Análise de viabilidade da utilização de ferramentas de visão computacional para calibração de trenas

Abstract

A metrologia é responsável pelo estudo dos aspectos que envolvem o uso e aplicação das medições, sendo uma área comum a todas as engenharias na busca pela qualidade e melhoria contínua dos processos e produtos. Com o avanço do desenvolvimento tecnológico de produtos, serviços e processos houve a redução da utilização de recursos e do tempo de fabricação, favorecendo o aumento da taxa de eficiência. Com isso, o termo indústria 4.0 passou a caracterizar a implementação de tecnologias como a internet das coisas, inteligência artificial e a capacidade de processamento dos dados. No setor industrial, engloba a automação e tecnologia da informação. Nesse cenário, a metrologia 4.0 traz a adaptação e implementação dessas tecnologias nos processos atuais garantindo a confiabilidade e qualidade dos dados oriundos de processos automatizados, além de permitir a tomada de decisão em tempo real e a integração dos resultados em processos convencionais. A calibração de um instrumento, consiste na determinação de valores e incertezas de medição de um instrumento com base em um padrão e com base nesses valores o resultado de medição é composto. Podendo o resultado ser influenciado pelas condições de realização do procedimento, repetibilidade, reprodutibilidade, instrumentos utilizados durante o processo, entre outros aspectos. Buscando aplicar as tecnologias atuais nos modelos tradicionais de calibração, é proposto a análise de viabilidade da utilização de ferramentas de visão computacional na calibração de trenas, para realizar a aquisição, processamento e extração dos resultados da comparação da trena com o instrumento padrão.O desenvolvimento deste trabalho possibilitou a análise dos diferentes equipamentos que podem ser utilizados para a aquisição de imagens, juntamente com os efeitos na qualidade da imagem. Seguida da análise dos resultados extraídos por meio do processamento das imagens com as ferramentas de visão computacional implementadas para este trabalho. Com isso, 17,9% dos traços da trena não tiveram a numeração identificada corretamente, enquanto na régua padrão foram 28,5%. Sendo possível evidenciar os efeitos adversos causados pelos equipamentos definidos durante a definição óptica. Assim como as limitações, seja dos equipamentos ou das ferramentas de visão computacional utilizadas no processamento da imagem. Desde modo, é possível a utilização de ferramentas de visão computacional com o desenvolvimento de condições estruturais para realização da calibração e o acompanhamento dos resultados extraídos.

Metrology is responsible for the study of aspects involving the use and application of measurements, being an area common to all engineering in the search for quality and continuous improvement of processes and products. With the advancement of technological development of products, services and processes, there was a reduction in the use of resources and manufacturing time, favoring an increase in the efficiency rate. With this, the term industry 4.0 came to characterize the implementation of technologies such as the internet of things, artificial intelligence and data processing capacity. In the industrial sector, it encompasses automation and information technology. In this scenario, metrology 4.0 brings the adaptation and implementation of these technologies into current processes, ensuring the reliability and quality of data from automated processes, in addition to allowing real-time decision making and the integration of results in conventional processes. The calibration of an instrument consists of the determination of values and measurement uncertainties of an instrument based on a standard and based on these values the measurement result is composed. The result may be influenced by the conditions of performance of the procedure, repeatability, reproducibility, instruments used during the process, among other aspects. Seeking to apply current technologies in traditional calibration models, it is proposed to analyze the feasibility of using computer vision tools in the calibration of measuring tapes, to carry out the acquisition, processing and extraction of the results of the comparison of the measuring tape with the standard instrument. This work made it possible to analyze the different equipment that can be used for image acquisition, together with the effects on image quality. Followed by the analysis of the results extracted by processing the images with the computer vision tools implemented for this work. As a result, 17.9% of the lines on the measuring tape were not numbered correctly, while on the standard ruler there were 28.5%. It is also possible to highlight the adverse effects caused by the equipment defined during the optical definition. As well as the limitations, whether of the equipment or computer vision tools used in image processing. In this way, it is possible to use computer vision tools with the development of structural conditions to carry out the calibration and with the monitoring of the extracted results.