MD1199Y

MD1199Y - Method for producing an identification tag on a metal carrier

Info

Publication number: MD1199Y
Application number: MDS20170035A
Authority: MD
Inventors: Владимир ПАРШУТИН; Анатолий ПАРАМОНОВ; Владимир ШКИЛЁВ; Александр КОВАЛЬ; Василе АГАФИЙ
Original assignee: Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2017-09-30
Also published as: MD1199Z

Abstract

The invention relates to the field of information technology and is intended for identification of material resources, in particular for producing an identification tag on a metal carrier.The method for producing an identification tag on a metal carrier consists in that electric discharges are performed between a high-voltage electrode and a carrier, made of a glass substrate and a metal mesh, fixed to the substrate with a dielectric film. The high-voltage electrode moves longitudinally and transversally according to the law of random numbers. After that is selected an area with the most informative image obtained as a result of an electric discharge, on which are applied a digital code and an information grid.

Description

Invenţia se referă la identificarea resurselor materiale şi pot fi utilizate pentru marcarea pieselor bune conducătoare de electricitate, de exemplu, produselor laminate, pieselor pentru mijloace de transport, produselor industriei constructoare de maşini, industriei aerospaţiale, produselor pentru industria de apărare, şi a.m.d. The invention relates to the identification of material resources and can be used for marking good electrically conductive parts, for example, laminated products, parts for means of transport, products of the machine building industry, the aerospace industry, products for the defense industry, and so on.

Este cunoscut procedeul de identificare, bazat pe conferirea numărului de identificare unei resurse materiale. Procedeul de creare a marcajului se deosebeşte prin aceea, că peste resursa materială bună conducătoare de electricitate se poziţionează cu interstiţiu un electrod care vibrează şi între ei se creează o descărcare electrică prin scântei, totodată electrodul este deplasat longitudinal şi transversal pe grila informaţională în conformitate cu legea numerelor aleatoare, preliminar numărul de identificare se scanează simultan şi imaginea vizuală de la procesul electric de descărcare, iar procesul ulterior de identificare se realizează prin compararea numărului de identificare şi a imaginii vizuale de la procesul electric de descărcare [1]. The identification process is known, based on assigning an identification number to a material resource. The process of creating the mark is distinguished by the fact that over the good electrically conductive material resource, a vibrating electrode is positioned with a gap and an electrical discharge is created between them by sparks, at the same time the electrode is moved longitudinally and transversely on the information grid in accordance with the law of random numbers, the identification number is scanned simultaneously with the visual image from the electrical discharge process, and the subsequent identification process is carried out by comparing the identification number and the visual image from the electrical discharge process [1].

Cu toate acestea, un astfel de procedeu de identificare nu este sigur din cauza utilizării numai a grilei informaţionale virtuale, care se poate distruge de impulsul câmpului magnetic. However, such an identification process is not secure due to the use of only the virtual information grid, which can be destroyed by the magnetic field pulse.

Ca prototip a fost ales procedeul de fabricare a marcajelor de identificare pe metal prin descărcarea electrică pe purtător, atribuirea lui unui cod digital şi unei grile informaţionale virtuale. Imaginea nereproductibilă este creată de descărcarea electrică între marcaj şi electrodul compozit, realizat din nanocompozite ale pulberilor metalice ultrafine conform legii numerelor aleatorii din toate petele obţinute prin descărcările electrice se evidenţiază cel puţin o pată, se introduce în baza de date coordonatele ei (lor) în grila informaţională, din aceste pete selectate se scoate caracteristica spectrală şi o introduc pe ea în baza de date, iar identificarea se realizează în două etape [2]. As a prototype, the process of manufacturing identification marks on metal by electrical discharge on the carrier, assigning it a digital code and a virtual information grid was chosen. The non-reproducible image is created by the electrical discharge between the mark and the composite electrode, made of nanocomposites of ultrafine metal powders according to the law of random numbers from all the spots obtained by electrical discharges at least one spot is highlighted, its coordinates are entered into the database in the information grid, from these selected spots the spectral characteristic is extracted and entered into the database, and the identification is carried out in two stages [2].

Cu toate acestea, acest procedeu are dezavantaje considerabile, deoarece are nevoie de întrebuinţarea de dispozitive spectrale scumpe. Respingerea acestor dispozitive, în principiu, permite cu scanerul de scos caracteristicile descărcărilor pe un purtător metalic. Principalul dezavantaj al acestui procedeu poate fi considerat eficienţa scăzută, necesitatea efectuării unei multitudini de descărcări electrice prin scântei, care nu permite să se ridice la nivelul dorit productivitatea acestui proces. Petele în flux de la descărcările electrice posedă o densitate informaţională scăzută. Toate aceste neajunsuri rezultă din cauza utilizării descărcării electrice prin scântei, care poate crea doar dimensiuni limitate ale petelor şi nu se pot crea figuri ramificate cu o densitate de identificare maximă. De asemenea la acest dezavantaj al acestui procedeu se numără şi faptul, că el foloseşte doar grila informaţională virtuală. However, this method has considerable disadvantages, since it requires the use of expensive spectral devices. The rejection of these devices, in principle, allows the scanner to extract the characteristics of discharges on a metal carrier. The main disadvantage of this method can be considered low efficiency, the need to perform a multitude of spark discharges, which does not allow to raise the productivity of this process to the desired level. Spots in the flux from electrical discharges have a low information density. All these shortcomings result from the use of spark discharge, which can create only limited sizes of spots and cannot create branched figures with maximum identification density. Also, this disadvantage of this method is the fact that it uses only a virtual information grid.

Invenţia are ca scop creşterea fiabilităţii de păstrare a informaţiei. The invention aims to increase the reliability of information storage.

Procedeul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că se efectuează descărcări electrice între un electrod de tensiune înaltă şi un purtător, cu energia de descărcare de 0,5…12 J şi durata impulsului de 10-4…10-3 s, purtătorul este format dintr-un substrat de sticlă şi o plasă metalică, fixată de substrat cu o peliculă dielectrică, fiind amplasat într-un electrod inelar legat la pământ, electrodul de tensiune înaltă se deplasează longitudinal şi transversal conform legii numerelor aleatorii, după aceasta se selectează un sector cu cea mai informativă imagine, obţinută în urma descărcării electrice, pe care se aplică un cod numeric şi o grilă informaţională. The method, according to the invention, eliminates the disadvantages mentioned above by performing electrical discharges between a high-voltage electrode and a carrier, with a discharge energy of 0.5…12 J and a pulse duration of 10-4…10-3 s, the carrier is formed by a glass substrate and a metal mesh, fixed to the substrate with a dielectric film, being placed in a ring electrode connected to the ground, the high-voltage electrode moves longitudinally and transversely according to the law of random numbers, after which a sector with the most informative image, obtained following the electrical discharge, is selected, on which a numerical code and an information grid are applied.

O particularitate a procedeului este că în calitate de grilă informaţională se utilizează un filtru metalic, iar energia de descărcare este selectată din condiţiile de evaporare a porţiunilor acestui filtru sub acţiunea descărcării electrice prin scântei. A particularity of the process is that a metallic filter is used as an information grid, and the discharge energy is selected from the evaporation conditions of portions of this filter under the action of the electric discharge through sparks.

O altă particularitate a procedeului este faptul, că energia de descărcare este selectată în gama de la 0,5 până la 12 J la o durată a impulsului de la 10-4 până la 10-3 s. Another peculiarity of the process is that the discharge energy is selected in the range from 0.5 to 12 J at a pulse duration of 10-4 to 10-3 s.

Rezultatul tehnic al aplicării acestui procedeu este mărirea fiabilităţii de păstrare a informaţiei prin faptul, că în calitate de grilă informaţională se utilizează filtrul metalic, iar energia de descărcare se alege din condiţiile de evaporare ale porţiunilor acestui filtru. The technical result of applying this process is to increase the reliability of information storage by using the metallic filter as an information grid, and the discharge energy is chosen from the evaporation conditions of the portions of this filter.

Orice altă grilă fizică informaţională, executată, de pildă, printr-un procedeu mecanic sau electroerozional pe metalul compact va necesita mai multă energie pentru formarea porţiunilor complet evaporate. Odată cu introducerea energiei pe grilă prin descărcarea electrică prin scântei, curenţii electrici pe elementele grilei se repartizează în funcţie de rezistenţa de contact, care poartă un caracter stohastic, ce provoacă porţiuni stohastice de evaporare. Any other physical information grid, executed, for example, by a mechanical or electroerosion process on compact metal, will require more energy to form completely evaporated portions. With the introduction of energy to the grid by electric discharge through sparks, the electric currents on the grid elements are distributed according to the contact resistance, which has a stochastic character, which causes stochastic portions of evaporation.

Invenţia este explicată în figurile 1-3. The invention is explained in figures 1-3.

Fig. 1 prezintă o porţiune de filtru cu o mare mărire înainte de începerea prelucrării cu descărcări electrice. Avantajul unui astfel de filtru metalic utilizat în calitate de grilă informaţională este fiabilitatea de păstrare în ea a informaţiei. Fig. 1 shows a portion of the filter at a high magnification before the start of the electrical discharge processing. The advantage of such a metal filter used as an information grid is the reliability of storing information in it.

Fig. 2 prezintă grila informaţională, prelucrată cu energia de descărcare, selectată din condiţiile de evaporare ale porţiunilor acestui filtru, 2 - grila informaţională, 2a, 2b, 2c - porţiunile evaporate ale grilei informaţionale. Fig. 2 shows the information grid, processed with the discharge energy, selected from the evaporation conditions of the portions of this filter, 2 - the information grid, 2a, 2b, 2c - the evaporated portions of the information grid.

Fig. 3 prezintă o instalaţie de prelucrare a grilei informaţionale prin descărcări electrice: 1 - substratul de sticlă, 2 - grila informaţională în formă de filtru, 3 - pelicula dielectrică ce se fixează, 4 - electrodul inelar, 5 - electrodul de înaltă tensiune în formă de bilă, 6 - sursa de înaltă tensiune, 7 - condensatorul de înaltă tensiune. Fig. 3 shows an installation for processing the information grid by electrical discharges: 1 - glass substrate, 2 - filter-shaped information grid, 3 - dielectric film that is fixed, 4 - ring electrode, 5 - ball-shaped high-voltage electrode, 6 - high-voltage source, 7 - high-voltage capacitor.

Variind decalajul interstiţiului dintre grila informaţională 2 şi electrodul de înaltă tensiune în formă de bilă 5 şi de asemenea, capacitatea condensatorului de înaltă tensiune 7 se poate furniza energia necesară de descărcare pentru evaporarea porţiunilor grilei informaţionale. By varying the gap between the information grid 2 and the high voltage ball electrode 5 and also the capacitance of the high voltage capacitor 7, the necessary discharge energy can be provided for the evaporation of portions of the information grid.

Exemple de realizare a procedeului: Examples of implementation of the process:

Exemplul № 1. Atunci când se prelucrează filtrul cu energia de descărcare de 0,5 J apar primele porţiuni de evaporare (2a), atât în interiorul filtrului, cum şi la marginile sale (fig. 2). Example No. 1. When processing the filter with a discharge energy of 0.5 J, the first evaporation portions (2a) appear, both inside the filter and at its edges (Fig. 2).

Exemplul № 2. Când filtrul se prelucrează cu energia de descărcare de 12 J pe grilă apar porţiuni mari evaporate cu un profil complex 2b (fig. 2). În calitate de indici de identificare pot fi utilizate un set de lungimi de porţiuni evaporate de pe porţiunea 2b. În special, semnul de identificare fiabil poate fi şi întregul contur nerepetitiv numai a porţiunii evaporate. Mărirea în continuare a energiei de descărcare de peste 12 J este impracticabilă. Example No. 2. When the filter is processed with a discharge energy of 12 J, large evaporated portions with a complex profile 2b appear on the grid (Fig. 2). A set of lengths of evaporated portions on the portion 2b can be used as identification indices. In particular, the entire non-repeating contour of the evaporated portion alone can also be a reliable identification sign. Further increase in the discharge energy above 12 J is impractical.

Exemplul № 3. La prelucrarea filtrului cu energia de descărcare mai mică de 0,5 J porţiuni evaporate nu sunt înregistrate, în locul lor apar porţiuni întunecate ale zonelor topite 2c (fig. 2), care pot fi de asemenea folosite în calitate ca semne de identificare. Cu toate acestea, fiabilitatea scanării porţiunilor 2c este puţin mai joasă, decât scanarea porţiunilor 2a şi 2b, efectuate „la o geană de lumină“. Example No. 3. When processing the filter with a discharge energy of less than 0.5 J, evaporated portions are not recorded, instead dark portions of the melted areas 2c appear (Fig. 2), which can also be used as identification marks. However, the reliability of scanning portions 2c is slightly lower than scanning portions 2a and 2b, performed “at a glance”.

Mai departe obiectul cu marcaj se fotografiază (se scanează), imaginea rezultată se introduce în calculator şi se atribuie lui un număr de identificare. Next, the marked object is photographed (scanned), the resulting image is entered into the computer and an identification number is assigned to it.

Astfel, s-a propus un procedeu nou, mai eficient de creare a unui marcaj de identificare pe metal, care creează cu ajutorul descărcării electrice superficiale un desen ramificat cu o densitate de informare maximă a unei matrice fără seamăn (nerepetitivă). Thus, a new, more efficient process for creating an identification mark on metal was proposed, which creates a branched pattern with maximum information density of a unique (non-repetitive) matrix using superficial electrical discharge.

1. MD 3389 F2 2007.08.31 1. MD 3389 F2 2007.08.31

2. MD 3950 B2 2009.07.31 2. MD 3950 B2 2009.07.31

Claims

A method of obtaining an identification mark on a metal carrier, which consists in performing electrical discharges between a high-voltage electrode and a carrier, with a discharge energy of 0.5…12 J and a pulse duration of 10-4…10-3 s, the carrier is formed by a glass substrate and a metal mesh, fixed to the substrate with a dielectric film, being placed in a ring electrode connected to the ground, the high-voltage electrode moves longitudinally and transversely according to the law of random numbers, after which a sector with the most informative image, obtained as a result of the electrical discharge, is selected, on which a numerical code and an information grid are applied.