JPS62113089A - 機能光電スイツチ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は光電スイッチに係り、特には、入光中の僅かの
遮光の無視、あるいは遮光中の僅かの入光の無視などを
任意に行う機能を備えた機能光電スイッチに関する。

（従来の技術） 従来の光電スイッチは、主として、投光器と、この投光
器から照射された光を受光する受光器と、前記受光器の
出力を基準電圧と比較する比較器から構成されている。

この上うな光電スイッチでは、外乱光などの雑音の影響
により、比較器の出力信号中に雑音パルスを含むことが
ある。このような雑音パルスは、この光電スイッチが接
続される電気機器に誤動作を引き起こすおそれがあるか
ら、これを除去する必要がある。

また、雑音成分でなくとも、入光中の僅かの遮光を無視
したり、あるいは遮光中の僅かの入光を無視したい場合
もある。例えば、ある部品を、いわゆるパーツフィーダ
で搬送路に整列供給する場合などには、搬送路の適宜の
箇所に光電スイッヂを設けて、搬送路における部品の有
無を検出している。そして、搬送路に一定以上の部品が
詰まっているときは、パーツフィーダを停止させて部品
の摩耗などを防止する一方、搬送路に一定以下の部品し
かない場合には、パーツフィーダを連続運転して搬送路
に部品を供給している。

後者の場合に、搬送路に供給されつつある部品が、その
搬送路途中に設けられた光電スイッチを横切るときに短
いパルス幅の出力信号が前記光電スイッチから出力され
る。しかし、この場合は部品の供給途中であるから、前
記出力信号によってはパーツフィーダを停止させたくな
い。もし、このような場合にも、パーツフィーダが停止
すると、搬送路に部品が通過するごとにパーツフィーダ
が停止、始動を繰り返すから、部品の供給が円滑に行な
われないばかりでなく、パーツフィーダの停止、始動に
伴う雑音が発生して、他の電気機器が誤動作を引き起こ
す原因にもなり不都合である。

そこで、光電スイッチの比較器の出力信号中に含まれる
雑音成分や、大光中の僅かの遮光を無視したり、あるい
は遮光中の僅かの入光を無視するために、次のような手
段が採られている。

第１には、このような光電スイッチが接続される電気機
器側に、雑音除去のためのフィルタをハード的に設置す
る手段がある。

第２には、光電スイッチの出力信号を、電気機器の制御
部であるマイクロコンビコータに取り込む場合に、前記
出力信号中に含まれる雑音などをソフト的に取り除く手
段がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記第１の手段によれば、フィルタの定
数が固定されてしまうために、例えば、入光中に無視し
たい遮光の時間幅を変更する場合などには、その都度、
フィルタを作り直さなければならないという煩わしさが
ある。

また、第２の手段によれば、第１の手段を採る場合のよ
うな煩わしさは回避されるが、光電スイッチの出力信号
の処理に、この光電スイッチが接続される電気機器のマ
イクロコンピュータが占有されている間は、その電気機
器の本来の信号処理が出来なくなってその電気機器の制
御において不都合を来すことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、無視したい入光や遮光の時間幅を容易に設定変更す
ることができる機能光電スイッチを提供することを目的
としている。

また、本発明は、光電スイッチの出力信号の処理にあた
って、光電スイッチが接続される電気機器の制御部を占
有することがない機能光電スイッチを提供することも目
的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、次のような特徴を
備えている。

即ち、本発明に係る機能光電スイッチは、投光手段と、
前記投光手段から照射された光を受光検知する受光手段
と、前記受光手段の出力を基準電圧と比較する比較手段
の他に、前記比較手段の出力信号の処理手順を制御部に
指示する機能選択手段と、前記比較手段の出力信号に関
連して、制御手段の出力信号のワンショットパルス幅あ
るいはディレー時間を任意に設定して制御手段に指示す
るタイマセット手段と、前記機能選択手段とタイマセッ
ト手段とからの指示に基づき、前記比較手段からの出力
信号を処理して出力する制御手段とを具備したことを特
徴としている。

（実施例） 第１図は本発明の実施例に係る機能光電スイッチの外観
の概略図、第２図は第１図に示した機能光電スイッチの
構成の概略を示したブロック図である。

第１図において、■はスイッチ本体を示している。スイ
ッチ本体１は、第２図に示した構成の電気回路を備えて
いる。即ち、スイッチ本体１は、投光手段としての発光
ダイオード１１と、前記発光ダイオード１１から照射さ
れた光を受光検知する受光手段としてのホトダイオード
１２とを備えている。

前記発光ダイオード１１は、投光回路１３によって駆動
される。また、前記ホトダイオード１２の出力は、増幅
比較回路１４の一方入力として与えられろ。増幅比較回
路１４の他方入力として、基準電圧源Ｖｒｅｆに接続さ
れた可変抵抗１５によって分圧された基塾電圧が与えら
れろ。

増幅比較回路１４の出力信号は、この出力信号を処理ず
ろ制御手段としのマイクロコンビコータ１６に与えられ
ろ。このマイクロコンビコータ１６に関連して、機能選
択スイッチＳＷＩと、タイマセットスイッチＳＷ２とが
設けられている。

機能選択スイッチＳＷ＋は、前記増幅比較回路１４の出
力信号の処理手順をマイクロコンビコータ１６に指示す
る機能選択手段に対応する。また、タイマセットスイッ
チＳＷ２は、１１１ｊ記増幅比較回路１４の出力信号に
関連して、マイクロコンビコータ１６の出力信号のワン
ノヨットパルス幅あるいはディレ・一時間を任意に設定
して前記マイクロコンビコータ１６に指示オろタイマセ
ット手段に対応する。

一方、スイッチ本体１には光ファイバ２の一端が取り付
けられている。前記光ファイバの一端は、発光ダイオー
ド１１とホトダイオード１２に光学的に結合している。

発光ダイオード１１から照射された光は、この光ファイ
バ２を伝送して、この光ファイバ２の他端から照射され
る。光ファイバ２の他端は、被検出物体に関連して適宜
に設置される。この光ファイバ２から照射された光は、
前記被検出物体などによって反射され、さらに、この反
射光は光ファイバ２を伝送して、ホトダイオード１２に
入射する。

なお、第１図に示した３は、可変抵抗器１５の抵抗値調
整ネジであり、増幅比較回路Ｉ４に与えられる基準電圧
の設定に使用される。また、同図に示ず４は、マイクロ
コンビコータＩＧの出力信号を、図示しない電気機器に
伝達するためのケーブルを示している。

次に、卜述した構成を備えた機能光電スイッチの作用に
ついて説明する。

第３図〜第９図は、マイク［Ｊコンビコーク１６の動作
手順を示したフローチャート、第１０図〜第１７図は各
機能におけろ増幅比較回路■４の出力波形図上マイクロ
コンビコータ１６の出力波形図を示している。

まず、機能選択スイッチＳＷＩの設定により、マイクロ
コンピュータ１６に、比較増幅回路１４の出力信号の処
理手順が指示される。機能選択スイッチＳＷＩは、４ビ
ツトのデジタルスイッチによって構成されており、１６
種類の処理手順を指示できるようになっている。本実施
例では、８種類の処理手順を指示している。

さらに、タイマセットスイッチＳＷ２にタイマセット時
間が適宜に設定される。タイマセットスイッチＳＷ２は
、４ビツトのデジタルスイッチから構成されており、下
２桁のスイッチの組み合わせにより、タイマセット時間
の桁（例えば、ｍ５ｅｃ、１０ｍ５ｅｃ、　１００ｍ５
ｅｃ、　１ｓｅｃ）を指示する。また、上２桁のスイッ
チの組み合わせにより、タイマセラ）・時間の数値（例
えば、Ｉ、２．３．４）を指示する。

以下、これらのスイッチによる指示が行なわれた後にお
けるマイクロコンピュータ１６の信号処理手順を説明す
る。

第３図に示すように、マイクロコンピュータ１６は、機
能選択スイッチＳＷＩの状態を読み取る。

機能選択スイッチＳＷＩがｆｏｏｏｏ、ｊになっている
場合は、増幅比較回路１４の出力信号をそのまま出力す
る手順の指示を意味する。そこで、マイクロコンビコー
タ１６は、第４図に示すように、予め記憶している当該
手順に従って前記出力信号を処理する。即ち、■入光が
有るか否かの判別を行い、■入光があればｊｌ（ｊを出
力し、■入光がなければ「Ｉ、」を出力する。そして、
機能選択スイッチＳＷＩの状態を読み取り、同様の信号
処理手順を繰り返す。その結果、第１Ｏ図（ａ）に示す
ような比較増幅回路１４の出力信号（以下、比較出力信
号という）が、第１０図（ｂ）に示すようなマイクロコ
ンビコータ１６の出力信号（以下、処理出力信号という
）としてそのまま出力される。

機能選択スイッチＳＷＩがＩ’　０００　］」になって
いる場合は、比較出力信号を反転させて出力する処理手
順の指示を意味する。そこで、マイクロコンピュータ１
６は、第５図に示すように、■入光が有るか否かの判断
を行い、■入光があれば「Ｉ７」を出力し、■入光がな
ければｒＨＪを出力する。その結果、第１１図（ａ）に
示すような比較出力信号に対して、第１１図（ｂ）に示
すような反転した処理出力信号が出力される。

機能選択スイッチＳＷＩがｒｏｏｌｏｊになっている場
合は、入光があったときにワンショット「Ｈ」出力を与
える手順の指示を意味する。そこで、マイクロコンピュ
ータ１６は、第６図に示すように、■入光があるか否か
の判断を行う。■入光があるとタイマセットスイッチＳ
Ｗ２の指示を読んで、タイマをセットする。■そして、
「Ｈｊを出力し、■タイマが終了するまでこの状態を維
持する。■タイマが終了するとｒＬＪを出力する。■入
光が続く限り、前記ｒＬＪ状態が維持される。一方、入
光がなくなると、再び、機能選択スイッチＳＷＩの状態
読み取りが行なわれる。その結果、第１２図（ａ）に示
した比較出力信号が、第１２図（ｂ）に示したような処
理出力信号として出力される。第１２図より明らかなよ
うに、比較出力信号の立ち上がりからタイマセット時間
内に現れるパルス波形は無視されることになる。

機能選択スイッチＳＷＩが「００１．　］−Ｊになって
いる場合は、遮光されたときにワンショット「Ｈ」出力
を与える手順の指示を意味する。そこで、マイクロコン
ピュータ１６は、第７図に示すように、■入光があるか
否かの判断を行う。■遮光されるとタイマセットスイッ
チＳＷ２の指示を読んで、タイマをセットする。■そし
て、ｆＨｊを出力し、■タイマが終了するまでこの状態
を維持する。■タイマが終了すると１ｒＬＪを出力する
。■遮光が続く限り、前記「Ｌ」状態が維持される。一
方、入光があると、再び、機能選択スイッチＳＷ１の状
態読み取りが行なわれる。その結果、第１３図（ａ）に
示した比較出力信号が、第１３図（ｂ）に示したような
処理出力信号として出力される。第１３図より明らかな
ように、比較出力信号の立ち下がりからタイマセット時
間内に現れるパルス波形は無視されることになる。

一方、機能選択スイッチＳＷＩがｒ　０１．　ＯＯＪに
なっている場合は、入光されたときにワンショット「Ｌ
」出力を与える手順の指示を意味する。この指示に基づ
く、マイクロコンピュータ１６の処理手順は、第６図と
ほぼ同様になる。ただし、同図におけるステップ■でｆ
ＬＪ出力、ステップ■でｒＨＪ出力となる。このときの
比較出力信号を第１４図（ａ）に、処理出力信号を第１
４図（ｂ）に示す。

また、機能選択スイッチＳＷＩが「吋吋」になっている
場合は、遮光されたときにワンショット「Ｌ」出力を与
える手順の指示を意味する。この指示に基づく、マイク
ロコンピュータ１６の処理手順は、第７図とほぼ同様に
示される。ただし、ステップ■においてｒＬＪ出力、ス
テップ■においてｒＨＪ出力となる。このときの比較出
力信号を第１５図（ａ）に、処理出力信号を第１５図（
！］）に示す。

機能選択スイッチＳＷＩがｒｏｌｌｏＪになっている場
合は、−瞬の入光を無視する手順の指示を意味する。そ
こで、マイクロコンピュータ１６は、第８図に示すよう
に、■まず、タイマセットスイッチＳＷ２の指示を読み
とって、タイマをセットする。このときのタイマセット
時間は、無視したい遮光時間に関連して予め適宜に定め
られる。■次に、入光があったか否かの判断をする。■
タイマセット時間が終了していなければ、ステップ■に
戻る。■タイマセット時間が終了すると「Ｈ」が出力さ
れる。■入光している間、前記ｒＨＪ状態が維持され、
■遮光状態になるとＦＬｊが出力される。

その結果、第１６図（ａ）に示すような比較出力信号に
おける一瞬の入光が無視されて、第１６図（ｂ）に示す
ような処理出力信号が出力される。

機能選択スイッチＳＷＩが１ｒ０１１１Ｊになっている
場合は、−瞬の遮光を無視する手順の指示を意味する。

そこで、マイクロコンピュータ１７は、第９図に示すよ
うに、■入光があるか否かの判断をし、■入光があると
「ＨＪを出力する。■次に、タイマセット時間が読み取
られ、■再び、入光があるか否かの判断がされる。入光
されている間は、ステップ■にもどり、前記ｒＨＪ状態
が維持される。

■遮光されるとタイマセット時間が終了しているか否か
が判断される。タイマセット時間が終了していない場合
は、ステップ■にもどろ。■タイマセット時間が終ｒす
ると、「Ｌｊが出力されろ。その結果、第１７図（ａ）
に示す比較出力信号にお（′、ｌる一瞬の遮光が無視さ
れて、第１７図（ｂ）に示すような処理出力信号が出力
される。

なお、実施例の説明では、８種類の比較出力信号の処理
について説明したが、本発明はこれに限られるものでは
ない。例えば、第８図及び第９図では入光によって「Ｈ
」を出力する場合を例に採って説明したが、これは逆出
力をり・えるものであってもよい。また、第８図に示す
手順は、いわゆるオンディレー機能であり、第９図に示
す手順は、いわゆるオフディレー機能であるが、このよ
うなオン・オフ両ディレーを組み合わせて比較出力信号
を処理することも可能である。

（効果） 以上の説明より明らかなように、本発明に係る機能光電
スイッチは、機能選択手段どタイマセット手段とに指示
された手順に従って、比較手段の出力信号の処理をこの
機能光電スイッチに含まれる制御部が行っている。した
がって、本発明にょれば、無視したい入光や遮光の時間
幅を変更する場合などに、これに応じた比較手段の出力
信号の処理手順の変更設定を、前記機能選択手段とタイ
マセット手段の指示の変更によって容易に行うことがで
きるので、フィルタ回路を作り直していた従来と比較し
て、たいへん便利になった。

さらに、本発明に係る機能光電スイッチは、比較手段の
出力信号を指示された手順にしたがって処理する制御部
を備えているから、前記出力信号の処理に当たって、こ
の光電スイッチが接続される電気機器の制御部を占有す
ることがない。したがって、本発明によれば、光電スイ
ッチが接続される電気機器の制御部の利用効率が向上し
、当該電気機器の本来の制御を行う上で好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る機能光電スイッチの外観図、第２
図は第１図に示した機能光電スイッチの構成を示したブ
ロック図、第３図〜第９図は実施例に係る光電スイッチ
の比較出力信号の処理手順を示すフローヂャート、第１
０図〜第１７図は各信号処理におｉ：ｌる比較出力信号
と処理出力信号の動作波形図である。 １１・・・発光ダイオード、１２・ホトダイオード、Ｉ
３・・投光回路、１４・・・比較増幅回路、１５・・可
変抵抗器、１６・・マイクロコンビコータ。ＳＷＩ・・
機能選択スイッチ、ＳＷ２・・タイマセットスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）投光手段と、前記投光手段から照射された光を受
   光検知する受光手段と、 前記受光手段の出力信号を基準電圧と比較する比較手段
   と、 前記比較手段の出力信号の処理手順を制御部に指示する
   機能選択手段と、 前記比較手段の出力信号に関連して、制御手段の出力信
   号のワンショットパルス幅あるいはディレー時間を任意
   に設定して制御手段に指示するタイマセット手段と、 前記機能選択手段と、タイマセット手段とからの指示に
   基づき、前記比較手段からの出力信号を処理して出力す
   る制御手段とを具備したことを特徴とする機能光電スイ
   ッチ。