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Tendencias en AUTOMATICA 2012 El procesamiento de imágenes tridimensional

El sector alemán del procesamiento de imágenes movió ya en 2010 una cifra de negocios récord de 1260 millones de euros y todos los indicios apuntan a que en 2011 se ha superado la marca de los 1500 millones. Los progresos técnicos han contribuido de forma decisiva a lograr este éxito económico. El procesamiento industrial de imágenes realiza tareas cada vez más complejas, pero su aplicación es cada vez más sencilla. Los expertos coinciden en que las tecnologías tridimensionales darán un nuevo impulso y ya se han lanzado al mercado diferentes sistemas, como podrán ver los visitantes en el salón monográfico internacional AUTOMATICA, que tendrá lugar del 22 al 25 de mayo de 2012 en las instalaciones de la Feria de Múnich.

Tendencias en AUTOMATICA 2012 El procesamiento de imágenes tridimensional

Después de que el procesamiento industrial de imágenes actuara con éxito durante muchos años en el espacio bidimensional, se adentra ahora en el mundo tridimensional. El procesamiento tridimensional de imágenes recibe cada vez más impulsos de tres importantes motores de la automatización: la industria del automóvil, la fabricación de semiconductores y la robótica. Un robot de visión tridimensional puede interaccionar de forma más flexible con su entorno de lo que sería capaz en dos dimensiones, y el volumen de las conexiones Ball Grid Arrays en las placas de circuito impreso, de galletas u otros alimentos solo puede determinarse con datos tridimensionales. Igualmente tridimensional es el funcionamiento de la detección de personas. Muchas otras nuevas aplicaciones están relacionadas con el uso de sistemas tridimensionales, de tal manera que los ofertantes de sistemas de procesamiento industrial de imágenes registrarán sin duda un nuevo crecimiento.

Patrick Schwarzkopf, director del Departamento de Procesamiento de Imágenes de la VDMA, sigue muy de cerca el desarrollo de su sector y, en particular, todo lo relacionado con el tema 3D. Y dice al respecto: "En el ámbito de los componentes, por ejemplo, en las cámaras, vemos componentes cada vez más pequeños con mayor resolución y menos potencia absorbida". Asimismo observa un cambio en el ámbito de la iluminación: "Todavía se basa principalmente en el ámbito de la luz visible, pero muchas nuevas aplicaciones aprovechan ya el espectro ultravioleta o infrarrojo. De esta manera, los sistemas de procesamiento de imágenes pueden trabajar fiable e independientemente de la luz del entorno."

Estos desarrollos podrán verse en AUTOMATICA 2012, que abrirá sus puertas del 22 al 25 de mayo en las instalaciones de la Nueva Feria de Múnich. Numerosas empresas tecnológicas líderes presentarán allí sus novedades en los stands feriales; ya se han inscrito casi 30 empresas de procesamiento industrial de imágenes para exponer en AUTOMATICA 2012. Además, en el conocido Foro de AUTOMATICA se impartirán ponencias sobre las tendencias actuales y se discutirá sobre su viabilidad en la práctica.

Sensores para la técnica de medición en línea

La industria del automóvil es un importante impulsor de innovaciones para el procesamiento de imágenes. A menudo exige una medición tridimensional exacta, en muchos casos integrada en el proceso, ya que en la producción de vehículos de calidad superior es necesario interconectar las nuevas y complejas cadenas del proceso. La moderna técnica de medición en línea tridimensional, que destaca por su elevada exactitud, permite hoy realizar de forma rápida —y a medida de las necesidades de los procesos— las más diversas tareas de medición en la carrocería bruta, directamente durante el proceso. La ventaja radica en que los datos de medición obtenidos pueden utilizarse directamente para optimizar la calidad en la producción.

Una implementación en línea de esta índole en un entorno tan complejo representa, por decirlo así, la clase premium del procesamiento de imágenes. Ante todo se requiere un fabricante de sistemas de procesamiento industrial de imágenes con mucha experiencia, que esté en condiciones de facilitar una caja de herramientas inteligente compuesta por técnica de medición en línea y software de análisis de procesos.

Los sistemas de medición 3D innovadores y apropiados para automatizar la fabricación deberán disponer de una estructura compacta para que puedan utilizarse en los lugares menos accesibles e integrarse incluso en los espacios más reducidos. Aparte se requieren a menudo una gran exactitud de medición y un ciclo de medición muy corto para que los sensores puedan emplearse también en aplicaciones de alta velocidad.

De fácil instalación y manejo

Ya se trate de tareas de medición en línea muy complejas o de una sencilla captura externa de objetos, un manejo fácil y la integración rápida en el proceso son dos factores de éxito esenciales para allanar el camino hacia el día a día de la automatización. Lo mismo cabe decir de los escáneres 3D, cuya misión ya ha dejado de ser la mera captura de imágenes o generación de perfiles. Los oferentes están comenzando a integrar en la cámara 3D métodos especialmente desarrollados, que proporcionan una tasa de escaneo y una calidad de imagen óptimas. De esta manera, los módulos de procesamiento previo realizados en hardware pueden reducir el volumen de datos, ocupando menos espacio en el disco duro del PC. Un software especial sirve para configurar y parametrizar los procesos en la cámara y ayuda al usuario a integrarlo en el proceso en cuestión. También las interfaces de programación de aplicaciones (API) simplifican la integración en el mundo de los usuarios, y la incorporación en diversas bibliotecas de procesamiento de imágenes simplifica el manejo.

Escáner de luz estructurada para aplicaciones móviles

Un método óptico usual para obener información detallada de un objeto es el escáner de luz estructurada. Se utilizan diferentes modelos basados en líneas iluminadas y no iluminadas, que se proyectan de forma continua sobre un objeto y se captan con una cámara. La triangulación permite calcular información detallada y captar tridimensionalmente los objetos.

La tendencia apunta aquí a pequeños dispositivos portátiles, de gran exactitud pero económicos y fáciles de manejar. En el mejor de los casos, los objetivos de proyección se desmontan y montan rápida y fácilmente y el campo de medición se adapta en pocos minutos a las necesidades. Este tipo de sistemas abre nuevas posibilidades sobre todo en la digitalización 3D móvil de componentes de tamaños pequeños hasta medianos.

Para componentes mayores hay ya escáneres especialmente robustos, que pueden adaptarse incluso a los sistemas de robots usuales. Las diferencias entre los sistemas ofertados radican, entre otras cosas, en la tecnología de proyección en cuestión, responsable asimismo de la velocidad de medición. Cuanto más rápido, mejor, porque no solo se ahorra tiempo en la captura de datos, sino que una mayor velocidad de medición supone además una menor vulnerabilidad a las vibraciones.

Menos costes, más flexibilidad: el futuro al alcance de la mano

Hasta hace no mucho tiempo, en la técnica de montaje era necesario que los componentes necesarios para la producción se suministraran sin clasificar. Garantizar una asignación segura e inequívoca al proceso de producción solo era posible si la empresa de producción realizaba un esfuerzo adicional mecánico y manual, lo que suponía un enorme coste. Los nuevos sistemas sensoriales 3D, equipados con dos cámaras estándar e iluminación láser especial, permiten determinar de manera exacta la posición de componentes no clasificados, aun cuando se encuentren en el fondo de los recipientes. La capacidad de visión tridimensional y la determinación exacta de la posición de objetos que se encuentran en niveles inferiores, independientemente de la altura, hace posible la toma flexible de componentes no clasificados. Esta solución supone para las empresas productoras un ahorro considerable de costes y tiempo de fabricación. Al mismo tiempo incrementa de manera significativa la flexibilidad de producción.

Complemento lógico a radares y ultrasonidos

Un método de medición 3D relativamente joven es la tecnología óptica de medición del tiempo de vuelo (TOF), que compite con las hasta ahora conocidas tecnologías de sensores basadas en radares y ultrasonidos, o bien las complementa. Cabe destacar tres métodos ya utilizados en sensores y aplicaciones de clientes: de onda continua (CW), de pulso directo y de pulso indirecto. Mientras que el método de onda continua se basa en la detección del cambio de fase de la onda enviada y la onda recibida, el método de pulso directo mide el tiempo que transcurre entre el pulso enviado y el pulso recibido. En el caso del método de tiempo de vuelo indirecto se envía un pulso de luz a un objeto y el pulso devuelto se mide en dos ventanas de integración de diferente longitud. En una siguiente medición se capta la luz de fondo, que se deduce "on chip", lo que favorece su aplicación cuando la iluminación es insuficiente. Los métodos TOF son económicos, fáciles de integrar y aptos para muchas aplicaciones.

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