Ứng dụng của kiểm tra trực quan trong kiểm thử không phá hủy công nghiệp
Công nghệ kiểm tra trực quan sử dụng thiết bị thu nhận hình ảnh và thuật toán máy tính để đạt được hiệu quả và độ chính xác cao trong việc giám sát chất lượng không phá hủy trong sản xuất công nghiệp. Bảng dưới đây cung cấp tổng quan nhanh về các thành phần cốt lõi và khả năng chính của nó.
| Các thành phần cốt lõi của hệ thống phát hiện | Các công nghệ chính và chỉ số hiệu suất | Lĩnh vực ứng dụng chính |
| Thiết bị phần cứng: Camera công nghiệp (CCD/CMOS), ống kính, nguồn sáng (ví dụ: đèn vòng, đèn chiếu sáng song song) | Độ chính xác: Độ chính xác phát hiện lên đến 0,01-0,02mm, độ chính xác nhận dạng lên đến 99,98% | Nhận diện khuyết tật: chẳng hạn như vết nứt, vết xước và các vết bẩn trên bề mặt. |
| Phần mềm: Nền tảng chạy các thuật toán xử lý ảnh (ví dụ: phát hiện cạnh, xử lý hình thái học) và các mô hình trí tuệ nhân tạo (ví dụ: thuật toán học sâu) (ví dụ: NI Vision, LABView) | Tốc độ: Hỗ trợ phát hiện ở mức mili giây, ví dụ: chu kỳ phát hiện 2,5-3 giây/vùng. | Đo kích thước: Đo kích thước với độ chính xác cao ở mức micromet. |
| Bộ xử lý: Bộ xử lý hình ảnh, chip AI tích hợp. | Công nghệ: Hình ảnh 2D/3D, Nhận dạng ký tự quang học (OCR), tích hợp học sâu và các thuật toán truyền thống. | Định vị và dẫn hướng: Dẫn hướng robot cho lắp ráp tự động và lập kế hoạch đường đi |
Kịch bản ứng dụng ngành
Hệ thống kiểm tra trực quan đã được tích hợp sâu rộng vào nhiều lĩnh vực của ngành công nghiệp hiện đại, đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn sản xuất thông qua các phương pháp không tiếp xúc.
• Sản xuất ô tô: Được sử dụng để phát hiện khe hở thân xe và sự khác biệt bề mặt với độ chính xác cao, phát hiện vết nứt trên khối xi lanh động cơ, đo kích thước trục bánh xe và kiểm tra chất lượng sơn, với độ chính xác định vị lên đến 0,1mm.
• Điện tử và bán dẫn: Được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn để nhận diện khuyết tật trên tấm bán dẫn và định vị vị trí cắt. Trên dây chuyền sản xuất PCB (mạch in) và SMT (công nghệ gắn bề mặt), nó có thể nhanh chóng phát hiện các khuyết tật mối hàn, linh kiện bị thiếu hoặc đặt sai vị trí.
• Hàng không vũ trụ: Dùng để phát hiện các vết nứt, mòn và các khuyết tật khác ở cánh động cơ, các bộ phận kết cấu máy bay, v.v., đòi hỏi độ tin cậy và độ chính xác cực cao.
• Thực phẩm, dược phẩm và bao bì: Trong ngành dược phẩm, máy được sử dụng để kiểm tra tính toàn vẹn, độ chính xác của nhãn mác và độ kín của bao bì vỉ thuốc. Trong ngành thực phẩm và bao bì, máy được sử dụng để phát hiện sự nhiễm bẩn sản phẩm, tính toàn vẹn của bao bì, chất lượng in ấn và thể tích đóng gói.
Ưu điểm cốt lõi
• Độ chính xác và hiệu quả cao: Có khả năng phát hiện các khuyết tật ở cấp độ micromet mà mắt người khó có thể nhìn thấy, và có thể hoạt động liên tục 24/7 mà không bị gián đoạn. Tốc độ phát hiện vượt xa phương pháp kiểm tra thủ công, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất.
• Không tiếp xúc và an toàn: Hoàn toàn tránh được nguy cơ gây hư hại do tiếp xúc cho các vật thể được kiểm tra, đồng thời giải phóng người vận hành khỏi môi trường kiểm tra nguy hiểm và tốn thời gian.
• Dựa trên dữ liệu và có thể truy vết: Tất cả kết quả kiểm tra (bao gồm dữ liệu hình ảnh) đều được tự động ghi lại và lưu trữ, cung cấp nguồn dữ liệu mạnh mẽ hỗ trợ tối ưu hóa quy trình sản xuất và truy xuất nguồn gốc chất lượng.
Xu hướng phát triển
Công nghệ kiểm tra trực quan đang phát triển theo hướng thông minh và tích hợp hơn:
• Tích hợp AI sâu: Học sâu và các thuật toán AI khác đang được áp dụng rộng rãi, cho phép hệ thống thích ứng với các loại lỗi phức tạp hơn và liên tục tự tối ưu hóa, giảm tỷ lệ dương tính giả xuống mức cực thấp (ví dụ: 0,3%).
• Công nghệ 3D và đa chiều: Việc ứng dụng công nghệ thị giác 3D cho phép thu thập thông tin chiều sâu của vật thể, giúp kiểm soát chính xác các hình dạng hình học phức tạp và chất lượng lắp ráp. Tỷ lệ ứng dụng của nó trong kiểm tra cao cấp đang ngày càng tăng.
• Tích hợp các công nghệ mới nổi: Kết hợp với các công nghệ như 5G, điện toán biên và điện toán đám mây, hệ thống cho phép truyền tải và xử lý dữ liệu kiểm tra theo thời gian thực, đồng thời hỗ trợ các mô hình kinh doanh mới như "kiểm tra theo dịch vụ".
Những thách thức
• Hiệu suất của hệ thống kiểm tra vẫn bị ảnh hưởng ở một mức độ nhất định bởi môi trường công nghiệp phức tạp như điều kiện ánh sáng và độ rung tại chỗ.
• Việc xác định chính xác các vết nứt siêu nhỏ vẫn cần những đột phá hơn nữa trong công nghệ quang học và thuật toán.
• Kích thước của các cơ sở dữ liệu lỗi chất lượng cao phần nào hạn chế độ chính xác huấn luyện và khả năng khái quát hóa của các mô hình AI.
Hi vọng thông tin này giúp bạn hiểu rõ hơn về ứng dụng của kiểm tra trực quan trong thử nghiệm không phá hủy công nghiệp. Nếu bạn đặc biệt quan tâm đến một ngành công nghiệp hoặc chi tiết kỹ thuật cụ thể, tôi có thể cung cấp phần giới thiệu chuyên sâu hơn.
