Aplicación práctica de la visión artificial en el control de

procesos industriales

Prácticas de medición para la maqueta didáctica

Fecha: Septiembre 2012

1 INTRODUCCIÓN

Este documento está preparada para utilizar con los alumnos en las prácticas de medición que deberán desarrollar en la maqueta de visión artificial.

La unidad didáctica tiene 4 partes:

1.1 Calibración de la máquina

1.2 Pasos a seguir en la programación del software

1.3 Como medir y ver los datos medidos

1.4 ejercicios de 9 prácticas para realizar mediciones de diferentes parámetros.

Las prácticas serán para el control de diferentes parámetros de varias piezas de estampación con dimensiones menores de Ø25x100mm .

En las 10 prácticas propuestas aparece siempre la misma pieza como modelo, pero los alumnos tendrán que realizar prácticas con varias piezas, como las que se

observan en las siguientes imágenes. La imagen adquirida con visón artificial es de tipo de proyector de perfiles y tiene sus limitaciones.

1.1 CALIBRACIÓN DE LA CÁMARA Y EL PLATO

Esta acción no es necesario realizar cada vez que se encienda la máquina, se realiza esporádicamente .Al usar la máquina puede que el operario tenga algún incidente,

golpecito... entonces si es conveniente la calibración.

La función de la calibración es ajustar y centrar bien el plato, la cámara y la lente. Su ajuste debe ser el adecuado para el correcto funcionamiento de la máquina.

El material necesario para la calibración son una cala cilíndrica (punzón) y el patrón de la maqueta.

PATRÓN

CALA

CAMARA DE VISIÓN ARTIFICIAL Y LENTE TELECENTRICA

En la tabla siguiente aparecen los pasos que se deben seguir para la calibración de la máquina.

Pulsar CONFIGURACION-IMAGEN Y CALIBRACION 1. Ajuste de plato: Verificar la

perpendicularidad de la cámara sobre el plato: ajuste de plato.

Poner el patrón (punzón/pieza cilíndrica) encima del plato, en horizontal Pulsar, CAPTAR IMAGEN. Poner dos ROIs Pulsar , AJUSTE DE PLATO : se

acepta una desviación de 0,02 mm, si

2. Relación pixel /mm

Pulsar CAPTAR IMAGEN Colocar en el plato una pieza de diámetro preciso (cilíndrica)en vertical Poner un ROI laranja encima del diámetro Pulsar COMPROBAR CALIBRACIÓN: Introducir el Valor nominal (diámetro exacto del patrón) Pulsar CALIBRACION SALVAR AJUSTE IMAGEN

3. Búsqueda de “Cero plato”

Posicionar una cala, cuanto más larga mejor (~20mm) Colocar el ROI en la altura de la cala y meter su valor (Valor cala) Pulsar COMPROBAR CALIBRACIÓN Introducir el valor (Valor cala), corregir el valor Pulsar CERO PLATO

4. Captar una imagen buena

Teniendo en cuenta las dimensiones de la pieza, la cámara capta imágenes para luego pegarlas, como si fueran una. Mover la cámara, para evitar golpes: MOV. MANUALES/ MOVER hasta 100mm

Poner tapa de protección a la cámara y lente Atar el patrón de agujeros frente a la cámara (la ranura mirando hacia la cámara) Pulsar : GUARDAR DATOS PATRÓN Bajar la cámara: MOV. MANUALES/ MOVER 0 MM Para comprobar (secuencia/longitud 100mm) : Pulsar SECUENCIA AUTOMÁTICA Pulsar IMAGEN Y CALIBRACION Para comprobar si la imagen del patrón está bien : Pulsar IMAGEN PIEZA

1.2 PROGRAMACIÓN DE UNA PIEZA

La maqueta de visión se usa para el control de calidad de las piezas. Para las piezas que se miden una y otra vez, lo más lógico es crear programas para cada pieza con los

parámetros convenientes a medir.

Para la programación de la pieza, es necesario activar la llave de permiso de programación.

Para programar una nueva pieza, se crea una nueva referencia y automáticamente un primer subprograma, en cada subprograma sólo se pueden configurar 10 mediciones,

entonces, al analizar la pieza a medir si se necesitan más de 10 mediciones, abra que crear más de un subprograma.

Pasos a seguir en la programación:

1 Crear referencia

2 Crear subprograma:

3 Secuencia

4 localización y referencias

5 otras localizaciones

6 Medidas /Análisis de rosca

7 Resultados de las medidas

LLAVE DE PERMISO DE

PROGRAMACIÓN

MAQUETA DE VISIÓN ARTFICIAL

Las siguientes tablas aparece un ejemplo de los pasos a seguir en el software para la programación de una pieza.

1. Crear nueva referencia Crea una referencia nueva con un primer subprograma y visualiza un recuadro tipo explorador, donde se puede introducir el nombre de la referencia y el comentario. También se puede elegir, o crear, en qué carpeta se va a guardar dicha referencia.

C:/ visión / Referencias/ M.altuna/ M6x20pieza Nombre referencia: M6x20 pieza ACEPTAR

Carpeta: C:/ visión / Referencias/ M.Altuna SALVAR

Para poder entrar en una carpeta creada anteriormente: En la pantalla principal clicar : SELECCIONAR REFERENCIAS

2. Subprograma:

Permite la creación o la modificación de los subprogramas de los que está compuesto el programa de la referencia.

Se crea automáticamente el subprograma1 , nosotros lo modificamos. -Modificar: Descripción: Altuerak eta hex.ertzak neurtu -Activar transición -AÑADIR -PASO 1 Descripción: erpinen artean kokatu Tipo de paso: mensaje. -ensaje: Kokatzen -AÑADIR -PASO 2 Descripción: erpinen artean kokatu _2 -Tipo de paso: orientación -Pulsar Orientación

-Crear un ROI en la cabeza del tornillo. -Seleccionar:

ROI implicada: 1 Dirección de Búsqueda: Vertical Tipo: Exterior Condición: Máximo

-Pulsar:

TEST LOCAL ACEPTAR ACEPTAR PASO/ SALVAR

3. Secuencia

Captar imagen de la pieza.

-Escribir datos:

Longitud: altura de la pieza (30mm) (para calcular cuantas fotos tiene que sacar)

-Pulsar: SECUENCIA AUTOMATICA / IMAGEN PIEZA

-

4. Localización y referencias

Se colocan los ROIs para la localización de la pieza o partes de ella de forma precisa en la imagen.

Crear dos ROIs para localizar el eje del tornillo. - Anular “Tercera región”(amarillo) -Usar OTRAS LOCALIZACIONES para más opciones -No seleccionar ”Anular rotación” (no centra el eje en la pantalla) -Pulsar: ACEPTAR REFERENCIAS

5. Otras referencias

Se usan cuando es necesario localizar con precisión un detalle de la pieza

-Crear dos ROIs para localizar una vértice

Nombre:Buru azpiko ertza Tipo de localización: Vértice

-Seleccionar:

ROI implicada: 1 Dirección de Busqueda: Vertical Tipo: Exterior Condición: Maximo

-Pulsar: ACEPTAR REFERENCIAS / SALVAR

6. Medidas y análisis de rosca

Son las medidas que se pueden definir sobre la imagen de cada subprograma.

Ejemplo: control del diámetro de la punta de un tornillo hexagonal

Pulsar: Añadir

Nombre: puntaren diametroa Tipo medida: Diámetro entre 2puntos

-Seleccionar: Solo un ROI ROI implicada: 1 Dirección de búsqueda: vertical Condición: Medior

-Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA

Tol-: Nominal: Tol + :

-Pulsar: ACEPTAR

Ejemplo: análisis de rosca

Pulsar: Configuración (pantalla principal) -Pulsar: Análisis de rosca

Escribir datos : -Nª de filetes: -Paso de rosca: -Ángulo de rosca: -Diámetro exterior: -Diámetro interior: -Dist.flancos:

-Pulsar: Test

7. Resultados de las medidas

Para ver los resultados de las medidas del subprograma.

-En la pantalla principal, seleccionar el subprograma .

-Pulsar: MEDIR -Pulsar: TEST

1.3 COMO MEDIR Y VER LOS DATOS MEDIDOS

Al realizar un programa concreto para medir los diferentes parámetros de una pieza, el programa queda guardado en el software.

Para poder medir una pieza, hay que seleccionar la referencia de la pieza y entrar en el programa desarrollado para esa pieza.

Hay dos formas para medir la pieza, directamente pulsar el botón verde de la maqueta ó entrar en la pantalla principal y pulsar el icono MEDIR.

MAQUETA DE VISIÓN ARTIFICIAL

PANTALLA PRINCIPAL DEL SOFTWARE

En la pantalla del resultado aparece si la pieza es buena (color verde) o mala (color rojo) .

La pieza puede ser mala sólo por una medida, para detectar qué medida es la que falla se debe mirar en la pantalla (abajo a la izquierda) si falla en las medidas de control

de rosca o en nuevas medidas para ello entrar en DATOS MEDIDOS, aquí se observan todos los resultados de las medidas.

PANTALLA DATOS MEDIDOS

1.3 EJERCICIOS PARA REALIZAR LAS PRÁCTICAS

Antes de realizar cualquier práctica el alumno tendrá que seleccionar la pieza con la que quiere realizar las prácticas, consultar el plano de la pieza elegida observando bien

las cotas y tolerancias, a consecuencia decidir las mediciones que convienen realizar y después empezar con la programación eligiendo los parámetros adecuados.

Las fichas para realizar prácticas se han desarrollado con la pieza de la siguiente imagen, los parámetros de medición que se han tenido en cuenta para crear las prácticas

son envase a esta pieza, pero si cogémos cada práctica individualmente, sería aplicable en cualquier otra pieza que necesite ese parámetro de medición. Por ejemplo, la

Práctica_2: Control del diámetro de la punta de un tornillo se podría usar para la medición de la punta del vástago de cualquier pieza.

PRÁCTICAS PROPUESTAS

Las fichas de prácticas están preparadas con imágenes del software y los pasos a realizar en el.

La duración de cada práctica será de 1 hora.

PRÁCTICA_1: Control de la distancia de la cabeza entre caras de

un tornillo hexagonal

PRÁCTICA_2: Control del diámetro de la punta de un tornillo

hexagonal

PRÁCTICA_3: Comprobar altura de valona en piezas con cabeza

PRÁCTICA_5: Control del diámetro de valona en un esparrago

PRÁCTICA_5: Medición de altura del vástago.

PRÁCTICA_6: medir altura de la cabeza

PRÁCTICA_7: Medición del radio inferior de cabeza

PRÁCTICA_8: Control del radio embasse

PRÁCTICA_9: Análisis de rosca

PRÁCTICA_2: CONTROL DE LA DISTANCIA DE LA CABEZA ENTRE CARAS DE UN TORNILLO HEXAGONAL

-Pulsar: Añadir Nombre: Erpin artean Tipo medida: Diámetro entre 2puntos

-Seleccionar: Solo un ROI

ROI implicada: 1 Dirección de búsqueda: vertical Condición: Medior

-Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA

Tol-: 0 Nominal: 10,95 Tol + :1

-Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_3: CONTROL DEL DIÁMETRO DE LA PUNTA DE UN TORNILLO HEXAGONAL

-Pulsar: Añadir

Nombre: puntaren diametroa Tipo medida: Diámetro entre 2puntos

-Seleccionar: Solo un ROI ROI implicada: 1 Dirección de búsqueda: vertical Condición: Medior

-Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA

Tol-: Nominal: Tol + :

-Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_4: COMPROBAR ALTURA DE VALONA EN PIEZAS CON CABEZA

-Pulsar: Añadir Nombre: Balonaren altuera Tipo medida: Longitud entre 2puntos

-Seleccionar: 2 puntos y 4 ROIs Punto 1

Tipo: Vértice ROI implicada: 4 /5 Dirección de búsqueda: Horizontal/ vertical Borde:1/1

Punto 2 Tipo: Vértice ROI implicada: 6 /7 Dirección de búsqueda: Horizontal/ vertical Borde:1/1

-Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA

Tol-: Nominal: Tol + :

-Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_5: CONTROL DEL DIÁMETRO DE VALONA EN UN ESPARRAGO

-Pulsar: Añadir Nombre: balonaren diametroa Tipo medida: Diámetro entre 2puntos -Seleccionar: Solo un ROI ROI implicada: 3 Dirección de búsqueda: vertical Condición: Medio -Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA Tol-: Nominal: Tol + : -Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_6: MEDICIÓN DE ALTURA DEL VÁSTAGO.

-Pulsar: Añadir Nombre: zurtoin altuera Tipo medida: Longitud entre 2puntos -Seleccionar: 2 ROIs Punto 1 Tipo: Vértice ROI implicada: 4 /8 Dirección de búsqueda: Horizontal/ horizontal Borde:1/1 -Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA Tol-: Nominal: Tol + : -Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_7: MEDIR ALTURA DE LA CABEZA

-Pulsar: Añadir

Nombre: buruaren altuera Tipo medida: Longitud entre 2s puntos

-Seleccionar: Punto1

Tipo: Borde ROI implicada: 8 Dirección de búsqueda: Horizontal Borde:1 Condición: exterior

Punto 2 Tipo: Cero plato

-Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA

Tol-: Nominal: Tol + :

-Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_8: MEDICIÓN DEL RADIO INFERIOR DE CABEZA

-Pulsar: Añadir

Nombre: buru azpiko erradioa Tipo medida: radio

-Seleccionar: Solo un ROI Tipo: Arco ROI implicada: 8

-Pulsar: TEST LOCAL -Escribir datos: TOLERANCIA

Tol-: 0.3 Nominal: 0.25 Tol + :0.4

-Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_9: CONTROL DEL RADIO EMBASSE

-Pulsar: Añadir

Nombre: embasse erradioa

Tipo medida: radio

-Seleccionar: Solo un ROI

Tipo: Arco

ROI implicada:9

-Pulsar: TEST LOCAL

-Escribir datos: TOLERANCIA

Tol-: 0.2

Nominal: 0.45

Tol + :0.2

-Pulsar: ACEPTAR

PRÁCTICA_10: ANALISIS DE ROSCA

-Pulsar: Configuración (pantalla principal) -Pulsar: Análisis de rosca Escribir datos :

-Nª de filetes: -Paso de rosca: -Ángulo de rosca: -Diámetro exterior: -Diámetro interior: -Dist.flancos:

-Pulsar: Test