کاربردهای سنسور رنگ

در این مقاله ابتدا به معرفی سنسور رنگ و سپس کاربردهای سنسور رنگ می پردازیم.

سنسور رنگی نوعی از “حسگر فوتوالکتریک” است که نور را از یک فرستنده ساطع می کند و سپس نور بازتابیده شده از جسم شناسایی را با گیرنده تشخیص می دهد. یک حسگر رنگی می تواند شدت نور دریافتی را به ترتیب برای قرمز، آبی و سبز تشخیص دهد و امکان تعیین رنگ جسم مورد نظر را فراهم می کند.

بررسی کاربردهای سنسور رنگ

تشخیص فویل در عملیات طولانی مدت

وظیفه سنسور رنگ:

یک سازنده ماشین برای پردازش PCB این چالش را دارد که فویل های قرمز را به روشی پایدار در طولانی مدت تشخیص دهد. از سنسورهای رنگی در مقادیر بیشتری استفاده خواهد شد. حسگرها باید بلافاصله پس از نصب، بدون تلاش برای پیکربندی کاملاً کاربردی باشند. این نیاز به گزینه ای برای انتقال پارامترهای حسگر بدون تنظیم فردی روی دستگاه دارد.

موارد مورد استفاده:

سنسور رنگی جمع و جور PCS-I، متعادل شده الکترونیکی

راه حل:

این کار را می توان با حسگرهای رنگی PCS-I حل کرد. قبل از ارسال، سنسور دقیقاً برای رنگ مورد نظر مشتری کالیبره می شود. سپس تمام پارامترها را می توان از یک حسگر به حسگر دیگر بدون پیکربندی فردی در محل منتقل کرد.

تشخیص تغییر رنگ زرد به سختی قابل مشاهده پلی اتیلن گلیکول

وظیفه سنسور رنگ:

پلی اتیلن گلیکول در شرایط عالی یک مایع شفاف و شفاف است. استرس حرارتی یا نور غیربهینه می تواند باعث تغییر رنگ زرد خفیف شود که باید قبل از استفاده بیشتر تشخیص داده شود. مایع باید در داخل یک لوله ۵۵ میلی متری بررسی شود.

موارد مورد استفاده:

• سنسور رنگی فشرده PCS-I-F
• فیبرهای نوری نور عبوری با پروب M6 و قطر بسته فیبر ۲٫۵ میلی متری

راه حل:

این کار را می توان با ترکیبی از حسگر رنگی PCS-I-F و فیبرهای نوری نور عبوری با پروب های M6 حل کرد. برای این کاربرد، الیاف بر اساس اصل مانع نور کار می کنند، پروب های M6 مستقیماً به لوله پیچ می شوند. مقدار رنگ LAB برای پلی اتیلن گلیکول شفاف به عنوان مقدار مرجع مستقیماً در سنسور ذخیره شد. آستانه تحمل روی ۱ تنظیم شده است. این پیکربندی به طور قابل اعتمادی تغییر رنگ ها را شناسایی می کند.

تشخیصبررسی وجود پوشش های بلبرینگ

وظیفه سنسور رنگ:

سازندگان بلبرینگ قفس های بلبرینگ را با روکش های فلزی می پوشانند. وجود روکش ها باید با استفاده از حسگرهای رنگی بررسی شود. مقادیر رنگ روکش‌ها تا حدی با توپ‌ها، قفس و دیواره یاتاقان همپوشانی دارند، و همه قسمت‌ها براق هستند و اندازه‌گیری‌ها غیر ضروری است.

موارد مورد استفاده:

سنسور رنگ PCS-II، الیاف نور بازتابی با مبدل مقطع (۶x1)mm

راه حل:

این کار را می توان با ترکیبی از حسگر رنگ PCS-II و فیبر نوری بازتابی با مبدل مقطع حل کرد. مبدل نقاط اندازه گیری خطی شکل ایجاد کرد. به این ترتیب، میانگین رنگ‌های یک بخش ۶ میلی‌متری از بلبرینگ‌ها را می‌توان اندازه‌گیری کرد، که در نتیجه مقادیر رنگ متمایز برای بلبرینگ‌های با و بدون روکش در جای خود به دست آمد.

تشخیص رنگ پایه برای ۶ درپوش پلاستیکی مختلف برای ویال های دارویی

وظیفه سنسور رنگ:

ویال‌های دارویی با درپوش‌های پاستیک با رنگ‌های متفاوت پوشیده شده و با استفاده از دستگاه مرتب‌سازی دسته‌بندی می‌شوند. تفاوت رنگ از دسته ای به دسته دیگر برای درپوش ها به وضوح قابل مشاهده است. تشخیص رنگ باید هر سرپوش را به یکی از شش رنگ پایه اختصاص دهد. درپوش ها دارای یک ناحیه باریک به عرض ۲ میلی متر هستند که باید برای تشخیص رنگ استفاده شود. دستگاه مرتب سازی با استفاده از شش خط موازی کار می کند. تشخیص رنگ درپوش باید به صورت همزمان انجام شود.

موارد مورد استفاده:

۶ عدد سنسور رنگی PCS-II، ۶ عدد فیبر نوری با نور بازتابی، ۶ عدد نوری فوکوس KL-3

راه حل:

این کار را می توان با استفاده از شش مجموعه از سنسورهای رنگی PCS-II، فیبرهای نوری بازتابی و نوری فوکوس KL-3 حل کرد. هر سنسور رنگ با ۶ مقدار رنگ پایه آموزش داده شده است و یک مقدار تحمل که منعکس کننده واریانس بین دسته ای رنگ های کلاهک است، پیکربندی شده است. برای همگام سازی از خروجی های جادویی حسگرهای رنگی استفاده شد.

تشخیص جهت برای واشرهای آب بندی سیلیکونی با پوشش PTFE یک طرفه

وظیفه سنسور رنگ:

واشرهای آب بندی سیلیکونی با روکش PTFE یک طرفه از یک نوار نقاله نوسانی عبور می کنند. قبل از پردازش بیشتر واشرها باید موقعیت آنها بررسی شود. این پوشش باعث ایجاد تفاوت رنگ جزئی بین قسمت بالایی و پایینی واشر می شود.

موارد مورد استفاده:

سنسور رنگی PCS-II، فیبرهای نوری بازتابی با پروب M6

راه حل:

این کار را می توان با یک سنسور رنگی PCS-II و فیبرهای نوری بازتابی حل کرد. پروب فیبر نوری با فاصله ۲ میلی متری و شیب ۴۵ درجه نسبت به سطح واشر قرار گرفته است. فاصله رنگ بین سمت بالا و پایین به صورت دلتا E = 10 اندازه‌گیری شده است. پس از آموزش، تأثیر رنگ سمت بالا و تنظیم تلرانس دلتا E = 6، هر دو طرف را می‌توان به طور قابل اعتمادی در سرعت‌های تولید متمایز کرد.

تشخیص اینکه آیا یک پوشش سیلیکونی اعمال شده است یا خیر

وظیفه سنسور رنگ:

اعمال یک پوشش سیلیکونی نازک بر روی قطعات معمولاً با اندازه گیری میزان جریان در نازل اسپری کنترل می شود. با شدت پاشش بسیار سبک، حساسیت سنسور سرعت جریان بسیار کم است. در این موارد بررسی کاربرد بر اساس نرخ جریان کار نمی کند. بازرسی بصری کاربرد عامل لغزش سیلیکونی غیر ضروری است زیرا عامل لغزش شفاف است.

موارد مورد استفاده:

• سنسور رنگ PCS-II
• فیبرهای نوری نور بازتابی

راه حل:

قالب های رنگی قطعات با و بدون عامل سیلیکونی اعمال شده آموزش داده شده است. سپس حساسیت یک سنسور رنگی PCS-II به اندازه کافی بالاست تا تفاوت رنگ را حتی با پوشش های نازک به طور قابل اعتماد تشخیص دهد. سپس سیگنال تشخیص با استفاده از خروجی های سوئیچینگ سنسور به دستگاه ارسال می شود.

تست LED ها در تولید مونتاژ الکترونیکی

وظیفه سنسور رنگ:

هنگام نصب LED در تولید مونتاژ الکترونیکی، کیفیت رنگ و روشنایی یکنواخت باید تضمین شود. آزمایش LED ها برای رنگ و روشنایی صحیح ضروری است.

موارد مورد استفاده:

• سنسور رنگ PCS-II سنسور رنگ PCS-II در حالت فعال
• فیبرهای نوری

راه حل:

تلورانس های قابل قبول از طریق پارامترسازی مقدار L (شدت) و مقدار u’v (رنگ) از پیش انتخاب می شوند. با استفاده از بسته نرم افزاری PCS-II، تلورانس ها می توانند به صورت بصری بر روی کامپیوتر نمایش داده شوند. تست خودکار اجزای تولید شده می تواند به طور قابل اعتماد اجرا شود.

تشخیص علائم رنگی در رنگ های مختلف روی پوسته های یاتاقان

وظیفه سنسور رنگ:

در بسیاری از محیط‌های اتوماسیون، رنگ ویژگی‌ای است که برای کنترل فرآیندها استفاده می‌شود. به عنوان مثال، یک سازنده برای پوسته های یاتاقان، قسمت های مختلف را با علامت های رنگی قرمز، سبز و زرد علامت گذاری می کند. در حین بسته‌بندی و یکپارچه‌سازی قطعات بلبرینگ، از این علامت‌ها برای اطمینان از استفاده صحیح از انواع استفاده می‌شود. این فرآیند با محدودیت هایی در مرحله علامت گذاری پیچیده است که گاهی اوقات منجر به انحراف نسبتاً زیادی از رنگ های مورد نظر می شود. حسگر رنگ باید بتواند با این تغییرات کار کند و علائم قرمز، سبز و زرد را به طور قابل اعتماد تشخیص دهد.

موارد مورد استفاده:

• سنسور رنگ PCS-II
• فیبرهای نوری با نور بازتابی

راه حل:

تغییرات مختلف زرد، سبز و قرمز قابل مشاهده در میدان همگی در حسگر رنگ آموزش داده می شوند. سپس به سه گروه تقسیم می شوند. به این ترتیب می توان تمام قطعات تست شده را به طور قابل اعتماد شناسایی کرد.

دسته بندی جعبه های نوشیدنی با رنگ ناشناخته با توجه به رنگ های پایه از پیش تعیین شده

وظیفه سنسور رنگ:

جعبه های نوشیدنی با رنگ ناشناخته باید بر اساس رنگ های پایه از پیش تعریف شده (به عنوان مثال قهوه ای، قرمز، آبی، سبز، زرد) طبقه بندی شوند. مهم است که تصمیم حسگر رنگ با ادراک انسان مطابقت داشته باشد. انحراف برداشت های رنگی از حسگر و پردازش رنگ انسانی منجر به طبقه بندی اشتباه و در نتیجه مرتب سازی اشتباه می شود.

موارد مورد استفاده:

• سنسور رنگ PCS-II
• فیبرهای نوری با نور بازتابی

راه حل:

رنگ‌های پایه اولیه که حسگر باید تشخیص دهد باید در حسگر رنگ ذخیره شوند. سپس همه جعبه‌ها بر اساس فاصله رنگ با رنگ‌های اولیه طبقه‌بندی می‌شوند، همانطور که با چشم انسان درک می‌شوند. این روش به طور قابل اعتماد تمام تغییرات جعبه را طبقه بندی می کند.

جداسازی بطری های شیشه ای غیر قهوه ای در کارخانه بطری سازی

وظیفه سنسور رنگ:

در کارخانه بطری سازی فقط از بطری های شیشه ای قهوه ای استفاده می شود. بنابراین تمام بطری های شیشه ای غیر قهوه ای قبل از مرحله پر کردن مرتب شده اند.

موارد مورد استفاده:

• سنسور رنگ PCS-II
• فیبر نوری نور عبوری با قطعه انتهایی M6

راه حل:

حسگر رنگ با رنگ یک بطری قهوه ای آموزش داده شده است. یک فیبر نوری نور عبوری برای این و ادغام نهایی استفاده شد. تلورانس‌های رنگ به اندازه‌ای گسترده پیکربندی شده‌اند که به همه بطری‌های قهوه‌ای اجازه عبور داده شود و همچنان همه رنگ‌های غیر قهوه‌ای را به‌طور مطمئن تشخیص دهند. خروجی های سوئیچینگ سنسور رنگی برای اتوماسیون کامل مرحله جداسازی بطری به یک PLC متصل شدند.

تشخیص درز جوش برای رنگ های مختلف فلز

وظیفه سنسور رنگ:

برای تراز صحیح لوله های جوش داده شده، درزهای جوش باید به طور قابل اعتماد برای لوله هایی در رنگ های فلزی مختلف شناسایی شوند.

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگ کانال PCS-III در حالت تفاوت
• ۲ فیبر نوری نور بازتابی

راه حل:

این کار را می توان با استفاده از یک سنسور رنگ PCS-III در حالت تفاوت حل کرد. الیاف نور بازتابی به صورت موازی در فاصله مساوی با لوله قرار گرفته اند. پس از متعادل کردن کانال‌های حسگر رنگ، تفاوت روی ۰ و تلورانس‌ها روی فاصله رنگ بین هر دو کانال تنظیم شده است. اگر درز جوش تشخیص داده نشود، سنسور خروجی خود را تغییر می دهد. اگر تنها یکی از کانال های حسگر رنگی تشخیص را گزارش کند، یک تفاوت سیگنال رخ می دهد و خروجی به ۰ ولت بازنشانی می شود. از آنجایی که تغییرات رنگ در هر دو کانال ورودی منجر به تفاوت سیگنال نمی شود، این راه حل برای رنگ های فلزی متفاوت کار می کند.

تست رنگ سنسورهای فاصله در ضربه گیرها قبل از ادغام

وظیفه سنسور رنگ:

هنگام نصب سنسورهای فاصله در سپرهای خودرو باید آزمایش شود که آیا تخصیص رنگ صحیح است یا خیر. بیش از ۱۰۰ رنگ ممکن وجود دارد که این فرآیند باید با آنها کار کند. رنگ ها اغلب تغییر می کنند. فاصله اندازه گیری در عرض چند میلی متر کمی تغییر می کند. فاصله کار باید بین ۷ تا ۱۵ سانتی متر باشد.

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگ کانال PCS-III در حالت تفاوت
• ۲ فیبر نوری نور عبوری با پروب A2.0
• 2 اپتیک فوکوس FOD-A2.0-100 با فاصله کاری ۹۵ میلی متر و نقطه اندازه گیری ۱۲ میلی متر

راه حل:

اپتیک ها با توجه به موقعیت سنسور فاصله و سپر قرار گرفتند و شیب حدود ۳۰ درجه نسبت به سطوح جسم داشتند. فاصله اندازه گیری حدود ۹۵ میلی متر بود. پس از تراز کردن کانال های حسگر، اختلاف ۰ و سطح تحمل با توجه به فاصله رنگ مشاهده شده پیکربندی شده است. اگر رنگ سنسور فاصله و رنگ سپر مطابقت داشته باشند، خروجی فعال می شود. در موارد انحراف بین هر دو ورودی سنسور، خروجی سوئیچینگ روی ۰ ولت تنظیم می شود.

تبعیض انواع نگهدارنده در سیستم های کیسه هوا با توجه به داخل پلاستیک های رنگی

وظیفه سنسور رنگ:

قسمت های پلاستیکی در نگهدارنده های سیستم های کیسه هوا دارای کد رنگی هستند. نوع را می توان با استفاده از رنگ تعیین کرد. تشخیص متمایز و قابل اعتماد رنگ یکی از الزامات ایمنی خودرو است. ۱۱ رنگ مختلف باید شناسایی شوند. در قسمت پاستیک ناحیه کوچکی به عرض ۲ میلی متر برای تشخیص رنگ موجود است.

موارد مورد استفاده:

• سنسور رنگ PCS-II
• فیبر نوری بازتابی
• فوکوس اپتیک KL-3

راه حل:

کنترل سطح با اندازه گیری پلاستیک سفید اجرا شد. پس از آن تمام ۱۱ رنگ آموزش داده شده و سطوح تحمل با توجه به حداقل فاصله رنگ بین این رنگ ها پیکربندی شده است. این راه اندازی نتایج قابل اعتمادی را در سرعت تولید ایجاد کرد.

تشخیص ۱۷ صفحه کلید با رنگ های مختلف برای داشبورد خودرو

وظیفه سنسور رنگ:

یک سازنده صفحه کلیدهای پلاستیکی برای نصب در کابین خودرو وظیفه شناسایی ۱۷ نوع رنگ مختلف را دارد. این رنگ‌ها دارای ظرافت‌های بژ و خاکستری با فواصل رنگی بسیار جزئی در حدود دلتا E = 1 هستند (که نزدیک به مرز درک انسان است). باید از فاصله کاری حدود ۲ تا ۴ سانتی متر استفاده کرد. راه حل باید برای مدت طولانی پایدار باشد.

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگی کانال PCS-III در حالت مرجع
• ۱ فیبر نوری نور بازتابی با پروب A2.0
• 1 اپتیک فوکوس KL-M18 با فاصله کاری ۲۵ میلی متر و نقطه اندازه گیری ۴ میلی متر

راه حل:

Optics KL-M18 با شیب حدود ۳۰ درجه و فاصله سطحی حدود ۲۵ میلی متر قرار داده شده است. پس از کنترل سطح با استفاده از روشن ترین شی، همه ۱۷ رنگ را می توان با تحمل دلتا E = 1 آموزش داد.

تست ۲ کانالی رنگ زیپ

وظیفه سنسور رنگ:

یک تولید کننده زیپ می خواهد رنگ هر دو قسمت پارچه ای یک زیپ را آزمایش کند. فاصله احتمالی اندازه گیری بین ۲ تا ۴ سانتی متر است.

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگی کانالی PCS-III در حالت دو کاناله
• ۲ فیبر نوری نور عبوری با پروب A2.0
• 2 اپتیک فوکوس FOD-A2.0-35 با فاصله کاری ۳۰ میلی متر تا زیپ ها و نقطه اندازه گیری ۷ میلی متر

راه حل:

رنگ های هدف برای هر کانال آموزش داده شده است و یک سطح تحمل کوچک پیکربندی شده است. این تنظیم برای حل قابل اعتماد کار کافی بود.

تشخیص رنگ شیشه

وظیفه سنسور رنگ:

شیشه با ضخامت بزرگتر رنگ مشخصی دارد (به عنوان مثال سبز). این رنگ امکان استنباط کیفیت و سایر خواص شیشه را فراهم می کند. بنابراین هنگام تولید عینک، تشخیص رنگ یک جنبه مهم است. در این مورد، تشخیص رنگ باید با نورپردازی از طریق نوارهای شیشه‌ای ضخیم با استفاده از لامپ‌های هالوژنی خاص و در عین حال جبران منابع نوری خارجی انجام شود.

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگ کانال PCS-III در حالت فعال و حالت تفاوت
• ۱ فیبر نوری نور بازتابی با مبدل مقطع (۴۵x0.3) میلی متر
• ۱ فیبر نوری با نور بازتابی

راه حل:

کانال اول به عنوان کانال اندازه گیری استفاده شد. در این ورودی سنسور فیبر نوری با مبدل مقطع نصب شده است که به سمت قطعه شیشه هدایت می شود. منبع نور هالوژن در پشت شیشه به گونه ای قرار گرفته بود که از طریق شیشه بتابد. کانال حسگر رنگ دوم به عنوان کانال مرجع استفاده شده است. فیبر متصل به این ورودی حسگر رنگی به سمت منبع نور هالوژن هدایت می شود. با قرار گرفتن فیبرها و خاموش شدن لامپ، هر دو ورودی برای اختلاف ۰ تنظیم شدند. اکنون با فعال شدن لامپ، می‌توان رنگ شیشه را مستقل از منابع نوری خارجی اندازه‌گیری کرد.

تشخیص فویل روی فنجان های نوشیدنی

وظیفه سنسور رنگ:

فنجان نوشیدنی مقوایی با روکش پلی اتیلن دارای ناحیه چسبانده شده است. این ناحیه باید با یک فویل شفاف محافظت شود. اگر فویل وجود نداشته باشد، رطوبت می تواند وارد مقوا در ناحیه چسب شود و چسب را حل کند. وجود فویل محافظ باید تضمین شود. بنابراین، وظیفه تشخیص وجود یک فویل شفاف به عرض ۳ میلی متر بر روی فنجان های مقوایی با روکش پلی اتیلن است.

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگ کانال PCS-III در حالت تفاوت
• ۲ فیبر نوری با نور بازتابی با بسته‌های فیبر ۱٫۵ میلی‌متری

راه حل:

هر دو الیاف نور بازتابی به صورت موازی، با شیب حدود ۴۵ درجه و فاصله اندازه گیری ۱ میلی متر نسبت به سطح خالی فنجان قرار گرفتند. تفاوت مقدار رنگ Lab* هر دو ورودی به صورت اختلاف ۰ در پیکربندی حسگر رنگ پیکربندی شده است. اگر تفاوت اندازه‌گیری شده ۰ باشد، حسگر رنگ خروجی خود را تغییر می‌دهد. اگر بین مقادیر رنگ هر دو ورودی تفاوت وجود داشته باشد، سنسور رنگ خروجی را تغییر نمی‌دهد. مقادیر تلورانس با توجه به تنوع مشاهده شده در قالب‌های رنگی با و بدون فویل اعمال شده انتخاب شدند، که حدود E = 4 بود.

تشخیص درز و تشخیص انتهای روبان

وظیفه سنسور رنگ:

یک ماده غشایی سفید خاص به صورت یک روبان کوتاه که با استفاده از نوارهای چسب قرمز مونتاژ شده و روی قرقره ها بسته بندی می شود، تحویل داده می شود. انتهای روبان با استفاده از نوار چسب سیاه علامت گذاری می شود. مواد غشایی به صورت موازی در دستگاه قالب گیری تزریقی دو مسیری پردازش می شود. برای کنترل باز شدن قرقره، هم خود غشای سفید، هم درزهای قرمز و هم نشانگر انتهای قرقره سیاه باید شناسایی شوند.

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگی کانالی PCS-III
• 2 فیبر نوری نور بازتابی با پروب های M6 و بسته های فیبر با قطر ۲٫۵ میلی متر

راه حل:

پروب ها با شیب حدود ۴۵ درجه و فاصله اندازه گیری ۸ میلی متر نسبت به نوار قرار گرفتند. هر دو کانال حسگر رنگ با سه رنگ آموزش داده شدند. سنسور روی حالت طبقه بندی تنظیم شده است. این بدان معنی است که اندازه گیری و تنظیم تلورانس ها برای اجرای قابل اعتماد این برنامه ضروری نبود.

کنترل کیفیت برای فیبرهای نوری تزریقی

وظیفه سنسور رنگ:

عناصر فیبر نوری قالب‌گیری شده تزریقی باید برای نفوذپذیری نور همزمان با چرخه‌های کاری ربات که قطعات تولید شده را خارج می‌کند، آزمایش شوند. بسته به اجسام پراکنده گنجانده شده در مواد، مقادیر رنگ متفاوتی قابل انتظار است. سه سطح پراکندگی باید به عنوان سطوح کیفی متمایز متمایز شوند: محدوده مقدار استاندارد، درجه A (خیلی روشن)، درجه B (خیلی تاریک).

موارد مورد استفاده:

• ۲ سنسور رنگی کانال PCS-III در حالت مرجع
• فیبرهای نوری نور عبوری با پروب M6

راه حل:

برداشت های رنگی ممکن از هر سه سطح کیفیت به صورت دستی بر اساس مجموعه ای از قطعات از پیش مرتب شده آموزش داده می شود. انحرافات برای سه سطح پراکندگی به عنوان مقادیر تحمل ارتفاعی پیکربندی می شوند که عدم همپوشانی بین سطوح را تضمین می کند. خروجی های سوئیچینگ سنسور رنگی برای جداسازی قطعات به یک PLC متصل می شوند.

همچنین اگر قصد خرید سنسور رنگ و یا مشاوره جهت خرید سنسور مناسب برای نیاز خود را دارید مجموعه پارس سنسور با بیش از یک دهه سابقه در فروش سنسور و لوازم اتوماسیون در خدمت شما می باشد.