激光直接标刻二维条码技术在香蕉表面上的应用研究

随着全球对食品安全性重视的提高,对水果实现产品追溯成为必然要求。目前,对于水果追溯大都是通过在水果表面粘贴纸质标签实现,然而,由于纸质标签粘贴强度稳定性差,有些容易脱落,造成信息丢失;有些又难以去除,给广大消费者带来麻烦。针对此问题,利用激光技术在水果表面直接标刻二维条码成为新的研究热点。为此,本文以香蕉为研究对象,利用CO2-S100XP激光器在香蕉表面标刻Data Matrix(DM)二维条码,研究了直接标刻二维条码在香蕉表面应用的可行性,分析了激光参数对二维条码颜色和对比度的影响,同时,分析了影响条码识读的各个因素。实验表明:激光功率和标刻速度是影响条码质量主要因素;香蕉划痕、黑斑和标刻位置会影响条码的质量和条码的识读。     

激光标刻铝合金2维码的手机识读特性研究

随着近年来智能手机设备的快速普及,2维码已经在商业零售、电子商务领域获得飞速发展。为了拓展2维码在工业制造领域金属零件直接零件标识方面的应用,采用激光标刻填充方式与识读环境的结合调控方法,进行了理论分析和实验验证,取得了铝合金表面激光标刻2维码的手机识读特性数据。结果表明,由于工艺参量不同,铝合金表面的激光标刻区域将呈现白色、灰色直至黑色的对比度效果,通过设置镜像识读环境条件,并反转2维码标刻,可以有效解决常规激光标刻白色2维码的无法识读问题。这一结果对开发智能手机2维码识读软件算法、提高激光标刻效率是有帮助的。     

激光标刻在条码技术中的应用研究

分析介绍了条码技术 ,仔细研究了双振镜扫描系统产生畸变的原因 ,提出了一种软件矫正算法 ,实现了激光标刻在条码技术中的应用。     

激光参量对铝合金直接标识条码的影响

研究了不同激光参量组以及激光与铝合金相互作用产生物对条码等级的影响,寻找适合工业应用的最优激光参量组。实验采用Nd…YAG激光器作为加工源,通过调节搭配激光四参量实现3136种不同功率密度激光在铝合金表面标识二维码,并使用INTEGRA条码检测仪对标识条码进行分级。统计分析条码等级分布推得最优加工参量组为:有效矢量步长0.005～0.009mm,有效矢量步间延时29～43μs,Q驱频率7～10kHz,Q驱释放时间13～19μs。同时分析两组激光参量加工模块的扫描电镜(SEM)图片和能谱(EDS)数据,推知激光与铝合金相互作用的4个阶段,从微观上解释了激光参量与材质对条码等级的影响。     

激光标刻二维码工艺及最优参数域研究

研究了在铝合金表面激光直接标刻DM(Data Matrix)码的识读质量、标刻时间与激光标刻参数之间的关系,并重点分析了激光参数对DM码对比度的影响。结果显示,最优参数域并非简单地分布在一个连通的实邻域之内,而是分布在若干个连通实邻域的并集之中。给出了基于识读质量的激光参数的约束空间,并获取了以识读质量、标刻时间综合最优为目标的激光标刻工艺参数组合。同时分析了优化参数所标刻DM码模块的扫描电镜图和能谱数据,从微观上解释了最优激光参数的分布问题。     

一维扫描激光飞动标刻研究

介绍一种控制生产流水线激光标刻的软件实现.使用一维振镜来实现点阵字体的飞动标刻.通过偏转扫描振镜使其和生产线方向成一定的夹角,并且严格控制扫描振镜的运行,使振镜按照标刻的要求,在确定的时间到达确定的点阵点.通过这种方式来补偿生产线方向的生产线速度.在满足一定生产线速度的情况下,能够降低标刻设备的成本.对于要标刻的点阵字符,采用了在显示屏幕上输入相应的字体,然后直接从屏幕提取字体信息并输入标刻系统.     

基于P-V双因素的网络激光标刻性能研究

传统激光标刻技术已在实际工业生产中普遍应用,但其系统最优标刻性能控制参数存在寻找及设置较为困难、繁琐等问题。针对该问题,本文设计了一种基于嵌入式网络激光标刻模式的新型激光标刻控制模型,并在该模型下通过相关数据预处理算法分析单一标刻影响因素对激光标刻性能的影响;再通过对实验数据的数理统计分析得出二值图像的标刻性能变化规律,最终得出在该材质及类似组成工件下的激光标刻的最优参数快速选择模型和性能最优值域。研究结果表明,该模型为最优激光标刻性能控制参数的快速选择提供了可靠的方法,为进一步研究激光标刻性能影响参数提供了重要参考。     

基于嵌入式的网络激光标刻控制系统研究

根据传统激光标刻控制系统中现有标刻数据传输与处理模式存在硬件构成冗余复杂等缺点的问题,提出一种基于集成多模块嵌入式系统的解决方案,通过数据传输方式的改变,实现整个激光标刻生产控制模式的改变,从而使激光标刻脱离工控机及标刻控制软件,且可实现网络在线、离线标刻等功能。该方案以MCU与RTL8019AS芯片构建的嵌入式以太网实现数据的接收与发送,通过MCU I/O口的分时复用扩展SRAM并实现对激光发生器和振镜扫描头的并行控制。方案中,待标刻数据通过TCP以太网网络传输,该系统将接收后的字符数据进行算法转换,形成激光点阵控制数据,最终实现点阵扫描式激光标刻。综合实验表明系统整体具有良好的鲁棒性和高效的标刻速度。     

激光飞行标刻运动跟踪技术

研究了在线激光飞行标刻运动跟踪的原理,提出运动的工件坐标系和静止的振镜扫描坐标系定义,通过分析两坐标系的映射关系得到激光飞行标刻图形数据的运动补偿公式。针对生产线匀速和变速运动的不同特点,基于计算机平台设计并实现了开环恒速计算跟踪和闭环位移检测跟踪两种运动跟踪算法模型。实验结果表明,开环恒速计算跟踪模型采用纯软件计算实现运动跟踪,不需增加额外硬件,适合恒速工作环境。闭环位移检测跟踪模型通过旋转编码器采集生产线位移反馈信号来实现运动跟踪补偿,避免了开环模型下因速度波动容易导致的计算跟踪误差,具有速度自适应的优点,在变速情况下也能得到良好的标刻效果。     

防伪激光标刻系统的研究

本文针对二维矢量激光标刻系统，进行了防伪激光标刻的理论和实践研究，即通过一定的矢量标刻数据，产生特定的防伪信息，并随标刻数据一起标刻在产品上，同时利用数据库技术、计算机网络技术将标刻数据及防伪信息保存在数据库服务器上，并通过网络供客户鉴别，能起到非常好的防伪效果。     

单片机控制的激光标刻机

给出了用于工业领域的单片机控制的激光标刻机的原理和实现方法,以及单片机控制系统的硬件与接口程序.     

基于PCI的激光标刻控制系统研究

介绍一种基于PCI总线的激光标刻控制系统设计.系统采用PLX公司PCI总线控制芯片PCI9052作为接口芯片;采用Altera公司的CPLD控制器件EPM7064和AHDL编程语言,设计IP软核,实现局部总线的译码及功能电路的逻辑控制;基于IP核的PWM控制电路控制时钟取自33 MHz的PCI总线时钟,分频获得8位控制精度的PWM占空比调节,实现了高精度的固定频率和可变频率的PWM信号输出.配合硬件设计开发了测试软件和激光标刻应用软件,加快了硬件的设计过程和推广应用.     

基于DSP和CPLD的激光飞动标刻研究

为了达到快速、精确标刻的目的,提出了一种应用于生产线上运动工件的激光实时飞动标刻系统。该系统采用了数字信号处理和复杂可编程逻辑器件的动态跟踪技术的方法,解决了流水生产线上诸如标刻图形变形、错位、失真等激光加工问题,降低了由静止标刻加工给加工者所带来的劳动强度。以自行开发的激光标刻软件为应用实例,对同一图案在参数设定相同的情况下进行加工。结果表明,该系统能提高激光加工的生产效率,标刻速度达到2000byte/s;所标刻图案线条清晰,轮廓分明,达到了静止标刻的效果。     

二维条码技术的应用和常见质量问题分析

介绍了二维条码的分类、发展状况和电子行业中使用最广泛的ISO/IEC 15415检验标准,对常用的条码打印技术-热转移和热敏打印技术进行了探讨。最后以Data Matrix为例阐述了二维码打印过程中常见质量问题,并提出和解决方案。     

基于CPLD的激光标刻运动控制卡PC／104接口设计

针对传统激光标刻机体积大,运行不稳定等缺点,提出使用嵌入式工控机加运动板卡的设计思路,设计基于CPLD的PC／104总线接口。采用握手通信思想,构造数据读／写权限寄存器,同时结合有艰状态机实现上、下住机数据并行传输。实验仿真证明,传输效果能达到快速稳定,并且实际标刻应用验证了该接口设计的可行性与有效性。     

考虑目标运动状态的激光在线跟踪标刻方法

为了解决传统方法容易受到噪声、光照等因素影响,导致目标检测精度与标刻效果降低的问题,在考虑目标运动状态基础上提出一种激光在线跟踪标刻方法.首先根据激光点构建对应运动模型,并通过迭代计算求解获取出目标运动激光点和实际像素坐标,实现激光对实际目标的自主瞄准,并得出目标运动粗略范围;使用改进粒子滤波法进一步精细定位,由此计算...     

采用区域选择激光熔化技术直接制造铝合金零件

区域选择激光熔化技术(SLM)与选区烧结技术(SLS)相比其突出的特点在于SLM过程使用的金属粉末为单组元粉末材料以及该过程中金属粉末完全熔化。因而采用SLM技术生产的金属功能模型和零件致密度高，具有系列产品的组织结构和使用性能,为单件、小批量直接制造金属零件提供了可能。介绍了SLM技术的特点以及采用SLM技术加工铝合金粉末的特殊性,采用SLM工艺熔化金属在随后的结晶过程中易出现成球现象,优化激光加工参数以及在加工过程中通入惰性气体可以克服该问题。采用SLM技术加工了AlSi25和AlSi10Mg两种铝合金粉末,制备了样件和拉伸试样。微观分析显示:样件的横截面中均无孔隙和裂纹存在,组织细小,微观结构分为细晶区和搭接区,搭接区的结构明显长大,经拉伸测试,采用SLM技术生产的样件具有优于传统方法生产试样的综合机械性能。给出了采用SLM技术制造的铝合金功能模型。     

激光标刻误差的实验研究

在开发激光打标软件的过程中,针对出现字符笔画残缺、变形、拐角深度标刻等现象,提出了多种延时措施以及改进插补算法等的解决办法.     

激光多灰度图像标刻中自适应纹理模板及图像矫正算法的研究

多灰度图像的激光标刻是目前激光标刻中研究最为活跃的内容之一 ,但目前多灰度标刻的软件主要存在标刻后图像不逼真、缺乏层次感且对失真图像矫正效果不理想等缺点 ,在利用 5× 5固定模板实现图像多灰度标刻的基础上 ,考虑到图像中相邻像素点的灰度关系 ,对除边缘像素点外的每个像素点在 3× 3窗口范围内进行差分运算 ,提取该像素点在局域内的纹理特征 ,并据此来选择模板实现多灰度图像标刻。另外 ,利用拉格朗日二次抛物线插值法对输出图像的位置坐标进行矫正 ,矫正公式中x方向和y方向的最大畸变量分别为 80和 90 ,基本上能消除双振镜扫描引起输出图像几何畸变的影响。标刻的图像能很好地表现原图像的信息 ,且实现算法简单 ,图像质量得到了明显改善。