Устройство и способ нанесения маркировки Российский патент 2020 года по МПК G07D7/20 G06K5/04 

Настоящее изобретение относится к области машиносчитываемой маркировки и может быть использовано при производстве изделий широкого спектра для их идентификации, контроля и прослеживаемости.

Из уровня техники известен способ изготовления маркировки прямого нанесения (RU 2637041), состоящий из информационных элементов (ИЭ) на поверхности маркируемой детали. После первичного иглоударного воздействия между иглой иглоударной установки и поверхностью маркируемой детали дополнительно помещают материалы или различные материалы, обладающие необходимыми свойствами. При последующих игло-ударных воздействиях они последовательно перемещаются в углубления, образующие информационные элементы МПН. Материалом, который помещают между иглой иглоударной установки и поверхностью маркируемой детали, может быть фольга металла или сплава, в частности - алюминия, меди, золота, свинца, олова, сурьмы, латуни, бронзы, дюралюминия.

Также, из RU2550179 известны полимерная композиция, способ изготовления маркировки прямого нанесения с полимерной композицией и маркировка прямого нанесения. При изготовлении устройства маркировки используется флуоресцентная полимерная композиция, которая поглощает световое излучение на длинах волн УФ-, видимого и/или ближнего ИК-диапазонов, излучает в диапазоне длин волн полосы пропускания входного фильтра устройства считывания в области длин волн 400-700 нм и отверждается высушиванием и/или фото- и/или термополимеризацией. Технический результат - применение единой упрощенной технологии для изготовления и последующего декодирования ФМПН на разнообразных поверхностях, в том числе обладающих свойствами, исключающими нанесение на них ФМПН традиционным, например, иглоударным, методом, в частности хрупких, с высокой твердостью, эластичных, загрязненных, имеющих покрытия с недостаточной адгезией или покрытых рыхлыми отложениями. Одновременно достигается повышение производительности оборудования и расширение спектра достижимых параметров ФМПН, таких как уменьшенный размер, стойкость к различным воздействиям, применимость дополнительных защитных процедур. Технический результат достигается также тем, что при изготовлении устройства маркировки используется лазерное излучение.

Недостатком известных решений является недостаточная автоматизация процесса маркировки, и, как следствие, невысокое качество получаемой маркировки.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении автоматизации процесса маркировки и увеличении её качества и стойкости к различным внешним воздействиям.

Указанный технический результат достигается в устройстве нанесения маркировки, состоящем из формообразующего маркиратора, каплеструйного маркиратора и электронного блока управления устройством, каплеструйный маркиратор, содержащий по меньшей мере одну дюзу дозатора, выполнен с возможностью заполнения, по меньшей мере, одного полученного с помощью формообразующего маркиратора углубления или области, по меньшей мере, одной полимерной композицией,при этом электронный блок управления выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов на формообразующий маркиратор и каплеструйный маркиратор, которые установлены на единой платформе, для исполнения заданного способа выполнения информационных элементов, включающего задание характеристик областей поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью, а также количество и вид полимерной композиции для каждой указанной области;причем передвижение указанной платформы, при осуществлении работы устройства, осуществляется посредством получения управляющих сигналов от указанного электронного блока управления.

Кроме того, формообразующий маркиратор представляет собой иглоударный маркиратор или лазерный маркиратор.

Кроме того, каплеструйный маркиратор представляет собой по меньшей мере одну линейку дюз дозатора.

Кроме того, линейки дюз дозатора смещены относительно друг друга вдоль оси линейки.

Кроме того, каплеструйный маркиратор выполнен с возможностью нанесения композиции для формирования на поверхности углубления адгезионного подслоя.

Кроме того, устройство дополнительно включает форсунку для обдува информационного элемента сжатым воздухом.

Кроме того, устройство дополнительно включает распылительную головку для нанесения защитного покрытия на весь информационный элемент или аппликатор для наклейки защитной пленки на информационный элемент.

Кроме того, устройство дополнительно включает УФ- и/или ИК-излучатели для полимеризации и сушки информационного элемента.

Также технический результат достигается в способе нанесения маркировки, где для выполнения информационного элемента формируют формообразующим маркиратором области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью, заполняют каплеструйным маркиратором сформированные области полимерной композицией; причем до начала нанесения маркировки устанавливают и закрепляют формообразующий маркиратор и каплеструйный маркиратор на единой платформе; задают в электронном блоке управления, управляющим работой формообразующего маркиратора и каплеструйного маркиратора, способ выполнения информационных элементов, включающий задание характеристик областей поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью, а также количество и вид полимерной композиции для каждой указанной области;формируют формообразующим маркиратором в соответствии с заданным способом формирования области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью; заполняют линейкой дюз каплеструйного маркиратора в соответствии с заданным способом формирования указанные области по меньшей мере одной полимерной композицией больше одной области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью одного ряда одновременно.

Кроме того, области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью формируют формообразующим маркиротором, выполненным в виде лазерного маркиратора с получением измененной глубины и/или шероховатости поверхности.

Кроме того, области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью формируют формообразующим маркиратором, выполненным в виде иглоударного маркиратора с получением конических углублений.

Кроме того, перед заполнением полимерной композицией указанные области поверхности заполняют композицией для формирования на поверхности углубления адгезионного подслоя с помощью каплеструйного маркиратора.

Кроме того, после заполнения полимерной композицией, указанные области заполняют композицией, обеспечивающей формирование защитного покрытия на поверхности информационного элемента с помощью устройства распыления.

Кроме того, выполняют полимеризацию и сушку информационного элемента с помощью УФ- и/или ИК-излучателя.

Заявленное изобретение поясняется Фиг. 1 – 6.

1- формообразующий маркиратор в виде иглоударного маркиратора;

2- каплеструйный маркиратор;

3- формообразующий маркиратор в виде лазерного маркиратора;

4- распылительное устройство (в частности, распылительная головка);

5- УФ- и/или ИК-излучатели.

Устройство нанесения маркировки (Фиг. 1-6) состоит из формообразующего маркиратора, представляющего собой иглоударный маркиратор (1) или лазерный маркиратор (3), каплеструйного маркиратора (2) и электронного блока управления устройством (на фигурах не показан), связанного с упомянутыми маркираторами (1 и 3) для передачи управляющих сигналов на них.

Формообразующий маркиратор (1) или (3) и каплеструйный маркиратор (2) после их взаимной юстировки зафиксированы (установлены) на одной платформе, причем исполнение программы их работы и передвижений платформы задается и контролируется электронным блоком управления устройства, то есть задается причем карта передвижения указанной платформы, при осуществлении работы всего устройства.

Перед началом работы устройств нанесения маркировки в электронный блок управления записывают требуемый способ выполнения информационных элементов. Указанный способ раскрывает размеры информационных элементов, характеристик областей поверхности (места выполнения углублений, их глубина или шероховатость при выполнении углубления лазерным маркиратором), а также количество и вид полимерной композиции для каждого углубления (областей).

Каплеструйный маркиратор (2) при невысоких требованиях к скорости нанесения флуоресцентной композиции выполнен с одной дюзой дозатора и для заполнения каждого выполненного углубления после формообразующего маркиратора одной полимерной композицией. При этом заполнение указанной полимерной композицией может быть выполнено так, что в разные углубления будут нанесено разное количество полимерной композиции.

При выполнении каплеструйного маркиратора (2) с несколькими дюзами дозатора (Фиг. 2) появляется возможность заполнения выполненных углублений полимерными композициями с разными свойствами для возможности задания особых характеристик информационной метке в целом.

Для дальнейшего повышения производительности нанесения флуоресцентной композиции применяется одна (Фиг. 2) или несколько (Фиг. 3) линеек каплеструйных головок (несколько дюз дозатора, размещенных вместе). При этом линейка дюз дозатора выполнена с возможностью заполнения одного углубления или области разными полимерными композициями равного или разного объема, что также позволяет задаватьособые характеристик информационной метке в целом.

Возможно также выполнение каплеструйного маркиратора с по меньшей мере двумя линейками дюз дозаторов (Фиг. 3), смещенных друг вдоль оси линейки, что расширяет возможности по одновременному нанесению полимерной (флуоресцентной) композиции.

Для повышения стойкости нанесенной каплеструйным маркиратором полимерной композиции возможно дополнительное нанесения адгезионного подслояс помощью соответствующей композиции на поверхности выполненного углубления. Указанная композиция может наноситься посредством отдельного устройства, так через одну из дюз дозатора каплеструйного маркиратора.

Для защиты от агрессивного влияния внешней среды и повышения стойкости маркировки применяется нанесение защитного лака поверх маркировки посредством распылительной головки (4) (Фиг. 5, 6), также установленной на единой платформе с маркираторами (1 и 2), или нанесение защитной прозрачной полимерной плёнкой, которая может наноситься посредством отдельного устройства. Защита от влияния внешней среды и повышения стойкости маркировки возможна при помощи аппликатора,в виде защитной пленки, наклеиваемой на информационный элемент.

При необходимости могут быть использованы УФ- и/или ИК-излучатели (5) (Фиг. 5, 6) для соответствующей полимеризации и сушки информационной метки. Устройство нанесения маркировки может также содержать форсунку для обдува информационного элемента сжатым воздухом, применение которого позволяет повысить чистоту поверхности на этапах нанесения маркировки.

Устройство нанесения маркировки имеет независимые режимы маркирования, позволяющие по отдельности наносить иглоударную, каплеструйную, лазерную, флуоресцентную иглоударную и флуоресцентную лазерную маркировки.

Способ нанесения маркировки заключается в формировании углублений иглоударной головкой (1) (Фиг. 1, 2, 3, 5) электромагнитного или пневматического действия, или лазерной головкой (3) (Фиг. 4, 6) и заполнения полученных углублений каплеструйной (2) головкой (дюзой дозатора).

До момента начала нанесения маркировки устанавливают и закрепляют формообразующий маркиратор и каплеструйный маркиратор на единой платформе, что обеспечивает высокую стабильность результатов и отсутствие необходимости взаимного юстирования устройств в процессе эксплуатации (Фиг. 1-6).

Далее в электронном блоке управления (не показан), который управляет работой формообразующего маркиратора и каплеструйного маркиратора, задают способ выполнения информационных элементов, включающий в себя задание характеристик областей поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью, а также количество и вид полимерной композиции для каждой указанной области.

С учетом заданной программы выполнения информационного элемента выполняют соответствующие углубления (области). Заполнение указанных углублений (областей) в наилучшем варианте осуществления выполняют при помощи линейки дюз каплеструйного маркиратора, где линейка дюз позволяет наносить полимерную композицию одновременно на весь ряд выполненных углублений (областей), то есть указанные углубления (области) одного ряда заполняются одновременно.

При этом каждая дюза дозатора может вносить определенную полимерную композицию, что также определяется заранее на этапе задания в электронный блок управления соответствующей программой.

Формообразующий маркиратор может быть выполнен в виде лазерного маркиратора для возможности выполнения углублений с измененной глубиной и/или шероховатости поверхности, а также в виде иглоударного маркиратора с получением соответствующих конических углублений (областей).

Конические углубления или области могут заполнять послойно композицией для формирования на поверхности углубления адгезионного подслоя, композицией с флуоресцентным красителем и композицией, обеспечивающей формирование защитного покрытия на поверхности информационного элемента.

Также возможно заполнять послойно конические углубления или области различными полимерными композициями с флуоресцентным красителем различного объема, а также полимерными композициями, содержащими флуоресцентные красители с разными оптическими характеристиками.

выполняют полимеризацию и сушку информационного элемента с помощью УФ- и/или ИК-излучателя для улучшения фиксации красителя.

Настоящее изобретение относится к области машиносчитываемой маркировки и может быть использовано при производстве изделий широкого спектра для их идентификации, контроля и прослеживаемости. Обеспечивается повышение автоматизации процесса маркировки и увеличение её качества и стойкости к различным внешним воздействиям в устройстве и способе нанесения маркировки, состоящем из формообразующего маркиратора, каплеструйного маркиратора и электронного блока управления устройством, каплеструйный маркиратор выполнен с возможностью заполнения по меньшей мере одного полученного с помощью формообразующего маркиратора углубления или области по меньшей мере одной полимерной композицией, при этом электронный блок управления выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов на формообразующий маркиратор и каплеструйный маркиратор, которые установлены на единой платформе, для исполнения заданного способа выполнения информационных элементов, включающего задание характеристик областей поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью, а также количество и вид полимерной композиции для каждой указанной области, причем передвижение указанной платформы, при осуществлении работы устройства, осуществляется посредством получения управляющих сигналов от указанного электронного блока управления. 2 и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство нанесения маркировки, состоящее из формообразующего маркиратора, каплеструйного маркиратора и электронного блока управления устройством, отличающееся тем, что каплеструйный маркиратор, содержащий по меньшей мере одну дюзу дозатора, выполнен с возможностью заполнения по меньшей мере одного полученного с помощью формообразующего маркиратора углубления или области по меньшей мере одной полимерной композицией,

при этом электронный блок управления выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов на формообразующий маркиратор и каплеструйный маркиратор, которые установлены на единой платформе, для исполнения заданного способа выполнения информационных элементов, включающего задание характеристик областей поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью, а также количество и вид полимерной композиции для каждой указанной области;

причем передвижение указанной платформы, при осуществлении работы устройства, осуществляется посредством получения управляющих сигналов от указанного электронного блока управления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формообразующий маркиратор представляет собой иглоударный маркиратор или лазерный маркиратор.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каплеструйный маркиратор представляет собой по меньшей мере одну линейку дюз дозатора.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что линейки дюз дозатора смещены относительно друг друга вдоль оси линейки.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каплеструйный маркиратор выполнен с возможностью нанесения композиции для формирования на поверхности углубления адгезионного подслоя.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает форсунку для обдува информационного элемента сжатым воздухом.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает распылительную головку для нанесения защитного покрытия на весь информационный элемент или аппликатор для наклейки защитной пленки на информационный элемент.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно включает УФ- и/или ИК-излучатели для полимеризации и сушки информационного элемента.

9. Способ нанесения маркировки, заключающийся в том, что для выполнения информационного элемента

– формируют формообразующим маркиратором области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью,

– заполняют каплеструйным маркиратором сформированные области полимерной композицией;

отличающийся тем, что

– до начала нанесения маркировки устанавливают и закрепляют формообразующий маркиратор и каплеструйный маркиратор на единой платформе;

– задают в электронном блоке управления, управляющем работой формообразующего маркиратора и каплеструйного маркиратора, способ выполнения информационных элементов, включающий задание характеристик областей поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью, а также количество и вид полимерной композиции для каждой указанной области;

– формируют формообразующим маркиратором в соответствии с заданным способом формирования области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью;

– заполняют линейкой дюз каплеструйного маркиратора в соответствии с заданным способом формирования указанные области по меньшей мере одной полимерной композицией больше одной области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью одного ряда одновременно.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью формируют формообразующим маркиратором, выполненным в виде лазерного маркиратора с получением измененной глубины и/или шероховатости поверхности.

11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что области поверхности с измененной глубиной и/или шероховатостью формируют формообразующим маркиратором, выполненным в виде иглоударного маркиратора с получением конических углублений.

12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что перед заполнением полимерной композицией указанные области поверхности заполняют композицией для формирования на поверхности углубления адгезионного подслоя с помощью каплеструйного маркиратора.

13. Способ по п. 9, отличающийся тем, что после заполнения полимерной композицией указанные области заполняют композицией, обеспечивающей формирование защитного покрытия на поверхности информационного элемента с помощью устройства распыления.

14. Способ по п. 9 или 13, отличающийся тем, что выполняют полимеризацию и сушку информационного элемента с помощью УФ- и/или ИК-излучателя.