Sistema de Etiquetado Automático 4 Caras con Visión Artificial

Project preview

Nota: Este caso de estudio muestra un proyecto real de automatización industrial orientado a trazabilidad, control de calidad y etiquetado automático en línea de producción.

Descripción general del proyecto:
Diseño e implementación de una estación automática de etiquetado 4 caras para cajas industriales. El sistema gestiona el posicionamiento preciso del producto, la impresión y aplicación de etiquetas, y la verificación del código QR mediante visión artificial, garantizando que ningún producto salga de la estación sin una identificación válida y legible.

🛠️ Tecnologías

Siemens PLC HMI1 HMI1 Motion Control Vision Zebra Network
  • PLC: 2x Siemens SIMATIC S7-1200 (Arquitectura Maestro–Esclavo)
  • HMI: Siemens KTP700 Basic y NB3Q-TW00B-V1
  • Motion Control: Servomotor Panasonic MINAS LIQI (Control PTO)
  • Visión Artificial: Cámara Cognex In-Sight 8000
  • Impresión: Zebra ZE500 (motor de impresión industrial)
  • Comunicaciones: Profinet, TCP/IP, FTP
  • Neumática: Vacío y soplado para transferencia de etiquetas
  • Software: TIA Portal V17 + Maewin (Etiquetas) + NB-Designer + In‑Sight Explorer + PANATERM (driver)

🔄 Workflow del Proyecto

1. Análisis del Problema y Definición de Requisitos 🎯

  • Definición de requisitos funcionales clave:
    • Etiquetado correcto en las 4 caras
    • Alta precisión de posicionamiento
    • Verificación mediante visión artificial
    • Integración con sistemas industriales existentes
    • Gestión de errores y rechazo de piezas defectuosas

2. Diseño Conceptual del Sistema🖌️

  • Diseño de una arquitectura modular y escalable, compuesta por:
    • Sistema de posicionamiento con servomotores
    • Estación de etiquetado neumatico sincronizada
    • Sistema de visión artificial para validación
    • Control centralizado mediante PLC’s
    • HMI’s para operación y diagnóstico
  • Definición de la arquitectura general, señales de control y comunicaciones entre dispositivos.

3. Selección de Hardware y Tecnologías 🛜

  • Selección de componentes industriales orientados a fiabilidad y robustez:
    • PLC’s para el control del proceso
    • Servomotor + driver para posicionamiento preciso
    • Cámara de visión artificial para verificación
    • HMI’s para supervisión y control del sistema
    • Impresora de etiquetas
    • Sensores y sistema neumatico para funcionamiento de la estacion de etiquetado
    • Comunicaciones industriales para la sincronización de equipos

4. Desarrollo del Software de Control🧑‍💻

  • Programación de los PLC’s siguiendo una arquitectura modular, separando:
    • Control de movimiento
    • Lógica de secuencias
    • Gestión de impresión
    • Gestión del sistema de visión artificial
    • Manejo de errores y alarmas
  • Enfoque orientado a un sistema mantenible y fácilmente escalable.

5. Integración de Visión Artificial e Impresión🎥

  • Implementación de un sistema integrado encargado de:
    • Impresión de etiquetas
    • Verificación de la impresión
    • Comprobación de la posición y orientación de las etiquetas
    • Validación de la calidad del etiquetado
    • Envío de señales OK / NOK al PLC
  • Rechazo automático de productos defectuosos y registro de incidencias.

6. Desarrollo de la Interfaz HMI📺

  • Diseño de una HMI orientada al operario que permite:
    • Supervisión del estado del sistema en tiempo real
    • Ajuste de parámetros de proceso
    • Visualización de alarmas y errores
    • Facilitación de tareas de mantenimiento y diagnóstico

7. Pruebas y Puesta en Marcha🔩

  • Ejecución de pruebas en distintas fases:
    • Pruebas individuales de cada módulo
    • Pruebas de integración del sistema completo
    • Ajuste de precisión y tiempos de ciclo
    • Validación del sistema de visión artificial

8. Optimización y Validación Final📈

  • Optimización del sistema tras la puesta en marcha:
    • Reducción de tiempos de ciclo
    • Mejora de la precisión del etiquetado
    • Optimización de la gestión de errores
    • Aumento de la estabilidad general del sistema
  • Validación final en entorno industrial.

9. Resultados Obtenidos✅

  • Automatización completa del proceso de etiquetado
  • Reducción significativa de errores humanos
  • Mejora de la trazabilidad del producto
  • Aumento de la eficiencia y repetibilidad del proceso

10. Diagrama de Arquitectura

Diagrama de Arquitectura

📂 Documentación del Proyecto

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