Panduan Inspeksi Optik Otomatis (AOI): Semua yang Perlu Anda Ketahui Tentang Mesin AOI

Penulis: Ng Ci Xuan – Mahasiswa Magang Litbang

Editor: Bryan Ng – Manajer Pemasaran

Editor: Preethi – Insinyur Dukungan Teknis

1. Apa itu Inspeksi Optik?

Sebelum kita menyelami penjelasan tentang mesin inspeksi optik otomatis (AOI), mari kita pahami apa itu inspeksi optik di industri ini.

Inspeksi optik memainkan peran penting dalam pembuatan optik untuk memeriksa dan menjaga kualitas optik, seperti memeriksa goresan dan penggalian permukaan optik berdasarkan standar yang berbeda.

Inspeksi dapat dilakukan baik oleh seseorang, yang dikenal sebagai inspeksi manual, atau mesin inspeksi optik.

Pemeriksaan manual dilakukan dengan mata telanjang atau menggunakan alat bantu seperti pembesar lensa tunggal, pembanding optik, dan mikroskop optik.

Namun, menggunakan alat bantu ini membutuhkan pergeseran optik yang meningkatkan kemungkinan merusak optik dan juga tidak dapat mendeteksi kekurangan secara kuantitatif. Dengan demikian, penilaian bervariasi antara inspektur yang berbeda.

Ini adalah saat mesin AOI berperan dalam membuat inspeksi optik lebih mudah dan lebih cepat, dibandingkan dengan inspeksi manual tradisional.

Pemeriksaan optik dilakukan pada setiap tahap proses manufaktur sebelum barang dinyatakan dalam kondisi baik dan siap untuk dijual.

2. Apa itu Pemeriksaan Optik Otomatis?

AOI adalah teknik berbasis mesin yang biasanya digunakan dalam industri manufaktur optik. Ini digunakan untuk memeriksa dan mengesahkan optik seperti optik datar, melengkung, berlapis, dan optik dengan bahan berbeda.

Optik datar termasuk jendela, cermin, dll., Sedangkan optik melengkung mencakup lensa dengan kelengkungan yang berbeda.

AOI menggunakan optik untuk mengambil gambar guna mengevaluasi kesalahan potensial seperti cacat dimensi dan cacat permukaan (misalnya penggalian, goresan, serpihan tepi, gelembung, noda, cacat pengotor, dll.). Ini memberikan pemeriksaan yang cepat dan tepat untuk memastikan bahwa produk berkualitas tinggi tanpa cacat produksi.

Dengan meningkatnya kompleksitas produk dan ukurannya menjadi lebih kecil, pemeriksaan manual menimbulkan tantangan serius bagi pekerja dan oleh karena itu AOI memiliki peran penting dalam memastikan kualitas produk.

3. Prinsip Kerja Mesin AOI

Mesin AOI bergantung pada tiga aspek penting – Penerangan, Kamera Visi Mesin, dan Perangkat Lunak Pemrosesan.

3.1 Iluminasi

Optik ditempatkan di bawah sumber cahaya yang sangat terang. Dengan memilih sumber cahaya yang sesuai, seseorang dapat memproyeksikan berbagai jenis cacat dengan lebih mudah.

Mesin AOI sebelumnya menggunakan berbagai gaya iluminasi, seperti lampu neon, pijar, ultraviolet, dan inframerah, tetapi dengan kemajuan teknologi cahaya, mesin yang lebih baru sekarang menggunakan lampu LED dalam warna seperti merah, hijau, putih, dan biru. 

Pencahayaan LED memberikan bentuk pencahayaan yang lebih stabil dan meskipun keluaran cahayanya akan berkurang seiring waktu, dapat diimbangi dengan meningkatkan arus. Jumlah cahaya juga dapat dikontrol menggunakan LED.

Dengan demikian, LED terutama lampu sorot koaksial, lampu cincin, dan lampu kolimasi terbukti jauh lebih cocok untuk berbagai aplikasi penglihatan dan penerangan seragam daripada lampu neon dan lampu pijar.

Selain jenis pencahayaan, posisi sumber cahaya juga penting. Ini harus memastikan bahwa semua area cukup terang untuk menyoroti ketidaksempurnaan dan oleh karena itu penyesuaian mungkin diperlukan untuk layanan yang berbeda.

3.2 Kamera Visi Mesin

Sistem pengambilan gambar mengambil gambar produk dan mengirimkannya untuk dianalisis oleh program pemrosesan di dalam mesin AOI. Satu atau lebih kamera definisi tinggi biasanya dipasang untuk menawarkan kinerja yang lebih baik dan dalam beberapa sistem, mereka dapat bergerak di bawah perintah perangkat lunak.

Kamera yang digunakan berkisar dari unit XGA hingga kamera video beresolusi tinggi dan gambar yang dihasilkan dapat berupa monokrom atau berwarna. Dibandingkan dengan kamera lama, yang lebih baru memiliki frame rate yang lebih tinggi.

Ini mengarah ke tingkat pemindaian yang lebih cepat dan dengan demikian, sejumlah besar data biasanya dihasilkan. Oleh karena itu, perangkat lunak pemrosesan yang tepat diperlukan untuk dapat mengelola sejumlah besar data.

Resolusi pencitraan mesin AOI menentukan jumlah detail yang dapat diidentifikasi dan ditangkapnya. Resolusi adalah faktor kunci dalam mesin AOI karena mempengaruhi akurasi pemeriksaan dan kecepatan pemeriksaan. Resolusi kamera menentukan field of view (FOV), yang menunjukkan bagian yang termasuk dalam satu gambar. FOV yang lebih lebar memungkinkan produk diperiksa dengan gambar yang lebih kecil.

Namun, dibutuhkan lebih banyak waktu untuk setiap gambar diambil karena kamera memiliki lebih banyak piksel, yang mengarah ke kecepatan bingkai yang lebih rendah. Di sisi lain, kamera dengan FOV yang lebih sempit memiliki piksel yang lebih kecil tetapi lebih besar sehingga memiliki frame rate yang lebih tinggi.

Kami menawarkan berbagai lensa dan kamera penglihatan mesin , lihat selengkapnya di optik presisi.

3.3 Perangkat Lunak Pemrosesan

Agar mesin AOI dapat memeriksa suatu produk, informasi produk yang dapat diterima harus sudah terpasang di sistem. Ada dua cara untuk memprogram mesin AOI:

• Penggunaan 'Papan Emas': produk yang baik digunakan sebagai target untuk mesin AOI dan produk ini melewati sistem untuk pemindaian. Ini akan mengamati produk untuk berbagai aspek yang akan diperiksa dan beberapa produk biasanya diperlukan untuk menawarkan data varians yang cukup untuk sistem.
• Pemrograman berbasis algoritma: sistem menghasilkan profilnya sendiri untuk produk dengan memasukkan data produk ke dalamnya.

4. Mesin AOI Vs. Inspeksi Manusia Manual Tradisional

4.1 Efisiensi

Manusia rentan terhadap kelelahan dan membutuhkan istirahat dan istirahat dari waktu ke waktu selama pemeriksaan. Setiap staf juga hanya dapat memeriksa satu produk pada satu waktu, dan ini menurunkan efisiensi keseluruhan proses. Dengan pasar yang sekarang memiliki permintaan produksi yang tinggi, dan dengan produk yang semakin kecil dan kecil, pemeriksaan manual tidak lagi menjadi pilihan yang layak. 

Mesin, di sisi lain, dapat memeriksa beberapa produk sekaligus yang dikenal sebagai inspeksi batch dan tidak memerlukan istirahat. Mereka dapat diprogram dan dipantau dari jarak jauh, dan juga bekerja 24 jam sehari. Ini dapat membantu produsen memenuhi permintaan produksi karena mereka memiliki kecepatan inspeksi yang lebih tinggi dibandingkan dengan manusia. Namun, mesin rentan terhadap keausan, yang membutuhkan perawatan sesekali. Juga, jika tiba-tiba mogok, efisiensi jalur produksi akan terpengaruh.

4.2 Konsistensi

Manusia tidak dapat mempertahankan konsistensi jangka panjang saat kelelahan muncul dan ini juga akan memengaruhi efisiensi proses pemeriksaan. Penelitian telah menunjukkan bahwa inspektur manusia tidak mampu mempertahankan tingkat kesalahan yang tinggi untuk jangka waktu yang lama.

Kemampuan inspektur untuk menjebak kesalahan berkurang secara signifikan dalam waktu 15 menit dari awal pekerjaan. Kompleksitas pekerjaan dan waktu dalam sehari akan mempengaruhi jumlah kesalahan yang dibuat. 

Selain itu, pasti ada inkonsistensi antara inspektur yang berbeda karena persyaratan untuk meloloskan produk bisa menjadi subjektif bagi mereka. Ini akan menyebabkan standar yang berbeda dalam produk yang sedang diperiksa.

Sedangkan untuk mesin, ia memiliki stabilitas yang sangat tinggi yang mampu mempertahankan standar yang ditetapkan sama untuk semua produk, dan dengan demikian konsistensi dalam pemeriksaan tetap terjaga.

Bagian di atas berbicara tentang cara kerja spektrometer. Pada bagian ini, komponen spektrometer dan variasi untuk setiap komponen akan dibahas.

4.3 Biaya

Inspeksi manual menimbulkan biaya tenaga kerja yang tinggi karena beberapa inspektur biasanya diperlukan pada satu waktu. Laporan telah menunjukkan bahwa mesin dan staf operasi dapat menggantikan 5 inspektur manusia, yang mengarah ke jumlah besar yang dihemat dari waktu ke waktu. Semakin banyak jalur produksi, semakin banyak uang dan tenaga kerja yang dihemat.

Namun, biaya awal mesin akan sangat tinggi. Ini juga membutuhkan biaya yang cukup besar untuk melatih staf mengelola, memprogram, dan memperbaiki peralatan. Tidak melupakan utilitas, biaya perbaikan dan asuransi.

Dokumentasi 4.4

Laporan inspeksi manual sebagian besar ditulis tangan, sehingga lebih rentan terhadap kesalahan ketik. Database laporan tulisan tangan sulit untuk dipelihara dan dianalisis laporan dari setiap tahap proses manufaktur.

Mesin menghasilkan laporan yang dapat dicetak dalam format file yang diinginkan pada setiap tahap proses pembuatan sehingga memudahkan analisis kesalahan dan membantu menjaga kualitas produk. Dengan demikian, mencegah keluhan/penolakan dari pelanggan dan mengarah pada peningkatan kepercayaan dan kepuasan di antara pelanggan.

5. Perbandingan OptiNspec – AMF Vs. AOF Vs. MOF

Wavelength Opto-Electronic menawarkan mesin AOI yang dikenal sebagai OptiNspec dalam 3 variasi:

• Mesin Inspeksi Mikro-Optik Datar Otomatis (AMF)
• Mesin Inspeksi Optik Datar Otomatis (AOF)
• Mesin Inspeksi Optik Datar Manual (MOF)

Seperti namanya, AMF dan AOF adalah mesin yang melakukan inspeksi secara otomatis sedangkan MOF adalah mesin manual yang membutuhkan manusia untuk mengoperasikannya. Rangkaian lengkap penguji kualitas permukaan ini dapat melakukan pemeriksaan jaminan kualitas dan kontrol kualitas pada bahan datar, melengkung, berlapis, dan optik dari berbagai bahan.

Semua mesin dikalibrasi untuk memeriksa goresan dan penggalian pada permukaan optik sesuai standar MIL-PRF-13830B dan standar spesifikasi visibilitas setara. Ini dirancang untuk inspeksi permukaan in-situ optik datar yang dikemas dalam kotak gel umum dengan kisi-kisi tercetak yang sudah tersedia di pasar.

Mesin AOF dan MOF dimaksudkan untuk pemeriksaan optik datar dengan diameter hingga 25.4 mm sedangkan sistem AMF dapat digunakan untuk pemeriksaan optik mikro datar dengan diameter hingga 12 mm.

Model OptiNspec-AOF101 dan OptiNspec-AMF101 adalah mesin berukuran penuh sedangkan MOF dan model AMF lainnya adalah mesin di atas meja.

OptiNspec-AMF103 adalah model pertama dan terbaru yang ditemukan oleh WOE di mana lebih dari satu jenis lensa mikro dapat diuji. Selain optik datar, optik melengkung juga dapat diperiksa. Selain pemeriksaan permukaan, model ini juga yang pertama dapat melakukan pemeriksaan dimensi lensa.

Secara otomatis dapat mendeteksi dimensi eksternal bagian datar, seperti panjang, sudut, jari-jari, kebulatan, dll., dan juga menentukan apakah dimensi memenuhi syarat.

Selain itu, OptiNspec-AMF103 dapat membedakan pengukuran kontur dan ukuran berbagai komponen presisi yang rumit, dan secara otomatis mengklasifikasikan produk menurut bentuknya. Mesin ini hadir dengan desain yang user-friendly dan GUI untuk pengoperasian mesin yang intuitif, serta desain yang ergonomis untuk membantu mengurangi kelelahan karyawan.

Beberapa manfaat dan fitur AMF103:

• Deteksi otomatis dimensi dan cacat permukaan optik datar, melengkung dan dilapisi dari bahan yang berbeda
• Memungkinkan inspeksi batch in-situ
• Periksa atribut < 2 dtk/pc dan gores & gali < 6 dtk/pc
• Mengurangi kelelahan karyawan sehingga meningkatkan produktivitas
• Desain yang ramah pengguna dan menempati lebih sedikit ruang fisik.
• Identifikasi dan pemisahan bagian yang rusak dengan visualisasi.
• Pembuatan laporan terperinci yang cepat dan akurat dalam format yang diinginkan.

6. Kesimpulan

Secara keseluruhan, dalam artikel ini, kami membahas informasi dasar mesin AOI, kelebihan dan kekurangan inspeksi optik manusia dan otomatis, dan perbedaan antara berbagai mesin AOI yang kami tawarkan.

Tidak diragukan lagi bahwa mesin menggantikan pekerjaan manusia karena evolusi teknologi yang cepat mengarah ke lebih banyak keuntungan seperti peningkatan efisiensi dan biaya operasi yang lebih rendah, manusia masih dibutuhkan di beberapa bagian proses pemeriksaan optik seperti pengoperasian dan memastikan mesin dirawat dengan baik. .

Dengan penemuan teknologi tersebut, operator alat berat dapat memperoleh keterampilan baru untuk meningkatkan produktivitas perusahaan di bidang lain.