JPH06249969A - Photoelectric switch and detecting method - Google Patents

Photoelectric switch and detecting method

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Publication number
JPH06249969A
JPH06249969A JP6308493A JP6308493A JPH06249969A JP H06249969 A JPH06249969 A JP H06249969A JP 6308493 A JP6308493 A JP 6308493A JP 6308493 A JP6308493 A JP 6308493A JP H06249969 A JPH06249969 A JP H06249969A
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JP
Japan
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passage
light
bin
output
outputs
Prior art date
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Pending
Application number
JP6308493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Shiba
武史 芝
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
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Priority to JP6308493A priority Critical patent/JPH06249969A/en
Publication of JPH06249969A publication Critical patent/JPH06249969A/en
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Abstract

PURPOSE:To allow the detection of a transparent bottle and the content thereof using a single photoelectric switch. CONSTITUTION:A light projector is disposed normally to the passing direction of a transparent bottle and a light receiver is disposed oppositely therein. The light receiver comprises a split photodiode 12 having a pair of outputs for detecting the light moving along the passing direction of the transparent bottle. The difference between the pair of outputs is detected by a differential amplifier circuit 14 and discriminated by comparator circuits 15, 16 having positive and negative threshold values. The presence of bottle is detected when both comparator circuits produce outputs. The presence of content in the bottle is decided based on the sequence of outputs from the comparator circuits 15, 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は透明ビンの通過及びその
内容物の有無を判別するための光電スイッチに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric switch for determining whether a transparent bottle has passed or not and the contents thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来透明ビンの通過や内容物の有無を検
出するための光電スイッチとしては図8に示すようにビ
ン検出用光電スイッチと内容物を判別するための光電ス
イッチの2つを使用していた。図8はこのような光電ス
イッチの使用状態を示す概略図であって、2つの透過型
光電スイッチによって構成される。透明ビンが通過した
ときには光電スイッチの受光出力レベルは、内容物あり
の場合のレベル、内容物なしの場合のレベル、及びビン
がない場合のレベルに分けられる。このためこれらの閾
値を独立して設定する2つの光電スイッチを用いて、ビ
ンの通過と内容物の有無とを判別するようにしている。
そしてビン検出用光電スイッチ101のスイッチ出力が
あったときにのみ内容物検出用の光電スイッチ102を
動作させ、内容物の有無の判別を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a photoelectric switch for detecting the passage of a transparent bottle and the presence / absence of contents, two photoelectric switches for detecting a bin and a photoelectric switch for distinguishing contents are used as shown in FIG. Was. FIG. 8 is a schematic view showing a usage state of such a photoelectric switch, which is composed of two transmission type photoelectric switches. When the transparent bin has passed, the light receiving output level of the photoelectric switch is divided into a level with contents, a level without contents, and a level without bins. For this reason, two photoelectric switches that independently set these thresholds are used to discriminate the passage of the bin and the presence or absence of the contents.
Then, the photoelectric switch 102 for detecting the contents is operated only when the bin detection photoelectric switch 101 outputs a switch to determine the presence or absence of the contents.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように2つの光電
スイッチを用いているため、取付の手間やスペースが必
要となり、又維持にも手間がかかるという欠点があっ
た。又ビンを検出したタイミングで内容物の有無を判別
する必要があるため、光電スイッチ以外にもコントロー
ラ103が必要となる。更に内容物の有無によっては光
量はあまり大きくなく変化しない。従って温度により光
電スイッチの特性が変化したり、レンズ面の汚れの影響
を受け易く、確実に検出することは難しいという欠点が
あった。
Since the two photoelectric switches are used as described above, there is a drawback in that the labor and space for mounting are required and the maintenance is also laborious. Moreover, since it is necessary to determine the presence or absence of the contents at the timing when the bin is detected, the controller 103 is required in addition to the photoelectric switch. Further, the light amount is not so large and does not change depending on the presence or absence of the contents. Therefore, there is a drawback that the characteristics of the photoelectric switch change depending on the temperature and the lens surface is easily affected, and it is difficult to surely detect.

【0004】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、光の受光レベルではなく光の動
きを検出することによって、1つの光電スイッチだけで
ビンの通過と内容物の有無を確実に検出できるようにす
ることを技術的課題とする。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and detects the movement of light rather than the light receiving level of light, so that only one photoelectric switch can pass through the bin and the contents. The technical issue is to be able to reliably detect the presence or absence of.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、透明ビンの通過路の側方に配置され、光を通過路に
向けて照射する投光器と、投光器に対向して配置された
受光器と、を有する透明ビン検出用の光電スイッチであ
って、受光器は、透明ビンの通過方向に沿って配置さ
れ、通過方向に移動する光を検出する一対の出力を有す
る受光素子と、受光素子の夫々の出力を所定の閾値レベ
ルで弁別する第1,第2の比較回路と、第1,第2の比
較回路の双方より比較出力が得られたことによって透明
ビンの通過を検出するビン通過検知手段と、ビン通過検
知手段より出力が得られるときに第1,第2の比較回路
の出力の順序に基づいて内容物の有無を判別する内容物
判別手段と、を具備することを特徴とするものである。
According to the invention of claim 1 of the present application, a transparent projector is arranged laterally of the passage, and a projector for radiating light toward the passage and a projector are arranged so as to face the projector. A photodetector, which is a photoelectric switch for transparent bin detection, comprising: a photodetector, the photodetector being arranged along a passing direction of the transparent bin, and having a pair of outputs for detecting light moving in the passing direction; The passage of the transparent bin is detected by the comparison outputs obtained from both the first and second comparison circuits for discriminating the respective outputs of the light receiving elements at a predetermined threshold level and the first and second comparison circuits. A bin passage detecting means; and a content discriminating means for discriminating the presence or absence of the content based on the order of outputs of the first and second comparison circuits when an output is obtained from the bin passage detecting means. It is a feature.

【0006】本願の請求項2の発明は、透明ビンの通過
路の側方に配置され、光を通過路に向けて照射する投光
器と、投光器に対向して配置された受光器と、を有する
透明ビン検出用の光電スイッチであって、受光器は、透
明ビンの通過方向に沿って配置され、通過方向に移動す
る光を検出する一対の出力を有する受光素子と、受光素
子の一対の出力の差をとる差動増幅回路と、差動増幅回
路の出力を正及び負の同一絶対値を有する閾値で弁別す
る第1,第2の比較回路と、第1,第2の比較回路の双
方より比較出力が得られたことによって透明ビンの通過
を検出するビン通過検知手段と、ビン通過検知手段より
出力が得られるときに第1,第2の比較回路の出力の順
序に基づいて内容物の有無を判別する内容物判別手段
と、を具備することを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 of the present application has a light projector which is arranged on the side of the passage of the transparent bottle and irradiates the light toward the passage, and a light receiver which is arranged opposite to the projector. A photoelectric switch for detecting a transparent bottle, wherein a light receiver is arranged along the passage direction of the transparent bottle and has a pair of outputs for detecting light traveling in the passage direction, and a pair of outputs of the light receiving element. Both the first and second comparison circuits for discriminating the outputs of the differential amplification circuit by the thresholds having the same positive and negative absolute values, and the first and second comparison circuits. Based on the order of the outputs of the first and second comparison circuits when the output is obtained from the bin passage detection means, the content of the bin passage detection means for detecting the passage of the transparent bin by the comparison output being obtained. And a contents discriminating means for discriminating the presence or absence of It is an feature.

【0007】本願の請求項3の発明は、透明ビンの通過
路の側方に配置され、光を通過路に向けて照射する投光
器と、投光器に対向して配置された受光器と、を有する
透明ビン検出用の光電スイッチであって、受光器は、透
明ビンの通過方向に沿って配置され、通過方向に移動す
る光を検出する一対の出力を有する受光素子と、受光素
子の出力を割算する割算回路と、割算回路の出力を1前
後の所定値で弁別する第1,第2の比較回路と、第1,
第2の比較回路の双方より比較出力が得られたことによ
って透明ビンの通過を検出するビン通過検知手段と、ビ
ン通過検知手段より出力が得られるときに第1,第2の
比較回路の出力の順序に基づいて内容物の有無を判別す
る内容物判別手段と、を具備することを特徴とするもの
である。
According to the invention of claim 3 of the present application, there is provided a light projector which is arranged on the side of the passage of the transparent bottle and emits light toward the passage, and a light receiver which is arranged so as to face the light projector. A photoelectric switch for detecting a transparent bin, wherein a light receiver is arranged along the passage direction of the transparent bin, and divides the output of the light receiving element and a light receiving element having a pair of outputs for detecting light moving in the passage direction. A division circuit for performing division, and first and second comparison circuits for discriminating the output of the division circuit by a predetermined value around 1;
Bin passage detection means for detecting passage of a transparent bin by obtaining comparison outputs from both the second comparison circuits, and outputs of the first and second comparison circuits when outputs are obtained from the bin passage detection means. And a content discriminating means for discriminating the presence or absence of the content based on the order of.

【0008】[0008]

【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明
によれば、投光器より光を透明ビンの通過路の通過方向
に垂直に照射し、これに対向して透明ビンの通過方向に
沿って移動する光を受光器の受光素子によって検出して
いる。受光素子の一対の出力端子より出力が得られたと
きには第1,第2の比較回路によってその受光出力を判
別し、これらの比較回路のいずれからも出力が得られた
ときにビン通過検知手段によって透明ビンの通過を検出
する。そして内容物が入れられているビンが通過したと
きには、投光器からの出力はビンの内容物により屈折
し、ビンと同一方向に光が移動する。又内容物のないビ
ンが通過したときにはビンの移動方向とは逆方向に光が
屈折する。このため第1,第2の比較回路の出力の順序
に基づいて内容物判別手段によって内容物の有無を判別
している。
According to the invention of claim 1 of the present application having such a feature, light is emitted from the projector perpendicularly to the passage direction of the passage of the transparent bottle, and is opposed to this along the passage direction of the transparent bottle. The moving light is detected by the light receiving element of the light receiver. When outputs are obtained from the pair of output terminals of the light receiving element, the light reception outputs are discriminated by the first and second comparison circuits, and when outputs are obtained from any of these comparison circuits, the bin passage detecting means is used. Detects passage of clear bottles. When the bin containing the contents passes, the output from the projector is refracted by the contents of the bin, and the light moves in the same direction as the bin. Also, when a bottle without contents passes, the light is refracted in the direction opposite to the moving direction of the bottle. Therefore, the content discriminating means discriminates the presence or absence of the content on the basis of the output order of the first and second comparison circuits.

【0009】又本願の請求項2の発明では、受光素子の
一対の出力の差を差動増幅回路によって算出し、第1,
第2の比較回路は夫々正及び負の同一の絶対値を有する
閾値を設定している。この場合にも同様にして双方の比
較回路から続けて出力が得られたときにビンの通過を検
出し、その出力の順序によって内容物の有無を判別する
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, the difference between the pair of outputs of the light receiving element is calculated by the differential amplifier circuit,
The second comparison circuit sets thresholds having the same positive and negative absolute values, respectively. In this case as well, it is possible to detect the passage of the bin when the outputs are successively obtained from both the comparison circuits, and determine the presence or absence of the contents by the order of the outputs.

【0010】本願の請求項3の発明では、受光素子の一
対の出力の差を割算回路によって割算し、その割算値に
基づいて1前後に閾値を有する第1,第2の比較回路に
よって弁別している。この場合にも同様にして双方の比
較回路から続けて出力が得られたときにビンの通過を検
出し、その出力の順序によって内容物の有無を判別する
ことができる。
According to the invention of claim 3 of the present application, the difference between the pair of outputs of the light receiving element is divided by the division circuit, and the first and second comparison circuits having the threshold value around 1 based on the division value. Are discriminated by. In this case as well, it is possible to detect the passage of the bin when the outputs are successively obtained from both the comparison circuits, and determine the presence or absence of the contents by the order of the outputs.

【0011】[0011]

【実施例】まず本発明による光電スイッチで用いる検出
原理について説明する。図2(a)は円筒状の透明ガラ
スビン1に内容物、例えば水等が入っている場合の平行
な光に対するビンでの屈折を示す光線の追跡図である。
又図2(b)はこのビンに水が入っておらず空気のみが
入っている場合の光線の追跡図である。これらの図に示
されるように左側から平行光が入射した場合には、水が
入っていれば光が集束される凸レンズの効果があり、空
気が入っている場合には光が拡散する凹レンズの効果が
ある。これは水と空気の屈折率の違いによって生じるも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the detection principle used in the photoelectric switch according to the present invention will be described. FIG. 2A is a ray tracing diagram showing the refraction of light in a cylindrical transparent glass bottle 1 when the contents such as water are contained in the cylindrical transparent glass bottle 1 and parallel light is refracted in the bottle.
FIG. 2B is a ray tracing diagram in the case where the bottle does not contain water but only air. As shown in these figures, when parallel light is incident from the left side, it has the effect of a convex lens that focuses the light if water is contained, and if the parallel light is incident from the left side of the concave lens that diffuses light. effective. This is caused by the difference in refractive index between water and air.

【0012】このようなレンズ効果を用いて検出を行う
場合の取付方法について図3を用いて説明する。本図に
おいて多数の透明ビン1がベルトコンベア2上を通過し
ている。そして透明ビン1の通過路の側方に通過方向に
垂直に光を照射する光電スイッチの投光器3を設ける。
この光の照射位置は、内容物が入れられている場合には
その位置を貫通するように配置するものとする。又この
投光ビームに対向する位置に受光器4を配置する。
A mounting method in the case of performing detection using such a lens effect will be described with reference to FIG. In this figure, a large number of transparent bottles 1 pass on a belt conveyor 2. Then, a projector 3 of a photoelectric switch for irradiating light perpendicularly to the passage direction is provided on the side of the passage of the transparent bottle 1.
When the contents are put in, the irradiation position of this light is arranged so as to penetrate the position. Further, the light receiver 4 is arranged at a position facing the projected beam.

【0013】さて図4(a)は水等の内容物が入ってい
る透明ガラスのビンがベルトコンベア2上を移動する場
合の光の変化を示す図である。本図においてベルトコン
ベア2の上方より観測した状態であって、ビン1は矢印
のように図中上方から下方に進行するものとする。そし
てビン1の側方から平行光をベルトコンベア2の移動方
向に垂直に照射すると、まずビン1は図中P1の位置に
達する。この場合に内容物があれば図2(a)に示すよ
うにビン1の進行方向側の端を光がかすめて通過するた
め、光は図4(a)のR1方向に屈折する。次いでビン
1がP2の位置に達すれば光はR2のように直進するこ
ととなる。更にビン1が進行してP3の位置に達する
と、ビン1の進行方向と逆方向をかすめて光が照射する
ため、図中下方、即ちR3方向に屈折することとなる。
従って受光側から見れば、ビン1が通過することによっ
て光もビン1の進行方向に移動する。
Now, FIG. 4A is a diagram showing a change in light when a transparent glass bottle containing contents such as water moves on the belt conveyor 2. In this figure, it is assumed that the bottle 1 is observed from above the belt conveyor 2, and the bin 1 advances from the upper side to the lower side in the figure as indicated by the arrow. When parallel light is radiated from the side of the bin 1 perpendicularly to the moving direction of the belt conveyor 2, the bin 1 first reaches the position P1 in the figure. In this case, if there is contents, the light passes through the end of the bin 1 on the traveling direction side as shown in FIG. 2A, so that the light is refracted in the R1 direction of FIG. 4A. Then, when the bin 1 reaches the position of P2, the light goes straight like R2. When the bin 1 further advances and reaches the position of P3, light is emitted by grazing the direction opposite to the direction in which the bin 1 is moving, so that the light is refracted downward in the figure, that is, in the R3 direction.
Therefore, when viewed from the light receiving side, the light also moves in the traveling direction of the bin 1 as the bin 1 passes.

【0014】さて内容物が入っていないビン1が同様に
して通過した場合の状態を図4(b)に示している。こ
の場合にはビン1がP1の位置では図4(b)に示すよ
うにR1方向に屈折する。そして位置P2では光は直進
し、位置P3ではR3方向に屈折することとなる。その
ため受光側から見れば、ビン1が通過することにより光
はビンの進行方向とは逆方向に移動することとなる。
FIG. 4 (b) shows a state in which the bottle 1 containing no contents passes in the same manner. In this case, when the bin 1 is at the position P1, it is refracted in the R1 direction as shown in FIG. 4 (b). The light travels straight at the position P2, and is refracted in the direction R3 at the position P3. Therefore, when viewed from the light receiving side, the light travels in the direction opposite to the traveling direction of the bin when the bin 1 passes.

【0015】このように内容物の有無によって受光側の
光はワークの進行方向と同一又は逆方向に移動するた
め、この変化に基づいてビンの通過と内容物の有無を判
別することができる。
As described above, the light on the light receiving side moves in the same direction or in the opposite direction to the traveling direction of the work depending on the presence / absence of the contents, and therefore it is possible to determine the passage of the bin and the presence / absence of the contents based on this change.

【0016】次に本発明による光電スイッチの一実施例
についてブロック図を参照しつつ説明する。図1は本発
明の一実施例による光電スイッチの構成を示すブロック
図である。図3に示すように投光器3はベルトコンベア
2を介して受光器4と対向する位置に配置され、受光器
4の中心領域に光を照射する発光ダイオード11と図示
しない光学系部材を用いて構成される。又受光器4は図
4に示すように受光素子として投光器3の光ビームに対
向する位置に、ワークの移動方向に沿って移動する光を
検出するための2分割フォトダイオード12A,12B
が設けられる。これらのフォトダイオード12A,12
Bの出力は夫々I/V変換器13A,13Bによって電
圧信号VA ,VB に変換され、差動増幅回路14に与え
られる。差動増幅回路14はこの出力VA ,VB の差分
を増幅する増幅回路であって、VA >VB のときは正の
電圧、VA <VB のときは負の電圧信号を第1,第2の
比較回路15,16に与える。第1の比較回路15には
正の所定のレベルの閾値Vth1 、第2の比較回路16に
はこれと絶対値の等しい負の所定の閾値Vth2 が設定さ
れており、夫々のレベルを越えて正及び負方向に入力が
変化する場合にHレベルの信号を出力するものである。
比較回路15の出力はRSフリップフロップ17のリセ
ット入力端、RSフリップフロップ18のセット入力端
に与えられる。又比較回路16の出力はRSフリップフ
ロップ17のセット入力端、RSフリップフロップ19
のセット入力端に与えられている。フリップフロップ1
8,19のQ出力はアンド回路20に与えられ、その論
理積出力が遅延回路21を介して単安定マルチバイブレ
ータ(MM)22に与えられる。単安定マルチバイブレ
ータ22は入力信号を一定時間遅延させた信号を出力す
るものであり、その出力はアンド回路23及び出力回路
24に与えられる。出力回路24はビン検出信号を出力
する出力回路である。アンド回路23の他方の入力端に
はRSフリップフロップ17のQ出力が与えられてお
り、その出力は出力回路25を介して内容物検知信号と
して出力される。ここでRSフリップフロップ18,1
9、アンド回路20、遅延回路21、単安定マルチバイ
ブレータ22は、第1,第2の比較回路の双方より比較
出力が得られたときに透明ビンの通過を検出するビン通
過検知手段を構成している。RSフリップフロップ17
とアンド回路23とは、ビン通過検知手段より出力が得
られるときに第1,第2の比較回路の出力順序によって
内容物の有無を判別する内容物判別手段を構成してい
る。
Next, an embodiment of the photoelectric switch according to the present invention will be described with reference to the block diagram. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a photoelectric switch according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the light projector 3 is arranged at a position facing the light receiver 4 via the belt conveyor 2, and is configured by using a light emitting diode 11 that irradiates the central region of the light receiver 4 with light and an optical system member (not shown). To be done. As shown in FIG. 4, the light receiver 4 is a two-divided photodiode 12A, 12B for detecting light moving along the moving direction of the work at a position facing the light beam of the light projector 3 as a light receiving element.
Is provided. These photodiodes 12A, 12
The outputs of B are converted into voltage signals V A and V B by I / V converters 13A and 13B, respectively, and given to the differential amplifier circuit 14. The differential amplifier circuit 14 is an amplifier circuit for amplifying the difference between the outputs V A and V B , and outputs a positive voltage signal when V A > V B and a negative voltage signal when V A <V B. It is given to the first and second comparison circuits 15 and 16. The first comparison circuit 15 is set with a threshold value Vth1 of a predetermined positive level, and the second comparison circuit 16 is set with a predetermined threshold value Vth2 of a negative value whose absolute value is equal to the threshold value Vth1. And an H level signal is output when the input changes in the negative direction.
The output of the comparison circuit 15 is given to the reset input terminal of the RS flip-flop 17 and the set input terminal of the RS flip-flop 18. The output of the comparison circuit 16 is the set input terminal of the RS flip-flop 17, the RS flip-flop 19
Is given to the set input end of. Flip flop 1
The Q outputs of 8 and 19 are given to the AND circuit 20, and the logical product output thereof is given to the monostable multivibrator (MM) 22 via the delay circuit 21. The monostable multivibrator 22 outputs a signal obtained by delaying an input signal for a fixed time, and its output is given to an AND circuit 23 and an output circuit 24. The output circuit 24 is an output circuit that outputs a bin detection signal. The Q output of the RS flip-flop 17 is applied to the other input terminal of the AND circuit 23, and the output thereof is output as a content detection signal via the output circuit 25. Here, RS flip-flops 18, 1
The AND circuit 20, the delay circuit 21, the monostable multivibrator 22 constitute a bin passage detecting means for detecting the passage of the transparent bin when the comparison outputs are obtained from both the first and second comparison circuits. ing. RS flip-flop 17
The AND circuit 23 constitutes content discriminating means for discriminating the presence / absence of the content according to the output order of the first and second comparing circuits when the output is obtained from the bin passage detecting means.

【0017】次に本実施例の動作についてタイムチャー
トを参照しつつ説明する。図5(a)〜(k)は図1の
a〜kの各部の波形を示す波形図である。本図において
期間T1は内容物が入っているビンが通過したときの動
作を示しており、期間T2は内容物のないビンが通過し
たときの状態を示している。前述したように内容物のあ
るビンが検知領域を通過すれば、まずI/V変換器13
A側の出力VA が大きくなり、次いでI/V変換器13
B側の出力VB が大きくなるため、差動増幅回路14よ
り図5(a)に示す信号が得られる。従って図5
(b),(c)に示すように差動出力がVth1 を越える
時刻t1に比較回路15より出力され、その後の時刻t2
比較回路16より出力が得られることとなる。これらの
出力によってRSフリップフロップ18がまず時刻t1
セットされ、次いでRSフリップフロップ17,19が
比較回路2の出力の時点t2でセットされる。従ってアン
ド回路20によってフリップフロップ18,19の論理
積信号が図5(g)に示すように出力され、遅延回路2
1を介して単安定マルチバイブレータ22より図4
(i)に示すように出力される。この信号は比較回路1
5及び16のいずれの閾値をも越えたことから得られる
ため、ビン通過信号kとして出力回路24より出力され
る。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to a time chart. 5A to 5K are waveform charts showing the waveforms of the respective portions a to k in FIG. In this figure, a period T1 shows an operation when a bin containing contents passes, and a period T2 shows a state when a bottle without contents passes. As described above, if the bin with contents passes through the detection area, first the I / V converter 13
The output V A of the A side becomes large, then the I / V converters 13
Since the output V B of the B side is increased, a signal indicating a differential amplifier circuit 14 in FIGS. 5 (a) is obtained. Therefore, FIG.
As shown in (b) and (c), the differential output is output from the comparison circuit 15 at time t 1 when Vth 1 exceeds Vth 1 , and then output from the comparison circuit 16 at time t 2 . With these outputs, the RS flip-flop 18 is first set at the time t 1 , and then the RS flip-flops 17 and 19 are set at the time t 2 of the output of the comparison circuit 2. Therefore, the AND circuit 20 outputs the logical product signal of the flip-flops 18 and 19 as shown in FIG.
1 through the monostable multivibrator 22 through FIG.
It is output as shown in (i). This signal is the comparison circuit 1
It is obtained from exceeding the threshold values of both 5 and 16 and is output from the output circuit 24 as the bin passing signal k.

【0018】又この信号とRSフリップフロップ17の
状態によって、内容物の検知信号が出力される。即ち図
5において期間T1は内容物のあるビンが通過したとき
に、比較回路15、続いて16がオンするため、通過後
にはフリップフロップ17はセット状態となっている。
従ってこの場合アンド回路23による論理積条件が成立
するため、内容物有を示す信号jが出力回路25より出
力される。
Further, depending on this signal and the state of the RS flip-flop 17, a detection signal of the contents is output. That is, in FIG. 5, the comparison circuit 15 and then 16 are turned on when the bin having the contents passes during the period T1, so that the flip-flop 17 is in the set state after the passage.
Therefore, in this case, since the AND condition by the AND circuit 23 is satisfied, the signal j indicating the presence of the contents is output from the output circuit 25.

【0019】又図5に示す期間T2では内容物の入って
いないビンが通過すれば比較器16の出力の後に比較器
15が出力を出すため、内容物が入っていないビンが通
過した後にはフリップフロップ17のQ出力はLレベル
となっている。従ってアンド回路23では論理積条件が
成立せず、出力回路25より出力は出されない。こうす
れば1つの光学系によって、その移動方向によりビンの
通過と内容物の有無を判別することができる。
Further, in the period T2 shown in FIG. 5, if the bin containing no content passes, the comparator 15 outputs the output after the output of the comparator 16, so that after the bin containing no content passes. The Q output of the flip-flop 17 is at L level. Therefore, the AND condition is not satisfied in the AND circuit 23, and no output is output from the output circuit 25. In this way, the passage of the bottle and the presence / absence of the contents can be determined by the movement direction of the optical system.

【0020】次に本発明の第2実施例について説明す
る。図6は本発明の第2実施例による透明ビン用光電ス
イッチの主要部の構成を示すブロック図であり、前述し
た第1実施例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明
を省略する。本実施例における投光器31は発振回路3
2とその出力によって投光素子11を駆動するトランジ
スタ33を有している。発振回路32は周期的に投光パ
ルスを駆動トランジスタ33に与えると共に、受光器3
4内の信号処理回路35,36にゲート信号を与えるも
のである。受光器34側は第1実施例と同様に2分割フ
ォトダイオード22とI/V変換器13A,13B、差
動増幅回路14及び比較回路15,16を有しており、
その出力は夫々信号処理回路35,36に与えられる。
信号処理回路35,36は発振回路32の出力によって
比較回路の出力が連続して複数回出力が得られたとき
に、RSフリップフロップ17〜19に夫々信号を出力
するものである。RSフリップフロップ17〜19以降
の回路構成については第1実施例と同様であるので、図
6では省略している。尚本実施例では図示のように投光
器31と受光器34とを投光パルスを伝送するために接
続しておく必要がある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a main part of a transparent bottle photoelectric switch according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. . The projector 31 in this embodiment is the oscillator circuit 3
2 and a transistor 33 for driving the light projecting element 11 by its output. The oscillating circuit 32 periodically applies a light emitting pulse to the drive transistor 33 and also causes the light receiver 3 to receive light.
A gate signal is given to the signal processing circuits 35 and 36 in the circuit 4. The photodetector 34 side has the two-divided photodiode 22, I / V converters 13A and 13B, the differential amplifier circuit 14 and the comparison circuits 15 and 16 as in the first embodiment.
The outputs are given to the signal processing circuits 35 and 36, respectively.
The signal processing circuits 35 and 36 output signals to the RS flip-flops 17 to 19 when the output of the oscillator circuit 32 continuously outputs the output of the comparison circuit a plurality of times. The circuit configuration of the RS flip-flops 17 to 19 and subsequent ones is the same as that of the first embodiment, and is therefore omitted in FIG. In this embodiment, it is necessary to connect the light projector 31 and the light receiver 34 in order to transmit a light projection pulse as shown in the drawing.

【0021】次に本実施例の動作について説明する。図
7(a)〜(f)は図6のa〜fの各部の波形を示すタ
イムチャートである。本実施例では図7(a)に示すよ
うに投光パルスを発振しており、この信号に基づいて投
光素子11が駆動される。この信号は第1実施例と同様
に2分割フォトダイオード12によって受光され、I/
V変換器13A,13Bによって電圧信号に変換され
る。そして差動増幅回路14の出力は物体の通過方向に
よって図7(b)に示す信号が得られる。図7(b)に
は比較回路15,16の閾値Vth1 ,Vth2 をそのヒス
テリシスと共に示しており、閾値Vth1 ,Vth2 を越え
た場合には夫々比較回路15,16より図7(c)及び
(e)に示す信号が出力される。そして信号処理回路3
5,36は比較回路15,16より投光パルスに同期し
て複数回、例えば4回連続して出力されたときに夫々図
7(d),(f)に示すように出力するものとする。信
号処理回路35,36以降の動作については前述した第
1実施例と同様である。この場合には投受光器間で電気
的に接続する必要があるが、発振回路を用いてこれに同
期した信号のみを抽出することができるため、耐ノイズ
性を向上することができる。
Next, the operation of this embodiment will be described. 7A to 7F are time charts showing the waveforms of the respective portions a to f in FIG. In this embodiment, a light projecting pulse is oscillated as shown in FIG. 7A, and the light projecting element 11 is driven based on this signal. This signal is received by the two-division photodiode 12 as in the first embodiment, and I /
The voltage signals are converted by the V converters 13A and 13B. As the output of the differential amplifier circuit 14, a signal shown in FIG. 7B is obtained depending on the passing direction of the object. FIG. 7B shows the threshold values Vth1 and Vth2 of the comparison circuits 15 and 16 together with their hysteresis. ) Signal is output. And the signal processing circuit 3
Reference numerals 5 and 36 are output as shown in FIGS. 7D and 7F, respectively, when the comparison circuits 15 and 16 output a plurality of times, for example, four times in succession, in synchronization with the light projection pulse. . The operation of the signal processing circuits 35 and 36 and thereafter is similar to that of the first embodiment described above. In this case, it is necessary to electrically connect between the light emitter and the light receiver, but since it is possible to extract only the signal synchronized with this using the oscillation circuit, it is possible to improve noise resistance.

【0022】尚上述した各実施例は2分割フォトダイオ
ードを受光素子として用いているが、位置検出素子等の
ビンの通過方向に沿って移動する光を検知する受光素子
を用いることも可能である。又上述した実施例では差動
増幅回路を用いてI/V変換器の出力の差を検出し、正
及び負の閾値を有する2つの比較回路の出力順序によっ
て光の通過方向を検出しているが、I/V変換器の出力
を同一の閾値レベルを有する2つの比較回路に入力し、
その順序に基づいて検出するようにしてもよい。又上述
した実施例では差動増幅器を用いているが、一対のI/
V変換器の出力を割算し、割算値を1の前後の所定値で
弁別することにより受光信号の移動方向を検出するよう
にしてもよい。
Although each of the above-described embodiments uses the two-divided photodiode as a light receiving element, it is also possible to use a light receiving element such as a position detecting element for detecting light moving along the passage direction of the bin. . In the above-described embodiment, the difference between the outputs of the I / V converters is detected by using the differential amplifier circuit, and the light passage direction is detected by the output order of the two comparison circuits having the positive and negative threshold values. Inputs the output of the I / V converter to two comparison circuits having the same threshold level,
You may make it detect based on the order. Although the differential amplifier is used in the above-described embodiment, a pair of I /
The moving direction of the received light signal may be detected by dividing the output of the V converter and discriminating the divided value with a predetermined value before or after 1.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
1〜5の発明によれば、光の移動方向に基づいてビンの
通過とその内容物の有無を判別するようにしている。こ
のため2つの光電スイッチを並列して配置する必要がな
くなり、又コントローラを不要とすることができるため
取付工数や保守の工数を削減することができ、又取付場
所の選定も容易に行うことができる。更に光電スイッチ
の温度特性やレンズの汚れ等の影響を受けにくくなり、
安定してビンと内容物の検出ができるという優れた効果
が得られる。
As described in detail above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the passage of the bottle and the presence / absence of the contents thereof are discriminated based on the moving direction of the light. Therefore, it is not necessary to dispose two photoelectric switches in parallel, and since the controller can be eliminated, the man-hours for mounting and maintenance can be reduced, and the mounting place can be easily selected. it can. Furthermore, it is less susceptible to the temperature characteristics of the photoelectric switch and dirt on the lens,
The excellent effect that the bottle and the contents can be detected stably can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例による透明ビン検出用光電
スイッチの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transparent bin detecting photoelectric switch according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の光ビームに対する透明ビンでの屈折光
の追跡を示す図である。
FIG. 2 illustrates tracking refracted light in a transparent bin for a light beam of the present invention.

【図3】本実施例による光電スイッチの使用状態を示す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a usage state of the photoelectric switch according to the present embodiment.

【図4】本実施例によるベルトコンベア上の透明ビンの
通過と光の屈折方向の変化を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing passage of a transparent bin on a belt conveyor and changes in the refraction direction of light according to the present embodiment.

【図5】第1実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 5 is a time chart showing the operation of the first embodiment.

【図6】本発明の第2実施例による透明ビン検出用光電
スイッチの構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a transparent bin detecting photoelectric switch according to a second embodiment of the present invention.

【図7】第2実施例の信号処理部までの動作を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing the operation up to the signal processing unit of the second embodiment.

【図8】従来の透明ビン検出用光電スイッチの使用状態
を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a usage state of a conventional transparent bin detecting photoelectric switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビン 3 投光器 4 受光器 11 投光素子 12 2分割フォトダイオード 12A,12B フォトダイオード 13A,13B I/V変換器 14 差動増幅回路 15,16 比較回路 17,18,19 RSフリップフロップ 20,23 アンド回路 21 遅延回路 22 単安定マルチバイブレータ 24,25 出力回路 32 発振回路 33 トランジスタ 34,35 信号処理回路 1 Bin 3 Light emitter 4 Light receiver 11 Light emitting element 12 Two-divided photodiode 12A, 12B Photodiode 13A, 13B I / V converter 14 Differential amplification circuit 15, 16 Comparison circuit 17, 18, 19 RS flip-flop 20, 23 AND circuit 21 Delay circuit 22 Monostable multivibrator 24, 25 Output circuit 32 Oscillation circuit 33 Transistor 34, 35 Signal processing circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明ビンの通過路の側方に配置され、光
を通過路に向けて照射する投光器と、 前記投光器に対向して配置された受光器と、を有する透
明ビン検出用の光電スイッチであって、 前記受光器は、 透明ビンの通過方向に沿って配置され、通過方向に移動
する光を検出する一対の出力を有する受光素子と、 前記受光素子の夫々の出力を所定の閾値レベルで弁別す
る第1,第2の比較回路と、 前記第1,第2の比較回路の双方より比較出力が得られ
たことによって透明ビンの通過を検出するビン通過検知
手段と、 前記ビン通過検知手段より出力が得られるときに前記第
1,第2の比較回路の出力の順序に基づいて内容物の有
無を判別する内容物判別手段と、を具備することを特徴
とする光電スイッチ。
1. A photoelectric converter for detecting a transparent bottle, comprising: a projector disposed on the side of the passage of the transparent bottle and irradiating light toward the passage; and a light receiver arranged opposite to the projector. A switch, wherein the light receiver is arranged along a passage direction of the transparent bin, and a light receiving element having a pair of outputs for detecting light moving in the passage direction, and each output of the light receiving element to a predetermined threshold value. A first and a second comparison circuit for discriminating based on a level; a bin passage detection unit for detecting passage of a transparent bin by obtaining comparison outputs from both the first and second comparison circuits; A photoelectric switch, comprising: a contents discriminating means for discriminating the presence or absence of contents based on the order of outputs of the first and second comparing circuits when an output is obtained from the detecting means.
【請求項2】 透明ビンの通過路の側方に配置され、光
を通過路に向けて照射する投光器と、 前記投光器に対向して配置された受光器と、を有する透
明ビン検出用の光電スイッチであって、 前記受光器は、 透明ビンの通過方向に沿って配置され、通過方向に移動
する光を検出する一対の出力を有する受光素子と、 前記受光素子の一対の出力の差をとる差動増幅回路と、 前記差動増幅回路の出力を正及び負の同一絶対値を有す
る閾値で弁別する第1,第2の比較回路と、 前記第1,第2の比較回路の双方より比較出力が得られ
たことによって透明ビンの通過を検出するビン通過検知
手段と、 前記ビン通過検知手段より出力が得られるときに前記第
1,第2の比較回路の出力の順序に基づいて内容物の有
無を判別する内容物判別手段と、を具備することを特徴
とする光電スイッチ。
2. A photoelectric converter for detecting a transparent bottle, comprising: a projector arranged laterally of the passage of the transparent bottle and irradiating light toward the passage; and a light receiver arranged opposite to the projector. A switch, wherein the photodetector is arranged along a passage direction of the transparent bin and takes a difference between a pair of outputs of the photodetector and a photodetector having a pair of outputs for detecting light moving in the passage direction. A differential amplifier circuit, a first and a second comparator circuit for discriminating outputs of the differential amplifier circuit by thresholds having the same positive and negative absolute values, and comparison by both of the first and second comparator circuits. Based on the output order of the first and second comparison circuits when the output is obtained from the bin passage detection means, a bin passage detection means for detecting passage of the transparent bin by the output being obtained. A content discriminating means for discriminating the presence or absence of Photoelectric switch, characterized by.
【請求項3】 透明ビンの通過路の側方に配置され、光
を通過路に向けて照射する投光器と、 前記投光器に対向して配置された受光器と、を有する透
明ビン検出用の光電スイッチであって、 前記受光器は、 透明ビンの通過方向に沿って配置され、通過方向に移動
する光を検出する一対の出力を有する受光素子と、 前記受光素子の出力を割算する割算回路と、 前記割算回路の出力を1前後の所定値で弁別する第1,
第2の比較回路と、 前記第1,第2の比較回路の双方より比較出力が得られ
たことによって透明ビンの通過を検出するビン通過検知
手段と、 前記ビン通過検知手段より出力が得られるときに前記第
1,第2の比較回路の出力の順序に基づいて内容物の有
無を判別する内容物判別手段と、を具備することを特徴
とする光電スイッチ。
3. A photoelectric converter for detecting a transparent bottle, which has a light projector arranged on a side of the passage of the transparent bottle and irradiates light toward the passage, and a light receiver arranged to face the light projector. A switch, wherein the photodetector is arranged along a passage direction of the transparent bin, and a photodetector having a pair of outputs for detecting light moving in the passage direction, and a division for dividing an output of the photodetector A circuit, and a first circuit for discriminating the output of the division circuit with a predetermined value of around 1.
A second comparison circuit, a bin passage detection unit that detects passage of a transparent bin by obtaining comparison outputs from both the first and second comparison circuits, and an output obtained from the bin passage detection unit. A photoelectric switch characterized by comprising: a content discriminating means for discriminating the presence / absence of a content based on an output sequence of the first and second comparison circuits.
【請求項4】 前記投光器は、所定の周期で発振する発
振回路と、前記発振回路の出力によって駆動される投光
素子とを有するものであり、 前記受光器は、前記発振回路の出力に同期する前記第
1,第2の比較回路の出力を夫々抽出する第1,第2の
信号処理回路を有するものであることを特徴とする請求
項1,2又は3記載の光電スイッチ。
4. The light projector includes an oscillating circuit that oscillates in a predetermined cycle, and a light projecting element that is driven by an output of the oscillating circuit, and the light receiver is synchronized with an output of the oscillating circuit. 4. The photoelectric switch according to claim 1, further comprising a first signal processing circuit and a second signal processing circuit for extracting the outputs of the first and second comparison circuits, respectively.
【請求項5】 透明ビンの通過方向に垂直な方向に光ビ
ームを照射し、 透明ビンの通過方向に沿って移動する前記光ビームを受
光する受光素子を配置し、 透明ビンの通過位置を挟んで前記光ビームを受光し、 前記受光素子から得られる一対の出力を所定の閾値レベ
ルで比較し、 前記夫々の比較出力より出力が得られたことによって透
明ビンの通過を検出し、 透明ビンの通過が検知されたときに前記比較出力の順序
によって透明ビン内の内容物の有無を判別することを特
徴とする光電スイッチ検出方法。
5. A light receiving element for irradiating a light beam in a direction perpendicular to the passing direction of the transparent bottle and for receiving the light beam moving along the passing direction of the transparent bottle is arranged to sandwich the passing position of the transparent bottle. The light beam is received by, and the pair of outputs obtained from the light receiving element are compared at a predetermined threshold level, and the passage of the transparent bin is detected by the output obtained from the respective comparison outputs. A photoelectric switch detection method, wherein the presence or absence of the contents in the transparent bin is determined according to the order of the comparison output when passage is detected.
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