Inspeção Automatizada de Peças Estampadas em Metal com Machine Vision
Max Reijngoudt
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.
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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 câmera industrial para o sistema de inspeção de peças estampadas.
Recomendámos a nossa câmera USB3 de 12,3MP ME2P-1230-23U3M com base nos detalhes fornecidos pelo cliente. Escolhemos a interface de câmera USB3 uma vez que a distância entre o PC e a câmera é inferior a 5 metros. Se a distância entre o PC e a câmera for inferior a 4,6 metros, recomendamos sempre as nossas câmeras USB3 para aproveitar os preços mais baixos e a largura de banda 4 vezes superior em comparação com as nossas câmeras GigE.
As nossas câmeras monocromáticas são três vezes mais sensíveis à luz do que as nossas câmeras a cores.
Nesta inspeção de peças estampadas, a utilização de uma câmera mono seria benéfica para detetar erros como fissuras ou rachas visíveis. Estas peças irão mover-se numa correia transportadora a uma velocidade de 60 polegadas por segundo, o que nos leva a recomendar uma câmera global shutter. Global shutters são usados para objetos em movimento, enquanto os nossos rolling shutters são utilizados para objetos que permanecem imóveis no momento da captura da imagem.
O cliente não tinha a certeza sobre a resolução necessária para a câmera, por isso fizemos o cálculo. O menor detalhe a ser detetado era de 2x2mm. O campo de visão necessário era de 1700x1700mm, o que nos dá uma resolução do sistema de 0,667mm/pixel. Com base em 3 pixels por menor partícula, eram necessários pelo menos 2550x2550 pixels. A nossa câmera de 12,3MP com o sensor Sony IMX304 possui 4096x3000 pixels.
Lente para sensor Sony IMX304
A câmera selecionada para esta inspeção de peça estampada possui um sensor Sony IMX304, que é um sensor de 1.1”. Para determinar a melhor lente para esta câmera e para a solução do cliente, utilizámos o nosso calculador de lentes. Para calcular corretamente a lente, é necessário conhecer o Campo de Visão (FOV) horizontal requerido e a distância de trabalho (WD). O cliente necessitava de um FOV de 1700x1700mm; como os sensores das nossas câmeras são retangulares, é necessário aumentar o FOV horizontal. Com um FOV horizontal de 2300mm e uma distância de trabalho de aproximadamente 992mm, obtemos um FOV de 2322x1700mm. O comprimento focal recomendado é de 6mm, por isso 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 câmera para obter o FOV desejado de 1700x1700mm.
Calculadora de Lente
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.
