Las mejores cámaras de visión artificial para logística y automatización de almacenes

Las mejores cámaras de visión artificial para logística no son una sola cámara. Un centro de distribución moderno lee códigos a gran velocidad, mide todos los paquetes, comprueba si hay daños y recoge cargas mixtas de un palet. Ningún sensor por sí solo hace bien todo eso. La respuesta correcta es un pequeño conjunto de tecnologías probadas, cada una asignada a la aplicación que mejor resuelve, todas trabajando juntas en toda la instalación. Esta guía repasa las principales y dónde encaja cada una.

Hay dos fuerzas que impulsan el crecimiento. Un estudio de mercado reciente de Interact Analysis recoge ambas. La primera es la magnitud de la visión artificial que está llegando a la logística y el almacenaje, a medida que los volúmenes del comercio electrónico y la escasez de mano de obra llevan más automatización a la planta. La segunda es el auge del 3D. Durante años, la visión 3D estuvo frenada por el coste y por la inmadurez de la tecnología. Eso ha cambiado. El 3D ya es lo bastante rápido, lo bastante robusto y lo bastante asequible como para funcionar en un almacén en producción y no en un laboratorio. Las dos tendencias son distintas pero están vinculadas. Buena parte de lo que la logística quiere automatizar ahora, desde el dimensionamiento hasta el despaletizado, solo funciona en 3D.

Lectura de códigos a gran velocidad: escáneres fijos y 2D multicámara

La lectura de códigos de barras y códigos 2D es la base de cualquier operación logística. Cada paquete, cubeta y palet lleva un código. Ese código hay que leerlo de forma fiable a la velocidad de la cinta transportadora, a menudo en embalajes brillantes, arrugados o mal impresos.

Para la lectura en posición fija sobre una cinta transportadora, los escáneres industriales fijos de Zebra están hechos justo para esto. Las series FS40, FS42 y FS70 leen códigos 1D y 2D a la velocidad de la línea y hacen frente a la variedad de calidades de etiqueta que aparece en un almacén real. Se configuran con el software Aurora de Zebra sin programación especializada.

Algunas aplicaciones necesitan más de una cámara. Un túnel de escaneo lee todas las caras de una caja según pasa. No se pierde ninguna etiqueta, sea cual sea la posición del paquete. Aquí es donde encaja una cámara matricial rápida. La CV60 de Zebra, disponible en GigE y USB3 y de hasta 24,5 megapíxeles, está diseñada para la lectura en túneles de escaneo multicámara y en cintas anchas, con el global shutter y la resistencia a impactos que exige una línea en movimiento.

En el muelle de carga, donde los camiones cargan y descargan, las cámaras se enfrentan al polvo, a los cambios de temperatura y a algún golpe ocasional. Aquí una cámara sellada importa. La Triton con clasificación IP67 de LUCID es una cámara GigE compacta, con conectores M12 y un cuerpo totalmente sellado, hecha para seguir leyendo códigos y capturando imágenes en condiciones que inutilizarían rápidamente una cámara sin protección.

Medir todos los paquetes: dimensionamiento en 3D

El dimensionamiento es donde el 3D ha cambiado de forma más visible la planta logística. Los almacenes necesitan el tamaño de cada paquete para calcular su volumen, para facturar por volumen y para planificar cómo encajan las cargas en un remolque. Medir con precisión una caja en movimiento y a gran velocidad es un problema de 3D. Una cámara 2D ve un contorno plano. No puede decirte la altura.

La triangulación láser 3D es el método probado. Se proyecta una línea láser sobre la cinta transportadora y una cámara la observa en ángulo. La forma de esa línea revela el perfil de altura de lo que pase por debajo.

El AltiZ de Zebra es una buena opción aquí. Es un perfilador de doble cámara y un solo láser que alcanza hasta 11.000 perfiles por segundo, sellado con protección IP67 para la planta de producción. El Z-Trak de Teledyne es un perfilador láser que cubre el mismo terreno, parte de una gama de cámaras que abarca desde el sensor de imagen hacia arriba. Ambos convierten un paquete en movimiento en una medición tridimensional precisa, sin contacto y sin frenar la línea.

Detectar daños: inspección de paquetes e IA

Los productos dañados son caros. Una caja aplastada, una etiqueta rasgada o un paquete con fugas que llega a un cliente suponen una devolución, una reposición y un daño a la reputación. Detectar los daños a su paso por el almacén es una aplicación que la visión artificial resuelve bien. Cada vez más es una aplicación para el Deep Learning.

La visión tradicional basada en reglas tiene dificultades con los daños porque el daño es muy variable. No hay una plantilla fija para una abolladura o un desgarro. Esto es exactamente para lo que está hecha la detección de anomalías basada en IA. Aprende qué aspecto tiene un paquete correcto a partir de imágenes de ejemplo y después señala cualquier desviación, incluidos tipos de daño que nunca se le mostraron de forma explícita.

El mismo enfoque resuelve los problemas que plantea la propia línea. Los atascos en la cinta transportadora son un buen ejemplo. Un atasco que pasa desapercibido durante minutos puede parar una línea de clasificación y provocar retenciones en toda la instalación. Un sistema de visión que vigila la cinta puede detectar un atasco o un paquete caído en el momento en que se produce y activar una parada. Este tipo de trabajo le valió recientemente a Zebra el premio Automate UK a la Innovative Vision Solution, por un sistema de detección de atascos en cinta transportadora. Es un buen ejemplo de cómo la visión pasa de inspeccionar productos a vigilar el propio proceso.

Recoger y despaletizar: 3D para robots

La recogida y el despaletizado automatizados son uno de los problemas más difíciles del almacén. Es claramente un problema de 3D. Un robot que retira cajas de un palet o que recoge artículos de una cubeta mixta necesita conocer la posición y la orientación exactas de cada artículo en tres dimensiones. Y tiene que hacerlo cuando los artículos varían, cuando están apilados de forma impredecible y cuando el palet nunca es del todo igual dos veces.

Aquí es donde entra Photoneo, ahora parte de Zebra. Sus cámaras 3D de luz estructurada están hechas para la guía de robots. La MotionCam-3D captura en 3D de alta resolución escenas que están en movimiento. Eso es lo que la distingue de los escáneres que necesitan que todo esté quieto. Para el trabajo estático y submilimétrico, el PhoXi 3D Scanner cumple su función. Juntos cubren el bin picking, el despaletizado de cajas mixtas y la robótica guiada por visión, las aplicaciones que más a menudo se atascan cuando se intenta forzarlas al 2D.

Seguridad frente a baterías e incendios: térmica

Hay una cámara más en la que todo almacén moderno debería pensar. No lee ningún código. Las baterías de iones de litio están hoy por todas partes en la cadena de suministro, en dispositivos, en paquetes de comercio electrónico y en los vehículos eléctricos y las carretillas elevadoras que trabajan en la instalación. Una celda dañada o defectuosa se sobrecalienta antes de arder. Una cámara estándar no puede ver ese calor creciente. Una cámara térmica sí.

Las cámaras térmicas de FLIR vigilan la temperatura de una escena de forma continua y dan la alarma cuando algo supera un umbral, mucho antes de que una persona lo notara. En un almacén de baterías, una zona de carga o un área de clasificación que maneja paquetes con celdas en su interior, ese aviso temprano es la diferencia entre un aviso y un incidente. Es una pequeña incorporación a una estrategia de visión que protege toda la instalación.

Asignar la aplicación a la tecnología

Este es el reparto, cada aplicación de una operación logística frente a la tecnología que mejor se le ajusta.

Por qué el 2D, el 3D y la térmica trabajan juntos

Sería fácil leer todo esto como una competición entre tecnologías. No lo es. La lección de las instalaciones logísticas mejor gestionadas es que estas herramientas son complementarias. Un mismo centro de distribución tendrá a menudo escáneres fijos en sus cintas de entrada, un túnel de escaneo en la línea de clasificación, perfiladores 3D en las estaciones de dimensionamiento, luz estructurada en los robots de despaletizado y unas cuantas cámaras térmicas vigilando el almacén de baterías.

La tendencia que describe Interact Analysis no es que el 3D sustituya al 2D. Es que el 3D se suma al 2D y a la térmica como parte normal del conjunto de herramientas, ahora que el coste y las prestaciones ya no lo frenan. La habilidad está en elegir la herramienta adecuada para cada punto del proceso y hacer que trabajen juntas. Es una cuestión de sistema tanto como de cámara.

Montar un sistema de visión para logística

Las mejores cámaras de visión artificial para logística son las que se asignan bien a las aplicaciones que tienen delante. Si se acierta con esa asignación, un almacén lee todos los códigos, mide todos los paquetes, detecta los daños antes de enviarlos, guía sus robots y mantiene seguras sus baterías. Si se falla, se paga por cámaras que nunca terminan de encajar en la aplicación.

Este es el tipo de sistema que montamos cada día. Suministramos las cámaras, los escáneres, los perfiladores 3D y las cámaras térmicas de Zebra, Photoneo, Teledyne, LUCID y FLIR. Te ayudamos a determinar cuál corresponde a cada punto de tu instalación.

Si estás automatizando un almacén o actualizando uno, el punto de partida es una conversación sobre las aplicaciones que necesitas resolver, no una lista de la compra de cámaras. Cuéntanos cómo es el proceso y te diremos qué necesita.

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