Optimización del corte por chorro de agua con Visión Artificial
Max Reijngoudt
Corte por chorro de agua es uno de los métodos de fabricación más versátiles y precisos utilizados en sectores como la aeroespacial, automotriz y la fabricación personalizada. Estos sistemas son capaces de cortar formas complejas de diversos materiales con altas tolerancias. Sin embargo, incluso con maquinaria tan avanzada, los fabricantes siguen enfrentando dos desafíos principales: mejorar la eficiencia y minimizar el desperdicio de material.
Para abordar estos problemas, muchos fabricantes están integrando cámaras industriales en sus sistemas de corte por chorro de agua y corte por plasma de alta precisión. Actuando como los “ojos” inteligentes de la máquina, la tecnología de visión artificial permite la inspección automatizada, la planificación digital de trabajos y la optimización de las trayectorias de corte. Cuando se combina con un potente software de procesamiento de imágenes, permite a los operadores planificar y ejecutar cortes con una precisión inigualable, reduciendo el desperdicio, mejorando la exactitud y agilizando la producción.
Este artículo explora cómo una configuración de visión artificial bien diseñada, que incluye una cámara de alta resolución, un objetivo de precisión y accesorios duraderos, puede llevar el rendimiento del corte por chorro de agua y del corte por plasma a nuevos niveles.
Table of contents
Selección de Cámara industrial para corte por chorro de agua
Para lograr una precisión del sistema de 1 mm en una mesa de corte de 4000 x 2500 mm, fue esencial una cámara industrial de alta resolución. El modelo seleccionado, MER2-1220-9GC-P, incorpora el sensor Sony IMX226 con una resolución de 4024 x 3036 píxeles, proporcionando imágenes detalladas en toda la superficie de corte.
Dado que la cámara se instaló en una configuración estacionaria, el rolling shutter fue la opción más eficiente y rentable. El desenfoque por movimiento no era un problema, y esta configuración ofrecía una calidad de imagen excepcional a un precio inferior en comparación con los modelos de obturador global. Se requería una cámara en color para garantizar la total compatibilidad con el software de corte por chorro de agua de terceros.
La cámara GigE elegida con Power over Ethernet (PoE) simplificó aún más la instalación. El uso de un solo cable Cat5 para la alimentación y la transmisión de datos redujo la complejidad del cableado, disminuyó los costes de mantenimiento y mejoró la fiabilidad en entornos industriales de corte exigentes.
Selección de Objetivo para Sony IMX226 en Aplicaciones de corte por chorro de agua
Una vez seleccionada la cámara industrial, la selección del objetivo se convirtió en el siguiente paso importante de la aplicación. La configuración requería una distancia de trabajo máxima de 3500 mm por encima de la mesa de corte, lo que exigía un objetivo capaz de proporcionar el campo de visión correcto a esa distancia.
Nuestro calculador de objetivos indicó que una distancia focal de 6 mm ofrecería el rendimiento deseado. Basándonos en este cálculo, recomendamos el VA-LCM-12MP-06MM-F2.4-017. Este objetivo C-mount de 12 MP y 6 mm proporciona un campo de visión de 4000 x 3017,9 mm a una distancia de trabajo de 3229,9 mm, cubriendo perfectamente la mesa de corte. Además, es totalmente compatible con el sensor Sony IMX226 de 1/1.7 pulgadas, garantizando imágenes nítidas y sin distorsión en toda el área.
El cálculo confirmó que este objetivo ofrecía exactamente el equilibrio necesario entre resolución, campo de visión y distancia de trabajo.
Accesorios de Visión Artificial para sistemas de corte
Para garantizar la estabilidad a largo plazo y la protección en un entorno exigente de corte por chorro de agua, el sistema se complementó con accesorios de visión artificial de alta calidad:
- MVEC-167-IP housing → Nuestra carcasa de visión artificial IP-67 desarrollada internamente para proteger la cámara del polvo, el agua y otras condiciones típicas de un entorno industrial.
- Cable Cat5 GigE → para la transferencia de datos y energía, simplificando la instalación y manteniendo una comunicación estable.
- Placa de montaje → para asegurar la cámara a la altura y el ángulo correctos para cubrir la mesa de corte.
Juntos, estos accesorios garantizan que el sistema de visión permanezca duradero, estable y libre de mantenimiento bajo uso industrial continuo.
Software de procesamiento de imágenes para máquinas de corte por chorro de agua
Si bien el hardware constituye la base de esta aplicación, la verdadera optimización proviene de la integración del software. En este caso, el sistema de cámara se integró con un software de procesamiento de imágenes y optimización de corte de terceros que se ejecuta en el PC industrial de la máquina.
Este software permite a los operadores planificar digitalmente los diseños de corte, organizando automáticamente las piezas sobre el material en bruto para lograr la máxima eficiencia y el mínimo desperdicio. El software calcula las trayectorias de corte, mejora el anidamiento y aumenta el rendimiento, todo ello basado en las imágenes de alta resolución capturadas por la cámara industrial.
Antes de la integración completa, nuestro Galaxy Viewer SDK se utilizaba para configurar los ajustes de la cámara, como la exposición, la ganancia y el balance de color. Una vez integrada, el software de corte por chorro de agua era controlado por la cámara de forma fluida, manteniendo intacta la interfaz familiar para el operador.
Resultados clave:
- Planificación de producción más fluida y rápida
- Reducción de desperdicio y costes de material
- Fiabilidad mejorada y rendimiento general de corte
Un enfoque escalable para el corte por chorro de agua y plasma
Aunque este proyecto se centró principalmente en el corte por chorro de agua, la misma configuración de visión artificial puede adaptarse fácilmente a los sistemas de corte por plasma. Ambas tecnologías se benefician de la planificación guiada por visión, la reducción del desperdicio de material y la optimización de los flujos de trabajo.
La combinación de una cámara industrial de alta resolución, un objetivo compatible, una carcasa de grado industrial y un software de procesamiento de imágenes integrado crea una solución completa y escalable. Este enfoque satisface las necesidades actuales de precisión en la fabricación y, al mismo tiempo, mantiene la flexibilidad para futuras actualizaciones del sistema.
Si está planeando implementar tecnología de visión artificial en el corte industrial, como el corte por chorro de agua o el corte por plasma, nuestros expertos pueden ofrecerle soporte de principio a fin. Desde la selección de la cámara industrial y el objetivo ideales hasta el diseño de una solución de visión robusta y de alto rendimiento adaptada a su línea de producción, podemos ayudarle a lograr una mayor precisión, eficiencia y sostenibilidad.
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