Abstract
Medir la longitud de varillas de acero de varios metros (algunas superan los 10 m, más que el campo de visión de una cámara) mientras se mueven sobre la mesa de enfriamiento de una planta siderúrgica, con iluminación variable, piezas metálicas brillantes que se confunden con la varilla, y entregando el resultado (longitud + Pass/Fail) al PLC en tiempo real. Todo con cámaras inteligentes Cognex In-Sight 3800 — sin PC de visión externo — programadas en el entorno Spreadsheet: un modelo declarativo de celdas tipo Excel, no código secuencial.
Materiales y métodos
Principio de medición: como normalmente solo se ve un extremo de la varilla, el
sistema fija una línea de referencia (datum) a partir de dos marcas físicas calibradas,
detecta la punta visible y calcula la distancia perpendicular punta–línea
(PointToLine), convertida de píxeles a milímetros con calibración N-Point sobre el
tramo real de 10 m.
Diseño de dos cámaras: una mide la punta (PatMax/Caliper/DetectBlobs según el
modo de iluminación); la otra confirma la continuidad del cuerpo (FindSegment) — que
la varilla sea una sola pieza sin cortes. Ambas comparten calibración y salida al PLC
con códigos de estado explícitos (medida válida, sin punta, referencia perdida,
continuidad rota): el PLC siempre sabe por qué un resultado no es confiable, no solo
que falló. Para varillas más largas que el encuadre, el PLC acumula el avance de la mesa
entre capturas.
Integración industrial: mapa de memoria Modbus TCP (registros holding, orden de bytes, payload con estado + longitud Float32 + score + contador) y documentación equivalente para PROFINET y EtherNet/IP — la integración queda lista para PLC Fanuc, Siemens o Allen-Bradley, con la lógica de combinación en Structured Text y escalera.
El diferencial: validación activa
- Auditoría contra la documentación oficial: se auditaron 198 funciones del entorno Cognex contra el fabricante. Solo 75 resultaron exactas; 31 tenían el nombre equivocado y 36 no existían. Como el sitio oficial bloqueaba el acceso, se construyó un espejo local navegable de 902 páginas de documentación y se verificó función por función antes de escribir el job final.
- Validación con imágenes reales de planta: cientos de fotografías analizadas con pruebas de concepto en Python/OpenCV revelaron que los cilindros brillantes que parecían la varilla eran piezas fijas de la máquina — una corrección de fondo que evitó entrenar el sistema sobre el objeto equivocado.
- Meta de precisión honesta: la meta original (±0,5 mm) se contrastó con la física del sistema (~1,9 mm/píxel de resolución óptica) y se reemplazó por una sustentada: ±5–10 mm sobre 10 m.
Resultados
Ingeniería de detalle y validación completas, lista para implementación en planta: diseño celda a celda del job de dos cámaras, plantillas para construirlo, sitio de documentación técnica autocontenido, scripts de validación offline y demo sobre imágenes reales. Proyecto privado.