PL169904B1

PL169904B1 - Sposób i urzadzenie do znakowania poruszajacych sie wyrobów PL PL PL

Info

Publication number: PL169904B1
Application number: PL92299991A
Authority: PL
Inventors: Robert M Clement; Neville R Ledger
Original assignee: United Distillers Plc
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1992-01-15
Publication date: 1996-09-30
Also published as: GR3024276T3; FI933238A; CA2100550C; DE69219370D1; NO932586L; SK74493A3; US5653900A; ATE152387T1; EP0495647A1; CA2100550A1; NO308240B1; HU217738B; AU659131B2; ES2102455T3; JP2863872B2; JPH06504484A; DE69219370T2; DK0495647T3; RO110428B1; HU9302067D0

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie 6o znakowania poruszających się wyrobów, zwłaszcza wyrobów produkowanych lub poddawanych obróbce na liniach produkcyjnych, na których wyrób przesuwa się w sposób ciągły z jednego stanowiska pracy na drugie aż do zakończenia wszystkich etapów produkcji lub obróbki.

Znane jest urządzenie do znakowania wyrobów strumieniem rozpylonej farby, które jest przystosowane do kierowania regulowanego strumienia farby na przesuwający się wyrób, żeby wykonać wymagane oznakowanie. Takie urządzenia są zdolne do znakowania do 1000 punktów na minutę, jednak wymagają stałego nadzoru i częstych przeglądów w celu zapobiegania błędnemu rozpylaniu farby. Takie przeglądy mogą powodować wyłączenia linii produkcyjnej, co powoduje straty czasu produkcji i obróbki wyrobów. Poza tym urządzenia tego typu zużywają duże ilości materiałów takich jak farba i rozpuszczalnik, co zwiększa koszty eksploatacji. Problemy występowały także z nieścieralnością uzyskanego oznakowania.

Znane jest także znakowanie laserowe, które jest czyste i eleganckie w porównaniu ze znakowaniem strumieniem rozpylonej farby i zapewnia uzyskanie rzeczywiście nieścieralnego oznakowania.

Mówiąc ogólnie, obecne techniki znakowania laserowego należą do jednej z dwóch kategorii. W pierwszej kategorii wiązka nieogniskowanego promieniowania laserowego przechodzi przez maskę, żeby uzyskać wymagany wzór, natomiast w drugiej kategorii wiązka promieniowania laserowego jest kierowana na odpowiedni przedmiot lub wyrób.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 758 703 jest podany przykład techniki znakowania należącej do pierwszej kategorii, który przedstawia sposób tajnego kodowania widzialnego mikroskopowo wzoru na powierzchni przesuwającego się przedmiotu. W opisywanym sposobie wyczuwana jest obecność przesuwającego się przedmiotu i mierzona jest szybkość jego zbliżania się tak, że we właściwym momencie, gdy przedmiot przechodzi przez głowicę laserową, wiązka niezogniskowanego promieniowania ^serowego jest kierowana na przedmiot poprzez maskę. To właśnie maska jest odpowiedzialna za wytwarzanie wzoru oznakowania i posiada płytę maskującą o powierzchni przekroju poprzecznego większej niż wiązka oraz wykorzystuje matrycę otworów, które mogą być zasłonięte lub nie. Po przejściu przez maskę wiązka jest ogniskowana w celu zmniejszenia wymiarów wzoru wytwarzanego na powierzchni zespołu jak również w celu zwiększenia mocy wiązki. W tym znanym sposobie moc wiązki jest dokładnie sterowana tak, że końcowy wzór jest nieznacznie wytrawiony na powierzchni i pozostaje niewidoczny gołym okiem.

Z kolei w opisie zgłoszenia patentowego Wlk. Brytanii nr 9 117 521,6 jest przedstawiony sposób wybierania laserowego przy znakowaniu. W szczególności dotyczy sposobu oraz urządzenia do obróbki wyrobu z podpowierzchniodym oznakowaniem w postaci obszaru o zwiększonym współczynniku pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego. W tym znanym rozwiązaniu kieruje się na powierzchnię wyrobu wiązki o dużej gęstości energii, dla której materiał wyrobu jest przezroczysty i ogniskuje się wiązki w miejscu oddalonym od powierzchni oraz w wyrobie tak, żeby spowodować miejscową jonizację materiału.

Chociaż technika znakowania laserowego przez wybieranie ma zaletę polegającą na tym, że kształt wymaganego znaku może być zmieniany zewnętrznie bez przerywania pracy lasera dla zmiany elementu maskującego, technika ta nie była dotąd stosowana na rynku do znakowania poruszających się wyrobów ze względu na obawę, że uzyskany znaku byłby rozmazany lub rozciągnięty. Ta obawa ograniczała stosowanie techniki znakowania laserowego przez wybieranie do zastosowań, w których znakowany wyrób jest nieruchomy, pozostawiając poruszające się wyroby do znakowania przy użyciu techniki maskowania wiązki, chociaż wyrazistość znaku

169 904 uzyskanego tą techniką jest ograniczona przez szybkość przesuwania poruszającego się wyrobu lub przedmiotu.

W opisie patentowym Europejskiego Urzędu Patentowego nr 400 476 przedstawiono aparaturę do laserowej obróbki detali, w której detale są przenoszone do głowicy laserowej przez transporter, którego szybkość ruchu jest mierzona przez przetworniki. W znanym rozwiązaniu detale powinny być rozmieszczone na transporterze w jednakowych odstępach, zaś w trakcie operacji obróbki, nie powinny przesuwać się względem transportera, co znacznie ogranicza jego stosowania.

Istotą sposobu znakowania poruszających się wyrobów, według wynalazku, w którym kieruje się wiązkę o dużej gęstości energii na wyrób, który ma być oznaczony, i koncentruje się wiązkę do uzyskania plamki świetlnej na powierzchni lub wewnątrz poruszającego się wyrobu, po czym przesuwa się plamkę świetlną i steruje jej ruchem zgodnie z wypadkową dwóch składowych ruchu, z których pierwsza jest równa prędkości poruszającego się wyrobu, zaś druga jest związana z poruszającym się wyrobem, jest to, że przed skierowaniem wiązki o dużej gęstości na wyrób, wykrywa się obecność wyrobu na taśmie przenośnikowej w miejscu określonym położeniem modułu wykrywania, po czym steruje się ruchem plamki świetlnej, w odpowiedzi na wykrycie obecności wyrobu, zaczynając od naświetlania żądanego miejsca na wyrobie. Korzystne jest, jeżeli w sposobie według wynalazku określa się prędkość poruszającego się wyrobu, zwłaszcza poprzez pomiar jego prędkości na taśmie przenośnikowej.

Korzystne jest, jeżeli zgodnie z wynalazkiem wiązkę o dużej gęstości energii kieruje się na poruszający się wyrób, którego kierunek poruszania się przecina wiązaną· wiązkę o dużej gęstości energii, przy czym wiązkę o dużej gęstości energii włącza się w określonym czasie t2 po przejściu przez poruszający się wyrób znanej odległości d2 od miejsca określonego położenia modułu wykrywania do miejsca, w którym kierunek poruszania się wyrobu przecina się z włączoną wiązką o dużej gęstości energii, zaś określony czas t2 opóźnienia włączenia wiązki o dużej gęstości energii zależy od prędkości V poruszającego się wyrobu według wzoru:

Dalsze korzyści z wynalazku uzyskuje się, gdy wiązkę o dużej gęstości energii ogniskuje się wewnątrz poruszającego się wyrobu i wywołuje się lokalną jonizację materiału, z którego wykonany jest wyrób, przy czym stosuje się wyrób, który jest przeznaczony dla promieniowania elektromagnetycznego o długościach fal z zakresu widzialnego, albo jest nieprzezroczysty dla promieniowania elektromagnetycznego o długościach fal z zakresu widzialnego.

Korzystne jest także, gdy w sposobie według wynalazku steruje się naświetlaniem plamką świetlną w dwóch wymiarach, albo w trzech wymiarach.

Istotą urządzenia do znakowania poruszających się wyrobów według wynalazku zawierającego źródło promieniowania wytwarzające wiązkę o dużej gęstości energii, która to wiązka jest kierowana na poruszający się wyrób, zespół ogniskujący wiązkę o dużej gęstości energii do postaci plamki świetlnej oraz zespół przesuwania plamki świetlnej i układ sterowania połączony z zespołem przesuwania plamki świetlnej zgodnie z wypadkową dwóch składowych ruchu, przy czym pierwsza składowajest równa prędkości poruszającego się wyrobu, zaś drugajest związana z poruszającym się wyrobem, jest to, że zawiera moduł wykrywania obecności wyrobu, który ma być oznakowany, przy czym moduł wykrywania jest umieszczony przy taśmie przenośnikowej, po której porusza się wyrób i jest połączony z układem sterowania i zespołem przesuwania plamki świetlnej, zespół przesuwania zawiera elementy przesuwania plamki świetlnej zgodnie z drugą składową ruchu, przy czym co najmniej jeden z elementów przesuwania jest ruchomym zwierciadłem umieszczonym na drodze wiązki o dużej gęstości energii.

Korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem co najmniej jeden z elementów przesuwania plamki świetlnej zgodnie z drugą składową ruchu jest dołączony do układu sterowania, albo co najmniej jeden z elementów przesuwania plamki świetlnej jest zwierciadłem galwanometru, albo też elementy przesuwania plamki świetlnej zgodnie z drugą składową ruchu stanowią także elementy przesuwania plamki świetlnej zgodnie z pierwszą składową ruchu.

169 904

Ponadto zespół przesuwania według wynalazku zawiera dodatkowe elementy przesuwania plamki świetlnej zgodnie z pierwszą składową ruchu, przy czym te dodatkowe elementy przesuwania plamki świetlnej zawierają co najmniej jedno obrotowo zamontowane zwierciadło o prędkości obrotowej zgodnej z prędkością poruszającego się wyrobu, które korzystnie jest zwierciadłem wielopłaszczyznowym, albo zawierają co najmniej jedno zwierciadło o prędkości przesuwania zgodnej z prędkością poruszającego się wyrobu, albo też zawierają co najmniej jeden akustyczno-optyczny lub elektro-optyczny kryształ.

Korzystne jest, że moduł wykrywania zawiera urządzenie do określania prędkości poruszającego się wyrobu, które składa się z dwóch detektorów optycznych oddalonych od siebie o znaną odległość oraz z układu pomiaru czasu tj przemieszczania się wyrobu między dwoma detektorami optycznymi i prędkości v poruszającego się wyrobu.

Następnie zgodnie z wynalazkiem układ sterowania stanowi także układ włączania wiązki o dużej gęstości energii w określonym czasie t2 po przejściu przez poruszający się wyrób znanej odległości od miejsca określonego położeniem modułu wykrywania do miejsca, w którym kierunek poruszania się wyrobu przecina się z włączoną wiązką o dużej gęstości energii.

Zespół ogniskujący według wynalazku zawiera element soczewkowy o ogniskowej, która zmienia się wzdłuż jego szerokości, albo element soczewkowy w postaci obiektywu zmiennoogniskowego, albo też zawiera soczewki rozpraszające.

Z kolei według wynalazku źródłem promieniowania, wytwarzającym wiązkę o dużej gęstości energii, jest laser CO2 albo laser o maksymalnej gęstości energii w ognisku wynoszącej przynajmniej 10 J/cm², albo laser o gęstości mocy w ognisku nie mniejszej niż 10⁷ W/cm² w impulsie o czasie trwania przynajmniej W⁶ sekundy, albo też laser Nd-YAG.

Ponadto urządzenie według wynalazku zawiera drugie źródło widzialnego promieniowania laserowego do ustawiania wiązki o dużej gęstości energii, przy czym taśma przenośnikowa zawiera element regulacyjny do przesuwania w bok poruszającego się wyrobu.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia prawidłowe znakowanie poruszających się wyrobów, zwłaszcza wyrobów produkowanych lub poddawanych obróbce na liniach produkcyjnych.

Wynalazek zostanie dokładniej omówiony w oparciu o opis przykładu wykonania i rysunek, na którym fig. 1 przedstawia w widoku z góry urządzenie do znakowania według niniejszego wynalazku, na którym moduł znakowania i moduł wykrywania są pokazane w położeniu bliskim taśmy przenośnikowej przesuwającej się w sposób ciągły, fig. 2 - budowę modułu wykrywania z fig. 1, fig. 3 - schemat ideowy modułu znakowania, fig. 4 - schemat rozdziału energii elektrycznej w module znakowania, fig. 5 - sieć działań złożonej sekwencji operacji urządzenia z fig. 1, fig. 6 - schemat ideowy urządzenia według drugiego wykonania, fig. 7 - schemat ideowy urządzenia według trzeciego wykonania i fig. 8 - schemat ideowy urządzenia według czwartego wykonania.

Urządzenie do znakowania, pokazane na figurze 1, posiada moduł znakowania 10 i moduł wykrywania 12, oba umieszczone wewnątrz obudowy ochronnej 14. W obudowie 14 jest umieszczona także taśma przenośnikowa 16 przesuwająca się w sposób ciągły.

Taśma przenośnikowa 16 ma zwykle wystarczającą szerokość do przenoszenia na stanowisko znakowania laserowego wyrobu 26 przeznaczonego do znakowania i zawiera ruchomą półkę usztywniającą 18 i dwie wystające pionowo szyny boczne 20 i 22. Zwykle pierwsza z tych dwóch szyn bocznych 20jest zamocowana względem ruchomej półki usztywniającej 18, podczas gdy druga szyna boczna 22 jest ruchoma względem niej za pomocą elementu regulacyjnego 24 w postaci śruby. Po dociśnięciu elementu regulacyjnego 24 odległość pomiędzy dwiema szynami bocznymi 20 i 22 zostaje zmniejszona, przez co zwęża się skuteczna szerokość taśmy przenośnikowej 16.

Wyrób 26 przeznaczony do znakowania, który na załączonych rysunkach jest przedstawiony jako szklana butelka, jest przenoszony do stanowiska znakowania laserowego przy pomocy taśmy przenośnikowej 16 i wchodzi do obudowy ochronnej 14 przez pierwszy otwór 28. Następnie wyrób 26 jest przenoszony obok modułu wykrywania 12 i modułu znakowania 10 przed wyjściem z obudowy ochronnej 14 przez drugi otwór 30. Dla bezpieczeństwa odległość pomiędzy modułem znakowania 10 oraz jednym z otworów 28 i 30 jest taka, żeby zapewnić

169 904 niemożność przypadkowego dostępu przez operatora do wnętrza obudowy ochronnej 14 i umieszczenia jego lub jego ręki z przodu modułu znakowania 10.

Moduł wykrywania 12 jest pokazany bardziej szczegółowo na figurze 2 i zawiera parę detektorów optycznych 32 i 34 umieszczonych obok siebie w pobliżu taśmy przenośnikowej 16. Każdy z detektorów optycznych 32 i 34 zawiera źródło światła 36 i właściwy detektor 38 oraz jest ustawiony w linii wraź z jednym z pary odpowiednich reflektorów wstecznych 40 lub 42 umieszczonych na przeciwległej stronie taśmy przenośnikowej 16. Światło jest emitowane ze źródła światła 36 w kierunku związanego z nim reflektora wstecznego, od którego jest ono odbijane z powrotem w kierunku właściwego detektora optycznego i wykrywane przez dektor 38. Wówczas, gdy nic nie jest umieszczone pomiędzy detektorem optycznym 32 lub 34 i związanym z nim reflektorem wstecznym 40 lub 42, jak pokazano to w powiązaniu z detektorem optycznym 34 na fig. 2, wtedy ilość światła wykrywanego przez detektor 38 jest maksymalna. Jednak, gdy tor optyczny pomiędzy detektorem optycznym 32 lub 34 i związanym z nim reflektorem wstecznym 40 lub 42 jest zasłonięty na przykład przez przejście wyrobu 26 wzdłuż taśmy przenośnikowej 16, jak pokazano na fig. 2 w odniesieniu do detektora optycznego 32, wtedy ilość światła odbijanego przez odpowiedni reflektor wsteczny, w tym przypadku reflektor wsteczny 40, i wykrywanego przez detektor 38 spada poniżej ustalonej wstępnie wartości progowej i jest wytwarzany właściwy sygnał.

W celu zwiększenia czułości każdego z detektorów optycznych 32 i 34 zostaje wybrane źródło światła 36 emitujące światło w zakresie widzialnym lub bliskim podczerwieni widma elektromagnetycznego, podczas gdy detektor 38 jest wybrany tak, że nie tylko jest czuły selektywnie na ten określony zakres częstotliwości, lecz także reaguje tylko na światło mające charakterystyki polaryzacji źródła światła 36. W ten sposób detektor 38 jest nieczuły na światło promieniowane ze źródeł innych niż źródło światła 36 lub światło odbite od powierzchni innych niż odpowiedni reflektor wsteczny, jak na przykład od powierzchni znakowanego wyrobu 26, ponieważ takie odbicia zwykle dawałyby odmienne charakterystyki polaryzacji.

Moduł znakowania 10 jest pokazany bardziej szczegółowo na figurze 3 i zawiera źródło 44 promieniowania wytwarzające wiązkę 46 promieniowania o dużej gęstości energii, która jest skierowana tak, żeby przecinać trasę poruszającego się wyrobu 26.

W pierwszym wykonaniu urządzenie do znakowaniajest zaprojektowane tak, żeby ułatwić znakowanie powierzchniowe poruszającego się wyrobu 26. W tym celu promieniowanie laserowe o dostatecznej gęstości energii jest kierowane na wyrób 26, powodując stopienie i płynięcie tych obszarów powierzchni, na które pada, w wyniku czego uzyskuje się znak. W szczególnym wykonaniu przedstawionym na figurze 3 źródło 44 zawiera laser z dwutlenku węgla (CO2) o ciągłej fali, który emituje wiązkę 46 promieniowania laserowego o długości fali 10,6 gm i która jestmiewidzialna gołym okiem. Po wyemitowaniu ze źródła 44 wiązka 46 promieniowania laserowego pada na pierwszą powierzchnię odbijającą 48, która kieruje wiązkę 46 przez ekspander 50 wiązki i układ łączący 52 wiązki na drugą powierzchnię odbijającą 54. Drugie źródło 56 promieniowania laserowego w postaci lasera He-Ne (helowo-neonowego) o małej mocy jest umieszczone w pobliżu pierwszego źródła 44 w postaci lasera CO2 i emituje wtórną wiązkę 58 widzialnego promieniowania laserowego o długości fali 638 nm. Wiązka wtórna 58 pada na układ łączący 52 wiązki, gdzie jest ona odbijana w kierunku drugiej powierzchni odbijającej 54 zgodnie z wiązką 46 promieniowania laserowego z pierwszego źródła 44. Wobec tego wymaganą własnością układu łączącego 52 wiązki jest to, żeby przesyłał on promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 10,6 gm, a odbijał promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 638 nm. W· ten sposób wtórna wiązka 58 lasera He-Ne tworzy połączone wiązki 46, 58 z widzialną składową, która ułatwia ustawienie optyczne.

Po połączeniu dwie zgodne wiązki 46, 58 są odbijane od drugiej powierzchni odbijającej 54 w kierunku trzeciej powierzchni odbijającej 60 i od trzeciej powierzchni odbijającej 60 są następnie odbijane w kierunku czwartej powierzchni odbijającej 62. Połączone wiązki 46, 58 są odbijane od czwartej powierzchni odbijającej 62 jeszcze ponownie w kierunku zespołu przesuwania 64 w postaci głowicy, skąd połączone wiązki 46, 58 są w końcu kierowane tak, żeby przeciąć trasę poruszającego się wyrobu 26. W celu ułatwienia znakowania na różnych wysokościach od podstawy wyrobu 26, trzecia i czwarta powierzchnia odbijająca 60 i 62 są zamon8

169 904 towane integralnie, wraz z zespołem przesuwania 64 z możliwością regulacji w płaszczyźnie pionowej w wyniku działania silnika krokowego.

Wewnątrz zespołu przesuwania 64 połączone wiązki 46, 58 padają sekwencyjnie na dwa elementy przesuwania 68 i 70 w postaci ruchomych zwierciadeł. Pierwsze z tych dwóch zwierciadeł 68 jest nachylone względem połączonych wiązek 46, 58, które na niego padają w wyniku odbicia od czwartej powierzchni odbijającej 62 i jest ruchome w taki sposób, żeby spowodować żeby spowodować ruch odbitej od niego wiązki w płaszczyźnie pionowej. Drugie z tych dwóch zwierciadeł 70 jest podobnie nachylone, tym razem względem wiązek 46,58, które na niego padają w wyniku odbicia od pierwszego zwierciadła 68 i jest ruchome w taki sposób, żeby spowodować ruch odbitej wiązki 46, 58 w płaszczyźnie poziomej. W wyniku tego będzie jasne dla specjalistów w tej dziedzinie, że wiązki 46, 58 wychodzące z zespołu przesuwania 64 mogą poruszać się w dowolnym wymaganym kierunku w wyniku równoczesnego przesuwania pierwszego i drugiego zwierciadła 68 i 70. W celu ułatwienia tego przesunięcia dwa ruchome zwierciadła 68 i 70 są zamontowane odpowiednio na pierwszym i drugim galwanometrze 72 i 74. Chociaż stwierdzono, że można zastosować dowolne właściwe elementy do regulacji przesuwania dwóch zwierciadeł 68 i 70, takie jak wykorzystujące poszczególne serwomotory lub ręczne drążki sterownicze, układ ten łączy szybkość odpowiedzi z łatwością sterowania, co przedstawia znaczącą zaletę w porównaniu z odmiennymi elementami sterującymi.

Wychodzące z zespołu przesuwania 64 połączone wiązki 46,58 są ogniskowane w wyniku przejścia przez zespół ogniskujący 76, który może zawierać jedną lub więcej elementów soczewkowych. Pierwszy element soczewkowy 78 jest zdolny do zogniskowania wiązki 46,58 w wybranym miejscu na powierzchni znakowanego wyrobu 26. Jak wiadomo, maksymalna gęstość energii wiązki 46,58 jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu promieniowana wiązki 46,58 w ognisku, które jest z kolei odwrotnie proporcjonalne do promienia wiązki 46, 58, która pada na element soczewkowy 78. Zatem w przypadku wiązki 46, 58 promieniowania elektromagnetycznego o długości fali λ i promieniu R, która pada na soczewkę o ogniskowej f, gęstość energii w ognisku E jest w pierwszym przybliżeniu dana równaniem:

C PR² VS7/ 2 E = -PR? W/m λ¥ gdzie P jest mocą wytwarzaną przez laser. Na podstawie tego równania wartość i _cel zastosowania ekspandera 50 wiązki są wyraźnie widoczne, ponieważ zwiększenie p_romieniowania R wiązki służy do zwiększenia gęstości energii E w ognisku. Poza tym elem_ent so_czewkowy 78 stanowi zwykle soczewka o krótkiej ogniskowej, zawartej w zakresie p_omięd_zy 70 mm i 80 mm tak, że typowe gęstości energii w ognisku dla wiązki 46, 58 mają wartości powyżej 300 W/cm². Przy gęstościach energii tego rzędu na powierzchni znakowanego wyrobu 26 występują wzajemne oddziaływania cieplne, przy czym padające wiązki 46,58 promi_enio_wą_ni_asą pochłaniane jako ciepło. To miejscowe ogrzewanie powoduje stopienie i płynięcie powi_erzchni wyrobu 26, pozostawiając znak zapisany na powierzchni. Przez przesunięcie ogniska dl_awiązki 46, 58 przy użyciu zwierciadeł 68 i 70 znak może przybrać uprzednio określony kształt i w szczególności może zawierać jedną lub więcej cyfr, liter lub symboli albo ich kombinację, która z kolei może reprezentować identyfikator, znak towarowy, kod czytelny maszyny lub i_nny dowolny, wymagany wskaźnik.

Gęstość energii wymaganej do stymulacji wzajemnego oddziaływania ciepln_eg_o n_a powierzchni wyrobu 26 będzie oczywiście zależała od materiału ciała i szybkości, z jaką wiązki 46, 58 są wybierane. Materiały takie jak plexiglas można znakować przy użyciu wiązki 46, 58 mającej małą gęstość energii, w przybliżeniu 50 W/cm² , natomiast do znakow ania pewnych metali jest potrzebne, żeby wiązki 46, 58 miały gęstość energii w przybliżeniu 1 MW/cm2 Elementy wykonane ze szkła należą do grupy pomiędzy tymi dwoma skrajnymi przykładami i mogą być znakowane przy użyciu wiązki 46, 58 mającej gęstość energii powyżej 300 W/ciO oraz szybkość wybierania 3 m/s.

Dla bezpieczeństwa źródła 44 i 56 oraz poszczególne ich wiązki 46 i 58 są _umi_es_zczon_ew komorze bezpieczeństwa 80, jak to pokazano na figurze 4, przy czym połączone wią_zki 46, 58 wychodzą z komory bezpieczeństwa 80 jedynie po przejściu przez zespół ogniskujący 76.

169 904

Dostęp do dwóch źródeł 44 i 56 oraz różnych elementów optycznych umieszczonych na torze poszczególnych wiązek 46, 58 jest ułatwiony za pomocą zespołu drzwiowego 82, który jest blokowany przy pomocy blokady 84, która uniemożliwia działanie pierwszego źródła 44, gdy zespół drzwiowy 82 jest otwarty. Należy zaznaczyć, że działanie drugiego źródła 56 nie musi być koniecznie blokowane w taki sam sposób, ponieważ działa ono tylko przy bardzo małych energiach i nie stanowi znacznego niebezpieczeństwa dla operatora.

Przez blokadę 84 zespołu drzwiowego 82 jest podawane zasilanie z jednofazowej sieci elektrycznej 240 V do układu rozdzielczego 86, który jest umieszczony poniżej i odizolowany od komory bezpieczeństwa 80 w celu zapobiegania jakimkolwiek zjawiskom elektrycznym oddziałującym na pracę źródeł 44 i 56 promieniowania. Z układu rozdzielczego 86 energia elektryczna jest dostarczana do pierwszego źródła 44 i do drugiego źródła 56 jak również do układu chłodzenia 88, który służy do chłodzenia pierwszego źródła 44 promieniowana. Poza tym energia elektryczna jest także doprowadzana do silników krokowego 66 i do układu sterowania 90 w postaci komputera.

Trzy przetworniki AC/DC i związane z nimi regulatory napięcia dostarczają regulowane, stałe napięcia zasilania 9V, 12V i 15V, które są doprowadzane odpowiednio do drugiego źródła 56, do następnej blokady 91, która zapobiega przedwczesnemu zadziałaniu pierwszego źródła 44 oraz do zespołu przesuwania 64 i w szczególności do pierwszego i drugiego galwanometru 72 i 74 dla wytwarzania uprzednio określonego przesuwania pierwszego i drugiego zwierciadła 68 i 70.

Połączone działanie sekwencyjne modułu znakowania 10 i modułu wykrywania 12 jest pokazane schematycznie na figurze 5 i rozpoczyna się tym, że komputer 90 albo oblicza albo dokonuje przeglądu dla identyfikacji następnego znaku, który ma być wykonany. Tak więc, jeżeli urządzenie według wynalazku jest stosowane do znakowania pewnej liczby wyrobów, każde sekwencyjnym numerem oznaczenia, komputer 90 może obliczyć następny znak przez dodanie potrzebnego przyrostu do numeru oznaczenia, który stanowił poprzedni znak. W odmiennym przypadku na początku serii lub podczas bardziej skomplikowanych sekwencji znakowania komputer 90 może identyfikować następny znak z jednej z zaprogramowanych wstępnie list znaków we właściwym układzie pamięciowym. Wówczas gdy następny znak jest zidentyfikowany, może być on wyświetlony na pulpicie sterowniczym operatora wraz z inną informacją, taką jak liczba znakowanych wyrobów w określonej serii, średnia szybkość wyrobów przenoszonych obok modułu wykrywania 12 i jakakolwiek inna, wymagana informacja.

Po identyfikacji znaku nanoszonego na poruszający się wyrób 26 komputer 90 oblicza wektory potrzebne do skopiowania znaku, przy założeniu, że wyrób 26 jest nieruchomy podczas znakowania. Te wektory są przekształcane w sygnał elektryczny, który przy zastosowaniu do modulacji zasilania stałoprądowego 15V, dostarczanego do pierwszego i drugiego galwanometru 72 i 74, powodowałby szereg ruchów pierwszego i drugiego zwierciadła 68 i 70 zdolnego do przesunięcia ogniska dla pobudzanej wiązki laserowej w taki sposób, żeby skopiować wymagany znak.

Wówczas gdy znakowany wyrób 26 jest przenoszony do stanowiska znakowania laserowego za pomocą taśmy przenośnikowej 16, położenie poruszającego się wyrobu 26 względem nieruchomej szyny bocznej 20 można zmieniać przy pomocy elementu regulacyjnego 24. Zwykle element regulacyjny 24 jest stosowany do zmniejszenia szerokości skutecznej taśmy przenośnikowej 16 w pobliżu pierwszego otworu 28 w obudowie ochronnej 14. W ten sposób szerokość skuteczna taśmy przenośnikowej 16 staje się niewiele większa niż samego poruszającego się wyrobu 26, skutkiem czego zapewnia się pewien stopień regulacji na odległości poprzecznej pomiędzy znakowanym wyrobem 26 i różnymi elementami modułu wykrywania 12 i modułu znakowania 10.

Moduł wykrywania 12 jest stosowany do wykrywania zbliżania się znakowanego wyrobu 26. Wówczas gdy wyrób 26 dochodzi do detektora optycznego 32, jego czoło zasłania tor optyczny pomiędzy źródłem światła 36, reflektorem wstecznym 40 i detektorem 38, powodując, że pewna ilość wykrywanego światła spada poniżej ustalonej wstępnie wartości progowej. W wyniku tego jest wytwarzany właściwy sygnał przesyłany do komputera 90 po pobudzeniu układu zegarowego. Ten układ zegarowy nie jest zatrzymywany aż do czasu fi, gdy później czoło

169 904 poruszającego się wyrobu 26 jest wykrywane w ten sam sposób przy drugim detektorze optycznym 34. Jeżeli dwa detektory optyczne 32 i 34 są oddalone na znaną odległość d1, prędkość v znakowanego ciała można łatwo obliczyć przez podzielenie znanej odległości d1 przez czas t1 mierzony przez układ zegarowy. Wobec tego:

di v = — tl

W celu zapewnienia zwartego urządzenia zdolnego do znakowania wyrobów poruszających się ze stosunkowo dużymi szybkościami taśmy przenośnikowej 16, odległość d₁ pomiędzy dwoma detektorami optycznymi 32 i 34 jest korzystnie tak mała jak to jest tylko możliwe. W _szc_zególnym przypadku pierwszym detektor optyczny 32 jest doprowadzany do zetknięcia się z drugim detektorem optycznym 34, umożliwiając zmniejszenie d₁ do wartości 1 mm. Nawet przy tak małych odległościach generator, który jest podstawowym elementem układu zegarowego, jest przystosowany do podania ponad 5 cykli zegarowych podczas typowego przedziału czasowego t₁ tak, że zmniejszenie d₁ nie ma dostrzegalnego wpływu na dokładność, z jaką można mierzyć prędkość v.

Po przejściu drugiego detektora optycznego 34 znakowany wyrób 26 jest nadal pr_ze_noszony przez taśmę przenośnikową 16, aż później w czasie t₂ znajdzie się w pobliżu modułu znakowania 10. Jeżeli drugi detektor optyczny 34 i moduł znakowania 10 są ponownie oddal_onena znaną odległość d₂, czas t₂ można obliczyć przez podzielenie odległości d₂ przez prędkość v poruszającego się wyrobu 26. Wobec tego:

lub:

Ponownie w celu zapewnienia zwartego urządzenia odległość d₂ można zmniejszyć do minimum ograniczonego ostatecznie przez zdolność obliczeniową komputera 90, które to minimum jest zwykle rzędu 5 mm.

Wykorzystując powyższe równanie komputer 90 oblicza przewidywany czas nadejścia t₂znakowanego wyrobu 26 w pobliżu modułu znakowania 10. Ten przedział czasowy reprezentuje jednak czas, w którym czoło wyrobu 26 jest w pobliżu modułu znakowania 10 i w ten sposób, o ile wymagany znak nie ma być naniesiony przy czole, do przedziału czasowego t₂ jest dodawane następne opóźnienie ót w celu uzyskania czasu t3, w którym ta część wyrobu 26, która ma być znakowana, znajduje się w pobliżu modułu znakowania 10.

W czasie t3, po wytworzeniu sygnału przez drugi detektor optyczny 34, pierwsze źródło 44 zostaje pobudzone a połączone wiązki 46, 58 zogniskowane w przewidywanym położeniu na powierzchni wyrobu 26. W tym samym czasie wytwarzany jest sygnał elektryczny do modulacji napięcia stałego zasilania 15V, doprowadzanego do pierwszego i drugiego galwanometru 72 i 74, który nie tylko odtwarza wektory potrzebne do skopiowania wymaganego znaku, ale także zawiera nałożoną składową, która kompensuje ruch wyrobu 26 z prędkością v. Modulowane stałe napięcie zasilania 15V powoduje szereg ruchów pierwszego i drugiego zwierciadła 68 i 70, które regulują ognisko dla połączonej wiązki 46, 58 tak, żeby skopiować wymagany znak, równocześnie przesuwając znak, gdy jest on kopiowany z prędkością v, skutkiem czego możliwe jest wybieranie dynamiczne w czasie rzeczywistym.

Po oznakowaniu wyrobu 26 jest on nadal przenoszony przez taśmę przenośnikową 16 i przechodzi poza obudowę ochronną 14 i na zewnątrz stanowiska znakowania laserowego poprzez drugi otwór 30. Oznakowany wyrób 26 może być następnie przeniesiony na następnie stanowiska obróbki, jeżeli jest to wymagane, podczas gdy komputer 90 oblicza następny znak, który ma być naniesiony i sekwencja operacji zaczyna się ponownie.

Jest oczywiste, ze gdy wyrób 26 przesuwa się przed modułem znakowania 10, odległość pomiędzy zespołem ogniskującym 76 i tą częścią powierzchni wyrobu 26, która ma być oznakowana, jest poddawana stałej zmianit. Nawe¹ jeżeli wyrób 26 miałby być nieruchomy przy

169 904 znakowaniu, jeżeli wymagany znak byłby o dostatecznych wymiarach, każda krzywizna wyrobu 26 przyczyniałaby się również do wzrostu różnych odległości pomiędzy zespołem ogniskującym 76 i różnymi punktami na powierzchni. Kolejne wyroby przeznaczone do znakowania mogą być umieszczone na taśmie przenośnikowej 16 w różnych odległościach od nieruchomej szyny bocznej 20 pomimo zmniejszenia skutecznej szerokości taśmy przenośnikowej 16 przed stanowiskiem znakowania laserowego. Jeżeli, tak jak to zostało opisane, pierwszy element soczewkowy 78 ma ustaloną ogniskową, każdy z powyższych czynników będzie przyczyniał się do tego, że części znaku nanoszonego na wyrób 26 będą więcej lub mniej poza ogniskiem. Jednak przy dokładnym doborze ogniskowej elementu soczewkowego 78 problem ten może zostać zmniejszony do minimum.

Jak stwierdzono poprzednio, ogniskowa pierwszego elementu soczewkowego 78 zwykle zawiera się pomiędzy 78 mm i 80 mm i umożliwia ogniskowanie połączonej wiązki 46, 58 tak, że daje w ognisku gęstość energii, która jest zwykle większa niż 300 W/cm2. Jednak pomimo tego, w przypadku elementu soczewkowego mającego ogniskową w tym zakresie, gęstość energii w małej odległości δ_χ od ogniska jest nadal wystarczająca, żeby wywołać wzajemne oddziaływanie cieplne wewnątrz znakowanego wyrobu 26. W zalecanym wykonaniu element soczewkowy 78 ma ogniskową 75 mm, umożliwiając to, że δχ dla szkła ma aż 5 mm, chociaż wymiar δχ zależy oczywiście od materiału z jakiego jest wykonany wyrób 26. Przy użyciu takiej soczewki opisane urządzenie może jednak skutecznie znakować poruszające się wyroby, których powierzchnie leżą w małym zakresie po każdej stronie optymalnej odległości od zespołu ogniskującego 76.

W odmiennym przypadku lub w uzupełnieniu w szeregu z pierwszym elementem soczewkowym 78 jest umieszczony drugi element soczewkowy 92 do kompensacji jednego lub więcej opisanych powyżej efektów rozogniskowania. Taki element soczewkowy 92 posiada ogniskową, która zmienia się na jego szerokości i zawiera na przykład płaską soczewkę połową tak, żeby kompensować jakąkolwiek krzywiznę powierzchni znakowanego wyrobu.

W innym układzie zespół ogniskujący 76 zawiera trzeci element soczewkowy 94 w postaci obiektywu zmiennoogniskowego, którego ogniskowa może być zmieniana, gdy znakowany wyrób przechodzi przed modułem znakowania 10, skutkiem czego utrzymuje się ognisko dla połączonej wiązki 46, 58 w wymaganym punkcie na powierzchni wyrobu 26 pomimo efektów rozogniskowania opisanych powyżej.

W jeszcze następnym wykonaniu urządzenia zamiast drugiego elementu soczewkowego 92 i trzeciego elementu soczewkowego 94 jest umieszczony czwarty element soczewkowy, nie pokazany na rysunku, przyjmujący postać soczewki rozpraszającej. Czwarty element soczewkowy o ogniskowej f2 jest korzystnie umieszczony w odległości równej f2 przed ogniskiem, które w innym przypadku byłoby utworzone przez pierwszy element soczewkowy 78. W ten sposób czwarty element soczewkowy wytwarza wąską równoległą wiązkę promieniowania o dużej gęstości energii, która jest kierowana na poruszający się wyrób 26 w celu wytworzenia plamki świetlnej na jego powierzchni. Przy założeniu, że wąska wiązka ma wystarczającą gęstość energii, może być ona stosowana do ułatwienia znakowania powierzchni poruszającego się wyrobu 26, nie będąc w tym czasie poddana jakimkolwiek efektom rozogniskowania opisanym powyżej.

W drugim wykonaniu pokazanym na figurze 6 moduł znakowania 10 jest ponownie przeznaczony do ułatwienia znakowania powierzchni poruszającego się wyrobu 26 z tym, że zamiast nakładania składowej, która kompensuje ten ruch, na złozony już ruch pierwszego i drugiego zwierciadła 68 i 70, ruch wyrobu 26 jest całkowicie kompensowany przez piątą powierzchnię odbijającą 96.

Piąta powierzchnia odbijająca 96 jest zamontowana obrotowo wokół osi 98 i jest umieszczona tak, żeby kierować na poruszający się wyrób 26 połączone wiązki 46, 58, które na niego padają w wyniku odbicia od drugiego zwierciadła 70. Wówczas gdy znakowany wyrób 26 przechodzi przez moduł znakowania 10, piąta powierzchnia odbijająca 96 obraca się wokół osi 98 w taki sposób, żeby utrzymać padanie połączonej wiązki 46, 58 na poruszający się wyrób 26.

Piąta powierzchnia odbijająca 96 korzystnie zawiera zwierciadło trzeciego galwanometru, me pokazanego na rysunku. W ten sposób ruch piątej powierzchni odbijającej 96 może być

169 904 ułatwiony przy tej samej szybkości odpowiedzi i łatwości sterowania, jak to miało miejsce w przypadku pierwszego i drugiego zwierciadła 68 i 70. W takich warunkach, gdy pierwsze źródło 44 jest pobudzane a zasilanie stałoprądowe 15V dostarczane do pierwszego i drugiego galwanometru 72 i 74 jest modulowane dla wywołania uprzednio określonego ruchu pierwszego i drugiego zwierciadła 68 i 70, oddzielane zasilane stałoprądowe 15V może być doprowadzane do kolejnego trzeciego galwanometru i modulowane zgodnie z poprzednio zmierzoną charakterystyką prędkości poruszającego się wyrobu 26. Tak jak poprzednio, łącznym skutkiem ruchu zwierciadeł tych trzech galwanometru jest umożliwienie wybierania dynamicznego w czasie rzeczywistym poruszającego się wyrobu 26 przez połączone wiązki 46, 58.

Na figurze 6 piąta powierzchnia odbijająca 96, która jest elementem przesuwającym wiązkę promieniowania, jest umieszczona pomiędzy drugim zwierciadłem 70 i zespołem ogniskującym 76, chociaż jest oczywiste, że piąta powierzchnia odbijająca 96 może być równie dobrze umieszczona w innych miejscach wzdłuż toru optycznego połączonej wiązki 46, 58, jak na przykład bezpośrednio po zespole ogniskującym 76.

W trzecim wykonaniu, które jest podobne do drugiego przez to, ze kompensacja ruchu wyrobu 26 jest dokonywana oddzielnie od wykonywania samego znaku, piąta powierzchnia odbijająca 96 jest zastąpiona przez wielopłaszczyznowe zwierciadło 102, jak pokazano na figurze 7, które także stanowi element przesuwania wiązki promieniowania. Tak jak w przypadku piątej powierzchni odbijającej 96, wielopłaszczyznowe zwierciadło 102 jest zamontowane obrotowo wokół osi 104 i umieszczone tak, żeby kierować na poruszający się wyrób 26 połączone wiązki 46, 58, które padają na niego w wyniku odbicia od drugiego zwierciadła 70. Wówczas, gdy znakowany wyrób 26 przechodzi przez moduł znakowania 10, wielopłaszczyznowe zwierciadło 102 obraca się wokół osi 104 w taki sposób, żeby utrzymywać połączone wiązki 46, 58 skierowane na poruszający się wyrób 26.

Zaletą tego trzeciego wykonania, w odróżnieniu od drugiego wykonania opisanego powyżej jest to, że po oznakowaniu poruszającego się wyrobu 26 wielopłaszczyznowe zwierciadło 102, odmiennie niż piąta powierzchnia odbijająca 96 z drugiego wykonania, nie musi obracać się gwałtownie wokół osi 104 w żadnym kierunku w celu właściwego ustawienia w linii dla następnego znakowania wyrobu. Zamiast tego wielopłaszczyznowe zwierciadło 102 może nadal obracać się w tym samym kierunku i z tą samą szybkością, żeby umożliwić kierowanie połączonej wiązki 46,58 na następny znakowany wyrób w wyniku odbicia od innej powierzchni wielopłaszczyznowego zwierciadła 102. Kształt wielopłaszczyznowego zwierciadła 102 ma jednak wpływ na jego szybkość obrotową, która musi być taka, żeby zapewnić obrót o kąt mniejszy niż przebywany przez płaszczyznę roboczą w czasie potrzebnym na znakowanie poruszającego się wyrobu 26.

Obracanie wielopłaszczyznowego zwierciadła \02 można sterować przez komputer 90 po zmierzeniu prędkości poruszającego się wyrobu 26 i poznaniu liczby wektorów wymaganych do skopiowania wymaganego znaku, ponieważ to ostatnie umożliwia przewidzenie potrzebnego czasu znakowania, podczas gdy to poprzednie umożliwia obliczenie odległości przebywanej przez wyrób 26 podczas znakowania go.

Na fig. 7 wielopłaszczyznowe zwierciadło 102 jest umieszczone pomiędzy drugim zwierciadłem 70 i zespołem ogniskującym 76, chociaż jest oczywiste, że wielopłaszczyznowe zwierciadło 102 może być równie dobrze umieszczone w innych miejscach wzdłuż toru optycznego połączonej wiązki 46, 58, na przykład bezpośrednio za zespołem ogniskującym 76.

W czwartym wykonaniu modułu znakowania 10, pokazanym na figurze 8, ruch wyrobu 26 jest kompensowany przez ruch poprzeczny całego zespołu przesuwania 64 i zespołu ogniskującego 76. Po zmierzeniu prędkości znakowanego wyrobu 26 zespół przesuwania 64 i zespół ogniskujący 76 są przesuwane w kierunku równoległym do poruszającego się wyrobu 26. W wyniku przesuwania zespołu przesuwania 64 i zespołu ogniskującego 76 z tą samą prędkością co poruszający się wyrób 26, prędkość względna pomiędzy nimi może być zmniejszona do zera przy nanoszeniu wymaganego znaku. Po oznakowaniu poruszającego się wyrobu 26 zespół przesuwania 64 i zespół ogniskujący 76 są gwałtownie przywracane do ich położeń początkowych, żeby przygotować się do znakowania następnego wyrobu.

169 904

Przez zapewnienie tego, że połączone wiązki 46, 58, które są odbijane od pierwszego zwierciadła 68, biegną w kierunku równoległym do taśmy przenośnikowej 16 przed odbiciem w kierunku poruszającego się wyrobu 26 przez drugie zwierciadło 70, jest oczywiste, że tylko drugie zwierciadło 70 i zespół ogniskujący 76 należy przesuwać w celu uzyskania wymaganego efektu. W rzeczywistości, gdyby zespół ogniskujący 76 był umieszczony w torze optycznym połączonej wiązki 46, 58 pomiędzy czwartą powierzchnią odbijającą 60 i pierwszym zwierciadłem 68, wówczas tylko drugie zwierciadło 70 musiałoby być przesuwane.

W piątym wykonaniu na drodze wiązki 46, 58 może być umieszczony jeden lub więcej kryształów akustyczno-optycznych lub elektro-optycznych do kompensacji ruchu wyrobu 26. Kryształy tych rodzajów mają własność polegającą na zdolności odchylania padającej wiązki pod różnymi kątami w zależności od wartości przykładanego do nich napięcia. Zatem przez przyłożenie właściwego napięcia zmiennego do kryształów połączone wiązki 46,58 mogą nadal być kierowane na poruszający się wyrób 26, gdy przechodzi on przez moduł znakowania 10.

Jest oczywiste, że rozwiązanie według wynalazku może być również wykorzystane do znakowania podpowierzchniowego poruszającego się wyrobu, bez wprowadzania zasadniczych zmian. W celu ułatwienia znakowania poapowlzrzchnlodego poruszającego się wyrobu 26 pierwsze źródło 44 jest laserem mającym gęstość energii w ognisku przynajmniej 10⁷W/cm² i czas trwania impulsu przynajmniej 10⁶ sekundy. W ten sposób gęstość energii każdego impulsu wynosi przynajmniej 10 J/cm o i jest wystarczająca do spowodowania miejscowej jonizacji materiału w ognisku danej wiązki. Z kolei dla przypadku, gdy znak poapodierzchnlowy jest przeznaczony do widzenia go gołym okiem, zaś poruszający się wyrób 26 jest wykonany z materiału takiego, jak szkło lub tworzywo sztuczne, które są przezroczyste dla promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym widma elektromagnetycznego, pierwsze źródło 44, w uzupełnieniu do wymienionych powyżej warunków energetycznych, musi być również dobrane tak, żeby materiał, z którego jest wykonany wyrób 26, był przepuszczalny dla promieniowania takiego źródła. W tych warunkach pierwsze źródło 44 stanowi korzystnie laser Nd-YAG (granat itrowo-glinowy domieszkowany neodymem) działający przy długości fali 1,06 pm.

169 904

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób znakowania poruszających się wyrobów, w którym kieruje się wiązkę o dużej gęstości energii na wyrób, który ma być oznaczony, i koncentruje się wiązkę do uzyskani a plamki świetlnej na powierzchni lub wewnątrz poruszającego się wyrobu, po czym przesuwa się plamkę świetlną i steruje jej ruchem zgodnie z wypadkową dwóch składowych ruchu, z których pierwsza jest równa prędkości poruszającego się wyrobu, zaś druga jest związana z poruszającym się wyrobem, znamienny tym, że przed skierowaniem wiązki (46) o dużej gęstości na wyrób (26) wykrywa się obecność wyrobu (26) na taśmie przenośnikowej (16) w miejscu określonym położeniem modułu wykrywania (12), po czym steruje się ruchem plamki świetlnej, w odpowiedzi na wykrycie obecności wyrobu (26), zaczynając od naświetlania żądanego miejsca na wyrobie (26).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że określa się prędkość poruszającego się wyrobu (26).
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że prędkość poruszającego się wyrobu (26) określa się poprzez pomiar jego prędkości na taśmie przenośnikowej (16).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wiązkę (46) o dużej gęstości energii kieruje się na poruszający się wyrób (26), którego kierunek poruszania się przecina włączoną wiązkę (46) o dużej gęstości energii, przy czym wiązkę (46) o dużej gęstości energii włącza się w określonym czasie t2 po przejściu przez poruszający się wyrób (26) znanej odległości (d2) od miejsca określonego położeniem modułu wykrywania (12) do miejsca, w którym kierunek poruszania się wyrobu (26) przecina się z włączoną wiązką (46) o dużej gęstości energii, zaś określony czas t2 opóźnienia włączenia wiązki (46) o dużej gęstości energii zależy od prędkości V poruszającego się wyrobu (26) według wzoru:
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wiązkę (46) o dużej gęstości energii ogniskuje się wewnątrz poruszającego się wyrobu (26) i wywołuje się lokalną jonizację materiału, z którego wykonany jest wyrób (26).
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się wyrób (26), który jest przezroczysty dla promieniowania elektromegnetycznego o długościach fal z zakresu widzialnego.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się wyrób (26), który jest nieprzezroczysty dla promieniowania elektromagnetycznego o długościach fal z zakresu widzialnego.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że steruje się naświetlaniem plamkę świetlną w dwóch wymiarach.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że steruje się naświetlaniem plamką świetlną w trzech wymiarach.
10. Urządzenie do znakowania poruszających się wyrobów zawierające światło promieniowania wytwarzające wiązkę o dużej gęstości energii, która to wiązka jest kierowana na poruszający się wyrób, zespół ogniskujący wiązkę o dużej gęstości energii do postaci plamki świetlnej oraz zespół przesuwania plamki świetlnej i układ sterowania połączony z zespołem przesuwania plamki świetlnej zgodnie z wypadkową dwóch składowych ruchu, przy czym pierwsza składowa jest równa prędkości poruszającego się wyrobu, zaś druga jest związana z poruszającym się wyrobem, znamienne tym, że zawiera moduł wykrywania (12) obecności wyrobu (26), który ma być oznakowany, przy czym moduł wykrywania (12) jest umieszczony

169 904 przy taśmie przenośnikowej (16), po której porusza się wyrób (26), i jest połączony z układem sterowania (90) i zespołem przesuwania (64) plamki świetlnej.
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zespół przesuwania (64) zawiera elementy przesuwania (68,70), plamki świetlnej zgodnie z drugą składową ruchu, przy czym co najmniej jeden z elementów przesuwania (68, 70) jest ruchomym zwierciadłem umieszczonym na drodze wiązki (46) o dużej gęstości energii.
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że co najmiej jeden z elementów przesuwania (68,70) plamki świetlnej zgodnie z drugą składową mchu jest dołączony do układu sterowania (90).
13. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że co najmniej jeden z elementów przesuwania (68, 70) plamki świetlnej jest zwierciadłem galwanometru.
14. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że elementy przesuwania (68, 70) plamki świetlnej zgodnie z drugą składową ruchu stanowią także elementy przesuwania plamki świetlnej zgodnie z pierwszą składową ruchu.
15. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że zespół przesuwania (64) zawiera dodatkowe elementy przesuwania (96, 102) plamki świetlnej zgodnie z pierwszą składową ruchu.
16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że dodatkowe elementy przesuwania (96, 102) plamki świetlnej zawierają co najmniej jedno obrotowo zamontowane zwierciadło (102) o prędkości obrotowej zgodnej z prędkością poruszającego się wyrobu (26).
17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że obrotowo zamontowane zwierciadło (102) jest zwierciadłem wielopłaszczyznowym.
18. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że dodatkowe elementy przesuwania (96, 102) plamki świetlnej zawierają co najmniej jedno zwierciadło o prędkości przesuwania zgodnej z prędkością poruszającego się wyrobu (26).
19. Urządzenie według zastrz 15, znamienne tym, że dodatkowe elementy przesuwania (96,102) plamki świetlnej zawierają co najmniej jeden akustyczno-optyczny lub elektro-optyczny kryształ.
20. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że moduł wykrywania (12) zawiera urządzenie do określania prędkości poruszającego się wyrobu (26).
21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że urządzenie do określania prędkości poruszającego się wyrobu (26) składa się z dwóch detektorów optycznych (32,34) oddalonych od siebie o znaną odległość (di) oraz z układu pomiaru czasu ti przemieszczania wyrobu (26) między dwoma detektorami optycznymi (32, 34) i prędkości v poruszającego się wyrobu (26).
22. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że układ sterowania (90) stanowi także d?

układ włączania wiązki (46) o dużej gęstości energii w określonym czasie t2 v
23. Urządzenie według zatrz. 10, znamienne tym, że zespół ogniskujący (76) zawiera element soczewkowy (92) o ogniskowej, która zmienia.się wzdłuż jego szerokości.
24. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zespół ogniskujący (76) zawiera element soczewkowy (94) w postaci obiektywu zmiennoogniskowego.
25. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zespół ogniskujący (76) zawiera soczewki rozpraszające.
26. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że źródłem (44) promieniowania, wytwarzającym wiązkę (46) o dużej gęstości energii, jest laser CO2.
27. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że źródłem (44) promieniowania, wytwarzającym wiązkę (46) o dużej gęstości energii, jest laser o maksymalnej gęstości energii w ognisku wynoszącej przynajmniej 10 J/cm2.
28. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że źródłem (44) promieniowania, wytwarzającym wiązkę (46) o dużej gęstości energii, jest laser o gęstości mocy w ognisku nie mniejszym niż 10⁷ W/cm2 w impulsie o czasie trwania przynajmniej 10'⁶ sekundy.
29. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że źródłem (44) promieniowania, wytwarzającym wiązkę (46) o dużej gęstości energii, jest laser Nd-YAG.

169 904
30. Urządzenie według zastrz . 10, znamtym, że zawiera drugie źródło (56) widzialnego promieniowania laserowego (d8) 6o ustawiania wiązki (46) o 6użzj gęstości energii.
31 Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że taśma przenośnikowa (16) zawiera element regulacyjny (24) 6o przesuwania w bok poruszającego się wyrobu (26).