JP4674775B2

JP4674775B2 - Photoelectric switch

Info

Publication number: JP4674775B2
Application number: JP2000012417A
Authority: JP
Inventors: 和利杉山; 孝二福村
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2020-01-21
Also published as: JP2001202859A; KR20010076152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の検出領域における物体の有無を検出する光電スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、工場の生産ライン等で物体の有無を検出するために光電スイッチが用いられている。光電スイッチは、物体の検出領域に光を投射し、物体からの帰還光を受光することにより、物体の有無を判定するものである。
【０００３】
このような光電スイッチの１つとして、三角測量の原理を応用した三角測距方式の光電スイッチが開発されている。三角測距方式の光電スイッチは距離設定型光電スイッチと呼ばれている。
【０００４】
図１９は従来の三角測距方式の光電スイッチの主要部の構成を示す模式図である。
【０００５】
図１９において、光電スイッチ８００は、発光ダイオード８０１、投光レンズ８０２、受光レンズ８０３およびＰＳＤ（光位置検出素子）８０４を備える。発光ダイオード８０１から出射された光は、投光レンズ８０２を通して検出対象物９００に照射される。検出対象物９００からの反射光は、受光レンズ８０３を通してＰＳＤ８０４の受光面上に光スポットとして受光される。
【０００６】
ＰＳＤ８０４の受光面上での光スポットの位置は、光電スイッチ８００と検出対象物９００との間の距離により変化する。検出対象物９００が光電スイッチ８００に近づくと、光スポットはＰＳＤ８０４の受光面の一端部ｅ１側に形成され、検出対象物９００が光電スイッチ８００から離れると、光スポットはＰＳＤ８０４の受光面上の他端部ｅ２側に形成される。
【０００７】
ＰＳＤ８０４は、受光面上での光スポットの位置に応じた２つの受光信号Ｎ，Ｆを出力する。一方の受光信号ＮはＰＳＤ８０４の受光面の一端部ｅ１から光スポットまでの距離に比例したレベル（電流値）を有し、他方の受光信号Ｆは受光面の他端部ｅ２から光スポットまでの距離に比例したレベル（電流値）を有する。したがって、２つの受光信号Ｎ，Ｆを用いて光電スイッチ８００から検出対象物９００までの距離を検出することができる。
【０００８】
発光ダイオード８０１からの投射光の光軸上において、検出対象物からの反射光がＰＳＤ８０４の受光面上に入射可能な範囲が検出領域となる。検出領域内に予め設定位置ＳＴが設定され、設定位置ＳＴに対して光電スイッチ８００に近い側が検出可能範囲となり、設定位置ＳＴに対して光電スイッチ８００から離れた側が非検出範囲となる。光電スイッチ８００は、検出可能範囲からの反射光をＰＳＤ８０４が受光した場合に検出対象物９００が存在すると判定する。
【０００９】
図２０はＰＳＤ８０４から出力される受光信号Ｎ，Ｆを用いた判定処理を説明するための図である。受光信号Ｎと受光信号Ｆとの差（Ｎ−Ｆ）が検出領域内での検出対象物９００の位置に対応する。実際の処理では、受光信号の差（Ｎ−Ｆ）を全受光量に相当する（Ｎ＋Ｆ）で除算することにより正規化を行い、位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝を得る。
【００１０】
図２０（ａ）に示すように、位置信号のレベルが予め設定されたしきい値ＴＨよりも高い場合に検出可能範囲内に検出対象物９００が存在すると判定し、図２０（ｂ）に示すように、位置信号のレベルがしきい値ＴＨよりも低い場合に検出可能範囲内に検出対象物９００が存在しないと判定する。このしきい値ＴＨを調整することにより検出領域内の設定位置ＳＴを移動させることができる。
【００１１】
図２１は従来の光電スイッチにおけるしきい値の設定方法を説明するための模式図である。光電スイッチ８００には、しきい値調整用のトリマスイッチ８１０、検出結果を表示する検出表示灯８１１および検出の安定性を示す安定性表示灯８１２が設けられている。
【００１２】
まず、図２１（ａ）に示すように、検出対象物９００を光電スイッチ８００の前方の所定の位置に配置し、検出表示灯８１１が点灯するまでトリマスイッチ８１０を右に回す。
【００１３】
次に、図２１（ｂ）に示すように、検出対象物９００を取り除き、背景物体９０１に光が投射される状態で検出表示灯８１１が点灯するまでトリマスイッチ８１０をさらに右に回す。背景物体９０１がない場合には、トリマスイッチ８１０を最大位置に設定する。
【００１４】
さらに、図２１（ｃ）に示すように、トリマスイッチ８１０を左に戻し、図２１（ａ）の位置と図２１（ｂ）の位置との中間位置に設定する。それにより、検出対象物９００の位置と背景物体９０１の位置との中間に設定位置ＳＴが設定される。
【００１５】
この状態で、検出対象物９００が存在する場合に検出表示灯８１１および安定性表示灯８１２が点灯し、検出対象物９００が存在しない場合に検出表示灯８１１が消灯し、安定性表示灯８１２が点灯することを確認する。安定性表示灯８１２が点灯しない場合には、設定位置ＳＴと検出対象物９００の位置との間または設定位置ＳＴと背景物体９０１との間の余裕度が小さいため、再調整を行う。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の光電スイッチ８００においては、検出表示灯８１１および安定性表示灯８１２を見ながらトリマスイッチ８１０を回すことにより設定位置ＳＴを設定および調整するので、設定された設定位置ＳＴを正確に把握することができず、設定位置ＳＴを微調整することが困難である。また、検出対象物９００と設定位置ＳＴとの間の余裕度および設定位置ＳＴと背景物体９０１との間の余裕度を把握することも困難である。
【００１７】
本発明の目的は、受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる光電スイッチを提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができるとともにその値を容易かつ正確に調整することができる光電スイッチを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
（１）第１の発明
第１の発明に係る光電スイッチは、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受光することにより検出領域における物体の有無を検出する三角測距方式の光電スイッチであって、光を発生する発光手段と、発光手段により発生された光を受けて受光状態に応じた受光信号を出力する受光手段とを内蔵し、互いに対向する長方形状の第１および第２の外面、長方形状の第３の外面、ならびに互いに対向する長方形状の第４および第５の外面を有するとともに第１の外面に隣接して第１の外面に対して傾斜する角部を有するケーシングと、ケーシングの第１の外面に設けられ、検出領域からの帰還光を受けて受光手段に導く受光部と、ケーシングの第１の外面に設けられ、発光手段により発生された光を検出領域に投射する投光部と、受光手段から出力される受光信号を処理することにより位置情報を求め、この位置情報としきい値情報とを比較することにより検出領域における物体の有無を検出する処理手段と、ケーシングの第２の外面に設けられ、処理手段により求められる位置情報としきい値情報を切り替え可能に数値表示する表示手段と、ケーシングの第２の外面に設けられ、表示手段に位置情報が表示された状態で位置情報に代えてしきい値情報を表示させるとともに表示手段に表示されたしきい値情報を処理手段において調整するための調整スイッチと、ケーシングの第３の外面に設けられ、処理手段による検出結果を点灯と消灯とにより表示する表示部と、処理手段による検出結果を示す検出信号をケーシングの角部から外部に出力する出力手段とを備え、ケーシングの第３の外面の対向する短辺は、それぞれ第１の外面の一方の短辺および第２の外面の一方の短辺に沿って配置され、第４の外面の対向する長辺は、それぞれ第１の外面の一方の長辺および第２の外面の一方の長辺に沿って配置され、第５の外面の対向する長辺は、それぞれ第１の外面の他方の長辺および第２の外面の他方の長辺に沿って配置され、第１および第２の外面の長辺は、第３の外面の長辺よりも長く、投光部と受光部とは第１の外面の長辺の方向に沿って配置され、表示手段と調整スイッチとは第２の外面の長辺の方向に沿って配置されるものである。
【００２０】
本発明に係る光電スイッチにおいては、発光手段により発生された光が検出領域に投射されるとともに検出領域からの帰還光が受光部を通して受光手段により受光され、受光状態に応じた受光信号が出力される。そして、処理手段により受光信号が処理されることにより位置情報が求められ、この位置情報としきい値情報とが比較されることにより検出領域における物体の有無が検出される。また、処理手段により求められる位置情報としきい値情報とが表示手段により切り替え可能に数値表示される。
【００２１】
この場合、調整スイッチがケーシングの表示手段と同じ外面に設けられているので、ユーザは表示手段に表示されるしきい値情報を見ながらその値を容易かつ正確に調整することが可能となる。また、投光部および受光部と表示手段とがケーシングの互いに対向する外面に設けられているので、ケーシングの小型化を図りつつ投光部および受光部の面積および表示手段の面積を十分に確保することができる。したがって、高い検出精度を確保しつつ、ユーザは位置情報およびしきい値情報を容易かつ正確に認識することができる。
【００２２】
（２）第２の発明
第２の発明に係る光電スイッチは、第１の発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段に表示される情報の種類を切り換えるとともに処理手段の処理に基づいて生成されかつ物体の有無を検出するために調整可能な値をしきい値情報として設定するための設定スイッチをさらに備えたものである。
【００２３】
この場合、ユーザは、表示手段に表示される情報の種類を設定スイッチを用いて切り換えるとともに、処理手段の処理に基づいて生成されかつ物体の有無を検出するために調整可能な値をしきい値情報として設定することができる。
【００２４】
（３）第３の発明
第３の発明に係る光電スイッチは、第１または第２の発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段は、第２の外面の長辺の方向に沿って並ぶように数値を表示し、調整スイッチは、第２の方向に沿って並ぶように配置された第１および第２の押圧部を有し、第１の押圧部または第２の押圧部の操作ごとに表示手段に表示されたしきい値情報を１ずつ変化させるものである。
【００２５】
この場合、ユーザは、第１または第２の押圧部の操作により表示手段に表示されたしきい値情報を１ずつ変化させることができる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例における三角測距方式の光電スイッチを一方向から見た外観斜視図、図２は図１の光電スイッチを他方向から見た外観斜視図である。
【００６３】
図１および図２の光電スイッチ１において、ケーシング１０は、互いに対向する端面部１１，１２、互いに対向する背面部１３および前面部１４、ならびに互いに対向する側面部１５，１６を有する直方体形状に形成されている。例えば、ケーシング１０の縦の長さＬは３０ｍｍであり、横の長さＤは２０ｍｍであり、幅Ｗは１０．８ｍｍである。
【００６４】
図２に示すように、ケーシング１０の前面部１４には、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受ける投受光部２０が設けられている。図１に示すように、ケーシング１０の背面部１３には、表示部３０および２つのプッシュ式の調整スイッチ５０が設けられている。ケーシング１０の一方の端面部１１には、プッシュ式の選択／決定／設定スイッチ４０および表示灯６０が設けられている。ケーシング１０の背面部１３と他方の端面部１２との間の角部には出力ケーブル７０が接続されている。ケーシング１０の側面部１５，１６は、光電スイッチ１を他の機器に接触させて固定するために用いられる。
【００６５】
図３は図１の光電スイッチの構成を示すブロック図である。図３に示すように光電スイッチ１は、投光レンズ２１、ＬＥＤ（発光ダイオード）２２、受光レンズ２３、ＰＳＤ（光位置検出素子）２４、制御回路８１、増幅器８２，８３、ＬＥＤ（発光ダイオード）駆動回路８４、表示部３０、選択／決定／設定スイッチ４０、調整スイッチ５０および表示灯６０を備える。制御回路８１はメモリ８８を内蔵する。
【００６６】
投光レンズ２１および受光レンズ２３が投受光部２０を構成する。また、ＬＥＤ２２、ＰＳＤ２４、制御回路８１、増幅器８２，８３およびＬＥＤ駆動回路８４は図１のケーシング１０に内蔵される。
【００６７】
ＬＥＤ駆動回路８４は、制御回路８１の制御によりＬＥＤ２２を駆動する。それにより、ＬＥＤ２２が光を出射する。ＬＥＤ２２から出射された光は、投光レンズ２１を通して検出領域における検出対象物５００に投射される。検出対象物５００からの反射光は、受光レンズ２３を通してＰＳＤ２４の受光面上に光スポットとして受光される。
【００６８】
ＰＳＤ２４は、受光面上での光スポットの位置に応じた２つの受光信号Ｎ，Ｆを出力する。一方の受光信号ＮはＰＳＤ２４の受光面の一端部ｅ１から光スポットまでの距離に略比例したレベル（電流値）を有し、他方の受光信号Ｆは受光面の他端部ｅ２から光スポットまでの距離に略比例したレベル（電流値）を有する。ＰＳＤ２４から出力される受光信号Ｎ，Ｆは、それぞれ増幅器８２，８３を介して制御回路８１に与えれられる。
【００６９】
制御回路８１は、図２０を用いて説明したように、受光信号Ｎ，Ｆおよび予め設定されたしきい値を用いた判定処理を行う。すなわち、制御回路８１は、ＰＳＤ２４の受光面上での現在の光スポットの位置に応じた受光信号Ｎ，Ｆに基づいて位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝を算出し、その位置信号の値をしきい値と比較することにより検出領域における検出対象物５００の有無を検出する。
【００７０】
また、制御回路８１は、検出結果および検出の安定性を表示灯６０に表示させるとともに、検出結果を示す検出信号ＤＴを出力ケーブル７０を通して外部に出力する。ここで、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在すると判定した場合をオン状態と呼び、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在しないと判定した場合をオフ状態と呼ぶ。また、検出の安定性とは、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在する場合および存在しない場合において位置信号の値としきい値との差で表わし、その差が所定値以上のときに安定状態と呼び、その差が所定値よりも小さいときに不安定状態と呼ぶ。
【００７１】
さらに、制御回路８１は、検出対象物の位置を示す後述する位置情報（現在の位置信号の値を示す情報）、しきい値を示すしきい値情報、検出対象物の検出結果を示す検出情報、位置信号の最大値を示す最大位置情報、位置信号の最小値を示す最小位置情報、エラー情報等の各種情報をメモリ８８に記憶させる。
【００７２】
また、制御回路８１は、メモリ８８に記憶された位置情報、しきい値情報、検出情報、安定性情報、最大位置情報、最小位置情報、エラー情報等の各種情報を表示部３０に切り換え表示させる。
【００７３】
選択／決定／設定スイッチ４０は、表示部３０に表示させる情報の種類を選択するための選択操作に用いられるとともに、位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を制御回路８１の処理に関する設定値（基準値）として設定するための設定操作に用いられ、さらに表示部３０に表示されかつ後述する調整スイッチ５０により調整された情報の値を制御回路８１の処理に関する新たな設定値（基準値）として決定するための決定操作に用いられる。ここで、位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値とは、ある期間またはある状態での位置信号の値を用いて算出される値または位置信号自体の値であり、例えば、ある期間における位置信号の最大値と最小値との中間の値、２つの状態での位置信号の値の中間の値、ある状態での位置信号の値等である。
【００７４】
制御回路８１は、選択／決定／設定スイッチ４０の選択操作に応答して表示部３０に表示させる情報の種類を切り換え、選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作に応答して上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を設定値としてメモリ８８に記憶させ、かつ選択／決定／設定スイッチ４０の決定操作に応答して表示部３０に表示された情報の値を新たな設定値としてメモリ８８に記憶させる。
【００７５】
調整スイッチ５０は、制御回路８１の処理に関する種々の値のうち表示部３０に表示された情報の値を調整するために用いられる。
【００７６】
本実施例では、ＬＥＤ２２が発光手段に相当し、ＰＳＤ２４が受光手段に相当し、投光レンズ２１が投光部に相当し、受光レンズ２３が受光部に相当する。また、表示部３０が表示手段に相当し、調整スイッチ５０が調整スイッチに相当し、選択／決定／設定スイッチ４０が選択手段、決定手段および設定スイッチに相当する。さらに、制御回路８１が処理手段に相当し、メモリ８８が記憶部に相当する。また、表示灯６０が表示部に相当し、出力ケーブル７０が出力手段に相当する。
【００７７】
図４は位置情報およびしきい値情報を説明するための模式図である。ＬＥＤ２２からの投射光の光軸上において、検出対象物からの反射光がＰＳＤ２４の受光面上に入射可能な範囲が検出領域Ｄ０となる。検出領域Ｄ０内に予め設定位置ＳＴが設定される。この設定位置ＳＴは、検出領域Ｄ０からの反射光に基づく検出結果がオン状態とオフ状態とに変化する位置を意味する。
【００７８】
検出領域Ｄ０において光電スイッチ１に最も近い端部Ｐ１と設定位置ＳＴとの間が検出可能範囲Ｄ１となり、光電スイッチ１から最も離れた端部Ｐ２と設定位置ＳＴとの間が非検出範囲Ｄ２となる。図３の制御回路８１は、検出可能範囲Ｄ１からの反射光をＰＳＤ２４が受光した場合に、検出対象物が存在すると判定する。
【００７９】
検出領域Ｄ０内の検出対象物の位置は、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１を原点とする位置情報により表される。例えば、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１の位置情報が０に設定され、端部Ｐ２の位置情報が９９９に設定される。また、設定位置ＳＴは、位置情報と同様に、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１を原点とするしきい値情報により表される。設定位置ＳＴが検出領域Ｄ０の端部Ｐ１に設定された場合にはしきい値情報は０となり、設定位置ＳＴが検出領域Ｄ０の端部Ｐ２に設定された場合にはしきい値情報は９９９となる。このような位置情報およびしきい値情報により検出領域Ｄ０内での検出対象物の位置および設定位置ＳＴならびに検出対象物の位置と設定位置ＳＴとの相対的な関係を容易に把握することができる。
【００８０】
図５は図１の光電スイッチ１における表示部３０および表示灯６０を示す図である。
【００８１】
図５（ａ）に示すように、表示部３０には、位置情報、しきい値情報等の各種の情報が数字、文字等のキャラクタで表示される。また、図５（ｂ）に示すように、表示灯６０には、検出結果を表示する検出表示用ＬＥＤ（発光ダイオード）６２ａおよび検出の安定性を表示する安定性表示用ＬＥＤ（発光ダイオード）６２ｂが内蔵される。
【００８２】
検出結果がオン状態のときには検出表示用ＬＥＤ６２ａが点灯し、検出結果がオフ状態のときには検出表示用ＬＥＤ６２ａが消灯する。また、検出の安定性が安定状態の場合には安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが点灯し、検出の安定性が不安定状態の場合には安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが消灯する。
【００８３】
本実施例の光電スイッチ１においては、上記のように、図１の選択／決定／設定スイッチ４０の選択操作により表示部３０に表示させる情報の種類を切り換えることができる。例えば、選択／決定／設定スイッチ４０を押して離すごとに、表示部３０の表示内容が位置情報、しきい値情報、検出情報、安定性情報、最大位置情報、最小位置情報、エラー情報等の順に切り換えられる。
【００８４】
また、選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作により上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を設定値として設定することができる。この場合、設定値は表示部３０に表示されるとともに、設定操作の所定時間後にメモリ８８に記憶される。
【００８５】
図６、図７および図８は選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作の具体例を示す図である。図６（ｃ）、図７（ｃ）および図８（ｂ）では、選択／決定／設定スイッチ４０を押している状態をハイレベルで示し、選択／決定／設定スイッチ４０を押していない状態をローレベルで示している。
【００８６】
第１の方法として、図６（ａ）に示すように、移動する検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図６（ｃ）に示すように、選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間（図６の例では３秒間）以上押し続けた後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、図６（ｂ）に示すように、選択／決定／設定スイッチ４０を押している期間において受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出された位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の最大値と最小値との中間の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。
【００８７】
第２の方法として、静止した検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図７（ａ），（ｃ）に示すように、まず背景物体５０１の前に検出対象物５００がない状態で選択／決定／設定スイッチ４０を短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離し、次に背景物体５０１の前に検出対象物５００を置いた状態で選択／決定／設定スイッチ４０を再度短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、図７（ｂ）に示すように、上記の２つの状態での受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出される位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の値の中間の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。
【００８８】
第３の方法として、所定の位置に存在する検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図８（ａ）に示すように、まず背景物体５０１の前に検出対象物５００がない状態で選択／決定／設定スイッチ４０を短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離し、次に検出対象物５００を所定の位置に置いた状態で選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間（図８の例では３秒間）以上押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、検出対象物５００を所定の位置に置いた状態での受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出された位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。
【００８９】
また、図１の調整スイッチ５０の操作により表示部３０に表示された情報の値を調整することができる。例えば、表示部３０にしきい値情報が表示されている場合には、一方の調整スイッチ５０を押すと、しきい値情報の値が増加し、他方の調整スイッチ５０を押すと、しきい値情報の値が減少する。
【００９０】
さらに、調整スイッチ５０の操作により表示部３０に表示させる情報を位置情報としきい値情報とで切り換えることができる。例えば、表示部３０に位置情報の値が表示されている状態において、調整スイッチ５０のいずれかを短く押すと、それまでに設定されているしきい値情報の値が表示部３０に表示され、続けて調整スイッチ５０のいずれかを短く押すと、表示部３０に表示されるしきい値情報の値が１ずつ変化する。これに伴って、メモリ８８に記憶されるしきい値も自動的に更新される。また、しきい値の調整後、所定時間調整スイッチ５０の操作を行わなければ表示部３０の表示が自動的に位置情報に切り換わる。
【００９１】
また、図１の選択／決定／設定スイッチ４０の決定操作により表示部３０に表示された情報の値を新たな設定値として決定することができる。例えば、表示部３０にしきい値情報の値が表示されている場合に、選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間以上押し続けると、表示部３０に表示されたしきい値情報の値が新たなしきい値としてメモリ８８に記憶される。
【００９２】
本実施例の光電スイッチ１においては、投受光部２０および表示部３０がケーシング１０の互いに対向する前面部１４および背面部１３にそれぞれ設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ投受光部２０の面積および表示部３０の表示面積を十分に確保することができる。したがって、高い検出精度を確保しつつ、ユーザは各種情報を容易かつ正確に認識することができる。
【００９３】
また、表示部３０および調整スイッチ５０がケーシング１０の同じ背面部１３に設けられているので、ユーザは表示部３０の表示を見ながら調整スイッチ５０を操作することにより各種情報の値を容易かつ正確に調整することができる。
【００９４】
さらに、選択／決定／設定スイッチ４０および調整スイッチ５０がケーシング１０の端面部１１および背面部１３にそれぞれ設けられているので、選択／決定／設定スイッチ４０および調整スイッチ５０の誤操作を防止することができる。
【００９５】
また、表示灯６０が選択／決定／設定スイッチ４０と同じ端面部１１に設けられているので、ユーザは表示灯６０に表示される検出結果および検出の安定性を見ながら選択操作および決定操作を行うことができる。
【００９６】
さらに、出力ケーブル７０を端面部１１に対向する端面部１２と背面部１３との間の角部に設けることにより、ケーシング１０の小型化を保ちつつ、端面部１１に十分な大きさの選択／決定／設定スイッチ４０および表示灯６０を設けることができるとともに、背面部１３に十分な大きさの表示部３０および調整スイッチ５０を設けることができる。また、出力ケーブル７０が前面部１４の投受光部２０を妨げることも防止される。なお、出力ケーブル７０を端面部１２に取り付けてもよい。
【００９７】
図９は図１の光電スイッチ１における表示部３０の他の例を示す図である。
図９に示すように表示部３０は、一列に配置された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）により構成され、位置情報、しきい値情報等の各種情報を複数のＬＥＤで棒グラフ状に表示する。例えば、情報の値が最小の場合には最下部の１つのＬＥＤが点灯し、情報の値が最大の場合には全てのＬＥＤが点灯する。
【００９８】
図１０、図１１、図１２、図１３、図１４および図１５は調整スイッチ５０の他の例を示す図である。
【００９９】
図１０の例では、ケーシング１０の背面部１３に、横向きに配置されたシーソー式の調整スイッチ５０が設けられている。この調整スイッチ５０の左側を押すと、表示部３０に表示された情報の値が減少し、右側を押すと、表示部３０に表示された情報の値が増加する。
【０１００】
図１１の例では、ケーシング１０の背面部１３に、縦向きに配置されたシーソー式の調整スイッチ５０が設けられている。この調整スイッチ５０の下側を押すと、表示部３０に表示された情報の値が減少し、上側を押すと、表示部３０に表示された情報の値が増加する。
【０１０１】
図１２の例では、ケーシング１０の背面部１３に、斜めに配置された２つの押圧部を有するシーソー式の調整スイッチ５０が設けられている。この調整スイッチ５０の左下側の押圧部を押すと、表示部３０に表示された情報の値が減少し、右上側の押圧部を押すと、表示部３０に表示された情報の値が増加する。
【０１０２】
図１３の例では、ケーシング１０の背面部１３にボリュームダイヤル式の調整スイッチ５０が設けられている。この調整スイッチ５０を左に回すと、表示部３０に表示された情報の値が減少し、右に回すと、表示部３０に表示された情報の値が増加する。
【０１０３】
図１４の例では、ケーシング１０の背面部１３にトリマ式の調整スイッチ５０が設けられている。この調整スイッチ５０を左に回すと、表示部３０に表示された情報の値が減少し、右に回すと、表示部３０に表示された情報の値が増加する。
【０１０４】
図１５の例では、ケーシング１０の背面部１３にジョグダイヤル式の調整スイッチ５０が設けられている。この調整スイッチ５０を下側にスライドさせると、表示部３０に表示された情報の値が減少し、上側にスライドさせると、表示部３０に表示された情報の値が増加する。
【０１０５】
なお、ケーシング１０の背面部１３に設けられる調整スイッチ５０の種類は上記の例に限定されず、種々のスイッチを用いることができる。
【０１０６】
図１６は選択／決定／設定スイッチの他の例を示す模式図である。図１６の例では、図１のケーシング１０の端面部１１に複数の選択／決定／設定スイッチ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅが設けられる。例えば、選択／決定／設定スイッチ４０ａを押すと、図１の表示部３０に位置情報が表示される。選択／決定／設定スイッチ４０ｂを押すと、表示部３０にしきい値情報が表示される。選択／決定／設定スイッチ４０ｃを押すと、表示部３０に検出情報が表示される。選択／決定／設定スイッチ４０ｄを押すと、表示部３０に安定性情報が表示される。選択／決定／設定スイッチ４０ｅを押すと、表示部３０にエラー情報が表示される。
【０１０７】
また、選択／決定／設定スイッチ４０ａ〜４０ｅのうち所定の２つを同時に押すと、上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値が設定値として設定され、メモリ８８に記憶される。さらに、選択／決定／設定スイッチ４０ａ〜４０ｅのうち他の所定の２つを同時に押すと、表示部３０に表示された情報の値が新たな設定値として決定され、メモリ８８に記憶される。
【０１０８】
図１７はそれぞれ独立に設けられた選択スイッチおよび決定／設定スイッチの模式図である。図１７の例では、図１のケーシング１０の端面部１１に選択スイッチ４０Ａおよび決定／設定スイッチ４０Ｂが別々に設けられる。選択スイッチ４０Ａを押して離すことにより、表示部３０に表示させる情報の種類を切り換えることができる。また、決定／設定スイッチ４０Ｂを押して離すことにより、上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を設定値として設定し、メモリ８８に記憶させることができ、または表示部３０に表示された情報の値を新たな設定値として決定し、メモリ８８に記憶させることができる。
【０１０９】
さらに、決定スイッチと設定スイッチとをケーシング１０の端面部１１に別々に設けてもよい。
【０１１０】
なお、上記実施例の光電スイッチ１においては、表示部３０に表示された情報の値を調整スイッチ５０を用いて調整した後、選択／決定／設定スイッチ４０を用いて決定操作を行うことにより表示部３０に表示された情報の値が新たな設定値としてメモリ８８に記憶されるが、表示部３０に表示された値を調整スイッチ５０を用いて調整した場合、調整後の値がメモリ８８に自動的に記憶されるように構成してもよい。
【０１１１】
図１８は本発明の他の実施例における三角測距方式の光電スイッチの外観斜視図である。
【０１１２】
図１８の光電スイッチ１ａにおいては、ケーシング１０の背面部１３に表示部３０およびプッシュ式の選択／決定／設定スイッチ４０が設けられている。また、ケーシング１０の一方の端面部１１にトリマ式の調整スイッチ５０および表示灯６０が設けられている。図１８の光電スイッチ１ａの他の部分の構成は、図１の光電スイッチ１の構成と同様である。
【０１１３】
本実施例の光電スイッチ１ａにおいては、図１の光電スイッチ１と同様に、投受光部２０および表示部３０がケーシング１０の互いに対向する前面部１４および背面部１３にそれぞれ設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ投受光部２０の面積および表示部３０の表示面積を十分に確保することができる。したがって、高い検出精度を確保しつつ、ユーザは各種情報を容易かつ正確に認識することができる。
【０１１４】
また、表示部３０および選択／決定／設定スイッチ４０がケーシング１０の同じ背面部１３に設けられているので、ユーザは表示部３０の表示を見ながら選択／決定／設定スイッチ４０の選択操作および決定操作を行うことができる。
【０１１５】
さらに、選択／決定／設定スイッチ４０および調整スイッチ５０がケーシング１０の背面部１３および端面部１１にそれぞれ設けられているので、選択／決定／設定スイッチ４０および調整スイッチ５０の誤操作を防止することができる。
【０１１６】
また、調整スイッチ５０および表示灯６０がケーシング１０の同じ端面部１１に設けられているので、ユーザは表示灯６０に表示される検出結果および検出の安定性を見ながら表示部３０に表示される情報の値を容易かつ正確に調整することが可能となる。
【０１１７】
さらに、出力ケーブル７０を端面部１１に対向する端面部１２と背面部１３との間の角部に設けることにより、ケーシング１０の小型化を保ちつつ、端面部１１に十分な大きさの選択／決定／設定スイッチ４０および表示灯６０を設けることができるとともに、背面部１３に十分な大きさの表示部３０および調整スイッチ５０を設けることができる。また、出力ケーブル７０が前面部１４の投受光部２０を妨げることも防止される。なお、出力ケーブル７０を端面部１２に取り付けてもよい。
【０１１８】
なお、本実施例の光電スイッチ１ａにおいても、調整スイッチ５０として図１に示した１対のプッシュ式の調整スイッチ５０、図１０、図１１および図１２に示したシーソー式の調整スイッチ５０、図１３に示したボリュームダイヤル式の調整スイッチ５０または図１５に示したジョグダイヤル式の調整スイッチ５０を用いてもよい。また、調整スイッチ５０としてその他の種々のスイッチを用いることもできる。
【０１１９】
また、本実施例の光電スイッチ１ａにおいても、図１６に示した複数の選択／決定／設定スイッチ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅを用いてもよい。さらに、図１７に示したように、それぞれ独立に設けられた選択スイッチ４０Ａおよび決定／設定スイッチ４０Ｂを用いてもよい。
【０１２０】
なお、上記実施例では、本発明に係る光電スイッチを三角測距方式の光電スイッチに適用した場合を説明したが、本発明は、三角測距方式の光電スイッチに限らず、検出対象物からの反射光または透過光の受光量に基づいて検出対象物の有無を検出するとともに、受光量と調整可能なしきい値とを表示部に表示する光電スイッチ、ならびに検出対象物からの反射光または透過光の受光量に基づいて算出されるしきい値とこのしきい値に対する余裕度とを表示部に表示する光電スイッチにも同様に適用することができる。なお、余裕度とは、しきい値と検出時または非検出時の受光量と差に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における三角測距方式の光電スイッチを一方向から見た外観斜視図である。
【図２】図１の光電スイッチを他方向から見た外観斜視図である。
【図３】図１の光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【図４】位置情報およびしきい値情報を説明するための模式図である。
【図５】図１の光電スイッチにおける表示部および表示灯を示す図である。
【図６】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図７】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図８】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図９】図１の光電スイッチにおける表示部の他の例を示す図である。
【図１０】図１の光電スイッチにおける調整スイッチの他の例を示す斜視図である。
【図１１】図１の光電スイッチにおける調整スイッチの他の例を示す正面図である。
【図１２】図１の光電スイッチにおける調整スイッチの他の例を示す正面図である。
【図１３】図１の光電スイッチにおける調整スイッチの他の例を示す斜視図である。
【図１４】図１の光電スイッチにおける調整スイッチの他の例を示す斜視図である。
【図１５】図１の光電スイッチにおける調整スイッチの他の例を示す斜視図である。
【図１６】選択／決定／設定スイッチの他の例を示す模式図である。
【図１７】それぞれ独立に設けられた選択スイッチおよび決定／設定スイッチを示す図である。
【図１８】本発明の他の実施例における三角測距方式の光電スイッチの外観斜視図である。
【図１９】従来の三角測距方式の光電スイッチの主要部の構成を示す模式図である。
【図２０】ＰＳＤから出力される受光信号を用いた判定処理を説明するための図である。
【図２１】従来の光電スイッチにおけるしきい値の設定方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１，１ａ光電スイッチ
１０ケーシング
１１，１２端面部
１３背面部
１４前面部
１５，１６側面部
２０投受光部
２１投光レンズ
２２ＬＥＤ
２３受光レンズ
２４ＰＳＤ
３０表示部
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ選択／決定／設定スイッチ
４０Ａ選択スイッチ
４０Ｂ決定／設定スイッチ
５０調整スイッチ
６０表示灯
６２ａ検出表示用ＬＥＤ
６２ｂ安定性表示用ＬＥＤ
７０出力ケーブル
５００検出対象物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photoelectric switch that detects the presence or absence of an object in a predetermined detection region.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a photoelectric switch has been used to detect the presence or absence of an object in a production line of a factory. The photoelectric switch projects the light onto the detection area of the object and receives the return light from the object, thereby determining the presence or absence of the object.
[0003]
As one of such photoelectric switches, a triangulation photoelectric switch that applies the principle of triangulation has been developed. The triangulation photoelectric switch is called a distance setting type photoelectric switch.
[0004]
FIG. 19 is a schematic view showing a configuration of a main part of a conventional triangulation photoelectric switch.
[0005]
In FIG. 19, the photoelectric switch 800 includes a light emitting diode 801, a light projecting lens 802, a light receiving lens 803, and a PSD (light position detecting element) 804. The light emitted from the light emitting diode 801 is irradiated to the detection object 900 through the light projection lens 802. The reflected light from the detection object 900 is received as a light spot on the light receiving surface of the PSD 804 through the light receiving lens 803.
[0006]
The position of the light spot on the light receiving surface of the PSD 804 changes depending on the distance between the photoelectric switch 800 and the detection object 900. When the detection object 900 approaches the photoelectric switch 800, a light spot is formed on the one end e1 side of the light receiving surface of the PSD 804, and when the detection object 900 moves away from the photoelectric switch 800, the light spot is the other on the light receiving surface of the PSD 804. It is formed on the end e2 side.
[0007]
The PSD 804 outputs two light reception signals N and F corresponding to the position of the light spot on the light receiving surface. One light receiving signal N has a level (current value) proportional to the distance from one end e1 of the light receiving surface of PSD 804 to the light spot, and the other light receiving signal F is from the other end e2 of the light receiving surface to the light spot. It has a level (current value) proportional to the distance. Therefore, the distance from the photoelectric switch 800 to the detection object 900 can be detected using the two light reception signals N and F.
[0008]
On the optical axis of the projection light from the light emitting diode 801, a range in which the reflected light from the detection target can enter the light receiving surface of the PSD 804 is a detection region. A set position ST is set in advance in the detection area, and a side closer to the photoelectric switch 800 with respect to the set position ST becomes a detectable range, and a side away from the photoelectric switch 800 with respect to the set position ST becomes a non-detection range. The photoelectric switch 800 determines that the detection target 900 exists when the PSD 804 receives reflected light from the detectable range.
[0009]
FIG. 20 is a diagram for explaining determination processing using the light reception signals N and F output from the PSD 804. A difference (N−F) between the light reception signal N and the light reception signal F corresponds to the position of the detection object 900 in the detection region. In actual processing, normalization is performed by dividing the difference (NF) of the received light signal by (N + F) corresponding to the total received light amount, and the position signal {(NF) / (N + F)} is obtained.
[0010]
As shown in FIG. 20A, when the level of the position signal is higher than a preset threshold value TH, it is determined that the detection target 900 exists within the detectable range, and shown in FIG. As described above, when the level of the position signal is lower than the threshold value TH, it is determined that the detection target 900 does not exist within the detectable range. By adjusting the threshold value TH, the set position ST in the detection area can be moved.
[0011]
FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a threshold value setting method in a conventional photoelectric switch. The photoelectric switch 800 is provided with a trimmer switch 810 for adjusting a threshold value, a detection indicator lamp 811 that displays a detection result, and a stability indicator lamp 812 that indicates the stability of detection.
[0012]
First, as shown in FIG. 21A, the detection object 900 is arranged at a predetermined position in front of the photoelectric switch 800, and the trimmer switch 810 is turned to the right until the detection indicator lamp 811 is turned on.
[0013]
Next, as shown in FIG. 21B, the detection object 900 is removed, and the trimmer switch 810 is further rotated to the right until the detection indicator lamp 811 is turned on in a state where light is projected onto the background object 901. When there is no background object 901, the trimmer switch 810 is set to the maximum position.
[0014]
Further, as shown in FIG. 21 (c), the trimmer switch 810 is returned to the left and set to an intermediate position between the position of FIG. 21 (a) and the position of FIG. 21 (b). Thereby, the set position ST is set in the middle between the position of the detection target 900 and the position of the background object 901.
[0015]
In this state, when the detection object 900 is present, the detection indicator lamp 811 and the stability indicator lamp 812 are turned on. When the detection object 900 is not present, the detection indicator lamp 811 is turned off and the stability indicator lamp 812 is turned on. Check that it lights up. When the stability indicator lamp 812 is not turned on, readjustment is performed because the margin between the set position ST and the position of the detection target 900 or between the set position ST and the background object 901 is small.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional photoelectric switch 800, the set position ST is set and adjusted by turning the trimmer switch 810 while looking at the detection indicator lamp 811 and the stability indicator lamp 812. It cannot be accurately grasped, and it is difficult to finely adjust the set position ST. It is also difficult to grasp the margin between the detection object 900 and the set position ST and the margin between the set position ST and the background object 901.
[0017]
The objective of this invention is providing the photoelectric switch which can recognize the value regarding the process of a received light signal easily and correctly.
[0018]
Another object of the present invention is to provide a photoelectric switch capable of easily and accurately recognizing a value related to processing of a received light signal and adjusting the value easily and accurately.
[0019]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
  (1) First invention
  A photoelectric switch according to a first aspect of the present invention is a triangulation photoelectric switch that detects the presence or absence of an object in a detection region by projecting light to the detection region and receiving feedback light from the detection region, And a light receiving means for receiving the light generated by the light emitting means and outputting a light reception signal corresponding to the light receiving state, and the rectangular first and second outer surfaces facing each other, the rectangular shape A casing having a third outer surface and rectangular fourth and fifth outer surfaces facing each other and having an angled portion adjacent to the first outer surface and inclined with respect to the first outer surface; A light receiving unit that is provided on the outer surface of 1 and receives the return light from the detection region and guides it to the light receiving unit, and a light projecting unit that is provided on the first outer surface of the casing and projects the light generated by the light emitting unit to the detection region The position information is obtained by processing the light reception signal output from the light receiving means, and the processing means for detecting the presence / absence of an object in the detection region by comparing the position information with the threshold value information; Position information provided on the outer surface and displayed numerically so that the position information and threshold information obtained by the processing means can be switched, and the position information provided on the second outer surface of the casing with the position information displayed on the display means Instead of displaying the threshold information and adjusting the threshold information displayed on the display means in the processing means, and provided on the third outer surface of the casing, the detection result by the processing means is lit. And a display unit that displays the light by turning it off, and an output unit that outputs a detection signal indicating the detection result of the processing unit to the outside from the corner of the casing The opposing short sides of the third outer surface of the casing are respectively disposed along one short side of the first outer surface and one short side of the second outer surface, and the opposing long sides of the fourth outer surface are: Each of the first outer surfaces is disposed along one long side of the first outer surface and one long side of the second outer surface, and the opposing long sides of the fifth outer surface are respectively the other long side of the first outer surface and the second long surface. Arranged along the other long side of the outer surface of theThe long sides of the first and second outer surfaces are longer than the long sides of the third outer surface,The light projecting unit and the light receiving unit are arranged along the direction of the long side of the first outer surface, and the display meansAdjustment switchIs arranged along the direction of the long side of the second outer surface.
[0020]
  In the photoelectric switch according to the present invention,While the light generated by the light emitting means is projected onto the detection areaThe feedback light from the detection area is received by the light receiving means through the light receiving unit, and a light reception signal corresponding to the light receiving state is output. The received light signal is processed by the processing means.Thus, the position information is obtained, and the presence / absence of the object in the detection region is detected by comparing the position information with the threshold information.. Also, processing meansPosition information and threshold informationDepending on the display meansSwitchable numerical valueIs displayed.
[0021]
  in this case,Since the adjustment switch is provided on the same outer surface as the display means of the casing, the user can easily and accurately adjust the value while viewing the threshold information displayed on the display means. In addition,Since the light receiving portion and the display means are provided on the outer surfaces of the casing facing each other, the casing can be reduced in size.Projector andThe area of the light receiving part and the area of the display means can be sufficiently ensured. Therefore, while ensuring high detection accuracy, the userLocation information and threshold informationCan be recognized easily and accurately.
[0022]
  (2) Second invention
  The photoelectric switch according to the second invention is a photoelectric switch according to the first invention, whereinA setting switch for switching the type of information displayed on the display means and setting an adjustable value, which is generated based on the processing of the processing means and detects the presence or absence of an object, as threshold informationIs further provided.
[0023]
  in this case,The user switches the type of information displayed on the display means by using a setting switch, and sets a value that is generated based on the processing of the processing means and can be adjusted to detect the presence or absence of an object as threshold information. can do.
[0024]
  (3) Third invention
  The photoelectric switch according to the third invention isFirst orIn the configuration of the photoelectric switch according to the second invention,The display means displays numerical values so as to be aligned along the direction of the long side of the second outer surface, and the adjustment switch displays the first and second pressing portions arranged so as to be aligned along the second direction. The threshold information displayed on the display means is changed by one for each operation of the first pressing part or the second pressing part.Is.
[0025]
  In this case, the userThreshold information displayed on the display means is changed one by one by operating the first or second pressing portion.be able to.
[0062]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an external perspective view of a triangulation type photoelectric switch in one embodiment of the present invention as seen from one direction, and FIG. 2 is an external perspective view of the photoelectric switch in FIG.
[0063]
1 and 2, the casing 10 is formed in a rectangular parallelepiped shape having end surface portions 11 and 12 facing each other, a back surface portion 13 and a front surface portion 14 facing each other, and side surface portions 15 and 16 facing each other. Has been. For example, the longitudinal length L of the casing 10 is 30 mm, the lateral length D is 20 mm, and the width W is 10.8 mm.
[0064]
As shown in FIG. 2, the front surface portion 14 of the casing 10 is provided with a light projecting / receiving unit 20 that projects light onto the detection region and receives feedback light from the detection region. As shown in FIG. 1, a display unit 30 and two push-type adjustment switches 50 are provided on the back surface portion 13 of the casing 10. A push type selection / decision / setting switch 40 and an indicator lamp 60 are provided on one end surface portion 11 of the casing 10. An output cable 70 is connected to a corner between the back surface portion 13 and the other end surface portion 12 of the casing 10. The side surface parts 15 and 16 of the casing 10 are used to fix the photoelectric switch 1 in contact with other devices.
[0065]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the photoelectric switch of FIG. As shown in FIG. 3, the photoelectric switch 1 includes a light projecting lens 21, an LED (light emitting diode) 22, a light receiving lens 23, a PSD (light position detecting element) 24, a control circuit 81, amplifiers 82 and 83, and an LED (light emitting diode). A drive circuit 84, a display unit 30, a selection / decision / setting switch 40, an adjustment switch 50 and an indicator lamp 60 are provided. The control circuit 81 includes a memory 88.
[0066]
The light projecting lens 21 and the light receiving lens 23 constitute the light projecting / receiving unit 20. Further, the LED 22, PSD 24, control circuit 81, amplifiers 82 and 83, and LED drive circuit 84 are built in the casing 10 of FIG.
[0067]
The LED drive circuit 84 drives the LED 22 under the control of the control circuit 81. Thereby, the LED 22 emits light. The light emitted from the LED 22 is projected onto the detection object 500 in the detection region through the light projecting lens 21. The reflected light from the detection object 500 is received as a light spot on the light receiving surface of the PSD 24 through the light receiving lens 23.
[0068]
The PSD 24 outputs two light reception signals N and F corresponding to the position of the light spot on the light receiving surface. One light reception signal N has a level (current value) substantially proportional to the distance from one end e1 of the light receiving surface of the PSD 24 to the light spot, and the other light reception signal F is from the other end e2 of the light receiving surface to the light spot. It has a level (current value) approximately proportional to the distance. The light reception signals N and F output from the PSD 24 are given to the control circuit 81 via amplifiers 82 and 83, respectively.
[0069]
As described with reference to FIG. 20, the control circuit 81 performs a determination process using the light reception signals N and F and a preset threshold value. That is, the control circuit 81 calculates the position signal {(NF) / (N + F)} based on the light reception signals N and F corresponding to the current position of the light spot on the light receiving surface of the PSD 24, and the position The presence / absence of the detection object 500 in the detection region is detected by comparing the value of the signal with a threshold value.
[0070]
The control circuit 81 displays the detection result and detection stability on the indicator lamp 60 and outputs a detection signal DT indicating the detection result to the outside through the output cable 70. Here, a case where it is determined that a detection target exists within the detectable range of the detection area is referred to as an on state, and a case where it is determined that there is no detection target within the detectable range of the detection area is referred to as an off state. The detection stability is expressed by the difference between the position signal value and the threshold value when the detection target exists or does not exist within the detectable range of the detection region, and when the difference is a predetermined value or more. Is called a stable state, and when the difference is smaller than a predetermined value, it is called an unstable state.
[0071]
The control circuit 81 further includes position information (information indicating the value of the current position signal) to be described later indicating the position of the detection object, threshold information indicating the threshold value, and detection information indicating the detection result of the detection object. Various information such as maximum position information indicating the maximum value of the position signal, minimum position information indicating the minimum value of the position signal, and error information is stored in the memory 88.
[0072]
In addition, the control circuit 81 switches and displays various information such as position information, threshold information, detection information, stability information, maximum position information, minimum position information, and error information stored in the memory 88 on the display unit 30. .
[0073]
The selection / determination / setting switch 40 is used for a selection operation for selecting the type of information to be displayed on the display unit 30 and sets a value that is generated based on the position signal and can be adjusted with respect to processing of the control circuit 81. A new setting value (reference value) relating to the processing of the control circuit 81 is used for the setting operation for setting as a value (reference value), and the information value displayed on the display unit 30 and adjusted by an adjustment switch 50 described later. ) Is used for the determination operation for determining as). Here, the value that is generated based on the position signal and can be adjusted is a value calculated using the value of the position signal in a certain period or state or the value of the position signal itself, for example, in a certain period. An intermediate value between the maximum value and the minimum value of the position signal, an intermediate value of the value of the position signal in two states, a value of the position signal in a certain state, and the like.
[0074]
The control circuit 81 switches the type of information to be displayed on the display unit 30 in response to the selection operation of the selection / determination / setting switch 40, and changes the position signal in response to the setting operation of the selection / determination / setting switch 40. A value generated based on this value and stored in memory 88 as a setting value, and a value of information displayed on display unit 30 in response to the determination operation of selection / determination / setting switch 40 as a new setting value The data is stored in the memory 88.
[0075]
The adjustment switch 50 is used to adjust the value of information displayed on the display unit 30 among various values related to the processing of the control circuit 81.
[0076]
  In this embodiment, the LED 22 corresponds to a light emitting unit, the PSD 24 corresponds to a light receiving unit, the light projecting lens 21 corresponds to a light projecting unit, and the light receiving lens 23 corresponds to a light receiving unit. The display unit 30 corresponds to the display means, and the adjustment switch 50 adjusts.switchThe selection / decision / setting switch 40 is a selection means, a decision means and a setting.switchIt corresponds to. Further, the control circuit 81 corresponds to a processing unit, and the memory 88 corresponds to a storage unit. Further, the indicator lamp 60 corresponds to the display unit, and the output cable 70 outputs.meansIt corresponds to.
[0077]
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining position information and threshold information. On the optical axis of the projection light from the LED 22, the range in which the reflected light from the detection target can enter the light receiving surface of the PSD 24 is the detection region D0. A set position ST is set in advance in the detection area D0. This set position ST means a position where the detection result based on the reflected light from the detection region D0 changes between the on state and the off state.
[0078]
In the detection area D0, the detectable range D1 is between the end P1 closest to the photoelectric switch 1 and the set position ST, and the non-detected range D2 is between the end P2 farthest from the photoelectric switch 1 and the set position ST. Become. The control circuit 81 in FIG. 3 determines that a detection target exists when the PSD 24 receives reflected light from the detectable range D1.
[0079]
The position of the detection object in the detection area D0 is represented by position information with the end P1 of the detection area D0 as the origin. For example, the position information of the end portion P1 of the detection area D0 is set to 0, and the position information of the end portion P2 is set to 999. Similarly to the position information, the set position ST is represented by threshold information whose origin is the end portion P1 of the detection area D0. When the set position ST is set at the end P1 of the detection area D0, the threshold information is 0, and when the set position ST is set at the end P2 of the detection area D0, the threshold information is 999. It becomes. With such position information and threshold information, it is possible to easily grasp the position of the detection object and the set position ST in the detection region D0 and the relative relationship between the position of the detection object and the set position ST. .
[0080]
FIG. 5 is a diagram showing the display unit 30 and the indicator lamp 60 in the photoelectric switch 1 of FIG.
[0081]
As shown in FIG. 5A, various kinds of information such as position information and threshold information are displayed on the display unit 30 as characters such as numbers and letters. Further, as shown in FIG. 5B, the indicator lamp 60 includes a detection display LED (light emitting diode) 62a for displaying the detection result and a stability display LED (light emitting diode) 62b for displaying the detection stability. Is built-in.
[0082]
When the detection result is on, the detection display LED 62a is turned on, and when the detection result is off, the detection display LED 62a is turned off. When the detection stability is stable, the stability display LED 62b is turned on, and when the detection stability is unstable, the stability display LED 62b is turned off.
[0083]
In the photoelectric switch 1 of the present embodiment, as described above, the type of information displayed on the display unit 30 can be switched by the selection operation of the selection / determination / setting switch 40 in FIG. For example, each time the selection / decision / setting switch 40 is pressed and released, the display content of the display unit 30 is in the order of position information, threshold information, detection information, stability information, maximum position information, minimum position information, error information, and the like. Can be switched.
[0084]
In addition, a value that can be generated and adjusted based on the position signal by the setting operation of the selection / determination / setting switch 40 can be set as a setting value. In this case, the set value is displayed on the display unit 30 and stored in the memory 88 after a predetermined time of the setting operation.
[0085]
6, 7 and 8 are diagrams showing specific examples of the setting operation of the selection / decision / setting switch 40. FIG. 6 (c), 7 (c), and 8 (b), the state where the selection / decision / setting switch 40 is pressed is indicated by a high level, and the state where the selection / decision / setting switch 40 is not depressed is indicated by a low level. Is shown.
[0086]
As a first method, as shown in FIG. 6A, when the threshold value is set based on the moving detection object 500, as shown in FIG. 6C, the selection / determination / After pressing the setting switch 40 for a predetermined time (3 seconds in the example of FIG. 6) or more, the selection / decision / setting switch 40 is released. As a result, as shown in FIG. 6B, the position signal {(NF) / (N + F)} calculated using the received light signals N and F during the period when the selection / decision / setting switch 40 is being pressed. An intermediate value between the maximum value and the minimum value is automatically set as the threshold value th. The threshold value th set in this way is displayed on the display unit 30.
[0087]
As a second method, when the threshold value is set based on the stationary detection target object 500, the detection target object is first placed in front of the background object 501, as shown in FIGS. After the selection / decision / setting switch 40 is pressed briefly in the absence of 500, the selection / decision / setting switch 40 is released, and then the selection / determination is performed with the detection object 500 placed in front of the background object 501. After pressing the / setting switch 40 again briefly, the selection / decision / setting switch 40 is released. As a result, as shown in FIG. 7B, the intermediate value of the position signal {(NF) / (N + F)} calculated using the light reception signals N and F in the above two states. Is automatically set as the threshold th. The threshold value th set in this way is displayed on the display unit 30.
[0088]
As a third method, when the threshold value is set based on the detection target object 500 existing at a predetermined position, the detection target object is first placed in front of the background object 501 as shown in FIG. After the selection / decision / setting switch 40 is pressed briefly in the absence of 500, the selection / decision / setting switch 40 is released, and then the selection / determination / setting is performed with the detection object 500 placed at a predetermined position. After pressing the switch 40 for a predetermined time (3 seconds in the example of FIG. 8) or more, the selection / decision / setting switch 40 is released. As a result, the value of the position signal {(NF) / (N + F)} calculated using the received light signals N and F with the detection object 500 placed at a predetermined position is automatically set as the threshold th. Is set automatically. The threshold value th set in this way is displayed on the display unit 30.
[0089]
Further, the value of information displayed on the display unit 30 can be adjusted by operating the adjustment switch 50 of FIG. For example, when threshold information is displayed on the display unit 30, when one adjustment switch 50 is pressed, the value of the threshold information increases, and when the other adjustment switch 50 is pressed, the threshold information is displayed. The value of decreases.
[0090]
Furthermore, the information displayed on the display unit 30 can be switched between position information and threshold information by operating the adjustment switch 50. For example, when the position information value is displayed on the display unit 30, when one of the adjustment switches 50 is pressed briefly, the threshold information value set so far is displayed on the display unit 30, Subsequently, when any of the adjustment switches 50 is pressed briefly, the value of the threshold information displayed on the display unit 30 changes by one. Along with this, the threshold value stored in the memory 88 is also automatically updated. If the adjustment switch 50 is not operated for a predetermined time after adjusting the threshold, the display on the display unit 30 is automatically switched to position information.
[0091]
Further, the value of information displayed on the display unit 30 can be determined as a new set value by the determination operation of the selection / determination / setting switch 40 of FIG. For example, when the value of the threshold information is displayed on the display unit 30, if the selection / decision / setting switch 40 is continuously pressed for a predetermined time or longer, the value of the threshold information displayed on the display unit 30 is not new. It is stored in the memory 88 as a threshold value.
[0092]
In the photoelectric switch 1 according to the present embodiment, the light projecting / receiving unit 20 and the display unit 30 are provided on the front part 14 and the rear part 13 of the casing 10 facing each other. The area of the part 20 and the display area of the display part 30 can be sufficiently secured. Therefore, the user can easily and accurately recognize various information while ensuring high detection accuracy.
[0093]
In addition, since the display unit 30 and the adjustment switch 50 are provided on the same back surface part 13 of the casing 10, the user can easily and accurately set various information values by operating the adjustment switch 50 while viewing the display on the display unit 30. Can be adjusted.
[0094]
Further, since the selection / determination / setting switch 40 and the adjustment switch 50 are provided on the end surface portion 11 and the rear surface portion 13 of the casing 10, respectively, erroneous operation of the selection / determination / setting switch 40 and the adjustment switch 50 can be prevented. it can.
[0095]
In addition, since the indicator lamp 60 is provided on the same end surface portion 11 as the selection / decision / setting switch 40, the user performs a selection operation and a decision operation while looking at the detection result displayed on the indicator lamp 60 and the stability of the detection. It can be carried out.
[0096]
Furthermore, by providing the output cable 70 at the corner between the end surface portion 12 and the back surface portion 13 that faces the end surface portion 11, it is possible to select / enlarge the end surface portion 11 while maintaining the downsizing of the casing 10. The determination / setting switch 40 and the indicator lamp 60 can be provided, and the display unit 30 and the adjustment switch 50 having a sufficiently large size can be provided on the back surface unit 13. Further, it is possible to prevent the output cable 70 from interfering with the light projecting / receiving unit 20 of the front surface part 14. Note that the output cable 70 may be attached to the end surface portion 12.
[0097]
FIG. 9 is a diagram showing another example of the display unit 30 in the photoelectric switch 1 of FIG.
As shown in FIG. 9, the display unit 30 includes a plurality of LEDs (light emitting diodes) arranged in a row, and displays various information such as position information and threshold information in a bar graph shape using the plurality of LEDs. For example, when the information value is minimum, one LED at the bottom is lit, and when the information value is maximum, all LEDs are lit.
[0098]
10, FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, FIG. 14 and FIG. 15 are diagrams showing other examples of the adjustment switch 50. FIG.
[0099]
In the example of FIG. 10, a seesaw type adjustment switch 50 is provided on the back surface portion 13 of the casing 10 in a lateral direction. When the left side of the adjustment switch 50 is pressed, the value of the information displayed on the display unit 30 decreases, and when the right side is pressed, the value of the information displayed on the display unit 30 increases.
[0100]
In the example of FIG. 11, a seesaw type adjustment switch 50 is provided on the back surface portion 13 of the casing 10 in a vertically oriented manner. When the lower side of the adjustment switch 50 is pressed, the value of the information displayed on the display unit 30 is decreased, and when the upper side is pressed, the value of the information displayed on the display unit 30 is increased.
[0101]
In the example of FIG. 12, a seesaw type adjustment switch 50 having two pressing portions arranged obliquely is provided on the back surface portion 13 of the casing 10. When the lower left pressing portion of the adjustment switch 50 is pressed, the value of the information displayed on the display unit 30 decreases, and when the upper right pressing portion is pressed, the value of the information displayed on the display unit 30 increases. .
[0102]
In the example of FIG. 13, a volume dial type adjustment switch 50 is provided on the back surface portion 13 of the casing 10. When the adjustment switch 50 is turned to the left, the value of the information displayed on the display unit 30 is decreased. When the adjustment switch 50 is turned to the right, the value of the information displayed on the display unit 30 is increased.
[0103]
In the example of FIG. 14, a trimmer type adjustment switch 50 is provided on the back surface portion 13 of the casing 10. When the adjustment switch 50 is turned to the left, the value of the information displayed on the display unit 30 is decreased. When the adjustment switch 50 is turned to the right, the value of the information displayed on the display unit 30 is increased.
[0104]
In the example of FIG. 15, a jog dial type adjustment switch 50 is provided on the back surface portion 13 of the casing 10. When the adjustment switch 50 is slid downward, the value of the information displayed on the display unit 30 decreases, and when the adjustment switch 50 is slid upward, the value of the information displayed on the display unit 30 increases.
[0105]
In addition, the kind of adjustment switch 50 provided in the back surface part 13 of the casing 10 is not limited to said example, A various switch can be used.
[0106]
FIG. 16 is a schematic diagram showing another example of the selection / decision / setting switch. In the example of FIG. 16, a plurality of selection / determination / setting switches 40a, 40b, 40c, 40d, and 40e are provided on the end surface portion 11 of the casing 10 of FIG. For example, when the selection / decision / setting switch 40a is pressed, the position information is displayed on the display unit 30 in FIG. When the selection / decision / setting switch 40b is pressed, threshold information is displayed on the display unit 30. When the selection / decision / setting switch 40c is pressed, the detection information is displayed on the display unit 30. When the selection / decision / setting switch 40d is pressed, the stability information is displayed on the display unit 30. When the selection / decision / setting switch 40e is pressed, error information is displayed on the display unit 30.
[0107]
Further, when two of the selection / determination / setting switches 40a to 40e are pressed at the same time, a value generated and adjustable based on the position signal is set as a setting value and stored in the memory 88. Further, when other predetermined two of the selection / determination / setting switches 40 a to 40 e are pressed at the same time, the value of the information displayed on the display unit 30 is determined as a new setting value and stored in the memory 88.
[0108]
FIG. 17 is a schematic diagram of a selection switch and a determination / setting switch provided independently. In the example of FIG. 17, the selection switch 40 </ b> A and the determination / setting switch 40 </ b> B are separately provided on the end surface portion 11 of the casing 10 of FIG. 1. The type of information displayed on the display unit 30 can be switched by pressing and releasing the selection switch 40A. Further, by pressing and releasing the enter / set switch 40B, a value that is generated based on the position signal and can be adjusted can be set as a set value and stored in the memory 88 or displayed on the display unit 30. The information value can be determined as a new set value and stored in the memory 88.
[0109]
Furthermore, the determination switch and the setting switch may be separately provided on the end surface portion 11 of the casing 10.
[0110]
In the photoelectric switch 1 of the above-described embodiment, the value of information displayed on the display unit 30 is adjusted using the adjustment switch 50 and then displayed by performing a determination operation using the selection / determination / setting switch 40. The value of the information displayed on the unit 30 is stored in the memory 88 as a new set value. However, when the value displayed on the display unit 30 is adjusted using the adjustment switch 50, the adjusted value is stored in the memory 88. You may comprise so that it may memorize | store automatically.
[0111]
FIG. 18 is an external perspective view of a triangulation type photoelectric switch according to another embodiment of the present invention.
[0112]
In the photoelectric switch 1 a of FIG. 18, a display unit 30 and a push-type selection / determination / setting switch 40 are provided on the back surface portion 13 of the casing 10. Further, a trimmer type adjustment switch 50 and an indicator lamp 60 are provided on one end surface portion 11 of the casing 10. The configuration of other parts of the photoelectric switch 1a in FIG. 18 is the same as the configuration of the photoelectric switch 1 in FIG.
[0113]
In the photoelectric switch 1a of the present embodiment, the light projecting / receiving unit 20 and the display unit 30 are respectively provided on the front surface portion 14 and the back surface portion 13 of the casing 10 that are opposite to each other, as in the photoelectric switch 1 of FIG. The area of the light projecting / receiving unit 20 and the display area of the display unit 30 can be sufficiently secured while downsizing the casing 10. Therefore, the user can easily and accurately recognize various information while ensuring high detection accuracy.
[0114]
Further, since the display unit 30 and the selection / decision / setting switch 40 are provided on the same back surface part 13 of the casing 10, the user performs selection operation and decision of the selection / determination / setting switch 40 while viewing the display on the display unit 30. The operation can be performed.
[0115]
Further, since the selection / determination / setting switch 40 and the adjustment switch 50 are provided on the back surface portion 13 and the end surface portion 11 of the casing 10, respectively, erroneous operation of the selection / determination / setting switch 40 and the adjustment switch 50 can be prevented. it can.
[0116]
In addition, since the adjustment switch 50 and the indicator lamp 60 are provided on the same end surface portion 11 of the casing 10, the user displays the detection result displayed on the indicator lamp 60 and the detection stability on the display unit 30. It is possible to easily and accurately adjust the value of information.
[0117]
Furthermore, by providing the output cable 70 at the corner between the end surface portion 12 and the back surface portion 13 that faces the end surface portion 11, it is possible to select / enlarge the end surface portion 11 while maintaining the downsizing of the casing 10. The determination / setting switch 40 and the indicator lamp 60 can be provided, and the display unit 30 and the adjustment switch 50 having a sufficiently large size can be provided on the back surface unit 13. Further, it is possible to prevent the output cable 70 from interfering with the light projecting / receiving unit 20 of the front surface part 14. Note that the output cable 70 may be attached to the end surface portion 12.
[0118]
Also in the photoelectric switch 1a of this embodiment, the pair of push type adjustment switches 50 shown in FIG. 1 as the adjustment switch 50, the seesaw type adjustment switch 50 shown in FIG. 10, FIG. 11 and FIG. The volume dial type adjustment switch 50 shown in FIG. 13 or the jog dial type adjustment switch 50 shown in FIG. 15 may be used. Various other switches can also be used as the adjustment switch 50.
[0119]
Also in the photoelectric switch 1a of this embodiment, a plurality of selection / determination / setting switches 40a, 40b, 40c, 40d, and 40e shown in FIG. 16 may be used. Furthermore, as shown in FIG. 17, a selection switch 40A and a determination / setting switch 40B provided independently may be used.
[0120]
In the above-described embodiment, the case where the photoelectric switch according to the present invention is applied to the photoelectric switch of the triangulation method has been described, but the present invention is not limited to the photoelectric switch of the triangulation method, but from the detection object. A photoelectric switch that detects the presence / absence of a detection object based on the amount of received light of reflected or transmitted light, and displays the amount of received light and an adjustable threshold value on a display unit, and reflected light or transmitted light from the detection object Similarly, the present invention can be applied to a photoelectric switch that displays a threshold value calculated based on the received light amount and a margin with respect to the threshold value on a display unit. The margin corresponds to the difference between the threshold value and the amount of received light when detected or not detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a triangulation photoelectric switch according to an embodiment of the present invention when viewed from one direction.
2 is an external perspective view of the photoelectric switch of FIG. 1 as viewed from the other direction.
3 is a block diagram showing a configuration of the photoelectric switch of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining position information and threshold information.
5 is a diagram showing a display unit and an indicator lamp in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
6 is a schematic diagram showing a specific example of a setting operation by a selection / determination / setting switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
7 is a schematic diagram showing a specific example of a setting operation by a selection / determination / setting switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
8 is a schematic diagram showing a specific example of a setting operation by a selection / determination / setting switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
9 is a diagram showing another example of the display unit in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
10 is a perspective view showing another example of an adjustment switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
11 is a front view showing another example of the adjustment switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
12 is a front view showing another example of the adjustment switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
13 is a perspective view showing another example of the adjustment switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
14 is a perspective view showing another example of the adjustment switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
15 is a perspective view showing another example of the adjustment switch in the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
FIG. 16 is a schematic diagram showing another example of the selection / decision / setting switch.
FIG. 17 is a diagram illustrating a selection switch and a determination / setting switch provided independently of each other.
FIG. 18 is an external perspective view of a triangulation type photoelectric switch according to another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a conventional triangulation type photoelectric switch.
FIG. 20 is a diagram for explaining determination processing using a light reception signal output from a PSD.
FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a threshold setting method in a conventional photoelectric switch.
[Explanation of symbols]
1,1a Photoelectric switch
10 Casing
11, 12 end face
13 Back side
14 Front part
15, 16 Side part
20 Emitter / receiver
21 Projection lens
22 LED
23 Light receiving lens
24 PSD
30 Display section
40, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e selection / determination / setting switch
40A selection switch
40B Enter / Set switch
50 Adjustment switch
60 Indicator light
62a LED for detection display
62b LED for stability display
70 Output cable
500 Object to be detected

Claims

A triangulation photoelectric switch that detects the presence or absence of an object in the detection region by projecting light to the detection region and receiving feedback light from the detection region,
Built-in light emitting means for generating light and light receiving means for receiving a light generated by the light emitting means and outputting a light reception signal corresponding to a light receiving state, rectangular first and second outer surfaces facing each other, rectangular third outer surface, and a casing having a corner portion inclined with respect to the said adjacent second outer surface a second outer surface and having a rectangular shape of the fourth and fifth outer surface facing each other ,
A light receiving portion that is provided on the first outer surface of the casing and receives the return light from the detection region and guides it to the light receiving means;
A light projecting unit provided on the first outer surface of the casing and projecting the light generated by the light emitting means onto the detection area;
Processing means for obtaining position information by processing a light reception signal output from the light receiving means, and detecting the presence or absence of an object in the detection region by comparing the position information and threshold information;
A display means provided on the second outer surface of the casing, wherein the position information obtained by the processing means and the threshold information are numerically displayed in a switchable manner;
The threshold value provided on the second outer surface of the casing and displaying the threshold value information instead of the position information in a state where the position information is displayed on the display means and the threshold value displayed on the display means An adjustment switch for adjusting value information in the processing means;
A display unit provided on the third outer surface of the casing and displaying a detection result by the processing means by turning on and off;
Output means for outputting a detection signal indicating a detection result by the processing means to the outside from a corner of the casing;
The opposing short sides of the third outer surface of the casing are arranged along one short side of the first outer surface and one short side of the second outer surface, respectively, and are opposed to the fourth outer surface. Long sides are arranged along one long side of the first outer surface and one long side of the second outer surface, respectively, and the opposing long sides of the fifth outer surface are respectively in the first outer surface. Arranged along the other long side and the other long side of the second outer surface,
The long sides of the first and second outer surfaces are longer than the long sides of the third outer surface,
The light projecting unit and the light receiving unit are arranged along the direction of the long side of the first outer surface, and the display means and the adjustment switch are arranged along the direction of the long side of the second outer surface. A photoelectric switch characterized by being arranged.

A setting switch for switching the type of information displayed on the display means and setting an adjustable value, which is generated based on the processing of the processing means and detects the presence or absence of an object, as the threshold information The photoelectric switch according to claim 1, further comprising:

The display means displays numerical values so as to be arranged along the direction of the long side of the second outer surface,
The adjustment switch includes first and second pressing portions arranged so as to be aligned along the second direction, and the display is displayed for each operation of the first pressing portion or the second pressing portion. 3. The photoelectric switch according to claim 1, wherein the threshold information displayed on the means is changed one by one.