Mejora tu proceso de produccion, con la Vision Artificial

En el competitivo mundo de la manufactura, la búsqueda de eficiencia, calidad y productividad nunca se detiene. Una tecnología se destaca como un elemento innovador en las fábricas modernas: la visión artificial. Exploremos cómo esta tecnología innovadora está transformando los procesos de producción y brindando beneficios notables a los fabricantes de todo el mundo.

¡Bono especial! Al final de esta newsletter encontrarás un paso a paso detallado sobre cómo utilizar una cámara para inspeccionar un proceso. Un ejemplo sencillo, pero poderoso, que te ayudará a potenciar tu aprendizaje y llevarlo al siguiente nivel.

Entendiendo los fundamentos

En esencia, la visión artificial permite que los sistemas automatizados "vean" e interpreten información visual, imitando la conexión ojo-cerebro humana. Un sistema típico consta de cinco componentes clave:

La visión artificial no es solo un reemplazo de la inspección visual humana, es una mejora significativa. Estos sistemas pueden:

• Procesar información visual a alta velocidad con precisión consistente
• Detectar defectos a nivel microscópico
• Operar 24/7 sin fatiga
• Generar datos valiosos para la mejora continua

Conceptos claves

• Resolución: el nivel de detalle que puede capturar un sistema, medido en píxeles.
• Campo de visión: el área que la cámara puede ver de una sola vez.
• Profundidad de campo: el rango de distancia en el que los objetos permanecen enfocados.
• Velocidad de cuadros: cuántas imágenes puede procesar el sistema por segundo

Aplicaciones

Aunque muchos asocian la visión artificial principalmente con la inspección de calidad, sus aplicaciones se extienden mucho más allá:

1. Trazabilidad: Al leer códigos de barras y texto, la visión artificial asegura que cada componente pueda ser rastreado durante todo el proceso de producción, crucial para industrias como la farmacéutica y automotriz.
2. Guía de Robots: Se logra un ensamblaje de alta precisión al dar a los robots la capacidad de "ver" y ajustar sus movimientos en consecuencia.
3. Optimización de Procesos: Los datos generados por los sistemas de visión artificial impulsan la toma de decisiones informada para la mejora continua.

Mejoras en la Manufactura

Estos dispositivos nos ayudan a abordar problemas claves que toda empresa de manufactura tiene, entres estos desafios estan:

1 - Reducción de Desperdicios

Al detectar defectos temprano y asegurar mediciones precisas, la visión artificial;

• Minimiza el desperdicio de materiales
• Reduce las tasas de desecho
• Disminuye los costos generales

2. Mano de Obra

Mientras nuestra industria enfrenta importantes desafíos de fuerza laboral, la visión artificial nos permite;

• Automatizar tareas repetitivas de inspección
• Redirigir trabajadores calificados a actividades de mayor valor
• Mantener una calidad consistente independientemente de los niveles de personal

3. Cumplimiento Normativo

Para industrias reguladas, la visión artificial proporciona;

• Registros visuales detallados
• Verificación automatizada de cumplimiento
• Aplicación consistente de estándares de calidad

La Evolución de la Tecnología

Existen dos enfoques principales en la visión artificial moderna:

1. Sistemas Basados en Reglas: Utilizan criterios preprogramados excelentes para tareas consistentes y predecibles estos requieren programación experta
2. Sistemas Potenciados por IA: Aprenden de ejemplos mejores para situaciones complejas y variables tienen como ventaja que pueden adaptarse a nuevos escenarios

Los avances recientes están haciendo que la tecnología sea más accesible y potente entres estos tenemos los siguientes;

• Edge Computing: El procesamiento más rápido permite la toma de decisiones en tiempo real, los procesos se realizan en el mismo dispositivo o procesador.
• Interfaces Amigables: Implementación y operación más fácil
• Sensores Mejorados: Mejor calidad de imagen en condiciones desafiantes

Tutorial

Verificación de Presencia de Tapa en Botellas en Linea de Produccion

En esta aplicación, simulamos una línea de producción automatizada que replica el proceso de llenado de botellas y la colocación de tapas. Los recipientes avanzan en una cinta transportadora, pasando por varias estaciones que simulan fases típicas de una planta de manufactura, desde el llenado del líquido hasta la verificación de calidad final.

Objetivo de la Aplicación:

El principal objetivo de esta simulación es desarrollar un sistema que verifique la presencia de la tapa en cada botella. Para lograr esto, se utilizará una camara como "Machine Vision" la cual sera programada para detectar la presencia de la tapa las botellas antes de que el producto continúe hacia la siguiente fase del proceso. Si el la camara identifica una botella sin tapa, la línea tomará acciones correctivas como detener el proceso o desviar el producto para inspección manual.

Para el tutorial utilizaremos una camara Cognex modelo 7200C y el software In-Sight Explorer v6.5.0(6).

Con las cameras Cognex hay varias formas de realizar la programacion, en este tutorial utilizaremos el metodo Easy Builder, el cual es a mi parecer uno de los mas sensillos y poderosos.

Paso #1: Para fines de prueba coloca tu camara en un lugar apropiado en tu lugar de trabajo, para simular esta inspeccion. En el tutorial estare utilizando esta configuracion.

Paso #2: Ya con el software In-Sight Explorer instalado y la camara energizada y conectada a la computadora procede a configurar la direccion IP de la PC y la Camara.

• Instala el software In-Sight Explorer: Link: In-Sight Explorer
• Configura las direcciones IP de la PC y la Camara: Link: Configura Direccion IP Camara = 192.168.1.10, PC=192.168.1.17

Paso #3: Conectate a la camara y crea un nuevo trabajo (Job) es el nombre utilizado en el software para llamar a los programas que se crean.

Paso #4: En este paso vamos a configurar los parametros de la camara para obtener una buena imagen para inspeccionar. Yo utilice estos parametros pero van a variar depenciendo de la caliad de iluminacion o ambiente en el que te encuentres. Ve ajustando estos parametros y preciona "F5" para realizar una captura de la camera y ver la mejora.

Imagen obtenida luego de los ajustes, ajusta tu imagen hasta obtener una imagen que se vea apropiada y que sea consistente.

Paso #5: En este paso crearemos un fixture de tipo "Pattern". Al capturar la imagen de la botella, se localizará este patrón y se reportará su ubicación XY, lo que servirá como guía para que el sensor del siguiente paso detecte la presencia o ausencia de la tapa. Asegura te de seguir los pasos [1],[2],[3],[4], el paso [3] debes de arrastrar el cuadro de color rosa donde haya un patron que sera la referencia.

Paso #6: En este paso crearemos el sensor que detectara la presensia o asusencia de la tapa, el tipo de sensor que seleccionamos sera el de brillantez "Brightness" y lo asociaremos con el fixture "pattern_1.fixture"que creamos en el paso atras. Para esto seguiremos los pasos [1],[2],[3],[4],[5], en el paso [4] asegurate de colocar el cuadro de color rosa en la parte brillante de la tapa como lo presento en la foto.

Paso #7: Guarda el Job con un nombre adecuado. Luego, ve a la sección "RUN JOB" y presiona "F5" para tomar fotos con y sin la tapa, verificando que el sensor de brillo "Brightness" se ponga verde cuando detecta la tapa y rojo cuando no. Realiza tantas pruebas como consideres necesarias para practicar.

¡Excelente trabajo! Has completado el tutorial y ahora cuentas con un conocimiento más sólido sobre cómo aplicar esta tecnología en tu industria.

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