Sensores de visión, sensores de color y contraste

Los colores son algo bastante natural y la mayoría de nosotros podemos identificarlos fácilmente. Sin embargo, desde un punto de vista técnico, estamos hablando de ondas electromagnéticas de longitud variable, porque eso es lo que realmente son los colores. Podemos interpretarlos fácilmente, por ejemplo, cuando nos movemos en el espacio público y reaccionamos al color verde, amarillo o rojo del semáforo. Con el tiempo, también tuvimos que adaptar las máquinas para que pudieran reconocer los colores como lo hacemos nosotros. Para ello, se utilizan varios tipos de sistemas de visión y sensores que reconocen el color y el contraste. Gracias a ellos, las máquinas pueden leer, p. información del código de barras.

¿Cómo funciona el sensor de color? Métodos de detección de color

El reconocimiento de colores por parte de sensores especializados no es tan fácil como parece. Como ya sabemos, los colores son en realidad ondas electromagnéticas de diferentes longitudes, cuyo valor está en el rango del espectro de luz visible. Estamos hablando de longitudes de onda del orden de 400 nanómetros para el violeta y 700 nanómetros para el rojo. Fuera de este rango, existen otros tipos de ondas electromagnéticas que no podemos ver a simple vista, como los rayos X, los infrarrojos y las microondas.

Todos los sensores de color se basan en la lectura de la longitud de la onda electromagnética. Envían un haz de luz blanca sobre el objeto de prueba, que después de la reflexión vuelve al sensor, donde se analiza. Los dispositivos simples, también llamados colorímetros, generalmente se basan en tres filtros RGB (rojo, verde, azul), que pasan solo longitudes de onda de longitudes específicas. Luego van a elementos fotosensibles, donde se miden y básicamente se convierten en un valor medible (generalmente será voltaje). Una vez que el valor del voltaje está disponible, la electrónica del sensor puede convertirlo fácilmente en algo comprensible para un ser humano u otra máquina. Una alternativa a los sensores con filtros RGB son los llamados espectrofotómetros. Estos dispositivos son mucho más extensos. En su caso, la onda reflejada por la superficie ensayada se dispersa en haces de un color determinado, que son interceptados por los correspondientes elementos fotosensibles. Gracias a esto, es posible determinar con mucha precisión el color del objeto probado.

¿Cómo funciona el sensor de contraste?

Los sensores de contraste en su funcionamiento y construcción son algo similares a los sensores de color de visión ya presentados. Aquí también se envía un haz de luz que, después de ser reflejado por la superficie probada, regresa al módulo. Allí se analiza en cuanto a su potencia, es decir, cuánta luz ha vuelto al sensor. Sobre esta base, se puede determinar el contraste. Cuanto más oscura sea la superficie probada, menos luz regresará al sensor, por lo tanto, menos fotones golpearán el elemento fotosensible, que convertirá su valor en voltaje. Sobre la base de esta cantidad eléctrica, el contraste se puede determinar fácilmente. Vale la pena saber que los sensores de contraste se basan no solo en la luz blanca. También pueden emitir haces de otros colores, lo que facilita el análisis del contraste de los objetos coloreados.

Aplicaciones de los sensores de visión

Los sensores de color y contraste de visión se utilizan con mucha frecuencia en las plantas industriales modernas. Podemos distinguir aquí las siguientes industrias: automotriz, farmacéutica, alimentaria, química y, por supuesto, la gráfica. Los sensores de visión son un elemento indispensable de los conjuntos de máquinas más grandes, donde actúan como detectores que le permiten determinar la calidad de la producción. Además, se utilizan en máquinas clasificadoras. De hecho, todo depende de los detalles del proceso de producción, porque los sensores de visión pueden, en algunos casos, reemplazar a otros tipos de detectores.

¿Qué sensor de visión elegir?

A la hora de elegir sensores de visión conviene tener en cuenta aspectos como la sensibilidad del módulo, la distancia máxima de detección o los parámetros eléctricos. Mucho dependerá de la industria específica y la aplicación. En la mayoría de los casos, no será necesario especificar un color específico. Muchas inspecciones de producción en realidad se basan únicamente en la determinación del color, sobre la base de OK/NOK (OK/no OK -bueno/malo). En tales soluciones, los sensores de visión simples y económicos funcionarán perfectamente. En el caso de procesos productivos más exigentes, hay que interesarse por sensores más precisos, cuyas capacidades en cuanto a detección de color o contraste serán mucho mayores. Todo realmente depende de los detalles de la línea de producción.

Contenido elaborado por Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.