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LED 制造商使用 DataMan 读码器实现完全可追溯性

Lumileds

Industry:
电子产品
    Location:
    Penang, Malaysia
      Customer Objectives:
      • Reliable traceability at every step of the manufacturing process
      • Accurate and efficient code reading on high-speed lines
      • Invest in code reading technology that would position them for future growth
      Key Results:
      • Full traceability of all components and finished product throughout the manufacturing process
      • Dramatically increased production yield 
      • Significantly reduced waste which helped lower costs
      Cognex Solution:

      总部位于马来西亚槟榔屿的一家发光二极管 (LED) 制造工厂每年要生产 8 亿件产品。这些元件向世界各地出口,主要用于 LED 电视和汽车照明。

      许多生产步骤都是在生产线上完成,如烘炉工艺以及电路和完整性测试。为了检验所有成品元件是否已毫无遗漏地完成每个阶段并已通过必要的测试,制造商选择了一种可靠的可追溯系统,系统采用 DataMan® 读码器 在每个生产阶段读取各个 LED 带上的激光打标二维码。

      问题根源

      LED 生产中使用的材料来自多个供应商和国家。每个供应商使用不同等级的激光打标机来蚀刻二维码,导致打印质量参差不齐。另外,使用的陶瓷类型也可能不同,这使问题更加复杂。由于元件尺寸非常小,每个二维码通常只有不到两毫米大。

      此外,LED 要经过烘炉工艺将电气元件引线通过电路板表面的各个焊盘连到电路板上。用于烘干焊接点的高温(约 300º C)有时候会使代码变形。

      由于存在这些问题,该制造商的现有条码扫描系统无法实现 100% 的读取率。问题的部分原因可归结为原先使用的部分扫描仪是手持式读码器,无法适应在快速移动的生产线上高速读取条码。

      发生“未读取”情况时,操作员必须手动输入信息,这会导致整个制造流程中断。此外,由于产量随着时间的推移不断提高,公司对能够在高速条件下读取大量条码的可靠解决方案的需求也开始越来越迫切。

      解决方案

      制造商首次部署 DataMan® 读码器 即成功取得了 100% 的读取率。首次部署后,该 LED 制造商又部署了 15 台 DataMan 条码读码器,从而实现了元件的完全可追溯性。

      DataMan 条码读码器能够使制造商实现生产过程的完全可追溯性,这样当某个元件错过某项测试或发生某种人为错误时,系统就会在下一流程读取该条码时拒绝该零件或显示错误消息。从质量保证角度讲,安装这种可追溯系统能够保证从生产线出来的所有元件均已通过所有必要的测试阶段。

      读取技术

      为此应用选择的 DataMan 300 条码读码器 一些主要特点包括其分辨率高(130 万像素)、照明选项灵活。此应用中的条码非常小,因此需要获取高分辨率图像才能成功读取。此外,应用中使用蓝色灯光来确保最理想的读取率。DataMan 条码读码器允许用户控制光线强度并具有能够配置为双向、单向或全方位开启的照明灯。

      经过微调后,生成的图像质量更好并具有所需的高对比度。这使读取操作的整体性能从 90% 提高到 100%。

      另一个要求是部署的读码器与扫描的产品之间必须存在一定“安全”距离。主要原因是如果读码器放得过近,读码器的静电可能会损坏 LED 的电路。另一个原因是操作员在从生产线上手动取下 LED 时可能会不小心碰到读码器。

      考虑到这两个方面,制造商将读码器放在了离待扫描产品约八厘米的位置。由于 DataMan 读码器的分辨率较高,即使在这个距离上也能生成足够清晰的放大图像,因而可以实现这种配置。

      “由于要在不同的生产阶段部署读码器,实施团队需要与相应设备和技术的供应商密切合作。”项目经理 Lennard Lim 说,“DataMan 读码器必须安装到 Siemens 等制造商供应的机器上。团队还要安排安装时间并制作固定读码器的支架。”

      优化性能

      为了根据生产线上的各种应用定制解决方案,实施团队必须对各种不同的放大级别进行试验。读码器上的可调镜头方便了这种试验。软件代码需要经过“调校”以读取尺寸很小的二维码。这样系统可记住代码的属性,如模块和像素大小,从而有效地提高读取性能。

      另一个需要解决的问题是如何为各个流程触发读码器。另外还需要确定如何将读码器中的数据发送到相应机器或计算机上。

      为实现最佳性能,需要花费很大精力对各种配置进行测试。光线强度、曝光值和镜头距离只是需要考虑的其中一部分要素。另外还要对各供应商的产品样本进行广泛研究,以了解其对读取性能的影响。
       
      “我们很高兴康耐视能够为我们提供支持。即使遇到巨大的困难,他们也会来帮助我们寻找可行的解决方案。他们克服问题并制定能够满足我们特定需求的解决方案的毅力给我留下了很深印象。”Lim 先生说。

      为确保实现最高效率,操作员和机器供应商会接受相关培训,以解决操作过程中可能发生的问题。这些人会成为一线技术支持人员。他们还要了解如何在需要时重新配置这些读码器。

      “实施这些系统后,我们的产量得到提高,浪费也大幅减少。”Lim 先生说。

      We are very pleased with the support that Cognex has been providing us. Even when there were difficult obstacles, they kept coming back to find solutions that work for us. I’m impressed by their tenacity to overcome problems and create solutions that meet our customized needs
      ―Lennard Lim, project manager
      Lumileds

      To ensure maximum efficiency, operators and machine suppliers are trained to troubleshoot problems that may occur during the course of operations. These personnel form the first line of technical support. They also need to know how to re-configure the readers if the need arises.

      “With the implementation of this system, our production yield has gone up and we are able to achieve massive reductions in waste,” says Mr Lim.


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