Изготовление и сборка печатных плат для настольных сканеров штрихкодов (1D, 2D и презентационных).

Компания Highleap Electronics производит печатные платы и сборки для настольных сканеров штрихкодов, предназначенных для одномерных/двумерных презентационных сканеров, стационарных сканирующих модулей, USB-считывателей для прилавков и многоинтерфейсных устройств для сканирования штрихкодов. При проверке продукции основное внимание уделяется утвержденному модулю сканирования или сканера, геометрии линзы и освещения, контроллеру декодирования, триггеру/обратной связи с пользователем, интерфейсу хоста, окну корпуса и функциональному тестированию с использованием эталонной этикетки, а не предполагается универсальная поддержка штрихкодов или драйверов.

Семейства печатных плат для настольных сканеров штрихкодов, предназначенные для розничной торговли, здравоохранения и стационарных считывателей.

Настольные сканеры штрихкодов включают в себя компактные презентационные считыватели, всенаправленные счетчики, модули для стационарного монтажа и универсальные сканеры 1D/2D изображений. Архитектура печатной платы меняется в зависимости от оптического модуля, подсветки, интерфейсов хоста и обратной связи от пользователя. Сканер, использующий модуль камеры/сканера и процессор декодирования, не должен изготавливаться по аналогии со старыми лазерными линейными считывателями, а промышленный модуль для стационарного монтажа имеет иные механические и соединительные ограничения, чем корпус для розничной торговли.

Стандарт GS1 определяет широко используемые одномерные и двухмерные символики штрихкодов, но поддержка штрихкодов в конечном итоге определяется механизмом декодирования сканера и программным обеспечением. Завод по производству печатных плат должен проверять утвержденный заказчиком набор символов и тестовые этикетки, вместо того чтобы утверждать, что плата считывает любой одномерный/двумерный код, потому что она содержит датчик изображения.

Интеграция системы формирования изображения, линзы, освещения и прицельного оборудования.

Для сканеров изображений оптический тракт является частью проблемы электронного производства. Центр сенсора, фокусировка объектива, угол наклона светодиода подсветки и расстояние между передними окнами — все это влияет на производительность декодирования. Плата, передающая чистое изображение с камеры на стенде, может выйти из строя в конечном корпусе, если окно отражает прицельный светодиод, сенсор наклонен или положение объектива изменяется во время сборки.

Элементы управления сканирующим модулем

• Идентификатор устройства визуализации/модуля: Необходимо контролировать утвержденный датчик или сканирующий модуль, а также их версию. При проектировании датчиков прямого действия следует соблюдать те же правила чистоты, что и при проектировании других устройств. производство печатных плат для камер.
• Объектив и фокусировка: Корпус объектива, резьбовой/клеевой процесс и мишень фокусировки входят в состав выпущенного оптического узла. Контур печатной платы и опорная точка датчика должны обеспечивать повторяемую оптическую юстировку.
• Светодиоды подсветки: Светодиодная часть, полярность, компоненты управления током и механический угол должны соответствовать проверенной оптике. Более высокая яркость не означает автоматически лучшее качество, поскольку отражение от окна может уменьшить запас декодирования.
• Система прицеливания: Сборка и тестирование лазерных или светодиодных целеуказательных схем должны производиться/тестироваться только в соответствии с проектом, определенным заказчиком. Окончательная ответственность за соответствие оптическим требованиям и требованиям безопасности лежит на производителе готового изделия.
• Взаимосвязь модулей: Отдельный сканирующий модуль может подключаться через гибкий печатный кабель или жгут проводов; включая реальный кабельная сборка В пилотных сборках целостность сигнала и деформация не оцениваются изолированно.

Процессор декодирования, память, триггер и электроника обратной связи с пользователем

Декодирование штрихкодов может выполняться внутри выделенного модуля сканирования, локального SoC/MCU или хост-приложения. При производстве следует сохранять эту границу. Если основная печатная плата содержит декодер, тактовые генераторы, флэш-память/DDR, драйвер зуммера, датчик запуска/приближения и светодиоды состояния, то для них требуется контролируемая прошивка и конфигурация тестирования. Если декодированием занимается модуль сканирования, основная плата может только передавать декодированные данные и управлять состоянием питания/запуска.

Когда микроконтроллер или система на кристалле хранят настройки символики, режим интерфейса или идентификатор продукта, программирование микроконтроллера Необходимо включить этап контролируемого получения изображения и проверки. Критические модули декодирования, датчики и линзы должны оставаться на утвержденных носителях. компонентный источник Список составлен потому, что совместимая с пакетом замена может изменить оптику, прошивку или поддерживаемые коды.

Платы сканера с USB, последовательным и многоинтерфейсным подключением

Настольные сканеры часто предлагаются в нескольких вариантах интерфейса хоста. Один и тот же корпус может поставляться с интерфейсами USB HID/клавиатурный, USB последовательный, RS-232 или другим встроенным интерфейсом. Эти характеристики зависят от контроллера/прошивки. Поставщик печатных плат не должен определять режим хоста только по разъему, и сканер, который идентифицирует данные через USB, не обязательно настроен на вывод данных штрихкода в правильном формате.

• USB: производство утвержденного Электроника USB-интерфейса Внедрение, поддержка сети ESD и разъемов, затем проверка идентификации устройства и передача декодированных данных.
• Последовательный / встроенный: Определить уровень электрического тока, распиновку разъема, скорость передачи данных/конфигурацию и команду тестирования для предполагаемого устройства. коммуникационные интерфейсы.
• Наполнение параметров интерфейса: Одна печатная плата может поддерживать различные разъемы только в том случае, если ее размещение, прошивка и упаковка привязаны к контролируемому артикулу.
• Порты, доступные пользователю: Области разъемов и триггеров должны следовать по пути разряда и производственному процессу. Защита от электростатического разряда управление элементами управления.

Сборка печатной платы сканера, механика окна и сборка первого образца.

Основные причины неполадок в работе пилота часто носят механический характер: центр изображения, наклон окна, расстояние между линзой и окном, выравнивание спускового механизма и натяжение кабеля. Эти параметры невозможно определить только с помощью автоматического оптического контроля. Первый образец следует собрать в репрезентативный корпус с окончательным оптическим окном и подставкой/креплением, чтобы оценить отражения, фокусировку и положение прицеливания при той же геометрии, которую будет использовать заказчик.

• Оптическая чистота: Поверхности датчиков/линз/окон должны быть защищены в процессе оплавления припоя, очистки и окончательной сборки.
• Материал окна: Покрытие, оттенок и толщина могут влиять на освещение и качество изображения; во время пилотной проверки используйте утвержденное окно.
• Крепление разъема: USB-кабели или кабели со съемным интерфейсом подвергаются многократному использованию, поэтому следует использовать их с отсоединенными механическими креплениями.
• Расположение сидений сканирующего двигателя: Положение модуля, винты, зажимы или поролон не должны наклонять оптическую ось.
• Соответствие платы и корпуса: дизайн, специфичный Обзор DFM Перед окончательной фиксацией процесса сборки и монтажа панели следует предусмотреть оптические/механические защитные меры.

Сканеры в режиме презентации нуждаются в оптическом управлении, выходящем за рамки базового декодирования.

Предполагается, что сканер для презентаций будет считывать коды без необходимости тщательного выравнивания этикетки оператором. Это делает поле зрения, глубину резкости, отражение от окна, распределение освещения и автоматическое срабатывание более важными, чем в жестко контролируемом устройстве с фиксированным креплением. Завод по производству печатных плат не проектирует эти оптические характеристики, но он должен достаточно точно воспроизвести расположение датчиков и светодиодов, чтобы проверенная оптическая геометрия сохранилась после серийной сборки.

В первом варианте образца следует использовать окончательное переднее окно, рамку и любые антибликовые или фильтрующие элементы. Прозрачная крышка прототипа, изготовленная из другого пластика, может изменить отражения настолько, чтобы скрыть производственный дефект. Если сканер использует датчик приближения для активации/запуска в режиме громкой связи, следует проверить открытие и пороговое значение этого датчика в окончательном корпусе, чтобы изделие не срабатывало постоянно на собственное окно и не пропускало приближающуюся этикетку.

Для декодирования прошивки и конфигурации требуется тот же уровень детализации, что и для аппаратного обеспечения.

• Включить символику: Заказчик должен определить, какие коды включены по умолчанию и хранится ли конфигурация во флэш-памяти/EEPROM.
• Форматирование префикса/суффикса: При выводе данных с клавиатуры или через последовательный порт можно добавлять терминаторы и форматирование, специфичное для конкретного приложения; производственный процесс должен проверить утвержденную конфигурацию.
• Поведение прицеливания/освещения: Режимы запуска и время работы светодиодов могут изменяться в результате обновлений прошивки и должны контролироваться в соответствии с версией.
• Режим интерфейса: Варианты USB/последовательного порта могут использовать одно и то же оборудование, но требуют разных идентификаторов устройств или сопоставления выходных сигналов.
• Редакция библиотеки Decode: Обновление модуля/прошивки может изменить поддерживаемые символы или режим чтения без изменения печатной платы; в первой статье следует указать утвержденную версию.

Различия между стационарными, настольными и встраиваемыми сканерами.

Стационарные считыватели, установленные внутри киосков или автоматизированного оборудования, могут сталкиваться с узким и точно определенным местом для размещения этикетки, в то время как настольные сканеры должны выдерживать большой объем предъявления, регулируемый пользователем. Встраиваемые модули также могут быть установлены за специальными окнами, которые производитель сканера никогда не видит. Поэтому в запросе предложений следует указывать окончательное оптическое окно и рабочее расстояние для встраиваемых продуктов, а не только номер детали сканирующего модуля.

В промышленных стационарных считывателях могут использоваться внешние входы запуска, выходы состояния или более надежные разъемы питания/связи. В презентационных продуктах для розничной торговли акцент делается на компактную прокладку USB-кабеля, акустический эффект звукового сигнала и эстетичный внешний вид. Рассмотрение обоих вариантов как единой «печатной платы сканера штрихкодов» может скрыть различия в разъемах, входах/выходах и корпусе, которые имеют значение на этапе внедрения продукта.

Функциональное тестирование сканера штрихкодов с использованием эталонных одномерных и двухмерных символов.

При приемке продукции следует использовать детерминированный набор утвержденных заказчиком этикеток, представляющих символику и рабочие расстояния, необходимые для данного артикула. ​​Линия не обязательно должна воспроизводить все условия розничной торговли или здравоохранения, но она должна доказывать, что оптический модуль, декодер, триггер, обратная связь и интерфейс хоста работают вместе в конечном корпусе.

1. Программирование и идентификация: Загрузите утвержденное программное обеспечение/конфигурацию и проверьте подлинность сканера.
2. Оптический стартап: Проверьте функции визуализации/освещения/наведения и самодиагностику любого модуля.
3. Справочное декодирование: Прочитайте необходимые одномерные и/или двухмерные тестовые метки на заданных расстояниях/ориентациях.
4. Режимы запуска: При наличии функции ручного запуска упражнений, режима презентации/близости или непрерывного режима, выполняйте упражнения в любом из этих режимов.
5. Вывод хоста: Проверьте декодированную строку данных/отчет через выбранный USB/последовательный интерфейс.
6. Обратная связь: Подтвердите корректное отображение работы светодиода/зуммера (успешное/неправильное) в собранном корпусе.

Highleap может реализовать функциональное тестирование с использованием утилиты сканирования клиентов, эталонных штрихкодов и пределов прохождения/непрохождения. Набор тестов должен контролироваться версиями прошивки, чтобы последующее обновление библиотеки декодирования не привело к незаметному изменению приемки в производстве.

Тестовые наборы для проверки штрихкодов должны отражать предполагаемое применение, а не каждый возможный символ.

Производственная линия не нуждается в неконтролируемом сборе розничных этикеток. Производитель оборудования должен определить небольшой эталонный набор, демонстрирующий необходимые одномерные/двумерные символики, размеры печати, контрастность и рабочие расстояния для данного артикула. ​​Этот набор должен быть стабильным и отслеживаемым, поскольку изменение качества этикеток может привести к тому, что исправный сканер будет выглядеть неисправным, или позволит пройти проверку из-за слабого оптического узла. Поврежденные эталонные этикетки следует заменять в рамках контролируемого процесса, а не копировать многократно.

Для конфигурируемых продуктов тестирование также должно подтверждать настройки декодирования по умолчанию после программирования. Сканер может физически декодировать символ, но не сообщить о нем, поскольку эта символика отключена, или он может добавить префикс/суффикс, который хост-приложение интерпретирует неправильно. Поэтому приемка на заключительном этапе производства должна проверять фактическую строку данных или отчет, доставленный хосту, а не только звуковой сигнал. Это особенно важно для сканеров, поставляемых в POS-системы, системы здравоохранения или киоски, где хост ожидает фиксированный формат.

Исходные данные для запроса коммерческого предложения на производство печатных плат для настольного сканера штрихкодов.

В запросе на ценовое предложение по сканеру следует указать сканирующий модуль и оптические/механические характеристики. Указание только основной печатной платы не включает компоненты, определяющие фокусировку, освещение, запас декодирования и время сборки.

• Файлы Gerber/ODB++, чертеж для изготовления, структура слоев и контур платы.
• Спецификация компонентов с указанием точного номера модуля сканирования/визуализации, объектива, осветительных/наводящих устройств, процессора, памяти, разъемов и аудио/светодиодных компонентов.
• 3D/механические данные для центра сенсора, оптического окна, расстояния между линзами, триггера и подставки/корпуса.
• Правила программирования прошивки/библиотеки декодирования и конфигурации/идентификации.
• Определение интерфейса хоста и требования к кабелям/разъемам.
• Справочный набор штрихкодов, расстояние/ориентация сканирования и процедура прохождения/непрохождения.
• Количество зависит от типа сканера: 1D/2D, USB/последовательный и стационарный/презентационный.