CN100444207C

CN100444207C - 多光轴光电传感器

Info

Publication number: CN100444207C
Application number: CNB031049311A
Authority: CN
Inventors: 和气徹; 渡边义幸; 加知辉郎
Original assignee: Shanks K K
Current assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: CN1519784A; JP2004230455A; JP4544566B2

Abstract

本发明的目的在于提供一种多光轴光电传感器，其具备设有多个投光元件(11a～111)的投光器(1)和设有分别与上述各投光元件(11a～111)成对形成信道的多个受光元件(21a～211)的受光器(2)，根据来自各投光元件(11a～111)的光是否射入同一信道的各受光元件(21a～211)，对每个信道依次进行检测动作。该多光轴光电传感器利用外部控制台(30)指定多个信道中的任意的信道，同时将该信道存储于存储器(25A)中，受光侧CPU(25)根据利用输入端口(27)输入来自外部的控制电路的控制信号，按照规定时间，对构成由外部控制台指定的信道的受光元件(21a～211)的受光信号进行无效化。

Description

多光轴光电传感器

技术领域

本发明涉及由多个投、受光机构形成多个信道的多光轴光电传感器。

背景技术

多光轴光电传感器，例如在设于生产线内的压机的周边，配置于禁止作业者进入的危险区域和允许作业者进入的安全区域之间的边界处。在该多光轴光电传感器中，具有多个投光元件的投光器和对应于各投光元件具有多个受光元件的受光器相对地设置，由此，由相应的投光元件和受光元件构成信道。该投光器中设置的投光元件按照规定的投光定时，依次进行投光动作，根据来自与这些投光元件形成信道的受光元件的受光信号，检测出信道的遮光，由此检测出作业者进入到危险区域的内部。在检测到作业者进入到危险区域的场合，根据从多光轴光电传感器输出信号的情况，比如生产线停止。

但是，由于生产线上依次流过工件，因此每当这些工件从安全区域移向危险区域时信道会被遮挡，并在该多光轴光电传感器侧每次都检测出遮光，从而生产线停止。由此，为了消除这样的不利情况，在多光轴光电传感器上设置静噪功能。

静噪功能是指暂时性地使遮光检出无效化的功能，在上述的构成中是在多光轴光电传感器的附近设置了检测工件的接近的静噪传感器，并从接收来自该静噪传感器的检测信号起经过规定时间为止，对来自全部受光元件的受光信号进行无效化。另外，根据由外部控制装置控制多光轴光电传感器的情况，决定是否发挥静噪功能。

通过设置这样的功能，在工件通过两个区域之间时不会检出为遮光，因此，可避免每当工件遮挡信道时生产线停止的不利情况。

但是，在上述构成中是对全部受光元件的受光信号进行无效化，因此，例如若存在不被工件遮光的信道，则在遮光检出被无效化时，即使人的手等横穿该信道进入危险区域，也不能检测出这种情况。

另一方面，公开有能够对任意的信道可将遮光检出无效化(参照JP特开平2001-71192号文献)的多光轴光电传感器，若对利用控制器待无效化的信道进行选择操作，则在再次利用控制器解除无效化之前持续进行无效化。在这种构成中，可以只对工件横穿的信道进行遮光检出的无效化，但是在没有工件的期间该信道中也不能进行遮光检出，因此，即使作业者的手等横穿该信道进入危险区域，也不能检测出这种情况。

发明内容

本发明是基于如上所述的情况而完成的，其目的在于提供一种多光轴光电传感器，其能够对来自任意受光元件的受光信号进行任意时间无效化。

根据本发明，对任意的信道的检测动作进行规定时间无效化，因此可对必要的信道只在必要的期间进行无效化。由此，可以防止本来需要遮光检出的信道的受光信号被无效化的不利情况以及在需要遮光检出的时间内信道的检测动作被无效化的不利情况。

附图说明

图1为实施例1的多光轴光电传感器的斜视图；

图2为实施例1的多光轴光电传感器的俯视图；

图3为投、受光器的电路组成图；

图4为表示存储于存储器中的控制信号和与该控制信号相对应的信道之间的关系的表；

图5为表示实施例2的多光轴光电传感器构成的俯视图；

图6为表示实施例3的多光轴光电传感器构成的斜视图；

图7为多光轴光电传感器的正视图；

图8为投、受光器的电路组成图；

图9为表示存储于存储器中的控制信号和与该控制信号相对应的信道之间的关系的表。

具体实施方式

实施例1

下面结合图1至4，对本发明的多光轴光电传感器的实施例1进行说明。如图1及图2所示的那样，本实施例的多光轴光电传感器在设置于生产线内的压机的附近，设置于禁止作业者进入的危险区域D和允许作业者进入的安全区域之间的边界处。

该多光轴光电传感器以投光器1(投光单元)和受光器2(受光单元)相对的状态构成，比如，其具有12个信道的光轴。在该投光器1中与受光器2相对的面上，每个信道上配置1个的(共计12个)投光元件11a～11l在上下方向配置成一排，在受光器2与投光器1相对的面上，与投光元件11a～11l成对的受光元件21a～21l同样在上下方向配置成一排。另外，分别设置3个投光器1和3个受光器2，它们按照围绕矩形的危险区域D中的三面的方式，配置成コ字形，工件W横穿各投光器1和受光器2的光轴进出危险区域D的内外。另外，为了区分各投光器1和受光器2，在图1中，图面右侧的投光器和受光器分别由1A、2A表示，中间的投光器和受光器分别由1B、2B表示，左侧的投光器和受光器分别由1C、2C表示。

图3表示本实施例的多光轴光电传感器的电路组成。在该投光器1中，设置有用于使投光元件11a～11l起动的驱动电路12a～12l，一旦接收来自投光侧CPU13的信号，则向投光元件11a～11l供给驱动电流。投光侧CPU13从设置于后述的受光器2中的受光侧CPU25(相当于“无效化机构”、“计时机构”)接收投光定时信号St。

该投光定时信号St为规定周期的脉冲信号，其由受光侧CPU25生成，以便确定投光元件11a～11l的起动定时。在该投光定时信号St的1个周期(长度T)内，12个脉冲以时间ta等间隔地产生，在第12次的脉冲产生后，设置有比时间ta长的规定长度的停止期间tb。由此，12个投光元件11a～11l从上到下依次起动的投光扫描动作，在每个周期T内重复进行。

另一方面，在受光器2中，分别设置有将自受光元件21a～21l的受光信号以规定的放大系数进行放大的光放大器22a～22l。从受光放大器22a～22l输出的受光信号通过模拟开关23a～23l，集中到共用的信号线，输入到比较器24中。若该受光信号大于设定在该比较器24中的基准值，则入射光的检测信号Sd输入于受光侧CPU25中，检测出入射光的情况。

受光侧CPU25产生与上述投光定时信号St的周期和相位都一致的遮光检出定时信号，根据该遮光检出定时信号，将用于使各模拟开关23a～23l处于导通状态的门控制信号，依次从模拟开关23a传送给模拟开关23l，将来自各受光元件21a～21l的受光信号，输入到比较器24中。于是，当输出遮光检出定时信号时，各投光元件11a～11l处于起动状态，由此，根据比较器24的入射光检测信号的有无，进行遮光检出。

另外，在受光侧CPU25中，设置有输入输出信号的输入输出端口26A和26B以及输入端口27A～27C(相当于“输入机构”)，其中，该输入输出端口26A和26B构成为可与其它的受光器2的输入输出端口26A和26B，或外部装置(具体来说，外部控制台30)连接，各输入端口27A～27C也构成为可输入来自外部装置的控制信号。

在本实施例中，各受光器2A，2B，2C分别串联，受光器2A的输入输出端口26A(26B)与受光器2B的输入输出端口26A(26B)连接，另外，受光器2B的输入输出端口26A(26B)与受光器2C中的输入输出端口26A(26B)连接。此外，受光器2A上连接有后述的控制台30，该受光器2C的输入输出端口26A(26B)上嵌入有终端盖。若如上连接，则各受光器2A，2B，2C在接通电源的时刻，从接近外部控制台30的受光器2起依次设定地址号码。具体来说，首先，在受光器2A中设定地址号码“1”，接着，在受光器2B中设定地址号码“2”，最后，在受光器2C中设定地址号码“3”。然后，在设置于各受光器2A～2C的受光侧CPU25内的存储器25A(相当于“存储机构”)中，存储相应的地址号码。

与输入输出端口26A(26B)连接的外部控制台30(相当于“设定机构”)，其构成为可输入指定各受光器2A～2C的地址号码和与该地址号码相对应的信道号码，若在将这些输入完之后进行确定操作，则可将地址号码和信道号码作为设定信号发送给受光器2A。

各受光器2A～2C的受光侧CPU25接收设定信号时，参照包含于该信号中的地址号码，若判定为在指定自己，则读取其后连接的信道信号，并将该信道号码存储于存储器25A中。另一方面，当地址号码不保持一致时，将设定信号从输入输出端口26A(26B)转送给下一受光器2。

在各受光器2A～2C中，在接收了来自与输入端口27A(27B)连接的外部设备的控制信号的场合，根据该控制信号，将存储于存储器25A中的来自构成信道的受光元件21的受光信号无效化。在这里，所谓“无效化”是指通过比较器24对已输入的信号判断是否处于遮光状态。

本实施例的构成如上所述，下面对其动作进行描述。在本实施例中，首先从箭头A的方向将工件W送入到危险区域D，在该危险区域D的内部进行加工作业，在加工结束后沿箭头C的方向送出工件。接着，沿箭头B将工件送入到危险区域D内，在该危险区域D的内部进行加工作业，然后沿箭头C方向将工件送出。另外，在各受光器2A～2C的输入端口27A上，分别连接有来自压机的控制电路的信号线，从而可输入控制信号。另外，工件所遮挡的光轴为在各投、受光器的9～12信道。

首先，利用外部控制台指定地址号码“1”和信道号码9～12、地址号码“2”和信道号码9～12、地址号码“3”和信道号码9～12，从而确定操作。那么，在受光器2A～2C中将信道号码9～12分别存储于存储器25A中。

生产线一旦运转，则从控制电路向受光器2A输出控制信号，由此，受光侧CPU25在输入控制信号的期间，对存储于存储器25A中的来自构成信道号码9～12的受光元件21i～21l的受光信号进行无效化。一旦在受光信号被无效化期间工件横穿光轴送入危险区域D，则来自控制电路的控制信号的输出停止，信道9～12的来自受光元件21i～21l的受光信号被有效化。危险区域D内的加工一旦结束，则从控制电路向受光器2C输出控制信号，由此，受光器2C使来自构成信道9～12的受光元件21i～21l的受光信号无效化。在工件W脱离危险区域D时，控制信号的输出停止，信道9～12的受光元件21i～21l的受光信号被有效化。接着，从控制电路向受光器2B发送控制信号，由此，来自形成信道9～12的受光元件21i～21l的受光信号被无效化，向危险区域D的送入一旦完成，则控制信号的输出停止，信道9～12的受光元件21i～21l的受光信号再次被有效化。另外，当从危险区域D送出工件时，如上所述，控制信号发送到受光器2C，来自形成信道9～12的受光元件21i～21l的受光信号被无效化。

另外，在上述构成中来自控制电路的控制信号分别发送给各受光器2A～2C，但是也可构成为例如仅仅向受光器2A发送控制信号，从受光器2A通过输入输出端口26A(26B)，向受光器2B和2C输出控制信号。在这样的构成中，也可如图4所示，将输入到受光器2A～2C的各输入端口27A～27C中的控制信号，和应无效化的受光器2A～2C的地址号码，利用来自外部控制台30的设定信号预先存储于存储器25A中，并对应于相应的控制信号，将地址号码和控制信号转送给各受光器2B，2C(参照图4)。

另外，除了将向输入端口27A～27C输入的控制信号和待无效化的受光器2A～2C相对应存储于存储器25的方式以外，也可以比如输入端口27A～27C中的任何一个或2个输入来自控制电路的控制信号，将输入其中的多种控制信号(比如，可通过脉冲幅度，脉冲排等的组合而识别的信号)和待无效化的受光器2A～2C相对应。

在这里，本发明中所述的控制信号的模式是指输入到各输入端口27A～27C中的控制信号的模式，还指输入到输入端口27A～27C中的多种控制信号的模式。

此外，在本实施例中是构成为在输入来自控制电路的控制信号的期间，对各信道进行无效化，但也可以构成为例如输入控制信号后进行规定期间的无效化，此外，还可以构成为设置最大无效化期间，当在该限制期间控制信号的输入完成时，在该时刻结束无效化，或在过了最大无效化时间的场合结束无效化。

如上所述，在本实施例中，由于在具有多个投光器1，受光器2的同时外部操作台30仅使用1台进行各受光器2的无效化的设定，因此可谋求装置的小型化。另外，由于在本实施例中预先指定应无效化的信道并将其存储，故省略逐一设定的作业，可提高作业效率。而且，在本实施例构成为中将待无效化的信道进行存储，因此自动地输出来自控制电路的控制信号，是一种适用于自动进行无效化控制的构成。

实施例2

下面参照图5对本发明的实施例2进行描述，与第1实施例相同的部分标注同一标号省略重复描述，同时也省略对同一作用和效果的描述。

在本实施例中，检测出因工件W引起的遮光的透射型光电传感器4A，4B(相当于“外部设备”、“外部传感器”)设置于受光器2A和2B的前方(与危险区域D相反的安全区域侧)，这些光电传感器4的信号输出线与各受光器2A，2B的输入端口27连接。另外，如果受光器2A和2B接收来自相应的光电传感器4A，4B的检测信号，则对存储于存储器25A中的来自构成信道的受光元件11a～11l的受光信号进行规定时间无效化，并且将控制信号输出给受光器2C。该受光器2C在输入信号后，在经过规定时间后，对存储于存储器25A中的构成信道的受光元件21a～21l的受光信号，进行规定期间无效化。上述的“规定时间经过后”是指，比如从光电传感器4A，4B输出检测信号之后开始，到危险区域D中的加工作业完成为止的时间。

另外，为了防止相互干扰，投光器2和光电传感器4的投光部交错设置。

与上述第1实施例相同，首先当从箭头A的方向将工件送入危险区域D的内部时，利用光电传感器4A进行遮光检出，检测信号输入于受光器2A中。那么，对受光器21a～21l的受光信号进行规定时间无效化。由此，工件W横穿光轴送入危险区域D的内部。接着，一旦完成加工作业，则受光器2C对受光元件21a～21l的受光信号进行规定时间无效化。另一方面，同样在从箭头B将工件W送入到危险区域D的内部时，利用光电传感器4B进行遮光检出，由此，受光器2B的受光元件21a～21l的受光信号被进行规定时间无效化，工件W送入到危险区域D的内部。当加工作业结束，沿箭头C的方向送出工件W时，通过受光器2C的受光元件21a～21l的受光信号被进行规定时间无效化，将工件送出到危险区域D外。

如上所述在本实施例中，由于根据1个光电传感器的检测信号，进行多个受光器2的无效化控制，故可减少光电传感器4(外部装置)的数量，可谋求装置的小型化及布线的简洁化。

另外，在上述的方案中，受光器2C可根据从受光器2A，2B转送的控制信号，对自体的受光元件21a～21l的受光信号进行无效化，但是也可在危险区域D侧设置光电传感器4C，根据其检测信号进行无效化。

实施例3

下面参照图6至图9对本发明的实施例3进行描述，与实施例1相同的部分标注同一标号省略重复描述，同时也省略对同一作用和效果的描述。

在本实施例中，纵向叠置成3层的运送线(图中未示出)上分别流过工件W，将相应的工件W分别送入危险区域D。投光器1和受光器2设置在运送线的两侧成1组，在其前方(与危险区域D相反侧的安全区域侧)沿纵向以规定间隔设置有3组光电传感器4A～4C。顶层的光电传感器4A的光轴位于投光器1和受光器2的第2和第3信道之间，中间层的光电传感器4B的光轴位于第6和第7信道之间，底层的光电传感器4C的光轴位于第10和第11信道之间。此外，顶层的工件W横穿投光器1和受光器2的信道1～4，中间层的工件W横穿信道5～8，底层的工件W横穿信道9～12(参照图6(A)，图7)。

顶层的光电传感器4A的信号线与输入端口27A连接，中间层的光电传感器4B的信号线与输入端口27B连接，底层的光电传感器4C的信号线与输入端口27C连接(参照图8)。

在外部控制台30中，设定地址号码“1”，同时进行将向输入端口27A的信号输入与信道1～4、向在输入端口27B的信号输入与信道5～9、向输入端口27C的信号输入与信道10～14分别对应的设定，并进行确定操作。

如果受光侧CPU25接收来自外部控制台30的设定信号，则使输入端口27A的信号与信道1～4相对应，还使输入端口27B的信号与信道5～9、输入端口27C的信号与信道10～14相对应，并将它们存储于存储器25A中。此外，如果输入来自光电传感器4A～4C的检测信号，则对对应于规定时间的构成信道的受光元件21a～21l的接收信号进行无效化(参照图9)。

比如，在按照顶层、中层，接着底层的顺序运送工件W的场合，依次向顶层的光电传感器4A、中间层的光电传感器4B，以及底层的光电传感器4C的顺序输出检测信号(参照图6(B)，在受光侧CPU25中，根据上述的顺序，依次以1～4信道、5～9信道，接着10～14信道的顺序进行受光元件21a～21l的受光信号的无效化(各输入端口27A～27C的检测信号相当于本发明的“控制信号的模式”)。显然，当按照上述以外的顺序送入工件W时，对应于该顺序信道被无效化，比如在将多个工件W同时送入危险区域D内时，对应于该多个区域的信道被无效化。

按照上述的实施例，预先将欲无效化的信道和与其相对应的检测信号存储于存储机构中，在欲无效化的场合，将与该信道相对应的控制信号从光电传感器输入，因此，可自动地对各信道进行无效化控制。

实施例4

在本实施例的构成为从实施例3中去掉了光电传感器4，在相应的输入端口27A～27C中，输入来自压机的控制电路的控制信号(向各输入端口27A～27C输入的控制信号相当于本发明的“控制信号的模式”)。

比如，送入工件W的顺序为顶层、中间层、底层的场合，按照输入端口27A、27B，27C的顺序从控制电路输入控制信号，由此，按照1～4信道、5～9信道、10～14信道的顺序被无效化。另外，在按照其它的顺序，向输入端口27A～27C输入控制信号中的场合，对应于其顺序各光轴被无效化。

其它实施例

本发明并不限于根据上面描述和由附图说明的实施例，比如，下述这样的实施例也包含在本发明的技术范围内，另外，同样下述以外也可在不脱离要点的范围内，进行各种更改之后实施本发明。

(1)在上述实施例1、2中为对每个受光器进行无效化的构成，但也可以对各受光器中的规定光轴进行无效化的构成。

(2)在上述实施例中是作为投光器1和受光器2使用了透射型的，但是也可以使用反射型的。

(3)另外，在上述实施例中给出了对来自受光元件21a～21l的受光信号进行无效化的构成，但是其构成也可以是比如对来自受光元件21a～21l的受光信号进行无效化，同时停止与它们相对应的投光元件21a～21l的投光动作的构成。

(4)在上述实施例中给出了设定机构采用外部控制台30的构成，但其构成也可以是比如将设定操作部设置于受光器或投光器中的任何一方，从而在投光器和受光器主体上进行应无效化的信道的设定操作。

(5)此外，在上述实施例中是利用输入端口27A～27C进行了多个控制信号的判断，但是例如也可根据控制信号的模式(脉冲幅度的差异等)，判断多个控制信号。

(6)还有，给出了在受光器2A～2C中设置3个输入端口27的构成，但是也可以是例如设置2个以下或4个以上的输入端口27的构成。

Claims

1.一种多光轴光电传感器，具备设有多个投光机构的投光器和设有分别与上述各投光机构成对形成信道的多个受光机构的受光器，根据来自上述受光机构的受光信号，对每个信道依次进行检测动作，其特征在于该多光轴光电传感器具备：

信道设定机构，该信道设定机构指定上述多个受光机构中的任意的信道；

输入机构，该输入机构输入来自外部的控制信号；

无效化机构，该无效化机构根据在上述输入机构中输入上述控制信号的情况，以在上述输入机构中输入上述控制信号的时间作为规定时间，仅在规定时间内对来自通过上述信道设定机构指定的信道的上述检测动作进行无效化。

2.根据权利要求1所述的多光轴光电传感器，其特征在于：其具备计时机构，该计时机构对输入上述控制信号起的时间进行计时；

上述无效化机构从输入上述控制信号开始到通过上述计时机构计时上述规定时间为止，对上述检测动作进行无效化。

3.根据权利要求1所述的多光轴光电传感器，其特征在于：其具备计时机构，该计时机构对输入上述控制信号起的时间进行计时；

上述无效化机构以已输入上述控制信号为条件，开始对上述检测动作的无效化，同时在利用上述计时机构未计时到已经经过上述规定时间的期间内，上述控制信号被中断的场合，或在已经经过上述规定时间的场合，结束上述检测动作的无效化。

4.根据权利要求1所述的多光轴光电传感器，其特征在于：

其具备存储机构，该存储机构将输入到上述输入机构中的控制信号的模式和与应无效化的信道有关的信息相对应，并将其进行存储；

上述无效化机构根据输入到上述输入机构中的控制信号的模式，从存储机构中读取与应无效化的信道有关的信息，并根据该信息对该检测动作进行无效化。

5.根据权利要求2所述的多光轴光电传感器，其特征在于：

6.根据权利要求3所述的多光轴光电传感器，其特征在于：

7.根据权利要求4所述的多光轴光电传感器，其特征在于：在与上述应进行无效化的信道有关的信息中，包含与对各信道进行无效化的顺序有关的信息。

8.根据权利要求5所述的多光轴光电传感器，其特征在于：在与上述应进行无效化的信道有关的信息中，包含与对各信道进行无效化的顺序有关的信息。

9.根据权利要求6所述的多光轴光电传感器，其特征在于：在与上述应进行无效化的信道有关的信息中，包含与对各信道进行无效化的顺序有关的信息。

10.根据权利要求1-9任意所述的多光轴光电传感器，其特征在于：在上述输入机构中，作为上述控制信号输入检测被检测物的外部传感器的检测信号。