采用X射线的智能高速的元件计数技术

作者:研发经理:Jan Richarz 博士;产品经理:Bernd Will

“生产线停机”一词应该仅用于计划的设置、转换等,而不是由于计划和库存控制不佳造成的。将准确的元件计数作为日常库存管理的一部分,是连续运转的关键。

保持正确的材料和数量是SMT工艺的一个重要组成部分。通常,即使在最高的大批量生产公司,采购和管理材料也是一项缺乏核心竞争力的工作,往往被忽视。本文针对库存管理的重要性和一个高速智能元件计数器如何有助于这一工作进行讨论。

精确高速元件计数和库存管理的好处

当机器不运转时,钱就在浪费,资源也在浪费。如果公司愿意主动地、预防性地维护SMT设备连续运行,那么维护SMT生产线的材料供给能没有意义吗?很多时候,花时间寻找额外的元件,为丢失的部件订购替代品,并采购安全库存。这涉及其他费用,如隔夜交货和额外保费。当正确地存储元件并进行精确计数时,所有这些都是可以避免的。

除了明显的库存问题外,手工计数元件浪费的时间可以转化为更好地利用资源。手工计数元件通常每卷需要5分钟,尤其是还需要必须将结果记录在纸上并更新。

为了解决这些重要的行业挑战问题,optical control公司与领先的电子制造商合作开发了OC-SCAN CCX,一款专为元件计数开发和优化的免维护X射线系统,通过软件优化应对客户的工艺流程和要求。

专门开发的智能算法

OC SCAN CCX技术不使用通用的图像分析软件包进行修改以适应计数SMD卷盘的任务。对计数算法进行了专门的开发和优化,从零做起,对元件计数的任务进行了优化。这将导致非常灵活、功能强大的图像分析性能,同时保持快速和高效。该技术发展的目的是为了满足电子行业对各种SMD元件的需求。因此,这台机器配备了一种独特的无模型方法,可以不需要预先安装的数据库或元件模型。相反,软件会自动分析图像,感知各个部件,并自动设置。它还不断地建立其卷盘和零件数据库,并重新使用它收集来的计数信息,以减少后续计数的周期时间。这意味着用户在正常操作和不中断的情况下都可以示教软件。但是,请记住,任何自动过程都有其局限性,有时可能无法正确地生成正确的结果。如果发生这种情况,CCX提供了一个独特的以综合实例为基础的示教模式。通常,用户都会惊讶于示教一个复杂的图像分析系统是如此的容易和快捷。这是市场上最容易、最快捷、最方便的示教模式。另外,如果公司不希望他们的一般操作人员进行示教,那么可以将示教工作保存下来,由经过专门培训的人员进行处理。

占地面积小 设计巧妙

紧凑的外形设计,占地面积小(2.84 平方英尺),具有很高的灵活性,适合现有的工作环境。能够调整站立或坐着的工作高度,或切换机器方向,允许用户自定义舒适度与偏好,无论周围环境如何。机器高度是一个质量特征:在x射线源和检测器之间创建了一个很大的距离,将图像的平行影响降低到最小程度。简单地说,这意味着CCX在计数大型元件时表现得更好,特别是当它们密集在一起时。

使用平板探测器,使一个“单镜头”的静止图像可以捕捉17英寸。图像探测器安装在不动轴上,不受运动、沉降和抖动影响,并且不需要多个图像拼接。最终,智能设计带来了短的获取时间,实现了市场上最短的总计数周期时间。作为一种被认可的技术,在CCX中使用的标准盒型探测器,源于医疗应用,但已得到增强,可适用于工业现场的应用。这保证了具有良好测试和设计的设备,具有良好的耐用性、可用性和不会过时的设计性,因为这些类型的探测器都是标准尺寸,可以从不同的供应商获得,并且随着技术的进步不断更新。

软件的灵活性

从一开始,在软件开发的过程中,就将所有的客户反馈集成到软件用户界面的设计和特性是至关重要的。其结果是一个易于使用的软件包,同时又非常灵活,符合电子行业的要求。开发团队将一个简单易用的界面与一个可配置的、可定制的软件结合在一起,以满足几乎所有客户的工艺流程和需求。CCX可以链接到任何第三方软件系统的各种接口,自动更新数量或要求批量数据。还可以修改或扩展默认的软件逻辑以满足客户的需求。在EMS中,一个共同的要求是适应各种各样的工作过程,同时无缝地集成到多个IT基础设施中。CCX的软件设计保证了以快速、适合的解决方案响应客户需求。

电子工业EMS软件

作为电子行业的一种持续需求,optical control多年来专注于客户的需求并从市场反馈中学习。同样重要的是,CCX的开发和优化是在与optical control的关联公司elektron systeme的直接合作下进行的,该公司是一家中等规模的德国EMS供应商,它正在其自身生产中不断地使用和测试CCX的最新版本。与测试一些随机选择相比,拥有大量的SMD卷盘是一个巨大的优势。该软件在实际的电子生产过程中由操作员和一级主管每天进行评估和验证。这样做的结果就是,在这几年的时间里,CCX一直面对着各种各样的元件和需求。因此增加了附加选项,使CCX在物流和生产过程中更加高效。

例如,分组计数模式使客户能够创建两种方法来分组计数结果和相关信息:库存计数和通用组计数。库存计数允许客户在计数过程中收集所有有关卷盘的可用信息,并为终端用户生成最终报告。通用组计数允许计数卷盘群集计数,在随后的结果处理中具有额外的灵活性。此外,CCX为电子元器件和PCB的基本2D质量检测提供了一种检测模式。

加速过程:四卷盘同时进行

所有CCX.3计数器的标准功能是“四卷盘计数”模式,它采用基于传感器的插入卷盘检测模式,以确保正确的操作处理。在扫描卷盘的条形码之后,操作者可以把卷盘放在机器上标记的一个象限中。传感器可以检测到卷盘的位置,软件可以可视化正确的位置。四卷盘计数显著加速了计数。对于7″卷盘,CCX.3可在小于20秒的时间内显示结果。

真实性检查、后处理和操作员支持

自2013年开发以来,元件计数器已经能够执行条形码格式检查和基于规则的条形码解析。有了预先配置的规则,软件就会验证操作人员扫描了卷盘上的正确条形码。它也可以连续扫描一个卷盘上的几个条形码,以获得完全的可追溯性。此外,CCX还提供了一种互相协调的可信性检查,支持操作人员,同时验证计数结果是否正确和合理。此外,CCX提供一个在验证计数结果正确的同时支持操作员的完整的真实性检查。可视化地标记可能的错误位置。这是充分利用和处理计数的先决条件。该软件帮助操作员避免错误,并确保正确的计数结果和持久稳固的数据。我们特别专注于使计数尽可能地安全,以防止因为操作错误而将错误的结果转移到ERP系统。

CCX还提供用于多种可能性的后处理及处理结果,包括完整的客户特定逻辑选项。这使得CCX成为高效生产计划和SMD元件物流的一个重要模块。

制造和测试达到最高质量和安全标准

在X射线系统中,辐射安全是一个主要议题。optical control谨慎行事,争取万无一失:所有OC-SCAN CCX型号都超过了FDA和德国RoV的安全要求。

FDA要求在任何可及表面小于0.5 mR/h(大约5 μSv/h)的排放。德国的规定是比较严格的,设置极限为3 μSv/h。optical control的内部验收极限设定甚至比这还低,低至0.5 μSv/h,在典型操作过程中,在任何时候超过此值的任何OC-SCAN CCX都将不许放过。实际测量结果表明,OC-SCAN CCX的辐射泄漏是接近零的。

结论

从一开始,optical control就是发明和引进基于x射线技术的自动元件计数技术的世界先驱。与Fraunhofer EZRT和德国联邦经济部的专家合作, optical control为电子和SMD物流过程带来了技术创新。现在,已经拥有在这个应用领域多年的丰富经验,公司已经在全球范围内扩展其业务范围,目标是通过精确的库存管理帮助客户节省时间和金钱,同时提高效率。

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