一种RFID标签激光天线的机器视觉无色定位方法与流程

一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法
技术领域
1.本发明属于电子类rfid(射频设别)标签生产技术领域，特别是涉及一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法。


背景技术：

2.现有的rfid标签激光天线生产时基本上都是采用机器视觉检测定位标志，定位激光套准胶水雕刻，定位标志的印刷(含打印)通常采用以下两种方法：方法一是有颜色的油墨和胶水印刷，方法二是采用同一印版双色印刷(含打印)，如印刷定位标志采用黑色或其它颜色的油墨，印刷复合胶时使用无色胶水。
3.方法一的缺点是颜色和传统的rfid标签天线不同，纸基薄或透明时影响基材背面图案的印刷效果，油墨(含胶水)的颜色容易造成基材的脏污，造成产品不美观。
4.方法二的缺点是模具较为复杂，印刷时的调整难度高，很难直接采用各种传统印刷方式，需要对设备、模具进行改造，对印刷人员的要求高。
5.为了方便机器视觉识别，原有的工艺通常使用同版双色印刷，视觉识别标志有颜色，其不足之处如下：
6.(1)产品表面的标志颜色和传统的rfid标签天线不同，影响客户的接受度；
7.(2)纸基薄或透明时影响基材背面印刷图案的效果；
8.(3)油墨(含胶水)的颜色容易造成基材的脏污，造成产品不美观；
9.(4)需要使用较为复杂的模具，增加了模具制作的难度和成本；
10.(5)同版双色印刷时的调整难度高，对印刷人员的要求高；
11.(6)印有颜色的纸基材废边在回收处理时需要脱色，会增加再生利用的工序和成本；
12.(7)用剩的废油墨更容易对环境造成不良影响。
13.(8)机器视觉的识别处于可见光波段，抗自然光、照明灯光干扰的能力差。


技术实现要素：

14.本发明主要解决的技术问题是采用一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，在油墨或者胶水中加入紫外线吸收剂，该波长位于可见光之外，加入后油墨或者胶水在自然光下无色，但在紫外光照射下用加有相应带通滤镜的相机拍摄到定位标志，实现常温无色机器视觉定位。
15.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
16.一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，包括以下步骤：
17.s1、配置含紫外线吸收剂的油墨或胶水；
18.s2、印刷定位标志和图案，复合铝箔，胶水熟化；
19.s3、按照定位标志，检测雕刻位置；
20.s4、铝箔排废；
21.s5、印刷其他工艺标识、产品检验以及分切包装。
22.进一步地说，按重量百分比计，紫外线吸收剂的添加量占总量的2-3％。
23.进一步地说，含紫外线吸收剂的油墨用于印刷定位标志。
24.进一步地说，含紫外线吸收剂的胶水用于印刷定位标志和/或印刷天线图案。
25.进一步地说，用uv胶水印刷定位标志和天线图案时，在天线图案复合铝箔前要先局部使用紫外线使印刷定位标志的uv胶固化。
26.进一步地说，用水性胶水印刷定位标志和天线图案时，在天线图案复合铝箔前使用烘道使印刷定位标志和天线图案的胶水干燥。
27.进一步地说，所述步骤s4中，在激光雕刻天线时，用于机器视觉定位的非可见光源的波长为400-190nm。
28.进一步地说，相机的镜头上装有该光源波长的窄带带通滤波片。
29.进一步地说，当胶水或油墨中加入的是紫外线激发的荧光剂，则相机的响应频谱和滤波片的通带波长按照荧光剂的发光波长选择，机器视觉使用的光源波长应远离激光波长，或者使用的相机滤镜相较于对视觉光源的衰减，对雕刻激光功率的衰减至少要大20db以上，或者在相机镜头上安装遮挡物，防止激光反射进入相机损坏相机图像传感器。
30.进一步地说，所述步骤s2中定位标志是在印刷天线图案时形成和天线图案相对位置固定的冲孔作为定位标志，从而实现激光天线的机器视觉无色定位。
31.本发明的有益效果：
32.1、本发明相比于其它激光天线视觉定位，所印刷的定位标志在自然光和常温下是无色的，产品表面的标志颜色和传统的rfid标签天线相同，客户的接受度高，即使采用薄的纸基或透明基材也不会影响背面印刷图案的效果；
33.2、本发明油墨中只加入了吸收可见光以外波长的吸光或者反光材料，油墨或胶水无颜色，不容易造成基材的脏污，产品美观；且用剩的废油墨、胶水没有颜色，清洗擦拭模具和容器的抹布也没有颜色，不容易脏污工作环境；
34.3、本发明不需要使用复杂的模具来实现同版双色印刷，降低了模具制作的难度和成本；同版无色印刷时的调整难度低，对印刷人员的要求也低；
35.4、印有无色标志的纸基材废边在回收处理时不需要脱色，减少再生利用的工序和成本；
36.5、机器视觉的识别处于不可见光波段，且配合窄带带通滤波，抗自然光、照明灯光干扰的能力强。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明提供的rfid标签激光天线无色视觉定位的工艺流程图；
39.图2是本发明在基材上印刷定位标志和天线图案示意图；
40.图3是本发明在基材上复合铝箔示意图；
41.图4是本发明以无色定位标志为基准沿胶水天线图案的边缘在铝箔上雕刻示意图；
42.图5是本发明提供的一种定位标志、相机和振镜的位置排布示意图；
43.附图标记说明：
44.1、定位标志；2、天线图案；3、铝箔；4、振镜；5、相机；6、光路。
具体实施方式
45.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
46.具体实施例1
47.如图1至图5所示，一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，包括以下步骤：
48.s1、配置含紫外线吸收剂的油墨或胶水；
49.s2、印刷定位标志和图案，复合铝箔，胶水熟化；
50.所述的油墨或胶水印刷机器视觉定位标志和天线图案在自然光照下和常温条件下，且定位标志和天线图案的相对位置固定；
51.所述定位标志在非可见光照射下反射、或者在非可见光照射下发光、或者在较高的温度下变色，可以被相机拍摄到并且和背景基材形成明显对比的图像，机器视觉相机识别该定位标志，以定位标志为基准指引激光沿着所印天线图案的边缘雕刻复合在其上面的铝箔形成铝箔射频标签天线；
52.s3、按照定位标志，检测雕刻位置；
53.s4、铝箔排废；
54.s5、印刷其他工艺标识、产品检验以及分切包装。
55.按重量百分比计，紫外线吸收剂的添加量占总量的2-3％。
56.含紫外线吸收剂的油墨用于印刷定位标志。印刷定位标志的无色油墨中加入了紫外线吸收剂，印刷天线图案的无色胶水中可以不加入了紫外线吸收剂。
57.含紫外线吸收剂的胶水用于印刷定位标志和/或印刷天线图案。如果用同一种无色胶水印刷定位标志和天线图案时，则需要在胶水中加入紫外线吸收剂。
58.用uv胶水印刷定位标志和天线图案时，在天线图案复合铝箔前要先局部使用紫外线使印刷定位标志的uv胶固化。
59.用水性胶水印刷定位标志和天线图案时，在天线图案复合铝箔前使用烘道使印刷定位标志和天线图案的胶水干燥。
60.作为优选的，所述步骤s4中，在激光雕刻天线时，用于机器视觉定位的非可见光源的波长为uva:400-315nm，比如：365nm、385nm、395nm、405nm。
61.作为备选的，所述步骤s4中，在激光雕刻天线时，用于机器视觉定位的非可见光源的波长还可以为uvb:315—280nm，比如：290nm、295nm、300nm、310nm。
62.作为备选的，所述步骤s4中，在激光雕刻天线时，用于机器视觉定位的非可见光源的波长还可以为uvc:280—190nm，比如：254nm、265nm、275nm、280nm。
63.相机的镜头上装有该光源波长的窄带带通滤波片。如果胶水或油墨中加入的是紫
外线激发的荧光剂，则相机的响应频谱和滤波片的通带波长按照荧光剂的发光波长选择。机器视觉使用的光源波长应远离激光波长，或者使用的相机滤镜相较于对视觉光源的衰减，对雕刻激光功率的衰减至少要大20db以上，或者在相机镜头上安装遮挡物，防止激光反射进入相机损坏相机图像传感器。
64.所述步骤s2中定位标志是在印刷天线图案时形成和天线图案相对位置固定的冲孔作为定位标志，从而实现激光天线的机器视觉无色定位。定位标志的形状可以是十字、圆、环、菱形、三角、方块等形状或组合，但不限于此。
65.所述的紫外线吸收剂为巴斯夫的tinuvin 1130。
66.工作原理：
67.本方法使用在自然光照和常温下无色的油墨或胶水印刷机器视觉定位标志和天线图案，且定位标志和天线图案的相对位置固定。该油墨或胶水印刷的标志在非可见光照射下吸收该光源波长，或者该油墨印刷的标志在非可见光照射下反射、或者在非可见光照射下发光、或者在较高的温度下变色，可以被相机拍摄到并且和背景基材形成明显对比的图像，机器视觉相机识别该定位标志，以定位标志为基准指引激光沿着所印天线图案的边缘雕刻复合在其上面的铝箔形成铝箔射频标签天线。也可以在印刷天线图案时形成和天线图案相对位置固定的冲孔作为定位标志，从而实现激光天线的机器视觉无色定位。
68.具体实现时一种简单的方式是在油墨或者胶水中加入365nm的紫外线吸收剂，该波长位于可见光之外，加入后油墨或者胶水在自然光下无色，但在365nm紫外光照射下用加有相应带通滤镜的相机拍摄到定位标志，实现常温无色机器视觉定位。
69.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、配置含紫外线吸收剂的油墨或胶水；s2、印刷定位标志和图案，复合铝箔，胶水熟化；s3、按照定位标志，检测雕刻位置；s4、铝箔排废；s5、印刷其他工艺标识、产品检验以及分切包装。2.根据权利要求1所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：所述步骤s3中，定位标志在非可见光照射下反射、或者在非可见光照射下发光、或者在较高的温度下变色，可以被相机拍摄到并且和背景基材形成明显对比的图像，机器视觉相机识别该定位标志，以定位标志为基准指引激光沿着所印天线图案的边缘雕刻复合在其上面的铝箔形成铝箔射频标签天线。3.根据权利要求1所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：按重量百分比计，紫外线吸收剂的添加量占总量的2-3％。4.根据权利要求1所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：含紫外线吸收剂的油墨用于印刷定位标志。5.根据权利要求1所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：含紫外线吸收剂的胶水用于印刷定位标志和/或印刷天线图案。6.根据权利要求5所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：用uv胶水印刷定位标志和天线图案时，在天线图案复合铝箔前要先局部使用紫外线使印刷定位标志的uv胶固化。7.根据权利要求5所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：用水性胶水印刷定位标志和天线图案时，在天线图案复合铝箔前使用烘道使印刷定位标志和天线图案的胶水干燥。8.根据权利要求1所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：所述步骤s4中，在激光雕刻天线时，用于机器视觉定位的非可见光源的波长为400-190nm。9.根据权利要求8所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：相机的镜头上装有该光源波长的窄带带通滤波片。10.根据权利要求9所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：当胶水或油墨中加入的是紫外线激发的荧光剂，则相机的响应频谱和滤波片的通带波长按照荧光剂的发光波长选择，机器视觉使用的光源波长应远离激光波长，或者使用的相机滤镜相较于对视觉光源的衰减，对雕刻激光功率的衰减至少要大20db以上，或者在相机镜头上安装遮挡物，防止激光反射进入相机损坏相机图像传感器。11.根据权利要求1所述的一种rfid标签激光天线的机器视觉无色定位方法，其特征在于：所述步骤s2中，定位标志是在印刷天线图案时形成和天线图案相对位置固定的冲孔作为定位标志，从而实现激光天线的机器视觉无色定位。

技术总结
本发明公开了一种RFID标签激光天线的机器视觉无色定位方法，本方法使用在自然光照和常温下无色的油墨或胶水印刷机器视觉定位标志和天线图案，且定位标志和天线图案的相对位置固定。该油墨或胶水印刷的标志在非可见光照射下吸收该光源波长，或者该油墨印刷的标志在非可见光照射下反射、或者在非可见光照射下发光、或者在较高的温度下变色，可以被相机拍摄到并且和背景基材形成明显对比的图像，机器视觉相机识别该定位标志，以定位标志为基准指引激光沿着所印天线图案的边缘雕刻复合在其上面的铝箔形成铝箔射频标签天线。也可以在印刷天线图案时形成和天线图案相对位置固定的冲孔作为定位标志，从而实现激光天线的机器视觉无色定位。无色定位。无色定位。


技术研发人员：陆凤生
受保护的技术使用者：陆凤生
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/9/12