Sistemas de Visão

Os sistemas de visão ao nível industrial são cada vez mais importantes para garantir a qualidade dos produtos e a eficiência das linhas no qual são inseridos. Estes sistemas são constituídos, de modo geral, por câmaras, sistemas de iluminação, filtros e software de controlo. O sistema de visão a escolher para um projeto e o modo como este vai ser aplicado vai depender de muitos fatores.

A estabilidade destes sistemas é facilmente influenciável, pois existem muitas variáveis a ter em conta. A luz ambiente no chão de fábrica varia não só durante o dia, mas também durante o ano. Deve-se, deste modo, tentar fechar as peças num ambiente luminoso controlado, mas isto nem sempre é possível.

A cor de uma peça afeta significativamente as verificações a realizar. Nestas situações podem-se aplicar filtros de cor que, associados com iluminação LED de cor, permitem criar um contraste visual e contrariar os efeitos das cores nas superfícies. Outra solução passa pela utilização de sistemas de iluminação fora do espectro da luz visível, como sistemas infravermelhos ou ultravioleta.

A reflexão da luz em superfícies brilhantes, como peças metálicas ou plásticas, pode ser atenuada com a utilização de filtros polarizados. De um modo geral, este tipo de filtro apenas deixa passar na lente luz polarizada, ou seja, a luz refletida pelo objeto numa direção específica, dependendo do filtro. Outra alternativa para reduzir a reflexão da luz é a colocação das câmaras em ângulo relativamente à peça, de modo a fugir do feixe de maior intensidade refletido pela peça (img1).

‍

‍

‍

O ângulo e a intensidade da iluminação que, para certas análises pode ser correta, para outras pode gerar sombras, que reduzem a claridade da imagem. Mais uma vez, alterar o ângulo da câmara em relação à peça pode ser uma solução, mas nem sempre é possível.

Muitos sistemas de visão já possuem uma ferramenta denominada de High Dynamic Range (HDR), que consiste numa foto digital em que as zonas com maior iluminação são escurecidas e as zonas mais escuras são iluminadas (img2).

Este sistema reduz significativamente o efeito das sombras e o contraste entre luz e escuridão nas imagens.

‍

‍

Tendo em conta todos estes fatores é possível escolher as câmaras e os filtros para cada aplicação.

Mas o sucesso do sistema de visão depende também do software associado. Para realizar diferentes testes nas mesmas peças serão precisos equipamentos mais completos e com maior capacidade de processamento, o que os torna significativamente mais caros em relação aos sistemas mais simples.

‍

De seguida é apresentado um exemplo, retirado de um sistema de visão da Keyence, que demonstra o teste por procura de padrões. Neste tipo de teste, ensina-se ao sistema um padrão que serve de base para procura de componentes idênticos. Este tipo de testes é muito utilizado para deteção e contagem de peças.

‍

Temos como exemplo os controladores da serie CV-X da Keyence, que são sistemas muito completos, com dezenas de filtros e testes visuais e que ainda permitem realizar deteção e leitura de texto e medição de distâncias. Outro exemplo de um controlador muito completo, seria o controlador da serie FH da Omron.

É de realçar que estes controladores, só por si, não fazem todo o trabalho. É necessário escolher as câmaras e os filtros a utilizar, dependendo da situação.

Uma solução mais em conta, são as camaras da série IV da Keyence, como a IV500. Apesar de ser mais limitada, permite identificar peças por contornos ou densidade de pixéis.

Se o objetivo é ler códigos de barras, códigos QR ou Datamatrix, pode-se utilizar sistemas próprios, como a SR1000 da Keyence.

Para se ter um sistema de visão consistente e fiável devem-se ter em conta os fatores externos, como a iluminação do meio envolvente, a cor e constituição das peças, o tipo de análise a realizar e ainda o hardware e software necessário para cada aplicação.