Introdução
Os sistemas de visão mecânica revolucionaram a fabricação e a logística. Com a ajuda da robótica, eles possibilitaram a automação de tarefas industriais. Os sistemas de visão mecânica podem realizar inspeção, medição e rastreamento de produtos.
Há vários tipos de sistemas de visão mecânica disponíveis no mercado atualmente. Examinaremos cada tipo, juntamente com seus recursos e benefícios. Depois de ler este artigo, você terá uma visão clara do que os diferentes sistemas de visão têm a oferecer.
O que é visão mecânica?
A tecnologia de análise de objetos do mundo real por meio de imagens é conhecida como visão mecânica. Ela é usada em inspeção automatizada, detecção de falhas e fabricação. A visão mecânica possibilita a automação do setor fornecendo dados em tempo real para dispositivos de fabricação, como robôs, correias transportadoras e ferramentas de inspeção. A visão mecânica é a técnica por meio da qual a tecnologia digital interage com o mundo real. Ela fornece dados apropriados ao software de controle industrial para tomar as decisões corretas.
Tipos de sistemas de visão mecânica
O número de dimensões analisadas por um sistema de visão mecânica determina sua categoria. Agora discutiremos detalhadamente os usos e os benefícios de cada sistema de visão mecânica.
Sistema de visão mecânica 1D
Um sistema de visão mecânica unidimensional analisa uma única linha de cada vez. Ele emprega uma câmera de varredura de linha para capturar pixels linearmente. A visão mecânica unidimensional é excelente para analisar a superfície de objetos contínuos. Ela pode identificar desvios e padrões para realizar a detecção de bordas e a inspeção de superfícies. Os sistemas de visão mecânica unidimensional são ideais para capturar dados em correias transportadoras em movimento. Como os objetos são escaneados em linhas fragmentadas, não há necessidade de interromper o movimento da esteira.
Sistema de varredura de matriz de área 2D
Um sistema de digitalização de matriz de área 2D captura uma imagem 2D do objeto com uma câmera CCD ou CMOS. Uma matriz de pixels representa a imagem disposta em um plano 2D. Os sistemas de escaneamento de matriz de área fornecem imagens de alta resolução com medições precisas. Os sensores da câmera podem variar de 5 a 30 megapixels e têm vários níveis de zoom. Os scanners 2D são eficientes na detecção de defeitos, no reconhecimento de padrões e na análise de textos. Eles são ideais para correias transportadoras de movimento lento ou escaneamento de objetos estacionários.
Sistema de leitura de linha 2D
Um sistema de digitalização de linha 2D cria uma imagem capturando dados em seções lineares. Ele captura a imagem usando uma câmera de varredura de linha que compreende uma única linha de pixels. A imagem é criada a partir de uma série de varreduras lineares usando um software de sincronização. Eles são ideais para tarefas de alta velocidade que exigem a captura de dados de objetos em movimento. Também são eficientes em tarefas de classificação e inspeção de impressão.
Sistema de visão mecânica 3D
Um sistema de visão mecânica 3D modela um objeto em três dimensões, informando efetivamente seus parâmetros de comprimento, largura e altura. Os sistemas de visão mecânica 3D operam com várias técnicas, como sistemas estéreo, sensores de deslocamento a laser, luz estruturada e imagens por tempo de voo.
Os sistemas estéreo consistem em duas câmeras que capturam um objeto em ângulos diferentes. O software de sincronização usa essas imagens para criar um modelo 3D do objeto. Esse processo exige a solução de uma tarefa conhecida como problema de correspondência.
Os sensores de deslocamento a laser consistem em emissores de laser e câmeras. Ele lança uma linha de laser sobre o objeto, e o feixe refletido é analisado para modelar os atributos dimensionais.
Os scanners de luz estruturada lançam uma grade de feixes de luz sobre um objeto e analisam a luz refletida com uma câmera. O software processa as interrupções na imagem capturada para recriar o modelo 3D do objeto.
Os sensores de tempo de voo projetam feixes de infravermelho em um objeto e determinam a distância medindo o tempo que a luz leva para retornar. Após várias iterações desse processo, o modelo 3D é preparado.
Qual é a função da visão mecânica?
Detecção de defeitos
A visão mecânica permite que as fábricas detectem rapidamente defeitos em grandes amostras. Esse tipo de triagem ampla ajuda a economizar mão de obra para casos especiais de defeitos incomuns. O software de visão mecânica permite que as linhas de montagem tomem decisões automatizadas, como verificações de aprovação/reprovação, que economizam muito tempo e esforço de produção. Ao reduzir os defeitos, a visão mecânica economiza tempo, custo e recursos.
Detecção e contagem de objetos
A análise de objetos por meio de visão mecânica é muito mais rápida do que os métodos manuais. Ela pode determinar a quantidade do lote com muito mais rapidez e precisão do que um ser humano. Os sistemas de visão mecânica, como os scanners de linha, são ideais para linhas de montagem de movimento rápido para detecção e contagem de objetos.
Medição e medição
Um dos principais benefícios da visão mecânica é a medição sem contato. Os sistemas de visão mecânica utilizam ferramentas de software para analisar as dimensões de um objeto a partir de sua imagem. Portanto, eles são adequados para projetar e inspecionar todos os tipos de peças de trabalho. Medições rápidas e eficientes permitem a fabricação e a inspeção mais rápidas de produtos, aumentando a produção geral da fábrica.
Posicionamento e orientação
Os sistemas de visão mecânica permitem que os robôs tomem decisões autônomas com base em seus arredores. As operações do robô, como coleta e colocação, classificação, inspeção e navegação, dependem dos sistemas de visão mecânica. Além disso, o software de visão mecânica fornece feedback em tempo real aos robôs. A visão mecânica ajuda a melhorar os processos de fabricação reconhecendo padrões de baixa eficiência, falhas e irregularidades.
Leitura de código de barras
A leitura de código de barras é uma das aplicações mais populares da visão mecânica. Os sensores de varredura de linha podem ler dados criptografados de códigos de barras e atualizar o sistema de informações. Isso ajuda as fábricas a reconhecer objetos, os armazéns a catalogar seus produtos e as empresas de logística a rastrear suas remessas.
OCR/Reconhecimento visual
Por meio de técnicas de reconhecimento óptico de caracteres, os sistemas de visão mecânica extraem o texto de uma imagem e o processam em um formato legível por máquina. Isso beneficia muito os setores, pois permite que os dispositivos reconheçam as informações impressas nos produtos. O OCR ajuda a recuperar e armazenar informações sobre produtos, pesquisar imagens, navegar por robôs e gerenciar estoques.
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