detecção automática de propriedades em peças acabadas no fabrico de banheiras paulo milton...

Detecção Automática Detecção Automática de Propriedades em de Propriedades em Peças Acabadas no Peças Acabadas no Fabrico de BanheirasFabrico de BanheirasPaulo Milton Bastos Santos

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Prof. Doutor Vítor Manuel Ferreira dos SantosProf. Doutor Jorge Augusto Fernandes Ferreira

- Introdução do trabalho;- Metodologias utilizadas;- Programa elaborado;- Ensaios;- Perspectivas futuras;

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Detecção Automática de Propriedades em Peças Acabadas no Fabrico de Banheiras

ResumoResumo

• Especificações do trabalhoSistema de visão artificial para identificar banheiras e bases de chuveiro:- Dimensões;- Furação;- Aba;- Marca;

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ObjectivosObjectivos

• Enquadramento do trabalho na empresa- Trabalho desenvolvido para a empresa BLB - Indústrias Metalúrgicas S.A. do grupo Roca;- Identificação automática dos modelos;- Histórico da produção;- Integração com um projecto de gravação da marca das peças com um manipulador;

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Contexto do trabalhoContexto do trabalho

• AplicaçõesUtilização de técnicas visuais:- Inspecção automática e controlo de qualidade;- Fiabilidade e precisão;- Redução dos custos de produção;- Método não invasivo de reconhecimento;

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Visão artificial na indústriaVisão artificial na indústria

Visão artificial na indústriaVisão artificial na indústria

• Mercado da visão artificialAs empresas têm vindo a investir cada vez mais em soluções de visão artificial.

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Evolução do volume de vendas das empresas europeias na área da visão artificial do ano 2005 para 2006

• Constituição de um sistema de visão- Uma ou mais câmaras;- Ópticas;- Iluminação;- Software de processamento de imagem;- Sensores adicionais;

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Sistema de visão por computadorSistema de visão por computador

• Reconhecimento de banheirasSistema de reconhecimento de banheiras existente na empresa Vitrometal S.A., do grupo Roca em Espanha. A informação só foi disponibilizada após a implementação da solução na empresa BLB.- Dimensões;

- 6 câmaras;- Retro iluminação;

- Furação;- Aba;- Apoio de braços;- Pés de apoio;

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Soluções existentesSoluções existentes

• Resolução do problemaMetodologias:- Binarização adaptativa;- Análise por conectividade de regiões;- Identificação dos pontos do laser;- “Template matching”;

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Solução propostaSolução proposta

• Material necessário- Cabine;- 2 câmaras CV-A1;- 2 ópticas de 25 mm e de 6 mm;- 1 laser com padrão linear;- VA-41;- 2 detectores fotoeléctricos a laser;- 4 sensores de IV para medição de distâncias;- Sherlock;

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Selecção do equipamentoSelecção do equipamento

• Introdução à programação em SherlockEstrutura de um programa elaborado em Sherlock:- Programação gráfica;- Definição de regiões de interesse (ROI’s);- Execução sequencial;- Pré-processadores e algoritmos;

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

Reinício de variáveis

Hora e dataAbertura de um novo histórico

5 valores de comprimento

DimensõesMarcaAba

• Estrutura do programa elaborado

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

• Disposição do equipamento

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

Banheira

Laser

Câmaras

VA-41

Emissores

Receptores

Sensor assento

Profundidades

• Princípio de funcionamento

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

Sensor 1 activo1ª parte do programa

Sensor 1 e 2 activos2ª parte do programa

Câmara 2

Câmara 1

Sensor 1

Sensor 2

Sensores adicionais

• Histórico

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

• CalibraçãoConversão das coordenadas da imagem para coordenadas do mundo real.- Executada apenas quando a configuração das câmaras é alterada;- Caixa de texto com instruções para o operador;

- Identificação do modelo utilizado para calibrar;

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

• Segunda parte do programaDeterminação de todos os parâmetros de identificação das peças.- Sensor 1 e 2 activos;- Dimensões e número de furos;

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

• Identificação da marcaReconhecimento de autocolantes:- Procura de padrões;

- Análise em cascata;

- Fim do processo quando o “match” obtido é superior a 80 %;

- “Matches” inferiores a 50 % não sãoconsiderados;

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

• Detecção da abaIdentificação da presença do rebordo na periferia das peças:- Utilização de um laser com um padrão linear;

- Reposicionamento automático da ROI;

- Detecção de arestas;

- Identificação dos pontos do laser;

- A variância assume

valores próximos de zero para

peças sem aba;

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Programa de inspecçãoPrograma de inspecção

• CabineCabine utilizada para uniformizar as condições durante a aquisição de imagens.- Refrigeração;- Escovas na entrada

e na saída da cabine;

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Configuração do equipamentoConfiguração do equipamento

• Estrutura de suporteConstrução de uma estrutura flexível e robusta para o posicionamento dos componentes.

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Configuração do equipamentoConfiguração do equipamento

Receptores

Câmaras

Iluminação

VA-41

• Disposição dos sensores auxiliaresConstrução de uma estrutura de suporte dos restantes sensores:- Permite regular a posição dos

sensores;

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Configuração do equipamentoConfiguração do equipamento

Emissores

Assento

Profundidades

• Ensaios experimentaisDetecção automática de 6331 peças.

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Resultados dos ensaiosResultados dos ensaios

• Defeitos de esmaltagemDetecção de parâmetros não contemplados em peças com faltas de esmalte modelos desconhecidos.

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Resultados dos ensaiosResultados dos ensaios

- Os equipamentos seleccionados permitem alcançar os objectivos; - Detecção de todos os parâmetros em peças conformes;- Identificação das peças com defeitos de esmaltagem como modelos desconhecidos;- Os algoritmos de calibração, detecção da aba e identificação das marcas revelaram-se eficientes;- O registo dos históricos revelou-se útil para a estatística da produção;- A cadência de produção podia ser aumentada tempo de processamento da aplicação ronda 1,5 s.

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ConclusõesConclusões

Detecção de defeitos:- Ausência do furo de escoamento;

- Foi elaborada uma aplicação;- Ausência de esmalte;- Deformações na chapa;

- Problema por solucionar;

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Perspectivas futurasPerspectivas futuras

• AgradecimentosProf. Doutor Vítor Manuel Ferreira dos Santos ;

Prof. Doutor Jorge Augusto Fernandes Ferreira;

Eng. Carlos Dias e Eng. Gabriel Araújo da BLB;

Henry Simões da Infaimon;

A todas as pessoas do LAR (Laboratório de Automação e Robótica);

Família e amigos.

Demonstração

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Fim da apresentaçãoFim da apresentação