Industrial Camera Vision – Tìm hiểu chung và ứng dụng của camera công nghiệp

1. Camera công nghiệp là gì?

Camera công nghiệp là một loại máy ảnh đặc biệt được điều chỉnh để làm việc trong các điều kiện khắc nghiệt (nhiệt độ cao, áp suất và rung động) như nhà máy, xí nghiệp… Chúng được sử dụng để kiểm soát chu trình sản xuất, theo dõi các đơn vị trên băng tải, phát hiện các bộ phận siêu nhỏ, điều hướng robot, quét mã vạch,giám sát sản xuất, phân loại và đo lường sản phẩm, mà không cần tiếp xúc … Do đó, nhìn chung, phạm vi của chúng gần như vô hạn. 

2. Ứng dụng của camera công nghiệp

2.1. Ứng dụng trong sản xuất và chế tạo

• Đo lường, kiểm  tra kích thước sản phẩm không cần tiếp xúc

Các phép đo lường sản phẩm truyền thống được thực hiện bằng các dụng cụ cơ được điều chỉnh cẩn thận. Nhân công thực hiện đo lường cần có kỹ thuật chuyên môn cao giúp kết quả đo được chính xác.Việc sản xuất với quy mô lớn, sản phẩm nhiều, kích thước nhỏ khiến cho công việc đo lường trở nên khó khăn và tốn kém thời gian, công sức.

Camera công nghiệp là giải pháp tối ưu thay thế, giúp đo kiểm kích thước sản phẩm từ xa không tiếp xúc với độ chính xác cao, tốc độ đo lường nhanh. Camera có thể đo được các khoảng cách, góc, diện tích, độ khớp, … của sản phẩm. Ứng dụng camera vào sản xuất công nghiệp giúp doanh nghiệp bạn tiết kiệm được chi phí nhân công, giảm tối đa các sai sót so với phương pháp đo lường truyền thống.

• Kiểm tra ngoại quan sản phẩm

Trước đây, việc kiểm tra lỗi sản phẩm thường được nhân công kiểm tra trực quan bằng mắt thường. Việc này không những gây tốn thời gian, nhân công mà không đảm bảo độ chính xác. Nhất là đối với những sản phẩm nhỏ, có độ phức tạo cao như các bo mạch, linh kiện điện tử, bảng mạch in… Ứng dụng camera công nghiệp trong hệ thống kiểm tra ngoại quan tự động sẽ giải quyết được những vấn đề này.

Camera công nghiệp được ứng dụng trong kiểm tra ngoại quan sản phẩm để phát hiện khuyết tật, phân loại các sản phẩm bị lỗi trước khi khi chuyển đến công đoạn tiếp theo. Nhờ đó, các sản phẩm có khiếm khuyết sẽ không thể bị lọt qua và đến tay khách hàng.

Ứng dụng camera công nghiệp giúp phát hiện sản phẩm lỗi nhanh chóng, chính xác, thay thế con người trong việc phát hiện lỗi sản phẩm.

• Kiểm tra ký tự quan học

Ngoài ra, camera còn hỗ trợ kiểm tra các kí tự quang học trên bao bì sản phẩm như ngày tháng, mã sản phẩm,… Dựa trên các mẫu phông chữ có sẵn hoặc lấy mẫu trực tiếp, việc xác minh chất lượng in, các mã quang học trở nên dễ dàng, đơn giản.

Thời gian xử lý hình ảnh nhanh, đáp ứng nhu cầu sản xuất với năng suất lớn, có thể đạt đến 90.000/giờ. 

• Kiểm tra mã vạch sản phẩm

Với chức năng kiểm tra các mã vạch, đánh giá chất lượng in trên bề mặt bao bì của sản phẩm. Việc kiểm tra mã vạch giúp đánh giá mã vạch có được in đúng hay không, có đạt tiêu chuẩn in rõ ràng, sắc nét, in đúng vị trí hay không.

Kết hợp với camera đọc tốc độ, thời gian xử lý hình ảnh, đọc mã vạch nhanh, dưới 10ms. Camera có khả năng quét hình ảnh lên đến 90.000 sản phẩm/giờ. Camera có thể quét được mã vạch ở nhiều góc độ, sản phẩm bị xoay, vị trí không cố định hoặc trong môi trường ánh sáng thay đổi liên tục.

2.2. Ứng dụng trong khoa học và y học

Với sự phát triển của công nghệ nano và tốc độ phát triển của y học, các camera công nghiệp cũng được  sử dụng trong các lĩnh vực này. Các đơn vị như vậy xử lý các vật thể hoặc hạt cực nhỏ mà con người không thể nhìn thấy bằng mắt. Thiết bị sử dụng ma trận đặc biệt sCMOS, CCD và EMCCD. Ưu điểm chính của các ma trận này là hiệu suất lượng tử cao, tiếng ồn thấp và độ sâu lớn của giếng tiềm năng. Những máy ảnh như vậy có thể chụp trong điều kiện ánh sáng rất yếu và phát hiện tín hiệu yếu. Một số kiểu máy chụp được cả những photon đơn lẻ.

Máy ảnh siêu kính và đa kính được sử dụng để làm việc với các kênh quang phổ. Chúng có khả năng bắt tới vài trăm kênh quang phổ trong mỗi khung hình.

Ngành công nghiệp y tế yêu cầu mô hình nhỏ gọn. Ví dụ, camera siêu nhỏ có khả năng truyền hình ảnh với độ mở rộng cao, đồng thời có kích thước thu nhỏ. Ngày nay thiết bị này hoạt động trong hầu hết các ngành của y học, từ nha khoa đến phòng thí nghiệm (nội soi, ống soi, kính hiển vi, v.v.).

Máy ảnh đặc biệt được phát triển để hoạt động trong môi trường lạnh. Chúng có khả năng bảo vệ độc đáo chống lại nhiệt độ cực thấp.

2.3. Ứng dụng trong giao thông

Nếu gần đây bạn nhận được ảnh vi phạm giao thông của mình, thì chắc chắn rằng bạn đã bị camera công nghiệp bắt được. Để kiểm soát giao thông, cố định các đối tượng di chuyển nhanh, các camera tốc độ cao đặc biệt được sử dụng. Chúng có khả năng hoạt động với tần số từ 1.000 đến 1.000.000 khung hình / giây.

Thiết bị ngoài trời phải có vỏ bọc chống bụi và chống thấm nước. Mục đích kiểm soát giao thông đòi hỏi công việc liên tục và vòng đời lâu dài. Điều này áp dụng cho cả các thành phần bên ngoài và bên trong của cụm lắp ráp.

2.4. Ứng dụng trong hệ thống an ninh và cuộc sống hàng ngày

Máy ảnh trong thế kỷ 21 phần lớn đồng nghĩa với an ninh. Việc lắp đặt camera an ninh công nghiệp đòi hỏi sự linh hoạt và kích thước nhà nhỏ gọn. Hệ thống an ninh sử dụng camera công nghiệp có thể được gắn ở hầu hết mọi nơi.

Các yêu cầu chính đối với các thiết bị này là tính ổn định, nhỏ gọn và linh hoạt. Camera an ninh ngoài trời công nghiệp phải được bảo vệ khỏi ảnh hưởng của môi trường. Các mô hình có tầm nhìn ban đêm thường được yêu cầu, ví dụ như trên truyền hình. Ngoài ra, camera hành động được sử dụng rộng rãi bởi những người bình thường. Chúng có khả năng truyền hình ảnh ngay cả ở 4k / UHD và 2k / HD. Bạn có thể tạo chuyển động chậm mọi lúc mọi nơi với chúng.