17 julio 2008

Breve guía de la inspección robotizada

Los sistemas de inspección basados en robots son una aplicación emergente en el mundo de la robótica. Los robots son cada vez más poderosos y flexibles, por lo que cada vez más usuarios los consideran apropiados para realizar tareas de inspección integradas en las células robotizadas. En este caso, los integradores de sistemas deben implementar sistemas de visión que sirvan de guía al robot. La inspección robotizada se realiza ya en detección de grietas en piezas, asegurando que el ensamblaje de piezas es exacto; y en tareas de medición de piezas. Los sistemas de visión integrados en el robot deberán inspeccionar con fiabilidad, y más importante aún, conseguir muy buena exactitud en el posicionamiento.
Los sistemas de inspección robotizados se utilizan para buscar en piezas o ensamblajes algunas particularidades que están presentes o no en la pieza o ensamblaje inspeccionado. Un sistema de inspección puede, por ejemplo, buscar un motor en una línea de producción, para verificar que está perfectamente ensamblado. Pueden revisar cualquier línea de producción, para verificar uno por uno si los tornillos están correctamente apretados. Para ello se montan cámaras en el brazo de robot que se encargan de confirmar si la pieza inspeccionada cumple los requisitos especificados. Los robots también pueden usarse en aplicaciones en los que se requiere medir objetos con exactitud, en cuyo caso la iluminación y presentación de la pieza es una cuestión crítica.

Ensayo y error:

Una unidad robotizada rastrea una pieza y busca grietas superficiales de dimensiones precisas. El usuario final es quien debe determinar qué se considera pieza buena o pieza mala, el error se encargará de discriminar con precisión las piezas que no pasen su control. Es por tanto un sistema de control de calidad mucho más fiable que el realizado visualmente por operarios, que además de cometer errores, utilizan criterios intuitivos menos exactos. Al diseñar una aplicación robotizada de inspección robotizada, el integrador debe analizar con precisión los defectos que buscará el robot, ya que en muchos casos pueden ser extremadamente finos. Se trata de una cuestión crucial para seleccionar el equipo de inspección que irá colocado sobre el cabezal robotizado. El usuario determinará la tolerancia admisible para su producto, y el integrador seleccionará el método de inspección apropiado. Lo más adecuado es utilizar como referencia normas de calidad del producto, por ejemplo, ASTM, las cuales nos determinarán el procedimiento adecuado, que será luego implementado por el robot. No es una cuestión fácil, ya que los diferentes métodos de ensayo (por ejemplo, ultrasonidos), requieren condiciones específicas de la forma en la que se va a realizar la supervisión de la pieza. Recomendamos no escatimar en el análisis de los ensayos previstos, pues un estudio exhaustivo nos servirá para garantizar el éxito en la implantación de la inspección robotizada. Poner a punto este sistema es difícil, pero puede hacerse mediante cálculos teóricos, y el ahorro que se consigue posteriormente es importante. El punto a estudiar con más detalle es la capacidad del sistema de inspección, no del robot, es decir, el robot realiza unos movimientos sencillos, y lo difícil es analizar con precisión el sistema de inspección, y los resultados que dará en nuestra pieza. Para ello, aparte del estudio teórico, y de la aplicación de normas, es importante montar una planta piloto donde se ensayará el procedimiento de ensayo. Podemos empezar controlando variables e iremos ampliando el número de variables implicadas en el muestreo conforme nos vayamos familiarizando con el ensayo. En las primeras fases del estudio no es necesario disponer del robot, sino que podemos empezar simplemente con el sistema sensor, y los analizadores.

Bibliografía: Robotic Inspection: A Guide. Robotics online July 2008

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