ES2311437B1 - Sistema de reconocimiento de superficies de piezas ceramicas mediante vision artificial. - Google Patents
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Abstract
Sistema de reconocimiento de superficies de
piezas cerámicas mediante visión artificial, para la discriminación
de piezas cerámicas en una línea de esmaltado que comprende: un
dispositivo de transporte (1) de una pluralidad de piezas cerámicas
(2), medios de captación de imágenes (3), medios de transmisión de
datos (6), medios de iluminación controlada (4), medios sensores
(5) del movimiento de las piezas cerámicas y medios de control (7)
de los anteriores. Los medios sensores (5) detectan la presencia de
una pieza cerámica (2) y envían una señal a los medios de control
(7). para que los medios de captación de imágenes (3) tomen al menos
una imagen instantánea de la pieza (2) cuya información es enviada
mediante los medios de transmisión (6) a los medios de control (7)
los cuales comparan la citada imagen con una pluralidad de patrones
preestablecidos, asignando un porcentaje de diferenciación entre la
instantánea y el patrón.
Description
Sistema de reconocimiento de superficies de
piezas cerámicas mediante visión artificial.
La invención se engloba dentro del campo de la
fabricación de piezas cerámicas para pavimentos y revestimientos de
suelos y paredes y más concretamente se refiere a un sistema de
reconocimiento de superficies basado en visión artificial que se
emplea para la discriminación y comparación de piezas cerámicas en
una línea de esmaltado.
En la actualidad para la discriminación de
piezas cerámicas en procesos continuos de producción de piezas
cerámicas para pavimentos y revestimientos de suelos y paredes,
como parte componente del mismo, se emplean métodos de
discriminación o clasificación de piezas basados en una inspección
visual por parte de un operario el cual procede al examen de las
piezas y en función de una serie de características de las mismas
procede a la clasificación de dichas piezas en distintas líneas de
fabricación, dependiendo de las características concretas de cada
pieza y, en el caso de detectar errores o taras en el acabado de la
superficie esmaltada de la pieza cerámica, procede a su desechado.
Concretamente, esta discriminación de las piezas se venía
realizando de manera mecánica a través de un sistema de
"encode". Este sistema de "encode" lo que hacía es que a
cada pieza se le asignaba un número y en función del número las
piezas se trasladaban a un punto u otro de la línea.
Los citados métodos, tienen el importante
inconveniente de que requieren tiempos elevados de inspección de
las piezas a discriminar y en casos en los que hay una gran
variedad de modelos de piezas con pequeños detalles de
diferenciación en su aspecto, hacen de la labor de discriminación
una tarea ardua y complicada que puede llevar en muchas ocasiones a
una clasificación errónea de las piezas.
Por todo ello, se ha detectado una necesidad de
proporcionar un sistema automatizado y fiable de reconocimiento de
superficies de piezas cerámicas basándose en técnicas de visión
artificial.
Este objetivo se consigue por medio de la
invención tal y como está definida en la reivindicación 1, en las
reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas
de la invención.
La presente invención se refiere a un sistema de
reconocimiento de superficies mediante visión artificial, del tipo
de los empleados para la discriminación de piezas cerámicas en una
línea de esmaltado que comprende:
- un dispositivo de transporte de una pluralidad
de piezas cerámicas
- medios de captación de imágenes
- medios de transmisión de datos
- medios de iluminación controlada de las
superficies superior e inferior de las piezas cerámicas
- medios sensores del movimiento de las piezas
cerámicas,
- medios de control de los medios de captación
de imágenes, medios de transmisión de datos, medios de iluminación
y medios sensores,
\vskip1.000000\baselineskip
El citado sistema tiene la particularidad que
los medios sensores, una vez que la pieza ha llegado a una posición
inicial de detección, en la cual detectan la presencia de la misma,
envían una señal a los medios de control, haciendo que quede fijada
la posición de la pieza cerámica.
Por su parte, los medios de captación de
imágenes, toman a continuación al menos una imagen instantánea de
al menos una de las superficies, inferior o superior de la pieza
cerámica, siendo la información correspondiente a dicha imagen
enviada mediante los medios de transmisión a los medios de
control.
Los medios de control, mediante un
microprocesador se encargan de comparar la citada imagen con una
pluralidad de patrones preestablecidos, cada uno de los cuales se
corresponde con uno de los modelos o recetas manejados en la línea
de fabricación. Tras la comparación los medios de control asignan
un porcentaje de diferenciación entre la instantánea y el patrón,
determinando si existe una discriminación o no de la pieza
reconocida.
Posteriormente los medios de control actúan en
la posición de detección de la siguiente pieza a reconocer y para
el envío de la pieza reconocida al punto de la línea de esmaltado
que corresponda.
De esta manera se consigue realizar una
discriminación basada en un sistema automatizado de visión
artificial, siendo la citada discriminación muy precisa y rápida y
evitando por lo tanto los problemas más arriba comentados.
En un segundo aspecto de la invención, se
contempla la posibilidad de que, para el caso concreto de piezas
cerámicas con relieve, los medios de captación de imágenes tomen
una imagen instantánea únicamente de la superficie superior de la
pieza, ya que solo en dicha superficie será necesario comprobar el
parecido del relieve con los relieves de modelos o recetas incluidos
en la base de datos de los medios de control.
Por el contrario, para el caso de piezas
cerámicas lisas, los medios de captación de imágenes toman una
imagen instantánea exclusivamente de la superficie inferior de la
pieza en la cual, durante el proceso de fabricación de la misma, se
ha gravado un número identificativo del modelo de pieza en
particular, el cual es comparado por los medios de control con una
base de datos que incluye un código asociado a cada uno de los
modelos o recetas de piezas cerámicas el cual es determinado a
priori antes de la operación de discriminación.
De esta manera y mediante la posibilidad de
inspeccionar tanto la superficie superior como inferior de la pieza
cerámica, se consigue que empleando un único sistema se puedan
discriminar, tanto piezas con relieve como piezas lisas, con el
consiguiente ahorro en costes que ello supone.
Otro aspecto de la invención, contempla la
posibilidad de utilizar el sistema no solo para la discriminación
de piezas cerámicas para un clasificación de las mismas en función
de una serie de patrones predeterminados, sino además el de
utilizarlo adicionalmente para detectar piezas defectuosas de la
línea de esmaltado con el fin de realizar un control de calidad de
la producción.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con unas realizaciones
de dicha invención que se presentan como ejemplos ilustrativos y no
limitativos de ésta.
La figura 1 representa una vista esquemática de
los distintos componentes del sistema de reconocimiento de
superficies de piezas cerámicas mediante visión artificial objeto
de la presente invención.
La figura 2 representa unos ejemplos de las
imágenes instantáneas de superficies con relieve tal y como son
reconocidas por los medios de captación de imágenes que forman parte
del sistema de reconocimiento de superficies de piezas cerámicas
mediante visión artificial objeto de la presente invención.
Tal y como se aprecia en la figura 1, el sistema
de reconocimiento de piezas cerámicas objeto de la presente
invención, el cual se utilizará en líneas de esmaltado,
fundamentalmente, para proceder a discriminación de piezas
cerámicas ya sea con el fin de clasificarlas y enviarlas a
distintos puntos de la línea o con el fin de detectar piezas
defectuosas, comprende los siguientes elementos:
En primer lugar, como es bien sabido, en este
tipo de líneas de esmaltado de piezas cerámicas disponen de
dispositivos de transporte (1) que se suelen materializar en cintas
transportadoras, sobre la que se disponen una pluralidad de piezas
cerámicas (2), distanciadas entre si un espacio mas o menos
constante.
Sobre la vertical de los dispositivos de
transporte, se disponen medios de captación de imágenes (3) que en
la presente realización consistirán en cámaras de alta definición,
en las proximidades de los cuales se sitúan los medios de
iluminación controlada (4), que pueden consistir por ejemplo en un
emisor de rayos láser cuya misión principal es la de proporcionar
una fuente de iluminación uniforme y constante para que la calidad
de la imagen tomada por los medios de captación sea óptima.
El sistema adicionalmente dispone de medios
sensores (5), concretamente sensores trigger pueden ser tanto
fotocélulas de detección directa como dispositivos láser
emisor-receptor, cuya misión principal es realizar
una detección de la presencia de la pieza cerámica (2), con el fin
de proceder a la fijación de la posición de la citada pieza para
que la imagen captada por los medios de captación de imágenes (3)
sea lo más precisa posible y se ajuste a la realidad.
Además serán necesarios medios de transmisión de
datos (6), que partiendo de los medios de captación de imágenes,
envíen las imágenes captadas a medios de control (7), los cuales,
además de gobernar a los medios de captación de imágenes (3),
controlan a los medios iluminación controlada (4), los medios
sensores (5) y al dispositivo de transporte (1).
Los medios de transmisión de datos (6) podrán
consistir en cableados o en medio inalámbricos como por ejemplo
sistemas "wireless" o similares.
En lo que se refiere a los medios de control (7)
se podrán materializar en un "mini-pc" o un
microprocesador con salidas y entradas digitales para, por un lado,
recibir la información correspondiente a las imágenes de los medios
de transmisión de datos (6) y por otro lado permitir que dichas
imágenes puedan ser impresas gracias a la habilitación de, por
ejemplo, un puerto serie, USB o un puerto "ethernet". De igual
forma los medios de control (7) podrán contar con dispositivos de
almacenamiento masivo en los que se incluirán una pluralidad de
patrones correspondiente a modelos concretos de piezas cerámicas
también denominadas recetas, prefijados en cada caso y que variarán
en función de las preferencias de cada cliente.
El sistema funcionará de la siguiente forma:
En un primer momento, las piezas cerámicas se
desplazan gracias al dispositivo de transporte (1) hasta llegar a un
punto de la línea de esmaltado en el que se encuentran situados uno
o varios sensores (5), en dicho momento los medios sensores (5) del
movimiento, envían una señal a los medios de control (7) indicando
que por su posición pasa una pieza cerámica (2) y por lo tanto
determinando una posición fija o de captación de la imagen de la
pieza a examinar. Posteriormente entran en juego los medios de
captación de la imagen (3) que con ayuda de los medios de
iluminación controlada (4) y gracias a los medios de control (7)
obtienen una imagen de alta calidad de las superficies, bien sea la
superior o la inferior, de las piezas cerámicas (2). Los datos
correspondientes a dichas imágenes son enviados, a través de los
medios de transmisión de datos (6) a los medios de control (7) los
cuales se encargan de comparar a dicha imagen, como por ejemplo las
imágenes representadas en la figura 2 en las que las sombras
blancas corresponden a relieves, con imágenes correspondientes a
modelos o recetas de piezas predeterminadas, almacenadas en los
medios de control (7), la comparación se realizará mediante un
software especifico, el cual, determinará un porcentaje de
diferenciación entre la pieza y los diferentes patrones y de esta
forma, en función de dicho porcentaje, proceder a la discriminación
de las pieza a distintos puntos de la línea también predefinidos
para así clasificar las citadas piezas o en el caso de no
identificar la pieza poder detectar las piezas defectuosas,
permitiendo el sistema por lo tanto realizar adicionalmente un
control de calidad de la producción, una vez se ha definido dicha
circunstancia, el sistema de control inspecciona la siguiente pieza
cerámica (2) de la línea de esmaltado, iniciándose de nuevo el
proceso de inspección para dicha pieza.
El sistema esta pensado para poder discriminar,
tanto piezas con relieve como piezas lisas. En el caso del relieve
la inspección se realiza sobre la superficie superior de la pieza,
sin embargo, en el caso de piezas lisas la inspección se realiza
sobre la superficie inferior de la pieza, en la que, durante el
proceso de fabricación, se han incluidos numeraciones o códigos
coincidentes con códigos incluidos en bases de datos asociadas a
los medios de control (7).
Claims (4)
1. Sistema de reconocimiento de superficies de
piezas cerámicas mediante visión artificial, del tipo de los
empleados para la discriminación de piezas cerámicas en una línea
de esmaltado que comprende:
- un dispositivo de transporte (1) de una
pluralidad de piezas cerámicas (2)
- medios de captación de imágenes (3)
- medios de transmisión de datos (6)
- medios de iluminación controlada (4) de las
superficies superior e inferior de las piezas cerámicas (2)
- medios sensores (5) del movimiento de las
piezas cerámicas
- medios de control (7) de los medios de
captación de imágenes (3), medios de transmisión de datos (6),
medios de iluminación (4) y medios sensores (5),
caracterizado porque los medios sensores
(5) detectan la presencia de una pieza cerámica (2) cuando ha
llegado a una posición de detección, enviando una señal a los
medios de control (7) quedando fijada la posición de la pieza
cerámica (2), para que posteriormente, los medios de captación de
imágenes (3) tomen al menos una imagen instantánea de al menos una
de las superficies, inferior o superior de la pieza cerámica (2),
siendo la información correspondiente a dicha imagen enviada
mediante los medios de transmisión (6) a los medios de control (7)
los cuales comparan la citada imagen con una pluralidad de patrones
preestablecidos, asignando un porcentaje de diferenciación entre la
instantánea y el patrón, determinando si existe una discriminación
o no de la pieza reconocida.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el caso de una pieza cerámica (2)
con relieve, los medios de captación de imágenes (3) toman una
imagen instantánea de la superficie superior de la pieza, en la
cual se encuentra el relieve.
3. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque para el caso de una pieza cerámica (2)
lisa, los medios los medios de captación de imágenes (3) toman una
imagen instantánea de la superficie inferior de la pieza donde se
encuentra un número de identificación el cual determina el punto de
la línea de fabricación al cual es transportada la pieza por el
dispositivo de transporte (1).
4. Sistema según las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque cuando el porcentaje de
diferenciación entre la instantánea y el patrón sobrepasa un límite
establecido, la pieza reconocida es desechada.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES200802279A ES2311437B1 (es) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | Sistema de reconocimiento de superficies de piezas ceramicas mediante vision artificial. |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| ES2311437A1 ES2311437A1 (es) | 2009-02-01 |
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| ES200802279A Expired - Fee Related ES2311437B1 (es) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | Sistema de reconocimiento de superficies de piezas ceramicas mediante vision artificial. |
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- 2008-07-31 ES ES200802279A patent/ES2311437B1/es not_active Expired - Fee Related
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