AOI là gì?

Giới thiệu về AOI

AOI, viết tắt của “Automated Optical Inspection” (Kiểm tra Quang học Tự động), là một công nghệ sử dụng thị giác máy tính để nhận dạng và kiểm tra chính xác. Nó là công cụ quan trọng để giải quyết và vượt qua các hạn chế của kiểm tra quang học bằng mắt người. Các chức năng chính của AOI bao gồm phát hiện lỗi, đo lường kích thước và căn chỉnh. AOI có ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm công nghệ cao, bán dẫn, dược phẩm và thực phẩm & đồ uống. Đặc biệt, AOI đóng một vai trò quan trọng trong tự động hóa công nghiệp, với các ngành công nghiệp PCB và màn hình hiển thị là những ứng dụng phổ biến nhất.

Các thành phần chính của hệ thống AOI

Hệ thống AOI bao gồm một số thành phần quan trọng, bao gồm camera, ống kính, cơ cấu, PLC (Điều khiển Logic lập trình), nguồn sáng và máy tính công nghiệp. Các hệ thống này sử dụng công nghệ thị giác máy tính, kết hợp quang học, điều khiển điện, cơ cấu và phần mềm kiểm tra để thực hiện các thao tác phát hiện. Bằng cách cấu hình nguồn sáng và sử dụng kỹ thuật xử lý hình ảnh, hệ thống AOI làm nổi bật các đặc điểm hình ảnh và thực hiện các nhiệm vụ định vị và kiểm tra chính xác. Điều này cho phép sàng lọc hiệu quả các lỗi, tạp chất và bất thường trong các sản phẩm hoàn thiện và bán hoàn thiện trên dây chuyền sản xuất.

Các ngành công nghiệp và ứng dụng của công nghệ AOI

AOI được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất để kiểm tra các khiếm khuyết, hư hỏng, thiếu sót, bụi bẩn, trầy xước, cũng như đọc mã, căn chỉnh, đo lường chính xác và kiểm tra in ấn. Các ngành như ô tô, bán dẫn, điện tử và dệt may đều có lợi từ công nghệ AOI.

Nhu cầu cải thiện năng suất trong ngành sản xuất đã gia tăng do ảnh hưởng tiềm tàng của các lỗi đối với chức năng của sản phẩm. Các dây chuyền sản xuất truyền thống dựa vào phương pháp kiểm tra lỗi thủ công không còn đáp ứng được yêu cầu về kiểm tra toàn diện và hiệu quả sản xuất. Do đó, việc áp dụng các hệ thống AOI đã trở thành phương pháp chính trong việc phát hiện lỗi trong các quy trình công nghiệp.

Các thông số kỹ thuật quan trọng cần xem xét đối với hệ thống AOI

Hệ thống AOI có một số thông số kỹ thuật quan trọng cần được xem xét:
Speed icon: a white stopwatch on a red background

Tốc độ

Đề cập đến số lượng kiểm tra thực hiện mỗi phút hoặc khả năng kiểm tra một chiều dài cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định.

Accuracy icon: a white target on a red background

Độ chính xác

Xác định mức độ chính xác cần thiết, chẳng hạn như phát hiện kích thước với độ chính xác 5µm hoặc 0.005mm.

Field of View (FOV) icon: a white eye on a red background

Tầm nhìn (Field of View – FOV)

Mô tả phạm vi quan sát mà camera ghi nhận trong quá trình kiểm tra.

Lợi ích của AOI trong sản xuất

Công nghệ AOI mang lại một số lợi ích nổi bật trong ngành sản xuất:

Giảm kiểm tra thủ công

AOI cung cấp khả năng đánh giá lỗi chính xác và nhất quán hơn so với kiểm tra bằng mắt người hoặc sử dụng dụng cụ quang học thủ công.

Cải thiện tốc độ kiểm tra

Các hệ thống AOI được trang bị camera độ phân giải cao có thể phát hiện các chi tiết mà mắt thường khó nhận ra. Chúng cũng vượt qua các hạn chế về hiệu quả của phương pháp kiểm tra bằng mắt người truyền thống.

Kiểm soát chất lượng đồng nhất

Các hệ thống AOI cung cấp việc phát hiện lỗi đồng đều, đảm bảo rằng mỗi bộ phận được kiểm tra với cùng một mức độ chính xác, giảm thiểu lỗi do con người.

Giảm chi phí lao động

Bằng cách tự động hóa quy trình kiểm tra, hệ thống AOI giảm bớt sự cần thiết của lao động thủ công, từ đó giảm chi phí vận hành tổng thể.

Thách thức và Hạn chế của Hệ thống AOI

Mặc dù các hệ thống AOI được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất, chúng cũng có những hạn chế và thách thức nhất định:

Cài đặt và Tùy chỉnh Phức tạp

Các hệ thống AOI có thể phức tạp và cần tùy chỉnh cao, khiến việc cài đặt và vận hành trở nên khó khăn. Chúng gặp khó khăn trong việc xử lý các khuyết tật sản phẩm phức tạp, nền hình ảnh và sự thay đổi ánh sáng.

Phát hiện Sai Dương Tính và Phát hiện Thừa

AOI dựa vào các thuật toán truyền thống, thường được cài đặt với các tham số nghiêm ngặt. Điều này có thể dẫn đến các kết quả phát hiện thừa hoặc sai dương tính do độ nhạy với các điều kiện ngoại vi như sự thay đổi ánh sáng. Do đó, kiểm tra thủ công bổ sung thường cần thiết để giảm thiểu sai dương tính.

Khuyết Tật Phức Tạp và Không Đều

Các hệ thống AOI có thể gặp khó khăn trong việc xác định và phân loại chính xác các khuyết tật phức tạp, yêu cầu các kỹ thuật xử lý hình ảnh tiên tiến. Các hình dạng không đều, khuyết tật tinh vi, hoặc khuyết tật ở những khu vực khó tiếp cận có thể gây khó khăn cho các hệ thống AOI.

Phụ Thuộc Vào Các Tham Số Khuyết Tật Được Xác Định Trước

AOI dựa vào các cơ chế quyết định theo quy tắc, phụ thuộc vào các tham số đã được xác định trước để phát hiện khuyết tật mẫu. Điều này có thể dẫn đến việc bỏ sót các khuyết tật không tuân theo các tham số định nghĩa, gây ra các vấn đề thiếu sót.

Yêu Cầu Về Thiết Bị và Điều Kiện

AOI rất phụ thuộc vào sự kết hợp chính xác của các nguồn sáng, camera và ống kính. Việc cài đặt cần phải xem xét vật liệu, màu sắc và hình dạng của vật thể để nâng cao độ tương phản và có được hình ảnh phù hợp.

Chi Phí Cao và Yêu Cầu Bảo Dưỡng

Hệ thống AOI có thể rất đắt đỏ khi mua sắm và duy trì. Chi phí đầu tư ban đầu bao gồm thiết bị chuyên dụng như camera độ phân giải cao và phần mềm tiên tiến. Việc bảo trì và hiệu chỉnh định kỳ cũng là cần thiết để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

Vai trò của AOI trong Sản xuất Hiện đại

Công nghệ AOI đã đóng một vai trò quan trọng trong ngành sản xuất bằng cách cung cấp khả năng kiểm tra tự động. Nó mang lại những lợi thế như tăng độ chính xác, cải thiện tốc độ kiểm tra và tính nhất quán trong phát hiện lỗi. Tuy nhiên, AOI cũng có những hạn chế liên quan đến việc xử lý các khuyết tật phức tạp, thời gian cài đặt, chi phí và sự phụ thuộc vào các tham số định nghĩa trước. Là một sự thay thế, phần mềm kiểm tra AI cung cấp khả năng nhận diện khuyết tật tiên tiến, thời gian cài đặt nhanh hơn và giảm yêu cầu về mẫu so với hệ thống AOI, khiến AI trở thành một lựa chọn hấp dẫn trong một số ứng dụng sản xuất.
Photograph of an industrial AOI system. A camera is positioned above. The AOI system is likely checking for defects.