Panduan Pemeriksaan Optik Automatik (AOI): Semua yang Anda Perlu Tahu Mengenai Mesin AOI

Pengarang: Ng Ci Xuan – Pelatih R&D

Editor: Bryan Ng – Pengurus Pemasaran

Editor: Preethi – Jurutera Sokongan Teknikal

1. Apakah Pemeriksaan Optik?

Sebelum kita menyelami penjelasan mesin pemeriksaan optik automatik (AOI), mari kita fahami apakah pemeriksaan optik dalam industri.

Pemeriksaan optik memainkan peranan penting dalam pembuatan optik untuk memeriksa dan mengekalkan kualiti optik, seperti memeriksa calar dan penggalian permukaan optik berdasarkan piawaian yang berbeza.

Pemeriksaan boleh dijalankan sama ada oleh seseorang, yang dikenali sebagai pemeriksaan manual, atau mesin pemeriksaan optik.

Pemeriksaan manual dijalankan menggunakan mata kasar atau menggunakan alat bantu seperti pembesar kanta tunggal, pembanding optik dan mikroskop optik.

Walau bagaimanapun, menggunakan alat bantuan ini memerlukan pengalihan optik di sekeliling yang meningkatkan peluang merosakkan optik dan ia juga tidak dapat mengesan kecacatan secara kuantitatif. Oleh itu, penghakiman berbeza antara pemeriksa yang berbeza.

Ini adalah apabila mesin AOI memainkan peranan dalam membuat pemeriksaan optik lebih mudah dan cepat, berbanding dengan pemeriksaan manual tradisional.

Pemeriksaan optik jatuh dalam setiap peringkat proses pembuatan sebelum barangan ditentukan dalam keadaan baik dan sedia untuk dijual.

2. Apakah itu Pemeriksaan Optik Automatik?

AOI ialah teknik berasaskan mesin yang biasanya digunakan dalam industri pembuatan optik. Ia digunakan untuk memeriksa dan mengesahkan optik seperti rata, melengkung, bersalut dan optik dengan bahan yang berbeza.

Optik rata termasuk tingkap, cermin, dsb., manakala optik melengkung termasuk kanta dengan kelengkungan yang berbeza.

AOI menggunakan optik untuk menangkap imej untuk menilai kemungkinan kerosakan seperti kecacatan dimensi dan kecacatan permukaan (cth. penggalian, calar, serpihan tepi, buih, kotoran, kecacatan kekotoran, dll.). Ia menyediakan pemeriksaan yang cepat dan tepat untuk memastikan produk itu berkualiti tinggi tanpa sebarang kecacatan pembuatan.

Dengan peningkatan dalam kerumitan produk dan saiznya menjadi lebih kecil, pemeriksaan secara manual memberikan cabaran yang serius kepada pekerja dan oleh itu AOI mempunyai peranan penting dalam memastikan kualiti produk.

3. Prinsip Kerja Mesin AOI

Mesin AOI bergantung pada tiga aspek penting – Pencahayaan, Kamera Penglihatan Mesin dan Perisian Pemprosesan.

3.1 Pencahayaan

Optik diletakkan di bawah sumber cahaya yang sangat diterangi. Dengan memilih sumber cahaya yang sesuai, seseorang boleh memproyeksikan pelbagai jenis kecacatan dengan lebih mudah.

Mesin AOI sebelum ini menggunakan pelbagai gaya pencahayaan, seperti lampu pendarfluor, pijar, ultraungu dan inframerah tetapi dengan kemajuan dalam teknologi cahaya, mesin yang lebih baharu kini menggunakan lampu LED dalam warna seperti merah, hijau, putih dan biru. 

Pencahayaan LED menyediakan bentuk pencahayaan yang lebih stabil dan walaupun output cahayanya akan berkurangan dari semasa ke semasa, ia boleh diimbangi dengan meningkatkan arus. Jumlah cahaya juga boleh dikawal menggunakan LED.

Oleh itu, LED terutamanya lampu titik sepaksi, lampu gelang dan cahaya berkolimasi terbukti jauh lebih sesuai untuk pelbagai aplikasi pencahayaan penglihatan dan seragam berbanding lampu pendarfluor dan pijar.

Selain daripada jenis pencahayaan, kedudukan sumber cahaya adalah sama pentingnya. Ia mesti memastikan bahawa semua kawasan diterangi dengan baik untuk menyerlahkan ketidaksempurnaan dan oleh itu pelarasan mungkin diperlukan untuk perkhidmatan yang berbeza.

3.2 Kamera Penglihatan Mesin

Sistem tangkapan imej mengambil imej produk dan menghantarnya untuk dianalisis oleh program pemprosesan dalam mesin AOI. Satu atau lebih kamera definisi tinggi biasanya dipasang untuk menawarkan prestasi yang lebih baik dan dalam sesetengah sistem, ia boleh bergerak di bawah arahan perisian.

Kamera yang digunakan terdiri daripada unit XGA kepada kamera video resolusi tinggi dan imej yang dihasilkan boleh sama ada monokrom atau berwarna. Berbanding dengan kamera lama, yang lebih baru mempunyai kadar bingkai yang lebih tinggi.

Ini membawa kepada kadar pengimbasan yang lebih pantas dan dengan itu, sejumlah besar data biasanya dihasilkan. Oleh itu perisian pemprosesan yang betul diperlukan untuk dapat mengurus jumlah data yang begitu besar.

Resolusi pengimejan mesin AOI mentakrifkan jumlah butiran yang boleh dikenal pasti dan ditangkapnya. Resolusi ialah faktor utama dalam mesin AOI kerana ia mempengaruhi ketepatan pemeriksaan dan kelajuan pemeriksaan. Resolusi kamera mentakrifkan medan pandangan (FOV), yang menunjukkan bahagian yang disertakan dalam satu imej. FOV yang lebih luas membolehkan produk diperiksa dengan imej yang lebih kecil.

Walau bagaimanapun, ia mengambil lebih banyak masa untuk setiap imej ditangkap kerana kamera mempunyai lebih banyak piksel, yang membawa kepada kadar bingkai yang lebih rendah. Sebaliknya, kamera dengan FOV yang lebih sempit mempunyai piksel yang lebih kecil tetapi lebih besar dan dengan itu mempunyai kadar bingkai yang lebih tinggi.

Kami menawarkan pelbagai kanta dan kamera penglihatan mesin , lihatlah ia dalam optik jitu.

3.3 Memproses Perisian

Untuk mesin AOI boleh memeriksa produk, maklumat produk yang boleh diterima mesti sudah dipasang dalam sistem. Terdapat dua cara untuk memprogramkan mesin AOI:

• Penggunaan 'Golden Board': produk yang baik digunakan sebagai sasaran untuk mesin AOI dan produk ini melalui sistem untuk pengimbasan. Ia akan memerhatikan produk untuk aspek yang berbeza untuk diperiksa dan beberapa produk biasanya diperlukan untuk menawarkan data varians yang mencukupi untuk sistem.
• Pengaturcaraan berasaskan algoritma: sistem menjana profilnya sendiri untuk produk dengan memasukkan data produk kepadanya.

4. Mesin AOI Vs. Pemeriksaan Manusia Manual Tradisional

4.1 Kecekapan

Manusia terdedah kepada keletihan dan memerlukan rehat dan rehat dari semasa ke semasa semasa pemeriksaan. Setiap kakitangan juga hanya boleh memeriksa satu produk pada satu masa, dan ini mengurangkan kecekapan keseluruhan proses. Dengan pasaran kini mempunyai permintaan pengeluaran yang tinggi, dan dengan produk yang semakin kecil dan lebih kecil, pemeriksaan manual bukan lagi pilihan yang berdaya maju. 

Mesin, sebaliknya, dapat memeriksa berbilang produk sekaligus dikenali sebagai pemeriksaan kelompok dan tidak memerlukan rehat. Mereka boleh diprogramkan dan dipantau dari jauh, dan juga bekerja 24 jam sehari. Ini boleh membantu pengilang memenuhi permintaan pengeluaran kerana mereka mempunyai kelajuan pemeriksaan yang lebih tinggi berbanding manusia. Walau bagaimanapun, mesin terdedah kepada haus dan lusuh, yang memerlukan penyelenggaraan sekali-sekala. Selain itu, jika ia berlaku rosak secara tidak dijangka, kecekapan barisan pengeluaran akan terjejas.

4.2 Ketekalan

Manusia tidak dapat mengekalkan konsistensi jangka panjang apabila keletihan bermula dan ini juga akan menjejaskan kecekapan proses pemeriksaan. Kajian telah menunjukkan bahawa pemeriksa manusia tidak dapat mengekalkan tahap perangkap ralat yang tinggi untuk tempoh yang lama.

Keupayaan memerangkap ralat pemeriksa berkurangan dengan ketara dalam masa 15 minit dari permulaan kerja. Kerumitan kerja dan masa dalam sehari akan menjejaskan bilangan ralat yang dibuat. 

Di samping itu, pasti terdapat ketidakselarasan antara pemeriksa yang berbeza kerana keperluan untuk meluluskan produk mungkin subjektif kepada mereka. Ini akan membawa kepada piawaian yang berbeza dalam produk yang sedang diperiksa.

Manakala bagi mesin, ia mempunyai kestabilan yang sangat tinggi yang mampu mengekalkan piawaian yang ditetapkan yang sama untuk semua produk, dan dengan itu konsistensi dalam pemeriksaan dikekalkan.

Bahagian di atas bercakap tentang cara spektrometer berfungsi. Dalam bahagian ini, komponen spektrometer dan varieti bagi setiap komponen akan dibincangkan.

4.3 Kos

Pemeriksaan manual memerlukan kos buruh yang tinggi kerana beberapa pemeriksa biasanya diperlukan pada satu masa. Laporan telah menunjukkan bahawa mesin dan kakitangan operasi boleh menggantikan 5 pemeriksa manusia, yang membawa kepada jumlah yang besar dijimatkan dari semasa ke semasa. Lebih banyak barisan pengeluaran, lebih banyak wang dan tenaga kerja disimpan.

Walau bagaimanapun, kos awal mesin itu akan menjadi sangat tinggi. Ia juga memerlukan kos yang agak besar untuk melatih kakitangan mengurus, memprogram dan membaiki peralatan. Tidak lupa utiliti, kos pembaikan dan insurans.

Dokumentasi 4.4

Laporan pemeriksaan manual kebanyakannya ditulis tangan, jadi lebih terdedah kepada ralat tipografi. Pangkalan data laporan tulisan tangan sukar untuk diselenggara dan menganalisis laporan setiap peringkat proses pembuatan.

Mesin menjana laporan boleh cetak dalam format fail yang dikehendaki pada setiap peringkat proses pembuatan menjadikannya mudah untuk menganalisis ralat dan membantu dalam mengekalkan kualiti produk. Justeru, mencegah aduan/penolakan daripada pelanggan dan menjurus kepada peningkatan kepercayaan dan kepuasan di kalangan pelanggan.

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

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

• Mesin Pemeriksaan Mikro-Optik Rata Automatik (AMF)
• Mesin Pemeriksaan Optik Rata Automatik (AOF)
• Mesin Pemeriksaan Optik Rata Manual (MOF)

Seperti yang ditunjukkan oleh nama mesin, AMF dan AOF adalah mesin yang menjalankan pemeriksaan secara automatik manakala MOF adalah mesin manual yang memerlukan manusia untuk beroperasi. Rangkaian penuh penguji kualiti permukaan ini boleh melakukan jaminan kualiti dan semakan kawalan kualiti pada bahan rata, melengkung, bersalut dan optik daripada bahan yang berbeza.

Semua mesin ditentukur untuk memeriksa calar dan menggali pada permukaan optik mengikut standard MIL-PRF-13830B dan standard spesifikasi penglihatan yang setara. Ia direka bentuk untuk pemeriksaan permukaan in-situ bagi optik rata yang dibungkus dalam kotak gel biasa dengan grid bercetak yang sedia ada di pasaran.

Mesin AOF dan MOF bertujuan untuk pemeriksaan optik rata dengan diameter sehingga 25.4mm manakala sistem AMF boleh digunakan untuk pemeriksaan optik mikro rata dengan diameter sehingga 12mm.

Model OptiNspec-AOF101 dan OptiNspec-AMF101 ialah mesin bersaiz penuh manakala MOF dan model AMF yang lain adalah mesin atas meja.

OptiNspec-AMF103 ialah model pertama dan terbaharu yang dicipta oleh WOE di mana lebih daripada satu jenis kanta mikro boleh diuji. Selain daripada optik rata, optik melengkung juga boleh diperiksa. Selain pemeriksaan permukaan, model ini juga merupakan yang pertama dapat menjalankan pemeriksaan dimensi kanta.

Ia secara automatik boleh mengesan dimensi luaran bahagian rata, seperti panjang, sudut, jejari, bulat, dll., dan juga menentukan sama ada dimensi itu layak.

Selain itu, OptiNspec-AMF103 boleh membezakan kontur dan ukuran saiz pelbagai bahagian ketepatan yang rumit, dan secara automatik mengklasifikasikan produk mengikut bentuk. Mesin ini didatangkan dengan reka bentuk mesra pengguna dan GUI untuk pengendalian mesin yang intuitif, serta reka bentuk ergonomik untuk membantu mengurangkan keletihan pekerja.

Beberapa faedah dan ciri AMF103:

• Pengesanan automatik kecacatan dimensi dan permukaan bagi optik rata, melengkung dan bersalut bahan berbeza
• Membenarkan pemeriksaan kelompok in-situ
• Periksa atribut < 2 saat/pc dan gores & gali < 6 saat/pc
• Mengurangkan keletihan pekerja sekali gus meningkatkan produktiviti
• Reka bentuk yang mesra pengguna dan menempati kurang ruang fizikal.
• Pengenalpastian dan pengasingan bahagian yang rosak dengan visualisasi.
• Penjanaan automatik laporan terperinci yang pantas dan tepat dalam format yang diingini.

6. kesimpulan

Secara keseluruhan, dalam artikel ini, kami membincangkan maklumat asas mesin AOI, kelebihan dan kekurangan pemeriksaan optik manusia dan automatik, dan perbezaan antara pelbagai mesin AOI yang kami tawarkan.

Tidak dinafikan bahawa mesin menggantikan pekerjaan manusia disebabkan oleh evolusi teknologi pantas yang membawa kepada lebih banyak kebaikan seperti peningkatan kecekapan dan kos operasi yang lebih rendah, manusia masih diperlukan pada beberapa bahagian proses pemeriksaan optik seperti mengendalikan dan memastikan mesin diselenggara dengan baik. .

Dengan penciptaan teknologi sedemikian, pengendali mesin dapat memperoleh kemahiran baharu untuk meningkatkan produktiviti syarikat dalam bidang lain.