傳感器及安全系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括多個對的傳感器裝置，每個對包括發(fā)光元件和受光元件，并被配置為響應于發(fā)光元件和受光元件之間的區(qū)域中形成的光軸進入被遮擋(blocked)狀態(tài)而感測在該區(qū)域中移動的感測目標。本發(fā)明還涉及一種包括該傳感器裝置的危險感測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，包括多光軸光電傳感器的傳感器裝置已經(jīng)被用作用于感測各種類型的制造設備中的感測目標的傳感器裝置。
[0003]普通的多光軸光電傳感器包括投光單元以及受光單元，在投光單元中線性布置多個發(fā)光元件，在受光單元中線性布置與發(fā)光元件數(shù)量相同的受光元件，并且發(fā)光元件和受光元件被布置成以一一對應關(guān)系面向彼此。而且，投光單元和受光單元通常使用通信來同步。促使發(fā)光元件在投光單元側(cè)依次發(fā)光，并且從受光單元側(cè)與發(fā)光元件對應的受光元件獲取在與發(fā)光元件的發(fā)光操作同步的時機的光接收量。因此，依次檢測到了多光軸光電傳感器的每個光軸的被遮擋狀態(tài)。
[0004]而且，通常還使用當滿足預定條件時使得制造設備的急停功能臨時禁用的屏蔽功能(muting funct1n)來作為既能實現(xiàn)生產(chǎn)地點的安全性又能達到生產(chǎn)率的功能。
[0005]圖18是示出常規(guī)的傳感器裝置100的示例的圖，該傳感器裝置100包括危險感測傳感器(多光軸光電傳感器)和屏蔽傳感器(單光軸傳感器)。
[0006]圖中所示的傳感器裝置100包括危險感測傳感器101、顯示燈102a和102b以及屏蔽傳感器(單光軸傳感器)103至106。
[0007]危險感測傳感器101包括投光單元101a和受光單元101b，在投光單元101a中線性布置多個發(fā)光元件，在受光單元101b中線性布置數(shù)量與發(fā)光單元相同的受光元件，且發(fā)光元件和受光元件布置在用于傳送工件W的傳送裝置C的相對側(cè)并且以一一對應關(guān)系彼此面對。而且，當危險感測傳感器101感測到對象時激活安全功能(例如急停功能)。
[0008]在危險感測傳感器101的沿工件W的傳送方向的上游和下游以預定間隔布置有屏蔽傳感器103到106，且來自該屏蔽傳感器103到106的信號被輸入到危險感測傳感器101。而且，如果屏蔽傳感器103到106的感測結(jié)果滿足根據(jù)工件W的尺寸、形狀、傳送間隔等預先設定的感測條件，則執(zhí)行用于禁用制造設備的急停功能的屏蔽功能。
[0009]值得注意的是，在一般情況下，只有當多個獨立的屏蔽信號(多個單光軸傳感器的信號等)持續(xù)地以預定順序輸入時才禁用屏蔽功能。而且，出于安全考慮，需要屏蔽信號實際檢測工件這樣一種布置。為此，屏蔽功能的穩(wěn)定性很大程度上依賴于來自外部設備(單光軸傳感器等)的屏蔽信號的性能及穩(wěn)定性。
[0010]而且，EP 2037297B公開了在水平方向上布置有多光軸光電傳感器(布置為使得發(fā)光元件和受光元件沿著工件的傳送方向?qū)R)，并且根據(jù)用于接收光的多光軸光電傳感器的結(jié)果來感測工件。
[0011]EP 2037297B是【背景技術(shù)】的示例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]近年來，屏蔽功能的應用已經(jīng)變得更為高級，并且需要在工件形狀(例如，具有孔、切開部等的形狀、不確定形狀等)更復雜的情況下、在工件出現(xiàn)振蕩(vibrat1n)的情況下、在工件的移動速度變化的情況下以及在隨著設備的尺寸減小工件累積的情況下既能達到生產(chǎn)率又能實現(xiàn)安全性。
[0013]為此，基于檢測工件的上述單光軸光電傳感器的結(jié)果執(zhí)行屏蔽功能的方法存在如下的情況:出現(xiàn)以下⑴和⑵中指出的問題，并且屏蔽功能沒有正常起作用，這導致生產(chǎn)率下降。
[0014](1)在一些情況下，因為工件中存在的多個孔或者工件的形狀不規(guī)則，使得工件不能被連續(xù)或穩(wěn)定地檢測。而且，每次當工件變化時必須要改變設置。
[0015](2)在一些情況下，如果在單光軸光電傳感器的感測區(qū)域附近工件的速度突然減小等，則工件將明顯振動而且不可能進行穩(wěn)定的檢測(在一些情況下，出現(xiàn)顫動并且不能連續(xù)地提供信號)。
[0016]考慮前述問題作出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種傳感器裝置，其能夠適當?shù)貙Ω袦y目標進行感測，而不管感測目標的形狀是什么或者是否存在振蕩，并且提供一種包括該傳感器裝置的危險感測系統(tǒng)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明實施例的一種傳感器裝置，包括:投光單元，具有多個發(fā)光元件；受光單元，具有多個受光元件，所述多個受光元件對應于所述多個發(fā)光元件，所述多個受光元件中的每一個被配置為接收對應的發(fā)光元件發(fā)出的光并生成受光信號；控制單元，具有第一模式和第二模式，在所述第一模式下，通過對應的發(fā)光元件和受光元件形成的多個光軸中的至少一個被用作感測光軸，在所述第二模式下，通過將除了所述第一模式的感測光軸之外的光軸添加到在所述第一模式下被用作感測光軸的光軸而設置附加感測光軸，所述控制單元被配置為在各模式下基于用作感測光軸的每個受光元件的受光信號來確定非感測狀態(tài)和感測狀態(tài)；以及輸出單元，被配置為根據(jù)所述控制單元的確定結(jié)果來執(zhí)行輸出；其中，當在所述第一模式下出現(xiàn)從非感測狀態(tài)到感測狀態(tài)的變化時，所述控制單元切換到所述第二模式，在所述非感測狀態(tài)下，用于所述第一模式的所有感測光軸的所述受光元件的受光信號是對應于受光狀態(tài)的信號，在所述感測狀態(tài)下，用于所述第一模式的感測光軸中至少一個感測光軸的受光元件的受光信號是對應于被遮擋狀態(tài)的信號。
[0018]根據(jù)上述配置，當感測目標到達初始狀態(tài)下的感測光軸時感測光軸的數(shù)量自動增加。因此，可以適當?shù)馗袦y發(fā)光元件和受光元件之間移動的感測目標，而不管感測目標的形狀是什么以及是否存在振蕩。
[0019]而且，如下配置也是可行的:其中，多個光軸沿著感測目標的移動方向?qū)R，且所述第二模式的感測光軸包括相對于所述第一模式的感測光軸位于與所述移動方向相反的方向上的光軸。
[0020]根據(jù)上述配置，即使是在感測目標的移動方向上出現(xiàn)振蕩的情況下，以及在感測目標的形狀復雜(例如具有孔或開口部)的情況下，可以在比振蕩寬度和孔的尺寸更寬的范圍上布置多個感測光軸，從而當感測目標進入時可以對感測目標進行穩(wěn)定的感測。
[0021]而且，如下配置也是可行的:其中，所述多個光軸沿著感測目標的移動方向?qū)R，并且所述第二模式的感測光軸包括相對于所述第一模式的感測光軸位于所述移動方向上的光軸。
[0022]根據(jù)上述配置，即使是在所述感測目標的移動方向上出現(xiàn)振蕩的情況下以及在感測目標的形狀復雜(例如具有孔或開口部)的情況下，可以在比振蕩寬度和孔的尺寸更寬的范圍上布置多個感測光軸，從而當感測目標穿過該感測光軸時可以使得感測穩(wěn)定。
[0023]而且，如下配置也是可行的:其中，所述多個發(fā)光元件和受光元件線性布置成各個行，所述投光單元和所述受光單元布置為使得所述發(fā)光單元的對齊方向和所述受光元件的對齊方向相對于感測目標的移動方向形成大于0度小于90度的角度。
[0024]根據(jù)上述配置，由于被配置為使得發(fā)光元件的對齊方向和受光元件的對齊方向相對于感測目標的移動方向形成大于0度小于90度的角度，因而即使是在感測目標中出現(xiàn)在移動方向以及與光軸正交的方向上孔部、切開部等更寬的情況下，仍然可以穩(wěn)定地對感測目標進行感測。而且，即使在感測目標中存在孔部或切開部并且在移動方向上出現(xiàn)振蕩，仍然不需要在移動方向上以及與之正交的方向上布置光軸，從而可以使用較少數(shù)量的光軸來對感測目標進行感測。
[0025]而且，如下配置也是可行的:其中，當在所述第二模式下出現(xiàn)從感測狀態(tài)到非感測狀態(tài)的變化時，所述控制單元切換到所述第一模式，在所述感測狀態(tài)下，用于所述第二模式的感測光軸中至少一個感測光軸的受光元件的受光信號是對應于被遮擋狀態(tài)的信號，在所述非感測狀態(tài)下，所述第二模式的感測光軸中的所有光軸的受光元件的受光信號是對應于受光狀態(tài)的信號。
[0026]根據(jù)上述配置，當感測目標不再存在時可以自動返回到初始狀態(tài)(第一模式)。
[0027]而且，如下配置也是可行的:其中，所述控制單元被配置為在具有不同光軸的多個位置處設置所述第一模式的多個感測光軸，并且在所述第二模式下，所述控制單元被配置為設置所述第二模式的多個感測光軸，這些光軸是通過將除了所述第一模式的感測光軸之外的光軸添加到所述第一模式的多個感測光軸而獲得的；且所述輸出單元輸出對應于所述多個感測光軸的確定結(jié)果。
[0028]根據(jù)上述配置，通過在移動方向上設置多個感測光軸，可以促使感測結(jié)果輸出，使得在感測光軸中由于引入感測目標而產(chǎn)生時間差。而且，通過允許選擇感測光軸的設置位置，可以容易地針對根據(jù)感測目標的移動生成的多個輸出而設置時間間隔。
[0029]而且，如下配置也是可行的:其中，在第一模式下，所述感測光軸包括多個光軸，并且當感測光軸中預定數(shù)量的感測光軸在第一模式下被遮擋時，所述控制單元確定感測目標已經(jīng)被感測到，在所述第二模式下，當所述感測光軸之一被遮擋時所述控制單元確定感測目標已經(jīng)被感測到。
[0030]根據(jù)上述配置，可以穩(wěn)定地感測具有預定形狀的感測目標的進入。
[0031]本發(fā)明的危險感測系統(tǒng)包括危險感測傳感器以及任意前述傳感器裝置，在該傳感器裝置中，輸出單元執(zhí)行對應于所述危險感測傳感器的屏蔽輸入中的確定結(jié)果的輸出。
[0032]根據(jù)上述配置，可以適當?shù)貙Ω袦y目標進行感測并且根據(jù)感測結(jié)果適當?shù)貓?zhí)行屏蔽處理。因此，例如，可以防止由于不正確的感測導致制造設備停止進而提高生產(chǎn)率。
[0033]根據(jù)上述傳感器裝置，不管感測目標的形狀是什么以及是否存在振蕩，都可以適當?shù)馗袦y發(fā)光元件和受光元件之間移動的感測目標而無需復雜的設置任務。
【附圖說明】
[0034]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的危險感測系統(tǒng)的安裝示例的圖。
[0035]圖2是示出圖1的危險感測系統(tǒng)中包括的危險感測傳感器的配置的框圖。
[0036]圖3是示出圖1所示的危險感測系統(tǒng)中包括的屏蔽傳感器和圖2中的危險感測傳感器中包括的屏蔽輸入電路之間的連接關(guān)系的圖。
[0037]圖4是示出用于控制圖1中危險感測系統(tǒng)的屏蔽功能的方法示例的圖。
[0038]圖5是示出圖1中危險感測系統(tǒng)中包括的屏蔽傳感器的配置的框圖。
[0039]圖6中的(a)圖到(f)圖是示出用于選擇圖5中屏蔽傳感器中的觸發(fā)通道(感測光軸)的方法的圖。
[0040]圖7中的(a)圖是示出工件被傳統(tǒng)的危險感測系統(tǒng)感測的狀態(tài)的圖，圖7中的(b)圖是示出工件被圖1所示的危險感測系統(tǒng)感測的狀態(tài)的圖。
[0041]圖8是示出工件在