Giải pháp thị giác máy trong sản xuất và công nghiệp

Thị giác máy (Machine Vision) là một công nghệ kết hợp giữa phần cứng và phần mềm để tự động thu thập, xử lý và phân tích hình ảnh nhằm thực hiện các nhiệm vụ kiểm tra và điều khiển. Công nghệ này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất công nghiệp đến y tế và nông nghiệp, nhằm nâng cao chất lượng, hiệu suất và giảm chi phí sản xuất

Các vấn đề đặt ra

Trong lĩnh vực sản xuất và công nghiệp, các bài toán thường gặp mà giải pháp thị giác máy có thể giải quyết bao gồm:

• Kiểm tra chất lượng sản phẩm: Xác định và loại bỏ các sản phẩm lỗi trong quá trình sản xuất, đảm bảo chất lượng đồng đều và đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật.
• Lắp ráp tự động: Hỗ trợ robot trong việc lắp ráp các thành phần nhỏ và phức tạp, đảm bảo độ chính xác cao và tốc độ nhanh.
• Đọc mã vạch và mã QR: Theo dõi và quản lý sản phẩm trên dây chuyền sản xuất và trong kho bãi.
• Kiểm tra và định vị: Xác định vị trí và kiểm tra các bộ phận trên dây chuyền sản xuất, đảm bảo chúng được lắp ráp đúng vị trí và đúng cách.

Các thiết bị sử dụng trong giải pháp thị giác máy

Hình 1. Sử dụng thị giác máy trong Công nghiệp

Camera công nghiệp

• Camera đơn sắc (Monochrome): Chụp ảnh đen trắng, thường được sử dụng trong các ứng dụng kiểm tra chất lượng chi tiết.
• Camera màu: Chụp ảnh màu, dùng để kiểm tra màu sắc và phát hiện các khiếm khuyết màu sắc.
• Camera 3D: Tạo ra hình ảnh ba chiều, giúp phân tích hình dạng và kích thước của sản phẩm.

Ống kính (Lens)

• Ống kính cố định (Fixed lens): Được sử dụng trong các ứng dụng cố định với khoảng cách tiêu cự nhất định.
• Ống kính thay đổi tiêu cự (Zoom lens): Cho phép thay đổi khoảng cách tiêu cự để lấy nét các đối tượng ở các khoảng cách khác nhau.

Đèn chiếu sáng (Lighting)

• Đèn LED: Thường được sử dụng để chiếu sáng đối tượng, đảm bảo hình ảnh thu được rõ ràng và không bị nhiễu.
• Đèn Ring light: Chiếu sáng từ nhiều hướng, giúp giảm bóng và tăng độ chi tiết của hình ảnh.

Bộ xử lý hình ảnh (Image Processor)

• Máy tính công nghiệp:  Xử lý hình ảnh và thực hiện các thuật toán phân tích phức tạp.
• Bộ xử lý hình ảnh tích hợp (Smart Camera): Kết hợp camera và bộ xử lý trong một thiết bị, thường được sử dụng trong các ứng dụng đơn giản hơn.

Phần mềm xử lý hình ảnh

• Phần mềm thị giác máy chuyên dụng: Như Halcon, OpenCV, Cognex VisionPro, sử dụng các thuật toán tiên tiến để phân tích và xử lý hình ảnh.
• Phần mềm tự phát triển: Tùy chỉnh theo yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng.

Lợi ích của giải pháp thị giác máy trong sản xuất và công nghiệp

Hình 2. Ứng dụng của thị giác máy tính

Tăng năng suất

• Tự động hóa quy trình kiểm tra: Thay thế các quy trình kiểm tra thủ công bằng tự động, giảm thiểu thời gian và sai sót do con người gây ra.
• Giảm thời gian dừng máy: Phát hiện sớm các lỗi sản phẩm giúp giảm thiểu thời gian dừng máy để sửa chữa và bảo trì.

Cải thiện chất lượng

• Kiểm tra chi tiết và toàn diện: Thị giác máy có thể kiểm tra từng chi tiết nhỏ và toàn diện của sản phẩm, đảm bảo chất lượng đồng đều.
• Phát hiện lỗi sớm: Giảm thiểu số lượng sản phẩm lỗi đến tay khách hàng, nâng cao uy tín và độ tin cậy của sản phẩm.

Giảm chi phí

• Giảm chi phí lao động: Tự động hóa các công việc kiểm tra và lắp ráp giúp giảm chi phí lao động và tăng hiệu quả sản xuất.
• Giảm chi phí bảo hành và tái chế: Phát hiện sớm lỗi sản phẩm giúp giảm chi phí bảo hành và tái chế.

Nâng cao an toàn

• Giảm rủi ro tai nạn lao động: Thị giác máy có thể thực hiện các công việc nguy hiểm thay cho con người, giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động.
• Giám sát liên tục: Hệ thống thị giác máy có thể giám sát liên tục các quy trình sản xuất, đảm bảo an toàn và tuân thủ quy định.

Kết luận

Giải pháp thị giác máy trong sản xuất và công nghiệp mang lại nhiều lợi ích vượt trội, giúp tăng năng suất, cải thiện chất lượng, giảm chi phí và nâng cao an toàn. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, thị giác máy hứa hẹn sẽ tiếp tục mang lại nhiều cải tiến và lợi ích cho ngành sản xuất và công nghiệp trong tương lai.

Phòng Kỹ thuật VietMRO