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直接本体标识在有色冶炼产品上的应用测试

发布时间:2019年05月13日 来源:中国自动识别网 作者:袭祝东

由上海期货交易所和上海市质量和标准化研究院主导编制起草的行业标准《有色金属冶炼产品编码规则与条码标识》YS/T 1209-2018于2018年4月30日正式发布,已于2018年9月1日起正式实施。为更好地推动行业标准实施,全面提高有色冶炼行业的编码和条码标识、自动识别技术应用水平,在标准的研制过程中对有色金属冶炼产品开展了直接本体标识(DPM)技术应用测试,旨在通过应用测试,验证DPM技术的应用可行性,带动产业链相关企业应用该项新技术。
《有色金属冶炼产品编码规则与条码标识》中规定,“5.3 符号载体可采用不干胶标签和本体标识(DPM)。”“5.3.2 本体标识选择本体标识作为符号载体时,应充分考虑产品本身的表面颜色、硬度、平整度及熔渣、熔洞、粒状氧化物等表面质量因素,选择激光蚀刻或针式顶冲、喷墨等方式,直接在产品表面生成二维码本体标识。”
测试的基本条件
测试地点:上海期货交易所指定交割仓库;
测试品种:行业标准中涉及的铜、铝、铅、锌、锡、镍六个品种及贵金属白银;
测试设备:便携式电磁顶冲针式打标机、便携式激光刻蚀打标机;
二维码识读:手机识读APP,DM码手机专用识读软件;
二维码码制:针式采用DM二维码,激光采用DM码或QR码;
符号位置:上表面、斜侧面、捆扎PE带或钢带。
现场测试实样
现场测试实样样本。
测试初步结论
由于测试条件有限,现场打标设备均采用便携式设备,没有使用专用的固定夹具,测试的效果没有完全达到最理想的状态。无论是激光设备,还是针式打标设备,单台设备的成本较热转印标签打印机成本要高,相差几千元至十几万元,但综合使用成本较低。如果年标签使用量在十万张以上,采用直接本体标识技术的综合成本较低,而且也不存在纸制标签的破损和缺失。
激光刻蚀设备的优点主要是打标的速度较快、效果较好、可以采用淡色底深色点的刻蚀方式(反白)。激光设备对于使用环境要求较高,产品表面平整度要求较高,另外激光对于焦距要求较高,高低落差要求在毫米以内,否则激光不能进行准确对焦,无法做到激光能量最优化。激光设备的价格较高,但使用和维护成本相对较低,国内少部分有色冶炼生产企业已经在小规模试点应用,大规模的行业性应用还需要较长的过程。
电磁顶冲针式打标机,设备的成本相对较低,维护成本较低,对于使用环境的要求较低,允许产品表面存在毫米以上的高低落差,打标的速度相对慢,但基本可以在10秒内完成打标,对于有色行业应用在效率上已经完全可以满足。根据有色金属表面的平整度和硬度变化可选用的针头种类较多、打标的压力调节范围较大,但打印中存在一定的机械震动,需要有专门的固定夹具进行位置固定,在金属制品如汽车零部件生产过程已经被广泛使用,已经存在大规模行业应用推广的基础,还需要行业主管部门和相关的技术机构进行推动和引导。
测试过程中仅采用了手机专用识读DM二维码APP形式(并没使用专业的二维码识读设备)。在测试样本的二维码符号点阵被标记的清晰、大小一致、边界整齐的情况下,手机软件可以准确快速识读。特别是激光标识二维码,在激光的焦距和产品表面较为平整的情况下,二维码的识读效果非常理想。针式标识二维码在点的大小、标记的深度调节较好的情况下,识读效果也比较理想。手机软件能顺利识读的情况下,专业设备识读的效果会更好些。
测试的后续工作
对于已经打标的测试样本,放在交割仓库的通常存放环境下,经过一段时间的光照、雨淋,金属表面自然老化、氧化后,再对二维码进行识读测试,以验证二维码识读效率发生的变化。当金属表面老化氧化后,二维码标记区域的表面颜色会发生一定变化,如铜锭的颜色会加深,使二维码的标记区域的色差发生变化,会对二维码的识读产生一定影响,具体影响有多大还需要后续的测试工作进行验证。
目前进行的测试是在相对简易的条件下完成的,没有对激光设备的输出能量、激光焦距进行精确调节;电磁顶冲设备也没有对针头形状和角度、打标的压力和速度进行针对性匹配,还需要根据标记产品的形状、表面平整度、硬度等诸多因素进行适应性精确测试。工业环境使用电磁针式打标机也可以采用汽动打标方式,汽动打标机在有色产品上的应用也需要在后续测试中进行。
 
(作者单位:上海市质量和标准化研究院)
《中国自动识别技术》2019年第2期总第77期

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