Paso 5: Integre un Robot Colaborativo en sus Operaciones sin Problemas

Visión: ¿Debería Ir Allí?

Para aquellos que no han dado el primer paso para implementar visión 2D, 2.5D o 3D en sus procesos de fabricación, puede ser intimidante. Entonces, ¿cómo empieza y en qué proceso?

La respuesta a esa pregunta es algo simple. Dé la primera vuelta a la derecha en su viaje y pregúntese: «¿Tiene empleados realizando físicamente inspecciones de control de calidad de forma regular?»

¿Por qué elegir ese proceso para empezar? Porque todo taller debe realizar algún tipo de control de calidad, lo que lo convierte en una tarea universal que a menudo se hace manualmente con sus confiables calibres o en una CMM. La visión hoy es más simple que nunca debido a lo rápido que evoluciona la IA. Es más rápido de lo que la mayoría de nosotros podemos seguir. También considere cuán agresivos deben ser los fabricantes de visión para mantenerse al día con esta tecnología en constante evolución para hacerla mejor, más rápida y más fácil, especialmente antes que su competencia.

Hoy, los usuarios finales de automatización esperan más exigiendo soluciones simples y fáciles de usar a los fabricantes de visión. Así que, antes de negar con la cabeza y decir que la visión no tiene lugar en sus procesos de fabricación, piénselo de nuevo.

Volviendo a la primera pregunta: «¿Tiene empleados realizando físicamente inspecciones de control de calidad de forma regular?» Piense en la cantidad de tiempo que toma a alguien recoger manualmente una pieza e inspeccionarla con la forma más simple de control de calidad, los confiables calibres. Luego, documentar las mediciones en un registro o diario y volver a este proceso una y otra vez a lo largo del día. ¿Cuántas piezas malas más se habrán producido durante el tiempo de inspección, documentación y retorno?

Ahora consideremos el uso de una CMM. Piense en esto: el operador recoge una pieza, la lleva a la sala de control de calidad climatizada y la coloca en la CMM. Incluso si la CMM ya está configurada para inspeccionar la pieza, el tiempo que toma posicionar correctamente la pieza en la mesa, iniciar el proceso de inspección y medición, analizar los datos y volver a la máquina para ajustar puede tomar una cantidad considerable de tiempo. ¿Cuántas piezas y cuánto material podrían haber sido desechados si la pieza está fuera de tolerancia?

Ahora piense en el proceso si un robot recogiera la pieza e la inspeccionara con un sistema de visión 2D o 3D. ¿Qué tan rápido cree que se completaría ese proceso? Acciones como tiempo de inactividad, reprogramación y otros ajustes para asegurar tolerancia tienen un impacto negativo medible y cuantificable en el ROI de cualquier trabajo. Los controles de calidad constantes son siempre un débito al COGS. Luego considere las tareas de valor agregado que su operador podría haber estado haciendo mientras el sistema de visión del robot verificaba las piezas. Todos estos factores pueden sumar a dejar dinero sobre la mesa.

¡Pero espera — hay más!

¿Qué pasa si su sistema de visión pudiera recopilar y analizar la matriz de datos de su pieza, y en lugar de detenerse o alarmar, automáticamente hiciera correcciones al PLC de la máquina? Esto se llama optimización de proceso, y la mejor parte es que ni siquiera tiene que estar allí para saber que se necesitan ajustes. Lo verá en el informe de datos cuando llegue a la oficina por la mañana, después de tomar su café.

Diferencias entre Visión 2D y 3D

Hay una multitud de servicios que tanto los sistemas de visión artificial 2D como 3D pueden agilizar; el uso más común se menciona arriba. Pero la visión también puede realizar gestión de inventario, guiado de robot, manipulación de materiales, verificación de ensamblaje, reconocimiento e identificación, empaquetado y recolección de contenedores en entornos estructurados y no estructurados con un campo o rango diverso de objetos (piezas de diferentes tamaños en un transportador o contenedor). Y no olvidemos la recopilación de datos en tiempo real absoluto. Los fabricantes están usando datos en tiempo real para tomar decisiones estratégicas para mantenerse competitivos, y cada vez más clientes finales esperan que los fabricantes compartan datos para información histórica sobre producción de piezas. Eso son muchas aplicaciones que pueden hacerse rápidamente usando optimización de proceso, y tendrá un efecto positivo en el rendimiento. Así que, una vez que haya decidido la tarea, pregúntese: «¿Qué grado de visión beneficiará más a este trabajo?»

La visión 2D es típicamente más rápida que la 3D debido a sus algoritmos, procesamiento de datos y adquisición de imagen. Sin embargo, la visión 3D funciona mejor en geometrías complejas más profundas. La visión 2D puede realizar recolección compleja de piezas aleatorias y colocarlas en un transportador en una orientación particular; sin embargo, la visión 3D es mejor si se necesitan múltiples toques y movimientos, especialmente si la pieza es delicada. La visión 2D puede manejar la recolección de piezas de formas y tamaños aleatorios en un transportador, pero si hay una profundidad significativa en las piezas, entonces la 3D es mejor. Si el ciclo de vida del trabajo es un período fijo con piezas voluminosas, la visión 3D es típicamente la respuesta porque puede aplicar mejor color a las diversas piezas para diferenciar una de otra.

Visión Humana vs. Visión Artificial

La visión humana es mejor usada para interpretación cualitativa de una escena no estructurada y/o compleja. Nuestros ojos son limitados en tamaño, y por lo tanto tienen absorción de luz y capacidad de frecuencia limitadas. El diámetro de la pupila también es pequeño, aunque puede cambiar de tamaño dependiendo del brillo de la atmósfera, pero en su mayor parte también es limitado.

La retina del ojo humano acepta una imagen. La entrada sensorial fluye a través de la retina hacia la corteza visual del cerebro. La corteza analiza la información en una cantidad de velocidad inconmensurable para reconocer el/los objeto(s). Pero el ojo humano no puede acumular luz durante largos períodos para intensificar imágenes tenues o distantes, y lo que es más, el ojo no puede almacenar una imagen para referencia futura.

Por el contrario, la visión artificial sobresale en la medición cuantitativa de una escena estructurada debido a su velocidad, precisión y repetibilidad. Por lo tanto, una línea de producción usando visión puede inspeccionar e identificar miles de piezas por minuto. También es por eso que la visión artificial puede usarse en alta resolución para reconocer detalles en objetos demasiado pequeños para ser vistos por el ojo humano.

La Visión Reduce los Costos de Fabricación

Solo tiene sentido que eliminar el componente humano de piezas siendo probadas, manipuladas u observadas por inconsistencias previene daños y reduce el tiempo de mantenimiento y costos asociados con desgaste en componentes mecánicos. También está comprobado que la visión artificial añade un componente de seguridad positivo al proceso de fabricación al reducir la participación humana, lo que aumenta los beneficios operativos. Además, previene la contaminación humana de salas limpias y protege a los trabajadores de entornos peligrosos. Todos estos mencionados son acumulativos para un mayor rendimiento, que siempre es un factor impulsor significativo en la fabricación.

Integrar la visión en la fabricación diaria ya no está en el horizonte, y no va a desaparecer pronto. La visión artificial ha llegado y se está integrando en procesos de fabricación cada día más. Los visionarios implementan pensamiento hacia adelante. El pensamiento hacia adelante es lo que impulsa la fabricación estadounidense. Integrar la visión como estándar no será diferente.

Asociarse con un proveedor de visión que sea veterano en la industria de máquinas herramienta CNC es un pensamiento hacia adelante inteligente. El Equipo de Automatización A+ en Absolute Machine Tools está calificado en sistemas de visión 2D, 2.5D y 3D a través de OEMs como Cognex, Keyence, Omron y muchos más. Para más información o ayuda para decidir la mejor solución de automatización rentable para su empresa, contáctenos hoy en info@absolutemachine.com, o llámenos al 800-852-7825. Somos Absolute y estamos aquí para ayudar.

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Consulte nuestras publicaciones anteriores en la serie Implementación Exitosa de un Cobot:

• Paso 1: El Cobot es Solo una Parte de la Aplicación
• Paso 2: ¿Qué Papel Desempeñan los Integradores en este Proceso?
• Paso 3: ¿Cómo se Organiza el Trabajo? Debe Ser Parte del Plan Maestro
• Paso 4: Elección del Efector Final Adecuado
• Paso 5: Visión – ¿Debería Ir Allí?
• Paso 6: ¿Los Cobots Necesitan Mantenimiento como los Robots Industriales?
• Paso 7: Evaluación de Riesgos