JPH05133728A - Signal generator - Google Patents
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- JPH05133728A JPH05133728A JP32514691A JP32514691A JPH05133728A JP H05133728 A JPH05133728 A JP H05133728A JP 32514691 A JP32514691 A JP 32514691A JP 32514691 A JP32514691 A JP 32514691A JP H05133728 A JPH05133728 A JP H05133728A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はセンサを用いた信号発生
装置に係り、特にフェイルセ−フな検出信号を得ること
のできるものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal generator using a sensor, and more particularly to a device capable of obtaining a fail-safe detection signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば、機械プレスのストロ−ク
制御用信号としては、図５に示されるように、機械プレ
スのクランクシャフト又はそのクランクシャフトの回転
と連動する回転軸１に複数（図５の例では２個）のロ−
タリカムスイッチ１０ａ，１０ｂを設けて構成されてい
る。すなわち、ロ−タリスイッチ１０ａ，１０ｂは、同
一形状のカム１１，１１を回転軸１に対して取付角度を
異ならせて固定されていると共に、そのカム１１，１１
にレバ−１２の先端にロ−ラ１３を備えたマイクロスイ
ッチ（図示せず）をそれぞれ対設させて構成されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a stroke control signal of a mechanical press, as shown in FIG. 5, a plurality of crankshafts of a mechanical press or a plurality of rotary shafts 1 interlocked with the rotation of the crankshaft (see FIG. 5 in the example 2)
The tally cam switch 10a, 10b is provided. That is, in the rotary switches 10a and 10b, the cams 11 and 11 having the same shape are fixed to the rotating shaft 1 at different mounting angles, and the cams 11 and 11 are fixed.
And a micro switch (not shown) provided with a roller 13 at the tip of the lever 12, respectively.
【０００３】したがって、回転軸１が回転するとそれに
伴って各カム１１，１１も回転し、その回転角度に応じ
てレバ−１２が上下動してマイクロスイッチをＯＮ・Ｏ
ＦＦすることができる。そして、どのマイクロスイッチ
がＯＮ又はＯＦＦしたかによって、回転軸１の回転角度
を検出することができる。Therefore, when the rotary shaft 1 rotates, the cams 11 and 11 also rotate with it, and the lever 12 moves up and down according to the rotation angle to turn on / off the micro switch.
You can FF. The rotation angle of the rotary shaft 1 can be detected depending on which micro switch is turned on or off.
【０００４】なお、ロ−タリスイッチ１０ａ，１０ｂ
は、図５に示される２個以外に、さらに増加すれば、そ
の分だけ検出する回転角度の巾を小さくすることができ
る。Incidentally, the rotary switches 10a and 10b.
In addition to the two shown in FIG. 5, if the number is further increased, the width of the rotation angle to be detected can be reduced accordingly.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のマイクロスイッチを用いた信号発生装置は、マイク
ロスイッチの接点溶着等により故障したときには、正確
な検出信号が得られなくなって、機械プレス等の機器本
体の制御に不都合が生じることがあった。However, the above-mentioned conventional signal generator using a microswitch cannot obtain an accurate detection signal when a failure occurs due to welding of the contacts of the microswitch, and thus equipment such as a mechanical press. Inconvenience sometimes occurred in the control of the main body.
【０００６】さらに、近年、機械プレスや工業用ロボッ
ト等の産業用機械においても、フェイルセ−フな検出信
号により、機器本体を安全側に導くようにすることが要
望されるようになってきている。Further, in recent years, even in industrial machines such as mechanical presses and industrial robots, it has been demanded to guide the equipment body to the safe side by a fail-safe detection signal. ..
【０００７】このような要望に応えるために、上述のロ
−タリマイクロスイッチの検出信号を基に、図６に示す
ような否定演算回路を用いてもフェイルセ−フな検出信
号とすることはできない。In order to meet such a demand, even if a negation operation circuit as shown in FIG. 6 is used on the basis of the detection signal of the rotary microswitch described above, a fail-safe detection signal cannot be obtained. ..
【０００８】図６を用いてさらに説明すると、Ａ1 は非
反転増幅器、Ａ2 は反転増幅器及びＶｃｃは電源であっ
て、ｘ1,ｙ1,ｙ2 は２値化信号でＨレベルを論理値
「１」，Ｌレベルを論理値「０」とする。Explaining further with reference to FIG. 6, A1 is a non-inverting amplifier, A2 is an inverting amplifier and Vcc is a power source, and x1, y1 and y2 are binary signals, and H level is a logical value "1", The L level is set to the logical value "0".
【０００９】この場合、出力信号ｙ1 及びｙ2 がフェイ
ルセ−フであるためには、回路が故障したときに出力ｙ
1 ＝１、あるいはｙ2 ＝１に誤らないということであ
る。In this case, since the output signals y1 and y2 are fail-safe, the output y will be output when the circuit fails.
This means that 1 = 1 or y2 = 1 is correct.
【００１０】ここで、入力信号ｘがｘ＝１には誤らない
信号であるとすれば、非反転増幅器Ａ1 が故障で出力ｙ
1 ＝１の誤り出力を生じなければ、すなわち、非反転増
幅器Ａ1 がフェイルセ−フ構成であれば、ｙ1 ＝１の誤
りは生じない。Assuming that the input signal x is a signal that does not erroneously satisfy x = 1, the non-inverting amplifier A1 fails and the output y is output.
If the error output of 1 = 1 does not occur, that is, if the non-inverting amplifier A1 has a fail-safe configuration, the error of y1 = 1 does not occur.
【００１１】しかし、反転増幅器Ａ2 の出力信号ｙ2
は、たとえ増幅器Ａ2 をフェイルセ−フに構成したとし
ても、すなわち出力ｙ2 ＝１に誤らない構成としたとし
ても、非反転増幅器Ａ1 が故障してｙ1＝０を生じたと
き、出力ｙ2 はｙ2 ＝１に誤ってしまう。このため、フ
ェイルセ−フな信号処理には本質的に否定演算を含める
ことができない。However, the output signal y2 of the inverting amplifier A2
Even if the amplifier A2 is configured as a fail-safe, that is, even if the output y2 = 1 is not mistaken, when the non-inverting amplifier A1 fails and yields y1 = 0, the output y2 is y2 = Wrong to 1. Therefore, the fail-safe signal processing cannot essentially include a negation operation.
【００１２】出力信号ｙ2 に相当する信号、すなわち入
力信号ｘの否定信号を得るには、直接ｘ＝０の信号をｘ
＝０には誤らない信号の抽出手段を用いて抽出するより
外にない。図７はこのような抽出手段を実現するための
回路図である。To obtain the signal corresponding to the output signal y2, that is, the negative signal of the input signal x, the signal of x = 0 is directly input to x.
There is no more than extracting by using a signal extracting means that does not make an error in = 0. FIG. 7 is a circuit diagram for realizing such extraction means.
【００１３】すなわち、図７は、入力信号ｘを否定を含
まない抽出手段（非反転増幅器）Ａ1 を用いて抽出する
と同時に、別の否定を含まない抽出手段Ａ′1 を用いて
入力信号ｘの否定信号ｙ2 ＝バ−ｘ（記号バ−は否定演
算を表す。）を抽出し、出力信号ｙ1 ＝ｘとｙ1 の否定
信号ｙ2 ＝バ−ｘを抽出する２線系手段を意味し、ｙ1
，ｙ2 は双対信号である。That is, in FIG. 7, the input signal x is extracted by using the extraction means (non-inverting amplifier) A1 that does not include negation, and at the same time, the input signal x is extracted by another extraction means A'1 that does not include negation. Means a two-wire system means for extracting a negation signal y2 = bar x (the symbol bar represents a negation operation), and for extracting a negation signal y2 = bar x of the output signals y1 = x and y1, y1
, Y2 are dual signals.
【００１４】そこで、本発明は、上述の図７に示す抽出
手段に好適な信号発生装置を提供することを目的として
いる。Therefore, an object of the present invention is to provide a signal generator suitable for the extracting means shown in FIG.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明装置は、上記目的
を達成するために、被検出体の駆動に対応して移動する
遮蔽手段と、その遮蔽手段の移動にともなって発射され
た信号が透過または遮蔽される位置関係を有して設けら
れ、その信号の透過時には２値化信号の「１」の出力あ
りを出力し、その信号の遮蔽時には２値化信号の「０」
の出力なしを出力する透過型検出手段と、前記遮蔽板と
の位置関係を前記透過型検出手段と同じくし、前記信号
の透過時には２値化信号の「０」の出力なしを出力し、
その信号の遮蔽時には２値化信号の「１」の出力ありを
出力する反射型検出手段とを有することを特徴としてい
る。また、前記発射される信号は光線であって、前記透
過型検出手段及び前記反射型検出手段は光電素子からな
ることを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the device of the present invention provides a shield means which moves in response to the drive of the object to be detected, and a signal emitted by the movement of the shield means. It is provided with a positional relationship of being transmitted or shielded, and outputs “1” of the binarized signal when the signal is transmitted, and outputs “0” of the binarized signal when the signal is shielded.
The same as the transmission type detection means in terms of the positional relationship between the transmission type detection means for outputting no output and the transmission type detection means, and outputs no output of the binary signal "0" when the signal is transmitted,
It is characterized by having a reflection type detection means for outputting the presence of the output of the binary signal "1" when the signal is blocked. The emitted signal is a light beam, and the transmission type detection means and the reflection type detection means are photoelectric elements.
【００１６】[0016]
【作用】上記構成において、透過型検出手段は、信号の
透過時には２値化信号に「１」の出力ありを出力し、そ
の信号の遮蔽時には２値化信号の「０」の出力なしを出
力する。そして、透過時には、「０」に誤ることがあっ
ても「１」に誤ることはない。また、反射型検出手段
は、信号の透過時には２値化信号の「０」の出力なしを
出力し、その信号の遮蔽時には２値化信号の「１」の出
力ありを出力する。そして、遮蔽時には、「０」に誤る
とことがあっても「１」に誤ることはない。In the above structure, the transmissive detecting means outputs "1" in the binarized signal when the signal is transmitted, and outputs "0" in the binarized signal when the signal is blocked. To do. Then, at the time of transmission, even if the error is "0", the error is not "1". Further, the reflection type detection means outputs the output of the binary signal "0" when the signal is transmitted, and outputs the output of the binary signal "1" when the signal is blocked. Then, at the time of shielding, even if it may be mistaken for "0", it is not mistaken for "1".
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は第１の実施例装置の斜視図であって、回転
軸１は上記図４と同様に、機械プレス等の被検出体（図
示せず）の駆動に対応して時計方向に回転するように構
成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the device of the first embodiment, in which the rotary shaft 1 rotates in a clockwise direction in response to the drive of an object to be detected (not shown) such as a mechanical press, as in FIG. Is configured.
【００１８】回転軸１には、円周の一部に切欠部２ａを
有する円板からなる光線を透過させないが、照射された
光線を反射させることのできる遮光板（本発明の遮蔽手
段に該当する）２が固定されている。したがって、回転
軸１が回転されるとそれに伴って遮光板２も回転するこ
とができる。The rotating shaft 1 does not transmit a light beam composed of a disc having a cutout portion 2a in a part of its circumference, but can shield the emitted light beam (corresponding to the shielding means of the present invention. Yes) 2 is fixed. Therefore, when the rotating shaft 1 is rotated, the light shielding plate 2 can be rotated accordingly.
【００１９】遮光板２を中間に位置させ、かつ、切欠部
２ａに対向する位置には、発光素子３ａ及び受光素子３
ｂからなる透過型光電素子（本発明の透過型検出手段に
該当する）３が図示しないフレ−ムに設けられていると
ともに、受光素子３ｂの上方で、かつ切欠部２ａに対向
する位置には、発光素子４ａとその発光素子４ａから発
射された光線が遮光板２に反射したときの光を受光する
位置に設けられた受光素子４ｂからなる反射型光電素子
（本発明の反射型検出手段に該当する）４が設けられて
いる。The light-shielding plate 2 is located in the middle and at the position facing the notch 2a, the light-emitting element 3a and the light-receiving element 3 are provided.
A transmissive photoelectric element 3 (corresponding to the transmissive detecting means of the present invention) 3 b is provided on a frame (not shown), and is provided above the light receiving element 3 b and at a position facing the notch 2 a. , A reflection type photoelectric element comprising a light emitting element 4a and a light receiving element 4b provided at a position for receiving light emitted from the light emitting element 4a when reflected by the light shielding plate 2 (in the reflection type detecting means of the present invention, (Applicable) 4 is provided.
【００２０】上述の実施例装置においての検出動作を図
２のタイムチャ−トを参照しながら説明する。回転軸１
が回転して遮光板２の切欠部２ａが透過型光電素子３に
位置すると、発光素子３ａからの光線は受光素子３ｂに
受光される。そして、受光素子３ｂの出力は、それまで
の出力「０」から「１」に変化する。The detecting operation in the apparatus of the above embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. Rotating shaft 1
Is rotated and the cutout portion 2a of the light shielding plate 2 is positioned on the transmissive photoelectric element 3, the light beam from the light emitting element 3a is received by the light receiving element 3b. Then, the output of the light receiving element 3b changes from the previous output "0" to "1".
【００２１】他方、反射型光電素子４において、発光素
子４ａからの光線を遮光板２に反射させて受光していた
受光素子４ｂの出力は、それまでの「１」から「０」に
変化する。したがって、透過型光電素子３と反射型光電
素子４の出力は、上述の図７の入力信号のｘとバ−ｘの
関係となり、出力信号ｙ1 とその否定信号ｙ2 を抽出す
ることのできる２光線系抽出手段を実現することがで
き、フェイルセ−フな信号発生装置になる。On the other hand, in the reflection type photoelectric element 4, the output of the light receiving element 4b which received the light from the light emitting element 4a by reflecting it on the light shielding plate 2 changes from "1" to "0". .. Therefore, the outputs of the transmissive photoelectric element 3 and the reflective photoelectric element 4 have a relation between x and bar x of the input signal of FIG. 7 described above, and two light beams capable of extracting the output signal y1 and its negation signal y2. A system extracting means can be realized, and a fail-safe signal generator can be obtained.
【００２２】次に、両光電素子３，４の誤り状態につい
ての具体例に就いて考察すると、先ず、透過型光電素子
３が切欠部２ａに位置して透過状態にあるときは、発光
素子３ａが消灯の故障か遮光板２以外の障害物により受
光素子３ｂの出力信号が「１」から「０」に誤るが、
「１」に誤るという事態はない。Next, considering a specific example of the error state of both photoelectric elements 3 and 4, first, when the transmissive photoelectric element 3 is located in the cutout portion 2a and is in the transmissive state, the light emitting element 3a is formed. The output signal of the light receiving element 3b is erroneously changed from "1" to "0" due to a failure of turning off or an obstacle other than the light shielding plate 2.
There is no situation in which it is mistaken for "1".
【００２３】他方、反射型光電素子４の遮光状態におい
ては、発光素子４ａが消灯の故障又は遮光板２と受光素
子４ｂ間に障害物が存在して、受光素子４ｂの出力が
「１」から「０」に誤るが「１」に誤るという事態はな
い。したがって、両光電素子３，４の出力の双対信号か
らフェイルセ−フな検出信号を得ることが可能となる。On the other hand, when the reflective photoelectric element 4 is in the light-shielded state, the light-emitting element 4a is out of light or an obstacle is present between the light-shielding plate 2 and the light-receiving element 4b, and the output of the light-receiving element 4b changes from "1". There is no situation in which it is mistaken for "0" but is mistaken for "1". Therefore, it is possible to obtain a fail-safe detection signal from the dual signals output from both photoelectric devices 3 and 4.
【００２４】図３は、反射型光電素子４の発光素子４ａ
を透過型光電素子３の発光素子３ａと兼用させて、装置
をより簡単にした例である。FIG. 3 shows a light emitting element 4a of the reflective photoelectric element 4.
Is also used as the light emitting element 3a of the transmissive photoelectric element 3 to simplify the device.
【００２５】図４は、被検出体の駆動が左右方向に移動
される場合であって、シャフト１′は被検出体の駆動に
対応して左右方向に移動し、そのシャフト１′の先端に
設けられた遮光板２′がそのシャフト１′に伴って移動
する。このように、本発明装置は、被検出体は回転する
場合だけでなく、左右方向に移動する場合の位置検出に
も応用することができる。FIG. 4 shows a case where the drive of the object to be detected is moved in the left-right direction. The shaft 1'moves in the left-right direction in response to the drive of the object to be detected, and the tip of the shaft 1'is moved. The shading plate 2'provided moves along with the shaft 1 '. As described above, the device of the present invention can be applied not only to the case where the object to be detected rotates but also to the position detection when the object to be detected moves in the left-right direction.
【００２６】なお、上述の実施例では、透過型光電素子
３と反射型光電素子４とをそれぞれ１個ずつ設けた例を
示したが、遮光板２，２′に沿って複数設けることによ
って、検出巾を小さくすることができる。In the above-mentioned embodiment, an example in which one transmissive photoelectric element 3 and one reflective photoelectric element 4 are provided is shown, but by providing a plurality along the light shielding plates 2 and 2 ', The detection width can be reduced.
【００２７】また、透過型検出手段及び反射型検出手段
は、光電素子の代わりに超音波素子を用いるようにして
もよい。この場合、遮蔽手段は光線の反射を考慮する必
要がない。しかし、上述の実施例のように光電素子で実
施したときは構造が簡単になる利益がある。Further, the transmission type detection means and the reflection type detection means may use ultrasonic elements instead of photoelectric elements. In this case, the shielding means need not consider the reflection of light rays. However, when the photoelectric device is used as in the above-described embodiments, there is an advantage that the structure is simple.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明装置は、被検出体の駆動に対応し
て移動する遮蔽手段と、その遮蔽手段の移動にともなっ
て発射された信号が透過または遮蔽される位置関係を有
して設けられ、その信号の透過時には２値化信号の
「１」の出力ありを出力し、その信号の遮蔽時には２値
化信号の「０」の出力なしを出力する透過型検出手段
と、前記遮蔽板との位置関係を前記透過型検出手段と同
じくし、前記信号の透過時には２値化信号の「０」の出
力なしを出力し、その信号の遮蔽時には２値化信号の
「１」の出力ありを出力する反射型検出手段とからなる
ので、双対信号によりフェイルセ−フな検出信号を得る
ことができる。また、透過型検出手段及び反射型検出手
段を光電素子で構成したときは、簡単な構成で実現する
ことができる。The device of the present invention is provided so as to have a positional relationship in which the shield means which moves in response to the drive of the object to be detected and the signal emitted by the shield means are transmitted or shielded. The transmission type detecting means outputs the output of the binary signal "1" when the signal is transmitted, and outputs the output of the binary signal "0" when the signal is shielded, and the shield plate. The same as that of the transmission type detection means, the output of the binary signal "0" is output when the signal is transmitted, and the binary signal "1" is output when the signal is blocked. Since it is composed of a reflection type detecting means for outputting, a fail-safe detection signal can be obtained by a dual signal. Further, when the transmissive type detection means and the reflective type detection means are composed of photoelectric elements, they can be realized with a simple configuration.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の第１の実施例装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment device of the present invention.
【図２】検出動作を示すタイムチャ−トである。FIG. 2 is a time chart showing a detection operation.
【図３】本発明の第２の実施例装置の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a second embodiment device of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施例装置の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a third embodiment device of the present invention.
【図５】従来装置の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a conventional device.
【図６】フェイルセ−フ回路の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a fail-safe circuit.
【図７】フェイルセ−フ回路の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a fail-safe circuit.
２，２′ 遮光板（遮蔽手段） ３ 透過型光電素子（透過型検出手段） ４ 反射型光電素子（反射型検出手段） 2, 2'light-shielding plate (shielding means) 3 transmissive photoelectric element (transmissive detecting means) 4 reflective photoelectric element (reflective detecting means)
Claims (2)
手段と、 前記遮蔽手段の移動にともなって発射された信号が透過
または遮蔽される位置関係を有して設けられ、その信号
の透過時には２値化信号の「１」の出力ありを出力し、
その信号の遮蔽時には２値化信号の「０」の出力なしを
出力する透過型検出手段と、 前記遮蔽板との位置関係を前記透過型検出手段と同じく
し、前記信号の透過時には２値化信号の「０」の出力な
しを出力し、その信号の遮蔽時には２値化信号の「１」
の出力ありを出力する反射型検出手段と、 を有することを特徴とする信号発生装置。1. A shield means that moves in response to the drive of an object to be detected, and a signal that is transmitted or shielded with the movement of the shield means. When transmitting, it outputs the binary signal "1" output,
When the signal is blocked, the transmission-type detection means that outputs "0" of the binarized signal is not output, and the shielding plate has the same positional relationship as that of the transmission-type detection means. Outputs the signal "0" without output, and when the signal is blocked, the binary signal "1"
And a reflection-type detection unit that outputs the presence of the signal.
検出手段及び反射型検出手段は光電素子からなることを
特徴とする請求項１記載の信号発生装置。2. The signal generator according to claim 1, wherein the emitted signal is a light beam, and the transmission type detection means and the reflection type detection means are photoelectric elements.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP03325146A JP3107434B2 (en) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | Signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP03325146A JP3107434B2 (en) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | Signal generator |
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|---|---|---|---|---|
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