Trong dây chuyền sản xuất pin nhiên liệu Hydro, cụm điện cực màng 5 lớp (5-in-1 MEA) được ví như "bộ não" của hệ thống. Bất kỳ một khiếm khuyết nhỏ nào trên bề mặt—như một vết xước trên lớp xúc tác hay một bọt khí nhỏ trong vùng chồng lấn—đều có thể trở thành điểm yếu chí mạng, gây thủng màng hoặc giảm hiệu suất khi vận hành lâu dài.
Hệ thống kiểm tra khuyết tật ngoại quan AOI là hệ thống kiểm tra quang học tự động (AOI - Automated Optical Inspection) được thiết kế để "quét" và phân tích toàn diện bề mặt sản phẩm. Thiết bị đóng vai trò là trạm quản lý năng suất cốt lõi (Core yield management equipment), đảm bảo 100% sản phẩm xuất xưởng đều hoàn hảo về mặt ngoại quan. Cùng AMC tìm hiểu chi tiết quy trình làm việc và ưu điểm của hệ thống AOI pin nhiên liệu ở bài viết dưới đây nhé!
| Độ phân giải camera | 16384 x 1 pixels |
| Độ chính xác điểm ảnh | 0.0120 mm/pixel |
| Vùng quan sát (FOV) | 195 mm |
| Độ chính xác phát hiện | 0.1 mm x 0.1 mm |
| Thời gian kiểm tra (CT) | 6s - 18s (Tùy cấu hình) |
| Kích thước tương thích | ≤ 500mm x 350mm |
| Trọng lượng máy | 800kg |
Quy trình chính
Sản phẩm phát hiện lỗi 5-trong-1, là thiết bị quản lý tỷ lệ đạt (yield) cốt lõi trong công đoạn 5CCM của quá trình sản xuất điện cực màng, có các chức năng chính sau:
Phát hiện vùng viền: bong bóng, trầy xước, nếp nhăn, hư hỏng, bụi bẩn,...
Phát hiện vùng chồng lấn giữa màng viền và màng proton: bong bóng khí, nứt vỡ,...
Phát hiện vùng phản ứng: thủng màng, lão hóa, rơi rụng chất xúc tác, mài mòn, trầy xước,...
Đo kích thước sản phẩm,...
Các bước làm việc
Bước 1: Công nhân cấp liệu thủ công bằng tay vào vị tri làm việc của máy
Bước 2: Công nhân tiến hành hiệu chỉnh tấm phủ
Bước 3: Máy bắt đầu thực hiện quét bằng camera
Bước 4: Xử lý hình ảnh
Bước 5: Cắt thủ công
Khác với camera chụp diện tích (Area scan) thông thường bị giới hạn về trường nhìn và độ chi tiết, thiết bị này sử dụng Camera quét dòng độ nét cao (HD Line Scan Camera).
Siêu độ phân giải: Với cảm biến lên tới 16384 điểm ảnh (pixels), camera hoạt động như một máy photocopy công nghiệp tốc độ cao, quét liên tục bề mặt vật liệu đang di chuyển.
Độ chính xác điểm ảnh: Hệ thống đạt độ chính xác quang học lên tới 0.012 mm/pixel. Điều này cho phép máy phát hiện những lỗi vi mô mà mắt thường không thể nhìn thấy.
Hệ thống chiếu sáng tùy chỉnh: Để làm nổi bật các loại lỗi khác nhau trên các vật liệu có tính phản xạ khác nhau (như màng trong suốt và lớp xúc tác đen nhám), máy tích hợp nguồn sáng tổ hợp tự phát triển (Self-developed combination light source), tối ưu hóa độ tương phản cho hình ảnh thu được.
Sức mạnh thực sự của máy nằm ở phần mềm xử lý ảnh. Thuật toán thông minh được lập trình để phân tích từng khu vực cụ thể của tấm điện cực màng 5 lớp (tương thích cả với 3CCM):
Vùng khung (Border area): Phát hiện bọt khí, trầy xước, nếp nhăn, hư hỏng vật lý hoặc bụi bẩn bám dính.
Vùng chồng lấn (Overlap area): Kiểm tra khu vực tiếp giáp giữa màng và khung, phát hiện bong tróc hoặc bọt khí.
Vùng phản ứng (Reaction area - Quan trọng nhất): Soi kỹ lớp xúc tác để tìm các lỗi nghiêm trọng như thủng màng (perforation), rách, bong tróc xúc tác (catalyst shedding), mài mòn hoặc trầy xước. Ngoài ra, máy còn thực hiện đo kích thước sản phẩm tự động, đảm bảo dung sai lắp ghép.
Để camera độ phân giải cao hoạt động hiệu quả, hệ thống cơ khí phải loại bỏ hoàn toàn rung động.
Bàn đá Granite: Máy được xây dựng trên nền tảng kiểm tra bằng đá cẩm thạch chính xác (Precision Marble Testing Platform). Vật liệu này có độ ổn định nhiệt và kháng rung vượt trội so với khung kim loại.
Bàn kính thạch anh: Sản phẩm được đặt trên bàn kính thạch anh có độ truyền sáng cao (High transmittance quartz glass). Điều này kết hợp với tấm nắp đậy phẳng giúp ép phẳng sản phẩm trong quá trình quét mà không làm biến dạng hình ảnh.
Thước quang (Grating Ruler): Việc kích hoạt camera được đồng bộ hóa bởi thước quang, đảm bảo độ chính xác của chuyển động lặp lại cơ khí đạt > ±0.01mm.
Thiết bị cung cấp sự linh hoạt cho các nhu cầu sản xuất khác nhau với các tùy chọn:
Đọc mã: Tích hợp đầu đọc mã 1D/2D cầm tay để liên kết dữ liệu lỗi với ID của từng sản phẩm.
Camera: Tùy chọn cấu hình camera đơn hoặc camera đôi (trên/dưới) để kiểm tra một mặt hoặc hai mặt đồng thời, tối ưu hóa thời gian chu kỳ (Detection CT) từ 6 giây đến 36 giây tùy model.
Dữ liệu hình ảnh và vị trí lỗi được lưu trữ, giúp kỹ sư phân tích nguyên nhân gốc rễ của các khiếm khuyết trong quy trình sản xuất trước đó.
Hệ thống kiểm tra khuyết tật ngoại quan AOI được thiết kế với 4 cấu hình chức năng cơ bản bao gồm 4 thiết bị chính, bao gồm:
Camera quét dòng độ phân giải cao (HD line scan camera).
Nguồn sáng kết hợp do hãng tự phát triển dành cho kiểm tra CCM.
Bàn kiểm tra đá granite (marble) độ chính xác cao.
Bàn và tấm phủ bằng kính thạch anh có độ truyền sáng cao.
Tóm lại, hệ thống kiểm tra khuyết tật ngoại quan AOI là một thiết bị kiểm tra, quyết định chất lượng cuối cùng của cụm điện cực màng 5 lớp trước khi đưa vào lắp ráp. Với sự kết hợp giữa phần cứng quang học độ chính xác cao và thuật toán xử lý hình ảnh thông minh, máy giúp phát hiện triệt để các lỗi vi mô, giảm thiểu rủi ro hỏng hóc trong quá trình vận hành thực tế. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể nâng cao tỷ lệ đạt, tối ưu chi phí sản xuất và đảm bảo tính ổn định lâu dài của sản phẩm pin nhiên liệu. Đồng thời, dữ liệu thu thập được còn là cơ sở quan trọng để cải tiến quy trình và kiểm soát chất lượng một cách chủ động. Đây chính là bước tiến không thể thiếu trong hành trình tự động hóa và nâng cao tiêu chuẩn sản xuất pin nhiên liệu Hydro hiện đại. Nếu bạn đang có nhu cầu quan tâm đến Hệ thống AOI pin nhiên liệu hoặc các sản phẩm Máy cấp keo khác, hãy liên hệ ngay với AMC để nhận được tư vấn và báo giá sớm nhất nhé!
