{"id":13052,"date":"2024-03-06T10:39:55","date_gmt":"2024-03-06T09:39:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dimacsrl.com\/?p=13052"},"modified":"2025-02-19T17:09:16","modified_gmt":"2025-02-19T16:09:16","slug":"case-study-ai-tools-for-controlling-anodized-titanium-rivets-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dimacsrl.com\/es\/archives\/case-study-ai-tools-for-controlling-anodized-titanium-rivets-2\/","title":{"rendered":"Caso pr\u00e1ctico: herramientas de IA para controlar remaches anodizados"},"content":{"rendered":"
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IA y precisi\u00f3n de medici\u00f3n: los retos del control de los remaches anodizados<\/h4>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Dise\u00f1ada espec\u00edficamente para el control de calidad de remaches anodizados, la m\u00e1quina clasificadora de este caso pr\u00e1ctico es una m\u00e1quina de mesa giratoria con placa met\u00e1lica indexada, modelo MCV1, equipada con estaciones y software espec\u00edficos.<\/h5>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Adem\u00e1s del requisito previo de una velocidad de selecci\u00f3n no inferior a 100 piezas por minuto, el contexto plantea tres controles desafiantes.<\/p>

  1. Di\u00e1metro del cuerpo del remache m<\/strong>Medici\u00f3n con tolerancias de producci\u00f3n estrictas obligatorias de hasta 12 \u03bcm.<\/strong><\/li>
  2. Control de la forma del hueco hexagonal inferior del v\u00e1stago para detectar piezas con doble brochado.<\/strong><\/li>
  3. Detecci\u00f3n de defectos en el logotipo marcado en la parte superior de la superficie de la cabeza.<\/strong><\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Durante la fase de pruebas, la situaci\u00f3n result\u00f3 ser a\u00fan m\u00e1s compleja debido al recubrimiento superficial de los remaches, que es delicado y se raya con facilidad.\u00a0<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Control de tolerancia de 12 \u03bcm<\/strong><\/h6>

    Los sistemas de visi\u00f3n Dimac est\u00e1n dise\u00f1ados para garantizar un control preciso de las tolerancias de producci\u00f3n, especialmente para aplicaciones con piezas met\u00e1licas peque\u00f1as, con un enfoque en tolerancias de hasta 50 \u03bcm. Para tolerancias a\u00fan m\u00e1s estrictas, nuestro sistema de control se adapta ad hoc, incorporando medidas que se vuelven m\u00e1s estrictas a medida que disminuyen las tolerancias. Hemos implementado un algoritmo de correcci\u00f3n de la aberraci\u00f3n de la lente, junto con una retroiluminaci\u00f3n espec\u00edfica y una c\u00e1mara de mayor resoluci\u00f3n combinada con lentes telec\u00e9ntricas de alta calidad. Esta combinaci\u00f3n tiene como objetivo minimizar el impacto de las irregularidades del vidrio y estandarizar los efectos de difracci\u00f3n en el borde de la pieza en diversas im\u00e1genes. Para contrarrestar los efectos de la suciedad ambiental en el entorno de producci\u00f3n, nuestro sistema de visi\u00f3n incluye filtros de software avanzados para mayor protecci\u00f3n y fiabilidad.<\/p>

    Todo el proceso de medici\u00f3n requiere una potencia de c\u00e1lculo considerable, debido a la necesidad de capturar tres im\u00e1genes por pieza (una cada 120\u00b0) a una velocidad de 100 piezas por minuto, todo ello utilizando diversos filtros de software. Para satisfacer esta demanda, empleamos una computadora industrial equipada con una tarjeta gr\u00e1fica NVIDIA\u00ae. El resultado es una m\u00e1quina que supera con \u00e9xito las pruebas MSA1 y MSA3, incluso dentro del rango de tolerancia de dise\u00f1o de 12 \u03bcm. Cabe destacar que el aumento de la resoluci\u00f3n de la c\u00e1mara aporta importantes beneficios a la calidad de la medici\u00f3n, pero podr\u00eda afectar a la productividad. No obstante, la soluci\u00f3n adoptada representa el equilibrio \u00f3ptimo entre los controles obligatorios y la productividad, garantizando la mejor combinaci\u00f3n de calidad y costo.<\/b><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Comprobaci\u00f3n de la forma del hueco hexagonal de la parte inferior del v\u00e1stago<\/strong><\/h6>

    Los controles obligatorios incluyen: verificar la presencia del rebaje en la parte inferior del v\u00e1stago, verificar la forma hexagonal del rebaje y la ausencia de un efecto de doble brochado (una forma similar a una estrella que resulta de un ligero desfase entre la primera y la segunda pasada del corte), y verificar las caracter\u00edsticas del logotipo marcado en la superficie superior de la cabeza.<\/p>

    Los principales retos vuelven a ser garantizar la estabilidad de la imagen, resaltar adecuadamente todas las situaciones defectuosas e implementar un algoritmo de interpretaci\u00f3n capaz de reconocer los defectos sin provocar falsos rechazos.<\/p>

    Para resolver los problemas relacionados con la imagen, elegimos una c\u00e1mara entoc\u00e9ntrica con un iluminador anular coaxial dirigido hacia el borde inferior del v\u00e1stago. Este iluminador proporciona una iluminaci\u00f3n uniforme solo cuando la pieza est\u00e1 perfectamente centrada (con una precisi\u00f3n de d\u00e9cimas de mil\u00edmetro).<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Aprovechando la tolerancia de producci\u00f3n de 12 \u03bcm en el di\u00e1metro del v\u00e1stago del cuerpo, las ranuras del dial de transporte se dise\u00f1aron cuidadosamente para que sirvieran de restricci\u00f3n vertical para colgar y guiar la pieza. Un cierre de resorte situado encima de la mesa giratoria, junto con el asiento preciso que ofrece el chafl\u00e1n de las ranuras del dial a la cabeza del remache, garantiza que la pieza permanezca en su posici\u00f3n incluso en presencia de vibraciones.<\/p>

    El resultado es una imagen en la que el hueco hexagonal inferior aparece destacado en negro dentro de la corona circular clara de la llave inglesa de la pieza. Esto era bueno, pero no suficiente para garantizar la detecci\u00f3n de un hueco doblemente ranurado, ya que la presencia de suciedad pod\u00eda afectar al control. Por este motivo, se desarroll\u00f3 un algoritmo basado en el an\u00e1lisis del gradiente de luz, concretamente en la extensi\u00f3n de una banda gris alrededor de la circunferencia del hex\u00e1gono. <\/b>El algoritmo cuenta cu\u00e1ntas veces el gradiente se cruza con un segundo di\u00e1metro de circunferencia definido por el usuario. Esta circunferencia medida establece el l\u00edmite entre la suciedad aceptable y los defectos reales, lo que permite ajustar la sensibilidad del control.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Comprobaci\u00f3n de los caracteres del logotipo de marcado\u00a0
    en la parte superior de la superficie de la cabeza<\/strong><\/h6>

    En la cabeza plana superior del remache se imprime una marca de contenido variable, como el lote de producci\u00f3n. A medida que la pieza se mueve bajo el marcador, puede ocurrir que la inscripci\u00f3n aparezca doble o borrosa, lo que la hace ilegible.<\/span><\/p>

    La estabilidad de la imagen es fundamental para este proceso, ya que cualquier inestabilidad genera ruido de fondo, difuminando la l\u00ednea entre los componentes conformes y no conformes. Los m\u00e9todos tradicionales de an\u00e1lisis de im\u00e1genes son limitados e, incluso con la ayuda de las funciones de OCR (reconocimiento \u00f3ptico de caracteres), no es posible procesar 100 piezas por minuto.<\/p>

    La IA nos ayuda ofreciendo una soluci\u00f3n que incluye el entrenamiento de una red neuronal para que se centre exclusivamente en reconocer el defecto, y no en el contenido textual de la escritura. <\/b>La IA ignora el significado del texto controlado, pero es experta en identificar peculiaridades asociadas con el defecto en el texto escrito.<\/p>

    Al igual que en comprobaciones anteriores, el reto reside en encontrar el equilibrio adecuado entre los tiempos de c\u00e1lculo, la detecci\u00f3n de defectos y la inversi\u00f3n en la calidad de los componentes.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Manipulaci\u00f3n de piezas con recubrimientos superficiales delicados<\/strong><\/h6>

    Los remaches anodizados no suelen requerir procedimientos de manipulaci\u00f3n especiales en el sistema de alimentaci\u00f3n, excepto durante la configuraci\u00f3n de la m\u00e1quina, cuando la pieza gira 360\u00b0 dentro de las ranuras del disco de transporte. En ocasiones, la superficie lateral del cuerpo cil\u00edndrico puede desgastarse durante el contacto entre el v\u00e1stago del remache y la ranura del disco met\u00e1lico, lo que no afecta a la funcionalidad de la pieza, pero debe evitarse por razones est\u00e9ticas. Para evitar abrasiones, un m\u00e9todo com\u00fan es levantar la pieza del disco, pero esto no se recomienda en este caso debido a las limitaciones de tiempo. Aumentar el di\u00e1metro de la ranura no es una opci\u00f3n debido a la estabilidad precisa que requiere la pieza para el control del hueco hexagonal inferior. La soluci\u00f3n final es una rotaci\u00f3n precisa y centrada de la pieza dentro del espacio libre de la ranura del disco (5 cent\u00e9simas de mil\u00edmetro). Superar este reto mec\u00e1nico requiere una meticulosa destreza en el cuidado y el montaje de los componentes.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    IA y capacitaci\u00f3n<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    El control mediante inteligencia artificial (IA) se diferencia del software de visi\u00f3n tradicional en que no se basa en reglas preestablecidas. En su lugar, el algoritmo de IA calcula variables y forma una red neuronal que eval\u00faa la similitud de las im\u00e1genes para categor\u00edas como piezas conformes y no conformes. Esta red determina el porcentaje de similitud de una nueva imagen con categor\u00edas espec\u00edficas.<\/span><\/p>

    La IA va m\u00e1s all\u00e1 de la interpretaci\u00f3n anal\u00edtica de im\u00e1genes, ya que genera de forma aut\u00f3noma criterios de b\u00fasqueda con l\u00f3gicas que no son directamente comprensibles para los humanos. Aunque es muy vers\u00e1til y potente, sus resultados no son totalmente predecibles de antemano, por lo que es necesario realizar una cuidadosa validaci\u00f3n sobre el terreno.<\/span><\/p>

    El proceso de capacitaci\u00f3n en IA, que requiere una estaci\u00f3n inform\u00e1tica bien equipada y las licencias de software necesarias, tambi\u00e9n exige conocimientos especializados espec\u00edficos.<\/h5>

    Es fundamental llegar a soluciones eficaces y computacionalmente eficientes. El proceso de IA requiere un tiempo de c\u00e1lculo considerable tanto para la fase de entrenamiento como para la de validaci\u00f3n. Para evitar periodos prolongados de inactividad del equipo de clasificaci\u00f3n, el entrenamiento no se lleva a cabo en la m\u00e1quina clasificadora.<\/p>

    Para comodidad del usuario, Dimac ofrece servicios de entrenamiento remoto de redes neuronales.\u00a0<\/h5>

    El software de la m\u00e1quina incorpora un procedimiento sencillo para ayudar a los operadores a capturar im\u00e1genes suficientes de muestras conformes y defectuosas. Dimac lleva a cabo la capacitaci\u00f3n como un servicio, la perfecciona y la valida, y luego instala la red neuronal entrenada en la m\u00e1quina.<\/p>

    Garantizar un control seguro de los caracteres marcados en la cabeza del remache supone un reto que no puede resolverse con t\u00e9cnicas tradicionales. Junto con la inspecci\u00f3n visual humana, la IA es actualmente la \u00fanica soluci\u00f3n viable. El ojo humano sigue siendo esencial para definir y optimizar el flujo de trabajo de la IA hoy en d\u00eda y, posiblemente, en el futuro.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    AI and measurement precision, the challenges in controlling anodized rivets Designed specifically for the quality control of anodized rivets, the sorting machine in this case study is an indexed metal-plate rotary table machine, model MCV1, equipped with dedicated stations and software. 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