Inspección de piezas 3D: revisión de la literatura

3D parts inspection: literature review

En este artículo se presenta una revisión sobre los sistemas de inspección presentados en la literatura, entre 2000 y 2006, que emplean mediciones de rango como fuente de información para realizar el control de calidad sobre diferentes objetos o productos. Los sistemas de inspección citados se clasificaron de acuerdo a las técnicas empleadas en la etapa de adquisición. Se describen las aplicaciones específicas de inspección consideradas en los trabajos citados, así como las características más relevantes de los sistemas desarrollados. A partir de dichas características se identifican las tendencias que se presentan en tales desarrollos, como son: la búsqueda de mayor flexibilidad, basadas en el uso de modelos CAD; y el uso preferente de sistemas de triangulación activa, en especial con proyección de luz estructurada en plano de luz y franjas, en vez de los sistemas pasivos. Finalmente, se plantea el problema de la inspección de piezas deformables, el cual representa un tema abierto a considerar para el desarrollo de futuros sistemas de inspección, y se discuten los trabajos más relevantes relacionados con este tema.

Introducción

La necesidad de lograr una mejor calidad en los productos manufacturados hace que la inspección ocupe un lugar de gran importancia dentro de los procesos de fabricación industriales. De forma general, la inspección se puede definir como el proceso mediante el cual se determina si una pieza o producto se desvía de un conjunto de especificaciones dadas (Newman y Jain, 1995). Usualmente estas especificaciones, también llamadas tolerancias, vienen representadas como un conjunto de valores de ciertas características de las piezas, así como las desviaciones aceptables respecto a dichos  valores (Prieto, 1999). En su forma más simple, la tarea de inspección es realizada por un operador humano sobre un conjunto de muestras tomadas del lote completo de piezas a revisar. Este método presenta grandes inconvenientes. Por una parte, no se realiza la inspección sobre la totalidad de las piezas, y por otra, existe una apreciación subjetiva, por parte del operador, al evaluar determinadas  características  (Mital et al., 1998). Para superar estas deficiencias se han propuesto sistemas automatizados de inspección, algunos de los cuales ya han sido aplicados a diferentes procesos de fabricación industriales como en (Fernández et al., 2001), donde se presentó un sistema de inspección para sensores de bolsas de seguridad para automóviles.

Debido a la gran precisión obtenida en las mediciones realizadas, uno de los sistemas más ampliamente utilizado en la industria de manufactura de partes es aquel que emplea las máquinas de medición por coordenadas (MMC) (Suh et al., 2002). Estos sistemas proporcionan mediciones tridimensionales de la posición de la punta de contacto (también se han desarrollado sistemas MMC con sensores ópticos (García et al., 1999) sobre diferentes puntos de la superficie de la pieza a inspeccionar.