JPH0360517A - 光電スイッチの自動感度調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、光電スイッチの自動感度調整方法に関する
。

（ロ）従来の技術 従来、光電スイッチの感度調整方法としては、第１１図
に示すように、投光パルスＶＩＮのｉ幅をボリウム１１
１で調整して、駆動用トランジスタ１１２のベース電圧
を制御し、投光用のＬＥＤ１１３に流れる電流を調整し
て感度調整する方法と、第１２図に示すように、受光素
子１２１で受光されて入力された受光電流をＩ／Ｖ変換
器１２２で電圧信号に変換した後、プリアンプ１２３で
増幅し、抵抗ボリウム１２４でコンパレータ１２５への
入力電圧を調整する感度調整方法がある。前者は投光側
で行う感度調整方法であり、後者は受光側で行う感度調
整方法である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した従来の光電スイッチの感度調整方法は、いずれ
も、ボリウムによる手動調整であるため、■微妙な調整
が困難であり、また調整ができたとしても、かなり時間
を要する。■調整技術の巧拙により、光電スイッチの検
知能力が左右されてしまう。■人の手が届かないところ
に設置された光電スイッチにおいては、いちいち取り外
して調整する必要がある。■受光量のモニタがないため
、調整する人の勘に頼る部分がある。等の問題がある。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、容易でバラツキの少ない調整を行える光電スイッチ
の自動感度調整方法を提供することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の光
電スイッチの自動感度調整方法は、出力値が連続的に変
化する信号を出力する信号発生手段と、光電スイッチの
動作信号を取込み、動作信号のオン／オフを判別するオ
ン／オフ判別手段とを備える装置を光電スイッチに接続
し、前記連続的に変化する信号を光電スイッチに与えて
感度を変化させ、前記オン／オフ判別手段により光電ス
イッチの感度変化によるオン領域からオフ領域に至るオ
フ点、あるいはオフ領域からオン領域に至るオン点を検
出し、検出したオフ点より所定値だけオン側の感度値を
、あるいは検出したオン点より所定値だけオフ側の感度
値を設定感度として光電スイッチに記憶させるようにし
ている。

この光電スイッチの自動調整方法では、信号発生手段よ
り出力値を連続的に変化する信号が出力される。例えば
、ＯＮ時の感度を設定する場合は、信号発生手段より、
出力が予定するＭＡＸ値からＭＩＮ値の方に向けて変化
する信号が順次に出力される。この信号値を受けて光電
スイッチは、例えば投光量が変化する。投光量がＭＡＸ
値の場合は、光電スイッチの動作信号がオンであり、オ
ン領域であるが、投光量が減少してオフ点に達すると、
光電スイッチの動作信号はオフとなり、オン／オフ判別
手段で、これが判別される。そして、光電スイッチには
、このオフ点に所定値を加算した値が設定感度値として
記憶される。所定値は、安定動作マージンを考慮して決
定される。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

〈実施例１〉 第１図は、この発明の一実施例を示す回路ブロック図で
ある。この実施例は投光側で感度調整を行う場合を示し
ている。第１図において、光電スイッチ１には、自動感
度調整を行うための装Ｗ２が接続されている。

装置２は、自動感度調整指令を与えるためキー等を有す
る操作部２１、操作部２１からの指令を受けて、出力値
が連続的に変化する投光量データＴＤを出力する機能や
光電スイッチ１からの動作信号を受はオン／オフを判別
する機能等を有するＣＰＵ２２、及び投光量モニタ２３
を備えている。

光電スイッチ１は、ＣＰＵ２２からの投光量データＴＤ
を受けてアナログ値に変換し、かつラッチ信号ＬＡによ
りそのアナログ値をラッチするＤ／Ａ変換器１１、投光
パルス発生回路１２、Ｄ／Ａ変換器１１でラッチされた
信号レベルで投光パルス発生回路１２からのパルス信号
を導出するゲート回路１３、駆動用トランジスタ１４、
投光用（７）ＬＥＤ１５、受光素子１６、Ｉ／Ｖ変換回
路等を含む受光回路１７、受光信号を基準信号と比較す
るコンパレータ１８、オンあるいはオフの動作信号を出
力する処理回路１９を備えている。

この実施例回路により、光電スイッチ１の感度設定を行
うために、オン点、オフ点のティーチングが行われるが
、次にティーチングを行うための光電スイッチ（センサ
）１と被検出体との関係について説明する。オン点ティ
ーチングを行う場合は、反射率の高い被検出体（検出し
たいワーク）を使用する。この場合には、第２図に示す
ようにセンサ１と背景物体３の間に被検出物体４を配置
するか、あるいは第３図に示すように、水色の背景シー
ト６中の白色の被検出体５にセンサ１からの光を当てる
ようにする。

オン点ティーチングは、操作部２１のオン点ティーチン
グキーの操作によりスタートする。この操作指令により
ＣＰＵ２２は、オン点ティーチングのための処理動作を
開始する。以下、第４図の特性図、第８図のフローチャ
ートにより、オン点ティーチング動作について説明する
。

オン点ティーチングがスタートすると、ＣＰＵ２２は、
先ず投光量をＭＡＸに設定する（ステップ５ＴＩ）。こ
の投光量データＴＤは、光電スイッチｌのＤ／Ａ変換器
１１に人力され、ＬＥＤ１５は、最大投光１＃（第４図
のａ参照）で発光する。この最大投光量は、被検出体４
で反射され、受光素子１６で受光され、受光回路１７を
経て、コンパレータ１８に入力されるが、受光信号の方
が基準信号よりも大なので、処理回路１９は、オン動作
信号を出力する。ＣＰＵ２２は、この動作信号を受けて
オンかオフか判定する（ステップ５Ｔ２）、正常時は、
この判定はオンであり、次に投光量がゼロか否か判定し
くステップ５Ｔ３）、正常時の頭初は、この判定がＮｏ
であり、次に投光量ＴＤとデクリメントしくステップ５
Ｔ４）、第４図に示すように時間とともに減少させてゆ
く。

デクリメントさせた後、光電スイッチｌからの動作信号
をチエツクし、オンかオフか判定する（ステップ５Ｔ５
）、オンの間は、光電スイッチ１は、オン動作領域にあ
り、このステップＳＴ５の判定ＮＯで、ステップＳＴ３
に戻り、以後投光量のデクリメントと、動作信号のオン
／オフ判定処理を繰り返す。やがて、動作信号がオフに
なると（第４図のｂ点）、この時点における投光量はオ
ン領域とオフ領域を区分する境界値であり、オフ領域の
最大値である。このオフ点が検出されれば、ステップＳ
Ｔ５の判定がＹＥＳとなり、続いてワークのばらつき等
によるオフ領域の最大値の変化量、温度変化分にマージ
ンを加えた値（安定動作マージン）ΔＴを、オフ領域の
最大値に加えて算出した値Ｃを投光量として設定する（
ステップ５Ｔ６）この設定値は、光電スイッチ１のＤ／
Ａ変換器１１に記憶される。なお、ステップＳＴ２では
、投光量をＭＡＸに設定した直後に、動作信号がオフと
なるのでは検出物体を検知できないので、エラー処理と
する（ステップ５Ｔ７）。またＪステップＳＴ３で、動
作信号がオフとなる前に投光量がゼロとなると、やはり
オフ点が検出できないので、ステップＳＴ３で判定ＹＥ
Ｓの場合もエラー処理している（ステップ５Ｔ８）。以
上の処理を行うことにより、いま検知しているワークを
確実に検知する投光量の設定が行え、感度調整ができる
。

オフ点ティーチングを行う場合は、反射率の低い被検出
体（検出したくないワーク）を使用する。

この場合には、第５図に示すようにセンサ１と背景物体
３の間で動作させるか、あるいは第６図に示すように、
白色の背景シート５中の水色の被検出物体６に光センサ
１からの光を当てるようにする。

オフ点ティーチングは、操作部２１のオフ点、ティーチ
ングキーの操作によりスタートする。この操作指令によ
りＣＰＵ２２は、オフ点ティーチングのための処理動作
を開始する。以下、第７図の特性図、第９図のフローチ
ャートによりオフ点ティーチング動作について説明する
。

オフ点ティーチングがスタートすると、ＣＰｔ１２２は
、先ず投光量ＭＩＮに設定する（ステップ５ＴＩＩ）。

この投光量データＴＤは光電スイッチ１のＤ／Ａ変換器
１１に入力され、ＬＥＤ１５は最小投光量（第７図のｄ
参照）で発光する。最小投光量であるので、通常は処理
回路１９よりオフ動作信号が出力される。ＣＰＵ２２は
、この動作信号を受けてオンかオフか判定する（ステ・
ンプ５Ｔ１２）。正常時の頭初は、この判定はオフであ
り、次に投光量がＭＡＸか否か判定しくステ・ンプ５Ｔ
１３）、正常時は、この判定もスタート頭初はＮｏであ
り、次に投光量ＴＤをインクリメントしくステップ５Ｔ
１４）、第７図に示すように時間とともに増大させてゆ
く。インクリメントさせた後、光電スイッチ１からの動
作信号をチエ・ン夕し、オンかオフか判定する（ステッ
プ５Ｔ１５）オフの間は、光電スイッチ１は、オフ動作
領域にあり、このステップ５Ｔ１５の判定ＮＯで、ステ
ップ５ＴＩ３に戻り、以後投光量のインクリメントと、
動作信号のオン／オフ判定処理を繰り返す、やがて、動
作信号がオンになると（第７図のｅ点）、この時点にお
ける投光量はオン領域とオフ領域を区分する境界値であ
り、オン領域の最小値である。このオン点が検出されれ
ば、ステップ５Ｔ１５の判定がＹＥＳとなり、続いてワ
ークのばらつき等によるオフ領域の最大値の変化量、温
度変化分にマージンを加えた値（安定動作マージン）Δ
Ｔを、オン領域の最小値より減じて算出した値ｆを投光
量として設定する（ステップ５ＴＩ６）。この設定値は
、光電スイッチ１のＤ／Ａ変換器１１に記憶される。な
お、ステップ５Ｔ１２では、投光量をＭｒＮに設定した
直後に、動作信号オンとなるのでは検出物体を検知でき
ないので、エラー処理とする（ステップ５Ｔ１７）。ま
た、ステップ５Ｔ１３で、動作信号がオンとなる前に投
光量がＭＡＸとなると、やはりオン点が検出できないの
で、ステップ５Ｔ１３で判定ＹＥＳの場合もエラー処理
している（ステップ５Ｔ１Ｂ）。

以上の処理を行うことにより、いま検知しているワーク
を確実に検知しない投光量の設定が行え、感度調整がで
きる。

〈実施例２〉 第１０図は、この発明の他の実施例を示す回路ブロック
図である。この実施例回路は、受光側で感度調整を行う
ものである。同図において投光側は、特徴を有するもの
でないので図示を省略している。

第１０図において、装置２は、第１図に示したものと同
様に、操作部２１、ＣＰＵ２２を備えるほか、投光量モ
ニタ２３に代えて、受光ゲインモニタ２４を備えている
。

ＣＰＵ２２は、操作部２１からの指令を受けて出力値が
連続的に変化する受光ゲインデータＲＤを出力する機能
や、光電スイッチ１からの動作信号を受け、オン／オフ
を判別する機能等を備えている。

光電スイッチ１は、第１図に示したものと同様に、投光
素子（図示せず）からの光信号を受光する受光素子１６
、受光電流を電圧信号に変換して出力する受光回路１７
、受光信号を所定の基準信号と比較するコンパレータ１
８、コンパレータ１８の出力に応じてオン／オフの動作
信号を出力する処理回路１９を備えるほか、ＣＰＵ２２
からの受光ゲインデータＲＤを受けてアナログ値に変換
するＤ／Ａ変換器３工、さらにこのＤ／Ａ変換器３１よ
り出力されるアナログの受光ゲイン信号により電圧値を
抵抗値に変換するＶ／Ｒ変換器３３、このＶ／Ｒ変換器
３３と受光回路１７の出力を分圧するための抵抗器３２
を備えている。受光回路１７で導出された受光信号電圧
は抵抗３２とＶ／Ｒ変換器３３の抵抗によって、つまり
Ｒ＋、Ｒｚで分圧されて、受光電圧としてコンパレータ
１８に出力している。

この実施例回路では、第８図で示した投光量を受光ゲイ
ン、さらに第９図の投光量を受光ゲインと変えることに
より、全く同様の処理動作で、オン点ティーチングと、
オフ点ティーチングを行うことにより、実際の検出物体
に適した安定動作のオフ点とオン点を設定することがで
きる。

すなわち、ＣＰＵ２２からの受光ゲインデータＲＤを最
高ゲインから最低ゲインまで時間順次に変化させること
により、Ｖ／Ｒ変換器３３の抵抗値を変化させ、コンパ
レータ１８に入力される受光信号電圧を変化させて、処
理回路１９より出力されるオン／オフ信号をチエツクし
、オン領域からオフ領域に至る点の受光ゲインを検出し
、この受光ゲインにマージンを考慮した所定値を加算し
た受光ゲインをＤ／Ａ変換器３１に設定記憶することに
より、オン点をティーチさせる。逆にＣＰＵ２２から出
力される受光ゲインデータを最小値から、最大値まで順
次時間的に変化させ、これによって導出される処理回路
１９からのオン／オフ信号をチエツクし、やはりオフ領
域からオン領域に至る点を検出し、このオン点検出時の
受光ゲインにより安定動作を確保するための所定値を滅
してオフ点の受光ゲインを記憶して、オフ点をティーチ
ングさせる。

（へ）発明の効果 この発明によれば、調整用の装置から、出力値が連続的
に変化する信号を光電スイッチに入力して、ゲインを連
続的に変化させ、オン点あるいはオフ点を検出し、所定
値を加算、あるいは減算することにより、オン点あるい
はオフ点を設定記憶させるものであるから、感度調整が
自動的にでき、従来のボリウムにより手動調整する場合
に比べて、調整時間を大幅に短縮できることができる。

また、自動的に調整がなされるものであるから、調整技
術によることなく、光電スイッチの検知能力を最大に引
き出すことができる。さらに、人の届かないところに設
置された光電スイッチにおいて、取り外すことなく、遠
隔的な操作により調整が可能となる。その上、調整装置
にモニタ機能を設ければ、現在の投光量や受光量を目で
確認しながら調整することも実現することが可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す回路ブロック図、
第２図及び第３図は、同実施例回路によりオン点ティー
チングを行う場合のセンサと検出物体との関係を説明す
るための説明図、第４図は、同オン点ティーチングにお
ける投光量と時間及びオン点との関係を示す説明図、第
５図及び第６図は、同実施例回路によりオフ点ティーチ
ングを行う場合のセンサと検出物体との関係を示す図、
第７図は、オフ点ティーチングにおける投光量と時間及
びオフ点との関係を示す説明図、第８図は、同オン点テ
ィーチングの動作を説明するためのフロー図、第９図は
、オフ点ティーチングの動作を説明するためのフロー図
、第１０図は、この発明の他の実施例を示す回路ブロッ
ク図、第１１図及び第１２図は、従来の光電スイッチの
感度調整方法を説明するための概略回路図である。 ｌ：光電スイッチ、　２：感度調整用の装置、１１　：
　Ｄ／Ａ変換器、 １４：駆動用トランジスタ、 １５：投光素子、　　　１６：受光素子、２１：操作部
、　　　２２：ＣＰＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力値が連続的に変化する信号を出力する信号発
   生手段と、光電スイッチの動作信号を取込み、動作信号
   のオン／オフを判別するオン／オフ判別手段とを備える
   装置を光電スイッチに接続し、前記連続的に変化する信
   号を光電スイッチに与えて感度を変化させ、前記オン／
   オフ判別手段により光電スイッチの感度変化によるオン
   領域からオフ領域に至るオフ点、あるいはオフ領域から
   オン領域に至るオン点を検出し、検出したオフ点より所
   定値だけオン側の感度値を、あるいは検出したオン点よ
   り所定値だけオフ側の感度値を設定感度として光電スイ
   ッチに記憶させるようにしたことを特徴とする光電スイ
   ッチの感度調整方法。