(57)【要約】【課題】各種の製品を生産する生産ラインにて搬送される被検出物を替えた場合や搬送速度を変更した場合であっても、誤判定を抑制し得る設定を自動的に行うことができる光電センサを提供する。【解決手段】通過時間検出手段としての検出センサ２４で検出されたワークＷ（被検出物）の通過時間内に評価回数分だけパルス光を投光可能な算出周期、つまり、ワークＷの検出が可能な周期が算出周期として制御手段としての制御部３１によって求められる。そして、設定手段としての設定部３２により投光素子１１の投光周期が制御部３１で求めた算出周期に設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域を通過する被検出物に所定の投光周期でパルス光を投光する投光手段と、
前記投光手段から投光されたパルス光を受光し、その受光量に応じたレベルの受光信号を出力する受光手段と、
前記受光手段から出力された受光信号レベルと閾値とを前記投光周期に基づくタイミングで比較し、同じ比較結果が所定の評価回数連続するときに前記被検出物の検出状態を示す検出結果を出力する検出手段と
を備えた光電センサであって、
前記被検出物が前記検出領域を通過する通過時間を検出する通過時間検出手段と、
前記通過時間内に前記評価回数分以上の前記パルス光を投光可能な算出周期を求める制御手段と、
前記算出周期を前記投光周期に設定する設定手段と
を備えたことを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の光電センサにおいて、
前記制御手段は、前記評価回数分だけ前記パルス光を投光可能な算出周期の中で、最長の周期のものを求めることを特徴とする光電センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光電センサにおいて、
前記通過時間検出手段は、前記被検出物を検出可能となるように外部に設けられたことを特徴とする光電センサ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の光電センサにおいて、
前記投光周期を設定する設定モードにおいて、前記通過時間検出手段は、前記受光手段から出力される受光信号に基づいて前記通過時間を検出し、その通過時間に対応する算出周期が投光周期に設定されることを特徴とする光電センサ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の光電センサにおいて、
前記通過時間検出手段は、外部から入力される前記通過時間に応じたデータに基づいて前記通過時間を検出することを特徴とする光電センサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電センサにおいて、
前記算出周期が前記通過時間と対応づけて記憶された記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記算出周期を前記記憶手段から求めることを特徴とする光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の製品を生産する生産ラインにて搬送されるワーク（被検出物）を検出するために例えば反射型の光電センサが用いられている。このような光電センサでは、ワークがセンサの検出領域を通過すると、投光素子から所定の投光周期で投光されたパルス光がワークにて反射される。そして、その反射されたパルス光を受光した受光素子により光電変換された信号に基づく受光信号レベルが例えばハイレベルとなり、これによりワークが検出される。このような光電センサでは、ノイズ等の影響によりハイレベルの受光信号が出力されてワークが検出領域を通過していないにも関わらず検出状態と判定されてしまう誤判定を防ぐために、受光信号レベルが連続してハイレベルとなる連続回数が所定の評価回数に達したときにはじめて検出状態と判定されるようになっている。
【０００３】
しかしながら、生産ラインに流すワークが替わったときにも同じ光電センサが用いられる。従って、ワークが検出領域を通過する間に評価回数未満のパルス光しか投光されないがために、当然、ワークが検出領域を通過してもハイレベルの受光信号の連続回数が所定の評価回数に達することはなく、その結果、ワークの検出ができないといった不具合が生じる虞があった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に記載の光電センサでは、ワークが検出領域を移動する間に投光可能なパルス光の数を自動的に検出し、その数を評価回数として設定するようになっている。これにより、移動速度が速いワークに対しても検出領域を通過する間に評価回数以上のパルス光を投光することができるため、様々な生産ラインに応じたワークの検出が可能となる。
【特許文献１】特開平１０−１５４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ワークを非常に高速で流す生産ラインに上記特許文献１のような光電センサを用いたとき、ワークが検出領域を移動する間に顕著に少ない数（例えば１回）のパルス光しか投光できず、その結果、評価回数が少なく設定されてしまうことがある。そのように設定されると、前述のノイズ等の影響による誤判定を招く虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、各種の製品を生産する生産ラインにて搬送される被検出物を替えた場合や搬送速度を変更した場合であっても、誤判定を抑制し得る設定を自動的に行うことができる光電センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、検出領域を通過する被検出物に所定の投光周期でパルス光を投光する投光手段と、前記投光手段から投光されたパルス光を受光し、その受光量に応じたレベルの受光信号を出力する受光手段と、前記受光手段から出力された受光信号レベルと閾値とを前記投光周期に基づくタイミングで比較し、同じ比較結果が所定の評価回数連続するときに前記被検出物の検出状態を示す検出結果を出力する検出手段とを備えた光電センサであって、前記被検出物が前記検出領域を通過する通過時間を検出する通過時間検出手段と、前記通過時間内に前記評価回数分以上の前記パルス光を投光可能な算出周期を求める制御手段と、前記算出周期を前記投光周期に設定する設定手段とを備えたことをその要旨とする。
【０００８】
この発明では、通過時間検出手段で検出された被検出物の通過時間内に評価回数分以上のパルス光を投光可能な算出周期、つまり、被検出物の検出が可能な算出周期が制御手段によって求められ、設定手段により算出周期が投光周期に設定される。このため、評価回数を使用環境等に応じた所定値以上に保った状態で、評価回数以上のパルス光を通過時間内に投光することができる。従って、各種の製品を生産する生産ラインにて搬送される被検出物を替えた場合や搬送速度を変更した場合であっても、誤判定を抑制し得る設定を自動的に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光電センサにおいて、前記制御手段は、前記評価回数分だけ前記パルス光を投光可能な算出周期の中で、最長の周期のものを求めることをその要旨とする。
【００１０】
この発明では、被検出物を検出可能な算出周期の中での比較的長い周期を投光周期に設定される。ここで、投光周期が短い場合と長い場合とでは投光手段の劣化は当然短い場合の方が顕著になるが、これを防ぐために一般には、投光周期が短くすればするほど、投光手段に流す投光させるための投光電流を少なくされ、これにより検出感度（検出距離）が悪化する。即ち、この発明では、被検出物の検出が可能な算出周期の中で、耐ノイズ性能が最も向上するような最適な周期を投光周期に設定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光電センサにおいて、前記通過時間検出手段は、前記被検出物を検出可能となるように外部に設けられたことをその要旨とする。
【００１２】
この発明では、通過時間検出手段は検出領域を通過する被検出物を検出可能となるように外部に設けられるため、被検出物の通過時間を正確に検出することが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光電センサにおいて、前記投光周期を設定する設定モードにおいて、前記通過時間検出手段は、前記受光手段から出力される受光信号に基づいて前記通過時間を検出し、その通過時間に対応する算出周期が投光周期に設定されることをその要旨とする。
【００１３】
この発明では、投光周期を設定する設定モードにおいて、通過時間検出手段は受光手段から出力される受光信号に基づいて通過時間を検出、つまり、自身のセンサで被検出物の通過時間を検出するため、例えば通過時間検出手段として別の検出センサを設ける必要がなくなり、光電センサの部品点数を抑えることが可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光電センサにおいて、前記通過時間検出手段は、外部から入力される前記通過時間に応じたデータに基づいて前記通過時間を検出することをその要旨とする。
【００１５】
この発明では、外部から入力される通過時間に応じたデータ（被検出物の移動速度や移動方向長さ）基づいて通過時間を容易に検出することができる。また、例えば通過時間検出手段として別の検出センサを設ける必要がなくなり、光電センサの部品点数を抑えることが可能となる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電センサにおいて、前記算出周期が前記通過時間と対応づけて記憶された記憶手段を備え、前記制御手段は、前記算出周期を前記記憶手段から求めることをその要旨とする。
【００１７】
この発明では、算出周期が通過時間と対応づけて記憶された記憶手段から求められるため、例えば演算処理等によって算出周期を求めるものに比べて容易に求めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
従って、上記記載の発明によれば、各種の製品を生産する生産ラインにて搬送される被検出物を替えた場合や搬送速度を変更した場合であっても、誤判定を抑制し得る設定を自動的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示す本実施の形態の光電センサ１は、一定速度で順次搬送されるワークＷの搬送経路（図１の矢印方向に沿う経路）の脇に配置されている。この光電センサ１は該搬送経路を横切るようにパルス光を投光する投光素子１１と、投光素子１１から投光されワークＷにて反射された光を受光する受光素子１２とを備え、該受光素子１２での受光量に基づいて搬送されるワークＷの有無を検出するものである。尚、光電センサ１は、ワークＷの少なくとも一部が光電センサ１の検出領域を通過するように設けられている。
【００２０】
光電センサ１は、上記投光素子１１を有する投光回路２１と、上記受光素子１２を有する受光回路２２と、これら投光回路２１及び受光回路２２と電気的に接続されてワークＷの検出動作を行う制御回路２３とを備えている。本実施の形態では、投光回路２１が投光手段を、受光回路２２が受光手段をそれぞれ構成している。また、光電センサ１は、該センサ１とは別体として構成されるとともにワークＷの脇に配置された通過時間検出手段としての検出センサ２４を備えている。検出センサ２４は、ワークＷが光電センサ１の検出領域を通過する時間（以下、通過時間）を検出可能な例えば光電センサ等からなるとともに、光電センサ１本体とは接続ケーブル（図示略）にて接続されてその内部の制御回路２３と電気的に接続されている。
【００２１】
制御回路２３は、検出センサ２４と電気的に接続された制御手段としての制御部３１と、該制御部３１及び上記投光回路２１と電気的に接続された設定手段としての設定部３２とを有している。また、制御回路２３は、上記受光回路２２と電気的に接続された比較部３３と、該比較部３３と電気的に接続されるとともに該比較部３３からの出力に基づいてワークＷの検出を行う検出手段としてのカウント部３４とを有している。
【００２２】
設定部３２は、制御部３１からの出力に基づいて投光素子１１をパルス点灯させるための投光パルス信号（図２及び図３参照）を投光回路２１に出力し、投光回路２１はその信号を受けて投光素子１１を所定の投光周期でパルス点灯させる。投光素子１１からの出射光が、検出可能領域に進入したワークＷで反射されて受光素子１２にて受光されると、受光素子１２はその入射光を光電変換して受光回路２２に出力し、受光回路２２はその電気信号を増幅して比較部３３に出力する。即ち、比較部３３には受光素子１２での受光量に応じたレベルの受光信号（アナログ信号）が入力される。尚、受光回路２２は投光パルス信号に基づき投光素子１１のパルス点灯と同じ周期で受光信号を出力する。
【００２３】
比較部３３は、受光回路２２からの受光信号のレベルと予め設定された閾値とを投光周期に基づくタイミングで比較し、ハイレベル若しくはローレベルの受光パルス信号をカウント部３４に比較結果として出力する。本実施の形態では、比較部３３は受光信号のレベルが閾値以上のときにハイレベルの受光パルス信号を出力し、閾値以下のときにローレベルの受光パルス信号を出力する（図２及び図３参照）。
【００２４】
カウント部３４は、比較部３３から出力されるハイレベル及びローレベルの受光パルス信号の連続回数をそれぞれカウントする。そして、カウント部３４は、ハイレベルの受光パルス信号の連続回数が所定の評価回数（本実施の形態では４回）に達したときにハイレベルの出力信号（検出状態を示す検出結果）を出力する。また、ローレベルの受光パルス信号の連続回数が前記評価回数に達したときにローレベルの出力信号（非検出状態を示す検出結果）を出力する。カウント部３４の出力信号は、図示しない出力回路に出力される。尚、ハイレベル及びローレベルのカウント値は、評価回数にそれぞれ達したとき、又は受光パルス信号のレベルが反転したときにクリアされる。また、上記所定の評価回数はノイズ等の影響による誤検出を防ぐために使用環境を考慮した値に設定されている。
【００２５】
上記の光電センサ１では、投光素子１１の投光周期は、検出センサ２４にて検出されたワークＷの通過時間に応じて制御部３１が求める算出周期に設定される。検出センサ２４は、搬送経路上で移動するワークＷの移動速度及びワークＷにおける移動方向の長さを測定し、その各測定結果と予め入力された光電センサ１の検出領域に関するデータ（ワークＷの搬送経路に沿う方向における光電センサ１の検出領域幅等のデータ）とに基づいてワークＷの通過時間を検出する。そして、検出センサ２４はワークＷの通過時間に応じた信号を制御部３１に出力する。
【００２６】
制御部３１は、ワークＷの通過時間と算出周期とが対応づけて記憶された記憶手段としてのメモリ３１ａを有しており、そのメモリ３１ａには、算出周期として通過時間内に前記比較部３３から出力されるハイレベルの受光パルス信号が評価回数だけ連続することが可能な周期（即ち、評価回数分だけパルス光を投光可能な算出周期）が記憶されている。つまり、算出周期はワークＷの検出が可能な周期である。また、本実施の形態では、評価回数分だけパルス光を投光可能な算出周期の中で、最長の周期のものが記憶されている。制御部３１は検出センサ２４からの出力を受けると、検出センサ２４が検出した通過時間に対応する算出周期をメモリ３１ａから求め、その算出周期に応じた信号を設定部３２に出力する。そして、設定部３２は制御部３１で求めた算出周期を投光素子１１の投光周期に設定する。これにより、評価回数分だけパルス光を投光可能な算出周期の中で、最長のものが投光周期に設定される。尚、図２における投光パルス信号は設定部３２の設定により投光周期が最適化されたものである。
【００２７】
このような光電センサ１では、ワークＷを検出するための評価回数を一定に保った状態で、投光素子１１の投光周期をワークＷの検出が可能な算出周期に設定することができる。このため、例えばノイズ等の影響による誤検出を抑制しつつも、搬送するワークＷが替わりその通過時間が変わった場合等に応じて最適な投光周期を設定することができる。
【００２８】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）通過時間検出手段としての検出センサ２４で検出されたワークＷ（被検出物）の通過時間内に評価回数分だけパルス光を投光可能な算出周期、つまり、ワークＷの検出が可能な周期が算出周期として制御手段としての制御部３１によって求められる。そして、設定手段としての設定部３２により投光素子１１の投光周期が制御部３１で求めた算出周期に設定される。このため、評価回数を使用環境等に応じた所定値以上に保った状態で、通過時間内に評価回数以上のパルス光を投光することができる。従って、様々な生産ラインに応じたワークＷの検出を可能にしつつも誤判定を抑制し得る設定を自動的に行うことができる。
【００２９】
（２）ワークＷの通過時間内に前記比較部３３から出力されるハイレベルの受光パルス信号が評価回数だけ連続する算出周期が制御部３１にて求められる。このため、ワークＷを検出可能な算出周期の中で、最長の周期のものが投光周期に設定される。即ち、耐ノイズ性能が向上する最適な周期に投光周期を設定することができる。
【００３０】
（３）検出センサ２４は検出領域を通過するワークＷを検出可能となるように外部に設けられるため、ワークＷの通過時間を正確に検出することが可能となる。
（４）算出周期が通過時間と対応づけて記憶された記憶手段としてのメモリ３１ａから求められるため、例えば、演算処理等によって算出周期を求めるものに比べて容易に求めることができる。
【００３１】
尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、制御部３１は算出周期が通過時間に対応づけて記憶されたメモリ３１ａを有し、そのメモリ３１ａから周期を求めたが、特にこれに限定されるものではなく、例えばメモリ３１ａを設けずにワークＷの通過時間から演算処理することで、ワークＷの通過時間内に前記比較部３３から出力されるハイレベルの受光パルス信号が評価回数連続する周期を求めてもよい。
【００３２】
・上記実施の形態では、ワークＷの通過時間を検出するための検出センサ２４を設けたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば検出センサ２４を設けずに投光周期を設定する設定モードを設け、そのモードにおいて受光素子１２から出力される受光信号に基づいてワークＷの通過時間を検出してもよい。また、ユーザーから入力されるワークＷの移動速度及び移動方向長さ等の入力データから通過時間を算出する算出手段を設けてもよい。これらの構成によれば、光電センサ１の部品点数を抑えることが可能となる。また、外部から入力される通過時間に応じたデータに基づいて容易に通過時間を検出することができる。
【００３３】
・上記実施の形態では、メモリ３１ａは制御部３１に備えられたが、特にこれに限定されるものではない。
・上記実施の形態では、本発明を反射型の光電センサ１に具体化したが、これ以外に例えば、透過型の光電センサでもよく、また、ファイバセンサやレーザーセンサ等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態における光電センサを示す概略構成図である。
【図２】投光周期の設定前の光電センサの検出動作を示すタイミングチャート。
【図３】投光周期の設定後の光電センサの検出動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１…光電センサ、１１…投光素子、１２…受光素子、２１…投光手段を構成する投光回路、２２…受光手段を構成する受光回路、３１…制御手段としての制御部、３１ａ…記憶手段としてのメモリ、３２…設定手段としての設定部、３４…検出手段としてのカウント部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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