RU2759089C1 - Card rotation module for personalization - Google Patents
Card rotation module for personalization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759089C1 RU2759089C1 RU2021126602A RU2021126602A RU2759089C1 RU 2759089 C1 RU2759089 C1 RU 2759089C1 RU 2021126602 A RU2021126602 A RU 2021126602A RU 2021126602 A RU2021126602 A RU 2021126602A RU 2759089 C1 RU2759089 C1 RU 2759089C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- card
- personalization
- laser
- module according
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/40—Manufacture
- B42D25/405—Marking
- B42D25/41—Marking using electromagnetic radiation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/08—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates
Изобретение относится к средствам, используемым при выполнении операций по электронной и графической персонализации ID-документов с электронным носителем, например, пластиковых карт формата ID1, включая кодирование контактных и бесконтактных чипов, а также нанесение на обе стороны карты высококачественных изображений, например, с помощью лазерной гравировки с разрешением до 2000 dpi. Изобретение может быть использовано в устройствах для персонализации информации на обеих сторонах пластиковой карты с использованием лазерной технологии (т.е. лазерных персонализаторов), в том числе для печати удостоверений личности, водительских удостоверений, кредитных карт, идентификационных карт, подарочных карт, карт лояльности и т.п.The invention relates to tools used in the execution of operations for the electronic and graphic personalization of ID-documents with an electronic carrier, for example, plastic cards of the ID1 format, including the encoding of contact and contactless chips, as well as applying high-quality images on both sides of the card, for example, using a laser engraving with a resolution up to 2000 dpi. The invention can be used in devices for personalizing information on both sides of a plastic card using laser technology (i.e. laser personalizers), including for printing identity cards, driver's licenses, credit cards, ID cards, gift cards, loyalty cards and etc.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известны различные конструкции лазерных персонализаторов, используемые для нанесения информации на пластиковые карты, включающие несколько блоков, расположенных один за другим, реализующих определённые функции в заданной технологической последовательности. Лазерный персонализатор, как правило, сочетает в себе электронную, механическую и лазерную технологии, и содержит оптический блок, входной блок с бункером для подачи карт, блок перемещения и позиционирования карт для персонализации (электронного кодирования и нанесения графической информации), выходной блок с бункером для выдачи карт, блок управления. Блок перемещения и позиционирования карты может иметь различное конструктивное исполнение, при этом важным является обеспечение точности позиционирования и надежности фиксации карты в процессе выполнения лазерной персонализации для получения высококачественных графических изображений, например, формирования полутоновой чёрно-белой фотографии, нанесения текстовой информации и подписи владельца карты, нанесения рельефных символов, линейных и двумерных штрих-кодов, и т.д. From the prior art, various designs of laser personalizers are known that are used to apply information to plastic cards, which include several blocks arranged one after the other, realizing certain functions in a given technological sequence. A laser personalizer, as a rule, combines electronic, mechanical and laser technologies, and contains an optical unit, an input unit with a hopper for supplying cards, a unit for moving and positioning cards for personalization (electronic encoding and applying graphic information), an output unit with a hopper for issuing cards, control unit. The unit for moving and positioning the card can have various designs, while it is important to ensure the accuracy of positioning and the reliability of fixing the card in the process of performing laser personalization in order to obtain high-quality graphic images, for example, the formation of a grayscale black-and-white photograph, application of text information and the signature of the card holder. applying embossed symbols, linear and two-dimensional barcodes, etc.
Из уровня техники известны устройства (например, WO 2007/122443 A1, 01.11.2007), позволяющие наносить графическую информацию на обе стороны карты одновременно без использования механизма переворота карты, для чего лазерный пучок разделяется посредством светоделителя на два оптических пути, обеспечивая фокусировку разделенных пучков на соответствующих сторонах карты (один из пучков направлен к верхней стороне карты, в то время как другой направлен к ее нижней стороне). Устройство позволяет ускорить процесс печати информации за один проход карты. Однако очевидно, что средства транспортировки карты в устройстве должны быть такими, чтобы оставалось достаточно свободного пространства для выполнения персонализации сразу на двух сторонах карты, что, в свою очередь, увеличивает габариты устройства в целом и делает его достаточно сложным в исполнении. Devices are known from the prior art (for example, WO 2007/122443 A1, 11/01/2007) that allow graphic information to be applied on both sides of the card simultaneously without using the card flipping mechanism, for which the laser beam is divided by means of a beam splitter into two optical paths, ensuring the focusing of the separated beams on the corresponding sides of the card (one of the beams is directed towards the upper side of the card, while the other is directed towards its lower side). The device allows you to speed up the process of printing information in one pass of the card. However, it is obvious that the means of transporting the card in the device must be such that there is enough free space to perform personalization on both sides of the card at once, which, in turn, increases the overall dimensions of the device and makes it rather complicated to implement.
Данная техническая проблема решается изготовлением модели устройства с двусторонней лазерной персонализацией с фиксированным положением оптического блока с одной из сторон карты и использованием в блоке перемещения и позиционирования модуля поворота (переворота или переориентации) карты. При этом требования, связанные с обеспечением точности позиционирования карты в модуле поворота карты являются крайне актуальными. This technical problem is solved by making a model of a device with double-sided laser personalization with a fixed position of the optical unit on one side of the card and using the card rotation (flip or reorientation) module in the movement and positioning unit. At the same time, the requirements related to ensuring the accuracy of the map positioning in the map rotation module are extremely urgent.
Известно устройство (US 10049320 B2, 14.08.2018) персонализации пластиковых карт с использованием печати, лазерной маркировки и других техник, в котором для обеспечения двусторонней персонализации карты после завершения обработки одной стороны карты использован механизм транспортировки с последующим переворачиванием карты для обработки второй стороны. Однако при больших объемах выпуска карт, целесообразно уменьшить путь прохождения карты во избежание изнашивания механизмов перемещения и подачи карт, а также во избежание возможных повреждений карты во время движения (царапание, застревание и т.п.).There is a known device (US 10049320 B2, 08/14/2018) for personalizing plastic cards using printing, laser marking and other techniques, in which a transport mechanism is used to ensure two-sided personalization of the card after processing one side of the card, followed by turning the card over to process the second side. However, with large volumes of cards issuing, it is advisable to reduce the path of the card passage in order to avoid wear of the mechanisms for moving and feeding cards, as well as to avoid possible damage to the card during movement (scratching, jamming, etc.).
Известен компактный лазерный персонализатор LCP9660 производства компании Matica (WO2018061042). В данном приборе использован блок, содержащий механизм транспортировки и механизм поворота карты на 180º, в котором карта в поле лазерной обработки фиксируется с использованием механизма протяжки на основе фрикционных прижимных роликов. Known compact laser personalizer LCP9660 manufactured by Matica (WO2018061042). This device uses a block containing a transport mechanism and a card rotation mechanism 180º, in which the card is fixed in the laser processing field using a feed mechanism based on friction pressure rollers.
Недостатком такой системы транспортировки и модуля поворота карты является использование роликов, размещенных по всей ширине карты и занимающих значительную площадь поверхности карты, что уменьшает площадь карты, доступной для лазерной обработки, а также отсутствие механизма точной фокусировки карты в поле обработки, что может привести к ошибкам нанесения информации (расхождение информации, гравируемой лазером, и полиграфических запечатанных полей; превышение, как правило, на 0,15-0,25 мм определенного уровня несовпадения информации считается браком). Кроме этого, использование роликового механизма подачи для позиционирования карты под персонализацию создает избыточное усилие, что может приводить к смещению, перекосу или деформации карты, и, следовательно, к снижению точности нанесения информации. Кроме того, используемый фрикционный механизм протяжки карт не исключает ошибки проскальзывания карт при позиционировании в поле гравировки, что также приводит к ошибкам нанесения информации в требуемых областях на карте. Проскальзывания карт могут участиться при длительной эксплуатации персонализатора, поскольку фрикционные ролики подвергаются износу, увеличивая количество бракованных карт. The disadvantage of such a transport system and card rotation module is the use of rollers located across the entire width of the card and occupying a significant surface area of the card, which reduces the area of the card available for laser processing, as well as the lack of a mechanism for accurate focusing of the card in the processing field, which can lead to errors application of information (discrepancy between information, engraved by a laser, and printed printed fields; an excess, as a rule, by 0.15-0.25 mm of a certain level of information mismatch is considered a marriage). In addition, the use of a roller feeder to position the card for personalization creates excessive force, which can lead to displacement, skewing or deformation of the card, and, consequently, to a decrease in the accuracy of information application. In addition, the used frictional mechanism of card advance does not exclude the error of card slipping when positioning in the engraving field, which also leads to errors in applying information in the required areas on the card. Card slippage can become more frequent with prolonged use of the personalizer, as the friction rollers wear out, increasing the number of rejected cards.
Из уровня техники известно устройство ориентации карты в принтере (US10384883) с функцией переворачивания карты на 180º после завершения печати на одной основной поверхности карты, для выполнения печати на второй ее стороне. При этом для выполнения печати на второй стороне после переворачивания карты на 180º ее необходимо вывести из рабочей области устройства, затем заново ввести для выполнения гравировки уже на противоположной стороне карты. В одном блоке совмещены механизм поворота карты и ее транспортировки. Механизм транспортировки карты контактирует с боковой (торцевой) поверхностью карты, не контактируя с ее основной поверхностью, на которую наносится информация для персонализации. Устройство содержит поворотную платформу, имеющую верхнюю поверхность для размещения пластиковой карты, по меньшей мере, одно приводимое в действие устройство транспортировки карты, установленное на поворотной платформе и вращающееся вместе с ней. Устройство для транспортировки карты содержит шаговый электродвигатель, соединенный с закрепленными на поворотной платформе исполнительными роликовыми механизмами, размещенными с противоположных сторон платформы, которые выполнены с возможностью зацепления с торцом пластиковой карты без механического зацепления с основной поверхностью пластиковой карты. Исполнительный роликовый механизм содержит приводной ролик, промежуточные ролики и ремень, через который обеспечивается зацепление с торцом карты, перемещаемый ведущим и промежуточным роликами. При этом шаговый электродвигатель с элементами для перемещения исполнительных механизмов размещен с одной из сторон поворотной платформы. Помимо поворота карты на 180º, устройство ориентации карты может перемещать карту под любым углом относительно направления перемещения карты через принтер. A device for orienting a card in a printer (US10384883) is known from the prior art, with the function of flipping the card by 180º after printing on one main surface of the card, for printing on its second side. In this case, to print on the second side, after turning the card by 180º, it must be removed from the working area of the device, then re-entered to perform engraving already on the opposite side of the card. One block combines a mechanism for rotating the card and transporting it. The card transport mechanism contacts the side (end) surface of the card without contacting its main surface, on which information for personalization is applied. The device contains a turntable having an upper surface for placing a plastic card, at least one actuated card transport device mounted on the turntable and rotating with it. The device for transporting the card contains a stepping motor connected to the actuating roller mechanisms fixed on the turntable, located on opposite sides of the platform, which are made with the possibility of engaging with the end of the plastic card without mechanical engagement with the main surface of the plastic card. The executive roller mechanism contains a drive roller, intermediate rollers and a belt through which engagement with the end of the card is provided, moved by the drive and intermediate rollers. In this case, a stepping motor with elements for moving the actuators is placed on one of the sides of the turntable. In addition to rotating the card 180º, the card orientator can move the card at any angle relative to the direction the card travels through the printer.
Однако процесс нанесения лазерной гравировки с двух сторон пластиковой карты включает несколько этапов, на первом из которых при рабочем положении поворотной платформы осуществляется нанесение информации с одной стороны карты, после чего производится поворот карты на 180º с помощью механизма переворота, далее с помощью механизма транспортировки карта перемещается за пределы области гравировки, затем механизм поворота вращением на 180º перемещает платформу в рабочее положение с последующим возвратом карты в данный механизм для проведения лазерной гравировки на ее второй стороне. Данный многоэтапный процесс перемещения карты для двусторонней маркировки увеличивает время, затрачиваемое на лазерную персонализацию карты. Кроме того, механизм транспортировки карты не обеспечивает ее фиксированное положение по высоте, которое необходимо в процессе лазерной гравировки, требующей высокоточного выдерживания расстояния от карточки до оптической системы гравирующего лазера. Кроме того, расположение роликов механизма перемещения карты со стороны ее торцевых поверхностей, сжимающих карту, может приводить к отклонению от ее свободного размещения на поверхности платформы, что в свою очередь, может приводить к снижению точности лазерной гравировки. Кроме того, известное устройство не позволяет проводить сквозную лазерную гравировку, является сложным, содержащим большое количество кинематических элементов.However, the process of applying laser engraving on both sides of a plastic card includes several stages, at the first of which, when the turntable is in working position, information is applied on one side of the card, after which the card is rotated by 180º using the flip mechanism, then the card is moved using the transport mechanism outside the engraving area, then the mechanism of rotation by rotation by 180º moves the platform to the working position with the subsequent return of the card to this mechanism for laser engraving on its second side. This multi-step process of moving the card for double-sided marking increases the time it takes to laser personalize the card. In addition, the mechanism for transporting the card does not provide its fixed position in height, which is necessary in the process of laser engraving, which requires a high-precision keeping of the distance from the card to the optical system of the engraving laser. In addition, the location of the rollers of the mechanism for moving the card from the side of its end surfaces, compressing the card, can lead to deviation from its free placement on the surface of the platform, which, in turn, can lead to a decrease in the accuracy of laser engraving. In addition, the known device does not allow through laser engraving, is complex, containing a large number of kinematic elements.
Наиболее близким к заявляемому модулю является держатель карты устройства для персонализации информации (WO2019171104), с помощью которого осуществляется нанесение графической информации на обеих сторонах пластиковой карты с использованием лазерной технологии, при этом модуль переворота карты размещен за пределами рабочей области лазерной гравировки. Держатель карты состоит из двух вертикальных пластин, которые расположены на определенном расстоянии друг от друга, при этом пластины снабжены пазами для перемещения по ним пластиковой карты в горизонтальной плоскости. Для перемещения карты между двумя вертикальными пластинами сконструированы четыре пары роликов, закрепленные с внутренней стороны пластин - по две пары роликов на каждой из пластин, где один из роликов в каждой паре расположен над пазом, второй – под пазом, с возможностью удержания края карты и ее перемещения между пластинами. Приводом с электродвигателем соединены нижние ролики. Точное и фиксированное положение карты контролируется оптическим датчиком. Требуемое положение карты для гравировки обеспечивается указанными четырьмя парами роликов, которые надежно удерживают карту до завершения гравировки. Closest to the claimed module is a card holder of a device for personalizing information (WO2019171104), with which graphic information is applied on both sides of a plastic card using laser technology, while the card flipping module is located outside the working area of laser engraving. The card holder consists of two vertical plates, which are located at a certain distance from each other, while the plates are provided with slots for moving the plastic card along them in the horizontal plane. To move the card between two vertical plates, four pairs of rollers are designed, fixed on the inner side of the plates - two pairs of rollers on each of the plates, where one of the rollers in each pair is located above the groove, the second - under the groove, with the ability to hold the edge of the card and its movement between plates. The lower rollers are connected by the drive to the electric motor. The exact and fixed position of the card is controlled by an optical sensor. The required position of the card for engraving is provided by the indicated four pairs of rollers that securely hold the card until the engraving is complete.
Однако для данной конструкции также характерны недостатки, связанные с многоэтапностью процесса гравировки с двух ее сторон, которые присутствуют в устройстве, описанном в US10384883, при этом модуль поворота карты на 180º не соединен с держателем карты и расположен за пределами области гравировки.However, this design is also characterized by the disadvantages associated with the multistage engraving process on both sides, which are present in the device described in US10384883, while the card rotation module by 180º is not connected to the card holder and is located outside the engraving area.
Техническая проблема, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в преодолении недостатков, присущих аналогам, раскрытым при описании уровня техники, включая уменьшение времени, затрачиваемое на двустороннюю лазерную персонализацию карты при обеспечении доступности максимально возможной площади поверхности карты для нанесения информации и повышения процента выхода карт с высококачественной маркировкой.The technical problem solved by the claimed invention is to overcome the disadvantages inherent in the analogues disclosed in the description of the prior art, including reducing the time spent on double-sided laser personalization of the card while ensuring the availability of the maximum possible surface area of the card for applying information and increasing the percentage of output of cards with high quality marking.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Техническим результатом является разработка модуля поворота карты лазерного персонализатора, реализующего переворот карты для двусторонней ее персонализации в рабочей области оптического блока лазерного персонализатора с обеспечением точности позиционирования карты при осуществлении персонализации.The technical result is the development of a module for rotating a laser personalizer card, which realizes card flipping for its two-sided personalization in the working area of the optical unit of the laser personalizer, ensuring the accuracy of card positioning during personalization.
Технический результат достигается модулем поворота карты лазерного персонализатора, включающим держатель карты, выполненный с возможностью размещения в рабочей области для ее лазерной персонализации, представляющий собой корпус, содержащий две стенки 5 для размещения между ними карты и направляющие для перемещения карты; механизм поворота, содержащий шаговый электродвигатель 1, размещенный на кронштейне 2 и поворотную ось (втулку) 3; оптопары 10; The technical result is achieved by a module for rotating the laser personalizer card, including a card holder configured to be placed in the work area for laser personalization, which is a housing containing two
при этом существенными отличительными признаками заявляемого модуля являются:at the same time, the essential distinctive features of the proposed module are:
- соединение механизма поворота с держателем карты с обеспечением переворота карты для ее двусторонней персонализации в рабочей области; и/или поворота карты на заданный угол в рабочей области;- connection of the rotation mechanism with the card holder to ensure the card flip for its two-sided personalization in the working area; and / or rotating the map at a predetermined angle in the work area;
- выполнение направляющих, которые образованы протяженным выступом 7, сформированным с внутренней стороны каждой стенки 5, выполняющим функцию опорной площадки для края карты, и, по меньшей мере, парой подпружиненных роликов 8, прикрепленных к каждой стенке с обеспечением контакта с краем карты;- execution of guides, which are formed by an
- выполнение корпуса держателя карты с упором 9 для карты при ее перемещении по направляющим для точного позиционирования в рабочем положении в процессе персонализации, - execution of the body of the card holder with a
- размещение оптопар 10 на кронштейне 2 шагового двигателя 1 с возможностью определения положения карты в пространстве при ее повороте и перемещении.- placement of
Соединение механизма поворота с держателем карты может быть реализовано посредством крепления поворотной оси механизма поворота к корпусу держателя с обеспечением переворота карты - поворота карты на 180º, и/или поворота на заданный угол вокруг горизонтальной оси, расположенной перпендикулярно направлению перемещения карты через модуль, и проходящей через центр карты.The connection of the rotation mechanism with the card holder can be realized by attaching the rotary axis of the rotation mechanism to the holder body to ensure that the card is turned over - the card is rotated by 180º, and / or rotated by a predetermined angle around a horizontal axis located perpendicular to the direction of movement of the card through the module and passing through center of the map.
Модуль поворота для повышения точности позиционирования карты в процессе лазерной персонализации может быть снабжен узлом фиксации корпуса в рабочем положении, закрепленным с внешней стороны корпуса. В одном из вариантов осуществления модуля поворота узел фиксации корпуса включает магниты 12, закрепленные на кронштейне 2 шагового двигателя 1 с противоположных сторон от оси 3 шагового двигателя вблизи размещения оптопар 10, и флажок 13, закрепленный на стенке 5 корпуса с возможностью размещения в зазоре оптопары 10.The rotation module for increasing the accuracy of positioning the card during laser personalization can be equipped with a unit for fixing the case in the working position, fixed on the outside of the case. In one of the embodiments of the turning module, the housing fixing unit includes
Протяженный выступ 7 с внутренней стороны каждой стенки 5 может быть реализован при выполнении стенки корпуса со ступенчатым профилем поперечного сечения, при этом ступень стенки выполняет функцию опорной площадки для карты. Предпочтительно выполнение выступа опорной площадки шириной не менее 0,7 мм. Максимальная ширина выступа опорной площадки определяется необходимостью доступа к определенной поверхности карты для нанесения информации.The
Оптопары 10 могут быть размещены на кронштейне 2 шагового двигателя 1 с противоположных сторон от оси 3 шагового двигателя.
Модуль может содержать датчик 11 рабочего положения карты для лазерной персонализации, например, инфракрасный, выполненный с возможностью индикации положения карты при достижении карты упора 9. Датчик может быть закреплен на отдельном кронштейне, расположенном под упором для карты.The module may contain a
Для электронной персонализации модуль может содержать RFID устройство, выносная антенна которого установлена с внутренней стороны корпуса над или под областью для размещения карты. Кроме того, модуль может содержать энкодер (датчик углового положения карты), установленный, например, на поворотной оси (втулке) 3.For electronic personalization, the module may contain an RFID device, the remote antenna of which is installed on the inside of the housing above or below the area for placing the card. In addition, the module may contain an encoder (card angular position sensor) mounted, for example, on a rotary axis (bushing) 3.
В связи с тем, что конструктивно модуль поворота расположен непосредственно под головкой оптической системы лазерной персонализации, обеспечивается прицельная маркировка на соответствующих сторонах карты. Благодаря реализованной конструкции держателя карты, механизмов перемещения и поворота карты, выполняется лазерная персонализация с двух сторон карты в два шага в едином технологическом процессе, что, в свою очередь, дает существенное преимущество в скорости персонализации карт перед аналогичными устройствами с двусторонней маркировкой. Кроме того, конструктивные элементы - механические, электромеханические или оптоэлектронные, направленные на точное позиционирование карты в рабочем положении в процессе ее маркировки, обеспечивают высокоточное нанесение защитной информации, микро-текста, скрытого в дизайне карты, который может быть виден при увеличении, и других визуальных элементов, повышающих безопасность карты от подделок. Точность позиционирования обеспечивается по высоте карты, необходимой при лазерной гравировке с обеспечением заданного расстояния от карты до оптической системы гравирующего лазера, по углу поворота карты, по линейным координатам – в продольном положении карты вдоль направления ее перемещения.Due to the fact that structurally the rotation module is located directly under the head of the optical system of laser personalization, aiming marking is provided on the corresponding sides of the card. Thanks to the implemented design of the card holder, mechanisms for moving and rotating the card, laser personalization is performed on both sides of the card in two steps in a single technological process, which, in turn, gives a significant advantage in the speed of card personalization over similar devices with double-sided marking. In addition, structural elements - mechanical, electromechanical or optoelectronic, aimed at precise positioning of the card in the working position during the marking process, provide high-precision application of security information, micro-text hidden in the design of the card, which can be seen when magnified, and other visual elements that increase the safety of the card against counterfeiting. Positioning accuracy is ensured by the height of the card, which is necessary for laser engraving, with the provision of a given distance from the card to the optical system of the engraving laser, by the angle of rotation of the card, by linear coordinates - in the longitudinal position of the card along the direction of its movement.
Кроме того, отсутствие в модуле поворота механизма транспортировки карты как такового (данный механизм размещен за пределами модуля поворота), позволяет увеличить доступную площадь полезной поверхности карты для маркировки. Недоступная область карты для персонализации, расположенная по краям карты, за счет использования в модуле поворота направляющих элементов - выступов и роликов, является минимальной – составляет, например, для одной стороны карты формата ID1 - 5,2% от всей площади поверхности карты, для оборотной стороны карты - 0,5 %. Площадь поверхности карты, которая не доступна для маркировки, может составлять до 257 кв. мм. Кроме того, дополнительным преимуществом заявляемого устройства является возможность его использования для сквозной лазерной гравировки.In addition, the absence in the module of rotation of the card transport mechanism as such (this mechanism is located outside the module of rotation), makes it possible to increase the available area of the useful surface of the card for marking. The inaccessible area of the card for personalization, located at the edges of the card, due to the use of guiding elements - protrusions and rollers in the rotation module - is minimal - for example, for one side of an ID1 card - 5.2% of the entire surface area of the card, for the reverse sides of the card - 0.5%. The surface area of the card that is not available for marking can be up to 257 square meters. mm. In addition, an additional advantage of the claimed device is the possibility of using it for through laser engraving.
Данное устройство легко масштабируется под любой формат пластиковых карт, характеризуется простотой изготовления, использования и обслуживания, а также надежностью при эксплуатации за счет использования минимально возможного количества кинематических элементов, что, в свою очередь, снижает производственные расходы, затраты на обучение персонала и обслуживание устройства. This device is easily scalable to any format of plastic cards, it is characterized by simplicity of manufacture, use and maintenance, as well as reliability in operation due to the use of the minimum possible number of kinematic elements, which, in turn, reduces production costs, personnel training and maintenance of the device.
Краткое описание чертежей и иных графических материаловBrief description of drawings and other graphic materials
Сущность предлагаемых технических решений поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид модуля поворота карты лазерного персонализатора, на фиг. 2 - вид на модуль справа – со стороны, противоположной шаговому двигателю, на фиг. 3 - вид спереди – по ходу перемещения карты, на фиг. 4 – разрез А-А модуля поворота фиг. 2; на фиг. 5 представлен блок перемещения и позиционирования карты, включающий модуль поворота карты; на фиг. 6 представлена схема лазерного персонализатора, в котором использован модуль поворота карты; на фиг. 7 – образец карты с полями для персонализации. The essence of the proposed technical solutions is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of the module for rotating the laser personalizer card; FIG. 2 is a view of the module on the right - from the side opposite to the stepping motor; FIG. 3 is a front view along the way of moving the card, FIG. 4 is a section AA of the turning module of FIG. 2; in fig. 5 shows a card moving and positioning unit including a card rotation module; in fig. 6 is a diagram of a laser personalizer, which uses a card rotation module; in fig. 7 is a sample card with fields for personalization.
Позициями на чертежах обозначены: 1 - шаговый двигатель, 2 – кронштейн для двигателей, 3 - ось (втулка) шагового двигателя, 4 – корпус, 5 – стенки корпуса, 6 – штанги, соединяющие стенки корпуса, 7 – выступ – опорная площадка для карты, 8 - ролики, 9 – упор для карты, 10 – оптопары, 11 - инфракрасный датчик, 12 - магниты, 13 - флажок, 14 – выносная антенна, 15 – RFID устройство (модуль), 16 - энкодер (датчик углового положения карты), 17 - входной блок, 18 – модуль поворота, 19 – выходной блок, 20 - оптический блок и блок перемещения и позиционирования карты, 21 - блок управления, 22 - оптический тракт, 23 - защищенный кабель, 24 - интерфейсный кабель USB, 25 - поле для фотографии, 26 – поле для QR кода, 27 – поля для ввода данных владельца карты.Positions in the drawings denote: 1 - stepper motor, 2 - bracket for motors, 3 - axis (bushing) of a stepper motor, 4 - housing, 5 - housing walls, 6 - rods connecting the walls of the housing, 7 - ledge - support area for the card , 8 - rollers, 9 - card support, 10 - optocouplers, 11 - infrared sensor, 12 - magnets, 13 - flag, 14 - remote antenna, 15 - RFID device (module), 16 - encoder (card angular position sensor) , 17 - input unit, 18 - rotation module, 19 - output unit, 20 - optical unit and card movement and positioning unit, 21 - control unit, 22 - optical path, 23 - protected cable, 24 - USB interface cable, 25 - photo field, 26 - QR code field, 27 - cardholder data entry fields.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Далее представлено подробное описание заявляемого технического решения, которое не ограничивает его сущность. Специалисту понятно, что изобретение имеет широкую область применения, а именно в системах выдачи персонализированных платежных карт (кредитных и дебетовых карт), проездных карт, идентификационных удостоверений, карт контроля доступа, карт GSM (сим карт) для медицинский центров, предприятий общепита, индустрии отдыха, торговых сетей, телекоммуникационной отрасли и т.д., и описание его осуществления в составе лазерного персонализатора носит исключительно пояснительный характер, демонстрирующий возможность достижения заявленного технического результата. Заявляемый модуль поворота может подвергаться различным изменениям и модификациям, понятным специалисту на основе прочтения данного описания. Такие изменения не ограничивают объем притязаний. Например, могут изменяться габариты корпуса устройства для персонализации карт разных форматов или для одновременной персонализации нескольких карт, могут изменяться механизмы управления положением устройства (в области воздействия лазерного излучения) для выполнения персонализации под произвольным углом и формирования специальных защитных элементов, устройство может комплектоваться видеокамерой для контроля правильности выполнения персонализации, устройство может быть оснащено устройством (модулем) электронной персонализации (RFID модулем) для ускорения процесса выпуска карт (электронная и графическая персонализация в одной области) и т.д.The following is a detailed description of the proposed technical solution, which does not limit its essence. The specialist understands that the invention has a wide field of application, namely in systems for issuing personalized payment cards (credit and debit cards), travel cards, identification cards, access control cards, GSM cards (SIM cards) for medical centers, catering establishments, and the recreation industry. , retail chains, telecommunications industry, etc., and the description of its implementation as part of the laser personalizer is purely explanatory, demonstrating the possibility of achieving the claimed technical result. The claimed pivot module can undergo various changes and modifications that are understood by a person skilled in the art on the basis of reading this description. Such changes do not limit the scope of the claim. For example, the dimensions of the device body can be changed for personalizing cards of different formats or for simultaneously personalizing several cards, the mechanisms for controlling the position of the device (in the area of exposure to laser radiation) can be changed to perform personalization at an arbitrary angle and the formation of special protective elements, the device can be equipped with a video camera for monitoring the correctness of personalization, the device can be equipped with an electronic personalization device (module) (RFID module) to speed up the process of issuing cards (electronic and graphic personalization in one area), etc.
Модуль поворота карты может быть использован совместно с другими блоками в составе лазерного персонализатора, осуществляющего процесс нанесения информации на обе стороны карты. Как правило, лазерный персонализатор содержит оптический блок, блок перемещения и позиционирования карты, блок управления (фиг.6). The card rotation module can be used in conjunction with other units as part of a laser personalizer, which carries out the process of applying information to both sides of the card. As a rule, the laser personalizer contains an optical unit, a card movement and positioning unit, and a control unit (Fig. 6).
Блок перемещения и позиционирования карты включает входной блок, который может содержать устройство электронной персонализации (бесконтактное устройство чтения-записи (считыватель)), выходной блок, выполненные с лотками (или бункерами) для пластиковых карт; модуль поворота, расположенный между входным и выходным блоками, обеспечивающий позиционирование карты в поле оптической системы в двух положениях для нанесения изображений с двух сторон, и/или поворот на заданный угол, например, для нанесения специальной защитной маркировки, при этом модуль поворота в одном из вариантов реализации может быть снабжен устройством для электронной персонализации карты. The unit for moving and positioning the card includes an input unit, which may contain an electronic personalization device (contactless read-write device (reader)), an output unit made with trays (or bins) for plastic cards; a rotation module located between the input and output units, which provides positioning of the card in the field of the optical system in two positions for applying images from both sides, and / or rotation at a given angle, for example, for applying special protective marking, while the rotation module in one of variants of implementation can be equipped with a device for electronic personalization of the card.
Оптический блок включает лазерный источник с большим диапазоном изменения параметров излучения, систему сканирования и фокусировки, которые обеспечивают высокое разрешение растровых изображений, позволяют получать большое количество оттенков серого и высокий контраст для нанесения фотографических изображений; The optical unit includes a laser source with a wide range of variation of radiation parameters, a scanning and focusing system, which provide high resolution of raster images, allow obtaining a large number of shades of gray and high contrast for applying photographic images;
Блок управления содержит компьютер, электронные устройства управления и управляющее программное обеспечение.The control unit contains a computer, electronic control devices and control software.
Существенным является то, что заявляемый модуль выполнен с возможностью поворота карты в той же области оптической системы, где происходит лазерная персонализация, что позволяет производить лазерную персонализацию с обеих сторон карты, при этом перемещение карты из входного модуля для позиционирования ее в модуле поворота, и последующее ее перемещение из модуля поворота в выходной модуль может быть реализовано одним механизмом перемещения, например, толкателем, расположенным между входным блоком и модулем поворота. Для фиксации (позиционирования) карты под заданным углом механизм перемещения карты в модуле поворота может быть оснащен встроенным энкодером (датчиком угла поворота). Технологический процесс «взятия» карты из бункера входного блока и перемещения под электронную персонализацию может происходить одновременно с перемещением уже закодированной карты под лазерную персонализацию. It is essential that the inventive module is configured to rotate the card in the same area of the optical system where laser personalization occurs, which allows laser personalization on both sides of the card, while moving the card from the input module to position it in the rotation module, and subsequent its movement from the module of rotation to the output module can be realized by one movement mechanism, for example, a pusher located between the input unit and the module of rotation. To fix (position) the card at a given angle, the mechanism for moving the card in the rotation module can be equipped with a built-in encoder (rotation angle sensor). The technological process of “taking” a card from the bunker of the input unit and moving it for electronic personalization can occur simultaneously with the movement of an already encoded card for laser personalization.
Согласно изобретению, модуль поворота карты лазерного персонализатора включает корпус 4, конфигурация которого позволяет размещать и фиксировать в нем пластиковую карту в рабочем положении для персонализации. Для реализации данной функции корпус 4 содержит две вертикально ориентированные стенки 5, расположенные параллельно и соединенные между собой, например, с помощью двух штанг 6 для обеспечения жесткости конструкции корпуса. Соединение стенок корпуса может быть реализовано любым другим способом, при этом средства соединения стенок корпуса - штанги, должны быть закреплены в стенках корпуса за пределами рабочей области размещения карты для ее персонализации, например, одна выше, вторая ниже уровня размещения карты в корпусе. Корпус снабжен приводным механизмом, обеспечивающим переворот размещенной в нем карты на 180 градусов для обеспечения двусторонней персонализации. В качестве приводного механизма может быть использован электрический шаговый двигатель 1, размещенный на кронштейне (или опоре) 2 с внешней стороны корпуса. Шаговый двигатель 1 содержит горизонтально ориентированную втулку 3, которая жестко соединена с одной из стенок корпуса предпочтительно в его центральной части. Крепление втулки 3 (или поворотной оси) к корпусу 4 должно быть выполнено с учетом обеспечения точности совпадения первой плоскости гравировки с одной стороны карты со второй плоскостью гравировки с противоположной стороны карты. Несовпадение данных плоскостей может приводить к необходимости смещения или корректировки фокуса лазерной системы для обеспечения точности наносимой информации. При включении электродвигателя перемещением элементов трансмиссии осуществляется поворот корпуса вокруг оси втулки. According to the invention, the card rotation module of the laser personalizer includes a housing 4, the configuration of which allows placing and fixing a plastic card in it in a working position for personalization. To implement this function, the body 4 contains two vertically oriented
Для перемещения и позиционирования карты в корпусе последний снабжен направляющими, которые образованы протяженным выступом 7, сформированным с внутренней стороны каждой стенки 5 корпуса, выполняющим функцию опорной площадки для карты, и, по меньшей мере, парой роликов 8, прикрепленных к каждой стенке с зазором относительно выступа 7 с обеспечением контакта рабочих (прижимных) поверхностей роликов 8 с краем карты, определяющими положение карты и задающими направление ее перемещения. Вместо роликов могут быть использованы круглые выступы, например, в виде шайб (не вращающиеся), или выступы любой другой формы, определяющие положение карты и исключающие заклинивание в них карты в процессе ее перемещения по направляющим. В одном из вариантов осуществления изобретения протяженный выступ реализован выполнением стенки корпуса со ступенчатым профилем в поперечном сечении, ступень которой выполняет функцию опорной площадки для карты. При этом предпочтительным является выполнение выступа шириной не менее 0,7 мм, обеспечивающей точность позиционирования карты без риска ее смещения и соскальзывания с учетом допустимых погрешностей оборудования, используемого для изготовления корпуса 4. Ролики 8 сконфигурированы с возможностью сцепления с боковой поверхностью карты, т.е. в предпочтительном варианте выполнения модуля поворота зазор между роликом и выступом должен соответствовать толщине карты, при этом данные ролики предпочтительно выполнены подпружиненными, удерживают карту в процессе ее переворота и последующей персонализации. При изготовлении корпуса 4 используют ролики с шириной контактной поверхности не менее 0,7 мм, предпочтительно 1,0 мм. Таким образом, выполнение корпуса с выступом и роликами обеспечивает точное позиционирование карты при ее гравировке как по линейным, так и по угловым координатам.To move and position the card in the case, the latter is equipped with guides, which are formed by an
В корпусе 4 закреплен упор 9 для карты при ее перемещении по направляющим для точного позиционирования в рабочем положении для персонализации. Назначение упора – остановить карту в строго заданном месте при ее поступлении в модуль переворота и перемещении по направляющим. Главная особенность упора – простота исполнения. Упор представляет собой планку, выполненную из того же материала, что и корпус 4, прикрепленную к торцу одной из стенок корпуса. Длина планки предпочтительно составляет не менее 1/3 расстояния между стенками, например, для корпуса под формат карты D1 длина планки может составлять 15-25 мм, высота планки – 5-10 мм, ширина - 5-10 мм. Выполнение и крепление к стенке корпуса планки реализовано с обеспечением надежности, исключающей ее смещение при фиксации карты в модуле поворота. Планка может быть выполнена с пазом под ребро карты для ее точной фиксации в заданном положении в модуле поворота. In the case 4, a
Модуль поворота содержит оптопары 10, которые размещенные на кронштейне 2 шагового двигателя 1 с противоположных сторон оси 3 шагового двигателя с возможностью определения положения карты в пространстве при ее повороте и перемещении. The rotation module contains
Модуль поворота содержит оптический, например, инфракрасный, датчик 11, фиксирующий положение карты при достижении упора 9, размещенный на отдельном кронштейне, например, под упором для карты.The pivot module contains an optical, for example infrared,
Модуль поворота содержит узел фиксации корпуса 4 в рабочем положении, закрепленный с внешней стороны корпуса. Узел фиксации включает магниты 12, закрепленные на кронштейне 2 шагового двигателя 1 с противоположных сторон от оси 3 шагового двигателя вблизи размещения оптопар 10, и флажок 13, закрепленный на стенке 5 корпуса с возможностью размещения в зазоре оптопары 10. Магниты 12 при контакте с флажком обеспечивают точную фиксацию положения корпуса 4, в котором в свою очередь располагается карта в рабочей области модуля поворота, за счет чего достигается высокая точность позиционирования карты в горизонтальной плоскости вне зависимости от точности работы привода модуля поворота.The turning module contains a unit for fixing the housing 4 in the working position, fixed on the outside of the housing. The fixation unit includes
Конфигурация модуля поворота позволяет установить средство электронной персонализации (RFID устройство с выносной антенной). При этом предпочтительным вариантом является установка антенны с внутренней стороны стенки корпуса, над или под направляющими для карты. Благодаря такому решению, электронная и графическая персонализация могут производится в одной области (параллельный процесс), при этом конструктивно антенна не будет закрывать область сканирования карты лазерным пучком и мешать процессу графической персонализации. В качестве RFID устройства могут быть использованы ACM1218U-C7, ACM1252U-Y3; ACM1252U-Z2; ACM1252U-Z6 и др.The configuration of the turning module allows the installation of an electronic personalization tool (RFID device with an external antenna). In this case, the preferred option is to install the antenna on the inside of the case wall, above or below the card guides. Thanks to this solution, electronic and graphic personalization can be performed in the same area (parallel process), while structurally the antenna will not cover the area of scanning the card with a laser beam and interfere with the process of graphic personalization. ACM1218U-C7, ACM1252U-Y3 can be used as RFID devices; ACM1252U-Z2; ACM1252U-Z6 etc.
При установке на поворотной оси (втулке) 3 энкодера (датчика абсолютного углового положения) возможен поворот корпуса модуля поворота 4 на произвольный угол с высокой точностью установки углового положения. Такое решение дает возможность формирования специальных защитных элементов на бланке карты, а также возможность установки бланка карты в поле зрения камеры для ее визуального контроля в процессе нанесения графической персонализации. Также при угловом положении модуля поворота, появляется возможность сброса бланка карты вниз, в лоток для сброса готовой или бракованной карты. В качестве энкодера могут быть использованы устройства производства СКБ ИС (ЛИР-ДА119А.01, ЛИР-ДА219А.01, ЛИР-ДА120А.01), OMRON (E6B2-C, E6C2-C, E6H-C) и Posital Fraba (OCD-S401G-0012-S060-5RW, OCD-CAA1B-1413-S06V-5AW, OCD-DPC1B-0013-B060-HCC).When installed on the rotary axis (bushing) 3 encoders (absolute angular position encoder), it is possible to rotate the body of the rotation module 4 to an arbitrary angle with a high accuracy of setting the angular position. This solution makes it possible to form special protective elements on the blank card, as well as the ability to install the blank card in the field of view of the camera for its visual control in the process of applying graphic personalization. Also, when the rotation module is in an angular position, it becomes possible to dump a blank card down into the tray for discarding a finished or defective card. Devices manufactured by SKB IS (LIR-DA119A.01, LIR-DA219A.01, LIR-DA120A.01), OMRON (E6B2-C, E6C2-C, E6H-C) and Posital Fraba (OCD- S401G-0012-S060-5RW, OCD-CAA1B-1413-S06V-5AW, OCD-DPC1B-0013-B060-HCC).
Заявляемое устройство практически не содержит компонентов, которые могут препятствовать полному обзору поверхности карты, на которую наносится информация. Протяженный выступ с внутренней стороны стенок корпуса в поперечном сечении имеет размеры 0,7 - 1,5 мм для обеспечения надежного перемещения карты и ее позиционирования в процессе нанесение на ее поверхность только графической, или графической и электронной информации. Протяженный выступ, который выполняет функцию направляющей, и ролики, размещенные с внутренней стороны стенок, занимают минимальную площадь поверхности карты. Таким образом, лазерная персонализация может быть выполнена практически на всей поверхности карты, пока карта удерживается в модуле поворота.The inventive device contains practically no components that can interfere with a full view of the surface of the card on which the information is applied. The elongated protrusion from the inner side of the body walls in the cross section has dimensions of 0.7 - 1.5 mm to ensure reliable movement of the card and its positioning in the process of applying only graphic or graphic and electronic information to its surface. The elongated protrusion, which serves as a guide, and the rollers located on the inner side of the walls, occupy a minimum surface area of the card. Thus, laser personalization can be performed on virtually the entire surface of the card as long as the card is held in the rotation module.
Вращение корпуса может приводиться в действие одним электродвигателем, в то время как ролики могут приводиться в действие вторым электродвигателем.Rotation of the housing can be driven by one electric motor, while the rollers can be driven by a second electric motor.
Далее представлено описание работы заявляемого устройства, интегрированного в состав лазерного персонализатора., схема которого представлена на фиг.6.The following is a description of the operation of the claimed device, integrated into the laser personalizer., The diagram of which is shown in Fig.6.
В компьютер блока управления 21 загружают программное обеспечение под цели лазерной и электронной персонализации карты. Во входном блоке 17 располагают одну или несколько карт для персонализации. После установки карты с помощью программного обеспечения производится запуск процесса персонализации. Механизм перемещения входного блока 17 передвигает карту на электронную персонализацию под считыватель, подключенный через интерфейсный кабель USB к ПК блока управления, после чего считыватель производит бесконтактную электронную персонализацию карты. После электронной персонализации карта перемещается в модуль поворота карты 18, где производится лазерная персонализация одной стороны. Затем модуль поворота переворачивает карту на другую сторону с последующей персонализацией второй стороны карты. После окончания лазерной персонализации карта перемещается в выходной блок 19, откуда она может быть извлечена. При возникновении ошибок в процессе персонализации, карта автоматически сбрасывается в лоток для сброса карт, который может быть расположен в выходном блоке или в модуле поворота карты.The computer of the
Для лазерной персонализации карта по направляющим поступает в рабочую область модуля поворота 18, при этом ее перемещение по направляющим ограничено упором 9. Механизм перемещения входного блока 17 проталкивает карту в направляющие модуля поворота – между выступом 7 и прижимными роликами 8. При перемещении карты она прижимается к опорным поверхностям направляющих подпружиненными роликами 8. В продольном направлении перемещение карты ограничивается упором 9. Дополнительная фиксация положения корпуса с картой осуществляется магнитными упорами 12 с контролем положения карты по оптопарам 10. После фиксации в данном положении осуществляется лазерная персонализация одной рабочей поверхности карты. Далее для осуществления лазерной персонализации на оборотной стороне карты с помощью механизма поворота производят переворот карты на 1800 вращением корпуса 4 вокруг горизонтальной поперечной оси также с фиксацией положения корпуса магнитными упорами 12 и с контролем положения по оптопарам 10. Привод вращения - от шагового двигателя с ременным редуктором. После персонализации оборотной стороны карту перемещают с помощью любых известных из уровня техники средств на выход, где она подхватывается роликами выходного модуля. For laser personalization, the card enters the working area of the
В одном из вариантов управления поворотным модулем возможно использование датчика углового положения (типа энкодер) по оси 3. Данное технологическое решение позволяет более точно управлять угловым положением модуля поворота за счет наличия обратной связи. Еще одним технологическим решением может выступать наличие RFID модуля с выносной антенной, встроенной в корпус 4 модуля поворота. Корпус, при этом, должен быть выполнен неметаллическим, предпочтительно из пластикового материала. Такое решение позволяет совместить процесс записи данных во встроенный чип карты с процессом нанесения графической информации на карту. В условия конвейерного выпуска карт это позволит существенно увеличить производительность системы персонализации карт в целом.In one of the options for controlling the rotary module, it is possible to use an angular position sensor (of the encoder type) along the axis 3. This technological solution allows more accurate control of the angular position of the rotary module due to the presence of feedback. Another technological solution may be the presence of an RFID module with an external antenna built into the body 4 of the rotation module. In this case, the housing must be made of non-metallic, preferably of plastic material. This solution allows you to combine the process of writing data to the built-in chip of the card with the process of applying graphic information to the card. In the conditions of conveyor card issuance, this will significantly increase the productivity of the card personalization system as a whole.
В процессе лазерной персонализации сфокусированный лазерный луч поступает на гальванометрические сканаторы (X) и (Y) соответственно, с взаимно ортогональными осями поворота, которые обеспечивают регулируемое отклонение лазерного луча в плоскости, параллельной плоскости карты, расположенной в модуле поворота, для сканирования поверхности карты лучом лазера. Сканаторы (X) и (Y) управляются регуляторами (X) и (Y) и подключены к контроллеру программно-ориентированного блока управления через защищенный кабель. Оси поворота зеркал сканаторов (X) и (Y) закреплены неподвижно, а диапазон углов поворота зеркал ограничен. Поворот каждого зеркала в заданных пределах определяет длину скана для производимой персонализации. Отклоняемый сканаторами (X) и (Y) лазерный луч поступает в фокусирующую систему системы лазерной персонализации, направляющую его на карту, расположенную в модуле поворота механизма перемещения для лазерной персонализации карты.In the process of laser personalization, a focused laser beam enters galvanometric scanners (X) and (Y), respectively, with mutually orthogonal rotation axes, which provide an adjustable deflection of the laser beam in a plane parallel to the plane of the card located in the rotation module to scan the card surface with a laser beam ... Scanners (X) and (Y) are controlled by knobs (X) and (Y) and are connected to the PLC controller via a secure cable. The axis of rotation of the scanners' mirrors (X) and (Y) are fixed fixed, and the range of angles of rotation of the mirrors is limited. The rotation of each mirror within the specified limits determines the scan length for the personalization performed. The laser beam deflected by the scanners (X) and (Y) enters the focusing system of the laser personalization system, directing it to the card located in the rotation module of the movement mechanism for laser personalization of the card.
Взаимодействие между входным блоком, блоком перемещения и позиционирования карты, содержащим модуль поворота, и выходным блоком, осуществляется через контроллеры управления, которые в свою очередь подключены через интерфейсный кабель USB 24 к ПК программно-ориентированного блока управления. The interaction between the input unit, the card movement and positioning unit containing the rotation module, and the output unit is carried out through the control controllers, which in turn are connected via the
Для создания качественных графических элементов на поверхности карты, обеспечивающих повышенную защиту документа от подделки в системе лазерной персонализации, может быть использован импульсный лазерный источник с высокой частотой повторения конфигурации МОРА (излучение лазера поступает в систему персонализации по волоконно-оптическому кабелю), что дает преимущество в выполнении персонализации на пластиковых бланках с возможностью сочетания растрового и векторного режимов. Частота следования импульсов может задаваться в широком диапазоне. В соответствии с этой частотой формируется импульсный сигнал, который является общим дискретным временем для лазера и сканирующей системы. Каждый импульс оставляет на поверхности бланка темный след-пиксель. Количество таких следов на погонный дюйм есть разрешение изображения. Разрешение определяется сочетанием частоты следования импульсов и скорости сканирования. При высоком разрешении размеры пикселей малы, поэтому глаз видит не отдельные пиксели, и такое черно-белое изображение зрительно воспринимается также как исходное. При этом градации серого создаются изменением количества темных пикселей на единицу площади. To create high-quality graphic elements on the surface of the card, providing increased protection of the document against counterfeiting in the laser personalization system, a pulsed laser source with a high repetition rate of the MOPA configuration can be used (laser radiation enters the personalization system via a fiber-optic cable), which gives an advantage in performing personalization on plastic forms with the ability to combine raster and vector modes. The pulse repetition rate can be set in a wide range. In accordance with this frequency, a pulse signal is generated, which is the total discrete time for the laser and the scanning system. Each pulse leaves a dark pixel trail on the surface of the blank. The number of such tracks per linear inch is the image resolution. Resolution is determined by a combination of pulse repetition rate and scan rate. At high resolution, the pixel sizes are small, so the eye does not see individual pixels, and such a black and white image is visually perceived as the original one. In this case, the grayscale is created by changing the number of dark pixels per unit area.
В лазерном персонализаторе лазерный импульс формирует на пластике темное пятно, а там, где импульс был пропущен, пластик остается белым. Этим управляет сигнал модуляции. В управляющей программе устройства для каждого отдельно наносимого изображения пользователем устанавливаются параметры лазерного излучения: частота, средняя мощность и длительность импульса. Исходя из этих параметров и содержимого изображения программа рассчитывает сигнал модуляции и траекторию сканирования. Полученные данные подаются на контроллер, который формирует синхронизированные сигнал модуляции импульсов и сигналы управления сканаторами. Сигналы управления подаются на регуляторы, формирующие управляющее воздействие для гальвомоторов. Синхронизация по сигналу с частотой следования импульсов позволяет получить высокую точность сканирования и повторяемость, что в сочетании с характеристиками оптической фокусирующей системы дает большие возможности по созданию фотографических изображений и защитных элементов, например, в виде дублирующего фото, и основанного на лазерной деметализации голографической плёнки, имплантированной в объём персонализируемого документа, микротекста (до 200 мкм) и т.д.In a laser personalizer, a laser pulse forms a dark spot on the plastic, and where the pulse was missed, the plastic remains white. This is controlled by the modulation signal. In the control program of the device for each separately applied image, the user sets the parameters of laser radiation: frequency, average power and pulse duration. Based on these parameters and the content of the image, the program calculates the modulation signal and the scan path. The received data is fed to the controller, which generates a synchronized pulse modulation signal and scanners control signals. The control signals are fed to the regulators that form the control action for the galvomotors. Synchronization by a signal with a pulse repetition rate allows obtaining high scanning accuracy and repeatability, which, in combination with the characteristics of an optical focusing system, provides great opportunities for creating photographic images and security elements, for example, in the form of a duplicate photo, and based on laser demetalization of a holographic film implanted into the volume of a personalized document, microtext (up to 200 microns), etc.
В соответствии с программой обработки исходное изображение, которое должно быть перенесено на карту, представлено в виде XML файла. Обработку карты проводят путем изменения цвета пластика под воздействием лазерного излучения. Градации цвета определяются режимами работы лазерного излучателя.In accordance with the processing program, the original image to be transferred to the map is presented as an XML file. The card is processed by changing the color of the plastic under the influence of laser radiation. Color gradations are determined by the operating modes of the laser emitter.
Простота управления волоконным лазером позволяет предварительно устанавливать оптимальный режим для персонализации, что обеспечивает дополнительный экономический эффект при высоком качестве маркировки.The easy control of the fiber laser allows you to preset the optimal mode for personalization, which provides additional economic benefits with high quality marking.
После осуществления необходимых настроек, лазерный персонализатор может конвейерным методом осуществлять выпуск большого числа карт заданного формата. Для смены формата карт достаточно настроить устройство на разные шаблоны и выбрать соответствующий шаблон.After making the necessary settings, the laser personalizer can, by the conveyor method, issue a large number of cards of a given format. To change the format of the cards, it is enough to configure the device for different templates and select the appropriate template.
Таким образом, модуль поворота со встроенным механизмом перемещения позволяет оптимизировать процесс движения и позиционирования карты под необходимые этапы персонализации в едином технологическом процессе, позволяет заносить электронную и графическую информацию на двух сторонах карты, чем увеличивает максимальный объем информации, содержащейся в одной карте, в результате значительно сокращается время, затрачиваемое на персонализацию одной карты, что является существенным преимуществом лазерных персонализаторов с использованием заявляемого модуля поворота при выполнении зданий по гравировке большого количества карт. Thus, the rotation module with a built-in movement mechanism allows you to optimize the process of movement and positioning of the card for the necessary stages of personalization in a single technological process, it allows you to enter electronic and graphic information on both sides of the card, which increases the maximum amount of information contained in one card, as a result significantly the time spent on personalization of one card is reduced, which is a significant advantage of laser personalizers using the claimed rotation module when performing buildings for engraving a large number of cards.
Пример реализации изобретенияAn example of implementation of the invention
Был изготовлен лазерный персонализатор, схема которого представлена на фиг.6, в составе которого был использован заявляемый модуль поворота пластиковой карты формата ID1, конструкция которого представлена на фиг.1 - 4. Образец шаблона владельца пластиковой карты с примером расположения информационных полей на карте приведен на фиг. 7. При этом заявляемое изобретение может быть реализовано в оборудовании для обработки других типов пластиковых карт, которые могут иметь любой размер, подходящий для использования в оборудовании для персонализации. В составе лазерного персонализатора в качестве оптического блока была использована система, состоящая из источника излучения - импульсного волоконного иттербиевого лазера с оптическим выходом на оптическом кабеле (ИРЭ Полюс YLPM-1-4x200-20-20), сканирующей системы – двух гальванометрических сканаторов с зеркалами и регуляторами (Cambridge technology 6SD11471) и фокусирующего F-Theta объектива (VONJAN f-173B-1064). Энкодер (датчик углового положения) - ЛИР-ДА119А.01. В модуле поворота был использован шаговый двигатель марки FL42STH38-1684A или GD42STH38-1684A, оптопары – Everlight ITR8102. Ширина выступа, сформированного с внутренней стороны каждой стенки, выполняющего функцию опорной площадки, составляла 0,7 мм, упор для карты был сформирован планкой, имеющей длину – 20 мм, высоту 7,8 мм, ширину 6,5 мм.A laser personalizer was made, the diagram of which is shown in Fig. 6, which included the inventive module for rotating a plastic card of the ID1 format, the design of which is shown in Figs. 1-4. fig. 7. At the same time, the claimed invention can be implemented in equipment for processing other types of plastic cards, which can be of any size suitable for use in equipment for personalization. As part of the laser personalizer, a system consisting of a radiation source - a pulsed ytterbium fiber laser with an optical output on an optical cable (IRE Pole YLPM-1-4x200-20-20), a scanning system - two galvanometric scanners with mirrors and regulators (Cambridge technology 6SD11471) and focusing F-Theta lens (VONJAN f-173B-1064). Encoder (angular position sensor) - LIR-DA119A.01. A stepper motor of the FL42STH38-1684A or GD42STH38-1684A brand was used in the rotation module, and the optocouplers were Everlight ITR8102. The width of the projection formed on the inner side of each wall serving as a support platform was 0.7 mm, the card stop was formed by a bar having a length of 20 mm, a height of 7.8 mm, and a width of 6.5 mm.
За счет использования заявленного модуля в составе лазерного персонализатора «Штрих 2012 АМ», обеспечивалась высокая скорость персонализации карт (120 карт в час при двусторонней персонализации), а также высокая точность позиционирования наносимых на карту изображений (с точностью до 0.1 мм).Due to the use of the declared module as part of the Shtrikh 2012 AM laser personalizer, a high speed of card personalization (120 cards per hour with two-sided personalization), as well as high positioning accuracy of the images applied to the card (with an accuracy of 0.1 mm) were provided.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021126602A RU2759089C1 (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Card rotation module for personalization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021126602A RU2759089C1 (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Card rotation module for personalization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2759089C1 true RU2759089C1 (en) | 2021-11-09 |
Family
ID=78466897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021126602A RU2759089C1 (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Card rotation module for personalization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2759089C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820755C1 (en) * | 2023-12-04 | 2024-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "НПЦ "АЛЬФА" | Working table of device for laser personalization of flat data carriers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106447008A (en) * | 2016-10-15 | 2017-02-22 | 广州明森科技股份有限公司 | Multi-chip contact intelligent card groove milling packaging personalized production line |
| WO2019171104A1 (en) * | 2018-03-03 | 2019-09-12 | Damirchi Mahmoud | A desktop apparatus for personalizing of plastic cards |
| WO2019238546A2 (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | Mühlbauer Gmbh & Co. Kg | Card-marking system and method for the automated detection of an optimized setting of a card-marking system |
-
2021
- 2021-09-09 RU RU2021126602A patent/RU2759089C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106447008A (en) * | 2016-10-15 | 2017-02-22 | 广州明森科技股份有限公司 | Multi-chip contact intelligent card groove milling packaging personalized production line |
| WO2019171104A1 (en) * | 2018-03-03 | 2019-09-12 | Damirchi Mahmoud | A desktop apparatus for personalizing of plastic cards |
| WO2019238546A2 (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | Mühlbauer Gmbh & Co. Kg | Card-marking system and method for the automated detection of an optimized setting of a card-marking system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820755C1 (en) * | 2023-12-04 | 2024-06-07 | Общество с ограниченной ответственностью "НПЦ "АЛЬФА" | Working table of device for laser personalization of flat data carriers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103347704A (en) | Modular laser individualization apparatus and laser individualization system | |
| US9024991B2 (en) | Laser marker | |
| CN111186217B (en) | Laser printing system with galvanometer checking function | |
| RU2759089C1 (en) | Card rotation module for personalization | |
| RU2767026C1 (en) | Unit for moving and positioning the card for laser and/or electronic personalization | |
| WO2019171104A1 (en) | A desktop apparatus for personalizing of plastic cards | |
| US5426285A (en) | Modular card read/write apparatus | |
| RU2763119C1 (en) | Device card movement module for laser and/or electronic personalization | |
| US4963726A (en) | Device for the optical reading of planar information carriers | |
| EP1843567A2 (en) | Image reading apparatus with subscanning position correction according to reading light intensity at the scanning position | |
| CN112264713A (en) | Three-dimensional code marking device and method based on well depth | |
| RU2763118C1 (en) | Device card pusher for laser and/or electronic personalization | |
| JP5285415B2 (en) | Two-dimensional barcode laser marking system | |
| US20240217259A1 (en) | Device for processing documents | |
| JP2011230178A (en) | Marking device for spectacle lens | |
| US11794508B2 (en) | Device and method for recording information in a data carrier | |
| JP6683523B2 (en) | Laser marking device | |
| US10286694B2 (en) | Ultra compact printer | |
| CN111186216A (en) | Laser printing apparatus and laser printing method | |
| CN207753771U (en) | Portable terminal with scanning means and interactive system | |
| EP3944960A1 (en) | Automatic desktop personalization device for booklet documents | |
| EA043679B1 (en) | CARD PUSHER DEVICE FOR LASER AND/OR ELECTRONIC PERSONALIZATION | |
| JP5253217B2 (en) | Substrate alignment method, substrate alignment apparatus, laser processing apparatus and solar panel manufacturing method | |
| US7010156B1 (en) | Apparatus and methods for positioning a document against a read head in a document processing system | |
| WO2016191465A1 (en) | Image capture in a security document printer |