JP4426493B2 - Multi-axis photoelectric sensor, sensor system - Google Patents
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Description
本発明は、多光軸光電センサ並びに、それを使用したセンサシステムに関する。 The present invention relates to a multi-optical axis photoelectric sensor and a sensor system using the same.
多光軸光電センサは、例えば製造ライン内に設けられたプレス装置の周辺において、作業者の進入が禁止されている危険領域と進入が許容されている安全領域との境界に配されている。この多光軸光電センサは複数の投光素子が備えられた投光器と各投光素子に対応して複数の受光素子を備えた受光器とが対向して配置されることで、それぞれの投光素子と受光素子とでチャンネル(光軸)が構成されている。投光器に備えられた投光素子は所定の投光タイミングで順次投光動作を行なっており、これら投光素子とチャンネルを構成する受光素子からの受光信号に基づいてチャンネルの遮光を検出することで、危険領域内への作業者の進入を検知している。危険領域内への作業者の進入が検知された場合には、多光軸光電センサから信号が出力されることに基づいて、例えば製造ラインが停止するような仕組みとされている。 The multi-optical axis photoelectric sensor is disposed, for example, at the boundary between a dangerous area where an operator is prohibited from entering and a safe area where entry is allowed, in the vicinity of a press device provided in the production line. This multi-optical axis photoelectric sensor is configured such that a light projector having a plurality of light projecting elements and a light receiver having a plurality of light receiving elements corresponding to each light projecting element are arranged to face each other. A channel (optical axis) is constituted by the element and the light receiving element. The light projecting elements provided in the projector perform a light projecting operation sequentially at a predetermined light projecting timing. By detecting the light shielding of the channel based on the light receiving signals from these light projecting elements and the light receiving elements constituting the channel, Detecting the worker's entry into the dangerous area. When an operator enters the dangerous area, for example, the production line is stopped based on the output of a signal from the multi-optical axis photoelectric sensor.
ところで、製造ライン上には順次ワークが流されているため、これらワークが安全領域から危険領域へ移動する度にチャンネルが遮られることとなり、多光軸光電センサ側ではその度に遮光検出がなされて製造ラインが停止してしまうから、そのような不都合を解消するために多光軸光電センサにはミューティング機能が備えられている。
ミューティング機能とは、一時的に遮光検出を無効化する機能のことであり、上記構成では多光軸光電センサの近傍にワークが近づいたことを検出する指令用検出センサを配し、この指令用検出センサからの検知信号を受けてから所定時間経過するまで全受光素子からの受光信号を無効化するようにしている。また、ミューティング機能を発揮させるか否かは外部制御装置から多光軸光電センサを制御することにより行なっている。
このような機能を備えることで、ワークが両領域間を通過する際には遮光検出がなされないから、ワークがチャンネルを遮る度に搬送ラインが停止してしまうという不具合の発生を回避することができる。
By the way, since workpieces are sequentially flowed on the production line, the channel is blocked every time these workpieces move from the safety area to the dangerous area, and the multi-optical axis photoelectric sensor side detects the light shielding each time. Since the production line is stopped, the multi-optical axis photoelectric sensor is provided with a muting function in order to eliminate such inconvenience.
The muting function is a function that temporarily disables the light blocking detection. In the above configuration, a command detection sensor that detects that a workpiece has approached the multi-optical axis photoelectric sensor is arranged, and this command The light receiving signals from all the light receiving elements are invalidated until a predetermined time elapses after receiving the detection signal from the detection sensor. Whether or not to exhibit the muting function is controlled by controlling the multi-optical axis photoelectric sensor from an external control device.
By providing such a function, when the work passes between both areas, the light shielding detection is not performed, so that it is possible to avoid the occurrence of the problem that the conveyance line stops every time the work blocks the channel. it can.
しかしながら、遮光検出を無効化するということは、多光軸光電センサとしての検出動作が不完全な状態であると言える。従って、使用状況によっては、無効化を実効すると安全が確保されない場合もあり、出力の多様化が要請されていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、出力の多様化の要請に応することが可能な多光軸光電センサ、並びにそれを使用したセンサシステムを提供することを目的とする。
However, invalidating the light-shielding detection can be said to be an incomplete state of the detection operation as a multi-optical axis photoelectric sensor. Therefore, depending on the usage situation, if invalidation is performed, safety may not be ensured, and diversification of output has been requested.
The present invention has been completed based on the above circumstances, and provides a multi-optical axis photoelectric sensor capable of meeting the demand for diversification of output, and a sensor system using the same. Objective.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、一列状に配置された複数の投光素子からなる投光手段と、前記各投光手段とそれぞれ対向配置された複数の受光素子と、各受光素子からの受光信号を取り込みその受光量が所定レベル以下であるときに遮光検出信号を出力するコンパレータとを有する受光手段と、外部からの制御信号が入力される信号入力手段と、前記複数の受光素子のうち、無効化される受光素子を予め設定する設定手段と、前記受光手段の前記コンパレータに接続され、遮光状態の判定を行う第一判定手段及び第二判定手段と、前記第一判定手段に連なり、前記第一判定手段の判定結果に応じた出力をする第一出力手段と、前記第二判定手段に連なり、前記第二判定手段の判定結果に応じた出力をする第二出力手段と、を備え、前記第一判定手段は、前記全受光素子のうちの少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなり、前記第二判定手段は、前記信号入力手段に前記制御信号が入力されると所定時間の間は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた受光素子のうち少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定し、前記信号入力手段に前記制御信号が入力されない間は、前記第一判定手段と同じく前記全受光素子のうちの少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなるところに特徴を有する。
As a means for achieving the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記設定手段は、前記複数の受光素子のうち、任意の受光素子を前記無効化される受光素子として設定可能であるところに特徴を有する。
The invention of
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、外部からの操作により非常停止信号が入力される非常停止入力手段を備え、前記第一出力手段は、前記非常停止入力手段に前記非常停止信号が入力されると、前記第一判別手段の判別結果にかかわらず、当該第一出力手段の出力をOFF状態とさせ、前記第二出力手段は、前記非常停止入力手段に前記非常停止信号が入力されると、前記第二判別手段の判別結果にかかわらず、当該第二出力手段の出力をOFF状態とさせるところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the first or second aspect of the present invention, further comprising an emergency stop input means for inputting an emergency stop signal by an external operation, wherein the first output means is the emergency stop input. When the emergency stop signal is input to the means, the output of the first output means is turned off regardless of the determination result of the first determination means, and the second output means is connected to the emergency stop input means. When the emergency stop signal is input, the output of the second output unit is turned off regardless of the determination result of the second determination unit.
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のものにおいて、前記第二判定手段によって、前記設定手段で設定された受光素子を除いた状態で遮光状態の判定が行なわれているときに、点灯する表示手段を備えるところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the first to third aspects, the light-shielding state is determined by the second determination unit in a state where the light receiving element set by the setting unit is excluded. It is characterized in that it is provided with a display means that lights up when it is turned on.
請求項5の発明は、請求項4に記載のものにおいて、前記表示手段の故障を検出する故障検出手段を備え、前記故障検出手段で前記表示手段の故障が検出されたときは、前記第二判定手段は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた状態での遮光状態の判定を中止し、全受光素子に基づいて遮光状態の判定を行うところに特徴を有する。 A fifth aspect of the present invention, there is provided a connector described in claim 4, comprising a failure detection means for detecting a failure of the display means, when a failure of the display means is detected by said fault detecting means, the second The determination means is characterized in that the determination of the light shielding state in the state excluding the light receiving elements set by the setting means is stopped and the light shielding state is determined based on all the light receiving elements.
請求項6の発明は、請求項5に記載のものにおいて、前記表示手段は、前記第二判定手段によって、前記設定手段で設定された受光素子を除いた状態で遮光状態の判定が行なわれているときに、点灯する複数個の表示灯からなり、前記故障検出手段で、前記複数の表示灯がいずれも故障した状態であることが検出されたときは、前記第二判定手段は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた状態での遮光状態の判定を中止し、全受光素子に基づいて遮光状態の判定を行うところに特徴を有する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the display device according to the fifth aspect, the display means determines the light shielding state in a state where the light receiving element set by the setting means is excluded by the second determination means. And when the failure detection means detects that all of the plurality of indicator lights are in failure, the second determination means It is characterized in that the determination of the light shielding state in the state excluding the light receiving elements set by the means is stopped and the light shielding state is determined based on all the light receiving elements.
請求項7の発明は、請求項5又は請求項6に記載のものにおいて、前記故障検出手段による前記故障検出結果に応じた出力する故障出力手段を備えるところに特徴を有する。
The invention according to
請求項8の発明は、被検出物の搬送路を挟んで対向配置される請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の多光軸光電センサと、前記搬送経路上にあって、前記多光軸光電センサの前方並びに後方のそれぞれに配置された指令用検出センサと、からなるセンサシステムであって、前記信号入力手段に、前記指令用検出センサからの検出信号、或いは前記指令用検出センサが連なる制御回路からの信号が前記制御信号として入力され、前記第二判定手段は、前記指令用検出センサの検出信号あるいは制御回路からの信号が前記信号入力手段に入力されている期間を前記所定時間として、前記設定された受光素子を除いた状態で遮光状態の判定を行うところに特徴を有する。
The invention according to
請求項9の発明は、一列状に配置された複数の投光素子からなる投光手段と、前記各投光手段とそれぞれ対向配置された複数の受光素子と、各受光素子からの受光信号を取り込みその受光量が所定レベル以下であるときに遮光検出信号を出力するコンパレータとを有する受光手段と、前記複数の受光素子のうち、無効化される受光素子を予め設定する設定手段と、前記受光手段の前記コンパレータに接続され、遮光状態の判定を行う第一判定手段及び第二判定手段と、前記第一判定手段に連なり、前記第一判定手段の判定結果に応じた出力をする第一出力手段と、前記第二判定手段に連なり、前記第二判定手段の判定結果に応じた出力をする第二出力手段と、を備え、前記第一判定手段は、前記全受光素子のうちの少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなり、前記第二判定手段は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた受光素子のうち少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなるところに特徴を有する。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided light projecting means comprising a plurality of light projecting elements arranged in a line, a plurality of light receiving elements respectively disposed facing the light projecting means, and light receiving signals from the light receiving elements. A light receiving means having a comparator that outputs a light shielding detection signal when the amount of received light is below a predetermined level, a setting means for presetting a light receiving element to be invalidated among the plurality of light receiving elements, and the light receiving And a first output connected to the comparator of the means for determining the light shielding state, and a first output connected to the first determination means and outputting according to the determination result of the first determination means And a second output means connected to the second determination means and outputting according to the determination result of the second determination means, wherein the first determination means is at least one of the all light receiving elements. Or one The element is also configured to determine a light-shielding state when the light-shielding detection signal is confirmed, and the second determining means is at least one of the light-receiving elements excluding the light-receiving element set by the setting means. The light receiving element is also characterized in that it is configured to determine a light shielding state when the light shielding detection signal is confirmed .
<請求項1の発明>
このように遮光状態の判定に複数の判定パターンを設けておけば、それに応じて、複数の判定結果が得られる。したがって、出力にバリエーションを持たせることが出来るから、使用用途(制御内容、設置状況)のことなる複数のアクチュエータを同時に制御する場合に好適な構成となる。
<Invention of
Thus, if a plurality of determination patterns are provided for determining the light shielding state, a plurality of determination results can be obtained accordingly. Therefore, since the output can be varied, the configuration is suitable for controlling a plurality of actuators having different usages (control contents, installation status) at the same time.
<請求項2の発明>
このような構成であれば、無効化される受光素子を任意に設定できるから、例えば、遮光判定の対象であるワークが大きさの異なる複数種ある場合であっても、対応が可能となり、利便性に優れる。
<Invention of
With such a configuration, the light-receiving element to be invalidated can be arbitrarily set. Therefore, for example, even when there are a plurality of types of workpieces that are subject to light-shielding determination, it is possible to cope with it. Excellent in properties.
<請求項3の発明>
このような構成によれば、非常時に出力をOFFさせることが出来る。
<請求項4の発明>
受光素子を無効化することは、多光軸光電センサとしての検出動作が不完全な状態であると言える。従って、受光素子の一部を除外した状態(無効化)で遮光状態の判定を行っているときには、十分な安全性が確保されていると言い難い状態にあるが、表示手段を設けて作業者に、受光素子の一部を除外した状態で遮光状態の判定を行っていることを知らせることで、注意を喚起することが出来る。
<Invention of
According to such a configuration, the output can be turned off in an emergency.
<Invention of Claim 4>
It can be said that invalidating the light receiving element is an incomplete state of detection operation as a multi-optical axis photoelectric sensor. Therefore, when the light-shielding state is determined in a state where a part of the light-receiving element is excluded (invalidated), it is difficult to say that sufficient safety is ensured. In addition, it is possible to call attention by notifying that the determination of the light shielding state is performed in a state where a part of the light receiving element is excluded.
<請求項5の発明>
表示手段の故障中は、受光素子の一部を除外した状態(無効化)で遮光状態の判定が中止される。言い換えると、同除外した状態で遮光状態の判定を行っていることを、作業者が知らないまま作業を続ける事態を未然に回避することが可能となる。
<請求項6の発明>
このような構成であれば、全ての表示灯が故障状態にある場合に限って、受光素子の一部を除外した状態での判定が中止される。すなわち、中止回数が、少なくて済むから、結果として既存の状態が長く保たれる。
<Invention of Claim 5>
During the failure of the display means, the determination of the light shielding state is stopped in a state where a part of the light receiving element is excluded (invalidated). In other words, it is possible to avoid a situation in which the operator continues the work without knowing that the light-shielding state is determined in the excluded state.
<Invention of Claim 6>
With such a configuration, the determination in a state in which a part of the light receiving elements is excluded is stopped only when all the indicator lights are in a failure state. That is, since the number of cancellations can be reduced, the existing state is maintained for a long time.
<請求項7の発明>
このような構成であれば、例えば、ブザーを報知させることで作業者に表示手段の故障を知らしめることが可能となる。
<請求項8の発明>
このような構成であれば、受光素子の一部を除外した状態で遮光状態の判定が行なわれる時間を必要最小限の時間(信号が入力されている期間)に留めることが可能となる。
<Invention of
With such a configuration, for example, it is possible to notify the operator of the failure of the display means by notifying the buzzer.
<Invention of
With such a configuration, it is possible to limit the time during which the light-shielding state is determined in a state where a part of the light receiving element is excluded to a minimum necessary time (a period in which a signal is input).
<請求項9の発明>
このように遮光状態の判定に複数の判定パターンを設けておけば、それに応じて、複数の判定結果が得られる。したがって、出力にバリエーションを持たせることが出来るから、使用用途(制御内容、設置状況)のことなる複数のアクチュエータを同時に制御する場合に好適な構成となる。また、このような構成であれば、外部からの制御信号の入力を必要とせず、システムの全体構成がシンプルになる。
<Invention of Claim 9>
Thus, if a plurality of determination patterns are provided for determining the light shielding state, a plurality of determination results can be obtained accordingly. Therefore, since the output can be varied, the configuration is suitable for controlling a plurality of actuators having different usages (control contents, installation status) at the same time. In addition, with such a configuration, the input of a control signal from the outside is not required, and the overall configuration of the system is simplified.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図6によって説明する。
図1は工場の製造ラインの平面図である。同図における符号L1、L2は共に搬送ラインである。K1は移送ロボットであって、両搬送ラインL1、L2が交差する位置に配されている。一方、K2は溶接ロボットである。また、これら搬送ラインL1、L2並びに、ロボットK1、K2を取り囲むようにして安全フェンスSFが設けられている。
<
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view of a production line of a factory. Reference numerals L1 and L2 in the figure are both conveying lines. K1 is a transfer robot, and is arranged at a position where the two transfer lines L1 and L2 intersect. On the other hand, K2 is a welding robot. A safety fence SF is provided so as to surround these transfer lines L1 and L2 and the robots K1 and K2.
製造ラインは搬送ラインL1の一端(図1における下端)がラインのスタート地点になっており、そこに、作業者がワークWをセットすると、ワークWは搬送ラインL1の循環移動によって他端(図1における上端部)まで運ばれる。そして、ワークWが搬送ラインL1の他端まで達すると、今度は移送ロボットK1が、ワークWを持ち上げて搬送ラインL2の端部(図1における右側の端部)まで移動させる。そして、ワークWは搬送ラインL2によって溶接ロボットK2の前方へと運ばれ、そこで溶接されるようになっている。 In the production line, one end (lower end in FIG. 1) of the transfer line L1 is the start point of the line, and when the worker sets the workpiece W there, the workpiece W is moved to the other end (circular diagram) by the circulation movement of the transfer line L1. 1 at the upper end). When the workpiece W reaches the other end of the transfer line L1, the transfer robot K1 lifts the workpiece W and moves it to the end of the transfer line L2 (the right end in FIG. 1). And the workpiece | work W is conveyed ahead of the welding robot K2 by the conveyance line L2, and is welded there.
さて、本実施形態は、本発明に係るセンサシステム(以下、安全センサシステムとする)によって、作業者が危険領域(図1におけるラインRより上側の領域)内に進入したときには、それを検出するようにしたものである。また、作業者の立ち位置の左側方部には、非常停止スイッチ8が設けられている。非常停止スイッチ8は、押しボタン8aを備え、上方からの押圧操作によってON状態となって、非常停止信号Scを後に述べるコントローラ7に出力するように機能する。
In the present embodiment, when a worker enters a dangerous area (an area above the line R in FIG. 1) by the sensor system according to the present invention (hereinafter referred to as a safety sensor system), it is detected. It is what I did. An
図2は安全センサシステムの斜視図(尚、同図中においては工場の設備のうち搬送ラインのみを示してある)である。同図に示す符号1はライトカーテン(多光軸光電センサ)、符号3はワーク検出装置、7は制御用のコントローラ(多光軸光電センサ)である。
FIG. 2 is a perspective view of the safety sensor system (in the figure, only the transfer line is shown in the factory equipment). In the figure,
まず、ワーク検出装置3、ライトカーテン1の構成を簡単に説明し、その後、システム全体の説明を行う。ワーク検出装置3はライトカーテン1の前側に一対と、後側に一対の合計4つの指令用検出センサ4A、4B、5A、5Bと除外指令用制御回路45よりなる。指令用検出センサ4A、4B、5A、5Bは投光素子41を備えた投光器と、これに対応して配置される受光器とからなり(図4参照)、受光素子42から受光量に応じた受光信号が検出され、これが受光回路を通じて出力されるようになっている。
First, the structure of the workpiece | work
そして、これら各指令用検出センサ4A、4B、5A、5Bの受光信号は除外指令用制御回路45に入力される。そして、除外指令用制御回路45からは、図4に示すように、ライトカーテン前側の指令用検出センサ4A、5Aが共に遮光状態となったときに、特定光軸除外指令信号Seを後述するコントローラ7のCPU31に出力し、その後、ワークWが移動して後端がライトカーテン後方の指令用検出センサ4Bを通過するまで、同特定光軸除外指令信号Seを出力し続けるようになっている。言い換えると、ワークWが同図のAの位置に達すると、初めて特定光軸除外指令信号Seが出力され、ワークWが同図のBの位置に達すると、信号がOFFされるようになっている。
The received light signals of the
尚、このような回路動作を実現するには、センサ4Aの受光回路とセンサ4Bの受光回路の組並びに、センサ5Aの受光回路とセンサ5Bの受光回路の組がそれぞれOR回路を形成し、更に、これらOR回路の出力同士がAND回路を構成してやれるとともに、センサ4A、4B間のピッチd4、センサ5A、5B間のピッチd5を共にワークWの全長d1と同じ距離としておけばよい。また、特定光軸除外指令信号が、本発明の制御信号(前記指令用検出センサが連なる制御回路からの信号)に相当するものである。
In order to realize such circuit operation, a set of the light receiving circuit of the
図2に示すように、ライトカーテン1は、対向して配される投光器(本発明の投光手段に相当する)10、受光器(本発明の受光手段に相当する)20を備えてなる。これら投受光器10,20は共に上下に延びた角柱状をなし、投光器10のうち受光器20に対する対向面には、複数の投光素子11が上下方向に沿って一列に配されている。一方、受光器20の対向面には、前記各投光素子11と対をなして光軸を形成する複数の受光素子21が、やはり上下方向に沿って一列に配されている。
As shown in FIG. 2, the
これら投受光素子11,21は、上下方向で同じ順位に配置された投受光端子11,21同士が、互いに正規の相手方になっている。そして、後に詳説するように、各受光素子21が光を受光して出力する、受光量レベルに応じた受光信号は、正規の相手方投光素子11からの光を受光したときにのみ、受光回路22に受信される。
In the light projecting / receiving
図3に示すように、投光器10には投光素子11が連なる投光回路14が設けられており、この投光回路14は、所定のクロックパルス信号に基づいて作動し、投光器10の上端側の投光素子11から下端側の投光素子11へと順次に駆動信号を与え、この動作を高周期で繰り返す。これにより、投光器10の上端側の投光素子11から順次に光信号が出射される。
As shown in FIG. 3, the
一方、受光器20には、前記受光素子21が連なる受光回路22がそれぞれ備えられている。受光回路22から出力される受光信号は常開式のアナログスイッチ23を介し、共通の信号線にまとめられてコンパレータ24に取り込まれるようになっている。
On the other hand, the
各アナログスイッチ23はシフトレジスタ25、同期線26、を介して後述するコントローラ7のCPU31に接続されている。そして、CPU31では前述の投光信号と同期した同期信号Srが生成され、これが同期線26を介してシフトレジスタ25に送られるようになっている。これにより、各アナログスイッチ23には各アナログスイッチ23をオン状態にするためのゲート制御信号が順次送られ、オンしたアナログスイッチ23に連なる受光素子21の受光信号だけが、コンパレータ24に入力される。
Each
かくして、コンパレータ24に各光軸の受光信号が入力されると、コンパレータ24は、入力された受光信号の信号レベルと設定された基準値(本発明の所定レベルに相当)X1との比較を行う。そして、受光信号の信号レベルが基準値X1を下回っている場合に、コンパレータ24はCPU31に対して遮光検出信号Sdを出力する。このコンパレータ24からの遮光検出信号Sdの出力は各光軸ごとにそれぞれ行われる。
Thus, when the light reception signal of each optical axis is input to the
図3に示すように、コントローラ7は5つの入力ポートP1〜P5と、7つの出力ポートP6〜P12を有するCPU31と設定部(本発明の設定手段に相当)33を備えてなる。設定部33は外部からの設定操作によって、全光軸のうち特定の光軸、すなわちワークの高さ範囲内にある光軸(以下、特定光軸)の受光素子を無効化される受光素子として予め、設定することが出来るようになっている。
As shown in FIG. 3, the
そして、設定部33による設定は、種々変更が出来るようになっており、例えば、搬送ラインに異なる種類のワークが流される場合には、それに応じて特定光軸を変更することが出来るようになっている。尚、ここでいう、無効化とは、後述する遮光状態の判定処理の際に、判定の対象から除外する又は、ないものとして取り扱うことをいう。 The setting by the setting unit 33 can be variously changed. For example, when different types of workpieces are flowed on the transfer line, the specific optical axis can be changed accordingly. ing. Note that “invalidation” as used herein refers to handling as being excluded from or not included in the determination in the determination process of the light shielding state described later.
CPU31の各ポートについて説明すると、ポートP1に対して遮光検出信号Sdが入力され、ポートP2に対して特定光軸除外指令信号Seが入力され、ポートP3に対して非常停止信号Scが入力されるようになっている。尚、ポートP2が本発明の信号入力手段に相当し、ポートP3が本発明の非常停止入力手段に相当する。
Describing each port of the
一方、出力ポートのうち、ポートP6、ポートP7、ポートP8には出力用トランジスタ(ここではPNP型トランジスタ)を介してリレーR6からR8がそれぞれ接続されている。より具体的には、各ポートPは出力用トランジスタTrのベースに接続されているのに対して、出力用トランジスタTrのコレクタにリレーRが接続されており、CPU31から各ポートP6〜P8に動作信号が与えられると、各出力用トランジスタTr6〜Tr8がON状態となってリレーR6〜R8が閉状態となる。
On the other hand, among the output ports, relays R6 to R8 are connected to ports P6, P7, and P8 via output transistors (here, PNP type transistors), respectively. More specifically, each port P is connected to the base of the output transistor Tr, whereas a relay R is connected to the collector of the output transistor Tr, and the
そして、リレーRのうちポートP6に連なるリレーR6は移送ロボットK1を制御するための制御装置に接続されているのに対し、ポートP7に連なるリレーR7は溶接ロボットK2を制御するための制御装置に接続されている、そして、ポートP8に連なるリレーR8は他の装置(ここでは、搬送ラインL1、L2を制御するための制御装置)にそれぞれ連なっている。 Of the relays R, the relay R6 connected to the port P6 is connected to a control device for controlling the transfer robot K1, whereas the relay R7 connected to the port P7 is used as a control device for controlling the welding robot K2. The relay R8 connected and connected to the port P8 is connected to another device (here, a control device for controlling the transport lines L1 and L2).
そして、CPU31は遮光検出信号Sd、特定光軸除外指令信号Se、非常停止信号Scに基づいて、各出力ポートP6〜P8、ひいては出力用トランジスタTr6〜Tr8に対して次の出力を行わせる。
Then, the
<第一判定処理と出力ポートP6に対する出力>
CPU31は出力ポートP6に対して、図5の(a)に示すように、コンパレータ24から入力される全光軸の遮光検出信号Sdを対象として、遮光状態の判定処理を行い、その結果に応じた出力を行なう。すなわち、CPU31はコンパレータ24を通じて、全光軸(全受光素子)の遮光検出信号Sdのうちいずれか一つでも遮光検出信号Sdの入力が確認されると、そのときには「遮光物体あり」と判定し、それ以外の場合、すなわち遮光検出信号Sdが全く入力されていない場合には、「遮光物体なし」と判定する。尚、この全光軸を対象とする判定処理を第一判定処理とする。
<First determination processing and output to output port P6>
As shown in FIG. 5A, the
そして、CPU31は「遮光物体なし」と判定したときには、出力用トランジスタTr6をONさせるような出力、すなわちLレベルの出力を行なう。これにより、リレーR6が閉状態となり、移送ロボットK1は通常の制御状態におかれる。
一方、「遮光物体有」と判定したときには、出力用トランジスタTr6をOFFさせるような出力、すなわちHレベルの出力を行なう。これにより、リレーR6が開状態となって、移送ロボットK1は停止される。
また、非常停止信号Scの入力が入力ポートP3にあったときには、CPU31は遮光状態の判定の結果に拘わらず、移送ロボットK1を停止させるような出力、すなわち、ポートP6に対してHレベルの出力を行なう。
尚、CPU31の行なう第一判定処理が本発明の第一判定手段の果たす機能に相当し、出力ポートP6並びこれに連なる出力用トランジスタTr6が本発明の第一出力手段に相当する。
When the
On the other hand, when it is determined that “the light shielding object is present”, an output that turns off the output transistor Tr6, that is, an H level output is performed. As a result, the relay R6 is opened and the transfer robot K1 is stopped.
When the emergency stop signal Sc is input to the input port P3, the
The first determination process performed by the
<第二判定処理と出力ポートP7に対する出力>
CPU31は出力ポートP7に対して、コンパレータ24からの遮光検出信号Sdに加えて、特定光軸除外指令信号Se、更には非常停止信号Scの入力を加味した上で、遮光状態の判定を行なう。すなわち、特定光軸除外指令信号Seが入力ポートP2に入力されている間は、設定部33で予め設定された特定光軸を除いた他の光軸を判定処理の対象として、遮光状態の判定を行なう。具体的には、特定光軸を除いた他の光軸(受光素子)について、遮光検出信号Sdが一つでも入力が確認されると、そのときには「遮光物体あり」と判定し、それ以外の場合、すなわち他の光軸から遮光検出信号Sdが全く入力されていない場合には、「遮光物体なし」と判定する。尚、この特定光軸を除いた他の光軸を対象とする判定処理を第二判定処理とする。
<Second determination processing and output to output port P7>
The
また、この第二判定処理においても、特定光軸除外指令信号Seが入力ポートP2に入力されていない間は、第一判定処理と同様の処理を行なう。 In the second determination process, the same process as the first determination process is performed while the specific optical axis exclusion command signal Se is not input to the input port P2.
そして、CPU31は「遮光物体なし」と判定したときには、出力用トランジスタTr7をONさせるような出力、すなわちLレベルの出力を行なう。これにより、リレーR7が閉状態となり、溶接ロボットK2は通常の制御状態におかれる。
一方、「遮光物体有」と判定したときには、出力用トランジスタTr7をOFFさせるような出力、すなわちHレベルの出力を行なう。これにより、リレーR7が開状態となって、溶接ロボットK2は停止される。
When the
On the other hand, when it is determined that “the light shielding object is present”, an output that turns off the output transistor Tr7, that is, an H level output is performed. Thereby, relay R7 will be in an open state and welding robot K2 will be stopped.
また、非常停止信号Scの入力が入力ポートP3にあったときには、CPU31は判定の結果に拘わらず、溶接ロボットK2を停止させるような出力、すなわち、ポートP7に対してHレベルの出力を行なう。尚、特定光軸除外指令信号Seが入力ポートP2に入力されている間は、CPU31が、特定光軸を遮光状態の判定から除外し、それ以外の光軸を対象として遮光状態の判定を行う処理内容が、第二判定手段の果たす処理内容に相当する。また、出力ポートP7並びこれに連なる出力用トランジスタTr7がが本発明の第二出力手段に相当する。
When the emergency stop signal Sc is input to the input port P3, the
<出力ポートP8の出力>
CPU31は出力ポートP8に対して、常には、Tr8がON状態となるよう出力、すなわちLレベルの出力を行なう。これにより、リレーR8が閉状態となって、搬送ラインL1、L2が通常の制御状態におかれる。
一方、CPU31は非常停止信号Scの入力があったときには、Tr8がOFF状態となるような出力、すなわちHレベルの出力を行なう。これにより、リレーR8が開状態となって、搬送ラインL1、L2が停止される。
<Output of output port P8>
The
On the other hand, when the emergency stop signal Sc is input, the
次にポートP9、ポートP10に対する出力内容について説明する。
CPU31は出力ポートP9並びに出力ポートP10に対して、同じ出力を行なわせるため、出力ポートP9を代表させて出力を行なう。
出力ポートP9は表示灯37を点灯させるためのポートであって、同ポートP9とアース間に表示灯37と抵抗R1が直列に接続されている。CPU31は特定光軸除外指令信号Seが入力ポートP2に入力されている間は、出力ポートP9に対してHレベルの出力を行なう。
Next, output contents for the ports P9 and P10 will be described.
The
The output port P9 is a port for lighting the
これにより、特定光軸を除いた状態で遮光状態が判定されているときには、表示灯37が点灯される。これは、特定光軸を除いた状態で遮光状態の判定を行なうということは、ライトカーテン1としての検出動作が不完全な状態であると言える。従って、同処理中は、十分な安全性が確保されていると言い難い状態にあるが、表示灯37を設けて作業者にそれを知らせることで、注意を促すことが出来る。
Thereby, when the light blocking state is determined in a state where the specific optical axis is excluded, the
また、図3における符号35は故障検出用コンパレータである。この故障検出用コンパレータ35は表示灯37の故障を検出するためのものであって、同コンパレータ35の入力端子の一方側には基準電圧Vrが与えられ、他方側の端子は表示灯37と抵抗R1の中間接続点Aに接続されている。また、故障検出用コンパレータ35の出力端子はCPU31の入力ポートP4に接続されている。
Also,
まず、表示灯37が正常に働いている場合について説明すると、出力ポートP9にHレベルの出力が行なわれることに伴って、表示灯37、ひいては抵抗R1に駆動電流が流れる。これにより、抵抗R1の両端には駆動電流の大きさに応じた電圧が加わり、中間接続点Aの電圧が基準電圧Vrより高くなる。そのため、故障検出用コンパレータ35からは例えば、Hレベルの信号が出力され、これがCPU31の入力ポートP4に入力される。
First, a description will be given of the case where the
一方、表示灯37が故障している場合には、出力ポートP9にHレベルの出力が行なわれても、抵抗Rに電流が流れることがなく、これにより、中間接続点Aの電圧がゼロ、すなわち、基準電圧Vrより低くなる。これにより、故障検出用コンパレータ35から例えば、Lレベルの信号が出力され、これがCPU31の入力ポートP4に入力される。
On the other hand, when the
このように、CPU31は出力ポートP9にHレベルの出力を行なわせたときに、入力ポートP4のポートレベルを監視することで表示灯37の故障を検出することが出来る。尚、CPU31並びに故障検出用コンパレータ35が本発明の故障検出手段に相当する。
As described above, the
そして、本実施形態においては表示灯37、38は対になっており、特定光軸除外指令信号Seが入力ポートP2に入力されている間は、共に点灯するようになっている。このような構成とすることで、仮に、いずれか一の表示灯37、38に故障があったとしても、もう一方の表示灯が正常に動作していれば、作業者に注意を促すことが出来る。
In the present embodiment, the
加えて、本実施形態では、両表示灯37、38がいずれも故障した状態にあるとき、すなわち、両出力ポートP9、P10にHレベルの出力を行っても、入力ポートP4、P5がいずれもLレベルであるときには、CPU31は、先に説明した、特定光軸を除くことを中止して、全光軸を対象として遮光状態の判定を行なうこととしている。換言すれば、第二判定処理を中止して、第一判定処理を実行する。このように、表示灯37、38の双方が故障しているときに、全光軸を対象として判定を行なうのは、作業者にライトカーテン1の検出状態が不完全な状態であることを知らせないまま同不完全な検出状態が続けられるのを回避して、作業者の安全を確保するためである。
In addition, in this embodiment, when both the
また、出力ポートP11には、出力用トランジスタTr11のベース端子が接続されている。この出力用トランジスタTr11のコレクタには、例えば、非常ブザー(図示せず)が接続され、CPU31は、表示灯37の故障を検出したときに、出力ポートP11にLレベルの出力を行なってPNPトランジスタをONさせる。これにより、非常ブザーが動作して表示灯37の故障を報知させるようになっている。尚、出力ポートP11並びに出力用トランジスタTr11が本発明の故障出力手段に相当する。
Further, the base terminal of the output transistor Tr11 is connected to the output port P11. For example, an emergency buzzer (not shown) is connected to the collector of the output transistor Tr11. When the
このように、本実施形態によれば、CPU31は遮光状態の判定を第一判定処理に従って行なうパターンと、第二判定処理に従って判定を行なうパターンの2つのパターンで行なっている。
一方、安全センサシステムの制御対象としては、移送ロボットK1と溶接ロボットK2が主なものであるが、移送ロボットK1は作業者の作業位置(立ち位置)の近傍に配置されているから、作業者の安全を考慮する際に、得に配慮が必要である。
As described above, according to the present embodiment, the
On the other hand, the control target of the safety sensor system is mainly the transfer robot K1 and the welding robot K2, but the transfer robot K1 is arranged in the vicinity of the worker's work position (standing position). Careful consideration is necessary when considering safety.
この点に関し、CPU31は移送ロボットK1に対する出力、すなわち出力ポートP6に対する出力は、全光軸を対象として遮光状態の判定を行なう第一処理に基づいて決定している。従って、作業者が誤って危険領域に侵入してしまったときには、必ず、移送ロボットK1は停止されることとなり、十分な安全性を確保することが可能となる。尚、移送ロボットK1は、ワークWがライトカーテン1を横切ると、その都度、停止される。
In this regard, the
その一方で、溶接ロボットK2は作業者の作業位置から比較的遠いところにあって、移送ロボットK1に比べ安全性に関し、それほどの配慮を必要としない。しかし、溶接ロボットK2は、作業時間(溶接時間)に数分を要するため、ワークWがライトカーテン1を横切るたびに停止させると、生産効率が著しく低下するという問題がある。この点に関し、CPU31は溶接ロボットK2に対する出力、すなわちポートP7に対する出力を特定光軸を除いた光軸を対象として遮光状態の判定を行なう第二処理に基づいて決定している。従って、ワークWがライトカーテン1を横切るたびに、溶接ロボットK2が停止されるという状況が回避される。
On the other hand, the welding robot K2 is relatively far from the operator's work position and does not require much consideration regarding safety compared to the transfer robot K1. However, since the welding robot K2 requires several minutes for the work time (welding time), if the work W is stopped each time it crosses the
このように、複数の判定パターンを備えることで出力にバリエーションを持たせることが出来るから、使用用途(設置場所、制御内容)のことなる複数のアクチュエータを同時に制御する場合に好適な構成となる。 As described above, since the output can be varied by providing a plurality of determination patterns, the configuration is suitable for simultaneously controlling a plurality of actuators having different uses (installation locations and control contents).
<実施形態2(請求項9に対応)>
実施形態1では、ワークWが常に、同じ高さ範囲の光軸を横切る(ワークが搬送ライン上を水平に移動)使用状況化であったが、実施形態2では、ワークWが同じ高さの光軸を必ずしも横切らないような使用状況化を想定したものであって、実施形態1に対して第二判定処理の処理内容を変えている。尚、ワークWが同じ高さの光軸を必ずしも横切らないような使用状況化とは、例えば、ワークWがライトカーテン1を斜めに横切る場合(ワークの移動を人手によって行う場合)であり、この場合には、ライトカーテン1に対するワークWの侵入位置は不定であるが、ワークWによって遮光される光軸数は常に一定となる。
<Embodiment 2 (corresponding to claim 9)>
In the first embodiment, the work W always crosses the optical axis in the same height range (the work moves horizontally on the transfer line). However, in the second embodiment, the work W has the same height. It is assumed that the usage situation does not necessarily cross the optical axis, and the processing content of the second determination processing is changed with respect to the first embodiment. Note that the use situation in which the workpiece W does not necessarily cross the same optical axis is, for example, a case where the workpiece W crosses the
さて、実施形態2では、まず、安全センサシステムを可動させるに先立って、光軸数の設定作業を行う。それには、試験的にワークWがライトカーテン1に侵入させて、全光軸を対象として遮光状態の判定を行い、そのときに、実際に遮光されている光軸数を設定値とする。ここでは光軸数(設定値)は3に設定されたものとする。
In the second embodiment, first, prior to moving the safety sensor system, an operation for setting the number of optical axes is performed. For this purpose, the work W is made to enter the
そして、CPU31はこの実施形態でも、出力ポートP6については、第一判定処理に従って遮光状態の判定を行い、その結果に応じた出力を行う。 And also in this embodiment, CPU31 determines the light shielding state according to the 1st determination process about the output port P6, and performs the output according to the result.
一方、出力ポートP7については、以下の処理を行う。すなわち、コンパレータ24から遮光検出信号Sdが入力されると、それに続いて、遮光検出信号Sdの対象となった光軸の連続数を計測する。このときに、4以上の光軸が連続して遮光状態となっていれば、遮光物体有りと判定する。一方、光軸の連続が3以下の場合には、連続する3つの遮光された光軸は遮光判定の対象外とする。そして、それ以外の光軸を判定の対象とし、その光軸の中から遮光検出信号Sdの有無に基づいて、遮光状態の判定を行う。そして、判定が完了したら、実施形態1の場合と同様に判定結果に応じた出力を出力ポートを通じて行う。
On the other hand, the following processing is performed for the output port P7. That is, when the light shielding detection signal Sd is input from the
尚、CPU31が遮光される光軸の連続数に基づいて、遮光判定の対象をその都度、決定することが本発明の設定手段の果たす機能、すなわち、無効化される受光素子を設定するに相当するものである。
It is to be noted that the function of the setting means of the present invention, that is, the setting of the light receiving element to be invalidated, is determined when the
このように、遮光される光軸の連続に着目することで、ライトカーテン1を斜めに通過するワークWの検出が可能となり、ひいては、この連続して遮光される光軸を遮光判定の対象から外してやることで、実施形態1と同様の効果、すなわち、第一判定処理では、ワークWが通過すると、遮光と判定されるのに対して、第二判定処理ではワークが通過(より具体的に言えば、ライトカーテン1を斜めに横切る)しても遮光と判定されることがない。
Thus, by paying attention to the continuity of the light-shielded optical axes, it becomes possible to detect the workpiece W that passes through the
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図7を参照して説明する。
実施形態1のものは、出力用トンジスタ(例えば、P6からP8)について、いずれもPNPトランジスタを用いてPNP出力をさせるものであったが、実施形態2のものは、PNP出力、NPN出力の双方での出力が可能な構成とされている。尚、実施形態1ではトランジスタにバイポーラトランジスタを使用したが、実施形態3では電界効果トランジスタを使用している。
<
Next,
In the first embodiment, all of the output transistors (for example, P6 to P8) are PNP outputs using PNP transistors. In the second embodiment, both of the PNP output and the NPN output are used. The output is possible. In the first embodiment, a bipolar transistor is used as the transistor, but in the third embodiment, a field effect transistor is used.
図7に示すように、CPU31の出力ポートP6には、NPNトランジスタTr20のベースが接続されている。そして、このNPNトランジスタTr20のエミッタがアースラインに接続されるとともに、コレクタは抵抗R4を介してPチャンネルのFET1のゲートに接続されている。一方、NチャンネルのFET2のゲートはNPNトランジスタTr20のベースに接続されている。
As shown in FIG. 7, the base of the NPN transistor Tr20 is connected to the output port P6 of the
そして、FET1のドレインはダイオードD1を介して、FET2のドレインに接続されいる。PチャンネルのFET1のソースは切り替えスイッチSW1に接続されているのに対して、FET2のソースはダイオードD2を介して切り替えスイッチSW1に接続されている。また、FET1のゲートとソース間に抵抗R3が接続されている。
そして、切り替えスイッチSW1は所定の切り替え操作により、電源ライン或いグランドラインに接続されるようになっている。尚、負荷に対する出力端子はダイオードD1とFET2のドレインの中間接続点Jから引き出されている。
The drain of the FET1 is connected to the drain of the FET2 through the diode D1. The source of the P-
The changeover switch SW1 is connected to a power supply line or a ground line by a predetermined changeover operation. Note that an output terminal for the load is drawn from an intermediate connection point J between the drains of the diode D1 and the FET2.
以下、図7の(a)を参照して、Pチャンネルでの出力(PNP出力に相当)動作について説明する。 Hereinafter, an output operation (corresponding to a PNP output) in the P channel will be described with reference to FIG.
まず、CPU31の出力ポートP6から動作信号が出力されると、動作信号がNPNトランジスタTr20のベース並び、FET2のゲートに印加される。これにより、NPNトランジスタTr20並びに、FET2がいずれもON状態となる。すると、Vcc、切り替えスイッチSW1、抵抗R3、抵抗R4、トランジスタTr20の経路(同図に示す(1)の経路)で電流が流れることで、FET1のゲート電圧が降下する。
First, when an operation signal is output from the output port P6 of the
これにより、FET1がON状態となるから、Vcc、切り替えスイッチSW1、FET1、ダイオードD1の経路(同図に示す(2)の経路)で電流が流れて、負荷に対して駆動電流が供給される。
As a result, the
一方、Nチャンネルでの出力(NPN出力に相当)を行なうには、切り替えスイッチSW1をグランド側に切り替えてやればよく、これにより負荷にはVccから直接電流が流れ、これが、FET2、ダイオードD2、切り替えスイッチSW1の経路を経てアースに流れ込む。 On the other hand, in order to perform N-channel output (corresponding to NPN output), the changeover switch SW1 may be switched to the ground side, so that a current flows directly from the Vcc to the load, which is the FET2, diode D2, It flows into the ground via the path of the changeover switch SW1.
このように、本実施形態のものは、Nチャンネルによる出力、Pチャンネルによる出力の双方を行うことが可能とされ、しかも、それを1つの出力ポート(ここではP6)からの出力によって対応している。従って、出力ポートの数を最小限に抑えた上で、出力にバリエーションを持たせることが出来る。また、これら、NチャンネルとPチャンネルの切り替えを電源ラインとグランドラインとの間で行なっている。従って、他の切り替えと連動させやすい構成になっている。 As described above, according to the present embodiment, both the output by the N channel and the output by the P channel can be performed, and the output from one output port (P6 in this case) corresponds to the output. Yes. Therefore, it is possible to give variations to the output while minimizing the number of output ports. Further, switching between the N channel and the P channel is performed between the power supply line and the ground line. Therefore, it is configured to be easily interlocked with other switching.
<実施形態4>
次に、本発明の実施形態4を、図8、図9を参照して説明する。
実施形態4のものは実施形態3のものに対して、更に、出力用トランジスタの診断機能(故障検出機能)を付加している。尚、この実施形態では、実施形態2のFET1をPNPトランジスタTpに置き換え、FET2をNPNトランジスタTpにそれぞれ置き換えている。そして、これら置き換えに伴って回路構成もいくらか変更している。
<Embodiment 4>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fourth embodiment, an output transistor diagnosis function (failure detection function) is further added to the third embodiment. In this embodiment, the
図8に示すように、PNPとNPNの両トランジスタTp、Tnはコレクタ同士が互いに接続されいる。そして、PNPトランジスタTpのエミッタが電源ラインに接続されているのに対して、NPNトランジスタTnのエミッタがグランドラインに接続されている。また、両トランジスタの中間接続点Jには切り替えスイッチSW2に連なる抵抗R5が接続されている。切り替えスイッチSW2は所定の切り替え操作によって接点Cを電源ライン(NPNトランジスタTnの診断時)、或いはアースライン(PNPトランジスタTpの診断時)に接続させるようになっている。 As shown in FIG. 8, the collectors of the PNP and NPN transistors Tp and Tn are connected to each other. The emitter of the PNP transistor Tp is connected to the power supply line, whereas the emitter of the NPN transistor Tn is connected to the ground line. Further, a resistor R5 connected to the changeover switch SW2 is connected to an intermediate connection point J of both transistors. The change-over switch SW2 connects the contact C to the power line (when diagnosing the NPN transistor Tn) or the earth line (when diagnosing the PNP transistor Tp) by a predetermined switching operation.
一方、同図に示す符号71は診断用コンパレータである。この診断用コンパレータ71の一方側の入力端子(+側)には、電源ラインとアースラインとの間に直列的に接続された抵抗対による分圧電圧が基準電圧Vrとして与えられている。診断用コンパレータ71は他方側の入力端子Mの電位が基準電圧Vrより低い場合にはHレベルの信号を出力し、これとは反対に他方側の入力端子Mの電位が基準電圧Vrより低い場合にはLレベルの信号を出力する。そして、入力端子Mが両トランジスタの中間接続点Jに接続されている。
On the other hand,
次に、PNPトランジスタTpを例にとって、故障診断がいかに行なわれるか、説明する。
まず、PNPトランジスタTpに故障がない場合に、CPU31から出力ポート(たとえば、出力ポートP6)を通じて動作電圧を出力させると、これがPNPトランジスタTpのベースに入力されて、PNPトランジスタTpがON状態となる。これにより、図8の(a)において矢印で示す経路(PNPトランジスタTp、抵抗R5の経路)を電流が流れる。これにより、点Jの電位はほぼVccと等しくなり、これが診断用コンパレータ71の入力端子Mに入力される。このときには、入力端子Mの電圧が基準電圧Vrより高くなることから、診断用コンパレータ71から、Lレベルの信号が出力される。
Next, taking the PNP transistor Tp as an example, how failure diagnosis is performed will be described.
First, when there is no failure in the PNP transistor Tp, when the operating voltage is output from the
一方、PNPトランジスタTpに故障があると、CPU31から動作電圧が出力されても、PNPトランジスタTpはOFF状態となる。そのため、点Jの電位はほぼゼロボルトになり、これが診断用コンパレータ71の入力端子Mに入力される。このときには、入力端子Mの電圧が基準電圧Vrより低くなるから、診断用コンパレータ71からはHレベルの信号が出力される。
On the other hand, if there is a failure in the PNP transistor Tp, the PNP transistor Tp is turned off even when the operating voltage is output from the
このように、診断用コンパレータ71からはPNPトランジスタTpの故障の有無に応じてHレベル、或いはLレベルの2値化信号が出力される。このような構成であれば、出力用トランジスタ(例えば、P6からP8)の故障診断のための回路構成がシンプルになる。尚、NPNトラジスタTnの故障診断については、PNPトランジスタTpの故障診断の場合に比較して動作が全て反対となるだけであるため説明を省略するものとする。また、このように診断機能を備えていれば、所望のロボット制御(遮光判定の内容、非常停止信号Scの入力に応じた各ロボットの停止)を確実に行なうことが可能となり、システム全体の安全性がより一層高められる。
In this way, the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1)実施形態1では、入力ポートP2に特定光軸除外指令信号Seが入力されている間は、特定光軸(一部の光軸)を遮光判定の対象外としたが、全光軸を対象外としてもよい。 (1) In the first embodiment, while the specific optical axis exclusion command signal Se is being input to the input port P2, the specific optical axis (part of the optical axes) is excluded from the light shielding determination target. May be excluded.
(2)実施形態1では、コンパレータ24を設けて、各受光素子の受光信号の信号レベルと基準値X1との比較を行い、その結果に応じた信号(遮光判定信号Sd)をCPU31に入力させたが、コンパレータ24は廃止してもよく、この場合には、各受光素子の受光信号をそのままCPU31に入力させ、CPU31で受光信号の信号レベルと基準値X1との比較を行ってやればよい。
(2) In the first embodiment, the
(3)実施形態1では、特定光軸を除外しそれ以外の光軸に基づいて遮光状態の判定を行う処理をワークの通過中におこなったが、係る処理を行うタイミングは、これに限定されるものではなく、例えば、搬送ラインが可動している間中、行ってもよい。 (3) In the first embodiment, the process of excluding the specific optical axis and determining the light shielding state based on the other optical axes is performed while the workpiece is passing. However, the timing of performing the process is limited to this. For example, it may be performed while the transport line is moving.
10…投光器(投光手段)
20…受光器(受光手段)
31…CPU(第一判定手段、第二判定手段)
33…設定部(設定手段)
P2…入力ポート(信号入力手段)
P6…出力ポート(第一出力手段)
P7…出力ポート(第二出力手段)
Tr6…出力用トランジスタ(第一出力手段)
Tr7…出力用トランジスタ(第二出力手段)
10 ... Projector (projection means)
20. Light receiver (light receiving means)
31 ... CPU (first determination means, second determination means)
33 ... Setting part (setting means)
P2: Input port (signal input means)
P6 ... Output port (first output means)
P7: Output port (second output means)
Tr6 ... Output transistor (first output means)
Tr7: Output transistor (second output means)
Claims (9)
前記各投光手段とそれぞれ対向配置された複数の受光素子と、各受光素子からの受光信号を取り込みその受光量が所定レベル以下であるときに遮光検出信号を出力するコンパレータとを有する受光手段と、
外部からの制御信号が入力される信号入力手段と、
前記複数の受光素子のうち、無効化される受光素子を予め設定する設定手段と、
前記受光手段の前記コンパレータに接続され、遮光状態の判定を行う第一判定手段及び第二判定手段と、
前記第一判定手段に連なり、前記第一判定手段の判定結果に応じた出力をする第一出力手段と、
前記第二判定手段に連なり、前記第二判定手段の判定結果に応じた出力をする第二出力手段と、を備え、
前記第一判定手段は、前記全受光素子のうちの少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなり、
前記第二判定手段は、前記信号入力手段に前記制御信号が入力されると所定時間の間は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた受光素子のうち少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定し、前記信号入力手段に前記制御信号が入力されない間は、前記第一判定手段と同じく前記全受光素子のうちの少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなることを特徴とする多光軸光電センサ。 A light projecting means comprising a plurality of light projecting elements arranged in a line;
A light receiving means having a plurality of light receiving elements disposed opposite to each of the light projecting means, and a comparator that takes in a light reception signal from each light receiving element and outputs a light shielding detection signal when the amount of received light is below a predetermined level ; ,
A signal input means for receiving an external control signal;
Of the plurality of light receiving elements, setting means for presetting a light receiving element to be invalidated;
A first determination unit and a second determination unit that are connected to the comparator of the light receiving unit and determine a light shielding state ;
A first output means connected to the first determination means, for outputting according to a determination result of the first determination means;
A second output unit that is connected to the second determination unit and outputs an output according to a determination result of the second determination unit;
The first determination means is configured to determine a light shielding state when the light shielding detection signal is confirmed even in at least one of the light receiving elements.
When the control signal is input to the signal input means, the second determination means may be at least one of the light receiving elements excluding the light receiving elements set by the setting means for a predetermined time. When the light shielding detection signal is confirmed, it is determined as a light shielding state, and while the control signal is not input to the signal input means, at least one light receiving element of all the light receiving elements as in the first determination means However , the multi-optical axis photoelectric sensor is configured to determine a light-shielded state when the light-shielding detection signal is confirmed .
前記第一出力手段は、前記非常停止入力手段に前記非常停止信号が入力されると、前記第一判別手段の判別結果にかかわらず、当該第一出力手段の出力をOFF状態とさせ、
前記第二出力手段は、前記非常停止入力手段に前記非常停止信号が入力されると、前記第二判別手段の判別結果にかかわらず、当該第二出力手段の出力をOFF状態とさせることを特徴とする請求項1または請求項2の記載の多光軸光電センサ。 Equipped with emergency stop input means to input an emergency stop signal by external operation,
When the emergency stop signal is input to the emergency stop input means, the first output means turns off the output of the first output means regardless of the determination result of the first determination means,
When the emergency stop signal is input to the emergency stop input unit, the second output unit turns off the output of the second output unit regardless of the determination result of the second determination unit. The multi-optical axis photoelectric sensor according to claim 1 or 2.
前記故障検出手段で前記表示手段の故障が検出されたときは、前記第二判定手段は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた状態での遮光状態の判定を中止し、全受光素子に基づいて遮光状態の判定を行うことを特徴とする請求項4に記載の多光軸光電センサ。 Comprising a failure detection means for detecting a failure of the display means,
When a failure of the display means is detected by the failure detection means, the second determination means stops the determination of the light shielding state in a state excluding the light receiving elements set by the setting means, and all the light receiving elements The multi-optical axis photoelectric sensor according to claim 4, wherein the light shielding state is determined based on
前記故障検出手段で、前記複数の表示灯がいずれも故障した状態であることが検出されたときは、前記第二判定手段は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた状態での遮光状態の判定を中止し、全受光素子に基づいて遮光状態の判定を行うことを特徴とする請求項5に記載の多光軸光電センサ。 The display means comprises a plurality of indicator lamps that are turned on when the light-shielding state is determined by the second determination means excluding the light receiving element set by the setting means,
When the failure detection means detects that the plurality of indicator lights are all in a failed state, the second determination means performs light shielding in a state excluding the light receiving element set by the setting means. 6. The multi-optical axis photoelectric sensor according to claim 5, wherein the determination of the state is stopped and the determination of the light shielding state is performed based on all the light receiving elements.
前記搬送経路上にあって、前記多光軸光電センサの前方並びに後方のそれぞれに配置された指令用検出センサと、からなるセンサシステムであって、
前記信号入力手段に、前記指令用検出センサからの検出信号、或いは前記指令用検出センサが連なる制御回路からの信号が前記制御信号として入力され、
前記第二判定手段は、前記指令用検出センサの検出信号あるいは制御回路からの信号が前記信号入力手段に入力されている期間を前記所定時間として、前記設定された受光素子を除いた状態で遮光状態の判定を行うことを特徴とするセンサシステム。 The multi-optical axis photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 7, wherein the multi-optical axis photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 7 is disposed to face the conveyance path of the detection object.
A command system that is on the transport path and arranged on the front and rear of the multi-optical axis photoelectric sensor, respectively,
A detection signal from the command detection sensor or a signal from a control circuit connected to the command detection sensor is input to the signal input means as the control signal.
The second determination unit is configured to shield the light from the set light receiving element, with the period during which the detection signal of the command detection sensor or the signal from the control circuit is input to the signal input unit as the predetermined time. A sensor system for determining a state.
前記各投光手段とそれぞれ対向配置された複数の受光素子と、各受光素子からの受光信号を取り込みその受光量が所定レベル以下であるときに遮光検出信号を出力するコンパレータとを有する受光手段と、
前記複数の受光素子のうち、無効化される受光素子を予め設定する設定手段と、
前記受光手段の前記コンパレータに接続され、遮光状態の判定を行う第一判定手段及び第二判定手段と、
前記第一判定手段に連なり、前記第一判定手段の判定結果に応じた出力をする第一出力手段と、
前記第二判定手段に連なり、前記第二判定手段の判定結果に応じた出力をする第二出力手段と、を備え、
前記第一判定手段は、前記全受光素子のうちの少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなり、
前記第二判定手段は、前記設定手段で設定された受光素子を除いた受光素子のうち少なくともいずれか一の受光素子でも前記遮光検出信号が確認されると遮光状態と判定するよう構成されてなることを特徴とする多光軸光電センサ。 A light projecting means comprising a plurality of light projecting elements arranged in a line;
A light receiving means having a plurality of light receiving elements arranged opposite to each of the light projecting means, and a comparator that takes in a light reception signal from each light receiving element and outputs a light shielding detection signal when the amount of received light is below a predetermined level ; ,
Of the plurality of light receiving elements, setting means for presetting a light receiving element to be invalidated;
A first determination unit and a second determination unit that are connected to the comparator of the light receiving unit and determine a light shielding state;
A first output means connected to the first determination means, for outputting according to a determination result of the first determination means;
A second output unit that is connected to the second determination unit and outputs an output according to a determination result of the second determination unit;
The first determination means is configured to determine a light shielding state when the light shielding detection signal is confirmed even in at least one of the light receiving elements.
The second determination unit is configured to determine that the light-blocking state is detected when the light-blocking detection signal is confirmed even in at least one of the light-receiving elements excluding the light-receiving element set by the setting unit. A multi-optical axis photoelectric sensor.
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