DE102004047346B4

DE102004047346B4 - Mehrachsiger optoelektronischer Sensor

Info

Publication number: DE102004047346B4
Application number: DE102004047346.3A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Osako; Tetsuya Akagi; Satoru Shimokawa
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2005106608A; CN100388010C; JP4009862B2; US20050109919A1; CN1603844A; US7183533B2; DE102004047346C5; DE102004047346A1

Abstract

Mehrachsiger optoelektronischer Sensor, bei welchem ein Licht sendender Sensorkopf mit einer Anzahl von darauf angeordneten Lichtsendern und ein Licht empfangender Sensorkopf mit einer Anzahl von darauf angeordneten Lichtempfängern einander gegenüberstehend angeordnet sind, wobei der mehrachsige optoelektronische Sensor aufweist:
eine erste Vorrichtung zur Eingabe von Abstandsdaten, die einem Abstand zwischen den Sensorköpfen entsprechen;
eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung einer Nachweisempfindlichkeit beruhend auf den mit der ersten Vorrichtung eingegebenen Abstandsdaten; und
eine dritte Vorrichtung zur Einstellung der mit der zweiten Vorrichtung bestimmten Nachweisempfindlichkeit, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Vorrichtung die Nachweisempfindlichkeit unter Bezugnahme auf eine Umwandlungstabelle bestimmt, welche die Abstandsdaten und die Nachweisempfindlichkeit, die, vorher festgelegt, einander entsprechen, speichert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrachsigen optoelektronischen Sensor, der zur Verwendung beispielsweise als Lichtvorhang und Bereichssensor geeignet ist, und insbesondere auf einen mehrachsigen optoelektronischen Sensor, bei welchem eine geeignete Nachweisempfindlichkeit gemäß dem Abstand zwischen Sensorköpfen eingestellt werden kann.
Ein mehrachsiger optoelektronischer Sensor ist allgemein so aufgebaut, dass ein Licht sendender Sensorkopf (d. h., ein Lichtsender) mit einer Anzahl von Licht aussendenden Elementen auf einer Seite angeordnet ist, während eine Licht empfangender Sensorkopf (d. h., ein Lichtempfänger) mit Licht empfangenden Elementen in der Anzahl der Licht sendenden Elemente auf einer gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Bei Verwendung als Lichtvorhang wird, wenn ein Objekt in einen festzustellenden Bereich (d. h., einen Gefahrenbereich) eindringt, ein von dem Lichtsender abgegebenes Lichtbündel abgeschirmt oder reflektiert, bevor es den Lichtempfänger erreichen kann, so dass die Intensität des vom Lichtempfänger empfangenen Lichtbündels ganz oder in Teilen verändert wird (anders ausgedrückt, die Intensität des Lichtbündels abgeschwächt wird), womit das Eindringen des Objekts festgestellt wird. Im Gegensatz dazu wird bei Verwendung als Bereichssensor irgendeine der optischen Achsen durch das eindringende Objekt abgeschirmt, wenn das Objekt in einen festzustellenden Bereich eindringt, so dass die Intensität eines von einem oder zwei oder mehr betroffenen Lichtempfängerelementen empfangenen Lichtbündels geschwächt wird, womit das Eindringen des Objekts in einen bestimmten Bereich (d. h., ein bestimmtes Gebiet) festgestellt wird.
Im Falle eines mehrachsigen optoelektronischen Sensors besteht, anders als bei einem einzelnen optoelektronischen Sensor oder dgl., die Gefahr, dass die Intensitäten der mit den einzelnen optischen Achsen empfangenen Lichtbündels schwanken, da die Licht aussendenden Elemente und die Licht empfangenden Elemente im Lichtsender bzw. Lichtempfänger mit Grundeinheiten (d. h., dem Lichtsender und den Lichtempfänger) integriert sind, wenn ein Produkt montiert ist. Außerdem ist es, um den Nachweis eines größten Abstands mit dem herkömmlichen mehrachsigen optoelektronischen Sensor sicher zu machen, üblich, dass alle Licht aussendenden Elemente so eingerichtet sind, dass sie Lichtbündel mit der theoretischen Maximalintensität abgeben, im Wesentlichen unabhängig von der tatsächlichen Installationsumgebung (d. h., hauptsächlich dem Abstand zwischen den Sensorköpfen), während das Verstärkungsverhältnis eines Verstärkers lichtempfangsseitig auf den höchsten Wert eingestellt wird, und ferner, dass eine lichtempfangsseitige Beurteilungsschwelle in solchem Maße auf den niedrigsten Wert eingestellt wird, dass ein fehlerhaftes Arbeiten durch in einem Schaltkreis erzeugte Störsignale verursacht werden kann (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung KOKAI-Veröffentlichung Nr. 4664/2002 ).
Wie oben beschrieben, liegen, da der herkömmliche mehrachsige optoelektronische Sensor das Problem einer Schwankung der Intensität der mit den einzelnen optischen Achsen empfangenen Lichtbündel und das Problem der Sicherheit des größten Nachweisabstands hat, Lichtsendeintensität, Verstärkungsverhältnis und Lichtempfangsbeurteilungsschwelle fest. Deshalb werden nachstehende Probleme herausgestellt:

(1) Für die Nachweisbeurteilungen durch andere benachbarte optoelektronische Sensoren besteht die Gefahr, dass sie durch die hohe Lichtsendeintensität beeinträchtigt werden; und
(2) bei einem Zustand, in dem ein Lichtbündel abgeschirmt ist, besteht die Gefahr, dass dieser Zustand fälschlich als Lichtbündel-Einfallszustand beurteilt wird, wenn eigentlich von anderen optoelektronischen Sensoren nachzuweisende Lichtbündel auf die eigenen Lichtempfangselemente deswegen einfallen, weil das Verstärkungsverhältnis für das Lichtempfangssignal hoch und die Schwelle für die Lichtempfangsbeurteilung niedrig ist.

Weiterhin ist aus US 6 167 991 B1 ein mehrachsiger optoelektronischer Sensor gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme, die beim Stand der Technik auftreten, zu lösen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen mehrachsigen optoelektronischen Sensor zu schaffen, bei welchem eine geeignete Nachweisempfindlichkeit gemäß dem Abstand zwischen Sensorköpfen so eingestellt werden kann, dass eine wechselseitige Störung mit einem anderen Lichtsensor verhindert ist.
Weitere Aufgaben, Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann ohne Weiteres unter Bezug auf die folgende Beschreibung.
Diese Aufgabe wird mit einem mehrachsigen optoelektronischen Sensor gemäß Anspruch 1 gelöst.
Zur Lösung obiger Aufgabe umfasst gemäß einem Aspekt der Erfindung ein mehrachsiger optoelektronischer Sensor, bei welchem ein Licht aussendender Sensorkopf mit einer Anzahl von auf ihm angeordneten Lichtsendern und ein Licht empfangender Sensorkopf mit einer Anzahl von auf ihm angeordneten Lichtempfängern einander gegenüberstehend angeordnet sind: eine erste Vorrichtung zur Eingabe von Abstandsdaten, die dem Abstand zwischen den Sensorköpfen entsprechen; eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung der Nachweisempfindlichkeit beruhend auf den mit der ersten Vorrichtung eingegebenen Abstandsdaten; und eine dritte Vorrichtung zur Einstellung der von der zweiten Vorrichtung bestimmten Nachweisempfindlichkeit.
Die eingegebenen „Abstandsdaten” sind Daten, die dem Abstand zwischen den Sensorköpfen entsprechen, und enthalten nicht nur einen Wert, der den tatsächlichen Abstand angibt (einen Abstandswert), sondern auch Abstandsdaten in verschiedenen Moden in Übereinstimmung mit einem wesentlichen Abstandswert, wie etwa Daten, die einen Abstandsbereich spezifizieren.
„Die Nachweisempfindlichkeit beruhend auf den Abstandsdaten zu bestimmen” bedeutet dabei, die Nachweisempfindlichkeit beruhend auf den Abstandsdaten nach Maßgabe einer bestimmten Umwandlungstabelle zu berechnen. Die Nachweisempfindlichkeit wird unter Bezug auf eine Umwandlungstabelle bestimmt, in welcher die Abstandsdaten und die Nachweisempfindlichkeit, die vorher einander zugeordnet worden sind, gespeichert sind. Im Übrigen kann, wenn die Umwandlungstabelle verwendet wird, der Inhalt als Möglichkeit im Rahmen fachmännischen Könnens verändert oder umgeschrieben werden.
Was „die Nachweisempfindlichkeit” anbelangt, so bezeichnen hier Änderungen (d. h., die Einstellung) der Nachweisempfindlichkeit bevorzugt Änderungen (d. h., die Einstellung) der Lichtsendeintensität, eines Lichtempfangssignal-Verstärkungsverhältnisses, einer Lichtempfangs-Beurteilungsschwelle und dgl.
Gemäß der Erfindung kann, wenn die zweite Vorrichtung vorab in einer solchen Weise eingerichtet worden ist, dass eine geeignete Nachweisempfindlichkeit gemäß dem den Abstandsdaten entsprechendem Abstand zwischen den Sensorköpfen bestimmt wird, die geeignete Nachweisempfindlichkeit umgehend eingestellt werden, indem einfach die Abstandsdaten über die erste Vorrichtung eingegeben werden. Ferner ist es, wenn die Nachweisempfindlichkeit beruhend auf der Lichtsendeintensität, dem Lichtempfangssignal-Verstärkungsverhältnis und der Lichtempfangs-Beurteilungsschwelle vorgeschrieben worden ist, möglich, die Einstellung einer übermäßigen Lichtaussendung, einer übermäßigen Verstärkung oder einer zu niedrigen Lichtempfangsbeurteilungsschwelle zu vermeiden, womit zu einer Verhinderung einer gegenseitigen Beeinflussung mit anderen optoelektronischen Sensoren beigetragen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die zweite Vorrichtung die Nachweisempfindlichkeit unter Bezug auf eine Umwandlungstabelle, die die Abstandsdaten und die Nachweisempfindlichkeit, die einander entsprechen, vorab speichert, bestimmt, und ferner, dass die Abstandsdaten und die Lichtsendeintensität einander in der Umwandlungstabelle in einer solchen Weise entsprechen sollen, dass die Lichtsendeintensität mit zunehmendem Abstand zwischen den Sensorköpfen zunimmt, während die Lichtsendeintensität mit abnehmenden Abstand zwischen den Sensorköpfen abnimmt.
Unter einem solchen Gesichtspunkt wird die Lichtsendeintensität gemäß dem Abstand zwischen den Sensorköpfen eingestellt, womit eine durch eine übermäßige Lichtaussendung bewirkte gegenseitige Störung verhindert ist, während gleichzeitig eine Intensität aufrechterhalten wird, die für eine Nachweisbeurteilung durch den Sensor per se erforderlich ist.
Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Vorrichtung die Nachweisempfindlichkeit durch Spezifizieren von Lichtsendeintensität, Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und/oder Lichtempfangsbeurteilungsschwelle beruhend auf den mit der ersten Vorrichtung eingegebenen Abstandsdaten bestimmt, und ferner, dass die zweite Vorrichtung so eingerichtet ist, dass sie die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle so bestimmt, dass ein Lichtempfangssignalniveau nach Verstärkung, das gewonnen wird, wenn die Paare aus Fotosendern und Fotoempfängern einander gegenüberstehend koaxial auf einer optischen Achse in einem Abstand zwischen den Sensorköpfen, der den mit der ersten Vorrichtung eingegebenen Abstandsdaten entspricht, angeordnet sind, eine bestimmte Vergrößerung annimmt, welche gleich der oder größer als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und das Dreifache oder weniger der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle ist.
„Eingerichtet sein” bedeutet hierbei, beispielsweise vorab die oben beschriebene bestimmte Umwandlungsformel oder Regeldatenbank, die Umwandlungstabelle oder dgl. in einer solchen Weise einzustellen.
In dem Ausdruck „gleich der oder größer als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und das Dreifache oder weniger der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle” enthält der beschriebene Bereich wesentlich wirksame Werte, die für die Nachweisbeurteilung geeignet sind, was von den Erfindern festgestellt wurde. Gemäß einer von den Erfindern durchgeführten ernsthaften Untersuchung kann innerhalb des oben angegebenen vorgeschriebenen Bereichs ein Lichtempfangssignalniveau, das höher als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle ist, auf irgendeiner der optischen Achsen in den meisten Fällen nicht gewonnen werden, wenn die optischen Achsen nicht geeignet einander gegenüberstehend angeordnet sind. Folglich ist es beim Einstellen der Nachweisempfindlichkeit möglich, eine Situation, in der die Nachweisempfindlichkeit eingestellt wird, während die optischen Achsen fehlausgerichtet bleiben, zu vermeiden, indem eindeutig die Größenbeziehung zwischen der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und einem niedrigsten Lichtempfangssignalniveau durch die Verwendung einer Anzeige oder dgl. beschrieben wird, oder indem eindeutig beschrieben wird, dass das Lichtempfangssignalniveau einer der optischen Achsen aus dem oben beschriebenen vorgeschriebenen Bereich herausfällt.
Ferner wird bevorzugt, dass die erste Vorrichtung durch einen externen Einsteller verwirklicht ist, welche mit einem Kommunikationskabel zur Verbindung des Licht sendenden Sensorkopfs und des Licht empfangenden Sensorkopfs verbunden ist.
Das „Kommunikationskabel” kann hierbei ein Kommunikationskabel sein, das mit einer Signalleitung zur Synchronisation des Lichtsendens und des Lichtempfangens integriert ist. Ferner hat „der externe Einsteller” wenigstens eine Abstandsdateneingabevorrichtung, wie etwa eine Bedienvorrichtung.
Unter einem solchen Gesichtspunkt kann der Sensorkopf kompakt und leichtgewichtig aufgebaut sein, verglichen mit dem Fall, wo der Sensorkopf mit der Abstandsdateneingabevorrichtung versehen ist. Außerdem kann die Konfiguration der Abstandsdateneingabevorrichtung (z. B., die Anordnung eines Schalters, einer Taste oder dgl.), je nach Bedarf, unterschiedlich, ohne einen nachteiligen Einfluss auf die Form, die Konfiguration und dgl. des Sensorkopfs, sein, indem die erste Vorrichtung unter Verwendung des externen Einstellers verwirklicht wird.
Ferner wird bevorzugt, dass die Umwandlungstabelle, die die Abstandsdaten und die Nachweisempfindlichkeit, die vorab einander entsprechen, speichert, in einem bestimmten Speicher im externen Einsteller abgespeichert wird, und so die Nachweisempfindlichkeit unter Bezug auf die Umwandlungstabelle bestimmt wird.
„Der bestimmte Speicher” enthält hierbei einen internen Speicher in einer CPU zusätzlich zu einem externen Speicher in der CPU.
Unter einem solchen Gesichtspunkt kann eine Verarbeitungsfolge vom Eingeben der Abstandsdaten bis zur Gewinnung der Nachweisempfindlichkeit mit dem externen Einsteller durchgeführt werden. Auch in diesem Fall kann dabei der Inhalt der Umwandlungstabelle geeignet umgeschrieben (d. h., variiert) werden.
Wenn die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung durch den externen Einsteller, wie oben beschrieben, verwirklicht sind, wird bevorzugt, dass der Licht sendende Sensorkopf eine Lichtsendeintensitäts-Einstellvorrichtung zum Justieren der Lichtsendeintensität enthält, und ferner, dass der Licht empfangende Sensorkopf eine Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis-Einstellvorrichtung zur Justierung des Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnisses des Lichtempfängers und eine Lichtempfangsbeurteilungsschwellen-Einstellvorrichtung zur Justierung der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle enthält, wobei jeder der Sensorköpfe die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle ansprechend auf ein Signal des externen Einstellers über das Kommunikationskabel einstellt.
Der mehrachsige optoelektronische Sensor nach obigem Aspekt drückt sich mit anderen Worten folgendermaßen aus:
Ein mehrachsiger optoelektronischer Sensor umfasst: einen Licht sendenden Sensorkopf mit einer Anzahl von Lichtsendern und einer Vorrichtung zur Justierung der Lichtsendeintensität des Lichtsenders; einen Licht empfangenden Sensorkopf mit einer Anzahl von Lichtempfängern, einer Vorrichtung zur Einstellung des Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnisses und einer Vorrichtung zur Einstellung der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle; ein Kommunikationskabel zur Verbindung des Licht sendenden Sensorköpfes mit dem Licht empfangenden Sensorkopf; und einen externen Einsteller mit einer mit dem Kommunikationskabel verbundenen Einrichtung zur Eingabe von Abstandsdaten, die einem Abstand zwischen den Sensorköpfen entsprechen, und einer Umwandlungstabelle, welche Lichtsendeintensität, Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und Lichtempfangsbeurteilungsschwelle in Entsprechung zu den Abstandsdaten speichert; wobei die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle, die durch Inbeziehungsetzen der über den externen Einsteller eingegebenen Abstandsdaten mit der Umwandlungstabelle bestimmt werden, als Einstellwerte in den einzelnen Sensorköpfen eingestellt werden.
Bei dem mehrachsigen optoelekronischen Sensor nach obigem Aufbau wird die Nachweisempfindlichkeit (d. h., die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle) unter Bezug auf die in einem internen Speicher des externen Einstellers gespeicherte Umwandlungstabelle durch Eingeben der Abstandsdaten in den externen Einsteller bestimmt. Danach wird zur Einstellung der bestimmten Lichtsendeintensität, des Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnisses und der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle in jedem der Sensorköpfe ein Signal über das Kommunikationskabel auf die einzelnen Sensorköpfe übertragen, womit die Nachweisempfindlichkeit eingestellt wird.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann die geeignete Nachweisempfindlichkeit (d. h., die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle), die vorab nach Maßgabe des Abstands bestimmt worden ist, umgehend in jedem der Sensorköpfe einfach durch Eingeben der dem Abstand zwischen den Sensorköpfen entsprechenden Abstandsdaten über den externen Einsteller eingestellt werden. Infolgedessen ist es möglich, das Einstellen einer übermäßigen Lichtintensität, einer übermäßigen Lichtempfangssignalverstärkung oder einer zu niedrigen Lichtempfangsbeurteilungsschwelle zu vermeiden, womit zur Verhinderung einer wechselseitigen Störung mit einem anderen optoelektronischen Sensor beigetragen wird.
Wie aus obiger Beschreibung deutlich wird, kann bei dem mehrachsigen optoelektronischen Sensor gemäß der Erfindung die geeignete Nachweisempfindlichkeit nach Maßgabe des Abstandes zwischen den Sensorköpfen eingestellt werden. Es ist also möglich, einen mehrachsigen optoelektronischen Sensor vorzusehen, bei welchem die gegenseitige Störung mit einem anderen mehrachsigen optoelektronischen Sensor vermieden werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 gibt das äußere Erscheinungsbild (den Gesamtaufbau) des mehrachsigen optoelektronischen Sensors gemäß der Erfindung wieder.
2 veranschaulicht die Schaltungsanordnung von Haupteinheiten (d. h., Licht sendenden und Licht empfangenden Sensorköpfen) bei dem mehrachsigen optoelektronischen Sensor gemäß der Erfindung.
3 veranschaulicht die Schaltungsanordnung des Licht sendenden Sensorkopfes im Einzelnen.
4 veranschaulicht die Schaltungsanordnung des Licht empfangenden Sensorkopfes im Einzelnen.
5 veranschaulicht die Schaltungsanordnung eines externen Einstellers.
6 zeigt ein allgemeines Flussdiagramm, welches schematisch die Funktionsinhalte des mehrachsigen optoelektronischen Sensors gemäß der Erfindung zeigt.
7 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Lichtsende/Lichtempfangsverarbeitung im Einzelnen zeigt.
8 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Kommunikationsverarbeitung im Einzelnen zeigt.
9 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Inhalte der Einstellverarbeitung im Einzelnen zeigt.
10 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Stapeleinstellverarbeitung im Einzelnen zeigt.
11 zeigt eine Tabelle, welche ein Beispiel der Inhalte einer Umwandlungstabelle veranschaulicht.
12 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine individuelle Einstellverarbeitung im Einzelnen zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird eine Beschreibung eines mehrachsigen optoelektronischen Sensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben. Hierbei ist die nachstehende bevorzugte Ausführungsform lediglich ein Beispiel gemäß der Erfindung. Es versteht sich, dass der Gegenstand der vorliegenden Erfindung allein durch die Patentansprüche definiert wird.
1 gibt das äußere Erscheinungsbild des Aufbaus eines mehrachsigen optoelektronischen Sensors 100 in der bevorzugten Ausführungsform wieder. Wie in 1 gezeigt, ist der mehrachsige optoelektronische Sensor dieser Ausführungsform so aufgebaut, dass ein Licht sendender Sensorkopf 1 und ein Licht empfangender Sensorkopf 2 über eine Kommunikationskabel 101 miteinander verbunden sind. Ferner ist ein externer Einsteller 3 an das Kommunikationskabel 101 über einen Verbinder 102 angeschlossen. Ein Verdrahtungskasten oder dgl. zur Zufuhr elektrischer Energie liegt zwischen dem Verbinder 102 und dem Licht sendenden Sensorkopf 1, wobei er aber nicht dargestellt ist.
Der externe Einsteller 3 enthält Bedienungsabschnitte 3a, von denen jeder aus einer Anzahl von Druckknopfschaltern gebildet ist, und Anzeigeabschnitte 3b, von denen jeder aus einer Flüssigkristallanzeige gebildet ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform können Lichtsendeintensität des Licht sendenden Sensorkopfes 1 und Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und Lichtempfangsbeurteilungsschwelle des Licht empfangenden Sensorkopfes 2 über den externen Einsteller 3 eingestellt werden. Ferner werden die Lichtsendeintensität, Lichtempfangsintensität, Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und dgl., die gerade vorliegen, auf den Anzeigeabschnitten 3b angezeigt. Die detaillierte Schaltungsanordnung und dgl. wird später beschrieben.
2 veranschaulicht die Schaltungsanordnung von Haupteinheiten (d. h., der Sensorköpfe) bei dem mehrachsigen optoelektronischen Sensor gemäß der bevorzugten Ausführungsform. Wie in 2 dargestellt, enthält der Licht sendende Sensorkopf 1: n Lichtsender 11 (11 ₁ bis 11 _n), von denen jeder ein Licht sendendes Element, eine Stromsteuerschaltung und eine Auswahlschaltung für die optische Achse aufweist; eine CPU 12 zur Erzeugung eines Ansteuersignals und dgl. für jeden der Lichtsender 11; eine Kommunikationsschaltung 13 zur Durchführung von Kommunikation zwischen dem Licht empfangendem Sensorkopf 2 und dem externen Einsteller 3; und eine I/O-Schnittstelle 14 zur Durchführung von Kommunikation mit einer Host-Vorrichtung (einer SPS in dieser bevorzugten Ausführungsform).
Der Licht empfangende Sensorkopf 2 enthält demgegenüber: Lichtempfänger 21 (21 ₁ bis 21 _n), von denen jeder einen optoelektronischen Wandler, der ein Lichtempfangselement enthält, einen Vorverstärker zur Verstärkung eines vom Lichtempfangselement ausgegebenen Lichtempfangssignals und eine Auswahlschaltung zur Auswahl der optischen Achse aufweist; einen Signalprozessor 22 mit einem Hauptverstärker, einem Filter (einem Hochpassfilter oder einem Kammfilter) und einem A/D-Wandler; eine CPU 23 zur Erzeugung eines Ansteuersignals und dgl. für jeden der Fotoempfänger 21 und Durchführung einer Berechnung für die Nachweisbeurteilung ansprechend auf eine Signalausgabe des Signalprozessors 22; eine Kommunikationsschaltung 24 zur Durchführung von Kommunikation mit dem Licht sendenden Sensorkopf 1 und mit dem externen Einsteller; und eine I/O-Schnittstelle 25 zur Durchführung von Kommunikation mit der Host-Vorrichtung (der SPS in dieser bevorzugten Ausführungsform).
3 zeigt ein Diagramm, welches die Schaltungsanordnung des Licht sendenden Sensorkopfs 1 im Detail zeigt. Wie in 3 dargestellt, ist jeder der Licht sendenden Sensorköpfe 1 so aufgebaut, dass er Folgendes enthält: ein Licht sendendes Element 111 zur Emission eines Infrarotlichtbündels (oder eines Rotlichtbündels); einen Transistor (eine Auswahlschaltung zur Auswahl der optischen Achse) 112, bei welchem das Ansteuersignal (d. h., ein Auswahlsignal zur Auswahl der optischen Achse), welches von der CPU zur Ansteuerung des Licht sendenden Elements 112 ausgegeben wird, auf einen Basisanschluss gegeben wird; eine Stromsteuerschaltung 113 zur Einstellung der Lichtsendeintensität eines Lichtbündels des Licht sendenden Elements 111 ansprechend auf das von der CPU ausgegebene Signal; die CPU 12 mit internem Speicher; und einen Decodierer 120 zur Verbindung von m von der CPU 12 kommenden Signaleingangsleitungen mit n Ausgangsleitungen. In Wirklichkeit sind die n Lichtsender 11 dabei mit der CPU 12 über die Signalleitungen in der gleichen Kombination, wie in 2 dargestellt, verbunden, wenngleich der Lichtsender in 3 mit der CPU 12 integriert verbunden dargestellt ist.
Wie aus 3 deutlich wird, wird jeder der in 2 dargestellten n Lichtsender 11 über den Transistor 112 ansprechend auf ein von der CPU 12 ausgegebenes Auswahlsignal für die optische Achse S1 ausgewählt angesteuert.
Ferner ist die Stromsteuerschaltung 113 so aufgebaut, dass sie n FETs (Abkürzung für Feldeffekttransistoren) enthält, die parallel mit dem Transistor 112 über einen Hauptwiderstand 113a verbunden sind. Hierbei bezeichnen die Bezugszeichen 113R ₁, 113R ₂, 113R ₃ bis 113R _n Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandswerten, die jeweils zwischen dem Hauptwiderstand 113a und den FETs zwischengelegt sind.
Jeder der FETs (113TR ₁, 113TR ₂, 113TR ₃ bis 113TR _n) ist so eingerichtet, dass er ein Ansteuersignal (S3) vom Decodierer 120 erhält. Das heißt, eine Anzahl (2^m) von Signalen (S2) in zwei Bit in Bezug auf jede der Signalleitungen kann von der CPU 12 auf den Decodierer 120 gegeben werden, so dass die n Signale (S3) zur ausgewählten Ansteuerung der nFETs vom Decodierer ausgegeben werden. Wie sich daraus ergibt, kann jeder der Lichtsender 11n Lichtsendeintensitäten (d. h., Lichtsendeströme) über die FETs (113TR ₁, 113TR ₂, 113TR ₃ bis 113TR _n) und die Widerstände (113R ₁, 113R ₂, 113R ₃ bis 113R _n) auswählen. Wie später noch beschrieben wird, wird ein über den externen Einsteller 3 spezifizierter Einstellwert der Lichtsendeintensität im internen Speicher der CPU 12 gespeichert.
4 zeigt ein Diagramm, welches die Schaltungsanordnung des Licht empfangenden Sensorkopfs 2 im Einzelnen veranschaulicht. Wie in 4 dargestellt, wird jeder der Licht empfangenden Sensorköpfe 2 hauptsächlich aufgebaut durch: den Lichtempfänger 21 mit einem optoelektronischen Wandler 21a, einen Vorverstärker 21b und einer Auswahlschaltung für die optische Achse 21c; und die CPU 23, welche über einen A/D-Wandler 22c ein durch Filterung mit einem Filter 22b erzeugtes Lichtempfangssignal, ein durch Verstärken eines Lichtempfangssignals erzeugtes Lichtempfangssignal aus dem Vorverstärker 21, empfängt; und so eine Nachweisbeurteilungsverarbeitung beruhend auf dem Niveau des Lichtempfangssignals durchführt.
Die CPU 23 enthält einen internen Speicher, in welchem ein über den externen Einsteller 3 spezifizierter Einstellwert einer Lichtempfangsbeurteilungsschwelle, wie später noch beschrieben wird, gespeichert wird. Die Nachweisbeurteilungsverarbeitung wird durch Vergleichen der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle mit einem vom Signalprozessor 22 ausgegebenen Lichtempfangssignal (S4) durchgeführt.
Ferner gibt die CPU 23 ein n-Bit-Signal (S5) zur Vorgabe eines Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnisses im Hauptverstärker 22a aus. Anders ausgedrückt, kann bei der bevorzugten Ausführungsform der Hauptverstärker 22a 2ⁿ Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnisse ansprechend auf das n-Bit-Signal (S5) einstellen. Das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis wird dabei auch über den externen Einsteller 3, wie später noch beschrieben, eingestellt, wonach der Einstellwert im internen Speicher in der CPU 23 gespeichert wird.
Ferner ist die CPU 23 so eingerichtet, dass sie ein Auswahlsignal für die optische Achse (S6) zur ausgewählten Ansteuerung eines Lichtempfangselements im optoelektronischen Wandler 21a über die den Transistor, nicht dargestellt, aufweisende Auswahlschaltung für die optische Achse 21c sowie ein Gate-Ansteuersignal (S7) zur Anweisung der Wirksamkeit des Lichtempfangssignals (d. h., Gate ist offen) ausgibt.
5 zeigt ein Diagramm, welches die Schaltungsanordnung des externen Einstellers 3 im Einzelnen zeigt. Wie in 5 dargestellt, enthält der externe Einsteller 3: eine Eingabeschaltung 31, die dem in 1 gezeigten Betätigungsabschnitt 3a entspricht; eine Anzeigeschaltung 32, die dem in 1 gezeigten Anzeigeabschnitt 3b entspricht; eine Kommunikationsschaltung 33 zur Durchführung von Kommunikation mit dem Licht sendenden Sensorkopf 1 und dem Licht empfangenden Sensorkopf 2; und eine CPU 34 zur zentralen Steuerung der Eingabeschaltung 31, der Anzeigeschaltung 32 und der Kommunikationsschaltung 33. Die CPU 34 hat einen internen Speicher, in welchem eine später noch beschriebene Umwandlungstabelle (siehe 11) gespeichert ist. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 35 einen Anschluss für das Kommunikationskabel.
Als Nächstes zeigt 6 ein allgemeines Flussdiagramm, welches schematisch die Funktionsinhalte des mehrachsigen optoelektronischen Sensors bei der bevorzugten Ausführungsform zeigt.
Wie im Flussdiagramm der 6 veranschaulicht, wird mit Einschalten der Spannung bei dem mehrachsigen optoelektronischen Sensor der bevorzugten Ausführungsform zunächst eine Startverarbeitung, wie die Initialisierung des Sensorkopfes und des Speichers in dem externen Einsteller, ausgeführt (Schritt 601). Mit Abschluss der Startverarbeitung wird als Nächstes die Nachweisverarbeitung ausgeführt. Die Nachweisverarbeitung wird ausgeführt, indem in einer vorgegebenen Anzahl mehrmals die Lichtsende/Lichtempfangsverarbeitung (Schritt 602) und die Kommunikationsverarbeitung (Schritt 603) zur Durchführung von Kommunikation zwischen dem Licht sendenden Sensorkopf 1, dem Licht empfangenden Sensorkopf 2 und dem externen Einsteller 3, oder Kommunikation zwischen dem Licht sendenden Sensorkopf 1 und einem Licht empfangenden Sensorkopf 2 in einem anderen mehrachsigen optoelektronischen Sensor (wenn die mehrachsigen optoelektronischen Sensoren zusammen angeordnet sind) wiederholt werden. Nach Abschluss der Kommunikationsverarbeitung (Schritt 603) wird bei der bevorzugten Ausführungsform bestimmt, ob eine Steuerroutine nach einem Einstellmodus weitergeht, in welchem die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle, die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und dgl. eingestellt werden (Schritt 604). Bei dieser Ausführungsform geht mit Erhalt einer Eingabe eines bestimmten Einstellstartsignals vom externen Einsteller 3 (JA in Schritt 604) die Steuerroutine zum Einstellmodus weiter (Schritt 605).
7 zeigt ein Flussdiagramm, welches die in Schritt 602 beschriebene Lichtsende/Lichtempfangsverarbeitung im Einzelnen zeigt. In 7 sind die Verarbeitung im Licht sendenden Sensorkopf 1 (Schritte 711 bis 714) und die Verarbeitung im Licht empfangenden Sensorkopf 2 (Schritte 721 bis 726) parallel gezeigt. In der Lichtsende/Lichtempfangsverarbeitung im Licht sendenden Sensorkopf 1 liest die CPU 12 zunächst einen Einstellwert der Lichtsendeintensität (d. h., Lichtsendestromdaten) aus dem internen Speicher aus (Schritt 711) und bestimmt dadurch das FET-Ansteuersignal (S3), das von dem in 3 gezeigten Decodierer 120 ausgegeben wird. Umgekehrt liest im Licht empfangenden Sensorkopf 2 die CPU 23 zunächst Einstellwerte für das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle aus dem internen Speicher aus (Schritt 721), womit sie das in 4 dargestellte Signal (S5) der CPU 23, das das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis spezifiziert, und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle bestimmt.
Nachfolgend werden im Licht sendenden Sensorkopf 1 und im Licht empfangenden Sensorkopf 2 über das Kommunikationskabel 101 Synchronkommunikationen durchgeführt, um Synchronizität zwischen dem Licht sendenden Sensorkopf 1 und dem Licht empfangenden Sensorkopf 2 herzustellen (Schritte 712 und 722).
Als Nächstes wird im Licht sendenden Sensorkopf 1 eine Lichtaussendung aus jedem der Lichtsender 11 durchgeführt (Schritt 714), indem die Lichtsender 11 sequenziell beruhend auf der vorher bestimmten Lichtsendeintensität selektiv angesteuert werden (Schritt 713). Die Verarbeitung wird in einer bestimmten Anzahl mehrmals wiederholt (Schritt 713 und 714). Im Licht empfangenden Sensorkopf 2 werden dabei die Gates an den Lichtempfängern 21 ausgewählt sequenziell unter der Annahme des vorher bestimmten Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnisses geöffnet (Schritt 723), wonach die Lichtempfangssignale sequenziell von den Lichtempfängern 21 abgenommen werden (Schritt 724). Das in der Lichtempfangsverarbeitung (Schritt 724) erzeugte Lichtempfangssignal wird durch den A/D-Wandler 22c A/D-gewandelt (Schritt 725) und so in die CPU 23 genommen. Die CPU 23 führt die Nachweisbeurteilungsverarbeitung (d. h., es wird beurteilt, ob jede der optischen Achsen das Lichtbündel erhält) durch Vergleichen des abgenommenen Lichtempfangssignals mit der vorher bestimmten Lichtempfangsbeurteilungsschwelle aus (Schritt 726).
Wenngleich im Flussdiagramm der 7 nicht dargestellt, wird, wenn in der Nachweisbeurteilungsverarbeitung (Schritt 726) beurteilt wird, dass auf irgendeiner der optischen Achsen kein Lichtempfang beobachtet wird, wenn der mehrachsige optoelektronische Sensor 100 als Lichtvorhang benutzt wird, ein bestimmter Vorgang nach Maßgabe des Ergebnisses (beispielsweise die Erzeugung eines Stopp-Signals von dem zu kontrollierenden Gerät) durchgeführt. Andernfalls wird ein bestimmter Vorgang nach Maßgabe des Ergebnisses (beispielsweise Erzeugung eines Signals zur Spezifizierung eines Objekteindringbereichs) beruhend auf der optischen Achse, auf der kein Lichtempfang beobachtet wird, in der Nachweisbeurteilungsverarbeitung (Schritt 726) durchgeführt, wenn der mehrachsige optoelektronische Sensor als Bereichssensor verwendet wird. Das Arbeiten nach der Nachweisbeurteilungsverarbeitung liegt für den Fachmann auf der Hand, weshalb hier von einer detaillierten Erläuterung abgesehen wird.
8 zeigt ein Flussdiagramm, welches die in Schritt 603 der 6 beschriebene Kommunikationsverarbeitung im Einzelnen zeigt. In 8 sind die Verarbeitung im Licht sendenden Sensorkopf 1 (Schritte 811 bis 813), die Verarbeitung im Licht empfangenden Sensorkopf 2 (Schritte 821 bis 825) und die Verarbeitung im externen Einsteller 3 (Schritte 831 und 832) parallel dargestellt.
In der Kommunikationsverarbeitung fragt der Licht empfangende Sensorkopf 2 (d. h., die CPU 23) zunächst die Verbindung in Bezug auf den Licht sendenden Sensorkopf 1 (d. h., die CPU 12) ab (Schritt 821). Die Verbindungsabfrage wird durchgeführt, indem der Zustand des Licht sendenden Sensorkopfs 1 bestätigt wird (d. h., ein bestimmter Prüfposten bestätigt wird), der Zustand eines weiteren angeschlossenen mehrachsigen optoelektronischen Sensors bestätigt wird, oder dgl.. Als Antwort auf die Verbindungsabfrage antwortet der Licht sendende Sensorkopf 1 dem Licht empfangenden Sensorkopf 2 (Schritt 811). Diese Antwort wird dazu benutzt, den Licht empfangenden Sensorkopf 2 drüber zu informieren, ob der Licht sendende Sensorkopf 1 normal betrieben wird.
Nachfolgend wird die Verbindung mitgeteilt. Mit der Verbindungsmitteilung wird ein bestimmter Befehl auf den Licht sendenden Sensorkopf 1 gemäß dem Zustand eines anderen mehrachsigen optoelektronischen Sensors ausgegeben (einschließlich der Verteilung oder dgl. von gemeinsamen Daten). Im Einzelnen wird, wenn beruhend auf einer vorhergehenden Verbindungsabfrage (Schritt 821) bestätigt wird, dass der andere mehrachsige optoelektronische Sensor nicht arbeitet (d. h., ein anomaler Betrieb vorliegt), ein Befehlssignal zum Anhalten des Sendens von Licht durch den Licht sendenden Sensorkopf 1 erzeugt. Dies deshalb, weil der andere mehrachsige optoelektronische Sensor, der normal arbeitet, auch eingeschränkt ist und gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorübergehend angehalten wird, wenn nicht die gesamte Folge von mehrachsigen optoelektronischen Sensoren normal arbeitet.
Als Nächstes werden Kommunikationen zwischen dem Licht empfangenden Sensorkopf 2 und dem externen Einsteller 3 durchgeführt. Die Kommunikationen werden durchgeführt, um zu bestätigen, ob eine Betriebsart nach einer Einstellbetriebsart weitergeht, in welcher verschiedene Parameter, wie Lichtsendeintensität, Lichtsendesignalverstärkungsverhältnis und Lichtempfangsbeurteilungsschwelle, eingestellt werden (Schritte 831 und 823). Wenn ein bestimmtes Arbeiten, das es erlaubt, dass die Kontrollroutine zur Einstellbetriebsart weitergeht, im externen Einsteller durchgeführt wird, wird dementsprechend ein den Eintritt in die Einstellbetriebsart bestätigendes Signal (d. h., ein Einstellstartsignal) vom externen Einsteller 3 an den Licht empfangenden Sensorkopf 2 gesendet (JA in Schritt 824). Folglich teilt der Licht empfangende Sensorkopf 2 dem Licht sendenden Sensorkopf 1 die Sache mit (Schritt 825). Dadurch gehen der Licht sendende Sensorkopf 1 und der Licht empfangende Sensorkopf 2 zu der Einstellbetriebsart (d. h., der Einstellverarbeitung) weiter. Wenn im Übrigen kein Einstellstartsignal gesendet wird (NEIN in Schritt 824), geht die Steuerroutine nicht zur Einstellverarbeitung weiter, und die Verarbeitung ist einmal beendet.
9 ist ein Flussdiagramm, welches die Einstellverarbeitung im Einzelnen veranschaulicht. Wie in 9 dargestellt, enthält bei dem mehrachsigen optoelektronischen Sensor gemäß der bevorzugten Ausführungsform die Einstellverarbeitung eine Parametereinstellung zur Auswahl eines Parameters, der sich auf einen Grundvorgang, wie etwa Dunkel-Ein oder Dunkel-Aus (Schritt 901), Stapeleinstellverarbeitung für die Stapeleinstellung der Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle gemäß dem Abstand zwischen dem Licht sendenden Sensorkopf 1 und dem Licht empfangenden Sensorkopf 2 (Schritt 903), und manuelle Einstellung (d. h., individuelle Justierung des Einstellwerts bestimmt durch das Betätigen des externen Einstellers) (Schritt 904), bezieht.
Zunächst erfolgt eine Beschreibung des detaillierten Inhalts der Stapeleinstellverarbeitung, welche der wesentliche Teil der Erfindung ist.
10 ist ein Flussdiagramm, welches den Inhalt der Stapeleinstellungsverarbeitung im Einzelnen zeigt. Hierbei sind in 10 die Verarbeitung durch den externen Einsteller 3 (Schritte 1011 bis 1014) und die Verarbeitung durch die Sensoreinheiten (d. h., der Lichtsende/Lichtempfangssensorköpfe) (Schritte 1021 bis 1023) parallel dargestellt.
Die Stapeleinstellverarbeitung wird mit Betätigen des externen Einstellers 3 durchgeführt. Zunächst bedient ein Anwender den Betätigungsabschnitt 3a des externen Einstellers 3 gemäß bestimmter Vorgänge, womit der Wert des Abstands zwischen Licht sendendem Sensorkopf 1 und Licht empfangendem Sensorkopf 2 eingegeben wird (Schritt 1011). Der Abstandswert wird durch tatsächliches Messen des Abstandes zwischen den Sensoren durch den Anwender gewonnen. Der mit dem externen Einsteller 3 eingegebene Abstandwert kann dabei ein direkter Wert (Einheit: m, cm oder mm) oder ein dem Abstand entsprechender Parameterwert oder dgl. sein.
Mit Eingabe des Abstandswerts wird nachfolgend die in dem internen Speicher im externen Einsteller 3 gespeicherte Umwandlungstabelle aufgerufen und dann die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle unter Bezug auf die Umwandlungstabelle spezifiziert (Schritt 1012).
11 zeigt ein Beispiel des Inhalts der Umwandlungstabelle. In der Umwandlungstabelle entsprechen Lichtsendeintensität, Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und Lichtempfangsbeurteilungsschwelle eindeutig einem Abstandswert. Im Einzelnen werden, wie in 11 dargestellt, wenn der eingegebene Abstandswert zwischen 500 mm und 550 mm liegt, die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle auf I1, G1 bzw. Th1 spezifiziert. Ähnlich werden, wenn der Abstandswert zwischen 551 mm und 650 mm liegt, die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle auf I2, G2 bzw. Th2 spezifiziert. Wie aus den in 11 dargestellten Beispielen für den Abstandswert deutlich wird, kann der Abstand zwischen den Sensorköpfen auf Werte von 500 mm bis 10000 mm gemäß der bevorzugten Ausführungsform eingestellt werden. „Manueller Anzeigewert” in 11 ist ein Wert, der verwendet wird, wenn der mit dem externen Einsteller 3 eingegebene Abstandswert nicht der direkte Wert (Einheit: m, cm oder mm), sondern der dem Abstand entsprechende Parameterwert ist. Das heißt, sowohl der direkte Wert als auch der Parameterwert können als der in den externen Einsteller 3 eingegebene Abstandswert gemäß der bevorzugten Ausführungsform verwendet werden.
Wenngleich in 11 nicht dargestellt, entsprechen Lichtsendeintensität, Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und Lichtempfangsbeurteilungsschwelle vorher dem Abstandswert so, dass das Lichtempfangssignalniveau nach Verstärkung, das gewonnen wird, wenn jedes der Paare von Lichtsendern 11 und Lichtempfängern 21 zueinander koaxial auf den optischen Achsen des Lichtsenders 11 und des Lichtempfängers 21 in dem Abstand zwischen den Sensorköpfen, der dem eingegebenen Abstandswert in der Umwandlungstabelle entspricht, gegenüberstehen, eine vorbestimmte Vergrößerung wird, welche gleich oder größer als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und dreimal oder weniger die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle ist.
Hierbei enthält mit dem Ausdruck „gleich oder größer als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und dreimal oder weniger die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle” der spezielle Bereich wesentlich effektive Werte, welche für die Nachweisbeurteilung geeignet sind, wie dies von den Erfindern fertiggestellt wurde. In dem oben beschriebenen speziellen Bereich kann ein Lichtempfangssignalniveau, das höher als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle ist, in den meisten Fällen auf keiner der optischen Achsen gewonnen werden, wenn die optischen Achsen nicht geeignet einander gegenüberstehend angeordnet sind. Folglich ist die vorliegende bevorzugte Ausführungsform so eingerichtet, dass die durch den eingegebenen Abstandswert spezifizierte Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und das niedrigste Lichtempfangssignalniveau, das auf irgendeiner der optischen Achsen gewonnen wird, auf dem Anzeigeabschnitt 3b im externen Einsteller 3 beim Einstellen der Nachweisempfindlichkeit angezeigt werden. Anders ausgedrückt können, wenn das niedrigste Lichtempfangssignalniveau niedriger als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle ist, die optischen Achsen miteinander in Übereinstimmung gebracht werden, indem der Licht sendende Sensorkopf oder der Licht empfangende Sensorkopf in Höhenrichtung verschoben (d. h., feinjustiert) wird. Folglich ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der die Nachweisempfindlichkeit eingestellt wird, während gleichzeitig die optischen Achsen fehlausgerichtet bleiben.
Außerdem entsprechen, wenngleich in 11 nicht dargestellt, bei der bevorzugten Ausführungsform die Abstandsdaten und die Lichtsendeintensität einander in der Umwandlungstabelle in einer Weise, dass die Lichtsendeintensität umso höher ist, je größer der Abstand zwischen den Sensorköpfen ist, während die Lichtsendeintensität umso niedriger ist, je kleiner der Abstand zwischen den Sensorköpfen ist. Auf diese Weise wird die Lichtsendeintensität gemäß dem Abstand zwischen den Sensorköpfen eingestellt, womit jede Störung anderer Sensoren infolge einer übermäßigen Lichtaussendung verhindert ist, während aber gleichzeitig eine für die Nachweisbeurteilung erforderliche Lichtsendeintensität aufrechterhalten wird.
Zurückkehrend zu dem in 10 gezeigten Flussdiagramm werden, wenn die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle spezifiziert werden (Schritt 1012), Daten zu dem Lichtsendeintensitätseinstellwert vom externen Einsteller 3 auf den Licht sendenden Sensorkopf 1 über das Kommunikationskabel übertragen (Schritt 1013), wonach der Lichtsendeintensitätseinstellwert in den internen Speicher der CPU 12 des Licht sendenden Sensorkopfs 1 geschrieben wird (Schritt 1021). Gleichzeitig werden Daten zu dem Einstellwert für das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle vom externen Einsteller 3 über das Kommunikationskabel auf den Licht empfangenden Sensorkopf 2 übertragen (Schritt 1013), wonach der Einstellwert für das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und der Einstellwert für die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle in den internen Speicher der CPU 23 des Licht empfangenden Sensorkopfs 2 geschrieben werden (Schritt 1021).
Wenn neue Einstellwerte in die Lichtsende/Lichtempfangssensorköpfe geschrieben werden, werden die darin gespeicherten Einstellwerte (d. h., die alten Einstellwerte) zusätzlich in einem Änderungshistoriebereich gespeichert, der im internen Speicher der CPU jeder der Sensorköpfe vorgesehen ist. Diese Änderungshistorie wird als Referenzinformation bei der Fehlersuche verwendet, wenn eine Anomalie im Sensor auftritt.
Als Nächstes werden die neu gespeicherten Daten für die Einstellwerte über das Kommunikationskabel in Bezug auf den externen Einsteller 3 von den Lichtsende/Lichtempfangssensorköpfen her übertragen (Schritt 1023). Der externe Einsteller 3 bestätigt dahingehend, ob jeder der durch den vorher eingegebenen Abstandswert bestimmten Einstellwerte durch jeden der Sensorköpfe beruhend auf den empfangenen Daten über die Einstellwerte normal geschrieben wird (Schritt 1014). Die Stapel-Einstellverarbeitung ist also einmal beendet.
Nachfolgend wird die im Flussdiagramm der 9 dargestellte individuelle Einstellverarbeitung unter Bezug auf das in 12 gezeigte Flussdiagramm detailliert erläutert. Hierbei sind im Flussdiagramm der 12 die Verarbeitung durch die Sensoreinheiten (d. h., die Lichtsende/Lichtempfangssensorköpfe) und die Verarbeitung durch den externen Einsteller 3 parallel gezeigt.
Wenn der Anwender den Bedienungsabschnitt 3a im externen Einsteller 3 drückt, um den Vorgang für den Einstellungsverarbeitungsfortgang durchzuführen, benachrichtigt der externe Einsteller 3 über das Kommunikationskabel 101 den mehrachsigen optoelektronischen Sensor (in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform die CPU in dem Licht empfangenden Sensorkopf 2) über die Sache (Schritt 1211).
Wenn die CPU 23 des Licht empfangenden Sensorkopfs 2 die Mitteilung über den Fortgang der Einstellungsverarbeitung erhält, fragt sie die CPU 12 des Licht sendenden Sensorkopfs 1 ab, um den zu dieser Zeit eingestellten Lichtsendeintensitätseinstellwert aufzurufen, und liest ferner die Einstellwerte für Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle, die in ihrem eigenen Speicher gespeichert ist (Schritt 1221), um so dem externen Einsteller 3 die Daten über die Einstellwerte mitzuteilen. Auf diese Weise werden die verschiedenen zu dieser Zeit eingestellten Einstellwerte auf dem Anzeigeabschnitt 3b im externen Einsteller 3 angezeigt (Schritte 1212 und 1213). Die CPU des Licht empfangenden Sensorkopfs 2 und der externe Einsteller 3 warten vorübergehend (NEIN in Schritt 1223 bis Schritt 1224 und NEIN in Schritt 1214 bis Schritt 1215).
In diesem Zustand werden, wenn der Anwender die verschiedenen Einstellwerte (d. h., die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle) durch Bedienen des Betätigungsabschnitts 3a des externen Einstellers 3 spezifiziert (JA in Schritt 1214), die spezifizierten Daten der Einstellwerte der CPU 23 mitgeteilt (Schritt 1216).
Die CPU 23 liest den mitgeteilten spezifizierten Wert (Schritt 1225) und aktualisiert und stellt den mitgeteilten spezifizierten Wert als neuen Einstellwert ein (Schritt 1226). Wenn eine Änderung des Lichtsendeintensitäts-Einstellwerts angewiesen wird, werden neue Daten über den Lichtsendeintensitäts-Einstellwert von der CPU 23 auf die CPU 12 im Licht sendenden Sensorkopf 1 übertragen.
Auf diese Weise ist die vorliegende bevorzugte Ausführungsform so aufgebaut, dass im Hinblick auf eine einfache Feinjustierung oder dgl. der Einstellwert aus dem externen Einsteller 3 nach Einstellung der Einstellwerte unter Verwendung der Umwandlungstabelle individuell eingestellt werden kann.
Wie aus obiger Beschreibung deutlich wird, kann bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform die geeignete Nachweisempfindlichkeit durch bloßes Eingeben des Abstandes der Sensorköpfe in den externen Einsteller 3 augenblicklich eingestellt werden. Die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle sind als vorab gemäß dem Abstandswert bestimmte eigene Werte vorgegeben, wodurch das Einstellen einer übermäßigen Lichtaussendung, einer übermäßigen Verstärkung, einer zu niedrigen Lichtempfangsbeurteilungsschwelle oder dgl. vermieden werden kann. Es ist also möglich, zur Verhinderung einer gegenseitigen Beeinflussung mit einem anderen optoelektronischen Sensor beizutragen.
Bei dem als Lichtvorhang oder Bereichssensor verwendeten mehrachsigen optoelektronischen Sensor kann die geeignete Nachweisempfindlichkeit gemäß dem Abstand der Sensorköpfe eingestellt werden, wodurch eine gegenseitige Störung mit einem anderen Sensor vermieden ist.

Claims

Mehrachsiger optoelektronischer Sensor, bei welchem ein Licht sendender Sensorkopf mit einer Anzahl von darauf angeordneten Lichtsendern und ein Licht empfangender Sensorkopf mit einer Anzahl von darauf angeordneten Lichtempfängern einander gegenüberstehend angeordnet sind, wobei der mehrachsige optoelektronische Sensor aufweist: eine erste Vorrichtung zur Eingabe von Abstandsdaten, die einem Abstand zwischen den Sensorköpfen entsprechen; eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung einer Nachweisempfindlichkeit beruhend auf den mit der ersten Vorrichtung eingegebenen Abstandsdaten; und eine dritte Vorrichtung zur Einstellung der mit der zweiten Vorrichtung bestimmten Nachweisempfindlichkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vorrichtung die Nachweisempfindlichkeit unter Bezugnahme auf eine Umwandlungstabelle bestimmt, welche die Abstandsdaten und die Nachweisempfindlichkeit, die, vorher festgelegt, einander entsprechen, speichert.
Mehrachsiger optoelektronischer Sensor nach Anspruch 1, wobei in der Umwandlungstabelle zur Bestimmung der Nachweisempfindlichkeit in Entsprechung mit den Abstandsdaten eine Lichtsendeintensität des von dem Licht sendenden Sensorkopf ausgesandten Lichtes, ein Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis, in dem ein Lichtempfangssignal des von dem Licht sendenden Sensorkopf ausgesandten Lichtes in dem Licht empfangenden Sensorkopf zur Gewinnung eines Lichtempfangssignals nach Verstärkung verstärkt wird, und eine Lichtempfangsbeurteilungsschwelle, die mit dem Lichtempfangssignal nach Verstärkung zur Durchführung einer Nachweisbeurteilungsverarbeitung verglichen wird, gespeichert sind.
Mehrachsiger optoelektronischer Sensor nach Anspruch 2, wobei die Abstandsdaten und die Lichtsendeintensität einander in der Umwandlungstabelle in einer solchen Weise entsprechen, dass die Lichtsendeintensität mit zunehmendem Abstand zwischen den Sensorköpfen größer wird, während die Lichtsendeintensität mit abnehmendem Abstand zwischen den Sensorköpfen niedriger wird.
Mehrachsiger optoelektronischer Sensor nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle in der Umwandlungstabelle so bestimmt sind, dass das Lichtempfangssignal nach Verstärkung, das gewonnen wird, wenn jedes der Paare aus Lichtsender und Lichtempfänger sich gegenüberstehend koaxial auf einer optischen Achse in dem Abstand zwischen den Sensorköpfen angeordnet ist, der den mit der ersten Vorrichtung eingegebenen Abstandsdaten entspricht, eine bestimmte Vergrößerung erfährt, welche gleich oder größer als die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle und maximal dreimal die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle ist.
Mehrachsiger optoelektronischer Sensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Vorrichtung durch einen externen Einsteller verwirklicht ist, welcher mit einem Kommunikationskabel zur Verbindung des Licht sendenden Sensorkopfs und des Licht empfangenden Sensorkopfs verbunden ist.
Mehrachsiger optoelektronischer Sensor nach Anspruch 5, wobei die Umwandlungstabelle, welche die Abstandsdaten und die Nachweisempfindlichkeit, die, vorher festgelegt, einander entsprechen, speichert, in einem bestimmten Speicher im externen Einsteller gespeichert ist, und so die Nachweisempfindlichkeit unter Bezugnahme auf die Umwandlungstabelle bestimmt wird.
Mehrachsiger optoelektronischer Sensor nach Anspruch 6, wobei der Licht sendende Sensorkopf eine Lichtsendeintensitäts-Einstellvorrichtung zur Justierung der Lichtsendeintensität des Lichtsenders enthält und ferner der Licht empfangende Sensorkopf eine Einstellvorrichtung für das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis zur Justierung des Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnisses des Lichtempfängers und eine Einstellvorrichtung für die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle zur Justierung der Lichtempfangsbeurteilungsschwelle enthält, wobei jeder der Sensorköpfe die Lichtsendeintensität, das Lichtempfangssignalverstärkungsverhältnis und die Lichtempfangsbeurteilungsschwelle beruhend auf einem Signal aus dem externen Einsteller über das Kommunikationskabel einstellt.