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专利名称：穿入检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种穿入检测设备，尤其涉及对一种具有屏蔽功能 的穿入检测设备的改进，该屏蔽功能用于暂时中止穿入检测设备的检 测操作。
背景技术：
一些穿入检测设备检测物体向禁区的穿入以使处在禁区的危险 设备停止工作，这些穿入检测设备包括多轴光电穿入检测设备。多轴 光电穿入检测设备包括具有多个发射元件的发射单元、具有与多个发 射元件对应的多个接收元件的接收单元、和用于根据从多个接收元件 提供的信号对穿入禁区进行检测的穿入检测单元。发射单元和接收单 元彼此相对，从而多个发射元件和多个接收元件产生多个检测光轴， 即光帘。穿入检测单元检测任何一个或多个检测光轴的遮断，以检测 人或其它物体向禁区的穿入。
发射单元和接收单元可以布置在物体进入从而在处理机器中被
处理的入口处，还可以布置在经过处理的物体从处理机器出来的出口 处，以避免有人意外通过入口或出口进入处理机器周围的危险区。然 而在这种情况下，处理机器会在每个要处理的物体进入或每个经过处 理的物体出去时停止工作。因此，多轴光电穿入检测设备具有屏蔽功 倉旨，用于暂时中止物体检测以在不使处理机器停止工作的情况下允许 要处理的物体通过入口或允许经过处理的物体出去(参见日本专利特 开2003-218679)。例如，在物体送入传送器的情况下，用布置在传 送路径上多轴光电传感器的发射单元和接收单元的上游位置处的两
个附加光电传感器来执行屏蔽功能。
图9是示出包含传统多轴光电穿入检测设备的传送系统的透视 图。该传送系统包括一个用于传送物体W的传送器V和一个多轴光电 穿入检测设备。多轴光电穿入检测设备包括一个穿入检测传感器，该 穿入检测传感器具有处在用于对物体W进行处理的处理机器的入口 处的发射单元l和接收单元2。物体W在传送器V上沿着预定方向传 送以便由处理机器来处理。
发射单元1是包括多个诸如LED(发光二极管)之类的发射元件 的光源设备，多个发射元件布置在光源设备中。接收单元2是包括多 个诸如PD (光电二极管)之类的接收元件的光电转换器设备，多个 接收元件布置在光电转换器设备中以分别接收从多个发射元件发出 的光。在这种情况下，发射单元1中多个发射元件的每一个被布置为 一列，接收单元2中多个接收元件的每一个也被布置为一列。
一些穿入检测传感器包括发射单元1和接收单元2，并且这些穿 入检测传感器是包括直接接收来自发射单元1的光的接收单元2的光 电传感器，即穿束(thru-beam)光电传感器。这样的情况下，在传 送器V两侧的发射单元1和接收单元2彼此相对。光电传感器中的发 射元件和接收元件布置在与水平面垂直的方向上。
穿入检测设备可以用来检测物体向禁区的穿入以使处在禁区的 设备停止工作，并可用来通过感测到光(即光帘)的遮断以检测通过 入口的物体。在这种情况下，禁区由位于穿入检测传感器沿着传送路 径的下游处的区域来限定，其以护栏C围绕。
如图9所示，传感器Al、 A2、 Bl和B2是屏蔽传感器，用于光 学地检测物体并用于向穿入检测传感器提供输出信号，以启动和/或 终止穿入检测的屏蔽功能。更详细地说，提供屏蔽传感器Al和A2 的输出信号以便穿入检测传感器确定是否激活屏蔽功能。因此，屏蔽 传感器Al和A2位于穿入检测传感器沿传送路径的上游处。此外，屏 蔽传感器A1位于屏蔽传感器A2沿传送路径的更上游。因此，屏蔽传 感器Al可以在屏蔽传感器A2更上游处检测物体W。
屏蔽传感器B1和B2位于穿入检测传感器沿传送路径的下游处。
更详细地说，屏蔽传感器B1位于比屏蔽传感器B2更上游的地方，并 作为用来检测物体经穿入检测传感器而通过的通过传感器。
当传送方向倒转时，提供屏蔽传感器Bl和B2的输出信号而不 是屏蔽传感器Al和A2的输出信号，以便穿入检测传感器确定是否激 活屏蔽功能。屏蔽传感器A2位于比屏蔽传感器Al距离穿入检测传感 器更近的位置。因此屏蔽传感器A2代替屏蔽传感器B2被用作通过传 感器。屏蔽传感器Al、 A2、 Bl和B2的每一个都包括用于发射光的发 射单元和用于从发射单元接收光的接收单元，并且每一个都是其中接 收单元直接从发射单元接收光的穿束光电传感器。屏蔽传感器Al、 A2、 Bl和B2的每一个的发射单元和接收单元都彼此相对并位于传送 器V的两侧。
屏蔽传感器Al、 A2、 Bl和B2通过对物体W在传送器上行进时 通过屏蔽传感器的发射单元和接收单元之间而引起的光线遮断进行 检测，来把不存在检测状态改变为存在检测状态。根据屏蔽传感器 Bl中的从存在检测状态到不存在检测状态的改变检测出物体W在穿 入检测传感器的发射单元和接收单元之间通过。
穿入检测设备把从(a)光电传感器Al变为存在检测状态的时刻 到(b)光电传感器A2变为存在检测状态的时刻之间的时间差与一个 预定时间范围比较。当时间差处于预定时间范围内时，启动屏蔽功能。 在激活屏蔽功能的同时，即使检测到物体经穿入检测传感器而通过， 也不激活用于使位于禁区的危险设备停止的报警信号。
在上面的多轴光电穿入检测设备中，除了当从(a)上游屏蔽传感 器Al变为存在检测状态的时刻到(b)下游屏蔽传感器A2变为存在检 测状态的时刻之间的时间差处于预定时间范围之内的情况之外，不启 动屏蔽功能。在一些情况下，即使应当启动屏蔽功能，也没有启动屏 蔽功能。例如，当由于布置在传送路径上的处理机器之间的间隔狭小 而使物体W在光电传感器Al和A2之间的位置处等待处理时，从(a) 光电传感器Al变为存在检测状态的时刻到(b)光电传感器A2变为存 在检测状态的时刻之间的时间差不在预定时间范围之内。结果，不会 启动屏蔽功能。
为解决上述问题，屏蔽功能可以被设置成在屏蔽传感器Al、 A2
沿传送路径依次变为存在检测状态时被启动。这种情况下，不管所述 时间差是否在预定时间范围内，都启动屏蔽功能。在这样的情况下，
如果传送速度恒定，则可以区分目标物体W和不是目标物体W的物体， 并且可以根据对目标物体W何时通过的判断来启动屏蔽功能。然而， 上面的设置具有如下问题。当光电传感器A1由于本身故障或其光轴 偏移了位置导致变成始终为存在检测状态时，只要屏蔽传感器A2变 为存在检测状态就会启动屏蔽功能。
通常，不仅在光电传感器Bl位于穿入检测传感器下游并检测到 物体通过时终止屏蔽功能，而且在屏蔽了一段持续时间后(即使光电 传感器Bl没有检测到物体的通过，只要从启动屏蔽功能开始超过一 个预定时间段)也要终止屏蔽功能。在一些情况下，以屏蔽持续时间 为基础的终止会引起麻烦。例如，在物体W的传送暂时中止以便维修 处理机器的情况下，即使仍然还在对处理机器进行维修，也有可能终 止屏蔽功能。为解决该问题，可以提供这样一种穿入检测传感器，它 具有不考虑屏蔽持续时间而一直到光电传感器Bl检测到物体通过才 会被终止的屏蔽功能。然而，尽管仅当在光电传感器A1连续提供代 表了一种检测状态(由于光电传感器Al故障或光电传感器Al的光轴 意外偏移而引起)的信号的情况下光电传感器A2变为存在检测状态 时才启动屏蔽功能，但屏蔽功能保持激活，直到光电传感器B1检测 到一个物体为止。

发明内容
相信本发明能够解决与现有技术的穿入检测传感器相关的上述 问题。本发明的一个目的是提供一种可应用于各种应用场合中的穿入 检测设备。尤其是，即使处理机器之间存在间隔并且物体W的传送中 止以等待处理，穿入检测设备的屏蔽功能也仍然有效。根据本发明的 另一特征是提供一种在用于启动屏蔽功能的触发传感器故障时可以 避免屏蔽功能持续激活的穿入检测设备。
根据本发明，提供了一种具有屏蔽功能的穿入检测设备，该穿
入检测设备具有用于在预定检测区检测物体的穿入检测传感器；报 警单元，用于在没有激活屏蔽功能时根据由穿入检测传感器执行的检 测结果来提供报警信号；信号接收器，用于从第一传感器接收代表物 体的检测状态或不存在检测状态的第一检测信号，和从第二传感器接 收代表物体的检测状态或不存在检测状态的第二检测信号；屏蔽启动 器，用于在第一检测信号从不存在检测状态转换到检测状态之后，在 第二检测信号从不存在检测状态转换到检测状态的时刻激活屏蔽功 能；屏蔽定时器，用于执行对屏蔽功能被激活期间的持续时间与预定 时间段进行的比较；时间差监视器，用于确认在第一检测信号从不存 在检测状态转换到检测状态的转换时间与第二检测信号从不存在检 测状态转换到检测状态的转换时间之间的时间差，并用于确定该时间 差是否满足预定标准；以及屏蔽终止器，用于根据由屏蔽定时器执行 的比较和在所述时间差符合预定标准时由通过传感器提供的代表物 体通过的信号来终止被激活的屏蔽功能，该屏蔽终止器还用于根据在 所述时间差不符合预定标准时由通过传感器提供的代表物体通过的 信号来终止被激活的屏蔽功能。


在参照如下附图的同时阅读下面的详细描述，将更清楚地理解 本发明的前述和其它目的和特征
图1示出说明在根据本发明的实施例中包括了穿入检测设备的 传送系统的示意图2示出说明在如图1所示传送系统中的穿入检测设备10的方
框图3A示出说明其上的物体W处于沿传送路径通过穿入检测传感 器11之前的传送系统的示意图3B示出说明其上的物体W处于沿传送路径通过穿入检测传感
器11之前的传送系统的示意图3C示出说明其上的物体W处于沿传送路径通过穿入检测传感
器11之前的传送系统的示意图4A示出说明其上的物体W处于沿传送路径通过穿入检测传感 器11期间的传送系统的示意图4B示出说明其上的物体W处于沿传送路径通过穿入检测传感 器11期间的传送系统的示意图5示出在物体W沿传送路径通过穿入检测传感器11的期间的 时间图6是示出激活和停止屏蔽功能的顺序的流程图7示出说明在另一实施例中的传送系统的示意图8示出说明在根据本发明的一个实施例中的处理系统的示意
图9示出说明了一个包括现有技术的多轴光电传感器的传送系 统的示意性透视图。
具体实施例方式
现在参照附图尤其是图l，该图说明了包括根据本发明一个实施 例的穿入检测设备的传送系统，并示出从传送器V侧面看去的示图。 该传送系统是除了穿入检测设备之外与如图9所示的传送系统类似 的系统。在本实施例中，屏蔽传感器A1、 A2、 B1和B2分别位于特定 的位置以满足预定要求。预定要求是(l)Ta < T = D1/V1 < Tb， (2)D2 < Ll， (3)D3 < Ll。在这种情况下，屏蔽传感器Al和屏蔽传感器A2 之间沿传送方向的间隔定义为Dl，屏蔽传感器A2和屏蔽传感器B2 之间的间隔定义为D2，屏蔽传感器Al和屏蔽传感器Bl之间的间隔 定义为D3。另外，具有长度Ll的物体W的移动速度(传送速度)定 义为V1。此外，Ta和Tb被定义为预定的不变值。
要求(l)要求从在屏蔽传感器Al根据物体W的送入而变为存在 检测状态的时刻到在屏蔽传感器A2变为存在检测状态的时刻之间的 时间差T = D1/V1要处于预定时间范围内。提出要求(2)以避免屏蔽 传感器A2在屏蔽传感器B2变为存在检测状态之前就变为不存在检测 状态。提出要求(3)以避免屏蔽传感器Al在屏蔽传感器Bl变为存在 检测状态之前就变为不存在检测状态。通过把屏蔽传感器A1、 A2分
别布置在特定位置处以满足要求(l)，就可以根据从当传感器Al变为 存在检测状态的时刻到当传感器A2变为存在检测状态的时刻之间的
时间差来区分目标物体w的穿入和除目标物体w以外的物体的穿入。
通过把屏蔽传感器Al、 A2、 Bl和B2分别布置在特定位置处以满足要 求(2)和(3)，就可以根据目标物体W和除目标物体W以外的物体之间 沿传送方向的长度上的差别来区分目标物体W的穿入和除目标物体W 以外的物体的穿入。
图2示出在如图1所示传送系统中的穿入检测设备10的方框图。 穿入检测设备10包括穿入检测传感器ll，其具有光发射单元l、
光接收单元2和穿入检测单元3;报警单元12;屏蔽传感器A1、 A2; 屏蔽传感器B1;屏蔽启动判别单元13;时间差判别单元14;屏蔽信 号产生单元15;屏蔽时间段判别单元16;屏蔽终止判别单元17和屏
蔽模式设置单元18。
穿入检测单元3根据在光接收单元2中的光接收元件的输出信 号来检测穿入物体，并根据穿入物体的检测结果产生检测信号。检测 信号根据从光发射单元1发射的光的遮断来从不存在检测状态转换 到存在检测状态。例如，穿入检测单元3同时控制光发射单元1中的 单个光发射元件的激活，并从光发射单元1中的已被激活的单个光发 射元件改换到相邻的单个光发射元件，以扫描检测区。然后，穿入检 测单元3同时控制光接收单元2中与被激活的单个光发射元件相关联 的单个光接收元件的激活，并以激活的顺序按照来自被激活的单个接 收元件的接收光量来接收检测信号。
屏蔽启动判别单元13根据屏蔽传感器Al和A2的输出信号来启 动屏蔽功能。屏蔽时间段判别单元16判断出屏蔽功能被激活的持续 时间是否超过预定时间段Tc。更详细地说，屏蔽时间段判别单元16 确定出从屏蔽功能被启动的时刻起的持续时间T2，并在屏蔽功能被 激活的同时通过将持续时间T2与预定时间段Tc相比较来判断是否己 经过了预定时间段Tc。在此情况下，Tc是预定的不变值。
屏蔽终止判别单元17根据屏蔽时间段判别单元16的判断结果 或者根据屏蔽传感器Bl和B2提供的信号来终止屏蔽功能。例如，如
果屏蔽传感器Bl和B2中的至少一个从存在检测状态变成不存在检测
状态，则屏蔽终止判别单元17终止屏蔽功能。屏蔽信号产生单元15 根据屏蔽启动判别单元13的判断结果和屏蔽终止判别单元17的判断 结果两者来产生一个代表屏蔽功能被激活的屏蔽信号，从而向报警单 元12提供屏蔽信号。
报警单元12根据来自穿入检测单元3的检测信号来提供报警信 号，除非屏蔽功能已被激活。报警信号例如被用作控制信号以使处在 穿入禁区中的处理机器停止工作。报警单元根据屏蔽信号产生单元 15所提供的屏蔽信号来确认屏蔽功能是否被激活。当屏蔽功能被激 活时，报警单元12不提供报警信号。
时间差判别单元14根据从屏蔽传感器A1和A2提供的输出信号， 对从屏蔽传感器A1变为存在检测状态的时刻到屏蔽传感器A2变为存 在检测状态的时刻之间的时间差Tl进行监视，并判断时间差Tl是否 处于预定时间范围内。
屏蔽模式设置单元18根据用户的输入从普通屏蔽模式和宽松 (relaxed)屏蔽模式的组中选择一个屏蔽模式，这两个屏蔽模式具 有启动屏蔽功能的不同要求。另外，屏蔽模式设置单元18根据用户 输入设置是否启用"时间到(time-up)"功能。在本实施例中，屏 蔽模式设置单元18包括用于设置屏蔽模式和"时间到"功能的用户 界面。
普通屏蔽模式具有与传统多轴光电穿入检测设备所釆用的屏蔽 模式相同的用于启动屏蔽功能的要求，但具有与传统多轴光电穿入检 测设备不同的用于终止屏蔽模式的要求。宽松屏蔽模式具有比普通屏 蔽模式宽松的用于启动屏蔽功能的要求。在普通屏蔽模式期间，如果 从屏蔽传感器A1变为存在检测状态的时刻到屏蔽传感器A2变为存在 检测状态的时刻之间的时间差Tl在预定时间范围内，则启动屏蔽功 能。另一方面，当时间差Tl不在预定时间范围内时，不启动屏蔽功 能。在本实施例中，由于预定时间范围设置为正值，因此，如果屏蔽 传感器A1在屏蔽传感器A2已处于存在检测状态中时变为存在检测状 态，则由于时间差Tl为负值而不会启动屏蔽功能。
当从启动屏蔽功能的时刻起的持续时间超过预定时间段Tc时， 普通屏蔽模式的终止要求可从启用"时间到"功能和禁用"时间到" 功能中选择，以用于终止屏蔽功能。当禁用"时间到"功能时，屏蔽 功能在屏蔽传感器Bl检测到物体通过时终止，而不考虑持续时间。
这表示即使持续时间超过了预定时间段Tc，也不终止屏蔽功能，直 到传感器Bl变为不存在检测状态为止。
在宽松屏蔽模式期间，当屏蔽传感器A2在屏蔽传感器Al变为 存在检测状态之后变为存在检测状态时启动屏蔽功能。在这种情况 下，不考虑从屏蔽传感器Al变为存在检测状态的时刻到屏蔽传感器 A2变为存在检测状态的时刻之间的时间差T1是否在预定时间范围之 内就启动屏蔽功能。在本实施例中，由于预定时间范围设置成正值， 因此如果屏蔽传感器Al和A2同时变为存在检测状态，或者屏蔽传感 器Al在屏蔽传感器A2己经处于存在检测状态时变为存在检测状态， 则由于时间差Tl是负值而不会启动屏蔽功能。
在宽松屏蔽模式期间有两种满足启动屏蔽功能的要求的情况。 一个情况是，当屏蔽传感器Al变为存在检测状态之后仍处于存在检 测状态下时，屏蔽传感器A2变为存在检测状态。另一种情况是，当 屏蔽传感器Al在成为存在检测状态之后已运行在不存在检测状态下 时，屏蔽传感器A2变为存在检测状态。在本实施例中，仅当屏蔽传 感器Al在变为存在检测状态之后仍运行在存在检测状态下期间、屏 蔽传感器A2变为存在检测状态时，才启动屏蔽功能。换言之，在激 活了屏蔽功能的至少一部分时间段中，屏蔽传感器Al运行在存在检 测状态下的时间段和屏蔽传感器A2运行在存在检测状态下的时间段 相互重叠。
当从启动屏蔽功能的时刻起的持续时间超过预定时间段Tc时， 宽松屏蔽模式的终止要求可从启用"时间到"功能和禁用"时间至U" 功能中选择，以用于终止屏蔽功能。当禁用"时间到"功能时，屏蔽 终止判别单元17根据由时间差判别单元14判断的与当前激活的屏蔽 的启动有关的结果，来确定是否把持续时间当作终止屏蔽功能的要 求。更详细地说，如果从屏蔽传感器Al变为存在检测状态的时刻到
屏蔽传感器A2变为存在检测状态的时刻之间的时间差T1处于预定时 间范围内，则尽管持续时间超过了预定时间段Tc，也不终止屏蔽功 能，直到屏蔽传感器B1、 B2检测到物体通过为止。另一方面，如果 时间差Tl不在预定时间范围内，则根据传感器Bl检测到物体通过或 者根据持续时间超过了预定时间段Tc来终止屏蔽功能。换句话说， 在宽松屏蔽模式期间，如果时间差Tl不在预定时间范围内，则即使 "时间到"功能被停用，也终止屏蔽功能。
图3A、 3B、 3C、 4A和4B示出说明了具有目标物体W的图2所 示的穿入检测设备10的示意性俯视图，以描述物体W沿传送方向通 过穿入检测传感器11。图3A示出目标物体W位于屏蔽传感器Al的 前面，即位于屏蔽传感器Al的沿传送方向的更上游处。在这种情况 下，屏蔽传感器A1、 A2、 Bl和B2以及穿入检测传感器11运行在不 存在检测状态下。因此，如果除物体W以外的物体通过穿入检测传感 器11即光发射单元l和光接收单元2之间，则给出报警信号。
图3B示出目标物体W位于第一位置，从而目标物体W的前端位 于屏蔽传感器Al和屏蔽传感器A2之间，图3B还示出目标物体W遮 断了屏蔽传感器发出的光。在此情况下，仅仅屏蔽传感器A1运行在 存在检测状态下。
图3C示出目标物体W位于第二位置，从而目标物体W的前端位 于屏蔽传感器A2和穿入检测传感器11之间。在这种情况下，屏蔽传 感器Al和A2都运行在存在检测状态下，并且，由于屏蔽传感器A1 和屏蔽传感器A2以正确顺序变为存在检测状态，因此屏蔽功能被激 活。因此，虽然目标物体W通过穿入检测传感器11，也不给出报警 信号。
图4A示出目标物体W位于第三位置，从而目标物体W的后端位 于屏蔽传感器A2和穿入检测传感器11之间。在这种情况下，由于屏 蔽传感器B1、 B2运行在存在检测状态下，因此屏蔽功能仍然是激活 的。换句话说，当屏蔽传感器A1、 A2、 Bl、 B2中至少有两个运行在 存在检测状态下时，屏蔽功能持续激活。
图4B示出目标物体W位于第四位置，从而目标物体W的后端位
于屏蔽传感器B1和屏蔽传感器B2之间。在这种情况下，由于屏蔽传 感器B1变为不存在检测状态而仅仅屏蔽传感器B2运行在存在检测状 态下，因此检测到目标物体W通过光发射单元1和光接收单元2。因 此，屏蔽功能终止。
图5示出当目标物体W沿传送路径通过穿入检测传感器11时的 与图2所示穿入检测设备IO相关的时间图。在本实施例中，屏蔽传 感器Al、 A2、 Bl和B2的信号在存在检测状态下表示为高电平，在不 存在检测状态下表示为低电平。并且在屏蔽传感器A1、 A2、 B1和B2 上把存在检测状态定义为0N状态，把不存在检测状态定义为OFF状 态。代表了屏蔽状态并提供至报警单元12的屏蔽信号在屏蔽功能被 激活时被定义为高电平，而在屏蔽功能停用时被定义为低电平。穿入 检测传感器11的检测信号在不存在检测状态(光接收状态)下被定 义为高电平而在存在检测状态(光遮断)下被定义为低电平。当穿入 检测传感器11在屏蔽功能停用时变为存在检测状态的情况下，报警 信号变为高电平。
在这种情况下，由于依次布置屏蔽传感器Al、 A2、 B1和B2，因 此，当目标物体W沿传送路径通过光发射单元1和光接收单元2之间 时，屏蔽传感器Al、 A2、 Bl和B2按照其位置次序变为存在检测状态。
在普通屏蔽模式期间，如果时间差Tl在预定时间范围内，则屏 蔽信号随屏蔽传感器A2的输出信号的增加而同步地切换到高电平。 然后，启动屏蔽功能。
另一方面，在宽松屏蔽模式期间，如果屏蔽传感器A2在屏蔽传 感器Al变为存在检测状态之后也变为存在检测状态，则即使时间差 不在预定时间范围内，也启动屏蔽功能。
在普通屏蔽模式和宽松屏蔽模式两者中，即使穿入检测传感器 11变为存在检测状态，屏蔽信号也保持在高电平而报警信号也保持 在低电平。
屏蔽传感器Al、 A2、 Bl和B2按照其位置次序变为不存在检测 状态。在这个顺序中，由于屏蔽功能终止，因此屏蔽信号随屏蔽传感 器B1的输出信号降低而同步地切换到低电平。
在如图5所示的本实施例中，屏蔽功能被激活的持续时间T2小 于预定时间段Tc，因此根据屏蔽传感器Bl变为不存在检测状态而终 止屏蔽功能。例如，当把"时间到"功能设置成启用并且持续时间超 过预定时间段Tc时，即使屏蔽传感器Bl没有变为不存在检测状态， 也根据持续时间来终止屏蔽功能。
当屏蔽功能没有被激活时，屏蔽信号保持低电平，而报警信号 在穿入检测传感器11变为存在检测状态时变为高电平。
图6示出与宽松屏蔽模式期间的处理尤其是在禁用"时间到" 功能的情况下的处理相关的流程图。
屏蔽启动判别单元13根据来自屏蔽传感器Al和A2的输出信号 来判断屏蔽传感器Al和A2是否以正确次序变为存在检测状态，并且 当屏蔽启动判别单元13判断出屏蔽传感器Al和A2以正确次序变为 存在检测状态时，启动屏蔽功能(步骤S101和S102)。
屏蔽终止判别单元17根据时间差判别单元14所判断的结果来 确定屏蔽功能激活期间的持续时间是否满足屏蔽功能的终止要求(步 骤S103)。
在时间差Tl处于预定时间范围内的情况下，根据屏蔽传感器Bl 的检测结果来终止屏蔽功能(步骤S104和S105)。更详细地说，根 据屏蔽传感器Bl对目标物体的通过检测来终止屏蔽功能，但是，即 使持续时间超过了预定时间段Tc，也不终止屏蔽功能，直到屏蔽传 感器B1检测到目标物体通过为止。
另一方面，当时间差T1不在预定时间范围内的情况下，在屏蔽 传感器Bl检测到目标物体的通过的时刻和持续时间超过预定时间段 Tc的时刻中较早的一个时刻处终止屏蔽功能(步骤S106和S107)。
在本实施例中，当屏蔽传感器A2在屏蔽传感器Al变为存在检 测状态之后也变为存在检测状态时，启动屏蔽功能。因此，即使物体 W的前端位于屏蔽传感器Al和屏蔽传感器A2之间的位置以便例如等 待被处理(因为处理机器沿传送线以近距离并排放置)，也可以激活 屏蔽功能。而且，当从屏蔽传感器Al变为存在检测状态的时刻到屏 蔽传感器A2变为存在检测状态的时刻之间的时间差T1在预定时间范
围内的情况下，尽管持续时间超过预定时间段Tc，也不终止屏蔽功 能。此外，当时间差Tl不在预定时间范围内的情况下，在持续时间 超过预定时间段Tc时终止屏蔽功能。因此，当屏蔽传感器A1和屏蔽 传感器A2意外故障时，穿入检测设备10可以避免屏蔽功能意外地持续。
在本实施例中，虽然使用四个光电传感器作为屏蔽传感器，不 过本发明并不限于该实施例。例如，屏蔽功能的启动判断和物体通过 穿入检测传感器11的检测都可以利用两个或更多光电传感器来执 行。
图7示出说明根据本发明另一实施例的具有屏蔽传感器的穿入 检测设备的示意性俯视图。通过使用两个屏蔽传感器All和A21设立 穿入检测设备的屏蔽功能。屏蔽传感器All包括光发射器和光接收 器。屏蔽传感器All的光发射器把光照射到反射器A12，屏蔽传感器 All的光接收器从该反射器A12接收反射光。屏蔽传感器All是所谓 的回归反射光电传感器。屏蔽传感器A21把光照射到反射器A22，并 接收从反射器A22反射的光。
在本实施例中，由于屏蔽传感器All和屏蔽传感器A21处于比 穿入检测传感器更上游的地方，因此反射器A12和A22处于比穿入检 测传感器更下游的地方以将屏蔽传感器A11和屏蔽传感器A21用作通 过传感器。屏蔽传感器All和反射器A12分别布置在传送器V的相对 侧。以相同方式把屏蔽传感器A21和反射器A22分别布置在传送器V 的相对侧。另外，将屏蔽传感器A11和A21布置为使屏蔽传感器A11 和A21的光轴在穿入禁区内的位置23处交叉。换句话说，屏蔽传感 器A11和A21的光轴在穿入检测传感器的稍下游处交叉。位置23处 在从沿着垂直于传送方向的方向上的传送器V的中心偏移开的位置。
当沿传送路径送入物体W时，处在位置21处的物体W的前端遮 断了从屏蔽传感器All发出的光。因此屏蔽传感器All变为存在检测 状态。然后，处在位置22处的物体W的前端遮断了从屏蔽传感器A21 发出的光。因此屏蔽传感器A21变为存在检测状态。位置21和22 处在比穿入检测传感器更上游的位置，位置21处于位置22的上游。
位置21和位置22之间的间隔Dll满足要求Dll < Ll。在此情况下， 将屏蔽传感器All和A21布置来使得时间差T10 = D11/V1处于预定 时间范围内。
在普通屏蔽模式期间，当从屏蔽传感器All变为存在检测状态 的时刻到屏蔽传感器A21变为存在检测状态的时刻之间的时间差处 于预定时间范围内时，启动屏蔽功能。
另一方面，在宽松屏蔽模式期间，当屏蔽传感器A21变为存在 检测状态时，即使时间差不在预定时间范围内，也启动屏蔽功能。
在物体W通过穿入检测传感器之后，由于物体W的后端离开屏 蔽传感器All的光轴，屏蔽传感器All变为不存在检测状态。屏蔽传 感器All还用作通过传感器以检测物体W通过穿入检测传感器。
以这样的方式可以提供具有可应用于各种应用场合的屏蔽功能 的穿入检测设备。
在本实施例中，虽然穿入检测传感器被布置在传送目标物体W 的传送线上，屏蔽传感器位于穿入检测传感器沿传送方向的上游和下 游，不过，本发明并不局限于本实施例。例如，本发明还可应用于根 据处理机器(比如压力机)的运动来激活屏蔽功能的情况。
图8示出说明具有屏蔽传感器A3和A4的处理机器的示意图。 在可以作为处理机器之一的压力机中， 一个模盘(mold)重复地接近 物体W(未示出)并远离物体W地运转。在这种情况下，屏蔽传感器 A3和A4是接触传感器，并绕一个凸轮四周布置，该凸轮协同压力机 中的模盘的运转而旋转。当模盘远离物体W时，凸轮31推髙接触屏 蔽传感器A3和A4的探头。接触屏蔽传感器A3和A4变为存在检测状 态。另一方面，当模盘接近物体W时，凸轮31不推高接触屏蔽传感 器A3和A4的探头。接触屏蔽传感器A3和A4变为不存在检测状态。
屏蔽传感器A3和屏蔽传感器A4之间沿凸轮31的旋转方向的间 隔被定义为D21，凸轮31的转速定义为V2。屏蔽传感器A3和A4布 置来满足(l)Ta < D21/V2 < Tb， (2)D21 < L2 (L2:凸轮31对应于 屏蔽传感器的不存在检测状态的沿圆周方向的长度)。
在本实施例中，虽然多轴光电传感器用作穿入检测传感器11，
并且在光发射单元1和光接收单元2之间形成的二维区域中检测物 体，不过，本发明并不限于本实施例。例如，具有光发射单元和光接 收单元的光电传感器用作屏蔽传感器，可以在由光发射单元和光接收 单元形成的一维区域和三维区域中检测物体。
在这些实施例中，虽然光电传感器和接触传感器用作屏蔽传感 器，不过，本发明不限于这些实施例。例如，无线电波传感器、声波 传感器、超声波传感器等等都可以用作屏蔽传感器。
权利要求
1. 一种具有屏蔽功能的穿入检测设备，包括穿入检测传感器，用于执行对在预定检测区中的物体的检测；报警装置，用于根据当屏蔽功能没有激活时由穿入检测传感器执行的检测结果来提供报警信号；信号接收器，用于从第一传感器接收一个代表物体的检测状态或者不存在检测状态的第一检测信号，并从第二传感器接收一个代表物体的检测状态或者不存在检测状态的第二检测信号；屏蔽启动器，用于在第一检测信号从不存在检测状态转换到检测状态之后第二检测信号也从不存在检测状态转换到检测状态的时刻激活屏蔽功能；屏蔽定时器，用于对屏蔽功能被激活时的持续时间在预定时间段内进行比较；时间差监视器，用于确认第一检测信号从不存在检测状态转换到检测状态的时刻与第二检测信号从不存在检测状态转换到检测状态的时刻之间的时间差，并且用于确定时间差是否在预定标准之内；和屏蔽终止器，用于当时间差在预定标准之内时根据由屏蔽定时器执行的比较和从通过传感器提供的代表物体通过的信号来终止已激活的屏蔽功能，并且用于当时间差不在预定标准之内时根据从通过传感器提供的代表物体通过的信号来终止已激活的屏蔽功能。
2. 如权利要求1的穿入检测设备，其中将第一传感器和第二传 感器用作通过传感器。
全文摘要
本发明提供了一种可应用于各种应用场合的穿入检测设备。即使处理机器和物体W的传送之间的时间间隔被中止来等待处理，该穿入检测设备的屏蔽功能也是有效的。本发明的另一特征是提供了一种可以避免屏蔽功能在用于启动屏蔽功能的触发传感器故障时持续地激活的穿入检测设备。根据本发明，提供了一种具有屏蔽功能的穿入检测设备，该穿入检测设备具有屏蔽终止器，用于在时间差处于预定标准内时，根据屏蔽定时器执行的比较和由通过传感器提供的代表物体通过的信号来终止已激活的屏蔽功能，并且该屏蔽终止器用于在时间差未处于预定标准内时，根据由通过传感器提供的代表物体通过的信号来终止已激活的屏蔽功能。
文档编号G01V8/20GK101382600SQ200810214370
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月5日
发明者福村孝二 申请人:株式会社其恩斯