Sector Metal-Decoletaje. Aplicación 3D para la detección de golpes, rebabas o defectos en piezas de forja

Transcripción

1 Sector Metal-Decoletaje Aplicación 3D para la detección de golpes, rebabas o defectos en piezas de forja

2 La visión 3D llega donde la visión 2D no puede llegar La obtención de un modelo 3D permite inspecciones superficiales y mediciones de volúmenes, alturas, inclinaciones o secciones de gran precisión Inspecciones independientes de las condiciones de luz y de color del objeto. La reconstrucción 3D permite también el análisis de superficies de bajo contraste o con altos brillos.

3 Ejemplo de aplicación Aplicación para inspeccionar la superficie y la forma de diferentes piezas de forja para detectar y analizar las dimensiones y profundidades de una serie de defectos. Tipos de defectos Falta de material Exceso de material o rebabas Golpes En este caso la obtención de las dimensiones y las profundidades de algunos de los defectos no serían posibles mediante el análisis de imágenes 2D.

4 Tipos de defectos a detectar Falta de material

5 Tipos de defectos a detectar Exceso de material o rebabas

6 Tipos de defectos a detectar Golpes en la superficie

7 Solución 3D Para obtener un análisis dimensional y superficial de la pieza se utiliza un sistema de calibración con dos escáneres 3D Los escáneres se mantienen fijos mientras la pieza realiza un movimiento rotacional sobre si misma. El propósito del escáner es crear una nube de puntos a partir de la superficie del objeto. La nube de puntos se utilizará para reconstruir el objeto en 3 dimensiones.

8 Proceso de reconstrucción 3D Calibración del sistema y Adquisición de datos mediante escáner láser 3D Obtención de una nube de puntos (coordenadas locales) Transformación a coordenadas mundo (coordenadas globales) Registro de regiones solapadas en los diferentes escáneres Obtención de un modelo 3D Visualización Medición Inspección

9 Primera etapa: caibración La calibración del sistema es esencial para obtener la reconstrucción de la pieza. Mediante la calibración del sistema podemos: Transformar las coordenadas locales a coordenadas mundo. Verificar la idoneidad del posicionamiento de las cámaras. Evaluar la precisión total del sistema. Patrón de calibración Las ranuras verticales sirven para medir la distancia angular entre los dos escáneres 3D. Las horizontales evalúan la calidad de la calibración

10 Video: adquisición de datos

11 Adquisición de datos Ejemplo de perfil obtenido con láser superior Mediante los dos perfiles adquiridos obtenemos el perfil entero que nos proporcionará el modelo 3D de la pieza Perfil escáner láser inferior

12 Reconstrucción 3D Objeto real Reconstrucción 3D

13 Reconstrucción 3D Objeto real Reconstrucción 3D

14 Reconstrucción 3D A partir de los perfiles podemos extraer analizar los defectos. una imagen de superficie que nos permitirá Imagen de superficie Las zonas verdes marcan defectos de relieve en la superficie mientras que las zonas rojas marcan defectos de profundidad. El sistema permite detectar defectos en la superficie de hasta 1 décima Reconstrucción 3D

15 Comparando con un modelo teórico Podemos comparar el perfil obtenido con un perfil o modelo CAD teórico.

16 Imagen de forma Mediante la comparación perfiles obtenemos la imagen de forma. Podemos ver las diferencias de forma respecto al modelo CAD teórico en color blanco Las líneas horizontales se corresponden con la diferencia existente entre el modelo teórico y la pieza real ya que según el CAD las aristas deberían ser angulares. Imagen de forma

17 Detección de Blobs A partir de la imagen de forma y la imagen de superficie podemos buscar BLOBS tales como: Medidas x,y,z en el espacio Volúmenes y áreas Profundidad Categorizamos los defectos según los criterios del cliente : Rebabas Falta de material Golpes

18 Gracias