CN105371094B - 多光轴光电传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供多光轴光电传感器。生产设备在跨多光轴光电传感器的检测区内外移动的情况下,每当生产设备移至检测区外时不输出停止信号使生产设备停止,而使浮动屏蔽功能和屏蔽监视功能起作用。检测处理部具备浮动屏蔽功能和屏蔽监视功能,并根据由接收部接收到的信号来将浮动屏蔽功能以及屏蔽监视功能设为有效或无效,其中,浮动屏蔽功能是在因物体而多个光轴当中的至少任一个光轴始终呈遮光状态的情况下呈遮光状态的光轴的数量大于预先设定的最大光轴数时输出检测信号的功能,屏蔽监视功能是在呈遮光状态的光轴的数量小于预先设定的最小光轴数时也输出检测信号的功能。
Description
技术领域
本发明涉及多光轴光电传感器。本发明尤其涉及具备浮动屏蔽功能、屏蔽监视功能的多光轴光电传感器。
背景技术
一般而言,多光轴光电传感器具备将多个投光元件配置成一列而成的投光部以及将与投光元件相同数量的受光元件配置成一列而成的受光部。受光元件被配置为与投光元件对置,发光元件和受光元件形成光轴。如此,从排列为一列的多个光轴的一端起到另一端为止成为检测区。
投光部使各投光元件发光。受光部响应于投光元件的发光,从与各投光元件对应的受光元件取出受光信号并测量受光量。根据测量出的受光量的大小,受光部判定来自投光器的光是被受光还是被遮光。
这样的多光轴光电传感器设置在冲压机或折弯机等不让作业者误闯入的生产设备的周围。在多光轴光电传感器中判断为任一光轴被遮光的情况下,视为作业者闯入生产设备的周围,从而向生产设备输出停止信号。通过该停止信号的输出,来使生产设备停止以确保作业者的安全。
多光轴光电传感器中的安全功能是指,若在检测区的任一光轴处发生遮光状态,则与被遮光的光轴的数量无关地,立刻输出停止信号来使生产设备的动作停止。但是,根据生产设备不同,有时在多光轴光电传感器的检测区的一部分被生产设备遮光的状态下仍要使用该生产设备。为了应对这样的生产设备,多光轴光电传感器具有如下的屏蔽功能:即使在光轴被遮光时,也在满足预先设定的特定的条件的情况下不输出停止信号(无效化)。
特别是生产设备在检测区内移动的情况下,遮光光轴的位置或数量对应于生产设备的运动而变化,与之对应,设置如下的浮动屏蔽(floating blanking)功能:若同时被遮光的光轴数处于设定的光轴数的范围内,则不输出停止信号。
作为现有的多光轴光电传感器的例子,在JP特开平2-271199号公报(专利文献1)中公开了工作机的光线式安全装置。在专利文献1中公开了如下内容:在工作之前进行全光轴的扫描,预先存储遮光被检测出的光轴,其后在已存储的光轴以外的光轴处检测出遮光时,判断为预想的遮光物体以外的物体闯入了危险区域内,并停止工作机。
另外,具备浮动屏蔽功能的多光轴光电式安全装置在JP专利第4481549号公报(专利文献2)中公开。公开了如下内容:对光幕的检测区的一部分设定浮动屏蔽功能,在设定有浮动屏蔽功能的区域中有了给定数的光轴的遮光时,判定为遮光状态,在除此以外的区域中基于至少1个光轴的遮光而认为遮光状态成立,并向生产设备输出停止信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开平2-271199号公报
专利文献2:JP专利第4481549号公报
发明内容
在浮动屏蔽功能有效的期间,在遮光物体处发生了预想外的异常(例如位置偏离、部件的破损、部件脱落等)从而遮光物体的遮光光轴数减少的情况下,即使人体已进入检测区,只要被遮光的光轴数处于设定的光轴数的范围内,生产设备也不会停止。在此情况下,作业者的安全性方面成问题。故而,一般而言在将屏蔽功能设为有效的期间,通过监视被遮光的光轴数的变化来监视并非生产设备的原因而是人体等已进入。具体而言,具有如下的屏蔽监视功能:在屏蔽功能有效的期间,被遮光的光轴成为入光且被遮光的光轴数超过设定的光轴数的范围而减少了的情况下,判断为检测区处于危险的状态并输出用于使机械强制停止的停止信号。
另外,在安全规格IEC-61496-2中,有应该将基于屏蔽功能而被无效化的光轴在其被遮光的期间进行监视这样的要求,因此监视变得必要。因此,在屏蔽功能有效时,在光轴的遮光持续的期间,被无效化的光轴必须处于被监视的状态。即,在屏蔽功能有效时,屏蔽监视功能也要变得有效,这从安全性的层面来讲是必要的。
但是,现有的浮动屏蔽监视功能以在检测区内进行移动的生产设备为前提,并未设想跨检测区的内外进行移动的生产设备。例如,在机器人跨检测区内外进行作业的情况下,若除了检测区浮动屏蔽功能以外还使浮动屏蔽监视功能有效,则在机器人从检测区内移出到检测区外的时间点,被遮光的光轴数全部成为入光,因此被输出停止信号从而机器人停止。因此,需要使已停止的机器人重启,且在重启后必须使浮动屏蔽监视功能再次成为有效。若每当机器人移出检测区外就停止、重启,从机器人的生产效率的层面来讲也成问题。由此,现有技术中,在对于跨检测区的内外移动的生产设备使屏蔽功能有效之际,未能使屏蔽监视功能实质上有效。
但是,在这样的情况下,是以屏蔽监视功能不起作用的状态来使机器人工作的,因此在屏蔽中将不能检测并非机器人而是人体进入的情况,从作业者的安全性的层面来讲存在问题。由此,期望即使在生产设备跨检测区内外进行作业的情况下也能监视生产设备所致的遮光。
为此,本发明的目的在于,提供一种多光轴光电传感器,在生产设备跨多光轴光电传感器的检测区内外进行移动的情况下,每当生产设备移至检测区之外时不输出停止信号使生产设备停止,而使浮动屏蔽功能和屏蔽监视功能同时起作用。
本发明的一局面所涉及的多光轴光电传感器具备:投光部,其具有排列配置成直线状的多个投光元件;受光部,其具有与多个投光元件分别对置配置的多个受光元件;检测处理部,其将形成于多个投光元件与多个受光元件之间的多个光轴作为检测区,每当对光轴的选择进行一个循环时都判定多个光轴中的每个光轴是否处于遮光状态,并基于判定结果来输出检测信号;以及接收部,其在能在检测区内移动的机械刚进入检测区内之前接收第1信号,并在机械刚从检测区内移出至检测区外之前接收第2信号。检测处理部具备浮动屏蔽功能和屏蔽监视功能,浮动屏蔽功能是如下功能:在因机械而多个光轴当中的至少任一个光轴始终呈遮光状态的情况下,在呈遮光状态的光轴的数量大于预先设定的最大光轴数时,输出检测信号;屏蔽监视功能是如下功能:在呈遮光状态的光轴的数量小于预先设定的最小光轴数时,输出检测信号;检测处理部根据由接收部接收到的信号,来将浮动屏蔽功能以及屏蔽功能设为有效或无效。
优选地,在上述多光轴光电传感器中,在接收到第1信号的情况下,检测处理部将浮动屏蔽功能设为有效,在浮动屏蔽变为有效后检测到处于遮光状态的光轴的数量为最小光轴数以上的情况下,将屏蔽监视功能设为有效;在第2信号的接收后,检测处理部将屏蔽监视功能设为无效,进而在第2信号的接收后光轴当中的全部光轴变为了入光状态的情况下,将浮动屏蔽功能设为无效。
优选地,在上述多光轴光电传感器中,检测处理部将浮动屏蔽功能始终设为有效,在第1信号的接收后检测到处于遮光状态的光轴的数量为最小光轴数以上的情况下,将屏蔽监视功能设为有效,在第2信号的接收后,将屏蔽监视功能设为无效。
优选地,检测处理部将浮动屏蔽功能始终设为有效,在第1信号的接收后,设定屏蔽监视功能,进而在第1信号的接收后接收到第2信号时,检测处理部将屏蔽监视功能设为无效。
发明效果
根据本发明,即使在生产设备的一部分能跨检测区内外进行移动的情况下也能维持屏蔽监视功能,能在维持装置安全的前提下持续屏蔽功能。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的多光轴光电传感器的外观图。
图2是示意地表示具备本发明的实施方式所涉及的多光轴光电传感器的系统的构成例的图。
图3是本发明的实施方式所涉及的生产设备的功能框图。
图4是本发明的实施方式所涉及的多光轴光电传感器的动作流程图。
图5是本发明的实施方式所涉及的多光轴光电传感器的动作流程图。
附图标记说明
1投光器,2受光器,3分歧连接器,4通信单元,5个人计算机,6生产设备,11发光元件,12驱动电路,13,24光轴顺次选择电路,14,29,38存储电路,15外部电源,16,26处理电路,17,27,41通信电路,18,28,43电源电路,30输入电路,21受光元件,22,24放大器,23开关,25控制电路,29传输线,31输出电路,32外部连接端子,42通信变换器,60被驱动体,61伺服电动机,62编码器,63伺服驱动器,64控制器,101a通信用线缆,102a通信用线缆,R检测区,S多光轴光电传感器
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的实施方式。此外,图中相同的附图标记表示相同或相当部分。
图1表示应用本发明的多光轴光电传感器的外观。本实施例的多光轴光电传感器S使投光器(投光部)1与受光器(受光部)2成对构成。投光器1具有发光元件11,在框体101之中收纳发光元件11以及控制基板。同样,受光器2具备受光元件21,与控制基板一起被收纳至框体102的内部。另外,从各框体101,102的下端部,分别引出连接用的线缆101a,102a。
在各框体101,102的前表面,形成有用于使光通过的窗部。发光元件11以及受光元件21被配置成使投光面或受光面与窗部对置,且沿框体101,102的长边方向排列。通过使这些发光元件11与受光元件21以一一对应的关系进行对置的方式来将投光器1与受光器2隔开给定的间隔进行对置配置,从而在两者之间形成基于多个光轴的检测区R。
投光器1以及受光器2的各线缆101a,102a包括包含通信线的多个信号线。这些信号线由与各线缆101a,102a连接的延长线缆进行分歧,双方的通信线经由连接用的线缆、连接器等进行连结。其他的信号线除了图2所示的电源线或输出线之外,还包括未图示的设定输入用的信号线。
在通信用电缆101a,102a,经由分歧连接器3来连结通信单元4。通信单元4与分歧连接器3以及个人计算机5连接。
图2示出上述的传感器S的主要的电路构成。投光器1例如包含发光二极管等发光元件11,具有对发光元件11分个驱动的驱动电路12、光轴顺次选择电路13、存储电路14、处理电路16、通信电路17、电源电路18等。各发光元件11分别经由驱动电路12以及光轴顺次选择电路13与处理电路16连接。
光轴顺次选择电路13将各发光元件11的驱动电路12依次与处理电路16连接。光轴顺次选择电路24将与各受光元件21对应的放大器22以及开关23依次与处理电路26连接。
受光器2例如具有:光电二极管等的受光元件21、每个受光元件21的放大电路22以及模拟开关23、光轴顺次选择电路24、控制电路25、处理电路26、通信电路27、电源电路28、输出电路31。另外,在从各模拟开关23起到控制电路25为止的传输线29上,设置放大电路201、A/D变换电路。
投光器1以及受光器2的各电源电路18,28与位于外部的公共的外部电源(直流电源)15连接,各通信电路17,27互相连接。另外,从受光器2的输出电路31为了输出检测信号而引出2根输出线。这些输出线与危险区域内的机械的电源提供电路进行连接。
来自多光轴光电传感器S的检测信号被输出至例如像生产设备那样设置在危险侧区内的机械的电源提供电路。从多光轴光电传感器S输出H(逻辑高)电平的信号。在检测区的至少一部分被遮光的情况下,多光轴光电传感器S的输出停止。也就是,检测信号的电平从H(逻辑高)电平被切换至L(逻辑低)电平。
处理电路16,26由具备CPU以及存储器等的微机等构成。处理电路16,26通过将每个时刻的受光量与给定的阈值进行比较,来判定各光轴处于入光和遮光中的哪种状态。进而,处理电路16,26每当对光轴的选择进行一轮,都综合每个光轴的判定结果来判定检测区R整体上的遮光的有无。另外,处理电路16能将检测区设定为浮动屏蔽区。在将屏蔽功能设定为有效时,根据是否有比预先设定的光轴数更多的光轴数被遮光,来进行输出判定。
控制电路25受理由处理电路26判定的入光或者遮光的结果,并根据结果,通过输出电路31来对生产设备6进行停止信号的输出。通信电路17,27是遵循RS485的通信接口,对投光器1与受光器2之间的信号的交换进行控制。
在存储电路14,29中,保存相同的框体内的处理电路16,26的动作所需的程序、参数、以及与浮动屏蔽有关的设定信息等。
输出电路31经由外部连接端子32与嵌入至针对生产设备6的电源提供电路的开关机构(未图示)连接。若来自输出电路31的输出信号是H电平,则合上开关机构来对生产设备6提供电源。另一方面,若来自输出电路31的输出信号为L电平,则打开开关机构来停止生产设备6。
电源电路18,28从公共的外部电源15(直流电源)接受电源的提供,并对投光器1和受光器2分别提供电源。
分歧连接器3使投光器1与受光器2之间的通信线以及电源线分歧。在专用线缆中收纳分歧后的通信线、电源线。通信单元4与专用线缆连接。通信单元4与个人计算机5连接。
通信单元4具有:能与投光器1以及受光器2进行数据通信的通信电路41、电源电路43以及通信变换器42。通信电路41是RS485规格的接口。电源电路43起到经由分歧连接器3取入来自外部电源15的电源并提供给通信单元4内的各部的作用。通信变换器42对RS485规格的信号进行串行变换,例如输出遵循RS232C或者USB(Universal Serial Bus;通用串行总线)等规格的信号。
通信变换器42通过个人计算机5来接收与进行屏蔽的多光轴光电传感器的光轴有关的信息,并通过通信电路41向受光器2进行发送。
光轴顺次选择电路13与光轴顺次选择电路24同步,多个发光元件11顺次点亮,而且多个受光元件21顺次输出受光信号。处理电路16,26使得用于由通信电路17,27控制发光元件11和受光元件21的动作的信号同步。
如上所述,投光器1和受光器2利用基于通信用电缆101a、102a的通信而彼此同步。但投光器1和受光器2也可以利用光通信来彼此同步。
个人计算机5例如显示经由通信单元4而接收到的数据。个人计算机5可以显示对多光轴光电传感器S设定的各种参数等。例如,用户能使用个人计算机5来任意地设定与浮动屏蔽功能以及屏蔽监视功能有关的设定值。若用户使用个人计算机5来设定与浮动屏蔽功能以及屏蔽监视功能有关的设定值,则能使所输入的信息通过通信电路41存储至存储电路29。
另外,在本实施方式中,多光轴光电传感器S具备检测处理部,每当对多光轴光电传感器S中的光轴的选择进行一轮(一个循环(scan))时,都判定检测区R整体上的遮光的有无,并基于其判定结果来输出检测信号。具体而言,检测处理部每当对光轴的选择进行一个循环时,判定各光轴是否处于遮光状态,并综合每个光轴的判定结果来判定检测区R整体上的遮光的有无。在检测区R完全未被遮光的情况下,检测处理部输出表示“非检测”的状态的信号。另一方面,在检测区R的至少一部分被遮光的情况下,检测处理部输出表示“检测出”的状态的信号。
另一方面,因能在检测区R内移动的特定的物体例如被驱动体60而多个光轴当中的至少任1个光轴始终呈遮光状态的情况下,将浮动屏蔽功能设定为有效。若浮动屏蔽功能被设定为有效,则检测处理部使针对多个光轴当中因被驱动体60而呈遮光状态的一部分的光轴的入光/遮光的判定结果无效化。具体而言,检测处理部在呈遮光状态的光轴的数量大于预先设定的最大光轴数时,输出表示“检测出”的状态的信号。检测处理部进而在呈遮光状态的光轴的数量小于预先设定的最小光轴数时,输出表示“检测出”的状态的信号。此外,最大光轴数以及最小光轴数相当于与浮动屏蔽功能以及屏蔽监视功能有关的设定值。
此外,多光轴光电传感器S所具备的检测处理部例如能由受光器2侧的处理电路26、投光器1侧的处理电路16或个人计算机5实现。
多光轴光电传感器S如下所述进行物体检测处理。首先,在投光器1与受光器2之间进行投受光处理。在投受光处理中,处理电路16为了信号光发生,每隔给定的时间来使定时信号发生,并将其提供给光轴顺次选择电路13。光轴顺次选择电路13将与各发光元件11对应的驱动电路12顺次与处理电路16连接。由此,来自处理电路16的定时信号被顺次提供给各驱动电路12,各发光元件11的顺次发光动作得以实现。进而,定时信号还经由通信电路17,27而被提供给受光器2侧的处理电路26。
在受光器2中,来自各受光元件21的受光输出经由放大器22以及开关23而被送出至处理电路26。处理电路26将来自投光器1的定时信号送至光轴顺次选择电路24,使各光轴的开关23顺次接通动作,取入来自与发出信号光的发光元件11对应的受光元件21的受光输出,并且将各受光输出分别与给定的阈值进行比较,来判定各光轴是否处于遮光状态。若针对全部光轴的受光输出的取入结束,则处理电路26汇总每个光轴的判定结果来进行最终的判定处理,生成表示其判定结果的检测信号,并将生成的检测信号作为停止信号经由输出电路31而输出至外部。
另一方面,在浮动屏蔽功能被设定为有效时,检测处理部根据物体的尺寸以及物体在检测区R内的位置,来预先设定想要无效化的光轴的数量即最大光轴数,在得到了成为最大光轴数以下的遮光光轴数的遮光判定结果的情况下,进行无效化。
另外,多光轴光电传感器S具备在浮动屏蔽功能的使用中监视特定的物体的存在的屏蔽监视功能。具体而言,在特定的物体变得不存在于检测区R后,若将浮动屏蔽功能维持为有效状态,则在别的物体(例如人体)闯入检测区R内,该呈遮光状态的光轴的数量为最大光轴数以下的情况下,会发生多光轴光电传感器S不能检测出该物体这样的事态。为了防止该事态,在浮动屏蔽功能为有效的期间,被遮光的光轴少于预先设定的最小光轴数的情况下,视作浮动屏蔽功能的异常,生成检测信号,并将生成的检测信号经由输出电路31输出至外部,从而强制性地使机械的动作停止。或者,通过解除浮动屏蔽功能,从而在检测区R的一部分被遮光的情况下,检测处理部输出表示“检测出”的状态的信号。
图3是本发明的实施方式所涉及的生产设备6的功能框图。生产设备6例如是机器人,具备:被驱动体60、伺服电动机61、编码器62、伺服驱动器63以及控制器64。被驱动体60例如是机器臂。
伺服电动机61例如是AC伺服电动机。编码器62被直接安装于伺服电动机61。另外,被安装于由伺服电动机61驱动的被驱动体60。编码器的旋转量使用将编码器每旋转1次的计数数乘以编码器旋转的次数而得到的编码器计数值。编码器62将编码器计数值作为位置数据发送至伺服驱动器63。由此,伺服驱动器63知道来自编码器的编码器计数值,从而能得到由伺服电动机61驱动的被驱动体60的位置信息。
伺服驱动器63从控制器64接收指令信号以及从编码器62输出的编码器计数值。伺服驱动器63基于来自控制器64的指令信号以及来自编码器62的编码器计数值,来驱动伺服电动机61。
伺服驱动器63基于来自控制器64的指令,对向伺服电动机61供应的电力或频率进行控制,以使伺服电动机61的动作追随来自控制器64的指令值。
控制器64例如是可编程控制器(PLC)、位置控制单元等,为了进行定位控制、速度控制、扭矩控制等而发出伺服电动机61的动作指令信号。
控制器64基于编码器62的编码器计数值,对由伺服电动机61驱动的机械要素的动作、具体而言位置和速度进行监视的同时,根据监视状况来向输入电路30输出ON(有效)、OFF(无效)信号。例如,控制器64读取从编码器62所读取的编码器计数值,在变为了与被驱动体60接近多光轴光电传感器S的位置对应的OFF设定值时,对输入电路30发出OFF信号。另外,控制器64,在被驱动体60进入检测区R后,在编码器计数器值变为了与刚要脱离检测区R之际的位置对应的ON设定值时,能向输入电路30发出ON信号。此外,不限于该例,关于发出OFF信号的时机,只要设定为被驱动体60对检测区R进行遮光前的定时即可,关于发出ON信号的时机,只要设定为在被驱动体60闯入检测区R后从检测区R脱离前的定时即可。
另外,不限于控制器64,还能通过在多光轴光电传感器S的周围配置传感器来检测被驱动体60的移动方向。例如,在被驱动体60的工作区域内例如配置区传感器,与输入电路30进行连接。在被驱动体60接近多光轴光电传感器S的情况下,区传感器检测到被驱动体60的接近,并将OFF信号发送给输入电路30。处理电路26能使用来自控制器64的OFF信号和区传感器的OFF信号的任一者或两者来判定被驱动体60的接近,并切换屏蔽功能。
图4是表示由本发明的实施方式所涉及的多光轴光电传感器S执行的动作的流程的流程图。
在步骤Sl中,控制器64将表示被驱动体60向检测区R进入的OFF信号在被驱动体60进入检测区R内前发送,输入电路30接收OFF信号。
在步骤S2中,处理电路26若从控制器64接收到OFF信号,则将浮动屏蔽功能设为有效。在此,包括从控制器64向输入电路30的OFF信号的发送时间、从输入电路30向处理电路26的OFF信号的发送时间、处理电路26的响应时间等,来自控制器64的OFF信号的发送定时被设定为:处理电路26在被驱动体60实际进入检测区R内前能可靠地使浮动屏蔽功能有效。因此,不会发生如下情况:在浮动屏蔽功能变为有效前,因被驱动体60进入检测区R导致在光轴处发生遮光,从而发送停止信号。
接着,在步骤S3中,处理电路26以检测到被遮光的光轴数为最小光轴数以上为条件,将屏蔽监视功能设为有效。屏蔽监视功能是如下功能:监视遮光光轴数,在遮光光轴数小于最小光轴数的情况下,输出停止信号。故而,若在被驱动体60进入检测区R的途中将屏蔽监视功能设为有效,则由于遮光光轴数小于最小光轴数,因此立刻输出停止信号,生产设备6停止。为了防止该状况,以确认了遮光光轴数成为最小光轴数以上,也就是,被驱动体60确实已进入检测区R作为条件,将屏蔽监视功能设为有效。
接下来,在步骤S4中,在被驱动体60进入检测区R后,控制器64将用于预告被驱动体60向检测区R之外移出的ON信号发送给输入电路30,输入电路30接收ON信号。
接着,在步骤S5中,将屏蔽监视功能设为无效。在此,若在屏蔽监视功能有效的期间被驱动体60移至检测区R之外,则由于遮光光轴数小于最小光轴数,因此输出停止信号。为了防止该状况,在被驱动体60存在于检测区R内的期间,即,处于遮光状态的光轴的数量为最小光轴数以上的期间,屏蔽监视功能必须为无效。故而,包括来自控制器64的输入电路30的发送时间、处理电路26的响应时间等,来自控制器64的ON信号的发送定时被设定为:在被驱动体60存在于检测区R内的期间,处理电路26能使屏蔽监视功能可靠地无效。
在步骤S6中,处理电路26以全部光轴成为入光状态为条件,将浮动屏蔽功能设为无效。若在被驱动体60存在于检测区R内的期间将浮动屏蔽功能设为无效,则会立刻基于遮光的检出而输出停止信号,因此在确认了被驱动体60位于检测区R之外,即,全部光轴成为了入光状态后,处理电路26将浮动屏蔽功能设为无效。
在此,关于浮动屏蔽功能,只要在被设定为浮动屏蔽的对象的光轴数以下发生遮光,就容许遮光而不使生产设备6停止。也就是,处理电路26将被设定为屏蔽的对象的光轴数与实际被遮光的光轴数进行比较,若检测出的遮光光轴数为设定的光轴数以下,则不发出停止信号。即,在设定的光轴数以下存在遮光的情况下,就作为预先设想的被驱动体60所致的遮光,能不发出停止信号而使生产设备6的作业继续。
另一方面,在检测出的遮光光轴数大于设定的光轴数的情况下,视作由被驱动体60以外的遮光物造成的遮光,输出电路31发出停止信号来使生产设备6停止。由此,能够基于预先设想为遮光的物体所致的遮光的发生,不通过浮动屏蔽功能来停止生产设备6而使其动作,而在存在基于预先设想外的遮光物所致的遮光的情况下,使生产设备6停止。
在仅浮动屏蔽有效的期间,只要为被设定为浮动屏蔽的对象的给定光轴数以下,就有可能不是被驱动体60而是人进入,因此在被驱动体60发生异常等情况下会产生危险的状态。由此,需要监视遮光状态以避免不是被驱动体60而是人进入。在本实施例中,在屏蔽监视功能有效的期间、遮光物存在于检测区R内的期间,监视被遮光的光轴是否向入光状态变化。即,在将浮动屏蔽功能设为有效的期间,处理电路26根据受光元件21的受光状态来监视被遮光的光轴数是否减少。在被遮光的光轴数减少的情况下,输出电路31输出停止信号来使生产设备6停止。
关于被驱动体60向检测区R内移动、从检测区R内向检测区R外移动,是根据从控制器64向多光轴光电传感器S输入的输入信号来判断的。控制器64根据由伺服电动机61驱动的机械要素的动作,在被驱动体60相对于检测区R是向进入的方向移动的情况下,判断为向检测区R接近,并在被驱动体60进入检测区R前输出ON信号。其后,在被驱动体60从检测区R移出之际,在移出前将OFF信号输入至多光轴光电传感器S。多光轴光电传感器S基于接收到的信号来执行上述的步骤。
若输入电路30接收到OFF信号,则屏蔽功能成为有效。其后,若探测到检测区R的光轴被遮光,则将屏蔽监视功能设为有效。
处理电路26根据是否从输入电路30检测到ON信号来判断被驱动体60移出至检测区R之外。如上所述,通过控制器64来检测被驱动体60刚要脱离检测区R之前的定时,并将ON信号向输入电路30输入。在检测到输入信号为ON的情况下,在步骤S4中将屏蔽监视功能设为无效。
另外,关于被驱动体60实际位于检测区R的内侧还是外侧,是根据检测区R的光轴是否被遮光来判断的。也就是,处理电路26能在确认了全部的光轴变为入光后,将浮动屏蔽功能设为无效。另外,可以预先由用户设定在被驱动体60闯入检测区R后向检测区R的外侧移动所需的时间,并在从进入检测区R内起经过设定时间后将浮动屏蔽功能设为无效。
另外,作为其他的实施方式,还能对应于向检测区R内的进入和移出的定时,仅切换屏蔽监视功能,图5是表示其动作的流程图。在本实施方式中,首先,若启动多光轴光电传感器S,则浮动屏蔽功能也同时变为有效。
在步骤S11中,多光轴光电传感器S从控制器64接收表示被驱动体60正在向检测区R方向接近的OFF信号。在此,被驱动体60在该时间点还未进入检测区R,光轴的遮光未发生。
在步骤S12中,若多光轴光电传感器S在从控制器64接收到OFF信号后检测到遮光光轴数为最小光轴数以上,则处理电路26将屏蔽监视功能设为有效。与前述的步骤S3同样,为了防止在被驱动体60向检测区R进入的途中将屏蔽监视功能设为有效从而输出停止信号这一状况,是以确认了遮光光轴数变为最小光轴数以上,也就是,被驱动体60确实已进入检测区R为条件,来将屏蔽监视功能设为有效。
接下来,在步骤S13中,在被驱动体60进入检测区R后,多光轴光电传感器S从控制器64接收用于通知被驱动体60向检测区R的外侧移动的ON信号。
接着,在步骤S14中,处理电路26将屏蔽监视功能设为无效。与前述的步骤S5同样,为了防止停止信号的输出,来自控制器64的ON信号的发送定时被设定为:在被驱动体60存在于检测区R内的期间,即,处于遮光状态的光轴的数量为最小光轴数以上的期间,处理电路26能使屏蔽监视功能确实无效。
在本实施例中,对应于被驱动体60向检测区R的进入和移出来仅切换屏蔽监视功能,针对浮动屏蔽功能则始终设为有效。由于能在被驱动体60移动至检测区R的外侧前使屏蔽监视功能无效,因此即使在被驱动体60向检测区R的外侧移动而遮光光轴变为入光状态,输出电路31也不会输出停止信号,不会停止生产设备6。另一方面,由于能在进入时再次将屏蔽监视功能设为有效,因此能在被驱动体60对检测区R的光轴进行遮光的期间,监视光轴的遮光状态。
本次公开的实施方式只是例示,并不仅由上述内容来限定。本发明的范围是由权利要求的范围来示出,旨在包含与权利要求的范围均等的含义以及范围内的全部变更。
Claims (4)
1.一种多光轴光电传感器,其特征在于,具备:
投光部,其具有排列配置成直线状的多个投光元件,
受光部,其具有与多个投光元件分别对置配置的多个受光元件,
检测处理部,其将形成于所述多个投光元件与所述多个受光元件之间的多个光轴作为检测区,每当对光轴的选择进行一个循环时都判定所述多个光轴中的每个光轴是否处于遮光状态,并基于判定结果来输出检测信号,以及
接收部,其在能在所述检测区内移动的物体刚进入所述检测区内之前接收第1信号,并在所述物体刚从所述检测区内移出至所述检测区外之前接收第2信号;
所述检测处理部具备浮动屏蔽功能和屏蔽监视功能,
浮动屏蔽功能是如下功能:在因所述物体而所述多个光轴当中的至少任一个光轴始终呈遮光状态的情况下,在呈遮光状态的光轴的数量大于预先设定的最大光轴数时,输出所述检测信号,
屏蔽监视功能是如下功能:在呈所述遮光状态的光轴的数量小于预先设定的最小光轴数时,输出所述检测信号;
所述最大光轴数和所述最小光轴数是与所述浮动屏蔽功能以及所述屏蔽监视功能有关的设定值;
所述检测处理部根据由所述接收部接收到的所述信号,来将所述浮动屏蔽功能以及所述屏蔽监视功能设为有效或无效;
在接收到所述第1信号的情况下,所述检测处理部将所述浮动屏蔽功能设为有效,在所述浮动屏蔽变为有效后检测到处于遮光状态的光轴的数量为所述最小光轴数以上的情况下,将所述屏蔽监视功能设为有效;在接收到所述第2信号后,所述检测处理部将所述屏蔽监视功能设为无效,进而在所述第2信号的接收后所述光轴当中的全部光轴变为了入光状态的情况下,将所述浮动屏蔽功能设为无效。
2.一种多光轴光电传感器,其特征在于,具备:
投光部,其具有排列配置成直线状的多个投光元件,
受光部,其具有与多个投光元件分别对置配置的多个受光元件,
检测处理部,其将形成于所述多个投光元件与所述多个受光元件之间的多个光轴作为检测区,每当对光轴的选择进行一个循环时都判定所述多个光轴中的每个光轴是否处于遮光状态,并基于判定结果来输出检测信号,以及
接收部,其在能在所述检测区内移动的物体刚进入所述检测区内之前接收第1信号,并在所述物体刚从所述检测区内移出至所述检测区外之前接收第2信号;
所述检测处理部具备浮动屏蔽功能和屏蔽监视功能,
浮动屏蔽功能是如下功能:在因所述物体而所述多个光轴当中的至少任一个光轴始终呈遮光状态的情况下,在呈遮光状态的光轴的数量大于预先设定的最大光轴数时,输出所述检测信号,
屏蔽监视功能是如下功能:在呈所述遮光状态的光轴的数量小于预先设定的最小光轴数时,输出所述检测信号;
所述最大光轴数和所述最小光轴数是与所述浮动屏蔽功能以及所述屏蔽监视功能有关的设定值;
所述检测处理部根据由所述接收部接收到的所述信号,来将所述浮动屏蔽功能以及所述屏蔽监视功能设为有效或无效;
所述检测处理部将所述浮动屏蔽功能始终设为有效,在所述第1信号的接收后检测到处于遮光状态的光轴的数量为所述最小光轴数以上的情况下,将所述屏蔽监视功能设为有效;在所述第2信号的接收后,所述检测处理部将所述屏蔽监视功能设为无效。
3.一种多光轴光电传感器的控制方法,其特征在于,
所述多光轴光电传感器具备投光部和受光部,该投光部具有排列配置成直线状的多个投光元件,该受光部具有与多个投光元件分别对置配置的多个受光元件,所述多光轴光电传感器将形成于所述多个投光元件与所述多个受光元件之间的多个光轴作为检测区;
所述控制方法包含如下步骤:
每当对光轴的选择进行一个循环时都判定所述多个光轴中的每个光轴是否处于遮光状态,并基于判定结果来输出检测信号的步骤,
在能在所述检测区内移动的物体刚进入所述检测区内之前接收第1信号,并在所述物体刚从所述检测区内移出至所述检测区外之前接收第2信号的步骤,以及
根据接收到的所述信号来将浮动屏蔽功能以及屏蔽功能设为有效或无效的步骤;
浮动屏蔽功能是如下功能:在因所述物体而所述多个光轴当中的至少任一个光轴始终呈遮光状态的情况下,在呈遮光状态的光轴的数量大于预先设定的最大光轴数时,输出所述检测信号;
屏蔽监视功能是如下功能:在呈所述遮光状态的光轴的数量小于预先设定的最小光轴数时,输出所述检测信号;
所述最大光轴数和所述最小光轴数是与所述浮动屏蔽功能以及所述屏蔽监视功能有关的设定值;
所述设为有效或无效的步骤中,在接收到所述第1信号的情况下,将所述浮动屏蔽功能设为有效,在所述浮动屏蔽变为有效后检测到处于遮光状态的光轴的数量为所述最小光轴数以上的情况下,将所述屏蔽监视功能设为有效,在所述第2信号的接收后,将所述屏蔽监视功能设为无效,进而在所述第2信号的接收后所述光轴当中的全部光轴变为了入光状态的情况下,将所述浮动屏蔽功能设为无效。
4.一种多光轴光电传感器的控制方法,其特征在于,
所述多光轴光电传感器具备投光部和受光部,该投光部具有排列配置成直线状的多个投光元件,该受光部具有与多个投光元件分别对置配置的多个受光元件,所述多光轴光电传感器将形成于所述多个投光元件与所述多个受光元件之间的多个光轴作为检测区;
所述控制方法包含如下步骤:
每当对光轴的选择进行一个循环时都判定所述多个光轴中的每个光轴是否处于遮光状态,并基于判定结果来输出检测信号的步骤,
在能在所述检测区内移动的物体刚进入所述检测区内之前接收第1信号,并在所述物体刚从所述检测区内移出至所述检测区外之前接收第2信号的步骤,以及
根据接收到的所述信号来将浮动屏蔽功能以及屏蔽功能设为有效或无效的步骤;
浮动屏蔽功能是如下功能:在因所述物体而所述多个光轴当中的至少任一个光轴始终呈遮光状态的情况下,在呈遮光状态的光轴的数量大于预先设定的最大光轴数时,输出所述检测信号;
屏蔽监视功能是如下功能:在呈所述遮光状态的光轴的数量小于预先设定的最小光轴数时,输出所述检测信号;
所述最大光轴数和所述最小光轴数是与所述浮动屏蔽功能以及所述屏蔽监视功能有关的设定值;
所述设为有效或无效的步骤中,将所述浮动屏蔽功能始终设为有效,在所述第1信号的接收后,检测到处于遮光状态的光轴的数量为所述最小光轴数以上的情况下,将所述屏蔽监视功能设为有效,在所述第2信号的接收后,将所述屏蔽监视功能设为无效。
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