【摘要】：在傳統(tǒng)金屬零部件標刻領域中,很長一段時間采用的是機械刻劃的標記方式。通常機械刻劃是采用比標記零件硬度更高強度更大的合金材料在待標記零件表面“加工”出所需要的額標記內容,在完成刻劃的同時對零件表面造成不可逆的損傷,甚至影響整個零件的性能。人們不得不追求更合理的標記方式,激光打標技術應運而生。激光在標刻過程中不直接接觸工件,不對工件表面造成直接損傷,并且激光作用工件熱影響區(qū)小,標記時間短,漸漸取代傳統(tǒng)標記方式。激光彩色打標技術的研究擴展了激光打標設備生產(chǎn)企業(yè)在激光打標機上的應用領域。對金屬制品來說,應用激光彩色打標添加彩色身份標識或是彩色斑斕的圖案標記,可大大提升本身的產(chǎn)品附加值,如產(chǎn)品的藝術性,從而增強金屬制品的競爭力。與傳統(tǒng)打標技術不同,激光彩色打標技術工藝更為特殊,并且受材料本身特性和激光器性能影響較大,目前尚處于研究階段,但是它特有的如無污染、非接觸加工方式、對工件零損傷、成本低廉等技術特點,使得這一技術有著巨大的發(fā)展前景。基于特定型號激光打標機在304不銹鋼材料表面進行彩色打標工藝研究,從能量角度探索彩色打標的工藝合理性,將打標機如有效矢量步長、有效矢量步間延時、電流值等打標參數(shù)轉換為與彩色打標技術直接相關的激光功率、掃描速度等通用參數(shù),從而提高激光彩色打標工藝的通用性,為其市場推廣打下基礎。試驗發(fā)現(xiàn)在一定范圍內激光能量由弱變強過程中,不銹鋼表面打標區(qū)域顏色變化依次為：淺黃、淺藍、藍、紅、紫紅、青綠；墊定彩色打標工藝基礎上將其應用到金屬表面Data Matrix二維條碼身份標識領域,對此種條碼的可識別性以及識別速度進行試驗探究。激光彩色打標在二維條碼方面的應用相比傳統(tǒng)激光直接標記條碼,機械標刻條碼等方式,非去除材料加工方式最大程度上保證了金屬表面完整性,而僅有納米級的打標深度更是對產(chǎn)品本身機械、物理、化學等方面性能基本沒有影響,是傳統(tǒng)二維條碼標記技術的一個重要補充；設計開發(fā)了專門的二維條碼識讀嵌入式系統(tǒng),包括條碼采集、信息顯示、信息存儲、傳輸通訊(Wi-Fi)以及圖像處理及條碼識別五大功能模塊,其中圖像處理模塊專門針對激光彩色打標的二維條碼,采用全局閾值與局部閾值相結合的二值化方法,更加完美的提取條碼信息,確保了讀取的準確率。總之,本文從激光彩色打標技術工藝探索到二維條碼應用再到條碼識別系統(tǒng)整個過程有機的結合形成完整的整體,具有重要的實際價值和意義。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG177;TN249
【圖文】：

圖２４振鏡式打標原理圖逡逑

圖２－６焦平面處光斑估測圖（一小格代表１０｜ｍａ）逡逑２、激光打標機電流和功率關系逡逑

光功率為１．４５＼＾。其他參數(shù)設置；有效矢量步長化００２１１１１１１，有效矢量步間延時ｌＯ＾ｉｓ，逡逑０頻率３ＫＨｚ（默認值），０釋放時間１２）＿ｉｓ（默認值），Ｗ上述參數(shù)進行試打標效果如逡逑圖２－９所示。逡逑ａ為原圖，ｂ為棉棒擦拭后效果圖逡逑圖２－９焦平面處打標圖逡逑從圖片中可看出在焦平面處打楊，不誘鋼表面出現(xiàn)明顯燒蝕現(xiàn)象，表面因逡逑過氧化而生成黃褐色Ｆｅ２0３，在激光打祿過程中能明顯看見有微粒飛~J，ｂ圖中用逡逑棉棒輕輕擦拭打標區(qū)域表面，黃褐色顆粒均附著在棉棒上，可Ｗ看到實際的標記逡逑效果只有淺淺的銀白色標記，并且在擦拭過程中能明顯感覺到打標區(qū)域邊緣有層逡逑次感，說明此種類型打標是明顯的去除材料打標，這顯然已經(jīng)脫離了彩色打標的逡逑１８逡逑

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本文編號：2770477