專利名稱：多光軸光電開關(guān)及其投光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及多光軸光電開關(guān)，特別是涉及防止多光軸光電開關(guān)的干涉。
背景技術(shù)：
例如，在工廠的生產(chǎn)線上設(shè)置有多臺壓力機和溶接機等生產(chǎn)機器，由于這些生產(chǎn)機器伴隨有危險生，在其周邊的危險區(qū)域內(nèi)禁止有物體侵入。這樣的生產(chǎn)機器中配設(shè)檢測作業(yè)者侵入危險區(qū)域的多光軸光電開關(guān)。它是由設(shè)有多個投光元件的投光器，和設(shè)在正對著這些多個投光元件的多個受光元件的受光器組成，分別正對著的投光元件和受光元件間形成光軸，一旦作業(yè)者等由于遮住光軸，就可以檢測出向危險區(qū)域的侵入情況。
可是，由于工廠的生產(chǎn)線上各生產(chǎn)機器一般互相配置得很近，由此，設(shè)在各生產(chǎn)機器上的多光軸光電開關(guān)互相位置也變得很近。在此場合，從多光軸光電開關(guān)的投光元件發(fā)生的光可能入射其它多光軸光電開關(guān)的受光元件成為干涉光，產(chǎn)生所謂互相干涉。其結(jié)果，即便受光元件形成的光軸被遮斷，恐怕也不能將其檢測出來。
還有，作為防止上述多光軸光電開關(guān)之間相互干涉的方法，在投光元件的前方設(shè)狹縫，由于光線收縮，光不能達(dá)到其它多光軸光電開關(guān)，或者，在受光元件的前方設(shè)狹縫，限制入射到受光元件上的光的范圍，來實現(xiàn)回避干涉光的影響。
然而，上述構(gòu)成中由于必須在所配置的多光軸光電開關(guān)的投光器或受光器上安裝狹縫，帶來其安裝作業(yè)煩雜的問題。此外，必需對各投光器或受光器中每一個都要準(zhǔn)備狹縫而使另件數(shù)目增加，招來成本上升的結(jié)果。特別是，對光軸數(shù)多的，狹縫的尺寸長大，已有的問題更嚴(yán)重。
本實用新型根據(jù)以上的問題做出，其目的是防止多光軸光電開關(guān)之間的互相干涉。

發(fā)明內(nèi)容
在將多個多光軸光電開關(guān)互相靠近設(shè)置時，一個多光軸光電開關(guān)的投光元件發(fā)出的光可入射到其它多光軸光電開關(guān)的受光元件，而其它多光軸光電開關(guān)的投光元件發(fā)出的光也可射入到該多光軸光電開關(guān)的受光元件。由此，例如盡管某一個受光元件形成的光軸被遮斷，因為受光元件上有光入射，恐怕不能進(jìn)行正確檢測。
這點，在本實用新型，由于在投光電流供給電路上連接投光電流調(diào)整裝置，使流過投光元件的投光電流之值可以變化。這樣一來，來自投光元件的投光量減少，此光的到達(dá)范圍變狹。結(jié)果，多光軸光電開關(guān)的受光元件上來自其它多光軸光電開關(guān)投光元件的光入射沒有了，因而可以防止相互干涉。
又，和在投光器或受光器上安裝狹縫的結(jié)構(gòu)的多光軸光電開關(guān)比較，因為不需要使用狹縫，可以降低成本，又因也不需要安裝狹縫的作業(yè)，可以獲得簡化作業(yè)設(shè)定的效果。


圖1是第一實施例多光軸光電開關(guān)的立體圖。
圖2是表示多光軸光電開關(guān)的電氣構(gòu)成圖。
圖3是表示第二實施例多光軸光電開關(guān)的電氣構(gòu)成圖。
圖4是第三實施例多光軸光電開關(guān)立體圖。
具體實施方式
第一實施例參照圖1和圖2說明本實用新型多光軸光電開關(guān)第一實施例。
本實施例的多光軸光電開關(guān)在工廠的生產(chǎn)機器中的壓力機和溶接機等的周圍禁止作業(yè)者進(jìn)入的危險區(qū)域的邊界上設(shè)置有多臺，用以檢測出作業(yè)者的進(jìn)入此危險區(qū)域。這些多光軸光電開關(guān)由棱筒狀的投光器1和受光器2構(gòu)成，投光器1的外殼中沿縱向的一側(cè)面上縱向一列地配置例如由發(fā)光二極管組成的N個投光元件11。另一方面，受光器2也在那個外殼中的沿縱向一側(cè)面上縱向一列地配置例如由光電二極管組成的N個受光元件21，各自的投光元件11和受光元件21正對而形成N根光軸。投光器1和受光器2之間通過信號線50在1，2兩者之間送取信號。
另外，從投光器1和受光器2引出兼作信號傳送的電源線，分別對電源成連接狀態(tài)。還有，也可以各多光軸光電開關(guān)連接在共同的電源上，或者也可以分別接到其它電源上。
以下，參照圖2說明多光軸光電開關(guān)的電氣構(gòu)成。由于各多光軸光電開關(guān)的電氣構(gòu)成是一樣的，只表示一多光軸光電開關(guān)構(gòu)成，省略受光器2側(cè)的電氣構(gòu)成的圖示。
多個投光元件11的陽極分別通過共同連接線接在電源線Vcc上，陰極接在對應(yīng)于各自的投光元件11設(shè)置的NPN型晶體三極管12(以下稱為晶體三極管12，相當(dāng)于本實用新型的開關(guān)裝置)的集電極上。這些晶體管12的基極連接到后述的N個AND回路18的輸出端子，發(fā)射極上接有電阻13(相當(dāng)于本實用新型的限流電阻)。各電阻13以共同連線連接起來，通過場效應(yīng)三極管14(以下稱為FET14)和電阻15的并聯(lián)電路(相當(dāng)于本實用新型的投光電流調(diào)整裝置)接在接地線GND上。
CPU16設(shè)兩個輸出端子，一個接在移位寄存器17的輸入端子上，另一個接到各AND電路18的輸入端子。移位寄存器17設(shè)N個輸出端子，它們分別接到AND電路18的輸入端子。CPU16的一個輸出端子輸出規(guī)定周期的脈沖信號(投光定時信號)，從另一個輸出端子通常輸出高電平信號。因此，移位寄存器17從圖的上側(cè)的輸出端子到下側(cè)的輸出端子順次輸出脈沖信號，對AND電路18從圖的上側(cè)的電路到下側(cè)的電路的輸出端子順次輸出脈沖信號。這樣一來，從上側(cè)的晶體三極管12到下側(cè)的晶體三極管12順次地接通，同時從上側(cè)的投光元件11到下側(cè)的投光元件11順次地供給投光電流，進(jìn)行投光。
又，F(xiàn)ET14的門極接到CPU16，根據(jù)來自CPU16的信號作ON-OFF動作，此FET14在ON的時候，各投光元件11的投光電流通過FET14流過，而OFF時通達(dá)電阻15流過。從而投光電流在FET14OFF時的電流值比在ON時的要少。
另一方面，受光器2(相當(dāng)于本實用新型的檢測裝置)接受從投光器1的CPU16來的投光定時信號，與此信號同步進(jìn)行投光的投光元件11同時使來自形成光軸的受光元件21的受光信號有效化，此受光信號和閥門值比較，判斷光軸是否被遮斷。
外部的控制器3(相當(dāng)本實用新型的外部機器)從其外殼引出兩根信號電線，連接投光器1的電源線60和電壓之間。外殼上備有操作部和顯示部，操作部輸入為了想變更設(shè)定的是指定投光器1或受光器2，以及為了增加或減少投光量的指令，然而進(jìn)行決定操作，根據(jù)此操作發(fā)送含有指定投光器1或受光器2的識別碼和投光量變更命令的投光量設(shè)定信號。
在投光器1的CPU16上設(shè)有連接電源線50的輸入端子16A、輸出端子16B，接收從外部控制器3來的投光量設(shè)定信號，此投光量設(shè)定信號一收到，參照含有此信號識別碼，判斷為是指定自己時就讀取命令內(nèi)容。當(dāng)命令內(nèi)容是要提高投光量的命令時給FET14的門極發(fā)送的信號切換為高電平，當(dāng)是要下降投光量的命令時給FET14的門極發(fā)送的信號切換為低電平。另方面，在不指定自己時，CPU16對FET14的信號輸出不切換。此投光量設(shè)定信號是給受光器2的話就在受光器2這邊對命令內(nèi)容進(jìn)行處理。
在多光軸光電開關(guān)各自接近地配置時，從一個多光軸光電開關(guān)的投光元件11來的光射入到其它多光軸光電開關(guān)的受光元件21而恐怕要發(fā)生干涉的場合可以如下述調(diào)整投光元件的投光量。下面假設(shè)圖1中最左側(cè)的多光軸光電開關(guān)的投光元件11來的光入射到中間的多光軸光電開關(guān)的受光元件21的場合來進(jìn)行說明。
首先，將外部控制器3的一個信號電線連接來自最左側(cè)的多光軸光電開關(guān)的投光器1的電源線60，另一個信號電線接到電源。然后，操作外部控制器3的操作部，指定投光器1，輸入要下降投光量的命令而進(jìn)行決定操作，之后將來自外部控制器3的投光量設(shè)定信號發(fā)送到投光器1。CPU16根據(jù)包含在接收的投光量設(shè)定信號中的識別碼判斷出是指定自己時，讀取要下降投光量的命令，將向FET14的門極發(fā)送的信號切換為低電平信號。此后，F(xiàn)ET14為OFF。由此，投光電流的電流值減少，投光元件11發(fā)生的投光量減少。
這樣，位于圖中最左側(cè)的多光軸光電開關(guān)的投光元件11發(fā)生的光的到達(dá)范圍變狹，入射到中間的多光軸光電開關(guān)，或者最右側(cè)的多光軸光電開關(guān)的受光元件21的光沒有了，因此就能防止多光軸光電開關(guān)之間的相互干涉。還有，各投光元件11的投光電流通過FET14和電阻15的并聯(lián)電路流動，所以根據(jù)FET14的ON-OFF動作可以將投光元件投光電流總括一起地變更，進(jìn)而可以期望設(shè)定作業(yè)簡化和部件數(shù)的削減。而且，由于不需要在各投光器1上設(shè)為了調(diào)整投光電流的操作部，所以多光軸電開關(guān)的低成本化是可能的。
第二實施例下面參照圖3說明本實用新型的第二實施例，和第一實施例同樣的部分給予同樣的符號并省略重復(fù)的說明。
本實施例中采用代替第一實施例中的FET14和電阻15的并聯(lián)電路而設(shè)置可變電阻4的構(gòu)成，根據(jù)來自CPU16的信號，可以任意地改變其電阻值。
在外部控制器3操作部上，輸入對投光器1或受光器2的指定和規(guī)定的數(shù)值，一旦隨后做了決定操作，就將對應(yīng)于指定投光器1或受光器2的識別碼及數(shù)值作為投光量設(shè)定信號發(fā)送給投光器1。另方面，在投光器1當(dāng)判斷為根據(jù)投光量設(shè)定信號的識別碼是指定了自己時，變更與此數(shù)值相對應(yīng)的可變電阻4的阻值。
這樣的話，由于可以連續(xù)地變化投光電流，就能設(shè)定比較最合適的投光量。
第三實施例以下參照圖4說明本實用新型的第三實施例，和第一實施例同樣的部分給予同樣的符號并省略重復(fù)說明。
本實施例中，多臺(例如3臺)多光軸光電開關(guān)用信號電線70連接而構(gòu)成，例如，從上段的多光軸光電開關(guān)的投光元件順次地進(jìn)行投光。然后將外部控制器3連接到其中一個多光軸光電開關(guān)上來調(diào)整各多光軸光電開關(guān)的投光量。
各多光軸光電開關(guān)的投光器1的CPU16其輸入端子16A及輸出端子16B通過信號電線70互相串聯(lián)連接，外部控制器3連接到從最下段的多光軸光電開關(guān)的投光器1引出的電源線60。上二段的多光軸光電開關(guān)通過信號電線70接受來自電源的電力供給。
外部控制器3上輸入指定各多光軸光電開關(guān)上的地址編號、指定該多光軸光電開關(guān)上的投光器1或受光器2、及投光量變更的命令，將這些輸入后作決定操作后，就將地址編號和命令內(nèi)容作為投光量設(shè)定信號發(fā)送到最下段的投光器1。
在各多光軸光電開關(guān)在電源投入的時間點，從靠近電源一邊的多光軸光電開關(guān)起順次設(shè)定地址編號。詳細(xì)地，首先最下段的多光軸光電開關(guān)的投光器1設(shè)定地址編號為“1”，接著，設(shè)定在中段的多光軸光電開關(guān)上的地址編號為“2”，最后設(shè)定最上段的多光軸光電開關(guān)上的地編號為“3”。在各投光器1的CPU16上具有的存儲器里分別貯存各自的地址編號。
然后，各投光器1的CPU16接受投光量設(shè)定信號時，參照含于此信號內(nèi)的地址編號及識別碼，判斷出指定了自己后，讀取命令內(nèi)容，對此命令進(jìn)行處理。此后是將投光量設(shè)定信號從輸出端子16B輸出，在與指定自己不一致的時候，不讀取命令內(nèi)容地從輸出端子16B輸出此信號，發(fā)送到上段的多光軸光電開關(guān)的投光器1去。
這里，例如，從上二段的多光軸光電開關(guān)的投光元件來的照射光入射到其它多光軸光電開關(guān)(此“其它多光軸光電開關(guān)”是指信號電線70不連接的多光軸光電開關(guān))的受光元件的場合，也可以用外部控制器3輸入地址編號“1”“2”、投光器1的指定、及要下降投光量的命令。
這樣，根據(jù)本實施例，可以同時變更多個多光軸光電開關(guān)的投光量，加上由于不需要替換外部控制器3的信號電線的作業(yè)，所以能使這個設(shè)定作業(yè)比較簡化。
其它實施例本實用新型并不限定于上述及根據(jù)附圖說明的實施例，例如以下實施例也包含在本實用新型的技術(shù)范圍內(nèi)，再者，即使在下述以外但在不脫離要點的范圍內(nèi)作種種變更也是可以實施的。
(1)在上述實施例中的構(gòu)成，雖是用從外部控制器3對各多光軸光電開關(guān)進(jìn)行設(shè)定投光電流，但例如，在各多光軸光電開關(guān)上設(shè)操作部，分別操作這些操作部來設(shè)定投光電流也是可以的。
(2)還有，受光器2這邊，雖然用投光器1處投光電流的變更來進(jìn)行的，檢測遮光狀態(tài)時的閥值是一定的，但是隨著投光器1處投光電流的變更而閥值變更也是可以的。
(3)還有，外部控制器3是連接到從投光器1引出的電源線60上的，但是將它們接到從受光器2引出的電源線60也是可以的。
(4)在上述第三實施例中，所連接的全部多光軸光電開關(guān)的地址編號是一起指定的，也可以同時設(shè)定全部投光電流。
權(quán)利要求1.多光軸光電開關(guān)，有具備多個投光裝置的投光器，和對應(yīng)于多個投光裝置的多個受光器，以遮斷由上述投光裝置發(fā)射而入射到對應(yīng)的上述受光裝置的光軸為條件檢測被檢物體存在，其特征是上述投光裝置由發(fā)射光的投光元件、使投光電流流過上述投光元件的開關(guān)裝置、和限制上述投光電流的限流電阻組成；還具有投光電流調(diào)整裝置，連接在供給上述投光裝置投光電流的供給路徑上，同時根據(jù)來自外部的信號動作，改變流過上述投光元件的投光電流的電流值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光軸光電開關(guān)，其特征是上述多個投光裝置通過共同連接線并聯(lián)連接在電源上；上述投投光電流調(diào)整裝置設(shè)置在上述共同連接線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多光軸光電開關(guān)，其特征是從外部機器送來為使上述投光電流調(diào)整裝置動作的來自外部的信號。
4.多光軸光電開關(guān)的投光器，形成于有多個受光裝置的受光器對面而設(shè)立，具有與上述多個受光裝置相對應(yīng)的多個投光裝置，其特征是上述投光裝置由發(fā)射光的投光元件、使投光電流流過上述投光元件的開關(guān)裝置、和限制上述投光電流的限流電阻組成；還具有投光電流調(diào)整裝置，連接在供給上述投光裝置投光電流的供給路徑上，同時根據(jù)來自外部的信號動作，改變流過上述投光元件的投光電流的電流值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多光軸光電開關(guān)的投光器，其特征是上述多個投光裝置通過共同連接線并聯(lián)連接在電源上；上述投投光電流調(diào)整裝置設(shè)置在上述共同連接線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的多光軸光電開關(guān)的投光器，其特征是從外部機器送來為使上述投光電流調(diào)整裝置動作的來自外部的信號。
專利摘要多光軸光電開關(guān)及其各包括投光元件11的投光裝置，通過三極管12連接在各投光元件11上的電阻13，共同和FET 14和電阻15組成的并聯(lián)電路連接。FET 14的門極接CPU 16，對應(yīng)于CPU 16來的信號作ON－OFF動作。CPU接收從外部控制器來的投光量設(shè)定信號，讀取含此投光量設(shè)定信號的命令內(nèi)容，命令是要減少投光量時，送給FET 14門極的信號切換為低電平。結(jié)果，由于投光元件11的投光量減少，此光到達(dá)的范圍變狹，防止了各投光裝置間的干涉。
文檔編號H01H35/00GK2679922SQ0228938
公開日2005年2月16日 申請日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月31日
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