Componentes de la visión artificial

Los sistemas de visión artificial dependen de diversos componentes que trabajan juntos para adquirir, procesar y analizar imágenes y medir diversas características para la toma de decisiones. Estos componentes funcionan de manera conjunta con la finalidad de aumentar la calidad del producto a través de una automatización de fábrica eficiente.

Los principales componentes de un sistema de visión artificial incluyen:

  • Iluminación
  • Lentes
  • Sensores de imagen
  • Procesamiento de visión
  • Comunicaciones

componentes visión artificial

 

La iluminación se encarga de iluminar la pieza a inspeccionar, permitiendo sobresalir las características de la pieza para que la cámara las pueda ver claramente. El lente captura la imagen y se la presenta al sensor en forma de luz. El sensor en una cámara de visión artificial convierte esta luz en una imagen digital que permite enviar al procesador para luego ser analizada.

El procesador de visión está compuesto por algoritmos que controlan la imagen y extraen la información necesaria, ejecutan la inspección correspondiente y toman una decisión. Finalmente, la comunicación se suele realizar mediante una señal de E/S discreta o información enviada mediante una conexión serial a un dispositivo que registra o usa información.

Si quiere comprender cómo estos componentes funcionan juntos para aumentar la calidad de sus productos, puede descargarse la guía en: http://response.cognex.com/machine-vision-components-es

Máquina universal para control dimensional y marcaje de piezas metálicas

Aplicación de visión artificial desarrollada por Bcnvision conjuntamente con BSP Systems.
El objetivo de la aplicación es realizar el control dimensional y marcaje de piezas metálicas para el sector de decoletaje.

La aplicación está compuesta por dos estaciones de visión, que incluyen 2 cámaras CIC de alta resolución con lentes telecéntricas e iluminación telecéntrica.

Este sistema, en la primera estación de visión realiza la inspección lateral de la pieza, la rotación de la pieza en 360 grados, durante este proceso se capturan 22 imágenes en 1.5 segundos.

En está estación se realiza la inspección de:

  • Diámetro
  • Altura
  • Presencia de viruta lateral de la pieza
  • Control de presencia/ausencia de marcaje en el exterior de la pieza.

En la segunda estación de visión, se realiza la inspección cenital de la pieza, el control del:

  • Diámetro interno y externo
  • Presencia de viruta en el interior de la pieza

La cadencia del sistema es de 4,5 segundos y la precisión de la visión es de +/- 0.01 mm.

Después de las inspecciones en las estaciones de visión, se realizan diferentes controles según el modelo de la pieza: control de rosca exterior de la pieza, medición por contacto de diámetros y el cálculo del diámetro interior de la pieza.

Si quieres visualizar más vídeos de decoletaje: http://bcnvision.es/aplicaciones-vision-artificial/decoletaje

Más vídeos de aplicaciones de visión artificial para diferentes sectores, accede a:

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Soluciones de visión artificial para el sector Packaging

La industria del packaging ha crecido notablemente en los últimos años y con ello el incremento de exigencias en torno a la calidad de los envases. Si se envía un producto defectuoso, la satisfacción del cliente y la imagen de marca se verán afectadas. Para ello, cada vez es más frecuente ver en las plantas distintos controles para asegurar la calidad de los productos.

Actualmente, muchas empresas del sector alimentación, bebidas, farmacéutica, química y cosmética están apostando por la implementación de sistemas de visión artificial con el objetivo de incrementar la productividad y reducir los costos de mano de obra. Estas soluciones se integran de forma rápida y flexible, permitiendo automatizar los procesos de control y envasado, trazabilidad, mejorando la calidad y la seguridad alimentaria.

visión artificial packaging

A continuación, Bcnvision presenta diferentes soluciones de visión artificial orientadas al sector de packaging:

Aplicaciones Bin Picking

Bin Picking es un sistema VGR (Robótica guiada por visión), que permite seleccionar y extraer piezas apiladas aleatoriamente en un palet. Utiliza un sistema de visión para el reconocimiento y la localización de piezas, y un sistema robótico para la extracción y posterior reubicación de las piezas.

visión artificial packaging

Detección del contenido de las cajas

La aplicación permite localizar y recoger las piezas en entornos desordenados como: palets, cintas o contenedores. El sistema 3D permite calcular el volumen de los productos mientras están siendo recogidos por el robot.

Las soluciones Bin Picking ofrecen diversas ventajas como: la capacidad de adaptación del ritmo de producción a las necesidades reales, sin sujeción a horarios ni descansos; así como la rapidez y precisión, sobre todo en operaciones repetitivas, obteniendo niveles de error muy bajos. También permiten programar las operaciones y adaptarse a las nuevas exigencias.

Lectura OCR de caracteres

Aplicación desarrollada por Bcnvision para el sector cosmética. La aplicación consiste en verificar en la última parte de la línea, el texto marcado en el envase.

El dispositivo DataMan se comunica con el PLC y con el ordenador para la visualización de la interfaz realizada a medida. El DataMan realiza diferentes disparos hasta leer el código OCR.

Para que las etiquetas de códigos sean consideradas aceptadas, el código leído debe coincidir con un código “master” previamente memorizado.
La serie DataMan también puede leer códigos 1D y 2D a alta velocidad.

Lectura OCR caracteres

Control de impresión y tonalidad del color en cajas de cartón

Aplicación desarrollada por Bcnvision, la cual controla la correcta configuración y situación de maculas de color en cajas de cartón. Permite inspeccionar hasta una décima de precisión.

visión artificial packaging

La cámara verifica las desviaciones de las maculas de color tanto en posición como en color. La cadencia depende del tamaño de la caja de cartón, puede llegar hasta 500m/s.

La aplicación permite visualizar las cajas de cartón OK y NOK, guardar defectos en la BBDD y generar informes estadísticos.

Lectura de códigos Datamatrix durante todos los niveles de agregación

La lectura de códigos Datamatrix identifica los detalles del artículo marcado, incluyendo el fabricante, el número de producto y el número de serie único.

Esta aplicación está desarrollada para el sector farmacéutico, se encarga de controlar la lectura del marcaje durante todos los niveles de agregación en los medicamentos, desde la unidad del producto hasta los contenedores de envío (unidades, paquetes, cajas y palets).

códigos DataMatrix códigos DataMatrix

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Exitosa participación de Bcnvision en el Congreso de Calidad en la Automoción

Los días 20 y 21 de octubre de 2016 se celebró el XXI Congreso de Calidad en la Automoción en Bilbao organizado por el Comité AEC Automoción.

El congreso contó con la presencia de más de 300 profesionales y empresas del sector de la automoción y con la colaboración de más de 40 empresas partners: Bosch, Bridgestone, CIE Automotive, Gestamp, Mercedes-Benz, Opel, Seat, entre otros.

Durante la celebración del congreso, el día 20 de octubre se realizó una sesión plenaria sobre la Calidad: Visión desde el liderazgo, la cual fue presentada por el Director General de General Motors de España y el Director General de AMES. También, se realizó otra sesión plenaria acerca de La Calidad inteligente ante el reto de la industria 4.0, la cual fue presentada por el Director General de compras y calidad de GESTAMP Automoción.

Congreso calidad automoción

Además, se desarrollaron varias sesiones paralelas que abordaron temáticas como “Herramientas y habilidades profesionales en la Industria 4.0”, “Sistemas de Excelencia” y “El Lean en la industria 4.0”.  El día 21 de octubre se realizaron las visitas técnicas en las instalaciones de Gestamp Bizkaia, Cie Automotive-Inyectametal e IK4-Tekniker.

Congreso calidad automoción

Bcnvision participó como expositor y partner en el Congreso y abordó la temática acerca de las “Herramientas y habilidades profesionales en la Industria 4.0” y asimismo, presentó las nuevas tecnologías de visión artificial para el sector de automoción: Bin Picking 3D, Weldvision, Sistema Trevista y más.

Durante el evento, Bcnvision estrechó lazos con los profesionales y empresas del sector de la Automoción, con el objetivo de facilitar a los profesionales del sector y a los futuros clientes, una mejora en la experiencia de fabricación y de uso.

Control dimensional de botellas de vidrio

La aplicación desarrollada por Bcnvision realiza un control dimensional de botellas de vidrio, permite verificar las medidas de las botellas de vidrio, controlando los moldes en el proceso de fabricación. El proceso de verificación se ejecuta girando la botella y obteniendo las imágenes, como mínimo se hace una foto cada 10 grados, cuando mayor es el número de fotos tomadas se obtendrá una mayor precisión.

Características del sistema:

  • 2 cámaras telecéntricas Basler (con resolución 2456×2058 pixeles)
  • 2 iluminaciones de luz color rojo de tipo backlight.
  • Precisión: +-0,02mm
  • Cadencia: 3 segundos por botella.

La aplicación realiza la inspección de:

Mediciones en la boca de la botella:

  • Diámetro: Mide los anchos en determinadas alturas de la boca de la botella.
  • Diámetro máximo y mínimo: Mide el diámetro máximo o el mínimo entre dos alturas de la boca de la botella.
  • Alturas de la boca: Mide las diferentes alturas de la boca, el anillo de la boca, la altura mínima y máxima de la rosca, etc…
  • Angulo y radio: Mide el ángulo y el radio del anillo de la boca.

control dimensional de botellas de vidrio

Mediciones en el cuerpo de la botella:

  • Verificación Altura de la botella: Antes de cada inspección, se debe realizar la verificación de la altura de la botella.
  • Diámetro: Mide los anchos en determinadas alturas de la botella.
  • Diámetro máximo y mínimo: Mide el diámetro máximo o el mínimo entre dos alturas de la botella.
  • Diagonales, lado corto y lado largo: Para botellas con el cuerpo cuadrado o rectangular se verifican las medidas las diagonales y los lados corto y largo.
  • Lado Corto y Lado Largo: Para botellas con el cuerpo ovalado se verifican las medidas del lado más corto y del lado más largo.
  • Verticalidad: Se mide la verticalidad entre 3 alturas de la botella.
  • Angulo del cuello: Se mide el ángulo del cuello de la botella.
  • Concavidad y Convexidad: Se mide la concavidad y convexidad máximas entre 2 alturas de la botella.

Si quiere visualizar más vídeos de nuestras aplicaciones de visión artificial para diferentes sectores: http://bcnvision.es/aplicaciones-vision-artificial

También, en nuestro canal Youtube:  https://www.youtube.com/user/BCNvision

Ópticas para sistemas de visión artificial

Introducción

Las ópticas se utilizan para transmitir la luz al sensor de la cámara de una forma controlada y así obtener una imagen enfocada del objeto. El objetivo es conseguir la mejor imagen posible que nos permita realizar mediciones precisas, con un alto contraste y con la menor distorsión geométrica posible.
Para saber exactamente que óptica debe utilizarse hay que tener en cuenta una serie de parámetros tales como el tamaño del sensor, su factor de conversión, la distancia del objeto a la cámara o el campo de visión que deseamos abarcar.
Con estos datos y utilizando fórmulas matemáticas podemos calcular la óptica más apropiada para cada aplicación.

f= (b*D/B)*c

b= Tamaño del sensor

B= Anchura del objeto

f= Distancia Focal

D= Distancia de trabajo

c= Factor de conversión del tamaño del sensor

 

Muchos fabricantes de objetivos facilitan también programas de cálculo para determinar cuál es el objetivo idóneo para la aplicación que necesitamos.

El asesor de lentes de Cognex ayuda a seleccionar el lente correcto para cada aplicación de visión e identificación dependiendo de la información que tenga disponible sobre la aplicación.

asesor_ópticas

http://www.cognex.com/explorelearn/usefultools/lensadvisor/?id=8341

 

A la práctica, la elección de la óptica correcta no es algo tan obvio y deben tenerse en cuenta también otros aspectos como la iluminación, la concordancia entre la calidad de la óptica y el sistema de visión en general, el tamaño y geometría del objeto, el espacio disponible y sobre todo las necesidades particulares de cada una de las aplicaciones.

Tipo de ópticas

En las aplicaciones de visión industrial lo habitual es que la distancia entre los objetos y la cámara siempre sea la misma y que el tamaño de los objetos en una aplicación determinada también permanezca más o menos constante. Por ello lo más habitual es utilizar ópticas de foco fijo, es decir sin opciones de zoom.

Ópticas estándar
Las ópticas estándar o entocéntricas son las más utilizadas en aplicaciones de visión artificial. Las gamas diseñadas para aplicaciones industriales suelen estar disponibles en un amplio rango de distancias focales y se caracterizan por ser robustas y resistentes a vibraciones y golpes.
Las ópticas estándares provocan que algunos factores limiten la exactitud y la repetitividad de la medición provocando:

1. Cambios de aumento debido a los movimientos del objeto.

2. Distorsión de las imágenes.

3. Errores de perspectivas.

4. Baja resolución de imágenes.

5. Incertidumbre sobre las posiciones de los bordes, debido a la geometría de la iluminación.

aberraciones_blogLas distorsiones o aberraciones son el cambio de la representación geométrica de un objeto en el plano de la imagen. Por ejemplo, un rectángulo puede aparecer como una figura geométrica curvada hacia adentro (almohadilla) o hacia fuera (barril).

Ópticas telecéntricas
Las ópticas telecéntricas únicamente permiten el paso de los rayos paralelos procedentes de la escena. Esta restricción evita la distorsión derivada de la perspectiva pero conlleva un serio inconveniente: el diámetro de la lente tiene que ser al menos tan grande como la pieza que queremos visualizar. Eso hace que este tipo de ópticas sean aproximadamente 10 veces más caras que las ópticas estándar.

Ópticas telecéntricasSi necesita asesoramiento para cualquier aplicación de visión artificial, no dude en contactar con nosotros www.bcnvision.es o via email a info@bcnvision.es

Herramienta interactiva: Asesor de lentes de Cognex

El asesor de lentes de Cognex, es una herramienta interactiva que le permite seleccionar el lente correcto para cada aplicación de visión. Dependiendo de la información que tenga disponible sobre su aplicación, esta herramienta puede ayudarle a calcular el lente.

El asesor de lentes de Cognex necesita información específica.

asesorlentes

Si conoce la “Distancia de trabajo” y el “Campo de visión” requeridos para su aplicación, seleccione la pestaña “Distancia focal”, complete los campos requeridos y haga clic en “Calcular” para buscar el lente de distancia focal más apropiado.

Si conoce la “Distancia de trabajo” y la “Distancia focal” de su lente, seleccione la pestaña “Campo de visión”, complete los campos requeridos y haga clic en “Calcular” para buscar el campo de visión del lente.

Si conoce la “Distancia focal” de su lente y el “Campo de visión” requerido, seleccione la pestaña “Distancia de trabajo”, complete los campos requeridos y haga clic en “Calcular” para buscar la distancia de trabajo.

 

Se recomienda una evaluación adicional antes de realizar selecciones de lentes definitivas. Es necesario que un experto en visión de Bcnvision evalúe sus requisitos de forma más detallada. Si tiene dudas, nosotros podemos ayudarle.

Contáctenos:

+34 937194935

info@bcnvision.es

Control superficial y dimensional en piezas de forja

La aplicación está desarrollada para el sector Metal- Decoletaje, consiste en analizar golpes o deformaciones en una pieza de forja con 0.1 milímetros de precisión. Detecta diferentes tipos de defectos: falta de material, exceso de material o rebabas, golpes en la superficie.

La obtención de un modelo 3D permite inspeccionar la superficie y dimensión de diferentes piezas de forja.

Detalle de la estación láser:

Utiliza un sistema de calibración con dos escáneres 3D. Los escáneres se mantienen fijos mientras la pieza realiza un movimiento rotacional sobre sí misma. Los dos láseres escanean la parte superior y la inferior de la pieza obteniendo dos imágenes de profundidad.

Estas dos imágenes pueden detectar golpes y deformaciones por medio de un filtrado específico en 2.5D, lo que permite analizar hasta 5 tipos de morfología de defecto distintos en menos de un segundo de tiempo de análisis.

A la vez, se puede analizar dimensionalmente la pieza para verificar que las dimensiones del perfil son las correctas.

La velocidad de escaneo de los equipos se puede adaptar a cada referencia para optimizar al máximo la respuesta del sistema.

Si quieres visualizar más vídeos de aplicaciones de visión artificial para diferentes sectores, accede a:

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Máquina universal de alta velocidad para control superficial y dimensional de piezas metálicas

Aplicación de visión artificial desarrollada por Bcnvision conjuntamente con BSP Systems.

La máquina universal permite controlar piezas de diferentes formatos y realizar la carga automática de las piezas (a granel o paletizada) o también de manera manual.

El objetivo de la aplicación de visión artificial es controlar con gran precisión las piezas para el sector decoletaje. La aplicación está compuesta por dos estaciones de trabajo, las cuales incluyen 2 cámaras CIC de alta resolución con lentes telecéntricas e iluminación telecéntrica backlight.

Este sistema realiza la inspección superficial 360° y control dimensional de piezas metálicas, se caracteriza por una alta precisión de hasta 2 micras permitiendo garantizar 100% de la producción.

El sistema cuenta con un plato giratorio de 10 estaciones, en las cuales se realiza mediciones con contacto (longitud, control de rosca, diámetro interiores y exteriores, altura de la pieza) y detecta virutas, falta de material, golpes, rebabas, chaflanes y rayadas. El sistema ejecuta la selección automática de piezas ok y no ok, incluye una zona de rechazo, donde las piezas rechazadas son aquellas que no cumplen con los parámetros predeterminados. La cadencia aproximada del sistema es de 4,000 piezas por hora.

La interfaz es 100% configurable, se pueden generar informes y estadísticas.

La integración de sistemas de visión artificial en el sector del metal y decoletaje permite a las empresas aumentar su productividad, reducir costes y añadir valor a sus productos garantizando la calidad del total de su producción.

Para más información puede contactar con info@bcnvision.es

Si quiere ver más vídeos sobre aplicaciones puede consultar nuestra web www.bcnvision.es/aplicaciones-vision-artificial o nuestro canal YouTube: https://www.youtube.com/user/BCNvision/videos

 

Reducción de costes y optimización de procesos mediante sistemas de visión artificial

La integración de sistemas de visión artificial en los procesos productivos es una apuesta clara en la industria alimentaria desde hace años. El control de calidad del 100% de la producción; la inspección en tiempo real (incluso en líneas de alta velocidad); la verificación objetiva y constante (también en lugares inaccesibles a las personas), la posibilidad de comunicación de resultados a un ordenador o control central y la gestión total de la trazabilidad, son algunos de los múltiples beneficios que ofrece este tipo de tecnología.

La optimización de los procesos productivos con sistemas de visión artificial revierte directamente en una reducción de costes y una mayor calidad y seguridad en el control de los productos.

Así, corregir errores antes de producir residuos o detectar productos defectuosos antes de agregar valor al producto se convierten en tareas fáciles y automatizadas gracias a la visión artificial.

Además, la escalabilidad, los costes cada vez más asequibles y los constantes y potentes avances en las tecnologías de visión influyen en la alta demanda de soluciones de visión artificial entre los fabricantes de productos de alimentación y bebidas.

Se pueden clasificar las soluciones de visión artificial según las siguientes categorías, aunque no son excluyentes unas de otras y a la práctica suelen ser una combinación de varias.

categorías aplicación visión artificial

Algunas de las soluciones de visión artificial más demandadas en el sector de la alimentación y bebidas son las siguientes:

  • Verificación de posicionamiento y roscado de tapón en botellas
  • Control de anillas de seguridad en tapones u otros precintos de seguridad
  • Control de llenado y detección de partículas en suspensión en líquidos
  • Control de termosellado para detección de sellado defectuoso de envases
  • Control de etiquetas para verificación de posición y correspondencia entre etiqueta y producto
  • Lectura y verificación de códigos 2D y 3D en etiquetas, envolturas flexibles o directamente marcados sobre el producto
  • Detección de defectos en superficie mediante visión 2D y 3D
  • Inspección dimensional y control de volúmenes mediante visión 3D
  • Clasificación de productos según medidas o colores
  • Lecturas OCR para el control de fechas de caducidad y lote.
aplicación visión artificial

Aplicaciones típicas para el proceso de fabricación de botellas, donde los productos de visión e identificación se utilizan para mejorar la calidad y reducir costes.

 

aplicación visión artificial

Reconstrucción 3D de una hamburguesa para control dimensional y volumétrico.

 

aplicación visión artificial

Reconstrucción 3D de una galleta para la inspección de roturas y defectos en la superficie.

Otras aplicaciones destacadas en el sector son las aplicaciones de Pick&Place para recogida y posicionamiento de productos y las aplicaciones de Bin Picking centradas en la localización y recogida de productos en entornos desordenados. En ambos casos es necesaria la integración de un sistema de visión artificial para el guiado del robot. Las aplicaciones de Pick&Place suelen estar basadas en sistemas de visión 2D mientras la complejidad de las aplicaciones de Bin Picking hace necesaria la utilización de sistemas 3D capaces de detectar y comunicar al robot las coordenadas X, Y, Z de los productos para la exitosa recogida en un entorno desordenado. Este tipo de sistemas 3D proporcionan a la robótica una mayor flexibilidad y versatilidad a la hora de trabajar en diferentes escenarios.

aplicación visión artificial

Aplicación Bin Picking presentada en la feria Hispack 2015 para recogida de productos en entornos desordenados.

El potencial de las aplicaciones de visión artificial en el sector alimentario es enorme y los rápidos avances tanto en el sector de la robótica como en el de la visión artificial hacen prever un aumento considerable de este tipo de aplicaciones en la industria alimentaria del futuro.

Si quieres visualizar más vídeos de sistemas de visión artificial para la industria alimentaria: http://www.bcnvision.es/aplicaciones-vision-artificial/alimentacion