專利名稱：多光軸光電傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于例如對(duì)沖壓裝置的侵入檢測(cè)等的多光軸光電傳感器，特別涉及防止其他的多光軸光電傳感器的相互干涉造成的誤操作的多光軸光電傳感器。
但是，有設(shè)置多臺(tái)多光軸光電傳感器以便在更寬的區(qū)域中檢測(cè)物體的侵入的情況，如圖6所示，有將多光軸光電傳感器配置為靠近狀態(tài)的情況。這樣的情況下，例如在設(shè)置于上方的多光軸光電傳感器61的某一個(gè)光軸進(jìn)行遮光檢測(cè)時(shí)，從設(shè)置于下方的多光軸光電傳感器62投光的光作為干涉光入射到上方的多光軸光電傳感器61的受光元件。于是，上方的多光軸光電傳感器61的光軸被遮光，所以因來自下方的多光軸光電傳感器62的光作為干涉光入射，會(huì)產(chǎn)生不能檢測(cè)光軸的遮光狀態(tài)的誤操作。
為了防止這樣的誤操作，需要控制投光掃描操作，以便在靠近的多光軸光電傳感器間的投光定時(shí)不重疊。因此，一般采用以下同步方式在兩個(gè)多光軸光電傳感器61、62內(nèi)，一個(gè)作為主方，另一個(gè)作為從屬方，從主方向從屬方輸出同步信號(hào)，在從屬方中以與主方不同的相位來進(jìn)行投光掃描操作。這樣，在一個(gè)多光軸光電傳感器61中的投光元件點(diǎn)亮?xí)r，在另一多光軸光電傳感器62中不進(jìn)行受光信號(hào)的檢測(cè)，所以具有可以防止誤操作的優(yōu)點(diǎn)。
但是，如果采用上述的同步方式，則存在其布線作業(yè)繁瑣，設(shè)置上所需的作業(yè)工時(shí)數(shù)多這樣的問題。
此外，在這種多光軸光電傳感器中，一般來說，以任何一個(gè)投光元件都不點(diǎn)亮的定時(shí)來檢測(cè)受光元件上是否出現(xiàn)受光信號(hào)，并進(jìn)行判斷有無干涉光的干涉光檢測(cè)操作的情況居多。這樣，如果在同步方式中萬一除了同步以外偶然地與干涉光的檢測(cè)定時(shí)一致，則引起在原來同一周期中進(jìn)行投光掃描操作，周期性地檢測(cè)干涉光，存在會(huì)被判斷為傳感器異常的情況。
在本發(fā)明的多光軸光電傳感器中，在任何一個(gè)投光元件都不點(diǎn)亮的期間，如果從受光元件輸出受光信號(hào)，則干涉光檢測(cè)部件根據(jù)該信號(hào)檢測(cè)干涉光的入射，然后，干涉光檢測(cè)部件使投光控制部件的投光掃描操作的開始定時(shí)有所不同。因此，由于與其他的多光軸光電傳感器的投光定時(shí)錯(cuò)開，所以可以防止相互干涉。
圖2是表示多光軸光電傳感器的電氣結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示多光軸光電傳感器的操作的時(shí)序圖。
圖4是遮光檢測(cè)例行程序的流程圖。
圖5是干涉光檢測(cè)例行程序的流程圖。
圖6是現(xiàn)有的多光軸光電傳感器的結(jié)構(gòu)斜視圖。
本實(shí)施例的多光軸光電傳感器1如圖1所示，使投光器2和受光器3處于對(duì)置狀態(tài)來構(gòu)成，例如，具有4通道的光軸L。在投光器2內(nèi)面對(duì)受光器3的面上，在每個(gè)通道中將1個(gè)(計(jì)4個(gè))發(fā)光二極管21a～21d(以下稱為LED21a～21d)在上下方向上配置成一列，在受光器3內(nèi)面對(duì)投光器2的面上將與LED21～21d形成對(duì)的光電二極管31a～31d(稱為PD31a～31d)配置在相同的上下方向上。因此，LED21a～21d相當(dāng)于投光元件，PD31a～31d與投光元件形成對(duì)并相當(dāng)于構(gòu)成光軸的受光元件。此外，在圖1中的下方將多光軸光電傳感器10靠近配置。
圖2表示本實(shí)施例的多光軸光電傳感器1的電氣結(jié)構(gòu)。在投光器2中配有用于使LED21a～21d點(diǎn)亮的驅(qū)動(dòng)電路22a～22d，如果各驅(qū)動(dòng)電路22a～22d接受來自“與”電路23a～23d的信號(hào)，則將驅(qū)動(dòng)電流供給LED21a～21d。來自移位寄存器24和投光側(cè)CPU25的輸出信號(hào)被輸入到“與”電路23a～23d，輸入來自移位寄存器24和投光側(cè)CPU25的信號(hào)后，信號(hào)被輸出到驅(qū)動(dòng)電路23a～23d。投光側(cè)CPU25從后述的受光器3中配有的受光側(cè)CPU35接受投光定時(shí)信號(hào)St，將該投光定時(shí)信號(hào)St輸出到移位寄存器24和“與”電路23a～23d。
該投光定時(shí)信號(hào)St是規(guī)定周期的脈沖信號(hào)，由CPU35生成，用于決定LED21a～21d的點(diǎn)亮定時(shí)。在投光定時(shí)信號(hào)St的1周期(長度T)內(nèi)4個(gè)脈沖以隔開時(shí)間ta等間隔地產(chǎn)生，在第4脈沖后，設(shè)置規(guī)定長度的暫停期間tb。由此，在每個(gè)周期T中重復(fù)進(jìn)行使4個(gè)LED21a～21d從上到下依次點(diǎn)亮的投光掃描操作。因此，“與”電路23a～23d、移位寄存器24、投光側(cè)CPU25及受光側(cè)CPU35構(gòu)成使投光元件組以規(guī)定的定時(shí)依次點(diǎn)亮的投光控制部件。
另一方面，在受光器3中分別配有將來自PD31a～31d的受光信號(hào)以規(guī)定的放大率進(jìn)行放大的受光放大器32a～32d。從受光放大器32a～32d輸出的受光信號(hào)通過模擬開關(guān)33a～33d集中到共用的信號(hào)線中并被取入到比較器34中。如果從該受光放大器32a～32d輸出的受光信號(hào)上升到比較器34中設(shè)定的基準(zhǔn)值，則入光檢測(cè)信號(hào)Sd被輸入到受光側(cè)CPU35，可檢測(cè)出入光的情況。
受光側(cè)CPU35將與上述投光定時(shí)信號(hào)St周期及相位一致的遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr、以及與該遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr周期一致而相位超前的干涉光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Si輸出到移位寄存器36。從受光側(cè)CPU35接受了遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr及干涉光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Si的移位寄存器36將用于使連接到該移位寄存器36的各模擬開關(guān)33a～33d為導(dǎo)通狀態(tài)的選通控制信號(hào)依次輸出到模擬開關(guān)33a至模擬開關(guān)33d，接受了選通控制信號(hào)的模擬開關(guān)33a～33d將來自各PD31a～31d的受光信號(hào)輸出到比較器34。因此，在輸出遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr時(shí)，各LED21a～21d處于點(diǎn)亮狀態(tài)，所以根據(jù)有無來自比較器34的入光檢測(cè)信號(hào)Sd來進(jìn)行遮光檢測(cè)，而在輸出干涉光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Si時(shí)，LED21a～21d處于非點(diǎn)亮狀態(tài)，所以根據(jù)有無來自比較器34的入光檢測(cè)信號(hào)Sd由受光側(cè)CPU35進(jìn)行干涉光的檢測(cè)。
以下，參照?qǐng)D3～圖5來說明受光側(cè)CPU35的操作。首先，如果接通多光軸光電傳感器1的電源，則如圖2所示，受光側(cè)CPU35將投光定時(shí)信號(hào)St輸出到投光側(cè)CPU25，在周期T中重復(fù)進(jìn)行投光掃描操作。此外，受光側(cè)CPU35將遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr和干涉光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Si輸出到移位寄存器36并使模擬開關(guān)33a～33d依次為導(dǎo)通狀態(tài)，將來自各PD31a～31d的受光信號(hào)取入到比較器34中，根據(jù)有無入光檢測(cè)信號(hào)Sd，受光側(cè)CPU35進(jìn)行遮光檢測(cè)及干涉光檢測(cè)。
<遮光檢測(cè)>
在圖3的時(shí)序圖中，在遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr的電平是高電平(H)時(shí)，執(zhí)行圖4所示的遮光檢測(cè)例行程序。例如，在沒有遮住光軸的物體的情況下，由于來自LED21a～21d的光入光到各PD31a～31d上，所以在所有的PD31a～31d的遮光檢測(cè)中從比較器34將入光檢測(cè)信號(hào)Sd輸出到受光側(cè)CPU35。因此，受光側(cè)CPU35判斷為所有的PD31a～31d為入光狀態(tài)(在步驟S41中為“否”)。
這里，例如在由PD31a構(gòu)成的光軸被物體遮住的情況下，即使PD31a連接的模擬開關(guān)33為導(dǎo)通狀態(tài)，也不從比較器34輸出入光檢測(cè)信號(hào)Sd，所以判斷為非入光狀態(tài)(步驟S41中為“是”)并進(jìn)行遮光檢測(cè)的計(jì)數(shù)(步驟S42)。對(duì)于PD31b～31d來說，來自LDE21b～21d的光進(jìn)行入射，所以在步驟S41中為“否”。然后，下個(gè)周期時(shí)，重復(fù)進(jìn)行PD31a～31d的遮光檢測(cè)。在PD31a的遮光檢測(cè)時(shí)，從比較器34不輸出入光檢測(cè)信號(hào)Sd，所以判斷為非入光狀態(tài)(在步驟41中為“是”)。于是，遮光檢測(cè)的計(jì)數(shù)被追加(步驟S42)，對(duì)于由PD31a構(gòu)成的光軸判斷為連續(xù)兩次判斷為遮光狀態(tài)(步驟S43中為“是”)，所以向輸出電路37輸出信號(hào)(步驟S44)，進(jìn)行遮光狀態(tài)時(shí)的處理。再有，如果對(duì)于最后級(jí)的PD31d的遮光檢測(cè)結(jié)束(在步驟S45中為“是”)，則將遮光檢測(cè)的計(jì)數(shù)復(fù)位，再次重復(fù)進(jìn)行上述操作。由此，可知模擬開關(guān)33a～33d、比較器34、受光側(cè)CPU35及移位寄存器36作為檢測(cè)各光軸的遮光狀態(tài)的遮光部件的功能。
<干涉光檢測(cè)>
另一方面，在干涉光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Si的電平為H時(shí)，執(zhí)行圖5所示的干涉光檢測(cè)例行程序。通常，多光軸光電傳感器1的遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr和另一多光軸光電傳感器10的遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)非同步并相位錯(cuò)開，所以在多光軸光電傳感器1的遮光定時(shí)中不入射來自多光軸光電傳感器10的投光元件的光(相當(dāng)于圖3中的期間A)。因此，在干涉光檢測(cè)定時(shí)中，即使來自各PD31a～31d的受光信號(hào)通過模擬開關(guān)33a～33d依次有效，也不從比較器34輸出入光檢測(cè)信號(hào)Sd，所以對(duì)于任何一個(gè)PD31a～31d都判斷為非入光狀態(tài)(在步驟S51中為“否”)，結(jié)果是判斷為干涉光不入射。
相反，各多光軸光電傳感器1、10分別獨(dú)立工作，例如，通過延遲多光軸光電傳感器10的遮光檢測(cè)定時(shí)來接近多光軸光電傳感器1的遮光定時(shí)，結(jié)果，在時(shí)間軸上與多光軸光電傳感器1的干涉光檢測(cè)定時(shí)重疊。于是，在多光軸光電傳感器1為干涉光檢測(cè)定時(shí)時(shí)，入射來自多光軸光電傳感器10的投光元件的光(相當(dāng)于圖3中的期間B)。首先，判斷為干涉光入射到最上段的光軸PD31a(在步驟S51中為“是”)，使入光檢測(cè)進(jìn)行計(jì)數(shù)(步驟S52)。接著，對(duì)于下個(gè)光軸PD31b同樣也判斷為進(jìn)行光入射(在步驟S51中為“是”)，進(jìn)行入光檢測(cè)的計(jì)數(shù)(步驟S52)。以后，對(duì)于PD31c、31d同樣也判斷為進(jìn)行光入射(在步驟S51中為“是”，步驟S52)。然后，再次進(jìn)行對(duì)PD31a～31d的干涉光檢測(cè)，在結(jié)束對(duì)于最后段的PD31的干涉光檢測(cè)時(shí)(在步驟S53中為“是”)，對(duì)于各光軸根據(jù)干涉光檢測(cè)的計(jì)數(shù)來進(jìn)行干涉光入射的判斷。結(jié)果，由于任何一個(gè)光軸都被計(jì)數(shù)兩次，所以判斷為入射了干涉光(在步驟S54中為“是”)。于是，直至產(chǎn)生下個(gè)干涉光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Si的脈沖前的暫停期間tb被縮短了遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr的相鄰脈沖間的時(shí)間ta的一半，變?yōu)闀和Ｆ陂gtc(步驟S55)。由此，遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr的脈沖串與不縮短暫停期間tb情況下的遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)(圖中最上段)的脈沖串相比向圖3的左方向錯(cuò)開。從上述操作可知，模擬開關(guān)33a～33d、比較器34、受光側(cè)CPU35及移位寄存器36相當(dāng)于在任何一個(gè)投光元件都不點(diǎn)亮的期間，根據(jù)來自受光元件的受光信號(hào)來檢測(cè)干涉光存在的干涉光檢測(cè)部件，而“與”電路23a～23d、移位寄存器24、投光側(cè)CPU25及受光側(cè)CPU35在檢測(cè)出干涉光時(shí)構(gòu)成投光控制部件，使所述投光掃描操作的開始定時(shí)與未檢測(cè)出素?cái)?shù)干涉光存在時(shí)的所述投光掃描操作的開始定時(shí)有所不同。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例的多光軸光電傳感器1，在檢測(cè)干涉光中，如果對(duì)于同一光軸進(jìn)行光的連續(xù)兩次入射，則可將暫停期間tb縮短到相當(dāng)于遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr的相鄰脈沖間的時(shí)間ta的一半。其結(jié)果，只要是從其他多光軸光電傳感器10射出的周期性的干涉光，則以后的遮光檢測(cè)定時(shí)和干涉光射出的定時(shí)在時(shí)間軸上成為間隔最遠(yuǎn)的位置關(guān)系，可以避免干涉光的入射，可靠地防止相互干涉。此外，其他多光軸光電傳感器10獨(dú)立工作，所以不需要用于獲得與其他多光軸光電傳感器10同步的同步線，可以簡化布線的設(shè)置。
<其他實(shí)施例>
本發(fā)明不限于通過上述說明及


的實(shí)施例，例如以下的實(shí)施例也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，而且，除以下所述之外，在不脫離主要精神的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變更實(shí)施。
(1)在上述實(shí)施例中，以對(duì)于同一光軸連續(xù)兩次檢測(cè)干涉光為條件來縮短變更暫停期間，但例如也可以按1次或連續(xù)3次以上檢測(cè)干涉光為條件來縮短變更暫停期間tb。
(2)在上述實(shí)施形態(tài)中，不限于縮短變更暫停期間tb，也可以增長變更，此外，即使變更遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)的脈沖間的間隔ta，也可獲得同樣的效果。
(3)在上述實(shí)施形態(tài)中，在檢測(cè)出干涉光的情況下，將暫停期間tb縮短為與遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr相鄰的脈沖間的一半時(shí)間ta的暫停期間tc，但并不限于此，可以是tc以上的暫停期間，也可以是tc以下的暫停期間。關(guān)鍵在于，只要在干涉光檢測(cè)定時(shí)中變更暫停期間，使得可以避免干涉光的入射就可以。
權(quán)利要求
1.一種多光軸光電傳感器，包括多個(gè)投光元件；多個(gè)受光元件，面對(duì)各投光元件來設(shè)置該多個(gè)受光元件，以便構(gòu)成多個(gè)光軸；投光控制部件，按規(guī)定的周期重復(fù)進(jìn)行使所述投光元件組在規(guī)定的定時(shí)內(nèi)依次點(diǎn)亮的投光掃描操作；遮光檢測(cè)部件，通過與其對(duì)置并與形成所述光軸的投光元件的點(diǎn)亮定時(shí)一致來檢測(cè)來自所述各受光元件的受光信號(hào)，從而檢測(cè)所述光軸中的遮光狀態(tài)；以及干涉光檢測(cè)部件，在任何一個(gè)所述投光元件都不點(diǎn)亮?xí)r，根據(jù)來自所述受光元件的受光信號(hào)來檢測(cè)干涉光的存在；其特征在于，所述投光控制部件在所述干涉光檢測(cè)部件檢測(cè)出干涉光時(shí)，使所述投光掃描操作的開始定時(shí)與未檢測(cè)出所述干涉光的存在時(shí)的所述投光掃描操作的開始定時(shí)有所不同。
2.一種多光軸光電傳感器，包括多個(gè)投光元件；多個(gè)受光元件，面對(duì)各投光元件來設(shè)置該多個(gè)受光元件，以便構(gòu)成多個(gè)光軸；投光控制部件，按規(guī)定的周期重復(fù)進(jìn)行使所述投光元件組在規(guī)定的定時(shí)內(nèi)依次點(diǎn)亮的投光掃描操作；遮光檢測(cè)部件，通過與其對(duì)置并與形成所述光軸的投光元件的點(diǎn)亮定時(shí)一致來檢測(cè)來自所述各受光元件的受光信號(hào)，從而檢測(cè)所述光軸中的遮光狀態(tài)；以及干涉光檢測(cè)部件，在任何一個(gè)所述投光元件都不點(diǎn)亮?xí)r，根據(jù)來自所述受光元件的受光信號(hào)來檢測(cè)干涉光的存在；其特征在于，所述投光控制部件在所述干涉光檢測(cè)部件檢測(cè)出干涉光時(shí)，使所述投光掃描操作的開始定時(shí)錯(cuò)開相當(dāng)于所述投光元件的點(diǎn)亮間隔一半的時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于例如對(duì)沖壓裝置的侵入檢測(cè)等的多光軸光電傳感器，特別涉及防止其他的多光軸光電傳感器的相互干涉造成的誤操作的多光軸光電傳感器。根據(jù)在遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr之前設(shè)置的干涉光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Si來進(jìn)行干涉光的檢測(cè)。在同一光軸的干涉光檢測(cè)定時(shí)中，如果連續(xù)檢測(cè)干涉光，則通過將暫停期間tb縮短變更為暫停期間ta，來錯(cuò)開遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr的脈沖位置，從而避免遮光檢測(cè)定時(shí)信號(hào)Sr的脈沖和干涉光的脈沖在時(shí)間軸上重疊并防止相互干涉。
文檔編號(hào)G01D5/34GK1417562SQ0214397
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月29日
發(fā)明者和氣徹 申請(qǐng)人:仙克斯股份有限公司