Exemplos de aplicações de sistemas de visão em linhas de produção automóvel

As aplicações de sistemas de visão nas linhas de produção automóvel tornaram-se uma ferramenta altamente capaz e flexível, tanto para a produção em massa como para o fabrico personalizado, tanto para fornecedores como para OEM.

É um facto que o sistemas de visão artificial na indústria automóvel não é uma tecnologia emergente. Os utilizadores deste sector operam sistemas de visão em aplicações de controlo de qualidade e de orientação de máquinas há mais de uma década.

Mas, até há pouco tempo, os sistemas exigiam um elevado nível de competências técnicas e de conhecimentos de programação que limitavam as aplicações aos fabricantes com conhecimentos internos ou a grandes projectos que envolvessem integradores de sistemas qualificados.

Neste sentido, vamos agora analisar alguns exemplos de aplicações de sistemas de visão em linhas de produção automóvel que alteraram a forma como este sector tem vindo a operar nas últimas décadas:

Aplicações de sistemas de visão automóvel em motores e grupos motopropulsores

Com um investimento comparativamente modesto em visão mecânica, um grande fabricante europeu de automóveis resolveu um desafio crítico de qualidade em seus rolamentos de montagem de engrenagens. Antes de instalar o sistema de visão na linha de produção, a empresa achava quase impossível garantir a precisão 100%, um problema particularmente espinhoso devido às implicações de segurança.

A empresa também está a aproveitar a simplicidade de apontar e clicar do sistema de visão com uma interface personalizada que facilita aos operadores a utilização correcta do sistema com um mínimo de formação. Outras empresas em todo o mundo estão a utilizar de forma semelhante a visão mecânica para aplicações em motores e grupos motopropulsores:

• Calibração de orifícios de bicos de bombas de jato de óleo.
• Inspeção das colas aplicadas nos redutores.
• Verificação da presença e da forma correcta dos dentes da engrenagem.
• Leitura de caracteres em blocos de motor com funções OCR.
• Deteção de vedantes defeituosos em blocos de motor.
• Inspeção de peças fundidas de motores para detetar defeitos.
• Controlo e identificação dos tipos de blocos de motor antes da montagem.
• Calibrar as folgas das velas de ignição.
• Verificação da presença de tampões críticos nas bombas de injeção de combustível.

Aplicação de sistemas de visão automóvel em controlos electrónicos

A visão artificial pode ter um impacto dramático tanto na produção como no controlo de qualidade da eletrónica automóvel. Numa dessas aplicações, um fabricante de sensores de travões anti-bloqueio melhorou significativamente a qualidade do seu produto, combinando um sistema de visão com um robô de montagem.

O problema neste caso era que, anteriormente, os operadores humanos tinham de agarrar os fios eléctricos e puxá-los para os colocar no lugar à volta do corpo do sensor. Uma tarefa entediante e repetitiva, que resultava frequentemente em deslizes da ferramenta que raspavam as meadas de isolamento, causando subsequentemente curto-circuitos e falhas nos componentes.

Trabalhar com um integrador de sistemas de automação industrial experientea empresa instalou um poderoso sistema de visão para guiar um robot industrial. Utilizando dados críticos do sistema de visão, o robot coloca agora automaticamente cada fio no seu lugar, melhorando consideravelmente a qualidade e o rendimento.

Esta aplicação apresenta algumas inovações técnicas que demonstram o poder da visão mecânica avançada. Para encontrar e identificar os fios brilhantes, o integrador do sistema concebeu o sistema chave na mão para utilizar três câmaras com ótica telecêntrica que eliminam a distorção de perspetiva das lentes convencionais, juntamente com retroiluminação de fibra ótica para uma iluminação eficaz. Além disso, o integrador também criou uma interface extremamente simples que permite ao operador trabalhar com o robot guiado por visão com o clique de um único botão.

Aplicações como esta são atualmente bastante comuns na indústria. Alguns exemplos do mundo real incluem:

• Controlo da aplicação da colagem de matrizes em módulos electrónicos.
• Inspeção dos comandos dos sacos de ar.
• Verificação da montagem correcta dos blocos de fusíveis.
• Inspeção de soldas de módulos electrónicos.
• Verificar a presença de elementos de fixação e de etiquetas nos comandos da máquina.

Aplicações de sistemas de visão automóvel no sistema de travagem

Não há margem para erros nos travões para automóveis e nos seus componentes; é necessária uma qualidade absoluta para cada uma das peças. Para atingir esse nível de qualidade, um dos principais produtores de pastilhas de freio a disco dos EUA foi anteriormente forçado a conviver com os custos de altas taxas de refugo. Mas usando a visão mecânica, ele agora automatizou o processo de inspeção para atingir zero defeitos enquanto fornece documentação que demonstra seus níveis de qualidade para os principais clientes.

Utilizando um software poderoso, o sistema de visão identifica e mede um conjunto de linhas, ranhuras e curvas críticas nos calços dos travões. Para obter estas medições, o integrador de sistemas da empresa desenvolveu equipamento especial de manuseamento de peças que posiciona com precisão os calços de travão para três inspecções individuais em ângulos diferentes.

Ao permitir que o fabricante identifique falhas de produção recorrentes, reduziu significativamente as taxas de refugo, obtendo efetivamente um retorno total do investimento após apenas dois meses de funcionamento.

Aplicação de um sistema de visão automóvel em peças interiores de veículos

Muitas empresas descobriram que garantir o ajuste e o acabamento dos interiores dos automóveis é, muitas vezes, muito mais difícil do que pensavam inicialmente.

Um fabricante de molduras de plástico para rádios (placas frontais) e botões aprendeu isto quando tentou pela primeira vez inspecionar caracteres e ícones marcados a laser. Depois de decidir que as inspecções manuais não podiam fazer o trabalho, a empresa instalou um sistema de visão artificial de conceção anterior, utilizando tecnologia de reconhecimento simples. Mas o sistema não conseguia lidar com as variações normais de luz ambiente e, portanto, produzia resultados inconsistentes e imprecisos.

No entanto, estas mesmas variações provaram não ser um problema para um sistema de visão artificial de nova geração baseado num reconhecimento de imagem em escala de cinzentos de 256 tons mais potente.

Esse sistema funciona agora em três turnos por dia, sem ser afetado pelas alterações da luz ambiente no mundo real. Além disso, o sistema tem sido excecionalmente fácil de configurar e operar.

Os sistemas de visão estão agora a tratar de uma vasta gama de inspecções semelhantes relacionadas com interiores em toda a indústria. Alguns exemplos notáveis:

• Guia para a montagem robotizada de sistemas de iluminação do painel de instrumentos.
• Calibração das leituras dos instrumentos.
• Verificação dos conjuntos de instrumentos.
• Teste de LEDs e lâmpadas.
• Controlo da qualidade do logótipo.
• Verificação da instalação das alavancas de regulação dos bancos.

Até há pouco tempo, alguns fabricantes de automóveis estavam relutantes em investir fortemente na visão artificial, em grande parte devido às limitações das gerações anteriores da tecnologia.

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