Dòng máy này là giải pháp quan trọng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại, đặc biệt trong các ngành điện tử, cơ khí, dược phẩm và thực phẩm. Sau đây, cùng Intech Group tìm hiểu cấu tạo và ứng dụng của nó qua bài viết sau đây: 

Máy tự động kiểm tra ngoại quan sản phẩm là gì?

Máy tự động kiểm tra ngoại quan sản phẩm, hay còn gọi là Automatic Optical Inspection Machine (AOI) là thiết bị công nghệ cao sử dụng hệ thống camera, cảm biến quang học và phần mềm xử lý hình ảnh để tự động phát hiện vết nứt, trầy xước, biến dạng, sai lệch màu sắc, hình dạng hoặc kích thước không đạt yêu cầu trong quá trình sản xuất.

Máy kiểm tra ngoại quan tự động là một phần quan trọng trong dây chuyền kiểm soát chất lượng hiện đại, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất điện tử (kiểm tra PCB, linh kiện), cơ khí chính xác, dược phẩm (kiểm tra viên thuốc, bao bì), thực phẩm (kiểm tra đóng gói, hình dạng sản phẩm). Việc tích hợp AOI trong sản xuất không chỉ giúp phát hiện sớm lỗi mà còn góp phần giảm chi phí tái chế, loại bỏ và bảo hành.

Cấu tạo của máy tự động kiểm tra ngoại quan sản phẩm

Để đạt được hiệu quả kiểm tra tối ưu, máy tự động kiểm tra ngoại quan sản phẩm (Automatic Optical Inspection – AOI) được tích hợp nhiều thiết bị và công nghệ tiên tiến. Dưới đây là những thành phần chủ yếu thường thấy trong máy kiểm tra ngoại quan tự động:

Camera độ phân giải cao

Camera là thiết bị quan trọng hàng đầu trong hệ thống máy kiểm tra ngoại quan tự động. Chức năng là thu thập hình ảnh chi tiết bề mặt sản phẩm để phân tích:

• Camera đơn sắc (đen trắng): Phù hợp với các ứng dụng yêu cầu kiểm tra hình dáng, đường nét chính xác.

• Camera đa sắc (màu): Giúp phát hiện sai lệch màu sắc, vết ố, mờ nhạt hay phân biệt màu của các linh kiện.

Hình ảnh từ camera cho phép phát hiện các khuyết tật như vết nứt, trầy xước, cong vênh, lệch hình dạng, thiếu linh kiện,...

Hệ thống chiếu sáng chuyên dụng

Ánh sáng là yếu tố không thể thiếu để tạo điều kiện quan sát tối ưu cho camera. Các loại ánh sáng phổ biến trong máy AOI bao gồm:

• Đèn LED đồng đều: Đảm bảo ánh sáng rõ nét, hỗ trợ phân tích hình ảnh chuẩn xác.

• Chiếu sáng từ nhiều góc độ: Giúp làm nổi bật các khuyết tật nhỏ hoặc các chi tiết phức tạp.

• Chiếu sáng bằng laser (nếu có): Dùng trong các hệ thống yêu cầu đo lường độ sâu, độ cao.

Hệ thống ánh sáng có thể tùy chỉnh linh hoạt tùy theo loại sản phẩm và yêu cầu kiểm tra.

Cảm biến quang học

Cảm biến quang học hỗ trợ thu thập dữ liệu bề mặt sản phẩm một cách nhanh chóng và chính xác. Chức năng nổi bật:

• Phát hiện lỗi không thể nhìn thấy bằng mắt thường

• Tăng độ nhạy và độ chính xác của hệ thống kiểm tra

• Giảm thiểu rủi ro bỏ sót lỗi nhỏ, tinh vi

Đây là thiết bị đặc biệt quan trọng trong các ngành yêu cầu độ chính xác cao như điện tử, cơ khí chính xác, y tế.

Phần mềm xử lý hình ảnh và trí tuệ nhân tạo (AI)

Phần mềm là trung tâm xử lý của hệ thống AOI, bao gồm các chức năng:

• So sánh hình ảnh thực tế với tiêu chuẩn mẫu để phát hiện điểm sai lệch.

• Phân loại sản phẩm đạt và không đạt yêu cầu một cách tự động.

• Học máy (Machine Learning): AI có thể ghi nhớ và phân tích các mẫu khuyết tật, từ đó cải thiện độ chính xác qua thời gian.

Các thuật toán AI giúp máy tự động thích nghi và giảm thiểu tỷ lệ sai sót trong kiểm tra hàng loạt.

Bộ điều khiển trung tâm (Controller)

Đây là phần quan trọng nhất giúp điều khiển toàn bộ hoạt động của máy, từ việc điều chỉnh góc quay của camera, kiểm soát ánh sáng, cho đến xử lý và truyền dữ liệu tới hệ thống quản lý sản xuất.

Hệ thống băng tải hoặc khay đỡ sản phẩm

Giúp vận chuyển sản phẩm vào vùng kiểm tra một cách chính xác và ổn định, đảm bảo camera chụp đúng vị trí cần thiết.

Cơ cấu phân loại tự động

Sau khi kiểm tra, các sản phẩm sẽ được phân loại thành "đạt chuẩn" và "không đạt chuẩn". Bộ phận này giúp loại bỏ sản phẩm lỗi khỏi dây chuyền một cách tự động, không cần can thiệp thủ công.

Bên cạnh đó, hệ thống băng tải hoặc băng chuyền tự động cũng là một bộ phận quan trọng trong máy kiểm tra ngoại quan tự động. Hệ thống này đảm nhận vai trò vận chuyển sản phẩm liên tục qua các vị trí kiểm tra, đảm bảo quy trình diễn ra trơn tru giúp máy có thể kiểm tra được nhiều sản phẩm liên tiếp.

Những loại khuyết tật được xác định trong AOI thường gặp?

Máy kiểm tra ngoại quan tự động (AOI) được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nhờ khả năng phát hiện chính xác các khuyết tật về hình dạng, vị trí và kết nối trên sản phẩm, đặc biệt là trong ngành điện tử. Dưới đây là những loại lỗi thường gặp mà hệ thống AOI có thể phát hiện:

Khuyết tật bề mặt phổ biến

Các lỗi vật lý ảnh hưởng đến hình thức và chất lượng sản phẩm như: Vết xước, nốt sần, cong vênh, vết nứt, lõm, bong tróc…

Khuyết tật trong kiểm tra linh kiện gắn bề mặt (SMT)

Linh kiện bị thiếu hoặc sai loại, lệch vị trí, sai chiều, xoay sai cực, lỗi về mối hàn bao gồm mối hàn thiếu, hàn quá nhiều, cầu hàn, hoặc mối hàn không đều, linh kiện bị lật, hỏng, nứt vỡ, sai số chiều cao, dán không đều quanh chân linh kiện, hoặc thiếu thiếc hàn dẫn đến kết nối không ổn định.

Khuyết tật trên bảng mạch in (PCB)

Vi phạm độ rộng đường dẫn, vi phạm khoảng cách giữa các mạch, đứt lỗ, vết cắt, mạch đứt, thiếu hoặc thừa đồng, thiếu pad (đệm), đầu nối không mong muốn (short circuit), lắp sai vị trí các thành phần gây lỗi toàn mạch hoặc giảm hiệu suất hoạt động

Ứng dụng của máy kiểm tra ngoại quan tự động trong sản xuất công nghiệp

Nhờ khả năng kiểm tra nhanh, chính xác và không tiếp xúc, máy tự động kiểm tra ngoại quan sản phẩm ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra. Dưới đây là những ứng dụng phổ biến nhất của máy kiểm tra ngoại quan tự động:

Ứng dụng trong ngành sản xuất điện tử

Kiểm tra bảng mạch in (PCB): Máy AOI giúp kiểm tra chính xác các linh kiện điện tử như tụ điện, điện trở, IC, điểm hàn và đường mạch dẫn. Thiết bị có khả năng phát hiện các lỗi phổ biến như hàn sai, mạch đứt, linh kiện thiếu hoặc đặt sai vị trí.

Kiểm tra màn hình hiển thị (LCD, LED, OLED): Máy kiểm tra các khuyết tật bề mặt như điểm chết, sọc màu, trầy xước hoặc sai lệch màu sắc, đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng thị giác cao nhất.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp ô tô

Kiểm tra linh kiện cơ khí: Máy AOI kiểm tra các chi tiết như phanh, bánh răng, động cơ, thân vỏ để phát hiện các lỗi như nứt, lệch hình, sai kích thước hoặc trầy xước.

Kiểm tra đèn ô tô: Máy đảm bảo các bộ đèn đáp ứng tiêu chuẩn về độ sáng, sự đồng đều ánh sáng và màu sắc, từ đó nâng cao độ an toàn khi vận hành.

Ứng dụng trong ngành dược phẩm

Kiểm tra bao bì dược phẩm: Phát hiện các khuyết tật như vết rách, vết nứt, in sai thông tin, hoặc bao bì hư hỏng giúp đảm bảo thuốc được bảo quản đúng cách và an toàn cho người dùng.

Kiểm tra viên thuốc: Máy AOI kiểm tra các viên thuốc về hình dạng, màu sắc, kích thước, từ đó loại bỏ những viên không đạt chuẩn hoặc bị lỗi hình thức.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp nhựa

Kiểm tra sản phẩm nhựa: Máy phát hiện các lỗi bề mặt như biến dạng, nứt, rỗ khí, bavia, đảm bảo tính thẩm mỹ và chất lượng cơ học của sản phẩm nhựa.

Phân loại sản phẩm: Máy AOI phân loại sản phẩm theo kích thước, hình dạng, màu sắc, hỗ trợ tự động hóa dây chuyền đóng gói hoặc xuất hàng.

Kết luận

máy tự động kiểm tra ngoại quan sản phẩm là công cụ kiểm soát chất lượng hiệu quả, giúp doanh nghiệp giảm lỗi sản phẩm, tiết kiệm chi phí nhân công và nâng cao độ tin cậy trong sản xuất. Với khả năng ứng dụng rộng rãi trong các ngành như điện tử, ô tô, dược phẩm và nhựa, máy AOI đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình tự động hóa hiện đại.

>> Tham khảo dây chuyền phân loại sự dụng cảm biến: Dây chuyền phân loại sản phẩm