RU2665867C1 - Machine readable marking of direct application with microrelief - Google Patents

Abstract

FIELD: information technology.SUBSTANCE: invention relates to the recording, reading, identification and movement of information carriers using information marking systems directly on the item to be marked, using symbol tags of direct application and can be used during the control and accounting of products. Machine-readable direct application marking consists of information elements made on the surface of the marked article by laser processing and filled with a fluorescent composition, while on its surface a microrelief of information elements is created, comprising a structure of alternating bands or regions with altered laser radiation properties and bands or regions, not treated with laser radiation, made with the possibility of optimal filling with strong adhesion of the surface of information elements by the fluorescent composition.EFFECT: technical result consists in providing an opportunity to unambiguously establish the authenticity of the marking with increased resistance to external influences.6 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Предлагаемое техническое решение относится к записи, считыванию, опознаванию и перемещению носителей информации, в частности к области разработки оптических и оптико-электронных средств маркировки, аналогово-цифрового преобразования и декодирования различных объектов и изделий. Более конкретно оно относится к методам и системам нанесения информационных меток непосредственно на маркируемый предмет - символьных меток прямого нанесения (СМПН - «Direct Part Marking» - DPM) и может применяться во многих областях, в том числе во время контроля и учета изделий с СМПН и в др. сферах.The proposed technical solution relates to the recording, reading, recognition and movement of storage media, in particular to the field of development of optical and optoelectronic marking, analog-to-digital conversion and decoding of various objects and products. More specifically, it relates to methods and systems for applying information labels directly to a marked object - symbolic labels of direct application (SMPN - “Direct Part Marking” - DPM) and can be used in many areas, including during the monitoring and recording of products with SMPS and in other areas.

Уровень техникиState of the art

Требования к современному уровню техники определяются тем, что компаниям и предприятиям, деятельность которых связана с высокими и/или дорогостоящими рисками, требуется обеспечить юридическую доказательность причинно-следственной связи убытков (а часто и человеческих жертв) и отказа изделия (детали, узла), которая позволяет передать ответственность за последствия отказа изделия его изготовителю (дилеру, поставщику). Для этого в ряде отраслей промышленности, характеризующихся повышенными требованиями к учету, качеству и надежности деталей, узлов и изделий, стали все более широко применяться технологии так называемых символьных меток прямого нанесения (СМПН - «Direct Part Marking» - DPM), содержащих в закодированном виде необходимую информацию об объекте.The requirements for the modern level of technology are determined by the fact that companies and enterprises whose activities are associated with high and / or costly risks are required to provide legal evidence of a causal relationship of losses (and often human casualties) and failure of the product (part, unit), which allows you to transfer responsibility for the consequences of a product failure to its manufacturer (dealer, supplier). For this, in a number of industries characterized by increased requirements for the accounting, quality and reliability of parts, assemblies and products, technologies of the so-called direct-applied character labels (SMPS - “Direct Part Marking” - DPM), which are encoded, have become more widely used. necessary information about the object.

В отличие от обычных символьных меток, печатаемых на бумажном или пластиковом носителе и затем наклеиваемых на контролируемый объект, СМПН наносятся непосредственно на поверхность изделия и могут быть удалены только вместе с материалом этой поверхности, являясь, таким образом, надежным способом контроля жизненного цикла объекта вплоть до его утилизации. Возникновение спроса на СМПН привело к созданию новых технологий нанесения и считывания таких меток. В настоящее время существует несколько методов нанесения СМПН, оборудование для которого предлагается на рынке - это иглоударное нанесение, нанесение с помощью лазера (несколько видов), электрохимическое травление и нанесение краски с помощью термопереноса и струйной печати.Unlike ordinary character labels printed on paper or plastic and then pasted onto a controlled object, SMPNs are applied directly to the surface of the product and can only be removed together with the material of this surface, thus being a reliable way to control the life cycle of an object up to its disposal. The emergence of demand for SMPN has led to the creation of new technologies for applying and reading such tags. Currently, there are several methods of applying SMPN, the equipment for which is offered on the market - it is needle-applied, laser-applied (several types), electrochemical etching and ink application using thermal transfer and inkjet printing.

При нанесении СМПН в основном используется двумерное кодирование, обладающее более высокой информационной емкостью и помехозащищенностью. Главное отличие двухмерного кода заключается в том, что для хранения информации используются оба ортогональных направления на плоскости - вертикальное и горизонтальное. В результате по объему хранимой информации емкость двухмерного кода может в сотни раз превышать емкость одномерного (например, он способен хранить несколько страниц текста). Если при работе с одномерным кодом необходима внешняя компьютерная база данных, то во многих случаях применение двухмерного кода позволяет отказаться от такой базы, поскольку емкость кода достаточна для хранения полной информации об объекте. В этом заключается качественное отличие двух технологий.When applying SMPS mainly two-dimensional coding is used, which has a higher information capacity and noise immunity. The main difference between the two-dimensional code is that both orthogonal directions on the plane are used for information storage - vertical and horizontal. As a result, the capacity of two-dimensional code can be hundreds of times greater than the capacity of one-dimensional information in terms of the volume of stored information (for example, it is capable of storing several pages of text). If an external computer database is required when working with one-dimensional code, then in many cases the use of two-dimensional code allows you to abandon such a database, since the code capacity is sufficient to store complete information about the object. This is the qualitative difference between the two technologies.

В связи с этим двухмерные коды оказываются незаменимыми, например, в автономных системах идентификации или при необходимости хранения сложных иероглифов таких языков, как японский или китайский. Кроме того, практически все современные технологии двухмерных кодов в отличие от одномерных, содержат средства коррекции ошибок и, следовательно, гарантируют большую надежность защиты данных. 2D штрихкоды представляют собой, по существу, портативные информационные файлы большой плотности и емкости, и обеспечивают доступ к большим объемам информации без отсылок к внешней базе данных. То есть, технология 2D штрихкодирования позволяет хранить всю или большую ее часть необходимой информации в самом штрихкоде. 2D штрихкоды имеют преимущественно матричную форму и не используют для кодирования информации традиционные штрихи/пробелы. Вместо стандартной технологии определения ширины штриха матричные штрихкоды используют для кодирования информации конструкции типа «да-нет» или «единица-ноль» (т.е. «on/off» - дизайн). Существует множество разновидностей 2D штрихкодов (например, PDF417, MaxiCode, DataMatrix). Считыватели 2D штрихкодов, в отличие от обыкновенных сканеров штрихкода, сначала улавливают их изображение, затем анализируют полученный образ, и лишь затем извлекают из нее и декодируют штрихкод. Устройства, применяющие анализ видеоизображения, необходимы для эффективного считывания матричных кодов, однако, могут читать и обычные штрихкоды. Технология анализа видеоизображения открывает возможности для чтения подписей, оптического распознавания символов и т.п.In this regard, two-dimensional codes are indispensable, for example, in autonomous identification systems or, if necessary, the storage of complex characters of languages such as Japanese or Chinese. In addition, almost all modern technologies of two-dimensional codes, unlike one-dimensional codes, contain error correction tools and, therefore, guarantee greater reliability of data protection. 2D barcodes are essentially portable information files of high density and capacity, and provide access to large amounts of information without reference to an external database. That is, the 2D barcode technology allows you to store all or most of its necessary information in the barcode itself. 2D barcodes have a predominantly matrix form and do not use traditional strokes / spaces to encode information. Instead of the standard technology for determining the stroke width, matrix barcodes are used to encode information of a yes-no or one-zero design (that is, on / off - design). There are many varieties of 2D barcodes (e.g. PDF417, MaxiCode, DataMatrix). 2D barcode readers, unlike ordinary barcode scanners, first capture their image, then analyze the resulting image, and only then remove it and decode the barcode. Devices that use video analysis are necessary for efficient reading of matrix codes, however, they can also read ordinary barcodes. Video analysis technology opens up opportunities for reading signatures, optical character recognition, etc.

Фактически по поддерживаемым объемам данных и функциональным возможностям технология двухмерного кодирования занимает промежуточное место между технологиями одномерных штрихкодов и удаленной идентификации. Первоначально двухмерные коды разрабатывались для приложений, не дающих места, достаточного для размещения обычного штрихкодового идентификатора. Первым применением для таких символов стали фасовки лекарственных препаратов в здравоохранении. Эти фасовки малы по размерам и имеют мало места для 1D символики. Электронная промышленность также проявляет интерес к кодам высокой плотности и двухмерным кодам в связи с уменьшением размеров элементов и изделий.In fact, in terms of supported data volumes and functional capabilities, two-dimensional coding technology takes an intermediate place between one-dimensional barcode and remote identification technologies. Initially, two-dimensional codes were developed for applications that do not provide enough space to accommodate a conventional barcode identifier. The first application for such symbols was the packaging of medicines in healthcare. These packings are small in size and have little space for 1D symbols. The electronics industry is also showing interest in high-density codes and two-dimensional codes due to the reduction in the size of elements and products.

Однако считывание и декодирование СМПН связано с существенными технологическими трудностями как в части аппаратных решений, так и программного обеспечения (ПО). Для сканера, применяемого для считывания СМПН, основная проблема состоит в создании освещения метки на произвольной поверхности, необходимого для получения изображения такого качества, которое необходимо для надежного распознавания. В части ПО проблема состоит в повышении декодирующей способности анализа гетерогенных «размытых» изображений. При этом существенное влияние на процесс декодирования оказывает сильная зависимость получаемого электронного изображения от состояния поверхности и внешнего освещения.However, the reading and decoding of SMPS is associated with significant technological difficulties both in terms of hardware solutions and software (software). For the scanner used to read SMPS, the main problem is to create illumination of the mark on an arbitrary surface, necessary to obtain an image of such quality that is necessary for reliable recognition. In terms of software, the problem is to increase the decoding ability of the analysis of heterogeneous "blurry" images. At the same time, the decoding process is strongly influenced by the strong dependence of the obtained electronic image on the state of the surface and external illumination.

Известны технические решения по патентам РФ на изобретения №2445700 (опубл. 20.03.2012 Бюл. №8); №2538580 (опубл. 10.01.2015 Бюл. №1); №2550179 (опубл. 10.05.2015 Бюл. №13); №2598290 (опубл. 20.10.2015 Бюл. №29); №2609912 (опубл. 20.11.2015 Бюл. №32). В них предлагается и развивается новый, эффективный способ уменьшения данной зависимости путем введения в метку флуоресцентной композиции с длинной волны возбуждения от 250 до 600 нм и излучением в области длин волн 600-700 нм. Это приводит к существенному улучшению качества изображения метки, в частности его контрастности, и нарушает зависимость картинки от характера поверхности, на которой нанесена СМПН. Данное решение позволяет считывать метки, как обычным считывающим устройством (ридером), так и специальным, регистрирующим флуоресцентное излучение. Предложенное решение позволяет увеличить контраст изображения метки, причем качество изображения практически не зависит от шероховатости и оптических свойств поверхности, что существенно облегчает считывание и уменьшает цену ридера. Флуоресцентная композиция защищает информационные элементы метки от коррозии и, следовательно, повышает стойкость меток к воздействию внешней среды. Высокое качество изображения позволяет проводить считывание на большем расстоянии и снижает требования к качеству и глубине информационных элементов метки, а, следовательно, снижает требования и к маркирующему устройству. Все это в совокупности приводит к существенному уменьшению стоимости маркировки.Known technical solutions for RF patents for inventions No. 2445700 (publ. March 20, 2012 Bull. No. 8); No. 2538580 (published on January 10, 2015 Bull. No. 1); No. 2550179 (publ. 05/10/2015 Bull. No. 13); No. 2598290 (published on October 20, 2015 Bull. No. 29); No. 2609912 (published on November 20, 2015 Bull. No. 32). They propose and develop a new, effective way to reduce this dependence by introducing into the label a fluorescent composition with an excitation wavelength of 250 to 600 nm and radiation in the wavelength range of 600-700 nm. This leads to a significant improvement in the image quality of the label, in particular its contrast, and violates the dependence of the image on the nature of the surface on which the SMPS is applied. This solution allows you to read tags, as a conventional reader (reader), and a special one that registers fluorescent radiation. The proposed solution allows to increase the contrast of the image of the tag, and the image quality is practically independent of the roughness and optical properties of the surface, which greatly facilitates the reading and reduces the price of the reader. The fluorescent composition protects the information elements of the label from corrosion and, therefore, increases the resistance of the labels to environmental influences. High image quality allows reading at a greater distance and reduces the requirements for the quality and depth of the information elements of the label, and, therefore, reduces the requirements for the marking device. All this together leads to a significant reduction in the cost of marking.

Известно техническое решение по заявке США на изобретение № US 2003106994 «COVERT MARK AND SECURITY MARKING SYSTEM» (МПК B41M 3/06, B41M 3/14, B42D 15/10, опубл. 12.06.2003, дата приоритета 06.07.1996). В нем для идентификации объекта предложена защитная метка, включающая флуоресцирующий или фосфоресцирующий материал с ориентационно-упорядоченной молекулярной структурой. При облучении метки УФ излучением она переизлучает поляризованный флуоресцентный или фосфоресцентный свет, поляризационные и частотные параметры которого являются защитными признаками для выявления подлинности объекта. Однако такая метка не является СМПН и легко удаляется с поверхности детали.A technical solution is known for the application for US invention No. US 2003106994 "COVERT MARK AND SECURITY MARKING SYSTEM" (IPC B41M 3/06, B41M 3/14, B42D 15/10, published on 06/12/2003, priority date 06/07/1996). In it, to identify the object, a protective label is proposed, including a fluorescent or phosphorescent material with an orientationally ordered molecular structure. When the label is irradiated with UV radiation, it re-emits polarized fluorescent or phosphorescent light, the polarization and frequency parameters of which are protective signs to identify the authenticity of the object. However, such a mark is not an SMPN and is easily removed from the surface of the part.

Известно техническое решение по заявке США на изобретение № US 2005230965 «Process for printing a fluorescent security feature on identification cards and cards produced therefrom» (МПК B41J 11/00, B41J /12, B41J2/325, опубл. 20.10.2005, дата приоритета 11.12.2001). В нем предложена термотрансферная печать для изготовления идентификационных карт. Процесс включает печать штампа на красковоспринимающую поверхность подложки карты. Штамп печатается комбинацией желтого, пурпурного и синего красителя. Верхнее покрытие имеет латентные люминесцентные свойства. Напечатанный штамп является видимым в обычном свете и обнаруживает яркую флуоресценцию при освещении ультрафиолетовым светом. Однако такая метка не является СМПН и легко удаляется с поверхности детали.Known technical solution for the application for US invention No. US 2005230965 "Process for printing a fluorescent security feature on identification cards and cards produced therefrom" (IPC B41J 11/00, B41J / 12, B41J2 / 325, published on October 20, 2005, priority date 12/11/2001). It offers thermal transfer printing for the manufacture of identification cards. The process involves printing a stamp on the ink-perceiving surface of the card substrate. The stamp is printed with a combination of yellow, magenta and blue dye. The top coating has latent luminescent properties. The printed stamp is visible in normal light and detects bright fluorescence when illuminated with ultraviolet light. However, such a mark is not an SMPN and is easily removed from the surface of the part.

Наиболее близкое техническое решение известно в патенте РФ на изобретение с приоритетом от 23.10.2009 г. №2490709 «ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ МЕТКА И СПОСОБЫ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ» (МПК G06K 1/12, G06K 7/10, опубл. 27.04.2011 Бюл. №12, дата приоритета 23.10.2009). В нем подробно рассмотрены создание символьной метки прямого нанесения и способы ее изготовления на основе введения в информационные элементы метки флуоресцентных композиций. Там же предлагается формировать на поверхности маркируемой детали информационные элементы маркировки путем обработки соответствующих участков поверхности лазерным излучением с целью получения микротрещин и шероховатостей, пригодных для введения в них флуоресцентных композиций, предложен эффективный способ решения проблемы считывания 2D СМПН. Для этого предлагается формировать метку прямого нанесения из информационных элементов, представляющих собой конические углубления, образованные при иглоударной маркировке, или участки поверхности с микротрещинами и шероховатостями, образованные при лазерной гравировке, которые заполнены флуоресцентной композицией, поглощающей излучение на длинах волн ближнего УФ, видимого и ближнего ИК диапазонов. Конкретно предлагается использовать при изготовлении маркировок флуоресцентные композиции, поглощающие излучение на длинах волн ближнего УФ, видимого и ближнего ИК диапазонов и излучающие в полосе пропускания приемного канала устройства считывания, преимущественно 600-700 нм. Это приводит к существенному улучшению качества изображения маркировки при ее считывании, в частности его контрастности, и уменьшает зависимость надежности декодирования маркировки от характера поверхности, на которой нанесена 2D СМПН. Данное решение позволяет считывать маркировки как обычным считывающим устройством (ридером), так и специальным, регистрирующим флуоресцентное изображение. Использование известного технического решения существенно облегчает считывание маркировок, уменьшает цену ридера, позволяет проводить считывание на большем расстоянии и снижает требования к качеству и глубине углублений, а, следовательно, и к маркирующему устройству.The closest technical solution is known in the RF patent for an invention with a priority dated October 23, 2009 No. 2490709 “FLUORESCENT INFORMATION LABEL AND METHODS FOR ITS MANUFACTURE” (IPC G06K 1/12, G06K 7/10, published on April 27, 2011 Bul. No. 12 , priority date 10/23/2009). It describes in detail the creation of a direct-applied symbolic label and methods for its manufacture based on the introduction of fluorescent compositions labels into information elements. It is also proposed there to form information marking elements on the surface of the marked part by processing the corresponding surface sections with laser radiation in order to obtain microcracks and roughnesses suitable for introducing fluorescent compositions into them; an effective way to solve the problem of reading 2D SMPS is proposed. To this end, it is proposed to form a direct application label from information elements that are conical depressions formed during needle marking, or surface areas with microcracks and roughnesses formed by laser engraving that are filled with a fluorescent composition that absorbs radiation at near UV, visible and near wavelengths IR bands. It is specifically proposed to use in the manufacture of markings fluorescent compositions that absorb radiation at the wavelengths of the near UV, visible and near infrared ranges and emit in the passband of the receiving channel of the reader, mainly 600-700 nm. This leads to a significant improvement in the image quality of the marking during its reading, in particular its contrast, and reduces the dependence of the decoding reliability of the marking on the nature of the surface on which the 2D SMPS is applied. This solution allows marking to be read both with a conventional reader (reader) and with a special one that registers a fluorescence image. The use of a well-known technical solution greatly facilitates the reading of markings, reduces the price of the reader, allows for reading at a greater distance and reduces the requirements for the quality and depth of the recesses, and, therefore, for the marking device.

При этом в известном решении предлагается способ изготовления СМПН, состоящий в заполнении ее флуоресцентной композицией. Он обеспечивает локализацию области заполнения только информационными элементами. Формировать информационные элементы предложено, в частности, путем наклеивания на маркируемую деталь пленки, в которой в процессе иглоударной маркировки или лазерной гравировки образуют отверстия, через которые заполняют информационные элементы флуоресцентной краской с помощью валика, тампона, кисти, ракеля или распыления. В развитии способа предлагается оставшуюся между информационными элементами флуоресцентную композицию удалять либо смыванием, либо стиранием, либо путем приклеивания к полимерной пленке с клеящим слоем, имеющим хорошую адгезию к материалу флуоресцентной композиции. Полученную маркировку предлагается защищать путем «нанесения сверху защитного лака, прозрачного в видимом и поглощающего в УФ коротковолновом диапазоне длин волн».Moreover, in a known solution, a method for manufacturing SMPS is proposed, which consists in filling it with a fluorescent composition. It provides localization of the filling area only with information elements. It is proposed to form information elements, in particular, by gluing a film on the part to be marked, in which holes are formed during acoustical marking or laser engraving, through which information elements are filled with fluorescent paint using a roller, swab, brush, squeegee or spray. In the development of the method, it is proposed that the fluorescent composition remaining between the information elements be removed by either washing off or erasing, or by gluing to a polymer film with an adhesive layer having good adhesion to the material of the fluorescent composition. It is proposed to protect the resulting marking by “applying a protective varnish on top, transparent in the visible and absorbing in the UV short-wavelength range”.

Методы изготовления и основные свойства СМПН в известном решении характерны и для заявляемого изобретения. Однако известное решение не предполагает создания и использования микрорельефов при формировании информационных элементов маркировок. Таким образом, совокупность известных решений не исчерпывает совокупности признаков заявляемого изобретения.The manufacturing methods and basic properties of SMPS in the known solution are characteristic of the claimed invention. However, the known solution does not involve the creation and use of microreliefs in the formation of information elements of markings. Thus, the totality of the known solutions does not exhaust the totality of the features of the claimed invention.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей заявляемого изобретения является облегчение и оптимальность заполнения поверхности информационных элементов машиносчитываемой маркировки прямого нанесения флуоресцентной композицией и обеспечение возможности точно устанавливать подлинность машиносчитываемой маркировки при использовании ее в виде одномерного штрихкода или двумерной машиносчитываемой маркировки.The task of the invention is to facilitate and optimally fill the surface of the information elements of a machine-readable marking with a direct application of a fluorescent composition and provide the ability to accurately establish the authenticity of the machine-readable markings when used as a one-dimensional barcode or two-dimensional machine-readable markings.

Техническим результатом является создание микрорельефа машиносчитываемой маркировки прямого нанесения, который обеспечивает прочную адгезию флуоресцентной композиции к поверхности информационных элементов маркировки, возможность однозначно устанавливать подлинность маркировки и повышение устойчивости маркировки к внешним воздействиям.The technical result is the creation of a microrelief of machine-readable direct marking marking, which provides strong adhesion of the fluorescent composition to the surface of the marking information elements, the ability to unambiguously establish the authenticity of the marking and increase the stability of the marking to external influences.

Указанный технический результат достигается тем, что машиносчитываемая маркировка прямого нанесения с микрорельефом выполнена на поверхности маркируемого изделия лазерной обработкой, состоит из информационных элементов, заполненных флуоресцентной композицией. Причем на поверхности машиносчитываемой маркировки прямого нанесения создан микрорельеф, формирующий информационные элементы и содержащий структуру из чередующихся полос или областей с измененными лазерным излучением физико-химическими свойствами, и полос или областей, не обработанных лазерным излучением. При этом структура микрорельефа выполнена с возможностью оптимального заполнения с прочной адгезией поверхности информационных элементов флуоресцентной композицией, позволяет однозначно установить подлинность маркировки и обеспечить ее повышенную устойчивость к внешним воздействиям.The indicated technical result is achieved in that the machine-readable marking of direct application with a microrelief is made on the surface of the marked product by laser treatment, consists of information elements filled with a fluorescent composition. Moreover, a microrelief has been created on the surface of machine-readable direct marking, forming information elements and containing a structure of alternating bands or regions with physico-chemical properties altered by laser radiation, and bands or regions not treated with laser radiation. The structure of the microrelief is made with the possibility of optimal filling with strong adhesion of the surface of information elements with a fluorescent composition, it allows you to uniquely establish the authenticity of the marking and ensure its increased resistance to external influences.

Кроме того, чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов выполнены с равными очертаниями и размерами. Чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов представляют собой полосы или области прямолинейные, или криволинейные, или кольцеобразные, или их сочетания. Ширина чередующихся полос или областей структуры микрорельефа информационных элементов выполнена переменной. Кроме того, чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов представляют собой прерывистые полосы или области. Чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов, не обработанные лазерным излучением, и смежные с ними обработанные лазерным излучением полосы или области расположены в шахматном порядке. Обработанные лазерным излучением чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов имеют размеры и формы в зависимости от степени воздействия лазерным излучением. Кроме того, чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов состоят из пикселей с размерами и формами, позволяющими однозначно установить подлинность маркировки.In addition, alternating stripes or regions of the microrelief structure of information elements are made with equal outlines and sizes. Alternating stripes or regions of the microrelief structure of information elements are stripes or regions rectilinear, or curvilinear, or ring-shaped, or combinations thereof. The width of alternating bands or regions of the structure of the microrelief of information elements is made variable. In addition, alternating bands or regions of the microrelief structure of the information elements are discontinuous bands or regions. Alternating bands or regions of the microrelief structure of information elements that are not processed by laser radiation and adjacent to them laser-treated bands or regions are staggered. The alternating strips or regions of the microrelief structure of the information elements processed by laser radiation have dimensions and shapes depending on the degree of exposure to laser radiation. In addition, alternating stripes or regions of the microrelief structure of information elements consist of pixels with sizes and shapes that make it possible to unambiguously establish the authenticity of the marking.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность предлагаемого технического решения поясняется на фигурах (фиг. 1-6) вариантами машиносчитываемой маркировки прямого нанесения с микрорельефом лазерного типа с заполненными флуоресцентной композицией полосами или областями структуры микрорельефа информационных элементов.The essence of the proposed technical solution is illustrated in the figures (Fig. 1-6) by options of machine-readable marking of direct application with a laser-type micro-relief with bands or areas of the micro-relief of information elements filled with the fluorescent composition.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявляемая машиносчитываемая маркировка прямого нанесения с микрорельефом имеет вид одномерного штрихкода или двумерной матрицы. Она предназначена для кодирования информации об изделии.The inventive machine-readable direct marking with a microrelief has the form of a one-dimensional barcode or two-dimensional matrix. It is designed to encode product information.

Машиносчитываемая маркировка прямого нанесения с микрорельефом состоит из информационных элементов. На поверхности машиносчитываемой маркировки прямого нанесения создан микрорельеф, который заполнен флуоресцентной композицией и формирует информационные элементы. Микрорельеф информационных элементов содержит структуру, состоящую из полос или областей с измененными лазерным излучением физико-химическими свойствами и из полос или областей, не обработанных лазерным излучением. Обработанные и не обработанные лазерным излучением полосы или области структуры микрорельефа чередуются между собой. В одних вариантах маркировки они могут иметь равные очертания и размеры, а в других вариантах - разные по форме, очертаниям и размерам.Machine-readable direct marking with micro-relief consists of information elements. A microrelief is created on the surface of a machine-readable direct-applied marking, which is filled with a fluorescent composition and forms information elements. The microrelief of information elements contains a structure consisting of bands or regions with physico-chemical properties altered by laser radiation and of bands or regions not treated with laser radiation. The bands or regions of the microrelief structure processed and not processed by laser radiation alternate with each other. In some variants of marking, they can have equal outlines and sizes, and in other variants they can be different in shape, shape and size.

Ширина полос или областей структуры микрорельефа может быть переменной. Их размеры и формы зависят от степени воздействия лазерным излучением. Они представляют собой как непрерывные, так и прерывистые полосы или области, которые могут быть прямолинейные, или криволинейные, или кольцеобразные, или их сочетания.The width of the stripes or regions of the microrelief structure may be variable. Their sizes and shapes depend on the degree of exposure to laser radiation. They are either continuous or discontinuous stripes or regions, which can be rectilinear, or curvilinear, or annular, or combinations thereof.

Области структуры микрорельефа могут содержать треугольные, или прямоугольные, или многоугольные, или округлые, или овальные элементы, или их сочетания. Обработанные и смежные с ними не обработанные лазерным излучением полосы или области структуры микрорельефа могут быть параллельны и расположены в шахматном порядке.Areas of the microrelief structure may contain triangular, or rectangular, or polygonal, or rounded, or oval elements, or combinations thereof. The strips or regions of the microrelief structure processed and adjacent to them not processed by laser radiation can be parallel and staggered.

В свою очередь полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов могут состоять из пикселей. Указанная структура микрорельефа информационных элементов, снабженная пикселями, способствует однозначному установлению подлинности маркировки.In turn, bands or regions of the microrelief structure of information elements may consist of pixels. The specified structure of the microrelief of information elements, equipped with pixels, helps to unambiguously establish the authenticity of the marking.

Заявляемую машиносчитываемую маркировку прямого нанесения с микрорельефом наносят при помощи лазерного излучения. При нанесении маркировки формируются ее информационные элементы, представляющие собой области поверхности маркируемого изделия, физико-химические свойства которых изменены под воздействием лазерного излучения.The inventive machine-readable direct marking with a microrelief is applied using laser radiation. When marking is applied, its information elements are formed, which are surface areas of the marked product, the physicochemical properties of which are changed under the influence of laser radiation.

В ходе формирования информационных элементов, в областях поверхности маркируемого изделия, принадлежащих информационным элементам, мощность лазерного излучения модулируют по заранее определенной программе, что позволяет создавать микрорельеф с соответствующей микроструктурой. При этом возможна и случайная модуляция с фиксацией ее управляющей лазером ЭВМ, что позволяет сделать оригинальным каждый информационный элемент и создать маркировку с высокой степенью защиты от подделки.During the formation of information elements, in the areas of the surface of the marked product belonging to the information elements, the laser radiation power is modulated according to a predetermined program, which allows you to create a microrelief with the corresponding microstructure. At the same time, random modulation is possible with fixing of its control computer, which makes it possible to make every information element original and create markings with a high degree of protection against counterfeiting.

В частности, оригинальная структура микрорельефа, образованного при сканировании лазерного луча по поверхности маркируемого изделия, может состоять из прямолинейных, криволинейных или кольцеобразных полос прямоугольного профиля, чередующихся с полосами аналогичных очертаний и размеров. При этом, поперечное сечение полос может быть как симметричным, так и асимметричным. В последнем случае возникает угловая анизотропия направлений, с которых возможно считывание соответствующей маркировки.In particular, the original structure of the microrelief formed by scanning a laser beam over the surface of the marked product may consist of rectilinear, curvilinear or ring-shaped strips of a rectangular profile, alternating with strips of similar shapes and sizes. At the same time, the cross section of the strips can be either symmetric or asymmetric. In the latter case, angular anisotropy arises in the directions from which the corresponding marking can be read.

Интересные и разнообразные свойства могут быть приданы микрорельефам при использовании для их создания набора дискретных областей - пикселей - особенности размера и формы которых позволяют однозначно устанавливать подлинность маркировки.Interesting and diverse properties can be given to microreliefs when using a set of discrete areas - pixels - to create them, the size and shape of which allow you to uniquely establish the authenticity of the markings.

При использовании асимметричных рельефов пикселей возможно создание и использование для придания маркировкам уникальных свойств стерических ограничений, проявляющихся при считывании маркировки.When using asymmetric reliefs of pixels, it is possible to create and use to give markings the unique properties of steric restrictions that appear when reading markings.

Полезным приемом может стать придание тех или иных особенностей, например - размера, формы, расположения, физико-химических или иных свойств части пикселей. В последнем случае возможно обеспечить заполнение различных групп пикселей различными флуоресцентными композициями, что позволяет создать маркировки с высокой степенью защиты от подделок.Giving a particular feature, for example, the size, shape, location, physico-chemical, or other properties of a part of the pixels, can be a useful technique. In the latter case, it is possible to fill various groups of pixels with various fluorescent compositions, which allows marking with a high degree of protection against fakes.

Для улучшения защиты маркировок могут быть использованы ресурсы управляющей лазером ЭВМ. В частности оригинальная структура наносимого микрорельефа может фиксироваться в базах данных программ, управляющих процессом нанесения машиносчитываемой маркировки, что позволяет обеспечить уникальность пиксельной структуры микрорельефа маркировки путем дискриминирования примененных ранее пиксельных структур. Затем информационные элементы маркировки заполняют флуоресцентной композицией известными методами. В результате получают машиносчитываемую маркировку, для которой обеспечена возможность однозначно устанавливать подлинность маркировки.To improve the protection of markings, the resources of a laser control computer can be used. In particular, the original structure of the applied microrelief can be recorded in databases of programs that control the process of applying machine-readable markings, which allows to ensure the uniqueness of the pixel structure of the microrelief of the marking by discriminating previously applied pixel structures. Then, the label information elements are filled with a fluorescent composition by known methods. As a result, a machine-readable marking is obtained, for which it is possible to uniquely establish the authenticity of the marking.

Одновременно наличие микрорельефа облегчает заполнение информационных элементов флуоресцентной композицией, улучшает адгезию флуоресцентной композиции к поверхности информационных элементов, что повышает устойчивость маркировки к внешним воздействиям.At the same time, the presence of a microrelief facilitates the filling of information elements with a fluorescent composition, improves the adhesion of the fluorescent composition to the surface of information elements, which increases the resistance of marking to external influences.

Таким образом, заявляемая машиносчитываемая маркировка прямого нанесения по сравнению с аналогами дает возможность создания микрорельефа машиносчитываемой маркировки, который обеспечивает прочную адгезию флуоресцентной композиции к поверхности информационных элементов маркировки, возможность однозначно устанавливать подлинность маркировки и повышение устойчивости маркировки к внешним воздействиям.Thus, the claimed machine-readable direct-applied marking in comparison with analogs makes it possible to create a microrelief of machine-readable marking, which provides strong adhesion of the fluorescent composition to the surface of the marking information elements, the ability to unambiguously establish the authenticity of the marking and increase the marking resistance to external influences.

Заявляемое техническое решение может быть использовано в процессе производства в различных отраслях промышленности.The claimed technical solution can be used in the manufacturing process in various industries.

Claims (6)

1. Машиносчитываемая маркировка прямого нанесения, состоящая из информационных элементов, выполненных на поверхности маркируемого изделия лазерной обработкой и заполненных флуоресцентной композицией, отличающаяся тем, что на поверхности машиносчитываемой маркировки прямого нанесения создан микрорельеф, формирующий информационные элементы, содержащий структуру из чередующихся полос или областей, обработанных лазерным излучением с равными либо различными очертаниями, размерами и формами и полос или областей, не обработанных лазерным излучением, причем очертания, размер и форма зависят от степени воздействия лазерным излучением, микрорельеф выполнен с возможностью заполнения с прочной адгезией поверхности информационных элементов флуоресцентной композицией, позволяющей однозначно установить подлинность маркировки.1. Machine-readable direct application marking, consisting of information elements made on the surface of the marked product by laser processing and filled with a fluorescent composition, characterized in that a microrelief is created on the surface of the machine-readable direct application marking, forming information elements containing a structure of alternating strips or areas processed laser radiation with equal or different shapes, sizes and shapes and bands or areas not processed by laser m radiation, wherein the shape, size and shape depend on the degree of exposure to laser radiation, the microrelief is configured to fill with a solid surface adhesion fluorescent composition information elements allowing uniquely identify the authenticity marking. 2. Маркировка прямого нанесения по п. 1, отличающаяся тем, что чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов представляют собой полосы или области прямолинейные, или криволинейные, или кольцеобразные, или их сочетания.2. Direct application marking according to claim 1, characterized in that the alternating strips or regions of the microrelief structure of the information elements are strips or regions rectilinear, or curvilinear, or annular, or combinations thereof. 3. Маркировка прямого нанесения по п. 1, отличающаяся тем, что ширина чередующихся полос или областей структуры микрорельефа информационных элементов выполнена переменной.3. Direct application marking according to claim 1, characterized in that the width of the alternating bands or regions of the microrelief structure of the information elements is variable. 4. Маркировка прямого нанесения по п. 1, отличающаяся тем, что чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов представляют собой прерывистые полосы или области.4. Direct marking according to claim 1, characterized in that the alternating strips or regions of the microrelief structure of the information elements are discontinuous strips or regions. 5. Маркировка прямого нанесения по п. 1, отличающаяся тем, что чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов, не обработанные лазерным излучением, и смежные с ними обработанные лазерным излучением полосы или области расположены в шахматном порядке.5. Direct marking according to claim 1, characterized in that the alternating strips or regions of the microrelief structure of the information elements that are not processed by laser radiation and the adjacent strips or regions processed by laser radiation are staggered. 6. Маркировка прямого нанесения по п. 1, отличающаяся тем, что чередующиеся полосы или области структуры микрорельефа информационных элементов состоят из пикселей с размерами и формами, позволяющими однозначно установить подлинность маркировки.6. Direct marking according to claim 1, characterized in that the alternating stripes or regions of the microrelief structure of the information elements consist of pixels with sizes and shapes that make it possible to unambiguously establish the authenticity of the marking.

Images