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Autonomous robotic system for thermo-graphic detection of cracks

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Robots para automatizar la detección de grietas

La detección de grietas en piezas complejas ha sido, hasta ahora, una tarea manual que se realizaba mediante la inspección con partículas magnéticas. Un proyecto financiado por la Unión Europea ha servido para combinar la robótica y la termografía con el fin de sustituir este método, que hace décadas que se utiliza.

Tecnologías industriales

En el marco del proyecto THERMOBOT (Autonomous robotic system for thermo-graphic detection of cracks), financiado por la Unión Europea, un grupo de científicos desarrolló un nuevo proceso automatizado de inspección que aprovecha la termografía para detectar grietas. La tecnología de THERMOBOT utiliza un robot de inspección autónomo para detectar y clasificar grietas. Un sistema de calefacción induce un flujo de calor en la pieza inspeccionada. Las grietas se hacen visibles en forma de discontinuidades apreciables en el flujo de calor. El robot analiza la pieza entera con una cámara térmica que analiza las variaciones de flujo de calor relacionadas con defectos en el material. Los experimentos permitieron optimizar el proceso termográfico y a partir de ello se desarrolló un modelo de proceso compatible con piezas de geometría compleja, con estructuras superficiales variables y materiales distintos. El modelo de proceso genera una secuencia de posiciones para cubrir todas las áreas relevantes de una pieza. Hay un módulo de planificación automática de movimientos que utiliza estas posiciones para generar la trayectoria de inspección del robot, partiendo de datos de diseño asistido por ordenador en 3D. El software permite que el recorrido sea accesible, posible teniendo en cuenta las articulaciones y los movimientos del robot, y esté libre de barreras. Una cámara de infrarrojos envía imágenes a un programa informático de análisis de imágenes térmicas que se ha adiestrado para detectar grietas, decidir si aceptar o rechazar una pieza y evaluar su propio rendimiento. Con el fin de evaluar la capacidad de inspeccionar piezas con geometrías complejas, los socios del proyecto desarrollaron dos demostradores. El primero inspeccionaba un cigüeñal metálico utilizando termografía con láser y el otro utilizaba termografía flash para inspeccionar paneles laterales de coche de fibra de carbono. La solución de THERMOBOT reduce los costes en casi el 90 % frente a la inspección con partículas magnéticas. Además, este sistema autónomo puede adaptarse a piezas distintas en muy poco tiempo y no requiere una programación manual laboriosa.

Palabras clave

Robots, detección de grietas, termografía, inspección autónoma, análisis de imágenes

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