I colori sono qualcosa di abbastanza naturale e la maggior parte di noi può determinarli facilmente. Da un punto di vista tecnico, però parliamo di onde elettromagnetiche di lunghezza variabile. Possiamo facilmente interpretarli, ad esempio muovendoci nello spazio pubblico e reagendo al colore verde, giallo o rosso della sirena. Nel corso del tempo, abbiamo anche dovuto adattare i macchinari in modo che potessero riconoscere i colori proprio come lo facciamo noi. A tale scopo vengono utilizzati vari tipi di sistemi di visione e sensori che riconoscono il colore e il contrasto. Grazie ad essi, per esempio, i macchinari sono in grado di leggere informazioni dai codici a barre. Tra questi sistemi, ricordiamo:
- Tecnica di rilevamento del colore
- Sensori di contrasto
- Applicazioni dei sensori di visione
- Scelta dei sensori di visione
Come funziona il sensore di colore?
Metodi di rilevamento del colore
Il riconoscimento del colore mediante sensori dedicati non è così facile come potrebbe sembrare. Come già sappiamo, i colori sono in realtà onde elettromagnetiche di diverse lunghezze, il cui valore rientra nell'intervallo dello spettro della luce visibile. Stiamo parlando di onde di 400 nanometri per il viola e 700 nanometri per il rosso. Al di fuori di questo intervallo vi sono altri tipi di onde elettromagnetiche che non possiamo vedere ad occhio nudo. Queste includono: raggi X, infrarossi o microonde.
Ogni sensore di colore basa il suo funzionamento sulla lettura della lunghezza d'onda elettromagnetica. Invia un fascio di luce bianca all'oggetto testato, che dopo la riflessione torna al sensore, dove viene analizzato. I dispositivi semplici, chiamati anche colorimetri, sono solitamente basati su tre filtri RGB (rosso, verde, blu), che consentono solo il passaggio di onde di lunghezze specifiche. Queste raggiungono gli elementi fotosensibili, dove vengono misurate e fondamentalmente convertite in un valore misurabile (di solito in tensione). Con il valore di tensione già disponibile, l'elettronica nel sensore può facilmente convertirlo in qualcosa di comprensibile per un essere umano o una macchina.
Un'alternativa ai sensori con filtri RGB sono i cosiddetti spettrofotometri. Questi dispositivi sono molto più complessi. Nel loro caso, l'onda riflessa dalla superficie testata viene dispersa in fasci di un colore specifico, che vengono catturati dai corrispondenti elementi fotosensibili. Grazie a questa soluzione è possibile determinare in modo molto accurato il colore dell'oggetto testato.
Come funziona il sensore di contrasto?
I sensori di contrasto in termini di funzionamento e struttura assomigliano ai sensori di colore di visione già presentati. Anche qui viene inviato un fascio di luce, che dopo la riflessione attraverso la superficie testata ritorna al modulo. Lì, viene analizzato in termini di potenza, in altre parole, viene controllata quanta luce è tornata al sensore. In questo modo è possibile determinare il contrasto. Più scura è la superficie da esaminare, meno luce tornerà al sensore, meno fotoni colpiranno l'elemento fotosensibile, che convertirà il loro valore in tensione. Sulla base di questa grandezza elettrica, il contrasto può già essere determinato senza problemi. Vale la pena sapere che i sensori di contrasto si basano non solo sulla luce bianca. Possono anche emettere fasci in altri colori, rendendo più facile analizzare il contrasto degli oggetti colorati.
Sensore di contrasto con portata 12,5 mm
Applicazione di sensori di visione
I sensori di visione di colore e contrasto sono molto spesso utilizzati nei moderni impianti industriali. Possiamo distinguere qui i seguenti settori: automobilistico, farmaceutico, alimentare, chimico e, naturalmente poligrafico. I sensori di visione sono un elemento insostituibile di gruppi macchina più grandi, dove fungono da rilevatori per determinare la qualità della produzione. Inoltre vengono utilizzati nelle macchine selezionatrici. In realtà, tutto dipende dalle specifiche del processo di produzione, poiché i sensori di visione possono in alcuni casi sostituire altri tipi di rilevatori.
Quale sensore di visione scegliere?
Durante la scelta dei sensori di visione, vale la pena prendere in considerazione aspetti come la sensibilità del modulo, la distanza massima di rilevamento o i parametri elettrici. Molto dipenderà dal settore e dall'applicazione specifica. Nella maggior parte dei casi non è necessario specificare un colore specifico. Molte ispezioni di produzione si basano infatti solo sulla determinazione del colore, sul principio OK/NOK (OK/not OK- buono/cattivo). In tali soluzioni, sensori di visione semplici ed economici funzioneranno perfettamente. Nel caso di processi di produzione più impegnativi, sarà necessario puntare a sensori più precisi, le cui prestazioni in termini di rilevamento del colore o del contrasto saranno nettamente maggiori. Tutto dipende davvero dalle specifiche della linea di produzione.
