Nguồn sáng AOI – Chiếu sáng đa góc, đa màu cho kiểm tra quang học tự động

Nguồn sáng AOI là thiết bị chiếu sáng LED chuyên dụng cho hệ thống kiểm tra quang học tự động AOI và thị giác máy. Sản phẩm sử dụng nhiều vòng LED được bố trí ở các góc chiếu khác nhau, cho phép tạo ánh sáng đa hướng và kết hợp nhiều màu để làm nổi bật mối hàn, chân linh kiện, bề mặt PCB và các khuyết tật có đặc tính phản xạ khác nhau. Nguồn sáng phù hợp cho máy kiểm tra bảng mạch, bảng đèn LED, linh kiện điện tử và dây chuyền sản xuất cần tốc độ quét nhanh, độ tương phản hình ảnh ổn định.

Nguồn sáng AOI Là Gì?

Nguồn sáng AOI là nguồn sáng LED dạng vòm nông hoặc dạng chảo, bên trong bố trí nhiều vòng LED theo các góc nghiêng khác nhau. Mỗi vòng có thể sử dụng một màu ánh sáng riêng, giúp hệ thống camera phân biệt hình dạng, độ cao, hướng phản xạ và tình trạng bề mặt của mối hàn hoặc linh kiện.

• Loại sản phẩm: Nguồn sáng LED đa góc cho hệ thống AOI và Machine Vision.
• Series: AOI.
• Điện áp hoạt động: 24V DC.
• Chức năng chính: Tạo ánh sáng đa góc, đa màu để kiểm tra mối hàn, linh kiện và bề mặt bảng mạch.
• Ứng dụng tiêu biểu: Kiểm tra bảng LED, PCB, mối hàn, chân linh kiện, sai lệch lắp ráp và khuyết tật điện tử.

Trong hệ thống thực tế, ánh sáng từ các vòng LED chiếu vào vật thể ở nhiều góc khác nhau. Mỗi góc chiếu tạo phản xạ riêng trên vùng mối hàn, chân linh kiện và bề mặt PCB. Camera có thể dựa vào sự khác biệt màu sắc và cường độ phản xạ để làm rõ các khu vực cần kiểm tra, đặc biệt trong dây chuyền có nhiều điểm hàn và yêu cầu quét nhanh.

Đặc Điểm Của Nguồn sáng AOI

1. Bố trí nhiều vòng LED theo các góc chiếu khác nhau.
2. Hỗ trợ kết hợp ánh sáng đỏ, xanh lá, xanh dương và trắng tùy model.
3. Tạo hình ảnh màu giả hoặc vùng tương phản khác nhau theo độ cao và hướng bề mặt.
4. Phù hợp với kiểm tra mối hàn, bảng LED và bo mạch PCB có mật độ linh kiện cao.
5. Thiết kế dạng vòm nông giúp ánh sáng tập trung vào vùng quan sát của camera.
6. Có nhiều kích thước đường kính ngoài từ 120 mm đến 250 mm.
7. Hoạt động ở điện áp 24V DC, thuận tiện kết nối với bộ điều khiển nguồn sáng công nghiệp.
8. Phù hợp với hệ thống cần độ chính xác cao và tốc độ quét nhanh.

Cấu Tạo Nguồn Sáng AOI

Sơ đồ cấu tạo trong tài liệu thể hiện các bộ phận chính:

1. Thấu kính tăng sáng: Hỗ trợ định hướng và tăng hiệu quả truyền ánh sáng vào vùng kiểm tra.
2. Dãy LED: Gồm nhiều vòng LED bố trí ở các góc và vị trí khác nhau.
3. Tấm khuếch tán: Làm mềm ánh sáng, hạn chế điểm sáng cục bộ và hỗ trợ phân bố ánh sáng.
4. Bo mạch PCB: Cố định LED, cấp điện và kết nối các kênh màu.
5. Vỏ ngoài: Bảo vệ linh kiện, hỗ trợ tản nhiệt và cố định nguồn sáng lên khung máy.
6. Lỗ trung tâm: Cho phép camera hoặc ống kính quan sát trực tiếp vật thể.

Kết cấu nhiều tầng LED giúp nguồn sáng phát ánh sáng từ các góc thấp, trung bình và cao. Khi các kênh màu được điều khiển phù hợp, hình ảnh có thể thể hiện rõ sự khác biệt giữa bề mặt phẳng, vùng lồi, vùng lõm và mối hàn.

Quy Tắc Đặt Tên Model

Cấu trúc model được thể hiện theo dạng:

AOI - 150

• AOI: Nguồn sáng AOI – AOI light source.
• 150: Đường kính ngoài lớn nhất của nguồn sáng – Maximum External Diameter of Light Source.

Các model trong series gồm AOI-120, AOI-134, AOI-150, AOI-180, AOI-213 và AOI-250.

Thông Số Kỹ Thuật Chung

Bảng Đầy Đủ Model Nguồn Sáng AOI

Quy ước màu trong bảng:

• R: Ánh sáng đỏ.
• G: Ánh sáng xanh lá.
• B: Ánh sáng xanh dương.
• W: Ánh sáng trắng.
• Dấu — thể hiện bảng thông số không ghi công suất kênh trắng cho model tương ứng.

Lưu ý về bảng model:

• Số trong model thể hiện đường kính ngoài lớn nhất của nguồn sáng.
• Công suất được tách riêng theo từng kênh màu.
• Model AOI-120 đến AOI-180 thể hiện ba kênh R, G và B trong bảng thông số.
• Model AOI-213 và AOI-250 có thêm thông số công suất kênh trắng W.
• Trọng lượng là giá trị xấp xỉ.
• Cần xác nhận cấu hình màu, sơ đồ chân, đầu nối và bộ điều khiển trước khi đặt hàng.

Ứng Dụng Kiểm Tra Mối Hàn Trên Bảng Đèn

Nguồn sáng AOI-120 sử dụng nhiều góc chiếu để làm rõ vùng chân linh kiện và mối hàn trên bảng đèn. Ảnh trong điều kiện chiếu sáng trong nhà thể hiện độ tương phản chưa đồng đều, trong khi ảnh sử dụng nguồn sáng AOI cho thấy biên dạng và vùng phản xạ của mối hàn rõ hơn.

Cấu hình này phù hợp với hệ thống kiểm tra nhiều LED hoặc nhiều điểm hàn bố trí theo ma trận, nơi camera cần quét nhanh nhưng vẫn phải phân biệt được vùng hàn đạt và vùng có dấu hiệu bất thường.

Ứng Dụng Kiểm Tra Mối Hàn Trên Bảng LED

Nguồn sáng AOI-150 tạo ánh sáng đa màu và đa hướng trên bảng LED có nhiều chân hàn. Khi không có nguồn sáng phù hợp, các điểm hàn dễ bị lẫn với nền hoặc xuất hiện vùng phản xạ không đồng đều. Sau khi sử dụng nguồn sáng AOI, từng vị trí hàn được thể hiện rõ hơn, hỗ trợ thuật toán xác định lỗi thiếu thiếc, thừa thiếc, lệch chân hoặc chất lượng hàn không đồng nhất.

Ứng Dụng Kiểm Tra Mối Hàn Trên PCB

Nguồn sáng AOI-250 có đường kính ngoài lớn và bốn kênh màu R, G, B, W theo bảng thông số. Sản phẩm phù hợp với bo mạch PCB có trường nhìn rộng và mật độ linh kiện cao. Hình ảnh đa màu giúp làm rõ IC, chân linh kiện, pad hàn và các vùng phản xạ khác nhau trên bề mặt bo mạch.

Nguồn sáng hỗ trợ các bài toán phát hiện thiếu linh kiện, sai vị trí, sai hướng, cầu hàn, thiếu thiếc, thừa thiếc và các dấu hiệu ngoại quan bất thường tùy thuật toán xử lý ảnh của hệ thống.

Nguyên Lý Chiếu Sáng Đa Góc, Đa Màu

Vòng LED góc thấp

Ánh sáng góc thấp đi sát bề mặt, phù hợp làm nổi bật cạnh, phần lồi, vết xước và sự thay đổi độ cao. Những vùng có độ nghiêng khác nhau sẽ phản xạ ánh sáng theo hướng khác nhau về camera.

Vòng LED góc trung bình

Ánh sáng góc trung bình hỗ trợ làm rõ hình dạng tổng thể của mối hàn, chân linh kiện và các bề mặt nghiêng. Đây là vùng chiếu quan trọng trong việc phân biệt mối hàn có hình dạng khác nhau.

Vòng LED góc cao

Ánh sáng góc cao cung cấp chiếu sáng gần trực diện, hỗ trợ quan sát bề mặt phẳng, ký tự, linh kiện và vị trí pad trên PCB.

Kết hợp các kênh màu

Khi các vòng LED sử dụng màu khác nhau, bề mặt có độ cao hoặc góc nghiêng khác nhau sẽ phản xạ các màu khác nhau về camera. Hình ảnh màu thu được giúp thuật toán AOI phân tích hình dạng ba chiều tương đối và xác định vùng có phản xạ bất thường.

Ưu Điểm Nổi Bật

1. Chiếu sáng nhiều góc trong cùng một thiết bị

• Nhiều vòng LED được bố trí theo các góc nghiêng khác nhau.
• Hỗ trợ làm rõ đồng thời bề mặt phẳng, vùng nghiêng và cạnh mối hàn.
• Giảm nhu cầu lắp nhiều nguồn sáng riêng biệt quanh camera.

2. Kết hợp nhiều kênh màu

• Các kênh đỏ, xanh lá và xanh dương giúp tạo ảnh màu phản ánh hướng và mức độ phản xạ.
• Model lớn có thể hỗ trợ thêm kênh trắng theo bảng thông số.
• Cho phép tối ưu hình ảnh theo vật liệu, lớp phủ và màu nền của bo mạch.

3. Phù hợp với kiểm tra mối hàn

• Làm nổi bật hình dạng, độ cao và vùng phản xạ của mối hàn.
• Hỗ trợ phát hiện các sai lệch ngoại quan như thiếu thiếc, thừa thiếc hoặc cầu hàn.
• Phù hợp với bảng mạch có nhiều chân linh kiện và mật độ hàn cao.

4. Đáp ứng nhiều kích thước trường nhìn

• Series có sáu model với đường kính ngoài từ 120 mm đến 250 mm.
• Có thể lựa chọn theo kích thước bảng mạch, vùng chụp và không gian lắp đặt.
• Model AOI-250 phù hợp với trường nhìn lớn hơn và bo mạch có diện tích rộng.

5. Hỗ trợ tốc độ quét cao

• Ánh sáng tập trung và có độ tương phản cao giúp camera sử dụng thời gian phơi sáng phù hợp với dây chuyền nhanh.
• Hỗ trợ hệ thống kiểm tra nhiều điểm hàn trong một lần chụp.
• Điều kiện ánh sáng ổn định giúp giảm sai lệch giữa các chu kỳ kiểm tra.

6. Thuận tiện tích hợp camera

• Camera quan sát qua lỗ trung tâm của nguồn sáng.
• Thiết kế dạng vòm nông giúp bố trí gần vật thể và phù hợp với cụm AOI.
• Có thể kết nối với bộ điều khiển nhiều kênh để điều chỉnh từng màu riêng biệt.

Ứng Dụng Thực Tế

• Kiểm tra mối hàn trên bo mạch PCB.
• Kiểm tra bảng đèn LED và bảng nguồn sáng.
• Phát hiện thiếu thiếc, thừa thiếc và cầu hàn.
• Kiểm tra chân IC, chân connector và chân linh kiện dán.
• Phát hiện linh kiện thiếu, lệch vị trí hoặc lắp sai hướng.
• Kiểm tra pad hàn, đường mạch và bề mặt bo mạch.
• Nhận dạng linh kiện có độ cao và hình dạng khác nhau.
• Kiểm tra bảng mạch điện tử trong máy AOI trực tuyến.
• Kiểm tra ngoại quan linh kiện bán dẫn và module điện tử.
• Hỗ trợ phân loại sản phẩm đạt hoặc lỗi trên dây chuyền tự động.

Cách Lựa Chọn Model

Chọn theo trường nhìn camera

Đường kính vùng chiếu sáng cần bao phủ toàn bộ trường nhìn của camera. Nên lựa chọn model có đường kính ngoài phù hợp với kích thước PCB và khoảng cách làm việc.

• Trường nhìn nhỏ có thể tham khảo AOI-120 hoặc AOI-134.
• Trường nhìn trung bình có thể tham khảo AOI-150 hoặc AOI-180.
• Trường nhìn lớn có thể tham khảo AOI-213 hoặc AOI-250.

Chọn theo số kênh màu

• AOI-120 đến AOI-180 có thông số công suất R, G và B trong bảng series.
• AOI-213 và AOI-250 có thêm thông số công suất W.
• Cần lựa chọn bộ điều khiển có đủ số kênh và công suất tương ứng với cấu hình nguồn sáng.

Chọn theo đối tượng kiểm tra

• Bảng LED nhỏ có thể sử dụng model kích thước nhỏ hoặc trung bình.
• PCB mật độ linh kiện cao và vùng kiểm tra rộng nên chọn model có đường kính lớn hơn.
• Vật thể có nhiều vùng phản xạ phức tạp nên ưu tiên cấu hình cho phép điều chỉnh độc lập từng kênh màu.

Chọn theo công suất bộ điều khiển

Công suất đầu ra của từng kênh bộ điều khiển phải đáp ứng công suất R, G, B hoặc W của model. Không sử dụng một kênh có công suất thấp hơn yêu cầu của vòng LED tương ứng.

Chọn theo không gian lắp đặt

Cần kiểm tra đường kính ngoài, chiều cao nguồn sáng, kích thước lỗ camera, khoảng cách tới PCB và hành trình chuyển động của máy trước khi lắp đặt.

Hướng Dẫn Sử Dụng

1. Chuẩn bị:

   • Kiểm tra đúng model, điện áp 24V và cấu hình các kênh màu.
   • Xác định kích thước PCB, trường nhìn camera và khoảng cách làm việc.
   • Kiểm tra bộ điều khiển có đủ số kênh và công suất đầu ra.
   • Xác nhận sơ đồ chân, đầu nối và thứ tự các kênh R, G, B, W.

2. Lắp đặt:

   • Ngắt nguồn bộ điều khiển trước khi đấu nối.
   • Lắp camera thẳng hàng với lỗ trung tâm của nguồn sáng.
   • Căn vùng cần kiểm tra vào trung tâm vùng chiếu sáng.
   • Cố định nguồn sáng chắc chắn trên khung máy hoặc cụm AOI.
   • Đảm bảo nguồn sáng không che góc nhìn và không va chạm với bảng mạch.

3. Hiệu chỉnh từng kênh màu:

   • Bắt đầu với cường độ thấp cho từng kênh.
   • Điều chỉnh riêng kênh đỏ, xanh lá, xanh dương và trắng nếu có.
   • Quan sát sự thay đổi màu trên mối hàn và chân linh kiện.
   • Chọn tỷ lệ các kênh giúp vùng đạt và vùng lỗi có độ tương phản rõ nhất.

4. Hiệu chỉnh camera:

   • Điều chỉnh khẩu độ, thời gian phơi sáng, gain và cân bằng trắng.
   • Tránh để một kênh màu bị bão hòa làm mất chi tiết bề mặt.
   • Kiểm tra độ rõ tại trung tâm và các cạnh trường nhìn.
   • Lưu cấu hình riêng cho từng loại PCB hoặc sản phẩm.

5. Vận hành:

   • Chạy thử với mẫu đạt và các mẫu lỗi đại diện.
   • Kiểm tra khả năng phát hiện mối hàn lỗi tại nhiều vị trí trên bo mạch.
   • Đồng bộ tín hiệu kích sáng với camera nếu dây chuyền hoạt động tốc độ cao.
   • Theo dõi nhiệt độ nguồn sáng và bộ điều khiển khi vận hành liên tục.

6. Bảo trì:

   • Vệ sinh thấu kính tăng sáng và tấm khuếch tán bằng khăn mềm.
   • Không dùng vật sắc nhọn hoặc hóa chất làm hỏng bề mặt quang học.
   • Kiểm tra định kỳ dây dẫn, đầu nối, bo điều khiển và giá lắp.
   • Giữ các vòng LED và khe tản nhiệt sạch bụi, dầu và hơi ẩm.

Lưu ý khi sử dụng:

• Chỉ sử dụng nguồn điện và bộ điều khiển phù hợp với điện áp 24V.
• Không đấu nhầm kênh màu hoặc cấp công suất vượt thông số của từng vòng LED.
• Không nhìn trực tiếp vào nguồn sáng cường độ cao trong thời gian dài.
• Không tự ý tháo thấu kính, tấm khuếch tán hoặc thay đổi vị trí vòng LED.
• Cần xác nhận model, cấu hình màu, đầu nối và bộ điều khiển trước khi đặt hàng.
• Nên để kỹ thuật viên Machine Vision hoặc AOI thực hiện lắp đặt và hiệu chỉnh.

Đối Tượng Phù Hợp

• Nhà máy điện tử: Kiểm tra PCB, mối hàn, linh kiện dán và chân kết nối.
• Nhà máy sản xuất LED: Kiểm tra bảng LED, bảng nguồn sáng và chất lượng hàn.
• Doanh nghiệp SMT: Kiểm tra linh kiện sau in kem hàn, gắn linh kiện và hàn reflow.
• Đơn vị sản xuất module điện tử: Phát hiện linh kiện thiếu, lệch và sai hướng.
• Đơn vị tích hợp Machine Vision: Xây dựng hệ thống AOI đa màu, đa góc.
• Nhà chế tạo máy: Tích hợp vào máy kiểm tra PCB, máy phân loại và dây chuyền tự động.
• Đơn vị bảo trì kỹ thuật: Thay thế hoặc nâng cấp nguồn sáng cho máy AOI đang vận hành.

Thông Tin Công Ty

#Hashtags

#NguonSangAOI #NguonSangThiGiacMay #DenMachineVision #KiemTraMoiHan #KiemTraPCB #HeThongAOI