カラーセンサを使ってM&M’s色彩選別機を作る

こんにちは、くろべこです。

以前に浜松ホトニクス製のカラーセンサ【S11059-02DT】を紹介しました。

今回はこのカラーセンサを使った色彩選別機を作りたいと思います。

色彩選別機とは主に産業機器で色合いの検査をする工程で使用されています(出荷検査とか)。身近ではお米屋さんでコメの品質ムラや異物混入を防ぐ為の色彩選別機とかもあります。このような選別機は色彩選別機で濃淡を検査して、エジェクタ(空気銃)でNG品を打ち抜くような機構になりますね。

本記事では上記のような大掛かりな設備は作れないので、ありふれたものに対して色彩選別をしていきます。

それは何かというと、、、m&m’sチョコレートです！

6色のとてもカラフルなチョコレートであるm&m’sは色彩選別機の対象として最適だと思ったわけですね。実際の生産工場でもおそらく最終工程で同じような(実物はカメラかもしれませんが)選別機はあると推測します。

いつものように、ハードから電気回路、制御コードと順を追って記事にしたいと思いますのでお付き合いください。また、今回も制御器はArduinoで進めます。

m&m’s 色彩選別機構想

さて、カラーセンサで色を分けていくという事ですが、どのように選別していくかアクチュエータ(機会を動かす駆動装置) を考えたいと思います。

選別方法
1. エジェクタ(空気銃)による選別
2. PP搬送(吸着)による選別
3. チャックアームによる選別
4. コンベアによる選別
5. スライダーによる選別

個人の電子工作で行うには1,2は難しいですね。個人的には４のコンベア搬送で仕分けしていく機構を作りたいのですが、ちょっと手間なので今回は5番の【スライダーによる選別】を考えたいと思います。構想図を以下に示します。

使用するアクチュエータは2個のサーボモーターです。

1個は検査位置のワーク停止扉の開閉用、2個目は選別用のスライダー可変用になります。

また、カラーセンサを使用するうえで一番といってもいいほど大切なポイントがあります。

それは、照明です。

カラーセンサは、以前の記事にありますように対象となるワークに光をあてて、その反射光を検出することで赤緑青を数値化します。私達の目も同様で、自ら光を発している物(光源)以外を見るためには、対象物に対して光を当てることで初めて色を認識できるわけですね。

しかし、今回使用するカラーセンサ【S11059-02DT】には残念ながら、光源が付いていません。

なので、白色LEDを別で取り付ける予定です。ちなみに、光源内蔵型のカラーセンサモジュールもありますので、まだ購入していない方であればそちらの方が使いやすいと推測します。

※反射センサに関しては検査位置にm&m’sが来たことを検知するために使用します。

イメージは板の上にm&m’sを滑らす滑り台を付けて、仕切りの扉と、選別スライダーをサーボモーターで制御するイメージです。

※図中の寸法は適当です。

という事で、今回は色彩選別機の構想と材料紹介記事でした。

次回は明日以降に載せると思いますが、電気回路～コード解説、動作確認まで一気に記事にしたいと思いますので少々お待ちください。

では、今回はこんなとこで失礼します。

ばいばい。