Диссертация (1095072), страница 3
Текст из файла (страница 3)
По материалам диссертации имеется 16 публикаций, 5 изкоторых входят в перечень рецензируемых научных журналов, рекомендованныхВАК и 1 свидетельство на программу для ЭВМ.Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,4-х глав, заключения, списка литературы, включающего 111 наименований, шестиприложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит80 рисунков и 30 таблиц.151 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ МАРКИРОВКИГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ ДЛЯ УЧЕТА И ИДЕНТИФИКАЦИИ, А ТАКЖЕПРИМЕНЯЕМОГО В ЭТИХ ЦЕЛЯХ ОБОРУДОВАНИЯ1.1 Анализ применения различных способов маркировки готовойпродукцииСегодня неотъемлемым этапом производственного процесса являетсяпромышленная маркировка деталей машин и агрегатов.
Содержание и видмаркировкиузловпроизводителя,либоидеталейопределяютсятребованиямивнутреннимгосударственныхрегламентамструктурвсферестандартизации. Наносимые на изделия маркировочные символы должныудовлетворять требованиям стандартов и для товаров различных отраслейпромышленности могут отличаться [12-15]. Обычно маркировка на продукции наее упаковке является буквенно-цифровой или графической информацией, но впоследние годы при необходимости размещения на небольших площадяхмаркируемой области большого объема информации применяются специальныезакодированные символы в виде линейных и матричных штрих-кодов.Маркировочныесимволычастонаносятсянапромежуточныеносители(бумажные этикетки, ярлыки, бирки, контрольные ленты), которые приэксплуатации изделий могут быть стерты, оторваны и утеряны. Однако,маркировка, применяемая при производстве и использовании оборудования,агрегатов и готовых механизмов должна быть долговечной, и сохраняться, покрайней мере, в течение срока службы установки.
Поэтому в современномпроизводстве все чаще возникает потребность в применении так называемойпрямой маркировки деталей (DPM или Direсt Part Marking) [107], нанесеннойнепосредственнонаповерхностьизделия.Идентификациядеталисмаркированной закодированной информацией включает в себя считываниенанесенных маркировочных символов и расшифровку внесенной информации.Известны следующие способы прямого нанесения маркировки [1, 16, 107]:16Метод ударно-точечной гравировки состоит в механическом воздействии наповерхность маркируемого изделия твердосплавной иглой.
Игла размещаетсявнутри специальной рабочей головки и, совершая колебания под действиемдавления сжатого воздуха, наносит маркировочные символы на поверхностьизделия.Электрохимическаямаркировкапроисходитподвоздействиемэлектрического тока низкого напряжения за счет протекания электрохимическихреакций в среде электролита, при которых изображение переносится с трафаретана токопроводящую поверхность маркируемого изделия. В результате такого [8]электрохимического взаимодействия [8, 17] изменяется либо цвет поверхностиизделия, либо возникает рельеф поверхности на глубине от 2-6 мкм до 0,2 мм притравлении изделий из мягких металлов.Каплеструйная маркировка состоит в нанесении на товар условныхобозначений или штрих-кодов при помощи нестираемых чернил.
Маркировкаосуществляется бесконтактным способом, при котором продукт передвигается поконвейерной ленте, при этом его поверхность не подвергается прямому контакту[18].Лазерная маркировка осуществляется за счет модификации поверхностимаркируемого материала под воздействием лазерного излучения [8]. Изменениеего оптических [1], химических или геометрических свойств обусловленолокальным разогревом, плавлением и частичным испарением материаланепосредственно маркируемого участка изделия. Этим обусловлена высокаястепень разрешения лазерной маркировки при минимальном термомеханическомвоздействии на маркируемое изделие.Описанные в [8] методы имеют свои преимущества и недостатки.
Можновыделить основные характеристики, необходимые для качественной оценки исравнения применимости перечисленных методов в рамках промышленногопроизводства.Стойкость нанесения является одной из основных характеристик, котораядолжна обеспечиваться при маркировке продукции.17Такая характеристика как прослеживаемость, наряду со стойкостьюнанесения,должнабытьобеспеченазамаркированнойобласти.распознаваемостинанесеннойвозможностьюПрослеживаемостьинформации,чтолегкогоопределяетявляетсядоступакстепеньнемаловажнымфактором при автоматизации производства для контроля технологическихпроцессов и учета деталей.Скорость нанесения важна для крупных производителей при большихобъемах выпускаемой продукции.
Процедура автоматизированной маркировкиизделий не должна значительно увеличивать время полного цикла выпускаизделий для предотвращения снижения производительности.Стоимость маркировки определяется затратами на ее внедрение напредприятии, которые не должны быть значительными для предотвращениясущественного роста себестоимости продукции [5] и, как следствие, снижения [8]конкурентоспособности на рынке.Потребление расходных материалов на маркировку изделий подразумеваетпоявление дополнительных расходов для обеспечения процесса нанесения, чтовызвано потребностью, например, в краске.Повреждения на поверхности после маркировки недопустимы на некоторыхпроизводствах, что требует использования только тех методов, которые невызывают частичную деформацию поверхности детали.Виды маркируемых поверхностей (круглые, плоские или криволинейные)необходимо учитывать в процессе маркировки, так как поверхность изделия невсегда может быть плоской и ровной [19].Качество нанесения обусловливает [5] легкость считывания закодированнойинформации, и играет важную роль в процессе распознавания кода выпускаемогоизделия.
Поддержка нескольких цветов нанесения позволяет повысить точностьраспознавания (контрастность, считываемость), за счет подбора цвета дляконкретного вида изделия.Израссмотренныхметодовмаркировкидлявнедрениянамашиностроительном производстве системы автоматического отслеживания18деталей могут быть использованы только методы, обладающие высокойстойкостью, прослеживаемостью и качеством нанесения. Метод лазерноймаркировки в наибольшей степени соответствует этим критериям. Методыэлектрохимической и каплеструйной маркировки проигрывают в стойкостинанесенных обозначений, а метод ударно-точечной маркировки не обеспечиваетвысокое качество нанесения.
Методы каплеструйной и лазерной маркировкипозволяют использовать несколько цветов для нанесения обозначений, чтоповышает степень распознаваемости изделий. Данные сравнительного анализаосновных параметров рассмотренных методов прямой маркировки, выполненногов [1, 16], приведены в таблице 1.1.Таблица 1.1 – Сравнительный анализ параметров методов прямой маркировкидеталейМетодыУдарно-Электро-ПараметрыточечнаяхимическаясравнениягравировкамаркировкаТехнологичностьудовлетв.СохранностьСебестоимостьАвтоматизациясчитыванияТрудоемкостьподделкиКаплеструйнаяЛазернаямаркировкамаркировканизкаяудовлетв.высокаявысокаявысокаянизкаявысокаянизкаянизкаянизкаяудовлетв.удовлетв.низкаяудовлетв.высокаяудовлетв.высокаянизкаявысокаяДля экономичности производства наиболее важны высокая скоростьнанесения, низкая стоимость внедрения и потребления расходных материалов.Преимуществами метода лазерной маркировки являются высокая скорость иотсутствиерасходныхматериалов, однакопостоимостивнедренияонпроигрывает остальным методам.
Среди недорогостоящих выделяются методыкаплеструйнойиударно-точечноймаркировки.Преимуществомметода19каплеструйной маркировки является высокая скорость нанесения маркировки, аповышенное потребление расходных материалов является его недостатком посравнению с другими методами. Преимуществом метода ударно-точечноймаркировки является отсутствие расходных материалов, а его основнымнедостатком – низкая скорость нанесения маркировки.Приспособленность методов маркировки к нанесению на различные типыпромышленных изделий оценивается характеристиками «виды маркируемыхповерхностей» и «безопасность маркировки для поверхности детали». Этипоказатели существенно ниже у метода ударно-точечной гравировки, остальныеметоды соответствуют стандартам [12-16, 20].Среди методов маркировки и идентификации металлических материаловимеютсяопределенныеразработкиуотечественныхизарубежныхисследователей.
К ним относятся, в том числе, способы маркировки, описанные впатентах [21-26]: патент РФ № 2199781 «Способ маркировки изделий», патент РФ№ 2365990 «Способ идентификации подлинности изделия», патент РФ № 2216776«Способ идентификации и учета маркированных объектов и система для егоосуществления», патент РФ № 2316049 «Способ маркировки изделий», патент №US6423935 «Идентификационная маркировка с помощью лазерной насечки»,международнаязаявка№WO/2002/086052«Объектсмаркированнойповерхностью и метод такой маркировки». Во всех перечисленных способахнанесения маркировка производится на промежуточный носитель (бумагу,пластик, металлические пластины).Однако до сих пор достаточно широкого применения штриховоекодирование, наносимое непосредственно на поверхность самой продукции спомощью маркировочных лазеров, не получило.
Это связано с тем, что, несмотряна то, что существующие маркировочные лазеры поставляются вместе сприлагаемыми к ним пакетами компьютерных программ, принципиальнопозволяющих наносить на поверхности различных материалов (металлы и ихсплавы, полимеры, стекло, керамика) растровые и векторные изображения и дажестандартные штрих-коды, не существует отработанных и научно-обоснованных20технологических режимов маркировки промышленных изделий, обеспечивающихдолжное качество и производительность процесса маркировки в условияхмассового производства.Нанесение штрих-кодов, в том числе и двухмерных высокоплотных штрихкодов, прямо на изделия позволяет не только защищать их от подделки, но иразмещать на самом изделии нужную информацию с характеристикой условийего изготовления, хранения и эксплуатации.Такой способ маркировкипрактически не деформирует поверхность изделия и обеспечивает сохранностьмаркировки на протяжении всего срока службы, в том числе и при воздействиикоррозионных сред и повышенных температур.Разновидностью маркировки уникальных изделий является технологиянанесения прецизионным импульсным лазером двухмерных высокоплотныхштрих-кодов (матричных нанобар-кодов) [2] на поверхность металлическогообъекта (особенно малых размеров) с зашифрованной битовой информацией обизделии (информационного поля с большим объемом информации – до 4 листовтекста формата А4 на небольшой площади (1-4 см2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
