Otomatik Optik İnceleme (AOI) Kılavuzu: Bir AOI Makinesi Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey.
Yazar: Ng Ci Xuan – Ar-Ge Stajyeri
Editör: Bryan Ng – Pazarlama Müdürü
Yayınlandı:
Son düzenleme:
1. Optik Muayene Nedir?
Otomatik optik inceleme (AOI) makinelerinin açıklamasına geçmeden önce, endüstride optik incelemenin ne olduğunu anlayalım.
Optik denetim, farklı standartlara dayalı olarak optik yüzey çiziklerini ve kazıları denetlemek gibi optik kalitesini kontrol etmek ve sürdürmek için optik üretiminde önemli bir rol oynar.
Muayene, manuel muayene olarak bilinen bir kişi veya optik muayene makinesi tarafından yapılabilir.
Manuel inceleme, çıplak gözle veya tek mercekli büyüteçler, optik karşılaştırıcılar ve optik mikroskoplar gibi yardımcı araçlar kullanılarak gerçekleştirilir.
Bununla birlikte, bu yardımcıların kullanılması, optiğin zarar görme olasılığını artıran optiklerin kaydırılmasını gerektirir ve aynı zamanda kusurları nicel olarak tespit edemez. Bu nedenle, yargı farklı müfettişler arasında değişir.
Bu, bir AOI makinesinin, geleneksel manuel incelemeye kıyasla optik incelemeyi daha kolay ve daha hızlı hale getirmede rol oynadığı zamandır.
Optik muayene, mallar iyi durumda ve satılmaya hazır olarak belirlenmeden önce üretim sürecinin her aşamasında yer alır.
2. Otomatik Optik Muayene Nedir?
AOI, tipik olarak optik imalat endüstrisinde kullanılan makine tabanlı bir tekniktir. Düz, bombeli, kaplamalı ve farklı malzemelere sahip optik gibi optiklerin muayene ve belgelendirilmesinde kullanılır.
Düz optikler pencereleri, aynaları vb. içerirken, kavisli optikler farklı eğriliklere sahip lensleri içerir.
AOI, boyutsal kusurlar ve yüzey kusurları (örn. kazılar, çizikler, kenar talaşları, kabarcıklar, lekeler, kirlilik kusurları, vb.) gibi olası hataları değerlendirmek için görüntüleri yakalamak için optik kullanır. Ürünün herhangi bir üretim hatası olmadan yüksek kalitede olmasını sağlamak için hızlı ve hassas denetim sağlar.
Ürünlerin karmaşıklığının artması ve boyutlarının küçülmesi nedeniyle, bunları manuel olarak incelemek işçiler için ciddi bir zorluk teşkil ediyor ve bu nedenle AOI, ürünlerin kalitesinin sağlanmasında hayati bir role sahip.
3. Bir AOI Makinesinin Çalışma Prensibi
AOI makineleri üç önemli konuya bağlıdır – Aydınlatma, Yapay Görme Kamerası ve İşleme Yazılımı.
3.1 Aydınlatma
Optikler, oldukça aydınlatılmış ışık kaynaklarının altına yerleştirilmiştir. Uygun ışık kaynağı seçilerek, farklı kusur türleri daha kolay yansıtılabilir.
Daha önceki AOI makineleri, flüoresan, akkor, ultraviyole ve kızılötesi ışıklar gibi çeşitli aydınlatma stillerinden yararlanıyordu, ancak ışık teknolojisindeki gelişmelerle birlikte, yeni makineler artık kırmızı, yeşil, beyaz ve mavi gibi renklerde LED ışıkları kullanıyor.
LED aydınlatma daha kararlı bir aydınlatma şekli sağlar ve ışık çıkışı zamanla azalsa da akımı artırarak dengelenebilir. LED'ler kullanılarak ışık miktarı da kontrol edilebilir.
Bu nedenle, LED'ler özellikle koaksiyel spot ışık, halka ışık ve paralel ışık, çeşitli görüş ve tek tip aydınlatma uygulamaları için floresan ve akkor ışıklardan çok daha uygun olduğunu kanıtlıyor.
Aydınlatma türünün yanı sıra ışık kaynağının konumu da önemlidir. Kusurları vurgulamak için tüm alanların iyi aydınlatılmasını sağlamalıdır ve bu nedenle farklı hizmetler için ayarlama gerekebilir.
3.2 Yapay Görme Kamerası
Görüntü yakalama sistemi, ürünün bir görüntüsünü alır ve AOI makinesindeki işleme programı tarafından analiz için gönderir. Genellikle daha iyi performans sunmak için bir veya daha fazla yüksek çözünürlüklü kamera kurulur ve bazı sistemlerde yazılım tarafından komuta altında hareket edebilirler.
Kullanılan kameralar XGA ünitelerinden yüksek çözünürlüklü video kameralara kadar çeşitlilik gösterir ve üretilen görüntüler monokrom veya renkli olabilir. Eski kameralarla karşılaştırıldığında, yenileri daha yüksek kare hızına sahip.
Bu, daha hızlı bir tarama hızına yol açar ve bu nedenle, genellikle büyük miktarda veri üretilir. Bu nedenle, bu kadar büyük miktarda veriyi yönetebilmek için uygun işleme yazılımı gereklidir.
AOI makinesinin görüntüleme çözünürlüğü, tanımlayabileceği ve yakalayabileceği ayrıntı miktarını tanımlar. Çözünürlük, denetim doğruluğunu ve denetim hızını etkilediği için bir AOI makinesinde önemli bir faktördür. Kameranın çözünürlüğü, bir görüntünün içerdiği bölümü gösteren görüş alanını (FOV) tanımlar. Daha geniş bir FOV, ürünün daha az görüntü ile incelenmesini sağlar.
Ancak, kamera daha fazla piksele sahip olduğundan, her görüntünün yakalanması daha fazla zaman alır ve bu da daha düşük kare hızına yol açar. Öte yandan, daha dar bir FOV'a sahip kameralar daha az ancak daha büyük piksellere sahiptir ve dolayısıyla daha yüksek bir kare hızına sahiptir.
3.3 İşleme Yazılımı
AOI makinesinin bir ürünü inceleyebilmesi için, kabul edilebilir bir ürün bilgisinin sistemde önceden kurulmuş olması gerekir. Bir AOI makinesini programlamanın iki yolu vardır:
- 'Golden Board' kullanımı: AOI makinesi için iyi bir ürün hedef olarak kullanılır ve bu ürün tarama için sistemden geçirilir. Ürünü incelenecek farklı yönler için gözlemleyecektir ve genellikle sistem için bol miktarda varyans verisi sunmak için birkaç ürüne ihtiyaç duyulur.
- Algoritma tabanlı programlama: Sistem, ürün verilerini besleyerek ürün için kendi profilini oluşturur.
4. AOI Makinesi Vs. Geleneksel Manuel İnsan Denetimi
4.1 Verimlilik
İnsanlar yorgunluğa yatkındır ve muayene sırasında zaman zaman molalar ve dinlenmeler gerektirir. Ayrıca her personel aynı anda sadece bir ürünü inceleyebiliyor ve bu da tüm sürecin verimliliğini düşürüyor. Pazarın artık yüksek üretim taleplerine sahip olması ve ürünlerin gittikçe küçülmesi nedeniyle, manuel denetimler artık uygun bir seçenek değildir.
Makineler ise toplu inceleme olarak bilinen birden fazla ürünü tek seferde kontrol edebilmekte ve mola gerektirmemektedir. Uzaktan programlanıp izlenebilirler ve ayrıca günde 24 saat çalışabilirler. Bu, insanlara kıyasla daha yüksek bir denetim hızına sahip oldukları için üreticilerin üretim taleplerini karşılamalarına yardımcı olabilir. Bununla birlikte, makineler, arada bir bakım gerektiren aşınma ve yıpranmaya eğilimlidir. Ayrıca, beklenmedik bir şekilde arızalanırsa, üretim hattının verimliliği etkilenecektir.
4.2 Tutarlılık
Yorgunluk başladığında insanlar uzun vadeli tutarlılığı koruyamazlar ve bu da denetim sürecinin verimliliğini etkiler. Çalışmalar, insan müfettişlerin uzun süre yüksek düzeyde hata yakalamayı sürdüremediklerini göstermiştir.
Bir müfettişin hata yakalama yeteneği, işin başlangıcından itibaren 15 dakika içinde önemli ölçüde azalır. İşin karmaşıklığı ve günün saati, yapılan hataların sayısını etkileyecektir.
Ek olarak, bir ürünü geçmek için gereklilikler onlar için öznel olabileceğinden, farklı denetçiler arasında tutarsızlık olması zorunludur. Bunlar kontrol edilen ürünlerde farklı standartların oluşmasına neden olacaktır.
Makineler için ise, tüm ürünler için aynı tanımlanmış standartları koruyabilen son derece yüksek stabiliteye sahiptir ve bu nedenle denetimde tutarlılık korunur.
Yukarıdaki bölüm, bir spektrometrenin nasıl çalıştığından bahsetti. Bu bölümde, bir spektrometrenin bileşenleri ve her bir bileşenin çeşitliliği ele alınacaktır.
4.3 Maliyet
Genellikle aynı anda birden fazla denetçiye ihtiyaç duyulduğundan, manuel denetim yüksek işçilik maliyetlerine neden olur. Raporlar, bir makinenin ve bir işletim personelinin 5 insan müfettişin yerini alabileceğini ve bunun zaman içinde büyük miktarda tasarruf edilmesini sağladığını göstermiştir. Daha fazla üretim hattı, daha fazla para ve insan gücü tasarrufu sağlar.
Ancak, makinenin ilk maliyeti çok yüksek olacaktır. Ayrıca ekipmanı yönetmek, programlamak ve tamir etmek için personeli eğitmek oldukça maliyetli olacaktır. Kamu hizmetlerini, onarım maliyetlerini ve sigortayı unutmamak.
4.4 Belgeler
Manuel teftiş raporları çoğunlukla elle yazılır, bu nedenle yazım hatalarına çok daha yatkındır. Elle yazılmış rapor veritabanlarının, üretim sürecinin her aşamasının raporlarını tutması ve analiz etmesi zordur.
Makineler, üretim sürecinin her aşamasında istenen dosya formatında yazdırılabilir raporlar oluşturarak hataların analiz edilmesini kolaylaştırır ve ürün kalitesinin korunmasına yardımcı olur. Böylece müşterilerden gelen şikayetlerin/reddedilmelerin önlenmesi ve müşteriler arasında güven ve memnuniyetin artmasına yol açmaktadır.
5. OptiNspec Karşılaştırmaları – AMF Vs. AOF Vs. MOF
Wavelength Opto-Electronic olarak bilinen AOI makineleri sunar. OptiNspec 3 varyasyonda:
- Otomatik Düz Mikro Optik Muayene makinesi (AMF)
- Otomatik Düz Optik Muayene makinesi (AOF)
- Manuel Düz Optik Muayene makinesi (MOF)
Makinelerin adından da anlaşılacağı gibi, AMF ve AOF denetimleri otomatik olarak yapan makinelerdir, MOF ise insanların çalışmasını gerektiren manuel bir makinedir. Bu eksiksiz yüzey kalitesi test cihazı yelpazesi, farklı malzemelerin düz, kavisli, kaplamalı ve optik aksamları üzerinde kalite güvencesi ve kalite kontrol kontrolleri gerçekleştirebilir.
Tüm makineler, MIL-PRF-13830B standardına ve eşdeğer görünürlük spesifikasyonu standardına göre optik yüzeydeki çizik ve kazıyı kontrol edecek şekilde kalibre edilmiştir. Piyasada kolayca bulunabilen baskılı ızgaralara sahip ortak jel kutularda paketlenmiş düz optiklerin yerinde yüzey denetimi için tasarlanmıştır.
AOF ve MOF makineleri, çapı 25.4 mm'ye kadar olan düz optiklerin muayenesi içindir, AMF sistemleri ise çapı 12 mm'ye kadar olan düz mikro optiklerin muayenesi için kullanılabilir.
OptiNspec-AOF101 ve OptiNspec-AMF101 modelleri tam boyutlu makinelerdir, MOF ve diğer AMF modelleri ise masa üstü makinelerdir.
OptiNspec-AMF103, WOE tarafından icat edilen, birden fazla tipte mikro lensin test edilebildiği ilk ve en son modeldir. Düz optiklerin yanı sıra kavisli optikler de incelenebilir. Yüzey incelemesine ek olarak, bu model aynı zamanda lens boyutu incelemesi yapabilen ilk modeldir.
Düz parçaların uzunluk, açı, yarıçap, yuvarlaklık vb. dış boyutlarını otomatik olarak algılayabilir ve boyutların uygun olup olmadığını da belirleyebilir.
Ek olarak OptiNspec-AMF103, çeşitli karmaşık hassas parçaların kontur ve boyut ölçümlerini ayırt edebilir ve ürünleri şekle göre otomatik olarak sınıflandırabilir. Bu makine, sezgisel makine kullanımı için kullanıcı dostu bir tasarım ve GUI'nin yanı sıra çalışanların yorgunluğunu azaltmaya yardımcı olacak ergonomik bir tasarımla birlikte gelir.
AMF103'ün bazı avantajları ve özellikleri:
- Farklı malzemelerin düz, kavisli ve kaplanmış optiklerinin boyut ve yüzey kusurlarının otomatik tespiti
- Yerinde toplu incelemeye izin verir
- Öznitelikleri kontrol edin < 2 sn/adet ve kazı ve kazın < 6 sn/pc
- Çalışan yorgunluğunu azaltın, böylece üretkenliği artırın
- Kullanıcı dostu tasarım ve daha az fiziksel alan kaplar.
- Arızalı parçaların görselleştirmelerle tanımlanması ve ayrılması.
- İstenilen formatlarda ayrıntılı raporların hızlı ve doğru otomatik oluşturulması.
6. Sonuç
Sonuç olarak, bu makalede, AOI makinesinin temel bilgilerini, insan ve otomatik optik incelemenin avantajlarını ve dezavantajlarını ve sunduğumuz çeşitli AOI makineleri arasındaki farkları ele aldık.
Artan verimlilik ve daha düşük işletme maliyeti gibi daha fazla artıya yol açan hızlı teknolojik evrim nedeniyle makinelerin insan işlerinin yerini aldığına şüphe yok, makinelerin çalıştırılması ve bakımlarının iyi yapılmasını sağlamak gibi optik inceleme sürecinin bazı kısımlarında insanlara hala ihtiyaç duyulmaktadır. .
Bu teknolojinin icadı ile makine operatörleri, şirketin diğer alanlardaki üretkenliğini artırmak için yeni beceriler edinebilirler.