JP2009063362A - 侵入検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多様な用途に使用可能なミューティング機能を有する侵入検知装置を提供する。
【解決手段】 侵入検知センサ１１の検出結果に基づいて警報信号を出力する警報信号出力部１２と、ミューティングを開始するミュート開始判別部１３と、ミューティングが開始されてから所定時間が経過したか否かを判別するミューティング時間判別部１６と、ミューティングを終了するミュート終了判別部１７と、センサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差が所定範囲内にあるか否かを判別する時間差判別部１４により構成される。センサＡ１が検出状態に遷移した後にセンサＡ２が検出状態に遷移した場合に、ミューティングを開始させ、ミューティングが開始されてから所定時間が経過した場合に、ミューティングを終了させるか否かが時間差判別部１４の判別結果に基づいて決定される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、侵入検知装置に係り、さらに詳しくは、侵入検知センサによる侵入物の検知を一時的に解除するミューティング機能を有する侵入検知装置の改良に関する。

侵入禁止エリア内への侵入を検知してエリア内の機器を停止させる侵入検知装置として、多光軸光電式侵入検知装置が知られている。多光軸光電式侵入検知装置は、複数の発光素子が線状に配置された投光ユニットと、各発光素子からの光をそれぞれ受光する複数の受光素子が配置された受光ユニットと、侵入禁止エリア内への侵入を検知する侵入検知部により構成される。投光ユニット及び受光ユニットは、対向配置され、侵入検知部が各受光素子の出力に基づいて投光ユニット及び受光ユニット間における光の遮断を検出することにより、エリア内への人などの侵入が検知される。

投光ユニット及び受光ユニットは、例えば、ワークを加工する加工機へワークを搬入するための搬入口やワークを加工機から搬出するための搬出口に配置され、搬入口又は搬出口を通過する侵入物が検知される。このため、上述した多光軸光電式侵入検知装置は、通常、ワークを侵入禁止エリア内へ搬入する際やエリア内から搬出する際に、侵入物の検知を一時的に解除する、いわゆるミューティング機能を有している（例えば、特許文献１）。このミューティング機能は、例えば、投光ユニット及び受光ユニットがワークを搬送する搬送装置を挟んで対向配置されている場合、投光ユニット及び受光ユニットよりも搬送経路の上流側に配置される２つの光電センサの出力を用いて実現される。

図９は、従来の多光軸光電式侵入検知装置を含む搬送システムを示した斜視図である。この搬送システムは、ワークＷを搬送する搬送装置Ｖと、加工機へのワークＷの搬入口に配置された投光ユニット１及び受光ユニット２からなる侵入検知センサを含む多光軸光電式侵入検知装置とにより構成される。ワークＷは、加工対象物であり、搬送装置Ｖにより一方向に搬送されている。

投光ユニット１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などの複数の発光素子が配置された光源装置である。受光ユニット２は、投光ユニット１の各発光素子からの光をそれぞれ受光するＰＤ（フォトダイオード）などの複数の受光素子が配置された光電変換装置である。この例では、投光ユニット１の各発光素子が直線上に配置され、受光ユニット２の各受光素子も直線上に配置されている。

投光ユニット１及び受光ユニット２からなる侵入検知センサは、受光ユニット２が投光ユニット１からの光を直接受光する透過型の光電センサとなっており、投光ユニット１及び受光ユニット２が搬送装置Ｖを挟んで対向配置されている。投光ユニット１及び受光ユニット２は、発光素子及び受光素子の対からなる光電センサの配列方向を水平面に交差させて配置されている。

この侵入検知装置は、侵入禁止エリア内への侵入物の侵入を検知してエリア内の機器を停止させるための装置であり、搬入口を通過する侵入物を光の遮断により検知する、いわゆるライトカーテンとなっている。この例では、侵入検知センサよりも搬送経路の下流側で防護柵（ケージ）Ｃにより囲まれているエリアが侵入禁止エリアとなっている。

ミュートセンサＡ１，Ａ２，Ｂ１及びＢ２は、侵入物検知のミューティング機能を実現するためのセンサであり、いずれも光電センサとなっている。ミュートセンサＡ１及びＡ２は、センサ出力がミューティングを開始するか否かを判別するのに用いられ、侵入検知センサよりも搬送経路の上流側に配置されている。さらに、ミュートセンサＡ１は、ミュートセンサＡ２よりも更に搬送経路の上流側に配置され、ミュートセンサＡ２よりも搬送経路の上流側でワークＷを検出するセンサとなっている。

ミュートセンサＢ１及びＢ２は、侵入検知センサよりも搬送経路の下流側に配置されるセンサである。このうち、ミュートセンサＢ２よりも侵入検知センサ側に配置されているミュートセンサＢ１は、侵入物が侵入検知センサ間を通過したことを検出するためのセンサ、すなわち、通過センサとなっている。

搬送方向を反転させた場合には、ミュートセンサＢ１及びＢ２がミュートを開始するか否かを判別するのに用いられ、ミュートセンサＡ１よりも侵入検知センサ２側に配置されているミュートセンサＡ２は、侵入物が侵入検知センサ間を通過したことを検出するのに用いられることとなる。

ミュートセンサＡ１，Ａ２，Ｂ１及びＢ２は、いずれも光を射出する投光部と、投光部からの光を受光する受光部からなり、受光部が投光部からの光を直接受光する透過型の光電センサとなっており、投光部及び受光部が搬送装置Ｖを挟んで対向配置されている。

これらのミュートセンサＡ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ２は、ワークＷが搬送経路に沿って移動することによって投光部から射出された光が遮断され、このワークＷによる光の遮断によって非検出状態から検出状態に遷移する。ワークＷが侵入検知センサ間を通過したことは、ミュートセンサＢ１が検出状態から非検出状態に遷移することによって検出される。

この侵入検知装置では、光電センサＡ１が検出状態に遷移してから光電センサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差が判別され、この時間差が所定範囲内であれば、ミューティングを開始させる。ミューティング中は、侵入検知部が侵入物を検知した場合であっても、エリア内の機器を停止させるための警報信号などは出力されない。

上述した多光軸光電式侵入検知装置では、上流側の光電センサＡ１が検出状態に遷移してから下流側の光電センサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差が所定範囲内でなければミューティングは開始されないことから、侵入検知装置の運用状況によってはミューティング機能が使用できない場合があった。例えば、搬送経路に沿って配置されている加工機間の間隔が狭く、加工待ちなどによりワークＷが２つの光電センサの間で停止してしまうようなケースでは、光電センサＡ１が検出状態に遷移してから光電センサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差が所定範囲外となってしまい、ミューティングが開始されないという問題があった。

そこで、光電センサＡ１が検出状態に遷移してから光電センサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差が所定範囲内であるか否かに関わらず、単に、２つの光電センサＡ１，Ａ２がこの順序で検出状態に遷移すれば、ミューティングを開始させるように構成することが考えられる。この様な構成であっても、ワークＷの搬送方向が一定であれば、ワークＷの侵入と、ワーク以外の侵入物、例えば、人の侵入とを判別してミューティングを開始させることができる。しかしながら、この様な構成には、以下のような問題があった。すなわち、一方の光電センサＡ１が故障や光軸のずれによって常時検出状態となると、他方の光電センサＡ２が検出状態に遷移しただけでミューティングが開始されてしまうという問題があった。

通常、ミューティングは、侵入検知センサよりも下流側の光電センサＢ１が侵入物の通過を検出すると、終了されるが、光電センサＢ１が侵入物の通過を検出しなくても、ミューティングが開始されてから所定時間が経過するとタイムアップし、強制終了される。この様に従来の多光軸光電式侵入検知装置では、ミューティング開始から所定時間が経過すると、ミューティングは強制終了されるので、侵入検知装置の運用状況によってはこの様なタイムアップ機能を無効化したいという要求があった。例えば、加工機のメンテナンスなどのためにワークＷの搬送を一時的に停止させるようなケースでは、メンテナンス中にミューティングが強制終了されてしまうということが考えられる。

そこで、所定時間の経過によってミューティングを終了させることなく、光電センサＢ１が侵入物を検出するまでミューティング状態を継続するように構成することが考えられる。ところが、この様な構成では、一方の光電センサＡ１が故障や光軸のずれによって常時検出状態となり、他方の光電センサＡ２が検出状態に遷移しただけでミューティングが開始された場合であっても、光電センサＢ１が侵入物を検出するまでミューティング状態が継続されてしまうという問題があった。
特開２００３−２１８６７９号公報

上述した通り、従来の多光軸光電式侵入検知装置では、搬送経路に沿って配置されている加工機間の間隔が狭く、加工待ちなどによりワークＷが２つの光電センサの間で停止してしまうようなケースでは、光電センサＡ１が検出状態に遷移してから光電センサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差が所定範囲外となってしまい、ミューティングが開始されないという問題があった。また、一方の光電センサＡ１が故障や光軸のずれによって常時検出状態となり、他方の光電センサＡ２が検出状態に遷移しただけでミューティングが開始された場合に、光電センサＢ１が侵入物を検出するまでミューティング状態が継続されてしまうという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、多様な用途に使用可能なミューティング機能を有する侵入検知装置を提供することを目的とする。特に、搬送経路に沿って配置されている加工機間の間隔が狭く、加工待ちなどによってワークＷの搬送が停止するような場合であっても、侵入検知をミューティングさせることができる侵入検知装置を提供することを目的とする。また、ミューティングを開始させるためのセンサに不具合が生じた場合に、ミューティング状態が継続されるのを抑制することができる侵入検知装置を提供することを目的とする。

第１の本発明による侵入検知装置は、侵入物を検知するための侵入検知センサと、上記侵入検知センサの検出結果に基づいて警報信号を出力する警報信号出力手段と、第１センサ及び第２センサの出力に基づいて、ミューティングを開始させるミュート開始判別手段と、ミューティング中である場合に、ミューティングが開始されてから所定時間が経過したか否かを判別するミューティング時間判別手段と、上記ミューティング時間判別手段による判別結果、及び、侵入物が上記侵入検知センサを通過したことを検出する通過センサの出力に基づいて、ミューティングを終了させるミュート終了判別手段とを有し、上記警報信号出力手段がミューティング中であれば上記警報信号を出力しない侵入検知装置であって、上記第１センサ及び上記第２センサの出力に基づいて第１センサが検出状態に遷移してから第２センサが検出状態に遷移するまでの時間差を求め、この時間差が所定範囲内にあるか否かを判別する時間差判別手段を備え、上記ミュート開始判別手段が、上記第１センサが検出状態に遷移した後に上記第２センサが検出状態に遷移した場合に、ミューティングを開始させ、上記ミュート終了判別手段が、上記ミューティング時間判別手段によりミューティングが開始されてから所定時間が経過したと判別された場合に、ミューティングを終了させるか否かを当該ミューティングの開始時における上記時間差判別手段による判別結果に基づいて決定するように構成される。

この侵入検知装置では、第１センサが検出状態に遷移した後に第２センサが検出状態に遷移すれば、ミューティングが開始され、侵入検知がミューティングされる。そして、ミューティングが開始されてから所定時間が経過したと判別された場合には、ミューティングを終了させるか否かを第１センサが検出状態に遷移してから第２センサが検出状態に遷移するまでの時間差が所定範囲内にあるか否かの判別結果に基づいて決定する動作が行われる。この様な構成によれば、第１センサが検出状態に遷移した後に第２センサが検出状態に遷移すれば、侵入検知がミューティングされるので、多様な用途に使用可能なミューティング機能を有する侵入検知装置を実現することができる。例えば、搬送経路に沿って配置されている加工機間の間隔が狭く、加工待ちなどによってワークが第１センサ及び第２センサ間で停止するような場合であっても、侵入検知をミューティングさせることができる。また、ミューティングが開始されてから所定時間が経過した場合には、第１センサが検出状態に遷移してから第２センサが検出状態に遷移するまでの時間差によってミューティングを終了させるか否かが決定されるので、ミューティングを開始させるための第１センサ及び第２センサに不具合が生じた場合に、ミューティング状態が継続されるのを抑制することができる。

第２の本発明による侵入検知装置は、上記構成に加え、上記ミュート終了判別手段が、上記時間差が上記所定範囲内にある場合、上記ミューティング時間判別手段によりミューティングが開始されてから所定時間が経過したと判別された場合であっても、上記通過センサの検出結果に基づいてミューティングを終了させ、上記時間差が上記所定範囲内にない場合、ミューティングが開始されてから上記所定時間が経過するまでに上記通過センサにより侵入物の通過が検出されれば、この検出結果に基づいてミューティングを終了させ、上記通過センサにより侵入物の通過が検出されるまでに上記所定時間が経過すれば、当該所定時間が経過したことに基づいてミューティングを終了させるように構成される。

第３の本発明による侵入検知装置は、上記構成に加え、上記侵入検知センサが、ワークの搬送経路上に配置され、上記第１センサ及び上記第２センサが、いずれも上記搬送経路において上記侵入検知センサよりも上流側に配置され、上記第１センサが、上記第２センサよりも上記搬送経路の上流側でワークを検出するように構成される。

本発明による侵入検知装置によれば、第１センサが検出状態に遷移した後に第２センサが検出状態に遷移すれば、侵入検知がミューティングされるので、多様な用途に使用可能なミューティング機能を有する侵入検知装置を実現することができる。例えば、搬送経路に沿って配置されている加工機間の間隔が狭く、加工待ちなどによってワークが第１センサ及び第２センサ間で停止するような場合であっても、侵入検知をミューティングさせることができる。また、ミューティングが開始されてから所定時間が経過した場合には、第１センサが検出状態に遷移してから第２センサが検出状態に遷移するまでの時間差によってミューティングを終了させるか否かが決定されるので、ミューティングを開始させるための第１センサ及び第２センサに不具合が生じた場合に、ミューティング状態が継続されるのを抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態による侵入検知装置を含む搬送システムの一例を示した図であり、搬送装置Ｖの側方から見た様子が示されている。この搬送システムは、図９に示した搬送システムと同様のシステムである。ここでは、各ミュートセンサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２が所定条件を満たすように配置されているものとする。

その所定条件とは、（１）Ｔａ<Ｔ＝Ｄ１／Ｖ１<Ｔｂ、（２）Ｄ２<Ｌ１、（３）Ｄ３<Ｌ１となっている。ここでは、搬送方向に関して、ミュートセンサＡ１及びミュートセンサＡ２間の間隔をＤ１とし、ミュートセンサＡ２及びミュートセンサＢ２間の間隔をＤ２とし、ミュートセンサＡ１及びミュートセンサＢ１間の間隔をＤ３としている。また、ワークＷ（長さＬ１）の移動速度（搬送速度）をＶ１としている。また、Ｔａ及びＴｂは、予め定められた固定値であるものとする。

上記条件（１）は、ワークＷの移動によってセンサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ＝Ｄ１／Ｖ１が所定範囲内にあることを要求するものとなっている。条件（２）は、センサＢ２が検出状態に遷移する前にセンサＡ２が非検出状態となるのを防止するためのものである。条件（３）は、センサＢ１が検出状態に遷移する前にセンサＡ１が非検出状態となるのを防止するためのものである。

条件（１）を満たすように各センサＡ１，Ａ２を配置することにより、ワークＷの侵入と、ワークＷ以外の侵入物の侵入とをセンサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差によって判別することができる。また、条件（２）及び（３）を満たすように各センサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を配置することにより、搬送方向の長さが異なることを利用して、ワークＷの侵入と、ワークＷ以外の侵入物の侵入とを判別することができる。

図２は、図１の搬送システムにおける侵入検知装置１０の一構成例を示したブロック図である。この侵入検知装置１０は、投光ユニット１、受光ユニット２及び侵入検知部３からなる侵入検知センサ１１と、警報信号出力部１２と、ミュートセンサＡ１，Ａ２と、ミュートセンサＢ１と、ミュート開始判別部１３と、時間差判別部１４と、ミューティング信号生成部１５と、ミューティング時間判別部１６と、ミュート終了判別部１７と、ミューティングモード設定部１８により構成される。

侵入検知部３は、受光ユニット２における各受光素子の出力に基づいて侵入物を検知し、この検出結果に基づいて検出信号を生成する検知処理部である。投光ユニット１から射出された光が侵入物によって遮断されることにより、非検出状態から検出状態に遷移する。

例えば、侵入検知部３では、各発光素子のうちの１素子だけ点灯させ、点灯させる素子を隣接素子に順次に変更する走査制御が行われる。そして、点灯素子に対応する受光ユニット２の受光素子による受光量が順次に検出され、この検出結果に基づいて検出信号が生成される。

ミュート開始判別部１３は、ミュートセンサＡ１及びＡ２の出力に基づいて、ミューティングを開始させる動作を行っている。

ミューティング時間判別部１６は、ミューティング中である場合に、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過したか否かを判別する動作を行っている。具体的には、ミューティング状態となってからの経過時間Ｔ２を求め、この経過時間Ｔ２と所定時間Ｔｃとを比較することにより、所定時間Ｔｃが経過したか否かが判別される。このＴｃは、予め定められた固定値であるものとする。

ミュート終了判別部１７は、ミューティング時間判別部１６による判別結果と、ミュートセンサＢ１，Ｂ２の検出結果に基づいて、ミューティングを終了させる動作を行っている。より詳しくは、センサＢ１，Ｂ２のいずれか一方が検出状態から非検出状態に遷移するとミューティングを終了させる動作を行っている。ミューティング信号生成部１５は、ミュート開始判別部１３及びミュート終了判別部１７による判別結果に基づいて、警報信号出力部１２に対してミューティングを指示するためのミューティング信号を生成する動作を行っている。

警報信号出力部１２は、侵入検知部３からの検出信号に基づいて警報信号を出力する動作を行っている。この警報信号は、侵入禁止エリア内の加工機を停止させるための制御信号として使用される。この警報信号出力部１２では、ミューティング中であれば上記警報信号を出力せず、ミューティング中でなければ、侵入検知センサ１１の検出結果に基づいて警報信号を出力する動作が行われる。

時間差判別部１４は、ミュートセンサＡ１及びＡ２の出力に基づいてミュートセンサＡ１が検出状態に遷移してからミュートセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１を求め、この時間差Ｔ１が所定範囲内にあるか否かを判別する動作を行っている。

ミューティングモード設定部１８は、ミューティング開始の条件が異なる通常モード及びミュート開始条件緩和モードの選択と、ミューティングのタイムアップ機能を解除するか否かの選択を行うためのユーザインターフェースである。

上記通常モードは、従来の多光軸光電式侵入検知装置において用いられていたのと同じ条件をミューティング開始の条件とする動作モードである。これに対して、ミュート開始条件緩和モードは、通常モードに比べてミューティング開始の条件を緩くした動作モードである。

通常モードでは、ミュートセンサＡ１が検出状態に遷移してからミュートセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１が所定範囲内にある場合に、ミューティングを開始させる動作が行われる。一方、時間差Ｔ１が上記所定範囲内になかった場合には、ミューティングは開始されない。

ここで、時間差Ｔ１が所定範囲内にない場合には、センサＡ１が検出状態に遷移した後にセンサＡ２が検出状態に遷移したにもかかわらず時間差Ｔ１が所定範囲外であるケースと、同時もしくはセンサＡ１よりも早くセンサＡ２が検出状態に遷移したケースが含まれるものとする。

この通常モードでは、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過するとタイムアップしてミューティングを強制終了させるタイムアップ機能を必要に応じて解除することができる。タイムアップ機能を解除した場合、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過したか否かに関わらず、センサＢ１が侵入物の通過を検出すると、ミューティングを終了させる動作が行われる。つまり、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過したと判別された場合であっても、センサＢ１の検出結果に基づいてミューティングを終了させる動作が行われる。

ミュート開始条件緩和モードでは、ミュートセンサＡ１が検出状態に遷移した後にミュートセンサＡ２が検出状態に遷移した場合に、ミューティングを開始させる動作が行われる。この場合、センサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１が所定範囲内にあるか否かに関わらず、センサＡ１が検出状態に遷移した後にセンサＡ２が検出状態に遷移すれば、ミューティングが開始される。

一方、同時もしくはセンサＡ１よりも早くセンサＡ２が検出状態に遷移した場合には、ミューティングは開始されない。

ここで、ミューティングを開始させるための条件には、センサＡ１が検出状態に遷移した後、検出状態が継続している間にセンサＡ２が検出状態に遷移したケースと、センサＡ２が検出状態に遷移する前にセンサＡ１が非検出状態に遷移し、その後、センサＡ２が検出状態に遷移したケースとが考えられる。本実施の形態では、センサＡ１が検出状態に遷移した後、検出状態が継続している間にセンサＡ２が検出状態に遷移した場合にのみミューティングが開始され、センサＡ２が検出状態に遷移する前にセンサＡ１が非検出状態に遷移し、その後、センサＡ２が検出状態に遷移した場合にはミューティングは開始されないものとする。つまり、本実施の形態では、検出状態となっている期間がセンサＡ１，Ａ２間で重複していなければ、ミューティングは開始されないものとする。

このミュート開始条件緩和モードでは、必要に応じて上述したタイムアップ機能を解除することができる。タイムアップ機能を解除すると、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過した場合に、ミューティングを終了させるか否かが、当該ミューティングの開始時における時間差判別部１４による判別結果に基づいて決定される。すなわち、センサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１が所定範囲内にある場合、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過したと判別された場合であっても、センサＢ１，Ｂ２の検出結果に基づいてミューティングを終了させる動作が行われる。

一方、上記時間差Ｔ１が所定範囲内にない場合には、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過するまでにセンサＢ１により侵入物の通過が検出されれば、この検出結果に基づいてミューティングを終了させ、また、センサＢ１により侵入物の通過が検出されるまでに所定時間Ｔｃが経過すれば、当該所定時間Ｔｃが経過したことに基づいてミューティングを終了させる動作が行われる。つまり、ミュート開始条件緩和モードでは、タイムアップ機能の解除中であっても、時間差Ｔ１が所定範囲内になければ、所定時間Ｔｃが経過したことに基づいてミューティングを終了させる動作が行われる。

図３及び図４は、図２の侵入検知装置１０の動作の一例を示した図であり、搬送経路に沿ってワークＷが侵入検知センサ１１を通過する際の様子が示されている。図３（ａ）には、センサＡ１の手前、すなわち、センサＡ１よりも上流側にワークＷが位置している場合が示されている。この場合、センサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２及び侵入検知センサ１１は全て非検出状態である。この様な状態でワークＷ以外の侵入物が侵入検知センサ１１、すなわち、投光ユニット１及び受光ユニット２間を通過すると、警報信号が出力される。

図３（ｂ）には、ワークＷの先端部がセンサＡ１及びＡ２間に位置し、センサＡ１の投光部から射出された光をワークＷが遮断している場合が示されている。この場合、センサＡ１のみ検出状態となっている。

図３（ｃ）には、ワークＷの先端部がセンサＡ２及び侵入検知センサ１１間に位置し、センサＡ１及びＡ２の投光部から射出された光をワークＷが遮断している場合が示されている。この場合、センサＡ１，Ａ２は、いずれも検出状態となっており、センサＡ１，Ａ２がこの順序で検出状態に遷移したことによってミューティングは開始されている。従って、この様なミューティング状態では、ワークＷが侵入検知センサ１１を通過しても警報信号は出力されない。

図４（ａ）には、ワークＷの後端部がセンサＡ２及び侵入検知センサ１１間に位置している場合が示されている。この場合、ワークＷは、投光ユニット１及び受光ユニット２間を通過中であり、ミューティング状態は継続されている。

図４（ｂ）には、ワークＷの後端部がセンサＢ１及びセンサＢ２間に位置している場合が示されている。この場合、センサＢ１が非検出状態に遷移したことにより、ワークＷが投光ユニット１及び受光ユニット２間を通過したことが検知され、ミューティングは終了される。

図５は、図２の侵入検知装置１０の動作の一例を示したタイミングチャートであり、搬送経路に沿ってワークＷが侵入検知センサ１１を通過する際の様子が示されている。ミュートセンサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、非検出状態でローレベルであり、検出状態でハイレベルとなる信号を出力する。ここでは、センサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２について、検出状態をオン状態と呼び、非検出状態をオフ状態と呼ぶことにする。

警報信号出力部１２に対してミューティングを指示するためのミューティング信号は、ミューティング状態でハイレベルであり、ミューティング中でない場合にローレベルとなる信号となっている。

侵入検知センサ１１は、非検出状態（入光状態）でハイレベルであり、検出状態（遮光状態）でローレベルとなる信号を検出信号として出力している。警報信号は、ミューティング中でない場合に侵入検知センサ１１が検出状態に遷移するとハイレベルに遷移する信号となっている。

ワークＷが搬送経路に沿って投光ユニット１及び受光ユニット２間を通過する場合、センサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、この順序で検出状態に遷移する。

通常モードでは、センサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１が所定範囲内にあれば、センサＡ２の出力信号の立ち上がりに同期してミューティング信号がハイレベルに切り替えられ、ミューティングが開始される。

一方、ミュート開始条件緩和モードでは、センサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１が所定範囲内にあるか否かに関わらず、センサＡ１が検出状態に遷移した後にセンサＡ２が検出状態に遷移すれば、ミューティングが開始される。

ミューティング信号がハイレベルであり、ミューティング中は、侵入検知センサ１１が検出状態に遷移しても警報信号はローレベル状態が保持される。

さらに時間が経過すると、センサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、この順序で非検出状態に遷移する。その際、センサＢ１の出力信号の立ち下がりに同期してミューティング信号がローレベルに切り替えられ、ミューティングが終了される。

ミューティング状態となってからの経過時間Ｔ２が所定時間Ｔｃ以上となった場合には、ミューティングは強制終了される。ミューティング信号がローレベルであり、ミューティング中でない場合には、侵入検知センサ１１が検出状態に遷移すると、警報信号はハイレベルに切り替えられる。

図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、図２の侵入検知装置１０の動作の一例を示したフローチャートであり、ミュート開始条件緩和モード時においてタイムアップ機能を解除した場合の処理手順が示されている。まず、ミュート開始判別部１３は、ミュートセンサＡ１，Ａ２の出力に基づいて、センサＡ１，Ａ２がこの順序で検出状態に遷移したか否かを判別し、センサＡ１が検出状態に遷移した後にセンサＡ２が検出状態に遷移した場合にミューティングを開始させる（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。

ミュート終了判別部１７は、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過した場合に、ミューティングを終了させるか否かを当該ミューティングの開始時における時間差判別部１４による判別結果に基づいて決定する（ステップＳ１０３）。

このとき、センサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１が所定範囲内にある場合、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過したと判別された場合であっても、センサＢ１の検出結果に基づいてミューティングを終了させる（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。すなわち、センサＢ１が侵入物の通過を検知すれば、ミューティングは終了される。

一方、時間差Ｔ１が所定範囲内にない場合には、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過するまでにセンサＢ１により侵入物の通過が検知されれば、この検出結果に基づいてミューティングを終了させ、また、センサＢ１により侵入物の通過が検出されるまでに所定時間Ｔｃが経過すれば、当該所定時間Ｔｃが経過したことに基づいてミューティングを終了させる動作が行われる（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。

本実施の形態によれば、センサＡ１が検出状態に遷移した後にセンサＡ２が検出状態に遷移すれば、侵入検知がミューティングされるので、搬送経路に沿って配置されている加工機間の間隔が狭く、加工待ちなどによってワークＷが２つのセンサＡ１，Ａ２間で停止するような場合であっても、侵入検知をミューティングさせることができる。また、ミューティングが開始されてから所定時間Ｔｃが経過した場合には、センサＡ１が検出状態に遷移してからセンサＡ２が検出状態に遷移するまでの時間差Ｔ１によってミューティングを終了させるか否かが決定されるので、ミューティングを開始させるためのセンサＡ１及びセンサＡ２に不具合が生じた場合に、ミューティング状態が継続されるのを抑制することができる。

なお、本実施の形態では、ミュートセンサとして４つの光電センサが用いられる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、２つの光電センサの出力に基づいて、ミューティング開始の判別と、侵入物が侵入検知センサ１１を通過したことの検出とを行わせることができる。

図７は、本発明の実施の形態による侵入検知装置におけるミュートセンサの他の構成例を示した図である。この侵入検知装置では、２つのミュートセンサＡ１１及びＡ２１を用いて、侵入検知のミューティング機能が実現される。一方のミュートセンサＡ１１は、投受光部から射出した光をリフレクタＡ１２で反射させ、その反射光を投受光部で受光する、いわゆる回帰反射型の光電センサとなっている。

他方のミュートセンサＡ２１は、投受光部から射出した光をリフレクタＡ２２で反射させ、その反射光を投受光部で受光する光電センサとなっている。

ミュートセンサＡ１１及びＡ２１は、いずれも侵入検知センサよりも搬送経路の上流側に配置され、リフレクタＡ１２及びＡ２２は、ミュートセンサＡ１１を通過センサとして用いるために、いずれも侵入検知センサよりも下流側に配置されている。また、ミュートセンサＡ１１及びリフレクタＡ１２と、ミュートセンサＡ２１及びリフレクタＡ２２とは、いずれも搬送装置Ｖを挟んで配置されている。

さらに、各ミュートセンサＡ１１，Ａ２１は、両ミュートセンサの光軸が、侵入禁止エリア内の位置２３で交差するように配置されている。つまり、ミュートセンサＡ１１，Ａ２１の光軸は、侵入検知センサよりも下流側で交差している。また、ミュートセンサＡ１１，Ａ２１の光軸が交差する上記位置２３は、ワークＷの中心を通って搬送方向に平行な直線上以外の位置となっている。つまり、位置２３は、搬送装置Ｖの中央よりも端部側に形成されている。

ワークＷが搬送経路に沿って移動する場合、まず、ワークＷの先端部がミュートセンサＡ１１から射出された光を検出位置２１で遮断し、ミュートセンサＡ１１を検出状態に遷移させる。この状態からさらにワークＷが移動すると、ワークＷの先端部がミュートセンサＡ２１から射出された光を検出位置２２で遮断し、ミュートセンサＡ２１を検出状態に遷移させる。

検出位置２１及び２２は、いずれも侵入検知センサよりも搬送経路の上流側に形成され、しかも、検出位置２１は、検出位置２２よりも上流側に形成されている。搬送方向に関する検出位置２１及び２２間の間隔Ｄ１１は、Ｄ１１<Ｌ１を満たすものとし、時間差Ｔ１０＝Ｄ１１／Ｖ１が所定範囲内となるように、ミュートセンサＡ１１，Ａ２１が配置されるものとする。

通常モードでは、ワークＷの移動によってミュートセンサＡ１１が検出状態に遷移してからミュートセンサＡ２１が検出状態に遷移するまでの時間差が上記所定範囲内にあれば、ミューティングが開始される。

一方、ミュート開始条件緩和モードでは、センサＡ１１が検出状態に遷移してからセンサＡ２１が検出状態に遷移するまでの時間差が上記所定範囲内にあるか否かに関わらず、センサＡ１１が検出状態に遷移した後にセンサＡ２１が検出状態に遷移すれば、ミューティングが開始される。

ワークＷが侵入検知センサを通過した後は、ワークＷの後端部がミュートセンサＡ１１の光軸上から外れ、ミュートセンサＡ１１が非検出状態に遷移する。つまり、ミュートセンサＡ１１は、非検出状態への遷移によりワークＷが侵入検知センサ１１を通過したことを検出する通過センサとなっている。

この様な構成によっても、多様な用途に使用可能なミューティング機能を有する侵入検知装置を実現することができる。

また、本実施の形態では、侵入検知センサ１１がワークＷの搬送経路上に配置され、ワークＷが搬送経路に沿って移動する場合に、ワークＷの侵入とワークＷ以外の侵入物の侵入とを判別してミューティングを開始させるケースについて説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、プレス機などの加工機の動作に連動させてミューティングさせるようなものにも本発明は適用することができる。

図８は、加工機の動作に連動して検出状態に遷移するミュートセンサＡ３及びＡ４の構成例を示した図である。加工機がプレス機である場合、金型がワークＷに対して接近する動作と、ワークＷから退避する動作とが交互に繰り返される。この様な加工機の動作に連動して回転するカム３１の周面上にミュートセンサＡ３，Ａ４が配置され、これらのセンサ出力に基づいてミューティングが開始される。

ミュートセンサＡ３及びＡ４は、いずれも接触式変位センサであり、金型が最接近位置から最大退避位置にかけて退避中であるとき、又は、最大退避位置で停止中のときに、カム３１が所定範囲を越えて変位センサの接触子を変位させることによって非検出状態から検出状態に遷移する。一方、ミュートセンサＡ３及びＡ４は、金型が最大退避位置から接近し始めると非検出状態に遷移する。

カム３１の回転方向に関して、センサＡ３及びＡ４間の間隔をＤ２１とし、カム３１の周面上における速度をＶ２として、（１）Ｔａ<Ｄ２１／Ｖ２<Ｔｂ、（２）Ｄ２１<Ｌ２（Ｌ２：変位センサが検出状態となるカム３１の周面上における長さ）を満たすように、各センサＡ３，Ａ４は配置されている。

この様な構成によっても、多様な用途に使用可能なミューティング機能を有する侵入検知装置を実現することができる。

なお、本実施の形態では、侵入検知センサ１１として多光軸光電式センサを用い、投光ユニット１及び受光ユニット２間の２次元領域を侵入物が通過したことを検知する場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。侵入検知センサ１１として、１対の投光部及び受光部からなる光電センサを用いて１次元的に侵入物を検知するものや、ワークＷの搬送方向に位置を異ならせて光電センサを配置して３次元的に侵入物を検知するものも用いることができる。

また、本実施の形態では、侵入検知センサ１１、ミュートセンサＡ１，Ａ２，Ｂ１及びＢ２に光電センサを用い、侵入物による光の遮断によって侵入物が検知される場合の例について説明した。これらのセンサＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２において侵入物の検知に用いる光は、可視光だけでなく、赤外光や紫外光であっても良い。また、侵入検知センサ、ミュートセンサＡ１，Ａ２，Ｂ１及びＢ２には、この様な光を用いるものだけでなく、電波、音波、超音波を用いて侵入物を検知するセンサであっても良い。

本発明の実施の形態による侵入検知装置を含む搬送システムの一例を示した図であり、搬送装置Ｖの側方から見た様子が示されている。 図１の搬送システムにおける侵入検知装置１０の一構成例を示したブロック図である。 図２の侵入検知装置１０の動作の一例を示した図であり、搬送経路に沿ってワークＷが侵入検知センサ１１を通過するまでの様子が示されている。 図２の侵入検知装置１０の動作の一例を示した図であり、搬送経路に沿ってワークＷが侵入検知センサ１１を通過した際の様子が示されている。 図２の侵入検知装置１０の動作の一例を示したタイミングチャートであり、搬送経路に沿ってワークＷが侵入検知センサ１１を通過する際の様子が示されている。 図２の侵入検知装置１０の動作の一例を示したフローチャートであり、ミュート開始条件緩和モード時にタイムアップ機能を解除した場合が示されている。 本発明の実施の形態による侵入検知装置におけるミュートセンサの他の構成例を示した図である。 加工機の動作に連動して検出状態に遷移するミュートセンサＡ３及びＡ４の構成例を示した図である。 従来の多光軸光電式侵入検知装置を含む搬送システムを示した斜視図である。

符号の説明

１ 投光ユニット
２ 受光ユニット
３ 侵入検知部
１１ 侵入検知センサ
１２ 警報信号出力部
１３ ミュート開始判別部
１４ 時間差判別部
１５ ミューティング信号生成部
１６ ミューティング時間判別部
１７ ミュート終了判別部
１８ ミューティングモード設定部
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ ミュートセンサ
Ｗ ワーク

Claims (3)

1. 侵入物を検知するための侵入検知センサと、
   上記侵入検知センサの検出結果に基づいて警報信号を出力する警報信号出力手段と、
   第１センサ及び第２センサの出力に基づいて、ミューティングを開始させるミュート開始判別手段と、
   ミューティング中である場合に、ミューティングが開始されてから所定時間が経過したか否かを判別するミューティング時間判別手段と、
   上記ミューティング時間判別手段による判別結果、及び、侵入物が上記侵入検知センサを通過したことを検出する通過センサの出力に基づいて、ミューティングを終了させるミュート終了判別手段とを有し、
   上記警報信号出力手段がミューティング中であれば上記警報信号を出力しない侵入検知装置において、
   上記第１センサ及び上記第２センサの出力に基づいて第１センサが検出状態に遷移してから第２センサが検出状態に遷移するまでの時間差を求め、この時間差が所定範囲内にあるか否かを判別する時間差判別手段を備え、
   上記ミュート開始判別手段は、上記第１センサが検出状態に遷移した後に上記第２センサが検出状態に遷移した場合に、ミューティングを開始させ、
   上記ミュート終了判別手段は、上記ミューティング時間判別手段によりミューティングが開始されてから所定時間が経過したと判別された場合に、ミューティングを終了させるか否かを当該ミューティングの開始時における上記時間差判別手段による判別結果に基づいて決定することを特徴とする侵入検知装置。
2. 上記ミュート終了判別手段は、上記時間差が上記所定範囲内にある場合、上記ミューティング時間判別手段によりミューティングが開始されてから所定時間が経過したと判別された場合であっても、上記通過センサの検出結果に基づいてミューティングを終了させ、上記時間差が上記所定範囲内にない場合、ミューティングが開始されてから上記所定時間が経過するまでに上記通過センサにより侵入物の通過が検出されれば、この検出結果に基づいてミューティングを終了させ、上記通過センサにより侵入物の通過が検出されるまでに上記所定時間が経過すれば、当該所定時間が経過したことに基づいてミューティングを終了させることを特徴とする請求項１に記載の侵入検知装置。
3. 上記侵入検知センサが、ワークの搬送経路上に配置され、
   上記第１センサ及び上記第２センサが、いずれも上記搬送経路において上記侵入検知センサよりも上流側に配置され、
   上記第１センサが、上記第２センサよりも上記搬送経路の上流側でワークを検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の侵入検知装置。

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