动态二维半导体激光打标机——153-5805-1101
一维和二维条码，已经成为普遍存在的工具，用来在无数产品和物体上标明信息。这些标记可以打印在标签上，也可以直接打印在产品上。但是，传统的条码在某些场合的应用是受到限制的，如在防止产品假冒、防止非法提取信息、代码小型化以及数据内容有效保存（即使在标记遭受物理破坏的情况下，也不会使数据内容受到影响）等方面，传统条码都不适用。
在传统的线性条码中，数据被编码在亮线和暗线交替的图案中，图案中线的宽度和线的间隔是不一样的。在二维条码中, 数据被编码在由亮、暗方形象素所构成的列阵中。新的2DMI代码则完全不同，计算机算法将二进制信息或字符信息转换成由交叉线组成的矩形（或方形）图样(见图1)。这些线的位置、角度和厚度全部组合在一起构成编码信息。已经开发了几种不同复杂程度的编码方案，线的数目不同，可支持15位数的信息。
图1. 2DMI编码例子，它表明线的位置、角度和厚度是如何组合在一起，来装载编码信息的。
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这种方式的优点之一是：破损也不会使存储的数据丢失。如果，传统条码的一部份被涂去,那么，存储在那一段的数据就会永久性地丢失。但是，在用2DMI记录数据时，只要每条线的一部份可用阅读器成像,然后，系统软件就会很容易地重建整个图像，因此，能将所有的原始数据解码出来。事实上，如果将2DMI标记的整个角或大部份边都删除，也不会损失任何数据(见图2)。这对使用频率很高和/或对高磨损产品来说，是特别有用的。
图2. 即使标记被严重损坏，也能将数据读出来。
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2DMI的另一个重要优点是可用于专利编码。 传统条码的编码是标准化的,任何人都可以阅读和复制，并可把它们打印在他们的伪造产品上。采用2DMI，就不能这样做了。用复杂特有的密码运算法则来产生标记，和对它进行解码。而且，这些运算法则可以支持几乎是无数个编码组合。每一个得到许可的2DMI用户都会得到他们自己所特有的密码运算法则,为他们提供一个安全的封闭系统。没有那个用户的密码运算法则，任何人都不可能阅读和复制他的密码，即使那些具有自己的由Orbid提供的2DMI系统的用户也是如此。这就保护了用户利益，使他们的产品免遭仿造，阻止那些不道德的经销商的非法活动,如非法打折或转运。
最后，对普通编码来说，存在着最小尺寸限制。象素和线是紧密结合在一起的，尺寸小到一定的程度，信息就不能存储和读出了。与此相反，2DMI是相对开放的标记，线与线分得较开，因此不需要传统标记那样的分辨率或对比度。这允许2DMI采用小得多的形式。在小而昂贵的物品（如手表、珠宝或宝石）上面，为获得最大的空间分辨率，可用Q开关紫外激光器打标。标记大小可为零点几毫米，完全不影响外观。
何以使2DMI打标变成现实呢? 在某些情况下，客户可与Orbid签定“应用程序协议”，该协议详细说明：在客户获得该技术之许可之前，Orbid需要得到的交货条件。协议的一部份可以包括产品样品的交付和应用设计规格。在防伪保护特别重要的情况下，可能需要产生一系列真假标记，以保证Orbid系统能清楚地将它们区别开来。该系统的购买者需要支付执照费和预先使用费，即用以支付正在打标的若干产品的费用。小物品客户一般具有激光打标系统零件，系统本身可能由终端客户采购。较大物品客户可以与Orbid密切合作，购买第三方激光打标工作台。 标记用普通的手持式图像扫描仪，信息用装有适当运算法则的计算机解码。
钛医学植入件
Stryker分部，Stryker Leibinger GmbH(Freiburg,德国), 已经安装了一台2DMI 打标系统，目的是防止它的产品被仿造。 Stryker Leibinger Micro Implants在医用植入件领域是很有名的，它专门研究小螺丝钉和板状物。医生们为了神经学目的和骨头重建目的，常用这些小螺丝钉和板状物对脸部中央、下颚和手部的骨折进行修理。项目工程师Andreas Ippisch解释说：“我们的产品可用来修理极小骨头的损伤和用于微手术中。事实上，我们制造的最大螺丝钉只有3.2毫米 x 42毫米。某些螺丝钉的直径只有1毫米（螺钉头的直径为1.8毫米），长2mm。 它们都是用纯钛或钛合金做成的”。
乍看起来,这不可能是防伪产品。但是，这些是昂贵的产品，公司已经在市场上发现了用劣质材料制造的假货。很显然，这使病人和Stryke的利益都受到了侵害，因为这些假冒的复制品将在关键外科手术中使用。此外，美国食品药物管理局（FDA）要求：如果在技术上可行的话, 植入件供应商要实行产品可追踪制度，允许对产品从最初的制造到病人使用，实行全程跟踪。另外，还有一个中转问题，即经销商有可能非法的、故意地将产品从一个国家转到另一个国家，以逃避或减少进口关税和其它费用。
Stryker使用的2DMI打标系统，都是建立在全固体紫外激光系统(Coherent Avia)基础之上的。这个激光源提供了必需的空间分辨率和给在钛上制作小标记所需的功率。他们用Image Team 4600 PDF便携式读出器来阅读标记。现在，公司计划用2DMI为每个零件打标，信息位数达12位。
图3. 紫外激光打标系统能产生小型化的2DMI标记，如在钛螺丝钉头上打标记。
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该2DMI系统可以满足Stryker的打标要求，甚至能在最小的螺丝钉上打上专利标记，这种标记只能由Stryker人、许可的代理人和客户阅读。Ippisch解释说：“标记的小型化对我们的应用来说是很关键的。在直径小到1.8毫米的螺丝钉头上，还有狭槽或凹口，几乎没有什么空间供打标用了。但是，用2DMI和紫外激光器，我们能将15位的数据编码在标记中，标记大小仅为250-350微米2(见图3)。而且，因为我们有特有的、由Orbid提供的编码运算法则,除了Stryker和我们的同伴之外，其他任何人都不可能阅读这个编码，或生产伪劣产品，尽管这种伪劣产品在外观上看起来像是我们公司造的”。
在不锈钢啤酒桶上打标
Trumer大麦鲜啤酒是真正的欧洲啤酒，起源于奥地利，现在在加州伯克利酿造。Trumer大麦鲜啤酒的生产者Trumer Brauerei,最近采用了2DMI打标技术，为它的不锈钢桶作标记，原因是：2DMI标记能够长期保留和防止损坏。主人Brewer Lars Larson解释说：“典型的啤酒桶寿命为20-30年。根据市场需要，一年内可对其充气2-10次。大约在每充气10次之后，需要将密封装置改变一下。这些啤酒小桶比较粗糙，但寿命很长,在使用期间，会积累许多擦伤和打击的痕迹。我们希望2DMI系统将经得起这样的滥用，并最终允许我们进行产品跟踪和将我们的每一个小桶都登记在案。至今所进行的测试表明：这个目的是能够达到的。目前，最大的挑战是如何让扫描过程达到最佳化。如果这种技术在我们啤酒厂里得到了证明,就有可能在我们行业的其它啤酒厂使用，整个行业的啤酒小桶数量要比Trumer多多了”。
图4. 2DMI标记能承受表面损伤，而不会丢失数据, 这对于长寿命产品（如这个不锈钢啤酒小桶）来说，是非常有益的。
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Trumer共有几千个啤酒小桶，现在，已为其中的一半打上了标记(见图4)。这些标记打在顶部和底部表面。为了测试它们的可读性，试验了几个不同大小的标记，最终选择了19毫米大小的标记进行测量。在啤酒小桶的顶部和底部都必须打上标记，因为在对小桶进行清洗和充气时，通常要将小桶颠倒过来。小桶底部打上标记之后，就允许Trumer能自动地将记录系统地整合在一起：当啤酒小桶离开充气站时，就被记录下来了。然后，将它们堆放在货盘上。在装运时，用手持式扫描仪对上表面进行扫描。最后，啤酒小桶回到酿酒厂，在进行任何清洁工作之前，再对小桶进行人工扫描。
我们的结论是：激光打标在持续发展，而且花样越来越多。一种新型的二维编码标记增加了许多新的特征，比传统的条码和文字数字型标记更有价值，更完整。同时，固体激光器的持续进步，特别是紫外激光方面的进步，使这一新的二维编码标记的优点能够变成现实，而不会给被打标的产品增加不适当的费用。
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