Nguyên tắc của máy phát hiện màu tự động chế độ kép tùy chỉnh dựa trên sự hợp nhất của phản xạ quang học, quang phổ và công nghệ điều khiển tự động hóa đa chế độ. Cốt lõi của nó nằm ở việc nắm bắt các đặc tính phổ của ánh sáng phản chiếu trên bề mặt vật thể thông qua hệ thống quang học chính xác cao, kết hợp với thuật toán thông minh để thực hiện phân tích định lượng và hoạt động tự động hóa dữ liệu màu. Sau đây là mô tả từ cơ sở nguyên tắc, thiết kế chế độ đôi, quy trình tự động hóa, công nghệ then chốt bốn chiều:
I. Nguyên tắc cơ bản: phản xạ quang học và quang phổ
Nguyên tắc phản xạ quang học
Màu sắc của một vật thể được xác định bởi các đặc tính quang phổ phản chiếu trên bề mặt của nó. Máy dò phát ra ánh sáng ổn định thông qua nguồn sáng LED có độ sáng cao, chiếu vào bề mặt của vật thể sau khi tập trung qua thấu kính lồi, và ánh sáng phản xạ được tách ra và tập trung vào cảm biến màu thông qua ống kính bán kính. Một mảng photodiode tích hợp bốn loại bộ lọc đỏ, xanh lá cây, xanh dương và trắng bên trong cảm biến để bắt tín hiệu cường độ ánh sáng ở các bước sóng khác nhau tương ứng, tạo ra dữ liệu quang phổ thô.
Quang phổ
Hệ thống quang phổ được sử dụng để phân tách ánh sáng tới thành phổ liên tục, ghi lại cường độ ánh sáng phản xạ ở mỗi bước sóng thông qua một mảng cảm biến. Kết hợp với hệ thống đo màu chuẩn CIE (chẳng hạn như không gian màu Lab), dữ liệu quang phổ được chuyển đổi thành các tham số màu có thể định lượng được (giá trị L, a, b*) và tính toán các chỉ số chính như chênh lệch màu (ΔE), độ phản xạ, v.v. Ví dụ, khi giá trị ΔE lớn hơn 1, mắt người có thể phân biệt sự khác biệt màu sắc, cung cấp một cơ sở khách quan để kiểm soát chất lượng.
Thứ hai, thiết kế chế độ kép: thích nghi với các kịch bản phát hiện khác nhau
Chế độ phát hiện hàng loạt bình thường
Chức năng: Phát hiện hàng loạt nhanh chóng cho các sản phẩm tiêu chuẩn, tự động đánh dấu các sản phẩm phù hợp (vùng OK) và các sản phẩm không phù hợp (vùng NG).
Quy trình: Người điều khiển lấy mẫu để đo kẹp, đo đồng bộ hai mảnh chỉ định vị trí, dữ liệu được xử lý bằng thuật toán sau khi xuất ra giá trị Lab và kết quả chênh lệch màu, người điều khiển phân loại theo kết quả.
Ưu điểm: Hiệu quả cao (chẳng hạn như hoàn thành trong CT được chỉ định theo chế độ đo hai điểm), lỗi thấp (lỗi giá trị Lab được kiểm soát trong vòng ± 1,0).
Mô hình kiểm tra lại sản phẩm NG
Chức năng: Kiểm tra lại nhiều khu vực cho các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn phát hiện ban đầu, xác định chính xác vị trí chênh lệch màu.
Quy trình: Người vận hành đánh dấu khu vực bất thường thông qua NGMap, thiết bị tự động điều chỉnh vị trí đo, hỗ trợ bút đánh dấu hoặc mã phun tự động (cần nâng cấp phần cứng) đánh dấu vị trí NG.
Ưu điểm: tránh rò rỉ kiểm tra, nâng cao tỷ lệ sản phẩm tốt, đặc biệt thích hợp cho các tình huống yêu cầu độ chính xác cao (ví dụ: sản phẩm thủy tinh, in ấn).
III. Quy trình tự động: Điều khiển thông minh chuỗi đầy đủ
Tự động cho ăn và định vị
Người máy lấy hộp đến khu vực chuẩn bị lấy, đảm bảo vị trí chính xác của mẫu thông qua hệ thống định vị trực quan, chẳng hạn như máy ảnh định vị, loại bỏ lỗi hoạt động của con người.
Đo đồng bộ đa trạm
Thiết kế kẹp đo kép hỗ trợ phát hiện đồng bộ hai mảnh, kết hợp với mô-đun dây đai để nhận ra việc truyền mẫu liên tục, nâng thông lượng phát hiện.
Quản lý và phân tích dữ liệu
Giao diện điều khiển phần mềm hiển thị dữ liệu phát hiện trong thời gian thực (ví dụ: biểu đồ tinh vân, biểu đồ cột), hỗ trợ đặt tên bảng dữ liệu tùy chỉnh (nhập thông tin lô bằng súng quét) và lắp đặt hệ thống MES của nhà máy để đạt được truy xuất nguồn gốc dữ liệu sản xuất.
Bảo trì thông minh và cảnh báo sớm
Hệ thống giám sát hoạt động theo dõi trạng thái thiết bị trong thời gian thực (chẳng hạn như phát hiện nhiệt độ thân tàu), giao diện phần mềm nhắc nhở chu kỳ bảo trì, ngăn ngừa sự cố xảy ra.
IV. Công nghệ chính: Hỗ trợ độ chính xác và ổn định cao
Cảm biến và thuật toán chính xác cao
Sử dụng cảm biến màu có độ phân giải cao như TCS3200, tích hợp 64 photodiode để loại bỏ nhiễu ánh sáng xung quanh với hiệu chỉnh cân bằng trắng, đảm bảo độ chính xác của dữ liệu màu.
Chuẩn hóa nguồn sáng và hiệu chuẩn
Mặc định tự động hiệu chuẩn cảm biến mỗi 8 giờ, sử dụng nguồn sáng tiêu chuẩn (chẳng hạn như nguồn sáng D65) để thống nhất điều kiện ánh sáng, tránh lỗi phán đoán chủ quan của mắt người.
Thiết kế mô-đun
Các thành phần chính (chẳng hạn như thao tác cho ăn tự động, mô-đun xử lý) thông qua thiết kế mô-đun, hỗ trợ các chức năng tùy chỉnh theo nhu cầu của khách hàng (chẳng hạn như mở rộng vị trí đo, điều chỉnh độ chính xác phát hiện).
Ứng dụng kịch bản và lợi thế
Sản xuất công nghiệp: Dệt may, in ấn, sơn và các ngành công nghiệp khác để đạt được sự kết hợp màu sắc nhanh chóng và kiểm soát sự khác biệt màu sắc, nâng cao tính nhất quán về chất lượng sản phẩm.
Lĩnh vực mới nổi: Các vật liệu năng lượng mới (ví dụ: kiểm tra màu màng pin), y sinh (ví dụ: phân tích màu mẫu mô) mở rộng ranh giới ứng dụng.
Hiệu quả chi phí: Thiết bị sản xuất trong nước (như thương hiệu 3nh) được tối ưu hóa thông qua các cảm biến và thuật toán có độ chính xác cao, tỷ lệ giá tình dục cao hơn đáng kể so với thiết bị nhập khẩu, giảm chi phí mua sắm của doanh nghiệp.
Máy phát hiện màu tự động hai chế độ tùy chỉnh nhận ra độ chính xác cao, hiệu quả cao và thông minh của phát hiện màu thông qua phản xạ quang học, quang phổ và công nghệ tự động hóa, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng để kiểm soát chất lượng trong thời đại công nghiệp 4.0.