Projeto DEMECAS: design, manufatura e avaliação de superfície classe A

Abstract

Superfícies que produzem reflexões nítidas (especulares) são comumente encontradas em produtos acabados e essa característica de reflexão evidencia defeitos superficiais. Peças externas de automóveis são grandes representantes de produtos com essa característica, e, normalmente, seus padrões de qualidade estética proíbem a presença de defeitos na superfície, ainda que sutis. A inspeção de amassados sutis nas linhas de produção ainda é comumente feita de forma manual por inspetores especialistas. Eles procuram por defeitos esfregando as mãos na peça ou a observando visualmente, e este processo apresenta limitações. No presente trabalho, propomos um novo método automatizado para detectar defeitos em superfícies especulares. O método desenvolvido é aplicável na inspeção de superfícies de forma complexa, e tem capacidade para detectar defeitos sutis. O método emprega a reflexão de luz, propondo a avaliação do reflexo de franjas em uma superfície fabricada e em uma simulação dentro de sistema CAD. As franjas são geradas por uma fonte de luz e, quando observadas através da superfície da peça, são distorcidas conforme sua curvatura. Através de técnicas de visão computacional, a distorção produzida pela superfície fabricada é comparada com a distorção produzida pela superfície de referência (CAD). Essa comparação é possibilitada pela extração computacional dos formatos das franjas refletidas. Após a extração dos formatos, são gerados pentes de curvatura, que fornecem ao usuário do método uma noção intuitiva das variações de curvatura da franja refletida. Com isso, o usuário compara os pentes de curvatura da peça fabricada e do modelo CAD a fim de definir se há regiões defeituosas na peça real. Com objetivo de validar o método proposto, este foi testado através de um estudo de caso. Foi feita a inspeção de uma peça externa de um automóvel, que apresenta superfície de refletividade especular com forma complexa. A superfície avaliada contém apenas um amassado sutil, de difícil percepção a olho nu. Mesmo assim, o procedimento apresentado mostrou uma detecção eficiente do defeito. Foi feita uma comparação do método proposto com a técnica de inspeção por aquisição de nuvem de pontos com laser, que evidenciou benefícios do sistema desenvolvido. Diante dos resultados, método se pôs como uma alternativa interessante frente às tradicionais inspeções manuais, ao passo que tem alta sensibilidade e potencial para diminuir consideravelmente o tempo de inspeção.