Вла­ди­мир Збой­ко­в

Ис­пол­ни­тель­ный ди­рек­тор ко­ми­те­та «Де­ло­вой Рос­сии» по дра­го­цен­ным ме­тал­лам и

На­не­се­ние ми­к­ро­ско­пи­че­ско­го раз­ме­ра штрих-ко­да ла­зе­ром на по­верх­но­сти юве­ли­р­ных из­де­лий – за­да­ча до­ста­точ­но про­стая и тех­но­ло­ги­че­ских про­б­лем не со­став­ля­ет. Раз­ве что для со­з­да­ния штрих-ко­да на по­верх­но­сти из­де­лий из пла­ти­ны мо­щ­ность ла­зер­но­го лу­ча по­тре­бу­ет­ся по­боль­ше, чем при на­не­се­нии штрих-ко­да на зо­ло­то, т.к. те­м­пе­ра­ту­ра ис­па­ре­ния пла­ти­ны при­мер­но на 1 тыс. гра­ду­сов вы­ше. Но это про­б­ле­ма ре­ша­е­ма.

Тех­но­ло­ги­че­ски про­цесс на­не­се­ния штрих-ко­да на ме­тал­ли­че­скую по­верх­ность вы­г­ля­дит сле­ду­ю­щим об­ра­зом: лу­чом ла­зе­ра осу­ще­ств­ля­ет­ся на­гре­ва­ние от­дель­ных то­чек, при­во­дя­щее к мо­мен­таль­но­му ло­каль­но­му рас­плав­ле­нию и вы­па­ри­ва­нию ме­тал­ла. Рас­плав­ле­ние и вы­па­ри­ва­ние со­з­да­ют во­рон­ко­об­раз­ные углуб­ле­ния. На по­верх­но­сти ме­тал­ла при ма­лом раз­ме­ре на­но­си­мо­го штрих-ко­да обы­ч­но со­з­да­ют эле­мен­ты («я­м­ки») не в ви­де бо­лее при­вы­ч­ных для на­пе­ча­тан­ных штрих-ко­дов «к­ва­д­ра­ти­ков», а ви­де кру­г­лых то­чек.

При­мер с изоб­ра­же­ни­ем DataMatrix-ко­да

Ва­ж­но от­ме­тить, что при на­не­се­нии штрих-ко­да на ме­тал­ли­че­скую по­верх­ность не осу­ще­ств­ля­ет­ся ка­кое-­ли­бо за­те­м­не­ние ло­каль­ных эле­мен­тов. По­это­му, в от­ли­чие от счи­ты­ва­ния на­пе­ча­тан­но­го на бу­ма­ж­ном но­си­те­ле штрих-ко­да, счи­ты­ва­ние штрих-ко­да, на­не­сен­но­го на по­верх­ность ме­тал­ла, про­из­во­ди­т­ся пу­тем оп­ти­че­ско­го «вы­лав­ли­ва­ния» на по­верх­но­сти ме­тал­ла со­з­дан­ных ла­зе­ром углуб­ле­ний. Это про­ис­хо­дит за счет воз­ни­к­но­ве­ния в этих углуб­ле­ни­ях те­ней при бо­ко­вом осве­ще­нии (углуб­ле­ния – это «те­м­ные» эле­мен­ты штрих-ко­да на ме­тал­ле).

Ве­ро­ят­ность успе­ш­но­го счи­ты­ва­ния ин­фор­ма­ции со штрих-ко­да од­ним и тем же счи­ты­ва­те­лем за­ви­сит не толь­ко от за­дан­но­го за­каз­чи­ком раз­ме­ра штрих-ко­да (чем мень­ше штрих-­код ма­ло­го раз­ме­ра, тем сло­ж­нее его счи­ты­вать), но и от ря­да дру­гих па­ра­мет­ров:

• От вы­бран­но­го ти­па ис­поль­зо­ван­но­го ко­ди­ро­ва­ния (DataMatrix-­код, QR-­код или иной, при ко­ди­ро­ва­нии чис­ла од­ной и той же раз­ряд­но­сти со­дер­жат раз­ное чис­ло эле­мен­тов). При ко­ди­ро­ва­нии ма­ло­го объ­е­ма ин­фор­ма­ции пре­и­му­ще­ство по раз­ме­ру штрих-ко­да име­ет DataMatrix-­код, по­это­му для на­не­се­ния ми­к­ро­ско­пи­че­ско­го штрих-ко­да на са­ми из­де­лия раз­ра­бо­т­чи­ки Гоз­на­ка спра­вед­ли­во вы­бра­ли ис­поль­зо­ва­ние не QR-ко­да, а имен­но DataMatrix-ко­да.

• От объ­е­ма ин­фор­ма­ции, за­не­сен­ной в штрих-­код. При за­не­се­нии толь­ко УИН, чем боль­ше его раз­ряд­но­сть, тем мень­ше ве­ли­чи­на од­но­го эле­мен­та при оди­на­ко­вом ли­ней­ном раз­ме­ре штрих-ко­да и тем ни­же ве­ро­ят­ность его счи­ты­ва­ни­я; при ко­ди­ро­ва­нии 16-раз­ряд­но­го де­ся­ти­ч­но­го чис­ла DataMatrix-­код со­дер­жит 196 эле­мен­тов с мат­ри­цей 14 х 14 эле­мен­тов.

• При на­не­се­нии штрих-ко­да на ме­талл – от зна­че­ния кон­крет­но­го числа, за­не­сен­но­го в штрих-­код. Это осо­бен­ность на­не­се­ния штрих-ко­да имен­но на ме­тал­ли­че­скую по­верх­но­сть. Ни­же при­ве­де­ны две па­ры DataMatrix-ко­дов с оди­на­ко­вым ли­ней­ным раз­ме­ром эле­мен­тов, с за­не­сен­ным в код чис­лом 0000000000000000 (с­ле­ва) и 9999999999999999 (с­пра­ва).

Ко­ли­че­ство «те­м­ных» то­чек (т.е. углуб­ле­ний) для чис­ла 0000000000000000 со­ста­вит 99 вы­жи­га­ний, а для чис­ла 9999999999999999 – 108 ямок, что в слу­чае гла­д­кой по­верх­но­сти ме­тал­ла пред­став­ля­ю­щих со­бой не­м­но­го бо­лее сло­ж­ные для счи­ты­ва­ния эле­мен­ты ко­да:

• При на­не­се­нии штрих-ко­да на по­верх­ность ме­тал­ла ве­ро­ят­ность по­сле­ду­ю­ще­го его счи­ты­ва­ния та­к­же силь­но за­ви­сит от ше­ро­хо­ва­то­сти по­верх­но­сти ме­тал­ла (ес­ли по­верх­ность ме­тал­ла име­ет ше­ро­хо­ва­то­сть, то зо­на без «я­м­ки» мо­жет ока­зать­ся да­же бо­лее «те­м­ной», чем зо­на с на­ли­чи­ем углуб­ле­ния, что при­ве­дет к не­чи­та­е­мо­сти штрих-ко­да).

У­чи­ты­вая всю со­во­ку­п­ность фа­к­то­ров, раз­ра­бо­т­чик ГИИС ДМДК вы­брал на­и­луч­шее из воз­мо­ж­ных ре­ше­ний: ис­поль­зо­вать для на­не­се­ния на по­верх­ность ме­тал­ла юве­ли­р­ных из­де­лий DataMatrix-ко­да ли­ней­ным раз­ме­ром 0,8 … 1,0 мм (по тре­бо­ва­нию за­каз­чи­ка) с ми­ни­маль­но воз­мо­ж­ным объ­е­мом за­но­си­мой в штрих-­код ин­фор­ма­ци­ей (толь­ко не­по­сред­ствен­но УИН, т.е. 16 раз­ря­дов де­ся­ти­ч­ных цифр).

Од­на­ко да­же оп­ти­маль­ное ре­ше­ние во­про­са со­з­да­ния ми­к­ро штрих-ко­да на ме­тал­ли­че­ской по­верх­но­сти юве­ли­р­ных из­де­лий не­с­по­соб­но обес­пе­чить их на­де­ж­ное счи­ты­ва­ние. Счи­ты­ва­ние штрих-ко­да с но­си­те­лей (у­па­ко­в­ки, до­ку­мен­тов и т.д.) осу­ще­ств­ля­ет­ся оп­ти­че­ским пу­тем, на ос­но­ве при­н­ци­па от­ра­же­ния от по­верх­но­сти плос­ко­го чер­но-­бе­ло­го пе­чат­но­го изоб­ра­же­ния. Ис­поль­зо­ва­ние спе­ци­аль­но­го про­гра­м­м­но­го обес­пе­че­ния поз­во­ля­ет счи­ты­вать та­кие штрих-ко­ды под по­чти про­из­воль­ным уг­лом к по­верх­но­сти но­си­те­ля, на ко­то­ром они на­пе­ча­та­ны, что де­ла­ет про­цесс счи­ты­ва­ния удоб­ным и быст­рым. При этом счи­ты­ва­тель на­де­ж­но «ви­дит» те­м­ные и свет­лые эле­мен­ты ко­да.

И­на­че об­сто­ит де­ло при счи­ты­ва­нии штрих-ко­да с ме­тал­ли­че­ской по­верх­но­сти, ко­г­да объ­ек­тив счи­ты­ва­те­ля улав­ли­ва­ет не чер­ные и бе­лые эле­мен­ты штрих-ко­да, а лишь те­ни от лу­нок, вы­жжен­ных ла­зер­ным лу­чом. Это на­м­но­го бо­лее сло­ж­ный про­цесс счи­ты­ва­ния. При этом чем точ­нее уста­но­в­лен объ­ек­тив счи­ты­ва­те­ля под уг­лом 90 гра­ду­сов к плос­ко­сти штрих-ко­да, тем боль­ший в про­цен­т­ном от­но­ше­нии уча­сток углуб­ле­ния ока­зы­ва­ет­ся в те­ни, и тем ве­ро­ят­нее про­ис­хо­дит счи­ты­ва­ние. Но за счет вы­со­кой от­ра­жа­ю­щей спо­соб­но­сти ме­тал­ла, за­те­нен­ная об­ласть углуб­ле­ния, хо­тя и мень­ше, но та­к­же за­све­чи­ва­ет­ся при счи­ты­ва­нии штрих-ко­да (это эф­фект «б­ли­ко­ва­ния»). В ито­ге раз­ни­ца в ин­тен­сив­но­сти от­ра­жен­но­го от по­верх­но­сти ме­тал­ла све­то­во­го по­то­ка ме­ж­ду «свет­лы­ми» эле­мен­та­ми (зо­ны от­сут­ствия углуб­ле­ний) и «те­м­ны­ми» эле­мен­та­ми (со­з­дан­ны­ми те­ня­ми) штрих-ко­да ока­зы­ва­ет­ся край­не ма­лой. При этом чем мень­ше раз­мер штрих-ко­да, тем сло­ж­нее счи­ты­ва­те­лю улав­ли­вать раз­ни­цу све­то­вых по­то­ков от «те­м­ных» и «свет­лых» эле­мен­тов штрих-ко­да, вплоть до пол­ной не­воз­мо­ж­но­сти его счи­ты­ва­ния.

По этой тех­но­ло­ги­че­ской при­чи­не в ми­ро­вой пра­к­ти­ке та­кой ма­ло­раз­мер­ный штрих-­код на ме­талл не на­но­сят, ис­поль­зуя для мар­ки­ро­в­ки по­верх­ность упа­ко­в­ки и обы­ч­ную чер­но-­бе­лую пе­чать по ней. Ли­бо ис­поль­зу­ют­ся ка­пель­но-струй­ные при­н­те­ры, на­но­ся­щие на ме­талл штрих-­код кра­си­те­ли (в ре­зуль­та­те че­го на ме­тал­ли­че­ской по­верх­но­сти фор­ми­ру­ет­ся чер­но-­бе­лый ри­су­нок). Но этот спо­соб уже не для ми­к­ро-ко­дов и не для юве­ли­р­ных из­де­лий­…

Из­ло­жен­ное не озна­ча­ет, что штрих-­код раз­ме­ром 1 х 1 мм, на­не­сен­ный на по­верх­ность ме­тал­ла, счи­ты­вать не­воз­мо­ж­но в при­н­ци­пе. Ес­ли ис­поль­зо­вать до­ро­го­сто­я­щие счи­ты­ва­те­ли, то по­че­му бы и нет? Но есть ню­ан­сы:

• Для ка­ж­до­го счи­ты­ва­ния за­па­стись зна­чи­тель­ным ре­сур­сом вре­ме­ни (до ми­ну­ты) на по­зи­ци­о­ни­ро­ва­ние (уста­но­в­ку) из­де­лия пе­ред объ­ек­ти­вом счи­ты­ва­те­ля так, что­бы штрих-­код рас­по­ла­гал­ся бы как мо­ж­но бо­лее пе­р­пе­н­ди­ку­ляр­но к оп­ти­че­ской оси объ­ек­ти­ва счи­ты­ва­те­ля.

• Воз­мо­ж­но бу­дет тре­бо­вать­ся не­боль­шое «по­ка­чи­ва­ние» из­де­лия пе­ред объ­ек­ти­вом счи­ты­ва­те­ля для «вы­лав­ли­ва­ния» мо­мен­та «пра­виль­ной» под­свет­ки углуб­ле­ний на ме­тал­ле, т.е. эле­мен­тов штрих-ко­да.

По­нят­но, что для мас­со­во­го по­точ­но­го про­из­вод­ства та­кая тех­но­ло­гия не го­ди­т­ся как ми­ни­мум из-­за не­при­е­м­ле­мых за­трат вре­ме­ни на счи­ты­ва­ние ка­ж­до­го штрих-ко­да. Осо­бен­но сло­ж­ным бу­дет этот про­цесс для юве­ли­р­ных из­де­лий с ми­к­ро-­ше­ро­хо­ва­той по­верх­но­стью (ес­ли не бу­дет предъ­яв­ле­но тре­бо­ва­ние обес­пе­чить на из­де­лии ро­в­ную гла­д­кую по­верх­ность для про­ста­но­в­ки штрих-ко­да). Та­к­же, про­б­ле­мы счи­ты­ва­ния штрих-ко­да ве­ро­ят­ны при счи­ты­ва­нии слу­чай­но по­вре­ж­ден­но­го (по­ца­ра­пан­но­го) штрих-ко­да ли­бо его за­гряз­не­ния в ре­зуль­та­те по­сле­ду­ю­щей по­с­ле опро­бо­ва­ния и клей­ме­ния до­ра­бо­т­ки из­де­лия (ш­ли­фо­в­ки, по­ли­ро­в­ки и т.д.).

Ес­ли по­верх­ность юве­ли­р­но­го из­де­лия за­гряз­не­на про­дук­та­ми по­ли­ро­в­ки или чем-то иным, то те­ней, об­ра­зу­е­мых кра­я­ми «я­мок» на­не­сен­но­го штрих-ко­да, уже нет, и от­ра­жен­ный луч от по­верх­но­сти все­го штрих-ко­да бу­дет оди­на­ко­вой или близ­кой ин­тен­сив­но­сти, т.е. ска­нер про­сто «не уви­дит» этот штрих-­код:

• При на­не­се­нии штрих-ко­да на по­верх­ность ме­тал­ла ве­ро­ят­ность счи­ты­ва­ния та­к­же за­ви­сит от про­фи­ля углуб­ле­ний, со­з­да­ва­е­мых на ме­тал­ли­че­ской по­верх­но­сти лу­чом ла­зе­ра (чем бо­лее кру­тые стен­ки углуб­ле­ния, т.е. бо­лее пе­р­пе­н­ди­ку­ляр­ные по­верх­но­сти, что до­сти­га­ет­ся зна­чи­тель­ной глу­би­ной ка­нав­ки при боль­шей мо­щ­но­сти им­пуль­са ла­зе­ра, тем на­де­ж­нее фи­к­си­ро­ва­ние за­те­м­не­ния).

Вы­вод: счи­ты­ва­ние штрих-ко­да с по­верх­но­сти ме­тал­ла юве­ли­р­ных из­де­лий не вы­зо­вет про­б­лем, ес­ли речь идет о вы­пол­не­нии счи­ты­ва­ния в ла­бо­ра­тор­ных усло­ви­ях, при на­ли­чии до­ста­точ­но­го вре­ме­ни для не­с­пе­ш­но­го вы­пол­не­ния опе­ра­ции. Но для мас­со­во­го счи­ты­ва­ния штрих-ко­да с по­верх­но­сти ме­тал­ла юве­ли­р­ных из­де­лий в про­мы­ш­лен­ном по­точ­ном про­из­вод­стве, да еще с уче­том ве­ро­ят­но­го за­гряз­не­ния по­верх­но­сти от фи­ни­ш­ной по­ли­ро­в­ки из­де­лий, дан­ная тех­но­ло­гия мар­ки­ро­в­ки, как ми­ни­мум, не же­ла­тель­на. На са­мом де­ле – не дол­ж­на быть при­ме­ни­ма.

дра­го­цен­ным ка­м­ня­м