Estudo de caso de inspeção visual: Inspeção de defeitos estéticos em rolamentos automóveis

Os rolamentos são componentes cruciais na indústria automóvel, e a sua qualidade impacta diretamente a segurança e o desempenho dos veículos. Por isso, a inspeção de defeitos estéticos em rolamentos é de importância primordial. Os métodos de inspeção tradicionais baseiam-se, em grande parte, na inspeção visual manual, mas este método não só é ineficiente como também suscetível a fatores humanos, podendo levar a deteções incorretas ou falhas. Com os avanços tecnológicos, a inspeção visual tem sido cada vez mais utilizada na deteção de defeitos estéticos em rolamentos automóveis.

I. Itens de inspeção:

1. Fissuras superficiais: As fissuras ou fissuras na superfície do rolamento podem ser causadas por fadiga do material, sobrecarga ou outros fatores.

2.º Desgaste superficial: O desgaste superficial é geralmente causado por fricção, abrasão ou outros materiais abrasivos, que podem fazer com que a superfície fique áspera ou perca a sua suavidade.

3. Amassados ​​​​superficiais: Os amassados ​​​​superficiais podem ser causados ​​por objetos estranhos, partículas ou maquinação inadequada, afetando a planicidade e a qualidade da superfície do rolamento.

4. Oxidação superficial: A oxidação superficial é geralmente causada pela exposição prolongada ao ar ou a produtos químicos, resultando numa camada de óxido ou corrosão na superfície.

5. Matéria estranha na superfície: A matéria estranha aderida à superfície do rolamento, como pó, limalha de metal, resíduos de tinta, etc., pode afetar o funcionamento normal e a vida útil do rolamento.

6. Deformação da superfície: A deformação anormal da superfície pode ser causada por problemas durante o processo de fabrico ou por fatores externos, afetando a geometria e o desempenho do rolamento.

II. Processo de Inspeção:

1. Aquisição de dados: Adquirir uma grande quantidade de dados de imagem de rolamentos automóveis normais e defeituosos.

2.º Processamento de dados: Pré-processar as imagens, realizando atividades como a redução de ruído e o melhoramento de contraste.

3.º Extração de Características: Extrair características dos rolamentos automóveis, como a textura, a forma e a cor, utilizando algoritmos.

4.º Teste do modelo: Valide os dados de teste e avalie o desempenho e a precisão do modelo.

5. Aplicação específica: Implementar o modelo treinado num ambiente de inspeção real para detetar defeitos superficiais em rolamentos automóveis em tempo real.

III. Desafios da Inspeção:

1. Diversidade de Produtos: A morfologia e a localização dos defeitos nos rolamentos automóveis são diversas, exigindo que o modelo tenha uma forte capacidade de generalização.

2. Condições de iluminação: Condições de iluminação instáveis ​​na oficina podem afetar a qualidade da imagem e aumentar a dificuldade de inspeção.

3.º Rotulagem de dados: A obtenção de uma grande quantidade de dados rotulados precisos é crucial para treinar um modelo eficaz, mas o custo de aquisição destes dados é elevado.

4.º Desempenho em tempo real: A inspeção dos rolamentos necessita de ser realizada em tempo real na linha de produção, exigindo uma elevada velocidade e precisão.

IV. Como detetar: ​​As câmaras de alta definição captam imagens dos rolamentos, que são depois analisadas e processadas utilizando algoritmos de processamento de imagem para detetar automaticamente defeitos na superfície do rolamento. Este método não só melhora significativamente a eficiência da inspeção, como também reduz o erro humano, aumentando a precisão e a fiabilidade.

Em aplicações práticas, os sistemas de inspeção visual podem observar a superfície do rolamento a partir de múltiplos ângulos e escalas para detetar defeitos como fissuras, amolgadelas e impurezas. Assim que um defeito é detetado, o sistema emite um alarme de imediato, alertando os operadores para que tomem as medidas adequadas. Simultaneamente, o sistema pode classificar e analisar estatisticamente os defeitos automaticamente, fornecendo um sólido suporte de dados para o controlo e melhoria da qualidade durante a produção.

V. Vantagens da Inspeção Visual:

Automação: A tecnologia de inspeção por visão permite a deteção automática de defeitos na superfície dos rolamentos, melhorando o nível de automação e a eficiência da linha de produção.

Inteligência: A combinação de big data e tecnologias de computação em nuvem permite a otimização inteligente do processo de produção, melhorando a eficiência e a qualidade da produção.

Alta eficiência: O sistema pode fornecer resultados de deteção precisos de forma rápida e em tempo real.

Precisão: O processo de deteção é totalmente automatizado, objetivo e sem contacto, garantindo uma precisão extremamente elevada.