SISTEMAS DE VISIÓN CON CÁMARAS EN LA INDUSTRIA

Equipo No. 6

Juan Pablo Martínez Duarte. Ulises Guevara Andrade. Gregorio Davila Campos. Xavier Sánchez García.

Introducción

Los sistemas de visión con cámaras orientados a la industria han tenido un alto impacto en los últimos años debido a sus ventajas, los procesadores han comenzado a utilizar los sistemas de visión ópticos en línea y las maquinas de visión para lograr mejoras en la calidad de los productos.

Algunas ventajas:

Las visualizaciones graficas en tiempo real y las alarmas alertan a los operadores en la línea de producción, para que efectúen los cambios necesarios mucho antes de que las diferencias sean visibles para el ojo humano.

Permiten ajustar las condiciones de la línea antes de que el producto que se encuentra fuera de especificaciones sea terminado, evitando así la salida de un producto en malas condiciones

permite que el operador pueda trabajar múltiples líneas aumentando así el rendimiento, la velocidad de producción y restando notablemente el porcentaje de errores.

Componentes:

Cámara Sensores Iluminación Cableado estructurado Pc Monitores Software Mecanismos auxiliares

Descripción: Cámara

Cámara: Captan la imagen a momento de los productos, el tipo de cámara dependerá de las necesidades de inspección

a)Lineales: Realizan un barrido lineal para la construcción de una imagen línea a línea, de forma que el objeto se desplaza con respecto a la cámara. Esta tecnología fue desarrollada para aplicaciones de inspección de materiales fabricados en continuo.

b) Matriciales: En las cámaras matriciales el sensor de la cámara cubre un área formada por una matriz de píxeles. Una cámara matricial produce una imagen de un área, normalmente con una relación de aspecto de 4 a 3.

c) 3D Permiten hacer medidas de formas en 3D a velocidades superiores a los 30.000 perfiles por segundo. Estas cámaras están basadas en sensores de fabricación propia. El sistema completo está compuesto por un láser de línea y la cámara, además del software de triangulación que permite obtener las medidas 3D.

d) Infrarrojas/termicas: Las cámaras térmicas son capaces de determinar la temperatura de los cuerpos a partir de su radiación infrarroja

Descripción de sensores:

En conjunto con las cámaras se encargan de registrar e identificar el enfoque deseado en la inspección.

a) Sensores O2D. Utilizados para comparar contornos

b) Sensores O2V. Realizan un conteo de pixeles.

c)  Sensores O2I. Lectura de códigos.

d) Sensores O3D. Registro de dimensiones.

Descripción de iluminación Iluminación

Su función es ayudar a captar una imagen clara del producto.

El sistema de iluminación es una parte muy crítica en el sistema, ya que aplicando una buena iluminación lograremos una mejor imagen de entrada al sistema para ser procesada. Es fundamental tener en cuenta el diseño del sistema, superficie a iluminar, tipo de materiales y forma del producto.

a) Leds: Generan una excelente iluminación y son muy económicas en consumo de energía, además de que no se calientan y tienen una larga vida aproximadamente de 100 000 horas.

b) Fibra Óptica: La iluminación por fibra óptica, es actualmente, la que puede proporcionar la luz mas intensa de todos los tipos de iluminación que se utilizan en visión artificial. conduce la luz procedente de una bombilla halógena, o de xenón, que se encuentra en un fuente de iluminación, a través de un haz de fibras ópticas que termina en una adaptador específico para cada tipo de aplicación.

c)  Laser: Son sistemas de luz láser estructurado. La luz estructurada en visión artificial se utiliza para iluminar un objeto (desde un ángulo conocido) con un patrón de luz específico (Ej. Una línea) y viendo la forma como cambia este patrón sobre el objeto se puede obtener información de la tercera dimensión del objeto iluminado.

Iluminación posterior difusa

Iluminación posterior

direccional

Iluminación frontal oblicua

Iluminación frontal

direccional

Cable estructurado

Cableado estructurado 

Por medio de este conducto es posible que exista comunicación entre los componentes. Se aplican diferentes tipos de cableado en los sistemas los cuales son el cableado para corriente y el cableado para comunicación.

Dentro del cableado estructurado consideramos también las fuentes de alimentación las cuales suministran corriente eléctrica a los componentes del sistema.

Equipo Pc PC 

*Es la parte pensante del sistema: captura, procesa y muestra entradas de datos y realiza varios procesos para lograr el fin del sistema.

*Recibe todas las señales de sincronización.

*Realiza la lectura de las imágenes.

*Procesar los datos proporcionados por las cámaras para realizar el análisis de imagen.

**Realiza el interfaz con los usuarios.

*Se comunica con los sistemas productivos, para detener el proceso en caso de la aparición de algún defecto.

*Controlar el buen funcionamiento de todos los elementos hardware.

*Se encarga de correr el Software.

Monitores

Muestran al operador las imágenes a momento en las líneas de producción

Software

La base del software de un sistema de visión es la interpretación y análisis de los píxel. El resultado final puede ser, desde la medida de una partícula, a la determinación o lectura de una serie de caracteres, pasando por cualquier otro proceso que podamos imaginar sobre las imágenes.

APLICACIÓN INDUSTRIAL

-Captura de la Imagen.-Definición de la región de interés donde se realizarán las medidas.-Inicialización de las tolerancias para determinar si la pieza a determinar es o no correcta.-Ejecutar las medidas.-Generar una salida apropiada.

Mecanismos auxiliares

Se utilizan para aplicar un proceso adicional al sistema, creando así un proceso de rechazo a los productos que sean evaluados como defectuosos. Es conveniente detectar los puntos en donde se puede rechazar un producto y ahí aplicar este tipo de mecanismos

Funcionamiento

Conclusión

Los sistemas de visión pueden adaptarse a cualquier tipo de proceso de producción y es un método de inspección muy eficiente ya que no tiene interacción física con los productos además de que la inspección se realiza en un tiempo mínimo, logrando así colocarse por encima de todos los métodos de inspección como el mejor gracias a todas las ventajas que genera con respecto a la mejora en la calidad de los productos.

Gracias por su atención!!