JPH06252732A - 光電スイッチの感度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ラインを稼動させながら最適な動作電圧を設
定する。 【構成】 物体検出手段７はパルス駆動によって投受光
を繰り返し、物体の有無に応じた受光信号を生成する。
制御信号入力手段１は受光信号を特定の期間だけ取り込
むためのゲートとしての機能を有するもので、これによ
って制御されたデータ取り込み手段２が期間中のデータ
をデータ比較手段３ａ，３ｂに伝送する。データ比較手
段ではシリアルに伝送されてくるデータを次々と比較
し、最大値および最小値を取り出してデータ格納手段４
ａ，４ｂに格納する。そして、演算手段５において演算
式に基づいて演算値が算出され、動作電圧の決定要素と
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、光電スイッチの感度調整に関す
る技術であり、設置された物体搬送ラインが稼動中であ
っても自動的に調整を行うことができるものである。

【０００２】

【従来の技術】工場の物体搬送ラインなどにおいて光電
スイッチを用いて物体検出を行う場合には、物体の有無
や検出距離によって受光電圧レベルが変化する点に着目
している。従って物体検出を行うためには予め基準レベ
ルとしての動作電圧を設定する必要がある。従来では動
作電圧の設定を行うには、物体検出状態にあるときにス
イッチを操作して感度調整の割り込み処理を発生し、そ
のときの受光量をデータＡとして取り込み、続いて検出
物体がないときに（非検出状態）再度スイッチによって
受光量をデータＢとして取り込み、これら２つのデータ
を演算することによって動作電圧を決定していた。この
演算式は必ずしも特定されていないが、一般には２つの
データの平均値とすることが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の例では、２つの
データを確保するためには、検出状態のときに一旦ライ
ンを停止させてスイッチを操作してデータＡを取り、非
検出状態のときにも一旦ラインを停止させてスイッチに
よるデータＢの取り込みを行うという作業が必要であっ
た。しかし、検出物体が小さいものであれば適正な位置
でラインを停止することは困難であり、ラインの前進・
後退を微調整しなければならず、作業に手間取るという
問題がある。

【０００４】しかも、ラインを停止することができない
場合、あるいは高速移動物体の検出や落下物の検出では
従来の構成を採用することが不可能であるという致命的
な問題もある。

【０００５】また、従来の場合にはたとえばデータＡと
データＢが共に飽和状態であったり、飽和点近くである
ときには、動作電圧、即ち両者の平均値は飽和電圧に近
くなってしまい、物体検出の精度が低下してしまうこと
になる。従って、このような値が決定されたときには別
に設けられた感度ボリウムで感度を再設定した後に、デ
ータを取り直さなければならないという手間も発生す
る。

【０００６】本発明では、上述した従来例の課題を解決
するもので、ラインを稼動させながら最適な動作電圧を
設定することができる光電スイッチの感度調整装置を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上述した目的
を達成するために、パルス駆動によって制御される光電
スイッチからなる物体検出手段と、この物体検出手段の
受光信号波形を取り込むためのデータ取り込み手段と、
このデータ取り込み手段のデータ取り込み期間を決定す
るための制御信号入力手段と、上記期間内におけるデー
タ群のうち最大値データおよび最小値データをそれぞれ
比較決定するデータ比較手段と、このデータ比較手段に
おいて決定された最大値データおよび最小値データを格
納するデータ格納手段と、この最大値データおよび最小
値データを予め決められた演算式に基づいて演算する演
算手段と、この演算手段において決定された演算値に基
づいて動作電圧を決定し、上記物体検出手段にフィード
バックする動作電圧決定手段とからなる光電スイッチの
感度調整装置を用いることとした。

【０００８】また、最大値データおよび最小値データは
それぞれ複数のデータ群からなり、これらデータ群から
特定のデータを１つづつ選択することとし、あるいは最
大値データおよび最小値データはそれぞれ複数のデータ
群からなり、これらのデータ群をそれぞれ平均して最大
値データおよび最小値データを決定することとした。

【０００９】

【作用】物体検出手段はパルス駆動によって投受光を繰
り返し、物体の有無に応じた受光信号を生成する。制御
信号入力手段は受光信号を特定の期間だけ取り込むため
のゲートとしての機能を有するもので、これによって制
御されたデータ取り込み手段が期間中のデータをデータ
比較手段に伝送する。データ比較手段ではシリアルに伝
送されてくるデータを次々と比較し、最大値および最小
値を取り出してデータ格納手段に格納する。そして、演
算手段において演算式に基づいて演算値が算出され、動
作電圧の決定要素とされるのである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付した図面に従
って説明する。図１は本発明装置をブロックで示したも
ので、１は制御信号入力手段、２はデータ取り込み手
段、３ａ・３ｂはデータ比較手段、４ａ・４ｂはデータ
格納手段、５はデータ演算手段、６は動作電圧決定手段
である。また、７は物体検出手段であり、搬送ライン８
を流れる検出物体９によって受光信号波形を生成する。
物体検出手段７は反射型の場合も透過型の場合も含まれ
る。制御信号入力手段１は一般的にオン・オフスイッチ
が採用され、１回操作して次に操作するまでの期間
（Ｔ）をデータ取り込み時間として設定するものであ
る。図２に期間Ｔにおいて取り込まれる波形の一例を示
す。オン・オフを共に手作業で行う場合にはＴは任意不
定期の時間になるが、１回操作すればデータ取り込みを
開始し、タイマによってオフするような構成とすれば、
期間Ｔは一定時間とすることができる。データ取り込み
手段２では、期間Ｔの間で連続してサンプリングされる
波形の個々の上下ピークを別個のパラメータとしてそれ
ぞれ取りだし、上側ピークはデータ比較手段３ａにシリ
アルで出力し、下側ピークはデータ比較手段３ｂにシリ
アルで出力する。そして、データ比較手段３ａではシリ
アルに入力される上側ピーク値を順次比較し、大きい方
を選択してデータ格納手段４ａに書き込むと同時に、比
較基準データとする。従って一旦データがデータ格納手
段４ａに書き込まれたとしても、このデータより大きい
データがデータ比較手段３ａに入力されればデータ格納
手段４ａの以前のデータを更新することになる。即ち、
データ格納手段４ａにはそれまでの最大のデータが絶え
ず格納されていることになる。一方、データ比較手段３
ｂでは下側ピーク値を比較するが、処理はデータ比較手
段３ａの場合と変わるところはない。このようにして、
期間Ｔにおける最大データと最小データがそれぞれデー
タ格納手段４ａおよび４ｂに格納される。次に、期間Ｔ
が終了すれば、データ格納手段４ａ・４ｂのデータが演
算手段５に出力され、予め決められた演算式に基づいて
演算値が決定され、動作電圧決定手段６に出力される。
そして、動作電圧決定手段６では演算値に基づいて電圧
が決定され、基準電圧として物体検出手段７にフィード
バックされる。これら一連の動作を図３にフローチャー
トで示す。なお、図１に示した各手段のうち、データ比
較手段３ａ・３ｂはオペアンプなどを利用したコンパレ
ータで行い、データ格納手段４ａ・４ｂはサンプルホー
ルド回路を用い、演算手段５は電圧合成を行うというア
ナログ回路で構成することもでき、また電圧波形をデジ
タル量として捕らえて処理することもできる。特に、デ
ジタル量として処理する場合には、マイクロコンピュー
タで制御・演算することとすれば回路構成も簡単であ
り、小型化に適している。

【００１１】なお、上述した実施例では最大データおよ
び最小データはそれぞれ１つづつ選択するようにしてい
るが、複数を選択して、これらを平均化したデータを平
均最大データあるいは平均最小データとし、演算の基礎
としてもよい。たとえば３つのデータを選択する場合に
は、先ず最初に取り込まれた３つのデータをそのまま比
較せずにデータ格納手段４ａに格納し、そのうちの最小
のデータをデータ比較手段３ａの基準データとし、次の
データと比較することになる。また、最終的に複数選択
されたデータのうち、かけ離れた値を有するデータを取
り去って、残ったデータ群から１つのデータを演算式に
入力したり、残ったデータ群を平均化して演算式に代入
するようにすれば、ノイズなどに起因した飽和データを
回避することができ、より確実性が高くなる。

【００１２】次に、物体検出手段７に設置されている光
電スイッチの感度調整手段について説明する。上述した
ように動作電圧を決定する場合、光電スイッチの感度を
高く設定しすぎているときには、上側ピーク、下側ピー
クとも飽和状態であったり、下側ピークが飽和しないと
しても飽和電圧近くであると動作電圧は飽和電圧であっ
たり、飽和電圧近くに設定されてしまう。そのため、検
出が困難になったり、検出状態や非検出状態と動作電圧
とのマージンがなくなり、誤動作の危険がある。そこで
感度調整が必要とされるのである。本実施例では当初の
感度を最大に設定しておき、感度を切り替えるためのし
きい値を設定しておく。たとえば、飽和電圧が５Ｖの場
合には、しきい値を２．５Ｖに設定しておく。従って、
データ取り込みの最初に受光量を判定し、しきい値を越
えていれば感度を逓減し、その後、データの取り込みを
開始する。このように設定することにより、オン・オフ
の動作点は検出状態と非検出状態のほぼ中間点に設定す
ることができる。なお、上側のピークが仮に飽和してい
た場合であっても、下側ピークが確実にしきい値を越え
ていないので、両者の差は２．５Ｖ以上あり、動作点と
の余裕も十分あり、不都合はない。図４に一連の動作を
示す。

【００１３】本実施例では、一連の動作をフローチャー
トおよびブロック図で説明したが、マイクロコンピュー
タによって動作を制御し、データ格納手段としてはマイ
クロコンピュータが直接制御することができるＲＡＭを
利用してもよいことはもちろんである。

【００１４】

【発明の効果】本発明では上述したような構成によって
動作電圧を決定することとしたので、物体搬送ラインを
調整のたびに停止する必要はなく、任意の時点で感度調
整を行うことができるようになった。また、搬送ライン
を駆動しながら調整作業を行うことができるので、従来
は不可能であった落下物の搬送ラインにおける感度調整
も的確に行うことができる。さらに、データ取り込み期
間は任意に設定することができるので、搬送物体に応じ
て確実な調整が可能になるなど、従来では不可能であっ
た作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図、

【図２】受光信号波形を示す波形図、

【図３】本発明に基づく動作手順を示すフローチャー
ト、

【図４】感度選択のためのフローチャートである。

【符号の説明】 １ 制御信号入力手段 ２ データ取り込み手段 ３ａ・３ｂ データ比較手段 ４ａ・４ｂ データ格納手段 ５ データ演算手段 ６ 動作電圧決定手段 ７ 物体検出手段 ８ 搬送ライン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パルス駆動によって制御される光電スイッ
   チからなる物体検出手段と、この物体検出手段の受光信
   号波形を取り込むためのデータ取り込み手段と、このデ
   ータ取り込み手段のデータ取り込み期間を決定するため
   の制御信号入力手段と、上記期間内におけるデータ群の
   うち最大値データおよび最小値データをそれぞれ比較決
   定するデータ比較手段と、このデータ比較手段において
   決定された最大値データおよび最小値データを格納する
   データ格納手段と、この最大値データおよび最小値デー
   タを予め決められた演算式に基づいて演算する演算手段
   と、この演算手段において決定された演算値に基づいて
   動作電圧を決定し、上記物体検出手段にフィードバック
   する動作電圧決定手段とからなることを特徴とした光電
   スイッチの感度調整装置。
2. 【請求項２】最大値データおよび最小値データはそれぞ
   れ複数のデータ群からなり、これらデータ群から特定の
   データを１つづつ選択する請求項１記載の光電スイッチ
   の感度調整装置。
3. 【請求項３】最大値データおよび最小値データはそれぞ
   れ複数のデータ群からなり、これらのデータ群をそれぞ
   れ平均して最大値データおよび最小値データを決定する
   請求項１記載の光電スイッチの感度調整装置。