Sistema picking para el mejoramiento de la distribución logística a través de visión artificial para piezas plásticas
El presente trabajo tuvo por objetivo implementar un sistema picking para el mejoramiento de la distribución logística a través de visión artificial, para lo cual se clasificó, almacenó y despachó piezas plásticas según su forma y color. Se partió de un estudio bibliográfico para la determinación de...
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2023
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| description | El presente trabajo tuvo por objetivo implementar un sistema picking para el mejoramiento de la distribución logística a través de visión artificial, para lo cual se clasificó, almacenó y despachó piezas plásticas según su forma y color. Se partió de un estudio bibliográfico para la determinación de parámetros en un sistema picking. Con la asistencia de un software CAD se realizó el diseño y análisis estructural del prototipo para su validación. En el hardware se empleó una tarjeta Orange Pi 3 así como componentes electrónicos y actuadores eléctricos para generar el movimiento, con motores de pasos, drivers y un Arduino MEGA. Posteriormente, en el IDLE de Python se codificó juntamente con Arduino el algoritmo de visión artificial, almacenamiento, despacho y base de datos de piezas plásticas, apoyados en una interfaz gráfica que conjuga recursos para el control y monitoreo de procesos. En la clasificación de piezas se utilizó métodos de conversión de imágenes, umbralización y filtros que una vez implementados se obtuvo como resultado que la eficiencia del algoritmo en la detección del color es del 80,55% y en la forma del 100% en un estudio a 30 FPS. El tiempo de almacenamiento y despacho de las piezas en la estantería es de 17,40 y 13,05 minutos respectivamente, donde se observó una diferencia debido a que en el despacho no se considera la etapa de clasificación. Además, se obtuvo un consumo energético total del sistema de 216 W mismo que no supera la capacidad de la fuente instalada permitiendo escalar el sistema a mejoras futuras. Se concluye que el sistema implementado recrea las condiciones operacionales de un sistema picking haciendo posible tener un medio de pruebas. Se recomienda en trabajos futuros incluir este proceso para montar líneas de producción completas aumentando el grado de investigación en este trabajo de titulación. |
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Posteriormente, en el IDLE de Python se codificó juntamente con Arduino el algoritmo de visión artificial, almacenamiento, despacho y base de datos de piezas plásticas, apoyados en una interfaz gráfica que conjuga recursos para el control y monitoreo de procesos. En la clasificación de piezas se utilizó métodos de conversión de imágenes, umbralización y filtros que una vez implementados se obtuvo como resultado que la eficiencia del algoritmo en la detección del color es del 80,55% y en la forma del 100% en un estudio a 30 FPS. El tiempo de almacenamiento y despacho de las piezas en la estantería es de 17,40 y 13,05 minutos respectivamente, donde se observó una diferencia debido a que en el despacho no se considera la etapa de clasificación. Además, se obtuvo un consumo energético total del sistema de 216 W mismo que no supera la capacidad de la fuente instalada permitiendo escalar el sistema a mejoras futuras. Se concluye que el sistema implementado recrea las condiciones operacionales de un sistema picking haciendo posible tener un medio de pruebas. Se recomienda en trabajos futuros incluir este proceso para montar líneas de producción completas aumentando el grado de investigación en este trabajo de titulación.This study aimed to implement a picking system for improving logistics distribution through artificial vision, for which plastic parts were classified, stored, and shipped according to their shape and color. It was based on a bibliographic study for the determination of parameters in a picking system. Using Computer-Aided Design (CAD) software, the design and structural analysis of the prototype were performed for validation. The hardware used was an Orange Pi 3 board, electronic components, and electric actuators to generate the movement, with stepper motors, drivers, and an Arduino MEGA. Subsequently, in Integrated Development Environment for Python (IDLE), the algorithm for artificial vision, storage, dispatch, and database of plastic parts was coded with Arduino, supported by a graphical interface combining resources for process control and monitoring. In the classification of parts, image conversion, thresholding, and filtering methods were used which, once implemented, resulted in an algorithm efficiency of 80.55% in color detection and 100% in shape in a study at 30 FPS. The time of storage and dispatch of the pieces on the shelf is 17.40 and 13.05 minutes respectively, where a difference was observed due to the fact that the dispatch does not consider the sorting stage. In addition, a total energy consumption of the system of 216 W was obtained, which does not exceed the capacity of the installed source, allowing the system to be scaled for future improvements. Finally, it is concluded that the implemented system simulates the operating conditions of a picking system and thus enables a test environment. It is recommended to include this process in future work to set up complete production lines, thus increasing the research scope of this thesis.Escuela Superior Politécnica de ChimborazoGarcía Cabezas, Eduardo FranciscoMoyano Alulema, Julio César2023-08-09T22:50:39Z2026-04-22T14:06:29Z2023-06-14info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfGuanga Dias, Jeniffer Alexandra; Chacaguasay Zupa, Michael Bryan. (2023). Sistema picking para el mejoramiento de la distribución logística a través de visión artificial para piezas plásticas. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/19249spaUDCTFM;85T00797info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/reponame:Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstname:Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstacron:ESPOCH2026-04-22T14:06:29Zoai:dspace.espoch.edu.ec:123456789/19249Institucionalhttp://dspace.espoch.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espoch.edu.ec/es/http://dspace.espoch.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:17502026-04-22T14:06:29Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazo - Escuela Superior Politécnica de Chimborazofalse |
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