CN103448377A

CN103448377A - 一种透明体内部二维码生成装置

Info

Publication number: CN103448377A
Application number: CN2013103520075A
Authority: CN
Inventors: 王健超; 夏琪; 丁鼎; 张丽娟; 王尧; 张玲玲
Original assignee: Shanghai Institute of Laser Technology
Current assignee: Shanghai Institute of Laser Technology
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2013-12-18

Abstract

本发明公开了一种透明体内部二维码生成装置，主要包括全固态激光器、光束扫描偏转装置、直线传输带、透明体被加工件，光束扫描偏转装置由Z轴动态聚焦模块、X轴扫描镜片、X轴数字伺服电机、Y轴扫描镜片、Y轴数字伺服电机组成；动态聚焦模块由Z轴直线电机、凹透镜和凸透镜组成；全固态激光器发出激光束通过光束扫描偏转装置聚焦在透明体被加工件中间，将二维码原图经过反色处理后标刻在透明体被加工件内部，完成在透明体内部生成二维码的激光加工。本发明通过本装置将二维码直接标记在透明体内部，避免破坏物体表面，确保该物体的使用和流通过程中二维码的完整性。提高透明体二维码标识的外观和识别效果，在产品溯源和防伪方面有广泛的应用价值。

Description

一种透明体内部二维码生成装置

技术领域

本发明涉及一种用于透明体内部二维码生成装置，特别涉及一种基于激光内雕技术的透明体内部二维码生成装置，属于激光加工技术领域。

背景技术

物品直接物标溯源技术是一种将机器可读二维码信息直接标录在物品上，用于物品溯源管理的自动标识与信息化管理技术，和RFID等技术一起成为了物联网技术在制造产业应用的重要支持技术。近年来随着二维码本身和识读技术以及激光技术的发展，由激光精细标记技术生成的二维码作为物品本体标识的主要信息载体获得了越来越多的认可，在汽车、航空航天、电子、医药及军工等领域具有广泛的应用前景，是DPMT技术未来重要的发展趋势。激光二维码本体标识与传统的激光打标有本质区别，后者仅仅是肉眼看到得一个标记或序列号，而激光二维码标识则包含了丰富的物品信息，是一个规范的数据文件。与传统的条形码、二维码印刷标签不同，激光生成的二维码标识可以确保物品标识在产品制造、流通和使用的整个生命周期完好无损，可由读码器或移动终端直接智能读取二维码标识（数据文件）信息，每一个被标识物身份具有唯一性，从而为产品的制造过程管理、溯源、防伪、监管标识提供有效快捷的标识手段。

现有的针对透明体（玻璃、有机玻璃等）的激光标刻二维码一般都是直接标记在物体表面，这样的二维码标记不仅直接破坏了物品表面，影响到物品的外观，而且在物体流通、使用过程中可能由于磨损、污染甚至人为破坏等因素而造成二维码无法有效识读，从而无法起到溯源和防伪的作用。

发明内容

本发明为了克服现有的二维码标刻技术不仅直接破坏了物品表面，影响到物品的外观，而且在物体流通、使用过程中可能由于磨损、污染甚至人为破坏等因素而造成二维码无法有效识读的缺陷，提供一种用于透明体内部二维码生成装置。

本发明的技术方案：一种激光二维码生成装置，主要包括全固态激光器、光束扫描偏转装置、直线传输带、透明体被加工件，所述光束扫描偏转装置由Z轴动态聚焦模块、X轴扫描镜片、X轴数字伺服电机、Y轴扫描镜片、Y轴数字伺服电机组成；所述动态聚焦模块由Z轴直线电机、凹透镜和凸透镜组成；全固态激光器发出激光束通过光束扫描偏转装置聚焦在透明体被加工件中间，通过光束的快速偏转扫描实现透明体内部二维码标刻。

所述全固态激光器采用绿光波长半导体泵浦全固态激光器。

所述光束扫描偏转装置采用前聚焦结构，其通过动态聚焦模块实现，该模块由Z轴直线电机、凹透镜和凸透镜组成。

所述生成的二维码采用了反色的标刻工艺，既二维码图像生成后，黑色部分不标刻，而标刻白色部分。

本发明的有益效果是针对现有的二维码标刻技术的缺陷采用全固态激光器，作为激光加工光源，利用激光光束偏转扫描将激光能量聚焦到透明体内部，通过本装置将二维码直接标记在透明体内部，从而避免破坏物体表面，并确保该物体的使用和流通过程中二维码的完整性。因此采用激光技术的透明体内部二维码生成系统相对目前常见的二维码标记技术有着明显优势，本发明可以提高透明体二维码标识的外观和识别效果，在相关产品溯源和防伪方面有着广泛的应用价值。

附图说明

图1为透明体内部二维码生成装置结构图；

图2为光束偏转扫描模块结构图；

图3 二维码原图；

图4 二维码反色图；

图5 应用实例图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、2、3、4所示，一种激光二维码生成装置，其特点是，该装置主要包括全固态激光器1、光束扫描偏转装置3、直线传输带6、透明体被加工件4，所述光束扫描偏转装置3由Z轴动态聚焦模块7、X轴扫描镜片11、X轴数字伺服电机12、Y轴扫描镜片13、Y轴数字伺服电机14组成；所述动态聚焦模块7由Z轴直线电机8、凹透镜9和凸透镜10组成；全固态激光器1发出激光束2通过光束扫描偏转装置3聚焦在透明体被加工件4中间，将二维码原图进过反色处理后标刻在透明体被加工件4内部，生成二维码5，从而完成在透明体内部生成二维码的激光加工。

当所述透明体被加工件4被放置在直线传输带6上后，匀速向前运动，进入光束扫描偏转装置3下方区域。全固态激光器1所发出的激光束2进入进入光束偏转扫描装置3；激光束2首先进入光束偏转扫描装置3中的Z轴动态聚焦模块7，凸透镜10固定不动，激光束2经凹透镜9后发散，入射到凸透镜10，通过Z轴直线电机8的直线运动，调节凹透镜9和凸透镜10间的距离，实现动态聚焦；通过Z轴动态聚焦模块7后，光束2经安装在X轴数字伺服电机12的转轴上X轴扫描镜片11，以及安装在Y轴数字伺服电机14的转轴上所述Y轴扫描镜片13反射后聚焦在透明体被加工件4内部，并通过所述X、Y、Z轴电机的协同控制从而实现光束的偏转扫描。

光束2聚焦在透明体被加工件4内部后，将二维码原图进过反色处理后标刻在透明体被加工件4内部，生成的二维码5，从而完成在透明体内部生成二维码的激光加工，如图5所示。

本发明采用激光光束偏转扫描的方式，激光光束扫描加工最大的优势在于大幅度提高了生产效率。激光束通过扫描镜的快速偏转移动，光点快速移动，用于定位的时间明显缩减，极大地减少了加工时间，在很大程度上提高了激光的使用率。另外一个特征在于在激光标刻二维码的过程中采用了反色的标刻工艺，既二维码图像生成后，黑色部分不标刻，而标刻白色部分，通过这种工艺可以明显提高透明体内部二维码的识读率，不仅专业二维码读取设备可以识读，而且普通智能手机也可以有效识读。因此采用激光技术的透明体内部二维码生成系统相对目前常见的二维码标记技术有着明显优势，本发明可以提高透明体二维码标识的外观和识别效果，在相关产品溯源和防伪方面有着广泛的应用价值。

Claims

1.一种激光二维码生成装置，其特征在于，该装置主要包括全固态激光器、光束扫描偏转装置、直线传输带、透明体被加工件，所述光束扫描偏转装置由Z轴动态聚焦模块、X轴扫描镜片、X轴数字伺服电机、Y轴扫描镜片、Y轴数字伺服电机组成；所述动态聚焦模块由Z轴直线电机、凹透镜和凸透镜组成；全固态激光器发出激光束通过光束扫描偏转装置聚焦在透明体被加工件中间，将二维码原图经过反色处理后标刻在透明体被加工件内部，生成二维码，从而完成在透明体内部生成二维码的激光加工。

2.根据权利要求1所述的激光二维码生成装置，其特征在于，所述全固态激光器采用绿光波长半导体泵浦全固态激光器。

3.根据权利要求1所述的激光二维码生成装置，其特征在于，所述光束扫描偏转装置采用前聚焦结构，其通过动态聚焦模块实现，该模块由Z轴直线电机、凹透镜和凸透镜组成。

4. 根据权利要求1所述的激光二维码生成装置，其特征在于，所述生成的二维码采用了反色的标刻工艺，既二维码图像生成后，黑色部分不标刻，而标刻白色部分。