Sistema de inspeção automática de adesivo em para-brisas veicular com uso de visão computacional

Abstract

Resumo: Os adesivos à base de poliuretano são aplicados por sistemas com controle automático, visando garantir a repetibilidade dos processos de aplicação de adesivos nos para-brisas dos veículos produzidos no Brasil. Bolhas de ar no interior do sistema de bombeamento ou entupimentos podem levar a uma interrupção momentânea na aplicação do cordão de adesivo, que nem sempre pode ser detectada pelos sensores do sistema de aplicação, causando um custo alto para a qualidade. Uma falha no cordão de adesivo pode permitir a entrada de água entre o para-brisa e a carroceria do veículo, que só pode ser detectada no teste de estanqueidade, quando o veículo estará completamente montado. E em alguns casos, mesmo o teste de estanqueidade não é capaz de detectar o problema, causando alto custo para reparo em garantia, transtornos aos clientes e prejuízos à empresa. Para detectar uma interrupção no cordão de adesivo logo após sua aplicação no para-brisas, antes que seja montado no veículo, um sistema de inspeção automática baseado em visão computacional é proposto, baseado em hardware de baixo custo, programação em linguagem Python e fazendo uso de bibliotecas de código aberto. Um lote de para-brisas sem defeito foi inspecionado com o uso do sistema de inspeção proposto. Na impossibilidade de obter peças defeituosas para validação, imagens de para-brisas foram modificadas para simular defeitos e as imagens foram avaliadas pelo algoritmo desenvolvido. Ao final, os resultados foram analisados, estabelecendo a eficácia do sistema em 100% de capacidade de detecção de defeitos e 21% de detecções falsas.

Abstract: Polyurethane-based adhesives are applied by systems with automatic control, in order to ensure the repeatability of the adhesive application processes on the windshields of vehicles produced in Brazil. Air bubbles inside the pumping system or clogging can lead to a momentary interruption in the application of the adhesive bead, which cannot always be detected by the application system's sensors, causing a high cost for quality. A failure in the adhesive bead could allow water to ingress between the windshield and the vehicle body, which can only be detected in the leak test, when the vehicle is already completely assembled. In some cases, even the leak test is not able to detect the problem, causing high cost due to warranty repairs, inconvenience to customers and damage to the brand. To detect an interruption in the adhesive bead right after its application on the windshield, before it is fitted to the vehicle, an automatic inspection system based on computer vision is proposed, based on low-cost hardware, programming in Python language and making use of open-source libraries. A batch of defect-free windshields was inspected using the proposed inspection system. In the impossibility of obtaining defective parts for validation, windshield images were modified to simulate defects and the images were evaluated by the developed algorithm. In the end, the results were analysed, establishing the system's effectiveness at 100% for defect detection capability and 21% of false detections.