산업 환경에서의 색상 측정 (Color Analysis)

제품 품질을 개선하고 프로세스를 능률화하기 위해 제조업체는 보다 효과적인 인라인 색상 모니터링 방법을 모색합니다. 이 응용 프로그램 노트에서는 비접촉 색상 측정을 위한 다용도 스펙트럼 시스템에 대해 설명하고자 합니다.

색은 우리가 물체에 대해 가장 먼저 알아차리는 것 중 하나입니다. 산업에서 색상은 종종 품질에서 중요한 요소로 간주됩니다. 따라서 제조업체는 까다로운 설계 사양을 충족하기 위해 색상을 정량적으로 측정할 수 있는 가장 효과적인 방법을 모색하게 됩니다.

특히 제품이 여러 부품에서 조립되거나 선반 위 또는 다른 조명 조건에서 다른 부품 옆에서 볼 때 전체적인 미관도 중요합니다. 이는 한 제조업체가 경쟁업체에 비해 우위를 점할 수 있는 인식된 품질 차이로 이어질 수 있습니다. 미관을 넘어, 색은 화학 반응을 평가하고, 음식이 안전하게 먹을 수 있도록 보장하며, 일관된 안전 표시와 지표를 생성하는 것만큼이나 다양한 응용 분야에서 중요한 특성입니다.

Color Measurement

색을 감지하는 방법은 광도와 같이 쉽게 정량화된 매개 변수와 직접적인 관련이 없기 때문에 색을 측정하는 것은 어렵습니다. 정확한 색상 측정은 단순히 컬러 카메라에서 빨강, 초록, 파랑 채널을 찍는 것보다 훨씬 더 복잡합니다. 색상은 샘플, 사용 중인 조명기 및 검출기의 설정 보정 및 주관적인 인간 인식에 따라 달라지기 때문입니다. 또한 측정 형상은 국제 표준을 준수하고 현장 간의 일관성을 보장하기 위해 매우 중요합니다. 이러한 요소 각각은 정확하고 반복 가능한 결과를 생성하는 데 중요한 많은 미묘한 차이를 가지고 있습니다.

분광법은 색상의 미묘한 차이를 측정하는 훌륭한 방법입니다. 예를 들어, 단일 파장 소자와 달리 분광 광도계는 전체 색 스펙트럼을 매우 고해상도로 캡처하여 데이터를 신중하고 상세하게 분석할 수 있습니다. 이는 다른 색상 측정 방법으로는 사용할 수 없는 정도의 유연성을 제공합니다.

FD-D8R Color Inspection System

FD-D8R은 인라인 색상 측정 애플리케이션을 위해 설계된 고급 분광 광도계입니다. 여러 개의 소형화된 분광계를 통합하여 SCI(Specular Component Included) 및 SCE(Specular Component Excluded) 반사 측정을 모두 제공합니다. (시작되지 않은 부분에서는 빛이 한 방향으로 반사되는 반짝이거나 광택이 있는 표면에서 볼 수 있습니다.)

특히 FD-D8R은 포함된 측정과 제외된 측정치를 공간 내 동일한 지점에서 동시에 수행할 수 있는 반면, 다른 센서는 일반적으로 이를 달성하기 위해 움직이는 부품과 다중 판독값을 요구하여 사이클 시간과 시스템 복잡성을 가중시킵니다. 따라서 FD-D8R은 여러 유형의 표면에 걸쳐 빠르고 유연합니다.

그림 1. FD-D8R 색상 측정 시스템은 소형이고 가볍지만 산업 환경에 적합할 만큼 견고합니다.

FD-D8R 센서(그림 1)에는 조명, 검출기, 제어 전자 장치 및 소프트웨어가 포함되어 있으며, 이 모든 것이 소형화되고 견고한 패키지에 통합되어 "원시" 스펙트럼 측정(즉, 조정, 교정 또는 기타 정규화 없음)을 고객이 찾는 답변으로 변환합니다. (예: 합격-불합격 색상 기준). 이 시스템은 다양한 색상 계측 요구 사항에 맞게 추가로 사용자 정의할 수 있습니다.

그림 2. FD-D8R 색상 측정 시스템을 로봇 팔에 부착함으로써 센서를 배치하여 단단한 표면에서 도달하는 표면까지의 색상을 측정할 수 있습니다.

FD-D8R의 견고한 설계는 산업 환경에 적합함을 보장합니다. 내장된 통합 구체는 교체 가능하고 세척이 가능한 사파이어 창을 사용하여 물과 화학적 침입에 대해 밀봉되어 있습니다. 작은 공간의 센서 헤드는 조립 라인에 쉽게 들어갈 수 있으며, 크기가 작거나 단단하여 부품에 닿기 어려운 것들을 측정할 수 있습니다. FD-D8R은 또한 스테이지(고정품)나 로봇에 쉽게 장착할 수 있을 정도로 가볍습니다(그림 2).

FD-D8R Operation

FD-D8R 센서 헤드는 굽힘 반경에 민감한 광섬유 케이블이 아닌 단일 고플렉스 케이블을 통해 컨트롤 모듈에 결합됩니다. 가장 중요한 것은 측정값이 비접촉 상태라는 점입니다. 즉, 센서 헤드가 샘플에서 최대 2mm 거리를 측정할 수 있습니다. 이렇게 하면 센서에 닿는 샘플의 손상 또는 마킹이 방지됩니다. 이 비접촉식 폐쇄형 설계는 공장 환경에서 실험실 등급 측정을 가능하게 합니다.

FD-D8R 센서 패키지는 자동화를 중심으로 설계된 소프트웨어를 통해 작동합니다. 센서는 고객의 소프트웨어 또는 PLC에 대한 TCP/IP 서버가 연결되는 컴퓨터와 USB를 통해 연결됩니다. 조명/통합, 판독값 및 모든 계산을 포함한 전체 측정은 100miliseconds 이내에 수행할 수 있습니다. 즉, FD-D8R은 하루에 수십만 개의 부품을 처리할 수 있어 100% 검사가 가능한 진정한 인라인 솔루션입니다. 또한 FD-D8R은 기존 벤치탑 실험실 기기와 매우 잘 상관되어 공차가 선과 현장에 걸쳐 일치하도록 보장합니다.