Definition

Farbsensoren sind photooptische Sensoren zur Prüfung der Anwesenheit und korrekten Ausprägung von farbigen Flächen und Markierungen, zur Erkennung von unterschiedlichen Farben, Kontrasten und Grauwerten sowie von lumineszierenden Markierungen und Stoffen. 
Farbsensoren erlauben nur vorprogrammierte einfachere Anwendungen, die vom Anwender in kurzer Zeit ohne Bildverarbeitungskenntnisse per Teach-in eingerichtet werden können, wobei die Übergänge zu den leistungsfähigeren Vision-Sensoren fließend sind. 
Typischerweise werden die Objekte über eine integrierte Beleuchtung im Auflicht beleuchtet und das reflektierte Licht über eine Optik erfasst oder das direkt von Selbstleuchtern ausgehende Licht erkannt. 
Eine Sensoreinheit umfasst stets ein Gehäuse mit Optik, Farbsensor und Messdatenerfassung. Die Beleuchtung, Auswerteelektronik sowie die Bedien- und Anzeigeelemente können ebenfalls im Gehäuse integriert sein.

Funktionsprinzip

Das Objekt wird in der Regel von einer integrierten Beleuchtung des Sensors mit einer bestimmten gepulsten Frequenz oder durch ein Triggersignal ausgelöst beleuchtet. Ebenso kann eine externe Beleuchtung vorhanden sein. Bei der Kontrolle von Selbstleuchtern kann die Beleuchtung entfallen und eine Abschirmung vor Fremdlicht erforderlich sein. 
Farben werden üblicherweise nach dem Dreibereichs-Prinzip erfasst. Als Lichtquelle dienen bevorzugt Weißlicht-Dioden, die das Licht z. B. einer Halogenlampe simulieren, jedoch eine deutlich höhere Lebensdauer besitzen. Das reflektierte Licht der Prüffläche wird über die integrierte Optik des Sensors auf Dreibereichs-Photodioden geleitet, welche die Farbwerte der drei Spektralfarben rot, grün und blau ermitteln. Zwischen der Messstelle und dem Sensor können zur Lichtübertragung auch Lichtwellenleiter zum Einsatz kommen. 
Kontrasttaster beleuchten die Objektoberfläche mit einem kleinen Weißlicht- oder Laser-Lichtfleck und ermitteln den Grauwert des reflektierten Lichts. 
Lumineszenztaster regen durch UV- bzw. Blaulicht mit geeigneten Wellenlängen lumineszierende Pigmente in Objekten, Flüssigkeiten oder Markierungen an, die aufleuchten und sich so erkennen lassen. 
Die ermittelten Farbwerte werden mit den zuvor eingelernten Referenzfarbwerten in der vorgegebenen Toleranzstufe verglichen, gegebenenfalls lassen sich auch mehrere unterschiedliche Farbwerte ermitteln. Wenn die Signalwerte den vorgegebenen Sollwerten oder bestimmten Schwellwerten entsprechen, wird ein entsprechendes Signal ausgegeben.

Einsatzbereich

Farbsensoren dienen als Komponenten zum Aufbau von Prüf- und Sortierstationen in der industriellen Fertigung. Einsatzbereich sind einfachere Anwendungen z. B. für die Objekterkennung, Prüfungen auf Anwesenheit, Vollständigkeit und korrekte Ausprägung von farbigen Flächen und Markierungen, Oberflächenkontrollen und Sortieraufgaben auch mit hoher Geschwindigkeit. Typische Aufgaben sind die Sortierung von Bauteilen nach Farbe, das Erkennen der Farben von Kabeladern, die Druckmarkenerkennung, die Prüfung von Farbgleichheit z. B. bei Lackierungen oder Interieurmaterial im Kfz-Zulieferbereich, die Detektion von lumineszierenden Markierungen oder Stoffen, das Erkennen von Flüssigkeiten und halbtransparenten Objekten sowie die Prüfung von Selbstleuchtern wie die LED-Erkennung nach Farbe und Intensität. Anwenderbranchen sind der interne Betriebsmittelbau und Sondermaschinenbau für die Automobilzuliefer- und Automobilindustrie, die Elektro-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, die Druck - und Verpackungsindustrie sowie andere Branchen.