Lexmark améliore la précision des tests des cartouches d’encre

Author(s):
Ed Coleman - Lexmark International Inc.

Industry:
Consumer Goods, Electromechanics/ Electrotechnics, Manufacturing, Machines/Mechanics, Electronics

Products:
High-Speed Digitizers, Modular Instruments, PXI/CompactPCI, High-Speed Digital I/O, LabVIEW

The Challenge:
Améliorer la précision des mesures et la vitesse des E/S numériques du test électrique de cartouches à jet d’encre.

The Solution:
Faire évoluer un système d’instrumentation de tests basé PC existant pour bénéficier des performances de la Mixed-Signal Suite 100 MHz de National Instruments (numériseur haute résolution PXI-5122 et générateur/analyseur de formes d’ondes numériques PXI-6552).

Chez Lexmark, nous développons, fabriquons et fournissons des solutions d’impression, comme des imprimantes laser et à jet d’encre et les consommables associés. Les sociétés présentes sur le marché très compétitif des imprimantes s’appuient sur d’importants volumes de production, des temps de mise sur le marché très courts et une attention particulière portée à la réduction des coûts pour assurer leurs marges. Dans un tel contexte, les ingénieurs doivent développer rapidement des systèmes de tests adaptés à de gros volumes de production. La maintenance et les coûts du système sont essentiels dans la mesure où nous devons répliquer et déployer le système de tests sur les chaînes de production aux quatre coins du monde. C’est pourquoi nous avons choisi une solution basée PC pour tester les cartouches utilisées avec la famille des imprimantes à jet d’encre Lexmark P707, Z705, Z605, Z65, X5150, X6150 et X6170.

Petit historique
En 1997, nous avons commencé à utiliser la carte PCI de numérisation NI 5102 installée dans un PC, en développant les programmes de test sous LabVIEW. Ce numériseur offrait une résolution de 8 bits et une vitesse d’échantillonnage de 20 Méch./s. Pour tester les cartouches d’encre, le numériseur mesurait de façon séquentielle la résistance de plus de 200 buses d’encre. Nous stimulions la cartouche en utilisant une carte de commande numérique personnalisée qui émulait les patterns numériques générés par l’imprimante. Nous faisions passer le courant à travers une résistance unique connectée à un amplificateur opérationnel, et le numériseur NI 5102 mesurait la sortie de cet amplificateur. Une autre exigence du système de tests était que chaque buse ne soit pas stimulée plus d’une microseconde. Sinon, la buse risquait d’être endommagée. La solution du numériseur sur PC permettait sans problème d’acquérir un signal précis dans une fenêtre d’une microseconde. En 1999, nous avons dû remplir des besoins de test plus exigeants pour améliorer la qualité et accroître la production en intégrant le numériseur à résolution variable NI 5911, qui offrait une résolution de 12 bits à une vitesse d’échantillonnage de 12,5 Méch./s. La migration du NI 5102 vers le NI 5911 s’est résumée à un remplacement de carte puisque chacune utilisait le même driver logiciel.

Une vitesse et une précision accrues avec les cartes NI 5122 et NI 6552
En 2003, nous sommes passés au module NI PXI-5122, un numériseur offrant une résolution de 14 bits et une vitesse d’échantillonnage de 100 Méch./s. Le NI 5122 ne s’est pas contenté de dépasser nos attentes en termes de vitesse et de précision, mais il nous a aussi permis de préserver notre investissement en ce qui concerne le logiciel de test automatique. En utilisant les exemples de code fournis avec le module PXI, le programme développé pour le numériseur NI PCI-5102 était très simple à mettre à niveau pour piloter le NI PXI-5122. Nous avons continué à utiliser le même logiciel développé initialement pour le numériseur NI PCI-5102, en le faisant évoluer pour satisfaire nos besoins en termes de tests actuels et futurs, en profitant des performances élevées du numériseur haute résolution NI 5122. Nous avions besoin d’E/S numériques haute vitesse pour contrôler la tête d’impression à jet d’encre lors des mesures de résistance. Une fois encore, les produits National Instruments ont offert les performances nécessaires tout en permettant de réduire les coûts de l’équipement. En 2001, nous avons migré vers une carte d’E/S numériques haute vitesse NI 6534 plutôt qu’une autre solution trois fois plus chère. En tout, nous avons pu économiser plusieurs centaines de milliers de dollars. Avec le générateur/analyseur de formes d’ondes numériques NI PXI-6552 à 100 MHz, nous avons mis à jour le système de tests en quelques semaines grâce à l’interface de programmation intuitive et plus de 40 exemples de code fournis. Les autres solutions étaient plus chères, nécessitaient plus de temps de développement et ne proposaient pas une résolution de 10 nanosecondes.

Une transition facilitée
Nous continuons d’adapter nos systèmes de tests pour satisfaire l’évolution de nos besoins avec un temps de développement minimal grâce à l’instrumentation modulaire sur PC et à LabVIEW. En intégrant les instruments NI 5122 et NI 6552, et en exploitant LabVIEW 7 Express, nous avons amélioré la qualité de nos produits et notre production tout en augmentant les performances de nos tests avec un minimum de dépenses de développement.

Novembre 2005

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Ed Coleman
Lexmark International Inc.
Tel: +1 859 232 2803
coleman3@lexmark.com

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