La inspección industrial es un proceso clave para la competitividad de la industria manufacturera en términos de aseguramiento de la calidad. Este proceso requiere de sistemas rápidos y precisos, que no ralenticen el proceso de fabricación de los productos. En la actualidad, el proceso de verificación de calidad de piezas en la cadena de producción es en ocasiones incompleto, se realiza un submuestreo en lugar de inspección de toda la producción, o requiere de manipulación mecánica para las piezas bajo inspección. Lo que supone pérdidas en costes y demora de producción, además de los inconvenientes técnicos que esto plantea: ocultación de las piezas, incremento del tiempo necesario, adaptación del sistema de inspección a cada tipo de pieza, etc.
ITI, consciente de esta problemática, ha realizado un esfuerzo continuado por desarrollar tecnologías y sistemas que faciliten a las empresas su proceso de inspección para el aseguramiento de la calidad en el 100% de la producción. La investigación en este problema ha llevado al diseño e implementación de una tecnología de inspección dirigida a su instalación en las propias líneas de producción, pero con capacidades hasta ahora solo alcanzables a través de sistemas de inspección mediante submuestreo. Entre estas acciones se sitúa el desarrollo del sistema de inspección industrial en 3D, ZeroGravity3D .
Uno de los elementos clave que diferencian este sistema de inspección, es el dispositivo hardware de captura de imágenes, formado originalmente por 16 cámaras, que digitaliza la pieza mientras se encuentra en caída libre, para su posterior reconstrucción en 3D, sin necesidad de manipular el objeto bajo inspección. Con ello, se consigue obtener, en tiempo real, la reconstrucción completa de la pieza, sin ocultaciones y consiguiendo una vista en 360º, para posteriormente comprobar de manera eficiente cualquier diferencia de producción que provocaría el descarte de la misma por motivos de calidad.
La principal ventaja de la tecnología ZG3D es que al poder capturar la pieza sin contacto evitará la necesidad de cambio de herramientas y utillajes, facilitando la captura de diferentes tipos de referencias sin necesidad de reconfigurar el hardware de inspección ni el posicionamiento previo de las piezas.
Además, este original y novedoso método de captura, protegido con 3 patentes ya concedidas, en europa y estados unidos, y otras dos ya solicitadas, permite entre otras funcionalidades:
- Clasificar un objeto entre varios modelos de referencia, evitando que se produzcan mezclas de piezas pertenecientes a distintas referencias. Esta clasificación también habilita al sistema para la ejecución de análisis específicos para cada referencia, permitiendo de esta manera el análisis de diferentes referencias en un mismo lote.
- Aprender y comparar la textura de un objeto de referencia con la de otro objeto bajo inspección, con el objetivo de detectar errores de acabado superficial de la pieza, como pueden ser manchas, grietas, golpes, porosidades, cambios de tonalidad, etc
- Encontrar errores geométricos y detectar de forma automática problemas en la fabricación de piezas por exceso, falta de material o deformaciones, que pueden ser encontradas mediante una comparación volumétrica entre la referencia bajo inspección y el modelo ideal esperado.
- Realizar medidas sobre diferentes dimensiones (denominado GD&T en el ámbito industrial) de un objeto en 3D para verificar si cada una de ellas se encuentran dentro de las tolerancias esperadas.
Tomando como base los desarrollos anteriores, en el presente proyecto ICI, se está extrayendo una tecnología derivada del sistema ZG3D mucho más adaptable y enfocada a producciones con grandes volúmenes y bajos requisitos de precisión. De esta forma, se simplifica la complejidad, abaratando los costes y facilitando la transferencia de esta tecnología al tejido empresarial. Para ello se está trabajando en el diseño y construcción de un dispositivo modular con un coste adaptable, dependiendo del caso de uso específico, que pueda ser transferido salvando la barrera del alto coste que supone el dispositivo de adquisición de la tecnología completa.
Además, dado que uno de los puntos críticos para las empresas es la cantidad de piezas analizadas por segundo. Por ello se está trabajando en el aumento de la productividad del sistema, reduciendo latencias y permitiendo el procesado de múltiples piezas en una sola captura.
Por último, y con el objetivo de optimizar el sistema al máximo posible, en el presente proyecto, se está evolucionando tanto el sistema de iluminación como el software de detección de defectos lo que permite resaltar los defectos y la respuesta de los diferentes materiales, con acabados brillantes y especulares, aumentando de esta manera la cantidad de piezas analizables y mejorando de forma muy significativa su detección en piezas con diferentes tipos de acabados.
Toda la I+D planificada para el desarrollo de la tecnología de inspección industrial en 3D se ha dirigido al propósito último de culminar su transferencia tecnológica al tejido industrial para aumentar su competitividad empresarial, mejorando sus procesos de aseguramiento de la calidad de los productos y ayudando a reducir los costes derivados, tanto económicos como ecológicos.
