Resumen de Inspección de la planitud de carriles con técnicas basadas en visión por computador
La industria metalúrgica es cada vez más demandante de productos, en los cuales, la calidad de fabricación no pueda ser puesta en duda. Debido a esta necesidad, cada vez aparecen más organismos dedicados a la creación de normativas reguladoras. La finalidad de estos organismos es fijar unos estándares que garanticen unos mínimos de fiabilidad en la calidad de los productos fabricados.
Los carriles son un claro ejemplo de producto en el cual la calidad debe ser medida de forma rigurosa. Un fallo en la fabricación que no haya sido encontrado durante el proceso de control de la calidad puede poner en riesgo no solo la circulación, sino también la vida de las personas.
El control de la calidad no es fácil de realizar, puesto que implica llevar a cabo mediciones complejas con aparatos manuales. Los operarios encargados de realizar este proceso deben haber recibido una formación especializada en el uso de estos dispositivos y en la comprobación de todos los aspectos a medir.
Los criterios de calidad que debe cumplir un carril son muy exhaustivos y pasan, entre otros, por la comprobación de la forma del carril a lo largo de toda su longitud, defectos de planitud, defectos superficiales, etc. Debido a esto han aparecido multitud de sistemas automáticos basados, entre otras tecnologías, en visión por computador para comprobar y asegurar la calidad de los carriles. Estos sistemas, además de llevar a cabo la medición de la calidad del carril de forma eficiente y rápida, proporcionan una gran fiabilidad y evitan errores humanos durante el proceso.
En esta tesis se presenta una técnica novedosa, para medir la planitud de un carril de ferrocarril con gran precisión y en tiempo real mientras el carril está avanzando por la línea de fabricación.
El sistema propuesto permite medir, analizar y catalogar los carriles fabricados en base a su planitud, de tal forma que, si un carril no cumple con una normativa, como por ejemplo la europea, pueda ser sometido a un proceso para corregir la planitud. De igual forma, si un carril se clasifica como no apto, puede ser utilizado en casos donde no se requiera una planitud tan estricta o ser descartado.
Para ello se propone una arquitectura basada en el uso de múltiples sensores de triangulación láser distribuidos de manera que formen múltiples planos láser proyectados sobre el carril. La finalidad de esta arquitectura es mitigar los efectos de las vibraciones del carril y los ruidos de medición que afectan a las mediciones. Con todas estas medidas, se extraerá un perfil longitudinal de alturas para cada una de las dimensiones que una norma, como la EN-13674, describe como necesarias para llevar a cabo el control de la planitud del carril. La extracción de este perfil longitudinal se lleva a cabo mediante uno de los métodos descritos en esta tesis.
Posteriormente, utilizando los perfiles longitudinales de alturas se propone un método que utiliza reglas virtuales para medir la planitud del carril. Los operarios a la hora de realizar el control de la calidad de la planitud del carril, hacían uso de reglas físicas que iban apoyando sobre toda la longitud de éste. El método propuesto simula esta operación manual. Una vez, se ha aplicado el método sobre el carril, se clasifica la planitud de éste acorde a la norma antes mencionada.
De este modo, esta tesis aporta el diseño y la evaluación de los diferentes métodos de medición y posterior clasificación de la planitud de los carriles, todo ello de acuerdo con una norma internacional, como la EN-13674. Las contribuciones presentes en esta tesis pueden ser utilizadas para mejorar y optimizar la detección de problemas de planitud de los carriles fabricados en una línea de producción.
