Hiện nay, ngành công nghiệp sản xuất, chế biến chế tạo được coi là một điểm sáng trong nền kinh tế. Trong dây chuyền sản xuất, việc kiểm tra các thông số của sản phẩm trong dây chuyền như kích thước, bề mặt và độ bền là gần như bắt buộc. Điều này là để đảm bảo rằng các thành phần được sản xuất tuân thủ thiết kế và nằm trong dung sai sản xuất của sản phẩm. Nếu các thành phần nằm ngoài dải dung sai cho phép sẽ bị loại bỏ khỏi dây chuyền. Việc tuân theo quy trình và phương pháp kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt sẽ đảm bảo rằng không có một thành phần bị lỗi nào xuất hiện trong nhà máy. Sản xuất sản phẩm chất lượng không chỉ làm tăng vòng đời và hiệu quả của sản phẩm, nó còn giúp làm tăng uy tín, thương hiệu của nhà sản xuất.

Hệ thống kiểm tra tự động để đo lường và kiểm tra sản phẩm là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. Trong lĩnh vực đo lường, nổi bật nhất là phương pháp đo không tiếp xúc sử dụng công nghệ thị giác máy. Ưu điểm của công nghệ đo này là không cần chạm vào vật mẫu nhưng vẫn cho kết quả nhanh và chính xác.

Công nghệ thị giác máy có thể hiểu một cách đơn giản là chúng ta gắn thêm bộ phận có chức năng như mắt con người cho máy và sử dụng một hệ thống xử lý để giải quyết những gì con mắt đó thấy. Công nghệ này gồm một thiết bị phần cứng các bộ phận quang học để chụp lại hình ảnh và bộ xử lý phần mềm để thực hiện các phép đo, kiểm tra và điều khiển các cơ cấú chấp hành. Với công nghệ thị giác máy, việc kiểm tra chất lượng sản phẩm trở nên dễ dàng, thuận tiện. Hiện nay, việc đo kích thước sử dụng công nghệ thị giác máy đang được ứng dụng rộng rãi và phổ biến về cơ bản là chuyển đổi từ số pixel trên ảnh ra kích thước vật cần đo. Tuy nhiên để đạt độ chính xác cao lên tới 10÷30 µm với kích thước đo cỡ vài chục cm là một thách thức, trở ngại rất khó khăn.

Để đo được các kích thước lớn với độ chính xác đã nêu cần ứng dụng giải pháp đo kết hợp cơ khí với công nghệ thị giác máy. Áp dụng công nghệ thị giác máy vào đo lường giúp tăng cường năng lực kiểm tra, giảm thời gian trong quá trình kiểm tra, đánh giá sản phẩm. Qua đó tăng năng xuất sản xuất của nhà máy, doanh nghiệp, kiểm soát chất lượng sản phẩm, mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệm.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Cơ quan chủ trì Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hoá cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài Đặng Anh Tuấn thực hiện nghiên cứu “Thiết kế chế tạo máy đo kích thước không tiếp xúc tự động sử dụng công nghệ thị giác máy” với mục tiêu: Nghiên cứu làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo máy đo kích thước không tiếp xúc tự động sử dụng công nghệ thị giác máy; Phân tích, thiết kế, chế tạo thành công máy đo kích thước không tiếp xúc tự động sử dụng công nghệ thị giác máy.

Đo và kiểm tra sản phẩm là quá trình gia tăng chất lượng và giá trị thương hiệu công ty, khẳng định mình trên thị trường. Đối với các công ty, nhà máy gia công cơ khí, chi tiết máy, sản xuất chi tiết chính xác... việc kiểm tra sản phẩm lại càng quan trọng. Để cải tiến quá trình đo kiểm tra kích thước, quá trình mà hiện tại hầu hết được thực hiện thủ công có năng xuất thấp, và nhiều hạn chế. Thiết bị đo kích thước không tiếp xúc tự động sử dụng công nghệ thị giác máy là một dòng máy tiên tiến áp dụng nhiều kỹ thuật chế tạo, điều khiển, xử lý mới. Là thiết bị đã và đang được sử dụng đồng thời với các thiết bị đo khác hiện có. Các thiết bị dạng này có độ chính xác cao và hiệu suất lớn, do vậy dạng thiết bị này đang dần thay thế các thiết bị truyền thống trong thực hiện đo, kiểm tra kích thước. Với việc ứng dụng các hệ thống trên ngày càng nhiều do nhu cầu đảm bảo hoạt động sản xuất của các doanh nghiệp ngày các lớn, song việc nghiên cứu chế tạo các thiết bị đo kích thước không tiếp xúc ở Việt Nam chưa được đơn vị nào thực hiện. Nhóm nghiên cứu đề tài nhận thấy việc nghiên cứu chế tạo trong nước là cấp thiết, có ý nghĩa về mặt khoa học, tạo ra sản phẩm thay thế sản phẩm ngoại nhập, đem lại lợi ích về mặt kinh tế.

- Sau thời gian 1 năm thiết kế và chế tạo, nhóm thực hiện đề tài đã cho ra thiết bị đo kích thước không tiếp xúc tự động sử dụng công nghệ thị giác máy. Một số công việc nhóm đã thực hiện trong thời gian qua:

- Khảo sát các máy đo kích thước không tiếp xúc của các hãng trên thế giới;

- Thiết kế tổng thể thiết bị;

- Thiết kế chế tạo hệ thống cơ khí: hệ thống camera, hệ thống chiếu sáng, hệ thống động cơ, máy tính nhúng.

- Thiết kế xây dựng phần mềm điều khiển động cơ, điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng

- Thiết kết xây dựng phần mềm xử lý hình ảnh từ camera, xử lý kết quả đo, quản lý giám sát các mẫu đo (NG/OK), cấu hình và hiệu chỉnh phép đo trên máy tính, xuất dữ liệu báo cáo thông kê theo ca sử dụng;

- Phân tích tác động của các điều kiện bên ngoài tới độ chính xác của máy đo, hiệu chỉnh máy đo.

- Thử nghiệm thực tế và đánh giá.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18446/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)