一种色标传感器的制作方法

本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种色标传感器。

背景技术：

色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。例如：在包装、印刷、纺织、造纸等行业的自控系统中需要一种能够分辨颜色、检测色标，用以实现辨色、定位、定长、纠偏、计数等控制功能的色标传感器。

色标传感器采用可见光发射接收方式进行检测，因为不同颜色的物体对相同的入射光具有不同的反射率，传感器发出强度波长稳定的光束，投射到被测物面上，同时接收被测物面的发射光，根据接收的发射光信号的强弱，就可辨别不同的颜色，或判别物体的存在与否。

现有的色标传感器，结构上采用超声波熔接组合，电气上采用单色的发射LED和单一种色标辨别模式，其存在以下缺陷：1、采用单色LED作为发光光源，对色标颜色辨别误差较大，分辨率低，容易漏检，功能不完善；2、采用电位器调节，操作不便，响应时间长；3、采用超声波熔接组合，防护等级只有IP65防滴水的等级，不能长时期耐水；4、单一的检测模式，容易受环境光影响，对接近色标反光率的颜色，无法检测。

技术实现要素：

本申请的一个目的是提供一种高响应速度、高精度、高分辨率、高防护等级，功能齐全的色标传感器，既可对高于色标反光率的颜色体的辨别，又可对与色标反光率接近的目标颜色的识别。

根据本申请的一个方面，提供了一种色标传感器，该传感器包括：

壳体、支架、全反镜片、半反半透镜片、镜头、电路板、操作面板、面板电路板、按键、发射LED、接收光敏IC以及电缆，所述支架固定在壳体内部，所述全反镜片和半反半透镜片固定在支架内部，所述镜头安装在支架右侧面，所述电路板、发射LED以及接收光敏IC安装在支架上，所述操作面板扣住在壳体侧面，所述按键固定在操作面板上，所述面板电路板安装在支架的左侧面，所述电缆一端连接电路板，另一端引出壳体外。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：第一透镜，所述第一透镜固定在支架内部。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：第二透镜，所述第二透镜固定在支架内部，且安装于第一透镜上部。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：O型圈，所述O型圈安装在支架右侧面。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：镜头固定座，所述镜头固定座安装在支架右侧面。

进一步地，上述色标传感器中，所述电路板内包含有单片机。

进一步地，上述色标传感器中，所述发射LED为三原色光RGB LED。

进一步地，上述色标传感器中，所述全反镜片和半反半透镜片与光路呈45度角设置。

进一步地，上述色标传感器中，所述按键包括ON按键和OFF按键。

进一步地，上述色标传感器中，所述壳体外围注射有塑料。

与现有技术相比，本申请色标传感器包括：壳体、支架、全反镜片、半反半透镜片、镜头、电路板、操作面板、面板电路板、按键、发射LED、接收光敏IC以及电缆。发射LED发出光源，经过全反镜片将光反射到半反半透镜片上面，其中，有部分光源直接穿透镜片，投向镜头，最后聚光在镜头前方的目标颜色物体上；另一部分的光源反射到接收光敏IC上，此时等待目标颜色体反射回来的光，经半反半透镜片，反射到接收光敏IC上，两部分光合并一起触发接收光敏IC，使光信号转换为电信号。本申请色标传感器具有高响应速度、高精度、高分辨率，功能齐全的特点，既可对高于色标反光率的颜色体的辨别，又可对与色标反光率接近的目标颜色的识别，同时安装操作简便。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本申请一个方面的色标传感器的结构示意图；

图2示出根据本申请一个方面的色标传感器的结构装配爆炸图；

附图标记：

1壳体，2支架，3全反镜片，4半反半透镜片，5镜头，6电路板，7操作面板，8面板电路板，9按键，10发射LED，11接收光敏IC，12电缆，13第一透镜，14第二透镜，15O型圈，16镜头固定座，17外围包胶形体；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

如图1所示，根据本申请的一个方面，提供了一种色标传感器，该传感器包括：

壳体1、支架2、全反镜片3、半反半透镜片4、镜头5、电路板6、操作面板7、面板电路板8、按键9、发射LED10、接收光敏IC11以及电缆12，所述支架2固定在壳体1内部，所述全反镜片3和半反半透镜片4固定在支架2内部，所述镜头5安装在支架2右侧面，所述电路板6、发射LED10以及接收光敏IC11安装在支架2上，所述操作面板7扣住在壳体1侧面，所述按键9固定在操作面板7上，所述面板电路板8安装在支架2的左侧面，所述电缆12一端连接电路板6，另一端引出壳体1外。

实施中，本实用新型发射LED 10发出光源，经过全反镜片3将光反射到半反半透镜片4上面，其中，有部分光直接穿透镜片，投向镜头5，最后聚光在镜头5前方的目标颜色物体上；另一部分的光反射到接收光敏IC11上，此时等待目标颜色体反射回来的光，经半反半透镜片4，反射到接收光敏IC11上，两部分光合并一起触发接收光敏IC 11，使光信号转换为电信号，输出开关量，进而实现目标颜色的高精度辨别。

进一步地，上述色标传感器中，所述发射LED10为三原色光RGB LED。

本申请利用红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色RGB LED，根据RGB的比率辨别色标的颜色，既可对高于色标反光率的颜色体的辨别，又可对与色标反光率接近的目标颜色的识别，误差较小，可以实现高精度判别。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：第一透镜13，所述第一透镜13固定在支架2内部。

本申请发射LED 10发出RGB三色光源，先通过第一透镜13，再经过全反镜片3将光反射到半反半透镜片4上面。通过第一透镜13后光源投射在一定大小的长方形面积区域内。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：第二透镜14，所述第二透镜14固定在支架2内部，且安装于第一透镜13上部。

本申请采用第二透镜14对通过第一透镜13的光源进行再次聚光，提升光源亮度，缩小光源投射面积。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：O型圈15，所述O型圈15安装在支架2右侧面。

进一步地，上述色标传感器中，还包括：镜头固定座16，所述镜头固定座16安装在支架2右侧面。

如图2所示，所述O型圈15置于支架2和镜头固定座16之间，起密封紧固作用。

进一步地，上述色标传感器中，所述电路板6内包含有单片机。

本申请采用单片机设置，可自动识别和判别颜色，光源对准确定检测的颜色按ON，对准色标的颜色按OFF，操作简单，信号反应输出控制的时间可达50us左右。

进一步地，上述色标传感器中，所述按键9包括ON按键和OFF按键。

本申请通过设置ON和OFF按键，具有选定模式功能，实现对与色标反光率一样或接近的目标颜色的辨别。

进一步地，上述色标传感器中，所述全反镜片3和半反半透镜片4与光路呈45度角设置。

具体实施中，发射LED 10发出RGB三色光源，经过全反镜片3将光反射到半反半透镜片4上面，其中，有50％的RGB光直接穿透镜片，投向镜头5，最后聚光在镜头5前方的目标颜色物体上；另50％的RGB光反射到接收光敏IC11上。

进一步地，上述色标传感器中，所述壳体1外围注射有塑料。

如图2所示，本申请采用一体注塑成型，壳体1外围接缝处注射有一圈工程塑料，形成一外围包胶形体17，实现防水密封效果。与现有技术IP防护只有IP65防滴水的等级，本申请可达到IP67，长时间浸在水里，不影响电气性能。

综上，本申请提供了一种高响应速度、高精度、高分辨率，功能齐全的色标传感器。既可对高于色标反光率的颜色体的辨别，又可对与色标反光率接近的目标颜色的识别。同时解决了现有色标传感器IP防护等级低，不能长时间耐水的问题，安装操作简便。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。