ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CLASIFICADOR DE PRODUCTOS MEDIANTE VISIÓN ARTIFICIAL

PROYECTO DE CONTROL CON MICROPROCESADORES

Dávalos Romero Daniel Alejandro

Espinoza Diego

Lema Danny

LLumiquinga Patricio

Millán Javier

Quito, Junio 2010

PRESENTACIÓN

La necesidad de aumentar la eficiencia, en el transporte de productos, y su

distribución, hizo necesaria la creación de un sistema automático como la banda

transportadora.

Es muy aplicada en las industrias, sobretodo, en las que sus productos necesitan

ensamblarse, como por ejemplo, la automovilística.

Desde la aparición de las cámaras digitales, empezó el uso de la visión artificial, el

cual, en la actualidad tiene muchas aplicaciones.

Desde usos industriales para identificar objetos o fallas en los productos, hasta para

tomar fotos de las placas de automóviles que comenten alguna infracción.

CAPITULO 1.

INTRODUCCIÓN

1.1. ESTUDIO DE BANDAS TRANSPORTADORAS

QUE ES UNA BANDA TRANSPORTADORA

Una banda transportadora es un sistema de transporte continuo formado

básicamente por una banda continua que se mueve entre dos tambores o rodillos

que son accionados mediante un motor eléctrico.

Mediante la fricción de uno de los tambores la banda es movida, y a su vez este

tambor es accionado por un motor, el otro tambor gira libremente, sin ningún tipo de

accionamiento, y su función es servir de retorno a la banda. Además entre tambor y

tambor existen rodillos para evitar que la banda por su peso pierda firmeza.

Las primeras cintas transportadoras que se conocieron fueron empleadas para el

transporte de carbón y materiales de la industria minera. El transporte de material

mediante cintas transportadoras, data de aproximadamente el año 1795. La mayoría

de estas tempranas instalaciones se realizaban sobre terrenos relativamente plano,

así como en cortas distancias.

APLICACIONES

Las bandas transportadoras se utilizan principalmente para transportar materiales

granulados, agrícolas e industriales, tales como cereales, carbón, minerales,

etcétera, aunque también se pueden usar para transportar personas en recintos

cerrados (por ejemplo, en grandes hospitales y ciudades sanitarias).

Existe una amplia variedad de bandas transportadoras, y se diferencian por su

modo de funcionamiento, medio y dirección de transporte, incluyendo

transportadores de tornillo, los sistemas de suelo móvil, que usan planchas

oscilantes para mover la carga, y transportadores de rodillos, que usan una serie de

rodillos móviles para transportar cajas o palés.

En la industria las bandas transportadoras son utilizadas como componentes en la

distribución y almacenaje automatizados. Combinados con equipos informatizados

de manejo de PLCs , permiten una distribución minorista, mayorista y manufacturera

más eficiente, permitiendo ahorrar mano de obra y transportar rápidamente grandes

volúmenes en los procesos, lo que ahorra costes a las empresas que envía o reciben

grandes cantidades, reduciendo además el espacio de almacenaje necesario.

VENTAJAS

Las ventajas que tiene la cinta transportadora son:

Permiten el transporte de materiales a gran distancia

Se adaptan al terreno

Tienen una gran capacidad de transporte

Permiten transportar un variedad grande de materiales

Es posible la carga y la descarga en cualquier punto del trazado

Se puede desplazar

No altera el producto transportado

1.2. MANEJO DE MANDOS NEUMÁTICOS

ELECTROVÁLVULAS

Una electroválvula es un dispositivo diseñado para controlar el flujo de un fluido a

través de un conducto como puede ser una tubería. Una electroválvula tiene dos

partes fundamentales: el solenoide y la válvula. El solenoide convierte energía

eléctrica en energía mecánica para actuar la válvula.

Existen varios tipos de electroválvulas. En algunas electroválvulas el solenoide actúa

directamente sobre la válvula proporcionando toda la energía necesaria para su

movimiento. Es normal que la válvula se mantenga cerrada por la acción de un

muelle y que el solenoide la abra venciendo la fuerza del muelle. Esto quiere decir

que el solenoide debe estar activado y consumiendo energía mientras la válvula

deba estar abierta.

También es posible obtener electroválvulas biestables que usan un solenoide para

abrir la válvula y otro para cerrar o bien un solo solenoide que abre con un impulso y

cierra con el siguiente.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Solenoid_Valve.png

Las electroválvulas pueden ser cerradas en reposo o normalmente cerradas lo cual

quiere decir que cuando falla la alimentación eléctrica quedan cerradas o bien

pueden ser del tipo abiertas en reposo o normalmente abiertas que quedan abiertas

cuando no hay alimentación.

A- Entrada

B- Diafragma

C- Cámara de presión

D- Conducto de vaciado de presión

E- Solenoide

F- Salida

MANDO DE ELECTROVÁLVULAS

ELECTROVÁLVULAS DESACTIVADAS.

ACTIVACIÓN DE SALIDA DEL VÁSTAGO.

ACCIONAMIENTO DE ENTRADA DEL VÁSTAGO.

1.3. CONTROL DE MOTORES PASO A PASO

Los motores paso a paso se caracterizan porque en ellos podemos regular su

velocidad y la dirección de giro dependiendo de la aplicación que le demos, como

en los convencionales pero con la diferencia de que los podemos dejar en una

posición fija y se puede hacer un giro del número de grados o de vueltas que

deseemos. Estos tipos de motores son utilizados en aplicaciones de precisión.

El estator está hecho con varias bobinas y el rotor consta de un imán permanente

con un número de polos que depende del ángulo de cada paso. El número de pasos

por vuelta de estos motores suele ser de 200, 96, 48 o 24. El giro del motor se hace

conectando secuencialmente las bobinas y atrayendo hacia ellas al rotor.

FUNCIONAMIENTO CON DOS BOBINAS

Los motores paso a paso bipolares generalmente vienen en presentaciones de

cinco y seis cables dos bobinas necesitan alimentación de potencia de polaridad

positiva y negativa. El flujo en el estator de un motor de este tipo, figura 1, se invierte

cuando se invierte, también, la corriente por el embobinado. El circuito de potencia

que alimenta las bobinas debe estar compuesto por un puente de interruptores que

permiten aplicar las dos polaridades. En el caso expuesto se utiliza un puente

compuesto por cuatro transistores. La misma figura también indica la secuencia que

debe aplicar el controlador electrónico para tener tres tipos de operación del motor:

operación normal de 4 pasos, operación en 8 pasos y operación de 4 pasos en forma

continua.

PASO TERMINALES

A B C D

1 +V -V +V -V

2 +V -V -V +V

3 -V +V -V +V

4 -V +V +V -V

FUNCIONAMIENTO CON 4 BOBINAS

Esta clase de motores tiene dos bobinas en cada uno de los estatores. El flujo se

invierte por medio de la energización de una de las bobinas con una fuente de una

sola polaridad. EL circuito que maneja este tipo de motor paso a paso es más simple

y utiliza menos transistores o interruptores.

1.4. COMUNICACIÓN SERIAL ENTRE AL ATMEGA 16 Y UNA PC

MEDIANTE LABVIEW

La comunicación serial entre el microcontrolador y el labVIEW se da mediante los

módulos USART y VISA respectivamente. En el microcontrolador, se configura el

modulo USART para tener una comunicación serial asincrónica de 9600 bauds, sin

paridad, con 8 bits de datos y un bit de parada. Esto se lo hace, mediante la

configuración del los registros UCSRA, USCRB, USCRC, UBRRL y UBRRH.

En labVIEW, deben configurar de igual manera la comunicación serial, y elegir el

puerto al cual está conectado el microcontrolador. Esto se hace mediante el toolkit

VISA:

1.5. PRINCIPIOS DE VISION ARTIFICIAL

Visión por Computadora

Se puede definir como la ciencia y la tecnología de las máquinas que pueden

“ver”.

Estudia y describe los sistemas de visión artificial que se implementan en SW

y HW.

La interacción y el intercambio entre la visión biológica y la visión por

computadora han sido muy fructíferos para los dos campos.

La visión por computadora está relacionada con la teoría y tecnología para

desarrollar sistemas artificiales que contienen información de imágenes.

Los datos de imágenes, pueden tomar diferentes formas:

Secuencias de video,

Vistas de múltiples cámaras, o

Datos multi-dimensionales de un scanner médico.

VC como Disciplina Tecnológica

Aplica la teoría y modelos a la construcción de sistemas de visión artificial

para:

Control de procesos (robots industriales o vehículos autónomos).

Detección de eventos (vigilancia visual)

Organización de información (Indexación de bases de datos de imágenes y

secuencias de imágenes),

Modelación de objetos o entornos (Inspección industrial, análisis de imágenes

médicas o modelación topográfica),

Interacción (Como dispositivo de entrada para interacción humano-

computador).

Subdominios de la Visión por Computadora

Reconstrucción de escenas

Detección de Eventos

Localización

Reconocimiento de Objetos

Aprendizaje

Indexado

Ego-motiony

Restauración de imágenes.

La visión industrial o visión artificial aplicada a la industrial abarca la informática, la

óptica, la ingeniería mecánica y la automatización industrial. A diferencia de la visión

artificial académica, que se centra principalmente en máquinas basadas en el

procesamiento de imágenes, las aplicaciones de visión artificial industrial integran

sistemas de captura de imágenes digitales, dispositivos de entrada/salida y redes de

ordenador para el control de equipos destinados a la fabricación tales como brazos

robóticos. Los sistemas de visión artificial se destinan a realizar inspecciones

visuales que requieren alta velocidad, gran aumento, funcionamiento las 24 horas

del día o la respetabilidad de las medidas.

El objetivo de un sistema de inspección por visión artificial suele ser comprobar la

conformidad de una pieza con ciertos requisitos, tales como las dimensiones,

números de serie, la presencia de componentes, etc.

Aplicaciones de la visión por computador

Con el incremento de potencia de los microprocesadores, las aplicaciones que

pueden resolverse con éxito utilizando sistemas de visión estan creciendo

rápidamente. Una aplicación puede exigir una o más funciones de procesamiento de

imágenes, que cuando se combinan crean una solución. La gama de detección es

muy amplia e incluye:

Forma o apariencia. Control de la conformidad.

Detección de defectos. Elementos discretos.

Detección de defectos. Tejidos o laminados.

Control por colores.

Medidas unidimensionales o bidimensionales.

Luz estructurada y otras técnicas de triangulación.

Técnicas tridimensionales.

Reconocimiento de caracteres.

Reconocimiento de piezas o componentes del producto.

Guiado predeterminado.

Guiado continúo.

Componentes de un sistema de visión artificial

Un moderno sistema de visión industrial consta de:

Un sistema de iluminación.

Una buena iluminación es especialmente importante para la toma de

imágenes de los productos en una línea rápida de producción, aunque

algunas aplicaciones pueden utilizar la luz ambiente.

La lente de la cámara.

La correcta selección de lentes es importante para alcanzar una solución

óptima.

Una o más cámaras para adquirir las imágenes.

Las cámaras pueden ser analógicas, pero el precio de las cámaras digitales

está disminuyendo, de modo que estas se están usando más a menudo.

Un dispositivo de interfaz para transferir las imágenes al ordenador.

Un procesador de imagen, ordenador o cámara inteligente.

Una opción es utilizar cámaras inteligentes que integran el procesamiento de

imágenes dentro de la propia cámara, evitando la necesidad de transferir

imágenes a un ordenador externo. La velocidad de proceso de estas cámaras

es inferior a la de un ordenador y existen aplicaciones en las que estas no son

adecuadas.

Una interfaz para notificar el resultado del análisis a un operador.

Se puede notificar de este resultado mediante una señal electrónica que opera

un mecanismo de rechazo.

La imagen de entrada -una matriz bidimensional de niveles energéticos (por ejemplo,

luz)- se divide en elementos de imagen, conocidos como píxeles. Estos forman filas y

columnas que abarcan toda la zona de la imagen y representan los niveles de gris en

una imagen monocromática o la codificación de color en una imagen en color. Un

píxel no puede ser subdividido en regiones de menor nivel de gris o color. Este

proceso es un tipo de digitalización espacial. Para cada píxel, la información del nivel

de energía también debe ser digitalizada, es decir, los niveles analógicos (variable

continua) producidos por la cámara deben ser representados por un número finito de

pasos. En muchas aplicaciones es suficiente digitalizar una imagen monocroma con

8 bits por píxel, lo que equivale a 256 pasos, para representar el nivel de gris de cada

píxel. En aplicaciones más exigentes puede ser necesario digitalizar a 14 bits (o

16384 niveles). Las imágenes en color son más complejas y pueden ser

representados en diferentes formatos. La imágenes en color normalmente contienen

tres veces más información que una imagen monocromática.

Algunos sistemas de visión no utilizan una cámara matricial, en su lugar se usa una

cámara lineal que produce una sola línea o fila de píxeles. La imagen bidimensional

se genera a medida que el objeto pasa bajo la cámara lineal, aprovechando su

movimiento, normalmente generado por una cinta transportadora. Uniendo las

distintas filas de píxeles obtenidas a diferentes intervalos de paso, se obtiene una

imagen bidimensional.

Aplicaciones de la visión artificial en la industria

Aplicaciones de visión artificial

Alimentación

Control de calidad del cierre de latas.

Versatilidad en la línea de producción

Fabricación de salchichas

Automoción

Control de calidad de piezas

Guiado de robots

Ruedas

Electrónica

Identificación de componentes

Montaje de interruptores

Control de calidad final

Inspección de píxeles en pantallas LCD

Industria farmacéutica

Dosificación de medicamentos personalizada

Guiado de robots y trazabilidad

Control de envasado de blíster.

Control de presencia

Justificación de la inversión en visión artificial

Hay muchas justificaciones para la utilización de la visión artificial:

Costes de los materiales

En la mayoría de las aplicaciones, evitar la producción de piezas defectuosas

mediante el uso de un sistema de visión industrial tendrá un período de amortización

muy corto. Para evitar que se fabriquen piezas defectuosas, el sistema de inspección

automática, ya sea muestreando el 100% en la línea de producción o bien usado

fuera de línea tomando muestras, debe formar parte del control estadístico de

procesos (SPC) del sistema productivo. Esto significa que el sistema indica cuando

un parámetro de control deriva hacia el límite de tolerancia, o es simplemente

demasiado errático. El sistema de visión puede tomar medidas correctivas antes de

que el límite sea superado.

Costes de la mano de obra

La reducción de la mano de obra es también un importante ahorro de costes, ya que

muchas de las tareas realizadas por la visión industrial pueden sustituir a personas

directamente. Además, deben ser considerados los ahorros en selección de

personal, prestaciones sociales y los aumentos salariales anuales.

Costes de la calidad

La creciente conciencia del costo de la calidad a través de las normas IS09001,

significa que el uso de la visión artificial puede ofrecer un estándar más objetivo,

fiable y consistente en la inspección de productos.

El ahorro en la optimización del uso de materiales, seguimiento de la calidad de los

proveedores y garantía de calidad de los productos acabados pueden llevar a

ahorros tanto tangibles como intangibles. El costo de los trabajos de reparación en

garantía se puede reducir y además se mejora la confianza de los clientes

consiguiendo pedidos recurrentes y una mayor cuota de mercado.

CAPITULO 2.

DISEÑO DE HARDWARE

2.1 DISEÑO DE BANDA TRANSPORTADORA

MATERIALES

- Trozos cuadrados de madera de nogal ( 4 cm x 4cm).

- 2 Latas de conservas

- 2 pedazos de lija

- 1 tornillo sin fin de 1m x 12mm de diámetro

- 5 tornillos con tuercas

- 1 sistemas de piñones

- 8 Tuercas

- 10 Rodelas

- Un pedazo de tela de 250 x 9 cm

PLANOS ESTRUCTURA DE MADERA

DIMENSIONES

Largo 116cm

Ancho 23,5 cm

Alto 20 cm

PLANOS DE LA BANDA Y RODILLOS

DIMENSIONES BANDA

Largo total de la banda 250cm

Ancho 9cm

DIMENSIONES RODILLO

Largo 11.5cm

Diámetro 8.5cm

CONSTRUCCIÓN

La estructura fue realizada mediante trozos largos de madera, en la cual se

realizo cortes con destajes para su correspondiente armado, la unión de las

maderas realizo mediante tornillos de dos pulgadas.

Los tambores o rodillos se realizaron mediante latas recicladas de conservas

a las cuales se las forro con pedazos de lija fina (360) para darle agarre a la

tela.

El sistema de piñones contiene un ruliman interior para darle un mejor

movimiento, su fijación a la latas se realizo mediante silicona fría.

Para los ejes de los rodillos utilizamos un tornillo sin fin y se lo fijo mediante

tuercas y rodelas, el centrado de los rodillos se realizo mediante rodelas y

tuercas.

2.2 DISEÑO DE LOS BLOQUES DE RECEPCIÓN DE OBJETOS

LISTA DE MATERIALES

1 Pliego de cartón

6 Barras de silicona

DIMENSIONES

Largo 52 cm

Ancho 21.5 cm

Alto 10cm

CONSTRUCCIÓN

Se corto las tiras de cartón de acuerdo a las dimensiones del diseño y se

procedio a unirlas mediante silicona caliente.

2.3 DISEÑO DE CIRCUITOS DE CONTROL Y ACONDICIONADOR

DE SENSORES

CIRCUITO DE CONTROL

MATERIALES

- 4 TIP 122

- 4 resistencias de 330Ω

- 4 diodos 4007

FUNCIONAMIENTO

Las terminales del micro van conectadas a las resistencias las mismas que

están conectadas a la base del TIP.

El micro enviará una secuencia de pulso los mismos que al ser uno lógico

permitirán conmutar al TIP y polarizar la correspondiente bobina del motor a

pasos.

ACONDICIONADOR DE SENSORES

MATERIALES

1 sensores infrarrojos

2 resistencias de 330Ω

2 resistencias de 10kΩ

1 diodo led

1 transistor NPN 3904

FUNCIONAMIENTO

El emisor debe estar polarizado y la corriente que le llega limitada mediante

una resistencia de 330Ω.

Al encontrarse el emisor a la misma altura del receptor este incide

directamente sus ondas infrarrojas sobre el receptor, cuando sucede esto el

receptor actúa como un interruptor cerrado permitiendo la conmutación del

transistor, teniendo para la terminal del micro un cero lógico.

Cuando se interrumpe el haz infrarrojo el receptor actúa como interruptor

abierto provocando que el transistor no conduzca, cambiando el estado lógico

que le llega a la terminal del micro.

El flanco de subida que se genera activa una interrupción en el programa del

micro con lo cual se activa el funcionamiento del motor.

CAPITULO 3.

DISEÑO DEL SOFTWARE

3.1. Diseño del software para el microcontrolador ATMEGA 16

El paquete computacional que nos ayudará a la creación del software para controlar

el movimiento de la banda, mediante el motor a pasos, y llevar la cuenta de los

objetos clasificados, será BASCOM AVR 1.11.9.8.

Como el lenguaje de este compilador es BASIC, nos permite crear programas más

complejos con mayor facilidad.

Es por esto que para nuestro proyecto, se trato de cubrir todos los casos posibles,

que se pueden presentar cuando nuestro modulo este funcionando.

El microcontrolador estará conectado al computador mediante comunicación serial

asincrónica, y el usuario podrá ver el estado del sistema, a través de una interfaz

gráfica creada en labVIEW.

Como condición de seguridad, vamos a hacer que los contadores se borren solo si el

usuario da una orden desde el computador. Esto se hace debido a que estos

contadores están respaldados en la memoria EEPROM del microcontrolador, y este

proceso de borrado no puede caer en un lazo infinito, porque esto arruinaría a la

memoria.

Además, otra consideración que se tomó, para el control de los mandos neumáticos,

es que, la bobina de encendido no puede accionarse al mismo tiempo que la de

apagado, debido a que el pistón se inmovilizaría.

Aquí se presenta el diagrama de flujo de nuestro programa de control.

Inicio

Hay objeto

Borrar contadores

Encerar todo

Si

No

SiNo

Enciender banda

Objeto reconocido

Objeto basura

No

No

Enviar datos

Apagar banda

Incrementar contador de elementos

basura

Enviar datos

Inicio

Ajustar número de

pasos

Si

Apagar pistones

Apagar banda

Activar el respectivo

pistón

Incrementar los

contadores

Enviar datos

Inicio

Como pueden ver, al inicio de la ejecución del programa, se apagan los mandos,

debido a que no se sabe en qué estado se encuentran al iniciar el proceso. Otro

aspecto importante es que los contadores pueden encerarse solo si el sistema no ha

detectado algún objeto en la banda.

Al momento de detectar un objeto, la banda se enciende y se queda en un lazo

infinito, y la única manera de la que puede salir es, si es que ha recibido el dato del

computador dando a entender al microcontrolador, cual objeto se reconoció, o si

ocurre la detección de un objeto al final de la banda. En este caso, quiere decir que

el computador no reconoció el objeto que paso por la cámara, y por tanto es un

elemento “basura”. Se actualiza los contadores y se envía al computador.

Si el computador si reconoció el objeto que pasó por la cámara, envía un dato al

microcontrolador, y dependiendo de este, se ajusta el número de pasos que debe dar

la banda, para situar al objeto en frente del pistón correspondiente.

Se detiene la banda, se activa el pistón y se lo desactiva, se actualiza los contadores

y se los envía al computador. Y de nuevo se regresa al inicio del programa.

3.2. Diseño del software para la interfaz en LabVIEW:

Se implementaron dos programas (VI) en total para este proyecto, a continuación su

descripción:

VI Grabación de patrones:

Este VI es el encargado de grabar los respectivos patrones de las figuras a clasificar.

Para lo cual se utilizó el módulo de Vision and Motion de LabVIEW.

Las imágenes son guardadas en el disco duro de la computadora, para luego ser

utilizadas por el VI principal.

VI Principal:

Este VI es el encargado de realizar varios controles, como se muestra en el diagrama

de flujo mostrado.

También se muestra el correspondiente panel frontal, donde se visualizan los

patrones, la imagen en tiempo real, los contadores para cada patrón clasificado y

para casos basura, junto con el comando para resetear los mismos.

4. ENSAMBLADO Y PRUEBAS

Se procede al ensamblado tanto de la banda como de los circuitos de control y

fuerza:

El ensamblado de la banda se encuentra explicado en el diseño de la misma, al

momento de las pruebas el principal inconveniente que surgió fue el descentramiento

de la misma, es decir tendía a irse a uno u otro lado por lo cual sacaba de foco a los

objetos y la cámara no los reconocía, para solucionar este inconveniente se recurrió

a enderezar la estructura lo mejor que se pudo.

El circuito de control de lo realiza en un protoboard para de cierta manera tener

facilidad de cambio en caso de que algo hubiera fallado. Como se pudo observar el

circuito de control cuenta con varias etapas, el microcontrolador en sí que realiza el

procesamiento de los datos, los transistores de potencia los cuales permiten mover el

motor a pasos, y los relés de 5v aislados del microcontrolador por medio de 4

transistores de señal como se muestra en la foto.

Al momento del ensamblaje se tuvieron ciertos problemas, sobre todo con cables que

se soltaban al momento de las pruebas.

El circuito neumático se lo realizó en el laboratorio de Control Industrial puesto que

ahí se contaba con los pistones neumáticos y las electroválvulas necesarias para

moverlos, las mangueras se las conectaron de la siguiente forma:

Su forma de funcionamiento se lo explica en capítulos anteriores, su función es la de

expulsar los objetos de la banda transportadora de tal manera que estos caen en sus

respectivos compartimientos clasificándolos.

Los sensores y la cámara son los elementos que de cierta forma más problemas nos

dieron, los primeros son sensores infrarrojos, por lo cual su tratamiento y

acondicionamiento es algo especial ya que el receptor no solo recibe señal del

emisor sino también de fuentes alternas de este tipo de radiación como por ejemplo

la luz solar por lo cual fue necesario el aislamiento de los mismo cubriéndolos con

algo negro de tal manera que se cree un ambiente oscuro alrededor de esto y evitar

la filtración de luz solar; la cámara por otra parte daba problemas en el

reconocimiento de la imagen, esto porque la resolución de la misma es baja y se le

estaba exigiendo que trabaje fuera de su rango por lo cual se volvía muy lenta, este

problema fue solucionado bajando por software la resolución.

Las primeras pruebas realizadas con comunicación serial fueron exitosas, sin

embargo a medida que se aumentaban sistemas de potencia con sus respectivas

fuentes esta comenzaba a fallar, esto debido a los picos que se pueden estar dando

en la activación de los sistemas, para de cierta forma solucionar esto se recurrió al

uso de filtros tanto de voltaje como corriente, sin embargo otra cosa que se pudo

haber implementado es el crear una carcasa para realizar la comunicación esto

porque es posible que a más de estos picos en las líneas de alimentación se pudo

haber tenido interferencia electromagnética (ruido) debido a la instalación misma del

laboratorio.

Finalmente una de las últimas pruebas que se hizo es ya con el sistema en

movimiento cosa que hizo notar las diferentes fallas señaladas anteriormente, pero

sobre todo se tuvo que calibrar la cantidad de pasos que debía dar el motor para así

lograr que se posicionen el pistón con el objeto, proceso que en sí resultaba largo

porque dependía no solo de los pasos sino también de la posición de la cámara y

del punto en el cual se manda el dato. Sin embargo luego de varios intentos se pudo

calibrar estos parámetros logrando así clasificar el primer objeto

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- Del proyecto que se realizó se pudieron observar claramente los problemas

que se generan por no tomar en cuenta las advertencias que se hacen para

interconectar un sistema de potencia con uno de control (por ejemplo filtros),

por lo cual se tuvieron varios problemas con el control de la banda

transportadora, ya que al activar las electrovalvulas a pesar de que se

activaban con reles entraba ruido tanto en la comunicación serial como en el

propio micorcontrolador, logrando así que se ejecuten acciones “basura”, una

de ellas era el reseteo continuo del micro. Para resolver de cierta forma esto

se coloco una inductancia en serie a la fuente de potencia, y un capacitor en

paralelo a la misma, logrando asi filtrar de cierta manera los picos tanto de

voltaje como de corriente que se generaban y que dañaban ek control

- La adquisición de datos por medio de la cámara depende en gran parte de la

resolución y calidad de la misma ya que para obtener un patrón claro la

cámara debe tomar una foto lo más detallada posible para así en la

comparación cometer la menor cantidad de errores, sin embargo esto es

relativo al proceso que se esta realizando por ejemplo, en una industria donde

se hagan productos en serie estos deben ser iguales por lo tanto en este caso

el patrón debe ser lo más definido posible porque no se puede permitir un

producto defectuoso, por otra parte si la forma que se tiene no es de suma

importancia se puede bajar la resolución de la cámara, caso contrario todos

los productos saldrán defectuosos. Esto último se pudo comprobar en el

proyecto ya que se tenía un patrón de “círculos” y para esto se escogió el

mejor de todos, sin embargo en la comparación con los demás estos eran

rechazados ya que muchos de ellos tenían bordes irregulares

- Se pudo comprobar que la conexión que tiene la mecánica con los diferentes

sistemas microprocesados es muy estrecha, ya que se puede implementar un

excelente software, pero si no se tienen medios mecánicos para ponerlo en

marcha la aplicación no sería de utilidad. Esto se comprobó en el ensamblaje

de la banda transportadora ya que fue realizada por el grupo y los problemas

que se presentaron fueron varios, por ejemplo: estructura inestable, mal

centrado de la banda, ejes flojos, vibración. Estos problemas, al ser un

modelo, no son de gran significado pero en proyectos a escala real esto

podría hacer colapsar un sistema.

- Es necesario el uso de todas las protecciones que se han visto en los

diferentes sistemas: control y potencia. Por ejemplo en el control es necesario

aislarlo contra una posible interferencia electromagnética o contra los picos de

corriente o voltaje que se generan debido a la conmutación de ciertos

elementos (relés o transistores), por lo cual el uso de filtros y protecciones

contra cortocircuitos (fusibles) se hacen presentes

- En caso de hacer de esto una aplicación práctica se deben tomar ciertos

aspectos en consideración: primero se debería cambiar el software que se

está usando para la comunicación y reconocimiento de imágenes ya que el

software actual, LABVIEW, constituye una licencia demasiado costosa para

muchas empresas del país por lo cual haría del sistema poco accesible,

segundo el sistema mecánico debe ser calibrado precisamente puesto que

una falla en la banda, o en la posición de las electroválvulas ocasionaría un

mal funcionamiento del sistema en general y tercero para que el sistema sea

fiable se requiere que sea totalmente automático y que funcione a tiempo real

por lo cual la implementación de sistemas adicionales es necesaria

- Se recomienda el aislamiento de los diferentes sensores del medio externo a

fin de que no se filtren señales que alteren el funcionamiento del sistema, por

ejemplo dentro del proyecto se pudo observar un mal funcionamiento de los

sensores infrarrojos lo cual es debido a la luz solar que llegaba al receptor,

confundiendo al sensor, para solucionar esto se colocaron pantallas de color

negro a fin de evitar la luz solar.

ANEXOS

PRESUPUESTO FINAL DEL PROYECTO.

ARTICULO Y ELEMENTOS PRECIO

MADERA $ 10

LIJA $ 1,20

10 TORNILLOS CON TUERCA $ 2

TELA TRATADA $ 2

TORNILLO SIN FIN 1m X 1/8" $ 4

8 TUERCAS $ 1,50

10 RODELAS $ 1

MAX232 $ 3,50

ATMEGA16 $ 6,50

8 RELES $ 5,44

4 TIP 122 $ 2,80

CRISTAL $ 0,30

10 TRANSISTORES 2N3904 $ 2,50

RESISTENCIAS $ 0,50

CONDENSADORES $ 1

2 SENSORES INFRARROJOS $ 2,20

12 LEDS $ 1,20

1 PLIEGO CARTULINA BLANCA $ 0,20

1 PLIEGO CARTULINA NEGRA $ 0,20

1 PLIEGO DE CARTON $ 0,30

6 BARRAS DE SILICONA $ 1,08

SILICONA FRIA $ 10

1 MOTOR A PASOS Y PINONES $ 12

CAMARA WEB $ 12

TOTAL $ 83

NOTA: El costo por integrante fue de aproximadamente $ 16,60.