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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Abstandssensor und
eine optische Abstandsmesseinrichtung und betrifft spezieller einen
optischen Abstandssensor und eine optische Abstandsmesseinrichtung,
die ein zu detektierendes Objekt auf der Basis der Ausgaben einer
Vielzahl von Lichtempfangseinrichtungen zum Empfangen von Licht detektieren,
das von dem zu detektierenden Objekt reflektiert wird, wenn projiziertes
Licht auf das zu detektierende Objekt gerichtet ist.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Als
Sensoren zum Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit eines
zu detektierenden Objekts durch Richten von Licht auf das zu detektierende
Objekt waren fotoelektrische Sensoren und optischen Abstandssensoren
bekannt. Solche fotoelektrische Sensoren sind Sensoren, welche die
Anwesenheit oder Abwesenheit eines zu detektierenden Objekts auf
der Basis bestimmen, ob oder ob nicht eine Lichtempfangseinrichtung
projiziertes Licht, das von einer Lichtprojektion ausgestrahlt wird,
empfängt. Optische Abstandssensoren sind Sensoren, die
den Abstandsbetrag eines zu detektierenden Objekts auf der Basis
von Licht berechnen, das von dem zu detektierenden Objekt reflektiert
wird, wenn projiziertes Licht auf das zu detektierende Objekt gerichtet
ist, und die Anwesenheit oder Abwesenheit des zu detektierenden
Objekts auf der Basis des berechneten Abstandsbetrags bestimmen.
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Solche
optische Abstandssensoren sind im Stande, die Anwesenheit oder Abwesenheit
von Objekten ohne durch Farben und Materialien des Objekts beeinflusst
zu werden, zu bestimmen, verglichen mit fotoelektrischen Sensoren,
die eine Bestimmung einfach auf der Basis der empfangenen Lichtmenge
durchführen, da die Menge des empfangenen Lichts, das von
der Lichtempfangseinrichtung detektiert wird, in Abhängigkeit
der Farben und der Materialien, der zu detektierenden Objekte variiert.
Ferner bestimmt ein Abstandssensor, der eine Lichtempfangseinrichtung
enthält, die aus einer Vielzahl von Lichtempfangseinrichtungen
gebildet ist, die in einer linearen Gestalt zum Empfangen von Licht,
das von einem zu detektierenden Objekt reflektiert wird, angeordnet
sind, eine 1-dimensionale Position des empfangenen Lichtpunkts auf
der Lichtempfangseinrichtung, auf der Basis der empfangenen Lichtmenge,
die von den jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen empfangen wird
(beispielsweise Patentliteratur 1,
JP-A-2006-38571 ). Beispielsweise wird die
Verteilung der Lichtmenge, die von den Lichtempfangseinrichtungen
erhalten wird, in der Richtung der Anordnung der jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen,
erhalten, und die Position des Peaks der Lichtmengenverteilung wird
als Position des empfangenen Lichtpunkts bestimmt. der Abstandsbetrag
des zu detektierenden Objekts wird auf der Basis der Bestimmung der
Position des empfangenen Lichtpunkts berechnet, der auf eine solche
Weise erhalten wird.
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Ein
optischer Abstandssensor, wie er oben beschrieben ist, bestimmt
die Position eines empfangenen Lichtpunkts auf der Basis der Verteilung
der Lichtmenge, die von einer Vielzahl von Lichtempfangseinrichtungen
erhalten wird, was den Fehler verringern kann, der von den Bedingungen
der Oberfläche des zu detektierenden Objekts verursacht wird,
verglichen mit Sensoren, die PSDs (position sensitive devices) zum
Detektieren der Position des Schwerpunkts der empfangenen Lichtmenge
verwenden. Wenn beispielsweise das zu detektierende Objekt eine
Spiegeloberfläche aufweist und der Sensor selbst von der
Objektoberfläche reflektiert wird, oder wenn das Objekt
eine hoch glänzende Oberfläche aufweist und das
projizierte Licht von der Objektoberfläche irregulär
reflektiert wird, wodurch die Verteilung der Lichtmenge verfälscht
wird und die Position des Schwerpunkts der empfangenen Lichtmenge verschiebt,
ist der vorgenannte optische Abstandssensor im Stande die Anwesenheit
oder Abwesenheit korrekt zu detektieren.
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18 ist
eine Ansicht, welche den Aufbau eines herkömmlichen optischen
Abstandssensor 100 darstellt, die schematisch einen Zustand
darstellt, bei dem projiziertes Licht, das von einer Lichtprojektionseinheit 101 ausgestrahlt
wird, von einer Lichtempfangseinheit 104 empfangen wird.
Der optische Abstandssensor 100 wird von einer Lichtprojektionseinheit 101 und
der Lichtempfangseinheit 104 gebildet, die von einer Lichtempfangslinse 102 und
einer Lichtempfangseinrichtung 103 gebildet wird. Die Lichtempfangseinheit 103 ist
eine Bildaufnahmeeinrichtung, die eine Vielzahl von Lichtempfangseinrichtungen
enthält, die in zum Empfangen des reflektierten Lichts
von dem Gegenstand 120 einer linearen Gestalt angeordnet
sind, und die jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen geben Signale
aus, die der empfangenen Lichtmenge entsprechen. Das Licht, das von
der Lichtprojektionseinheit 101 ausgestrahlt wird und zum
Gegenstand 120 gerichtet ist, wird von dem Gegenstand 120 reflektiert
und an einer Position auf der Lichtempfangseinrichtung 103 gebündelt,
die in Abhängigkeit von der Höhe des Einstrahlungspunkts auf
dem Gegenstand 120, d. h. der Position des Einstrahlungspunkts
in der Richtung der optischen Achse des projizierten Lichts, variiert
wird. Der Abstandssensor 100 bestimmt eine 1-dimensionale
Position des empfangenen Lichtpunkts auf die vorgenannte Lichtempfangseinheit 103 auf
der Basis der Ausgaben der jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen
und berechnet den Abstandsbetrag des Gegenstands 120 auf
der Basis des Resultats der Bestimmung.
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19 ist
eine Ansicht, die Lichtmengen darstellt, die von den jeweiligen
Lichtempfangseinrichtungen in dem optischen Abstandssensor 100 empfangen
werden, welche die Position auf der Lichtempfangseinheit 103 der
horizontalen Achse zuordnet, während die empfangene Lichtmenge
der vertikalen Achse zugeordnet ist. Die Kurve 131 ist eine
Kurve, die eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge kennzeichnet,
die erhalten wird, wenn das projizierte Licht von dem Arbeitstisch 110 reflektiert
wird, die eine hügelförmige Verteilung kennzeichnet,
die eine maximal empfangene Lichtmenge an einer Position a1 aufweist.
Die Kurve 132 ist eine Kurve, die ein Verteilung der empfangenen
Lichtmenge kennzeichnet, die erhalten wird, wenn das projizierte
Licht von einem Gegenstand 120 reflektiert wird, die ein
Verteilung kennzeichnet, die eine Position aufweist, bei der die
empfangene Lichtmenge maximal ist (Position a2), die von der der
Kurve 131 nach links verschoben ist. Die Streuung der hügelförmigen
Verteilung kennzeichnet die Größe des empfangenen
Lichtpunkts und die Peak-Position bzw. das Maximum kennzeichnet
die Position des empfangenen Lichtpunkts. Der Arbeitsablauf zum
Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit des Gegenstands 120 ist
wie folgt. Zunächst werden eine Peak-Position a2, die erhalten
wird, wenn der Gegenstand 120 auf dem Arbeitstisch 110 vorhanden
ist, und eine Peak-Position a1, die erhalten wird, wenn der Gegenstand 120 auf
dem Arbeitstisch 110 nicht vorhanden ist, bestimmt, und
ein Schwellwert a3 wird zwischen diesen Peak-Positionen definiert.
Anschließend wird im eigentlichen Betrieb eine Peak-Position,
die auf der Basis der Verteilung der empfangenen Lichtmenge, d.
h. der Position des empfangen Lichtpunkts, bestimmt wird, mit dem
Schwellwert a3 verglichen, und auf der Basis des Resultats des Vergleichs
wird die Bestimmung der Anwesenheit oder der Abwesenheit des Gegenstands 120 durchgeführt.
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20 ist
eine Ansicht, die den optischen Abstandssensor 100, der
in einer Herstellungsstrecke angeordnet ist, darstellt. Der Abstandssensor 100 wird
zum Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit von Gegenständen 120,
die in der Richtung der Strecke entlang des Arbeitstischs 110 übertragen
werden, verwendet. Wenn in diesem Fall ein Gegenstand 120 an
einer Position unterhalb des Abstandssensors 100 vorhanden
ist, auf den das projizierte Licht gerichtet ist, unterscheidet
sich die Peak-Position in der Verteilung der empfangenen Lichtmenge
von der Peak-Position, wenn kein Gegenstand 120 darauf
vorhanden ist. Der Abstandssensor 100 detektiert die Anwesenheit
oder Abwesenheit eines Gegenstands 120 unter Ausnutzung der
Tatsache, dass die Peak-Position in der Verteilung der empfangenen
Lichtmenge, d. h. der Abstandsbetrag des Gegenstands 120,
in Abhängigkeit davon ob oder ob nicht der Gegenstand 120 vorhanden
ist variiert.
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21 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das Abläufe des optischen Abstandssensors 100 zur
Detektion von Gegenständen darstellt, das detektierte Werte
von Abstandsbeträgen und Sensorausgaben, die für
die Anwesenheit oder Abwesenheit von Gegenständen 120 kennzeichnend
sind, darstellt. Der detektierte Wert des Abstandsbetrags ist der
Abstand zum Einstrahlungspunkt in der Richtung der optischen Achse
des projizierten Lichts und wird auf der Basis der Peak-Position
in der Verteilung der empfangenen Lichtmenge berechnet. Der detektierte Wert
des Abstandsbetrags (der Abstand b2), der erfasst, wenn ein Gegenstand 120 vorhanden
ist, ist kleiner als der detektierte Wert (der Abstand b1), wenn
kein Gegenstand 120 vorhanden ist. Der Schwellwert b3 ist
ein Schwellwert zur Verwendung beim Bestimmen der Anwesenheit oder
Abwesenheit eines Gegenstands 120 und entspricht dem Schwellwert
a3 betreffend die Position des empfangenen Lichtpunkts (b2 < b3 < b1). Wenn der detektierte
Wert des Abstandsbetrags unter den Schwellwert b3 abfällt,
wird die Sensorausgabe eingeschaltet und deren Spannungsniveau wird von
einem niedrigen Niveau in ein höheres Niveau umgeschaltet.
Ferner, wenn der detektierte Wert des Abstandsbetrags über den
Schwellwert b3 erhöht wird, wird die Sensorausgabe abgeschaltet
und deren Spannungsniveau wird von dem oberen Niveau in das untere
Niveau umgeschaltet. Der Abstandssensor 100 bestimmt die
Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands 120 mittels
Durchführen eines Vergleichs zwischen der Position des
empfangenen Lichtpunkts, d. h. dem Abstandsbetrag des Gegenstands 120,
und dem Schwellwert, wie es oben beschrieben ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Wenn
Gegenstände, die eine hohe Reflektivität aufweisen
oder hoch glänzend sind, detektiert werden, treten Fälle
auf, bei denen das projizierte Licht aufgrund des Flatterns oder
der Oberflächengestalten der Gegenstände irregulär
reflektiert wird, wodurch die Verteilung der empfangenen Lichtmenge verfälscht
wird. In diesem Fall war es unmöglich, die Position des
empfangenen Lichtpunkts zu messen, oder die Position des empfangenen
Lichtpunkts wurde in vielen Fällen falsch bestimmt, selbst
wenn sie bestimmt werden kann. Das hat das Problem der Verschlechterung
der Genauigkeit der Detektion der Anwesenheit oder Abwesenheit von
Gegenständen hervorgerufen.
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22 ist
eine Ansicht, die einen optischen Abstandssensor 100 zum
Detektieren eines Gegenstands 121, der hoch glänzend
ist, der auf einem Arbeitstisch 110 angeordnet ist, darstellt.
Der Gegenstand 121 ist ein zu detektierendes Objekt, das
eine hoch glänzende Oberfläche oder eine kompliziert
gestaltete Oberfläche aufweist. Projiziertes Licht wird von
einer Lichtprojektionseinheit 101 ausgestrahlt und irregulär
von dem Gegenstand 121 reflektiert. Spezieller werden reflektiertes
Licht 141, das aus der Reflexion des projizierten Lichts
an dem Einstrahlungspunkt auf der Oberfläche 121 resultiert,
und reflektiertes Licht 142, das aus einer erneuten Reflexion
an einem Punkt auf dem Gegenstand 121, der von dem Einstrahlungspunkt
versetzt ist, resultiert, von einer Lichtempfangseinheit 104 empfangen.
In diesem Fall wird die Verteilung der empfangenen Lichtmenge aufgrund
des Einflusses der Mehrfachreflexion des projizierten Lichts stark
verfälscht.
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23 ist
eine Ansicht, die Lichtmengen darstellt, die von den jeweiligen
Lichtempfangseinrichtungen in dem optischen Abstandssensor 100 empfangen
werden, die ein Kurve 143 darstellt, die eine Verteilung
der empfangenen Lichtmenge kennzeichnet. Die Kurve 143 weist
zwei Punkte auf, an denen die empfangene Lichtmenge maximal ist,
wodurch Peak-Positionen bzw. Maxima all und a12 ausgebildet werden.
Wenn die Verteilung der empfangenen Lichtmenge stark verfälscht
ist, wie es oben beschrieben ist, wird es unmöglich, die
Position des empfangenen Lichtpunkts korrekt zu identifizieren. Im
Besonderen wird das projizierte Licht irregulär von dem
Gegenstand 121 reflektiert, wodurch es schwierig ist, die
Position des empfangenen Lichtpunkts aus den Beträgen der
empfangenen Lichtmenge an den Maximalpunkten und die Lagebeziehung
zwischen den jeweiligen Maximalpunkten zu identifizieren. Folglich
ruft der herkömmliche optische Abstandssensor 100 das
Problem der Verschlechterung der Genauigkeit der Detektion von Gegenständen
hervor.
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Hinsichtlich
der oben genannten Umstände besteht eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, einen optischen Abstandssensor und eine optische
Abstandsmesseinrichtung bereitzustellen, die im Stande sind, die
Detektionsgenauigkeit beim Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit
von zu detektierenden Objekten zu verbessern. Im Besonderen zielt
die vorliegende Erfindung darauf ab, einen optischen Abstandssensor
bereitzustellen, der im Stande ist, die Anwesenheit oder Abwesenheit
von Objekten korrekt zu detektieren, selbst wenn die zu detektierenden
Objekte eine hohe Reflektivität aufweisen oder hochglänzend
sind. Ferner zielt die vorliegenden Erfindung darauf ab, einen optischen
Abstandssensor bereitzustellen, der im Stande ist, die Anwesenheit
von Verfälschungen in der Verteilung der empfangenen Lichtmenge,
die von einer Vielzahl von Lichtempfangseinrichtungen, die in einer
geraden Gestalt angeordnet sind, erhalten wird, zu detektieren.
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Ein
optischer Abstandssensor gemäß einer ersten vorliegenden
Erfindung enthält eine Lichtprojektionseinheit zum Richten
projizierten Lichts auf ein zu detektierendes Objekt; eine Lichtempfangseinheit, die
zwei oder mehr Lichtempfangseinrichtungen enthält, die
in einer linearen Gestalt zum Empfangen von Licht, das von dem zu
detektierenden Objekt reflektiert wird, außerhalb des vorgenannten
projizierten Lichts, und Ausgeben von Signalen entsprechend der
empfangenen Lichtmenge angeordnet sind; ein Detektionsmittel eines
empfangenen Lichtpunkts zum Detektieren eines empfangenen Lichtpunkts
auf der Lichtempfangseinheit auf der Basis der Ausgaben der jeweiligen
Lichtempfangseinrichtungen; ein Punktanzahl-Bestimmungsmittel zum
Bestimmen der Anzahl der empfangenen Lichtpunkte auf der Basis des
Resultats der Detektion von dem Detektionsmittel eines empfangenen
Lichtpunkts; und ein Objekt-Detektionsmittel zum Bestimmen der Anwesenheit
oder Abwesenheit des zu bestimmenden Objekts auf der Basis des Resultats
der Bestimmung von dem Punktanzahl-Bestimmungsmittel und Ausgeben von
Detektionssignalen, die für das Resultat der Bestimmung
kennzeichnend sind.
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Der
optische Abstandssensor detektiert einen empfangenen Lichtpunkt
auf der Lichtempfangseinheit auf der Basis der Ausgaben der jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen
und bestimmt die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte auf der Basis
des Resultats der Detektion. Ferner bestimmt der optische Abstandssensor
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines zu detektierenden Objekts
auf der Basis des Resultats der Bestimmung der Anzahl von Punkten
und gibt die Detektionssignale aus, die für das Resultat
der Bestimmung kennzeichnend sind. Mit diesem Aufbau ist es möglich,
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines zu detektierenden Objekts zu
bestimmen und Detektionssignale auf der Basis der Anzahl der detektierten
empfangenen Lichtpunkte auszugeben, wodurch die Anwesenheit oder
Abwesenheit des zu detektierenden Objekts korrekt detektiert wird,
selbst wenn das zu detektierende Objekt eine hohe Reflektivität
aufweist oder hochglänzend ist.
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Ein
optischer Abstandssensor gemäß einer zweiten vorliegenden
Erfindung enthält zusätzlich zum vorgenannten
Aufbau ein Punktpositions-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer
1-dimensionalen Position des vorgenannten empfangenen Lichtpunkts
auf der Basis des Resultats der Bestimmung von dem vorgenannten
Detektionsmittel eines empfangenen Lichtpunkts, wobei das vorgenannte Objekt-Detektionsmittel
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines zu detektierenden Objekts
auf der Basis des Resultats der Bestimmung von dem Punktpositions-Bestimmungsmittel
bestimmt, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins ist.
Mit diesem Aufbau ist es möglich, die Anwesenheit oder
Abwesenheit des zu detektierenden Objekts auf der Basis der Anzahl
der empfangenen Lichtpunkte und die 1-dimensionale Position davon
zu bestimmen, wodurch die Detektionsgenauigkeit beim Detektieren der
Anwesenheit oder Abwesenheit des Objekts weiter verbessert wird.
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Ein
optischer Abstandssensor gemäß einer dritten vorliegenden
Ausführungsform ist zusätzlich zum vorgenannten
Aufbau so aufgebaut, dass wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte
eins ist und die 1-dimensionale Position des empfangenen Lichtpunkts
in einen vorbestimmten Bereich fällt, das vorgenannte Objekt-Detektionsmittel
Detektionssignale ausgibt, die sich von denen in anderen Fällen
unterscheiden.
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Ein
optischer Abstandssensor gemäß einer vierten vorliegenden
Erfindung ist zusätzlich zum vorgenannten Aufbau so aufgebaut,
dass das vorgenannte Punktpositions-Bestimmungsmittel die Breite des
empfangenen Lichtpunkts bestimmt und, wenn die Anzahl der empfangenen
Lichtpunkte eins ist, die 1-dimensionale Position des empfangenen
Lichtpunkts in einen vorbestimmten Bereich fällt und die Breite
des empfangenen Lichtpunkts in einen vorbestimmten Bereich fällt,
das vorgenannte Objekt-Detektionsmittel Detektionssignale ausgibt,
die sich von denen in anderen Fällen unterscheiden. Mit
diesem Aufbau ist es möglich, Detektionssignale auf der
Basis der Anzahl der empfangenen Lichtpunkte und die 1-dimensionalen
Positionen und Breiten davon auszugeben, wodurch die Detektionsgenauigkeit
beim Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit des Objekts weiter
verbessert wird.
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Ein
optischer Abstandssensor gemäß einer fünften
vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zum
vorgenannten Aufbau ein Abstandsbetrag-Displaymittel zum Berechnen
des Abstandsbetrags des zu detektierenden Objekts auf der Basis
des Resultats der Bestimmung des Punktpositions-Bestimmungsmittel
und Anzeigen des Resultats der Berechnung und ein Mehrfachreflexions-Displaymittel
zum unterscheidbaren Anzeigen der Anwesenheit oder Abwesenheit einer
Mehrfachreflexion, die von dem zu detektierenden Objekt verursacht
wird, auf der Basis des Resultats der Bestimmung von dem vorgenannten
Punktanzahl-Bestimmungsmittel. Bei diesem Aufbau ist es möglich,
die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Mehrfachreflexion, die von
dem zu detektierten Objekt verursacht wird, auf der Basis der Anzahl
der detektierten empfangenen Lichtpunkte unterscheidbar anzuzeigen,
was den Benutzer in die Lage versetzt zu erkennen, ob oder ob nicht
die Lichteverteilung, die von der Vielzahl der Lichtempfangseinrichtungen,
die in einer linearen Gestalt angeordnet sind, erhalten werden,
verfälscht ist. Folglich ist es in Fällen des
ständigen Anzeigens des Abstandsbetrags des zu detektierenden
Objekts als Messwert möglich, den Benutzer in die Lage
zu versetzen zu erkennen, ob eine Mehrfachreflexion auftritt oder nicht.
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Ein
optischer Abstandssensor gemäß einer sechsten
vorliegenden Erfindung ist ferner zum vorgenannten Aufbau so aufgebaut,
dass wenn die Anzahl der empfangen Lichtpunkte eins ist, das Mehrfachreflexions-Displaymittel
eine Anzeige durchführt, die sich von der in den anderen
Fällen unterscheidet.
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Ein
optischer Abstandssensor gemäß einer siebten vorliegenden
Erfindung ist zusätzlich zum vorgenannten Aufbau so aufgebaut,
dass das Punktpositions-Bestimmungsmittel die Breite des empfangenen
Lichtpunkts auf der Basis der Ausgaben der jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen
bestimmt, und wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins ist
und die Breite des empfangenen Lichtpunkts in einen vorbestimmten
Bereich fällt, das Mehrfachreflexions-Displaymittel eine
Anzeige durchführt, die sich von der in anderen Fällen
unterscheidet.
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Eine
optische Abstandsmesseinrichtung gemäß einer achten
vorliegenden Erfindung enthält eine Lichtprojektionseinheit
zum Richten projiziertem Lichts auf ein zu detektierendes Objekt;
eine Lichtempfangseinheit, die zwei oder mehr Lichtempfangseinrichtungen
enthält, die in einer linearen Gestalt zum Empfangen von
Licht, das von dem zu reflektierenden Objekt reflektiert wird, außerhalb
des projizierten Lichts, und Ausgeben von Signalen, die der empfangenen
Lichtmenge entsprechen, angeordnet sind; ein Detektionsmittel eines
empfangenen Lichtpunkts zum Detektieren eines empfangenen Lichtpunkts
auf der Lichtempfangseinheit auf der Basis der Ausgaben der jeweiligen
Lichtempfangseinrichtungen; ein Punktanzahl-Bestimmungsmittel zum
Bestimmen der Anzahl der empfangenen Lichtpunkte auf der Basis des
Resultats der Bestimmung des Detektionsmittels des empfangenen Lichtpunkts;
ein Punktpositions-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer 1-dimensionalen
Position des empfangen Lichtpunkts, bei der die empfangene Lichtmenge
maximal ist, auf der Basis des Resultats der Detektion von dem Detektionsmittel
eines empfangen Lichtpunkts; ein Objekt-Detektionsmittel zum Bestimmen
der Anwesenheit oder Abwesenheit des zu detektierten Objekts auf
der Basis des Resultats der Bestimmung von dem Punktanzahl-Bestimmungsmittel
und Ausgeben von Detektionssignalen, die für das Resultat der
Bestimmung kennzeichnend sind; ein Abstandsbetrag-Berechnungsmittel
zum Berechnen des Abstandsbetrags des detektierten Objekts auf der
Basis des Resultats der Bestimmung von dem Punktpositions-Bestimmungsmittel;
und ein Modusumschaltmittel zum Umschalten auf der Basis eines Benutzerbedienung
zwischen einem Sensormodus, in dem die Detektionssignale auf der
Basis der Position eines Referenzpunkts, der von einem Benutzer
spezifiziert wird, ausgegeben werden und einem Messmodus, in dem
das Resultat der Berechnung von dem Abstandsbetrag-Berechnungsmittel
auf der Basis eines Schwellwerts ausgegeben wird, der zwischen zwei Referenzpunkten
definiert ist, die von dem Benutzer spezifiziert sind.
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Eine
optische Abstandsmesseinrichtung gemäß einer neunten
vorliegenden Erfindung ist zusätzlich zum vorgenannten
Aufbau so aufgebaut, dass das Punktpositions-Bestimmungsmittel die Breite
des empfangenen Lichtpunkts auf der Basis der Ausgaben der jeweiligen
Lichtempfangseinrichtungen bestimmt, und das Abstandsbetrag-Berechnungsmittel
den Abstandsbetrag berechnet, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte
eins ist und die Breite des empfangenen Lichtpunkts in einen vorbestimmten
Bereich fällt.
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Eine
optische Abstandsmesseinrichtung gemäß einer zehnten
vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zum
vorgenannten Aufbau ein Abstandsbetrag-Speichermittel zum Speichern
des Abstandsbetrags, der von dem Abstandsbetrag-Berechnungsmittel berechnet
wird, und ein Abstandsbetrag-Aktualisierungsmittel zum Auswählen
entweder des Resultats von der Berechnung des Abstandsbetrag-Berechnungsmittels
oder dem Abstandsbetrag, der von dem Abstandsbetrag-Speichermittel
gelesen wird, auf der Basis des Resultats der Bestimmung des Punktanzahl-Bestimmungsmittels,
und Umschreiben des Inhalts des Abstandsbetrag-Speichermittels, wenn
ein Resultat der Detektion eines empfangenen Lichtpunkts neu erhalten
wird.
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Eine
optische Abstandsmesseinrichtung gemäß einer elften
vorliegenden Erfindung enthält zusätzlich zum
vorgenannten Aufbau ein Referenzpunkt-Spezifikationsmittel zum Spezifizieren
des (der) Referenzpunkts(-e) auf der Basis eines Benutzervorgangs
und ein Referenzspezifikations-Aufhebungsmittel zum ungültig
machen bzw. Aufheben des (der) Referenzpunkts(-e), der (die) von
dem Referenzpunkt-Spezifikationsmittel spezifiziert wird (werden),
wenn zwei oder mehr empfangene Lichtpunkte vorhanden sind.
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Mit
optischen Abstandssensor und der optischen Abstandsmesseinrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines zu detektierten Objekts auf der
Basis der Anzahl der detektierten empfangenen Lichtpunkte zu bestimmen,
wodurch die Anwesenheit oder Abwesenheit des Objekts korrekt detektiert
wird und die Detektionsgenauigkeit beim Detektieren der Anwesenheit
oder Abwesenheit des Objekts verbessert wird, selbst wenn das zu
detektierende Objekt eine hohe Reflektivität aufweist oder
hochglänzend ist. Ferner ist es möglich, die Anwesenheit
oder Abwesenheit einer Mehrfachreflexion, die von dem zu detektierenden
Objekt verursacht wird, auf der Basis der Anzahl der detektierten
empfangenen Lichtpunkte unterscheidbar anzuzeigen, was den Benutzer
in die Lage versetzt zu erkennen, ob oder ob nicht die Verteilung
des Lichts, das von der Vielzahl der Lichtempfangseinrichtung, die
in einer linearen Gestalt angeordnet sind, erhalten wird, verfälscht
ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Außenansicht, die einen beispielhaften schematische
Aufbau eines optischen Abstandssensors gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die
eine optische Abstandsmesseinrichtung 1 zum Detektieren
der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 darstellt;
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2 ist
eine externe Ansicht eines beispielhaften Aufbaus einer Kopfeinheit 2 in
der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1;
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3 ist
eine externe Ansicht eines beispielhaften Aufbaus einer Hauptkörpereinheit 4 in
der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1,
die den Zustand einer Gehäuseseitenoberfläche
darstellt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das eines beispielhaften Aufbaus von Hauptteilen
der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
das einen beispielhaften funktionalen Aufbau der Hauptkörpereinheit 4 darstellt;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau eines Messverarbeitungsabschnitts 39 in
der Hauptkörpereinheit 4 von 4 darstellt;
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6 ist
eine Ansicht, die empfangene Lichtmengen von den jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen
in der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
welche die Position auf einer Lichtempfangseinheit 14 der
horizontalen Achse zuordnet, während die empfangene Lichtmenge
entlang der horizontalen Achse zugeordnet wird;
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7 ist
ein Flussdiagramm, das beispielhafte Abläufe der optischen
Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 zum Festlegen eines
Referenzpunkts darstellt, das Verarbeitungsarbeitsabläufe zum
Spezifizieren eines Referenzpunkts in dem Sensormodus darstellt;
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8 ist
ein Flussdiagramm, das beispielhafte Abläufe der optischen
Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 zum Detektieren
von Gegenständen darstellt, das Verarbeitungsarbeitsabläufe
zum Detektieren von Gegenständen in dem Sensormodus darstellt;
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9 ist eine Ansicht, die beispielhafte
Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge darstellt, die erhalten
wird, wenn das projizierte Licht auf einen Gegenstand A1 gerichtet
ist, der aus einem verpackten Element besteht, das hochglänzend
ist;
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10 ist eine Ansicht, die beispielhafte
Abläufe der optischen Abstandseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die abläuft zum Detektieren eines Gegenstands A11 darstellt,
das aus einem verpackten Element besteht, das eine hohe Transparenz
aufweist;
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11 ist eine Ansicht, die andere beispielhafte
Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt;
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12 ist eine Ansicht, die andere beispielhafte
Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die Fälle darstellt, bei denen ein Metall verarbeiteter
Artikel ein zu detektierendes Objekt ist und dessen Vorder- und
Rückseiten detektiert werden;
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13 ist eine Ansicht, die andere beispielhafte
Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die einen Fall darstellt, bei dem ein Metall verarbeiteter Artikel
ein zu detektierendes Objekt ist und eine Bestimmung der Anwesenheit
oder Abwesenheit davon durchgeführt wird;
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14 ist eine Ansicht, die andere beispielhafte
Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die einen Fall darstellt, bei dem das Resultat der Detektion eines
Gegenstands A16 zum Positionieren des Gegenstands A16 ausgenutzt
wird;
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15 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen beispielhaften Ablauf der
optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die einen Zustand darstellt, bei dem die Höhe eines Gegenstands A1,
der seine Position ändert, in einem Messmodus bestimmt
wird;
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16 ist ein Übergangsdiagramm,
das beispielhafte Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
das Verteilungen der empfangenen Lichtmenge darstellt, die erhalten
wird, wenn das projizierte Licht L1 auf einen Gegenstand A1 gerichtet
ist, der sich in der Richtung der Strecke bewegt;
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17 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das einen beispielhaften Messablauf der
optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
das die Messwertausgaben darstellt, die erhalten werden, wenn ein
Gegenstand A1, der sich in der Richtung der Strecke bewegt, gemessen
wird;
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18 ist
eine Ansicht, welche den Aufbau eines herkömmlichen optischen
Abstandssensors 100 darstellt, die schematisch einen Zustand
darstellt, bei dem projiziertes Licht, das von einer Lichtprojektionseinheit 101 ausgestrahlt
wird, empfangen wird;
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19 ist
eine Ansicht, die empfangene Lichtmengen von den jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen
in dem optischen Abstandssensor 100 darstellt, wobei die
Position auf einer Lichtempfangseinheit 103 der horizontalen
Achse zugeordnet ist, während die empfangenen Lichtmengen
der vertikalen Achse zugeordnet sind;
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20 ist
eine Ansicht, die den optischen Abstandssensor 100, der
in einer Herstellungsstrecke angeordnet ist, darstellt;
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21 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das Abläufe des optischen Abstandssensors 100 zum
Detektieren von Gegenständen darstellt, das den Abstand
zu einem Gegenstand 120 und die Sensorausgabe darstellt;
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22 ist
eine Ansicht, die einen optischen Abstandssensor 100 zum
Detektieren eines Gegenstands 121 darstellt, der hochglänzend
ist, der auf einem Arbeitstisch 110 angeordnet ist; und
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23 ist
eine Ansicht, die empfangene Lichtmengen von den jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen
in dem optischen Abstandssensor 100 darstellt, die eine
Kurve 143 darstellt, die eine Verteilung der empfangenen
Lichtmenge kennzeichnet.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen beispielhaften schematischen
Aufbau eines optischen Abstandssensors gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die
als einen beispielhaften optischen Abstandssensor eine optische
Abstandsmesseinrichtung 1 zum Detektieren der Anwesenheit
oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 auf der Basis von reflektierten
Licht L2 darstellt, das aus einer Einstrahlung von projiziertem Licht
L1 resultiert. Die optische Abstandsmesseinrichtung 1 ist
eine Detektionseinrichtung, die von einer Kopfeinheit 2,
einem Übertragungskabel 2 und einer Hauptkörpereinheit 4 gebildet
wird und den Gegenstand A1, der auf einem Arbeitstisch A2 angeordnet
ist, detektiert.
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Die
Kopfeinheit 2 ist eine rechteckförmige parallelepipedförmige
Einheit, die eine Lichtprojektionseinrichtung zum Richten projizierten
Lichts L1 auf den Gegenstand A1 und eine Lichtempfangseinrichtung
zum Empfangen des Lichts L2, das von dem Gegenstand A1 reflektiert
wird, außerhalb des projizierten Lichts L1 enthält
und die Ausgabe der Lichtprojektionseinrichtung auf der Basis der
Ausgabe der Lichtempfangseinrichtung anpasst bzw. einstellt. Die Kopfeinheit 2 ist
beispielsweise auf einer Herstellungsstrecke für den Gegenstand
A1 angeordnet und strahlt das projizierte Licht L1 direkt in der
Abwärtsrichtung aus.
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Das Übertragungskabel 3 ist
ein Kabel zum Zuführen einer elektrischen Spannung zur
Kopfeinheit 2 zum Übertragen der Ausgabe der Lichtempfangseinrichtung
zur Hauptkörpereinheit 4 und zum Übertragen
von Steuersignalen von der Hauptkörpereinheit 4 zur
Kopfeinheit 2.
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Die
Hauptkörpereinheit 4 ist eine Einheit, die den
empfangenen Lichtpunkt auf der Lichtempfangseinrichtung detektiert
und auf der Basis des Resultats der Detektion die Anwesenheit oder
Abwesenheit des Gegenstands A1 bestimmt und den Abstandsbetrag davon
berechnet. Auf einer Oberfläche des Gehäuses der
Hauptkörpereinheit 4 sind verschiedene Arten von
Betriebstasten und ein Displayabschnitt zum Anzeigen der Anwesenheit
oder Abwesenheit des Gegenstands A1 und der Messresultate angeordnet.
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Die
optische Abstandsmesseinrichtung 1 kann zwischen einem
Sensormodus, in dem Detektionssignale, die für die Anwesenheit
oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 kennzeichnend sind, als Sensorausgaben
ausgegeben werden, und einem Messmodus, in dem die Berechnungsresultate
der Abstandsbeträge als Messwerte ausgegeben werden, auf
der Basis von Benutzerbetätigungen umgeschaltet werden.
Ferner wird eine Detektion eines empfangenen Lichtpunkts basierend
auf der Ausgabe der Lichtempfangseinheit in vorbestimmten Zeitintervallen
durchgeführt, oder wird unter Verwendung von Zeitsignalen,
die von einer externen Vorrichtung, wie beispielsweise einem PLC
(Programmable Logic Controller), der nicht dargestellt ist, durchgeführt.
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2 ist
eine Außenansicht, die einen beispielhaften Aufbau der
Kopfeinheit 2 in der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt.
Diese Kopfeinheit 2 enthält eine Lichtprojektionseinrichtung 11,
eine Lichtprojektionslinse 12, eine Lichtempfangslinse 13 und
eine Lichtempfangseinrichtung 14 in einem Gehäuse,
und ein Kopfkennzeichner 15, der aus LED-Kennzeichnungslichtern 15a–15c gebildet wird,
ist auf einer Seitenoberfläche des Gehäuses angeordnet.
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Die
Lichteprojektionseinrichtung 11 ist eine Lichtquelleneinrichtung
zum Erzeugen des projizierten Lichts L1 und wird von einer Lichtausstrahlungseinrichtung,
wie beispielsweise einer LD (laser diode) und dergleichen gebildet.
Die Lichtprojektionslinse 12 ist ein Kondensor zum Bündeln
des projizierten Lichts L1, das von der Lichtprojektionseinrichtung 11 ausgestrahlt
wird, und ist an einer Position näher zum Gegenstand A1
als die Lichtprojektionseinrichtung 11 angeordnet. Das
projizierte Licht L1, das durch die Lichtprojektionslinse 12 durchgetreten
ist, wird durch ein rechteckförmiges Lichtprojektionsfenster 2a,
das in der Vorderoberfläche des Gehäuses vorgesehen ist,
auf den Gegenstand A1 gerichtet.
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Die
Lichtempfangslinse 13 ist ein Kondensor zum Bündeln
des Lichts L2 auf die Lichtempfangseinrichtung 14, das
von dem Gegenstand A1 reflektiert wird, wenn das projizierte Licht
L1 auf den Gegenstand A1 gerichtet ist, wobei das reflektierte Licht
L2 in die Lichtempfangslinse 13 durch ein Lichtempfangsfenster 2b eintritt,
das in der Vorderoberfläche des Gehäuses vorgesehen
ist. Die Lichtempfangseinrichtung 14 ist eine Bildaufnahmeeinrichtung,
die aus einer Vielzahl von Lichtempfangseinrichtungen gebildet ist,
die in einer linearen Gestalt zum Empfangen des reflektierten Lichts
L2 von dem Gegenstand A1 angeordnet sind, und den jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen
geben Signale entsprechend der empfangenen Lichtmenge aus. Spezieller
wird eine Zeilen CCD (Charge Coupled Device), die aus einer Vielzahl
von PDs (photo diodes) gebildet wird, die entlang einer geraden
Linie angeordnet sind, als die Lichtempfangseinrichtung 14 verwendet.
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Das
Licht, das von der Lichtprojektionseinrichtung 11 ausgestrahlt
wird und auf den Gegenstand A1 gerichtet ist, wird von dem Gegenstand
A1 reflektiert und an einer Position auf der Lichtempfangseinrichtung 14 gebündelt,
die in Abhängigkeit der Höhe des Einstrahlungspunkts
auf den Gegenstand A1, d. h. dem Abstand zum Einstrahlungspunkt von
dem Arbeitstisch A2, variiert wird. Ferner ist es möglich,
als die Lichtempfangseinrichtung 14 eine Bildaufnahmeeinrichtung
zu verwenden, die aus einer Vielzahl von Lichtempfangseinrichtungen
gebildet ist, die in einer ebenen Gestalt angeordnet sind, vorausgesetzt,
dass die Änderung der Position des empfangenen Lichtpunkts
auf der Lichtempfangseinrichtung 14, die von der Änderung
der Höhe der Einstrahlungshöhe verursacht wird,
damit bestimmt werden kann.
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Im
Allgemeinen wird, wenn das projizierte Licht L1 direkt nach unten
gerichtet ist, wenn sich die Höhe des Einstrahlungspunkts
verändert, dies den Einfallswinkel des reflektierten Lichts
L2 bezüglich der Lichtempfangslinse 13 ändern.
In einem solchen Fall ist es durch Anordnen der Lichtempfangslinse 13 und
der Lichtempfangseinrichtung 14, so dass sich die Ebene,
welche die Hauptoberfläche der Lichtempfangslinse 13 enthält,
und die gerade Linie, die für die Richtung der Anordnung
der Lichtempfangseinrichtungen in der Lichtempfangseinrichtung 14 kennzeichnend
ist, miteinander auf der optischen Achse des projizierten Lichts
L1 schneiden, möglich, das reflektierte Licht L2 zu veranlassen,
ein Bild auf der Lichtempfangseinrichtung 14 aufgrund des Scheimpflug-Prinzips
auszubilden.
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Das
LED-Kennzeichnungslicht 15a ist ein Kennzeichnungslicht,
das für den Zustand der Ausgabe der projizierten Lichts
L1 kennzeichnend ist und wird von einer LED (Light Emitting Diode)
gebildet. Das LED-Kennzeichnungslicht 15a leuchtet beispielsweise
während einer Einstrahlung des projizierten Lichts L1 grün,
wird aber während einer Nicht-Einstrahlung ausgeschaltet.
Das LED-Kennzeichnungslicht 15b ist ein Kennzeichnungslicht,
das für einen Zustand der Ausgabe eines Sensors in der Hauptkörpereinheit 4 kennzeichnend
ist, und wird beispielsweise ausgeschaltet, wenn die Sensorausgabe
sich in einem AN-Zustand befindet, leuchtet aber in einer roten
Farbe, wenn sich die Sensorausgabe in einem AUS-Zustand befindet.
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Das
LED-Kennzeichnungslicht 15c ist ein Kennzeichnungslicht,
das für die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Mehrfachreflexion
auf dem Gegenstand A1 kennzeichnend ist, und leuchtet beispielsweise
grün, wenn das reflektierte Licht L2 von dem Gegenstand
A1 Licht enthält, das von einer Mehrfachreflexion verursacht
wird, aber wird ausgeschaltet, wenn es kein Licht enthält,
das von einer Mehrfachreflexion verursacht wird.
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3 ist
eine Außenansicht, die einen beispielhaften Aufbau einer
Hauptkörpereinheit 4 in einer optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die den Zustand einer Seitenoberfläche des Gehäuses
darstellt, das mit einem Displayabschnitt 21, einer Einstelltaste 22 und
einer Richtungstaste 23 vorgesehen ist. Der Displayabschnitt 21 wird
von verschiedenen Arten von LED-Kennzeichnungslichtern 24, 25, 27 und 28 und
einem 7-Segment LED-Displayabschnitt 26 gebildet. Das LED-Kennzeichnungslicht 24 ist
ein Kennzeichnungslicht, das für einen Zustand der Ausgabe
des projizierten Lichts L1 kennzeichnend ist und wird von einer
LED (Light Emitting Diode) gebildet. Das LED-Kennzeichnungslicht 24 leuchtet
beispielsweise grün während einer Einstrahlung
des projizierten Lichts L1, wird aber während einer Nicht-Ausstrahlung
ausgeschaltet.
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Das
LED-Kennzeichnungslicht 25 ist ein Kennzeichnungslicht,
das für einen Zustand der Ausgabe des Sensors in der Hauptkörpereinheit 4 kennzeichnend
ist, und wird beispielsweise ausgeschaltet, wenn die Sensorausgabe
sich in einem AN-Zustand befindet, aber leuchtet in einer roten
Farbe, wenn die Sensorausgabe sich in einem AUS-Zustand befindet.
Das LED-Kennzeichnungslicht 27 ist ein Kennzeichnungslicht,
das kennzeichnet, ob oder ob nicht der Betriebsmodus der Sensormodus
ist und leuchtet, wenn beispielsweise der Betriebsmodus der Sensormodus
ist, wird aber ausgeschaltet, wenn er nicht der Sensormodus ist.
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Das
LED-Kennzeichnungslicht 28 ist ein Kennzeichnungslicht,
das für die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Mehrfachreflexion
kennzeichnend ist, die von dem Gegenstand A1 verursacht wird, und leuchtet
beispielsweise in einer grünen Farbe, wenn die Reflexion
durch den Gegenstand A1 eine Mehrfachreflexion enthält,
wird aber ausgeschaltet, wenn sie keine Mehrfachreflexion enthält.
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Der
7-Segment LED-Displayabschnitt 26 ist eine Displayeinrichtung
zum Anzeigen von Zeichnen, die für das Resultat der Detektion
des Abstandsbetrags kennzeichnend sind, und wird von sechs 7-Segment-LEDs
gebildet, die in der Mitte des Displayabschnitts 21 angeordnet
sind. Die jeweiligen 7-Segment LEDs sind in der Längsrichtung
der Seitenoberfläche des Gehäuses angeordnet.
Die Einstelltaste 22 ist eine Betriebstaste zum Spezifizieren
eines Referenzpunkts zur Verwendung beim Bestimmen der Anwesenheit oder
Abwesenheit eines Gegenstands A1 und zum Berechnen des Abstandsbetrags,
und ist an dem linken Endabschnitt der Gehäuseseitenoberfläche
angeordnet. In diesem Fall können zwei Arten von Betriebseingaben,
die ein normales Drücken und ein langes Drücken
sind, mit der Einstelltaste 22 durchgeführt werden,
und Eingaben werden gemäß den Betriebsverfahren
durchgeführt. Das normale Drücken ist ein Betriebsverfahren
zum Beenden eines Eingabevorgangs (ein Eingabe AN-Zustand) vor dem
Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer (beispielsweise 2 Sekunden).
Auf der anderen Seite ist das lange Drücken ein Betriebsverfahren
zum Aufrechterhalten eines Eingabebetriebs (ein Eingabe AN-Zustand) über
eine vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 3 Sekunden). Die Richtungstaste 23 ist
eine Betriebstaste zum Ändern über den Betriebsmodus
und ist an dem rechten Endabschnitt der Gehäuseseitenoberfläche
angeordnet.
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4 ist
ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau von Hauptteilen
der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
das einen beispielhaften funktionalen Aufbau in der Hauptkörpereinheit 4 darstellt.
Die Hauptkörpereinheit 4 wird von einer Detektionseinrichtung
eines empfangenen Lichtpunkts 31, einem Punktanzahl-Bestimmungsabschnitt 32,
einem Punktpositions-Bestimmungsabschnitt 33, einem Modusänderungsabschnitt 34,
einem Referenzpunktspezifikationsabschnitt 35, einem Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36,
einem Objektoberflächenzustandsdisplay-Steuerungsabschnitt 37,
einem Abstandsbetrag-Berechnungsabschnitt 38, einem Messverarbeitungsabschnitt 39 und
einem Displayverarbeitungsabschnitt 40 gebildet. Der Detektionsabschnitt
eines empfangenen Lichtpunkts 31 führt Abläufe
bzw. Arbeitsschritte zum Detektieren eines empfangenen Lichtpunkts
auf der Lichtempfangseinheit 14 auf der Basis der Ausgaben
der jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen in der Lichtempfangseinheit 14 durch. Spezieller
werden die empfangenen Lichtmengen, die von den jeweiligen Lichtempfangseinrichtungen detektiert
werden, bestimmt, und ein empfangener Lichtpunkt wird von der 1-dimensionalen
Verteilung der empfangenen Lichtmenge in der Richtung der Anordnung
der Lichtempfangseinrichtungen gewonnen. Beispielsweise wird ein
1-dimensionaler Bereich, in dem die empfangene Lichtmenge einen
vorbestimmten Schwellwert T1 übersteigt, als ein empfangener
Lichtpunkt gewonnen. Mit anderen Worten wird ein kontinuierlicher
Bereich, in dem die empfangene Lichtmenge den vorbestimmten Schwellwert
T1 übersteigt, als ein empfangener Lichtpunkt von der Gruppe
der Lichtempfangseinrichtungen, die benachbart zueinander angeordnet
sind, gewonnen. Ferner, wenn es eine Vielzahl von kontinuierlichen Bereichen
gibt, in denen die empfangene Lichtmenge den vorbestimmten Schwellwert
T1 so übersteigt, dass diese kontinuierlichen Bereiche
dazwischen Bereiche einschließen, in denen die empfange
Lichtmenge den Schwellwert T1 nicht übersteigt, werden die
jeweiligen kontinuierlichen Bereiche, in denen die empfangene Lichtmenge
den Schwellwert T1 übersteigt, als Lichtpunkte gewonnen
bzw. extrahiert.
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Die
Punktanzahl-Bestimmungseinrichtung 32 führt Abläufe
zum Bestimmen der Anzahl der empfangenen Lichtpunkte der auf der
Basis des Resultats der Detektion von dem Bestimmungsabschnitt eines
empfangenen Lichtpunkts 31 durch. Der Punktpositions-Bestimmungsabschnitt 33 führt
Abläufe zum Bestimmen einer 1-dimensionalen Position an der
die empfangene Lichtmenge maximal ist, innerhalb des empfangenen
Lichtpunkts, auf der Basis des Resultats der Detektion des Detektionsabschnitts
eines empfangenen Lichtpunkts 31 durch. Spezieller wird
die Position, bei der die empfangene Lichtmenge maximal ist, d.
h. die Peak-Position, aus dem 1-dimensionalen Bereich bestimmt,
der als ein empfangener Lichtpunkt von der 1-dimensionalen Verteilung
der empfangenen Lichtmenge gewonnen wird. In diesem Fall wird die
bestimmte Peak-Position, wie es oben beschrieben ist, als die Position
des empfangenen Lichtpunkts bezeichnet.
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Der
Punktpositions-Bestimmungsabschnitt 33 bestimmt, ob oder
ob nicht die Position des empfangenen Lichtpunkts in einen vorbestimmten
Bereich fällt, und bestimmt ferner die Breite des empfangenen
Lichtpunkts, d. h. die Länge des 1-dimensionalen Bereichs,
der als ein empfangener Lichtpunkt von der 1-dimensionalen Verteilung
der empfangenen Lichtmenge gewonnen wird, auf der Basis des Resultats
der Detektion des Detektionsabschnitt eines empfangenen Lichtpunkts 31.
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Der
Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36 führt
eine Verarbeitung zum Erzeugen von Detektionssignalen, die für
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 kennzeichnend sind,
auf der Basis der Resultate der Bestimmungen von dem Punktanzahl-Bestimmungsabschnitt 32 und dem
Punktpositions-Bestimmungsabschnitt 33 durch, wenn der
Betriebsmodus der Sensormodus ist. Spezieller, wenn die Anzahl der
empfangenen Lichtpunkte, die von der 1-dimensionalen Verteilung der
empfangenen Lichtmenge gewonnen wird, 0 oder 2 oder größer
ist, wird bestimmt, dass ein Gegenstand A1 vorhanden ist. Wenn die
Anzahl der empfangenen Lichtpunkte 1 ist, wird auf das
Resultat der Bestimmung der Position des empfangenen Lichtpunkts
Bezug genommen, und, wenn die Position des empfangenen Lichtpunkts
nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, wird bestimmt,
dass ein Gegenstand A1 vorhanden ist. Wenn die Anzahl der empfangenen
Lichtpunkte 1 ist und ferner die Position des empfangenen
Lichtpunkts in den vorgenannten vorbestimmten Bereich fällt,
wird auf das Resultat der Bestimmung der Breite des empfangenen
Lichtpunkts Bezug genommen, und wenn die Breite des empfangenen
Lichtpunkts nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, wird
bestimmt, dass ein Gegenstand A1 vorhanden ist. Auf der anderen
Seite, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte 1 ist,
die Position des empfangenen Lichtpunkts in den vorbestimmten Bereich
fällt und die Breite des empfangenen Lichtpunkts in den
vorbestimmten Bereich fällt, wird bestimmt, dass kein Gegenstand 1 vorhanden ist.
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In
diesem Fall wird die Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von empfangenen
Lichtpunkten vorrangig zur Verarbeitung der Bestimmung der Position
des empfangenen Lichtpunkts und der Verarbeitung zur Bestimmung
der Breite davon durchgeführt. D. h., die Verarbeitung
der Bestimmung der Position und die Verarbeitung der Bestimmung
der Breite werden nur dann durchgeführt, wenn die Anzahl der
empfangenen Lichtpunkte eins ist, aber wenn die Anzahl der empfangenen
Lichtpunkte nicht eins ist, wird die Bestimmung der Anwesenheit
oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 ohne Durchführen
der Verarbeitung zur Bestimmung der Position und der Verarbeitung
zur Bestimmung der Breite durchgeführt. Ferner wird die
Verarbeitung zur Bestimmung der Position des empfangenen Lichtpunkts
vorrangig zur Verarbeitung der Bestimmung der Breite des empfangenen
Lichtpunkts durchgeführt. D. h., lediglich wenn die Position
des empfangenen Lichtpunkts in den vorbestimmten Bereich fällt,
wird ein Bezug auf das Resultat der Bestimmung der Breite durchgeführt,
aber wenn die Position des empfangenen Lichtpunkts nicht in den
vorbestimmten Bereich fällt, wird die Bestimmung der Anwesenheit
oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 ohne Bezugnahem auf das Resultat
der Bestimmung der Breite durchgeführt.
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Detektionssignale,
die für die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands
A1 kennzeichnend sind, werden als Zustandssignale ausgegeben, die
beispielsweise zwei verschiedene Spannungsniveaus aufweisen, und
das Spannungsniveau der Detektionssignale wird dazwischen auf der
Basis des Resultats der Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit
eines Gegenstands A1 durchgeführt. Spezieller, wenn bestimmt
wird, dass ein Gegenstand A1 vorhanden ist, werden die Detektionssignale
eingeschaltet und deren Spannungsniveau wird von einem niedrigen
Niveau in ein hohes Niveau umgeschaltet. Auf der anderen Seite,
wenn bestimmt wird, dass kein Gegenstand A1 vorhanden ist, werden
die Detektionssignale ausgeschaltet und deren Spannungsniveau wird
von dem hohen Niveau in das niedrige Niveau umgeschaltet.
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In
der vorliegenden Ausführungsform werden, wenn die Anzahl
der empfangenen Lichtpunkte eins ist, die Position des empfangenen
Lichtpunkts in den vorbestimmten Bereich fällt und ferner
die Breite des empfangenen Lichtpunkts in den vorbestimmten Bereich
fällt, Detektionssignale, die ein Spannungsniveau aufweisen,
das sich von dem der Detektionssignale in anderen Fällen
unterscheidet, ausgegeben. Ferner, wenn die Anzahl von empfangenen Lichtpunkten
eins ist und die Position des empfangenen Lichtpunkts in den vorbestimmten
Bereich fällt, können Detektionssignale, die sich
von denen in anderen Fällen unterscheiden, ohne Durchführen
der Verarbeitung zur Bestimmung der Breite des empfangenen Lichtpunkts
ausgegeben werden. Ferner, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte
eins ist, können Detektionssignale, die sich von denen
anderer Fälle unterscheiden, ohne Durchführen
der Verarbeitung zur Bestimmung der Position des empfangenen Lichtpunkts
und der Verarbeitung der Bestimmung der Breite des empfangenen Lichtpunkts ausgegeben
werden.
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Auf
der anderen Seite, wenn der Betriebsmodus der Messmodus ist, führt
der Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36 eine Verarbeitung zum
Erzeugen von Detektionssignalen, die für die Anwesenheit
oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 kennzeichnend sind, auf der
Basis der Resultate der Bestimmungen des Punktanzahl-Bestimmungsabschnitts 32 und
des Punktpositions-Bestimmungsabschnitts 33 ähnlich
dazu durch, wenn der Betriebsmodus der Sensormodus ist, aber die
Details der Verarbeitung unterscheiden sich davon. D. h. in dem Messmodus,
wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins ist und die Breite
des empfangenen Lichtpunkts in einen vorbestimmten Breitenbereich fällt,
wird bestimmt, dass die Detektion normal ist. Auf der anderen Seite,
wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte 0 oder 2 oder größer
ist oder die Breite des empfangenen Lichtpunkts nicht in den vorbestimmten
Breitenbereich fällt, wird bestimmt, dass die Detektion
anormal ist.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Detektion normal ist, werden Detektionssignale,
die für die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands
A1 kennzeichnend sind, gemäß dazu erzeugt, ob
oder ob nicht die Position des empfangenen Lichtpunkts in einen
vorbestimmten Bereich fällt. Auf der anderen Seite, wenn
bestimmt wird, dass die Detektion anormal ist, werden Detektionssignale
entsprechend ob oder ob nicht die Position des empfangenen Lichtpunkts,
der von einer nächsten vorausgehenden Normalbestimmung
erhalten wird, in den vorbestimmten Bereich fällt, erzeugt.
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Der
Objektoberflächenzustanddisplay-Steuerungsabschnitt 37 ist
ein Mehrfachreflexionsdisplay-Steuerungsmittel zum Steuern des Displayverarbeitungsabschnitts 40 auf
der Basis der Resultate der Bestimmungen des Punktanzahl-Bestimmungsabschnitts 32 und
des Punktpositions-Bestimmungsabschnitts 33, um zu bewirken,
dass die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Mehrfachreflexion, die
von dem Gegenstand A1 bewirkt wird, unterscheidbar dargestellt wird.
In diesem Fall werden die Fälle, bei denen das projizierte
Licht L1 irregulär von der Arbeitsoberfläche reflektiert
wird, wodurch die 1-dimensionale Verteilung der empfangenen Lichtmenge
verfälscht wird, da die Arbeitsoberfläche hochglänzend ist,
enthaltend die Fälle, bei denen das projizierte Licht L1
in einer anderen Richtung von der Richtung zur Lichtempfangseinheit 14 reflektiert
wird, wodurch verhindert wird, dass das reflektierte Licht empfangen
wird, da die Arbeitsoberfläche eine Spiegeloberfläche
bildet, als Fälle bezeichnet, bei denen die Reflexion von
dem Gegenstand A1 eine Mehrfachreflexion enthält.
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Spezieller,
wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte 0 oder 2 oder mehr ist,
und wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins ist, aber die
Breite des empfangenen Lichtpunkts nicht in den vorbestimmten Bereich
fällt, wird bestimmt, dass eine Mehrfachreflexion auftritt,
aber in andere Fällen wird bestimmt, dass keine Mehrfachreflexion
auftritt. Auf der Basis des Resultats der vorgenannten Bestimmung
wird eine Anzeige gemäß dem Zustand der Oberfläche
des Gegenstands A1 durchgeführt. Beispielsweise scheinen
das LED-Kennzeichnungslicht 28 und der Displayabschnitt 21 und
das LED-Kennzeichnungslicht 15c in der Kopfeinheit 2 in
verschiedenen Lichtzuständen oder in verschiedenen Farben gemäß der
Anwesenheit oder Abwesenheit einer Mehrfachreflexion.
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Ferner,
wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte 0 oder 2 oder mehr ist,
können die LED-Kennzeichnungslichter 29 und 15c in
Lichtzuständen oder in Farben scheinen, die sich von denen unterscheiden,
wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins ist, ohne auf das
Resultat der Bestimmung der Breite des empfangenen Lichtpunkts Bezug
zu nehmen. Ferner wird lediglich in den Fällen, wo die
Anzahl der empfangenen Lichtpunkte zwei oder mehr ist, die nicht
die Fälle enthalten, wo das reflektierte Licht nicht empfangen
wird, bestimmt, dass eine Mehrfachreflexion auftritt und, wenn die Anzahl
der empfangenen Lichtpunkte zwei oder größer ist,
können die LED-Kennzeichnungslichter 29 und 15c in
verschiedenen Lichtzuständen oder Farben scheinen, die
sich von denen unterscheiden, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte
eins ist.
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Der
Abstandsbetrag-Berechnungsabschnitt 38 führt eine
Verarbeitung zum Berechnen des Abstandsbetrags des Gegenstands A1
auf der Basis der Resultate der Bestimmungen des Punktanzahl-Bestimmungsabschnitts 32 und
des Punktspositions-Bestimmungsabschnitts 33 durch. In
diesem Fall wird die Verarbeitung der Berechnung des Abstandsbetrags durchgeführt,
wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins ist und die Breite
des empfangenen Lichtpunkts in den vorbestimmten Bereich fällt,
aber in anderen Fällen wird die Verarbeitung der Berechnung
des Abstandsbetrags nicht durchgeführt. D. h. die Verarbeitung
der Berechnung des Abstandsbetrags wird nur dann durchgeführt,
wenn keine Mehrfachreflexion auftritt.
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Der
Messverarbeitungsabschnitt 39 führt Abläufe
bzw. Arbeitschritte zur Ausgabe des Resultats der Berechnung des
Abstandsbetrags von dem Abstandsbetrag-Berechnungsabstand 38 als
ein Messwert durch. Der Displayverarbeitungsabschnitt 40 führt
eine Verarbeitung durch, um den Displayabschnitt 21 in
der Hauptkörpereinheit 4 und den Kopfkennzeichner 15 in
der Kopfeinheit zu veranlassen, die Sensorausgabe, die Ausgabe des
Messwerts und die Anwesenheit und Abwesenheit einer Mehrfachreflexion
gemäß dem Betriebsmodus anzuzeigen.
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Der
Modusänderungsabschnitt 34 führt eine Verarbeitung
zum Umschalten des Betriebsmodus zwischen dem Sensormodus und dem
Messmodus auf der Basis von Benutzerbedienungen des Richtungsschalters 23 durch.
Der Referenzpunktspezifikationsabschnitt 35 führt
eine Verarbeitung zur Spezifizierung von Referenzpunkten zur Verwendung beim
Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1
und zum Berechnen des Abstandsbetrags auf der Basis von Benutzerbedienungen
der Richtungstaste 22 durch.
-
In
dem Sensormodus wird die Position eines empfangenen Lichtpunkts,
der zur Zeit eines normalen Drückens der Einstelltaste 22 erhalten
wird, als ein Referenzpunkt eingestellt bzw. festgelegt. Normalerweise
wird ein normales Drücken der Einstelltaste 22 in
einem Zustand durchgeführt, bei dem kein Gegenstand A1
auf dem Arbeitstisch A2 vorhanden ist. Der Bedingung folgend wird
die Position eines empfangenen Lichtpunkts, der zur Zeit bzw. zum
Timing eines langen Drückens der Einstelltaste 22 in einem
Zustand erhalten wird, bei dem ein Gegenstand A1 auf dem Arbeitstisch
A2 vorhanden ist, als ein Referenzpunkt festgelegt. Auf der Basis
der Positionen der zwei Referenzpunkte, die, wie es oben beschrieben
ist, erhalten werden, wird ein Schwellwert zur Verwendung beim Bestimmen
der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 automatisch
zwischen den zwei Referenzpunkten definiert.
-
In
dem Fall werden zwei Schwellwerte T21 und T22, die einen bezüglich
eines Referenzpunkts symmetrischen Bereich definieren, in der oberen
und unteren Richtung in der Richtung der Anordnung der Lichtempfangseinrichtungen
bestimmt, und auf der Basis der zwei Schwellwerte, wird die Bestimmung der
Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 durchgeführt.
Spezieller wird der Abstandsbetrag auf der Basis der Position des
empfangenen Lichtpunkts berechnet, und der Absolutwert der Differenz
zwischen dem berechneten Abstandsbetrag und dem Abstandsbetrag (der
Position) des Referenzpunkts, der zur Zeit des normalen Drückens der
Einstelltaste 22 erhalten wird, wird bestimmt, um ein detektierter
Wert in dem Sensormodus zu sein. Der detektierte Wert, der, wie
es oben beschrieben ist, berechnet ist, wird bei der Bestimmung
der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 verwendet,
was bedeutet, dass Schwellwerte T21 und T22, die einen symmetrischen
Bereich bezüglich des Referenzpunkts in den oberen und
unteren Richtungen definieren, durch Definieren lediglich eines einzelnen
Schwellwerts bestimmt werden. Der detektierte Wert kann auf dem
7-Segement LED-Displayabschnitt 26 angezeigt werden. Vorzugsweise
wird der detektierte Wert auf dem 7-Segement-LED-Display-Abschnitt 26 zusammen
mit den Schwellwerten angezeigt. Ferner kann der Abstandsbetrag
des Referenzpunkts durch Benutzerbedienungen auf der Richtungstaste 23 fein
eingestellt werden, während er auf dem 7-Segement LED-Displayabschnitt 26 angezeigt
wird.
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Der
Messmodus wird beispielsweise von einem Abstandsmessmodus und einem
Bereichsdetektionsmodus gebildet, und ein Umschalten dazwischen
kann durch eine Bedingung der Richtungstaste 23 durchgeführt
werden. Der Abstandsmessmodus ist ein Betriebsmodus, bei dem die
Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1
auf der Basis eines Schwellwerts T3, der zwischen zwei Referenzpunkten
definiert ist, die von dem Benutzer spezifiziert werden, durchgeführt
wird, und Messwerte ausgegeben werden. Der Bereichsdetektionsmodus
ist ein Betriebsmodus, bei dem zwei Referenzpunkte als zwei Schwellwerte
definiert werden, wobei eine Bestimmung, ob ein Gegenstand A1 in
dem Bereich vorhanden ist, der durch die zwei Schwellwerte definiert
wird, durchgeführt wird, und Messwerte ausgegebenen werden.
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In
dem Abstandsmessmodus wird die Position eines empfangenen Lichtpunkts,
der zur Zeit eines normalen Drückens der Einstelltaste 22 erhalten wird,
als ein Referenzpunkt festgelegt, und der Abstandsbetrag wird auf
der Basis des ersten Referenzpunkts berechnet, der aus der ersten
Bedienung der Einstelltaste erhalten wird. Der Schwellwert T3 zur Verwendung
beim Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands
A1 wird automatisch auf der Basis des ersten Referenzpunkts und
eines zweiten Referenzpunkts bestimmt, der bei einer zweiten Bedienung
der Einstelltaste 22 erhalten wird, die zu einer Zeit durchgeführt,
die sich von der ersten Bedienung unterscheidet.
-
Gewöhnlich
wird die erste Bedienung der Einstelltaste 22 in einem
Zustand durchgeführt, bei dem sich kein Gegenstand A1 auf
dem Arbeitstisch A2 befindet, und die zweite Bedienung der Einstelltaste 22 wird
in einem Zustand durchgeführt, bei dem ein Gegenstand A2
auf dem Arbeitstisch A2 vorhanden ist. In diesem Fall wird der Schwellwert
T3 als ein Zwischenpunkt zwischen dem ersten Referenzpunkt und dem
zweiten Referenzpunkt in der Richtung der Anordnung der Lichtempfangseinrichtungen
definiert, und auf der Basis dieses Schwellwerts wird die Bestimmung
der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 durchgeführt.
Messwerte werden nur dann ausgegeben, wenn ein Gegenstand A1 vorhanden
ist, aber kein Messwert wird ausgegeben, wenn kein Gegenstand A1
vorhanden ist.
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In
dem Bereichsdetektionsmodus wird die Position eines empfangenen
Lichtpunkts, der zu einer Zeit eines normalen Drückens
der Einstelltaste 22 erhalten wird, als ein Referenzpunkt
festgelegt. Ein Bereich wird in der Hochrichtung auf der Basis eines
ersten Referenzpunkts, der durch eine erste Bedienung der Einstelltaste 22 erhalten
wird, und eines zweiten Referenzpunkts definiert, der durch eine zweite
Bedienung der Einstelltaste 22 zu einer Zeit erhalten wird,
die sich von der ersten Bedienung unterscheidet. Es wird bestimmt,
ob ein Gegenstand A1 in diesem Bereich vorhanden ist oder nicht.
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Gewöhnlich
wird die erste Bedienung der Einstelltaste 22 in einem
Zustand durchgeführt, wo ein erster Gegenstand auf dem
Arbeitstisch A2 vorhanden ist, und die zweite Bedienung der Einstelltaste 22 wird
in einem Zustand durchgeführt, wo ein zweiter Gegenstand,
der eine Höhe aufweist, die sich von der des ersten Gegenstands
unterscheidet, auf dem Arbeitstisch A2 vorhanden ist. Messwerte
werden nur dann ausgegeben, wenn ein Gegenstand A1 in dem Bereich
vorhanden ist, aber kein Messwert wird ausgegeben, wenn kein Gegenstand
A1 darin vorhanden ist.
-
5 ist
ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau des Messverarbeitungsabschnitts 39 in
der Hauptkörpereinheit 4 von 4 darstellt. Der
Messverarbeitungsabschnitt 39 wird von einem Abstandsbetrag-Aktualisierungsverarbeitungsabschnitt 51,
einem Abstandsbetrag-Speicherabschnitt 52, einem Referenzspezifikations-Aufhebungsabschnitt 53 und
einem Messwertausgabeabschnitt 54 gebildet. Der Abstandsbetrag- Speicherabschnitt 52 ist
ein Speicher zum Speichern des Abstandsbetrags, der von dem Abstandsbetrag-Berechnungsabschnitt 38 berechnet
wird, so dass er umschreibbar ist.
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Der
Abstandsbetrag-Aktualisierungsverarbeitungsabschnitt 51 führt
eine Aktualisierung der Verarbeitung zum Umschreiben des Abstandsbetrags,
der in dem Abstands-Speicherabschnitt 52 gespeichert ist,
durch, wenn ein Resultat der Detektion eines empfangenen Lichtpunkts
neu erhalten wird. Diese Aktualisierungsverarbeitung wird durch
Auswählen entweder des Resultats der Berechnung von dem
Abstandsbetrag-Berechnungsabschnitt 38 oder des Abstandsbetrag,
der in dem Abstandsbetrag-Speicherabschnitt 52 gespeichert
ist, auf der Basis der Resultate der Bestimmungen von dem Punktanzahl-Bestimmungsabschnitt 32 und
dem Punktpositions-Bestimmungsabschnitt 33 durchgeführt.
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Spezieller,
wenn das Resultat der Berechnung eines Abstandsbetrags nicht neu
aus dem Resultat der gegenwärtigen Detektion eines empfangenen
Lichtpunkts aufgrund des Auftretens einer Mehrfachreflexion erhalten
werden kann, wird der vorherige Abstandsbetrag beibehalten. Auf
der anderen Seite, wenn das Resultat der Berechnung eines Abstandsbetrags
neu erhalten werden kann, wird der vorherige Abstandsbetrag mit
dem Abstandsbetrag, der zu dieser Zeit erhalten wird, ersetzt.
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Der
Messwertausgabeabschnitt 54 führt Abläufe
bzw. Arbeitschritte zur Ausgabe zum Displayverarbeitungsabschnitt 40 eines
Messwerts, der von dem Abstandsbetrag erhalten wird, der in dem
Abstandsbetrag-Speicherabschnitt 52 gehalten wird, als eine
Messwertausgabe durch. Der Messwertausgabeabschnitt 54 berechnet
beispielsweise den Abstand von einem Referenzpunkt zum Einstrahlungspunkt
des projizierten Lichts L1 von dem Abstandsbetrag des Gegenstands
A1 und gibt den berechneten Abstand aus.
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Der
Referenzspezifikations-Aufhebungsabschnitt 53 führt
eine Verarbeitung zur Aufhebung bzw. zum ungültig machen
der Spezifikation des Referenzpunkts für den Messwertausgabeabschnitt 54 auf
der Basis der Resultate der Bestimmungen des Punktanzahl-Bestimmungsabschnitts 32 und
des Punktpositions-Bestimmungsabschnitts 33 durch. Spezieller,
wenn ein Referenzpunkt durch Bedienen der Einstelltaste 22 spezifiziert
wird, wenn zwei oder mehr empfangene Lichtpunkte vorliegen, wird
eine Verarbeitung der Aufhebung der Spezifikation des Referenzpunkts
durchgeführt, aber in anderen Fällen wird die
Aufhebungsverarbeitung nicht durchgeführt.
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In
diesem Fall wird die Spezifikation des Referenzpunkts ungültig
gemacht, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte 0 oder 2 oder
mehr ist und wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins ist,
aber die Breite des empfangen Lichtpunkts nicht in den vorbestimmten
Bereich fällt, aber in anderen Fällen wird die
Ungültigmachung nicht durchgeführt. D. h. lediglich,
wenn eine Mehrfachreflexion auftritt, wird die Spezifikation des
Referenzpunkts ungültig gemacht, um die Abläufe
und Eingaben, die durch eine Bedienung der Einstelltaste 22 durchgeführt werden,
aufzuheben.
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6 ist
eine Ansicht, die Lichtmengen darstellt, die von den jeweiligen
Lichtempfangseinrichtungen in der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 empfangen
werden, durch Zuordnen der Position auf der Lichtempfangseinheit 14 entlang
der horizontalen Achse, während die empfangenen Lichtmengen
der vertikalen Achse zugeordnet sind. Die Kurve 41 ist
eine Kurve, die eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge kennzeichnet,
die von der Ausgabe der Lichtempfangseinheit 14 erhalten
wird, wenn das projizierte Licht L1 gerichtet ist, die ein hügelförmige
Verteilung kennzeichnet, die eine maximale empfangene Lichtmenge
an einer Position x1 aufweist. D. h. die Kurve 41 steigt
monoton von einer Position, die einen kleineren Wert auf der Lichtempfangseinheit 14 aufweist,
bis zu der Position x1 an und fällt anschließend
monoton hinter der Position x1 ab.
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Die
Streuung der hügelförmigen Verteilung kennzeichnet
die Breite des empfangen Lichtpunkts, und die Position des Maximalpunkts
P1 (die Peak-Position) x1 kennzeichnet die Position des empfangenen
Lichtpunkts. In diesem Fall wird angenommen, dass die Breite W1
des empfangenen Lichtpunkts auf der Basis von Positionen auf der Lichtempfangseinheit 14 bestimmt
wird, bei der die empfangene Lichtmenge halb so groß ist
wie die empfangene Lichtmenge y1 an der Peak-Position x1. Auf der
Basis der Verteilung der empfangenen Lichtmenge, wie es oben beschrieben
ist, wird die Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit eines
Gegenstands A1 durchgeführt.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das beispielhafte Abläufe der optischen
Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 zum Festlegen
eines Referenzpunkts in Schritten S101-S105 darstellt, das einen Verarbeitungsarbeitsablauf
zum Spezifizieren eines Referenzpunkts in dem Sensormodus darstellt.
Zunächst, wenn ein langes Drücken der Einstelltaste 22 durchgeführt
wird, befiehlt der Referenzpunkt-Spezifikationsabschnitt 35 dem
Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36 auf der Basis
der eingegebenen Bedienung einen Referenzpunkt zu bestimmen. Der Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36 bestimmt
als ein Referenzpunkt die Position eines empfangenen Lichtpunkts,
der zu der Zeit bzw. zum Timing detektiert wird, wenn die Einstelltaste 22 bedient
wurde (Schritte S101 und S102).
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Zu
dieser Zeit, wenn eine Mehrfachreflexion auftritt, hebt der Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36 die
Spezifikation des Referenzpunkts auf und steht in Bereitschaft bis
die Einstelltaste 22 abermals bedient wird (Schritt S103).
Wenn keine Mehrfachreflexion auftritt, wird die Position des bestimmten
Referenzpunkts gespeichert, und auf der Basis dieses Referenzpunkts
werden Schwellwerte T21 und T22 zur Verwendung beim Detektieren
der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 definiert
(Schritte S104 und S105).
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8 ist
ein Flussdiagramm, das beispielhafte Abläufe der optischen
Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 zum Detektieren
von Gegenständen mit Schritten S201-S207 darstellt, das
einen Verarbeitungsarbeitsablauf zum Detektieren der Anwesenheit
oder Abwesenheit eines Gegenstands A1 in dem Sensormodus darstellt.
Zunächst, wenn der Detektionsabschnitt eines empfangenen
Lichtpunkts 31 einen empfangenen Lichtpunkt detektiert,
bestimmt der Punktanzahl-Bestimmungsabschnitt 32 die Anzahl
der empfangenen Lichtpunkte auf der Basis des Resultats der Detektion
(Schritte S201 und S202). Zu dieser Zeit, wenn die Anzahl der empfangenen
Lichtpunkte nicht eins ist, bestimmt der Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36,
dass ein Gegenstand A1 vorhanden ist, schaltet anschließend
die Sensorausgabe ein und schaltet das Spannungsniveau der Detektionssignale
von einem geringen Niveau auf ein hohes Niveau (Schritte S203 und
S207). Auf der anderen Seite, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte
eins ist, führt der Punktpositions-Bestimmungsabschnitt 33 eine
Verarbeitung zum Bestimmen der Position des empfangenen Lichtpunkts durch.
Zu dieser Zeit, wenn die Position des empfangenen Lichtpunkts nicht
in einen vorbestimmten Bereich fällt, obwohl die Anzahl
der empfangenen Lichtpunkte eins ist, bestimmt der Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36,
dass ein Gegenstand A1 vorhanden ist, schaltet anschließend
die Sensorausgabe ein und schaltet das Spannungsniveau der Detektionssignale
von dem niedrigen Niveau auf das hohe Niveau (Schritte S204 und
S207).
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Auf
der anderen Seite, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins
ist und ferner die Position des empfangenen Lichtpunkts in den vorbestimmten
Bereich fällt, führt anschließend der
Punktpositions-Bestimmungsabschnitt 33 eine Verarbeitung
zur Bestimmung der Größe des empfangenen Lichtpunkts,
d. h. der Breite des empfangenen Lichtpunkts, durch. Zu dieser Zeit,
wenn die Größe des empfangenen Lichtpunkts nicht
in einen vorbestimmten Bereich fällt, obwohl die Anzahl
der empfangenen Lichtpunkte eins ist und die Position des empfangenen
Lichtpunkts in den vorbestimmten Bereich fällt, bestimmt
der Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36, dass ein
Gegenstand A1 vorhanden ist, schaltet anschließend die
Sensorausgabe ein und schaltet das Spannungsniveau der Detektionssignale von
dem niedrigen Niveau in das hohe Niveau (Schritte S205 und S207).
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Auf
der anderen Seite, wenn die Anzahl der empfangenen Lichtpunkte eins
ist, die Position des empfangen Lichtpunkts in den vorbestimmten
Bereich fällt und die Größe des empfangenen
Lichtpunkts in den vorbestimmten Bereich fällt, bestimmt der
Objektdetektions-Verarbeitungsabschnitt 36, dass kein Gegenstand
A1 vorhanden ist, schaltet anschließend die Sensorausgabe
aus und schaltet das Spannungsniveau der Detektionssignale von dem hohen
Niveau in das niedrige Niveau (Schritt S205 und S206).
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9A bis 9E sind
Ansichten, die beispielhafte Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellen,
die eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge darstellen, die erhalten
wird, wenn das projizierte Licht auf einen Gegenstand A1 gerichtet
ist, der aus einem verpackten Element besteht, das hochglänzend
ist. In diesem Fall wird eine Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit
des Gegenstands A1 eines verpackten Elements, das hochglänzend
ist, wie beispielsweise ein Element, das mit einer Aluminiumfolie
verpackt ist, durchgeführt.
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9A stellt
eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge dar, die erhalten wird,
wenn kein Gegenstand A1 auf dem Arbeitstisch A2 vorhanden ist. Die
Verteilung der empfangenen Lichtmenge ist eine hügelförmige
Verteilung, die eine Maximalmenge von empfangenem Licht an einer
Position x1 (ein Maximalpunkt P1) aufweist. Gewöhnlich
wird ein Referenzpunkt in diesem Zustand spezifiziert, und die Schwellwerte
x11 und x12 zur Verwendung in der Anwesenheits-/Abwesenheitsbestimmung
werden definiert. D. h. es wird die Bestimmung der Anwesenheit oder
Abwesenheit eines Gegenstands A1 auf der Basis ob oder ob nicht
die Peak-Position des empfangenen Lichtpunkts in den Bereich von
dem Schwellwert x11 zum Schwellwert x12 fällt, durchgeführt.
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9B stellt
eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge dar, die erhalten wird,
wenn projiziertes Licht, das auf den Gegenstand A1 gerichtet ist,
irregulär von der Gegenstandsoberfläche reflektiert wird
und Licht, das an einem Punkt auf dem Gegenstand A1 reflektiert
wird, der sich von dem Einstrahlungspunkt stark unterscheidet, empfangen
wird. In der Verteilung der empfangenen Lichtmenge weist die empfangene
Lichtmenge Peaks an Maximalpunkten P11 und P12 auf, wodurch zwei
empfangene Lichtpunkte, die zu detektieren sind, verursacht werden.
An dem Maximalpunkt P12 ist die empfangene Lichtmenge kleiner als
die an dem Maximalpunkt P11, und der empfangene Lichtpunkt, enthaltend
den Maximalpunkt P12 als einen Peak, bildet ein virtuelles Bild
aus, das von einer Mehrfachreflexion herrührt, und wird
als reflektiertes Licht angesehen, das an einer Position reflektiert
wird, die höher als der Einstrahlungspunkt des projizierten
Lichts liegt. Die Positionen der empfangenen Lichtpunkte sind bezüglich
der in 9A in 9 nach
links gemäß der Höhe des Einstrahlungspunkts
oder des Reflexionspunkts mit Bezug zum Arbeitstisch A2 verschoben.
In einem solchen Fall gibt es eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten,
was eine Bestimmung zur Folge hat, dass der Gegenstand A1 vorhanden
ist, wodurch die Sensorausgabe veranlasst wird eingeschaltet zu werden.
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9C stellt
eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge dar, die erhalten wird,
wenn das projizierte Licht, das auf den Gegenstand A1 gerichtet ist,
von der Gegenstandsoberfläche reflektiert wird und das
reflektierte Licht empfangen wird. In der Verteilung der empfangenen
Lichtmenge weist die empfange Lichtmenge einen Peak lediglich an
einem Maximalpunkt P21 auf, wodurch ein einzelner empfangener Lichtpunkt,
der zu detektieren ist, verursacht wird. Der Maximalpunkt P21 ist
bezüglich dem in 9A nach
links gemäß der Höhe des Einstrahlungspunkts
verschoben. In einem solchen Fall, obwohl ein einzelner empfangener
Lichtpunkt vorliegt, fällt die Position x21 des empfangenen
Lichtpunkts nicht in den Bereich von x11 bis x12, was eine Bestimmung
zur Folge hat, dass der Gegenstand A1 vorhanden ist, wodurch die
Sensorausgabe veranlasst wird, eingeschaltet zu werden.
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9D stellt
eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge dar, die erhalten wird,
wenn das projizierte Licht, das zum Gegenstand A1 gerichtet ist,
irregulär von der Arbeitsoberfläche reflektiert
wird, und es wird Licht, das an einem Punkt auf dem Gegenstand A1
reflektiert wird, der sich leicht von dem Einstrahlungspunkt unterscheidet,
wird empfangen. In der Verteilung der empfangenen Lichtmenge weist die
empfangene Lichtmenge einen Peak lediglich an einem Maximalpunkt
P31 auf, wodurch ein einzelner empfangener Lichtpunkt veranlasst
wird, detektiert zu werden. Der empfangene Lichtpunkt, enthaltend den
Maximalpunkt P31 als ein Peak, weist eine Breite W31 auf, die größer
als die von 9A ist, aufgrund des Einflusses
einer Mehrfachreflexion. In einem solchen Fall, obwohl es einen
einzelnen empfangenen Lichtpunkt gibt und die Position x31 des empfangenen
Lichtpunkts in den Bereich von x11 bis x12 fällt, fällt
die Breite W31 des empfangenen Lichtpunkts nicht in den vorbestimmten
Bereich, was eine Bestimmung zur Folge hat, dass der Gegenstand
A1 vorhanden ist, wodurch die Sensorausgabe veranlasst wird, eingeschaltet
zu werden.
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9E stellt
eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge dar, die erhalten wird,
wenn das projizierte Licht, das auf den Gegenstand A1 gerichtet ist,
von der Gegenstandsoberfläche in eine Richtung reflektiert
wird, die sich von der Richtung zur Lichtempfangseinheit unterscheidet
und das reflektierte Licht dadurch nicht empfangen wird. In diesem
Fall wird kein empfangener Lichtpunkt detektiert, was eine Bestimmung
zur Folge hat, dass der Gegenstand A1 vorhanden ist, wodurch die
Sensorausgabe veranlasst wird, eingeschaltet zu werden. Wie es oben
beschrieben ist, ist es in dem Fall, bei dem der Gegenstand A1,
der aus einem verpackten Element besteht, das hochglänzend
ist, detektiert wird, möglich, die Anwesenheit oder Abwesenheit
des Gegenstands A1 ungeachtet der Position des Einstrahlungspunkts
auf dem Gegenstand A1 korrekt zu detektieren.
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10A bis 10C sind
Ansichten, die beispielhafte Abläufe der optischen Abstandseinrichtung 1 von 1 darstellen,
die Abläufe zum Detektieren eines Gegenstands A11 darstellen,
der aus einem verpackten Element besteht, das eine hohe Transparenz
aufweist. In diesem Fall ist der Gegenstand A11, der aus einem Element
besteht, das in einem transparenten Verpackungselement, wie beispielsweise
einem Vinylbogen, eingepackt ist, ein Objekt, das der Anwesenheits-/Abwesenheitsdetektion
unterzogen wird.
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10A stellt den Fall dar, wo kein Gegenstand A11
auf dem Arbeitstisch 21 vorhanden ist. In diesem Fall wird
ein empfangener Lichtpunkt mit einer geeigneten Breite an einer
geeigneten Position detektiert, und es wird bestimmt, dass kein
Gegenstand A1 vorhanden ist, wodurch die Sensorausgabe veranlasst
wird, ausgeschaltet zu werden.
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10B stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das zum Gegenstand A11 gerichtet ist, durch das Verpackungselement
tritt und das Licht, das von der Gegenstandsoberfläche
und der Innenseite davon reflektiert wird, empfangen wird. In diesem
Fall wird eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten detektiert.
In diesem Fall, da eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten vorliegt,
wird bestimmt, dass der Gegenstand A11 vorhanden ist, wodurch die
Sensorausgabe veranlasst wird, eingeschaltet zu werden.
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10C stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das zum Gegenstand A11 gerichtet ist, von der Gegenstandsoberfläche
reflektiert wird und das reflektierte Licht empfangen wird. In diesem Fall
wird ein einzelner empfangener Lichtpunkt detektiert. In einem solchen
Fall, obwohl ein einzelner Lichtpunkt empfangen wird, fällt
die Position des empfangenen Lichtpunkts nicht in einen vorbestimmten
Bereich und folglich wird bestimmt, dass der Gegenstand A11 vorhanden
ist, wodurch die Sensorausgabe veranlasst wird, eingeschaltet zu
werden. Wie es oben beschrieben ist, selbst wenn ein Gegenstand
A11, der aus einem Verpackungsmaterial besteht, dass eine hohe Transparenz
aufweist, detektiert wird, ist es möglich, die Anwesenheit
oder Abwesenheit des Gegenstands A11 zu jeder Zeit korrekt zu bestimmen.
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11A und 11B sind
Ansichten, die andere Beispielabläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung
A1 von 1 darstellen. 11A stellt einen
Fall dar, bei dem ein Gegenstand A12, der aus einem Element besteht,
das eine Spiegeloberfläche aufweist, detektiert wird, und 11B stellt einen Fall dar, bei dem ein Gegenstand
A13, der aus einem halbtransparenten Element besteht, das eine komplizierte
Gestalt aufweist, detektiert wird.
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Das
projizierte Licht, das auf den Gegenstand A12 gerichtet ist, kann
von der Gegenstandsoberfläche in einer Richtung reflektiert
werden, die sich von der Richtung zur Lichtempfangseinheit unterscheidet,
und folglich kann das reflektierte Licht in Abhängigkeit
von der Position des Einstrahlungspunkts dadurch nicht empfangen
werden. Selbst in einem solchen Fall wird bestimmt, dass ein Gegenstand
A12 vorhanden ist, wodurch die Sensorausgabe veranlasst wird, korrekt
eingeschaltet zu werden, da kein empfangener Lichtpunkt detektiert
wird. Ferner wird angenommen, dass der Arbeitstisch A21 zur Verwendung
beim Detektieren des Gegenstands A12 eine geringere Spekularität
als die des Gegenstands A12 aufweist, und das Licht, das dadurch
reflektiert wird, korrekt empfangen wird, wenn der Gegenstand A12
nicht vorhanden ist.
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Es
ist ein Fall dargestellt, bei dem das projizierte Licht, das auf
den Gegenstand A13 gerichtet ist, durch das halbtransparente Element
tritt und das Licht, das von der Gegenstandsoberfläche
und der Innenseite davon reflektiert wird, empfangen wird. In diesem
Fall wird eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten detektiert.
Selbst in einem solchen Fall wird bestimmt, dass der Gegenstand
A13 vorhanden ist, wodurch die Sensorausgabe veranlasst wird, korrekt
eingeschaltet zu werden, da eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten
vorhanden ist. Wie es oben beschrieben ist, ist es, selbst wenn
ein Gegenstand A12, der aus einem Element besteht, das eine Spiegeloberfläche
aufweist, oder ein Gegenstand A13, der aus einem halbtransparenten
Element besteht, das eine komplizierte Gestalt aufweist, detektiert
wird, möglich, die Anwesenheit oder Abwesenheit des Gegenstands
zu jeder Zeit korrekt zu bestimmen.
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12A bis 12C sind
Ansichten, die andere beispielhafte Abläufe der optischen
Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellen,
die Fälle darstellen, bei denen ein Metall verarbeiteter
Artikel ein zu detektierendes Objekt ist und die Vorder- und Hinterseiten
davon detektiert werden. In diesem Fall ist ein Gegenstand A14,
der aus einem Metall verarbeitenden Artikel, wie beispielsweise
einem Lager, besteht an seinen Vorder- und Rückseiten zu
detektieren. Ferner ist die hintere Oberfläche des Gegenstands
A1 als ein Referenzpunkt definiert, während die Vorderseite
davon eine komplizierte Gestalt oder eine hochglänzende
Oberfläche aufweist.
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12A stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das auf den Gegenstand A11 gerichtet ist, irregulär
von der Gegenstandsoberfläche reflektiert wird und Licht,
das an einem Punkt auf dem Gegenstand A14 reflektiert wird, der
sich von dem Einstrahlungspunkt unterscheidet, empfangen wird. In
diesem Fall gibt es eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten,
und folglich wird bestimmt, dass der Gegenstand A14 angeordnet ist,
wobei seine Vorderoberfläche frei gelegt ist, wodurch veranlasst
wird, dass die Sensorausgabe ausgeschaltet wird.
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12B stellte einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das zum Gegenstand A14 gerichtet ist, an einer Position reflektiert
wird, die sich von der in 12B unterscheidet, und das reflektierte
Licht empfangen wird. In diesem Fall gibt es einen einzelnen empfangenen
Lichtpunkt, aber die Position des empfangenen Lichtpunkts fällt
nicht in den vorbestimmten Bereich, und folglich wird bestimmt,
dass der Gegenstand A14 angeordnet ist, wobei seine Vorderoberfläche
frei gelegt ist, wodurch veranlasst wird, dass die Sensorausgabe
ausgeschaltet wird.
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12C stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das zum Gegenstand A14 gerichtet ist, von der Gegenstandsoberfläche
reflektiert wird und das reflektierte Licht empfangen wird. In diesem Fall
wird ein empfangenes Licht mit einer geeigneten Breite an einer
geeigneten Position detektiert, und es wird bestimmt, dass der Gegenstand
A14 angeordnet ist, wobei seine hintere Oberfläche frei
gelegt ist, wodurch veranlasst wird, dass die Sensorausgabe eingeschaltet
wird. Wie es oben beschrieben ist, selbst wenn der Gegenstand A14,
der aus einem Metall verarbeiteten Artikel gefertigt ist, an seinen
Vorder- und Rückseiten detektiert wird, ist es möglich, dessen
Vorder- und Rückseiten zu jeder Zeit korrekt zu bestimmen.
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13A bis 13C sind
Ansichten, die andere beispielhafte Abläufe der optischen
Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellen,
die einen Fall darstellen, bei dem ein Metall verarbeiteter Artikel
ein zu detektierendes Objekt ist und die Bestimmung der Anwesenheit
oder Abwesenheit davon durchgeführt wird. In diesem Fall
ist ein bearbeiteter Abschnitt A15a, wie beispielsweise eine ausgeschnittene
Nut, die in dem Gegenstand A15 ausgebildet ist, zu detektieren.
Ferner ist die Oberfläche des Gegenstands A15, die sich
von dem bearbeiteten Abschnitt A15a unterscheidet als ein Referenzpunkt
definiert.
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13A stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das auf den bearbeiteten Abschnitt A15a in dem Gegenstand
A15 gerichtet ist, irregulär ist und von der Innenseite
des bearbeiteten Abschnitts reflektiert wird und Licht, das von
einem Punkt in dem bearbeiteten Abschnitt reflektiert wird, der
sich von dem Einstrahlungspunkt unterscheidet, empfangen wird. In
diesem Fall gibt es eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten und
folglich wird bestimmt, dass der bearbeitete Abschnitt A15a in dem Gegenstand
A15 vorhanden ist, wodurch ein Ausschalten der Sensorausgabe veranlasst
wird.
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13B stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das auf den Gegensand A15 gerichtet ist, von der Innenseite
des bearbeiteten Abschnitts reflektiert wird und das reflektierte
Licht empfangen wird. In diesem Fall gibt es einen einzelnen empfangenen
Lichtpunkt, aber die Position des empfangenen Lichtpunkts fällt
nicht in den vorbestimmten Bereich, und es wird folglich bestimmt,
dass der bearbeitete Abschnitt A15a in dem Gegenstand A15 vorhanden
ist, wodurch das Ausschalten der Sensorausgabe veranlasst wird.
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13C stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das auf den Gegenstand A15 gerichtet ist, von der Gegenstandsoberfläche
reflektiert wird und das reflektierte Licht empfangen wird. In diesem
Fall wird das empfange Licht mit einer geeigneten Breite an einer
geeigneten Position detektiert und es wird bestimmt, dass kein bearbeiteter
Abschnitt A15a in dem Gegenstand A15 vorhanden ist, wodurch ein
Einschalten der Sensorausgabe veranlasst wird. Wie es oben beschrieben
ist, selbst wenn ein Metall verarbeiteter Artikel ein zu detektierendes
Objekt ist und die Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit davon
durchgeführt wird, ist es möglich, die Anwesenheit
oder Abwesenheit davon korrekt zu bestimmen.
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14A und 14B sind
Ansichten, die andere beispielhafte Abläufe der optischen
Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellen,
die einen Fall darstellen, bei dem ein Gegenstand A16, der aus einer
Vielzahl von Glassubstraten gefertigt ist, an den Substratendoberflächen
zu detektieren ist und das Resultat der Detektion des Gegenstands A16
zum Positionieren des Gegenstands A16 verwendet wird. In diesem
Fall sind der Gegenstand A16, der aus einer Vielzahl von Glassubstraten
gefertigt ist, auf dem Halbleitereinrichtungen, wie beispielsweise
Transistoren, ausgebildet sind, an den Substratendoberflächen
zu detektieren. Ferner sind die Substratendoberflächen
in dem Gegenstand A16 als ein Referenzpunkt definiert.
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14A stellt einen Fall dar, bei dem projiziertes
Licht, das auf den Gegenstand A16 gerichtet ist, von der Endoberfläche
eines Glassubstrats reflektiert wird und das reflektierte Licht
empfangen wird. In diesem Fall wird ein empfangener Lichtpunkt mit
einer geeigneten Breite an einer geeigneten Position detektiert,
und es wird bestimmt, dass der Gegenstand A16 an einer geeigneten
Position vorhanden ist, wodurch ein Einschalten der Sensorausgabe veranlasst
wird.
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14B stellt einen Fall dar, bei dem das projizierte
Licht, das zum Gegenstand A16 gerichtet ist, irregulär
an Abschnitten zwischen Glassubstraten oder innerhalb von Glassubstraten
reflektiert wird und Licht, das an Positionen reflektiert wird,
die sich von dem Einstrahlungspunkt unterscheiden, empfangen wird.
In diesem Fall gibt es eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten
und folglich wird bestimmt, dass die Position des Gegenstands A16
nicht geeignet ist, wodurch ein Ausschalten der Sensorausgabe veranlasst
wird.
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15 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen beispielhaften Ablauf der
optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
die einen Zustand darstellt, bei dem die Höhe eines Gegenstands A1,
der sich in der Richtung der Strecke bewegt, kontinuierlich bestimmt
wird. In dem Fall, bei dem die Höhe des Gegenstands A1,
der sich langsam entlang eines Arbeitstischs A2, wie beispielsweise
einem Förderband, bewegt, wiederholend in Zeitintervallen, die
kleiner als die Geschwindigkeit der Bewegung des Gegenstands A1
sind, detektiert wird, werden die Endabschnitte des Gegenstands
A1 wiederholend detektiert. Während das projizierte Licht
L1 über die Endabschnitt des Gegenstands A1 scannt, wird
die Verteilung der empfangenen Lichtmenge durch einen Einfluss einer
Mehrfachreflexion an den Gegenstandsendabschnitten verfälscht,
und ferner wird die Verteilung der empfangenen Lichtmenge stark
bei jeder Detektion verändert, wodurch die Genauigkeit der
Bestimmung der Höhe verringert wird.
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16A bis 16C sind Übergangsdiagramme,
die beispielhafte Abläufe der optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellen,
die Verteilungen der empfangenen Lichtmenge darstellen, die erhalten
werden, wenn das projizierte Licht L1 auf einen Gegenstand A1 gerichtet
ist, der sich in der Richtung der Strecke bewegt. 16A stellt eine Verteilung der empfangenen Lichtmenge
dar, die durch Licht verursacht wird, das von Abschnitten vor dem
Gegenstand A1 reflektiert wird. 16B stellt eine
Verteilung der empfangenen Lichtmenge dar, die durch Licht verursacht
wird, das von einem Endabschnitt des Gegenstands A1 reflektiert
wird. 16C stellt eine Verteilung der
empfangenen Lichtmenge dar, die durch Licht verursacht wird, das von
Abschnitten des Gegenstands A1 reflektiert wird, die sich von dessen
Endabschnitten unterscheiden.
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Wenn
die Kopfeinheit 2 vor dem Gegenstand A1 vorhanden ist,
wird Licht, das von dem Arbeitstisch A2 reflektiert wird, empfangen,
und ein einzelner empfangener Lichtpunkt wird detektiert. Wenn ein
Endabschnitt des Gegenstands A1 unter die Kopfeinheit 2 bewegt
wird, wird die Verteilung der empfangenen Lichtmenge aufgrund des
Einflusses einer Mehrfachreflexion an dem Endabschnitt des Gegenstands
verfälscht, und eine Vielzahl von empfangenen Lichtpunkten
wird detektiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird
während des Auftretens solcher Mehrfachreflexionen die
Verarbeitung zum Berechnen des Abstandsbetrags nicht durchgeführt,
und das Resultat der vorangegangenen Berechnung wird beibehalten.
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17 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das einen beispielhaften Messablauf der
optischen Abstandsmesseinrichtung 1 von 1 darstellt,
das Messwerte darstellt, die aus kontinuierlichen Messungen der
Höhe eines Gegenstands A1 resultieren, der sich in der
Richtung der Strecke bewegt. Während des Zeitraums, währenddessen
eine Mehrfachreflexion auftritt, wird ein Messwert von d1, der aus einer
Messung resultiert, wenn die Kopfeinheit 2 vor dem Gegenstand
A1 vorhanden ist, beibehalten und als eine Messwertausgabe ausgegeben.
Wenn der Mehrfachreflexionszustand aufgrund der Bewegung des Gegenstands
A1 überwunden wurde, wird der Messwert des Abstandsbetrags
aktualisiert. In diesem Beispiel wird er auf einen Messwert von
d2 zur Zeit T12 aktualisiert.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden Detektionssignale auf der Basis der
Anzahl von detektierten empfangenen Lichtpunkten ausgegebenen, was
ein korrektes Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit eines
Objekts ermöglicht, selbst wenn das zu detektierende Objekt
eine hohe Reflektivität aufweist oder hochglänzend
ist. Im Besonderen werden Detektionssignale auf der Basis der Anzahl
von empfangenen Lichtpunkten und den 1-dimensionalen Positionen
der empfangenen Lichtpunkte ausgegeben, was die Detektionsgenauigkeit beim
Detektieren der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Objekts weiter
verbessern kann. Ferner wird eine Anzeige der Anwesenheit oder Abwesenheit
der Mehrfachreflexion, die von den zu detektierenden Objekt verursacht
wird, unterscheidbar auf der Basis der Anzahl der detektierten empfangenen
Lichtpunkte durchgeführt, was einen Benutzer in die Lage
versetzt, zu erkennen, ob oder ob nicht die Verteilung der empfangenen
Lichtmenge verfälscht ist. Folglich ist es in Fällen
eines ständigen Anzeigens des Abstandsbetrags des zu detektierenden
Objekts als ein Messwert möglich, den Benutzer in die Lage
zu versetzen zu erkennen, ob eine Mehrfachreflexion auftritt oder
nicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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