KR20160040421A - 센서 장치 및 위험 검지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 반송되는 검지 대상물[워크(W)]을 당해 검지 대상물[워크(W)]의 형상이나 흔들림의 유무에 관계없이, 또한 복잡한 설정 작업을 필요로 하지 않고, 적절히 검지할 수 있는 센서 장치를 제공하는 것이다.
발광 소자와 상기 발광 소자로부터 출사되는 광을 수광하는 수광 소자의 페어를 복수 구비하고, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자 사이의 영역에 형성되는 광축(L1, L1, …)의 차광 상태에 따라서 상기 영역을 이동하는 검지 대상물[워크(W)]을 검지하는 센서 장치에 있어서, 초기 상태에서는 복수의 상기 광축(L1, L1, …) 중의 일부를 포함하는 검지 광축(A1, B1)을 사용하여 검지를 행하고, 초기 상태에서 검지에 사용되는 상기 검지 광축(A1, B1)의 광축이 차광된 때에, 당해 검지 광축(A1, B1)에 포함되는 광축수를 증가시켜 당해 검지 광축(A1, B1)을 확장시킨다.

Description

센서 장치 및 위험 검지 시스템{SENSOR APPARATUS AND HAZARD SENSING SYSTEM}

본 발명은 발광 소자와 수광 소자의 페어를 복수 구비하고, 발광 소자와 수광 소자 사이의 영역에 형성되는 광축의 차광 상태에 따라서 상기 영역을 이동하는 검지 대상물을 검지하는 센서 장치 및 그것을 구비한 위험 검지 시스템에 관한 것이다.

종래, 각종 제조 설비에 있어서 검지 대상물을 검지하기 위한 센서 장치로서, 다광축 광전 센서를 구비한 센서 장치가 사용되고 있다.

일반적인 다광축 광전 센서는 복수의 발광 소자가 일렬로 배치된 투광부와, 상기 발광 소자와 동일수의 수광 소자가 일렬로 배치된 수광부를 구비하고 있고, 각 발광 소자와 각 수광 소자가 일대 일의 관계로 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 투광부와 수광부는 일반적으로 통신에 의해 동기되어 있고, 투광부측에서 각 발광 소자를 순차 발광시킴과 함께, 수광부측에서 각 발광 소자에 대응하는 수광 소자로부터 그들 각 발광 소자의 발광 동작에 동기한 타이밍의 수광량을 취득한다. 이에 의해, 다광축 광전 센서의 광축마다의 차광 상태가 차례로 검지된다.

또한, 종래, 생산 현장에서의 안전성과 생산성을 양립시키기 위한 기능으로서, 소정의 조건을 만족시키는 경우에 제조 설비의 긴급 정지 기능을 일시적으로 무효화하는 뮤팅 기능이 사용되고 있다.

도 18은 위험 검지용 센서(다광축 광전 센서)와 뮤팅용 센서(단광축 센서)를 구비한 종래의 센서 장치(100)의 일례를 도시하는 설명도이다.

이 도면에 도시하는 센서 장치(100)는 위험 검지용 센서(101), 표시등(102a, 102b) 및 뮤팅용 센서(단광축 센서)(103∼106)를 구비하고 있다.

위험 검지용 센서(101)는 복수의 발광 소자가 일렬로 배치된 투광부(101a)와, 상기 발광 소자와 동일수의 수광 소자가 일렬로 배치된 수광부(101b)를 구비하고, 각 발광 소자와 각 수광 소자가 워크(W)를 반송하는 반송 장치(C)를 사이에 두고 일대 일의 관계로 대향하도록 배치되어 있다. 그리고, 위험 검지용 센서(101)가 물체를 검지한 경우에 안전 기능(예를 들어, 긴급 정지 기능)이 기동된다.

뮤팅용 센서(103∼106)는 위험 검지용 센서(101)에 대해 워크(W)의 반송 방향의 상류측 및 하류측에 소정의 간격을 두고 배치되고, 그 신호가 위험 검지용 센서(101)로 입력된다. 그리고, 뮤팅용 센서(103∼106)의 검지 결과가 워크(W)의 사이즈ㆍ형상ㆍ반송 간격 등에 따라서 미리 설정된 검지 조건을 만족시키고 있는 경우에, 제조 설비의 긴급 정지 기능을 무효화하는 뮤팅 기능이 실행된다.

또한, 일반적으로, 뮤팅 기능은 독립된 복수의 뮤팅 신호(각 단광축 센서의 신호 등)가 소정의 시퀀스에서 계속해서 입력되고 있는 동안만 무효화된다. 또한, 안전상, 뮤팅 신호는 워크를 실제로 검출하는 것이 요구되고 있다. 이로 인해, 뮤팅 기능의 안정성은 외부 기기(단광축 센서 등)로부터의 뮤팅 신호의 성능ㆍ안정성에 크게 의존한다.

또한, 특허문헌 1에는 다광축 광전 센서를 수평 방향으로 배치(발광 소자 및 수광 소자가 워크의 반송 방향을 따라 배열되도록 배치)하여, 다광축 광전 센서의 수광 결과에 따라서 워크의 검지를 행하는 것이 기재되어 있다.

유럽 특허 제2037297호 명세서

최근, 뮤팅 기능의 용도가 고도화되고 있고, 예를 들어 보다 복잡한 워크 형상(구멍이나 절결 등이 있는 형상이나 부정형의 형상 등)의 경우, 워크의 진동이 발생하는 경우, 워크의 이동 속도가 변동되는 경우, 설비의 소형화에 수반하여 워크의 체류가 발생하는 경우 등이라도, 생산성과 안전성을 양립시키는 것이 요구되고 있다.

이로 인해, 상술한 단광축 광전 센서에 의한 워크의 검출 결과에 기초하여 뮤팅 기능을 실행하는 방법에서는, 이하의 (1), (2)에 나타내는 문제가 발생하여, 뮤팅 기능이 정상적으로 기능하지 않아, 생산성의 저하로 연결되어 버리는 경우가 있다.

(1) 워크에 존재하는 복수의 구멍이나 워크 형상의 불균일에 의해, 워크를 계속적ㆍ안정적으로 검출할 수 없는 경우가 있다. 또한, 워크가 바뀔 때마다 절차 변경이 필요해진다.

(2) 단광축 광전 센서의 검지 에리어 부근에서 워크가 급감속하는 것 등을 한 경우에, 워크가 크게 흔들려 안정된 검출을 할 수 없는 경우가 있다(채터링이 발생하여 계속적으로 신호를 공급할 수 없는 경우가 있음).

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은 검지 대상물의 형상이나 흔들림의 유무에 관계없이 검지 대상물을 적절히 검지할 수 있는 센서 장치 및 그것을 구비한 위험 검지 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 센서 장치는 복수의 발광 소자를 갖는 투광부와, 상기 복수의 발광 소자의 각각에 대응하는 복수의 수광 소자를 갖고, 상기 각 수광 소자는 대응하는 발광 소자가 발광한 광을 수광하여 수광 신호를 발생하는 수광부와, 각각 대응하는 상기 발광 소자와 상기 수광 소자로 형성되는 복수의 광축 중 적어도 하나의 광축을 검지 광축으로 하는 제1 모드와, 상기 제1 모드로 검지 광축으로 한 광축에, 상기 제1 모드의 검지 광축 이외의 광축을 추가하여 검지 광축으로 하는 제2 모드를 갖고, 각 모드에 있어서 검지 광축으로 되어 있는 상기 수광 소자의 상기 수광 신호로부터 비검지 상태와 검지 상태를 판정하는 제어부와, 상기 제어부의 판정 결과에 따라서 출력을 행하는 출력부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 제1 모드에 있어서, 상기 제1 모드의 검지 광축의 모든 광축의 수광 소자의 수광 신호가 입광 상태에 대응하는 신호인 비검지 상태로부터 상기 제1 모드의 검지 광축 중 적어도 하나의 광축의 수광 소자의 수광 신호가 차광 상태에 대응하는 신호인 검지 상태로 변화된 때, 상기 제2 모드로 전환하는 구성이다.

상기의 구성에 의하면, 검지 대상물이 초기 상태의 검지 광축에 도달한 때에 검지 광축의 광축수가 자동으로 확장된다. 이에 의해, 발광 소자와 수광 소자 사이를 이동하는 검지 대상물을, 당해 검지 대상물의 형상이나 흔들림의 유무에 관계없이, 적절히 검지할 수 있다.

또한, 상기 복수의 광축이 검지 대상물의 이동 방향을 따라 나열되어 배치되어 있고, 상기 제2 모드의 검지 광축은 상기 제1 모드의 검지 광축보다도 상기 이동 방향의 반대측의 위치에 있는 광축을 포함하는 구성으로 해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 검지 대상물의 이동 방향에 대한 흔들림이 발생한 경우나, 검지 대상물이 구멍이나 절결 등의 복잡한 형상을 갖는 경우라도, 흔들림 폭이나 구멍의 크기보다 넓은 범위에 걸쳐서 복수의 검지 광축을 배치할 수 있으므로, 검출 대상물이 침입한 때에 검지 대상물을 안정적으로 검지할 수 있다.

또한, 상기 복수의 광축이 검지 대상물의 이동 방향을 따라 나열되어 배치되어 있고, 상기 제2 모드의 검지 광축은 상기 제1 모드의 검지 광축보다도 상기 이동 방향측의 위치에 있는 광축을 포함하는 구성으로 해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 검지 대상물의 이동 방향에 대한 흔들림이 발생한 경우나, 검지 대상물이 구멍이나 절결 등의 복잡한 형상을 갖는 경우라도, 흔들림 폭이나 구멍의 크기보다 넓은 범위에 걸쳐서 복수의 검지 광축을 배치할 수 있으므로, 검출 대상물이 광축으로부터 빠질 때의 검지를 안정시킬 수 있다.

또한, 상기 복수의 발광 소자 및 상기 복수의 수광 소자는 각각 직선상으로 정렬 배치되어 있고, 상기 투광부 및 상기 수광부는 상기 발광 소자의 배열 방향 및 상기 수광 소자의 배열 방향이 검지 대상물의 이동 방향에 대해 0도보다 크고, 90도보다 작은 각도를 이루도록 배치되어 있는 구성으로 해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 상기 발광 소자의 배열 방향 및 상기 수광 소자의 배열 방향이 검지 대상물의 이동 방향에 대해 0도보다 크고, 90도보다 작은 각도를 이루도록 배치되어 있으므로, 상기 이동 방향 및 광축에 직교하는 방향으로 넓은 구멍부나 절결부 등이 검지 대상물에 존재하는 경우라도 검지 대상물을 안정적으로 검지할 수 있다. 또한, 검지 대상물에 구멍부나 절결부가 있고, 이동 방향으로 흔들림이 발생하는 경우라도, 이동 방향과 그것에 수직인 방향의 각각에 광축을 배치할 필요가 없어, 적은 수의 광축에서 검지 대상물을 검지할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제2 모드의 상태에 있어서, 상기 제2 모드의 검지 광축 중 적어도 하나의 광축의 수광 소자의 수광 신호가 차광 상태에 대응하는 신호인 검지 상태로부터, 상기 제2 모드의 모든 검지 광축의 수광 소자의 수광 신호가 입광 상태에 대응하는 신호인 비검지 상태로 변화된 때, 상기 제1 모드로 전환하는 구성으로 해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 검지 대상물이 존재하지 않게 된 때에, 자동적으로 초기 상태(제1 모드)로 복귀시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 복수의 광축의 다른 위치에 상기 제1 모드의 검지 광축을 복수 설정 가능하고, 상기 제2 모드에 있어서, 상기 복수의 제1 모드의 검지 광축 각각에 대해 당해 제1 모드의 검지 광축 이외의 광축을 추가한 복수의 제2 모드의 검지 광축을 설정 가능하고, 상기 출력부는 상기 복수의 검지 광축 각각에 대응하는 판정 결과를 각각 출력하는 구성으로 해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 이동 방향으로 복수의 검지 광축을 설정함으로써 침입하는 검지 대상물을 각 검지 광축에서 시간 차가 발생하도록 검지 결과를 출력시킬 수 있다. 또한, 검지 광축의 설정 위치를 선택 가능하게 함으로써, 검지 대상물의 이동에 따라서 발생하는 복수의 출력의 시간 간격을 용이하게 배치할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 모드에 있어서, 상기 검지 광축은 복수의 광축을 포함하고, 상기 검지 판정부는 상기 제1 모드에 있어서 상기 검지 광축 중 소정수의 광축이 모두 차광되어 있는 상태로 된 때에 검지 대상물을 검지하였다고 판정하고, 또한 상기 제2 모드에 있어서, 상기 검지 광축에 포함되는 어느 하나의 광축이 차광된 때에 검지 대상물을 검지하였다고 판정하는 구성으로 해도 된다.

상기의 구성에 의하면, 특정 형상의 검지 대상물의 침입을 안정적으로 검지할 수 있다.

본 발명의 위험 검지 시스템은 위험 검지용 센서와, 상기 출력부가, 상기 위험 검지용 센서의 뮤팅 입력에 상기 판정 결과에 따른 출력을 행하는 상술한 어느 하나의 센서 장치를 구비하고 있다.

상기의 구성에 의하면, 검지 대상물을 적절히 검지함과 함께 검지 결과에 따라 뮤팅 처리를 적절히 행할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 제조 설비가 오검지에 의해 정지되는 것을 방지하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.

상기의 센서 장치에 의하면, 발광 소자와 수광 소자 사이를 이동하는 검지 대상물을, 당해 검지 대상물의 형상이나 흔들림의 유무에 관계없이, 또한 복잡한 설정 작업을 필요로 하지 않고, 적절히 검지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 위험 검지 시스템의 설치예를 도시하는 설명도.
도 2는 도 1의 위험 검지 시스템에 구비되는 위험 검지용 센서의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 도 1에 도시한 위험 검지 시스템에 구비되는 뮤팅용 센서와 도 2의 위험 검지용 센서에 구비되는 뮤팅용 입력 회로의 접속 관계를 도시하는 설명도.
도 4는 도 1의 위험 검지 시스템에 있어서의 뮤팅 기능의 제어 방법의 일례를 도시하는 설명도.
도 5는 도 1의 위험 검지 시스템에 구비되는 뮤팅용 센서의 구성을 도시하는 블록도.
도 6의 (a)∼(f)는 도 5의 뮤팅용 센서에 있어서의 트리거 채널(검지 광축)의 선택 방법을 도시하는 설명도.
도 7의 (a)는 종래의 위험 검지 시스템에 의한 워크의 검지 상태를 도시하는 설명도이고, (b)는 도 1에 도시한 위험 검지 시스템에 의한 워크의 검지 상태를 도시하는 설명도.
도 8은 워크가 반송 방향의 전후로 요동한 경우의 검지 결과를 도시하는 설명도이고, (a)는 트리거 채널을 하나의 광축 상태로 고정한 비교예, (b)는 트리거 채널의 광축수를 확장시키는 실시예를 도시하는 도면.
도 9는 도 1에 도시한 위험 검지 시스템에 있어서의 트리거 채널의 설정 방법의 변형예를 도시하는 설명도.
도 10의 (a)∼(c)는 도 1에 도시한 위험 검지 시스템에 구비되는 뮤팅용 센서의 변형예를 도시하는 설명도.
도 11은 도 1에 도시한 위험 검지 시스템에 구비되는 뮤팅용 센서의 변형예를 도시하는 설명도.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 위험 검지 시스템의 설치예를 도시하는 설명도.
도 13은 도 12에 도시한 위험 검지 시스템에 의한 워크의 검지 상황의 일례를 도시하는 설명도.
도 14는 도 12에 도시한 위험 검지 시스템의 변형예를 도시하는 설명도.
도 15는 도 12 및 도 14에 도시한 위험 검지 시스템에 의한 워크의 검지 상태를 도시하는 설명도.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 위험 검지 시스템에 있어서의 워크의 반송 방향의 자동 판정을 위한 광축의 이용 방법의 일례를 도시하는 설명도.
도 17은 워크의 반송 방향의 자동 판정 처리의 흐름을 도시하는 흐름도.
도 18은 종래의 위험 검지 시스템을 도시하는 설명도.
도 19는 도 1에 도시한 위험 검지 시스템에 구비되는 뮤팅용 센서의 변형예를 도시하는 설명도.
도 20의 (a)∼(e)는 뮤팅 센서의 검지 모드의 전환 방법의 예를 도시하는 설명도.

본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다.

[1-1. 위험 검지 시스템(S)의 전체 구성]

도 1은 본 실시 형태에 관한 위험 검지 시스템(S)의 설치예를 도시하는 설명도이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 위험 검지 시스템(S)은 위험 검지용 센서(1), 표시등(2a, 2b), 뮤팅용 센서(센서 장치)(5a, 5b)를 구비하고 있다.

위험 검지용 센서(1)는 워크(검지 대상물)(W)를 안전측으로부터 위험측을 향해 반송하는 반송 장치(C)의 반송로를 사이에 두고 대향 배치된 투광기(10)와 수광기(20)를 구비하고 있다. 투광기(10)에는 복수의 발광 소자(11)가 연직 방향을 따라 일렬로 나열되어 배치되어 있고, 수광기(20)에는 발광 소자(11)와 동일수의 수광 소자(21)(후술하는 도 2 참조)가 발광 소자(11)와 일 대 일의 관계로 대향하여 광축을 형성하도록 배치되어 있다. 이에 의해, 복수의 광축에 의한 연직 방향에 따른 2차원의 검지 에리어(LC)가 설정되어 있다.

뮤팅용 센서(뮤팅 트리거 장치)(5a)는 위험 검지용 센서(1)에 대해 반송 장치(C)의 반송 방향 상류측에 배치되어 있고, 반송 장치(C)를 사이에 두고 대향 배치된 투광기(50)와 수광기(60)를 구비하고 있다. 투광기(50)에는 복수의 발광 소자(51)가 수평 방향을 따라 일렬로 나열되어 배치되어 있고, 수광기(60)에는 발광 소자(51)와 동일수의 수광 소자(61)(후술하는 도 5 참조)가 발광 소자(51)와 일 대 일의 관계로 대향하여 그들 양 소자 사이에 광축(L1)이 형성되도록 배치되어 있다. 즉, 뮤팅용 센서(5a)는 발광 소자(51)와 수광 소자(61)의 페어를 복수 구비하고 있다.

마찬가지로, 뮤팅용 센서(뮤팅 트리거 장치)(5b)는 위험 검지용 센서(1)에 대해 반송 장치(C)의 반송 방향 하류측에 배치되어 있고, 반송 장치(C)를 사이에 두고 대향 배치된 투광기(50)와 수광기(60)를 구비하고 있다. 투광기(50)에는 복수의 발광 소자(51)가 수평 방향을 따라 일렬로 나열되어 배치되어 있고, 수광기(60)에는 발광 소자(51)와 동일수의 수광 소자(61)(후술하는 도 5 참조)가 발광 소자(51)와 일 대 일의 관계로 대향햐여 그들 양 소자 사이에 광축(L1)이 형성되도록 배치되어 있다.

위험 검지용 센서(1)가 검지 에리어(LC)(검지 영역)로의 물체의 침입을 검지한 때에 출력하는 검출 신호(이상 검지 신호)는 위험 영역 내의 제조 설비의 전원 공급 회로(도시하지 않음)에 출력되어, 상기 제조 설비로의 전원 공급이 정지되도록 되어 있다. 단, 본 실시예에서는, 복수의 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 광축이 미리 정해진 시퀀스에서 차광되는 정상 상태가 검지되고 있는 기간 중에는 뮤팅 기능이 작동하고, 상기 검출 신호가 무효화되어 위험 검지용 센서(1)가 물체를 검지해도 제조 설비가 정지하지 않도록 되어 있다.

표시등(2a, 2b)은, 각각 투광기(10), 수광기(20)의 하우징의 상부에 설치되어 있고, 뮤팅 중에 점등하고, 이상이 발생한 때[위험 검지용 센서(1)가 비뮤팅 중에 물체를 검지한 때]에 점멸한다.

[1-2. 위험 검지용 센서(1)의 구성]

도 2는 위험 검지용 센서(1)의 구성을 도시하는 블록도이다.

투광기(10)의 하우징 내에는 LED를 포함하는 복수의 발광 소자(11), 발광 소자(11)마다 설치된 구동 회로(12), 광축 순차 선택 회로(13), 제어 회로(14), 기억 회로(15), 전원 회로(16), 통신 회로(17), 표시 회로(18) 등이 설치되어 있다.

수광기(20)의 하우징 내에는 포토다이오드로 이루어지는 복수의 수광 소자(21), 수광 소자(21)마다 설치된 증폭기(22) 및 아날로그 스위치(23), 광축 순차 선택 회로(24), 제어 회로(25), 각 아날로그 스위치(23)로부터 제어 회로(25)로의 출력 라인에 설치된 증폭기(26), 기억 회로(27), 모니터 회로(28), 전원 회로(29), 출력 회로(30), 통신 회로(31) 및 표시 회로(32) 등이 설치되어 있다.

통신 회로(17, 31)는 RS485의 규격에 대응하고 있다. 전원 회로(16, 29)는 각각 공통의 외부 전원(6)으로부터 전원의 공급을 받고, 하우징 내의 회로를 움직이기 위한 전력을 생성한다. 제어 회로(14, 25)는 마이크로컴퓨터이며, 통신 회로(17, 31)를 통해 서로 통신을 행함으로써, 타이밍을 맞추어 동작한다. 표시 회로(18, 32)는 상술한 표시등(2a, 2b)의 제어를 행한다.

수광기(20) 내의 출력 회로(30)는 위험 영역 내의 제조 설비로의 전원 공급 회로에 내장된 스위치 기구(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 출력 회로(30)로부터의 출력이 온 상태(하이 레벨)이면 스위치 기구가 폐쇄되어 위험 영역 내의 제조 설비에 전원이 공급되지만, 출력 회로(30)로부터의 출력이 오프 상태(로우 레벨)이면 스위치 기구가 개방되고 제조 설비는 정지한다.

투광기(10) 및 수광기(20)의 각 광축 순차 선택 회로(13, 24)는 각 광축을 1개씩 차례로 유효로 하기 위한 게이트 회로이다. 투광기(10) 및 수광기(20)의 각 제어 회로(14, 25)는 상호 통신에 의해 각 광축 순차 선택 회로(13, 24)에 있어서의 광축의 선택을 동기하는 타이밍에서 전환하여 타이밍 신호를 출력한다. 이에 의해, 투광기(10)의 각 광축의 발광 소자(11)가 차례로 점등하고, 이것에 맞추어 수광기(20)에 있어서 점등한 발광 소자(11)에 대응하는 수광 소자(21)에 발생한 수광량 신호가 제어 회로(25)에 입력된다.

제어 회로(14, 25)는 각 광축의 수광량을 소정의 임계값과 비교함으로써, 각 광축이 입광/차광 중 어떤 상태인지를 판정한다. 또한, 제어 회로(14, 25)는 광축의 선택이 한바퀴 돌때마다 광축마다의 판정 결과를 통합하여 검지 에리어(LC)의 전체적인 입광/차광을 판정한다.

기억 회로(15, 27)에는 제어 회로(14, 25)의 동작에 필요한 프로그램이나 각종 파라미터, 이상의 검지 이력 데이터 등이 보존된다.

투광기(10) 및 수광기(20) 사이의 통신 라인 및 외부 전원(6)과 각 전원 회로(16, 29) 사이의 전원 라인은 분기 커넥터(9)를 통해 변환기(4)에 연결된다.

변환기(4)에는 RS485 규격의 통신 회로(41), 제어 회로(42), 변환 회로(43) 및 전원 회로(44) 등이 설치되어 있다. 투광기(10) 및 수광기(20) 사이의 통신선 및 전원 라인은 분기 커넥터(9)에 의해 분기되고, 통신선의 분기로는 변환기(4)의 통신 회로(41)에, 전원 라인의 분기는 전원 회로(44)에 각각 접속된다.

전원 회로(44)는 분기된 전원 라인을 통해 외부 전원(6)으로부터 전원의 공급을 받아, 변환기(4) 내의 회로를 동작시키기 위한 전력을 생성한다. 변환 회로(43)는 투광기(10) 및 수광기(20)의 제어 회로(14, 25)가 취급하는 RS485 규격의 신호와 RS282C 또는 USB 규격의 신호를 서로 변환하는 기능을 갖고 있다. RS282C 또는 USB용의 포트는 PC(퍼스널 컴퓨터)(8)에 접속되어 있다.

PC(8)는 위험 검지용 센서(1)의 동작 설정 시나 동작 상태를 확인하고 싶은 경우 등에 접속된다. 유저가 PC(8)에 대해 위험 검지용 센서(1)의 동작에 관한 설정(뮤팅에 관한 설정을 포함함)을 위한 조작을 행하면, 설정된 정보는 변환기(4) 및 통신 회로(17, 31)를 통해 투광기(10) 및 수광기(20)의 각 제어 회로(14, 25)에 부여되고, 기억 회로(15, 27)에 등록된다. 또한, PC(8)에 있어서, 각 기억 회로(15, 27)에 보존된 정보의 판독을 지정하는 조작이 행해진 경우에도, 이 조작에 수반하는 커맨드가 상기와 동일한 루트로 투광기(10) 및 수광기(20)의 각 제어 회로(14, 25)에 부여되고, 제어 회로(14, 25)가 커맨드에 따라서 기억 회로(15, 27)로부터 판독한 정보가 상기와는 역의 루트로 PC(8)로 전송된다.

투광기(10)의 뮤팅용 입력 회로(19)는 뮤팅용 센서(5a, 5b)로부터의 검출 신호를 접수한다. 또한, 본 실시 형태에서는 뮤팅용 입력 회로(19)를 투광기(10)에 설치하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 수광기(20)에 설치해도 된다.

도 3은 뮤팅용 센서(5a, 5b)와 뮤팅용 입력 회로(19)의 접속 관계를 도시하는 설명도이다.

상세는 후술하지만, 본 실시 형태에서는 뮤팅용 센서(5a)의 복수의 광축(L1, L1, …)의 일부를 트리거 채널(검지 광축)(A1), 다른 일부를 트리거 채널(검지 광축)(B1)로서 기능시킨다. 또한, 뮤팅용 센서(5b)의 복수의 광축(L1, L1, …)의 일부를 트리거 채널(검지 광축)(A2), 다른 일부를 트리거 채널(검지 광축)(B2)로서 기능시킨다. 그리고, 트리거 채널(A1, A2)로부터의 출력은 OR 회로(58)를 통해 뮤팅용 입력 회로(19)에 입력되고(뮤팅 입력 A), 트리거 채널(B1, B2)로부터의 출력은 OR 회로(59)를 통해 뮤팅용 입력 회로(19)에 입력된다(뮤팅 입력 B). 또한, 본 실시 형태에서는 OR 회로(뮤팅 처리부)(58 및 59)를, 후술하는 출력 회로(69)에 설치하고 있다. 단, 이에 한정되지 않고, OR 회로(58 및 59)를 위험 검지용 센서(1)에 설치해도 되고, 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 출력 회로(69)와 위험 검지용 센서(1) 사이에 구비되는 다른 장치에 설치해도 된다.

뮤팅용 입력 회로(19)에 입력된 상기 각 신호(뮤팅 입력 A, B)는 투광기(10)측의 제어 회로(14)에 입력되고, 또한 통신 회로(17, 31)를 통해 수광기(20)측의 제어 회로(25)로 전송된다.

제어 회로(뮤팅 처리부)(14, 25)는 뮤팅 입력 A, B에 기초하여 뮤팅 기능의 온/오프를 제어한다. 즉, 제어 회로(14, 25)는 복수의 뮤팅용 센서(5a, 5b)로부터의 출력이 미리 정한 개시 시퀀스에서 입력된 때에 뮤팅을 개시시키고, 미리 정한 종료 시퀀스에서 입력된 때에 뮤팅을 종료시키고, 뮤팅을 개시하고 나서 종료할 때까지의 동안, 위험 검지용 센서(1)의 검지 결과에 기초하는 제조 설비의 정지 기능을 무효로 한다. 이 무효 처리가 뮤팅 처리이다. 이에 의해, 뮤팅 중에는 검지 에리어(LC)의 차광 상태가 검출된 경우라도 출력 정지 기능이 작용하지 않고, 출력 회로(30)가 하이 레벨의 신호를 출력하는 상태로 유지된다.

(1-3. 뮤팅 기능의 제어 방법)

도 4는 뮤팅 기능의 제어 방법의 일례를 도시하는 설명도이다. 또한, 도 4에서는 뮤팅 입력 A, B를 간단히 「A, B」라고 기재하고, 검지 에리어(LC)를 간단히 「LC」라고 기재하고 있다.

도 4에 도시하는 예에서는 뮤팅에 걸리는 시퀀스를 7개의 스테이지로 분할하고 있다.

<스테이지 1>은 워크(W)가 안전측의 트리거 채널(A1, B1)보다도 상류에 위치하고 있을 때의 상태에 대응하고 있다.

<스테이지 2>는 워크(W)가 안전측의 상류 근처의 트리거 채널(A1)의 광축을 차광하는 위치까지 진행한 상태에 대응하고 있다.

<스테이지 3>은 워크(W)가 안전측의 하류 근처의 트리거 채널(B1)의 광축을 차광하는 위치까지 진행한 상태에 대응한다. 또한, 이 실시예에서는, <스테이지 3>에 들어가고 나서 일정 시간 T가 경과한 때에 뮤팅을 개시한다.

<스테이지 4>는 이 뮤팅이 개시된 때의 상태에 대응하고 있다. 이 단계에서는, 워크(W)는 아직 검지 에리어(LC)에 도달하고 있지 않다.

<스테이지 5>는 워크(W)에 의해 검지 에리어(LC)가 차광되어 있는 상태에 대응하고 있다.

<스테이지 6>은 워크(W)가 검지 에리어(LC)를 통과하고, 위험측의 트리거 채널(A2, B2)의 각 광축을 차광하고 있는 상태에 대응하고 있다. 이 실시예에서는, <스테이지 6>의 상태로부터 워크(W)가 더욱 진행하여, 트리거 채널(A2)의 광축이 차광되어 있지 않은 상태로 된 때(즉, 뮤팅 입력 A가 온으로부터 오프로 전환된 때)에, 뮤팅을 종료한다.

<스테이지 7>은 뮤팅의 종료 시의 상태에 대응하고 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 정상 시에는, <스테이지 5> 이외의 각 스테이지에서는, 검지 에리어(LC)는 모두 차광되어 있지 않은 상태로 된다. 또한, 이 실시예에서는 각 트리거 채널(A1과 A2)의 간격 및 트리거 채널(B1과 B2)의 간격을, 각각, 워크(W)에 있어서의 반송 방향을 따른 길이보다 짧아지도록 설정한다. 따라서, 정상 시에는, <스테이지 3>이 개시되고 나서 <스테이지 6>이 종료될 때까지의 동안은, 항상 뮤팅 입력 A, B가 온 상태로 된다.

다음에, 각 스테이지에 있어서의 주된 이상 검출 처리에 관하여 설명한다.

<스테이지 1>에서는, 뮤팅 입력 A, B가 <스테이지 2> 및 <스테이지 3>으로 진행하는 조건을 만족시키지 않는 변화를 한 것을 이상으로서 검출한다. 또한, <스테이지 2>에서는, 다음의 <스테이지 3>으로 진행한 것을 나타내는 사상(뮤팅 입력 B가 오프로부터 온으로 전환되는 것)이 소정의 최소 대기 시간이 경과하기 전에 발생한 것 및 뮤팅 입력 B의 전환이 소정의 최대 대기 시간이 경과해도 발생하지 않았던 것을 이상으로서 검출한다.

<스테이지 3>에서는 다음의 <스테이지 4>로 진행하는 조건인 대기 시간 T가 경과하는 것보다 전에 검지 에리어(LC)가 차광된 것을 이상으로서 검출한다. <스테이지 4> <스테이지 5> <스테이지 6>에서는, <스테이지 2>와 마찬가지로, 다음의 스테이지로 진행한 것을 나타내는 사상이 소정의 최소 대기 시간이 경과하기 전에 발생한 것 및 소정의 최대 대기 시간이 경과해도 당해 사상이 발생하지 않았던 것을 이상으로서 검출한다. 또한, 최소 대기 시간 및 최대 대기 시간은 스테이지마다 개별로 설정할 수 있다.

<스테이지 7>에서는 뮤팅 입력 B가 오프로 되기 전에 뮤팅 입력 A가 다시 온 상태로 된 것을 이상으로서 검출한다.

또한, <스테이지 5> 이외의 각 스테이지에서는 검지 에리어(LC)가 차광된 것을 이상으로서 검출한다. 또한, 특정한 형상의 워크(W)만을 통과시키기 위해 워크(W)에 의해 차광되는 광축이 등록되어 있는 경우, <스테이지 5>에서는 검지 에리어(LC) 중의 등록 외의 광축이 차광된 것이나, 등록된 광축이 차광되지 않았던 것을 이상으로서 검출하도록 해도 된다.

또한, <스테이지 2>∼<스테이지 6>에서는 온 상태에서 유지되어야 할 뮤팅 입력 A, B 중 어느 하나가 오프 상태로 전환된 것이 이상으로서 검출된다.

[1-4. 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 구성]

도 5는 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 구성을 도시하는 블록도이다.

투광기(50)의 하우징 내에는 LED로 이루어지는 복수의 발광 소자(51), 발광 소자(51)마다 설치된 구동 회로(52), 광축 순차 선택 회로(53), 제어 회로(검지 판정부, 제어부)(54), 기억 회로(55), 전원 회로(56), 통신 회로(57) 등이 설치되어 있다.

수광기(60)의 하우징 내에는 포토 다이오드로 이루어지는 복수의 수광 소자(61), 수광 소자(61)마다 설치된 증폭기(62) 및 아날로그 스위치(63), 광축 순차 선택 회로(64), 제어 회로(검지 판정부, 제어부)(65), 각 아날로그 스위치(63)로부터 제어 회로(65)로의 출력 라인에 설치된 증폭기(66), 기억 회로(67), 전원 회로(68), 출력 회로(뮤팅 처리부)(69), 통신 회로(70) 등이 설치되어 있다.

통신 회로(57, 70)는 RS485의 규격에 대응하고 있다. 전원 회로(56, 68)는 각각 공통의 외부 전원(6b)으로부터 전원의 공급을 받아, 하우징 내의 회로를 움직이기 위한 전력을 생성한다. 제어 회로(54, 65)는 마이크로컴퓨터이며, 통신 회로(57, 70)를 통해 서로 통신을 행함으로써, 타이밍을 맞추어 동작한다.

수광기(60) 내의 출력 회로(69)는 제어 회로(54, 65)로부터의 후술하는 검지 판정 결과를 받아 출력을 행한다. 전술한 OR 회로(58, 59)를 구비하고 있고, 상술한 뮤팅 입력 A, B를 뮤팅용 입력 회로(19)에 출력한다.

투광기(50) 및 수광기(60)의 각 광축 순차 선택 회로(53, 64)는 각 광축을 1개씩 차례로 유효로 하기 위한 게이트 회로이다. 투광기(50) 및 수광기(60)의 각 제어 회로(54, 65)는 상호 통신에 의해 각 광축 순차 선택 회로(53, 64)에 있어서의 광축의 선택을 동기하는 타이밍에서 전환하여 타이밍 신호를 출력한다. 이에 의해, 투광기(50)의 각 광축의 발광 소자(51)가 차례로 점등하고, 이것에 맞추어 수광기(60)에 있어서 점등한 발광 소자(51)에 대응하는 수광 소자(61)에 발생한 수광량 신호가 제어 회로(25)에 입력된다. 또한, 본 실시 형태에서는 제어 회로(54, 65)가, 복수의 광축 중 일부를 트리거 채널(검출 광축)[A1(A2)]로서 선택하고, 다른 일부를 트리거 채널(검출 광축)[B1(B2)]로서 선택한다. 트리거 채널의 선택 방법에 대해서는 후술한다.

제어 회로(54, 65)는 각 광축의 수광량을 소정의 임계값과 비교함으로써, 각 광축이 입광/차광 중 어떤 상태인지를 판정한다. 또한, 제어 회로(54, 65)는 각 트리거 채널에 포함되는 광축의 선택이 완료될 때마다 광축마다의 판정 결과를 통합하여 당해 트리거 채널의 전체적인 검지/비검지를 판정한다.

기억 회로(55, 67)에는 제어 회로(54, 65)의 동작에 필요한 프로그램이나 각종 파라미터 등이 보존된다.

투광기(50) 및 수광기(60) 사이의 통신 라인 및 외부 전원(6b)과 각 전원 회로(56, 68) 사이의 전원 라인은 분기 커넥터(9b)를 통해 변환기(4b)에 연결된다.

변환기(4b)에는 RS485 규격의 통신 회로(41b), 제어 회로(42b), 변환 회로(43b) 및 전원 회로(44b) 등이 설치되어 있다. 투광기(50) 및 수광기(60) 사이의 통신선 및 전원 라인은 분기 커넥터(9b)에 의해 분기되고, 통신선의 분기로는 변환기(4b)의 통신 회로(41b)에, 전원 라인의 분기로는 전원 회로(44b)에, 각각 접속된다.

전원 회로(44b)는 분기된 전원 라인을 통해 외부 전원(6b)으로부터 전원의 공급을 받아, 변환기(4b) 내의 회로를 동작시키기 위한 전력을 생성한다. 변환 회로(43b)는 투광기(50) 및 수광기(60)의 제어 회로(54, 65)가 취급하는 RS485 규격의 신호와 RS282C 또는 USB 규격의 신호를 서로 변환하는 기능을 갖고 있다. RS282C 또는 USB용 포트는 PC(퍼스널 컴퓨터)(8)에 접속되어 있다.

PC(8)는 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 동작 설정 시나 동작 상태를 확인하고 싶은 경우 등에 접속된다. 유저가 PC(8)에 대해 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 동작에 관한 설정을 위한 조작을 행하면, 설정된 정보는 변환기(4b) 및 통신 회로(57, 70)를 통해 투광기(50) 및 수광기(60)의 각 제어 회로(54, 65)에 부여되고, 기억 회로(55, 67)에 등록된다. 또한, PC(8)에 있어서, 각 기억 회로(55, 67)에 보존된 정보의 판독을 지정하는 조작이 행해진 경우에도, 이 조작에 수반하는 커맨드가 상기와 동일한 루트로 투광기(50) 및 수광기(60)의 각 제어 회로(54, 65)에 부여되고, 제어 회로(54, 65)가 커맨드에 따라서 기억 회로(55, 67)로부터 판독한 정보가 상기와는 역의 루트로 PC(8)로 전송된다.

[1-5. 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 의한 검지 동작]

도 6의 (a)∼(f)는 뮤팅용 센서[5a(5b)]의 각 광축 및 검지 대상물(W)을 각 광축에 평행한 방향에서 본 상태를 도시하는 설명도이다.

도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제어 회로(제어부)(54, 65)는, 워크(W)가 뮤팅용 센서[5a(5b)]의 검지 범위로 반송되기 전의 초기 상태에서는, 트리거 채널[A1(A2), B1(B2)]로서 검지 대상물(W)의 이동 방향을 따라 어긋난 위치에 배치된 광축을 각각 1개 선택하는 제1 모드의 처리를 행한다. 이때, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[A1(A2)]이 입광하고 있으므로, 비검지 상태라고 판정한다.

그 후, 도 6의 (b)의 상태를 거쳐서, (c)에 도시한 바와 같이, 워크(W)가 반송되어 트리거 채널[A1(A2)]을 차광하면, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[A1(A2)]을 검지 상태라고 판정하고, 초기 상태(제1 모드)에 있어서 트리거 채널[A1(A2)]로서 선택하고 있던 광축 및 당해 광축의 양 이웃의 광축의 합계 3개의 광축을 트리거 채널[A1(A2)]로 하는 제2 모드로 전환한다. 출력 회로(69)는 제어 회로(54, 65)로부터 트리거 채널[A1(A2)]의 검지 판정을 받아, 트리거 채널[A1(A2)]의 출력을 행한다. 이에 의해, 도 6의 (d)에 도시한 바와 같이 워크(W)의 흔들림이 발생한 경우나, 워크(W)에 개구부가 존재하는 경우 등이라도, 트리거 채널[A1(A2)]에 의해 워크(W)를 보다 안정적으로 검출할 수 있고, 검지 상태를 유지할 수 있다. 제어 회로(54, 65)는 제2 모드에 있어서, 상술한 3개의 광축으로 된 트리거 채널[A1(A2)]의 어느 하나의 광축이 차광되어 있는 동안은, 검지 상태라고 판정하고, 모든 광축의 차광이 해제되면, 비검지 상태라고 판정한다.

또한, 초기 상태(제1 모드)에 있어서 트리거 채널[A1(A2)]로서 선택한 상기 하나의 광축의 차광이 발생하고 있지 않은 경우에는, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[A1(A2)]을 초기 상태 그대로 유지하여 차광되는 것을 감시한다. 또한, 트리거 채널[A1(A2)]을 제2 모드로 전환한 후, 트리거 채널[A1(A2)]에 포함되는 모든 광축의 차광이 해제될 때까지{트리거 채널[A1(A2)]에 포함되는 모든 광축이 입광 상태로 될 때까지}는, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[A1(A2)]을 제2 모드로 유지한다. 이때, 트리거 채널[B1(B2)]은 비검지 상태이다.

그 후, 도 6의 (e)에 도시한 바와 같이, 워크(W)가 더욱 반송되어 트리거 채널[B1(B2)]을 차광하면, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[B1(B2)]을 검지 상태라고 판정하고, 초기 상태(제1 모드)에 있어서 트리거 채널[B1(B2)]로서 선택하고 있던 광축 및 당해 광축의 양 이웃의 광축의 합계 3개의 광축을 트리거 채널[B1(B2)]로 하는 제2 모드로 전환한다. 출력 회로(69)는 제어 회로(54, 65)로부터 트리거 채널[B1(B2)]의 검지 판정을 받아, 트리거 채널[B1(B2)]의 출력을 행한다. 또한, 초기 상태(제1 모드)에 있어서 트리거 채널[B1(B2)]의 차광이 발생하고 있지 않은 경우에는, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[B1(B2)]을 초기 상태 그대로 유지하여 차광되는 것을 감시한다. 또한, 트리거 채널[B1(B2)]을 제2 모드로 전환한 후, 트리거 채널[B1(B2)]의 차광이 해제될 때까지{트리거 채널[B1(B2)]이 입광 상태로 될 때까지}는, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[B1(B2)]을 제2 모드로 유지한다.

그 후, 도 6의 (f)에 도시한 바와 같이, 워크(W)가 더욱 반송되어 트리거 채널[A1(A2)]에 포함되는 모든 광축의 차광이 해제되면, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[A1(A2)]을 비검지 상태라고 판정하고, 트리거 채널[A1(A2)]로서 선택하는 광축을 초기 상태(제1 모드)로 복귀시킨다. 또한, 워크(W)가 더욱 반송되어 트리거 채널[B1(B2)]의 차광이 해제되면, 제어 회로(54, 65)는 트리거 채널[B1(B2)]로서 선택하는 광축을 초기 상태(제1 모드)로 복귀시킨다. 출력 회로(69)는 제어 회로(54, 65)로부터 트리거 채널[A1(A2)]의 비검지 판정을 받아, 트리거 채널[A1(A2)]의 출력을 정지한다.

또한, 워크(W)가 반송된 때의, 트리거 채널[B1(B2)]의 동작은 전술한 트리거 채널[A1(A2)]과 마찬가지이다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는 뮤팅용 센서[5a(5b)]에 있어서의 서로 다른 위치에 상기 제1 모드의 검지 광축{트리거 채널[A1, B1(A2, B2)]}을 복수 설정 가능하고, 제2 모드에 있어서, 상기 복수의 제1 모드의 검지 광축 각각에 대해 당해 제1 모드의 검지 광축 이외의 광축을 추가한 복수의 제2 모드의 검지 광축을 설정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 제1 모드와 제2 모드의 전환을 트리거 채널마다 행할 수 있도록 되어 있다.

[1-6. 위험 검지 시스템(S)의 이점]

도 7의 (a)는 도 18에 도시한 종래의 센서 장치(100)에 의한 워크의 검지 상태, (b)는 본 실시 형태에 관한 위험 검지 시스템(S)에 의한 워크의 검지 상태를 도시하는 설명도이다.

도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 종래의 센서 장치(100)에서는 뮤팅용 센서(103∼106)로서 단광축 센서를 사용하고 있다. 이로 인해, 워크(W1)와 같이 구멍이나 절결 등이 없는 단순한 형상의 워크인 경우에는 워크를 센서 장치(100)에 의해 적절히 검지할 수 있어도, 예를 들어 워크(W2)와 같이 뮤팅용 센서의 검지 높이에 대응하는 위치에 구멍이 뚫려 있거나, 워크(W3)와 같이 뮤팅용 센서의 검지 높이에 대응하는 위치에 절결부가 존재하고 있거나, 팔레트 P와 같이 뮤팅용 센서의 검지 높이에 대응하는 위치에 공동부가 존재하는 경우 등에는, 그들의 부위가 검지 불가(ND)로 되어 적절히 검지할 수 없는 경우가 있다.

이에 비해, 본 실시 형태에 관한 위험 검지 시스템(S)에서는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 초기 상태에서는 트리거 채널로서 하나의 광축을 선택하고, 이 트리거 채널에 의해 워크(W)가 검지된 때에 트리거 채널로서 사용하는 광축수를 증가시킨다(트리거 채널의 검지 광축을 확장함). 이에 의해, 워크(혹은 팔레트)의 형상이 복잡한 경우라도, 워크(또는 팔레트)를 적절히 검지할 수 있다.

또한, 도 8은 워크가 반송 방향의 전후로 요동한 경우의 검지 결과를 도시하는 설명도이고, (a)는 트리거 채널을 하나의 광축 상태로 고정한 비교예, (b)는 본 실시 형태에 관한 위험 검지 시스템(S)[트리거 채널의 광축수(검지 에리어)를 확대하는 실시예]을 도시하고 있다.

도 8의 (a)의 비교예에서는, 워크(W)가 반송 방향의 전후로 요동한 경우에 트리거 채널의 출력 신호에 채터링이 발생하고, 워크(W)가 정상적으로 반송되어 있는 경우(상기의 요동이 허용 범위인 경우)라도 뮤팅 기능이 오프되어 버리는 경우가 있다.

이에 비해, 본 실시 형태에 따르면, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 트리거 채널(A1, B1)의 검지 광축을 워크(W)의 흔들림 폭보다도 넓은 범위로 확장함으로써, 워크(W)의 요동이 발생한 경우라도 워크(W)의 검지를 적절히 행하여, 뮤팅 기능이 부적절하게 오프되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 최근 고도화되는 뮤팅용 애플리케이션으로서 이용하는 경우라도, 복잡한 설정 등을 필요로 하지 않고, 간단하게 안정된 뮤팅 트리거 신호를 공급할 수 있다. 이에 의해, 유저가 보다 안정적으로 뮤팅 기능을 사용할 수 있게 되므로, 생산 현장에서의 생산성 향상 및 생산성 유지를 도모할 수 있다.

(1-7. 트리거 채널의 선택 방법의 변형예)

본 실시 형태에서는 초기 상태(제1 모드)에 있어서 각 트리거 채널로서 선택하는 광축을 하나로 하고, 당해 트리거 채널에 의해 워크(W)가 검지된 때에 당해 트리거 채널로서 선택하는 광축을 3개로 확장하여 제2 모드로 전환하는 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 구비되는 광축의 수에 대해서도 특별히 제한되는 것은 아니다. 또한, 각 트리거 채널의 위치 및 트리거 채널의 설치수에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 초기 상태(제1 모드)에 있어서 각 트리거 채널로서 선택하는 광축을 3개로 하고, 당해 트리거 채널에 의해 워크(W)가 검지된 때(당해 트리거 채널에 속하는 각 광축이 차광된 때, 혹은 당해 트리거 채널에 속하는 각 광축 중 소정수의 광축이 차광된 때)에 당해 트리거 채널로서 선택하는 광축을 5개로 확장하여 제2 모드로 전환하도록 해도 된다.

또한, 유저에 의한 트리거 채널로서 사용하는 광축의 설정 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 위험 검지 시스템(S)에 구비되는 딥 스위치 등의 입력 수단(도시하지 않음)을 사용하여 행하도록 해도 되고, 위험 검지 시스템(S)에 대해 통신 가능하게 접속된 다른 장치[예를 들어, PC(8) 등]를 통해 행하도록 해도 된다.

(1-8. 뮤팅용 센서의 변형예 1)

본 실시 형태에서는 발광 소자(51) 및 수광 소자(61)가 수평 방향을 따라 일렬로 나열되어 배치된 구성의 투광기(50) 및 수광기(60)를 사용하는 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 10의 (a)∼(c)는, 각각, 뮤팅용 센서[5a(5b)]의 변형예를 도시하는 설명도이고, 뮤팅용 센서[5a(5b)]에 구비되는 각 광축을 워크(W)의 반송 방향에 직교하는 방향에서 본 상태를 도시하고 있다. 또한, 도면 중의 해칭을 실시한 광축은 트리거 채널[A1(B1), A2(B2)]을 나타내고 있고, 백색의 광축은 트리거 채널로서 선택하고 있지 않은 광축을 나타내고 있다.

도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 초기 상태(제1 모드)에 있어서 트리거 채널로서 선택하는 광축의 주위에 복수의 광축을 배치해 두고, 초기 상태에서 트리거 채널로서 선택한 광축에 의해 워크(W)가 검지된 때에 당해 광축과 그 주위의 광축을 포함하는 복수의 광축을 트리거 채널로서 선택하여 제2 모드로 전환하도록 해도 된다. 또한, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 트리거 채널[A1(A2)]로서 사용하는 복수의 광축과, 트리거 채널[B1(B2)]로서 사용하는 복수의 광축이, 각각 개별로의 하우징에 형성되어 있어도 된다. 또한, 도 10의 (c)에 도시한 바와 같이, 각 광축이 각각 독립하여 배치되어 있어도 된다.

(1-9. 뮤팅용 센서의 변형예 2)

본 실시 형태에서는 위험 검지용 센서(1)에 대해 워크(W)의 반송 방향의 상류측에 뮤팅용 센서(5a)를 설치하고, 하류측에 뮤팅용 센서(5b)를 설치하는 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 위험 검지 시스템(S)을 위험 에리어의 출구부에 설치하는 경우, 도 11에 도시한 바와 같이, 뮤팅용 센서(5a, 5b) 중 한쪽[예를 들어, 위험 검지용 센서(1)에 대해 워크(W)의 반송 방향 하류측(안전측)의 뮤팅용 센서]을 생략해도 된다.

(1-10. 뮤팅용 센서의 변형예 3)

본 실시 형태에서는, 뮤팅용 센서(5a, 5b)가 개별로 구비되어 있는 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 19에 도시한 바와 같이, 뮤팅용 센서(5b)를 생략하고 뮤팅용 센서(5a)를 위험 검지용 센서(1)보다도 워크(W)의 반송 방향 상류측(안전측)의 영역과 하류측(위험측)의 영역으로 연신하도록 배치하고, 이 뮤팅용 센서(5a)에 의해 트리거 채널(A1, B1, A2, B2)의 기능을 실현하도록 해도 된다. 이에 의해, 뮤팅용 센서(5a, 5b)를 각각 설치하는 경우에 비해, 배선 공정수도 삭감할 수 있다.

(1-11. 뮤팅용 센서의 변형예 4)

본 실시 형태에서는 뮤팅용 센서(5a, 5b)로서 복수의 광축이 일렬로 배열되어 일체화된 다광축 광전 센서를 사용하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단광축 광전 센서를 다수 배치함으로써 뮤팅용 센서(5a, 5b)를 구성하고, 그들의 일부를 초기 상태에 있어서 트리거 채널로서 사용하고, 워크(W)의 검지 상태에 따라서 다른 단광축 광전 센서를 사용하여 트리거 채널을 확장하도록 해도 된다. 또한, 단광축 광전 센서와 다광축 광전 센서의 조합에 의해 뮤팅용 센서(5a, 5b)를 구성해도 된다.

〔실시 형태 2〕

본 발명의 다른 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 실시 형태 1과 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

실시 형태 1에서는 뮤팅용 센서(5a, 5b)로서, 복수의 발광 소자(51)를 구비한 투광기(50)와 각 발광 소자(51)에 대응하는 수광 소자(61)를 구비한 수광기(60)를, 각 발광 소자(51) 및 각 수광 소자(61)가 수평 방향[워크(W)의 이동 방향]을 따라 배열되도록 배치하는 구성에 대해 설명하였다.

이에 비해, 본 실시 형태에서는, 도 12에 도시한 바와 같이 복수의 뮤팅용 센서(5a, 5b)를 각각 직렬로 연결함과 함께, 각 발광 소자(51) 및 각 수광 소자(61)가 연직 방향[워크(W)의 이동 방향과 교차하는 방향]으로 배열되도록 배치하고, 각각의 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 광축의 일부를 트리거 채널(검지 광축)로서 사용한다. 또한, 도 12에 있어서 해칭을 부여한 광축은 트리거 채널로서 선택된 광축을 나타내고 있고, 백색의 광축은 트리거 채널로서 선택되어 있지 않은 광축을 나타내고 있다.

이에 의해, 도 13 및 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 워크(W)가 차의 섀시 등의 대형이고 또한 복잡한 형상인 경우라도, 워크(W)를 적절히 검지할 수 있다.

또한, 도 14 및 도 15의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 뮤팅용 센서(5a, 5b)를 각각 직렬로 연결함과 함께, 각 발광 소자(51) 및 각 수광 소자(61)가 연직 방향에 대해 경사진 방향[워크(W)의 이동 방향과 교차하는 방향. 검지 대상물의 이동 방향에 대해 0도보다 크고, 90도 미만인 각도]으로 배열되도록 배치하고, 각각의 뮤팅용 센서(5a, 5b) 자체를 하나의 트리거 채널로서 사용해도 된다.

또한, 이 경우, 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 초기 상태(제1 모드)에서는 각 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 구비되는 복수의 광축 중 하나의 광축(소정의 광축)을 트리거 채널로서 사용하고, 초기 상태에 있어서 트리거 채널로 한 광축이 차광된 경우에 당해 광축의 주위의 광축(혹은 모든 광축)을 당해 트리거 채널에 더하여 제2 모드로 전환하도록 해도 된다.

혹은, 도 20의 (b)에 도시한 바와 같이, 초기 상태(제1 모드)에서는, 각 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 구비되는 복수의 광축 중 소정수(2 이상의 정수)의 광축(소정 범위의 광축)을 트리거 채널로서 사용하고, 초기 상태에 있어서 트리거 채널로서 선택한 광축이 모두 차광된 경우에 당해 각 광축의 주위의 광축(혹은 모든 광축)을 당해 트리거 채널에 더하여 제2 모드로 전환하도록 해도 된다.

또한, 도 20의 (c)에 도시한 바와 같이, 초기 상태(제1 모드)에서는 각 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 구비되는 복수의 광축 중 일부(소정의 광축)를 트리거 채널로서 사용하고, 초기 상태에 있어서 트리거 채널로 한 각 광축 중 소정수 이상의 광축이 모두 차광된 경우에 당해 광축의 주위의 광축(혹은 모든 광축)을 당해 트리거 채널에 더하여 제2 모드로 전환하도록 해도 된다.

이에 의해, 도 13의 구성과 마찬가지로, 워크(W)가 차의 섀시 등의 대형이고 또한 복잡한 형상인 경우라도, 워크(W)를 적절히 검지할 수 있다. 또한, 워크(W)가 반송 방향의 전후 방향으로 요동한 경우의 워크(W)의 검지 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 15의 (c)에 도시한 바와 같이, 제어 회로(54, 65)가, 뮤팅용 센서(5a, 5b)의 모든 발광 소자와 수광 소자 사이에 광축을 형성시켜 두고, 초기 상태에서는 소정의 검지 광축에 포함되는 소정수(예를 들어, 3개)의 광축이 동시에 차광된 때에 검지 대상물을 검지하였다고 판정하는 저해상도 모드의 처리를 행하고, 초기 상태에 있어서 검지 대상물을 검지하였다고 판정한 때에, 상기 검지 광축에 포함되는 각 광축을 광축마다 사용하여 상기 검지 대상물의 검지를 행하는 고해상도 모드의 처리로 전환하도록 해도 된다.

또한, 도 20의 (d)에 도시한 바와 같이, 저해상도 모드(초기 상태)에 있어서, 연속하는 소정수의 광축(트리거 채널)이 동시에 차광된 때에 검지 대상물을 검지하였다고 판정하도록 해도 된다.

또한, 도 20의(e)에 도시한 바와 같이, 제어 회로(54, 65)가, 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 있어서의 소정 범위의 광축을 저해상도 모드(부분 저해상도 모드)로 사용하고, 저해상도 모드에 있어서 상기 소정 범위 내에 있어서의 연속하는 소정수의 광축(트리거 채널)이 동시에 차광된 때에 검지 대상물을 검지하여 상기 소정 범위를 고해상도 모드로 전환하도록 해도 된다.

또한, 저해상도 모드와 고해상도 모드를 사용하는 상기의 각 구성에 있어서,고해상도 모드의 처리를 개시한 후, 검지 광축 내의 모든 광축이 입광 상태(차광이 해제된 상태)로 된 때에, 저해상도 모드로 복귀시키도록 해도 된다.

이들의 예와 같이, 저해상도 모드와 고해상도 모드를 전환하여 사용함으로써, 워크(W)를 보다 안정적으로 검지함과 함께, 워크(W)가 반송 방향으로 요동한 경우라도 워크(W)를 적절히 검지할 수 있다.

〔실시 형태 3〕

본 발명의 또 다른 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 상술한 실시 형태와 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.

상기 각 실시 형태에서는 각 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 대한 워크(W)의 반송 방향이 일정한 경우에 대해 설명하였다. 이에 비해, 본 실시 형태에서는 뮤팅용 센서(5a, 5b)가 워크(W)의 반송 방향을 자동적으로 판정한다.

도 16은 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 워크의 반송 방향의 자동 판정 기능을 실현하기 위한 광축의 이용 방법의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 뮤팅용 센서(5a, 5b)에 있어서의 일단부측의 광축인 최상위 광축(D1) 및 타단부측의 광축인 최하위 광축(D2)을, 방향 판정용 광축으로서 사용한다.

도 17은 워크의 반송 방향의 자동 판정 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다. 이 도면을 참조하면서, 반송 방향의 자동 판정 처리에 대해 설명한다.

먼저, 제어 회로(54, 65)는 기억 회로(55, 67)로부터 디폴트 방향 설정을 판독한다(S1). 본 실시 형태에서는, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이 디폴트 방향 설정에서는, 일단부측으로부터 3번째의 광축이 트리거 채널[A1(A2)]로서 설정되고, 타단부측으로부터 3번째의 광축이 트리거 채널[B1(B2)]로서 설정되어 있다.

다음에, 제어 회로(54, 65)는 기억 회로(55, 67)에 기억시키고 있는 방향 체크 플래그가 온(ON)으로 되어 있는지 여부를 판단한다(S2). 또한, 디폴트 상태에서는, 방향 체크 플래그는 온으로 설정되어 있다.

S2에 있어서 방향 체크 플래그가 온으로 되어 있다고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는 최하위 광축(D2)이 차광되었는지 여부를 판단한다(S3).

S3에 있어서 최하위 광축(D2)이 차광되었다고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는 워크의 반송 방향이 타단부측부터 일단부측을 향하는 방향이라고 판단하여, 도 16의 (c)에 도시한 바와 같이, 타단부측으로부터 3번째의 광축을 트리거 채널[A1(A2)]로 하고, 일단부측으로부터 3번째의 광축을 트리거 채널[B1(B2)]로 하도록 방향 설정을 변경하고(S4), S8의 처리로 이행한다.

S3에 있어서 최하위 광축(D2)이 차광되어 있지 않다고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는 최상위 광축(D1)이 차광되었는지 여부를 판단한다(S5).

S5에 있어서 최상위 광축(D1)이 차광되었다고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는 워크의 반송 방향이 일단부측부터 타단부측을 향하는 방향이라고 판단하여, 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이, 디폴트 방향 설정을 유지하고(S7), S8의 처리로 이행한다.

S5에 있어서 최상위 광축(D1)이 차광되어 있지 않다고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는 최상위 광축(D1) 및 최하위 광축(D2) 이외의 광축이 차광되었는지 여부를 판단한다(S6).

S6에 있어서 최상위 광축(D1) 및 최하위 광축(D2) 이외의 광축이 차광되었다고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는, 도 16의 (d)에 도시한 바와 같이 디폴트 방향 설정을 유지하고(S7), S8의 처리로 이행한다.

S8의 처리에서는, 제어 회로(54, 65)는 기억 회로(55, 67)에 기억시키고 있는 방향 체크 플래그를 오프(OFF)로 전환한다(S8).

S2에 있어서 방향 체크 플래그가 오프라고 판단한 경우, S6에서 D1, D2 이외의 광축이 차광되어 있지 않다고(모든 광축이 차광되어 있지 않음) 판단한 경우 및 S8에서 방향 체크 플래그를 오프로 설정한 후, 제어 회로(54, 65)는 모든 광축이 입광 상태(차광되어 있지 않은 상태)인지 여부를 판단한다(S9).

S9에 있어서 모든 광축이 입광 상태가 아니라고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는 S9의 처리를 계속해서 모든 광축이 입광 상태로 되는 것을 감시한다.

S9에 있어서 모든 광축이 입광 상태라고 판단한 경우, 제어 회로(54, 65)는 기억 회로(55, 67)에 기억시키고 있는 방향 체크 플래그를 온으로 전환하여(S10), 처리를 종료한다(혹은, S1의 처리로 복귀함).

또한, 워크의 반송 방향의 판정 처리에 기초하여 뮤팅용의 트리거 채널[A1, B1(A2, B2)]의 위치 관계를 전환하는 것 이외는, 실시 형태 1, 2의 처리와 동일한 처리를 행한다.

이에 의해, 워크의 반송 방향이 일정하지 않은 경우라도, 위험 검지 시스템(S)이 자동적으로 워크의 반송 방향을 판정하여 처리를 행할 수 있다.

또한, 트리거 채널의 설치 위치 및 설치수는 전술한 각 실시 형태에 나타낸 위치 및 수로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전술한 각 실시 형태에 있어서, 제어 회로(54, 65)가, 제1 모드 및 제2 모드에 있어서의 각 트리거 채널의 설치 위치 및 설치수를 임의로 설정하여 기억 회로(55, 67)에 기억시켜 두고, 출력 회로(69)로부터 각각의 트리거 채널에 대응한 출력을 행하도록 해도 된다.

본 발명은 상술한 각 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

본 발명은 소정 영역을 이동하는 검지 대상물을 검지하는 센서 장치 및 그것을 구비한 위험 검지 시스템에 이용할 수 있다.

1 : 위험 검지용 센서
5a, 5b : 뮤팅용 센서(센서 장치, 다광축 광전 센서)
50 : 투광기
51 : 발광 소자
54 : 제어 회로(제어부)
58, 59 : OR 회로(출력부)
60 : 수광기
61 : 수광 소자
65 : 제어 회로(제어부)
69 : 출력 회로(출력부)
A1, B1, A2, B2 : 트리거 채널
C : 반송 장치
D1 : 최상위 광축
D2 : 최하위 광축
L1 : 광축
LC : 검지 에리어
S : 위험 검지 시스템
W, W1, W2 : 워크(검지 대상물)

Claims (8)

1. 복수의 발광 소자를 갖는 투광부와,
   상기 복수의 발광 소자의 각각에 대응하는 복수의 수광 소자를 갖고, 상기 각 수광 소자는 대응하는 발광 소자가 발광한 광을 수광하여 수광 신호를 발생하는 수광부와,
   각각 대응하는 상기 발광 소자와 상기 수광 소자로 형성되는 복수의 광축 중 적어도 하나의 광축을 검지 광축으로 하는 제1 모드와, 상기 제1 모드로 검지 광축으로 한 광축에, 상기 제1 모드의 검지 광축 이외의 광축을 추가하여 검지 광축으로 하는 제2 모드를 갖고, 각 모드에 있어서 검지 광축으로 되어 있는 상기 수광 소자의 상기 수광 신호로부터 비검지 상태와 검지 상태를 판정하는 제어부와,
   상기 제어부의 판정 결과에 따라서 출력을 행하는 출력부를 구비하고,
   상기 제어부는 상기 제1 모드에 있어서, 상기 제1 모드의 검지 광축의 모든 광축의 수광 소자의 수광 신호가 입광 상태에 대응하는 신호인 비검지 상태로부터 상기 제1 모드의 검지 광축 중 적어도 하나의 광축의 수광 소자의 수광 신호가 차광 상태에 대응하는 신호인 검지 상태로 변화된 때, 상기 제2 모드로 전환하는, 센서 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 광축이 검지 대상물의 이동 방향을 따라 나열되어 배치되어 있고,
   상기 제2 모드의 검지 광축은 상기 제1 모드의 검지 광축보다도 상기 이동 방향의 반대측의 위치에 있는 광축을 포함하는, 센서 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 광축이 검지 대상물의 이동 방향을 따라 나열되어 배치되어 있고,
   상기 제2 모드의 검지 광축은 상기 제1 모드의 검지 광축보다도 상기 이동 방향측의 위치에 있는 광축을 포함하는, 센서 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자 및 상기 복수의 수광 소자는, 각각 직선상으로 정렬 배치되어 있고,
   상기 투광부 및 상기 수광부는 상기 발광 소자의 배열 방향 및 상기 수광 소자의 배열 방향이 검지 대상물의 이동 방향에 대해 0도보다 크고, 90도보다 작은 각도를 이루도록 배치되어 있는, 센서 장치.
5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 모드의 상태에 있어서, 상기 제2 모드의 검지 광축 중 적어도 하나의 광축의 수광 소자의 수광 신호가 차광 상태에 대응하는 신호인 검지 상태로부터, 상기 제2 모드의 모든 검지 광축의 수광 소자의 수광 신호가 입광 상태에 대응하는 신호인 비검지 상태로 변화된 때, 상기 제1 모드로 전환하는, 센서 장치.
6. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 광축의 다른 위치에 상기 제1 모드의 검지 광축을 복수 설정 가능하고, 상기 제2 모드에 있어서, 상기 복수의 제1 모드의 검지 광축 각각에 대해 당해 제1 모드의 검지 광축 이외의 광축을 추가한 복수의 제2 모드의 검지 광축을 설정 가능하고,
   상기 출력부는, 상기 복수의 검지 광축 각각에 대응하는 판정 결과를 각각 출력하는, 센서 장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 모드에 있어서, 상기 검지 광축은 복수의 광축을 포함하고, 상기 검지 판정부는, 상기 제1 모드에 있어서 상기 검지 광축 중 소정수의 광축이 모두 차광되어 있는 상태로 된 때에 검지 대상물을 검지하였다고 판정하고,
   또한, 상기 제2 모드에 있어서, 상기 검지 광축에 포함되는 어느 하나의 광축이 차광된 때에 검지 대상물을 검지하였다고 판정하는, 센서 장치.
8. 위험 검지용 센서와,
   상기 출력부가, 상기 위험 검지용 센서의 뮤팅 입력에 상기 판정 결과에 따른 출력을 행하는 제1항, 제2항, 제4항 및 제7항 중 어느 한 항에 기재된 센서 장치를 구비하는, 위험 검지 시스템.

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