Lézeres termékjelölés mozgásban - hogyan működik?

A címkézés az egyedi gyártásnál egészen a kis szériákig általában ciklusonként történik. Ezzel szemben a nagyüzemi gyártás vagy a folyamatos gyártás, például az extrudálás során a termékek címkézése rendszerint a termékek mozgása közben történik. Ezt az eljárást "menet közbeni jelölésnek" - röviden MOTF-nek - nevezik. A termék mozgását és a lézersugár terelőegységét különleges módon kombinálják - a hibátlan és pontosan pozícionált jelölés érdekében.

Helyhez kötött jelölés vs. MOTF

A REA JET FL és CL - azaz a szálas és_{CO2 lézeres jelölő rendszerek}- egyaránt alkalmasak álló és mozgó termékek jelölésére. A helyhez kötött termékek jelölésekor a poligonok ⁽¹ ) a címke elrendezésében ⁽² ) meghatározott módon kerülnek feldolgozásra. Mozgó termékek címkézése esetén ezeket az úgynevezett idő-áramkövető vektorral módosítják. A REA rendszerek mindkét üzemmódban további beavatkozás nélkül - a különböző nyomtatási feladatokhoz különböző rendszerbeállítások használatával - működhetnek.

Álljjelzés üzemmód

A termékmozgás kikapcsolása a rendszerbeállításokban a készüléket álló helyzetben történő címkézésre konfigurálja. A címkének mindkét dimenzióban kisebbnek kell lennie, mint a megfelelő lencse jelölési mezője, és ekkor az x-offset, y-offset és a címke elforgatásának paraméterei segítségével szabadon pozícionálható a mezőn belül. Meg kell jegyezni, hogy a jelölési mezők különböző méretűek a különböző fókuszáló objektívek esetében. Például egy f=160 mm-es lencsével való használatra szánt címke túl nagy lehet egy f=100 mm-es lencséhez.

MOTF üzemmód

A termékmozgatás aktiválásával a rendszerbeállításokban a készülék beállítható a mozgó termékek címkézésére. Ehhez további paramétereket kell megadni, mint például az óraforrás ⁽³⁾, az érzékelő távolsága ⁽⁴⁾ stb.

Mozgó termékek címkézésekor a jelölendő címke vektorvonalait a (esetleg időben változó) követési vektorok módosítják. Ezáltal az 1. ábrán látható tükörmozgás a 2. ábrán látható mintává alakul át a termék jobbról balra történő mozgása esetén.

A vektorvonalak e deformációját a termék tényleges mozgása kompenzálja, így a terméken a kívánt címkézés jön létre. A termékmozgás pontos meghatározása elengedhetetlen ahhoz, hogy a MOTF segítségével a követési vektor által végzett korrekció mindig helyes legyen. Ez magában foglalja a termék sebességének irányát és mértékét is. A termékmozgás irányát a fej elfordulása⁽⁵⁾ formájában kell megadni. A sebesség nagyságát a belső ciklus kiválasztásakor közvetlenül, külső ciklus kiválasztásakor pedig a forgókódoló órajelének megadásával adjuk meg.

Ennek a követési vektornak a hibája a termék sebességétől, a jelölési időtől és a jelölendő tárgy típusától függően különböző, néha súlyos következményekkel járhat. Míg a tiszta szöveg kis sebességnél csak enyhén torzul, nagyobb sebességnél vagy nagyobb eltéréseknél ez teljes olvashatatlansághoz vezethet. A géppel olvasható kódok a követési vektor hibái miatt gyorsan olvashatatlanná válnak.

A követési vektor megadásakor szükséges pontosság gyakran meghaladja az emberi szem és a mechanikus beállítás képességeit. A készülék szoftverén keresztül történő finombeállítás a címkézési eredményt szem előtt tartva ezért elengedhetetlen. A következő két ábra az erre javasolt eljárást mutatja be, amelyben egy téglalapot jelölnek ki egy próbafutás során. A maximális hatás megfigyelése érdekében a jelölési mező teljes hosszát ki kell használni a téglalap jelölésére.

A 3. ábra egy négyzet lézeres jelölésének eredményét mutatja, ha a fejet helytelenül elforgatják. A követési vektor helytelen meghatározása miatt a mozgás irányára merőleges jelölés eltér a kívánt eredménytől (zárt négyzet). Az ábra bal oldalán a fej elfordulása túl alacsonyan, jobb oldalán túl magasan van megadva.

A 4. ábra a négyzet lézeres jelölésének eredményét mutatja, helytelen forgókódoló órajellel (terméksebesség). A követési vektor helytelen illesztése miatt a jelölés a mozgás irányában eltér a kívánt eredménytől (zárt négyzet). Az ábra bal oldalán a sebesség túl magas, jobb oldalán túl alacsony.

Mindkét hatás általában akkor figyelhető meg, ha a követési vektor nem illeszkedik. Az egymásra helyezett eredmény mindkét hatást külön-külön mutatja:

Az egyenes vonalban mozgó termék követése a terelőegység tükreinek megfelelő forgómozgásával érhető el. A tükrök ehhez szükséges kiegészítő forgómozgása a termék és a tükör közötti távolságtól függ. A névleges fókusztávolságtól való eltérés (amely a használt lencsétől függ) ezért ugyanolyan hatással jár, mint a termék helytelen sebessége (helytelen forgókódoló órajel vagy helytelen terméksebesség belső óraforrással).

Fogalomtár
(1) Poligonális pályák: A poligonpálya egy olyan pálya nyomvonala, amely véges számú egyenes szakaszból áll.
(2) Címke: Más néven címke - a pozícióra vonatkozó információkkal jelölendő tartalom
(3) Óraforrás: A jelölendő termék érkezését felismerő érzékelő
(4) Érzékelőtávolság: Az óraforrás távolsága a jelölési mezőtől a beérkező termék irányából
(5) A fej elfordulása: A lézer tengelyének a mozgásirányhoz képest tetszőleges szögben történő eltérése a szerelési helyzettől függően

Szerző: Christian Dini, a REA Elektronik GmbH lézerszakértője