Herramientas clave de los sistemas de visión en la industria automotriz

Todo gerente de producción sabe, con precisión, los objetivos que necesitan alcanzar y, para ello, ninguna otra herramienta más importante que los sistemas de visión en la industria automotriz.

Es esencial comprender las características que emplean los sistemas de visión en la industria automotriz, desde las piezas a los subconjuntos que examinarán, así como las especificaciones de la propia línea de producción.

Con la dinámica del mercado fabricante automotriz, gerentes e ingenieros de producción de este sector, antes de implantar uno de los sistemas de visión en la industria automotriz, ya son conscientes que en su proyecto existen características clave que deben ser inspeccionadas durante el proceso de visión adecuado. Estas características, que fácilmente se les puede hacer seguimiento con los sistemas de visión en la industria automotriz son:

• Dimensiones específicas de la pieza.
• Tolerancias parciales.
• Nivel de precisión de medida necesario.
• Tamaño mínimo de defectos a detectar.
• Velocidad de la línea de producción.

La experiencia muestra que una de las consideraciones más importantes para los sistemas de visión en la industria automotriz se refieren a la variación potencial en las piezas o los subconjuntos. Prácticamente, todos los procesos de fabricación producirán cierto grado de variabilidad. 

Si bien la mejor tecnología de los sistemas de visión en la industria automotriz que todo gerente de producción debe implantar son lo suficientemente robustas como para compensar automáticamente pequeñas diferencias a lo largo del tiempo, cada aplicación, en sí misma, debe ser capaz de manejar los cambios, o variables más importantes e, incluso, permitirle acelerar el ensamblaje de vehículos.

Estas variaciones de sistemas de visión en la industria automotriz generalmente se organizan en categorías:

• Piezas producidas en diferentes colores, texturas, formas y tamaños.
• Tolerancias de proceso que permiten variaciones notables en color, textura, forma y tamaño
• Variaciones causadas por modificaciones en curso al proceso de producción.
• Sustituciones de componentes y materiales.
• Diferentes proveedores para una sola pieza.
• La presencia de aceite, pintura, disolventes de limpieza y otras sustancias que pueden oscurecer una parte o cambiar su apariencia. (Nota: estos pueden introducirse accidentalmente o pueden ser un resultado conocido del proceso de producción).
• Control impreciso sobre la orientación de la pieza.

A pesar de que los sistemas de visión en la industria automotriz se han vuelto mucho más simples de usar, las aplicaciones en sí mismas pueden ser extremadamente complejas. En todo caso, al optar por uno de los sistemas de inspección en el sector automotriz es recomendable confiar en la experiencia y el conocimiento del proveedor calificado en integración de sistemas.

Esto es así, especialmente, cuando se trata de aplicaciones con inspecciones exigentes, estrategias de iluminación y ópticas complejas o logística inusual de manejo de materiales.

Herramientas de los sistemas de visión en la industria automotriz que todo gerente de producción debe implantar

Para lograr altos niveles de precisión y precisión, los sistemas de visión en la industria automotriz que todo gerente de producción debe implantar suelen utilizar herramientas de visión basadas en un software que realiza análisis de imagen a nivel de subpíxeles.

Estas herramientas funcionan con las capacidades de procesamiento de imágenes del sistema para realizar tipos específicos de reconocimiento y análisis, racionalizando de manera efectiva el ciclo de desarrollo de la aplicación. 

Veamos algunos ejemplos de estas herramientas fundamentales:

1. Búsqueda: La búsqueda es una herramienta de reconocimiento de patrones, que escanea una imagen y luego localiza la mejor coincidencia con un modelo predefinido de la pieza. También permite a los sistemas de visión en la industria automotriz medir la posición de un objeto y determinar si ciertas partes o elementos del objeto están presentes, o faltan. Una “búsqueda”, a menudo, precede al procesamiento de otras herramientas, para que el sistema pueda manejar las variaciones en las posiciones de los objetos que se van a inspeccionar.
2. Herramienta de Gota: Esta herramienta es especialmente útil en las búsquedas de área para localizar e identificar características específicas en una pieza. Mide el tamaño, la forma, la posición y la «conectividad» en áreas de píxeles definidas.
3. Calibrador: Esta herramienta funciona de la misma manera que un calibrador mecánico; mide las dimensiones de un objeto, bloqueando un par de bordes paralelos específicos. Usando esta herramienta, un desarrollador de sistemas de visión en la industria automotriz puede especificar la separación requerida entre las «mordazas» del calibrador, que representan la distancia deseada entre los bordes del objeto. Esta herramienta puede ubicar esos mismos bordes en cada objeto inspeccionado y determinar si coinciden con la distancia especificada.
4. Calibración: Como su nombre lo indica, la herramienta de calibración calibra automáticamente los parámetros ópticos del sistema de visión. Funciona con dos propósitos prácticos. Primero, permite que el sistema realice mediciones altamente precisas al compensar la distorsión óptica debida a la paralaje, la desalineación de la cámara, o las imperfecciones del lente. En segundo lugar, convierte las unidades de píxeles en unidades de la imagen del «mundo real», como milímetros o pulgadas, lo que permite que el sistema de visión informe los resultados en formatos significativos.
5. Fijación: Esta herramienta es extremadamente útil para examinar piezas que pueden moverse en la línea de producción. Al utilizar los resultados de otras herramientas como búsqueda o detección de bordes, establece una opción de «fijación» en una característica específica de la pieza y compensa cualquier movimiento, rotación o cambio de escala.
6. Arco/Círculo: Esta es una herramienta especial de detección de bordes para medidas curvas, y la deserción en piezas redondas. Permite a un desarrollador de sistemas de visión en la industria automotriz definir cada curva como una serie de puntos conectados que juntos forman un arco.
7. Medidor de luz: Es una herramienta de visión de alta velocidad. El medidor de luz es muy útil para la identificación rápida de características o marcas bien definidas en una parte. Funciona mediante el análisis de los valores de píxeles en regiones rectangulares o curvas de una imagen adquirida.
8. Matriz de datos 2D: Esta herramienta es especialmente útil en la fabricación de piezas automotrices porque está diseñado para reconocer los símbolos de Data Matrix, a pesar de los fondos confusos, el bajo contraste y las marcas degradadas.
9. Verificación de caracteres ópticos (OCV): Existen varios enfoques para la verificación de caracteres ópticos, pero las herramientas de visión más efectivas proporcionan capacidades de «verificación verdadera», además de la capacidad de verificar que las marcas son correctas. Esto permite que un sistema de visión distinga entre pares de caracteres confusos, como «G» y «6» o «B» y «8», lo que garantiza un rendimiento mucho más confiable.

Gracias al avance en las tecnologías relacionadas a la visión artificial, especialmente las interfaces informáticas y los microprocesadores, se ha llevado a la visión artificial a volverse una herramienta altamente capaz y flexible tanto para la producción en serie como para la fabricación personalizada de proveedores OEM.

Para ampliar este tema y conocer a fondo el papel de la visión artificial en la industria automotriz, suscríbete al Newsletter de Tecnología para la Industria, un boletín que te permitirá conocer las nuevas soluciones disponibles en el mercado para optimizar las operaciones de su planta.