CN102207554B - 多光轴光电传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多光轴光电传感器，能够改进布线的可工作性。传感器向外部设备输出了根据光发射器和光接收器之间形成的多个光轴中的至少一个光轴的中断状态所产生的安全信号。所述光接收器包括第一电缆连接部分和第二电缆连接部分，所述第一电缆连接部分连接至一条包括用于从外部设备接收电源的电源线和用于向外部设备输出安全信号的输出线的电缆，所述第二电缆连接部分连接至一条包括用于将电源提供给所述光发射器的电源线和用于传送或接收定时信号的通信线的电缆，所述定时信号定义了用于光投射元件的光投射的定时。

Description

多光轴光电传感器

技术领域

本发明涉及一种多光轴光电传感器，其通过多个光轴来检测进入到预定区域中。

背景技术

为了确保工作人员安全地远离诸如压榨机和弯曲机之类的危险源，目前为止，已经采用了所谓的多光轴光电传感器作为一种用于检测进入危险源附近预定区域的人和物体的传感器。多光轴光电传感器具有在其中以直线布置大量光投射元件的光发射器、以及在其中以直线布置与光投射元件的数量相同的数量的光接收元件的光接收器。光发射器和光接收器被布置成彼此相对，以形成对危险区域进行划分的多个光轴栏。所形成的多个光轴栏被称为光幕，并且当阻光物体进入该光幕时，从该光幕向对危险源的操作进行控制的控制面板输出一个用于强制阻止该危险源操作的安全信号。从而可以确保工作人员的安全。

一般地，光发射器和光接收器均通过一个电缆连接至控制面板。并且，为了光发射器和光接收器之间的光投射/接收的定时同步，光发射器和光接收器在控制面板中彼此连接，例如通过数据通信线进行连接(例如，日本未审查专利公开No.2008-180653)。在日本未审查专利公开No.2008-180653所公开的多光轴光电传感器中，通过通信线或者信号线L1连接光发射器和光接收器。

但是，在其中通过不同电缆将光发射器和光接收器连接至控制面板的布线中，需要两个电缆来分别排布至控制面板，因此连线的排布是费力的且可能造成布线工作的可操作性的降低。

在这点上，通过使用将两条电缆组合成一条电缆的T型分支连接器，将光发射器和光接收器连接至控制面板的电缆可变成一条电缆。具体地说，从光发射器延伸的电缆以及从光接收器延伸的电缆被连接至T型分支连接器，从而被组合成一条电缆，并且T型分支连接器和控制面板通过一条电缆彼此连接。于是，与控制面板相连的电缆数量变为一条，从而可以防止前述可操作性的降低。但是，在通过使用T型分支连接器来将多条电缆组合成一条电缆时，布线成本由于组件数量的增加而上升，并且工作效率可能由于需要单独准备T型分支连接器这一事实而下降。

发明内容

由于上述方面而做出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种能够改进布线的可操作性的多光轴光电传感器。

根据本发明的一种多光轴光电传感器，包括：光发射器，其具有多个光投射元件；以及光接收器，其布置成与所述光发射器相对，并且具有接收从所述多个光投射元件投射出来的光的多个光接收元件；并且所述多光轴光电传感器向外部设备输出了根据所述光发射器和所述光接收器之间形成的多个光轴中的至少一个光轴的中断状态所产生的安全信号，其中所述光接收器包括第一电缆连接部分和第二电缆连接部分，所述第一电缆连接部分连接至一条包括用于从外部设备接收电源的电源线和用于向外部设备输出安全信号的输出线的电缆，所述第二电缆连接部分连接至一条包括用于将电源提供给所述光发射器的电源线和用于传送或接收定时信号的通信线的电缆，所述定时信号定义了光投射元件光投射的定时。

根据该配置，由于诸如控制面板之类的外部设备与光接收器之间通过第一电缆连接部分的电缆连接、以及光接收器和光发射器之间通过第二电缆连接部分的电缆连接可配置该多光轴光电传感器，因此可以防止布线的可操作性的下降。并且，由于无需使用T型分支连接器，可以防止由于增加了元件数量而使布线成本增大。此外，由于无需单独制备T型分支连接器，可以防止工作效率的下降。

并且，根据本发明的多光轴光电传感器可配置为：通过光通信(例如，光色同步信号)在所述光发射器和所述光接收器之间传送定义了光投射元件的光投射定时的定时信号，所述光接收器包括第一电缆连接部分，其连接至一条包括用于从外部设备接收电源的电源线和用于向外部设备输出安全信号的输出线的电缆，以及第二电缆连接部分，其连接至一条包括用于将电源提供给所述光发射器的电源线的电缆。即，就定义了用于光投射元件的光投射定时的定时信号的传送而言，光通信的使用使得形成了这样一种结构，即，电源线被包括在将光发射器链接至光接收器的电缆中。同样，在这种情况下，仅仅需要单个电缆来链接多光轴光电传感器和外部设备，从而可以防止布线工作的可操作性和工作效率的下降。

而且，上述第二电缆连接部分可连接至一条包括用于将电源提供给所述光发射器的电源线和用于在所述光发射器和所述光接收器之间执行信号传输的通信线的电缆。即，该配置还可形成为：除了前述电源线之外，用于在所述光发射器和所述光接收器之间执行信号传输的通信线也被包含在将光发射器链接至光接收器的电缆中。从而可以例如在具有静止模式(其暂时使得光幕的安全功能无效)的多光轴光电传感器的情况下，可通过第二电缆连接部分在所述光发射器和所述光接收器之间发送和接收静止信号。

而且，可在所述光接收器的一端布置上述第一电缆连接部分，并且可在所述光接收器的另一端布置所述第二电缆连接部分。与第一电缆连接部分和第二电缆连接部分位于光接收器中央附近的情况相比，可以降低光接收器的光轴厚度。

而且，上述光接收器可以通过所述第二电缆连接部分连接至一个用于串行添加的光接收器。从而可以改进布线可工作性，同时适应于多光轴光电传感器的各种安装环境。并且，由于第二电缆连接部分能够连接光发射器以及能够连接用于串行添加的光接收器(即，由于可以使得第二电缆连接部分用作共享电缆连接部分来连接光发射器和光接收器)，所以由于元件共享而可以有利于降低制造成本。此外，用户可仅仅通过购买具有该共享电缆连接部分的多组多光轴光电传感器来实现各种布线形式，从而最终增大布线形式的自由度。

而且，所述光接收器的所述第二电缆连接部分可串联有至少两个或更多光发射器和至少一个或更多光接收器，并且光发射器和/或光接收器可具有识别信息设置单元，用于指定彼此相对的光发射器和光接收器，从而设置识别信息以识别出形成光轴的光投射元件和光接收元件。于是，由于通过一条线连接了光发射器和光接收器，形成光轴的光投射元件和光接收元件可被正确地识别出来，从而最终防止多光轴光电传感器的错误操作。

上述识别信息设置单元所设置的识别信息可包括：连接顺序识别信息，用于识别所有串联的光发射器和光接收器的连接顺序；以及光轴形成识别信息，用于通过使得连接顺序识别信息的对彼此相互对应来识别形成光轴的光投射元件和光接收元件。此外，虽然根据本发明的多光轴光电传感器具有一组或多组成对的光发射器和光接收器，但是例如，传感器还可具有一组或多组成对的光发射器/光接收器。

如上所述，根据本发明，由于仅仅需要单个电缆来链接多光轴光电传感器和外部设备，从而可以防止布线工作的可操作性的下降。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的多光轴光电传感器1的外观配置示例的示图；

图2是示出了多光轴光电传感器的光接收器的机械配置示例的示图；

图3是示出了图2所示的光接收器的分解透视图的示图；

图4是示出了图3所示的端部壳体被放大时的状态的放大透视图；

图5是示出了根据本实施例的多光轴光电传感器的电气配置示例的示图；

图6是示出了图3所示的光接收器的电气配置的示图；

图7是用于描述串行添加根据本实施例的多光轴光电传感器时的布线形式的示例性示图；

图8是示出了被串行添加了一个光接收器的光接收器的状态的外观示图；

图9是示出了根据本实施例的多光轴光电传感器的另一电气配置示例的示图；

图10是用于描述串行添加根据本实施例的多光轴光电传感器时的另一布线形式的示例性示图；

图11是用于描述串行添加根据本实施例的多光轴光电传感器时的另一布线形式的示例性示图；

图12是用于描述串行添加根据本实施例的多光轴光电传感器时的另一布线形式的示例性示图；

图13是用于描述多光轴光电传感器的安装示例的示意图；

图14是用于描述多光轴光电传感器的安装示例的示意图；

图15是用于描述多光轴光电传感器的安装示例的示意图；

图16是用于描述用以将一个控制器连接至包括光发射器和光接收器的多光轴光电传感器的布线方面的说明图；以及

图17是与连接器形式相关的另一示例。

具体实施方式

下面将根据附图来描述根据本发明实施例的多光轴光电传感器1。

外观配置

图1是示出了根据本发明实施例的多光轴光电传感器1的外观配置示例的示图。如图1所示，多光轴光电传感器1具有成对的光发射器2和光接收器3，并且光发射器2和光接收器3被布置成在同一平面上彼此相对(相互面对)。例如，从布置在光发射器2(参见下文将要描述的图5)中的多个光投射元件23、27向布置在与其对应的光接收器3(参见下文将要描述的图5)中的多个光接收元件33、37发射出红外射线所组成的光束，从而形成光发射器2和光接收器3之间的安全光幕。

光发射器2具有细长的主壳体200、端部壳体201以及端部壳体202，在这些壳体中，沿着纵向以相等的间隔以直线布置了多个光投射元件23、27。

光接收器3具有细长的主壳体300、端部壳体301以及端部壳体302，在这些壳体中，沿着纵向以相等的间隔以直线布置了多个光接收元件33、37。相邻光接收元件33、37之间的间隔等于光投射元件23、27之间的间隔。

在根据本实施例的多光轴光电传感器1中，连接器K1固定至光发射器2的端部壳体201上，连接器K2固定至光接收器3的端部壳体301上，并且连接器K1和连接器K2通过一条电缆C3相链接。而且，连接器K3固定至光接收器3的端部壳体302上，并且该连接器K3链接至与控制面板(未示出)相连的电缆C1。在从控制面板向光发射器2供电时，通过电缆C1、连接器K3、光接收器3、连接器K2、电缆C3和连接器K1的顺序像一条连续线(一条线)一样提供电功率。在此之中，电功率被提供给光接收器3。

下面将参考图2至图6来详细描述多光轴光电传感器1的机械配置和电气配置。注意，本实施例中的光发射器2和光接收器3的外观配置与图1所示的外观配置相同。并且，由于光发射器2和光接收器3的机械配置具有许多相同之处，所以在参考图2至图4的机械配置的描述中将重点放在了光接收器3上。

机械配置

图2是示出了多光轴光电传感器1的光接收器3的机械配置示例的示图。图3是图2所示的光接收器3的分解透视图。图4是示出了图3所示的端部壳体302被放大时的状态的放大透视图。

如图2至图4所示，通过将端部壳体301以及端部壳体302耦接至主壳体300的两端来配置多光轴光电传感器1的光接收器3，在这之中，容纳了具有以等间距分隔的八个光轴的基本模块310、第一附加模块311和第二附加模块312，第一附加模块311和第二附加模块312串行耦接至基本模块310以便使用(参见图3)。

如图3所示，第一附加模块311具有以等间距分隔的八个光轴，第二附加模块312具有以等间距分隔的四个光轴。因此，根据本实施例的多光轴光电传感器1的光接收器3具有20个光轴。但是，本发明并不限于此，光轴数量可适当调整。例如，基本模块310可与附加模块(第一附加模块311、第二附加模块312等)组合，从而实现各种数量的光轴，例如12个光轴、16个光轴和24个光轴。

主壳体300在纵向上具有相同的截面形状(大致为所有角均为直角的U型，或者大致为具有圆角的U型)，并且例如可通过切下铝制材料以便以预定长度进行挤压模塑成形来制造主壳体300，并且主壳体300的两端被形成为敞开形状。可以通过使用熟料模具、或者锌或铝压铸模具来制造端部壳体301以及端部壳体302，并且端部壳体301以及端部壳体302的一端被形成为敞开形状，而另一端被形成为封闭形状。此外，在本实施例中，端部壳体301以及端部壳体302均具有能够容纳两个光轴的纵向尺寸。

光接收器3的光接收表面由能够透过具有特定波长的光的前盖300a、301a、302a组成，并且来自光发射器2的光束通过这些前盖而入射在光接收器3上。例如，前盖300a、301a、302a分别通过双面胶带固定至主壳体300和端部壳体301、302(参见图3)。应该注意的是，虽然前盖300a、301a、302a在本实施例中具有在光接收器3的纵向上被分成三个部分的结构，但是这些前盖可由一个部件组成。

如图4所示，端部壳体302具有一个敞开端部302b(其基本具有与主壳体300相同的外形)和封闭端部302c(其位于敞开端部302b的相对侧并具有封闭形状)。此外，端部壳体302具有敞开端部302b和封闭端部302c之间的侧壁上的凹口形状的凹部302d。而且，端部壳体302具有在穿过端部壳体302以邻接凹部302d的方向(图4中的垂直方向)上敞开的连接器插座302e，并且连接器K3(参见图2)插入该连接器插座302e实现了连接器耦接。

连接器插座302e被邻接地布置至一个侧壁，不会干扰端部壳体302中容纳的两个光轴。并且，端部壳体302被形成为具有与封闭端部302c邻接且与连接器插座302e并排的电缆通道槽302f。即，电缆通道槽302f在穿过端部壳体302方向上延伸。如图2所示，连接器K3具有大致为长方体的外形，并且将从连接器K3的外端延伸出去的电缆C1通过前述电缆通道槽302f向端部壳体302的后表面侧延伸出去。注意，端部壳体301可被形成为具有与端部壳体302相似的机械配置。

如上所述，在本实施例中，端部壳体302布置在光接收器3的一端，而端部壳体301布置在光接收器3的另一端。

电气配置

图5是示出了根据本实施例的多光轴光电传感器1的电气配置示例的示图。如图5所示，光发射器2包括光投射控制模块4、光投射附加模块5、电缆连接部分52、54(例如由连接器引脚组成)、以及光投射模块连接部分53(例如由带状电线组成)。光接收器3包括光接收控制模块6、光接收附加模块7、电缆连接部分62、64(例如由连接器引脚和连接器插座302e组成)、以及光接收模块连接部分63(例如由带状电线组成)。

应该注意到，图3所示的光接收器3具有图6所示的电气配置。具体地说，图6所示的光接收控制模块6被并入图3所示的基本模块310中，图6所示的光接收附加模块7被并入图3所示的第一附加模块311中，图6所示的光接收附加模块7’被并入图3所示的第二附加模块312中。类似的，同样在光发射器2侧，光投射控制模块4、光投射附加模块5以及光投射附加模块5’分布被并入基本模块、第一附加模块和第二附加模块(未示出)中。在图5中，为了方便说明，图6所示的光投射附加模块5’由于与光投射附加模块5相似而被省略，并且图6所示的光接收附加模块7’由于与光接收附加模块7相似而被省略。

在图5中，光发射器2的光投射控制模块4例如具有多个光投射元件23(例如发射红外射线的发光二极管)、多个光投射电路22(分别驱动所述多个光投射元件23)、切换电路21(其以时分为基础扫描所述多个光投射电路22)以及光投射控制电路20(其完全控制光发射器2)。注意，未示出的聚光透镜被布置在光投射元件23前方。

光投射控制电路20从时钟发生电路(未示出)接收时钟信号，并且产生光发射定时，在该定时，使得多个光投射元件23(以及光投射附加模块5的多个光投射元件27)依次发光。切换电路21由串联转变电阻器组成，例如切换电路21在来自光投射控制电路20的光投射定时(时钟定时)依次对转变电阻器的状态进行转变，以便依次点亮多个光投射元件23。

而且，光投射控制电路20具有电压转换电路20a和通信控制电路20b，电压转换电路20a用于例如将24伏的电压转换成5伏的电压，以对切换电路21、光投射电路22(以及下文描述的切换电路25和光投射电路26)等进行供电，通信控制电路20b用于控制提供和接收限定了与光接收器3进行通信的定时的定时信号。注意，当光发射器2被串行添加时，通信控制电路20b还控制与串行添加的光发射器2的通信。

光投射控制模块4通过光投射模块连接部分53连接至光投射附加模块5。光投射附加模块5具有切换电路25、光投射电路26、以及光投射元件27，它们对应于光投射控制模块4中的切换电路21、光投射电路22和光投射元件23。光投射控制模块4借助于光投射元件23、27整体地具有多个光轴。注意，可以任何方式添加光投射附加模块5。

一旦从光接收器3接收到命令，光投射控制电路20根据定时信号(同步信号)的定时依次激活光投射电路22和光投射电路26，以按顺序点亮光投射元件23和光投射元件27。由此，光发射器2在预定定时依次向光接收器3输出光束。这导致安全光幕的形成(参见图中的箭头)。应该注意的是，虽然图5示出了其中切换电路21和切换电路25通过绕过光投射控制电路20而彼此直接连接、并且切换电路21的输出直接输入至切换电路25的电气配置，但是本发明并不限于此。例如，切换电路21的输出可通过光投射控制电路20输入至切换电路25。

同时，光接收器3的光接收控制模块6具有多个光接收元件33(例如发射红外射线的光敏二极管、光敏晶体管或PSD(位置敏感器件，用于位置检测的光敏二极管))、多个光接收电路32(其分别驱动该多个光接收元件33)、切换电路31(其以时分为基础扫描所述多个光接收电路32)以及光接收控制电路30(其完全控制光接收器3)。注意，聚光透镜(未示出)被布置在光接收元件33前方。并且，相邻光接收元件33(光接收元件37)之间的距离等于光投射元件23(光投射元件27)之间的距离。

光接收控制电路30从时钟发生电路(未示出)接收时钟信号，并且输出与光投射定时同步的时钟，从而依次激活多个光接收元件33。切换电路31由串联转变电阻器等组成，切换电路31在来自光接收控制电路30的时钟定时依次对转变电阻器的状态进行转变，以便依次激活多个光接收元件33。即，每个光接收元件33被选择性地驱动以便仅仅在与其成对的光投射元件23的光投射定时下进行操作，并且在其本身的光投射定时之外的其它定时下对从光投射元件23发出的光不进行响应。

而且，光接收控制电路30具有：电压转换电路30a，用于例如将24伏的电压转换成5伏的电压，以对切换电路31、光接收电路32(以及下文描述的切换电路35和光接收电路36)等进行供电；通信控制电路30b，用于控制提供和接收限定了用于与光发射器2进行通信的定时信号，；状态输出电路30c，用于将状态信号输出至外部控制面板等。注意，当光接收器3被串行添加时，通信控制电路30b还控制与串行添加的光接收器3的通信。

光接收控制模块6通过光接收模块连接部分63连接至光接收附加模块7。光接收附加模块7具有切换电路35、光接收电路36、以及光接收元件37，它们对应于光接收控制模块6中的切换电路31、光接收电路32和光接收元件33。光接收附加模块7借助于光接收元件33和光接收元件37整体地具有多个光轴。注意，可以任何方式添加光接收附加模块7。

光接收控制电路30向光发射器2给出命令，使得能够俘获与从光发射器2依次输出的光束相对应的来自光接收元件33和光接收元件37的输出，同时光接收控制电路30依次激活光接收电路32和光投射电路36，从而依次使光接收元件33和光接收元件37工作。换言之，彼此相对布置的多个光投射元件23、27和多个光接收元件33、37根据设置的预定定时依次执行光投射/接收操作，从而扫描由彼此对应的光投射元件23、27和光接收元件33、37所形成的光轴。此外，可以将定义了光投射元件23、27的光投射定时的定时信号从光发射器2传送至光接收器3，也可以从光接收器3传送至光发射器2。而且，虽然图5示出了其中切换电路31和切换电路35通过绕过光接收控制电路30而彼此直接连接、并且切换电路31的输出直接输入至切换电路35的电气配置，但是本发明并不限于此。例如，切换电路31的输出可通过光接收控制电路30输入至切换电路35。

状态输出电路30c具有对从光接收电路32获得的光接收信号与预定阈值进行比较以通过电缆连接部分62向外部控制面板(例如用于类似打孔机、压榨机、机器工具或者铸造机的危险源的紧急停止装置)输出表示光入射/中断状态的开/关二进制信号的功能。更具体地说，根据来自光接收电路32以及光投射电路36的通过切换电路31和切换电路35输出的信号，状态输出电路30c向外部控制面板等输出二进制信号作为与第一状态和第二状态相对应的安全信号，在第一状态中所有光轴均入射，在第二状态中至少一个光轴被中断。安全信号的示例包括OSSD(输出信号切换装置)和FSD(最终切换装置)。OSSD是与用于被控设备(例如压榨机)的控制系统相连的ESPE(电敏感保护设备)的构成组件；并且安全信号在被控设备的正常操作期间进入与传感器的激活有关的关状态。该关状态对应于前述第二状态。并且，FSD是被控设备的安全相关的控制系统的一个组件，并且其用于在OSSD进入关状态时关闭MPCE(机器主控元件)电路。注意，MPCE是直接控制被控设备的正常操作的元件，其是电驱动的，并且该元件在被控设备的操作激活或者禁动时在时间上最后工作的元件。这个安全信号用作操作停止信号以停止被控设备的操作。

并且，多光轴光电传感器1具有正常模式和静止模式。正常模式是根据光轴的中断状态来检测进入人员或进入对象的模式，而静止模式是在工件经过光轴所组成的光幕时使得该光幕的安全功能暂时无效的模式。在静止模式中，不管光轴的入射/中断如何，状态输出电路30c都输出与前述第一状态相对应的信号。

在此，在根据本实施例的多光轴光电传感器1中，如图1所示，布置在电缆C3一端的连接器K1固定至光发射器2的端部壳体201，布置在电缆C3另一端的连接器K2固定至光接收器3的端部壳体301，同时布置在电缆C1一端的连接器K3固定至光接收器3的端部壳体302。即，参见图5，连接器K1固定至光发射器2的电缆连接部分54，连接器K2固定至光接收器3的电缆连接部分64，并且连接器K3固定至光接收器3的电缆连接部分62。

电缆C1和电缆C3由噪声绝缘性能极好的屏蔽线组成。电缆C1具有用于输出前述安全信号的输出线，还具有由+(正)电势线(例如+24V)和-(负)电势线(例如0V)组成的电源线。因此，电缆C1是包括用于从外部设备接收电源的电源线和用于向外部设备输出安全信号的输出线的电缆。注意，虽然电源线在本实施例中由+(正)电势线和-(负)电势线组成，但是也可以利用任何布线方式来配置该电源线，只要该布线方式允许向光接收器3提供电源。

并且，电缆C3是包括用于执行向光接收器3提供电源的电源线和用于向光发射器2发送或接收定义了光投射元件23、27的光投射定时的定时信号的通信线的电缆。通过电缆C1和电缆连接部分62从控制面板提供的电流沿着图5所示的电源线60流动。如图5所示，该电源线不经过光接收控制电路30内部，而是从光接收控制电路30外部绕过，从而链接至电缆连接部分64。提供给电缆连接部分64的电流通过电缆C3提供给电缆连接部分54，并且通过电源线50提供给光投射控制电路20。这样，光接收器3被配置成能够将从控制面板提供来的电源提供给光发射器2。此外，与图5不同的是，光接收器3内的电源线60可布线成通过光接收控制电路30内部而链接至电缆连接部分64。

处理操作

多光轴光电传感器1中的基本操作是使光发射器2的光投射元件23、27通过切换电路21、25以预定间隔周期性地执行扫描光投射，并且使通过与光传输的定时同步成对的光接收器3的切换电路31、35周期性地执行扫描光接收，从而检测每个光轴的入射/中断。

可通过通信线51、61(图5)和电缆C3从光接收器3侧向光发射器2侧传输同步识别脉冲图案，来执行光投射控制电路20的光投射定时与光接收控制电路30的光接收定时之间的同步。相反，光发射器2可以使光投射元件23、27依次发光，并且从光发射器2侧将根据光发射定时的同步图案发送至光接收器3。并且，对于光接收器3和光发射器2之间的同步，除了使用这种电信号的技术之外，还可以考虑用于传输光脉冲串信号的技术(光同步通信)，以传送定义了每个光投射元件23、27的光投射定时的定时信号。脉冲串信号是在时分多路复用光通信等中以预定间隔传送的信号。利用这种脉冲串信号可消除对光发射器2和光接收器3之间的通信线(即电缆C3内的通信线)的需求，并且可以将仅仅由用于向光发射器2供电的电源线制成的电缆连接至电缆连接部分64。

并且，可以形成这样一种结构，其中电缆连接部分64连接至这样的电缆，该电缆不仅包括用于向光发射器2供电的电源线而且包括通信线(COM线)，该通信线用于在光发射器2和光接收器3之间传输诸如显示信息、静止信号、光投射停止信号、或通用目的输出(与安全输出同步的输出)的信号、状态输出(未锁定状态、弱光入射状态、静止状态)的信号等之类的信号。

如上所述，光接收控制电路30在每个光轴都处在入射状态的情况下判断没有物体进入被测区域，而哪怕在一个光轴进入中断状态的情况下判断有物体进入了被测区域，并且状态输出电路30c随后输出安全信号。

串行添加

光发射器2或光接收器3可通过包括通信线的电缆被串行添加。即，多个光发射器2或多个光接收器3可通过该电缆彼此耦接成一条线。对于光接收器3，用于串行添加的光接收器3可通过电缆连接部分64来连接。这同样适合于光发射器2。利用图7和图8描述了光发射器2和光接收器3的串行添加。

图7是用于描述串行添加根据本实施例的多光轴光电传感器1时的布线形式的示例性示图。图8是示出了被串行添加的光接收器3A和光接收器3B的状态的外观示图。

如图7和图8所述，成对的光发射器2A和光接收器3A形成了一个多光轴光电传感器，并且成对的光发射器2B和光接收器3B形成了一个多光轴光电传感器。光接收器3A的一端固定连接至与电缆C1相链接的连接器K3A。光接收器3A的另一端固定连接至与电缆C2相链接的连接器K2A。类似地，光接收器3B的两端固定连接至与电缆C2相链接的连接器K3B以及与电缆C3相链接的连接器K2B，并且光发射器2B的两端固定连接至与电缆C3相链接的连接器K1B以及与电缆C4相链接的连接器K4B。光发射器2A的一端固定连接至与电缆C4相链接的连接器K1A。

在图8中，由于与图1所示的多光轴光电传感器1的光接收器3相同的光接收器被用于光接收器3A和光接收器3B，因此图8所示的固定至连接器K2A的端部壳体301A与固定至连接器K2B的端部壳体301B相同，并且与图1所示的光接收器3的端部壳体301相同。即，图1所示的端部壳体301可被固定至连接器K2A用于串行添加(图8所示的端部壳体301A)，并且还可被固定至连接器K2B，从而连接将光发射器2链接至光接收器3的电缆C3(图8所示的端部壳体301B)。

在这种方式下，图1所示的端部壳体301可连接至光接收器3用于串行添加，并且可连接至光发射器2，还可作为共享电缆连接部分。由于组件共享，这有利于降低制造成本，并且增大布线形式的自由度。

如图7所示，在将光接收器3B串行添加至光接收器3A以及将光发射器2B串行添加至光发射器2A同时通过电缆C3将光发射器2B耦接至光接收器3B的情况下，按照光接收器3A、光接收器3B、光发射器2B和光发射器2A的顺序从控制面板提供电功率。

应该注意的是，如上所述，与图1所示的多光轴光电传感器1的光接收器3(即，具有光接收控制电路30的光接收器3)相同的光接收器被用于光接收器3A和光接收器3B，但是对于要串行添加的光发射器2B和光接收器3B，例如图9所示，可采用不具有光投射控制电路20而仅由附加光投射模块组成的光发射器2，以及不具有光接收控制电路30而仅由附加光接收模块组成的光接收器3。

在串行添加多光轴光电传感器1的情况下，必须调节用于光发射器2A、光发射器2B、光接收器3A和光接收器3B的光投射/接收的定时，从而防止相互干扰。即，由于安全光幕通过光的投射和接收来检测光入射/光中断状态，所以可能出现相互干扰的问题，其中从另一光投射元件投射出的光入射到原本无光的光接收元件上，并且安全信号产生错误操作。为了防止该相互干扰，用于光投射的定时可被替换并在时间上分开。

具体地说，每个串联的光发射器2以及每个串联的光接收器3被安装(连接)在同一总线上(图5所示的通信线51和通信线61)，并且例如将与控制面板最近的光接收器3A中的光接收控制模块6作为主机(主体)而执行通信控制。光接收器3A中的光接收控制模块6(通信控制电路30b)向光发射器2A和/或光发射器2B(光投射控制模块4中的通信控制电路20b)发出命令，指示光发射器2A和/或光发射器2B为每个光发射器(光发射器2A和光发射器2B)分配用于同步的定时(用于光投射的同步)。同时，光接收器3A中的光接收控制模块6(通信控制电路30b)为每个光接收器(光接收器3A和光接收器3B)分配用于同步的定时(用于同步的定时)。这可解决前述相互干扰的问题。

在此，在为每个光发射器和每个光接收器分配光投射/接收的定时所需的时间时，需要识别光发射器和光接收器的连接顺序。即，需要具体指定布置成彼此相对的光发射器和光接收器。对于图7，例如，不是光接收器3A而是光接收器3B被布置成与光发射器2B相对。由于在根据本实施例的多光轴光电传感器1中考虑了各种布线形式，必须识别形成光轴的光投射元件23、27和光接收元件33、37。

因此，光发射器2A、2B和光接收器3A、3B中的每一个都配置有识别信息设置单元，用于具体指定彼此相对的光发射器和光接收器，以设置用于识别形成光轴的光投射元件23、27和光接收元件33、37的识别信息。作为识别信息设置单元的一个示例，可以考虑DIP(dual in-line package，双列直插式封装)开关。具体地说，例如，布置在每一个光发射器2A、2B和光接收器3A、3B中的DIP开关可在作为识别信息的“1”和“2”之间切换(例如通过将DIP倾向左边来切换至1，以及通过将DIP倾向右边来切换至2等)。在此，以上电时设置为ID1的光接收器3A、上电时设置为ID2的光接收器3B、上电时设置为ID3的光发射器2B、以及上电时设置为ID4的光发射器2A的顺序进行连接。设置为ID1的光接收器3A和设置为ID4的光发射器2A被设置为识别信息“1”，并且设置为ID2的光接收器3B和设置为ID3的光发射器2B被设置为识别信息“2”。根据这种识别信息，光发射器2A和光接收器3A的光投射元件和光接收元件可以依次在预定定时执行光投射/接收操作，而光发射器2B和光接收器3B的光投射元件和光接收元件可以依次在预定定时执行光投射/接收操作。即，通过同步ID4的光发射器2A和ID1的光接收器3A，或者同步ID3的光发射器2B和ID2的光接收器3B，可防止多光轴光电传感器1由于干扰而执行错误的操作。

注意，虽然已经使用DIP开关在此描述了识别信息设置单元，但是可以考虑各种其它方法。可以考虑这样一种方法，其中例如，使用连接至光发射器2或光接收器3的个人计算机、或者连接至控制面板的个人计算机来将识别信息(识别标志1或识别标志2，或者是否标有识别标志)存储至例如在光投射控制模块4的光投射控制电路20中布置的存储器中，同时将识别信息存储至例如在光接收控制模块6的光接收控制电路30中布置的存储器中。根据来自个人计算机的命令(例如通过光投射控制电路20和光接收控制电路30的CPU)，将识别信息存储至存储器中以设置识别信息。并且，前述ID1至ID4是用于识别所有串联的光发射器和光接收器的连接顺序的连接顺序识别信息的一个示例，也是用于通过使连接顺序识别信息对彼此对应的识别信息“1”和“2”来识别形成光轴的光投射元件和光接收元件的光轴形成识别信息的一个示例。

而且，虽然在本实施例中在每一个光发射器2A、2B和光接收器3A、3B中布置了识别信息设置单元，但是这种配置可被形成为例如仅仅在作为主机的光接收器3A中布置识别信息设置单元(在这种情况下，将包括光发射器2A、2B和光接收器3A、3B的连接顺序的识别信息设置给光接收器3A)。并且，可仅在光发射器2A、2B中配置识别信息设置单元并仅可以切换光发射器2A、2B侧，或者可仅在光接收器3A、3B中配置识别信息设置单元并仅可以切换光接收器3A、3B侧。这样可以节省存储器资源。

其它布线形式

图10至图12是用于描述串行添加根据本实施例的多光轴光电传感器1时的其它布线形式的示例性示图。

图10示出了光接收器3A和光发射器2B彼此相对而光接收器3B和光发射器2A彼此相对的状态。如图10所示，ID1至ID4按照顺序被分配给(在上电时设置的)光接收器3A、光接收器3B、光发射器2B、和光发射器2A，并且当识别信息“1”被设置给ID2和ID4而识别信息“2”被设置给ID3和ID1时，ID4的光发射器2A和设置为ID2的光接收器3B同步，从而设置为ID3的光发射器2B和设置为ID1的光接收器3A同步。

图11示出了光接收器3A和光发射器2B彼此相对而光接收器3B和光发射器2A彼此相对的状态。如图11所示，即使在以交替并串联方式连接光接收器和光发射器的情况下，也可以通过预先设置用于识别形成光轴的光投射元件和光接收元件的识别信息来防止多光轴光电传感器由于干扰而执行错误的操作。例如，在已经以从与控制面板最近的一个开始的顺序分配ID 1至ID4，并且识别信息“1”被设置给ID 1和ID2而识别信息“2”被设置给ID3和ID4的情况下，ID1和ID2同步，从而ID3和ID4同步，使得能够防止多光轴光电传感器由于干扰而执行错误的操作。

图12示出了光接收器3A和光发射器2A彼此相对而光接收器3B和光发射器2B彼此相对的状态。例如，在已经以从与控制面板最近的一个开始的顺序分配ID1至ID4，并且识别信息“1”被设置给ID1和ID4而识别信息“2”被设置给ID2和ID3的情况下，ID1和ID4同步，从而ID2和ID3同步，使得能够防止多光轴光电传感器由于干扰而执行错误的操作。

此外，在图7所示的布线形式中，不可以对光发射器2A和光接收器3A所形成的光轴以及光发射器2B和光接收器3B所形成的光轴同时进行扫描。但是，例如通过其中多个光投射时段被用来防止干扰的光同步通信，可以同时扫描光发射器2A和光接收器3A所形成的光轴以及光发射器2B和光接收器3B所形成的光轴。具体地说，可通过有意地改变光发射器2A和光接收器3A之间投射和接收的光束的脉冲时段以及光发射器2B和光接收器3B之间投射和接收的光束的脉冲时段，来防止两个光束的相互干扰。并且，与不同时扫描两个光轴的情况相比，一个周期时段可降低为一半。在这种情况下，例如作为识别信息，光接收器3A和光发射器2A被设置为“时段1”，而光接收器3B和光发射器2B被设置为“时段2”。

多光轴光电传感器的安装示例

图13至图15是用于描述多光轴光电传感器1的安装示例的示意图。图13至图15所示的各种形式可被看作是多光轴光电传感器1的安装示例。

图13示出了这样的状态：光发射器2和光接收器3被安装在压榨机800的入口，连接至控制面板600的电缆C1被连接至光接收器3，并且光发射器2和光接收器3通过电缆C3彼此耦接。在图13中，使用了按照参考图1描述的布线形式的多光轴光电传感器1。

图14示出了这样的状态：光发射器2A、2B和光接收器3A、3B被安装在工作人员进出的一个出入口处，连接至控制面板(未示出)的电缆C1被连接至光接收器3A，光接收器3B和光发射器2B通过电缆C3彼此耦接，光接收器3A、3B通过电缆C2彼此耦接，并且光发射器2A、2B通过电缆C4彼此耦接。虽然图14采用了按照参考图7描述的布线形式的多光轴光电传感器1，但是也可以考虑图12所示的布线形式。

例如还可以考虑图15示出的另一安装示例。图15示出了这样的状态：光发射器2A、2B和光接收器3A、3B被安装在工作人员进出的两个出入口处，连接至控制面板(未示出)的电缆C1被连接至光接收器3A，光接收器3A和光发射器2A通过电缆C2彼此耦接，光接收器3B光发射器2B通过电缆C4彼此耦接，并且光接收器3B和光发射器2A通过电缆C3彼此耦接。即，光发射器2A、2B和光接收器3A、3B交替地彼此耦接，并且即使利用这种布线形式还是可以识别出一条线。注意，在图15中，采用了按照参考图11描述的布线形式的多光轴光电传感器1(但是，光发射器2A和光发射器2B改变了位置)。

除此之外，如图16所示，可以考虑这样的布线形式：其中由光发射器2和光接收器3组成的多个多光轴光电传感器连接至一个控制器500。但是，需要单独准备控制器500。并且，如图17所示，就连接器的形状而言，可以采用与图4所示的形状不同的形状的连接器K’。在图17所示的连接器K’中，光发射器2或光接收器3的纵向方向与电缆连接方向相同。

并且，虽然在图12所示的布线形式中每一个光发射器2A、光接收器3B、光接收器3A和光发射器2B都被处理为单独的设备，但是例如，它们还可被处理为一个集成的光发射器/光接收器。在这种情况下，包括光发射器2A和光接收器3B的光发射器/光接收器被看作是一个光发射器/光接收器，并且包括光发射器2B和光接收器3A的光发射器/光接收器被看作是另一个光发射器/光接收器。那么，所述另一个光发射器/光接收器可配置有第一电缆连接部分利第二电缆连接部分，该第一电缆连接部分连接至包括用于从诸如控制面板之类的外部设备接收电源的电源线以及用于向外部设备输出安全信号的输出线的电缆，并且该第二电缆连接部分连接至包括用于向所述一个光发射器/光接收器执行供电的电源线的电缆。

实施例的主要效果

如上所述，根据本实施例的多光轴光电传感器1能够通过第一电缆连接部分(端部壳体302和电缆连接部分62)以电缆方式连接控制面板和光接收器3，并且通过第二电缆连接部分(端部壳体301、电缆连接部分64)以电缆方式连接光接收器3和光发射器2，从而形成从控制面板到多光轴光电传感器1的一条线布线，并且可以防止布线工作的可工作性的下降。并且，由于无需使用T型分支连接器，可以防止增大布线成本以及工作效率的下降。

Claims (8)

1.一种多光轴光电传感器，包括：

光发射器，其具有多个光投射元件；以及

光接收器，其布置成与所述光发射器相对，并且具有接收从所述多个光投射元件投射出来的光的多个光接收元件；

其中，向外部设备输出了根据所述光发射器和所述光接收器之间形成的多个光轴中的至少一个光轴的中断状态所产生的安全信号，其中

所述光接收器包括

第一电缆连接部分，其连接至一条包括电源线和输出线的第一电缆，其中电源线用于从外部设备接受供电而输出线用于向外部设备输出安全信号，以及

第二电缆连接部分，其连接至一条包括电源线和通信线的第二电缆，其中电源线用于向所述光发射器供电而通信线用于传送或接收定时信号，所述定时信号定义了光投射元件的光投射定时，其中

所述光接收器通过所述第一电缆从所述外部设备接受供电，并且

所述光发射器通过所述第一电缆和所述第二电缆从所述外部设备接受供电。

2.一种多光轴光电传感器，包括：

光发射器，其具有多个光投射元件；以及

光接收器，其布置成与所述光发射器相对，并且具有接收从所述多个光投射元件投射出来的光的多个光接收元件；

其中，通过光通信在所述光发射器和所述光接收器之间传送定义了光投射元件的光投射定时的定时信号，同时向外部设备输出了根据所述光发射器和所述光接收器之间形成的多个光轴中的至少一个光轴的中断状态所产生的安全信号，

所述光接收器包括

第一电缆连接部分，其连接至一条包括电源线和输出线的第一电缆，其中电源线用于从外部设备接受供电而输出线用于向外部设备输出安全信号，以及

第二电缆连接部分，其连接至一条包括电源线的第二电缆，其中电源线用于向所述光发射器供电，其中

所述光接收器通过所述第一电缆从所述外部设备接受供电，并且

所述光发射器通过所述第一电缆和所述第二电缆从所述外部设备接受供电。

3.根据权利要求2所述的多光轴光电传感器，其中所述第二电缆连接部分连接至一条包括电源线和通信线的电缆，其中电源线用于将电源提供给所述光发射器而通信线用于在所述光发射器和所述光接收器之间执行信号传输。

4.根据权利要求1所述的多光轴光电传感器，其中在所述光接收器的两端分别布置所述第一电缆连接部分和所述第二电缆连接部分，并且所述第二电缆的两端分别连接到所述光接收器和所述光发射器。

5.根据权利要求1所述的多光轴光电传感器，其中所述光接收器通过所述第二电缆连接部分连接至用于串行添加的一个光接收器。

6.根据权利要求5所述的多光轴光电传感器，其中

所述光接收器的所述第二电缆连接部分串联有至少两个或更多光发射器和至少一个或更多光接收器，并且

光发射器和/或光接收器具有识别信息设置单元，用于指定彼此相对的光发射器和光接收器，从而设置识别信息用以识别出形成光轴的光投射元件和光接收元件。

7.根据权利要求6所述的多光轴光电传感器，其中识别信息设置单元所设置的识别信息包括

连接顺序识别信息，用于识别所有串联的光发射器和光接收器的连接顺序，以及

光轴形成识别信息，用于通过使得一对连接顺序识别信息彼此相互对应来识别形成光轴的光投射元件和光接收元件。

8.一种多光轴光电传感器，包括：

光发射器/光接收器的对，具有多个光投射元件以及多个光接收元件，

其中，通过光通信传送一个定时信号，该定时信号定义了在一个光发射器/光接收器与另一个光发射器/光接收器之间的光投射元件的光投射定时，同时向外部设备输出了根据所述一个光发射器/光接收器和所述另一个光发射器/光接收器之间形成的多个光轴中的至少一个光轴的中断状态所产生的安全信号，

所述另一个光发射器/光接收器包括

第一电缆连接部分，其连接至一条包括电源线和输出线的第一电缆，其中电源线用于从外部设备接受供电而输出线用于向外部设备输出安全信号，以及

第二电缆连接部分，其连接至一条包括电源线的第二电缆，其中电源线用于向所述一个光发射器/光接收器供电，其中

所述光接收器通过所述第一电缆从所述外部设备接受供电，并且

所述光发射器通过所述第一电缆和所述第二电缆从所述外部设备接受供电。