CN1417562A - 多光轴光电传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于例如对冲压装置的侵入检测等的多光轴光电传感器，特别涉及防止其他的多光轴光电传感器的相互干涉造成的误操作的多光轴光电传感器。根据在遮光检测定时信号Sr之前设置的干涉光检测定时信号Si来进行干涉光的检测。在同一光轴的干涉光检测定时中，如果连续检测干涉光，则通过将暂停期间tb缩短变更为暂停期间ta，来错开遮光检测定时信号Sr的脉冲位置，从而避免遮光检测定时信号Sr的脉冲和干涉光的脉冲在时间轴上重叠并防止相互干涉。

Description

多光轴光电传感器

技术领域

本发明涉及用于例如对冲压装置的侵入检测等的多光轴光电传感器，特别涉及防止其他的多光轴光电传感器的相互干涉造成的误操作的多光轴光电传感器。

背景技术

作为这种多光轴光电传感器，例如有披露于(日本)专利第2911369号公报的多光轴光电传感器。该多光轴光电传感器将配有多个投光元件的投光器和对应于各投光元件来配置多个受光元件的受光器对置配置，各个投光元件和受光元件构成光轴。投光器中配置的投光元件以规定的投光定时依次重复进行投光的投光扫描操作，根据来自与各投光元件构成光轴的受光元件的受光信号来检测光轴的遮光，检测向检测区域内的物体侵入。

但是，有设置多台多光轴光电传感器以便在更宽的区域中检测物体的侵入的情况，如图6所示，有将多光轴光电传感器配置为靠近状态的情况。这样的情况下，例如在设置于上方的多光轴光电传感器61的某一个光轴进行遮光检测时，从设置于下方的多光轴光电传感器62投光的光作为干涉光入射到上方的多光轴光电传感器61的受光元件。于是，上方的多光轴光电传感器61的光轴被遮光，所以因来自下方的多光轴光电传感器62的光作为干涉光入射，会产生不能检测光轴的遮光状态的误操作。

为了防止这样的误操作，需要控制投光扫描操作，以便在靠近的多光轴光电传感器间的投光定时不重叠。因此，一般采用以下同步方式：在两个多光轴光电传感器61、62内，一个作为主方，另一个作为从属方，从主方向从属方输出同步信号，在从属方中以与主方不同的相位来进行投光扫描操作。这样，在一个多光轴光电传感器61中的投光元件点亮时，在另一多光轴光电传感器62中不进行受光信号的检测，所以具有可以防止误操作的优点。

但是，如果采用上述的同步方式，则存在其布线作业繁琐，设置上所需的作业工时数多这样的问题。

此外，在这种多光轴光电传感器中，一般来说，以任何一个投光元件都不点亮的定时来检测受光元件上是否出现受光信号，并进行判断有无干涉光的干涉光检测操作的情况居多。这样，如果在同步方式中万一除了同步以外偶然地与干涉光的检测定时一致，则引起在原来同一周期中进行投光扫描操作，周期性地检测干涉光，存在会被判断为传感器异常的情况。

发明内容

本发明是基于上述情况完成的发明，其目的在于提供一种多光轴光电传感器，即使在多光轴光电传感器之间不进行同步线布线，也可以防止多光轴光电传感器间的相互干涉。

在本发明的多光轴光电传感器中，在任何一个投光元件都不点亮的期间，如果从受光元件输出受光信号，则干涉光检测部件根据该信号检测干涉光的入射，然后，干涉光检测部件使投光控制部件的投光扫描操作的开始定时有所不同。因此，由于与其他的多光轴光电传感器的投光定时错开，所以可以防止相互干涉。

附图说明

图1是表示多光轴光电传感器的结构的斜视图。

图2是表示多光轴光电传感器的电气结构的电路图。

图3是表示多光轴光电传感器的操作的时序图。

图4是遮光检测例行程序的流程图。

图5是干涉光检测例行程序的流程图。

图6是现有的多光轴光电传感器的结构斜视图。

具体实施方式

下面通过图1至图5来说明本发明的一实施例。

本实施例的多光轴光电传感器1如图1所示，使投光器2和受光器3处于对置状态来构成，例如，具有4通道的光轴L。在投光器2内面对受光器3的面上，在每个通道中将1个(计4个)发光二极管21a～21d(以下称为LED21a～21d)在上下方向上配置成一列，在受光器3内面对投光器2的面上将与LED21～21d形成对的光电二极管31a～31d(称为PD31a～31d)配置在相同的上下方向上。因此，LED21a～21d相当于投光元件，PD31a～31d与投光元件形成对并相当于构成光轴的受光元件。此外，在图1中的下方将多光轴光电传感器10靠近配置。

图2表示本实施例的多光轴光电传感器1的电气结构。在投光器2中配有用于使LED21a～21d点亮的驱动电路22a～22d，如果各驱动电路22a～22d接受来自“与”电路23a～23d的信号，则将驱动电流供给LED21a～21d。来自移位寄存器24和投光侧CPU25的输出信号被输入到“与”电路23a～23d，输入来自移位寄存器24和投光侧CPU25的信号后，信号被输出到驱动电路23a～23d。投光侧CPU25从后述的受光器3中配有的受光侧CPU35接受投光定时信号St，将该投光定时信号St输出到移位寄存器24和“与”电路23a～23d。

该投光定时信号St是规定周期的脉冲信号，由CPU35生成，用于决定LED21a～21d的点亮定时。在投光定时信号St的1周期(长度T)内4个脉冲以隔开时间ta等间隔地产生，在第4脉冲后，设置规定长度的暂停期间tb。由此，在每个周期T中重复进行使4个LED21a～21d从上到下依次点亮的投光扫描操作。因此，“与”电路23a～23d、移位寄存器24、投光侧CPU25及受光侧CPU35构成使投光元件组以规定的定时依次点亮的投光控制部件。

另一方面，在受光器3中分别配有将来自PD31a～31d的受光信号以规定的放大率进行放大的受光放大器32a～32d。从受光放大器32a～32d输出的受光信号通过模拟开关33a～33d集中到共用的信号线中并被取入到比较器34中。如果从该受光放大器32a～32d输出的受光信号上升到比较器34中设定的基准值，则入光检测信号Sd被输入到受光侧CPU35，可检测出入光的情况。

受光侧CPU35将与上述投光定时信号St周期及相位一致的遮光检测定时信号Sr、以及与该遮光检测定时信号Sr周期一致而相位超前的干涉光检测定时信号Si输出到移位寄存器36。从受光侧CPU35接受了遮光检测定时信号Sr及干涉光检测定时信号Si的移位寄存器36将用于使连接到该移位寄存器36的各模拟开关33a～33d为导通状态的选通控制信号依次输出到模拟开关33a至模拟开关33d，接受了选通控制信号的模拟开关33a～33d将来自各PD31a～31d的受光信号输出到比较器34。因此，在输出遮光检测定时信号Sr时，各LED21a～21d处于点亮状态，所以根据有无来自比较器34的入光检测信号Sd来进行遮光检测，而在输出干涉光检测定时信号Si时，LED21a～21d处于非点亮状态，所以根据有无来自比较器34的入光检测信号Sd由受光侧CPU35进行干涉光的检测。

以下，参照图3～图5来说明受光侧CPU35的操作。首先，如果接通多光轴光电传感器1的电源，则如图2所示，受光侧CPU35将投光定时信号St输出到投光侧CPU25，在周期T中重复进行投光扫描操作。此外，受光侧CPU35将遮光检测定时信号Sr和干涉光检测定时信号Si输出到移位寄存器36并使模拟开关33a～33d依次为导通状态，将来自各PD31a～31d的受光信号取入到比较器34中，根据有无入光检测信号Sd，受光侧CPU35进行遮光检测及干涉光检测。

<遮光检测>

在图3的时序图中，在遮光检测定时信号Sr的电平是高电平(H)时，执行图4所示的遮光检测例行程序。例如，在没有遮住光轴的物体的情况下，由于来自LED21a～21d的光入光到各PD31a～31d上，所以在所有的PD31a～31d的遮光检测中从比较器34将入光检测信号Sd输出到受光侧CPU35。因此，受光侧CPU35判断为所有的PD31a～31d为入光状态(在步骤S41中为“否”)。

这里，例如在由PD31a构成的光轴被物体遮住的情况下，即使PD31a连接的模拟开关33为导通状态，也不从比较器34输出入光检测信号Sd，所以判断为非入光状态(步骤S41中为“是”)并进行遮光检测的计数(步骤S42)。对于PD31b～31d来说，来自LDE21b～21d的光进行入射，所以在步骤S41中为“否”。然后，下个周期时，重复进行PD31a～31d的遮光检测。在PD31a的遮光检测时，从比较器34不输出入光检测信号Sd，所以判断为非入光状态(在步骤41中为“是”)。于是，遮光检测的计数被追加(步骤S42)，对于由PD31a构成的光轴判断为连续两次判断为遮光状态(步骤S43中为“是”)，所以向输出电路37输出信号(步骤S44)，进行遮光状态时的处理。再有，如果对于最后级的PD31d的遮光检测结束(在步骤S45中为“是”)，则将遮光检测的计数复位，再次重复进行上述操作。由此，可知模拟开关33a～33d、比较器34、受光侧CPU35及移位寄存器36作为检测各光轴的遮光状态的遮光部件的功能。

<干涉光检测>

另一方面，在干涉光检测定时信号Si的电平为H时，执行图5所示的干涉光检测例行程序。通常，多光轴光电传感器1的遮光检测定时信号Sr和另一多光轴光电传感器10的遮光检测定时信号非同步并相位错开，所以在多光轴光电传感器1的遮光定时中不入射来自多光轴光电传感器10的投光元件的光(相当于图3中的期间A)。因此，在干涉光检测定时中，即使来自各PD31a～31d的受光信号通过模拟开关33a～33d依次有效，也不从比较器34输出入光检测信号Sd，所以对于任何一个PD31a～31d都判断为非入光状态(在步骤S51中为“否”)，结果是判断为干涉光不入射。

相反，各多光轴光电传感器1、10分别独立工作，例如，通过延迟多光轴光电传感器10的遮光检测定时来接近多光轴光电传感器1的遮光定时，结果，在时间轴上与多光轴光电传感器1的干涉光检测定时重叠。于是，在多光轴光电传感器1为干涉光检测定时时，入射来自多光轴光电传感器10的投光元件的光(相当于图3中的期间B)。首先，判断为干涉光入射到最上段的光轴PD31a(在步骤S51中为“是”)，使入光检测进行计数(步骤S52)。接着，对于下个光轴PD31b同样也判断为进行光入射(在步骤S51中为“是”)，进行入光检测的计数(步骤S52)。以后，对于PD31c、31d同样也判断为进行光入射(在步骤S51中为“是”，步骤S52)。然后，再次进行对PD31a～31d的干涉光检测，在结束对于最后段的PD31的干涉光检测时(在步骤S53中为“是”)，对于各光轴根据干涉光检测的计数来进行干涉光入射的判断。结果，由于任何一个光轴都被计数两次，所以判断为入射了干涉光(在步骤S54中为“是”)。于是，直至产生下个干涉光检测定时信号Si的脉冲前的暂停期间tb被缩短了遮光检测定时信号Sr的相邻脉冲间的时间ta的一半，变为暂停期间tc(步骤S55)。由此，遮光检测定时信号Sr的脉冲串与不缩短暂停期间tb情况下的遮光检测定时信号(图中最上段)的脉冲串相比向图3的左方向错开。从上述操作可知，模拟开关33a～33d、比较器34、受光侧CPU35及移位寄存器36相当于在任何一个投光元件都不点亮的期间，根据来自受光元件的受光信号来检测干涉光存在的干涉光检测部件，而“与”电路23a～23d、移位寄存器24、投光侧CPU25及受光侧CPU35在检测出干涉光时构成投光控制部件，使所述投光扫描操作的开始定时与未检测出素数干涉光存在时的所述投光扫描操作的开始定时有所不同。

这样，根据本实施例的多光轴光电传感器1，在检测干涉光中，如果对于同一光轴进行光的连续两次入射，则可将暂停期间tb缩短到相当于遮光检测定时信号Sr的相邻脉冲间的时间ta的一半。其结果，只要是从其他多光轴光电传感器10射出的周期性的干涉光，则以后的遮光检测定时和干涉光射出的定时在时间轴上成为间隔最远的位置关系，可以避免干涉光的入射，可靠地防止相互干涉。此外，其他多光轴光电传感器10独立工作，所以不需要用于获得与其他多光轴光电传感器10同步的同步线，可以简化布线的设置。

<其他实施例>

本发明不限于通过上述说明及附图说明的实施例，例如以下的实施例也包含在本发明的技术范围内，而且，除以下所述之外，在不脱离主要精神的范围内，可以进行各种变更实施。

(1)在上述实施例中，以对于同一光轴连续两次检测干涉光为条件来缩短变更暂停期间，但例如也可以按1次或连续3次以上检测干涉光为条件来缩短变更暂停期间tb。

(2)在上述实施形态中，不限于缩短变更暂停期间tb，也可以增长变更，此外，即使变更遮光检测定时信号的脉冲间的间隔ta，也可获得同样的效果。

(3)在上述实施形态中，在检测出干涉光的情况下，将暂停期间tb缩短为与遮光检测定时信号Sr相邻的脉冲间的一半时间ta的暂停期间tc，但并不限于此，可以是tc以上的暂停期间，也可以是tc以下的暂停期间。关键在于，只要在干涉光检测定时中变更暂停期间，使得可以避免干涉光的入射就可以。

Claims (2)

1.一种多光轴光电传感器，包括：

多个投光元件；

多个受光元件，面对各投光元件来设置该多个受光元件，以便构成多个光轴；

投光控制部件，按规定的周期重复进行使所述投光元件组在规定的定时内依次点亮的投光扫描操作；

遮光检测部件，通过与其对置并与形成所述光轴的投光元件的点亮定时一致来检测来自所述各受光元件的受光信号，从而检测所述光轴中的遮光状态；以及

干涉光检测部件，在任何一个所述投光元件都不点亮时，根据来自所述受光元件的受光信号来检测干涉光的存在；

其特征在于，所述投光控制部件在所述干涉光检测部件检测出干涉光时，使所述投光扫描操作的开始定时与未检测出所述干涉光的存在时的所述投光扫描操作的开始定时有所不同。

2.一种多光轴光电传感器，包括：

多个投光元件；

多个受光元件，面对各投光元件来设置该多个受光元件，以便构成多个光轴；

投光控制部件，按规定的周期重复进行使所述投光元件组在规定的定时内依次点亮的投光扫描操作；

遮光检测部件，通过与其对置并与形成所述光轴的投光元件的点亮定时一致来检测来自所述各受光元件的受光信号，从而检测所述光轴中的遮光状态；以及

干涉光检测部件，在任何一个所述投光元件都不点亮时，根据来自所述受光元件的受光信号来检测干涉光的存在；

其特征在于，所述投光控制部件在所述干涉光检测部件检测出干涉光时，使所述投光扫描操作的开始定时错开相当于所述投光元件的点亮间隔一半的时间。

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