JP6015355B2 - Photoelectric sensor - Google Patents

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Description

本発明は、光電センサに関し、特にヘッドとアンプとが分離した形式の光電センサに関する。   The present invention relates to a photoelectric sensor, and more particularly to a photoelectric sensor of a type in which a head and an amplifier are separated.

一般的に、生産ラインには、複数のセンサが設けられる。制御装置としてのPLC(Programmable Logic Controller)は、種々のセンサから入力された信号に応答して、製造機械を制御する。たとえば、光電センサは、受光部で検知した受光量としきい値とを比較し、受光量がしきい値よりも大きければ、ワークが検出されたことを表す信号をPLCに送る。   In general, a production line is provided with a plurality of sensors. A PLC (Programmable Logic Controller) as a control device controls a manufacturing machine in response to signals input from various sensors. For example, the photoelectric sensor compares the received light amount detected by the light receiving unit with a threshold value, and if the received light amount is larger than the threshold value, sends a signal indicating that a workpiece has been detected to the PLC.

特許第4268308号明細書(特許文献1)は、PLC等の制御機器に接続されるセンサの1つである分離型の光電スイッチ(光電センサ)を開示する。特許第4268308号明細書に記載の光電スイッチは、ヘッド部および本体部(アンプ)により構成される。本体部のケーシングの上面に設けられた設定スイッチを押すことにより、受光量と比較される上述したしきい値が自動的に設定される。   Japanese Patent No. 4268308 (Patent Document 1) discloses a separation type photoelectric switch (photoelectric sensor) which is one of sensors connected to a control device such as a PLC. The photoelectric switch described in Japanese Patent No. 4268308 includes a head portion and a main body portion (amplifier). By pressing a setting switch provided on the upper surface of the casing of the main body, the above-described threshold value to be compared with the amount of received light is automatically set.

特許第4268308号明細書Japanese Patent No. 4268308

分離型の光電センサが用いられた生産ラインにおいては、ヘッドはアンプから数メートル離れた場所に設置され得る。したがって、アンプ側にしきい値の設定スイッチが設けられている場合には、作業者がヘッドを設置した後、作業者がアンプまで移動して設定スイッチを操作するか、別の作業者が設定スイッチを操作しなければ、しきい値を設定できない。そのため、作業性が良くない。   In a production line in which a separate photoelectric sensor is used, the head can be installed several meters away from the amplifier. Therefore, if a threshold setting switch is provided on the amplifier side, after the operator installs the head, the operator moves to the amplifier and operates the setting switch, or another operator sets the setting switch. The threshold cannot be set without operating. Therefore, workability is not good.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、分離型の光電センサの設置作業性を向上することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to improve the installation workability of the separation type photoelectric sensor.

光電センサは、投光部ならびに受光部が設けられたヘッドと、ケーブルを介してヘッドに接続され、受光量としきい値とを比較した結果に応じた信号を制御装置に向けて送信するアンプと、ヘッドに設けられ、利用者によって操作されるスイッチとを備える。アンプは、スイッチが操作されると、受光量に応じてしきい値を設定する。   The photoelectric sensor includes a head provided with a light projecting unit and a light receiving unit, and an amplifier that is connected to the head via a cable and transmits a signal according to a result of comparing the amount of received light and a threshold value to the control device. And a switch provided on the head and operated by a user. When the switch is operated, the amplifier sets a threshold value according to the amount of received light.

しきい値の設定を開始する際に操作されるスイッチがヘッドに設けられているため、作業者は、ヘッドの位置を決めた後、移動せずにアンプにしきい値を設定させることができる。したがって、ヘッドの設置作業性が向上する。特に、ヘッドの設置位置の微調整としきい値の設定とを数回繰り返す場合には作業性の向上幅が大きい。   Since the switch that is operated when starting the setting of the threshold value is provided in the head, the operator can cause the amplifier to set the threshold value without moving after determining the position of the head. Therefore, the installation workability of the head is improved. In particular, when the fine adjustment of the installation position of the head and the setting of the threshold value are repeated several times, the improvement in workability is large.

しきい値を設定するために操作されるスイッチが操作されると発光するように制御される表示灯をヘッドに設けてもよい。この表示灯により、作業者はしきい値の設定がなされたかどうかを確認することができる。   An indicator lamp that is controlled to emit light when a switch that is operated to set a threshold value is operated may be provided in the head. With this indicator light, the operator can confirm whether or not the threshold value has been set.

しきい値は、複数の方法のうちのいずれかの方法により設定されてもよい。例えば、ワーク(検出対象物)があるときの受光量よりも所定値だけ小さい値をしきい値として設定する方法、ワークがあるときの受光量とワークがないときの受光量との平均値をしきい値として設定する方法、これらの2つの方法で得られた2つのしきい値の範囲を、ワークがあると言える受光量の範囲として設定する方法などが用いられてもよい。この場合、しきい値の設定方法毎に異なる態様で発光するように、ヘッドに設けられた表示灯が制御されてもよい。これにより、作業者は、しきい値の設定方法を把握することができる。しきい値の設定方法は、しきい値を設定する際に操作されるヘッド側のスイッチの操作態様(連続操作回数、操作時間など)に応じて選択されてもよい。たとえば、スイッチを一度操作すれば、ワークがあるときの受光量よりも所定値だけ小さい値がしきい値として設定されてもよい。スイッチを連続的に二度操作すると、ワークがあるときの受光量とワークがないときの受光量との平均値がしきい値として設定されてもよい。スイッチを連続的に三度操作すると、前述の2つの方法で得られた2つのしきい値の範囲が、ワークがあると言える受光量の範囲として設定されてもよい。これらのしきい値の設定方法毎に異なる速度で点滅するようにヘッド部に設けられた表示灯が制御されてもよい。   The threshold value may be set by any one of a plurality of methods. For example, a method of setting a threshold value that is smaller than the amount of light received when there is a workpiece (detection target), the average value of the amount of light received when there is a workpiece and the amount of light received when there is no workpiece A method of setting as a threshold value, a method of setting a range of two threshold values obtained by these two methods as a range of received light amount that can be said to be a workpiece, or the like may be used. In this case, the indicator lamp provided in the head may be controlled so that light is emitted in a different manner for each threshold setting method. Thereby, the operator can grasp | ascertain the setting method of a threshold value. The threshold setting method may be selected according to the operation mode (the number of continuous operations, the operation time, etc.) of the switch on the head side operated when setting the threshold. For example, once the switch is operated, a value smaller than the amount of received light when there is a workpiece by a predetermined value may be set as the threshold value. When the switch is operated twice continuously, an average value of the received light amount when there is a workpiece and the received light amount when there is no workpiece may be set as the threshold value. When the switch is continuously operated three times, the range of the two threshold values obtained by the two methods described above may be set as the range of the received light amount at which it can be said that there is a workpiece. The indicator lamp provided in the head unit may be controlled so as to blink at a different speed for each setting method of these threshold values.

受光量に応じて異なる態様で発光するように制御される表示灯をヘッドに設けてもよい。例えば、センサの性能によって定まる所定値よりも大きい受光量が得られると表示灯を点灯するようにしてもよい。これにより、作業者は、表示灯の発光状況を確認することによって、ワークを確実に検出することができる位置にヘッドを位置決めできる。   An indicator lamp that is controlled to emit light in a different manner depending on the amount of received light may be provided in the head. For example, the indicator lamp may be turned on when a received light amount greater than a predetermined value determined by the sensor performance is obtained. Thereby, the operator can position the head at a position where the workpiece can be reliably detected by confirming the light emission state of the indicator lamp.

異常判定回路をヘッドに設けてもよい。これにより、アンプにおいて異常判定回路を省略することができる。そのため、アンプを小型化できる。   An abnormality determination circuit may be provided in the head. Thereby, the abnormality determination circuit can be omitted in the amplifier. Therefore, the amplifier can be reduced in size.

アンプに設けられた操作部に対する操作により、しきい値を設定するためのヘッド側のスイッチに対する操作を無効にしたり、有効にしたりすることが可能であるようにアンプを構成してもよい。   The amplifier may be configured such that the operation on the switch on the head side for setting the threshold value can be invalidated or validated by the operation on the operation unit provided in the amplifier.

しきい値の設定を開始する際に操作されるスイッチがヘッドに設けられているため、作業者は、ヘッドの位置を決めた後、移動せずにアンプにしきい値を設定させることができる。したがって、ヘッドの設置作業性が向上する。   Since the switch that is operated when starting the setting of the threshold value is provided in the head, the operator can cause the amplifier to set the threshold value without moving after determining the position of the head. Therefore, the installation workability of the head is improved.

光電センサを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows a photoelectric sensor. ヘッド内部の回路構成を示した図である。It is a figure showing a circuit configuration inside a head.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図1を参照して、本実施の形態に係る光電センサ100は、アンプ(本体部)101と、ヘッド102と、アンプ101とヘッド102とを電気的に接続するケーブル130とを備える。ケーブル130を介して、アンプ101とヘッド102との間で信号が送受信される。   Referring to FIG. 1, a photoelectric sensor 100 according to the present embodiment includes an amplifier (main body unit) 101, a head 102, and a cable 130 that electrically connects the amplifier 101 and the head 102. Signals are transmitted and received between the amplifier 101 and the head 102 via the cable 130.

アンプ101は、本体ケーシング110と、本体ケーシング110に回動自在に取付けられた開閉カバー114と、本体ケーシング110の内部に収容されたフレーム116とを主として有しており、開閉カバー114の開状態において露出するフレーム116の上面に表示部103および操作部104を有している。アンプ101の前面に位置する本体ケーシング110の前壁部分には、ケーブル130が挿し込まれる。アンプ101の背面からは、電源ラインや信号ライン等の芯線が一体化された電気コード105が引き出されている。   The amplifier 101 mainly includes a main body casing 110, an opening / closing cover 114 rotatably attached to the main body casing 110, and a frame 116 accommodated in the main body casing 110. The display unit 103 and the operation unit 104 are provided on the upper surface of the frame 116 exposed in FIG. A cable 130 is inserted into the front wall portion of the main body casing 110 located in front of the amplifier 101. An electric cord 105 in which core wires such as a power supply line and a signal line are integrated is drawn out from the back surface of the amplifier 101.

ヘッド102には、投光部102a、受光部102bおよび判定表示灯102cが設けられる。一例として、投光部102aには、投光素子として発光ダイオードチップがパッケージング化された発光ダイオードパッケージが用いられる。受光部102bには、PDパッケージ等が用いられる。   The head 102 is provided with a light projecting unit 102a, a light receiving unit 102b, and a determination indicator lamp 102c. As an example, a light emitting diode package in which a light emitting diode chip is packaged as a light projecting element is used for the light projecting unit 102a. A PD package or the like is used for the light receiving unit 102b.

ヘッド102は、投光部102aから光をワーク(検出対象物)に対して投光するとともに、受光部102bから入射した反射光の受光量に応じた信号をアンプ101にケーブル130を介して伝送する。受光量が十分である場合には、判定表示灯102cが点灯される。   The head 102 projects light from the light projecting unit 102 a onto the workpiece (detection target) and transmits a signal corresponding to the amount of reflected light incident from the light receiving unit 102 b to the amplifier 101 via the cable 130. To do. When the amount of received light is sufficient, the determination indicator lamp 102c is turned on.

アンプ101は、受光量としきい値とを比較し、受光量がしきい値よりも大きければ、ワークが検出されたことを表すオン信号をPLC(図示せず)等の制御機器に向けて送信する。受光量と比較されるしきい値は、アンプ101の操作部104を利用者が操作することによって自動で設定される。   The amplifier 101 compares the received light amount with a threshold value, and if the received light amount is larger than the threshold value, transmits an ON signal indicating that a workpiece has been detected to a control device such as a PLC (not shown). To do. The threshold value to be compared with the amount of received light is automatically set by the user operating the operation unit 104 of the amplifier 101.

しきい値は、複数の種類の方法のいずれかを用いて設定される。例えば、ワークがあるときの受光量よりも所定値だけ小さい値がしきい値として設定されてもよい。ワークがあるときの受光量とワークがないときの受光量との平均値がしきい値として設定されてもよい。これらの2つの方法で得られた2つのしきい値の範囲が、ワークがあると言える受光量の範囲として設定されてもよい。しきい値の設定方法自体には周知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。   The threshold value is set using any one of a plurality of types of methods. For example, a value smaller by a predetermined value than the amount of light received when there is a workpiece may be set as the threshold value. The average value of the amount of received light when there is a workpiece and the amount of received light when there is no workpiece may be set as the threshold value. The range of the two threshold values obtained by these two methods may be set as the range of the received light amount at which it can be said that there is a workpiece. Since a well-known technique may be used for the threshold setting method itself, detailed description thereof will not be repeated here.

しきい値の設定は、ヘッド102に設けられた設定スイッチ120を利用者が操作する(具体的には押下操作する)ことによっても開始され得る。したがって、作業者は、ヘッド102を生産ラインに設置した後、アンプ101がある場所まで戻らなくても、ヘッド102を取り付けた場所からしきい値の設定をアンプ101に指示することができる。   The setting of the threshold value can also be started by the user operating (specifically, pressing) a setting switch 120 provided on the head 102. Therefore, the operator can instruct the amplifier 101 to set the threshold value from the place where the head 102 is attached without having to return to the place where the amplifier 101 is located after installing the head 102 on the production line.

しきい値の設定方法は、設定スイッチ120の操作態様に応じて選択可能である。例えば、作業者が所定時間内に設定スイッチ120を一度操作すれば、ワークがあるときの受光量よりも所定値だけ小さい値がしきい値として設定される。作業者が所定時間内に設定スイッチ120を連続的に二度操作すると、ワークがあるときの受光量とワークがないときの受光量との平均値がしきい値として設定される。作業者が所定時間内に設定スイッチ120を連続的に三度操作すると、前述の2つの方法で得られた2つのしきい値の範囲が、ワークがあると言える受光量の範囲として設定される。   The threshold setting method can be selected according to the operation mode of the setting switch 120. For example, if the operator operates the setting switch 120 once within a predetermined time, a value smaller by a predetermined value than the amount of light received when there is a workpiece is set as the threshold value. When the operator operates the setting switch 120 twice continuously within a predetermined time, the average value of the received light amount when there is a workpiece and the received light amount when there is no workpiece is set as a threshold value. When the operator operates the setting switch 120 three times continuously within a predetermined time, the two threshold ranges obtained by the two methods described above are set as the range of received light amounts that can be said to be a workpiece. .

しきい値の設定方法は、設定表示灯122の点滅速度から確認できる。すなわち、設定表示灯122は、しきい値の設定方法毎に異なる態様(異なる点滅速度)で発光するように、アンプ101によって制御される。しきい値の設定が完了した場合は、設定表示灯122は点灯するように制御される。   The threshold setting method can be confirmed from the blinking speed of the setting indicator lamp 122. That is, the setting indicator lamp 122 is controlled by the amplifier 101 so as to emit light in different modes (different blinking speeds) for each threshold setting method. When the setting of the threshold value is completed, the setting indicator lamp 122 is controlled to be lit.

設定されたしきい値は、アンプ101の操作部104を操作することによって、ロックすることが可能である。すなわち、アンプ101は、しきい値を設定するための操作部104の操作、ならびにヘッド102の設定スイッチ120の操作を無効にする機能を有する。   The set threshold value can be locked by operating the operation unit 104 of the amplifier 101. That is, the amplifier 101 has a function of invalidating the operation of the operation unit 104 for setting the threshold value and the operation of the setting switch 120 of the head 102.

さらに、アンプ101は、操作部104の操作によって、ヘッド102の設定スイッチ120の操作のみを無効にしたり有効にしたりする機能を有する。すなわち、しきい値のロック機能を、ヘッド102の設定スイッチ120に対して単独で設定可能である。   Further, the amplifier 101 has a function of invalidating or enabling only the operation of the setting switch 120 of the head 102 by operating the operation unit 104. That is, the threshold lock function can be set independently for the setting switch 120 of the head 102.

その他、ヘッド102には、安定表示灯124が設けられている。安定表示灯124は、受光量に応じて異なる態様で発光するように制御される。一例として、受光量が大きいほど早く点滅するように安定表示灯124がアンプ101により制御される。アンプ101ならびにヘッド102の仕様によって定まる所定値よりも受光量が大きい場合、安定表示灯124は点灯するように制御される。ワークがあるときの安定表示灯124の点滅、点灯状態を確認することにより、作業者は、ワークを確実に検出することができる位置にヘッド102を位置決めできる。   In addition, the head 102 is provided with a stability indicator lamp 124. The stability indicator lamp 124 is controlled to emit light in different modes depending on the amount of received light. As an example, the stability indicator lamp 124 is controlled by the amplifier 101 so that the greater the amount of received light, the faster it blinks. When the amount of received light is larger than a predetermined value determined by the specifications of the amplifier 101 and the head 102, the stability indicator lamp 124 is controlled to be lit. By confirming the blinking and lighting state of the stability indicator lamp 124 when there is a workpiece, the operator can position the head 102 at a position where the workpiece can be reliably detected.

図2を参照して、ヘッド102内部の回路構成について説明する。投光部102aは、投光用の投光素子(例えば発光ダイオード)200と、駆動回路202と、モニタ用受光素子204と、異常判定回路206とを備える。駆動回路202は、所定の発光量で発光するように、投光素子200へ駆動電力を供給する。   With reference to FIG. 2, the circuit configuration inside the head 102 will be described. The light projecting unit 102 a includes a light projecting element (for example, a light emitting diode) 200 for projecting light, a drive circuit 202, a monitor light receiving element 204, and an abnormality determination circuit 206. The drive circuit 202 supplies drive power to the light projecting element 200 so that light is emitted with a predetermined light emission amount.

異常判定回路206は、モニタ用受光素子204で検出した受光量に基づいてヘッド102の異常を判定する。例えば、モニタ用受光素子204で検出した受光量が所定値を超えると異常が検出される。異常判定回路206をアンプ101ではなくヘッド102に設けることにより、ケーブル130における外部からのノイズの影響を低減することができる。そのため、異常判定の精度を向上することができる。   The abnormality determination circuit 206 determines the abnormality of the head 102 based on the amount of received light detected by the monitor light receiving element 204. For example, an abnormality is detected when the amount of received light detected by the monitor light receiving element 204 exceeds a predetermined value. By providing the abnormality determination circuit 206 in the head 102 instead of the amplifier 101, the influence of noise from the outside in the cable 130 can be reduced. Therefore, the accuracy of abnormality determination can be improved.

受光部102bは、受光素子210と、増幅回路212とを備える。受光素子210により検出された受光量は増幅回路212を介してアンプ101に伝達される。   The light receiving unit 102 b includes a light receiving element 210 and an amplifier circuit 212. The amount of received light detected by the light receiving element 210 is transmitted to the amplifier 101 via the amplifier circuit 212.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

100 光電センサ、101 アンプ、102 ヘッド、102a 投光部、102b 受光部、102c 判定表示灯、103 表示部、104 操作部、105 電気コード、110 本体ケーシング、114 開閉カバー、116 フレーム、120 設定スイッチ、122 設定表示灯、124 安定表示灯、130 ケーブル、200 投光素子、202 駆動回路、204 モニタ用受光素子、206 異常判定回路、210 受光素子、212 増幅回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Photoelectric sensor, 101 Amplifier, 102 Head, 102a Light emitting part, 102b Light receiving part, 102c Judgment indicator lamp, 103 Display part, 104 Operation part, 105 Electric cord, 110 Main body casing, 114 Opening / closing cover, 116 frame, 120 Setting switch 122 setting indicator lamp, 124 stability indicator lamp, 130 cable, 200 light emitting element, 202 drive circuit, 204 monitor light receiving element, 206 abnormality determining circuit, 210 light receiving element, 212 amplifier circuit.

Claims (6)

投光部ならびに受光部が設けられたヘッドと、
ケーブルを介して前記ヘッドに接続され、受光量としきい値とを比較した結果に応じた信号を制御装置に向けて送信するアンプと、
前記ヘッドに設けられ、利用者によって操作されるスイッチとを備え、
前記アンプは、前記スイッチが操作されると、受光量に応じて前記しきい値を設定する、光電センサ。
A head provided with a light emitter and a light receiver;
An amplifier connected to the head via a cable and transmitting a signal according to a result of comparing the amount of received light and a threshold value to the control device;
A switch provided on the head and operated by a user;
The amplifier is a photoelectric sensor that sets the threshold according to the amount of received light when the switch is operated.
前記ヘッドに設けられ、前記スイッチが操作されると発光するように制御される表示灯をさらに備える、請求項1に記載の光電センサ。   The photoelectric sensor according to claim 1, further comprising an indicator lamp provided on the head and controlled to emit light when the switch is operated. 前記アンプは、複数の方法のうちのいずれかの方法により前記しきい値を設定し、
前記表示灯は、前記しきい値の設定方法毎に異なる態様で発光するように制御される、請求項2に記載の光電センサ。
The amplifier sets the threshold value by any one of a plurality of methods,
The photoelectric sensor according to claim 2, wherein the indicator light is controlled to emit light in a different manner for each threshold value setting method.
前記ヘッドに設けられ、受光量に応じて異なる態様で発光するように制御される表示灯をさらに備える、請求項1に記載の光電センサ。   The photoelectric sensor according to claim 1, further comprising an indicator lamp provided on the head and controlled to emit light in different modes depending on the amount of received light. 前記ヘッドに設けられた異常判定回路をさらに備える、請求項1に記載の光電センサ。   The photoelectric sensor according to claim 1, further comprising an abnormality determination circuit provided in the head. 前記アンプは、前記アンプに設けられた操作部に対する操作により、前記スイッチに対する操作の無効化および有効化を切替え可能であるように構成される、請求項1に記載の光電センサ。   The photoelectric sensor according to claim 1, wherein the amplifier is configured to be able to switch between invalidation and validation of an operation on the switch by an operation on an operation unit provided in the amplifier.
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