產(chǎn)品一成不變的時代已經(jīng)過去了，消費(fèi)者需求正在推動食品和飲料行業(yè)的多元化 - 更多的口味，更多的尺寸，更多的包裝選擇。隨著產(chǎn)品種類的激增，制造商需要頻繁更換生產(chǎn)線。這意味著每次更換時，將會帶來更長的停機(jī)時間和潛在的人為操作錯誤。

  現(xiàn)代噴碼系統(tǒng)，包括集成到您的系統(tǒng)中的激光噴碼機(jī)（例如 MES、HMI、通過 EtherNet IP 的 PLC），僅需按下按鈕就可以轉(zhuǎn)換生產(chǎn)線，并支持更大的自動化工作。

  激光噴碼并不是一項新技術(shù)，但在過去幾年中，該技術(shù)取得了幾個關(guān)鍵進(jìn)步，解決了以前的限制，應(yīng)用更加廣泛。

  在本 ** 中，我們將了解激光噴碼自問世以來在質(zhì)量、可靠性和通用性方面是如何演變的。

  早期的激光噴碼機(jī)技術(shù)

  第一個激光打標(biāo)系統(tǒng)在大約30年前投入使用。這些早期的先驅(qū)者看到了激光在無需油墨和溶劑情況下，能夠靈活噴碼的潛力。許多早期的系統(tǒng)都是手工打造的，這些激光并不特別適合食品工業(yè)的惡劣環(huán)境。他們也不能全天候運(yùn)行。噴碼速度也不是非�？�，也不能能夠快速、準(zhǔn)確地控制激光的路徑。

  隨著技術(shù)的進(jìn)步和完善，激光打碼開始在一些領(lǐng)域得到普及。早期使用者包括產(chǎn)量較。之后，醫(yī)藥和生命科學(xué)領(lǐng)域制造商在滿足序列化和可追溯性要求上看到了激光噴碼機(jī)的潛力。但是，這些早期的系統(tǒng)仍然有一些重大的限制，在大多數(shù)情況下，激光噴碼機(jī)只適用于特定領(lǐng)域。

  成本– 當(dāng)激光產(chǎn)品首次問世時，其成本通常高于其他噴碼技術(shù)（有時是兩倍多），這使得低利潤行業(yè)難以進(jìn)行投資。

  尺寸– 當(dāng)時產(chǎn)品尺寸大，這意味著將激光發(fā)生器和打碼頭（以及煙霧吸收凈化器和防護(hù)罩）安裝到包裝生產(chǎn)線中需要仔細(xì)規(guī)劃。

  速度– 早期激光噴碼機(jī)無法在產(chǎn)品快速移動下獲得穩(wěn)定的標(biāo)識質(zhì)量。

  標(biāo)刻能力– 激光可以標(biāo)刻一行或兩行碼，但多行或更復(fù)雜時，標(biāo)識質(zhì)量可能會受到影響。

  基材兼容性– 早期用戶發(fā)現(xiàn)激光在某些材料上標(biāo)刻的效果很好，而另一些卻不盡如人意。材料供應(yīng)商并不特別關(guān)心產(chǎn)品的激光兼容性，因此，在實際生產(chǎn)中會出現(xiàn)一些問題。

  壽命– 早期激光噴碼機(jī)的壽命一般為四至五年，這使得投資激光的性價比不高。

  激光噴碼機(jī)的功率很重要

  自激光噴碼機(jī)問世以來，一直通過激光功率（10W、30W、60W等）來進(jìn)行衡量。理論上，無論制造商如何，兩個10W的激光機(jī)都應(yīng)在同一基材上有同樣的表現(xiàn)。但實際上，結(jié)果可能有很大差異。這完全取決于實際多大功率被作用于材質(zhì)上。打個比方，兩輛具有相同 350HP 引擎的汽車的性能可能不同，具體取決于發(fā)動機(jī)和車輪之間的變速器和差速齒輪。

  近年來激光噴碼技術(shù)的最大進(jìn)步之一是在功率集中方面。能夠更精確地控制光束如何擊中基材。這包括減小激光的光斑，提升激光的強(qiáng)度。例如，激光點(diǎn)尺寸減少 25% 意味著所傳遞的能量增加 100%。

  激光噴碼機(jī)能量更大，會帶來以下好處：

  1.更可靠，并持續(xù)更長時間

  2.低功率（即更小、更低成本）的激光機(jī)可以應(yīng)用在特定的領(lǐng)域

  3.更快的噴碼和更多的噴碼內(nèi)容

  4.可以標(biāo)記更難標(biāo)刻的材質(zhì)

  找到合適的選擇

  激光標(biāo)刻是使用以下三種方法之一完成的，來創(chuàng)建人或機(jī)器可讀碼所需的對比度：

  所有這些方法都取決于激光向基材提供足夠的能量，從而在不損壞包裝或內(nèi)裝物的情況下提高溫度，從而影響變化。由此產(chǎn)生的溫度是兩個因素的產(chǎn)物：功率集中和基材的吸收特性。

  每種材料都有獨(dú)特的吸收光譜，即它更容易吸收的光波長，以及它傾向于反射的光波長。此圖表顯示了 PET 瓶的吸收光譜。

  圖中的峰值顯示了特定波長更容易被吸收的"熱點(diǎn)"，因此將激光噴碼機(jī)與這些頻率相匹配，將會產(chǎn)生更好的標(biāo)記，使用更少的能量。

  由于吸收光譜區(qū)別很大，因此了解噴碼材料的特性非常重要。

  材料之間也存在差異，看起來與肉眼相同。此圖表顯示了不同類型的紙板之間可能發(fā)生的變化。

  因此，這不只是簡單的說"激光對X有用，對Y沒用"，而是理解為什么激光會對一種材料起作用，并調(diào)整激光或材料以找到匹配項。

  在噴碼領(lǐng)域引入光纖激光機(jī)增加了可用的波長，這意味著激光適用于更多基材。

  而且，隨著激光噴碼的日益普及，制造商正在推動材料供應(yīng)商創(chuàng)造更有利于激光的選擇，特別是在快消品領(lǐng)域越來越受歡迎的薄膜包裝材料。

  一些可用于激光噴碼的材料類型包括：

  ●PET

  ●聚丙烯

  ●紙板

  ●鋁材

  ●玻璃

  激光的優(yōu)勢

  隨著功率集中的發(fā)展應(yīng)用和基材可用性的提高，激光噴碼很多限制已經(jīng)消除，一些優(yōu)勢正在顯現(xiàn)。與幾年前的系統(tǒng)相比，激光噴碼已經(jīng)走過了漫長的道路。以下是今天需要關(guān)注激光噴碼的幾個原因。

  標(biāo)識質(zhì)量

  激光噴碼可生成清晰、銳利、一致且永久的標(biāo)識。沒有墨水或溶劑需要維護(hù)，因此標(biāo)刻質(zhì)量始終如一。這意味著更少的準(zhǔn)備工作。此外，隨著機(jī)器可讀標(biāo)識的需求越來越廣泛，標(biāo)識質(zhì)量在未來幾年將變得越來越重要。

  集成和自動轉(zhuǎn)換

  制造和包裝生產(chǎn)線上的設(shè)備集成正在為運(yùn)營數(shù)據(jù)帶來新的生產(chǎn)力和可視性。最基礎(chǔ)的，激光噴碼可與讀取器/視覺系統(tǒng)配對，以確保標(biāo)識的完整性，從而有助于確保高質(zhì)量并減少重復(fù)工作。

  在更高級的方面，激光噴碼機(jī)可以通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（如以太網(wǎng) IP）連接到更大的 ERP、MES 或 SCADA 系統(tǒng)。此集成級別可支持實現(xiàn)生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換自動化、提高工作效率和減少人為操作失誤，同時提供實時數(shù)據(jù)，推動日常決策和長期資源規(guī)劃。

  事實上，集成能力本身是升級噴碼設(shè)備的好理由，因為好處是立竿見影的。

  可追溯性/序列化

  制藥和生命科學(xué)行業(yè)多年來一直在研究可追溯性和序列化過程�，F(xiàn)在，面對召回和加強(qiáng)食品安全舉措，越來越多食品行業(yè)也關(guān)注起這方面的信息。制造商必須考慮在他們的產(chǎn)品上噴更多可變信息，并且該信息可能需要機(jī)器可讀。如今的激光噴碼機(jī)已經(jīng)能夠滿足這些需求，這要?dú)w功于光束控制的進(jìn)步，能夠輕松打印多行和二維碼。

  生產(chǎn)力

  生產(chǎn)線運(yùn)行的速度受限于產(chǎn)線上最慢的機(jī)器。而且，現(xiàn)在食品行業(yè)屬于快消品。幸運(yùn)的是，激光技術(shù)能夠跟上時代的步伐，能高速提供高質(zhì)量的標(biāo)識。

  激光關(guān)閉重啟速度也快很多，無論是夜間還是周末或假日生產(chǎn)線維護(hù)。更快的啟動意味著生產(chǎn)線運(yùn)行得更快。

  雖然沒有一臺機(jī)器是真正的"免維護(hù)"，但今天的激光噴碼機(jī)可以盡可能接近。技術(shù)人員處理噴碼設(shè)備的時間越短，他們就能處理更多事情。

  環(huán)境

  處理油墨和溶劑意味著處理工作場所中的有害物質(zhì)，以及所有需要的運(yùn)輸、安全處理和儲存的培訓(xùn)以及處置成本。使用激光噴碼機(jī)消除了管理油墨所有的麻煩，有利于環(huán)保，同時降低耗材成本。

  您應(yīng)該向激光供應(yīng)商提的問題

  充分利用激光噴碼解決方案，首先需要找到適合您特定需求的。市面上有很多選擇，因此，預(yù)先了解一些信息很重要。您可能需要向潛在合作伙伴詢問的一些事項包括：

  1.是什么讓您的解決方案更好？這聽起來可能很簡單，但提供商應(yīng)該要具體描述（并帶有證據(jù)支持）是什么使他們的解決方案與眾不同。這是讓工程師參與進(jìn)來的好時機(jī)。

  2.解決方案中包含哪些內(nèi)容？一個裝有激光機(jī)的箱子出現(xiàn)在你門口？或者，供應(yīng)商會協(xié)助您優(yōu)化放置方位、安裝煙霧吸收器和保護(hù)罩、將設(shè)備與任何現(xiàn)有系統(tǒng)集成，以及任何其他可能提高性能的方法？

  3.可靠性統(tǒng)計數(shù)據(jù)是什么？詢問供應(yīng)商的最高工作溫度是多少。然后詢問在100%占空比狀態(tài)下溫度是多少。有時，當(dāng)制造商聲稱工作溫度較低時，其產(chǎn)量就會降低。此外，索取第三方認(rèn)證，認(rèn)證灰塵/濕氣入侵的 IP 等級。

  4.未來的生產(chǎn)力水平？如果未來需要提高生產(chǎn)線速度，建議的解決方案能否滿足您的需求？如果是，要多少錢？

  5.要求提供案例研究和參考資料。制造商在類似情況下提供解決方案了嗎？結(jié)果如何？

  激光噴碼解決方案供應(yīng)商應(yīng)詢問的問題

  為了提供最佳解決方案，噴碼供應(yīng)商應(yīng)努力了解您的獨(dú)特需求。

  1.您試圖用激光噴碼解決哪些挑戰(zhàn)？激光噴碼機(jī)是令人驚異的機(jī)器，在過去幾年中飛速發(fā)展，但它們并不總是最佳解決方案。在建議任何噴碼技術(shù)之前，好的制造商會想知道您試圖滿足哪些特定需求，以及您希望實現(xiàn)哪些目標(biāo)。

  2.您將在哪些材料上標(biāo)記？樣品和是必須的。您需要了解解決方案在您的基材上如何盡可能接近您的實際制造條件。供應(yīng)商還應(yīng)詢問您更換基材的可能性，或者您是否經(jīng)常更換供應(yīng)商。

  3.具體應(yīng)用是什么？什么間距，速度，停機(jī)時間？同樣，這是讓工程師參與進(jìn)來的好時機(jī)。

  4.標(biāo)識清晰度有哪些要求？您需要達(dá)到什么水平？現(xiàn)在需要機(jī)器可讀嗎？

  5.操作環(huán)境如何？是高溫還是寒冷環(huán)境？干燥還是潮濕？塵土飛揚(yáng)？所有這些因素都會影響機(jī)器性能，在推薦解決方案時應(yīng)考慮這些因素。

  6.在產(chǎn)線上的安裝位置？上游和下游是什么？需要什么樣的安裝裝置？煙霧吸收和防護(hù)呢？

  7.你的勞動力是什么樣的？他們技術(shù)熟練嗎？人員流動大嗎？你如何培訓(xùn)？

  8.您多久調(diào)整一次產(chǎn)線？需要多長時間？您是否將調(diào)整時間作為生產(chǎn)時間的一部分進(jìn)行考慮？

  9.您正在尋找什么樣的集成？您當(dāng)前是否正在機(jī)器上手動輸入信息？機(jī)器是否連接到視覺系統(tǒng)或 ERP/MES/SCADA？

  10.您目前如何識別和管理噴碼錯誤？當(dāng)您噴碼錯誤時，會發(fā)生什么情況？

  是時候考慮激光噴碼了

  今天的激光機(jī)經(jīng)歷了長期的發(fā)展。它們快速、敏捷、靈活，隨時可以連接到工業(yè)4.0世界。

  找到正確的解決方案意味著與真正了解您當(dāng)前需求和增長計劃的供應(yīng)商合作。