Introducción
Atrás quedaron los días en que las inspecciones de fabricación dependían de la mirada humana. En el vertiginoso ritmo de fabricación actual, reducir los errores es clave para mejorar la eficiencia.
Hoy en día, la fabricación depende en gran medida de la tecnología para automatizar todos los procesos. Un componente integral para lograr este objetivo es el sistema de visión. Estos sistemas imitan la visión humana y permiten a las máquinas inspeccionar, medir y guiar los procesos.
Pero, ¿cómo funcionan estos sistemas? ¿Por qué estos sistemas de cámaras están conquistando todas las líneas de montaje y control de calidad? Este blog le dará todas las respuestas vitales sobre qué son los sistemas de visión en la fabricación.
¿Qué es un sistema de visión? ¿Cómo se utiliza en la fabricación?
¿Alguna vez se ha preguntado cómo los robots de fabricación pueden recoger productos o materiales por sí solos? ¿O cómo las máquinas automatizadas retiran productos defectuosos de la cadena de montaje? Estas funciones independientes comienzan con la capacidad de las máquinas para "ver" objetos mediante un sistema de cámaras.
Esas cámaras que se ven a menudo en la cadena de montaje son sistemas de visión en la fabricación. Tienen cámaras, sensores y software que capturan y analizan imágenes o vídeos. Al imitar la visión humana, una máquina puede medir, inspeccionar y guiar procesos de forma automatizada.
Gracias a este sistema, la fabricación se ha vuelto más precisa y eficaz. Hoy en día, verá sistemas de visión sobre todo en:
Inspección de calidad
Detección de defectos, incoherencias o anomalías en los productos.
Orientación y posicionamiento
Ayudar a los robots a identificar las piezas y guiar los procesos de montaje.
Clasificación y envasado
Clasifique automáticamente los productos en función de sus atributos visuales y garantice un embalaje adecuado.
Medición
Realización de mediciones precisas para garantizar que los componentes cumplen las especificaciones.
Tipos de sistemas de visión utilizados en la fabricación
Existen muchos tipos de sistemas de visión que se adaptan a papeles y funciones específicos. Estos son los más comunes entre todos los sistemas de visión para fabricación.
Sistema de visión 2D
Un sistema de visión 2D se dedica a captar imágenes de objetos planos bidimensionales. Se limitan a analizar características básicas como la forma, el tamaño, el color y la orientación. Los encontrarás a menudo en tareas en las que el objeto no tiene una profundidad o complejidad significativas.
Estas tareas incluyen:
- Detección de defectos superficiales
- Lectura de códigos de barras
- Inspección de etiquetas
Sistema de visión 3D
Si trabaja con objetos más complejos, lo que necesita es un sistema de visión 3D. Este tipo de sistema le permite medir la profundidad, el volumen y los contornos de la superficie de un objeto. Este sistema utiliza cámaras especializadas o sensores láser para crear imágenes 3D detalladas. Es ideal para aplicaciones más complejas con profundidad y orientación espacial críticas. Algunos ejemplos son:
- Manipulación robotizada de piezas (agarre y clasificación)
- Inspección de piezas con geometrías complejas
- Medición de texturas y contornos de superficies
Sistema de visión de barrido lineal
Un sistema de visión de barrido lineal captura imágenes línea a línea a medida que el objeto se desplaza por el campo de visión de la cámara. Este tipo es perfecto para inspeccionar objetos largos y continuos, como hojas de papel, telas o cables, como los de una cinta transportadora. Es ideal para tareas que requieren una exploración de alta resolución de forma lineal. Entre las aplicaciones más comunes se incluyen:
- Inspección de materiales continuos (como textiles o chapas metálicas)
- Detección de defectos en productos en movimiento
- Escaneado y clasificación de artículos largos
Sistema de visión de barrido de área
Un sistema de visión de barrido de área toma una imagen completa de una sola vez utilizando una cuadrícula de píxeles para cubrir una amplia zona. Es ideal para inspeccionar objetos fijos y obtener una visión detallada de ellos. Este sistema es perfecto cuando se necesita ver simultáneamente un campo más amplio. Suele utilizarse en situaciones en las que se necesitan imágenes detalladas de alta calidad. Algunos ejemplos son:
- Comprobación de productos en líneas de montaje
- Inspección de objetos planos como etiquetas o envases
- Lectura de códigos de barras en productos sin gas
Sistema de visión inteligente
Un sistema de visión inteligente va más allá utilizando algoritmos inteligentes y aprendizaje automático. No se limita a capturar imágenes, sino que también puede tomar decisiones basadas en los datos. Estos sistemas pueden ver imágenes en tiempo real y adaptarse a los cambios sin necesidad de que intervenga un humano. Son ideales para situaciones en las que las cosas cambian constantemente y se necesita algo preciso. Algunos ejemplos son:
- Robots que clasifican y mueven cosas por sí solos
- Control de calidad que toma decisiones basándose en lo que ve
- Supervisión de los equipos para predecir cuándo pueden necesitar mantenimiento
Aplicación de los sistemas de visión en la fabricación
Ya en los años 50, algunas instalaciones utilizan en ocasiones sistemas de visión, o lo que se denomina visión artificial. Pero sólo en los años comprendidos entre 1980 y 1990 se produce una verdadera expansión de estos sistemas. Hoy en día, siguen siendo una pieza central en todas las instalaciones de fabricación. Sus actualizaciones tecnológicas ya han sido significativas desde aquellos tiempos. Y al igual que sus integraciones tecnológicas, sus aplicaciones ya se han ampliado.
Inspección de calidad
Los sistemas de visión son como inspectores de control de calidad sobrealimentados. Son excelentes para detectar defectos o problemas en los productos. Algunos sistemas avanzados pueden detectar hasta el más mínimo defecto en un objeto, como arañazos o abolladuras. Esto significa que los problemas se detectan inmediatamente y se solucionan antes de que se clasifiquen para su entrega. De este modo, los fabricantes pueden evitar que lleguen al mercado productos defectuosos. De este modo, una empresa puede proteger su marca y seguir cumpliendo las normas.
Lectura de códigos de barras y etiquetas
Puede que los lectores de códigos de barras no sean los primeros sistemas de visión desarrollados, pero sí uno de los más antiguos. Hasta hoy, los sistemas de lectura de códigos de barras y etiquetas siguen siendo fundamentales en la fabricación. Hacen que la gestión de inventarios sea menos complicada e innegablemente cómoda.
Estos visores de máquinas son muy populares incluso fuera de las instalaciones de fabricación. Hacen que la clasificación, el almacenamiento y el seguimiento de los productos sean más organizados.
Orientación y posicionamiento
Los robots automatizados son cada vez más habituales en la fabricación. Sin embargo, sin sistemas de visión, esta innovación no prosperará. Son los sistemas de visión los que ponen "ojos" a los robots y garantizan que funcionen como es debido. Proporcionan información en tiempo real para que los robots puedan detectar objetos y asegurarse de que están en el lugar correcto. Tanto si se trata de ensamblar un producto como de mover piezas, estos sistemas ayudan a las máquinas a no cometer errores.
Clasificación y envasado
Los sistemas de visión facilitan enormemente la clasificación y el envasado de productos. Comprueban rápidamente el tamaño, la forma y el color y clasifican los artículos en consecuencia. Esto reduce los errores, acelera el proceso y garantiza que todo esté bien embalado. Es como tener un ayudante muy organizado que nunca se cansa y siempre hace bien el trabajo.
Medición
En la fabricación, la precisión es clave. Los sistemas de visión miden las piezas para asegurarse de que cumplen las especificaciones exactas. Ya se trate de comprobar la longitud o el grosor de una pieza, estos sistemas proporcionan mediciones precisas y ajustadas al instante. Esto elimina la necesidad de utilizar herramientas manuales que son bastante lentas y propensas a las imprecisiones.
Ventajas del uso de sistemas de visión
En 2023, el mercado mundial de sistemas de visión tenía un asombroso valor de $49.700 millones. Las previsiones de mercado apuntan a que este tamaño de mercado se triplicará en los próximos ocho años. Estas cifras son una clara señal de lo valiosos que son los sistemas de visión.
Pero estas cifras no deberían sorprender en absoluto. Estos sistemas están a punto de dominar todos los espacios industriales por una serie de buenas razones. Además de acelerar las cosas, los sistemas de visión ofrecen otras ventajas.
Mejora del control de calidad:
Los sistemas de visión son increíblemente precisos a la hora de detectar defectos invisibles a simple vista. Garantizan un control de calidad constante del producto que es difícil de conseguir manualmente en los controles de calidad manuales.
Mayor eficiencia:
Los sistemas de visión inspeccionan los productos rápidamente, evitando atascos o ralentizaciones en la línea de producción. Cuando la velocidad está garantizada sin concesiones, se obtiene una eficiencia inigualable.
Reducción de costes:
Los sistemas de visión reducen los costes de mano de obra humana y evitan los defectos. Eliminan el trabajo manual, suprimiendo los errores humanos y aumentando la velocidad de producción. Estas condiciones sientan las bases para reducir los costes operativos y aumentar la productividad.
Mayor flexibilidad:
Los sistemas de visión pueden adaptarse fácilmente a distintos productos y tareas. Esto permite a los fabricantes cambiar de una tarea a otra sin tiempos de inactividad poco prácticos. Esto ofrece una solución versátil para muchas aplicaciones y funciones.
Mejor recogida y análisis de datos:
Los sistemas de visión no sólo permiten la supervisión en tiempo real, sino que también almacenan datos para futuros análisis. Esta información vital puede ayudar a mejorar los procesos y a identificar los puntos débiles del sistema o del trabajo. Estos datos pueden ayudar a tomar decisiones informadas y calculadas en la planta de fabricación.
Mayor seguridad:
La seguridad laboral era antes una gran amenaza para los trabajadores humanos. Sin embargo, con la automatización de las máquinas, las instalaciones pueden reducir considerablemente los accidentes laborales. Al automatizar el proceso de inspección, los sistemas de visión pueden encargarse de tareas peligrosas. Ahora, puede acabar con el riesgo de exponer a los trabajadores a riesgos y peligros directos.
MXP: Su fabricante de confianza de máquinas industriales de medición por visión
Los sistemas de visión son muy beneficiosos en muchos sentidos. Con la forma en que cambian los procesos de fabricación, invertir en ellos ya no es una mera opción. Ahora es una OBLIGACIÓN para mantenerse a flote en el siempre competitivo espacio de la fabricación.
Pero la inversión en un sistema de visión de cualquier envergadura no debe tomarse a la ligera. Una de las razones es que no es una inversión barata. Y lo que es más importante, sólo podrá maximizar sus beneficios si adquiere sistemas de calidad que garanticen el mejor rendimiento.
En MXP, desarrollamos productos de calidad sistemas de medición por visión. Nuestro compromiso es proporcionar soluciones de medición de precisión para diversos espacios industriales. Nuestro objetivo es ofrecer soluciones precisas, fiables y asequibles.
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