Serviceline Industrial Sensors
联系客服
Serviceline Explosion Protection
联系客户服务

机器可读识别

带有数据矩阵 ECC 200 的电子线路板组件中的机器可读标签

电子线路板上显示的数据矩阵码
电子线路板上显示的数据矩阵码

简介

与几乎所有生产过程一样,电子线路板的组装过程也面临着唯一产品识别跟踪的问题。此类标签必须记录在自动联机系统中。迄今为止,我们一直使用条形码,如 Code 39Code 128。技术发展和质量管理要求几乎不可避免地会导致以下趋势:

  • 由于必须跟踪具有不同加工过程的更多产品,导致数据量增加
  • 电路板变得更小,配件密度更高
  • 可用于编码的空间变得更小
  • 必须降低标签的成本

特别是,前三点需要一种用显著更高的信息密度进行标记的方法。二维码(2D 码)的发展始于上世纪 80 年代末的美国,它在这一领域创造了许多可能性,使得“化圆作方”以及上述所有四个要求都成为可以实现的目标。


借助行业标准实现清晰性和可靠性

在上世纪 90 年代,人们尽情发挥创造力,设计了超过三十种不同的代码符号。与此同时,人们逐渐意识到,无论是必要技术设备(打印机、读取设备、软件等)的用户还是制造商都不能应对这种巨大的变化。为了实现清晰性和可靠性,标准化委员会针对这些二维码符号创建了一项“规范”。近两年来,这一领域再也没有开展过国家性活动 - 所有工作都集中由国际标准化组织的三个工作组(ISO/IEC JTC 1/SC3,WG 1-3)处理。大量基础工作使国家工作组得以创建起来,例如 DIN(德国)的信息技术规范委员会 N1 31。


从条到点 – 数据矩阵 ECC 200!

数据矩阵无疑是领先的代码之一。如今,这种代码符号是小型零件上的机器可读标签的优选。不仅 DIS 16022(国际标准草案)即将发布,与此同时,各种组织也宣布了他们对数据矩阵的建议(汽车工业行动小组 AIAG、电子工业协会 EIA、SEMI 和 EDIFICE)。

数据矩阵的优势显而易见:

  • 高数据密度 = 更小的空间需求
  • 几乎任何符号大小(可伸缩性)都能适应各种用途
  • 适用于几乎所有打印过程(从胶版印刷到热转印,再到喷墨或激光打印机直接标记)
  • 即使对比度很低,可读性也很好
  • 360 度可读,无需特殊设备
  • 字母数字和客户特定的数据设置均可编码
  • 可进行电子数据传输
  • 由于自动检错和纠错,读取可靠性高

正是这种高度灵活性和小空间需求的结合,吸引了许多电子产品制造商的兴趣。在这个领域,有两种方法在代码的创建方面相互竞争,即贴标签和直接刻印方法(使用喷墨和激光打印机)。


仍有一个问题:是贴标签还是直接刻印?

长期以来,标签一直是可使用的代码载体。但是,数据矩阵的结构(即单个单元形式的结构)也使直接标记方法的实施成为明显有利的选择。例如使用喷墨打印机和激光雕刻进行刻印。这两种方法显然各有利弊。下表列出了实质争论。对面的图表显示热转印到标签上没有直接的问题;但是,它会产生更大的空间需求和更高的成本。对于喷墨直接打印和激光雕刻,有许多条件需要考虑,这些条件对于实际的成功或失败具有决定性作用。


热转印喷墨打印激光雕刻

打印质量

a - 符号比例

 

良好到极好

 

受限

 

良好

b - 对比度良好到极好取决于
背景,即底涂
取决于材料,即工艺
数据量灵活受限受限
定位灵活,只要不受以下因素影响取决于底涂取决于底涂
空间要求取决于标签的大小
成本标签的成本

“规范”还是“不规范”,这就是问题所在!

在其图形描述中,数据矩阵码由 3 部分组成,每个部分都有特定的功能。


搜寻模式
定义代码的空间位置和总大小,并允许识别可能的失真。


交替模式
规定代码矩阵内数据单元的密度。

数据区
包含数据,提供了一个纠错过程,可以识别某些限制范围内的故障并消除它们。


搜寻模式交替模式首先由它们的功能决定。如果这里出现问题,则无法读码。如果符合标准要求,搜寻模式的 L 形必须由两条连接的直线构成,直线的边缘和宽度必须明确定义。交替模式应由按 50-50 网格排列的独立单元组成(从空白空间到单元)。


作为成功的保证,需要保持最低要求

作为实践中可能出现的偏差的示例,喷墨打印应显示如下。


搜寻模式
断开 - 边缘由不在直线上的半圆形元素构成。

交替模式
单个点形成波浪,个别的一些点完全缺失。  

数据区
单个单元明显偏离网格中心。它们在两个中心点中间的准确位置上的排列不再有任何逻辑。这会启动纠错。


改进的评估方法确保了数据矩阵符号以可读取的方式生成。然而,值得注意的是,即使代码受到外部灰尘或清洁的影响,纠错也能确保可读性和读取可靠性。但是需要比例得当的这种备份;为了能够解码一个符号,必须改进过程中的读取设备。这就是为什么应该定义保证功能备份保存的最低要求。




对面的图表描述了这个问题。它关注包含一个单元的区域。如果这个区域太小,将会缺乏传感器检测。如果太大,那么相邻的单元会被置为“1”。在这两种情况下,都会出现替换错误。

在图 2 中,我们看到了代码点从中心“迁移”。在极端情况下,该点正好位于两个中心之间。在此之后,将无法再在矩阵中的特定位置逻辑排列该点。

下面绘制的二次单元(图 3)是典型的理想单元。我们将这个模型作为参考。如果单元显示为点而不是样方(正方形),那么通常情况下,该区域更小。如果点的直径与样方边缘的长度相同,那么该区域就会小 20% 左右。这是可以容忍的。对于从中心“迁移”,不应超过 25% 的最大值。此后,考虑到所有其他公差,无法再保证逻辑上正确排列。ISO 工作组 SC 31 WG 3 正在起草关于这一主题的“符号打印质量指南”。到 1999 年底,应制定具体的建议。


undefined

We value your privacy!

We and our partners are using technologies like cookies and process personal data like the IP-address or browser information in order to personalize the advertising that you see. This helps us to show you more relevant ads and improves your internet experience. We also use it in order to measure results or align our website content. Because we value your privacy, we are herewith asking for your permission to use these technologies. You can always change/withdraw your consent later by clicking on the settings button on the left lower corner of the page.

Deny all cookies

We value your privacy!

Please select the group of cookies and scripts, that you consent to.

Functional
These cookies are necessary so that you can navigate through the pages and use essential functions (e.g. login).
Analytics
We use these cookies and scripts to measure the visits and clicks on our website in order to constantly improve it.
Marketing
These cookies and similar technologies are used to provide you with personalized and therefore relevant advertising content.