JP2017073322A - 光電スイッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】 受光量や距離の検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定画面を視認性良く表示することができる光電スイッチを提供する。
【解決手段】 検出光2aを検出領域に向けて投光する投光手段と、検出領域からの反射光2bを受光し、受光信号を生成する受光手段と、受光信号に基づいて、検出値を取得する検出値取得手段と、検出値を予め定められた設定値と比較してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて、検出信号を生成する検出信号生成手段と、7以上のセグメントにより構成されるセグメント表示パネル22を有し、セグメントを選択的に点灯させることによって検出値を表示するマルチセグメント表示手段と、画素の2次元配列により構成される画面表示パネル23を有し、設定値を入力するための設定画面230を表示するドットマトリクス表示手段とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 検出光2aを検出領域に向けて投光する投光手段と、検出領域からの反射光2bを受光し、受光信号を生成する受光手段と、受光信号に基づいて、検出値を取得する検出値取得手段と、検出値を予め定められた設定値と比較してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて、検出信号を生成する検出信号生成手段と、7以上のセグメントにより構成されるセグメント表示パネル22を有し、セグメントを選択的に点灯させることによって検出値を表示するマルチセグメント表示手段と、画素の2次元配列により構成される画面表示パネル23を有し、設定値を入力するための設定画面230を表示するドットマトリクス表示手段とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光電スイッチに係り、さらに詳しくは、検出領域からの反射光又は透過光を受光してワーク判定を行う光電スイッチの改良に関する。
光電スイッチは、光を用いてワークを検出する検出装置であり、検出光を投光し、ワークによる反射光や透過光等を受光してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて検出信号を生成する。光電スイッチには、ワークを含む検出領域からの反射光又は透過光の受光量に応じてワーク判定を行う受光量方式の光電スイッチと、ワークまでの距離を計測してワーク判定を行う距離計測方式の光電スイッチと、ワーク表面の色を判別してワーク判定を行う色判別方式の光電スイッチとがある。
受光量方式の光電スイッチは、ワーク表面の反射率又は色の違い、ワークまでの距離の違い、ワーク表面の傾き(チルト角)の違い等により受光量が変動することを利用してワーク判別を行うものであり、多くの用途に適用することができる汎用的な光電スイッチである。一方、距離計測方式の光電スイッチは、ワークの形状による特徴をワークまでの距離として計測してワーク判定を行うものであり、ワーク表面の反射率及び色の変動、ワーク表面の傾き(チルト角)の変動の影響を受け難い。また、色判別方式の光電スイッチは、ワーク表面の色によりワーク判定を行うものであり、ワーク表面の反射率の変動、ワークまでの距離の変動、ワーク表面の傾き(チルト角)の変動の影響を受け難い。
この種の光電スイッチには、受光量や距離の検出値を表示するための7セグメント表示装置を有するものがある(例えば、特許文献1)。また、各種の設定画面を表示するためのドットマトリクス表示装置を備えた光電スイッチもある(例えば、特許文献1及び2)。7セグメント表示装置は、7つのセグメントからなるセグメント表示パネルにより構成され、セグメントを選択的に点灯させることによって検出値が表示される。一方、ドットマトリクス表示装置は、画素が2次元配列された画面表示パネルにより構成される。
7セグメント表示装置は、ドットマトリクス表示装置に比べ、視認性に優れているが、桁数が固定であるなど、同時に表示可能な情報量が限られ、また、視認性の良い文字情報の表示が困難である。一方、ドットマトリクス表示装置は、ワーク判定用の設定値を入力するための設定画面を表示することができ、また、記号や図形など、文字以外の情報であっても表示可能であるが、数字表示に関しては7セグメント表示装置よりも視認性が良くない。
上述した従来の光電スイッチでは、7セグメント表示装置又はドットマトリクス表示装置のいずれかしか備えていない。このため、受光量や距離の検出値は視認性良く表示し、設定画面や図形なども表示可能にするという要求を同時に実現することができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、受光量や距離の検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定画面を視認性良く表示することができる光電スイッチを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様による光電スイッチは、検出光を検出領域に向けて投光する投光手段と、上記検出領域からの反射光又は透過光を受光し、受光信号を生成する受光手段と、上記受光信号に基づいて、検出値を取得する検出値取得手段と、上記検出値を予め定められた設定値と比較してワーク判定を行い、上記ワーク判定の結果に基づいて、検出信号を生成する検出信号生成手段と、7以上のセグメントにより構成されるセグメント表示パネルを有し、上記セグメントを選択的に点灯させることによって上記検出値を表示するマルチセグメント表示手段と、画素の2次元配列により構成される画面表示パネルを有し、上記設定値を入力するための設定画面を表示するドットマトリクス表示手段とを備える。
この様な構成によれば、マルチセグメント表示手段及びドットマトリクス表示手段の両方を備えるため、受光量や距離の検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定値を入力するための設定画面を視認性良く表示することができる。特に、設定画面の表示中であっても検出値を確認することができる。
本発明の第2の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記セグメント表示パネルの上記セグメントが、発光ダイオードにより構成され、上記画面表示パネルが、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネル又は有機発光ダイオードパネルにより構成される。
この様な構成によれば、セグメント表示パネルの輝度が高く、応答性も良いため、検出値表示の視認性が向上する。また、画面表示パネルの視野角が広く、高コントラストであり、応答性も良いため、設定画面表示の視認性が向上する。
本発明の第3の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルが、同一の筐体に配置されるように構成される。この様な構成によれば、検出値及び設定値を同時に確認する際の操作性が向上する。
本発明の第4の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルが、筐体の同一面に配置されるように構成される。この様な構成によれば、検出値及び設定値の比較が容易である。
本発明の第5の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記ドットマトリクス表示手段が、上記ワーク判定の結果、上記検出値の履歴情報又は受光量レベルを表示するように構成される。この様な構成によれば、文字や記号などとともにワーク判定の結果、検出値の履歴情報又は受光量レベルを表示することができる。
本発明の第6の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記投光手段、上記受光手段、上記検出値取得手段及び上記検出信号生成手段を含むヘッドユニットと、上記検出信号を外部機器へ出力するための出力チャンネルごとに、上記設定値を含む2以上の検出設定情報を保持し、運転モード時の動作条件を上記ヘッドユニットに指示するコントローラとを備え、上記セグメント表示パネルが、上記ヘッドユニット及び上記コントローラに配置され、上記画面表示パネルが、上記コントローラに配置されるように構成される。この様な構成によれば、コントローラにおいて、設定値を入力しながら受光量や距離の検出値を容易に確認することができる。
本発明による光電スイッチでは、マルチセグメント表示手段及びドットマトリクス表示手段の両方を備えるため、検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定画面を視認性良く表示することができる。
実施の形態1.
<光電スイッチ1>
図1は、本発明の実施の形態1による光電スイッチ1の一構成例を示した斜視図であり、ヘッドユニット10及びコントローラ20が示されている。この光電スイッチ1は、アンプ分離型の光電スイッチであり、ヘッドユニット10及びコントローラ20により構成される。図1では、便宜上、投受光軸の方向をヘッドユニット10の前後方向とし、コントローラ20の表示面を右側面として説明するが、ヘッドユニット10及びコントローラ20の使用時における姿勢を限定するものではない。
<光電スイッチ1>
図1は、本発明の実施の形態1による光電スイッチ1の一構成例を示した斜視図であり、ヘッドユニット10及びコントローラ20が示されている。この光電スイッチ1は、アンプ分離型の光電スイッチであり、ヘッドユニット10及びコントローラ20により構成される。図1では、便宜上、投受光軸の方向をヘッドユニット10の前後方向とし、コントローラ20の表示面を右側面として説明するが、ヘッドユニット10及びコントローラ20の使用時における姿勢を限定するものではない。
ヘッドユニット10及びコントローラ20は、配線ケーブル3を介して接続されている。配線ケーブル3は、ヘッドユニット10内の回路素子に電力を供給するための電源ケーブルと、制御用信号や検出信号を伝送するための信号ケーブルとにより構成される。
ヘッドユニット10は、検出光2aを検出領域に向けて投光し、検出領域からの反射光2bを受光してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて検出信号を出力する検出装置である。ワーク判定は、ワーク表面の色を判別して行われ、ワークの良否又はワークの有無を示す検出信号が出力される。
ヘッドユニット10の筐体11には、表示灯12、操作キー13,15、セグメント表示パネル14及び取付穴16が設けられている。検出光2aは、筐体11の前面から出射し、検出領域からの反射光2bが当該前面に入射する。
表示灯12は、ワーク判定の結果に応じて点灯するLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)インジケータであり、筐体上面の前端に配設されている。操作キー13は、ワーク判定用の基準色を指定する際に使用される押下式のセットキーであり、筐体11の上面に配設されている。
操作キー15は、ワーク判定用の設定値を指定する際に使用される押下式の方向キーであり、アップキー及びダウンキーにより構成される。ヘッドユニット10は、アップキーに対する押下操作に基づいて、数値をインクリメントし、ダウンキーに対する押下操作に基づいて、数値をデクリメントする。操作キー15は、筐体11の背面に配設されている。
セグメント表示パネル14は、検出値を表示するための7セグメント表示装置であり、7つのセグメントにより構成される。例えば、セグメント表示パネル14の各セグメントは、LEDにより構成される。セグメント表示パネル14は、筐体11の背面に配設されている。
取付穴16は、ヘッドユニット10を工場設備や建屋に固定するためのネジ穴であり、筐体11の右側面に設けられている。配線ケーブル3の接続部は、筐体11の下面に配設されている。
コントローラ20は、ワーク判定用の設定値を含む2以上の検出設定情報を保持し、運転モード時の動作条件をヘッドユニット10に指示する制御ユニットである。このコントローラ20の筐体21には、セグメント表示パネル22、画面表示パネル23、操作キー24〜26、表示灯27,28及び配線接続部29が設けられている。
セグメント表示パネル22、画面表示パネル23、操作キー24〜26、表示灯27及び28は、筐体21の右側面に設けられている。また、配線ケーブル3の接続部は、筐体21の前面に配設されている。
セグメント表示パネル22は、検出値を表示するための7セグメント表示装置であり、7つのセグメントにより構成される。例えば、セグメント表示パネル22の各セグメントは、LEDにより構成される。LEDは、順方向に電流を流すことによって発光する半導体素子である。
画面表示パネル23は、ワーク判定用の設定値を入力するための設定画面を表示するドットマトリクス表示装置であり、画素の2次元配列により構成される。例えば、画面表示パネル23は、各画素にTFT(薄膜トランジスタ)などのスイッチング素子が配置されるアクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルや、OLED(有機発光ダイオード)パネルにより構成される。
OLEDパネルは、発光層が有機化合物からなる発光ダイオードを構成し、発光層中に注入された電子と正孔とが再結合することによるエネルギーを利用して発光する。セグメント表示パネル22及び画面表示パネル23は、上下方向に配列されている。
操作キー24は、設定値を指定し、或いは、画面を切り替える際に使用される押下式の方向キーであり、上下左右の4つの方向キーにより構成される。操作キー25は、動作モードを切り替えるための押下式のモード切替キーである。操作キー26は、ワーク判定用の基準色を指定する際に使用される押下式のセットキーである。
表示灯27は、ワーク判定の結果に応じて点灯するLEDインジケータである。表示灯28は、検出の安定度を表示するためのLEDインジケータである。配線接続部29は、検出信号を外部機器へ出力するための配線ケーブル接続孔であり、筐体21の背面に配設されている。
<ヘッドユニット10>
図2は、図1のヘッドユニット10内の機能構成の一例を示したブロック図である。このヘッドユニット10は、主制御部100、投光駆動部101、投光用LED102、受光用PDユニット103、アンプ部104、メモリ105、電源部106、通信部107、表示部108及び操作部109により構成される。
図2は、図1のヘッドユニット10内の機能構成の一例を示したブロック図である。このヘッドユニット10は、主制御部100、投光駆動部101、投光用LED102、受光用PDユニット103、アンプ部104、メモリ105、電源部106、通信部107、表示部108及び操作部109により構成される。
主制御部100は、投受光を制御し、受光信号に基づいてワーク判定を行う。投光駆動部101は、主制御部100の指示に基づいて、投光用LED102を駆動する。例えば、主制御部100は、受光用PDユニット103からの受光量に基づいて、受光量を一定の範囲内に収めるために投光駆動部101に指示する投光量を制御する。
反射率の高いワークの場合、受光量が相対的に大きくなるため、主制御部100は、投光駆動部101に対し、受光量に基づいて相対的に小さい投光量を指示する。一方、反射率の低いワークの場合には、受光量が相対的に小さくなるため、主制御部100は、投光駆動部101に対し、受光量に基づいて相対的に大きい投光量を指示する。
投光駆動部101は、主制御部100の投光量指示と投光タイミング指示とに基づいて、投光用LED102をパルス駆動する。投光用LED102がパルス駆動される場合、投光用LED102のパルス発光量を図示しないモニタPDで測定し、測定されるパルス発光量が所定の目標値と一致するように投光駆動部101が制御されても良い。この場合、主制御部100は、目標値を調整することにより、投光用LED102の発光量を調整することができる。
投光用LED102は、検出光2aを生成する発光素子である。この投光用LED102は、白色光を検出光2aとして生成する半導体チップからなり、回路基板に面実装される。例えば、補色の関係にある2つの色の光を混ぜることによって白色の検出光2aが生成される。
検出光2aは、図示しない投光レンズを介して出射される。投光レンズは、検出光2aを検出領域に結像させる。投光レンズには、色収差を抑える色収差補正レンズ、例えば、分散率が互いに異なる2以上の光学レンズにより構成されるアクロマートレンズが用いられる。一方、検出領域からの反射光2bは、図示しない受光レンズを介して入射される。受光レンズは、反射光2bを受光用PDユニット103の受光面に結像させる。
受光用PDユニット103は、検出領域からの反射光2bを2以上の特定波長に対応して選択的に受光し、特定波長ごとの受光量にそれぞれ対応する2以上の受光信号を生成する。この受光用PDユニット103は、2以上のPD(Photo Diode:フォトダイオード)が回路基板上に2次元的に配列された多分割PDユニットであり、2次元位置に応じて特定波長の色成分の光を選択的に透過させるカラーフィルタが受光面に配置される。
アンプ部104は、受光用PDユニット103から入力される受光信号を増幅して主制御部100へ出力する増幅器ユニットである。このアンプ部104は、ゲインを切り替えることができる。受光信号は、特定波長の色成分ごとに増幅して主制御部100へ出力される。
アンプ部104のゲインは、主制御部100による投光用LED102の発光量の調整と同様に、受光用PDユニット103からの受光量を表す受光信号に基づいて、受光量を一定の範囲内に収めるために主制御部100により制御される。主制御部100は、受光信号に基づいてアンプ部104のゲインと投光用LED102の発光量との両方を制御するようにしても良い。
メモリ105には、ワーク判定用の設定値、基準色の色情報などが保持される。電源部106は、配線ケーブル3を介してコントローラ20に接続され、主制御部100の制御に基づいて、主制御部100や投光駆動部101に直流電源を供給する。通信部107は、配線ケーブル3を介してコントローラ20に接続され、制御用信号を受信して主制御部100へ出力し、主制御部100から入力された検出信号をコントローラ20へ送信する。
表示部108は、主制御部100の制御に基づいて、検出値をセグメント表示パネル14に表示する。操作部109は、操作キー13及び15の押下操作に基づいて、操作信号を生成し、主制御部100へ出力する。
<主制御部100>
図3は、図2の主制御部100の構成例を示したブロック図である。この主制御部100は、投光量制御部110、色情報取得部111、基準色指定部112、基準色記憶部113、一致度算出部114、判定閾値指定部115、判定閾値記憶部116、検出信号生成部117及び検出設定取得部118により構成される。
図3は、図2の主制御部100の構成例を示したブロック図である。この主制御部100は、投光量制御部110、色情報取得部111、基準色指定部112、基準色記憶部113、一致度算出部114、判定閾値指定部115、判定閾値記憶部116、検出信号生成部117及び検出設定取得部118により構成される。
投光量制御部110は、アンプ部104から入力される受光信号に基づいて、投光駆動部101を制御し、投光用LED102による投光量を調整する。例えば、反射光2bの受光量が一定レベルを上回った場合に、投光量を下げる一方、受光量が当該一定レベルを下回った場合に、投光量を上げて元の状態に戻す制御が行われる。
この投光量制御部110では、アンプ部104から入力される受光信号に基づいて、アンプ部104を制御し、ゲインが切り替えられる。例えば、反射光2bの受光量が一定レベルを上回った場合に、アンプ部104のゲインを下げる一方、反射光2bの受光量が当該一定レベルを下回った場合に、アンプ部104のゲインを上げて元の状態に戻す制御が行われる。これらの投光量制御は、RGBのいずれかの受光量に基づいて行われる。或いは、RGBの各受光量を組み合わせて得られるパラメータに基づいて行われる。
色情報取得部111は、2以上の特定波長にそれぞれ対応する2以上の受光信号に基づいて、色情報を取得し、一致度算出部114及び基準色指定部112へ出力する。取得される色情報は、3色の受光量レベルに基づいて定められる。例えば、赤色光の受光量レベルをR1、緑色光の受光量レベルをG1、青色光の受光量レベルをB1とし、受光量の和をMk=Rk+Gk+Bkとすれば、3色の受光量レベルの比率rk=Rk/Mk,gk=Gk/Mk,bk=Bk/Mkを用いた組(r1,g1,b1)により色が表される。色情報(r1,g1,b1)は、周期的に繰り返し取得される。
基準色指定部112は、操作部109からの取込指示に基づいて、色情報取得部111により取得された色情報(r0,g0,b0)を基準色の色情報に指定する。基準色記憶部113には、基準色指定部112によって登録された基準色の色情報(r0,g0,b0)が保持される。
一致度算出部114は、色情報取得部111により取得された色情報(r1,g1,b1)を基準色記憶部113に登録された基準色の色情報(r0,g0,b0)と比較し、両色情報の一致度Cを検出値として算出し、検出信号生成部117へ出力する。一致度Cは、色の一致の度合いを示すパラメータであり、比較対象の色がワーク判定の基準として登録された色にどれだけ類似しているのかが定量的に評価される。
例えば、一致度Cは、0以上999以下の範囲の整数を用いて表される。比較対象の色が基準色と完全に一致していれば、一致度Cは999である。表示部108は、一致度算出部114により算出された一致度Cを検出値としてセグメント表示パネル14に表示する。なお、色情報として、各色の受光量レベルの比率であるrk,gk,bkの組(rk,gk,bk)を例示したが、本発明では、色情報の構成をこれに限らない。例えば、赤色光の受光量レベル、緑色光の受光量レベル、青色光の受光量レベルの組(Rk,Gk,Bk)を色情報としても良い。また、RGB表色系に限られず、Lab等の表色系に基づく各色成分の値からなる組を色情報としても良い。
検出信号生成部117は、一致度算出部114により算出された一致度Cを予め定められた判定閾値Cdと比較してワーク判定を行い、検出信号を生成して通信部107へ出力する。検出信号は、ワーク判定の結果に基づいて生成される。運転モードでは、色情報が新たに取得されるごとに、一致度Cが算出され、ワーク判定が行われる。
基準色指定部112は、操作部109からの取込指示に基づいて、基準色を指定し、基準色記憶部113内に格納する。判定閾値指定部115は、操作部109からの操作信号に基づいて、判定閾値Cdを設定値として指定し、判定閾値記憶部116内に格納する。判定閾値Cdは、操作キー15を操作することにより、任意に指定し、或いは、変更することができる。判定閾値記憶部116には、各種の設定値を含む検出設定情報が保持される。
検出設定取得部118は、通信部107を介してコントローラ20から、運転モード時の動作条件を示す検出設定情報を取得し、判定閾値記憶部116内に格納する。検出信号生成部117は、この検出設定情報に基づいて、検出信号を生成する。
<コントローラ20>
図4は、図1のコントローラ20内の機能構成の一例を示したブロック図である。このコントローラ20は、主制御部200、通信部201、電源供給部202、操作部203、メモリ204、入出力部205、マルチセグメント表示部206及びドットマトリクス表示部207により構成される。
図4は、図1のコントローラ20内の機能構成の一例を示したブロック図である。このコントローラ20は、主制御部200、通信部201、電源供給部202、操作部203、メモリ204、入出力部205、マルチセグメント表示部206及びドットマトリクス表示部207により構成される。
主制御部200は、操作部203からの操作信号に基づいて、ヘッドユニット10の動作を規定する検出設定情報を生成し、メモリ204内に格納する。メモリ204には、検出信号を外部機器へ出力するための出力チャンネルごとに、設定値を含む2以上の検出設定情報が保持される。
通信部201は、配線ケーブル3を介してヘッドユニット10に接続され、ヘッドユニット10との通信を行う。電源供給部202は、配線ケーブル3を介してヘッドユニット10に接続され、ヘッドユニット10に電力を供給する。
操作部203は、操作キー24〜26の押下操作に基づいて、操作信号を生成し、主制御部200へ出力する。入出力部205は、配線接続部29と接続し、図示しない配線ケーブルを介して外部機器が接続されれば、検出信号を外部機器へ出力し、或いは、制御信号が入力される。
マルチセグメント表示部206は、セグメント表示パネル22を駆動し、セグメントを選択的に点灯させることにより、検出値をセグメント表示パネル22に表示する。ドットマトリクス表示部207は、画面表示パネル23を駆動し、設定値を入力するための設定画面を画面表示パネル23に表示する。また、ドットマトリクス表示部207は、ワーク判定の結果、検出値の履歴情報又は受光量レベルを画面表示パネル23に表示する。
<セグメント表示パネル22及び画面表示パネル23>
図5は、コントローラ20のセグメント表示パネル22及び画面表示パネル23の構成例を示した平面図である。このセグメント表示パネル22は、4つの表示ユニット22aにより構成され、4桁の数値に対応する。
図5は、コントローラ20のセグメント表示パネル22及び画面表示パネル23の構成例を示した平面図である。このセグメント表示パネル22は、4つの表示ユニット22aにより構成され、4桁の数値に対応する。
表示ユニット22aは、上下方向を長手方向とする矩形状であり、7つのセグメントが配置され、これらのセグメントを選択的に点灯させることにより、0から9までのアラビア数字が表示される。各表示ユニット22aは、前後方向に配列されている。
画面表示パネル23は、前後方向を長手方向とする矩形状であり、設定値を入力するための設定画面230などが表示される。この画面表示パネル23は、セグメント表示パネル22の下方に配置されている。
設定画面230には、設定値の他に、出力状態231、検出モード232、入力バンク233、出力チャンネル234、操作ガイドシンボル235及び236が表示されている。出力状態231及び検出モード232は、上下方向に配列されている。また、入力バンク233及び出力チャンネル234は、設定値の表示領域よりも上側に配置されている。出力状態231には、検出信号の出力状態が表示される。
検出モード232には、C+Iモード、Cモード及びIモードがある。C+Iモードは、色成分(R,G,B)と明暗(受光量)とを用いて検出値を取得する動作モードである。Cモードは、色成分(R,G,B)を用いて検出値を取得する動作モードである。Iモードは、明暗(受光量)を用いて検出値を取得する動作モードである。
出力チャンネル234は、検出信号を出力する出力線に対応し、出力チャンネル234ごとに、検出モード及び設定値を検出設定情報として指定することができる。入力バンク233は、全ての出力チャンネル234ごとの検出設定情報からなる検出設定テーブルである。
操作ガイドシンボル235は、上方向キー又は下方向キーを操作することにより、設定値が変更可能であることを示すシンボルマークであり、設定値「950」の近傍の画面右下に表示されている。操作ガイドシンボル236は、左方向キー又は右方向キーを操作することにより、入力バンク又は出力チャンネルが変更可能であることを示すシンボルマークであり、入力バンク233や出力チャンネル234が表示される画面上段に配置されている。
例えば、主制御部200は、左右の方向キーに対する押下操作に基づいて、入力バンク233又は出力チャンネル234を変更する。また、主制御部200は、上下の方向キーに対する押下操作に基づいて、設定値を変更する。この様にシンボルマークに対応した操作キー24を操作することにより、設定値の変更や画面の遷移を指示することができる。つまり、操作ガイドシンボル235及び236の表示により、操作キー24と表示画面の操作体系とが明示的に関連づけられている。よって、コントローラ20において、設定値を入力しながら受光量や一致度Cの検出値を容易に確認することができる。
図6は、図4のコントローラ20の動作の一例を示した説明図であり、画面表示パネル23に表示される設定画面230、検出画面240、履歴画面250及びチューニング画面260が示されている。主制御部200は、設定画面230を表示した状態で、操作キー24の上方向キー又は下方向キーに対する押下操作に基づいて、設定値を変更又は調整する。
図中の(a)には、バイナリ出力選択時の設定画面230が示されている。この設定画面230は、検出値をバイナリ信号として外部機器へ出力する場合の設定画面であり、出力チャンネル234の上限数は15である。主制御部200は、この設定画面230を表示した状態で、操作キー24の左方向キー又は右方向キーに対する押下操作に基づいて、出力チャンネルを変更する。
図中の(b)には、1出力×16バンク入力選択時の設定画面230が示されている。この設定画面230は、1つの出力チャンネル234に対し、16の入力バンク233を指定する場合の設定画面である。主制御部200は、この設定画面230を表示した状態で、操作キー24の左方向キー又は右方向キーに対する押下操作に基づいて、入力バンクを変更する。
図中の(c)には、色情報をグラフ化して表示する検出画面240が示されている。この検出画面240には、受光量バー表示領域241及び色座標表示領域242が設けられている。受光量バー表示領域241には、色成分ごとの受光量レベルがバーの長さによって表示される。相対的な受光量レベル、例えば受光量レベルの比率rk,gk,bkがバーの長さによって表示されても良く、絶対的な受光量レベルがバーの長さによって表示されても良い。色座標表示領域242には、色情報の座標位置が表示される。
図中の(d)には、検出値の取得履歴をグラフ化して表示する履歴画面250が示されている。この履歴画面250には、横軸を時間軸とし、縦軸を一致度Cの検出値として、これまでに取得された検出値が折れ線又は曲線により表示される。履歴画面250は、モード切替キーに対する短押し操作によって表示される。
図中の(e)には、セットキー操作時のチューニング画面260が示されている。このチューニング画面260は、基準色を指定するための設定画面であり、セットキーを操作することによって表示される。
主制御部200は、操作キー25に対する短押し操作に基づいて、図中の(a)及び(b)の設定画面230と、図中の(c)の検出画面240と、図中の(d)の履歴画面250と、図中の(e)のチューニング画面260とを択一的に順次に切り替える。
図7〜図10は、図4のコントローラ20における検出設定時の動作の一例を示した説明図であり、動作条件の詳細を設定する場合に画面表示パネル23に表示される詳細設定画面270が示されている。図7の(a)には、選択中の検出モードを表示するモード表示画面が示されている。このモード表示画面は、検出モード「C+I」の表示画面であり、モード切替キーに対する長押し操作に基づいて表示される。
図7の(b)には、検出モードを選択するためのモード設定画面が示されている。このモード設定画面は、モード切替キーに対する短押し操作又は左右の方向キーの操作に基づいて表示される。選択可能な検出モードには、「Auto」、「C+I」、「C」、「I」及び「個別設定」があり、上下の方向キーを操作することにより、いずれかの検出モードを選択することができる。
検出モード「Auto」は、全ての出力チャンネルに対し、検出モード「C+I」又は「C」のいずれかを自動的に選択する動作モードである。検出モード「個別設定」は、出力チャンネルごとに、ユーザが個別に検出モードを選択する動作モードである。
図7の(c)には、検出モード「I」を選択した場合の色成分設定画面が示されている。色成分設定画面は、ワーク検出に用いる色成分を選択するための設定画面であり、モード切替キーに対する短押し操作又は左右の方向キーの操作に基づいて表示される。メニュー項目には、「Auto」、「RGB」、「R」、「G」及び「B」があり、上下の方向キーを操作することにより、いずれかのメニュー項目を選択することができる。
図7の(d)には、検出モード「個別設定」を選択した場合のモード設定画面が示されている。このモード設定画面は、出力チャンネル「out1」の設定画面であり、モード切替キーと左右の方向キーとの同時操作に基づいて表示される。また、左右の方向キーを操作することにより、出力チャンネル及び入力バンクを切り替えることができる。
選択可能な検出モードには、「Auto」、「C+I」、「C」及び「I」があり、上下の方向キーを操作することにより、いずれかの検出モードを選択することができる。図7の(e)には、出力チャンネル「out1」に対し、検出モード「I」を選択した場合の色成分設定画面が示されている。
図7の(f)には、応答速度を選択するためのレスポンス設定画面が示されている。このレスポンス設定画面は、モード切替キーに対する短押し操作又は左右の方向キーの操作に基づいて表示される。
図8の(a)には、出力論理を選択するための論理設定画面が示されている。出力論理には、ノーマリーオープン「N.O.」又はノーマリークローズ「N.C.」のいずれかを選択することができる。
図8の(b)には、入力種別を選択するための入力設定画面が示されている。入力種別には、「オフ」、「チューニング入力」、「ライトオフ」、「エラー出力」、「安定度出力」などを選択することができる。
入力種別「チューニング入力」は、外部機器から入力されるトリガ信号を基準色の取込に利用する動作設定である。入力種別「ライトオフ」は、外部機器から入力される制御信号を投光用光源の消灯に利用する動作設定である。
図8の(c)には、アドバンス設定モードを選択するための設定画面が示されている。図8の(d)には、通常設定モードの終了を表示する終了表示画面が示されている。この終了表示画面は、アドバンス設定モードを選択しなかった場合に表示される。
図8の(e)には、アドバンス設定モードを選択した場合の設定画面が示されている。この設定画面は、検出値をアナログ信号として外部機器へ出力する場合の出力電流の下限値を指定するための電流設定画面である。
図8の(f)には、出力電流の上限値を指定するための電流設定画面が示されている。この電流設定画面は、検出値をアナログ信号として外部機器へ出力する場合の出力電流の下限を指定するための設定画面である。
図9の(a)には、アナログ信号の試験出力を選択するためのテスト設定画面が示されている。図9の(b)には、アナログ信号の試験出力を選択した場合の電流設定画面が示されている。この電流設定画面では、信号出力の電流値が指定される。
図9の(c)には、スキャンサイクルを選択するための設定画面が示されている。スキャンサイクルを他の光電スイッチと異ならせることにより、干渉による誤検出を低減させることができる。
図9の(d)には、グラフィックモードの動作条件を選択するための履歴設定画面が示されている。この履歴設定画面では、動作条件「オントリガー」又は「オンピーク」のいずれかを選択することができる。
図9の(e)には、輝度設定画面が示されている。この輝度設定画面は、画面表示パネル23の輝度を指定するための設定画面であり、「100%」、「30%」又は「ディスプレイオフ」のいずれかを選択することができる。「ディスプレイオフ」は、セグメント表示パネル22及び画面表示パネル23を消灯させる動作設定である。
図9の(f)には、投光用光源の試験点灯を選択するためのテスト設定画面が示されている。図10の(a)には、投光用光源の試験点灯を選択した場合の設定画面が示されている。この設定画面は、投光量レベルを指定するための光量設定画面である。
図10の(b)には、パスワードによるキーロック機能を選択するための認証設定画面が示されている。この認証設定画面では、キーロック状態を解除する際のユーザ認証に使用するパスワードが指定される。
図10の(c)には、キーロック機能を選択した場合のパスワード設定画面が示されている。このパスワード設定画面は、キーロック状態を解除する際のユーザ認証に使用するパスワードを指定するための設定画面である。図10の(d)には、アドバンス設定モードの終了を表示する終了表示画面が示されている。
本実施の形態によれば、マルチセグメント表示部206及びドットマトリクス表示部207の両方を備えるため、受光量や一致度Cの検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定値を入力するための設定画面230,270を表示することができる。特に、設定画面230,270の表示中であっても検出値を確認することができる。
また、セグメント表示パネル22の輝度が高く、応答性も良いため、検出値表示の視認性が向上する。また、画面表示パネル23の視野角が広く、高コントラストであり、応答性も良いため、設定画面表示の視認性が向上する。
また、セグメント表示パネル22及び画面表示パネル23が同一の筐体21に配置されるため、検出値及び設定値を同時に確認する際の操作性が向上する。さらに、セグメント表示パネル22及び画面表示パネル23が筐体21の同一面に配置されるため、検出値及び設定値の比較が容易である。
実施の形態2.
実施の形態1では、ヘッドユニット10が色判別方式の検出装置である場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ヘッドユニット10が距離計測方式の検出装置である場合について説明する。
実施の形態1では、ヘッドユニット10が色判別方式の検出装置である場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ヘッドユニット10が距離計測方式の検出装置である場合について説明する。
図11は、本発明の実施の形態2による光電スイッチ1の動作の一例を示した説明図であり、コントローラ20の動作例が示されている。この光電スイッチ1のヘッドユニット10は、ワークまでの距離Dを計測してワーク判定を行う距離計測方式の検出装置である。例えば、このヘッドユニット10は、セグメント表示パネル14に代えて、アクティブマトリクス駆動方式のOLEDパネルを備える。OLEDパネルには、検出値及び設定値が同時に表示される。
図中の(a)には、画面表示パネル23に表示される設定画面230が示されている。この設定画面230には、設定値と入出力線の状態とが表示され、上下の方向キーを操作することによって設定値を変更することができる。
図中の(b)には、距離Dの検出値をグラフ化して表示する検出画面240が示されている。この検出画面240には、検出距離がバーの長さによって表示される。図中の(c)には、検出値の取得履歴をグラフ化して表示する履歴画面251が示されている。この履歴画面251には、検出距離のピーク値及びボトム値が表示される。
図中の(d)には、検出値の取得履歴をグラフ化して表示する履歴画面252が示されている。この履歴画面252には、横軸を時間軸とし、縦軸を距離Dの検出値として、これまでに取得された検出値が折れ線又は曲線により表示される。
図中の(e)には、動作条件の詳細を設定する場合の詳細設定画面270が示されている。この詳細設定画面270は、応答速度を選択するためのレスポンス設定画面であり、上下の方向キーを操作することによって設定値を変更することができる。
本実施の形態によれば、マルチセグメント表示部206及びドットマトリクス表示部207の両方を備えるため、受光量や距離Dの検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定値を入力するための設定画面230,270を表示することができる。
実施の形態3.
実施の形態1及び2では、アンプ分離型の光電スイッチに本発明を適用する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、アンプ一体型の光電スイッチに本発明を適用する場合について説明する。
実施の形態1及び2では、アンプ分離型の光電スイッチに本発明を適用する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、アンプ一体型の光電スイッチに本発明を適用する場合について説明する。
図12は、本発明の実施の形態3による光電スイッチ1aの構成例を示した斜視図であり、アンプ一体型の光電スイッチ1aが示されている。この光電スイッチ1aは、ヘッドユニットのみにより構成され、コントローラ20を備えていない。
図中の(a)には、筐体11の上面11aにセグメント表示パネル17及び画面表示パネル18が設けられた光電スイッチ1aが示されている。この光電スイッチ1aでは、セグメント表示パネル17及び画面表示パネル18が左右方向に配列されている。上面11aは、投受光面(前面)に隣接する筐体11の隣接面である。
セグメント表示パネル17及び画面表示パネル18は、ユーザから見て縦方向に配列されるため、検出値及び設定値を見比べることが容易である。なお、セグメント表示パネル17及び画面表示パネル18を筐体11の背面11bに設けるような構成であっても良い。
図中の(b)には、前後方向に細長い筐体11の上面11aにセグメント表示パネル17及び画面表示パネル18が設けられた光電スイッチ1aが示されている。この光電スイッチ1aでは、セグメント表示パネル17及び画面表示パネル18が前後方向に配列されている。
セグメント表示パネル17及び画面表示パネル18は、ユーザから見て横方向に配列されるため、検出値及び設定値を見比べることが容易である。なお、セグメント表示パネル17及び画面表示パネル18を前後方向に細長い筐体11の背面11bに設けるような構成であっても良い。
図中の(c)には、筐体11の上面11aにセグメント表示パネル17が設けられ、筐体11の背面11bに画面表示パネル18が設けられた光電スイッチ1aが示されている。背面11bは、投受光面(前面)に対向する筐体11の対向面である。
セグメント表示パネル17及び画面表示パネル18が同一の筐体11に配置されるため、検出値及び設定値を同時に確認する際の操作性が向上する。なお、セグメント表示パネル17を筐体11の背面11bに設け、画面表示パネル18を筐体11の上面11aに設けるような構成であっても良い。
なお、実施の形態1では、色判別方式の光電スイッチ1の例について説明し、実施の形態2では、距離計測方式の光電スイッチ1の例について説明したが、本発明は、ワーク検出の方法をこれに限定するものではない。例えば、受光量方式の光電スイッチにも本発明は適用することができる。
また、実施の形態1〜3では、画面表示パネル18又は23がOLEDパネルである場合の例について説明したが、本発明は、ドットマトリクス表示手段の構成をこれに限定するものではない。例えば、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルを画面表示パネル18又は23として備えるような構成であっても良い。
また、実施の形態1〜3では、検出領域からの反射光2bを受光してワーク判定を行う光電スイッチの例について説明したが、検出領域からの透過光を受光してワーク判定を行う光電スイッチにも本発明は適用することができる。
1,1a 光電スイッチ
2a 検出光
2b 反射光
3 配線ケーブル
10 ヘッドユニット
11 筐体
12 表示灯
13,15 操作キー
14 セグメント表示パネル
16 取付穴
17 セグメント表示パネル
18 画面表示パネル
20 コントローラ
21 筐体
22 セグメント表示パネル
22a 表示ユニット
23 画面表示パネル
230 設定画面
240 検出画面
250〜252 履歴画面
260 チューニング画面
270 詳細設定画面
24〜26 操作キー
27,28 表示灯
29 配線接続部
100 主制御部
101 投光駆動部
102 投光用LED
103 受光用PDユニット
104 アンプ部
105 メモリ
106 電源部
107 通信部
108 表示部
109 操作部
110 投光量制御部
111 色情報取得部
112 基準色指定部
113 基準色記憶部
114 一致度算出部
115 判定閾値指定部
116 判定閾値記憶部
117 検出信号生成部
118 検出設定取得部
200 主制御部
201 通信部
202 電源供給部
203 操作部
204 メモリ
205 入出力部
206 マルチセグメント表示部
207 ドットマトリクス表示部
2a 検出光
2b 反射光
3 配線ケーブル
10 ヘッドユニット
11 筐体
12 表示灯
13,15 操作キー
14 セグメント表示パネル
16 取付穴
17 セグメント表示パネル
18 画面表示パネル
20 コントローラ
21 筐体
22 セグメント表示パネル
22a 表示ユニット
23 画面表示パネル
230 設定画面
240 検出画面
250〜252 履歴画面
260 チューニング画面
270 詳細設定画面
24〜26 操作キー
27,28 表示灯
29 配線接続部
100 主制御部
101 投光駆動部
102 投光用LED
103 受光用PDユニット
104 アンプ部
105 メモリ
106 電源部
107 通信部
108 表示部
109 操作部
110 投光量制御部
111 色情報取得部
112 基準色指定部
113 基準色記憶部
114 一致度算出部
115 判定閾値指定部
116 判定閾値記憶部
117 検出信号生成部
118 検出設定取得部
200 主制御部
201 通信部
202 電源供給部
203 操作部
204 メモリ
205 入出力部
206 マルチセグメント表示部
207 ドットマトリクス表示部
Claims (6)
- 検出光を検出領域に向けて投光する投光手段と、
上記検出領域からの反射光又は透過光を受光し、受光信号を生成する受光手段と、
上記受光信号に基づいて、検出値を取得する検出値取得手段と、
上記検出値を予め定められた設定値と比較してワーク判定を行い、上記ワーク判定の結果に基づいて、検出信号を生成する検出信号生成手段と、
7以上のセグメントにより構成されるセグメント表示パネルを有し、上記セグメントを選択的に点灯させることによって上記検出値を表示するマルチセグメント表示手段と、
画素の2次元配列により構成される画面表示パネルを有し、上記設定値を入力するための設定画面を表示するドットマトリクス表示手段とを備えたことを特徴とする光電スイッチ。 - 上記セグメント表示パネルの上記セグメントは、発光ダイオードにより構成され、
上記画面表示パネルは、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネル又は有機発光ダイオードパネルにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の光電スイッチ。 - 上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルは、同一の筐体に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光電スイッチ。
- 上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルは、筐体の同一面に配置されることを特徴とする請求項3に記載の光電スイッチ。
- 上記ドットマトリクス表示手段は、上記ワーク判定の結果、上記検出値の履歴情報又は受光量レベルを表示することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光電スイッチ。
- 上記投光手段、上記受光手段、上記検出値取得手段及び上記検出信号生成手段を含むヘッドユニットと、
上記検出信号を外部機器へ出力するための出力チャンネルごとに、上記設定値を含む2以上の検出設定情報を保持し、運転モード時の動作条件を上記ヘッドユニットに指示するコントローラとを備え、
上記セグメント表示パネルは、上記ヘッドユニット及び上記コントローラに配置され、
上記画面表示パネルは、上記コントローラに配置されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光電スイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015200556A JP2017073322A (ja) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | 光電スイッチ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015200556A JP2017073322A (ja) | 2015-10-08 | 2015-10-08 | 光電スイッチ |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109725323A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 欧姆龙株式会社 | 位移传感器 |
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-
2015
- 2015-10-08 JP JP2015200556A patent/JP2017073322A/ja active Pending
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