专利名称：光电传感器及光电传感器的动作确认操作的支援方法
技术领域：
本发明涉及用于检测出移动物体通过目标位置或检测物体的姿势变化等的光电传感器。并且，本发明涉及对确认光电传感器的动作的操作进行支援的方法。
背景技术：
在光电传感器中，有如下的两种类型其一是接收从投光部出射而通过检测对象物的检测区域的光的类型(透过型)；其二是接收从投光部出射之后被检测对象物反射的光的类型(反射型)。任一类型的传感器均将从受光部输出的受光量信号转换成数字数据， 将转换后的数据(以下称之为“受光量数据”)输入到具有微处理器的处理电路，并将受光量数据的值与预先设定的阈值进行对照而判定是否存在检测对象物，当判定为存在检测对象物时，输出成为接通状态的检测信号。并且，还有如下情况根据传感器的使用目的，省略将受光量与阈值进行比较的处理，取而代之，执行求出受光量的变化量、移动平均值等的运算处理，并将通过该处理得到的值与阈值进行比较。无论哪一类型的光电传感器，若要稳定地检测出检测对象物，优选的是确认成为用于与阈值进行对照的对照对象的计测数据根据物体的移动发生何种变化，而设定阈值。 但是，由于在检测对象物高速移动的情况下，受光量信号、由此取得的数据变化也非�？欤� 因而难以确认其变化。鉴于上述原因，在以往的光电传感器中公知有如下的光电传感器能够通过提取预定期间内的受光量之中的最大值及最小值，而进行并列显示，从而确认伴随检测对象物的移动而发生的信号变化的幅度(例如，参照专利文献1、2)。专利文献1 日本特开2005-181343号公报专利文献2 日本特开2004-104612号公报但是，即使仅显示受光量的最大值及最小值，也存在难以设定适当的阈值的情况。例如，在将复杂形状的物体作为检测对象物的情况下，在该检测对象物通过传感器的检测区域的期间所产生的受光量的变化图形变得复杂，并且将最大值与最小值之间的适当的值设定为阈值时，部分复杂变化偏离基于阈值的检测范围，而难以稳定地检测出检测对象物。并且，受光量的最大值、最小值不限定于必须伴随检测对象物的移动而产生，在产生噪声的情况下也会产生。但是，单凭显示最大值、最小值，难以判断是否是噪声引起的。并且，在最大值、最小值起因于噪声的情况下，如果不对其进行识别而设定阈值，则存在上述阈值偏离适合检测的值的忧虑。由于上述原因，现场的用户经反复试验而设定阈值，因而加重用户进行设定操作的负担。并且，从操作现场来说，除了达到设定阈值的目的之外，为了确认是否正确检测出了高速移动的检测对象物，也希望详细确认计测数据的变化。
发明内容
本发明是针对上述问题作出的，其目的在于，能够让用户容易地确认通过高速移动的检测对象物而产生的计测数据变化。适用本发明的光电传感器，其具有投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光来生成表示其受光量的受光量数据，输出部，其用于输出检测信号，该检测信号表示已检测出上述检测对象物，信号处理部，其接收上述受光部所生成的受光量数据，将该受光量数据作为对象执行计测处理，将通过该计测处理得到的计测数据与预先设定的阈值进行对照来判定是否存在检测对象物，并根据其判定结果，在上述检测信号的接通及断开之间进行切换。在上述结构中，有如下的两种由受光部受光的情况其一是直接接收来自投光部的出射光的情况(透过型方式)；其二是接收来自物体的针对出射光的反射光的情况(反射型方式)。并且，在信号处理部中，作为计测处理，例如执行如下处理每次或每隔规定时间执行对受光部所输入的受光量数据进行计测的处理。并且，还有进行如下的解析处理的情况对通过该计测得到的受光量数据进行微分而求出平均每单位时间内的受光量的变化量或求出受光量数据的移动平均值等。在本发明的光电传感器中，为了达到上述目的，信号处理部具有存储单元，其用于存储由上述受光部输入的受光量数据或通过上述计测处理取得的计测数据，取样单元， 其限定读取对象的期间来执行取样处理，在该取样处理中，将存储在上述存储单元中的受光量数据或计测数据作为取样数据，以规定的间隔读取上述取样数据，输出单元，其与上述取样单元读取的取样数据存储在存储单元中的顺序相对应地输出上述取样数据。其中，取样单元所读取的取样数据的数量只要至少为三个即可，但优选的是远远大于三个。例如，优选的是在检测对象物进行希望被检测的移动期间内，根据存储到存储单元中的数据的数量、取样间隔来决定取样数据的读取数量。根据上述结构，为了与每小时受光部所输入的受光量数据或检测对象物的用于检测的阈值进行对照，限定规定长度的期间而对计测到的数据(有表示受光量的情况和表示受光量的解析处理结果的情况)的值进行取样之后，按照各取样数据存储在存储单元中的顺序，即与数据发生的顺序对应地进行输出。由此，即使实际计测数据高速变化，也能够在该变化结束之后，以用户能够确认的速度再现该变化或表示容易确认该变化的图表。由此， 用户能够容易掌握计测数据的变化。由上述取样单元及输出单元进行的处理，可在设定用于判定检测对象物的阈值的处理之前实施，但上述处理也可以在设定完阈值之后实施，用于确认上述设定是否合适。并且，还能够用于确认是否正确地检测出了检测对象物，确认是否存在噪声。一优选实施方式的光电传感器，还具有显示部，该显示部能够对上述取样数据所示的值进行数字显示。并且，输出单元按照从存储单元中读取作为输出对象的各取样数据的顺序，依次在上述显示部上显示所述取样数据。这样一来，用户能够按照顺序确认伴随检测对象物的移动而产生的受光量或计测值的变化。在作为上述实施方式的下位概念的一实施方式中，输出单元依次在上述显示部上显示上述取样数据所需的时间，比将作为输出对象的各取样数据存储到上述存储单元中所需的时间更长。
在检测对象物高速移动的情况下，即使实时地显示受光量、计测值，也难以用内眼确认上述显示数据的变化。鉴于这种问题，由于上述实施方式中，输出单元依次在上述显示部上显示上述取样数据所需的时间，比将作为输出对象的各取样数据存储到上述存储单元中所需的时间更长，因而能够确认伴随检测对象物的移动而产生的受光量、计测值的变化。 由此，能够确认是否正确检测出了检测对象物的移动，或能够容易地进行设定阈值等设定值的操作。在具有能以数字方式显示取样数据所示的值的显示部的光电传感器的另一优先实施方式中，还具有操作部，该操作部接受用于指示处理内容的操作。并且，上述输出单元将第一个作为输出对象的取样数据所示的值显示到上述显示部，然后，每当上述操作部接受到用于指示上述取样数据的显示进入下一显示的操作时，都执行如下两个步骤，即，从上述存储单元读取下一个作为输出对象的取样数据的步骤以及将上述显示部的显示内容切换成表示所读取的取样数据的值的内容的步骤。根据上述实施方式，取样处理结束时，输出对象的第一个取样数据的值显示到显示部上。之后，用户能够通过进行指示取样数据的显示进入下一显示的操作，使第二个以后的取样数据依次显示在显示部，而确认各值。根据这种显示，即使在实际受光量信号、计测数据伴随检测对象物的移动高速发生变化的情况下，用户也能在事后按照自己的进度详细地确认伴随检测对象物的移动而产生的计测数据的变化。并且，由于以数字方式显示所取样的各计测数据，因而能够通过上述显示而容易地设定具体的阈值。并且，在上述实施方式中，操作部能够接受如下两种操作，S卩，用于指示上述取样数据的显示进入下一显示的操作以及用于指示上述显示返回到前一显示的操作。根据该结构，在第二个以后的作为输出对象的取样数据的值显示在显示部的状态下，若在上述操作部进行了用于指示该显示返回到前一显示的操作，则上述输出单元利用特定的取样数据的值来更新上述显示部的显示内容，该特定的取样数据的值是指，正在显示中的取样数据的前一阶段的取样数据的值。根据上述结构，用户能够按照时间发展顺序依次确认各取样数据的值之外，还能根据需要追溯各取样数据而进行确认。由此，能够更详细地确认伴随检测对象物的移动而产生的计测数据的变化。另一优选实施方式的光电传感器，还具有操作部，该操作部接受用于指示处理内容的操作。并且，输出单元从上述存储单元读取多个取样数据，并在上述显示部上显示用于表示上述数据的值的随时间变化的图表。根据上述结构，由于能够用图表显示伴随检测对象物的移动而产生的计测数据的变化，因而用户能够更容易地掌握计测数据的变化。另一优选实施方式的光电传感器，还具有操作部，该操作部接受对处理内容进行指示的操作；输出单元能够与具有显示图表的功能的外部设备进行通信。并且，输出单元与从上述存储单元读取的多个取样数据存储在存储单元中的顺序相对应地向上述外部设备输出上述取样数据。根据上述方式，在光电传感器取样的各数据按照其发生顺序发送到外部设备。由此，由于外部设备能够根据接收的数据，生成表示伴随检测对象物的移动而产生的受光量或计测值的随时间变化的图表，并进行显示，因而用户能够容易掌握受光量或计测值的变
6化。在本发明的光电传感器的另一优选实施方式中，输出单元通过对存储在上述存储单元中的数据进行分析，确定出现满足预先设定的条件的信号变化的期间，并将包含于该期间内的取样数据设定成输出对象。这样一来，能够例如通过确定数据发生了较大变化的期间，在受光量或计测值伴随检测对象物的移动而发生变化的可能性高的期间，对存储在存储单元中的数据进行取样并输出。并且，本发明的光电传感器的动作确认操作的支援方法，将如下的光电传感器作为对象，对用于确认利用该光电传感器的检测动作的操作进行支援，上述光电传感器具有 投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光来生成表示其受光量的受光量数据，输出部，其用于输出检测信号，该检测信号表示已检测出上述检测对象物，信号处理部，其接收上述受光部所生成的受光量数据，将该受光量数据作为对象执行计测处理，将通过该计测处理得到的计测数据与预先设定的阈值进行对照来判定是否存在检测对象物，并根据其判定结果，在上述检测信号的接通及断开之间进行切换。在本发明中，在检测对象物相对于上述光电传感器的检测区域移动的状态下，使光电传感器进行动作，同时，在该光电传感器的上述信号处理部执行如下两个步骤将由上述受光部输入的受光量数据或通过上述计测处理取得的计测数据存储到存储器中的步骤；限定读取对象的期间来执行取样处理的步骤，在该取样处理中，将存储在上述存储器中的受光量数据或计测数据作为取样数据， 以规定的间隔读取上述取样数据，在与上述光电传感器成一体地设在该光电传感器上的显示部或设在光电传感器的外部的显示装置中执行如下的步骤与从上述存储器读取的各取样数据存储在存储器中的顺序相对应地显示上述取样数据所示的值。根据上述方法，在光电传感器，对通过针对在伴随检测对象物的移动而发生信号变化的期间产生的受光量数据或该受光量数据的进行的计测处理而生成的计测数据进行取样，并通过与各取样数据所示的值发生的顺序对应地，将上述取样数据显示到设在光电传感器本体的显示部或外部的显示装置上，从而能够显示受光量或计测值伴随检测对象物的移动而发生变化的状态。由此，用户能够容易地掌握受光量或计测值伴随检测对象物的移动而发生变化的状态。其中，若要用光电传感器外部的显示装置进行上述显示，例如可通过通信方式向对该显示装置的动作进行控制的计算机提供从存储器读取的取样数据。并且，例如还可以从光电传感器向可移动存储介质输出从存储器读取的取样数据，通过将该存储介质安装到外部的计算机，来读取显示对象的取样数据。根据本发明，由于即使在成为与受光部所生成的受光量数据、用于检测物体的阈值进行对照处理的对象的计测数据伴随检测对象物的移动而高速发生变化的情况下，也能在之后容易地确认上述变化，因而能够确认是否正确检测出了检测对象物或能够容易地进行设定阈值等设定值的操作。
图1是表示适用本发明的光电传感器的使用例的说明图。图2是表示光电传感器的外观的立体图。图3是从正面观察光电传感器的壳体的上面的图。
图4是表示光电传感器的电路结构的框图。图5的(A)部分是表示伴随工件的移动的受光量信号的例子的说明图，图5的(B) 部分是与受光量数据的取样及显示有关的处理的例子的说明图。图6是表示与受光量数据的取样及显示有关的处理的顺序的流程图。图7是表示与受光量数据的取样及显示有关的处理的顺序(续图6)的流程图。图8是表示用外部设备显示通过所取样的受光量数据而生成的图表的例子的说明图。图9是表示透过型光电传感器的使用例、该光电传感器所取得的受光量数据以及根据受光量的取样数据所显示的图表的说明图。图10是光电传感器的另一使用例，是表示将受光量的微分值与阈值进行比较而检测出检测对象物的原理以及根据微分值的取样数据所显示的图表的说明图。
具体实施例方式图1表示适用本发明的光电传感器的使用例。本实施例的光电传感器1为光纤式反射型传感器，用于检测出在工厂的生产线3 中输送的工件W(例如电子部件)，设置在线3的附近。为了检测出工件W，从光电传感器1的本体拉出用于投光的光纤21和用于受光的光纤22。上述光纤21、22的前端连接在共同的头部20。并且，在光电传感器1本体内的各光纤21、22的插入口附近，分别配备有图4所示的LED131、光电二级管(PD) 141。从LED131 出射的光经由投光用光纤21从头部20出射。并且，工件W对该出射光进行反射而产生的反射光射入头部20时，上述射入光经由受光用光纤22引导至光电二级管141，据此，光电二级管141的受光量增加。在光电传感器1内的处理电路中，检测出上述受光量的增加，并将表示其检测结果的信号(检测信号)输出到针对工件W进行处理的装置(例如，检查工件的视觉传感器)。图2用于表示光电传感器1本体的外观。该光电传感器1的本体由在上面具有盖部11的壳体10构成。从壳体10的前面拉出光纤21、22，从背面拉出未图示的电源线。在壳体10的上面设有显示部101及操作部102，但在使用传感器1时它们被盖部11覆盖。图3表示从正面观察显示部101及操作部102的结构。在显示部101上设有两个分别显示4位数字的数字显示器12A、12B,在各数字显示器12A、12B的左手边分别设有工作指示灯13A、13B。其中，在数字显示器12A、12B上，除了数字之外，还有显示由字母组成的字符串的情况。在操作部102上设有3个按钮开关14、15、16及2个拨动开关17、18。各按钮开关14 16之中的中间的开关14及左端的开关15分别形成模仿了右向及左向箭头的形状，它们或用于切换设定模式时的显示器12A、12B的显示，或用于变更设定值的值。由于在变更设定值时，开关14的功能设定为增加数值的功能，开关15的功能设定为减少数值的功能，因而在下文中分别将上述开关14、15称为“UP开关14”、“D0WN开关 15”。右端的按钮开关16或用于确定显示在显示器12A、12B上的数值，或用于选择由UP 开关14、DOWN开关15呼叫的功能。以下，将该开关16称为“设定开关16”。
拨动开关17选择设定模式及计测模式中的任一模式作为光电传感器1的工作模式。另一方的拨动开关18选择受光量超出阈值时将输出接通的模式(接通指示灯模式) 及受光量低于阈值时将输出接通的模式(昏暗指示灯模式)中的任一模式，作为来自光电传感器1的输出的定义。图4表示上述光电传感器1的电路结构。图中的显示部101具有图3所示的数字显示器12A、12B、工作指示灯13A、13B ；操作部102具有图3所示的UP开关14、DOWN开关15、设定开关16以及拨动开关17、18。并且，图中的控制部100、投光部103、受光部104、输出部105、外部设备用接口 106、电源部 107收容于壳体10的内部。投光部103具有LED131及其驱动电路(LED驱动电路)132。受光部104除了光电二级管(PD) 141之外，还具有对从光电二级管输出的受光量信号进行处理的电路(受光量处理电路14 。受光量处理电路142具有放大电路、A/D转换电路等，并根据这些电路，将受光量信号转换成处于0 4000范围的数值后将其输出。控制部100由微处理器构成，具有CPU及不挥发性存储器。存储器除了对程序进行存储之外，还对用户所设定的阈值等参数进行登记。CPU根据这些程序、参数对投光部103 的投光动作进行控制，并且输入通过基于受光量处理电路142的转换处理而生成的数字数据(以下，称为“受光量数据”)，并将该输入数据所示的受光量与阈值进行对照，判定是否存在检测对象物。并且，在本实施例的控制部100的存储器中，设有以先进先出的方式对在过去规定期间内所接收的受光量数据进行存储的区域。输出部105将表示上述判定结果的信号(检测信号)输出到外部。外部机器用接口 106与下文中的设定用机器200进行信息交换。电源部107连接在未图示的外部电源，利用该外部电源所供给的电源，向各个部件供给用于驱动的电源。用户在使用上述结构的光电传感器1时，首先，将拨动开关17调成与设定模式对应的状态，试验性地使工件W移动的同时执行检测处理，并利用操作部101进行阈值的设定输入。并且，设定结束时，通过将拨动开关17调成与计测模式对应，控制部100根据所设定的阈值开始进行检测动作。并且，在本实施例中，通过在设定模式，将伴随工件W的移动而产生的受光量信号的变化详细地显示到显示部101上，用户或能够确认是否正确检测出了工件，或能对判断阈值的适当值的操作进行支援。图5的(A)部分表示在多个工件W通过光电传感器1的检测区域的期间产生的受光量信号的变化。该信号的一个个峰对应于个个工件W，但由于本实施例的工件W高速移动，因而受光量信号的变化也非�？�。因此，即使实时地显示受光量信号，也难以用肉眼确认对应于个个工件W的信号的变化。所以，在本实施例的控制部100中，在设定模式中，响应用户进行接收信号的操作，从该时间点开始在规定的期间内，执行将从受光量处理电路142接收而存储到存储器中的受光量数据作为对象的取样处理。具体地说，在结束接收操作之后，控制部100从存储在存储器中的受光量数据之中确定表示在一个工件W通过的期间的受光量变化的数据群，并将包含该数据群的规定期间内的受光量数据作为取样数据读�。允镜较允静�101上。在图5的(A)部分中，用粗框表示了与确定为受光量信号的图表中显示对象的数据群对应的范围。在图5的(B)中表示如下的例子扩大时间轴的幅度而表示该粗框部分的受光量信号，并且在其右手边，表示通过从该受光量信号取样的受光量数据而进行显示。在受光量的图表中，通过打点表示对应于个个取样数据的位置，并且，右手边的显示( 、(3)、 (4), (5)和与之对应的取样数据的位置通过箭头相对应。在图5的⑶的显示例中，两个数字显示器12A、12B之中的右侧的显示器12B显示当前的阈值的设定值(图示例中为2000)，左侧的显示器12A用于显示受光量数据。接着，在本实施例的光电传感器1中，考虑到噪声的影响，利用三种阈值H0、H1、H2 检测出是否存在检测对象物。在图5的(B)的显示例中，显示在显示器12B上的数值2000 是其中的HO。HO的默认值设定为2000，但通过用户的操作能够进行变更。剩余的阈值H1、H2 (HI > H2)以HO为准，以该HO处于Hl与H2的中间的方式相隔预先设定的幅度D。在计测模式中，在所接收的受光量数据所示的受光量从低于Hl的状态变为高于 Hl的状态时，控制部100将检测信号从断开切换为接通，在受光量从高于H2的状态变为低于H2的状态时，控制部100将检测信号从接通切换为断开。鉴于这一点，在设定模式中，控制部100从存储在存储器中的受光量数据之中，确定包含检测信号根据当前的阈值HO H2 变成接通状态的期间的规定长度期间，依次读取包含于该期间的各受光用数据并显示到显示器12A上。并且，在本实施例中，通过用户自己进行指定操作(UP开关14的操作)来切换该显示。图6及图7表示受光量的取样处理及与取样数据的显示有关的处理的顺序。以下、 适当地参照图5的⑶的图表及显示⑴ (7)的同时对该流程图所示的处理进行说明。接受由用户进行的接收数据指示操作便开始进行该处理。首先，在第一个步骤Sl 中，在显示部101上显示开始进行取样处理的内容。图5的(B)的显示(1)用于表示该时间点的显示例，在这里，在显示器12A显示有意味着开始(START)的字符串“MAt”。接着，在步骤S2中，将之后接收的N个受光量数据P(l)、PO)、…、P(N)作为分析对象的数据而依次接收，并存储到存储器中。其中，N值预先根据受光量数据的接收间隔 Δ t、工件W的移动速度等被设定为比能够在1个工件W通过检测区域期间取得的数据数量充分大的值。通过步骤S2的处理将N个受光量数据存到存储器中时，在以下的步骤S3 SlO 中，确定与检测信号成为接通状态的期间(以下、称为“接通期间”)对应的受光量数据。下面具体地说明该确定处理。首先，利用计数器n，着眼于第一个受光量数据 P(1)，将该受光量数据P(I)的值与阈值Hl进行比较(步骤S3、S4)。在这里，在P(I) < Hl 的情况下(n = 1且步骤S4为“是”的情况)下，即在检测信号成为断开的状态下开始接收受光量数据的情况下，依次着眼于第二个以后的受光量数据，检索大于阈值Hl的受光量数据Ρ(η)(步骤S5 S7)。另一方面，在第一个受光量数据P(I)大于阈值Hl的情况(η = 1且步骤S4为“否” 的情况)下，即在检测信号成为接通的状态下开始接收受光量数据的情况下，依次着眼于第二个以后的受光量数据，检索小于阈值Η2的受光量数据P (η)(步骤S8 10)。发现满足该条件的受光量数据P (n)(步骤SlO为“是”)时，将此时的η值作为起点来执行步骤S5 S7，以执行检索大于阈值Hl的受光量数据P (η)的处理。通过上述步骤S5 S7的环节而确定大于阈值Hl的受光量数据P (η)时的η值相当于将检测信号从断开状态切换成接通状态的时间点，即相当于图5的(B)的图表的时间轴上的点Tl。以下，将该点称为“检测开始点”。确定检测开始点之后，利用第二计数器m，依次着眼于在检测开始点之后得到的受光量数据P (m)，检索小于阈值H2的受光量数据P (m)(步骤Sll S14)。发现满足上述条件的受光量数据P (m)时(步骤S12为“是”)的m值相当于将检测信号从接通状态切换成断开状态的时间点，即相当于图5的(B)的图表的时间轴上的点T2。 以下，将该点称为“检测结束点”。在步骤S15中，通过利用表示检测开始点的计数器η、表示检测结束点的计数器m以及受光量数据的接收间隔At，根据运算公式T = (m-n) X At 进行运算，计算出检测信号的接通状态所持续的期间(接通期间)的长度T。以下、将该T 称为“接通时间T”。并且，在步骤S16中，将从P(n)起计算的K个受光量数据(K > m-n)设定为显示对象。其中，K值是预先设定的值，但可以根据P(m)之后的受光量数据的数量适当地进行变更。据此，例如设定有如图5(B)的图表所示的显示对象期间。在步骤S17中，从存储器读取被设定为显示对象的受光量数据之中的第一个数据 P(η)而进行显示。图5的(B)的显示(2)表示该显示状态。之后，每次操作UP开关14时，η就增量(步骤S18、S19)，并执行上述步骤S17， 从而按照存储在储器中的顺序读取并显示受光量数据。根据该处理，如图5的(B)的显示 (3)、(4)、(5)，通过操作UP开关14而显示在显示器12Α上的数值发生种种变化。在显示有显示对象的受光量数据之中最后的数据的状态(图5的(B)部分的(5)) 下，操作UP开关14(n = K且步骤S18为“是”的情况)，并与此对应地η发生增量(步骤 S19)时，增量后的η成为大于K的状态。据此步骤S17 S20的环节结束，并在步骤S21， 将显示器101切换成接通时间T的显示。图5的⑶部分的显示(6)用于表示该接通时间的显示例，在左侧的显示器12Α 显示有表示接通时间T的数值，在右侧的显示器12Β显示有表示T的单位的字符串US。其中，U表示μ。即显示(6)表示接通时间为400微秒。并且，操作UP开关14时(步骤S22为“是”)，再一次切换各显示器12Α、12Β的显示(步骤S2!3)。图5的(B)部分的显示(7)用于表示该显示的例子，在左侧的显示器12A 显示有“End”的字符串，右侧的显示器12B重新返回到显示阈值HO的状态。通过该显示通知处理已结束，并结束一系列的处理。其中，在用于确定检测开始点的步骤S5 S7的环节及步骤S8 SlO的环节以及用于确定检测结束点的步骤S12 S14的环节之中的任一环节，在未得到满足条件的受光量数据的状态下如计数器η超过N(步骤S6、S9、S14中的任一步骤为“否”)，中断处理，并显示错误E。例如，在显示器12A显示表示错误代码的字符串。并且，虽然因为繁琐在上述流程图中省略了这部分内容，但在本实施例中，能够在显示有显示对象的受光量数据之中第二个以后的数据的状态下，能够与DOWN开关15的操作对应地使显示器12A的显示返回到前一阶段的显示。
根据上述一系列处理，用户能够以自己的进度详细地确认伴随工件W通过而产生的受光量随时间的变化。并且，由于在显示该受光量的位置附近显示阈值HO的当前值，因而通过对这两者进行比较，能容易地判断阈值HO是否设定得适当。并且，在受光量数据之中含有噪声引起的异常值的情况下，也能通过该异常值的前后显示之间的关系，容易识别出异常值。并且，在本实施例中，由于在显示受光量数据之后，显示接通时间T的值，因而用户能够根据受光量数据的所显示的数值与接通时间T的长度，掌握是否得到了适于检测工件W的适当数值的数据。其中，在图6、图7所示的处理中，以检测开始点Tl为起点开始显示了受光量数据， 但不限于此，也可以将相比检测开始点Tl早若干时间的时间点作为显示起点。并且，在上述实施例中，将稍比与一个工件W通过的时间对应的期间长的期间内的受光量作为了显示对象，但也可以将更长期间，即与两个以上的工件W通过的时间对应的期间内的受光量作为显示对象。并且，在上述实施例中，在进行接收操作之后，无一遗漏地对存储在存储器中的受光量数据进行了检验，对确定为显示对象的期间内所包含的所有受光量数据进行了取样， 但在显示对象的期间延长的情况下，可以空出两个以上间隔而设定受光量数据检验、取样的对象。并且，在上述实施例中，逐个地数字显示了表示各受光量的数值，但也可以用如下方式取而代之，例如，以能够显示条形图的方式集合微小的LED等构成显示部101，并按照取样的顺序并列显示表示规定期间内的受光量数据的条形图。此时，在不能一次显示完显示对象的数据的情况下，能够通过UP开关14、DOWN开关15的操作来滚动显示条形图。并且，在上述实施例中，根据用户的数据接收操作执行了图6、图7所示的顺序，但不限于此，例如，可在阈值为默认状态下开始设定模式时开始执行图6、7的处理，或选择了阈值的设定变更菜单时开始执行图6、7的处理。并且，在本实施例的光电传感器1中，在计测模式中，也能适当地与数据接收操作对应地进行受光量数据的取样及显示。在计测模式下，在两个数字显示器12A、12B之中左侧的显示器12A显示刚接收的受光量数据(新数据)，并且在右侧的显示器12B显示取样数据。并且，显示器12A的显示根据实际接收的数据而进行高速切换，在显示器12B中，以相比接收及保存受光量数据所需时间充分长的时间(能够用肉眼识别的时间)依次显示按与图6的步骤Sl S16相同的方式确定的规定期间内的受光量数据。根据这种显示，即使在工件W高速移动的情况下， 用户也能够通过在显示器12B所显示的取样数据，容易地确认伴随其移动而产生的受光量的变化。由此，也能够容易判断是否正确检测出了工件W。其中，在计测模式中，也可以如同设定模式，与UP开关14、DOWN开关15的操作对应地切换显示部12B的显示。并且，不需要必须用光电传感器1的本体实施受光量数据的显示。例如，只要在图4所示的外部设备接口 106连接设定用设备，就可以在控制部100中对受光量数据进行取样之后，按照对各取样数据进行取样的顺序，换句话说，按照各数据存储在存储器中的顺序，将各取样数据发送到设定用设备，在设定用设备中进行识别性良好的显示。
图8表示接收到受光量数据的设定用设备200的显示例。在本实施例的设定用设备200的前面设有由液晶面板形成的显示器201和三个按钮开关202、203、204，在机体内设有由与光电传感器1进行通信的通信电路、微处理器构成的控制部等。在各开关202、203、204分别设定与光电传感器1的开关14、15、16的功能相同的功能，并向光电传感器1传送在此设定的内容。设定用设备200的控制部根据从光电传感器1输出的受光量数据，在显示器201 显示出用曲线表示受光量的随时间变化的图表G。并且，在图表G中，用虚线明示出阈值HO 的当前值(3000)，并且，在图表G的下方显示有阈值H0、响应时间(相当于受光量数据的接收间隔ΔΤ)。用户能够确认上述显示的同时进行如下操作或利用开关202、203变更阈值的设定值，或利用开关204确定所设定的阈值等。如图8的例子一样进行识别性良好的显示的情况下，不需要从存储在光电传感器 1的存储器中的受光量数据之中限定显示对象，而可以显示通过存储在存储器中的所有受光量数据生成的图表。并且，可以对相当于多个工件W通过的期间的期间的受光量进行取样，而显示通过所有取样数据生成的图表。并且，该设定用设备200具有与其它装置(个人计算机等)通信的功能的情况下， 能够利用设定用设备200来详细地分析在光电传感器1生成的受光量信号。例如，在光电传感器1中，在规定期间进行取样之后，将所有取样了的受光量数据发送到设定用设备200， 进而将各受光量数据从设定用设备200发送到个人计算机。接着，在与阈值进行对照的对照对象的数据变化变得复杂的情况下，由上述设定用设备200生成的图表显示将变得非常有用。以下，利用图9及图10对其具体的事例进行说明。图9的实施例用于检测圆盘状刀具5的卷刃。如图9的(1)所示，在本实施例中， 透过型光电传感器的投光侧头部20a和受光侧头部20b夹住刀具5的外边缘部而相向地进行配置，并检测出卷刃部分位于上述两个头部之间时的受光量的增加情况。其中，在透过型光电传感器中，外观、电路结构与图2 4所示的相同，因此在下文中对除了头部20a、20b以外的结构，使用与图2 4相同的附图标记。图9的(2)部分中(a)表示因上述头部20a、20b的配置而引起的输入到光电传感器1的控制部的受光量数据的变化，图9的(2)部分中(b)表示在将图9的(2)部分中(a) 的粗框部分作为对象来执行取样处理之后，显示在设定用设备200的显示器201上的图表。由于刀具5高速旋转，因而以往是难以检测出伴随其旋转而发生的受光量的变化，但在本实施例中，限定规定的期间来对输入到控制部100的受光量数据进行取样之后， 如图9的(2)所示，利用所取样的受光量数据生成扩大了时间轴的图表，并将其显示到设定用设备200的显示器201上。根据这种显示，用户能够详细地确认受光量数据变化的状态。并且，由于在本实施例中，确定受光量数据的通常的偏差范围，并显示其最小值HAl和最大值HA2，因而用户很容易分辨出脱离可容许的受光量的最大值HA2的数据。由此，通过将高于HA2的值设定为阈值，防止误将容许范围内的受光量的偏差检测出为卷刃或将相当于异常值的受光量视为容许值。
13
图10的实施例用于使透过型光电传感器1检测出掉落的检测对象物6，如图10的 (1)部分所示，投光侧头部21a和受光侧头部21b夹住检测对象物6所掉落的路径而相向地
进行配置。并且，由于在本实施例的光电传感器1的控制部100中，受光量伴随检测对象物6 的掉落而产生高速的变化，如图10的( 部分中图表(a)、(b)所示，通过对从受光量信号得到的受光量进行微分，检测出受光量的变化趋势，并将该检测值与负阈值Hb进行比较。 然后，在受光量的变化趁势成为小于阈值Hb的状态的期间，将检测信号设定为接通。并且，在本实施例中，用上述微分运算的结果(b)替代受光量数据而存储在存储器，并执行将所存储的数据作为对象的取样处理，在设定用设备200的显示器201作为扩大了时间轴的图表来显示所取得的取样数据。图10的( 部分中图表(c)表示该显示例。如图10的(2)部分中图表(b)、(C)所示，伴随检测对象物的掉落而产生的受光量数据的微分值发生复杂的变化，并且，由于该变化的速度很快，因而以往是难以设定适合稳定检测的阈值。但如图10的(2)部分中图表(C)，通过显示扩大了时间轴的图表，用户能够识别出用于与阈值进行对照的数据的具体图形，并容易决定阈值的适当值。
权利要求
1.一种光电传感器，用于检测是否存在检测对象物，其特征在于， 具有投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光来生成表示其受光量的受光量数据， 输出部，其用于输出检测信号，该检测信号表示已检测出上述检测对象物， 信号处理部，其接收上述受光部所生成的受光量数据，将该受光量数据作为对象执行计测处理，将通过该计测处理得到的计测数据与预先设定的阈值进行对照来判定是否存在检测对象物，并根据其判定结果，在上述检测信号的接通及断开之间进行切换； 上述信号处理部具有存储单元，其用于存储由上述受光部输入的受光量数据或通过上述计测处理取得的计测数据，取样单元，其限定读取对象的期间来执行取样处理，在该取样处理中，将存储在上述存储单元中的受光量数据或计测数据作为取样数据，以规定的间隔读取上述取样数据，输出单元，其与上述取样单元读取的取样数据存储在存储单元中的顺序相对应地输出上述取样数据。
2.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，还具有显示部，该显示部能够对上述取样数据所示的值进行数字显示； 上述输出单元按照从上述存储单元中读取作为输出对象的各取样数据的顺序，依次在上述显示部上显示所述取样数据。
3.根据权利要求2所述的光电传感器，其特征在于，上述输出单元依次在上述显示部上显示上述取样数据所需的时间，比将作为输出对象的各取样数据存储到上述存储单元中所需的时间更长。
4.根据权利要求2所述的光电传感器，其特征在于， 还具有操作部，该操作部接受用于指示处理内容的操作；上述输出单元将第一个作为输出对象的取样数据所示的值显示到上述显示部，然后， 每当上述操作部接受到用于指示上述取样数据的显示进入下一显示的操作时，都执行如下两个步骤，即，从上述存储单元读取下一个作为输出对象的取样数据的步骤以及将上述显示部的显示内容切换成表示所读取的取样数据的值的内容的步骤。
5.根据权利要求4所述的光电传感器，其特征在于，上述操作部能够接受如下两种操作，即，用于指示上述取样数据的显示进入下一显示的操作以及用于指示上述显示返回到前一显示的操作；在第二个以后的作为输出对象的取样数据的值显示在显示部的状态下，若在上述操作部进行了用于指示该显示返回到前一显示的操作，则上述输出单元利用特定的取样数据的值来更新上述显示部的显示内容，该特定的取样数据的值是指，正在显示中的取样数据的前一阶段的取样数据的值。
6.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于， 还具有能够显示图表的显示部；上述输出单元从上述存储单元读取多个取样数据，并在上述显示部上显示用于表示上述数据的值的随时间变化的图表。
7.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于， 还具有操作部，该操作部接受用于指示处理内容的操作；上述输出单元能够与具有显示图表的功能的外部设备进行通信，而且与从上述存储单元读取的多个取样数据存储在存储单元中的顺序相对应地向上述外部设备输出上述取样数据。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光电传感器，其特征在于，上述输出单元通过对存储在上述存储单元中的数据进行分析，确定出现满足预先设定的条件的信号变化的期间，并将包含于该期间内的取样数据设定成输出对象。
9.一种光电传感器的动作确认操作的支援方法，将光电传感器作为对象，对用于确认利用该光电传感器的检测动作的操作进行支援，上述光电传感器具有 投光部，其用于出射光，受光部，其接收上述投光部投射的光来生成表示其受光量的受光量数据， 输出部，其用于输出检测信号，该检测信号表示已检测出上述检测对象物， 信号处理部，其接收上述受光部所生成的受光量数据，将该受光量数据作为对象执行计测处理，将通过该计测处理得到的计测数据与预先设定的阈值进行对照来判定是否存在检测对象物，并根据其判定结果，在上述检测信号的接通及断开之间进行切换； 上述光电传感器的动作确认操作的支援方法的特征在于，在检测对象物相对于上述光电传感器的检测区域移动的状态下，使光电传感器进行动作，同时，在该光电传感器的上述信号处理部执行如下两个步骤将由上述受光部输入的受光量数据或通过上述计测处理取得的计测数据存储到存储器中的步骤；限定读取对象的期间来执行取样处理的步骤，在该取样处理中，将存储在上述存储器中的受光量数据或计测数据作为取样数据，以规定的间隔读取上述取样数据，在与上述光电传感器成一体地设在该光电传感器上的显示部或设在光电传感器的外部的显示装置中执行如下的步骤与从上述存储器读取的各取样数据存储在存储器中的顺序相对应地显示上述取样数据所示的值。
全文摘要
本发明的目的在于让用户容易地确认伴随检测对象物的物体移动而发生的受光量、解析数据的变化。在本发明一实施方式的光电传感器中，在控制部中，将受光部所输入的受光量数据或通过计测处理取得的计测数据存储到存储器中，并且限定读取对象的期间来执行取样处理，该取样处理将存储在存储器中的数据作为取样数据并以规定的间隔读取上述取样数据。并且，与所读取的取样数据存储在存储器中的顺序对应地输出上述取样数据。例如，从存储器读取第一个取样数据并将其显示之后，每当接受用户切换显示的操作，按照所取样的顺序读取取样数据并切换成显示该数据。并且，或可以将各取样数据作为图表显示，或可以将各取样数据输出到外部的显示装置而进行显示。
文档编号G01V8/14GK102193112SQ20111003771
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月10日 优先权日2010年3月5日
发明者中村英义, 岩本淳, 高阪幸司 申请人:欧姆龙株式会社
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