Inspeção Automatizada de Peças Estampadas em Metal com Machine Vision
A inspeção de peças estampadas envolve a utilização de sistemas de automação sofisticados e tecnologia de machine vision. O estampagem de metal é um processo de fabrico que utiliza uma prensa de estampagem para transformar chapas metálicas na forma desejada. Estas peças são utilizadas em muitos setores diferentes, sendo um dos mais comuns o setor automóvel. A inspeção destas peças é muito importante, uma vez que a qualidade e a precisão no ajuste de padrões e no alinhamento dos componentes estampados em metal são cruciais para o seu desempenho.
Para esta inspeção de peças estampadas, o cliente que solicitou esta solução pretendia capturar imagens de 5 peças estampadas diferentes, sendo que cada peça tinha uma altura, largura e profundidade distintas. A utilização de um sistema de machine vision para detetar quaisquer fissuras ou rachas permitiu-nos minimizar erros de produção, manter a uniformidade e precisão e garantir a conformidade com os padrões.
Seleção de câmera de Machine vision para inspeção de peças estampadas
Vamos começar por selecionar a melhor câmara industrial para o sistema de inspeção de peças
estampadas.
Recomendámos a nossa câmara USB3 de 12,3 MP ME2P-1230-23U3M com base nos detalhes fornecidos pelo cliente. Escolhemos uma câmara USB3 uma vez que a distância entre o PC e a câmara é inferior a 5 metros. Se a distância entre o PC e a câmara for inferior a 4,6 metros, recomendamos sempre as nossas câmaras USB3 para beneficiar dos preços mais baixos e da bandwidth 4 vezes superior em comparação com as nossas câmaras GigE.
As nossas câmaras monocromáticas são três vezes mais sensíveis à luz do que as nossas câmaras
a cores. Nesta inspeção de peças estampadas, a utilização de uma câmara monocromática seria benéfica para detetar defeitos, como quaisquer fissuras ou fendas visíveis. Estas peças deslocar-se-ão numa correia transportadora a uma velocidade de 60 polegadas por segundo, o que nos leva a recomendar uma câmara com global shutter. Os global shutters são utilizados para objetos em movimento, enquanto os nossos rolling shutters são utilizados para objetos que estão imóveis quando a imagem é captada.
O cliente não tinha a certeza sobre qual a resolução necessária para a câmara, pelo que efetuámos o cálculo. O menor detalhe que precisava de ser detetado era de 2x2 mm. O FOV necessário era de 1700x1700 mm, o que resulta numa resolução do sistema de 0,667 mm/pixel. Com base em 3 píxeis por menor partícula, eram necessários pelo menos 2550x2550 píxeis. A nossa câmara de 12,3 MP com o sensor Sony IMX304 tem 4096x3000 píxeis.
Lente para sensor Sony IMX304
A câmara selecionada para esta inspeção de peças estampadas possui um sensor Sony IMX304, que é um sensor de 1,1”. Para determinar a melhor lente para esta câmara e para a solução do cliente, utilizámos a nossa calculadora de lentes. Para calcular corretamente a lente, precisamos de saber o Campo de Visão (FOV) horizontal necessário e a distância de trabalho (WD). O cliente precisava de um FOV de 1700x1700mm; como os nossos sensores de câmara são retangulares, precisamos de aumentar o FOV horizontal. Com um FOV horizontal de 2300mm e uma distância de trabalho de aproximadamente 992mm, obtemos um FOV de 2322x1700mm. A distância focal recomendada é de 6mm, pelo que a nossa VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 seria a melhor opção para esta solução. Posteriormente, os clientes podem definir uma ROI, região de interesse, no software da câmara para obter o FOV pretendido de 1700x1700mm.
Iluminação para Inspeção de Peças Estampadas
Como as peças estampadas são feitas de metal, tendem a ser altamente refletoras. As peças estampadas também passam por diferentes técnicas, como conformação, corte, dobragem, perfuração, etc., o que pode fazer com que parte destas peças apresente mais sombra ou brilho. Machine vision lighting nestes casos é muito importante para captar todos os detalhes e defeitos. Para objetos mais pequenos, uma dome light teria sido a nossa escolha de iluminação, pois é muito versátil e ideal para verificar defeitos de superfície em peças metálicas.
Nesta inspeção de peças estampadas, como as peças a serem inspecionadas são muito grandes, a nossa recomendação é utilizar um conjunto de bar lights, e também recomendamos criar uma configuração com uma caixa de cartão, pintando o interior da caixa de branco para ajudar na iluminação e reflexão.
Também podemos oferecer iluminação personalizada se alguma das nossas outras soluções de iluminação for adequada para o projeto específico. Neste artigo "Why use industrial machine vision LED lights?" pode encontrar em detalhe todas as soluções de iluminação que fornecemos e como podem beneficiar a sua aplicação.
Software de processamento de imagem para inspeção de peças estampadas
Sugerimos sempre ao cliente que, primeiro, encontre a melhor configuração antes de escolher o software. Depois de encontrarmos a melhor câmera, lente e solução de iluminação para a inspeção da peça estampada, sugerimos o software Zebra Aurora Vision Studio 5. Sugerimos que faça primeiro o download da versão lite, que é gratuita, para que possa experimentar o software e verificar se funciona bem com a aplicação. A versão lite não funciona com imagens ao vivo, mas é possível capturar e guardar uma imagem para testar o programa. Se, após testes extensivos, a versão de avaliação se revelar adequada, mas ainda for necessário testar o desempenho final ou funções especiais, teremos todo o gosto em possibilitar isso. Nestes casos, também podemos oferecer uma versão de avaliação de 30 dias do programa completo.
Com o Zebra Aurora, o cliente poderá comparar a imagem ao vivo com um conjunto anterior de imagens, o que permitirá detetar quaisquer erros, bem como medir todos os detalhes para garantir que correspondem ao formato exigido.
O Zebra Aurora é uma excelente opção, pois foi desenvolvido para engenheiros de visão criarem soluções sem necessidade de competências de programação, oferecendo uma variedade de pacotes de software consoante as suas necessidades específicas. A nossa equipa de suporte técnico também oferece sessões de formação trimestrais para este software, e estamos disponíveis para receber imagens e documentos para criar programas de exemplo gratuitos.
Suporte para inspeção de peças estampadas
Sabemos que cada projeto é diferente, os tamanhos das peças podem ser maiores ou menores, a inspeção pode ser mais fácil ou mais complexa, o WD e o FOV podem ser desconhecidos ou inalteráveis. Estamos aqui para ajudá-lo a encontrar a melhor câmera, lente, iluminação e software para a sua solução. Contacte-nos através do formulário abaixo para aconselhamento sobre o melhor hardware para o seu projeto de inspeção de peças estampadas.