Flex-IDTM Pro 기술로 유연하고 뛰어난 바코드 판독 성능 제공

DPM 방식의 바코드 판독은 대상 물체의 표면 재질과 바코드 마킹 방식에 따른 마킹 품질 차이가 가져오는 난독 상황을 극복하는 것이 판독의 관건이다. 라온피플의(LaonPeople)의 Flex-IDTM Pro 기술은 다양한 환경에서 적응적이고 유연하게 바코드를 판독하는 성능을 제공한다. 

Direct Part Marking(DPM) 방식이란 바코드가 종이에 잉크로 인쇄되지 않고 도트핀(dot peen) 형태나 레이저 에칭(laser etching), 케미컬 에칭(chemical etching) 등으로 바코드를 대상 물체(금속, PCB 기판, 실리콘 등)의 표면에 직접 새기는 인쇄 방식을 의미한다.

종이에 인쇄되는 일반 바코드의 경우 종이 표면에서 자연스러운 빛의 산란이 발생하여 별도의 처리 없이도 선명하게 배경과 구분되는 바코드의 영상을 얻을 수 있으며 바코드 형태 또한 연속되는 정확한 형태를 나타낸다. 

반면 DPM은 바코드가 새겨진 물체의 특성에 따라서 빛의 반사되는 특성이 달라진다. 바코드의 인쇄 형태 또한 다양하게 나타날 수 있으므로 일반적인 종이 위에 인쇄된 바코드를 처리하는 방식으로는 대상 물체의 표면 재질과 바코드 마킹 방식에 따른 마킹 품질 차이가 가져오는 난독 상황을 극복하기 어려운 경우가 많다. 

그럼, DPM 바코드의 마킹 방식에 대해 좀 더 알아본다. 

● 레이저 마킹(laser marking) (그림 1 참조)

레이저 마킹 기술은 부품에 잉크가 아닌 열로 바코드를 새기므로 다른 인쇄 기술보다 빠른 마킹 방식이다. 레이저는 1D 및 2D 바코드, 광학 문자, 영숫자 메시지를 다양한 재질에 선명하게 인쇄할 수 있는데, 다양한 재질의 제품에 적용할 수 있다. 또한 플라스틱 재질을 녹여 입체 효과를 낼 수도 있다.

▲ 그림 1. DPM 마킹 방식

● 도트 피닝(dot peening) (그림 2 참조)

도트 피닝 마킹의 경우 데이터매트릭스(DataMatrix) 코드를 선이 아닌 도트로 표현한다. 각 도트에 대한 자국을 만들기 위해 핀이 사용된다(그러나 핀이 아니더라도 레이저 또는 화학적 에칭 방법을 통해 도트 형태로 표현된 바코드도 도트 피닝 방식의 바코드라고 부르기도 한다). 제품의 자국과 표면에 따라 빛이 달리 반사되기 때문에 정확한 판독을 위해서는 까다로운 기술이 필요하다.

▲ 그림 2. 도트 피닝(dot peening)

● 연속 잉크젯 방식

연속식 잉크젯 방식은 비접촉식 프린팅 방식으로 프린트 헤드를 통해 잉크 방울 스트림이 인쇄 대상으로 전달되고, 노즐을 통해 프린트 헤드에서 잉크젯이 흘러나오면 초음파 신호로 잉크 분사를 작은 방울로 나눈다. 

그러면 잉크 방울이 스트림에서 하나하나 분리되어 수직 이동하도록 충전되어 제품에 인쇄되는 문자를 만들어준다. 인쇄 표면이 고르거나 고르지 못한(불규칙한) 거의 모든 표면에 마킹을 할 수 있다. 

그러나 앞서 살펴본 레이저 마킹이나 도트 피닝으로 인쇄한 코드만큼 오래 가지는 않을 수 있다. 즉, 일부 훼손이나 지워짐 등이 발생할 수 있다. 

● 전기화학 에칭 

전기화학 에칭은 전기분해를 통해 재질의 층을 제거하는 방식이다. 이미지를 스텐실에 놓고 전해질과 전기의 작용을 통해 전도성 제품으로 이동시키는 화학적인 에칭 공정이다. 유연한 금속과 경화 모두에 적합하다. 그러나 금속, 전도성 소재에만 사용할 수 있어 소재의 유연성이 제한적이다. 

앞서 살펴본 바와 같이 다양한 재질의 제품에 다양한 방식으로 바코드를 마킹하는 기술이 있다. DPM 방식의 바코드 판독은 대상 물체의 표면 재질과 바코드 마킹 방식에 따른 마킹 품질 차이가 가져오는 난독 상황을 극복하는 것이 판독의 관건이다.

인쇄 표면이 고르지 않을 수도 있으며 조명 조건에 따라 빛 반사의 영향(간섭)을 많이 받을 수도 있지만 다양한 간접 조명 등을 통해 영상 품질을 개선시킬 수도 있다. 그러나 이러한 제약 조건에 강인한 판독 알고리즘이 판독 결과의 주요한 요소이다. 

라온피플의(LaonPeople)의 Flex-IDTM Pro 기술은 다양한 환경에서 적응적이고 유연하게 바코드를 판독하는 성능을 제공한다. 특히 Flex-IDTM Pro 기술은 제약적인 환경에서도 유연하게 바코드를 판독하는 성능을 추가적으로 제공하며, 난반사가 심한 환경에서의 DPM 판독과 곡면 훼손, 낮은 컨트래스트 등 판독하기 어려운 환경에서도 정확한 판독률을 제공한다. 

▲ 그림 3. 라온피플 LPBR-600을 이용한 PCB 도트핀 방식의 DPM 바코드 판독 예

DPM 바코드 판독 위한 바코드 리더, LPBR-600 

LPBR-600에 적용된 LaonPeople(라온피플)의 Flex-IDTM Pro 기술은 다양한 환경에서 적응적이고 유연하고 바코드를 판독하는 성능을 제공한다. 특히 Flex-IDTM Pro 기술은 제약적인 환경에서도 유연하게 바코드를 판독하는 성능을 추가적으로 제공하며 난반사가 심한 환경에서의 DPM 판독과 곡면 훼손, 낮은 컨트래스트 등 판독하기 어려운 환경에서도 정확한 판독률을 제공한다. 

전자 산업뿐 아니라 자동차, 자동차, 항공 우주 산업에 널리 사용되고 있는 PCB(Printed Circuit Board)에는 생산 공정과 공급망 전체에 걸쳐 부품을 추적할 수 있도록 바코드를 사용한다. 이러한 PCB 기판에는 다양한 방식으로 바코드가 마킹될 수 있다. 

① 라벨지 위에 바코드가 마킹하여 점착 

② PCB 위에 직접 프린팅, 레이저 또는 화학적 에칭을 통해 마킹 

③ 레이저나 화학적 에칭을 통해 도트핀(dot peen) 방식으로 마킹 등을 예로 들 수 있다. 

바코드 종류 또한 1D 바코드뿐 아니라 2D 바코드를 적용할 수 있으며, 2D의 경우 앞에서 말한 ②, ③의 방법을 통해 DPM 방식으로 마킹될 수 있다. 이러한 산업 상황에 정확하고 효율적인 운용을 위해서는 특정 종류에 국한되어 있는 바코드 리더(스캐너)만으로는 생산공정 및 이력관리에 효율성을 고려하거나 구매 및 투자 관리 차원에서 한 가지 제품으로 여러 상황에 대응할 수 있는 제품이 좀 더 스마트한 제품 선택이 기준이 될 것이다. 

라온피플의 Flex-IDTM Pro와 Turbo-IDTM 기술이 적용되고 있는 30여 종의 바코드를 판독할 수 있는 바코드 리더(바코드 스캐너)를 선택하면 다양한 공정상 적용되는 바코드 판독에 대한 고민을 덜어준다. 하나로 1D 바코드뿐 아니라 DPM까지 선택이 고민이 없이 답을 준다. 

전자산업뿐 아니라 자동차, 항공 우주산업에 널리 사용되고 있는 PCB 부품 이력 관리를 위한 스위스 아미 나이프와 같은 효율성을 갖는 라온피플의 바코드 리더.

실제 공정상에서는 같은 생산 공전 라인이라고 해도 적용되는 제품이나 최종 고객사 요청사항에 따라 한 가지 형태의 바코드가 아닌 다양한 종류와 다양한 방식으로 마킹된 바코드를 판독해야 한다. 

<그림 4~6>은 전자 및 자동차 전장 부품에 적용되는 PCB 기판에 적용된 바코드(1D 라벨 바코드, 2D DPM)의 예이다. <그림 7, 8>은 전자, 자동차 전장 PCB 부품 이력관리의 스위스 아미나이프와 같은 역할을 하고 있는 라온피플의 LPBR-600의 실제 공정라인에 적용된 예이다. PCB 제조 후 UV 코팅 과정을 마치고 PCB 이력관리를 위해 소형 컨베이어에서 이동 중에 바코드를 판독하고 다음 공정으로 이동하는 과정을 나타낸다. 

▲ 그림 4. PCB 기판 위에 1D 바코드 라벨지를 점착한 바코드 판독 예

▲ 그림 5. PCB 기판 위에 다이렉트 마킹된 DPM 바코드의 멀티 바코드 판독 예

▲ 그림 6. PCB 기판 위의 도트핀 방식의 다이렉트 마킹된 DPM 바코드의 판독 예

▲ 그림 7. 이동 중인 컨베이어에 있는 PCB

기판 위에 있는 DPM 바코드를 판독하는 예

▲ 그림 8. 다른 각도에서 바라본 이동 중인 컨베이어에서 PCB 기판 위의

DPM 바코드를 판독하는 예

김혜숙 기자 (atided@hellot.net)