Máy kiểm tra quang học tự động (AOI – Automated Optical Inspection) là một thiết bị quan trọng trong dây chuyền sản xuất điện tử SMT. Chúng giúp kiểm tra chất lượng linh kiện, phát hiện lỗi hàn và đảm bảo cho sản phẩm đạt tiêu chuẩn trước khi chuyển sang các công đoạn tiếp theo. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy AOI với các công nghệ và hiệu suất khác nhau. Bài viết này hapoin sẽ giúp bạn phân loại máy AOI phổ biến trên thị trường hiện nay và so sánh hiệu suất của chúng để có cái nhìn khách quan và dễ dàng lựa chọn.
Phân loại máy AOI
AOI hay Automated Optical Inspection là công nghệ kiểm tra quang học tự động, ứng dụng rộng rãi trong sản xuất điện tử để phát hiện lỗi trên bo mạch PCB. Sở hữu khả năng kiểm tra nhanh, chính xác, máy kiểm tra quang học AOI giúp giảm thiểu sai xót, nâng cao chất lượng sản phẩm và tối ưu quy trình sản xuất.
Máy kiểm tra quang học AOI có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau như phương pháp kiểm tra, cấu trúc hay vị trí lắp đặt,… Dưới đây là một số cách phân loại chính:
Dựa theo vị trí lắp đặt trong dây chuyền sản xuất
- Máy AOI kiểm tra trước lò hàn (Pre-Reflow AOI): Loại máy này thường được đặt sau máy gắp linh kiện (Pick and Place) để kiểm tra vị trí, hướng linh kiện và chất lượng in kem hàn.
- Máy AOI kiểm tra sau lò hàn (Post-Reflow AOI): Đây là dòng máy đặt phía sau lò hàn để kiểm tra các khuyết tật như hàn thiếu, hàn thừa, hàn cầu, lệch linh kiện…
- Máy AOI kiểm tra sau sóng hàn (Post-Wave AOI): Loại máy AOI này được dùng trong công nghệ hàn sóng để kiểm tra chân linh kiện xuyên lỗ.
- Máy AOI kiểm tra cuối dây chuyền (Final AOI): Thường được sử dụng trong việc tra lần cuối trước khi sản phẩm được đóng gói, đảm bảo không có lỗi sản xuất.
MID-D100 2D AOI là dòng máy AOI kiểm tra trước lò hàn được sử dụng phổ biến
Dựa theo công nghệ kiểm tra
- Máy AOI 2D (Two-Dimensional AOI): Sử dụng camera để chụp ảnh sản phẩm từ trên xuống và phân tích hình ảnh dựa trên màu sắc, hình dạng và độ tương phản. Công nghệ này phù hợp với việc kiểm tra vị trí, sự hiện diện và các lỗi hàn cơ bản.
- Máy AOI 3D (Three-Dimensional AOI): Tích hợp cảm biến quang học và công nghệ đo độ cao linh kiện đo chiều cao và tạo ra mô hình 3D của bề mặt PCB. Từ đó giúp kiểm tra chính xác hơn so với máy AOI 2D, đặc biệt hiệu quả với lỗi hàn, chân IC hoặc linh kiện có độ cao không đồng đều, thiếu linh kiện.
- Máy AOI ứng dụng AI (AI- Based AOI): Đây là thiết bị sử dụng thuật toán học máy để phân tích hình ảnh, cải thiện độ chính xác và giảm thiểu tỷ lệ lỗi so với hệ thống truyền thống.
Dựa theo phương thức quét hình ảnh
Dựa vào quét hình ảnh, phân loại máy AOI được chia thành hai dạng sau:
- Máy AOI dạng quét tuyến tính (Line Scan AOI): Đây là loại máy sử dụng cảm biến tuyến tính quét từng dòng của PCB, loại máy này phù hợp với dây chuyền tốc độ cao.
- AOI dạng quét toàn diện (Full Scan AOI): Sở hữu tính năng chụp toàn bộ bề mặt PCB trong một lần quét, tốc độ nhanh và phù hợp với nhiều loại sản phẩm.
Thiết bị kiểm tra quang học tự động giúp nhận diện và kiểm tra chính xác các lỗi quang học
Dựa theo cấu trúc thiết bị
Máy AOI được chia thành các loại sau:
- Máy AOI dạng bàn (Standalone AOI): Có thể hoạt động độc lập, thiết bị này phù hợp với quy trình kiểm tra rời rạc hoặc quy trình nhỏ.
Máy AOI dạng Inline (Inline AOI): Loại máy này có thể tích hợp trực tiếp vào dây chuyền sản xuất SMT, có thể kiểm tra tự động tốc độ cao, giúp quá trình sản xuất được tối ưu hóa và sản xuất diễn ra liên tục. - Máy AOI cầm tay (Portable AOI): Thiết bị này có hình dạng nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển, được ứng dụng chủ yếu cho việc kiểm tra nhanh hoặc trong các môi trường làm việc có không gian hạn chế.
Dựa theo công nghệ cảm biến
- Máy AOI sử dụng camera đơn: Loại máy này chỉ có một camera cố định trên đầu máy để thu thập hình ảnh từ 1 góc nhìn duy nhất.
- Máy AOI đa camera: Camera được trang bị ở nhiều góc khác nhau giúp cung cấp hình ảnh chi tiết hơn, hạn chế điểm mù trong quá trình kiểm tra.
- Máy AOI kết hợp cảm biến laser: Loại máy AOI này được tích hợp cả camera và laser đo linh kiện, điều này giúp máy có thể phát hiện ra các lỗi mà loại 2D thông thường không phát hiện ra được.
So sánh hiệu suất giữa các loại máy AOI
Mỗi loại máy AOI có ưu nhược điểm riêng, dựa trên phân loại máy AOI trên đây, tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu sản xuất mà chúng ta có thể lựa chọn máy phù hợp với tính chất sản xuất của mình. Dưới đây là bảng so sánh hiệu suất giúp bạn có cái nhìn chi tiết hơn về các dòng máy:
| Loại máy AOI | Độ chính xác | Tốc độ kiểm tra | Phạm vi ứng dụng | Giá thành |
| AOI 2D | Trung bình | Cao | PCB đơn giản | Thấp |
| AOI 3D | Cao | Trung bình | PCB phức tạp | Cao |
| AOI 2D + 3D | Rất cao | Trung bình | Đa dạng | Rất cao |
| AOI tuyến tính | Cao | Rất cao | Sản xuất số lượng lớn | Trung bình |
| AOI quét toàn diện | Rất cao | Cao | Kiểm tra toàn diện | Cao |
So sánh hiệu suất giữa các dòng máy kiểm tra quang học AOI (Ảnh: Internet)
Lưu ý khi lựa chọn máy AOI
Khi lựa chọn máy AOI cho sản xuất lắp ráp, doanh nghiệp cần cân nhắc các yếu tố sau đây:
- Độ phức tạp của sản phẩm: Nếu sản phẩm có linh kiện nhỏ, chân IC dày đặc nên sử dụng AOI 3D.
- Tốc độ sản xuất: Dây chuyền tốc độ cao sẽ cần máy AOI quét tuyến tính để đảm bảo không gây chậm trễ cho quá trình sản xuất lắp ráp.
- Tài chính: Máy AOI 2D có chi phí thấp, dễ sử dụng, phù hợp với quy trình sản xuất tiêu chuẩn với mức đầu tư thấp nhưng hạn chế trong việc phát hiện ra các lỗi phức tạp.
- Khả năng tích hợp: Máy AOI cần phù hợp với hệ thống MES (Manufacturing Execution System) và dễ dàng mở rộng khi cần nâng cấp.
>>> Có thể bạn quan tâm: Máy AOI là gì?
Kết luận
Trên đây là phân loại máy AOI với những dòng máy AOI phổ biến trên thị trường hiện nay. Việc lựa chọn máy AOI phù hợp giúp doanh nghiệp tối ưu quy trình sản xuất, giảm tỷ lệ lỗi và nâng cao hiệu suất làm việc. Tùy vào từng nhu cầu sản xuất và yêu cầu về kiểm tra chất lượng mà doanh nghiệp có thể lựa chọn dòng máy phù hợp nhất với quá trình sản xuất của mình. Để có thể đạt được hiệu suất tốt nhất, doanh nghiệp cần cân nhắc kỹ lưỡng về tính năng, hiệu suất và ứng dụng của từng loại máy kiểm tra quang học AOI để có thể đưa ra lựa chọn tối ưu nhất. Cần thêm thông tin và nhận tư vấn trực tiếp về máy chấm keo, liên hệ ngay Hapoin để được giải đáp nhanh nhất!
Jasmine Wu – Hapoin
