¿Qué son las Máquinas de Inspección de Imágenes?
Las máquinas de inspección de imágenes son equipos que inspeccionan el aspecto y las dimensiones de los objetos basándose en imágenes obtenidas de cámaras y sensores.
Las máquinas de inspección de imágenes se utilizan como alternativa a la inspección visual por parte de los inspectores. La inspección visual se utiliza para mantener y garantizar la calidad de piezas y productos. Las máquinas de inspección de imágenes son importantes para evitar variaciones en la precisión de la inspección debidas a diferencias individuales y a la fatiga.
Usos de las Máquinas de Inspección de Imágenes
Las máquinas de inspección de imágenes se utilizan en líneas de producción de diversos campos. Las principales aplicaciones son las siguientes:
- Inspección de piezas y otros componentes en fábricas para detectar arañazos, suciedad y piezas que faltan.
- Inspección del recuento excesivo o insuficiente de productos y piezas a embalar.
- Inspección de las dimensiones y diferencias de tamaño de productos y componentes.
- Inspección del color de productos y componentes
La introducción de máquinas de inspección de imágenes evita los errores humanos, garantiza un funcionamiento estable las 24 horas del día y aumenta la velocidad de inspección.
Principio de las Máquinas de Inspección de Imágenes
Las máquinas de inspección de imágenes consisten en un sistema de entrada de imágenes compuesto por una cámara o sensor e iluminación, y una unidad de procesamiento de imágenes. El principio de las máquinas de inspección de imágenes es que, basándose en las imágenes tomadas por la cámara, el procesador de imágenes extrae información como las cantidades de características, que luego se comparan con la información registrada sobre productos buenos para determinar si el producto es aceptable o no.
Las funciones del sistema de entrada de imágenes y del procesador de imágenes son las siguientes:
1. Sistema de Entrada de Imágenes
El sistema de entrada de imágenes consta de una iluminación, una cámara y un objetivo. El sistema de entrada de imágenes debe instalarse y controlarse seleccionando el equipo más adecuado (por ejemplo, cámara de área o cámara con sensor lineal, iluminación indirecta o directa) en función del objeto, las condiciones de transporte del objeto y la finalidad de la inspección (tamaño de los defectos, grado de contaminación, etc.).
2. Equipo de Tratamiento de Imágenes
El equipo de procesamiento de imágenes procesa las imágenes obtenidas del sistema de entrada de imágenes, como la transformación de imágenes, la deformación de imágenes y la extracción de características. El sistema de inspección de imágenes registra los criterios (valores numéricos, rangos de valores de características y patrones gráficos) para juzgar los productos buenos de antemano en el sistema de procesamiento de imágenes, y los compara con los valores de características obtenidos del sistema de entrada de imágenes para tomar una decisión de pasa/no pasa.
¿Cómo Seleccionar un Sistema de Inspección de Imágenes?
La elección de máquinas de inspección de imágenes se basa en diversos factores, como la naturaleza del objeto a inspeccionar, las especificaciones de la línea de transporte y el propósito de la inspección. Consecuentemente, se opta por un sistema de captura de imágenes y un procesador de imágenes que se adapten a tales requisitos. Es crucial evaluar los efectos cuantificables en términos de aumento de productividad y reducción de la carga laboral en relación con los costos involucrados en la selección de estas máquinas, para asegurar la viabilidad económica del proyecto.
Al momento de escoger máquinas de inspección de imágenes, es fundamental considerar los siguientes aspectos:
1. Sistema de Entrada de Imágenes
Iluminación
Una iluminación con uniformidad y brillo estable hace que la inspección de imágenes sea estable. El tipo de fuente de luz, el tipo de filtro, la forma en que brilla la luz y el número de unidades deben seleccionarse de forma que se pueda resaltar el elemento a inspeccionar.
Por ejemplo, utilice iluminación del tipo de reflexión positiva cuando obtenga imágenes de superficies metálicas irregulares, o iluminación del tipo de reflexión difusa cuando sea probable que se produzca halación.
Cámara
En función del elemento que se vaya a inspeccionar, seleccione entre cámaras en color, cámaras monocromas, cámaras de alta velocidad, cámaras con sensor de línea, cámaras con sensor de imagen de contacto, etc. Las cámaras en color se utilizan cuando hay que inspeccionar el color de un producto o componente.
Las cámaras en color suelen ser más caras que las monocromas. Si el color del objeto a inspeccionar es sencillo, una cámara monocroma y un filtro de color pueden proporcionar una inspección estable. A la hora de seleccionar una cámara, no hay que limitarse a pensar en una cámara en color para la inspección de colores, sino que también hay que tener en cuenta las cámaras monocromas y el menor coste de los dispositivos de iluminación.
Las cámaras de alta velocidad se emplean cuando el objeto a inspeccionar se mueve a gran velocidad, lo que provoca borrosidad con las cámaras ordinarias. Generalmente, cuando se utiliza una cámara de alta velocidad, la iluminación debe ser brillante.
Las cámaras con sensor de línea y las cámaras con sensor de imagen de contacto se emplean cuando el objeto de inspección es una lámina o cuando el objeto de inspección es un objeto giratorio circular o cilíndrico. Las cámaras con sensor de imagen de contacto combinan un objetivo de enfoque fijo con iluminación y son eficaces cuando la distancia entre el objeto a inspeccionar y la cámara es estable.
Objetivo
La selección del objetivo se basa en la distancia focal y la profundidad del objeto. Para la inspección de imágenes, el campo de visión debe ajustarse de modo que el objeto de inspección pueda captarse con la precisión requerida.
Para ello, la distancia focal es un factor importante. La distancia focal es la distancia entre el objetivo y el sensor de imagen de la cámara. La distancia focal viene determinada por el tamaño del objeto de inspección (campo de visión), la distancia entre el objetivo y el objeto a inspeccionar y el tamaño del sensor de imagen.
La profundidad de campo es el rango en el que el objeto de inspección enfocado permanece enfocado aunque se aleje o acerque a la cámara. Cuanto mayor sea la profundidad de campo, más enfocada estará la imagen, aunque varíe la distancia entre el objeto a inspeccionar y la cámara.
En las líneas de producción surgen restricciones, como instalar la cámara de forma que no interfiera con otros equipos. Los objetivos utilizados en máquinas de inspección de imágenes deben seleccionarse para proporcionar una distancia focal y una profundidad de campo que cumplan las condiciones de imagen requeridas para la inspección. Los objetivos con distancias focales cortas causarán distorsión en la imagen, por lo que es necesario comprobar si esto afectará a la precisión de la inspección.
2. Equipo de Procesamiento de Imágenes
El equipo de tratamiento de imágenes debe seleccionarse en función de la precisión requerida para la inspección (por ejemplo, tamaño de los defectos, grado de irregularidad, error de longitud, tasa de reconocimiento de caracteres y códigos de barras) y de la velocidad (por ejemplo, si la inspección puede completarse dentro del tiempo permitido en la línea de producción o más rápidamente que la velocidad de inspección actual).