Sistema de Visión 3D para inserción automática de panel de instrumentos en una carrocería de automóvil

Abstract

[ES] Computer vision offers solutions to help quality and process control in the industry in general and in automotive sector in particular. Currently, the automotive sector wants to optimize its processes, in order to be more productive. The objective of this project is, within an automobile production line, by using artificial vision, to reduce cycle time of a task and save resources improving the performance of this task. To do this, cameras will be used to help us to recognize 3D points on a car dashboard, in order to insert and screw it into a body. To do this project, apart from programming and working with computer vision, it will be mandatory to use robots, which will have to be programmed, and also it will be required to increase working capacity of a PLC to manage everything related with the project. The system will work in the pick up of the dashboard and its insertion into the car body. To do this, we will have different 'actors' in the process, starting with a PLC that will decide in each moment what the system should do, a computer where we will find the 3D vision software, which will indicate us in each moment the positions of the 'objects' (dashboard, body) within the system, to be able to locate them and work according to it, and finishing with robots, who will be in charge of carrying out the task, working with the information they have received from the different 'actors' throughout the work cycle. The system will be able to interpret the orders of the PLC, capture the images of the objects of the system, perform the necessary calculations for the correct fulfillment of the objective, returning this information to the PLC to transfer it to the robots. The robots will take care of the tasks of picking up the dashboard, coming from a conveyor and the screwing of the dashboard in the body.

[EN] La visión artificial ofrece soluciones para ayudar al control de calidad y de procesos a la industria en general y al sector automovilístico en particular. Actualmente, el sector automovilístico pretende optimizar sus procesos, con la finalidad de ser más productivos. El objetivo de este trabajo es, dentro de una cadena de producción de automóviles, usando visión artificial, reducir el tiempo de ciclo de una tarea y ahorrar personal para el desempeño de la misma. Para ello, se usarán cámaras que nos ayudarán a reconocer puntos 3D en un salpicadero de coche, con el fin de insertarlo y atornillarlo dentro de una carrocería. Para la realización del proyecto, aparte de realizar programación y trabajo con visión artificial, será necesario utilizar también robots, los cuales habrá que programar, y aumentar la capacidad de trabajo de un PLC para que gestione todo lo relacionado con el proyecto. El sistema va a intervenir de manera decisiva en la recogida del panel de instrumentos (conocido como salpicadero) y en su posterior inserción dentro de la carrocería del automóvil. Para ello va a contar con diferentes ‘actores’ dentro del proceso, comenzando por un autómata que decidirá en cada momento lo que debe realizar el sistema, un computador donde se encontrará el software de visión 3D, el cual nos va a indicar en cada momento las posiciones de los ‘objetos’ (salpicadero, carrocería) dentro del sistema, para poder localizarlos y trabajar acorde a ello, y acabando por unos robots, que serán los encargados de llevar a cabo la tarea, trabajando con la información que han recibido de los diferentes ‘actores’ durante todo el ciclo de trabajo. El sistema será capaz de interpretar las órdenes del autómata, capturar las imágenes de los objetos del sistema, realizar los cálculos necesarios para el correcto cumplimiento del objetivo, devolviendo esa información al autómata para que la traspase a los robots. Los robots se encargarán de las labores de recogida del salpicadero, proveniente de un transporte y del atornillado del salpicadero en la carrocería.

[CA] La visió artificial ofereix solucions per a ajudar al control de qualitat i de processos a la indústria en general i al sector automobilístic en particular. Actualment, el sector automobilístic vol optimitzar els seus processos, amb la finalitat de ser més productius. L'objectiu d'aquest treball és, dins d'una cadena de producció d'automòbils, usant visió artificial, reduir el temps de cicle d'una feina i estalviar recursos per al desenvolupament de la feina. Per fer el treball, utilitzaren càmeres que ens ajudaran a reconéixer punts 3D en un quadre de comandament d'un cotxe, amb la finalitat d'inserir i caragolar dins d'una carrosseria. Per al desenvolupament d'aquest projecte, a banda de programació i treball amb visió artificial, haurem d'utilitzar robots, els quals haurem de programar, així com ampliar la capacitat de treball d'un PLC perquè gestione tot el relacionat amb el projecte. El sistema intervindrà decisivament en la recollida del quadre de comandament i en la seua posterior inserció en la carrosseria de l’automòbil. Comptem amb diferents 'actors' dins del procés, començant per un autòmat que decidirà en cada moment el que ha de realitzar el sistema, una computadora a on trobarem el software de visió 3D, el qual ens indicarà en cada moment les posiciones dels objectes dins del sistema, per a poder localitzar-los, i acabant per uns robots, que seran els encarregats de fer la feina, treballant amb la informació que han rebut dels diferents 'actors' en tot el cicle de treball. El sistema interpretarà les ordres del autòmat, capturant les imatges dels objectes del sistema, realitzar els càlculs necessaris per al correcte compliment de l’objectiu, retornant aquesta informació al autòmat perquè l'envie als robots. Els robots s'encarregaran de la feina de recollida del quadre de comandament, que arribara mitjançant un transport i de caragolar en la carrosseria.