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Un produttore di LED utilizza i lettori DataMan per ottenere una completa tracciabilità

Lumileds manufacturing using mounted cognex dataman 360

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Lettori di codici a barre fissi

Lettori di codici a barre dotati di funzioni di visione che offrono la facilità d'uso e la convenienza degli scanner laser

Questo stabilimento per la produzione di LED a Penang, Malesia, produce 800 milioni di pezzi all'anno. Esportati in tutto il mondo, i componenti prodotti vengono principalmente utilizzati per i televisori LED e negli impianti di illuminazione delle autovetture.

Lungo la linea di produzione vengono effettuate diverse operazioni, come ad esempio la cottura nei forni, le prove sui circuiti e i test di integrità. Per verificare che tutti i componenti finiti abbiano superato le fasi e i test obbligatori, il produttore ha scelto un sistema di tracciabilità affidabile basato sui lettori di codici a barre DataMan®, in grado di leggere i codici 2D marcati a laser su ciascuna striscia LED in ogni passaggio della produzione.

Le nuove sfide

I materiali utilizzati per la produzione di LED provengono da svariati fornitori e paesi. Dato che ogni fornitore utilizza un sistema di marcatura laser differente, la qualità dell'incisione è estremamente variabile e le diverse ceramiche utilizzate aggravano il problema. Per via della miniaturizzazione dei componenti, poi, ciascun codice 2D misura meno di due millimetri.

I LED vengono passati in forno, dove i componenti elettrici si saldano alla scheda per mezzo di collegamenti a cuscinetto collocati sulla superficie della scheda stessa. Il calore applicato (circa 300 °C) per asciugare i collegamenti saldati causa talvolta la distorsione dei codici.

Il risultato è che l'attuale sistema di scansione dei codici a barre non garantisce un tasso di lettura del 100%. Parte del problema era attribuibile all'utilizzo di lettori manuali, non progettati cioè per una lettura di codici a barre ad elevate velocità su linee di produzione molto rapide.

Quando si verificavano letture mancate, gli operatori dovevano inserire manualmente le informazioni, interrompendo l'intero processo di produzione. Con l'impennata dei volumi di produzione nel tempo, l'adozione di una soluzione affidabile che potesse gestire velocità di lavoro elevate non poteva più essere rimandata.

Soluzione

I tassi di lettura hanno raggiunto il 100% sin dalla prima applicazione dei lettori di codici a barre DataMan®. Sono stati quindi installati altri 15 lettori, consentendo a questo produttore di raggiungere la piena tracciabilità dei componenti.

I lettori di codici a barre DataMan permettono ai produttori di ottenere la completa tracciabilità della produzione. Pertanto, se un componente salta un test oppure si verifica un errore umano, il processo può respingere un componente o visualizzare un errore durante la lettura del codice in corrispondenza della stazione successiva. Da un punto di vista qualitativo, un sistema di tracciabilità di questo tipo garantisce che ciascun componente in uscita dalla linea di produzione abbia già superato tutti i test necessari.

Tecnologia di lettura

Alcune delle caratteristiche principali del lettore di codici a barre DataMan 300 , scelto per questa applicazione, sono rappresentate dalle opzioni di illuminazione flessibili e dall'elevata risoluzione di 1.3 megapixel. Dato che i codici a barre erano molto piccoli, l'ambiente per questa applicazione richiedeva immagini ad elevata risoluzione. Inoltre, per questa applicazione è stata utilizzata l'illuminazione blu allo scopo di garantire tassi di lettura ottimali. Il lettore di codici a barre DataMan consente agli utenti di controllare l'intensità della luce e mette a disposizione un'ampia gamma di opzioni illuminazione configurabili e attivabili in modo bidirezionale, monodirezionale o in tutte le direzioni.

Una volta ultimata la regolazione di precisione, l'immagine risultante era di una qualità nettamente migliore, presentava il contrasto richiesto e consentiva di portare i tassi globali di lettura dal 90% al 100%.

Un altro requisito era rappresentato dall'utilizzo del lettore a una distanza "di sicurezza" dagli elementi da scansionare. La preoccupazione principale era rappresentata dalla posizione eccessivamente ravvicinata del lettore, con il rischio che l'elettricità statica danneggiasse i circuiti del LED. Un secondo fattore negativo riguardava la possibilità di urtare accidentalmente il lettore quando si tentava di rimuovere manualmente un LED dalla linea di produzione.

Prendendo in considerazione questi due fattori, il produttore ha posizionato il lettore a circa otto centimetri di distanza dai target: la straordinaria risoluzione dei lettori DataMan ha reso possibile questo accorgimento, garantendo la nitidezza e l'ingrandimento necessari al corretto funzionamento dell'applicazione.

"Dato che i lettori dovevano essere utilizzati nelle diverse fasi produttive, il team di implementazione ha dovuto lavorare a stretto contatto con i fornitori delle relative apparecchiature e tecnologie", ha affermato Lennard Lim, Project Manager. "I lettori DataMan dovevano essere montati sulle macchine fornite da produttori come ad esempio Siemens. Inoltre, il team ha dovuto pianificare attentamente i tempi di installazione e produrre le staffe per sostenere i lettori".

Ottimizzare le capacità

Per adattare ogni soluzione alla relativa applicazione di produzione, il team ha dovuto eseguire svariate prove con diversi livelli di ingrandimento, resi possibili dalla regolazione della lente. Il software doveva essere "addestrato" a leggere i piccolissimi codici 2D, consentendo al sistema di memorizzare le caratteristiche dei codici - come ad esempio il modulo e le dimensioni dei pixel - e di ottimizzare la velocità di lettura.

Un ulteriore problema da affrontare è stato quello di capire come attivare il lettore per ciascun singolo processo. Occorreva anche determinare in che modo i dati del lettore dovevano essere inviati alla rispettiva macchina o al PC.

Per ottenere prestazioni ottimali sono state testate svariate configurazioni alternative. Intensità della luce, valori di esposizione e distanza delle lenti erano soltanto alcuni degli elementi da considerare. I modelli dei componenti provenienti dai vari fornitori dovevano essere studiati attentamente per comprendere l'impatto sulla capacità di lettura.
 
"Siamo molto grati del supporto garantito da Cognex. Anche di fronte alle sfide più difficili, non si sono mai arresi e sono tornati da noi con la soluzione giusta per la produzione. Sono davvero rimasto colpito dalla loro tenacia. Sono riusciti a trovare la soluzione perfetta per noi, in ogni dettaglio", ha affermato Lim.

Per garantire la massima efficienza, gli operatori e i fornitori di macchinari sono addestrati a risolvere i problemi che potrebbero verificarsi nel corso delle operazioni. Questo personale di stabilimento rappresenta la prima linea dell'assistenza tecnica: in caso di necessità, deve sapere come riconfigurare i lettori.

"Con l'implementazione di questo sistema, la nostra resa produttiva è aumentata sensibilmente e ora siamo in grado di risparmiare moltissimo tempo", ha inoltre affermato Limb.

 

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