DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE VISIÓN ARTIFICIAL PARA LA VERIFICACIÓN DE ESPECIFICACIONES DE CALIDAD EN

HERRAJES DE ACERO INOXIDABLE EN LA EMPRESA TEMPRO S.A. DE LA CIUDAD DE BARRANQUILLA

INTEGRANTESFAUSTINO PULIDO SARMIENTO

CINDY VERGARA ILLIDGE

FACULTAD DE INGENIERIAPROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

LINEA DE INVESTIGACIÒNAUTOMATIZACION

EMPRESATEMPRO S.A.

BARRANQUILLA 2010

Resumen Ejecutivo

Descripción del problema

Estado del Arte y Marco Teórico Objetivos Metodología

Resultados esperados

Estrategia de Comunicación

Cronograma de actividades

Presupuesto Fuentes

RESUMEN EJECUTIVO

EMPRESA HERRAJES DE ACERO INOXIDABLE PROCESO DE

FABRICACIÓN

CONTROL DE CALIDAD

VISION HUMANA

INEFICIENTE COSTOSO

VISION ARTIFICIAL

MARMOL

BOBINAS METALICAS

FRUTAS

GRIFERIA SISTEMA DE VISION

ARTIFICIAL

La competencia de estetipo de productos esmuy grande, lo que hagenerado que losindustriales busquenestrategias para mejorarla calidad del producto

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

1. Planteamiento del problema

PIEZA QUE CUMPLE CON

LAS ESPECIFICACIONES DE CALIDAD

CONTROL DE

CALIDAD

REPROCESO

O MATERIAL RECICLABLE

IMPRECISA

SUBJETIVA

DIMENSIONACABADO

SUPERFICIALALINEACIÓN DE SUS

COMPONENTES EXCESOS DE SOLDADURA

• PRECISO

• RAPIDO

SISTEMA DE VISION

ARTIFICIAL

CLIENTES SATISFECHOS

¿Con el diseño e implementación de un sistema de visiónartificial se lograra realizar la verificación de especificacionesde calidad en herrajes de acero?

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

2. Impacto esperado

Comunidad Científica nacional e internacional

Comunidad Académica nacional e internacional

Sistema Automatizado para laverificación de las principalesespecificaciones de calidad en lafabricación de herrajes metálicos deacero inoxidable

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

3. Usuario

Usuarios Directos TEMPRO S.A y UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE(Grupos de investigación: IET y GIMA).

“Diseño, fabricación e implementación de una línea prototipo para la verificaciónde las principales especificaciones de calidad, empacado y embalaje de herrajesmetálicos en la empresa Tempro S.A. en la ciudad de Barranquilla para elincremento en la competitividad y posicionamiento de los productos en el mercadolocal y nacional”

Usuarios Indirectos La industria Metalmecánica de ColombiaEstudiantes de la Universidad Autónoma del Caribe

ESTADO DEL ARTE Y MARCO TEORICOSIS

TEM

A D

E V

ISIO

N •Adquisición y digitalización de la imagen

•Pre-procesamiento

•Segmentación

•Descripción

•Clasificación

•Toma de decisiones

NACIONAL

INTERNACIONAL

Estación de Control de Calidad por Visión Artificial para unCentro de Manufactura Integrada por Computadora (CIM).G. M. Zambrano Rey, C.A. Parra Rodríguez, M.R. ManriqueTorres, C.J. Bustacara MedinaPontificia Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia.2007.

Modelado de Sistemas para Visión de ObjetosEspeculares. Inspección Visual Automática enProducción Industrial.Jorge Azorín López.Tesis Doctoral. Universidad de Alicante.2007.

La reflexión especular es la reflexión de la luz de una superficie donde la reflexión incidente se refleja(solamente) en un ángulo igual al ángulo de incidencia (ambos tomados con respecto a la perpendicular en esepunto). Tal comportamiento es descrito por la ley de Snell.

OBJETIVOS

GENERALDiseñar y implementar un dispositivo de control de especificaciones de calidad queinspeccione herrajes de acero inoxidable y detecte imperfecciones en el acabadosuperficial, la alineación plataforma- eje y la dimensión de cada pieza aplicandotécnicas de visión artificial.

Diseñar e implementar un sistema que adquiera imágenes deherrajes de acero que permita obtener las características deforma, tamaño, textura y color de cada elemento que componela pieza.

Desarrollar un sistema de procesamiento de imágenes quepermita la identificación de la pieza y detecte sus imperfecciones.

Diseñar una interfaz grafica que permita acceder al sistema devisión artificial para la configuración de acuerdo a lasnecesidades de trabajo.

Evaluar el desempeño del sistema de visión, en cuanto a tiempode respuesta, error de inspección y clasificación segúninconformidad

ESPECIFICOS

METODOLOGIA

Fase 1

• Evaluación del Desarrollo Tecnológico del Problema

Fase 3

• Diseño a Nivel de Sistema

Fase 4

• Evaluación del sistema

Fase 2

• Desarrollo del Diseño Conceptual de los Sistemas

RESULTADOS ESPERADOS

Sensor, tarjeta de captura y CPU

Fuente de luz. Tipo de Iluminación. Lentes

Software. Algoritmos de análisis de imagen

Montaje

Sistema de Visión Artificial

ESTRATEGIA DE COMUNICACION

Los resultados se publicaran a través de medios impresos(Trabajo final y sometido a evaluación en revistaprospectiva), una exposición ante el comité evaluador delprograma de ingeniería electrónica y telecomunicaciones, unCD que contenga todo la información el software desarrollado yla aplicación que podrá ser accedida a través de una interfazgrafica de fácil entendimiento

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Fase 0

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

FEBRERO – ABRIL • Conformar equipo de trabajo• Establecer campo de investigación de interés

Seleccionar asesor de área de conocimientoSeleccionar tema(lluvia de ideas)

• Establecer población objetivo• Diagnosticar situación observada en la población

objetivo• Definir problema a tratar Selección y consulta

bibliográfica • Consulta con el asesor del área de conocimiento

Identificar aéreas claves de la electrónica para el desarrollo del proyecto

• Definir área temática y línea de investigación Definir horario de tutorías con asesor

• Diligenciar formato de preinscripción• Tutorías • Definir titulo del proyecto• Recopilar información relacionada con el tema de

investigación• Redactar situación problema• Establecer objetivos del proyecto• Desarrollar documento de preinscripción Revisión y

entrega de preinscripción

JULIO - OCTUBRE• Preparación del entorno de inspección visual (utilajes y

soportes)• Capturar imágenes del articulo con diferentes tipos de fondo

e iluminación• Desarrollar algoritmos de filtrado o pre-procesamiento• Aplicación del algoritmo a cada imagen• Analizar y Seleccionar el fondo e iluminación mas adecuados• Desarrollar algoritmos de segmentación• Aplicación del algoritmo a la imagen• Seleccionar el mas adecuado• Desarrollar algoritmo para extraer las características de

interés de la imagen• Desarrollar algoritmo para la clasificación de la imagen según

las características extraídas• Desarrollar interfaz grafica

MARZO – MAYO• Investigar sobre experiencias y trabajos similares • Diligenciar formato de anteproyecto • Desarrollar estado del arte • Definir necesidades que rigen la situación problema

Determinar metodología a utilizar • Analizar sobre el impacto esperado con el desarrollo

del proyecto • Desarrollar documento de anteproyecto • Socialización de anteproyecto

JUNIO - AGOSTO

• Definir arquitectura del sistema de visión• Adquirir fuente de luz y sensor de imagen (cámara).• Generar alternativas sobre las formas y funcionamiento del

sistema de visión de acuerdo a las necesidades de la empresa.• Definir los métodos del procesamiento de imágenes que se

piensan implementar.• Adquirir los herrajes de muestra.

NOVIEMBRE• Comparar los resultados obtenidos de manera artificial con

los resultados obtenidos por clasificación visual humana• Generar informe sobre el desempeño del sistema• Evaluación de la funcionalidad del sistema• Generar el documento de presentación del trabajo de grado

según formato del programa. (Físico y digital).• Escribir un artículo.• Presentación oral del desarrollo del proyecto.

PRESUPUESTO

Rubros

FUENTES

TOTALESTUDIANTES UAC

Efectivo Especie Efectivo Especie

Gastos de Recopilación de información $ 200.000 $ 0 $ 0 $ 500.000 $ 700.000

Gastos de Personal Científico $ 1.000.000 $ 0 $ 1.500.000 $ 2.500.000

Software $ 0 $ 0 $ 0 $ 300.000 $ 300.000

Materiales e Insumos $ 300.000 $ 0 $ 0 $ 0 $ 300.000

Equipos $ 1.700.000 $ 0 $ 0 $ 0 $ 1.700.000

Imprevistos $ 200.000 $ 0 $ 0 $ 0 $ 200.000

Otros $ 150.000 $ 0 $ 0 $ 0 $ 150.000

Gastos de presentación $ 100.000 $ 0 $ 0 $ 0 $ 100.000

TOTAL $ 2.650.000 $ 1.000.000 $ 0 $ 2.300.000 $ 5.950.000

FUENTES

Título del libro: Simposio de Tratamiento de Señales, Imágenes y Visión Artificial.Autor: Memorias XIII STSIVAEdición: 2008 TOMO I – II.Propósito de la consulta bibliográfica: Consulta sobre proyectos similares

Título del libro: Procesamiento Digital de ImágenesAutor: José Ramón Mejía ViletEdición: PrimeraPropósito de la consulta bibliográfica: Métodos de procesamiento de imágenes

Título del libro: Digital image Processing using Matlab Autor: Rafael Gonzales, Richard Woods, Steven EddinsEdición: PrimeraPropósito de la consulta bibliográfica: Procesamiento utilizando Matlab

PRIMARIAS

SEGUNDARIAS

Publicaciones y trabajos hechos por personas o entidades relacionados con sistemas de visiónartificial para el control de especificaciones de calidad en dispositivos, artículos y componentesmetálicos.