Sistema de inspección automatizada de calidad de soldadura y descarte de componentes mediante IA y visión artificial

La inspección de calidad se lleva a cabo en un puesto de inspección post-soldadura, adaptado según el tipo de componente y línea de producción. Para los termopares, se implementan dos tipos de inspección en dos líneas de producción diferentes, mientras que para los grupos magnéticos se emplea un único tipo de inspección, siempre evaluando la calidad de la soldadura.
El diseño del sistema de visión artificial se personaliza según las características de la pieza y el proceso. Se seleccionan las cámaras y lentes adecuadas para capturar una zona muy pequeña, típicamente de 2-4 mm, en función del mecanismo de manipulación de las piezas. En ciertos casos, se utilizan hasta tres cámaras para obtener una imagen completa de la soldadura con la pieza en estático, o una sola cámara que captura cinco imágenes con un mecanismo que mueve la pieza. Además, la iluminación juega un papel crucial para obtener imágenes de alta calidad, especialmente en materiales metálicos que pueden generar reflejos indeseados. Por ello, se opta por luz LED difusa, proporcionada a través de un domo, para minimizar brillos y asegurar una captura de imagen óptima.
Para la detección de defectos, se entrenan algoritmos de Deep Learning utilizando un conjunto de aproximadamente 1.000 imágenes de defectos reales etiquetadas, capturadas previamente con el sistema de visión. Los algoritmos son capaces de identificar fallos en la soldadura, como faltas de fusión y porosidad, y características geométricas no conformes.
El software desarrollado integra todo el proceso: desde la captura de imágenes hasta el análisis mediante el algoritmo de detección de defectos, pasando por una plataforma de visualización de datos. Además, se asegura una comunicación constante con los autómatas y PLCs de la línea de producción, permitiendo el descarte automático de piezas defectuosas.
Los primeros desarrollos del sistema se implementaron en diferentes proyectos y se han replicado en varias líneas de producción, manteniendo el mismo sistema de inspección en la planta de Ordizia, así como en las de Brasil y China. Actualmente, existen 21 sistemas de inspección operando con éxito en estas plantas.