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Automatización en el sector de la automoción

Soluciones de visión artificial para automoción

Infaimon14/06/2016

La visión artificial ofrece gran variedad de herramientas para ayudar tanto a la inspección de componentes como al ensamblaje correcto durante el montaje en la línea de producción de automóviles. En este apartado Infaimon explica algunas aplicaciones que han sido resueltas con sistemas y componentes de visión artificial.

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Inspección de llantas para ruedas de vehículos

El proceso de inspección debe ser implementado dentro de la misma línea de producción, y ser lo suficientemente flexible para no añadir tiempo de change-over cuando haya un cambio de modelo. Integradores de sistemas de AQSENSE han desarrollado una estación de inspección para llantas que ha sido diseñada, basándose en la triangulación láser y las ventajas de las herramientas que contiene el paquete de software SAL3D de AQSENSE.

El sistema adquiere perfiles de la llanta desde 2 vistas, una vista perpendicular al eje central, y una segunda vista desde el lateral, para obtener 2 nubes de puntos en 3D. La fusión de imágenes 3D obtenidas de la combinación de las dos cámaras proporciona una nube de puntos más completa, eliminando las oclusiones y zonas de sombra.

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Sistema de Determinación de funcionamiento de Luneta Térmica Antivaho

Las cámaras térmicas permiten determinar con extremada precisión, si alguna de las pistas cerámicas conductoras, que se encuentra en el cristal está dañada o presenta un mal funcionamiento. Mediante los métodos tradicionales de medida de diferencial eléctrico, solo se podía saber si la luneta no funcionaba correctamente, pero no permitía conocer que parte era la que podía estar fallando.

Los sistemas de medida basados en cámaras térmicas también determinan la velocidad a la que el sistema llega a la temperatura de trabajo, así como si esta temperatura excede de los límites adecuados. La cámara térmica SAT conectada al software Sherlock, permite controlar todos los parámetros, determinar la posibilidad de fallos, generar informes y asegurar la automatización del proceso de medida. Este sistema puede almacenar tantas configuraciones de lunetas como el fabricante necesite, permitiendo, de forma fácil y rápida, incorporar nuevos modelos al proceso de inspección.

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Inspección de soldadura en la industria automotriz mediante tecnología 3D

En las instalaciones modernas de producción de chasis en la industria automotriz, las técnicas tradicionales de soldadura por puntos han sido sustituidas por técnicas de unión por láser, donde hojas prefabricadas (llamadas placas a medida) son unidas mediante soldadura por láser y procesos de soldadura fuerte.

La fabricación de placas de soldadura a medida es una de las aplicaciones más importantes dentro de la producción de automóviles y las altas exigencias de esta industria en términos de calidad, exigen un control extraordinariamente riguroso y consistente de los cordones de soldadura, durante todas las etapas del proceso de producción.

Este desafío ha sido superado con la utilización de un sistema de control automatizado que puede inspeccionar el 100% del cordón de soldadura. El sistema consiste en un sensor integrado de una cámara CMOS, un generador de línea láser y un anillo de luz LED y puede analizar el perfil, la estructura y poros de cada soldadura.

Los defectos se detectan mediante una combinación de triangulación laser (3D) y análisis de la escala de grises (2D) en 3 procedimientos paralelos: análisis del perfil 3D, análisis de la estructura de soldadura en 2D (análisis de la textura de la soldadura) y análisis de los poros en 2D.

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El sistema de inspección ha reducido los tiempos de reacción a defectos y al mismo tiempo ha contribuido para aumentar la seguridad de los procesos, garantizando el alto estándar de calidad exigido por la industria automotriz actual. Además, proporciona un método eficiente para documentar los procesos de pruebas de la soldadura, mejorando así la rentabilidad de la producción de chasis.

Medición de piezas mecánicas

La aplicación más común con las ópticas telecéntricas es la medición de piezas mecánicas con precisión. Muchos de esos componentes son producidos para la industria automovilística, como válvulas, pistones, ejes y otras partes del motor. Piezas como tubos o extrusión de perfiles de aluminio son normalmente controlados offline por una maquina dedicada. Las ópticas telecéntricas son muy habitualmente utilizada para el control de las dimensiones de piezas mecánicas muy pequeñas tales como:

  • Muelles
  • Tornillos
  • Tuercas
  • Arandelas.

Las herramientas de fresado y torneado requieren la medida por un aparato específico de medición llamado presetters, que utiliza en larga escala ópticas telecéntricas y fuentes colimadas.

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Medición de piezas plásticas

Otra aplicación típica de las ópticas telecéntricas es la medición de juntas de goma, o-rings y tapas de plástico que obviamente necesitan técnicas de medición óptica por su dificultad de manoseo sin alterar su forma. Este tipo de piezas requiere un mayor control de calidad debido a las penalizaciones impuestas por los fabricantes de automóviles.
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Inspección de tapicerías de automóvil

En la fabricación de automóviles intervienen multitud de componentes que deben ajustarse entre sí. La mayoría de veces para que el automóvil funcione perfectamente, mientras que en otras ocasiones solo se trata de un aspecto estético pero también muy relevante. La tapicería del automóvil es uno de estos aspectos meramente estéticos, pero sin embargo es importante que la tapicería de los asientos se corresponda con la tapicería de las puertas. Esta aplicación se basa en el reconocimiento mediante visión artificial de diferentes tapicerías y la certificación de que la que se está colocando es la correcta. La aplicación utiliza una cámara en color, un sistema compacto y un software basado en redes neuronales. El sistema es capaz de determinar tanto color como textura, siendo un elemento fundamental en el control automático de calidad.

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Análisis de crash test a alta velocidad

En un crash test miles de datos tienen que ser grabados en fracciones de segundos. Una perfecta integración entre los componentes de un sistema de visión de alta velocidad así como la captura efectiva de los datos es crucial. Un único error puede generar gastos altísimos. En este tipo de aplicaciones es muy frecuente utilizar cámaras de muy alta velocidad (1.000 img/s) conectadas a sistemas de grabación digital de imágenes a alta velocidad.
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