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)明涉及按照多個(gè)光軸的每個(gè)光軸判斷入光/遮光狀態(tài)的多光軸光電傳感器， 尤其，以具有如下功能的多光軸光電傳感器為對(duì)象，即，輸出用于確認(rèn)投光器和受光器間的 光軸對(duì)準(zhǔn)精度的信息。
背景技術(shù)：
多光軸光電傳感器的投光器以及受光器的結(jié)構(gòu)為，在長(zhǎng)條狀的殼體內(nèi)，多個(gè)發(fā)光 元件或受光元件沿著長(zhǎng)度方向被排列為一列，所述投光器以及受光器在將各光軸的位置以 及方向進(jìn)行調(diào)整后的狀態(tài)下相向配置。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使各光軸依次有效，并使有效的光軸的發(fā) 光元件點(diǎn)亮，而且測(cè)量與其對(duì)應(yīng)的受光元件的受光量。然后，將按各個(gè)光軸而得到的受光量 與預(yù)定的閾值(以下，稱為“入光閾值”)進(jìn)行比較，由此，判斷各光軸的入光/遮光。在設(shè)置上述的多光軸光電傳感器的情況下，操作者需要確認(rèn)投光器側(cè)的光軸和受 光器側(cè)的光軸是否已經(jīng)處于對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)。對(duì)于這一點(diǎn)，以往，開發(fā)了如下的傳感器，該傳感 器具有顯示表示光軸對(duì)準(zhǔn)精度的信息的功能。例如，在下述的專利文獻(xiàn)1中記載有如下內(nèi)容，即，求出受光量超過固定的閾值的 光軸的個(gè)數(shù)與光軸總數(shù)的比例，并利用多個(gè)顯示燈將該比例顯示為柱狀圖。另外，在專利文 獻(xiàn)2中記載有如下的內(nèi)容，S卩，將受光元件群分為多個(gè)組并且按每個(gè)組設(shè)置顯示部，使與受 光量超過基準(zhǔn)電壓的組相對(duì)應(yīng)的顯示部點(diǎn)亮。在專利文獻(xiàn)3中記載有如下的內(nèi)容，S卩，依次點(diǎn)亮各發(fā)光元件，對(duì)應(yīng)于此，測(cè)量與 點(diǎn)亮的發(fā)光元件相對(duì)應(yīng)的受光元件的受光量，然后通過柱狀圖等來顯示在對(duì)各受光元件進(jìn) 行一個(gè)周期測(cè)量的期間內(nèi)所得到的受光量中的最小值(以下，將此稱為“最小受光量”)。專利文獻(xiàn)1 JP特開平11-345548號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 JP特開2002-124169號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)3 JP特許第3724397號(hào)公報(bào)。圖14示意性地表示投光器側(cè)的光軸與受光器側(cè)的光軸的角度偏差量，與受光量 之間的關(guān)系。此外，在此，各光軸的方向完全一致時(shí)的相互間的角度為0度，以一個(gè)光軸與 另一個(gè)光軸的相對(duì)角度表示角度偏差量。在圖中，在相對(duì)角度在θ 1至θ 2的范圍內(nèi)，能夠得到超過入光閾值的受光量。另 外，光軸的偏差越小受光量越大。另外，雖然沒有圖示，但各光軸的位置偏差量與受光量間， 也具有與圖14所示相同的關(guān)系。因此，為了穩(wěn)定地判定各個(gè)光軸的入光/遮光，優(yōu)選使受光量盡量變高。但是，在 專利文獻(xiàn)1、2中記載的發(fā)明中，由于都是以得到了超過入光閾值的受光量為光軸對(duì)準(zhǔn)的判 斷基準(zhǔn)，所以有可能在不能夠確保相對(duì)于入光閾值的充裕度的情況下，作業(yè)結(jié)束。在專利文獻(xiàn)3中記載的發(fā)明中，由于顯示從各受光元件取得的受光量中的最小受 光量，所以能夠調(diào)整為，能夠得到相對(duì)入光閾值有一定程度的充裕的受光量。但是，在該專 利文獻(xiàn)3中記載的發(fā)明中，在檢測(cè)出的最小受光量超過可以顯示的范圍時(shí)，其后很難判斷
3將受光量能夠提高至哪種程度。另外，可以測(cè)量的受光量因投光器和受光器間的距離和周 圍環(huán)境等的不同而不同，因此，即使將受光量提高至可以顯示的范圍，有時(shí)也不能說是對(duì)光 軸進(jìn)行了精度充分的調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，鑒于上述問題點(diǎn)，將如下內(nèi)容作為課題，S卩，在光軸的調(diào)整作業(yè)中，使 操作者能夠容易地把握是否能夠?qū)⑹芄饬空{(diào)整得比當(dāng)前更高，從而能夠進(jìn)行高精度的光軸 調(diào)整。本發(fā)明的多光軸光電傳感器具有投光器，其是多個(gè)發(fā)光元件配置成一列而形成 的，受光器，其是數(shù)量與各發(fā)光元件相同的受光元件以對(duì)應(yīng)于各發(fā)光元件的間隔配置成一 列而形成的，測(cè)量單元，其一邊依次點(diǎn)亮各發(fā)光元件一邊測(cè)量與點(diǎn)亮的發(fā)光元件相對(duì)應(yīng)的 受光元件的受光量，判斷單元，其基于從各受光元件測(cè)量的受光量，判斷各光軸的入光/遮光。進(jìn)一步，作為用于解決上述課題的結(jié)構(gòu)，在該多光軸光電傳感器中還設(shè)置有代表 值取得單元，其利用在將對(duì)各受光元件的測(cè)量處理至少執(zhí)行一個(gè)周期的期間內(nèi)測(cè)量出的受 光量，求出所有光軸的代表受光量，峰值存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)受光量的峰值，峰值更新單 元，其將代表值取得單元所求出的代表受光量與峰值存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的峰值進(jìn)行比較，在 代表受光量超過峰值時(shí)，將該峰值改寫為該代表受光量，輸出單元，其輸出用于表示代表受 光量與峰值之間的關(guān)系的信息。在上述描述中，代表值取得單元例如選擇在對(duì)各受光元件的測(cè)量處理執(zhí)行規(guī)定數(shù) 目的周期的期間內(nèi)的每時(shí)的測(cè)量值(每個(gè)光軸的測(cè)量值)中的1個(gè)作為代表值，或者利用 各測(cè)量值進(jìn)行計(jì)算來求出代表值。其中，不需要求出所有的測(cè)量值，可以沿著光軸排列方向 每隔規(guī)定的間隔選擇光軸，或者選擇預(yù)定的規(guī)定個(gè)數(shù)的光軸，并從對(duì)選擇的光軸進(jìn)行測(cè)量 而得的測(cè)量值中選擇代表值。或者，利用與選擇的各光軸相對(duì)應(yīng)的測(cè)量值進(jìn)行運(yùn)算，從而求 出代表值。在進(jìn)行調(diào)整多光軸光電傳感器的光軸的作業(yè)的過程中，伴隨投光器以及受光器的 位置或姿勢(shì)變更為各種狀態(tài)，測(cè)量的受光量也很有可能變動(dòng)為各種值。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的傳 感器，在因調(diào)整作業(yè)而受光量產(chǎn)生大的變動(dòng)的過程中，能夠?qū)⒐廨S的關(guān)系暫時(shí)處于優(yōu)選狀 態(tài)時(shí)所得到的受光量存儲(chǔ)為峰值，并輸出表示當(dāng)前的受光量與該峰值的關(guān)系的信息。因此， 操作者能夠容易地把握是否能夠?qū)⑹芄饬空{(diào)整得比當(dāng)前的狀態(tài)高。另外，調(diào)整投光器以及 受光器的位置或姿勢(shì)，以使能夠得到盡量接近峰值的受光量，由此，能夠高精度地使光軸對(duì) 位，從而設(shè)定能夠穩(wěn)定地進(jìn)行物體檢測(cè)的狀態(tài)。在上述的多光軸光電傳感器的優(yōu)選的方式中，代表值取得單元在將對(duì)各受光元件 的測(cè)量處理執(zhí)行規(guī)定數(shù)目的周期的期間內(nèi)得到的受光量中取得最小值，作為代表受光量。 只要測(cè)量的受光量中的最小值滿足光軸調(diào)整所必要的條件，則所有的光軸都能夠確保調(diào)整 的精度。根據(jù)該方式，由于提示過去的最小受光量的峰值與當(dāng)前的最小受光量之間的關(guān)系， 所以能夠一直進(jìn)行作業(yè)直到這些值都變得足夠大為止，從而高精度地對(duì)準(zhǔn)各光軸。其中，只要在進(jìn)行規(guī)定數(shù)目的周期的測(cè)量的期間內(nèi)得到的受光量的偏差在規(guī)定的 允許值以內(nèi)，就可以將這些受光量的中間值或者平均值等當(dāng)作代表受光量。
在其他優(yōu)選的方式的傳感器中，輸出單元用于將代表受光量和峰值顯示為能夠?qū)?兩者進(jìn)行比較。例如，能夠?qū)⒋硎芄饬亢头逯碉@示為各自顏色不同的柱狀圖，并在上下或 者左右排列進(jìn)行顯示。另外，代替柱狀圖，可以并排顯示代表受光量以及峰值的具體的數(shù) 值。另外，只要將受光量分為多個(gè)等級(jí)，就可以并排顯示與代表受光量以及峰值分別對(duì)應(yīng)的 等級(jí)。根據(jù)上述的方式，操作者能夠容易地判斷當(dāng)前的受光量與峰值的差的程度。另外， 能夠通過進(jìn)行作業(yè)使表示代表受光量的顯示接近表示峰值的顯示，來提高光軸調(diào)整的精度。在其他優(yōu)選的方式的傳感器中，在將相對(duì)于閾值(入光閾值)具有規(guī)定值以上充 裕度的值作為峰值存儲(chǔ)在峰值存儲(chǔ)單元中時(shí)，輸出單元顯示用于表示代表受光量相對(duì)該峰 值的比例的信息，其中，上述閾值用于判斷單元判斷入光/遮光。在該方式中，除了以柱狀 圖進(jìn)行顯示之外，也能夠通過具體的數(shù)值進(jìn)行顯示。另外，能夠?qū)⒈壤拇笮》譃槎鄠€(gè)等 級(jí)，顯示表示相符合的等級(jí)的符號(hào)。根據(jù)上述的方式，在峰值變?yōu)橄鄬?duì)入光閾值具有足夠的充裕度的值以后，顯示代 表受光量相對(duì)峰值的比例，因此操作者調(diào)整投光器及受光器的位置或姿勢(shì)，以顯示更高的 比例，由此能夠提高光軸調(diào)整的精度。另外，即使可檢測(cè)為峰值的值根據(jù)投光器和受光器的 距離的不同等而不同，也能夠使成為光軸調(diào)整結(jié)束的大致標(biāo)準(zhǔn)的顯示變得相同。因此，操作 者能夠容易地判斷是否進(jìn)行調(diào)整作業(yè)，從而能夠提高易用程度。接著，優(yōu)選上述的代表值取得單元、峰值更新單元、輸出單元的各單元的處理在光 軸的調(diào)整結(jié)束后傳感器真正開始被使用之后也繼續(xù)進(jìn)行。這是因?yàn)樵谟捎谀撤N原因在光軸 上產(chǎn)生偏差時(shí)，能夠檢測(cè)出其異常。但是，在傳感器長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)時(shí)，由于包括發(fā)光 元件和受光元件的電路發(fā)生劣化或投光面及受光面被污染等而受光量有可能漸漸降低，因 此，即使光軸沒有發(fā)生偏差，存儲(chǔ)在峰值存儲(chǔ)單元中的峰值和代表受光量之間的差也變大。 在變?yōu)檫@樣的狀態(tài)時(shí)，即使光軸沒有產(chǎn)生偏差，輸出的信息也發(fā)生變化，因此，難于判斷光 軸是否出現(xiàn)偏差。鑒于上述問題，在進(jìn)一步優(yōu)選的方式的多光軸光電傳感器中還設(shè)置有履歷數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)代表受光量的履歷數(shù)據(jù)；峰值修正單元，其基于從當(dāng)前時(shí)刻至過去的 規(guī)定時(shí)刻為止的履歷數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在峰值存儲(chǔ)單元中的當(dāng)前時(shí)刻的峰值之間的關(guān)系，對(duì)當(dāng)前 時(shí)刻的峰值進(jìn)行降低修正。根據(jù)該方式，在因傳感器長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行工作而受光量降低的情況下，對(duì)應(yīng)于該受光 等級(jí)對(duì)峰值進(jìn)行降低修正，因此，即使受光量降低，若光軸沒有出現(xiàn)偏差，就能夠防止輸出 的信息發(fā)生變化。另一方面，在光軸出現(xiàn)偏差的情況下，即使使用進(jìn)行過降低修正后的峰 值，受光量的當(dāng)前值與峰值之間也產(chǎn)生大的差，因此，能夠使輸出的信息的內(nèi)容發(fā)生變化。 由此，即使從設(shè)置傳感器起長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行使用，也能夠穩(wěn)定地判斷光軸的偏差。根據(jù)本發(fā)明的多光軸光電傳感器，能夠?qū)⒃谡{(diào)整投光器和受光器的位置或姿勢(shì)的 作業(yè)的過程中變?yōu)樽顑?yōu)選的調(diào)整狀態(tài)時(shí)的受光量存儲(chǔ)為峰值，并輸出表示該峰值與最新的 受光量之間的關(guān)系的信息。因此，進(jìn)行用于調(diào)整光軸的作業(yè)的操作者易于判斷是否能夠進(jìn) 行精度高于當(dāng)前的調(diào)整，從而能夠進(jìn)行高精度的光軸調(diào)整。


圖1是表示多光軸光電傳感器的外觀的立體圖。圖2是多光軸光電傳感器的框圖。圖3是表示多光軸光電傳感器的基本動(dòng)作的流程圖。圖4是表示峰值檢測(cè)處理的具體次序的流程圖。圖5是表示顯示燈控制的具體次序的流程圖。圖6是示意性表示顯示圖案表的具體例子的圖。圖7是表示參照表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子的圖。圖8是表示通過圖5的控制而顯示的顯示例子的圖。圖9是表示參照表的其他例子的圖。圖10是表示使用圖9的參照表時(shí)的顯示燈控制的次序的流程圖。圖11是表示通過圖10的控制而顯示的顯示例子的圖。圖12是表示峰值修正的具體次序的流程圖。圖13是表示最小受光量的變化與對(duì)應(yīng)于圖12的處理的峰值的變化之間的關(guān)系的 曲線圖。圖14是示意性表示投光器與受光器間的光軸的角度偏差量，與受光量之間的關(guān) 系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖1表示本發(fā)明的多光軸光電傳感器的外觀。該多光軸光電傳感器具有長(zhǎng)條形狀的投光器1和受光器2。在投光器1內(nèi)，多個(gè)發(fā) 光元件IO(LED)沿著長(zhǎng)度方向排為一列，在受光器2內(nèi)，與發(fā)光元件10個(gè)數(shù)相同的受光元 件20(光電二極管)以與發(fā)光元件10相同的間距也沿著長(zhǎng)度方向排為一列。在投光器1以及受光器2的前面，在與發(fā)光元件10和受光元件20的排列相對(duì)應(yīng) 的范圍內(nèi)，分別形成透明的窗部(未圖示)。另外，在這些窗部的旁邊，多個(gè)(圖示例子中為 10個(gè))正方形的顯示燈100沿著長(zhǎng)度方向分別排為一列。如后所述，這些顯示燈100用于 顯示表示當(dāng)前的受光狀態(tài)的柱狀圖。進(jìn)一步，在受光器2的前面，對(duì)應(yīng)于受光元件20的排列的兩端位置，分別設(shè)置有細(xì) 長(zhǎng)形狀的顯示燈101、102。這些顯示燈101、102在分別對(duì)應(yīng)的受光元件20的受光量超過入 光閾值時(shí)點(diǎn)亮。此外，各顯示燈100、101、102都具有作為光源的LED，還具有用于將來自LED的光 引導(dǎo)至前面的導(dǎo)光構(gòu)件和形成在前面的窗部。上述投光器1和受光器2通過操作者的操作而成為各自的前面相向的狀態(tài)，而且 設(shè)置為隔開規(guī)定的間隔。另外，對(duì)投光器1以及受光器2的姿勢(shì)進(jìn)行調(diào)整，使各發(fā)光元件10 和各受光元件20以一對(duì)一的關(guān)系相向。由此，對(duì)于每個(gè)發(fā)光元件10和受光元件20的組合， 對(duì)準(zhǔn)這些光軸的位置和方向，從而成為來自各發(fā)光元件10的光L入射至對(duì)應(yīng)的受光元件20 中的狀態(tài)。圖2表示上述多光軸光電傳感器的電結(jié)構(gòu)。在投光器1中，對(duì)于每個(gè)發(fā)光元件10設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路11，進(jìn)一步，在投光器1中還設(shè)置有光軸依次選擇電路13、控制電路14、通信電路15、顯示燈驅(qū)動(dòng)電路16、診斷電路17 等。各發(fā)光元件10分別經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路11以及光軸依次選擇電路13連接在控制電路14上。 各顯示燈100也經(jīng)顯示燈驅(qū)動(dòng)電路16連接在控制電路14上。在受光器2中，對(duì)于每個(gè)受光元件20設(shè)置有放大電路21以及模擬開關(guān)22，進(jìn)一 步，在受光器2中還設(shè)置有光軸依次選擇電路23、控制電路24、通信電路25、顯示燈驅(qū)動(dòng)電 路26、診斷電路27、輸出電路28、取樣保持電路201、A/D轉(zhuǎn)換電路202、放大電路203等。 各模擬開關(guān)22經(jīng)光軸依次選擇電路23與控制電路24連接，顯示燈100、101、102經(jīng)顯示燈 驅(qū)動(dòng)電路26與控制電路24連接。在此，說明投光器1以及受光器2共同具有的結(jié)構(gòu)。光軸依次選擇電路13、23是用于使各光軸依次有效的門極電路。另外，診斷電路 17、27檢測(cè)電路間被交換的信號(hào)的邏輯、輸入輸出信號(hào)的電勢(shì)等，從而判定是否已將這些調(diào) 整為預(yù)先登錄的邏輯或電位水平。另外，在投光器1以及受光器2上，分別設(shè)置有電源電路19、29。這些電源電路19、 29將從共同的外部電源3供給的交流電壓變換為直流電壓，然后供給至各電路。投光器1以及受光器2的各控制電路14、24具有未圖示的CPU和非易失性存儲(chǔ)器。 控制電路14、24經(jīng)通信電路15、25相互通信，以使各個(gè)光軸依次選擇電路13、23的切換動(dòng) 作的時(shí)機(jī)同步。另外，投光器1側(cè)的控制電路14配合該切換的時(shí)機(jī)而輸出點(diǎn)亮控制信號(hào)， 由此使各發(fā)光元件10從上面的光軸起依次點(diǎn)亮。受光器2的控制電路24通過切換光軸依次選擇電路23依次使各模擬開關(guān)22處于 閉合狀態(tài)。與由此點(diǎn)亮的發(fā)光元件10相對(duì)應(yīng)的受光元件20所發(fā)出的受光信號(hào)經(jīng)放大電路 203被引導(dǎo)至取樣保持電路201。另外，配合對(duì)閉合狀態(tài)的模擬開關(guān)22進(jìn)行切換的時(shí)機(jī)，驅(qū) 動(dòng)取樣保持電路201。在此，被取樣保持的受光量通過A/D轉(zhuǎn)換電路202被進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換， 然后被輸入至控制電路24。通過上述的控制，一邊依次點(diǎn)亮投光器1的各發(fā)光元件10，一邊測(cè)量與點(diǎn)亮的發(fā) 光元件10相對(duì)應(yīng)的光軸的受光量。在受光器2的控制電路24的存儲(chǔ)器中，設(shè)置有用于儲(chǔ) 存各個(gè)光軸的受光量的表(以下，將該表稱為“受光量存儲(chǔ)表”)。控制電路24每次對(duì)各光 軸進(jìn)行測(cè)量，都將測(cè)量出的受光量?jī)?chǔ)存在受光量存儲(chǔ)表中。另外，控制電路24通過將各受 光量與預(yù)定的入光閾值進(jìn)行比較，判定各光軸的入光/遮光，并且在顯示燈100上顯示表示 當(dāng)前的受光狀態(tài)的柱狀圖。此外，受光量存儲(chǔ)表用于存儲(chǔ)各光軸的最新的受光量，在每次進(jìn)行后述的無限循 環(huán)時(shí)被清空。受光部2內(nèi)的輸出電路28為了控制未圖示的危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的機(jī)械的動(dòng)作，而與向該 機(jī)械供電的電源供給通路的開關(guān)機(jī)構(gòu)(繼電器，接觸器等)連接。控制電路24將該輸出電 路28的輸出通常設(shè)定為高等級(jí)，由此使開關(guān)機(jī)構(gòu)成為閉合狀態(tài)，從而向機(jī)械供給電源。但 是，在判定為某一光軸被遮光的情況下，或在上述的診斷電路17、27進(jìn)行的處理中檢測(cè)出 某些異常的情況下，使輸出電路28的輸出切換為低等級(jí)，由此使開關(guān)機(jī)構(gòu)成為斷開狀態(tài)， 從而使機(jī)械停止。接著，在上述結(jié)構(gòu)的多光軸光電傳感器中，在接通電源時(shí)，反復(fù)執(zhí)行圖3所示的無 限循環(huán)。該無限循環(huán)在大的方面上分為檢測(cè)處理(步驟A)、受光狀態(tài)的顯示(步驟B)、診
7斷處理(步驟C)。這些處理是與投光器1以及受光器2的各控制電路14、24協(xié)作而進(jìn)行 的。在步驟A的檢測(cè)處理中，包括依次點(diǎn)亮各發(fā)光元件10然后測(cè)量與點(diǎn)亮的發(fā)光元件 10相對(duì)應(yīng)的受光元件11的受光量的處理、將測(cè)量出的各受光量分別與入光閾值進(jìn)行比較 并按各個(gè)光軸判定入光/遮光的處理、基于各個(gè)光軸的判定結(jié)果控制輸出電路28的輸出的
處理等。另外，各光軸的受光量被存儲(chǔ)在上述的受光量?jī)?chǔ)存表中，直到圖3所示的循環(huán)執(zhí) 行了一個(gè)周期后再次開始進(jìn)行檢測(cè)處理為止，在上述的受光量?jī)?chǔ)存表中維持各光軸的受光量。在步驟C的診斷處理中，包括基于診斷電路17、27的處理結(jié)果判定是否發(fā)生異常 的處理和對(duì)應(yīng)于該判定對(duì)輸出電路28的輸出進(jìn)行控制的處理等。在上述步驟A和步驟C間執(zhí)行的步驟B利用在步驟A中測(cè)量出的各個(gè)光軸的受光 量，顯示表示當(dāng)前的受光狀態(tài)的柱狀圖。該顯示主要用于確認(rèn)設(shè)置傳感器時(shí)投光器1與受 光器2間的光軸對(duì)準(zhǔn)的精度，但也適當(dāng)?shù)赜糜跈z測(cè)光軸是否出現(xiàn)偏差。具體地說，在步驟B中包括峰值檢測(cè)(步驟Bi)、顯示燈控制(步驟B2)、峰值修正 (步驟B3)的各處理。圖4表示這些處理中與峰值檢測(cè)相關(guān)的具體的次序，圖5表示與顯示燈控制相關(guān) 的具體的次序。下面，參照這些流程圖說明各處理。首先，在圖4的峰值檢測(cè)中，依次比較儲(chǔ)存在受光量存儲(chǔ)表中的受光量，從而檢測(cè) 出最小值受光量Real (步驟Bll)。接著，將該最小受光量Real與規(guī)定的峰值Peak進(jìn)行比 較(步驟B12)。進(jìn)一步，如果Real > Peak，則以最小受光量Real的值更新峰值Peak (步 驟 B13)。接著，在圖5的顯示燈控制中，將上述最小受光量Real以及峰值Peak分別除以入 光閾值TH，由此算出顯示控制用的參數(shù)R、P (步驟B21)。接著，從預(yù)先登錄在存儲(chǔ)器中的顯示圖案表，讀取與R、P值相對(duì)應(yīng)的顯示圖案(步 驟B22)，并通過各顯示燈100，對(duì)讀取的顯示圖案進(jìn)行顯示(步驟B23)。此外，在步驟B22 中，利用圖7所示的參照表，確定讀取對(duì)象的顯示圖案。圖4的步驟Bll 13以及圖5的步驟B21、B22主要由受光器2的控制電路24控 制。另一方面，在圖5的步驟B23中，受光器2的控制電路24將通過步驟B22而讀取的顯 示圖案發(fā)送至投光器1的控制電路14，從而通過控制電路14、24雙方控制同一內(nèi)容。另外，雖然在圖5中沒有示出，但在本實(shí)施例的顯示燈控制中，除了上述的步驟 B21 23之外，還包括如下處理，即，將光軸排列的兩端上的各受光元件20的受光量與入光 閾值進(jìn)行比較，來控制圖1示出的顯示燈101、102的點(diǎn)亮/關(guān)閉。在上述圖4的次序中，峰值Peak儲(chǔ)存在控制電路24的非易失性存儲(chǔ)器中，在傳 感器出廠時(shí)設(shè)定為0。因此，根據(jù)圖4的次序，該處理開始之后緊接著檢測(cè)出的最小受光量 Real被設(shè)定為峰值Peak的實(shí)際的初始值，在此之后，每次檢測(cè)出大于設(shè)定的峰值Peak值的 最小受光量Real，都利用該最小受光量Real的值改寫峰值Peak。圖6示意性地表示圖5所示的顯示燈控制所使用的顯示圖案表。在該例子中，利 用圖1所示的10個(gè)顯示燈100中的5個(gè)顯示燈，分別用矩形表示各顯示燈100，并且利用斜線圖案表示點(diǎn)亮的顯示燈100，利用空白的矩形表示關(guān)閉的顯示燈100。在上述的顯示圖案表中，圖案號(hào)碼為0的顯示圖案(以下，稱為“顯示圖案0”)表 示5個(gè)顯示燈100全都關(guān)閉的狀態(tài)，即柱狀圖沒有被顯示的狀態(tài)。其他的顯示圖案1 5 用于顯示柱狀圖，設(shè)定為隨著圖案號(hào)碼變大，顯示的柱狀圖越高。在圖5的步驟B22中，利用圖7所示的參照表，按每個(gè)參數(shù)R、P，確定與其值相對(duì) 應(yīng)的圖案號(hào)碼，并從顯示圖案表中讀取與被確定的圖案號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的顯示圖案。本例子的參照表將顯示圖案0 5所適用的數(shù)值范圍與圖案號(hào)碼相對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)而進(jìn) 行表示。根據(jù)圖7的參照表，在最小受光量Real以及峰值Peak都沒有達(dá)到入光閾值TH時(shí)， 顯示圖案0或顯示圖案1被顯示。另一方面，在大于入光閾值TH時(shí)，2以上的顯示燈100點(diǎn) 亮，另外，值越大柱狀圖越高。圖8是按照與參數(shù)值對(duì)應(yīng)的顯示圖案，控制各個(gè)顯示燈100的例子。在圖中，左邊 的5個(gè)顯示燈100表示基于由峰值Peak求出的參數(shù)P而得到的柱狀圖，右邊的5個(gè)顯示 燈100表示基于由最小受光量Real求出的參數(shù)R而得到的柱狀圖。根據(jù)本例子，關(guān)于峰值 Peak,顯示根據(jù)顯示圖案4而形成的柱狀圖，另一方面，關(guān)于最小受光量Real，顯示根據(jù)顯 示圖案2而形成的柱狀圖，因此，操作者能夠容易地識(shí)別最新的最小受光量Real低于峰值 Peak0此外，如圖1所示，各顯示燈100實(shí)際上排為縱向一列進(jìn)行顯示，因此，在本實(shí)施例 中，將表示P的值的顯示燈100和表示R的值的顯示燈100顯示為不同的發(fā)光顏色。在設(shè)置傳感器時(shí)，可以想到，操作者為了對(duì)準(zhǔn)投光器1與受光器2的光軸，使各自 的位置或姿勢(shì)變化為各種狀態(tài)，因此每次的最小受光量Real也變動(dòng)為各種值。但是，在本 實(shí)施例中，對(duì)各受光元件20進(jìn)行的測(cè)量處理每進(jìn)行一個(gè)周期，進(jìn)行圖4所示的峰值檢測(cè)處 理，因此，能夠?qū)⒃诘酱藶橹沟淖鳂I(yè)中光軸處于最優(yōu)選的狀態(tài)時(shí)所得到的最小受光量Real 存儲(chǔ)為峰值Peak。因此，如果峰值Peak的柱狀圖變?yōu)楸硎鞠鄬?duì)于入光閾值具有足夠的充裕度的高 度，則操作者進(jìn)行連續(xù)的調(diào)整作業(yè)，直至最小受光量Real的顯示與峰值Peak值的顯示相同 為止，由此能夠提高光軸調(diào)整的精度。另外，根據(jù)圖7所示的參照表，峰值Peak、最小受光量Real均能夠表示入光閾值 TH的4倍為止的數(shù)值。因此，如果兩者的值均能夠通過顯示圖案5來顯示，則所有的光軸 都能夠得到相對(duì)于入光閾值具有極大的充裕度的受光量，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行入光/遮光的判 定。另外，在峰值Peak低于入光閾值時(shí)，顯示圖案0或顯示圖案1被顯示，因此操作者能夠 容易地識(shí)別需要用于提高峰值Peak的調(diào)整作業(yè)。接著，關(guān)于顯示燈控制，說明第二實(shí)施例。在本例子中，利用各顯示燈100，顯示表示當(dāng)前的最小受光量Real相對(duì)峰值Peak 的比例的柱狀圖。顯示圖案表本身使用與之前的實(shí)施例相同的圖6所示的表，但參照表變 更為圖9所示的表。圖9的參照表以最小受光量Real為對(duì)象，表示與各顯示圖案號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的數(shù)值范 圍，但設(shè)定為根據(jù)當(dāng)前的峰值Peak的不同數(shù)值范圍發(fā)生變動(dòng)。具體地說，圖9中的PL相當(dāng)于峰值Peak的80 %，Z相當(dāng)于(PL-TH)的1/4。在圖 9的例子中，將小于TH的數(shù)值與顯示圖案0相對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)，將大于PL的數(shù)值與顯示圖案5相
9對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)。另外，基于Z將TH至(PL-I)的范圍分為4個(gè)部分，使各范圍與各個(gè)顯示圖案 1 4相對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)。圖10表示利用上述參照表以及顯示圖案表的顯示燈控制的次序。在本次序中，首先，將峰值Peak與規(guī)定的基準(zhǔn)值PO進(jìn)行比較(步驟B201)。在該 基準(zhǔn)值PO中，設(shè)定相對(duì)于入光閾值TH具有足夠的充裕度的值(例如，入光閾值TH的1. 5 倍)，在Peak ^ PO時(shí)，執(zhí)行基于顯示圖案0的顯示(步驟B206)。另一方面，在Peak > PO時(shí)，根據(jù)該峰值Peak算出上述參照表中使用的參數(shù)PL、 Z(步驟B202、203)。然后，利用應(yīng)用了 PL、Z的參照表(參照?qǐng)D9)，確定與當(dāng)前的最小受光 量Real相對(duì)應(yīng)的圖案號(hào)碼(步驟B204)。然后，從顯示圖案表讀取與確定的號(hào)碼相對(duì)應(yīng)的 顯示圖案，然后執(zhí)行基于該圖案的顯示(步驟B205)。圖11表示基于上述的控制的顯示例子。該圖表示，將100作為入光閾值TH并顯 示根據(jù)最小受光量Real以及峰值Peak的值的不同而不同的顯示圖案的例子。圖11的(1)是最小受光量Real為200、峰值Peak為300時(shí)的顯示例子。此時(shí)， PL = 240、Z = 35，因此顯示圖案3被顯示。圖11的⑵是最小受光量Real為200、峰值Peak為400時(shí)的顯示例子。此時(shí)， PL = 320、Z = 55，因此顯示圖案2被顯示。 根據(jù)上述的顯示，如第一實(shí)施例，沒有形成表示峰值Peak或最小受光量Real的具 體的值的顯示，但在峰值Peak大于基準(zhǔn)值PO時(shí)，即在確保峰值Peak相對(duì)于入光閾值的充 裕度時(shí)，始終顯示最新的最小受光量Real相對(duì)峰值Peak的當(dāng)前的比例。因此，操作者將表 示處于能夠得到峰值Peak的80%以上的受光量的狀態(tài)的顯示圖案5被顯示作為目標(biāo)，進(jìn)行 調(diào)整作業(yè)，由此，能夠設(shè)定與在作業(yè)過程中產(chǎn)生的最優(yōu)選的調(diào)整接近的狀態(tài)。另外，如圖11的(1)、⑵所示，即使最小受光量Real的值相同，在峰值Peak變高 時(shí)，有可能柱狀圖的高度變低。因此，當(dāng)在進(jìn)行光軸的調(diào)整作業(yè)的過程中峰值Peak更新為 更高的值時(shí)，根據(jù)基于該更新后的峰值Peak的顯示圖案，能夠更高精度地進(jìn)行光軸調(diào)整。另外，在投光器1和受光器2的距離變長(zhǎng)時(shí)，作為峰值Peak能夠取得的受光量變 低，但根據(jù)上述的實(shí)施例，能夠不受峰值Peak的高低左右，顯示顯示圖案5。因此，操作者不 需要對(duì)是否繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)發(fā)生迷惑，直到顯示圖案5被顯示為止進(jìn)行作業(yè)，由此能夠高精 度地對(duì)投光器1與受光器2間的光軸進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。如上述兩個(gè)實(shí)施例所說明的那樣，在受光狀態(tài)的顯示(步驟B)中，每次對(duì)各光軸 進(jìn)行一個(gè)周期的受光量的測(cè)量處理，都進(jìn)行峰值檢測(cè)(步驟B21 B23)，由此，能夠?qū)⒈硎?在光軸的調(diào)整作業(yè)過程中產(chǎn)生的最佳狀態(tài)的受光量存儲(chǔ)為峰值。另外，由于接著峰值檢測(cè) 進(jìn)行顯示燈控制(步驟B21 B23，或者步驟B201 206)，由此，能夠利用顯示燈100顯示 表示最小受光量Real與峰值Peak的關(guān)系的柱狀圖，其中，上述最小受光量Real表示當(dāng)前 的受光狀態(tài)。因此，操作者能夠一邊參照顯示燈100的顯示，一邊進(jìn)行調(diào)整，使各光軸的狀 態(tài)變?yōu)榻咏玫阶畲蟮氖芄饬繒r(shí)的狀態(tài)。另外，如上所述，步驟B與步驟A以及步驟C 一起構(gòu)成無限循環(huán)，在傳感器運(yùn)轉(zhuǎn)期 間反復(fù)進(jìn)行步驟B，因此，在光軸的調(diào)整結(jié)束后，由于某種原因光軸發(fā)生偏差從而使最小受 光量Real的值降低時(shí)，對(duì)應(yīng)于所發(fā)生的降低，柱狀圖的高度也降低。由此，操作者能夠容易 識(shí)別出光軸發(fā)生了偏差。
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其中，在傳感器持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行工作，而因電路的劣化或投光面及受光面的污染 等使受光量降低時(shí)，峰值Peak維持在當(dāng)初的值不變，而另一方面，最小受光量Real緩緩下 降，因此使柱狀圖降低。在處于這樣的狀態(tài)時(shí)，很難判別光軸是否發(fā)生偏差。在步驟B的處 理中最后實(shí)施的峰值修正(步驟B3)的處理是為了應(yīng)對(duì)此問題而設(shè)置的。圖12表示峰值修正處理的具體次序。在本處理中，每經(jīng)過1小時(shí)，對(duì)最小受光量Real的當(dāng)前值(在這之前的峰值檢測(cè) 的步驟Bll中所檢測(cè)出的值)進(jìn)行取樣，并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(步驟B301、302)。此外， 在本實(shí)施例中，限于存儲(chǔ)過去24小時(shí)內(nèi)的上述的取樣數(shù)據(jù)，但取樣的間隔和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)期 間能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。進(jìn)一步，在本處理中，通過執(zhí)行B303 310的各步驟，每經(jīng)過500小時(shí)，修正峰值 Peak。在本處理中，首先從存儲(chǔ)器讀取上一次算出的受光量的平均值A(chǔ)D，然后算出當(dāng)前 的峰值Peak與平均值A(chǔ)D的差值K (步驟B304、B305)。關(guān)于平均值A(chǔ)D的導(dǎo)出方法，在以下進(jìn)行說明。另外，在首次執(zhí)行該循環(huán)時(shí)，在之前 的時(shí)刻(例如，在經(jīng)過300小時(shí)時(shí))算出平均值A(chǔ)D并進(jìn)行存儲(chǔ)。在本實(shí)施例中，每經(jīng)過500小時(shí)，讀取在那時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的24個(gè)受光量，然后 基于各自的值將他們進(jìn)行排序。然后，從排序后的受光量的排列中，取出除了最上面的2個(gè) 以及最下面的4個(gè)以外的18個(gè)受光量，由此算出它們的平均值A(chǔ)D'(步驟B306)。在上述的處理中，從平均值的算出對(duì)象中去掉最上面的2個(gè)受光量是因?yàn)榭紤] 到，受因干擾光等而引起的噪聲的影響的受光量被取樣的可能性。另外，從平均值的算出對(duì) 象中去掉最下面的4個(gè)受光量是因此考慮到，有可能存在反映遮光狀態(tài)的受光量。其中，上述的處理不是必須的。例如，可以存儲(chǔ)個(gè)數(shù)略微多一些的受光量，并從中 提取在入光閾值TH與比其大的規(guī)定的上限值間包括的受光量，然后算出它們的平均值。在算出平均值A(chǔ)D'后，在該算出值上加上在步驟S305中所求出的差值K，并利用 其和值更新峰值Peak的值(步驟B307)。另外，以平均值A(chǔ)D'的值更新AD，然后存儲(chǔ)更新 后的Peak、AD (步驟B308、309)。進(jìn)一步，存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)刻(步驟310)，結(jié)束處理。根據(jù)這樣 的處理，能夠使峰值Peak緩緩下降，并且維持峰值Peak比每時(shí)的受光量高一些的狀態(tài)。圖13表示將通過上述處理而得到的峰值Peak的時(shí)間變化與最小受光量的時(shí)間變 化相對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)。在圖中，Pmax表示光軸的調(diào)整結(jié)束時(shí)刻的峰值。如該圖所示，在隨時(shí)間經(jīng)過最小 受光量緩緩降低時(shí)，通過圖12的峰值修正處理對(duì)峰值進(jìn)行降低修正。因此，即使最小受光 量降低，也能夠防止峰值與最小受光量的差或比例較大變動(dòng)。相對(duì)于此，在光軸產(chǎn)生偏差時(shí)，最小受光量進(jìn)一步下降為小于圖示的等級(jí)，因此， 根據(jù)由產(chǎn)生偏差前的受光量求出的平均值而修正的峰值與反映了偏差的最小受光量的差 變大，從而能夠提示與光軸沒有產(chǎn)生偏差時(shí)不同的顯示圖案。因此，即使在長(zhǎng)期使用傳感器 的期間受光量降低，也能夠基于顯示燈100所表示的顯示圖案，明確地判別有無光軸的偏差。此外，峰值的修正處理的算法不限于圖12所示的算法。例如，可以以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間 間隔執(zhí)行求出過去的規(guī)定時(shí)間以內(nèi)的最小受光量Real的平均值的步驟，和將該平均值與 11上一次的平均值進(jìn)行比較的步驟，在與上一次的平均值的差超過預(yù)定的閾值時(shí)，基于剛剛 之前求出的平均值等，對(duì)峰值Peak進(jìn)行降低修正。另外，雖然在圖12的算法沒有示出，但為了確保安全性，優(yōu)選在修正后的峰值 Peak到達(dá)某一值后，不進(jìn)行峰值修正處理，而將峰值Peak固定。這樣，此后，由于最小受光 量Real與峰值Peak的差擴(kuò)大而顯示的內(nèi)容發(fā)生變化，所以操作者能夠認(rèn)識(shí)到傳感器需要 進(jìn)行維護(hù)。另一方面，為了能夠應(yīng)對(duì)傳感器設(shè)置的變更等，需要適宜地通過操作者的操作使 峰值Peak返回初始值0。另外，在上述的實(shí)施例中，將當(dāng)前的最小受光量Real與峰值Peak的關(guān)系顯示為柱 狀圖，但不限于此，也可以利用顯示燈100的亮度來體現(xiàn)值的變化?；蛘撸梢栽谕豆馄? 和受光器2的側(cè)面等上設(shè)置數(shù)值顯示器，顯示Real或Peak的具體的值，或表示具體的比例 的數(shù)值。或者，可以在將傳感器連接在專用的顯示器或個(gè)人電腦等外部設(shè)備上時(shí)，向這些設(shè) 備輸出顯示用的信息，從而在外部設(shè)備側(cè)進(jìn)行顯示。另外，在上述的實(shí)施例中，對(duì)于各受光元件20的測(cè)量處理每進(jìn)行一個(gè)周期，對(duì)最 小受光量Real進(jìn)行檢測(cè)，但不限于此，可以每進(jìn)行多個(gè)周期的測(cè)量處理，對(duì)其間的最小受 光量進(jìn)行檢測(cè)。
1權(quán)利要求
一種多光軸光電傳感器，具有投光器，其是多個(gè)發(fā)光元件配置成一列而形成的，受光器，其是與各發(fā)光元件同數(shù)量的受光元件以對(duì)應(yīng)于各發(fā)光元件的間隔配置成一列而形成的，測(cè)量單元，其一邊依次點(diǎn)亮各發(fā)光元件一邊測(cè)量與點(diǎn)亮的發(fā)光元件相對(duì)應(yīng)的受光元件的受光量，判斷單元，其基于從各受光元件測(cè)量的受光量，判斷各光軸的入光/遮光；其特征在于，具有代表值取得單元，其利用在將對(duì)各受光元件的測(cè)量處理至少執(zhí)行一個(gè)周期的期間內(nèi)測(cè)量出的受光量，求出所有光軸的代表受光量，峰值存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)受光量的峰值，峰值更新單元，其將上述代表值取得單元所求出的代表受光量與上述峰值存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的峰值進(jìn)行比較，在上述代表受光量超過峰值時(shí)，將峰值改寫為該代表受光量，輸出單元，其輸出用于表示上述代表受光量與上述峰值之間的關(guān)系的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光軸光電傳感器，其特征在于，上述代表值取得單元在將 對(duì)上述各受光元件的測(cè)量處理執(zhí)行規(guī)定數(shù)目的周期的期間內(nèi)得到的受光量中取得最小值， 作為上述代表受光量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光軸光電傳感器，其特征在于，上述輸出單元用于將上述 代表受光量和上述峰值顯示為能夠?qū)烧哌M(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光軸光電傳感器，其特征在于，在將相對(duì)于閾值具有規(guī)定 值以上充裕度的值作為上述峰值存儲(chǔ)在峰值存儲(chǔ)單元中時(shí)，上述輸出單元顯示用于表示代 表受光量相對(duì)該峰值的比例的信息，其中，上述閾值用于上述判斷單元判斷入光/遮光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的多光軸光電傳感器，其特征在于，還具有履歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)上述代表受光量的履歷數(shù)據(jù)；峰值修正單元，其基于從當(dāng)前時(shí)刻至過去的規(guī)定時(shí)刻為止的履歷數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在上述峰 值存儲(chǔ)單元中的當(dāng)前時(shí)刻的峰值之間的關(guān)系，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的峰值進(jìn)行降低修正。
全文摘要
提供一種多光軸光電傳感器。使進(jìn)行光軸調(diào)整作業(yè)的操作者能夠易于把握是否能夠進(jìn)行使受光量高于當(dāng)前的受光量的調(diào)整。在多光軸光電傳感器中，一邊依次點(diǎn)亮各發(fā)光元件(10)一邊測(cè)量與點(diǎn)亮的發(fā)光元件(10)相對(duì)應(yīng)的受光元件的受光量的處理每反復(fù)進(jìn)行一個(gè)周期，就按各個(gè)光軸檢測(cè)所得到的受光量中的最小值，并且檢測(cè)過去檢測(cè)出的最小受光量中的峰值。另外，利用在投光器(1)以及受光器(2)的前面分別設(shè)置的多個(gè)顯示燈(100)，顯示基于最新的最小受光量以及峰值的具體的值的柱狀圖，或者顯示用于表示最新的最小受光量相對(duì)峰值的比例的柱狀圖。該柱狀圖對(duì)應(yīng)于峰值的更新或每時(shí)的最小受光量的值的變動(dòng)發(fā)生變化。
文檔編號(hào)G01D5/34GK101900577SQ20091025377
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者尾﨏一功, 高原孝義 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社