Introdução
Já se foram os dias em que se confiava nos olhos humanos para as inspeções de fabricação. No ritmo acelerado da produção atual, a redução de erros é fundamental para aumentar a eficiência.
Atualmente, a fabricação depende muito da tecnologia para automatizar todos os processos. Um componente integral para atingir esse objetivo é o sistema de visão. Esses sistemas imitam a visão humana, permitindo que as máquinas inspecionem, meçam e orientem os processos.
Mas como esses sistemas funcionam? Por que esses sistemas de câmera estão conquistando todas as linhas de montagem e controle de qualidade? Este blog lhe dará todas as respostas essenciais sobre o que são sistemas de visão na manufatura.
O que é um sistema de visão? Como ele é usado na manufatura?
Você já se perguntou como os robôs de manufatura podem pegar produtos ou materiais por conta própria? Ou como as máquinas automatizadas removem produtos defeituosos da linha de montagem? Essas funções independentes começam com a capacidade das máquinas de "ver" objetos por meio de um sistema de câmeras.
As câmeras que você vê com frequência na linha de montagem são sistemas de visão na fabricação. Elas têm câmeras, sensores e software que capturam e analisam imagens ou vídeos. Ao imitar a visão humana, uma máquina pode medir, inspecionar e orientar processos de forma automatizada.
Graças a esse sistema, a fabricação se tornou mais precisa e eficiente. Hoje, você verá sistemas de visão principalmente em:
Inspeção de qualidade
Detecção de defeitos, inconsistências ou anomalias em produtos.
Orientação e posicionamento
Auxiliar os robôs na identificação de peças e na orientação dos processos de montagem.
Classificação e embalagem
Classificação automática de produtos com base em atributos visuais e garantia de embalagem adequada.
Medição
Fornecimento de medições precisas para garantir que os componentes atendam às especificações.
Tipos de sistemas de visão usados na manufatura
Existem muitos tipos de sistemas de visão para serem adaptados a papéis e funções específicos. Aqui estão os mais comuns entre todos os sistemas de visão para manufatura.
Sistema de visão 2D
Um sistema de visão 2D é dedicado à captura de imagens de objetos planos e bidimensionais. Eles se limitam a analisar recursos básicos como forma, tamanho, cor e orientação. Você os encontrará com frequência em tarefas em que o objeto não tem profundidade ou complexidade significativas.
Essas tarefas incluem:
- Detecção de defeitos na superfície
- Leitura de código de barras
- Inspeção de rótulos
Sistema de visão 3D
Se estiver trabalhando com objetos mais complexos, um sistema de visão 3D é o que você precisa. Você conta com esse tipo de sistema para medir a profundidade, o volume e os contornos da superfície de um objeto. Esse sistema usa câmeras especializadas ou sensores a laser para criar imagens 3D detalhadas. Ele é ideal para aplicações mais complexas com profundidade e orientação espacial críticas. Os exemplos incluem:
- Manuseio robótico de peças (agarramento e classificação)
- Inspeção de peças com geometrias complexas
- Medição de texturas e contornos de superfícies
Sistema de visão de varredura de linha
Um sistema de visão por varredura de linha captura imagens uma linha de cada vez à medida que o objeto se move pelo campo de visão da câmera. Esse tipo é perfeito para inspecionar itens longos e contínuos, como folhas de papel, tecido ou fios, como os de uma correia transportadora. É ideal para tarefas que precisam de escaneamento de alta resolução de forma linear. As aplicações comuns incluem:
- Inspeção de materiais contínuos (como tecidos ou chapas de metal)
- Detecção de defeitos em produtos em movimento
- Digitalização e classificação de itens longos
Sistema de visão de varredura de área
Um sistema de visão de varredura de área captura uma imagem completa de uma só vez usando uma grade de pixels para cobrir uma área ampla. É excelente para inspecionar objetos fixos e obter uma visão detalhada deles. Esse sistema é perfeito quando você precisa ver um campo maior simultaneamente. Ele é usado com frequência em situações em que são necessárias imagens detalhadas e de alta qualidade. Alguns exemplos incluem:
- Verificação de produtos nas linhas de montagem
- Inspeção de objetos planos, como rótulos ou embalagens
- Leitura de códigos de barras em produtos fixos
Sistema de visão inteligente
Um sistema de visão inteligente vai além, usando algoritmos inteligentes e aprendizado de máquina. Ele não apenas captura imagens, mas também pode tomar decisões com base nos dados. Esses sistemas podem examinar imagens em tempo real e se ajustar às mudanças sem a necessidade de intervenção humana. Eles são ideais para situações em que as coisas estão sempre mudando e você precisa de algo preciso. Alguns exemplos incluem:
- Robôs que separam e movem coisas por conta própria
- Controle de qualidade que toma decisões com base no que vê
- Monitoramento do equipamento para prever quando ele precisará de manutenção
Aplicação de sistemas de visão na manufatura
Já na década de 1950, algumas instalações já usavam sistemas de visão, ou o que é chamado de visão mecânica, em algumas ocasiões. Mas somente entre as décadas de 1980 e 1990 é que esses sistemas realmente se expandiram. Atualmente, eles continuam sendo uma peça central em todas as instalações de fabricação. Suas atualizações tecnológicas já foram significativas desde aquela época. E, assim como suas integrações tecnológicas, suas aplicações já se expandiram.
Inspeção de qualidade
Os sistemas de visão são como inspetores de controle de qualidade superalimentados. Eles são ótimos para detectar defeitos ou problemas nos produtos. Alguns sistemas avançados podem detectar até mesmo a menor falha em um objeto, como arranhões ou amassados. Isso significa que os problemas são detectados imediatamente e corrigidos antes de serem classificados para entrega. Com isso, os fabricantes podem evitar que produtos defeituosos cheguem ao mercado. Dessa forma, a empresa pode proteger sua marca e permanecer em conformidade com os padrões.
Leitura de códigos de barras e etiquetas
Os leitores de código de barras podem não ser os primeiros sistemas de visão desenvolvidos, mas são um dos mais antigos. Até hoje, os sistemas de leitura de códigos de barras e etiquetas continuam sendo fundamentais para a fabricação. Eles tornam o gerenciamento de inventário menos complicado e inegavelmente conveniente.
Essas visões de máquina são muito populares mesmo fora das instalações de fabricação. Elas tornam a classificação, o armazenamento e o rastreamento de produtos mais organizados.
Orientação e posicionamento
Os robôs automatizados estão se tornando cada vez mais o padrão na fabricação. Entretanto, sem sistemas de visão, essa inovação não prosperará. São os sistemas de visão que dão "olhos" aos robôs e garantem que eles funcionem como deveriam. Eles fornecem feedback em tempo real para que os robôs possam identificar objetos e garantir que eles estejam no lugar certo. Seja na montagem de um produto ou na movimentação de peças, esses sistemas ajudam as máquinas a se tornarem tão livres de erros quanto possível.
Classificação e embalagem
Os sistemas de visão tornam a classificação e o empacotamento de produtos muito fáceis. Eles verificam rapidamente o tamanho, a forma e a cor e classificam os itens de acordo. Isso reduz os erros, acelera o processo e garante que tudo seja embalado da maneira certa. É como ter um ajudante altamente organizado que nunca se cansa e sempre faz o trabalho direito.
Medição
Na fabricação, a precisão é fundamental. Os sistemas de visão medem as peças para garantir que elas atendam às especificações exatas. Seja para verificar o comprimento ou a espessura de uma peça, esses sistemas fornecem medições precisas e ajustadas instantaneamente. Isso elimina a necessidade de ferramentas manuais, que são bastante lentas e propensas a imprecisões.
Benefícios do uso de sistemas de visão
Em 2023, o mercado global de sistemas de visão valia impressionantes $49,7 bilhões. As previsões de mercado esperam que esse tamanho de mercado triplique nos próximos oito anos. Esses números são um sinal claro de como os sistemas de visão são valiosos.
Mas esses números não deveriam ser uma surpresa. Esses sistemas estão prontos para dominar todos os espaços industriais por uma série de boas razões. Além de acelerar as coisas, os sistemas de visão oferecem outros benefícios.
Controle de qualidade aprimorado:
Os sistemas de visão são incrivelmente precisos na detecção de defeitos invisíveis a olho nu. Eles garantem um controle de qualidade consistente do produto, difícil de ser obtido manualmente em verificações de qualidade manuais.
Aumento da eficiência:
Os sistemas de visão inspecionam os produtos rapidamente, evitando o congestionamento ou a lentidão na linha de produção. Quando a velocidade é garantida sem concessões, você obtém uma eficiência inigualável.
Redução de custos:
Os sistemas de visão reduzem os custos com mão de obra humana e evitam defeitos. Eles eliminam o trabalho manual, eliminando erros humanos e ampliando a velocidade de produção. Essas condições preparam o terreno para reduzir os custos operacionais e, ao mesmo tempo, aumentar a produtividade.
Flexibilidade aprimorada:
Os sistemas de visão podem se adaptar facilmente a diferentes produtos e tarefas. Isso permite que os fabricantes alternem entre as tarefas sem tempo de inatividade impraticável. Isso oferece uma solução versátil para muitas aplicações e funções.
Melhor coleta e análise de dados:
Os sistemas de visão não apenas permitem o monitoramento em tempo real, mas também armazenam dados para análise futura. Essas informações vitais podem ajudar a melhorar os processos e identificar pontos fracos no sistema ou no trabalho. Esses dados podem ajudar a tomar decisões informadas e calculadas no chão de fábrica.
Segurança aprimorada:
Antes, a segurança ocupacional era uma grande ameaça para os trabalhadores humanos. Entretanto, com a automação de máquinas, as instalações podem reduzir significativamente os acidentes no local de trabalho. Ao automatizar o processo de inspeção, os sistemas de visão podem lidar com tarefas perigosas. Agora, você pode acabar com o risco de expor os trabalhadores a riscos e perigos diretos.
MXP: Seu fabricante confiável de máquinas de medição de visão industrial
Os sistemas de visão são muito benéficos em vários aspectos. Com a maneira como eles mudam os processos de fabricação, investir neles não é mais uma mera opção. Agora é uma OBRIGAÇÃO para se manter à tona no espaço de fabricação sempre competitivo.
Mas o investimento em um sistema de visão de qualquer escala não deve ser considerado levianamente. Um dos motivos é que não se trata de um investimento barato. E, o mais importante, você só poderá maximizar seus benefícios se obtiver sistemas de qualidade que garantam o melhor desempenho.
Na MXP, desenvolvemos produtos premium de classe mundial sistemas de medição visual. Nosso compromisso é fornecer soluções de medição de precisão para vários espaços industriais. Nosso objetivo é fornecer soluções precisas, confiáveis e econômicas.
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