專利名稱：光電傳感器及光電傳感器的動作確認操作的支援方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于檢測出移動物體通過目標位置或檢測物體的姿勢變化等的光電傳感器。并且，本發(fā)明涉及對確認光電傳感器的動作的操作進行支援的方法。
背景技術：
在光電傳感器中，有如下的兩種類型其一是接收從投光部出射而通過檢測對象物的檢測區(qū)域的光的類型(透過型)；其二是接收從投光部出射之后被檢測對象物反射的光的類型(反射型)。任一類型的傳感器均將從受光部輸出的受光量信號轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)， 將轉換后的數(shù)據(jù)(以下稱之為“受光量數(shù)據(jù)”)輸入到具有微處理器的處理電路，并將受光量數(shù)據(jù)的值與預先設定的閾值進行對照而判定是否存在檢測對象物，當判定為存在檢測對象物時，輸出成為接通狀態(tài)的檢測信號。并且，還有如下情況根據(jù)傳感器的使用目的，省略將受光量與閾值進行比較的處理，取而代之，執(zhí)行求出受光量的變化量、移動平均值等的運算處理，并將通過該處理得到的值與閾值進行比較。無論哪一類型的光電傳感器，若要穩(wěn)定地檢測出檢測對象物，優(yōu)選的是確認成為用于與閾值進行對照的對照對象的計測數(shù)據(jù)根據(jù)物體的移動發(fā)生何種變化，而設定閾值。 但是，由于在檢測對象物高速移動的情況下，受光量信號、由此取得的數(shù)據(jù)變化也非?？欤?因而難以確認其變化。鑒于上述原因，在以往的光電傳感器中公知有如下的光電傳感器能夠通過提取預定期間內(nèi)的受光量之中的最大值及最小值，而進行并列顯示，從而確認伴隨檢測對象物的移動而發(fā)生的信號變化的幅度(例如，參照專利文獻1、2)。專利文獻1 日本特開2005-181343號公報專利文獻2 日本特開2004-104612號公報但是，即使僅顯示受光量的最大值及最小值，也存在難以設定適當?shù)拈撝档那闆r。例如，在將復雜形狀的物體作為檢測對象物的情況下，在該檢測對象物通過傳感器的檢測區(qū)域的期間所產(chǎn)生的受光量的變化圖形變得復雜，并且將最大值與最小值之間的適當?shù)闹翟O定為閾值時，部分復雜變化偏離基于閾值的檢測范圍，而難以穩(wěn)定地檢測出檢測對象物。并且，受光量的最大值、最小值不限定于必須伴隨檢測對象物的移動而產(chǎn)生，在產(chǎn)生噪聲的情況下也會產(chǎn)生。但是，單憑顯示最大值、最小值，難以判斷是否是噪聲引起的。并且，在最大值、最小值起因于噪聲的情況下，如果不對其進行識別而設定閾值，則存在上述閾值偏離適合檢測的值的憂慮。由于上述原因，現(xiàn)場的用戶經(jīng)反復試驗而設定閾值，因而加重用戶進行設定操作的負擔。并且，從操作現(xiàn)場來說，除了達到設定閾值的目的之外，為了確認是否正確檢測出了高速移動的檢測對象物，也希望詳細確認計測數(shù)據(jù)的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述問題作出的，其目的在于，能夠讓用戶容易地確認通過高速移動的檢測對象物而產(chǎn)生的計測數(shù)據(jù)變化。適用本發(fā)明的光電傳感器，其具有投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光來生成表示其受光量的受光量數(shù)據(jù)，輸出部，其用于輸出檢測信號，該檢測信號表示已檢測出上述檢測對象物，信號處理部，其接收上述受光部所生成的受光量數(shù)據(jù)，將該受光量數(shù)據(jù)作為對象執(zhí)行計測處理，將通過該計測處理得到的計測數(shù)據(jù)與預先設定的閾值進行對照來判定是否存在檢測對象物，并根據(jù)其判定結果，在上述檢測信號的接通及斷開之間進行切換。在上述結構中，有如下的兩種由受光部受光的情況其一是直接接收來自投光部的出射光的情況(透過型方式)；其二是接收來自物體的針對出射光的反射光的情況(反射型方式)。并且，在信號處理部中，作為計測處理，例如執(zhí)行如下處理每次或每隔規(guī)定時間執(zhí)行對受光部所輸入的受光量數(shù)據(jù)進行計測的處理。并且，還有進行如下的解析處理的情況對通過該計測得到的受光量數(shù)據(jù)進行微分而求出平均每單位時間內(nèi)的受光量的變化量或求出受光量數(shù)據(jù)的移動平均值等。在本發(fā)明的光電傳感器中，為了達到上述目的，信號處理部具有存儲單元，其用于存儲由上述受光部輸入的受光量數(shù)據(jù)或通過上述計測處理取得的計測數(shù)據(jù)，取樣單元， 其限定讀取對象的期間來執(zhí)行取樣處理，在該取樣處理中，將存儲在上述存儲單元中的受光量數(shù)據(jù)或計測數(shù)據(jù)作為取樣數(shù)據(jù)，以規(guī)定的間隔讀取上述取樣數(shù)據(jù)，輸出單元，其與上述取樣單元讀取的取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中的順序相對應地輸出上述取樣數(shù)據(jù)。其中，取樣單元所讀取的取樣數(shù)據(jù)的數(shù)量只要至少為三個即可，但優(yōu)選的是遠遠大于三個。例如，優(yōu)選的是在檢測對象物進行希望被檢測的移動期間內(nèi)，根據(jù)存儲到存儲單元中的數(shù)據(jù)的數(shù)量、取樣間隔來決定取樣數(shù)據(jù)的讀取數(shù)量。根據(jù)上述結構，為了與每小時受光部所輸入的受光量數(shù)據(jù)或檢測對象物的用于檢測的閾值進行對照，限定規(guī)定長度的期間而對計測到的數(shù)據(jù)(有表示受光量的情況和表示受光量的解析處理結果的情況)的值進行取樣之后，按照各取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中的順序，即與數(shù)據(jù)發(fā)生的順序對應地進行輸出。由此，即使實際計測數(shù)據(jù)高速變化，也能夠在該變化結束之后，以用戶能夠確認的速度再現(xiàn)該變化或表示容易確認該變化的圖表。由此， 用戶能夠容易掌握計測數(shù)據(jù)的變化。由上述取樣單元及輸出單元進行的處理，可在設定用于判定檢測對象物的閾值的處理之前實施，但上述處理也可以在設定完閾值之后實施，用于確認上述設定是否合適。并且，還能夠用于確認是否正確地檢測出了檢測對象物，確認是否存在噪聲。一優(yōu)選實施方式的光電傳感器，還具有顯示部，該顯示部能夠對上述取樣數(shù)據(jù)所示的值進行數(shù)字顯示。并且，輸出單元按照從存儲單元中讀取作為輸出對象的各取樣數(shù)據(jù)的順序，依次在上述顯示部上顯示所述取樣數(shù)據(jù)。這樣一來，用戶能夠按照順序確認伴隨檢測對象物的移動而產(chǎn)生的受光量或計測值的變化。在作為上述實施方式的下位概念的一實施方式中，輸出單元依次在上述顯示部上顯示上述取樣數(shù)據(jù)所需的時間，比將作為輸出對象的各取樣數(shù)據(jù)存儲到上述存儲單元中所需的時間更長。
在檢測對象物高速移動的情況下，即使實時地顯示受光量、計測值，也難以用內(nèi)眼確認上述顯示數(shù)據(jù)的變化。鑒于這種問題，由于上述實施方式中，輸出單元依次在上述顯示部上顯示上述取樣數(shù)據(jù)所需的時間，比將作為輸出對象的各取樣數(shù)據(jù)存儲到上述存儲單元中所需的時間更長，因而能夠確認伴隨檢測對象物的移動而產(chǎn)生的受光量、計測值的變化。 由此，能夠確認是否正確檢測出了檢測對象物的移動，或能夠容易地進行設定閾值等設定值的操作。在具有能以數(shù)字方式顯示取樣數(shù)據(jù)所示的值的顯示部的光電傳感器的另一優(yōu)先實施方式中，還具有操作部，該操作部接受用于指示處理內(nèi)容的操作。并且，上述輸出單元將第一個作為輸出對象的取樣數(shù)據(jù)所示的值顯示到上述顯示部，然后，每當上述操作部接受到用于指示上述取樣數(shù)據(jù)的顯示進入下一顯示的操作時，都執(zhí)行如下兩個步驟，即，從上述存儲單元讀取下一個作為輸出對象的取樣數(shù)據(jù)的步驟以及將上述顯示部的顯示內(nèi)容切換成表示所讀取的取樣數(shù)據(jù)的值的內(nèi)容的步驟。根據(jù)上述實施方式，取樣處理結束時，輸出對象的第一個取樣數(shù)據(jù)的值顯示到顯示部上。之后，用戶能夠通過進行指示取樣數(shù)據(jù)的顯示進入下一顯示的操作，使第二個以后的取樣數(shù)據(jù)依次顯示在顯示部，而確認各值。根據(jù)這種顯示，即使在實際受光量信號、計測數(shù)據(jù)伴隨檢測對象物的移動高速發(fā)生變化的情況下，用戶也能在事后按照自己的進度詳細地確認伴隨檢測對象物的移動而產(chǎn)生的計測數(shù)據(jù)的變化。并且，由于以數(shù)字方式顯示所取樣的各計測數(shù)據(jù)，因而能夠通過上述顯示而容易地設定具體的閾值。并且，在上述實施方式中，操作部能夠接受如下兩種操作，S卩，用于指示上述取樣數(shù)據(jù)的顯示進入下一顯示的操作以及用于指示上述顯示返回到前一顯示的操作。根據(jù)該結構，在第二個以后的作為輸出對象的取樣數(shù)據(jù)的值顯示在顯示部的狀態(tài)下，若在上述操作部進行了用于指示該顯示返回到前一顯示的操作，則上述輸出單元利用特定的取樣數(shù)據(jù)的值來更新上述顯示部的顯示內(nèi)容，該特定的取樣數(shù)據(jù)的值是指，正在顯示中的取樣數(shù)據(jù)的前一階段的取樣數(shù)據(jù)的值。根據(jù)上述結構，用戶能夠按照時間發(fā)展順序依次確認各取樣數(shù)據(jù)的值之外，還能根據(jù)需要追溯各取樣數(shù)據(jù)而進行確認。由此，能夠更詳細地確認伴隨檢測對象物的移動而產(chǎn)生的計測數(shù)據(jù)的變化。另一優(yōu)選實施方式的光電傳感器，還具有操作部，該操作部接受用于指示處理內(nèi)容的操作。并且，輸出單元從上述存儲單元讀取多個取樣數(shù)據(jù)，并在上述顯示部上顯示用于表示上述數(shù)據(jù)的值的隨時間變化的圖表。根據(jù)上述結構，由于能夠用圖表顯示伴隨檢測對象物的移動而產(chǎn)生的計測數(shù)據(jù)的變化，因而用戶能夠更容易地掌握計測數(shù)據(jù)的變化。另一優(yōu)選實施方式的光電傳感器，還具有操作部，該操作部接受對處理內(nèi)容進行指示的操作；輸出單元能夠與具有顯示圖表的功能的外部設備進行通信。并且，輸出單元與從上述存儲單元讀取的多個取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中的順序相對應地向上述外部設備輸出上述取樣數(shù)據(jù)。根據(jù)上述方式，在光電傳感器取樣的各數(shù)據(jù)按照其發(fā)生順序發(fā)送到外部設備。由此，由于外部設備能夠根據(jù)接收的數(shù)據(jù)，生成表示伴隨檢測對象物的移動而產(chǎn)生的受光量或計測值的隨時間變化的圖表，并進行顯示，因而用戶能夠容易掌握受光量或計測值的變
6化。在本發(fā)明的光電傳感器的另一優(yōu)選實施方式中，輸出單元通過對存儲在上述存儲單元中的數(shù)據(jù)進行分析，確定出現(xiàn)滿足預先設定的條件的信號變化的期間，并將包含于該期間內(nèi)的取樣數(shù)據(jù)設定成輸出對象。這樣一來，能夠例如通過確定數(shù)據(jù)發(fā)生了較大變化的期間，在受光量或計測值伴隨檢測對象物的移動而發(fā)生變化的可能性高的期間，對存儲在存儲單元中的數(shù)據(jù)進行取樣并輸出。并且，本發(fā)明的光電傳感器的動作確認操作的支援方法，將如下的光電傳感器作為對象，對用于確認利用該光電傳感器的檢測動作的操作進行支援，上述光電傳感器具有 投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光來生成表示其受光量的受光量數(shù)據(jù)，輸出部，其用于輸出檢測信號，該檢測信號表示已檢測出上述檢測對象物，信號處理部，其接收上述受光部所生成的受光量數(shù)據(jù)，將該受光量數(shù)據(jù)作為對象執(zhí)行計測處理，將通過該計測處理得到的計測數(shù)據(jù)與預先設定的閾值進行對照來判定是否存在檢測對象物，并根據(jù)其判定結果，在上述檢測信號的接通及斷開之間進行切換。在本發(fā)明中，在檢測對象物相對于上述光電傳感器的檢測區(qū)域移動的狀態(tài)下，使光電傳感器進行動作，同時，在該光電傳感器的上述信號處理部執(zhí)行如下兩個步驟將由上述受光部輸入的受光量數(shù)據(jù)或通過上述計測處理取得的計測數(shù)據(jù)存儲到存儲器中的步驟；限定讀取對象的期間來執(zhí)行取樣處理的步驟，在該取樣處理中，將存儲在上述存儲器中的受光量數(shù)據(jù)或計測數(shù)據(jù)作為取樣數(shù)據(jù)， 以規(guī)定的間隔讀取上述取樣數(shù)據(jù)，在與上述光電傳感器成一體地設在該光電傳感器上的顯示部或設在光電傳感器的外部的顯示裝置中執(zhí)行如下的步驟與從上述存儲器讀取的各取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的順序相對應地顯示上述取樣數(shù)據(jù)所示的值。根據(jù)上述方法，在光電傳感器，對通過針對在伴隨檢測對象物的移動而發(fā)生信號變化的期間產(chǎn)生的受光量數(shù)據(jù)或該受光量數(shù)據(jù)的進行的計測處理而生成的計測數(shù)據(jù)進行取樣，并通過與各取樣數(shù)據(jù)所示的值發(fā)生的順序對應地，將上述取樣數(shù)據(jù)顯示到設在光電傳感器本體的顯示部或外部的顯示裝置上，從而能夠顯示受光量或計測值伴隨檢測對象物的移動而發(fā)生變化的狀態(tài)。由此，用戶能夠容易地掌握受光量或計測值伴隨檢測對象物的移動而發(fā)生變化的狀態(tài)。其中，若要用光電傳感器外部的顯示裝置進行上述顯示，例如可通過通信方式向對該顯示裝置的動作進行控制的計算機提供從存儲器讀取的取樣數(shù)據(jù)。并且，例如還可以從光電傳感器向可移動存儲介質(zhì)輸出從存儲器讀取的取樣數(shù)據(jù)，通過將該存儲介質(zhì)安裝到外部的計算機，來讀取顯示對象的取樣數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，由于即使在成為與受光部所生成的受光量數(shù)據(jù)、用于檢測物體的閾值進行對照處理的對象的計測數(shù)據(jù)伴隨檢測對象物的移動而高速發(fā)生變化的情況下，也能在之后容易地確認上述變化，因而能夠確認是否正確檢測出了檢測對象物或能夠容易地進行設定閾值等設定值的操作。


圖1是表示適用本發(fā)明的光電傳感器的使用例的說明圖。圖2是表示光電傳感器的外觀的立體圖。圖3是從正面觀察光電傳感器的殼體的上面的圖。
圖4是表示光電傳感器的電路結構的框圖。圖5的(A)部分是表示伴隨工件的移動的受光量信號的例子的說明圖，圖5的(B) 部分是與受光量數(shù)據(jù)的取樣及顯示有關的處理的例子的說明圖。圖6是表示與受光量數(shù)據(jù)的取樣及顯示有關的處理的順序的流程圖。圖7是表示與受光量數(shù)據(jù)的取樣及顯示有關的處理的順序(續(xù)圖6)的流程圖。圖8是表示用外部設備顯示通過所取樣的受光量數(shù)據(jù)而生成的圖表的例子的說明圖。圖9是表示透過型光電傳感器的使用例、該光電傳感器所取得的受光量數(shù)據(jù)以及根據(jù)受光量的取樣數(shù)據(jù)所顯示的圖表的說明圖。圖10是光電傳感器的另一使用例，是表示將受光量的微分值與閾值進行比較而檢測出檢測對象物的原理以及根據(jù)微分值的取樣數(shù)據(jù)所顯示的圖表的說明圖。
具體實施例方式圖1表示適用本發(fā)明的光電傳感器的使用例。本實施例的光電傳感器1為光纖式反射型傳感器，用于檢測出在工廠的生產(chǎn)線3 中輸送的工件W(例如電子部件)，設置在線3的附近。為了檢測出工件W，從光電傳感器1的本體拉出用于投光的光纖21和用于受光的光纖22。上述光纖21、22的前端連接在共同的頭部20。并且，在光電傳感器1本體內(nèi)的各光纖21、22的插入口附近，分別配備有圖4所示的LED131、光電二級管(PD) 141。從LED131 出射的光經(jīng)由投光用光纖21從頭部20出射。并且，工件W對該出射光進行反射而產(chǎn)生的反射光射入頭部20時，上述射入光經(jīng)由受光用光纖22引導至光電二級管141，據(jù)此，光電二級管141的受光量增加。在光電傳感器1內(nèi)的處理電路中，檢測出上述受光量的增加，并將表示其檢測結果的信號(檢測信號)輸出到針對工件W進行處理的裝置(例如，檢查工件的視覺傳感器)。圖2用于表示光電傳感器1本體的外觀。該光電傳感器1的本體由在上面具有蓋部11的殼體10構成。從殼體10的前面拉出光纖21、22，從背面拉出未圖示的電源線。在殼體10的上面設有顯示部101及操作部102，但在使用傳感器1時它們被蓋部11覆蓋。圖3表示從正面觀察顯示部101及操作部102的結構。在顯示部101上設有兩個分別顯示4位數(shù)字的數(shù)字顯示器12A、12B,在各數(shù)字顯示器12A、12B的左手邊分別設有工作指示燈13A、13B。其中，在數(shù)字顯示器12A、12B上，除了數(shù)字之外，還有顯示由字母組成的字符串的情況。在操作部102上設有3個按鈕開關14、15、16及2個撥動開關17、18。各按鈕開關14 16之中的中間的開關14及左端的開關15分別形成模仿了右向及左向箭頭的形狀，它們或用于切換設定模式時的顯示器12A、12B的顯示，或用于變更設定值的值。由于在變更設定值時，開關14的功能設定為增加數(shù)值的功能，開關15的功能設定為減少數(shù)值的功能，因而在下文中分別將上述開關14、15稱為“UP開關14”、“D0WN開關 15”。右端的按鈕開關16或用于確定顯示在顯示器12A、12B上的數(shù)值，或用于選擇由UP 開關14、DOWN開關15呼叫的功能。以下，將該開關16稱為“設定開關16”。
撥動開關17選擇設定模式及計測模式中的任一模式作為光電傳感器1的工作模式。另一方的撥動開關18選擇受光量超出閾值時將輸出接通的模式(接通指示燈模式) 及受光量低于閾值時將輸出接通的模式(昏暗指示燈模式)中的任一模式，作為來自光電傳感器1的輸出的定義。圖4表示上述光電傳感器1的電路結構。圖中的顯示部101具有圖3所示的數(shù)字顯示器12A、12B、工作指示燈13A、13B ；操作部102具有圖3所示的UP開關14、DOWN開關15、設定開關16以及撥動開關17、18。并且，圖中的控制部100、投光部103、受光部104、輸出部105、外部設備用接口 106、電源部 107收容于殼體10的內(nèi)部。投光部103具有LED131及其驅動電路(LED驅動電路)132。受光部104除了光電二級管(PD) 141之外，還具有對從光電二級管輸出的受光量信號進行處理的電路(受光量處理電路14 。受光量處理電路142具有放大電路、A/D轉換電路等，并根據(jù)這些電路，將受光量信號轉換成處于0 4000范圍的數(shù)值后將其輸出?？刂撇?00由微處理器構成，具有CPU及不揮發(fā)性存儲器。存儲器除了對程序進行存儲之外，還對用戶所設定的閾值等參數(shù)進行登記。CPU根據(jù)這些程序、參數(shù)對投光部103 的投光動作進行控制，并且輸入通過基于受光量處理電路142的轉換處理而生成的數(shù)字數(shù)據(jù)(以下，稱為“受光量數(shù)據(jù)”)，并將該輸入數(shù)據(jù)所示的受光量與閾值進行對照，判定是否存在檢測對象物。并且，在本實施例的控制部100的存儲器中，設有以先進先出的方式對在過去規(guī)定期間內(nèi)所接收的受光量數(shù)據(jù)進行存儲的區(qū)域。輸出部105將表示上述判定結果的信號(檢測信號)輸出到外部。外部機器用接口 106與下文中的設定用機器200進行信息交換。電源部107連接在未圖示的外部電源，利用該外部電源所供給的電源，向各個部件供給用于驅動的電源。用戶在使用上述結構的光電傳感器1時，首先，將撥動開關17調(diào)成與設定模式對應的狀態(tài)，試驗性地使工件W移動的同時執(zhí)行檢測處理，并利用操作部101進行閾值的設定輸入。并且，設定結束時，通過將撥動開關17調(diào)成與計測模式對應，控制部100根據(jù)所設定的閾值開始進行檢測動作。并且，在本實施例中，通過在設定模式，將伴隨工件W的移動而產(chǎn)生的受光量信號的變化詳細地顯示到顯示部101上，用戶或能夠確認是否正確檢測出了工件，或能對判斷閾值的適當值的操作進行支援。圖5的(A)部分表示在多個工件W通過光電傳感器1的檢測區(qū)域的期間產(chǎn)生的受光量信號的變化。該信號的一個個峰對應于個個工件W，但由于本實施例的工件W高速移動，因而受光量信號的變化也非?？?。因此，即使實時地顯示受光量信號，也難以用肉眼確認對應于個個工件W的信號的變化。所以，在本實施例的控制部100中，在設定模式中，響應用戶進行接收信號的操作，從該時間點開始在規(guī)定的期間內(nèi)，執(zhí)行將從受光量處理電路142接收而存儲到存儲器中的受光量數(shù)據(jù)作為對象的取樣處理。具體地說，在結束接收操作之后，控制部100從存儲在存儲器中的受光量數(shù)據(jù)之中確定表示在一個工件W通過的期間的受光量變化的數(shù)據(jù)群，并將包含該數(shù)據(jù)群的規(guī)定期間內(nèi)的受光量數(shù)據(jù)作為取樣數(shù)據(jù)讀取，而顯示到顯示部101上。在圖5的(A)部分中，用粗框表示了與確定為受光量信號的圖表中顯示對象的數(shù)據(jù)群對應的范圍。在圖5的(B)中表示如下的例子擴大時間軸的幅度而表示該粗框部分的受光量信號，并且在其右手邊，表示通過從該受光量信號取樣的受光量數(shù)據(jù)而進行顯示。在受光量的圖表中，通過打點表示對應于個個取樣數(shù)據(jù)的位置，并且，右手邊的顯示( 、(3)、 (4), (5)和與之對應的取樣數(shù)據(jù)的位置通過箭頭相對應。在圖5的⑶的顯示例中，兩個數(shù)字顯示器12A、12B之中的右側的顯示器12B顯示當前的閾值的設定值(圖示例中為2000)，左側的顯示器12A用于顯示受光量數(shù)據(jù)。接著，在本實施例的光電傳感器1中，考慮到噪聲的影響，利用三種閾值H0、H1、H2 檢測出是否存在檢測對象物。在圖5的(B)的顯示例中，顯示在顯示器12B上的數(shù)值2000 是其中的HO。HO的默認值設定為2000，但通過用戶的操作能夠進行變更。剩余的閾值H1、H2 (HI > H2)以HO為準，以該HO處于Hl與H2的中間的方式相隔預先設定的幅度D。在計測模式中，在所接收的受光量數(shù)據(jù)所示的受光量從低于Hl的狀態(tài)變?yōu)楦哂?Hl的狀態(tài)時，控制部100將檢測信號從斷開切換為接通，在受光量從高于H2的狀態(tài)變?yōu)榈陀贖2的狀態(tài)時，控制部100將檢測信號從接通切換為斷開。鑒于這一點，在設定模式中，控制部100從存儲在存儲器中的受光量數(shù)據(jù)之中，確定包含檢測信號根據(jù)當前的閾值HO H2 變成接通狀態(tài)的期間的規(guī)定長度期間，依次讀取包含于該期間的各受光用數(shù)據(jù)并顯示到顯示器12A上。并且，在本實施例中，通過用戶自己進行指定操作(UP開關14的操作)來切換該顯示。圖6及圖7表示受光量的取樣處理及與取樣數(shù)據(jù)的顯示有關的處理的順序。以下、 適當?shù)貐⒄請D5的⑶的圖表及顯示⑴ (7)的同時對該流程圖所示的處理進行說明。接受由用戶進行的接收數(shù)據(jù)指示操作便開始進行該處理。首先，在第一個步驟Sl 中，在顯示部101上顯示開始進行取樣處理的內(nèi)容。圖5的(B)的顯示(1)用于表示該時間點的顯示例，在這里，在顯示器12A顯示有意味著開始(START)的字符串“MAt”。接著，在步驟S2中，將之后接收的N個受光量數(shù)據(jù)P(l)、PO)、…、P(N)作為分析對象的數(shù)據(jù)而依次接收，并存儲到存儲器中。其中，N值預先根據(jù)受光量數(shù)據(jù)的接收間隔 Δ t、工件W的移動速度等被設定為比能夠在1個工件W通過檢測區(qū)域期間取得的數(shù)據(jù)數(shù)量充分大的值。通過步驟S2的處理將N個受光量數(shù)據(jù)存到存儲器中時，在以下的步驟S3 SlO 中，確定與檢測信號成為接通狀態(tài)的期間(以下、稱為“接通期間”)對應的受光量數(shù)據(jù)。下面具體地說明該確定處理。首先，利用計數(shù)器n，著眼于第一個受光量數(shù)據(jù) P(1)，將該受光量數(shù)據(jù)P(I)的值與閾值Hl進行比較(步驟S3、S4)。在這里，在P(I) < Hl 的情況下(n = 1且步驟S4為“是”的情況)下，即在檢測信號成為斷開的狀態(tài)下開始接收受光量數(shù)據(jù)的情況下，依次著眼于第二個以后的受光量數(shù)據(jù)，檢索大于閾值Hl的受光量數(shù)據(jù)Ρ(η)(步驟S5 S7)。另一方面，在第一個受光量數(shù)據(jù)P(I)大于閾值Hl的情況(η = 1且步驟S4為“否” 的情況)下，即在檢測信號成為接通的狀態(tài)下開始接收受光量數(shù)據(jù)的情況下，依次著眼于第二個以后的受光量數(shù)據(jù)，檢索小于閾值Η2的受光量數(shù)據(jù)P (η)(步驟S8 10)。發(fā)現(xiàn)滿足該條件的受光量數(shù)據(jù)P (n)(步驟SlO為“是”)時，將此時的η值作為起點來執(zhí)行步驟S5 S7，以執(zhí)行檢索大于閾值Hl的受光量數(shù)據(jù)P (η)的處理。通過上述步驟S5 S7的環(huán)節(jié)而確定大于閾值Hl的受光量數(shù)據(jù)P (η)時的η值相當于將檢測信號從斷開狀態(tài)切換成接通狀態(tài)的時間點，即相當于圖5的(B)的圖表的時間軸上的點Tl。以下，將該點稱為“檢測開始點”。確定檢測開始點之后，利用第二計數(shù)器m，依次著眼于在檢測開始點之后得到的受光量數(shù)據(jù)P (m)，檢索小于閾值H2的受光量數(shù)據(jù)P (m)(步驟Sll S14)。發(fā)現(xiàn)滿足上述條件的受光量數(shù)據(jù)P (m)時(步驟S12為“是”)的m值相當于將檢測信號從接通狀態(tài)切換成斷開狀態(tài)的時間點，即相當于圖5的(B)的圖表的時間軸上的點T2。 以下，將該點稱為“檢測結束點”。在步驟S15中，通過利用表示檢測開始點的計數(shù)器η、表示檢測結束點的計數(shù)器m以及受光量數(shù)據(jù)的接收間隔At，根據(jù)運算公式T = (m-n) X At 進行運算，計算出檢測信號的接通狀態(tài)所持續(xù)的期間(接通期間)的長度T。以下、將該T 稱為“接通時間T”。并且，在步驟S16中，將從P(n)起計算的K個受光量數(shù)據(jù)(K > m-n)設定為顯示對象。其中，K值是預先設定的值，但可以根據(jù)P(m)之后的受光量數(shù)據(jù)的數(shù)量適當?shù)剡M行變更。據(jù)此，例如設定有如圖5(B)的圖表所示的顯示對象期間。在步驟S17中，從存儲器讀取被設定為顯示對象的受光量數(shù)據(jù)之中的第一個數(shù)據(jù) P(η)而進行顯示。圖5的(B)的顯示(2)表示該顯示狀態(tài)。之后，每次操作UP開關14時，η就增量(步驟S18、S19)，并執(zhí)行上述步驟S17， 從而按照存儲在儲器中的順序讀取并顯示受光量數(shù)據(jù)。根據(jù)該處理，如圖5的(B)的顯示 (3)、(4)、(5)，通過操作UP開關14而顯示在顯示器12Α上的數(shù)值發(fā)生種種變化。在顯示有顯示對象的受光量數(shù)據(jù)之中最后的數(shù)據(jù)的狀態(tài)(圖5的(B)部分的(5)) 下，操作UP開關14(n = K且步驟S18為“是”的情況)，并與此對應地η發(fā)生增量(步驟 S19)時，增量后的η成為大于K的狀態(tài)。據(jù)此步驟S17 S20的環(huán)節(jié)結束，并在步驟S21， 將顯示器101切換成接通時間T的顯示。圖5的⑶部分的顯示(6)用于表示該接通時間的顯示例，在左側的顯示器12Α 顯示有表示接通時間T的數(shù)值，在右側的顯示器12Β顯示有表示T的單位的字符串US。其中，U表示μ。即顯示(6)表示接通時間為400微秒。并且，操作UP開關14時(步驟S22為“是”)，再一次切換各顯示器12Α、12Β的顯示(步驟S2!3)。圖5的(B)部分的顯示(7)用于表示該顯示的例子，在左側的顯示器12A 顯示有“End”的字符串，右側的顯示器12B重新返回到顯示閾值HO的狀態(tài)。通過該顯示通知處理已結束，并結束一系列的處理。其中，在用于確定檢測開始點的步驟S5 S7的環(huán)節(jié)及步驟S8 SlO的環(huán)節(jié)以及用于確定檢測結束點的步驟S12 S14的環(huán)節(jié)之中的任一環(huán)節(jié)，在未得到滿足條件的受光量數(shù)據(jù)的狀態(tài)下如計數(shù)器η超過N(步驟S6、S9、S14中的任一步驟為“否”)，中斷處理，并顯示錯誤E。例如，在顯示器12A顯示表示錯誤代碼的字符串。并且，雖然因為繁瑣在上述流程圖中省略了這部分內(nèi)容，但在本實施例中，能夠在顯示有顯示對象的受光量數(shù)據(jù)之中第二個以后的數(shù)據(jù)的狀態(tài)下，能夠與DOWN開關15的操作對應地使顯示器12A的顯示返回到前一階段的顯示。
根據(jù)上述一系列處理，用戶能夠以自己的進度詳細地確認伴隨工件W通過而產(chǎn)生的受光量隨時間的變化。并且，由于在顯示該受光量的位置附近顯示閾值HO的當前值，因而通過對這兩者進行比較，能容易地判斷閾值HO是否設定得適當。并且，在受光量數(shù)據(jù)之中含有噪聲引起的異常值的情況下，也能通過該異常值的前后顯示之間的關系，容易識別出異常值。并且，在本實施例中，由于在顯示受光量數(shù)據(jù)之后，顯示接通時間T的值，因而用戶能夠根據(jù)受光量數(shù)據(jù)的所顯示的數(shù)值與接通時間T的長度，掌握是否得到了適于檢測工件W的適當數(shù)值的數(shù)據(jù)。其中，在圖6、圖7所示的處理中，以檢測開始點Tl為起點開始顯示了受光量數(shù)據(jù)， 但不限于此，也可以將相比檢測開始點Tl早若干時間的時間點作為顯示起點。并且，在上述實施例中，將稍比與一個工件W通過的時間對應的期間長的期間內(nèi)的受光量作為了顯示對象，但也可以將更長期間，即與兩個以上的工件W通過的時間對應的期間內(nèi)的受光量作為顯示對象。并且，在上述實施例中，在進行接收操作之后，無一遺漏地對存儲在存儲器中的受光量數(shù)據(jù)進行了檢驗，對確定為顯示對象的期間內(nèi)所包含的所有受光量數(shù)據(jù)進行了取樣， 但在顯示對象的期間延長的情況下，可以空出兩個以上間隔而設定受光量數(shù)據(jù)檢驗、取樣的對象。并且，在上述實施例中，逐個地數(shù)字顯示了表示各受光量的數(shù)值，但也可以用如下方式取而代之，例如，以能夠顯示條形圖的方式集合微小的LED等構成顯示部101，并按照取樣的順序并列顯示表示規(guī)定期間內(nèi)的受光量數(shù)據(jù)的條形圖。此時，在不能一次顯示完顯示對象的數(shù)據(jù)的情況下，能夠通過UP開關14、DOWN開關15的操作來滾動顯示條形圖。并且，在上述實施例中，根據(jù)用戶的數(shù)據(jù)接收操作執(zhí)行了圖6、圖7所示的順序，但不限于此，例如，可在閾值為默認狀態(tài)下開始設定模式時開始執(zhí)行圖6、7的處理，或選擇了閾值的設定變更菜單時開始執(zhí)行圖6、7的處理。并且，在本實施例的光電傳感器1中，在計測模式中，也能適當?shù)嘏c數(shù)據(jù)接收操作對應地進行受光量數(shù)據(jù)的取樣及顯示。在計測模式下，在兩個數(shù)字顯示器12A、12B之中左側的顯示器12A顯示剛接收的受光量數(shù)據(jù)(新數(shù)據(jù))，并且在右側的顯示器12B顯示取樣數(shù)據(jù)。并且，顯示器12A的顯示根據(jù)實際接收的數(shù)據(jù)而進行高速切換，在顯示器12B中，以相比接收及保存受光量數(shù)據(jù)所需時間充分長的時間(能夠用肉眼識別的時間)依次顯示按與圖6的步驟Sl S16相同的方式確定的規(guī)定期間內(nèi)的受光量數(shù)據(jù)。根據(jù)這種顯示，即使在工件W高速移動的情況下， 用戶也能夠通過在顯示器12B所顯示的取樣數(shù)據(jù)，容易地確認伴隨其移動而產(chǎn)生的受光量的變化。由此，也能夠容易判斷是否正確檢測出了工件W。其中，在計測模式中，也可以如同設定模式，與UP開關14、DOWN開關15的操作對應地切換顯示部12B的顯示。并且，不需要必須用光電傳感器1的本體實施受光量數(shù)據(jù)的顯示。例如，只要在圖4所示的外部設備接口 106連接設定用設備，就可以在控制部100中對受光量數(shù)據(jù)進行取樣之后，按照對各取樣數(shù)據(jù)進行取樣的順序，換句話說，按照各數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的順序，將各取樣數(shù)據(jù)發(fā)送到設定用設備，在設定用設備中進行識別性良好的顯示。
圖8表示接收到受光量數(shù)據(jù)的設定用設備200的顯示例。在本實施例的設定用設備200的前面設有由液晶面板形成的顯示器201和三個按鈕開關202、203、204，在機體內(nèi)設有由與光電傳感器1進行通信的通信電路、微處理器構成的控制部等。在各開關202、203、204分別設定與光電傳感器1的開關14、15、16的功能相同的功能，并向光電傳感器1傳送在此設定的內(nèi)容。設定用設備200的控制部根據(jù)從光電傳感器1輸出的受光量數(shù)據(jù)，在顯示器201 顯示出用曲線表示受光量的隨時間變化的圖表G。并且，在圖表G中，用虛線明示出閾值HO 的當前值(3000)，并且，在圖表G的下方顯示有閾值H0、響應時間(相當于受光量數(shù)據(jù)的接收間隔ΔΤ)。用戶能夠確認上述顯示的同時進行如下操作或利用開關202、203變更閾值的設定值，或利用開關204確定所設定的閾值等。如圖8的例子一樣進行識別性良好的顯示的情況下，不需要從存儲在光電傳感器 1的存儲器中的受光量數(shù)據(jù)之中限定顯示對象，而可以顯示通過存儲在存儲器中的所有受光量數(shù)據(jù)生成的圖表。并且，可以對相當于多個工件W通過的期間的期間的受光量進行取樣，而顯示通過所有取樣數(shù)據(jù)生成的圖表。并且，該設定用設備200具有與其它裝置(個人計算機等)通信的功能的情況下， 能夠利用設定用設備200來詳細地分析在光電傳感器1生成的受光量信號。例如，在光電傳感器1中，在規(guī)定期間進行取樣之后，將所有取樣了的受光量數(shù)據(jù)發(fā)送到設定用設備200， 進而將各受光量數(shù)據(jù)從設定用設備200發(fā)送到個人計算機。接著，在與閾值進行對照的對照對象的數(shù)據(jù)變化變得復雜的情況下，由上述設定用設備200生成的圖表顯示將變得非常有用。以下，利用圖9及圖10對其具體的事例進行說明。圖9的實施例用于檢測圓盤狀刀具5的卷刃。如圖9的(1)所示，在本實施例中， 透過型光電傳感器的投光側頭部20a和受光側頭部20b夾住刀具5的外邊緣部而相向地進行配置，并檢測出卷刃部分位于上述兩個頭部之間時的受光量的增加情況。其中，在透過型光電傳感器中，外觀、電路結構與圖2 4所示的相同，因此在下文中對除了頭部20a、20b以外的結構，使用與圖2 4相同的附圖標記。圖9的(2)部分中(a)表示因上述頭部20a、20b的配置而引起的輸入到光電傳感器1的控制部的受光量數(shù)據(jù)的變化，圖9的(2)部分中(b)表示在將圖9的(2)部分中(a) 的粗框部分作為對象來執(zhí)行取樣處理之后，顯示在設定用設備200的顯示器201上的圖表。由于刀具5高速旋轉，因而以往是難以檢測出伴隨其旋轉而發(fā)生的受光量的變化，但在本實施例中，限定規(guī)定的期間來對輸入到控制部100的受光量數(shù)據(jù)進行取樣之后， 如圖9的(2)所示，利用所取樣的受光量數(shù)據(jù)生成擴大了時間軸的圖表，并將其顯示到設定用設備200的顯示器201上。根據(jù)這種顯示，用戶能夠詳細地確認受光量數(shù)據(jù)變化的狀態(tài)。并且，由于在本實施例中，確定受光量數(shù)據(jù)的通常的偏差范圍，并顯示其最小值HAl和最大值HA2，因而用戶很容易分辨出脫離可容許的受光量的最大值HA2的數(shù)據(jù)。由此，通過將高于HA2的值設定為閾值，防止誤將容許范圍內(nèi)的受光量的偏差檢測出為卷刃或將相當于異常值的受光量視為容許值。
13
圖10的實施例用于使透過型光電傳感器1檢測出掉落的檢測對象物6，如圖10的 (1)部分所示，投光側頭部21a和受光側頭部21b夾住檢測對象物6所掉落的路徑而相向地
進行配置。并且，由于在本實施例的光電傳感器1的控制部100中，受光量伴隨檢測對象物6 的掉落而產(chǎn)生高速的變化，如圖10的( 部分中圖表(a)、(b)所示，通過對從受光量信號得到的受光量進行微分，檢測出受光量的變化趨勢，并將該檢測值與負閾值Hb進行比較。 然后，在受光量的變化趁勢成為小于閾值Hb的狀態(tài)的期間，將檢測信號設定為接通。并且，在本實施例中，用上述微分運算的結果(b)替代受光量數(shù)據(jù)而存儲在存儲器，并執(zhí)行將所存儲的數(shù)據(jù)作為對象的取樣處理，在設定用設備200的顯示器201作為擴大了時間軸的圖表來顯示所取得的取樣數(shù)據(jù)。圖10的( 部分中圖表(c)表示該顯示例。如圖10的(2)部分中圖表(b)、(C)所示，伴隨檢測對象物的掉落而產(chǎn)生的受光量數(shù)據(jù)的微分值發(fā)生復雜的變化，并且，由于該變化的速度很快，因而以往是難以設定適合穩(wěn)定檢測的閾值。但如圖10的(2)部分中圖表(C)，通過顯示擴大了時間軸的圖表，用戶能夠識別出用于與閾值進行對照的數(shù)據(jù)的具體圖形，并容易決定閾值的適當值。
權利要求
1.一種光電傳感器，用于檢測是否存在檢測對象物，其特征在于， 具有投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光來生成表示其受光量的受光量數(shù)據(jù)， 輸出部，其用于輸出檢測信號，該檢測信號表示已檢測出上述檢測對象物， 信號處理部，其接收上述受光部所生成的受光量數(shù)據(jù)，將該受光量數(shù)據(jù)作為對象執(zhí)行計測處理，將通過該計測處理得到的計測數(shù)據(jù)與預先設定的閾值進行對照來判定是否存在檢測對象物，并根據(jù)其判定結果，在上述檢測信號的接通及斷開之間進行切換； 上述信號處理部具有存儲單元，其用于存儲由上述受光部輸入的受光量數(shù)據(jù)或通過上述計測處理取得的計測數(shù)據(jù)，取樣單元，其限定讀取對象的期間來執(zhí)行取樣處理，在該取樣處理中，將存儲在上述存儲單元中的受光量數(shù)據(jù)或計測數(shù)據(jù)作為取樣數(shù)據(jù)，以規(guī)定的間隔讀取上述取樣數(shù)據(jù)，輸出單元，其與上述取樣單元讀取的取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中的順序相對應地輸出上述取樣數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的光電傳感器，其特征在于，還具有顯示部，該顯示部能夠對上述取樣數(shù)據(jù)所示的值進行數(shù)字顯示； 上述輸出單元按照從上述存儲單元中讀取作為輸出對象的各取樣數(shù)據(jù)的順序，依次在上述顯示部上顯示所述取樣數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的光電傳感器，其特征在于，上述輸出單元依次在上述顯示部上顯示上述取樣數(shù)據(jù)所需的時間，比將作為輸出對象的各取樣數(shù)據(jù)存儲到上述存儲單元中所需的時間更長。
4.根據(jù)權利要求2所述的光電傳感器，其特征在于， 還具有操作部，該操作部接受用于指示處理內(nèi)容的操作；上述輸出單元將第一個作為輸出對象的取樣數(shù)據(jù)所示的值顯示到上述顯示部，然后， 每當上述操作部接受到用于指示上述取樣數(shù)據(jù)的顯示進入下一顯示的操作時，都執(zhí)行如下兩個步驟，即，從上述存儲單元讀取下一個作為輸出對象的取樣數(shù)據(jù)的步驟以及將上述顯示部的顯示內(nèi)容切換成表示所讀取的取樣數(shù)據(jù)的值的內(nèi)容的步驟。
5.根據(jù)權利要求4所述的光電傳感器，其特征在于，上述操作部能夠接受如下兩種操作，即，用于指示上述取樣數(shù)據(jù)的顯示進入下一顯示的操作以及用于指示上述顯示返回到前一顯示的操作；在第二個以后的作為輸出對象的取樣數(shù)據(jù)的值顯示在顯示部的狀態(tài)下，若在上述操作部進行了用于指示該顯示返回到前一顯示的操作，則上述輸出單元利用特定的取樣數(shù)據(jù)的值來更新上述顯示部的顯示內(nèi)容，該特定的取樣數(shù)據(jù)的值是指，正在顯示中的取樣數(shù)據(jù)的前一階段的取樣數(shù)據(jù)的值。
6.根據(jù)權利要求1所述的光電傳感器，其特征在于， 還具有能夠顯示圖表的顯示部；上述輸出單元從上述存儲單元讀取多個取樣數(shù)據(jù)，并在上述顯示部上顯示用于表示上述數(shù)據(jù)的值的隨時間變化的圖表。
7.根據(jù)權利要求1所述的光電傳感器，其特征在于， 還具有操作部，該操作部接受用于指示處理內(nèi)容的操作；上述輸出單元能夠與具有顯示圖表的功能的外部設備進行通信，而且與從上述存儲單元讀取的多個取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中的順序相對應地向上述外部設備輸出上述取樣數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的光電傳感器，其特征在于，上述輸出單元通過對存儲在上述存儲單元中的數(shù)據(jù)進行分析，確定出現(xiàn)滿足預先設定的條件的信號變化的期間，并將包含于該期間內(nèi)的取樣數(shù)據(jù)設定成輸出對象。
9.一種光電傳感器的動作確認操作的支援方法，將光電傳感器作為對象，對用于確認利用該光電傳感器的檢測動作的操作進行支援，上述光電傳感器具有 投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光來生成表示其受光量的受光量數(shù)據(jù)， 輸出部，其用于輸出檢測信號，該檢測信號表示已檢測出上述檢測對象物， 信號處理部，其接收上述受光部所生成的受光量數(shù)據(jù)，將該受光量數(shù)據(jù)作為對象執(zhí)行計測處理，將通過該計測處理得到的計測數(shù)據(jù)與預先設定的閾值進行對照來判定是否存在檢測對象物，并根據(jù)其判定結果，在上述檢測信號的接通及斷開之間進行切換； 上述光電傳感器的動作確認操作的支援方法的特征在于，在檢測對象物相對于上述光電傳感器的檢測區(qū)域移動的狀態(tài)下，使光電傳感器進行動作，同時，在該光電傳感器的上述信號處理部執(zhí)行如下兩個步驟將由上述受光部輸入的受光量數(shù)據(jù)或通過上述計測處理取得的計測數(shù)據(jù)存儲到存儲器中的步驟；限定讀取對象的期間來執(zhí)行取樣處理的步驟，在該取樣處理中，將存儲在上述存儲器中的受光量數(shù)據(jù)或計測數(shù)據(jù)作為取樣數(shù)據(jù)，以規(guī)定的間隔讀取上述取樣數(shù)據(jù)，在與上述光電傳感器成一體地設在該光電傳感器上的顯示部或設在光電傳感器的外部的顯示裝置中執(zhí)行如下的步驟與從上述存儲器讀取的各取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的順序相對應地顯示上述取樣數(shù)據(jù)所示的值。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于讓用戶容易地確認伴隨檢測對象物的物體移動而發(fā)生的受光量、解析數(shù)據(jù)的變化。在本發(fā)明一實施方式的光電傳感器中，在控制部中，將受光部所輸入的受光量數(shù)據(jù)或通過計測處理取得的計測數(shù)據(jù)存儲到存儲器中，并且限定讀取對象的期間來執(zhí)行取樣處理，該取樣處理將存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)作為取樣數(shù)據(jù)并以規(guī)定的間隔讀取上述取樣數(shù)據(jù)。并且，與所讀取的取樣數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的順序對應地輸出上述取樣數(shù)據(jù)。例如，從存儲器讀取第一個取樣數(shù)據(jù)并將其顯示之后，每當接受用戶切換顯示的操作，按照所取樣的順序讀取取樣數(shù)據(jù)并切換成顯示該數(shù)據(jù)。并且，或可以將各取樣數(shù)據(jù)作為圖表顯示，或可以將各取樣數(shù)據(jù)輸出到外部的顯示裝置而進行顯示。
文檔編號G01V8/14GK102193112SQ20111003771
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權日2010年3月5日
發(fā)明者中村英義, 巖本淳, 高阪幸司 申請人:歐姆龍株式會社