Iluminación para Visión Artificial en robótica y automatización
- Imágenes estables y repetibles para determinar de forma fiable la posición y la orientación de las piezas.
- Sincronización estroboscópica que se adapta a los exigentes tiempos de ciclo de la robótica.
- Tareas que van desde el Guiado Robótico hasta la recogida y colocación, la carga y la alimentación.
- La silueta con retroiluminación y la iluminación frontal uniforme como elementos fundamentales.
- Cada Nota de Aplicación incluye enlaces a las páginas de productos y tecnología de RODER correspondientes.
La robótica guiada por visión depende totalmente de unas imágenes estables y repetibles. El robot tiene que determinar la posición y la orientación de las piezas de forma fiable, y tiene que hacerlo en un Tiempo de Ciclo muy ajustado. Además, la escena cambia constantemente a medida que las piezas se mueven y giran. Por eso, la iluminación no es un detalle cualquiera, sino una decisión de diseño fundamental. Este centro temático presenta las tareas de iluminación en robótica y automatización. Además, vincula cada Nota de Aplicación con la técnica recomendada y con los productos Roder Vision adecuados.
¿Por qué la visión artificial necesita una iluminación cuidadosa?
El tiempo de ciclo es la primera limitación. Los robots se mueven rápido, así que las exposiciones tienen que ser cortas para evitar que las imágenes salgan borrosas. Por eso, la luz suele funcionar en modo estroboscópico o pulsado, sincronizada con la cámara. Así, cada imagen sale nítida incluso con movimientos rápidos.
La repetibilidad es la segunda limitación. Un sistema de guiado compara cada imagen con los modelos aprendidos. Sin embargo, la luz ambiental y los reflejos varían de un fotograma a otro. Por eso, la escena debe estar dominada por una iluminación intensa y controlada que elimine la luz parásita.
La variedad es la tercera dificultad. Las piezas llegan en muchas formas, colores y posiciones, y a veces se solapan dentro de un contenedor. Como el contraste tiene que ser fiable en todas ellas, a menudo se prefiere una silueta bien definida. Por eso, la retroiluminación es una de las herramientas favoritas para el Guiado Robótico.
Las principales tareas de la visión robótica
Este sector agrupa varias tareas recurrentes. En primer lugar, el Guiado Robótico localiza y orienta piezas en cintas transportadoras y en células. A continuación, el sistema «pick-and-place» calcula la posición de cada elemento antes de que se mueva la pinza. Además, la selección de piezas en contenedores amplía esto a piezas superpuestas en tres dimensiones.
La alimentación y la carga completan el proceso. Aquí, los alimentadores vibratorios suministran piezas pequeñas que deben orientarse correctamente antes de su uso. Además, el sistema de carga de la máquina coloca las piezas en bruto en las estaciones CNC o de montaje con una alineación precisa. Por último, los controles de presencia y orientación confirman que la pinza sujeta la pieza correcta.
Técnicas de iluminación recomendadas
Cada tarea se corresponde con una geometría específica. Para la estimación de la postura en piezas con muchos detalles o reflectantes, la retroiluminación ofrece una silueta nítida y fiable. En superficies planas y para la Lectura de Códigos, una Luz Anular proporciona un contraste simétrico e independiente de la orientación. En celdas más amplias, las luces de barra cubren grandes campos con un ángulo ajustable.
El modo de funcionamiento es clave en robótica. Como los brazos aceleran rápido, la luz suele funcionar en modo estroboscópico o en sobrealimentación. Por eso, hay que activarla al mismo tiempo que la cámara. Además, una fuente monocromática con filtro bloquea la luz ambiental que hay alrededor de la célula.
El montaje también influye en el diseño. En un brazo móvil, el iluminador debe ser compacto, ligero y resistente. Por eso, en los efectores finales suelen usarse luces anulares alineadas con la lente y paneles pequeños. Además, un controlador estable mantiene el brillo constante mientras el robot cambia de posición.
Iluminadores VISIOTRONIX recomendados
Cuatro series de iluminadores cubren la mayoría de las tareas de inspección en robótica y automatización. La tabla siguiente enlaza cada una con su página de producto e indica la función que desempeña en la línea.
| Serie | Familia de iluminadores | Uso típico | |
|---|---|---|---|
 | Serie DL8 | Iluminadores LED de panel | Matriz sin marco que encaja en celdas robotizadas reducidas manteniendo una gran superficie emisora |
 | Serie DL6 | Iluminadores LED de panel | Luz directa de alta densidad para la localización de piezas y la guía de la pinza |
 | Serie DL5 | Iluminadores LED de panel | Alta intensidad de pico en modo estroboscópico para piezas en movimiento bajo robots rápidos |
 | Serie DL1 | Iluminadores LED de barra | Matriz de barra compacta para iluminación lateral en celdas con espacio limitado |
La mayoría de las tareas robóticas utilizan un conjunto específico de familias de iluminadores. Para el guiado de siluetas y la orientación de alimentadores, elige iluminadores LED de retroiluminación. En efectores finales y piezas redondas, usa iluminadores LED anulares. Para celdas amplias y cintas transportadoras, plantéate utilizar iluminadores LED de barra o iluminadores LED de panel.
Para obtener imágenes sin deslumbramiento en piezas brillantes, los iluminadores LED de cúpula plana son una buena opción. Más allá de los productos de catálogo, VISIOTRONIX ofrece soporte de ingeniería para la integración OEM y con cobots. En la práctica, la combinación adecuada de geometría, sincronización estroboscópica y montaje convierte una escena en movimiento en una imagen estable. Por tanto, partan de la nota de aplicación que corresponda a su tarea y sigan después los enlaces a las páginas de tecnología y de producto.
Cobots, seguridad e Integración OEM
Los robots colaborativos plantean nuevos requisitos. Como la gente trabaja cerca de ellos, la iluminación debe ser segura, compacta y sin deslumbramientos. Por eso, los iluminadores de perfil bajo y con buena difusión se adaptan especialmente bien a las células de Cobots. Además, el cableado sencillo y la rapidez de montaje facilitan una reubicación flexible.
La integración OEM es igual de importante. Los fabricantes de maquinaria necesitan iluminadores que quepan en carcasas compactas y, a veces, con condiciones adversas. Por eso, los cuerpos resistentes y los controladores estables garantizan un buen rendimiento durante largas campañas. Así, los mismos principios de iluminación se pueden aplicar tanto a un solo Cobot como a una línea de automatización completa.
Notas de Aplicación sobre robótica y automatización
Las siguientes notas de aplicación describen configuraciones reales de visión robótica. En cada caso, la nota explica el problema, la iluminación recomendada y los productos RODER relacionados.
Guiado de robots en transportadores
Los iluminadores directos y de retroiluminación proporcionan una luz sincronizada y estable sobre las cintas transportadoras. Por eso, los robots localizan y orientan las piezas con precisión a cualquier velocidad de producción.
Detección de siluetas con SCARA
El retroiluminador LED crea siluetas de alto contraste de piezas complejas. Gracias a ello, los robots SCARA reconocen las formas y alcanzan una precisión total en la recogida.
Iluminación para visión de cobot
Las células colaborativas necesitan una iluminación segura, compacta y flexible. Por eso, los pequeños iluminadores alineados con lentes son ideales para la visión de los Cobots y facilitan su integración.
Carga de la máquina
Las matrices LED uniformes y de Alta Intensidad permiten la carga de piezas OEM. Así, el sistema de visión detecta las piezas de forma fiable y los tiempos de ciclo se mantienen cortos en máquinas compactas.
Precisión del sistema «Pick & Place»
Una iluminación constante es fundamental para la visión para Pick and Place. Además, la geometría y el Rechazo de Luz Ambiental determinan la precisión, desde la orientación en 2D hasta la selección de objetos en contenedores en 3D.
Orientación del alimentador vibratorio
La retroiluminación ultruniforme corrige la orientación de las piezas en los alimentadores vibratorios. Por eso, las sombras desaparecen y se reducen los falsos rechazos en los sistemas de alimentación de alta velocidad.
Preguntas frecuentes
La retroiluminación crea una silueta de alto contraste que no se ve afectada por el color de la superficie ni por los reflejos. Como el contorno se mantiene estable en muchas piezas, la estimación de la postura gana en fiabilidad. Gracias a ello, los robots consiguen una precisión fiable a la hora de coger componentes con muchas partes o brillantes.
Usa un iluminador potente y monocromático con un filtro Pasa-banda a juego en la lente. El filtro bloquea la mayor parte de la luz ambiental, por lo que la fuente controlada es la que predomina en la imagen. Así, el resultado del guiado se mantiene estable durante los cambios de turno.
Las células de Cobot se adaptan mejor a iluminadores compactos, de perfil bajo y que no deslumbren. Por eso, las luces anulares pequeñas alineadas con la lente o los paneles difusores funcionan bien. Además, el cableado sencillo y su peso ligero hacen que su reubicación sea rápida y segura cerca de los operarios.
Normalmente sí. Como los brazos robóticos se mueven rápido, un flash corto y sincronizado congela el movimiento y evita que la imagen salga borrosa. Además, el efecto estroboscópico hace que el iluminador brille más durante un instante, lo que mejora el contraste sin que se sobrecaliente.
¿Quieres ayuda para elegir el producto adecuado?
Contactos e información
Contacto para información general: info@roder.it
Socio de integración de sistemas y sensores: www.roder.it
División de Visión Artificial RODER: www.visiotronix.com
División de Instrumentos RODER: www.innovacheck.com
Más información sobre VISIOTRONIX: quiénes somos
La información de este sitio web se proporciona únicamente con fines informativos. Aunque ha sido preparada con el mayor cuidado, no constituye una oferta contractual ni un compromiso vinculante de suministro. Puede contener errores de transcripción, traducción o tipográficos. Para obtener información precisa y actualizada, póngase en contacto directamente con nuestra empresa.
Tenga en cuenta: Algunas imágenes de este sitio web han sido generadas intencionadamente mediante Inteligencia Artificial (IA). Esto se debe al hecho de que, para muchas aplicaciones y proyectos, no es posible divulgar fotografías de la instalación o sistema real debido a acuerdos de confidencialidad, cláusulas contractuales y acuerdos de no divulgación (NDA).