Iluminación de visión artificial para la inspección de carrocerías, soldaduras, pintura y componentes en el sector automotive

La producción en el sector automotive combina un alto rendimiento (throughput) con estrictas exigencias de calidad. Los paneles de carrocería, las soldaduras, las superficies pintadas y los componentes deben superar la inspección óptica. Un solo defecto no detectado puede provocar campañas de revisión y reclamaciones de garantía. Por lo tanto, una iluminación fiable es fundamental. Esta página asocia las tareas principales con la técnica correcta y enumera los iluminadores RODER Vision correspondientes.

La calidad de la imagen siempre es lo primero. A su vez, depende de la iluminación. Por lo tanto, la geometría, la longitud de onda y el método de control correctos constituyen la base. Esto se aplica a cada estación de la línea.

Desafíos de calidad: escala, velocidad y variedad

Una planta moderna puede operar cientos de estaciones de inspección. Cada una cubre un material, acabado y defecto diferentes. Las líneas de soldadura body-in-white funcionan a altas frecuencias de ciclo. Las cabinas de pintura requieren una cobertura superficial del 100%. Las celdas de ensamblaje combinan metal, plástico, caucho y electrónica.

Ninguna técnica única funciona en todas partes. Por lo tanto, los ingenieros deben adaptar el iluminador a cada tarea. La elección entre directo, difuso, campo oscuro, coaxial y retroiluminación decide el resultado. Específicamente, determina si el defecto se detecta de manera fiable a alta velocidad.

Inspección de paneles de carrocería: defectos de superficie y pintura

Defectos en superficies metálicas estampadas

Los paneles de acero y aluminio estampados requieren controles minuciosos antes de pintar. Pueden presentar abolladuras, pliegues, ondulaciones y defectos de formación. Por lo tanto, la iluminación debe revelar el relieve de la superficie con un alto contraste. La iluminación en campo oscuro, o de bajo ángulo, es la técnica preferida.

Aquí la luz incide sobre el panel con un ángulo rasante. Los defectos en relieve crean entonces fuertes reflejos. Mientras tanto, las depresiones crean sombras oscuras. Las áreas planas permanecen uniformemente oscuras. Como resultado, las pequeñas abolladuras se vuelven claramente visibles sobre este fondo.

Inspección de superficies pintadas

Después de pintar, los paneles se vuelven a inspeccionar para detectar defectos de acabado. Estos incluyen piel de naranja, descolgados, descuelgues, inclusiones y faltas. Para ello, el iluminador de cúpula difusa o flat dome (cúpula plana) es el que mejor funciona. Al no generar sombras, suprime los puntos calientes especulares sobre el brillo. Por lo tanto, los defectos aparecen sin el deslumbramiento de la luz direccional.

La elección de la longitud de onda perfecciona el resultado. La luz LED blanca ofrece un contraste equilibrado entre los colores de la pintura. Para la pintura metalizada, la luz polarizada con un filtro de cámara elimina el deslumbramiento y revela las partículas metálicas. Además, el infrarrojo cercano a 850 nm penetra en la capa transparente. Como resultado, detecta la contaminación subsuperficial invisible en las longitudes de onda visibles.

Inspección de soldaduras: cordón, porosidad y proyecciones

Las soldaduras por puntos y de costura son uniones estructurales críticas. Los sistemas de visión comprueban el tamaño, la forma y la posición del núcleo de soldadura. También detectan proyecciones y encuentran porosidades o fusiones incompletas. Por lo tanto, la iluminación debe exponer claramente la geometría de la soldadura.

El iluminador anular de bajo ángulo de 15° a 30° revela la geometría del cordón y las proyecciones. Funciona mediante patrones de sombras y reflejos. La luz coaxial, por el contrario, se adapta a las superficies de soldadura planas. Específicamente, ayuda a detectar grietas superficiales y porosidades. A menudo, ambas técnicas se combinan en una estación multiángulo.

Las estaciones de soldadura se sitúan cerca del proceso de soldadura. Por lo tanto, están presentes el calor residual y las vibraciones. Las imágenes estroboscópicas de corta exposición eliminan el desenfoque de movimiento y las interferencias ambientales. Los iluminadores anulares de LED de alta intensidad con control estroboscópico ofrecen el brillo de pico necesario para exposiciones de menos de un milisegundo.

Medición de componentes: piezas mecanizadas

Las piezas mecanizadas necesitan una medición dimensional frente a la tolerancia. Los ejemplos incluyen pinzas de freno, manguetas de dirección y engranajes en bruto. La iluminación por retroiluminación es la técnica estándar para la medición del perfil. El iluminador se coloca detrás de la pieza y proyecta una silueta nítida.

A continuación, el perfil se mide desde el borde de la silueta con una precisión sub-pixel. Dado que el fondo es uniforme y brillante, la reflectividad de la superficie ya no importa. Por lo tanto, el resultado es el mismo tanto si la pieza es brillante, anodizada o revestida.

Las características de la superficie requieren un enfoque diferente. Las roscas de los agujeros, los chaflanes, el acabado y las marcas requieren luz directa o coaxial. Los iluminadores matriciales LED de alta densidad proporcionan una luz frontal uniforme e intensa. Como resultado, revelan rebabas y verifican las marcas de trazabilidad. Los sistemas multiángulo combinan iluminadores anulares para mostrar las características y el perfil de forma conjunta.

Inspección de conectores y mazos de cables.

Los conectores y mazos de cables son piezas complejas y sensibles a los defectos. Los sistemas de visión comprueban la presencia y posición de los pines. También verifican el asentamiento del terminal, el color del cable, las etiquetas y las juntas. Por lo tanto, se combinan varios modos de iluminación.

Los controles de pines y asentamiento se adaptan a la luz coaxial o al iluminador anular de bajo ángulo. Esto revela el reflejo brillante de un terminal asentado frente a la sombra de un pin ausente. La clasificación por color de los cables necesita luz blanca de alto CRI para distinguir los colores del aislamiento. La lectura de etiquetas y códigos de barras utiliza luz directa de alta intensidad con sincronización del estroboscopio.

Resumen de selección de iluminación

• Paneles estampados: luz de bajo ángulo en campo oscuro para abolladuras y pliegues.
• Pintura: cúpula difusa, con opciones de luz polarizada o infrarrosa de 850 nm.
• Soldaduras: anillo de bajo ángulo de 15–30° más coaxial, estroboscópico.
• Piezas mecanizadas: silueta en retroiluminación, más luz directa para marcas.
• Conectores: coaxial o anillo, con blanco de alto CRI para los colores.

Productos de RODER Vision para esta aplicación

Los iluminadores RODER Vision cubren cada una de las tareas del sector automotive mencionadas anteriormente. Las familias a continuación son las más representativas. Cada una ofrece una emisión estable, gestión térmica HTTM© y soporte para disparo.

Todos los iluminadores RODER son adecuados para la producción industrial. Aceptan controladores de corriente constante o PWM y admiten disparos estroboscópicos. Además, la gestión térmica HTTM© mantiene la emisión estable en todo el rango de temperatura. Para los proveedores de nivel, los formatos compactos y OEM se adaptan a sistemas montados en robots y EOAT. En cada caso, RODER Vision proporciona configuraciones personalizadas de campo de visión , distancia de trabajo y longitud de onda. Por lo tanto, defina primero la tarea, la superficie y el defecto, y luego elija el iluminador correspondiente.

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