Câmaras de Machine Vision na Indústria Automóvel
Max Reijngoudt
No atual panorama competitivo da indústria de fabrico, machine vision câmaras na indústria automóvel desempenham um papel fundamental no avanço do controlo de qualidade e da inspeção. Desde a deteção de defeitos microscópicos até à verificação da aplicação de pintura, estes sistemas ajudam os fabricantes a alcançar maior eficiência e a reduzir o desperdício de materiais. Este artigo explora como uma configuração de machine vision baseada em Infravermelhos Próximos (NIR) com tecnologia VA Imaging’s componentes de alto desempenho foi implementado com sucesso para inspecionar peças automóveis com precisão incomparável.
Table of contents
Inspeção de Defeitos para a Indústria Automóvel Utilizando Imaging NIR
Um dos tipos mais exclusivos de produtos que a VA-Imaging tem para oferecer são os Componentes de Infravermelhos Próximos e, em certos casos, estes componentes podem tornar-se uma parte essencial de um sistema de inspeção. Além disso, como as empresas da indústria automóvel estão constantemente à procura de formas de aumentar a eficiência e a qualidade dos seus processos de fabrico, as machine vision câmeras estão a tornar-se cada vez mais comuns. Mais especificamente, as câmeras industriais são utilizadas para aplicações como inspeção de defeitos, inspeção de pintura e revestimento, e deteção de imperfeições de materiais, porque a possibilidade de detetar até o menor erro numa peça automóvel impulsionará a elevada fiabilidade dos produtos desenvolvidos e ajudará as empresas a reduzir custos.
Neste artigo, iremos abordar uma configuração de machine vision baseada em NIR, que foi utilizada para inspeção de peças automóveis. A configuração mencionada inclui a câmera ME2P-530-72U3M-NIR, uma lente VA-LCM-25MP-08MM-F2.8-110 e um NIR-led spot.
Selecionar a Melhor Câmera de Machine Vision
Para o primeiro passo, o cliente decidiu escolher uma câmera em torno da qual o restante da configuração foi construído. O principal critério, que era importante para o cliente, era que o componente precisava ser capaz de ver o menor detalhe de pelo menos 1,3 mm num campo de visão de 1000x790 mm.
Assim, com base nestas especificações e no facto de a distância do PC à câmera ter de ser inferior a 4,7 metros, foi recomendada a ME2P 530-72U3M-NIR câmera. Trata-se de uma câmera monocromática de infravermelhos próximos de 5,3 megapíxeis, equipada com o sensor Python5000 e com uma resolução de 2592x2048 píxeis. Além disso, é uma câmera global shutter, que também possui uma taxa de frames de 72fps. Adicionalmente, este tipo de câmeras monocromáticas de infravermelhos próximos são especialmente concebidas para detetar defeitos de superfície que não podem ser vistos sob condições de iluminação padrão, enquanto, ao mesmo tempo, o global shutter garante que o desfoque de movimento é minimizado durante a inspeção de peças em movimento.
Escolher a Lente Industrial Correta
Em segundo lugar, foi aconselhado ao cliente que procedesse à escolha de uma lente industrial para a sua configuração. Assim, ao identificar qual seria o real Campo de Visão necessário a uma distância de trabalho de 651mm, foi proposta a lente VA-LCM-25MP-08MM-F2.8-110.
Esta lente é uma adição ideal ao sistema de inspeção de peças automóveis, uma vez que o formato de imagem de 1.1 da lente é compatível com o sensor da câmera, a distância focal de 8mm garante que o campo de visão necessário de cerca de 1000x790mm seja alcançado e a abertura F2.8 permite que a configuração tenha transmissão de luz suficiente para imagem NIR. Além disso, com esta lente e câmera, a configuração de inspeção atingiu as especificações necessárias para detetar defeitos tão pequenos quanto 1,3mm à distância de trabalho solicitada, mantendo ainda uma imagem nítida e sem distorção.
Escolher a Solução de Iluminação para Inspeção Automóvel Baseada em NIR
Em aplicações de machine vision, que se concentram especialmente na deteção de defeitos, a iluminação desempenha um papel crítico, e este caso não foi exceção. Para melhorar o sistema de inspeção de peças automóveis e maximizar a visibilidade dos defeitos, foram adicionados à configuração os VA-SL-90x80-IR NIR-led spots.
Ao utilizar NIR-led spots foram alcançadas várias vantagens para a aplicação. Em primeiro lugar, o contraste das imperfeições do material inspecionado foi melhorado, o que facilitou ao sistema a identificação de fissuras, contaminações e irregularidades estruturais. Em segundo lugar, a iluminação ajudou a obter uma melhor penetração dos revestimentos e superfícies das camadas, tornando os defeitos mais visíveis em comparação com a inspeção realizada com luz visível normal.
Além disso, as soluções NIR são especialmente eficazes quando se trata de inspeções de pintura e revestimento, uma vez que este tipo de configuração aumenta as possibilidades de detetar inconsistências como a espessura da tinta e revestimentos incorretos que podem ser facilmente ignorados sob iluminação padrão.
Software para a Aplicação – Daheng Imaging SDK
Para o lado de software da aplicação, o cliente decidiu utilizar o Software Development Kit da Daheng Imaging gratuito. O SDK foi uma boa opção para esta aplicação, uma vez que oferece ao utilizador a possibilidade de configurar facilmente parâmetros como o tempo de exposição e suporta várias linguagens de programação, como a utilizada nesta aplicação – Python. Ao utilizar este software, o cliente conseguiu integrar facilmente o seu sistema desenvolvido, tendo em consideração os requisitos necessários para a configuração.
Utilização do Sistema de Inspeção
Além disso, para proporcionar uma compreensão mais aprofundada de como a configuração foi utilizada pelo cliente no ambiente de fabrico automóvel, esta parte do artigo apresenta uma breve visão geral dos objetivos alcançados pelo utilizador ao utilizar este sistema. Esses objetivos foram os seguintes:
- Identificar tinta aplicada de forma desigual, o que leva a inconsistências no brilho e na espessura das peças automóveis.
- Detetar contaminantes, que afetavam negativamente a superfície dos produtos fabricados.
- Notar irregularidades como microfissuras nas peças produzidas.
No final, ao utilizar a câmera ME2P-530-72U3M-NIR, a lente VA-LCM-25MP-08MM-F2.8-110 e a iluminação LED spot NIR, o fabricante alcançou um aumento significativo na velocidade de deteção de defeitos e, ao deixar menos margem para erros, reduziu o desperdício de material.
Utilização da Configuração NIR noutras Aplicações da Indústria Automóvel
Para além da inspeção de fissuras, pintura e revestimento, este tipo de configuração pode ser utilizado em várias outras aplicações automotivas, tais como:
Com uma configuração de machine vision bem aconselhada, muitos problemas podem ser resolvidos na indústria automóvel, ao mesmo tempo que se obtém uma vantagem em termos de eficiência.
Precisa de ajuda para escolher uma solução de Machine Vision?
Se está a planear desenvolver o seu próprio sistema de inspeção ou a explorar como implementar machine vision câmeras na indústria automóvel, os nossos especialistas estão disponíveis para ajudar. Quer necessite de orientação na seleção da câmera industrial adequada, na escolha da lente ideal ou no design de uma configuração de iluminação eficaz, podemos ajudá-lo a construir uma solução de machine vision fiável e de alto desempenho, adaptada à sua aplicação automóvel. Não hesite em contactar-nos para suporte personalizado.
