JP3430790B2 - 多光軸光電センサ及びこれを用いた製造検査装置 - Google Patents
多光軸光電センサ及びこれを用いた製造検査装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の光軸を有する
多光軸光電センサ及びこれを用いた製造検査装置に関す
るものである。
多光軸光電センサ及びこれを用いた製造検査装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来多光軸光電センサは、複数の投光素
子Ｌ１〜Ｌｎと受光素子Ｐ１〜Ｐｎとを対応させて互い
にその光軸を平行にして配置する。そして投光制御回路
を介して各投光素子Ｌ１〜Ｌｎを駆動する。多光軸光電
センサでは、複数ある光軸間の相互干渉を防止するため
に投光素子を時分割でスキャニングして発光させ、それ
と同期して対になる受光素子だけからの受光信号を順次
有効として受光するようにしている。そして各投光素子
の駆動のタイミングで対応する受光素子Ｐ１〜Ｐｎから
の入力のみを順次入光させるように受光選択回路で制御
する。そして受光選択回路の出力を増幅して判定回路に
与える。判定回路は増幅回路より所定レベル以上の出力
が連続して得られるときに投受光素子間が遮光されてい
ないものとし、いずれかの受光素子からの出力レベルが
数スキャニングの間連続して低下すれば遮光されている
ものと判定するものである。この判定回路の出力は出力
回路を介して検知信号として出力される。こうすればい
ずれかの光軸を物体等が遮るときに検知信号が出力され
ることとなる。
子Ｌ１〜Ｌｎと受光素子Ｐ１〜Ｐｎとを対応させて互い
にその光軸を平行にして配置する。そして投光制御回路
を介して各投光素子Ｌ１〜Ｌｎを駆動する。多光軸光電
センサでは、複数ある光軸間の相互干渉を防止するため
に投光素子を時分割でスキャニングして発光させ、それ
と同期して対になる受光素子だけからの受光信号を順次
有効として受光するようにしている。そして各投光素子
の駆動のタイミングで対応する受光素子Ｐ１〜Ｐｎから
の入力のみを順次入光させるように受光選択回路で制御
する。そして受光選択回路の出力を増幅して判定回路に
与える。判定回路は増幅回路より所定レベル以上の出力
が連続して得られるときに投受光素子間が遮光されてい
ないものとし、いずれかの受光素子からの出力レベルが
数スキャニングの間連続して低下すれば遮光されている
ものと判定するものである。この判定回路の出力は出力
回路を介して検知信号として出力される。こうすればい
ずれかの光軸を物体等が遮るときに検知信号が出力され
ることとなる。
【０００３】このような多光軸光電センサは、可動部を
有する工作機械や製造ライン，検知装置等に用いられ、
作業者が可動部近傍の危険な区域に侵入する場合に、そ
の直前でこれを検知し可動部を停止させることによっ
て、作業者の安全を確保するような用途として用いられ
ている。従来の多光軸光電センサにおいては、いずれか
の光軸における受光量が所定回数連続して基準値を下回
った場合に遮光状態として検出するものである。又入光
検出は全光軸の受光量が遮光検出時と同回数連続して基
準値以上となった場合に、入光状態として出力してい
る。
有する工作機械や製造ライン，検知装置等に用いられ、
作業者が可動部近傍の危険な区域に侵入する場合に、そ
の直前でこれを検知し可動部を停止させることによっ
て、作業者の安全を確保するような用途として用いられ
ている。従来の多光軸光電センサにおいては、いずれか
の光軸における受光量が所定回数連続して基準値を下回
った場合に遮光状態として検出するものである。又入光
検出は全光軸の受光量が遮光検出時と同回数連続して基
準値以上となった場合に、入光状態として出力してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の多光軸光電センサにおいて、人体等を検出して工作機
械等の停止制御を行う場合には、遮光された光軸数に応
じて危険の程度が異なっている。例えば光軸間隔が２０
ｍｍの場合、１光軸の遮光時は例えば指や手が遮光され
ていると考えられる。又連続する５光軸以上の遮光時に
は上腕部が遮光されていると考えられ、人体と危険区域
との距離が１光軸遮光時よりも近く、より危険性が高い
と考えられる。しかし従来の多光軸光電センサの検出方
式では、このような状況は考慮されていないので、不測
の事態により作業者が危険区域に突入した場合、事故が
生じる可能性がある。
の多光軸光電センサにおいて、人体等を検出して工作機
械等の停止制御を行う場合には、遮光された光軸数に応
じて危険の程度が異なっている。例えば光軸間隔が２０
ｍｍの場合、１光軸の遮光時は例えば指や手が遮光され
ていると考えられる。又連続する５光軸以上の遮光時に
は上腕部が遮光されていると考えられ、人体と危険区域
との距離が１光軸遮光時よりも近く、より危険性が高い
と考えられる。しかし従来の多光軸光電センサの検出方
式では、このような状況は考慮されていないので、不測
の事態により作業者が危険区域に突入した場合、事故が
生じる可能性がある。
【０００５】又多光軸光電センサが誤作動し、入光時に
もかかわらず遮光と誤って誤作動した場合には、この光
電センサを搭載した工作機械やラインの稼動率が低下す
るが、作業者が危険状態に陥ることはない。他方、遮光
時にもかかわらず入光と誤る誤動作が発生した場合に
は、作業者が危険区域に入っていたり近い場合の誤作動
であるため、危険な状態に陥ることになる。従って安全
性確保を目的とする多光軸光電センサにおいては、入光
の検出よりも遮光検出に対して誤作動防止確度を向上さ
せる必要がある。しかし従来の検出方式では、入光及び
遮光のいずれの検出に対しても検出に必要な連続カウン
ト数は同一であり、入遮光の閾値レベルが同一であれば
誤動作の防止確度も同等になってしまうという欠点があ
った。
もかかわらず遮光と誤って誤作動した場合には、この光
電センサを搭載した工作機械やラインの稼動率が低下す
るが、作業者が危険状態に陥ることはない。他方、遮光
時にもかかわらず入光と誤る誤動作が発生した場合に
は、作業者が危険区域に入っていたり近い場合の誤作動
であるため、危険な状態に陥ることになる。従って安全
性確保を目的とする多光軸光電センサにおいては、入光
の検出よりも遮光検出に対して誤作動防止確度を向上さ
せる必要がある。しかし従来の検出方式では、入光及び
遮光のいずれの検出に対しても検出に必要な連続カウン
ト数は同一であり、入遮光の閾値レベルが同一であれば
誤動作の防止確度も同等になってしまうという欠点があ
った。
【０００６】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、危険性が高いと考えれらる状
態、即ち遮光される光軸数が多い状態では応答速度を早
めると共に、遮光状態のときにノイズや外乱光によって
入光状態になる危険性を低くすることにより、安全性を
向上させることができる多光軸光電センサ、及びこれを
用いた製造検査装置を提供することを目的とする。
てなされたものであって、危険性が高いと考えれらる状
態、即ち遮光される光軸数が多い状態では応答速度を早
めると共に、遮光状態のときにノイズや外乱光によって
入光状態になる危険性を低くすることにより、安全性を
向上させることができる多光軸光電センサ、及びこれを
用いた製造検査装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、投光素子及びその光軸に合わせて配置した受光素子
から成り、互いに光軸を異ならせた複数組の投受光部
と、前記投光素子を順次駆動する駆動手段と、前記駆動
手段により駆動される投光素子に対応する受光素子の受
光信号を選択して出力する受光選択手段と、前記受光選
択手段より得られる出力により遮光検知を行う際に受光
レベルが閾値以下となるときの回数を各受光素子毎に計
数すると共に、連続する光軸の計数値を計数閾値と比較
して出力をオフとし、遮光状態になる連続する光軸数に
応じて該計数閾値を低下させる制御手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。
は、投光素子及びその光軸に合わせて配置した受光素子
から成り、互いに光軸を異ならせた複数組の投受光部
と、前記投光素子を順次駆動する駆動手段と、前記駆動
手段により駆動される投光素子に対応する受光素子の受
光信号を選択して出力する受光選択手段と、前記受光選
択手段より得られる出力により遮光検知を行う際に受光
レベルが閾値以下となるときの回数を各受光素子毎に計
数すると共に、連続する光軸の計数値を計数閾値と比較
して出力をオフとし、遮光状態になる連続する光軸数に
応じて該計数閾値を低下させる制御手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。
【０００８】
【０００９】
【００１０】本願の請求項２の発明は、投光素子及びそ
の光軸に合わせて配置した受光素子から成り、互いに光
軸を異ならせた複数組の投受光部と、前記投光素子を順
次駆動する駆動手段と、前記駆動手段により駆動される
投光素子に対応する受光素子の受光信号を選択して出力
する受光選択手段と、前記受光選択手段より得られる出
力により遮光検知を行う際に受光レベルが閾値以下とな
るときの回数を各受光素子毎に計数すると共に、該計数
値を計数閾値と比較して出力をオフとし、遮光状態にな
る光軸数に応じて閾値を低下させる制御手段と、を具備
することを特徴とするものである。
の光軸に合わせて配置した受光素子から成り、互いに光
軸を異ならせた複数組の投受光部と、前記投光素子を順
次駆動する駆動手段と、前記駆動手段により駆動される
投光素子に対応する受光素子の受光信号を選択して出力
する受光選択手段と、前記受光選択手段より得られる出
力により遮光検知を行う際に受光レベルが閾値以下とな
るときの回数を各受光素子毎に計数すると共に、該計数
値を計数閾値と比較して出力をオフとし、遮光状態にな
る光軸数に応じて閾値を低下させる制御手段と、を具備
することを特徴とするものである。
【００１１】本願の請求項３の発明は、投光素子及びそ
の光軸に合わせて配置した受光素子から成り、互いに光
軸を異ならせた複数組の投受光部と、前記投光素子を順
次駆動する駆動手段と、前記駆動手段により駆動される
投光素子に対応する受光素子の受光信号を選択して出力
する受光選択手段と、前記受光選択手段より得られる出
力により遮光検知を行う際に受光レベルが閾値以下とな
るときの回数を各受光素子毎に計数すると共に、入光検
知を行う際に受光レベルが閾値以上となるときの回数を
各受光素子毎に計数し、遮光検知出力を出すときの計数
閾値を入光検知出力を出すときの計数閾値より小さくし
たことを特徴とするものである。
の光軸に合わせて配置した受光素子から成り、互いに光
軸を異ならせた複数組の投受光部と、前記投光素子を順
次駆動する駆動手段と、前記駆動手段により駆動される
投光素子に対応する受光素子の受光信号を選択して出力
する受光選択手段と、前記受光選択手段より得られる出
力により遮光検知を行う際に受光レベルが閾値以下とな
るときの回数を各受光素子毎に計数すると共に、入光検
知を行う際に受光レベルが閾値以上となるときの回数を
各受光素子毎に計数し、遮光検知出力を出すときの計数
閾値を入光検知出力を出すときの計数閾値より小さくし
たことを特徴とするものである。
【００１２】このような特徴を有する請求項１の発明に
よれば、投光素子を順次駆動し、これに対応する受光素
子の受光信号を選択して出力するようにしている。そし
て連続して遮光される光軸数に応じて出力をオフとする
閾値を変化させ、遮光状態になる光軸数が多ければ遮光
を計数する計数値を低下させ、連続する遮光状態となる
光軸数が少なければ遮光状態を計数する閾値を高くする
ように閾値を変化させて、遮光状態を判別するようにし
ている。又請求項２の発明では、連続しない光軸が遮光
状態となったときにその光軸数に応じて遮光状態となる
計数の閾値を変化させ、光軸数が多くなれば計数閾値を
低下させるようにして出力をオフとしている。更に請求
項３の発明では、遮光検知を行う際に受光レベルが閾値
以下となる回数を各受光素子毎に計数し、入光検知を行
う際に受光レベルが閾値以上となるときの回数を各受光
素子毎に計数し、オフ又はオンの出力を出す計数閾値と
なる計数値を異ならせ、オフ出力の計数閾値が低くなる
ようにしたものである。こうすれば遮光状態検知時の応
答速度を改善することができる。
よれば、投光素子を順次駆動し、これに対応する受光素
子の受光信号を選択して出力するようにしている。そし
て連続して遮光される光軸数に応じて出力をオフとする
閾値を変化させ、遮光状態になる光軸数が多ければ遮光
を計数する計数値を低下させ、連続する遮光状態となる
光軸数が少なければ遮光状態を計数する閾値を高くする
ように閾値を変化させて、遮光状態を判別するようにし
ている。又請求項２の発明では、連続しない光軸が遮光
状態となったときにその光軸数に応じて遮光状態となる
計数の閾値を変化させ、光軸数が多くなれば計数閾値を
低下させるようにして出力をオフとしている。更に請求
項３の発明では、遮光検知を行う際に受光レベルが閾値
以下となる回数を各受光素子毎に計数し、入光検知を行
う際に受光レベルが閾値以上となるときの回数を各受光
素子毎に計数し、オフ又はオンの出力を出す計数閾値と
なる計数値を異ならせ、オフ出力の計数閾値が低くなる
ようにしたものである。こうすれば遮光状態検知時の応
答速度を改善することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態に
よる多光軸光電センサを示すブロック図である。本図に
おいて多光軸光電センサは投光器１と受光器２とから構
成される。投光器１には投光素子としてＬＥＤ１〜ＬＥ
Ｄｎが設けられ、夫々の投光素子と対応する位置に光軸
を合わせて受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎが設けられている。
ここで投光素子ＬＥＤ１と受光素子ＰＤ１、・・・、Ｌ
ＥＤｎとＰＤｎとで夫々投受光部の組が構成されてい
る。各投光素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは順次逐次投光回路
１１により駆動されて投光される。タイミング回路１２
は逐次投光回路１１にタイミング信号を出力すると共
に、受光器２のタイミング回路１３に同期信号を出力す
るものである。受光器２側では駆動された投光素子と組
となっている受光素子を選択していずれか１つを有効と
する受光選択回路１４が設けられている。受光選択回路
１４により選択された受光信号は増幅器１６を介してＡ
／Ｄ変換器１７に入力され、更にマイクロコンピュータ
１８に入力される。マイクロコンピュータ１８は後述す
るように受光信号に応じて入光遮光状態を判別する制御
手段であり、その出力は出力回路１９を介して出力され
る。
よる多光軸光電センサを示すブロック図である。本図に
おいて多光軸光電センサは投光器１と受光器２とから構
成される。投光器１には投光素子としてＬＥＤ１〜ＬＥ
Ｄｎが設けられ、夫々の投光素子と対応する位置に光軸
を合わせて受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎが設けられている。
ここで投光素子ＬＥＤ１と受光素子ＰＤ１、・・・、Ｌ
ＥＤｎとＰＤｎとで夫々投受光部の組が構成されてい
る。各投光素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは順次逐次投光回路
１１により駆動されて投光される。タイミング回路１２
は逐次投光回路１１にタイミング信号を出力すると共
に、受光器２のタイミング回路１３に同期信号を出力す
るものである。受光器２側では駆動された投光素子と組
となっている受光素子を選択していずれか１つを有効と
する受光選択回路１４が設けられている。受光選択回路
１４により選択された受光信号は増幅器１６を介してＡ
／Ｄ変換器１７に入力され、更にマイクロコンピュータ
１８に入力される。マイクロコンピュータ１８は後述す
るように受光信号に応じて入光遮光状態を判別する制御
手段であり、その出力は出力回路１９を介して出力され
る。
【００１４】図２はマイクロコンピュータ１８内に設け
られる入遮光フラグとカウンタを示すメモリである。本
実施形態では各受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎに夫々１バイト
が割当てられており、そのうち第０〜第３ビットまでは
カウンタＣ１〜Ｃｎとして動作し、第６ビットは入遮光
フラグＦ１〜Ｆｎとして用いる。他の第４，第５ビット
及び第７ビットは不使用としている。
られる入遮光フラグとカウンタを示すメモリである。本
実施形態では各受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎに夫々１バイト
が割当てられており、そのうち第０〜第３ビットまでは
カウンタＣ１〜Ｃｎとして動作し、第６ビットは入遮光
フラグＦ１〜Ｆｎとして用いる。他の第４，第５ビット
及び第７ビットは不使用としている。
【００１５】図３は本実施形態による多光軸光電センサ
を侵入検知に用いた工作機械等の製造装置の斜視図であ
る。本実施形態では投光器１と受光器２との間を多数の
光軸が通るようにしており、その内部にワークを用いて
加工する加工部分が設けられている。そして受光器２の
出力回路１９よりオン信号が出力されているときのみ動
作し、遮光検知信号（オフ信号）が出力されれば、加工
を直ちに停止するように構成されている。
を侵入検知に用いた工作機械等の製造装置の斜視図であ
る。本実施形態では投光器１と受光器２との間を多数の
光軸が通るようにしており、その内部にワークを用いて
加工する加工部分が設けられている。そして受光器２の
出力回路１９よりオン信号が出力されているときのみ動
作し、遮光検知信号（オフ信号）が出力されれば、加工
を直ちに停止するように構成されている。
【００１６】次に本実施形態による多光軸光電センサの
動作について、図４，図５のフローチャート、及び図６
〜図８のメモリとその変化を示す図に基づいて説明す
る。動作を開始すると、まずステップ２１においてメモ
リの全入遮光フラグＦ１〜Ｆｎを遮光状態とし、又全カ
ウンタＣ１〜Ｃｎをクリアする。尚ここでは遮光状態を
０、入光状態を１とする。図６（ａ）はこの状態を示し
ている。更にセンサ出力をオフとする。そしてステップ
２２に進んで第１の受光素子ＰＤ１のフラグ，カウンタ
を選択し、ステップ２３においてその入遮光フラグＦ１
を判別する。最初は遮光状態となっているため、ステッ
プ２３からステップ２４に進んでその受光素子ＰＤ１の
受光量が閾値に達しているかどうかを判別する。閾値に
達していればカウンタＣ１をカウントアップし（ステッ
プ２５）、そのカウンタが所定値、例えば３に達してい
るかどうかを判別する（ステップ２６）。最初のスキャ
ンでは所定値に達していないので、図５のステップ２８
に進む。又ステップ２４において閾値以下であればステ
ップ２７に進んでカウンタＣ１をクリアしてステップ２
８に進む。そしてステップ２８において最終の受光素子
ＰＤかどうかを判別し、最終でなければステップ２９に
進んで次の受光素子のフラグ，カウンタを選択してステ
ップ２３に戻る。
動作について、図４，図５のフローチャート、及び図６
〜図８のメモリとその変化を示す図に基づいて説明す
る。動作を開始すると、まずステップ２１においてメモ
リの全入遮光フラグＦ１〜Ｆｎを遮光状態とし、又全カ
ウンタＣ１〜Ｃｎをクリアする。尚ここでは遮光状態を
０、入光状態を１とする。図６（ａ）はこの状態を示し
ている。更にセンサ出力をオフとする。そしてステップ
２２に進んで第１の受光素子ＰＤ１のフラグ，カウンタ
を選択し、ステップ２３においてその入遮光フラグＦ１
を判別する。最初は遮光状態となっているため、ステッ
プ２３からステップ２４に進んでその受光素子ＰＤ１の
受光量が閾値に達しているかどうかを判別する。閾値に
達していればカウンタＣ１をカウントアップし（ステッ
プ２５）、そのカウンタが所定値、例えば３に達してい
るかどうかを判別する（ステップ２６）。最初のスキャ
ンでは所定値に達していないので、図５のステップ２８
に進む。又ステップ２４において閾値以下であればステ
ップ２７に進んでカウンタＣ１をクリアしてステップ２
８に進む。そしてステップ２８において最終の受光素子
ＰＤかどうかを判別し、最終でなければステップ２９に
進んで次の受光素子のフラグ，カウンタを選択してステ
ップ２３に戻る。
【００１７】こうすれば図３に示す投受光器１，２の間
に遮光する物体がなければ、各受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎ
の検出により１スキャン毎に順次カウンタがカウントア
ップする。図６（ｂ）は１スキャン終了後のメモリ内容
を示している。３スキャン目に入ればメモリは図６
（ｃ）に示すように変化する。そしてステップ２６の所
定値を３とすると、カウント値が３を越えたためそのフ
ラグＦ１を入光状態とし（ステップ３０）、全てのフラ
グが入光状態かどうかを判別する。全てのフラグＦ１〜
Ｆｎが入光状態でなければ、ステップ２８，２９より２
２に戻って同様の処理を繰り返す。図６（ｄ）に示すよ
うに全てのフラグで入光状態となれば、ステップ３１よ
りステップ３２に進んでセンサ出力をオンとし、図７
（ｅ）に示すように全てのカウンタＣ１〜Ｃｎをクリア
して（ステップ３３）、ステップ２８に進む。こうすれ
ば図３に示すように工作機械が動作できることとなる。
投受光器１，２の間に人や物体が入らず入光状態であれ
ば、この状態で工作が行われる。以後は各入遮光フラグ
Ｆ１〜Ｆｎが１であるため、ステップ２３からステップ
３４に進む。このとき受光量は夫々の光軸で閾値を越え
て入光状態となるため、ステップ３４において受光量が
閾値を越えているかどうかをチェックする。閾値を越え
ていればステップ３５においてカウンタをクリアしてス
テップ２８に戻る。図７（ｆ）はこの状態を示してお
り、受光量が閾値を越えている場合に常にカウンタＣ１
〜Ｃｎがクリアされ、入遮光フラグＦ１〜Ｆｎが立って
いる状態であり、この状態で機械を正常に作動させるこ
とができる。
に遮光する物体がなければ、各受光素子ＰＤ１〜ＰＤｎ
の検出により１スキャン毎に順次カウンタがカウントア
ップする。図６（ｂ）は１スキャン終了後のメモリ内容
を示している。３スキャン目に入ればメモリは図６
（ｃ）に示すように変化する。そしてステップ２６の所
定値を３とすると、カウント値が３を越えたためそのフ
ラグＦ１を入光状態とし（ステップ３０）、全てのフラ
グが入光状態かどうかを判別する。全てのフラグＦ１〜
Ｆｎが入光状態でなければ、ステップ２８，２９より２
２に戻って同様の処理を繰り返す。図６（ｄ）に示すよ
うに全てのフラグで入光状態となれば、ステップ３１よ
りステップ３２に進んでセンサ出力をオンとし、図７
（ｅ）に示すように全てのカウンタＣ１〜Ｃｎをクリア
して（ステップ３３）、ステップ２８に進む。こうすれ
ば図３に示すように工作機械が動作できることとなる。
投受光器１，２の間に人や物体が入らず入光状態であれ
ば、この状態で工作が行われる。以後は各入遮光フラグ
Ｆ１〜Ｆｎが１であるため、ステップ２３からステップ
３４に進む。このとき受光量は夫々の光軸で閾値を越え
て入光状態となるため、ステップ３４において受光量が
閾値を越えているかどうかをチェックする。閾値を越え
ていればステップ３５においてカウンタをクリアしてス
テップ２８に戻る。図７（ｆ）はこの状態を示してお
り、受光量が閾値を越えている場合に常にカウンタＣ１
〜Ｃｎがクリアされ、入遮光フラグＦ１〜Ｆｎが立って
いる状態であり、この状態で機械を正常に作動させるこ
とができる。
【００１８】さていずれかの光軸が遮光された場合に
は、その受光量が閾値以下となる。従ってその受光量が
判別された状態でステップ３４よりステップ３６に進ん
でカウンタをカウントアップし、そのカウンタが所定値
を越えているかどうかを判別する（ステップ３７）。例
えば光軸１が遮光され受光素子ＰＤ１の受光量が閾値以
下であれば、カウンタＣ１が１スキャン毎にカウントア
ップする。図７（ｇ）はこの状態を示している。そして
ステップ３８において連続光軸遮光条件を満たし、図７
（ｈ）に示すように例えばカウント値が３以上の場合に
は、ステップ３９に進んでセンサ出力をオフとする。そ
して全てのフラグＦ１〜Ｆｎを遮光状態にし、全カウン
タＣ１〜Ｃｎをクリアして（ステップ４１）、ステップ
２８に戻る。図８（ｉ）はこの状態を示している。こう
すればある光軸が連続して遮光され、遮光条件を満たし
ている場合に、出力をオフとすることができる。
は、その受光量が閾値以下となる。従ってその受光量が
判別された状態でステップ３４よりステップ３６に進ん
でカウンタをカウントアップし、そのカウンタが所定値
を越えているかどうかを判別する（ステップ３７）。例
えば光軸１が遮光され受光素子ＰＤ１の受光量が閾値以
下であれば、カウンタＣ１が１スキャン毎にカウントア
ップする。図７（ｇ）はこの状態を示している。そして
ステップ３８において連続光軸遮光条件を満たし、図７
（ｈ）に示すように例えばカウント値が３以上の場合に
は、ステップ３９に進んでセンサ出力をオフとする。そ
して全てのフラグＦ１〜Ｆｎを遮光状態にし、全カウン
タＣ１〜Ｃｎをクリアして（ステップ４１）、ステップ
２８に戻る。図８（ｉ）はこの状態を示している。こう
すればある光軸が連続して遮光され、遮光条件を満たし
ている場合に、出力をオフとすることができる。
【００１９】ここでステップ３８にいう連続光軸遮光条
件とは、例えば１光軸なら３スキャン（カウント数３）
を越えた場合に出力をオフとし、連続する２光軸なら２
スキャンの受光量低下（カウント数２）、連続する４光
軸なら１スキャン（カウント数１）のように、連続して
遮光される光軸数が大きければ閾値となるカウント値を
低下させるように設定しておくものとする。図８
（ｈ′），（ｈ″）はこのような連続光軸遮光条件の一
例を示すものである。ここで連続とは光軸が相隣り合う
ことをいう。こうすれば人体の上腕等が遮光され、複数
の連続する光軸の受光素子の閾値以下となった場合に
は、直ちにセンサ出力をオフとすることができ、１光軸
の微小な物体等の場合にはその遮光状態が確認されてか
ら出力をオフとすることにより、誤動作なく出力をオフ
とすることができる。
件とは、例えば１光軸なら３スキャン（カウント数３）
を越えた場合に出力をオフとし、連続する２光軸なら２
スキャンの受光量低下（カウント数２）、連続する４光
軸なら１スキャン（カウント数１）のように、連続して
遮光される光軸数が大きければ閾値となるカウント値を
低下させるように設定しておくものとする。図８
（ｈ′），（ｈ″）はこのような連続光軸遮光条件の一
例を示すものである。ここで連続とは光軸が相隣り合う
ことをいう。こうすれば人体の上腕等が遮光され、複数
の連続する光軸の受光素子の閾値以下となった場合に
は、直ちにセンサ出力をオフとすることができ、１光軸
の微小な物体等の場合にはその遮光状態が確認されてか
ら出力をオフとすることにより、誤動作なく出力をオフ
とすることができる。
【００２０】次に本願の第２の実施形態について説明す
る。第２実施形態ではブロック図及びフローチャートは
ほぼ第１実施形態と同様であり、ステップ３８の遮光検
出条件のみが異なっている。図９はこの実施形態のフロ
ーチャートであり、第１実施形態の図５に相当するフロ
ーチャートのみを示す。このフローチャートにおいてス
テップ３８をステップ５１に変えたものとしている。第
２実施形態ではステップ５１を図１０（ｊ）に示すよう
にカウント数が１以上の合計光軸数が例えば４光軸を越
えている場合には、センサ出力をオフとして遮光状態を
判別するものとする。この場合には連続して所定数の光
軸が遮光されていることを検出しないので、比較的小さ
い物体が工作機械の前で散乱したような状態が発生した
ときに、直ちに遮光状態を検出して工作機械等の動作を
停止させることができる。この場合に前述した第１実施
形態のように光軸数に応じて閾値となる計数値を変化さ
せることも考えられる。例えば２光軸が遮光されたとき
に遮光を検出する計数閾値を図１０（ｊ′）のように２
とし、４光軸が遮光されたときに遮光を検出する計数閾
値を１とするように設定してもよい。
る。第２実施形態ではブロック図及びフローチャートは
ほぼ第１実施形態と同様であり、ステップ３８の遮光検
出条件のみが異なっている。図９はこの実施形態のフロ
ーチャートであり、第１実施形態の図５に相当するフロ
ーチャートのみを示す。このフローチャートにおいてス
テップ３８をステップ５１に変えたものとしている。第
２実施形態ではステップ５１を図１０（ｊ）に示すよう
にカウント数が１以上の合計光軸数が例えば４光軸を越
えている場合には、センサ出力をオフとして遮光状態を
判別するものとする。この場合には連続して所定数の光
軸が遮光されていることを検出しないので、比較的小さ
い物体が工作機械の前で散乱したような状態が発生した
ときに、直ちに遮光状態を検出して工作機械等の動作を
停止させることができる。この場合に前述した第１実施
形態のように光軸数に応じて閾値となる計数値を変化さ
せることも考えられる。例えば２光軸が遮光されたとき
に遮光を検出する計数閾値を図１０（ｊ′）のように２
とし、４光軸が遮光されたときに遮光を検出する計数閾
値を１とするように設定してもよい。
【００２１】次に図１１は本発明の第３実施形態による
多光軸光電センサの動作を示すフローチャートである。
ブロック図及びその動作の大部分は第１実施形態と同様
であるので詳細な説明を省略する。本実施形態では第１
実施形態のステップ２６に相当するステップ６１のカウ
ント値の所定値Ｊと、ステップ２７に相当するステップ
６２の所定値Ｉとを異ならせ、遮光状態を検出するため
の閾値ＩをＪより小さい値となるように（Ｉ＜Ｊ）選択
したものである。この場合にはステップ６２においてカ
ウント値が所定値Ｉ以上であれば、直ちにセンサ出力を
オフとする。危険領域の侵入を検知する多光軸光電セン
サでは、前述したように入光状態において誤動作があれ
ば、機械の稼動率が低下するものの人身事故には至らな
い。従ってこの所定値ＪをＩより大きくなるようにし、
確実に入光が判別されたときに出力をオンとするように
している。一方遮光状態においては応答時間が遅く機械
の停止が遅れる方が事故につながることになる。即ち遮
光状態の誤動作は人身事故に直結する可能性がある危険
な状態であるため、所定回数Ｉを少なくして短時間でセ
ンサ出力をオフとすることにより動作を確実にしてい
る。
多光軸光電センサの動作を示すフローチャートである。
ブロック図及びその動作の大部分は第１実施形態と同様
であるので詳細な説明を省略する。本実施形態では第１
実施形態のステップ２６に相当するステップ６１のカウ
ント値の所定値Ｊと、ステップ２７に相当するステップ
６２の所定値Ｉとを異ならせ、遮光状態を検出するため
の閾値ＩをＪより小さい値となるように（Ｉ＜Ｊ）選択
したものである。この場合にはステップ６２においてカ
ウント値が所定値Ｉ以上であれば、直ちにセンサ出力を
オフとする。危険領域の侵入を検知する多光軸光電セン
サでは、前述したように入光状態において誤動作があれ
ば、機械の稼動率が低下するものの人身事故には至らな
い。従ってこの所定値ＪをＩより大きくなるようにし、
確実に入光が判別されたときに出力をオンとするように
している。一方遮光状態においては応答時間が遅く機械
の停止が遅れる方が事故につながることになる。即ち遮
光状態の誤動作は人身事故に直結する可能性がある危険
な状態であるため、所定回数Ｉを少なくして短時間でセ
ンサ出力をオフとすることにより動作を確実にしてい
る。
【００２２】多光軸光電センサは図３に示す工作機械だ
けでなく、プレス機，成形機，チップマウンタ等の装置
やインサーキットテスタ等の検査装置に適用することが
でき、その安全性を向上させることができる。
けでなく、プレス機，成形機，チップマウンタ等の装置
やインサーキットテスタ等の検査装置に適用することが
でき、その安全性を向上させることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１の発明によれば、遮光状態を検出する際に連続する複
数の光軸が遮光された場合や所定数の光軸が遮光された
場合等に、遮光状態として出力をオフとしている。この
ためより危険な状態で早く出力をオフとすることができ
る。又請求項２の発明では、連続していない複数の光軸
が遮光状態となったときにその閾値を危険な状態に応じ
て変化させることによって遮光状態を判別することがで
きる。このため加工装置等の前面で部品が散乱した場合
にも、直ちに出力をオフとすることができ、安全性を向
上させることができる。又請求項３の発明においては、
オフ検出時の応答速度を向上させることができるという
効果が得られる。
１の発明によれば、遮光状態を検出する際に連続する複
数の光軸が遮光された場合や所定数の光軸が遮光された
場合等に、遮光状態として出力をオフとしている。この
ためより危険な状態で早く出力をオフとすることができ
る。又請求項２の発明では、連続していない複数の光軸
が遮光状態となったときにその閾値を危険な状態に応じ
て変化させることによって遮光状態を判別することがで
きる。このため加工装置等の前面で部品が散乱した場合
にも、直ちに出力をオフとすることができ、安全性を向
上させることができる。又請求項３の発明においては、
オフ検出時の応答速度を向上させることができるという
効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施形態による多光軸光電センサ
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に用いられるマイクロコンピュータ
内のメモリを示すメモリマップである。
内のメモリを示すメモリマップである。
【図３】本実施形態の多光軸光電センサが使用される工
作機械の一例を示す斜視図である。
作機械の一例を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態の動作を示すフローチャート
（その１）である。
（その１）である。
【図５】第１の実施形態の動作を示すフローチャート
（その２）である。
（その２）である。
【図６】メモリの入遮光フラグ及びカウンタの変化を示
す図（その１）である。
す図（その１）である。
【図７】メモリの入遮光フラグ及びカウンタの変化を示
す図（その２）である。
す図（その２）である。
【図８】メモリの入遮光フラグ及びカウンタの変化を示
す図（その３）である。
す図（その３）である。
【図９】第２実施形態の動作時を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図１０】第２実施形態による動作時のメモリの入遮光
フラグとカウンタの変化を示す図である。
フラグとカウンタの変化を示す図である。
【図１１】第３実施形態による多光軸光電センサの動作
を示すフローチャート（その１）である。
を示すフローチャート（その１）である。
【図１２】第３実施形態による多光軸光電センサの動作
を示すフローチャート（その２）である。
を示すフローチャート（その２）である。
１ 投光器
２ 受光器
ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ 投光素子
ＰＤ１〜ＰＤｎ 受光素子
１１ 逐次投光回路
１２，１３ タイミング回路
１４ 受光選択回路
１６ 増幅器
１７ Ａ／Ｄ変換器
１８ マイクロコンピュータ
１９ 出力回路
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−264037（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−108441（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03K 17/78
Claims (4)
- 【請求項１】 投光素子及びその光軸に合わせて配置し
た受光素子から成り、互いに光軸を異ならせた複数組の
投受光部と、 前記投光素子を順次駆動する駆動手段と、 前記駆動手段により駆動される投光素子に対応する受光
素子の受光信号を選択して出力する受光選択手段と、 前記受光選択手段より得られる出力により遮光検知を行
う際に受光レベルが閾値以下となるときの回数を各受光
素子毎に計数すると共に、連続する光軸の計数値を計数
閾値と比較して出力をオフとし、遮光状態になる連続す
る光軸数に応じて該計数閾値を低下させる制御手段と、
を具備することを特徴とする多光軸光電センサ。 - 【請求項２】 投光素子及びその光軸に合わせて配置し
た受光素子から成り、互いに光軸を異ならせた複数組の
投受光部と、 前記投光素子を順次駆動する駆動手段と、 前記駆動手段により駆動される投光素子に対応する受光
素子の受光信号を選択して出力する受光選択手段と、 前記受光選択手段より得られる出力により遮光検知を行
う際に受光レベルが閾値以下となるときの回数を各受光
素子毎に計数すると共に、該計数値を計数閾値と比較し
て出力をオフとし、遮光状態になる光軸数に応じて閾値
を低下させる制御手段と、を具備することを特徴とする
多光軸光電センサ。 - 【請求項３】 投光素子及びその光軸に合わせて配置し
た受光素子から成り、互いに光軸を異ならせた複数組の
投受光部と、 前記投光素子を順次駆動する駆動手段と、 前記駆動手段により駆動される投光素子に対応する受光
素子の受光信号を選択して出力する受光選択手段と、 前記受光選択手段より得られる出力により遮光検知を行
う際に受光レベルが閾値以下となるときの回数を各受光
素子毎に計数すると共に、入光検知を行う際に受光レベ
ルが閾値以上となるときの回数を各受光素子毎に計数
し、遮光検知出力を出すときの計数閾値を入光検知出力
を出すときの計数閾値より小さくしたことを特徴とする
多光軸光電センサ。 - 【請求項４】 請求項１〜３の多光軸光電センサを含
み、該多光軸光電センサのオフ出力によって動作を停止
させることを特徴とする製造検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10832996A JP3430790B2 (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 多光軸光電センサ及びこれを用いた製造検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10832996A JP3430790B2 (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 多光軸光電センサ及びこれを用いた製造検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270688A JPH09270688A (ja) | 1997-10-14 |
| JP3430790B2 true JP3430790B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=14481947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10832996A Expired - Fee Related JP3430790B2 (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 多光軸光電センサ及びこれを用いた製造検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430790B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4481549B2 (ja) | 2002-03-04 | 2010-06-16 | 株式会社キーエンス | 多光軸光電式安全装置 |
| JP4200328B2 (ja) | 2005-04-18 | 2008-12-24 | パナソニック電工株式会社 | 空間情報検出システム |
| JP6468722B2 (ja) * | 2014-04-30 | 2019-02-13 | 日本信号株式会社 | 物体検出装置 |
| IT201700109596A1 (it) * | 2017-09-29 | 2019-03-29 | Omron Tateisi Electronics Co | Metodo per il funzionamento di una barriera di sicurezza e barriera di sicurezza. |
| JP6842591B1 (ja) * | 2020-07-07 | 2021-03-17 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械、工作機械の制御方法、および、工作機械の制御プログラム |
-
1996
- 1996-04-03 JP JP10832996A patent/JP3430790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09270688A (ja) | 1997-10-14 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |