JPH0814889A - Photoelectric switch - Google Patents
Photoelectric switchInfo
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- JPH0814889A JPH0814889A JP18426594A JP18426594A JPH0814889A JP H0814889 A JPH0814889 A JP H0814889A JP 18426594 A JP18426594 A JP 18426594A JP 18426594 A JP18426594 A JP 18426594A JP H0814889 A JPH0814889 A JP H0814889A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンベアで移動
される物品の形状や種別などを光学的に非接触で検知す
るのに用いられる光電スイッチに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric switch used for optically non-contact detection of the shape and type of articles moved by a conveyor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の従来の光電スイッチとしては、
投光部から被検知物体に光ビームを投射して、被検知物
体からの反射光がＰＳＤ（位置検出素子）に入射した位
置に基づき三角測量方式の原理を利用して被検知物体ま
での距離を検知する測距方式のものと、被検知物体から
の反射光を受光素子で受けた受光量に基づき被検知物体
の種別を判別するものが存在する。2. Description of the Related Art As a conventional photoelectric switch of this type,
A light beam is projected from the light projecting unit onto the object to be detected, and the distance to the object is detected using the principle of triangulation based on the position where the reflected light from the object is incident on the PSD (position detection element). There are a distance measuring method for detecting the object and a method for determining the type of the object to be detected based on the amount of light received by the light receiving element that receives the reflected light from the object.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の光電ス
イッチでは、被検知物体までの距離により被検知物体の
外形の形状を判別したり、被検知物体の有無を判別でき
るが、被検知物体の種別は判別できない。すなわち、光
電スイッチとの対向面が平面であって所定の着色（例え
ば白色）がなされた被検知物体を判別検知したい場合、
その平面の一部分が白色で且つ他の部分が黒っぽく変色
した物体が混入していると、被検知物体までの距離が一
定であることから一定の検知信号が出力されるだけであ
る。したがって、一部が変色したような異物が混入して
いても、これを判別することができず、誤検知してカウ
ントしてしまう。However, in the former photoelectric switch, the outer shape of the detected object can be discriminated by the distance to the detected object and the presence / absence of the detected object can be discriminated. The type cannot be determined. That is, when it is desired to discriminate and detect an object to be detected that has a predetermined color (for example, white) and the surface facing the photoelectric switch is a flat surface,
If a part of the plane is white and the other part is discolored to be black, the object is only a constant detection signal because the distance to the object to be detected is constant. Therefore, even if a foreign substance whose part is discolored is mixed, it cannot be discriminated, and it is erroneously detected and counted.
【０００４】一方、後者の光電スイッチでは、被検知物
体の例えば着色の種別を、この被検知物体の光電スイッ
チとの対向面が平面である場合に限り受光量が異なるこ
とから判別でき、同一色に判別されている場合には、受
光量の変化に基づきおおよその形状を判別できる。しか
し、平面における着色を判別したい時に形状が変形して
いる異物が混入した場合や、同一色に着色された外形の
形状を判別したい時に一部が変色した異物が混入したよ
うな場合には、上述の異物を誤検知してしまう。そのた
め、何れの光電スイッチも検知対象が限定されるため
に、特定の用途にしか使用できない問題があり、主とし
て被検知物体の有無の判別のみに使用されている。On the other hand, in the latter photoelectric switch, for example, the type of coloring of the object to be detected can be determined because the amount of received light is different only when the surface of the object to be detected facing the photoelectric switch is flat, and the same color. If it is determined to be, the approximate shape can be determined based on the change in the amount of received light. However, when a foreign substance whose shape is deformed is mixed in when it is desired to determine the coloring on a plane, or when a foreign substance whose part is discolored is mixed in when it is desired to determine the shape of the outer shape colored in the same color, The above-mentioned foreign matter is erroneously detected. Therefore, any photoelectric switch has a problem that it can be used only for a specific purpose because the detection target is limited, and it is mainly used only for determining the presence or absence of a detected object.
【０００５】また、何れの光電スイッチにおいても、動
作領域の基準値を、被検知物体に光を投射しながら設定
ボリウムを手動操作して、被検知物体の検知による表示
灯の点灯時点に基づき設定しており、この基準値に対し
測定データが大きいか、或いは小さいかにより被検知物
体を判別検知している。このような面倒な操作による基
準値の調整を被検知物体が代わる毎に行わなければなら
ず、稼働前の調整に時間がかかるだけでなく、設定ボリ
ウムは、頻繁に操作されることから故障し易い。しか
も、このようにして基準値を設定しても、例えば、被検
知物体の背景の影響や被検知物体の搬送用コンベアの振
動等によって誤検知し易い欠点がある。In any photoelectric switch, the reference value of the operation area is set based on the point of time when the indicator lamp is turned on by the detection of the detected object by manually operating the setting volume while projecting light on the detected object. The detected object is discriminated and detected depending on whether the measurement data is large or small with respect to this reference value. Adjustment of the reference value by such a troublesome operation has to be performed every time the detected object is changed, and it takes time to perform the adjustment before the operation, and the setting volume fails because it is operated frequently. easy. Moreover, even if the reference value is set in this manner, there is a drawback that it is likely to be erroneously detected due to, for example, the influence of the background of the detected object or the vibration of the conveyor for conveying the detected object.
【０００６】そこで本発明は、検知対象の限定が少なく
なって広い用途に利用することができ、基準値の設定を
簡単且つ正確に行って誤検知を格段に低減できる光電ス
イッチを提供することを目的とするものである。Therefore, the present invention provides a photoelectric switch which can be used in a wide range of applications because the number of objects to be detected is reduced, and a reference value can be set easily and accurately to significantly reduce false detection. It is intended.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る光電スイッチは、被検知物
体に対し光を投射する投光部と、被検知物体からの反射
光を受光して光電変換する受光部と、この光電変換した
電気信号を処理して被検知物体を判別検知する制御部と
を備えた光電スイッチにおいて、前記受光部には、被検
知物体の遠近による反射光の入射位置の変化方向および
前記変化方向に対し直交方向にそれぞれ複数個ずつの受
光素子が配設され、前記制御部には、三角測量方式に基
づく距離検知手段により被検知物体を検知するための第
１の検知基準値と受光量により被検知物体を検知するた
めの第２の検知基準値とをティーチングスイッチ部の操
作によって自動的に設定する設定手段と、前記直交方向
毎に算出した前記受光素子の各受光量の比および前記各
受光素子の合計受光量を演算する演算手段と、演算した
前記各受光量の比を前記第１の検知基準値と比較すると
ともに、演算した前記合計受光量を前記第２の検知基準
値と比較して、被検知物体を判別検知する判別手段とが
設けられている。In order to achieve the above object, a photoelectric switch according to claim 1 of the present invention comprises a light projecting section for projecting light onto an object to be detected, and reflected light from the object to be detected. In a photoelectric switch equipped with a light receiving section for receiving and photoelectrically converting the detected object, and a control section for processing the photoelectrically converted electric signal to discriminate and detect the detected object, A plurality of light receiving elements are arranged in the changing direction of the incident position of the reflected light and in the direction orthogonal to the changing direction, and the control unit detects the object to be detected by the distance detecting means based on the triangulation method. Setting means for automatically setting a first detection reference value for detecting the object to be detected and the second detection reference value for detecting the detected object by the amount of received light; The above Computation means for computing the ratio of the respective received light amounts of the optical elements and the total received light amount of the respective light receiving elements, and comparing the calculated ratio of the respective received light amounts with the first detection reference value, and the calculated total received light amount. A discriminating means for discriminating and detecting the object to be detected by comparing the amount with the second detection reference value is provided.
【０００８】また、本発明の請求項２に係る光電スイッ
チは、請求項１の設定手段が、ティーチングスイッチ部
の操作により被検知物体からの反射光による実測の受光
信号に基づき第１，第２の両検知基準値の各々の上限値
と下限値とを自動的に演算して設定する構成となってい
る。According to a second aspect of the present invention, in the photoelectric switch according to the first aspect, the setting means according to the first aspect is based on the actually received light signal by the reflected light from the object to be detected by the operation of the teaching switch section. The upper limit value and the lower limit value of both detection reference values are automatically calculated and set.
【０００９】一方、本発明の請求項３に係る光電スイッ
チは、請求項１の設定手段が、ティーチングスイッチ部
の操作により被検知物体の背景からの反射光による実測
の受光信号に基づき前記第１，第２の両検知基準値の各
々の上限値と下限値とを自動的に演算して設定する構成
となっている。On the other hand, in the photoelectric switch according to a third aspect of the present invention, the setting means according to the first aspect is based on the measured light reception signal by the reflected light from the background of the object to be detected by operating the teaching switch section. , The upper limit value and the lower limit value of each of the second detection reference values are automatically calculated and set.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１の光電スイッチによれば、被検知物体
の遠近による反射光の入射位置の変化方向および前記変
化方向に対し直交方向にそれぞれ複数個ずつ配設された
受光素子の受光量を、直交方向の各受光素子毎に求め、
この各受光量の比を求めて、この比を基準値と比較する
ことにより、ＰＳＤを備えた既存の測距方式の光電スイ
ッチと同等機能の距離検知手段を有している。一方、全
ての受光素子の受光量の合計を求め、この合計受光量を
設定基準値と比較することにより、既存の光量方式の光
電スイッチと同等機能の光量検知手段を有している。し
たがって、この両手段を併用していることにより、既存
の両方式の欠点を互いに補うとともに、両方式の特長の
重畳効果により、判別検知が可能な被検知物体の種類が
格段に増え、用途が拡大される。また、ティーチングス
イッチ部の操作により検知基準値を自動的に設定できる
ので、判別検知すべき被検知物体の変更に際しても、検
知基準値を容易に且つ正確に設定できる。According to the photoelectric switch of the first aspect of the present invention, the received light amount of the plurality of light receiving elements arranged in the changing direction of the incident position of the reflected light due to the distance of the object to be detected and in the direction orthogonal to the changing direction is detected. , For each light receiving element in the orthogonal direction,
By obtaining the ratio of each received light amount and comparing this ratio with a reference value, a distance detecting means having a function equivalent to that of an existing photoelectric switch of a distance measuring system having a PSD is provided. On the other hand, the total amount of received light of all the light receiving elements is obtained, and the total amount of received light is compared with a set reference value to have a light amount detecting means having the same function as the existing light amount type photoelectric switch. Therefore, by using both of these means together, the drawbacks of both existing methods are complemented each other, and due to the superimposing effect of the features of both methods, the number of types of detected objects that can be discriminated and detected is dramatically increased, and the applications are Expanded. Further, since the detection reference value can be automatically set by operating the teaching switch unit, the detection reference value can be easily and accurately set even when the detected object to be discriminated and detected is changed.
【００１１】また、請求項２の光電スイッチによれば、
被検知物体からの反射光による実測の受光信号に基づい
て、検知基準値として上限値と下限値を設定し、測定デ
ータが上限値と下限値との範囲内である場合に所定の被
検知物体であると判別する。そのため、例えば、被検知
物体を移送するコンベアの振動等の影響を除外して被検
知物体を正確に判別検知できる。According to the photoelectric switch of claim 2,
Set the upper and lower limit values as the detection reference value based on the measured light reception signal by the reflected light from the detected object, and the predetermined detected object when the measured data is within the range of the upper limit value and the lower limit value. It is determined that Therefore, for example, the object to be detected can be accurately discriminated and detected by excluding the influence of the vibration of the conveyor that transfers the object to be detected.
【００１２】一方、請求項３の光電スイッチによれば、
被検知物体の背景からの反射光による実測の受光信号に
基づいて、検知基準値として上限値と下限値を設定し、
測定データが上限値と下限値との範囲内である場合に所
定の被検知物体であると判別する。そのため、背景の光
反射率の影響を除外して被検知物体を正確に検知でき
る。On the other hand, according to the photoelectric switch of claim 3,
Based on the received light signal actually measured by the reflected light from the background of the detected object, set the upper limit value and the lower limit value as the detection reference value,
When the measured data is within the range between the upper limit value and the lower limit value, it is determined that the object is a predetermined object to be detected. Therefore, the object to be detected can be accurately detected by excluding the influence of the light reflectance of the background.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面を
参照しながら詳述する。図１は、本発明の一実施例に係
る光電スイッチのブロック構成図を示す。同図におい
て、制御部の一例を示す中央処理装置１は、光電スイッ
チの全体を制御するものである。投光部２は、中央処理
装置１によりパルス駆動される投光駆動回路３と、この
投光駆動回路３による発光制御によりパルス変調された
赤色光を発光するＬＥＤからなる投光素子４と、この投
光素子４の光を集光して投光ビームを被検知物体（図示
せず）に対し投射する投光レンズ５とを備えている。Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a photoelectric switch according to an embodiment of the present invention. In the figure, a central processing unit 1 showing an example of a control unit controls the entire photoelectric switch. The light projecting unit 2 includes a light projecting drive circuit 3 that is pulse-driven by the central processing unit 1, and a light projecting element 4 that includes an LED that emits red light pulse-modulated by light emission control by the light projecting drive circuit 3. A light projecting lens 5 that collects the light from the light projecting element 4 and projects the projected light beam onto a detection object (not shown) is provided.
【００１４】受光部６は、被検知物体からの反射光を集
光する受光レンズ７と、この受光レンズ７からの光を投
光素子４の発光に同期して受光し、且つ光電変換するフ
ォトダイオードからなる４個の受光素子８ａ〜８ｄと、
各受光素子８ａ〜８ｄからの微弱な電気信号を個別に増
幅するアンプ９ａ〜９ｄとを備えている。各受光素子８
ａ〜８ｄは、被検知物体の遠近による反射光の入射位置
の変化方向（図の矢印方向）および変化方向に対し直交
方向（図の矢印方向に対し直交方向）にそれぞれ２個ず
つ配置されている。なお、この配置に限らず、両方向に
３個ずつ、或いは一方向に３個ずつで他方向に２個ずつ
配置するようにしてもよい。要するに、両方向にそれぞ
れ複数個配置されていればよい。それにより、図の矢印
方向に対し直交方向に被検知物体の遠近による反射光の
入射位置が変化するようにも使用できる。The light receiving section 6 receives a light from the object to be detected, a light receiving lens 7 for collecting the reflected light, and a photo for receiving the light from the light receiving lens 7 in synchronization with the light emission of the light projecting element 4 and photoelectrically converting the light. Four light receiving elements 8a to 8d made of diodes,
Amplifiers 9a to 9d for individually amplifying weak electric signals from the respective light receiving elements 8a to 8d are provided. Each light receiving element 8
Two a to 8d are respectively arranged in the changing direction of the incident position of the reflected light due to the distance of the detected object (the direction of the arrow in the figure) and in the direction orthogonal to the changing direction (the direction orthogonal to the direction of the arrow in the figure). There is. Note that the arrangement is not limited to this, and three pieces may be arranged in both directions, or three pieces may be arranged in one direction and two pieces may be arranged in the other direction. In short, it suffices that a plurality are arranged in each direction. Thereby, it can also be used so that the incident position of reflected light changes depending on the perspective of the object to be detected in a direction orthogonal to the direction of the arrow in the figure.
【００１５】各アンプ９ａ〜９ｄで増幅された信号は、
中央処理装置１からのタイミング信号により連動してオ
ンオフするトランジスタ等からなる電子スイッチ部ＳＷ
１〜ＳＷ４を介して個別のコンデンサＣ１〜Ｃ４に充電
され、サンプルホールドされる。すなわち、各コンデン
サＣ１〜Ｃ４は、対応する受光素子８ａ〜８ｄの受光量
に対応する電圧値に充電されるとともに、タイミング信
号により各電子スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４がオフしたと
きに、その時点における各コンデンサＣ１〜Ｃ４の充電
電圧は測定データとして中央処理装置１に取り込まれ
る。その後に、各コンデンサＣ１〜Ｃ４は図示しない放
電回路を介して放電される。The signals amplified by the amplifiers 9a-9d are
An electronic switch unit SW including a transistor or the like which is turned on / off in synchronization with a timing signal from the central processing unit 1.
The individual capacitors C1 to C4 are charged via 1 to SW4 and sample-held. That is, each of the capacitors C1 to C4 is charged to a voltage value corresponding to the amount of light received by the corresponding light receiving element 8a to 8d, and when each of the electronic switch units SW1 to SW4 is turned off by the timing signal, each capacitor at that time point is turned off. The charging voltage of the capacitors C1 to C4 is taken into the central processing unit 1 as measurement data. After that, the capacitors C1 to C4 are discharged through a discharge circuit (not shown).
【００１６】中央処理装置１の入力部には、設定モード
と動作モードとに切り換えるモード切換スイッチ部１０
と、三角測量方式による被検知物体までの距離の検知か
ら被検知物体を判別するモードを設定する距離検知手段
設定スイッチ部１１と、各受光素子８Ａ〜８ｄの合計受
光量から被検知物体を判別するモードを設定する光量検
知手段設定スイッチ部１２と、検知のための基準条件を
設定するためのティーチングスイッチ部１３とが接続さ
れている。一方、中央処理装置１の出力部には、上記距
離検知手段による被検知物体の判別結果である第１の制
御出力の出力端子Ｏ１と、上記光量検知手段による被検
知物体の判別結果である第２の制御出力の出力端子Ｏ２
とが設けられている。さらに、中央処理装置１には、第
１および第２の制御出力の出力状態をそれぞれ表示する
表示器１４，１５と、種々のタイミング発生用の水晶振
動子１６とが接続されている。The input section of the central processing unit 1 has a mode changeover switch section 10 for switching between a setting mode and an operation mode.
And a distance detection means setting switch section 11 for setting a mode for discriminating the detected object from detection of the distance to the detected object by the triangulation method, and discriminating the detected object from the total light receiving amount of each of the light receiving elements 8A to 8d. The light amount detecting means setting switch unit 12 for setting the mode to be turned on and the teaching switch unit 13 for setting the reference condition for detection are connected. On the other hand, at the output unit of the central processing unit 1, the output terminal O1 for the first control output, which is the result of discrimination of the detected object by the distance detecting means, and the result of discrimination of the detected object by the light amount detecting means, Output terminal O2 of control output 2
Are provided. Further, the central processing unit 1 is connected with indicators 14 and 15 for displaying the output states of the first and second control outputs, respectively, and a crystal oscillator 16 for generating various timings.
【００１７】次に、上記実施例の動作を、中央処理装置
１の信号処理を示す図２および図３のフローチャート並
びに図４乃至図６の説明図を参照しながら詳述する。図
２において、中央処理装置１に初期設定（ステップＳ
１）がなされると、モード切換スイッチ部１０により設
定モードが設定されているか否かを判別する（ステップ
Ｓ２）。いま、モード切換スイッチ部１０がオンされて
設定モードが設定されている場合、続いて、距離検知手
段設定スイッチ部１１がオンされて距離検知手段が設定
されているか否かを判別する（ステップＳ３）。ここ
で、距離検知手段設定スイッチ部１１がオンされていれ
ば、距離検知条件を設定登録する（ステップＳ４）。Next, the operation of the above embodiment will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. 2 and 3 showing the signal processing of the central processing unit 1 and the explanatory views of FIGS. 4 to 6. In FIG. 2, the central processing unit 1 is initialized (step S
When 1) is performed, it is determined whether or not the setting mode is set by the mode changeover switch unit 10 (step S2). If the mode changeover switch unit 10 is turned on and the setting mode is set, then it is determined whether or not the distance detection unit setting switch unit 11 is turned on and the distance detection unit is set (step S3). ). If the distance detecting means setting switch unit 11 is turned on, the distance detecting condition is set and registered (step S4).
【００１８】上述の距離検知条件の設定登録は、図３に
示すフローチャートにしたがって実行される。先ず、被
検知物体までの距離を実測する（ステップＳ２４）。す
なわち、図４（ａ）に示すように、投光部２から光ビー
ムを被検知物体Ｔに投射し、この被検知物体Ｔからの反
射光を受光部６で受光する。いま、各受光素子８ａ〜８
ｄのそれぞれ受光量に相当する各コンデンサＣ１〜Ｃ４
の端子電圧をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、（Ａ＋Ｂ）／
（Ｃ＋Ｄ）を演算することにより、既存の測距方式の光
電スイッチと同等の距離データｌが算出される。つぎ
に、テーチィングスイッチ部１３がオンされるのを待っ
て（ステップＳ２５）、距離データｌを基に基準範囲の
上限値ｌ１と下限値ｌ０とが演算される（ステップＳ２
６）。この上限値ｌ１および下限値ｌ０は、例えば距離
データｌの±２０％、または、距離データｌに対し＋３
０％および−１０％のように指定された演算を実行する
ことにより算出される。この距離データｌに対する上，
下限の割合の指定は、例えばティーチングスイッチ部１
３の押圧時間により設定される。この演算値が中央処理
装置１のメモリに記憶されて基準範囲が登録される（ス
テップＳ２７）。その後に、ステップＳ２にリターンす
る。The setting registration of the above distance detection condition is executed according to the flow chart shown in FIG. First, the distance to the detected object is measured (step S24). That is, as shown in FIG. 4A, a light beam is projected from the light projecting unit 2 onto the detected object T, and the reflected light from the detected object T is received by the light receiving unit 6. Now, each light receiving element 8a-8
The capacitors C1 to C4 corresponding to the respective received light amounts of d
If the terminal voltage of is A, B, C, D, then (A + B) /
By calculating (C + D), the distance data 1 equivalent to the existing distance measuring photoelectric switch is calculated. Next, waiting for the teaching switch unit 13 to be turned on (step S25), the upper limit value l 1 and the lower limit value l 0 of the reference range are calculated based on the distance data l (step S2).
6). The upper limit value l 1 and the lower limit value l 0 are, for example, ± 20% of the distance data l, or +3 with respect to the distance data l.
It is calculated by performing specified operations such as 0% and -10%. For this distance data l,
The lower limit ratio can be specified by, for example, teaching switch unit 1
It is set by the pressing time of 3. This calculated value is stored in the memory of the central processing unit 1 and the reference range is registered (step S27). Then, the process returns to step S2.
【００１９】上記ステップＳ３において、距離検知手段
設定スイッチ部１１がオンされていないと判別した場合
は、ステップＳ５にジャンプして、光量検知手段設定ス
イッチ部１２がオンされて光量検知が設定されているか
否かを判別する。ここで、光量検知手段設定スイッチ部
１２がオンされていれば、光量検知条件を設定登録する
（ステップＳ６）。この光量検知条件の設定登録も、図
３に示すフローチャートにしたがって実行される。すな
わち、図４（ｂ）に示すように、投光部２から光ビーム
を被検知物体Ｔ１に投射し、この被検知物体Ｔ１からの
反射光を受光した全ての受光素子８ａ〜８ｄの受光量の
合計、すなわち、各コンデンサＣ１〜Ｃ４の電圧値の和
を算出する（ステップＳ２４）。つぎに、テーチィング
スイッチ部１３がオンされるのを待って（ステップＳ２
５）、図４（ｂ）に示すように光量データｌを基に基準
範囲の上限値Ｐ１と下限値Ｐ０とが演算され（ステップ
Ｓ２６）、その演算値が中央処理装置１のメモリに記憶
されて基準範囲が登録される（ステップＳ２７）。その
後に、ステップＳ２にリターンする。したがって、上述
の何れの登録設定も、テーチィングスイッチ部１３をオ
ンするだけで自動的に行われることから、極めて容易に
且つ正確に行える。If it is determined in step S3 that the distance detecting means setting switch unit 11 is not turned on, the process jumps to step S5, the light amount detecting means setting switch unit 12 is turned on, and light amount detection is set. It is determined whether or not there is. If the light quantity detecting means setting switch section 12 is turned on, the light quantity detecting condition is set and registered (step S6). The setting registration of the light amount detection condition is also executed according to the flowchart shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4B, the light receiving amounts of all the light receiving elements 8a to 8d that project the light beam from the light projecting unit 2 onto the detected object T1 and receive the reflected light from the detected object T1. Is calculated, that is, the sum of the voltage values of the capacitors C1 to C4 is calculated (step S24). Next, wait until the teaching switch unit 13 is turned on (step S2
5) As shown in FIG. 4B, the upper limit P 1 and the lower limit P 0 of the reference range are calculated based on the light amount data 1 (step S26), and the calculated values are stored in the memory of the central processing unit 1. The reference range is stored and registered (step S27). Then, the process returns to step S2. Therefore, any of the above-mentioned registration settings can be performed extremely easily and accurately because they are automatically performed only by turning on the teaching switch unit 13.
【００２０】一方、モード切換スイッチ部１０が設定モ
ードに設定され、且つ距離検知手段設定スイッチ部１１
および光量検知手段設定スイッチ部１２が共にオフであ
ると判別した場合（ステップＳ３，５）、上述と同様に
して距離検知条件の上限値ｌ１および下限値ｌ０が算出
されて設定登録され（ステップＳ７）た後に、上述と同
様にして光量検知条件の上限値Ｐ１と下限値Ｐ０とが算
出されて設定登録される（ステップＳ８）。その後にス
テップＳ２にリターンする。On the other hand, the mode changeover switch section 10 is set to the setting mode and the distance detecting means setting switch section 11 is set.
When it is determined that both the light amount detection means setting switch unit 12 and the light amount detection unit setting switch unit 12 are off (steps S3 and S5), the upper limit value l 1 and the lower limit value l 0 of the distance detection condition are calculated and set and registered in the same manner as described above. After step S7), similarly to the above, the upper limit value P 1 and the lower limit value P 0 of the light amount detection condition are calculated and set and registered (step S8). Then, the process returns to step S2.
【００２１】上述の設定登録が終了すれば、モード切換
スイッチ部１０をオフして動作モードを設定し、被検知
物体の実際の判別動作に移行する。したがって、中央処
理装置１は、設定モードでない、つまり動作モードであ
ると判別して（ステップＳ２）、タイミング信号により
各電子スイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４をオフさせて、その時
点における各コンデンサＣ１〜Ｃ４の充電電圧Ａ〜Ｄを
測定データとして取り込む（ステップＳ９ ）。この取
り込んだ充電電圧Ａ〜Ｄに基づいて、（Ａ＋Ｂ）／（Ｃ
＋Ｄ）を演算して距離データＹ１を演算し（ステップＳ
１０）、続いて、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を演算して光量デ
ータＹ２を演算する（ステップＳ１１）。When the above-mentioned setting registration is completed, the mode changeover switch unit 10 is turned off to set the operation mode, and the operation for actually discriminating the detected object is started. Therefore, the central processing unit 1 determines that it is not the setting mode, that is, the operation mode (step S2), turns off the electronic switch units SW1 to SW4 by the timing signal, and turns on the capacitors C1 to C4 at that time. The charging voltages A to D are fetched as measurement data (step S9). Based on the captured charging voltages A to D, (A + B) / (C
+ D) to calculate distance data Y1 (step S
10), subsequently, (A + B + C + D) is calculated to calculate the light amount data Y2 (step S11).
【００２２】続いて、距離検知手段設定スイッチ部１１
がオンされて距離検知手段が設定されているか否かを判
別する（ステップＳ１２）。ここで、距離検知手段設定
スイッチ部１１がオンされていると判別すれば、上述の
演算した距離データＹ１が先に設定した上限値ｌ１と下
限値ｌ０との基準範囲内に入っているか否かを判別する
（ステップＳ１３）。ここで、距離データＹ１が、基準
範囲内に入っていると判別した場合には、第１の出力端
子Ｏ１からの第１の制御出力をオンする（ステップＳ１
４）。一方、距離データＹ１が基準範囲外であると判別
した場合には、第１の制御出力をオフする（ステップＳ
１５）。Next, the distance detecting means setting switch section 11
Is turned on to determine whether the distance detecting means is set (step S12). Here, if it is determined that the distance detection means setting switch unit 11 is turned on, is the above calculated distance data Y1 within the reference range of the upper limit value l 1 and the lower limit value l 0 set previously? It is determined whether or not (step S13). When it is determined that the distance data Y1 is within the reference range, the first control output from the first output terminal O1 is turned on (step S1).
4). On the other hand, when it is determined that the distance data Y1 is out of the reference range, the first control output is turned off (step S).
15).
【００２３】上記距離検知手段では、例えば被検知物体
が所定の高さを有したものであるか否か、或いは所定の
外形を有する形状であるか否か等の判別を行える。例え
ば、図５（ａ）に示すように、被検知物体Ｔ１は、この
物体Ｔ１までの距離ｌが所定範囲内であって所定高さを
有していると判別して、第１の制御出力を、被検知物体
の検知を示す例えばハイレベルとする。一方、所定高さ
よりも高い被検知物体Ｔ２または所定高さよりも高い段
差を有する被検知物体Ｔ３に対しては、これら物体Ｔ
２，Ｔ３までの距離ｌ２が所定範囲外であって所定高さ
よりも高いと判別して、第１の制御出力を所定の被検知
物体Ｔ１とは異なる物体Ｔ２，Ｔ３の検知を示す例えば
ローレベルとする。The distance detecting means can determine, for example, whether the detected object has a predetermined height or has a predetermined outer shape. For example, as shown in FIG. 5A, the detected object T1 determines that the distance l to the object T1 is within a predetermined range and has a predetermined height, and the first control output Is set to, for example, a high level indicating the detection of the detected object. On the other hand, for the detected object T2 higher than the predetermined height or the detected object T3 having a step higher than the predetermined height, these objects T
2, it is determined that the distance l 2 to T3 is outside the predetermined range and higher than the predetermined height, and the first control output indicates detection of the objects T2 and T3 different from the predetermined detected object T1, for example, low Level.
【００２４】ステップ１２において、距離検知手段の設
定でないと判別した時は、続いて光量検知手段設定スイ
ッチ部１２がオンされて光量検知手段が設定されている
か否かを判別する（ステップＳ１６）。ここで、光量検
知手段が設定されていると判別すれば、上述の演算した
光量データＹ２が先に設定した上限値Ｐ１と下限値Ｐ２
との基準範囲内に入っているか否かを判別する（ステッ
プＳ１７）。ここで、光量データＹ２が基準範囲内に入
っていると判別した場合には、第２の出力端子Ｏ２から
の第２の制御出力をオンする（ステップＳ１８）。一
方、光量データＹ２が基準範囲外であると判別した場合
には、第２の制御出力をオフする（ステップＳ１９）。If it is determined in step 12 that the distance detecting means is not set, then it is determined whether or not the light amount detecting means setting switch section 12 is turned on and the light amount detecting means is set (step S16). Here, if it is determined that the light amount detection means is set, the calculated light amount data Y2 is set to the upper limit value P 1 and the lower limit value P 2 set previously.
It is determined whether or not it is within the reference range of (step S17). When it is determined that the light amount data Y2 is within the reference range, the second control output from the second output terminal O2 is turned on (step S18). On the other hand, when it is determined that the light amount data Y2 is out of the reference range, the second control output is turned off (step S19).
【００２５】上記光量検知手段は、被検知物体が所要の
光沢や艶を有したもの、或いは所要の彩色になっている
か否かの判別を行える。例えば、図５（ｂ）に示すよう
に、被検知物体Ｔ４は、各受光素子８ａ〜８ｄによる合
計受光量が基準範囲内となることから所要の光沢やつや
を有していると判別して、第２の制御出力を、被検知物
体Ｔ４の検知を示す例えばハイレベルとする。一方、被
検知物体Ｔ５は、各受光素子８ａ〜８ｄによる合計受光
量が下限値Ｐ２以下であることから所要の光沢やつやを
有さない被検知物体Ｔ４であると判別して、第２の制御
出力を、例えばローレベルとする。The light amount detecting means can determine whether or not the object to be detected has a required gloss or luster or has a required color. For example, as shown in FIG. 5B, the detected object T4 is determined to have the required gloss and luster because the total amount of light received by each of the light receiving elements 8a to 8d is within the reference range. , The second control output is set to, for example, a high level indicating the detection of the detected object T4. On the other hand, the detected object T5 is determined that the total amount of light received by each light receiving element 8a~8d is the detection object T4 without the required gloss and luster since it is equal to or lower than the lower limit P 2, second The control output of is set to, for example, a low level.
【００２６】ところで、上記光電スイッチの最も特長を
有する設定は、距離検知手段と光量検知手段の双方を設
定することにある。この設定は、例えばモード切換スイ
ッチ部１０を動作モードとし、且つ距離検知手段設定ス
イッチ部１１および光量検知手段設定スイッチ部１２を
共にオフすることにより行われる。したがって、中央処
理装置１は、ステップ１２，１６で共にＮＯと判断し
て、演算した距離データＹ１が先に設定した上限値ｌ１
と下限値ｌ０との基準範囲内に入っているか否かを判別
し（ステップＳ２０）、続いて、上述の演算した光量デ
ータＹ２か先に設定した設定した上限値Ｐ１と下限値Ｐ
２との基準範囲内に入っているか否かを判別する（ステ
ップＳ２１）。ここで、何れか一方が基準範囲外である
と判別した時点で、第１，第２の制御出力を共にオフと
し（ステップＳ２３）、両方が共に基準範囲内であると
判別した時のみ、両制御出力を共にオンする（ステップ
Ｓ２２）。By the way, the most characteristic setting of the photoelectric switch is to set both the distance detecting means and the light amount detecting means. This setting is performed, for example, by setting the mode changeover switch unit 10 to the operation mode and turning off both the distance detection unit setting switch unit 11 and the light amount detection unit setting switch unit 12. Therefore, the central processing unit 1 judges NO in both steps 12 and 16, and the calculated distance data Y1 is the upper limit value l 1 set previously.
And the lower limit value l 0 are within the reference range (step S20), and then the calculated light amount data Y2 or the previously set upper limit value P 1 and lower limit value P 1 are set.
It is determined whether or not it is within the reference range of 2 (step S21). Here, when it is determined that one of them is outside the reference range, both the first and second control outputs are turned off (step S23), and only when both are within the reference range, Both control outputs are turned on (step S22).
【００２７】上記の設定による判別を、図６を参照して
具体的に説明する。同図（ａ）に示すように、所要の高
さと所要の黒色に彩色された被検知物体Ｔ５のみを検知
してその個数をカウントするような場合において、所要
の高さを有するが表面が白っぽく変色した被検知物体Ｔ
６は、距離検知手段による距離データＹ１が基準範囲内
となるが、光量検知手段による光量データＹ２が上限値
Ｐ１を越えることから検知されない。これに対し従来の
距離検知手段のみによる判別では、所定の被検知物体で
あると誤検知してしまう。この場合、距離検知手段にお
いては、上限値ｌ１および下限値ｌ０による基準範囲が
設定されているため、搬送用コンベアの振動等による誤
検知を防止することができ、光量検知手段においては、
上限値Ｐ１のみを設定してこの上限値Ｐ１以上であるか
否かを判別すればよい。逆に、被検知物体Ｔ６が検知対
象であるような場合には、下限値Ｐ０のみを設定してこ
の下限値Ｐ０以下であるか否かを判別するようにしても
よい。The discrimination based on the above settings will be specifically described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, in the case where only the detected heights T5 and the detected detection objects T5 colored in the required black color are detected and the number thereof is counted, the detection object T5 has the required height but the surface is whitish. Discolored detected object T
In No. 6, although the distance data Y1 by the distance detecting means falls within the reference range, it is not detected because the light amount data Y2 by the light amount detecting means exceeds the upper limit value P 1 . On the other hand, in the case of the conventional determination using only the distance detecting means, the object is erroneously detected as a predetermined object to be detected. In this case, since the reference range based on the upper limit value l 1 and the lower limit value l 0 is set in the distance detection means, it is possible to prevent erroneous detection due to vibration of the conveyor for conveyance, and the light amount detection means
Set only upper limit value P 1 may be determined whether a upper limit value P 1 or more. On the contrary, when the detected object T6 is the detection target, only the lower limit value P 0 may be set to determine whether or not the lower limit value P 0 is less than or equal to the lower limit value P 0 .
【００２８】また、図６（ｂ）に示すように、例えば所
定高さを有する表面の一部が白色で且つ他部が黒色に彩
色された被検知物体Ｔ７を検知するような場合におい
て、一部が所要高さを有する白色の表面であって他部が
所要高さよりも低く白色の表面を有する被検知物体Ｔ８
は、他部の距離データＹ１が下限値ｌ０以下であること
から検知されない。これに対し従来の光量検知手段によ
る判別では、他部の光量データＹ２が距離の大きさに伴
って恰も黒色と略同じ値となって誤検知してしまう。上
記説明では、理解を容易にするために、単純な形状のも
のを例示したが、この距離検知手段と光量検知手段との
併用により、複雑な形状や彩色の被検知物体に対しても
正確に検知できる。例えば、おにぎりにおける具の有無
や内容等を判別できる。Further, as shown in FIG. 6B, for example, in the case of detecting a detected object T7 in which a part of the surface having a predetermined height is white and the other part is colored black, A detected object T8 in which one part has a white surface having a required height and the other part has a white surface lower than the required height
Is not detected because the distance data Y1 of the other part is equal to or lower than the lower limit value l 0 . On the other hand, in the determination by the conventional light amount detection means, the light amount data Y2 of other portions are erroneously detected because the light amount data Y2 becomes substantially the same value as black according to the distance. In the above description, a simple shape is exemplified for easy understanding, but by using this distance detection means and the light amount detection means together, it is possible to accurately measure even a detected object having a complicated shape or coloring. Can be detected. For example, it is possible to determine the presence or absence of the ingredients on the rice ball, the content, and the like.
【００２９】上記実施例の光電スイッチは、従来のＰＳ
Ｄに代えて、複数個の受光素子８ａ〜８ｄを被検知物体
の遠近により反射光が入射する位置の変化方向および変
化方向に対し直交方向にそれぞれ複数個ずつ配列するこ
とにより、距離検知手段と光量検知手段の双方の併用を
可能とし、この両手段を併用する手段を中央処理装置１
に設けている。したがって、従来の光電スイッチのよう
に被検知物体の有無を単に検知するだけに止まらず、種
々の形状および種別の被検知物体を正確に検知できる。The photoelectric switch of the above embodiment is a conventional PS switch.
Instead of D, a plurality of light receiving elements 8a to 8d are arranged in a direction in which the reflected light is incident due to the distance of the object to be detected and a plurality of light receiving elements 8a to 8d, respectively, in a direction orthogonal to the direction, thereby providing distance detecting means. It is possible to use both of the light quantity detecting means, and the means for using both of these means is used as the central processing unit 1.
It is provided in. Therefore, unlike the conventional photoelectric switch, the presence or absence of the detected object is not merely detected, but the detected objects of various shapes and types can be accurately detected.
【００３０】尚、基準値の設定については、上記実施例
のように被検知物体の実測値に基づいて上限値と下限値
とを自動的に演算して設定する他に、被検知物体を検知
位置に背景が存在する場合には、この背景までの距離デ
ータおよび背景からの反射光の光量データを求めて、こ
の各データに所定値を加算または減算して基準値または
基準範囲を設定するようにしてもよい。この場合には、
背景の光反射率の影響等を除外して被検知物体を正確に
検知できる利点がある。Regarding the setting of the reference value, in addition to automatically calculating and setting the upper limit value and the lower limit value based on the actual measurement value of the detected object as in the above embodiment, the detected object is detected. If there is a background at the position, obtain the distance data to this background and the light intensity data of the reflected light from the background, and add or subtract a predetermined value to each of these data to set the reference value or reference range. You may In this case,
There is an advantage that the object to be detected can be accurately detected by excluding the influence of the light reflectance of the background.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上のように本発明の光電スイッチによ
ると、ＰＳＤを備えた既存の測距方式の光電スイッチと
同等機能の距離検知手段と、既存の光量方式の光電スイ
ッチと同等機能の光量検知手段との双方を備えているの
で、この両手段の併用により既存の両方式の欠点を互い
に補うとともに、両方式の特長の重畳効果により、判別
検知が可能な被検知物体の種類が格段に増え、用途が拡
大される。また、ティーチングスイッチ部の操作により
検知基準値を自動的に設定できるので、判別検知すべき
被検知物体の変更に際しても、検知基準値を容易に且つ
正確に設定できる。As described above, according to the photoelectric switch of the present invention, the distance detecting means having the same function as that of the existing distance measuring photoelectric switch having the PSD and the light amount having the same function as the existing light amount photoelectric switch are provided. Since it is equipped with both detection means, the combined use of both means complements the existing drawbacks of both types, and the superimposing effect of the features of both types significantly distinguishes the types of detected objects that can be detected. The number of applications will increase and the applications will expand. Further, since the detection reference value can be automatically set by operating the teaching switch unit, the detection reference value can be easily and accurately set even when the detected object to be discriminated and detected is changed.
【００３２】また、被検知物体からの反射光による実測
の受光信号に基づいて、検知基準値として上限値と下限
値を設定することにより、例えば、被検知物体を移送す
るコンベアの振動等の影響を除外して被検知物体を正確
に判別検知できる。さらに、被検知物体の背景からの反
射光による実測の受光信号に基づいて、検知基準値とし
て上限値と下限値を設定すれば、背景の光反射率の影響
を除外して被検知物体を正確に検知できる。Further, by setting the upper limit value and the lower limit value as the detection reference value based on the measured light receiving signal by the reflected light from the object to be detected, for example, the influence of the vibration of the conveyor for transferring the object to be detected, etc. The object to be detected can be accurately discriminated and detected by excluding. Furthermore, if the upper and lower limit values are set as the detection reference values based on the measured light reception signal due to the reflected light from the background of the detected object, the influence of the light reflectance of the background can be excluded and the detected object can be accurately measured. Can be detected.
【図１】本発明の一実施例に係る光電スイッチのブロッ
ク構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a photoelectric switch according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図２】同上実施例における中央処理装置の処理を示す
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the processing of the central processing unit in the above embodiment.
【図３】同上フローチャートの一部の処理を示すフロー
チャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a part of the processing of the above flowchart.
【図４】同上実施例の基準値の設定の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of setting a reference value according to the embodiment.
【図５】（ａ）は同上実施例における距離検知手段によ
る判別の説明図、（ｂ）は同上実施例における光量検知
手段による判別の説明図である。FIG. 5A is an explanatory diagram of the determination by the distance detecting means in the same embodiment, and FIG. 5B is an explanatory diagram of the determination by the light amount detecting means in the same embodiment.
【図６】同上実施例における距離検知手段と光量検知手
段の併用による判別の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the determination by the combined use of the distance detection means and the light amount detection means in the above embodiment.
１ 中央処理装置（制御部） ２ 投光部 ６ 受光部 ８ａ〜８ｄ 受光素子 １０ モード切換スイッチ部 １１ 距離検知手段設定スイッチ部 １２ 光量検知手段設定スイッチ部 １３ ティーチングスイッチ部 Ｔ，Ｔ１〜Ｔ８ 被検知物体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Central processing unit (control part) 2 Light emitting part 6 Light receiving part 8a-8d Light receiving element 10 Mode changeover switch part 11 Distance detection means setting switch part 12 Light amount detection means setting switch part 13 Teaching switch part T, T1 to T8 Detected object
Claims (3)
と、被検知物体からの反射光を受光して光電変換する受
光部と、この光電変換した電気信号を処理して被検知物
体を判別検知する制御部とを備えた光電スイッチにおい
て、 前記受光部には、被検知物体の遠近による反射光の入射
位置の変化方向および前記変化方向に対し直交方向にそ
れぞれ複数個ずつの受光素子が配設され、 前記制御部には、 三角測量方式に基づく距離検知手段により被検知物体を
検知するための第１の検知基準値と受光量により被検知
物体を検知するための第２の検知基準値とをティーチン
グスイッチ部の操作によって自動的に設定する設定手段
と、 前記直交方向毎に算出した前記受光素子の各受光量の比
および前記各受光素子の合計受光量を演算する演算手段
と、 演算した前記各受光量の比を前記第１の検知基準値と比
較するとともに、演算した前記合計受光量を前記第２の
検知基準値と比較して、被検知物体を判別検知する判別
手段とが設けられていることを特徴とする光電スイッ
チ。1. A light projecting unit for projecting light to a detected object, a light receiving unit for receiving reflected light from the detected object and photoelectrically converting the reflected light, and the detected object by processing the photoelectrically converted electric signal. In the photoelectric switch having a control unit for detecting and discriminating the light receiving unit, the light receiving unit includes a plurality of light receiving elements in a changing direction of an incident position of reflected light due to the distance of the object to be detected and in a direction orthogonal to the changing direction. And a first detection reference value for detecting the object to be detected by the distance detection means based on the triangulation method and a second detection for detecting the object to be detected by the amount of received light. Setting means for automatically setting the reference value by operating the teaching switch section, and calculating means for calculating the ratio of the respective light receiving amounts of the light receiving elements calculated for each of the orthogonal directions and the total light receiving amount of the light receiving elements. , Discriminating means for discriminating and detecting the detected object by comparing the calculated ratio of the respective received light amounts with the first detection reference value and comparing the calculated total received light amount with the second detection reference value. A photoelectric switch characterized by being provided with.
ィーチングスイッチ部の操作により被検知物体からの反
射光による実測の受光信号に基づき第１，第２の両検知
基準値の各々の上限値と下限値とを自動的に演算して設
定する構成となったことを特長とする光電スイッチ。2. The upper limit value of each of the first and second detection reference values according to claim 1, wherein the setting means is based on a measured light reception signal by reflected light from a detected object by operating a teaching switch section. A photoelectric switch characterized by being configured to automatically calculate and set the lower limit value and the lower limit value.
ィーチングスイッチ部の操作により被検知物体の背景か
らの反射光による実測の受光信号に基づき前記第１，第
２の両検知基準値の各々の上限値と下限値とを自動的に
演算して設定する構成となったことを特長とする光電ス
イッチ。3. The setting means according to claim 1, wherein the setting means operates each of the first and second detection reference values based on a measured light reception signal by reflected light from a background of the detected object by operating a teaching switch section. A photoelectric switch characterized by being configured to automatically calculate and set the upper limit value and the lower limit value of.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18426594A JPH0814889A (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Photoelectric switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18426594A JPH0814889A (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Photoelectric switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814889A true JPH0814889A (en) | 1996-01-19 |
Family
ID=16150298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18426594A Pending JPH0814889A (en) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Photoelectric switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814889A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000111315A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Omron Corp | Photoelectric sensor and its production method |
| JP2006226851A (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Keyence Corp | Position detection-type photoelectric sensor and setting method of reference interval thereof |
| DE102017124838A1 (en) | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Omron Corporation | DETECTION SYSTEM, DETECTION DEVICE AND DETECTION METHOD |
-
1994
- 1994-07-01 JP JP18426594A patent/JPH0814889A/en active Pending
Cited By (5)
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| US10514458B2 (en) | 2017-01-30 | 2019-12-24 | Omron Corporation | Detection system, detection device, and detection method |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040309 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |