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Respetar las medidas con precisión con los sensores Visión 3D de SICK

  • 25/07/2016, Sant Just Desvern (Barcelona)

  • Artículo de Andreas Wiegelmesser, diplomado en Ingeniería (escuela técnica superior), National Product Management Motion Control Sensors & Vision Solutions, SICK Vertriebs-GmbH, Düsseldorf (Alemania).

 

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Un sensor Visión 3D con diseño industrial: el TriSpector1000 de SICK. Esta solución autónoma, dotada de herramientas de comprobación inteligentes es adecuada para un gran número de aplicaciones destinadas al control de calidad de bienes de consumo y embalajes. El sensor de procesamiento de imágenes convence por su increíble resolución para la detección de las características más insignificantes, por su sencillez de configuración y manejo, y por ofrecer valores medidos en mm que pueden usarse directamente en todas las dimensiones de comprobación. Finalmente, gracias a su modo de trabajo autónomo y a su interfaz Gigabit Ethernet, ofrece la posibilidad de integrar procesos en el marco de la Industria 4.0.

Controles de altura e integridad; medición del volumen, el grosor y las dimensiones; comprobación de la integridad en recipientes; recuento y posicionamiento de objetos. El TriSpector1000 es configurable y permite a los integradores y usuarios finales implementar las tareas de inspección más diversas de un modo rápido, sencillo y con un alto nivel de disponibilidad. Todo ello tanto en procesos rápidos y bajo condiciones ambientales adversas como con una gran variación de las piezas, propiedades complejas de los objetos o los requisitos de precisión más exigentes. El procesamiento de imágenes ya está integrado en el TriSpector1000: proporciona hasta 2.000 perfiles 3D por segundo. El sensor Visión 2D convierte directamente estos resultados de medición de alta resolución en valores en mm y los entrega en tiempo real a través de la interfaz Gigabit Ethernet. Gracias a ello, el TriSpector1000 ofrece todas las posibilidades para realizar controles de calidad inteligentes, con los que se pueden garantizar, documentar e incluso rastrear perfectamente productos y procesos, por ejemplo en sectores como el de los bienes de consumo y el del embalaje.

Comprobación 3D de bienes de consumo y embalajes

La inspección y el control ópticos de mercancías y embalajes sirven, entre otras cosas, para detectar con fiabilidad características incorrectas de los productos, unidades de embalaje incompletas o marcas identificativas insuficientes. Para ello, la seguridad de los productos -y por tanto de los consumidores- es, en muchos casos, el aspecto decisivo. El TriSpector1000 ofrece la posibilidad de llevar a cabo una gran variedad de inspecciones fiables en 3D de dimensiones, calidad e integridad en la industria alimentaria, farmacéutica y de embalajes. El sensor Visión 2D incorpora la tecnología adecuada para todo ello: cuenta con una carcasa de aluminio anodizado, ofrece dos tipos de protección a elegir, IP 65 o IP 67, y está disponible con pantalla frontal de vidrio o de plástico PMMA a prueba de roturas. Gracias a la triangulación láser, la medición no depende de factores del producto como el color, la forma, el brillo, la luminosidad, el diseño, la estructura de la superficie o la posible humedad superficial. Además, con este sensor Visión 2D pueden detectarse datos de intensidad que permiten supervisar la presencia de etiquetas o modelos impresos.

TriSpector1000: configuración sencilla y segura de tareas de inspección

Para poder implementar de forma óptima diferentes tareas de inspección y requisitos de integración, la gama de productos TriSpector1000 ofrece tres variantes para tres áreas de trabajo diferentes: de 56 mm a 116 mm, de 141 mm a 514 mm y de 321 mm a 1.121 mm. El concepto de carcasa única garantiza una situación de medición geométrica, estable e inequívoca para cada aplicación. La detección de imágenes 3D de objetos en movimiento mediante triangulación láser no solo es independiente de las propiedades de los objetos antes mencionadas, sino también de las influencias del fondo y de las situaciones de iluminación y luz artificial. Gracias a ello, los integradores y los usuarios finales pueden ajustar prácticamente todos los procesos de inspección paso a paso con poco esfuerzo. La versión adecuada del TriSpector1000 se selecciona y se monta de acuerdo con la situación de montaje o la distancia de trabajo. La interfaz de configuración permite visualizar el ajuste y la alineación de la ventana de medición, así como la exploración láser. La velocidad de desplazamiento del dispositivo de transporte se detecta mediante encoders y el TriSpector1000 la toma automáticamente para calcular los perfiles 3D.

Sensor configurable basado en cámara con "caja de herramientas integrada"

En el siguiente paso, las cuatro herramientas de análisis de imágenes que integra el TriSpector1000 (localizador de formas, herramienta de área, herramienta de plano o localizador de regiones) se ajustan de un modo flexible y sencillo mediante el software de configuración SOPAS de SICK. Estas herramientas ofrecen una gran variedad de posibilidades de inspección. Con el localizador de formas, se establece la forma en 3D de un objeto, por ejemplo, una caja de galletas, mediante una imagen de referencia que TriSpector1000 debe reconocer durante el proceso. La herramienta de área del Visión 2D mide si las piezas están presentes y, en caso afirmativo, si lo están en la cantidad o la altura correctas. Para ello, esta herramienta usa la posición y la alineación detectadas por el localizador de formas, por ejemplo de una caja, para colocar la ventana de medición en el punto correcto del objeto. La herramienta de plano es ideal para las tareas de inspección en las que debe calcularse y evaluarse con seguridad y en milisegundos el ángulo de superficies (p. ej., un tapón correctamente roscado). Con el localizador de regiones, TriSpector1000 localiza objetos dentro de un área definida por el usuario, independientemente de su forma. Esto permite, por ejemplo, comprobar con seguridad la presencia de diferentes piezas en la bandeja de clasificación de cajas plegables y garantizar la integridad de la unidad de embalaje al completo. En caso de que falten piezas en el contenido previsto o de que haya demasiadas piezas en la bandeja, se transmite un estado incorrecto. Esto permite tanto detectar los errores en los pasos de alimentación anteriores como evitar las causas de averías en el proceso posterior, por ejemplo, al cerrar los embalajes.

La duplicidad de la configuración mejora la rentabilidad y la disponibilidad

El procesamiento de imágenes integrado, la calibración de fábrica de la salida de datos en 3D y la presentación inequívoca de valores medidos en milímetros permiten duplicar parametrizaciones y datos almacenados específicos de cada aplicación. De este modo, los fabricantes de máquinas y los integradores pueden duplicar de forma rápida y sencilla las tareas de inspección idénticas. En caso de avería, los usuarios finales pueden sustituir los dispositivos sin perder tiempo, usando las parametrizaciones y los datos guardados, lo que minimiza las paradas de procesos y optimiza la disponibilidad y el rendimiento de la instalación.

TriSpector1000: more than (a) vision

El procesamiento de imágenes en el ámbito industrial se ha desarrollado como una de las tecnologías clave en la automatización industrial para el control de la producción y de la calidad. Por consiguiente, los lectores de códigos basados en cámaras, los sensores Visión 2D y los sistemas de procesamiento de imágenes ganan cada vez más protagonismo en la gama de productos de SICK. Con los datos y valores medidos que generan los sensores Visión 2D como el TriSpector1000 y su conexión en tiempo real con buses de campo, proporcionan información valiosa que puede utilizarse actualmente y en el futuro en las fábricas inteligentes para realizar un control autónomo de los procesos. Por tanto, el procesamiento de imágenes en el entorno de la Industria 4.0 es mucho más que una "visión": es una tecnología "habilitadora" con la que los sistemas de producción ciberfísicos (CPPS) pueden optimizarse de forma autónoma, por ejemplo, como equipos inteligentes, y, de esta forma, permiten garantizar la calidad y controlar la producción con capacidad de reacción y según las necesidades de los procesos. El TriSpector1000 ofrece las funcionalidades necesarias para detectar, medir, evaluar y comunicar de una forma inteligente, con lo que permite llevar a cabo controles de calidad y de procesos adaptados al futuro en el ámbito de la Industria 4.0.

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