Title:
SENSOR UND VERFAHREN ZUM EINSTELLEN EINER SCHWELLE FÜR DEN SENSOR
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Es wird ein Sensor bereitgestellt, der durch Vergleich zwischen einer Lichtempfangsmenge und einer Schwelle mit hoher Genauigkeit ein Objekt nachweisen kann, sowie ein Verfahren zum Einstellen der Schwelle des Sensors. Ein photoelektrischer Sensor ist ein Sensor zum Nachweisen eines Objekts durch Empfangen von Licht von einer Lichtprojektionseinheit mit einer Lichtempfangseinheit. Der photoelektrische Sensor differenziert eine abgetastete Lichtempfangsmenge nach der Zeit, um eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit zu berechnen, und stellt als Schwelle eine Lichtempfangsmenge ein, die einem Extremwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge entspricht. Auf diese Weise wird die Schwelle unter Berücksichtigung der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eingestellt, wodurch die Genauigkeit des Nachweisens des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert und es möglich wird, Jitter eines Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor an eine programmierbare Steuereinheit zu minimieren. embedded image





Inventors:
Tanisue, Kohei (Kyoto, JP)
Application Number:
DE102017124971A
Publication Date:
07/26/2018
Filing Date:
10/25/2017
Assignee:
OMRON Corporation (Kyoto, JP)
International Classes:
G01V8/10
Foreign References:
JP2017010385A2017-01-12
Attorney, Agent or Firm:
Horn Kleimann Waitzhofer Patentanwälte PartG mbB, 80339, München, DE
Claims:
Sensor (1) zum Nachweisen eines Objekts (50) durch Empfangen von Licht von einer Lichtprojektionseinheit (103) mit einer Lichtempfangseinheit (104), wobei der Sensor (1) aufweist:
eine Abtasteinheit (151), die dazu eingerichtet ist, eine Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit (104) empfangenen Lichts abzutasten;
eine Berechnungseinheit (152), die dazu eingerichtet ist, basierend auf der von der Abtasteinheit (151) abgetasteten Lichtempfangsmenge eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit zu berechnen;
eine Einstelleinheit (153) , die dazu eingerichtet ist, als Schwelle eine Lichtempfangsmenge entsprechend der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit einzustellen, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt; und
eine Detektionseinheit, die dazu eingerichtet ist, das Objekt (50) durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit (104) empfangenen Lichts und der Schwelle nachzuweisen.

Sensor nach Anspruch 1, wobei die Abtasteinheit (151) die Lichtabtastmenge des von der Lichtempfangseinheit (104) empfangenen Lichts mit einer konstanten Periode abtastet.

Sensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei
die Berechnungseinheit (152) eine weitere Veränderung pro Zeiteinheit der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit berechnet und,
wenn die weitere Veränderung pro Zeiteinheit größer als ein definierter Wert ist, die Einstelleinheit (153) eine der weiteren Veränderung pro Zeiteinheit entsprechende Lichtempfangsmenge davon ausschließt, beim Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden.

Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn mehrere Veränderungen der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit die vorbestimmte Bedingung erfüllen, die Einstelleinheit (153) die Schwelle basierend auf Ergebnissen eines Gewichtens jeweiliger Lichtempfangsmengen einstellt, die den mehreren Veränderungen der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit entsprechen.

Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, während die Detektionseinheit das Objekt (50) unter Verwendung der Schwelle nachweist, die Einstelleinheit (153) die Schwelle mit einer basierend auf der von der Abtasteinheit (151) abgetasteten Lichtempfangsmenge neu eingestellten Schwelle aktualisiert.

Verfahren zum Einstellen einer Schwelle eines Sensors (1), der ein Objekt (50) durch Empfangen von Licht von einer Lichtprojektionseinheit (103) mit einer Lichtempfangseinheit (104) und durch Vergleichen zwischen einer Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit (104) empfangenen Lichts und einer Schwelle nachweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Abtasten der Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit (104) empfangenen Lichts;
Berechnen einer Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit basierend auf der von der Abtasteinheit (151) abgetasteten Lichtempfangsmenge; und
Einstellen, als die Schwelle, einer Lichtempfangsmenge entsprechend der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.

Description:
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG

Diese Anmeldung beruht auf der Priorität der beim japanischen Patentamt am 24. Januar 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2017-010385.

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zum Nachweisen eines Objekts mittels Empfang von Licht von einer Lichtprojektionseinheit mit einer Lichtempfangseinheit sowie ein Verfahren zum Einstellen einer Schwelle des Sensors.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Bekannt ist ein Sensor zum Nachweisen eines Objekts durch Empfang von Licht von einer Lichtprojektionseinheit mit einer Lichtempfangseinheit. Zum Beispiel offenbart die ungeprüfte japanische Auslegeschrift Nr. 2013-102424 einen photoelektrischen Sensor, wobei eine Lichtempfangseinheit Licht empfängt, das von einer Lichtprojektionseinheit projiziert wird, und ein Objekt anhand dessen nachgewiesen wird, ob eine Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts eine zuvor eingestellte Schwelle übersteigt. Bei diesem photoelektrischen Sensor wird als die Schwelle ein Zwischenwert zwischen der maximalen Lichtempfangsmenge im Falle der Abwesenheit des Objekts und der minimalen Lichtempfangsmenge im Falle der Anwesenheit des Objekts eingestellt.

Da bei dem in der ungeprüften japanischen Auslegeschrift Nr. 2013-102424 offenbarten photoelektrischen Sensor beim Einstellen des Zwischenwerts zwischen der maximalen Lichtempfangsmenge und der minimalen Lichtempfangsmenge als Schwellwert eine Änderung der Lichtempfangsmenge außer Acht gelassen wird, kann eine Änderung der Lichtempfangsmenge in der Nähe der Schwelle nur schwach ausgeprägt sein. Wird eine solche Schwelle eingestellt, ist der Bereich für die Entscheidung über den Nachweis des Objekts bei dem photoelektrischen Sensor zu einem gewissen Grade ausgedehnt, und es kann zu Schwankungen beim Zeitpunkt des Ausgebens eines Nachweisergebnisses kommen. Soll daher eine maschinelle Steuerung, ein Auslöser-Eingangssignal für einen Bildsensor oder dergleichen basierend auf dem Nachweisergebnis des photoelektrischen Sensors erfolgen, so besteht bei dem in der ungeprüften japanischen Auslegeschrift Nr. 2013-102424 offenbarten photoelektrischen Sensor ein Problem voneinander abweichender Steuerungszeitpunkte.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung entstand als Lösung für das vorgenannte Problem, und ihr liegt als Aufgabe zugrunde, einen Sensor, der durch Vergleich zwischen einer Lichtempfangsmenge und einer Schwelle ein Objekt mit hoher Genauigkeit nachweisen kann, sowie ein Verfahren zum Einstellen der Schwelle des Sensors bereitzustellen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Sensor ein Objekt durch Empfangen von Licht von einer Lichtprojektionseinheit mit einer Lichtempfangseinheit nach. Der Sensor weist eine Abtasteinheit, eine Berechnungseinheit, eine Einstelleinheit und eine Detektionseinheit auf. Die Abtasteinheit tastet eine Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts ab. Die Berechnungseinheit berechnet eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit basierend auf der von der Abtasteinheit abgetasteten Lichtempfangsmenge. Die Einstelleinheit stellt als Schwelle eine Lichtempfangsmenge entsprechend der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit ein, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Die Detektionseinheit weist das Objekt durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts und der Schwelle nach.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung wird, wenn eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit die vorbestimmte Bedingung erfüllt, eine Lichtempfangsmenge als Schwelle eingestellt, die der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit entspricht. Auf diese Weise wird die Schwelle unter Berücksichtigung der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eingestellt, wodurch die Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann.

Vorzugsweise tastet die Abtasteinheit die Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts mit einer konstanten Periode ab.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung kann die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit einfach auf Basis der abgetasteten Lichtempfangsmenge berechnet werden.

Vorzugsweise berechnet die Berechnungseinheit eine weitere Veränderung pro Zeiteinheit der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit. Wenn die weitere Veränderung pro Zeiteinheit größer als ein definierter Wert ist, schließt die Einstelleinheit eine der weiteren Veränderung pro Zeiteinheit entsprechende Lichtempfangsmenge davon aus, zum Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden.

Wenn die weitere Veränderung pro Zeiteinheit gemäß der vorstehenden Ausgestaltung größer als der definierte Wert ist, kann eine Beeinflussung durch Rauschen oder dergleichen vorliegen. In einem solchen Falle wird die der weiteren Veränderung pro Zeiteinheit entsprechende Lichtempfangsmenge davon ausgeschlossen, zum Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden, wodurch die Genauigkeit des Nachweisens des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann.

Wenn mehrere Veränderungen der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit die vorbestimmte Bedingung erfüllen, stellt die Einstelleinheit die Schwelle vorzugsweise basierend auf Ergebnissen eines Gewichtens jeweiliger Lichtempfangsmengen ein, die den mehreren Veränderungen der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit entsprechen.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung wird, wenn mehrere Veränderungen der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit die vorbestimmte Bedingung erfüllen, die Schwelle durch Gewichten eingestellt, wodurch die Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann.

Vorzugsweise kann die Einstelleinheit, während die Detektionseinheit das Objekt unter Verwendung der Schwelle nachweist, die Schwelle mit einer basierend auf der von der Abtasteinheit abgetasteten Lichtempfangsmenge neu eingestellten Schwelle aktualisieren.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung wird, während mittels der Schwelle das Objekt nachgewiesen wird, die Schwelle aktualisiert, wodurch die Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei einem Verfahren zum Einstellen einer Schwelle eines Sensors um ein Verfahren zum Einstellen einer Schwelle eines Sensors, der ein Objekt durch Empfangen von Licht von einer Lichtprojektionseinheit mit einer Lichtempfangseinheit und durch Vergleichen zwischen einer Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts und einer Schwelle nachweist. Das Verfahren zum Einstellen einer Schwelle des Sensors umfasst die Schritte: Abtasten der Lichtempfangsmenge des von der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts; Berechnen einer Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit basierend auf der von der Abtasteinheit abgetasteten Lichtempfangsmenge; und Einstellen, als die Schwelle, einer Lichtempfangsmenge entsprechend der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.

Gemäß dem vorstehenden Verfahren wird, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, eine der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle eingestellt. Auf diese Weise wird die Schwelle unter Berücksichtigung der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eingestellt, wodurch die Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird die Schwelle unter Berücksichtigung der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eingestellt, wodurch die Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann.

Figurenliste

  • 1 ist eine Ansicht, die ein Erscheinungsbild eines photoelektrischen Sensors vom optischen Fasertyp als eine Ausführungsform eines photoelektrischen Sensors veranschaulicht;
  • 2 ist eine Ansicht, die ein Erscheinungsbild des photoelektrischen Sensors vom optischen Fasertyp als eine Ausführungsform des photoelektrischen Sensors veranschaulicht;
  • 3 ist eine Ansicht einer oberen Fläche des photoelektrischen Sensors bei Betrachtung von oben;
  • 4 ist ein Blockschaltbild, welches eine elektrische Ausgestaltung des photoelektrischen Sensors veranschaulicht;
  • 5 ist ein Blockschaltbild, welches eine funktionale Ausgestaltung einer Steuereinheit veranschaulicht;
  • 6A und 6B sind eine Ansicht und ein Diagramm zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn ein photoelektrischer Sensor gemäß einem Vergleichsbeispiel in einer Hell-EIN-Betriebsart arbeitet;
  • 7A und 7B sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn der photoelektrische Sensor gemäß der Ausführungsform in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet;
  • 8A und 8B sind eine Ansicht und ein Diagramm zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn der photoelektrische Sensor gemäß dem Vergleichsbeispiel in einer Dunkel-EIN-Betriebsart arbeitet;
  • 9A und 9B sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn der photoelektrische Sensor gemäß der Ausführungsform in der Dunkel-EIN-Betriebsart arbeitet;
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Abgleichverarbeitung, die von der Steuereinheit des photoelektrischen Sensors gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Nachweisverarbeitung, die von der Steuereinheit des photoelektrischen Sensors gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Abgleichverarbeitung während des Nachweisens, die von einer Steuereinheit eines photoelektrischen Sensors gemäß einem ersten Abwandlungsbeispiel ausgeführt wird;
  • 13A bis 13C sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn ein photoelektrischer Sensor gemäß einem zweiten Abwandlungsbeispiel in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet;
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Abgleichverarbeitung, die von einer Steuereinheit des photoelektrischen Sensors gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel ausgeführt wird;
  • 15A und 15B sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn ein photoelektrischer Sensor gemäß einem dritten Abwandlungsbeispiel in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet; und
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Abgleichverarbeitung, die von einer Steuereinheit des photoelektrischen Sensors gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel ausgeführt wird.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Die Ausführungsform wird eingehend anhand der Zeichnungen beschrieben. In den nachstehenden Zeichnungen tragen gleiche oder entsprechende Abschnitte gleiche Bezugszeichen und werden nicht erneut beschrieben.

Erscheinungsbild des photoelektrischen Sensors

1 und 2 sind Ansichten, die jeweils ein Erscheinungsbild eines photoelektrischen Sensors 1 vom optischen Fasertyp als eine Ausführungsform des photoelektrischen Sensors veranschaulichen.

Wie in 1 veranschaulicht ist, weist der photoelektrische Sensor 1 einen Körper 10 und ein Paar optischer Fasern 11, 12 auf, die an der vorderen Fläche des Körpers 10 befestigt sind. Die optische Faser 11 ist eine Licht projizierende optische Faser. Die optische Faser 12 ist eine Licht empfangende Faser. An jeweiligen vorderen Endabschnitten der optischen Fasern 11, 12 ist je ein Kopf 11A, 12A mit je einer Linse angebracht. Es sei angemerkt, dass die optischen Fasern 11, 12 länger sein können, als in der Figur dargestellt ist.

Wie in 2 veranschaulicht ist, sind die optischen Fasern 11, 12 in jeweilige Einführöffnungen 11B, 12B an der vorderen Fläche des Körpers 10 eingeführt. In der Nähe der Einführöffnung 11B der optischen Faser 11 ist eine später beschriebene Lichtprojektionseinheit 103 vorgesehen. In der Nähe der Einführöffnung 12B der optischen Faser 12 ist eine später beschriebene Lichtempfangseinheit 104 vorgesehen. Aus der rückwärtigen Fläche des Körpers 10 ist ein Anschlusskabel 14 herausgeführt.

In dem photoelektrischen Sensor 1 empfängt die Lichtempfangseinheit 104 Licht, das von der Lichtprojektionseinheit 103 projiziert wird. Zu Betriebsarten zum Nachweisen eines Objekts durch den photoelektrischen Sensor 1 zählen eine „Hell-EIN-Betriebsart“ und eine „Dunkel-EIN-Betriebsart“.

In der Hell-EIN-Betriebsart wird ein Kopf bereitgestellt, den sich die Lichtprojektionseinheit 103 und die Lichtempfangseinheit 104 teilen, und der Kopf ist auf einen Nachweisbereich gerichtet. Zu dem Zeitpunkt, zu dem von der Lichtprojektionseinheit 103 projiziertes Licht auf ein das Licht schneidendes Objekt fällt und von dem Objekt reflektiert wird und eine von der Lichtempfangseinheit 104 erhaltene Lichtempfangsmenge größer als eine zuvor eingestellte Schwelle ist, beurteilt der photoelektrische Sensor 1, dass „das Objekt vorhanden ist“. Zu diesem Zeitpunkt geht ein von einer Ausgabeeinheit 108 ausgegebener Ausgang in einen EIN-Zustand über. Es sei angemerkt, dass in der Hell-EIN-Betriebsart nur Objekte nachgewiesen werden können, die Licht reflektieren, wie zum Beispiel Objekte aus Metall. Gemäß der vorstehenden Beschreibung funktioniert der photoelektrische Sensor 1 in der Hell-EIN-Betriebsart als Sensor vom Reflexionstyp.

In der Dunkel-EIN-Betriebsart sind die Lichtprojektionseinheit 103 und die Lichtempfangseinheit 104 einander zugewandt angeordnet. Zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Lichtweg zwischen der Lichtprojektionseinheit 103 und der Lichtempfangseinheit 104 von dem den Lichtweg schneidenden Objekt blockiert wird und eine von der Lichtempfangseinheit 104 erhaltene Lichtempfangsmenge kleiner als die Schwelle ist, beurteilt der photoelektrische Sensor 1, dass „das Objekt vorhanden ist“. Zu diesem Zeitpunkt geht ein von einer Ausgabeeinheit 108 ausgegebener Ausgang in den EIN-Zustand über. Gemäß der vorstehenden Beschreibung funktioniert der photoelektrische Sensor 1 in der Dunkel-EIN-Betriebsart als Sensor vom Transmissionstyp.

In eine später beschriebene Steuereinheit 105 werden digitale Daten eingegeben, welche die von der Lichtempfangseinheit 104 erhaltene Lichtempfangsmenge anzeigen (im Folgenden als „Lichtempfangsmengendaten“ bezeichnet). Die Steuereinheit 105 beurteilt, ob das Objekt vorhanden ist oder nicht, indem sie die Lichtempfangsmengendaten und die Schwelle vergleicht. Die Ausgabeeinheit 108 gibt ein Ergebnis der Beurteilung nach außen aus.

Auf der oberen Fläche des Körpers 10 sind ein Display 100 und mehrere Drucktastenschalter SW1 bis SW5 vorgesehen. Die Abdeckung 13 deckt während des Betriebs des Sensors die obere Fläche ab, während eines Einstellvorgangs oder dergleichen wird die Abdeckung 13 jedoch geöffnet, um eine Betätigung der einzelnen Drucktastenschalter SW1 bis SW5 zu ermöglichen. 2 veranschaulicht den Körper 10 mit geöffneter Abdeckung 13. 3 ist eine Ansicht der oberen Fläche des photoelektrischen Sensors 1 bei Betrachtung von oben. Wenn die Abdeckung 13 transparent ist, kann der Benutzer selbst bei angebrachter Abdeckung 13 eine Anzeige des Displays 100 durch die Abdeckung 13 sehen. Es sei angemerkt, dass die Abdeckung 13 in 3 weggelassen wurde.

Anhand der 2 und 3 wird nun eine Ausgestaltung der oberen Fläche des Körpers 10 beschrieben. Wie in den 2 und 3 veranschaulicht ist, ist der Drucktastenschalter SW1 an einer Position nahe bei der vorderen Fläche des Körpers 10 angeordnet, und das Display 100 ist hinter dem Druckkopfschalter SW1 vorgesehen. Weiterhin sind hinter dem Display 100 vier Drucktastenschalter SW2, SW3, SW4, SW5 angeordnet. Zwar sind Tastenabschnitte der Drucktastenschalter SW2, SW3 einstückig ausgebildet, doch die Schalterkörper davon (nicht dargestellt) im Körper 10 sind voneinander unabhängig.

Das Display 100 ist mit einem Paar Anzeigefeldern 101, 102 und fünf unabhängigen Leuchtanzeigen 111 bis 115 versehen. Jedes der Anzeigefelder 101, 102 ist als Kombination von vier Leuchtdioden (LEDs) mit je sieben Segmenten ausgebildet und zeigt eine bis zu vierstellige Zahl oder eine Buchstabenfolge an.

Der vordere Drucktastenschalter SW1 wird für eine Abgleichverarbeitung benutzt und auch als Abgleichtaste bezeichnet. In der Ausführungsform erfolgt die Abgleichverarbeitung, während die Abgleichtaste betätigt wird, um die Schwelle einzustellen.

Das Paar Drucktastenschalter SW2, SW3 hinter dem Display 100 wird benutzt, um einen in den Anzeigefeldern 101, 102 angezeigten numerischen Wert zu ändern oder ein Untermenü wählen. Der Drucktastenschalter SW4 wird benutzt, um zwischen einer Einstell-Betriebsart und einer Nachweis-Betriebsart zum Durchführen einer Nachweisverarbeitung zum Nachweisen des Objekts umzuschalten, oder um ein Hauptmenü der Nachweisbetriebsart auszuwählen oder festzulegen.

In der Nachweisbetriebsart wird beurteilt, ob das Objekt vorhanden ist oder nicht, indem eine von der Lichtempfangseinheit 104 durch Projektion von Licht mit der Lichtprojektionseinheit 103 erhaltene Lichtempfangsmenge mit der zuvor eingestellten Schwelle verglichen wird. Das Beurteilen, ob „das Objekt vorhanden ist“, wird auch als Nachweisen des Objekts bezeichnet.

Beim Vornehmen von Einstellungen in der Einstellbetriebsart werden Vorgabewerte festgelegt. Wird mit dem Drucktastenschalter SW4 benutzt von der Betriebsart in die Nachweisbetriebsart umgeschaltet, beginnt ein Nachweisen gemäß den Vorgabewerten.

Der Drucktastenschalter SW5 wird benutzt, um eine Form des Ausgangs des photoelektrischen Sensors 1 umzuschalten. Im Speziellen kann der Betriebsart in die „Hell-EIN-Betriebsart“ geschaltet werden, in welcher der Ausgang in den EIN-Zustand gebracht wird, wenn die Lichtempfangsmenge größer als die oder gleich groß wie die Schwelle wird, oder in die „Dunkel-EIN-Betriebsart“, in welcher der Ausgang in den EIN-Zustand gebracht wird, wenn die Lichtempfangsmenge kleiner als die oder gleich groß wie die Schwelle wird.

Während der photoelektrische Sensor 1 bei der Nachweisverarbeitung das Objekt nachweist, ist die Leuchtanzeige 111 ein. Während die Hell-EIN-Betriebsart gewählt ist, ist die Leuchtanzeige 112 ein. Während die Dunkel-EIN-Betriebsart gewählt ist, ist die Leuchtanzeige 113 ein. Während die Verarbeitung zum automatischen Abgleichen der Lichtempfangsmenge auf dem Display aktiv ist, ist die Leuchtanzeige 114 ein. Während einer Initialisierung, wie auch die ganze Zeit nach dem Abgleichen, ist die Leuchtanzeige 115 aus.

Elektrische Ausgestaltung des photoelektrischen Sensors

4 ist ein Blockschaltbild, das eine elektrische Ausgestaltung des photoelektrischen Sensors 1 veranschaulicht. Wie in 4 veranschaulicht ist, umfasst der photoelektrische Sensor 1 die Steuereinheit 105, die Lichtprojektionseinheit 103, die Lichtempfangseinheit 104, einen Speicher 106, das Display 100, die Bedieneinheit 110, eine Schnittstelle 107 für Peripherie, die Ausgabeeinheit 108 und eine Stromquelle 109. Die Lichtprojektionseinheit 103, die Lichtempfangseinheit 104, der Speicher 106, das Display 100, die Bedieneinheit 110, die Schnittstelle 107 für Peripherie, die Ausgabeeinheit 108 und die Stromquelle 109 sind jeweils mit der Steuereinheit 105 verbunden.

Die Steuereinheit 105 umfasst beispielsweise einen Prozessor und führt die Steuerung gemäß der Ausführungsform dadurch aus, dass der Prozessor ein vorbestimmtes Programm ausführt. Der Prozessor ist durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU), ein feldprogrammierbares Gatterfeld (FPGA) oder eine andere Einrichtung ausgebildet.

Das Display 100 weist die Anzeigefelder 101, 102 und die Leuchtanzeigen 111 bis 115 wie vorstehend beschrieben auf. Die Bedieneinheit 110 weist die einzelnen Drucktastenschalter SW1 bis SW5 auf. Die Lichtprojektionseinheit 103 weist eine LED 131, eine Verstärkerschaltung 132 und eine D/A-Wandlerschaltung 133 auf. Die Lichtempfangseinheit 104 weist eine Photodiode (PD) 141, eine Verstärkerschaltung 142 und eine A/D-Wandlerschaltung 143 auf.

In der Lichtprojektionseinheit 103 wird ein digitales Signal von der Steuereinheit 105 von der D/A-Wandlerschaltung 133 und der Verstärkerschaltung 132 verarbeitet, um Licht aus der LED 131 zu emittieren. In der Lichtempfangseinheit 104 wird ein analoges Signal der Photodiode 141 von der Verstärkerschaltung 142 und der A/D-Wandlerschaltung 143 verarbeitet, um digitale Daten zu erzeugen, die eine Lichtempfangsmenge anzeigen (Lichtempfangsmengendaten), und die Lichtempfangsmengendaten in die Steuereinheit 105 einzugeben.

Die Steuereinheit 105 führt die Nachweisverarbeitung basierend auf den von der Lichtempfangseinheit 104 eingegebenen Lichtempfangsmengendaten aus, wobei die Steuereinheit 105 die Lichtprojektionseinheit 103 und die Lichtempfangseinheit 104 gemäß einem in dem Speicher 106 abgelegten Programm steuert. Ein Ergebnis des Nachweises durch die Nachweisverarbeitung wird über die Ausgabeeinheit 108 oder die Schnittstelle 107 für Peripherie inan eine später beschriebene speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) 201 ausgegeben.

Es sei angemerkt, dass der photoelektrische Sensor 1 mit einem Medientreiber als Schnittstelle versehen sein kann, mittels welcher die Steuereinheit 105 Daten aus einem Speichermedium lesen und in ein Speichermedium schreiben kann. Das Speichermedium ist in den photoelektrischen Sensor 1 einlegbar oder an ihn ankoppelbar und aus ihm entnehmbar bzw. von ihm entfernbar. Die Steuereinheit 105 kann ein in dem Speichermedium abgelegtes Programm ausführen. Beispiele für ein solches Speichermedium sind unter anderem Medien zum Speichern eines Programms auf eine nicht flüchtige Weise, wie etwa ein Compact Disc Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), ein Digital Versatile Disc Nur-Lese-Speicher (DVD-ROM), ein Universal Serial Bus Speicher (USB), eine Speicherkarte, eine Diskette (FD), eine Festplatte, ein Magnetband, ein Kassettenband, eine magnetoptische Scheibe (MO), eine Minidisk (MD), eine Karte mit einer integrierten Schaltung (IC) (nicht umfassend eine Speicherkarte), eine optische Karte, ein Masken-ROM, ein EPROM und ein elektronisch löschbarer, programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM).

Funktionale Ausgestaltung der Steuereinheit

5 ist ein Blockschaltbild, das eine funktionale Ausgestaltung der Steuereinheit 105 zeigt. Es sei angemerkt, dass 5 von der funktionalen Ausgestaltung der Steuereinheit 105 vor allem eine funktionale Ausgestaltung in Bezug auf die Lichtempfangseinheit 104 veranschaulicht. Wie in 5 dargestellt ist, weist die Steuereinheit 105 eine Abtasteinheit 151, eine Berechnungseinheit 152, eine Einstelleinheit 153, eine Speichereinheit 154 und eine Vergleichseinheit 155 auf. Die Abtasteinheit 151 ist mit der Lichtempfangseinheit 104 verbunden. Die Vergleichseinheit 155 ist mit der Ausgabeeinheit 108 verbunden.

Die Abtasteinheit 151 tastet die von der Lichtempfangseinheit 104 empfangene Lichtempfangsmenge basierend auf den von der Lichtempfangseinheit 104 eingegebenen Lichtempfangsmengendaten ab. In der Ausführungsform tastet die Abtasteinheit 151 die von der Lichtempfangseinheit 104 eingegebenen Lichtempfangsmengendaten zu einzelnen Zeitpunkten mit einer konstanten Periode (z. B. einer Periode von 0,1 Sekunden) ab. Die von der Abtasteinheit 151 abgetasteten Lichtempfangsmengendaten werden an die Berechnungseinheit 152 ausgegeben.

Die Berechnungseinheit 152 berechnet eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit basierend auf den von der Abtasteinheit 151 abgetasteten Lichtempfangsmengendaten. In der Ausführungsform wird die Schwelle unter Berücksichtigung einer Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eingestellt, die in der Berechnungseinheit 152 berechnet wird, anstatt, wie bei dem später beschriebenen Vergleichsbeispiel, einfach nur einen Zwischenwert zwischen der maximalen Lichtempfangsmenge und der minimalen Lichtempfangsmenge als die Schwelle einzustellen. Im Speziellen differenziert gemäß der Ausführungsform die Berechnungseinheit 152 die von der Abtasteinheit 151 abgetastete Lichtempfangsmenge nach der Zeit, um eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit (nachstehend auch als Veränderung der Lichtempfangsmenge bezeichnet) zu berechnen. Die von der Berechnungseinheit 152 berechnete Veränderung der Lichtempfangsmenge wird an die Einstelleinheit 153 ausgegeben.

Die Einstelleinheit 153 stellt eine für die Nachweisverarbeitung zu benutzende Schwelle basierend auf der von der Berechnungseinheit 152 berechneten Lichtempfangsmenge ein. Die Speichereinheit 154 speichert die von der Einstelleinheit 153 eingestellte Schwelle.

Die Vergleichseinheit 155 vergleicht die von der Lichtempfangseinheit 104 erhaltenen Lichtempfangsmengendaten mit der in der Speichereinheit 154 gespeicherten Schwelle, um zu beurteilen, ob das Objekt vorhanden oder nicht vorhanden ist. Die Ausgabeeinheit 108 gibt ein Ergebnis der Beurteilung an die SPS 201 aus.

Änderung der Lichtempfangsmenge während eines Zeitintervalls in der Hell-EIN-Betriebsart (Vergleichsbeispiel)

6A und 6B sind eine Ansicht und ein Diagramm zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn ein photoelektrischer Sensor 250 gemäß einem Vergleichsbeispiel in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet.

6A veranschaulicht eine Fertigungslinie 200, bei welcher der photoelektrische Sensor 250 ein Objekt 50 in der Hell-EIN-Betriebsart nachweist. Wie in 6A dargestellt, umfasst die Fertigungslinie 200 den photoelektrischen Sensor 250, die SPS 201 und eine Etikettmarkierungseinrichtung 220. Der photoelektrische Sensor 250 und die Etikettmarkierungseinrichtung 220 sind jeweils mit der SPS 201 verbunden. Die Fertigungslinie 200 ist ein System, bei welchem die Etikettmarkierungseinrichtung 220 mittels eines auf das auf einem Förderband laufende Objekt 50 gerichteten Laserstrahls ein Etikett markiert.

In der Hell-EIN-Betriebsart sind eine Licht projizierende optische Faser 211 und eine Licht empfangene optische Faser 212 mit einer Schablone 251 verbunden. Licht von der Licht projizierenden optischen Faser 211 wird über die Schablone 251 in den Nachweisbereich emittiert.

Da in einem Zustand, in welchem das Objekt 50 nicht nachgewiesen wird, das Licht von der optischen Faser 211 nicht an dem Objekt 50 reflektiert wird, empfängt die Licht empfangende optische Faser 212 kein reflektiertes Licht über die Schablone 251. Das heißt, die Lichtempfangsmenge des von der optischen Faser 212 im Falle eines Nichtvorhandenseins des Objekts 50 empfangenen Lichts ist die minimale Lichtempfangsmenge.

Wenn unterdessen das Objekt 50 in den Nachweisbereich eintritt, wird das Licht von der optischen Faser 211 an dem Objekt 50 reflektiert, und die Licht empfangende optische Faser 212 empfängt das Licht über die Schablone 251. Die Lichtempfangsmenge des von der optischen Faser 212 empfangenen Lichts beginnt mit Eintreten des Objekts 50 in den Nachweisbereich allmählich zuzunehmen und erreicht schließlich die maximale Lichtempfangsmenge.

Der photoelektrische Sensor 250 weist das Objekt 50 nach, wenn die Lichtempfangsmenge des von der optischen Faser 212 empfangenen Lichts größer als die Schwelle wird (wenn ein Absolutwert der Lichtempfangsmenge größer als die Schwelle wird). Wenn der photoelektrische Sensor 250 das Objekt 50 nachweist, gibt er ein für ein Ergebnis des Nachweises indikatives Nachweissignal an die SPS 201 aus (d. h., der Ausgang von dem photoelektrischen Sensor 250 an die SPS 201 nimmt den EIN-Zustand an).

Wenn die SPS 201 das Nachweissignal von dem photoelektrischen Sensor 250 empfängt, gibt sie ein Steuersignal an die Etikettmarkierungseinrichtung 220 aus. Die Etikettmarkierungseinrichtung 220 markiert mittels eines Laserstrahls das Etikett am Objekt 50 basierend auf dem Steuersignal von der SPS 201.

Zum Beispiel empfängt in einem in 6A dargestellten Beispiel die optische Faser 212 das von einem Objekt 50B reflektierte Licht, und der photoelektrische Sensor 250 weist das Objekt 50B nach. Das von dem photoelektrischen Sensor 250 nachgewiesene Objekt 50B bewegt sich dann bis in die Nähe der Etikettmarkierungseinrichtung 220.

Wenn die Genauigkeit der Position, an welcher der photoelektrische Sensor 250 das Objekt 50B nachgewiesen hat, hoch ist, markiert die Etikettmarkierungseinrichtung 220 das Etikett an dem Objekt 50B zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Objekt 50B vor die Etikettmarkierungseinrichtung 220 bewegt hat (wie dasjenige Beispiel für das Objekt 50B, das in 6A mit durchgezogener Linie dargestellt ist). Wenn dagegen die Genauigkeit der Position, an welcher der photoelektrische Sensor 250 das Objekt 50B nachgewiesen hat, niedrig ist, wird die Etikettmarkierungseinrichtung 220 nicht zu dem Zeitpunkt aktiviert, zu dem sich das Objekt 50B vor die Etikettmarkierungseinrichtung 220 bewegt hat, sondern die Etikettmarkierungseinrichtung 220 wird beispielsweise aktiviert, nachdem das Objekt 50B die Etikettmarkierungsvorrichtung 220 bereits passiert hat (wie dasjenige Beispiel für das Objekt 50B, das in 6A mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist).

Als Vergleichsbeispiel wird ein Fall beschrieben, bei dem bei der vorstehenden Fertigungslinie 200 der photoelektrische Sensor 250 als die Schwelle den Zwischenwert zwischen der maximalen Lichtempfangsmenge und der minimalen Lichtempfangsmenge einstellt. Beispielsweise zeigt 6B ein Schaubild, das einen veränderlichen Verlauf der Lichtempfangsmenge zeigt, wenn der photoelektrische Sensor 250 in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet. In dem in 6B gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Lichtempfangsmenge aufgetragen. Das Schaubild zeigt, wie sich die Lichtempfangsmenge mit der Bewegung des Objekts 50 ändert.

Wie in 6B gezeigt ist, reflektiert das Objekt 50 das Licht der optischen Faser 211 nicht, wenn das Objekt 50 weit von dem Licht der optischen Faser 211 entfernt ist, und daher erhält die optische Faser 212 die minimale Lichtempfangsmenge. Eine derartige Position im Schaubild, wo die Lichtempfangsmenge minimal ist, wird als Tal bezeichnet. Dagegen reflektiert das Objekt 50 die größte Menge an Licht der optischen Faser 211, wenn sich das Objekt 50 am nächsten an dem Licht der optischen Faser 211 befindet, und daher erhält die optische Faser 212 die maximale Lichtempfangsmenge. Eine derartige Position im Schaubild, wo die Lichtempfangsmenge maximal ist, wird als Spitze bezeichnet.

Bei dem photoelektrischen Sensor 250 gemäß dem Vergleichsbeispiel wird als die Schwelle der Zwischenwert eingestellt zwischen der Spitze, bei der es sich um die maximale Lichtempfangsmenge handelt, und dem Tal, bei dem es sich um die minimale Lichtempfangsmenge handelt. Wenn sich in einem solchen Fall die Lichtempfangsmenge in der Nähe der Schwelle nur geringfügig ändert, wie in 6B zu sehen ist, kann die Entscheidung, dass das Objekt 50 erkannt worden ist, jederzeit erfolgen, solange die Lichtempfangsmenge gleich der Schwelle ist, wodurch sich der Bereich für die Entscheidung um ein gewisses Maß aufweitet. Aus diesem Grunde neigt bei dem photoelektrischen Sensor 250 der Zeitpunkt, zu dem das Nachweissignal ausgegeben wird, dazu zu schwanken, was zu einer niedrigen Genauigkeit beim Nachweis des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle führt.

Wenn somit der Zeitpunkt zum Nachweis des Objekts 50 trotz der konstanten Transportgeschwindigkeit des Objekts 50 schwankt, kommt es zu Schwankungen des Zeitpunkts eines Ausgebens des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor 250 an die SPS 201 (nachstehend wird ein solches Ereignis auch als Jitter des Nachweissignals bezeichnet). Wenn ein solcher Jitter des Nachweissignals entsteht, weicht die Position des Objekts 50B von der Aktivierungsposition der Etikettmarkierungseinrichtung 220 ab, wie in 6A durch das Beispiel des gestrichelt dargestellten Objekts 50B veranschaulicht ist.

Wird insbesondere, wie bei dem photoelektrischen Sensor, Licht als Medium benutzt, so kann, anders als bei Verwendung von Ton oder dergleichen als Medium, der Jitter des Nachweissignals verringert werden; dies erfordert allerdings seitens des Sensors eine hohe Genauigkeit. Demgemäß leidet die Qualität des Objekts 50 bei der Herstellung tendenziell selbst dann, wenn der Zeitpunkt des Nachweisens des Objekts 50 nur geringfügig schwankt.

Aus diesem Grunde stellt der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform die Schwelle unter Berücksichtigung der Änderung der Lichtempfangsmenge ein. Im Speziellen berechnet der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform zunächst basierend auf der von der Lichtempfangseinheit 104 empfangenen Lichtempfangsmenge eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit. Daraufhin stellt der photoelektrische Sensor 1 als die Schwelle eine Lichtempfangsmenge ein, die der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit entspricht, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Nachstehend wird das Einstellen der Schwelle des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform anhand der 7A und 7B beschrieben.

Änderung der Lichtempfangsmenge während eines Zeitintervalls in der Hell-EIN-Betriebsart (Ausführungsform)

7A und 7B sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet. 7A zeigt ein Schaubild, das einen veränderlichen Verlauf der Lichtempfangsmenge zeigt, wenn der photoelektrische Sensor 1 in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet. In dem in 7A gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Lichtempfangsmenge aufgetragen. Das Schaubild zeigt, wie sich die Lichtempfangsmenge mit der Bewegung des Objekts 50 ändert. 7B zeigt ein Schaubild, das eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit darstellt und dem Schaubild des veränderlichen Verlaufs der Lichtempfangsmenge aus 7A entspricht. In dem in 7B gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse eine Veränderung der Lichtempfangsmenge aufgetragen. Es sei angemerkt, dass die „Veränderung“ der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit ein Wert ist, der durch Differenzieren der in 7A dargestellten Lichtempfangsmenge nach der Zeit erhalten wird.

Bei einem Extremwert, bei welchem die Veränderung der Lichtempfangsmenge maximal ist, wie in 7B veranschaulicht, verläuft die Änderung der Lichtempfangsmenge steil, wie in 7A zu sehen ist. Sodann wird bei dem photoelektrischen Sensor 1 gemäß der Ausführungsform eine Lichtempfangsmenge als die Schwelle eingestellt, die dem Extremwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge entspricht. Wenn die Schwelle auf diese Weise eingestellt wird, ist die Änderung der Lichtempfangsmenge in der Nähe der Schwelle steil, wodurch der Bereich, in dem die Lichtempfangsmenge gleich der Schwelle ist, verschmälert wird. Der Zeitpunkt, zu dem das Nachweissignal ausgegeben wird, schwankt aus diesem Grunde bei dem photoelektrischen Sensor 1 nicht, was zu einer hoher Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts 50 durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle führt.

Änderung der Lichtempfangsmenge während eines Zeitintervalls in der Dunkel-EIN-Betriebsart (Vergleichsbeispiel)

8A und 8B sind eine Ansicht und ein Diagramm zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn ein photoelektrischer Sensor 350 gemäß einem Vergleichsbeispiel in der Dunkel-EIN-Betriebsart arbeitet.

8A veranschaulicht eine Fertigungslinie 300, bei welcher der photoelektrische Sensor 350 das Objekt 50 in der Dunkel-EIN-Betriebsart nachweist. Wie in 8A dargestellt, umfasst die Fertigungslinie 300 den photoelektrischen Sensor 350, die SPS 201 und die Etikettmarkierungseinrichtung 220. Der photoelektrische Sensor 350 und die Etikettmarkierungseinrichtung 220 sind jeweils mit der SPS 201 verbunden. Die Fertigungslinie 300 ist ein System, bei welchem die Etikettmarkierungseinrichtung 220 mittels eines auf das auf dem Förderband laufende Objekt 50 gerichteten Laserstrahls ein Etikett markiert.

In der Dunkel-EIN-Betriebsart ist eine Licht projizierende optische Faser 311 mit einer Schablone 351 verbunden, und eine Licht empfangene optische Faser 312 ist mit einer Schablone 352 verbunden. Licht von der Licht projizierenden optischen Faser 311 wird über die Schablone 351 in den Nachweisbereich emittiert.

Da in einem Zustand, in welchem das Objekt 50 nicht nachgewiesen wird, Licht von der optischen Faser 311 nicht an dem Objekt 50 reflektiert wird, empfängt die Licht empfangende optische Faser 312 das Licht über die Schablone 352. Das heißt, die Lichtempfangsmenge des von der optischen Faser 312 im Falle eines Nichtvorhandenseins des Objekts 50 empfangenen Lichts ist die maximale Lichtempfangsmenge.

Wenn unterdessen das Objekt 50 in den Nachweisbereich eintritt, wird das Licht von der optischen Faser 311 an dem Objekt 50 reflektiert, und die Licht empfangende optische Faser 312 empfängt kein Licht über die Schablone 352.

Die Lichtempfangsmenge des von der optischen Faser 312 empfangenen Lichts beginnt mit Eintreten des Objekts 50 in den Nachweisbereich allmählich abzunehmen und erreicht schließlich die minimale Lichtempfangsmenge.

Der photoelektrische Sensor 350 weist das Objekt nach, wenn die Lichtempfangsmenge des von der optischen Faser 312 empfangenen Lichts kleiner als die Schwelle wird (wenn ein Absolutwert der Lichtempfangsmenge kleiner als die Schwelle wird). Wenn der photoelektrische Sensor 350 das Objekt 50 nachweist, gibt er ein für ein Ergebnis des Nachweises indikatives Nachweissignal an die SPS 201 aus (d. h., der Ausgang von dem photoelektrischen Sensor 350 an die SPS 201 nimmt den EIN-Zustand an).

Wenn die SPS 201 das Nachweissignal von dem photoelektrischen Sensor 350 empfängt, gibt sie ein Steuersignal an die Etikettmarkierungseinrichtung 220 aus. Die Etikettmarkierungseinrichtung 220 markiert mittels eines Laserstrahls das Etikett am Objekt 50 basierend auf dem Steuersignal von der SPS 201.

Zum Beispiel empfängt in einem in 8A dargestellten Beispiel die optische Faser 312 kein Licht, da das Licht von der optischen Faser 311 an einem Objekt 50D reflektiert wird, und der photoelektrische Sensor 350 weist das Objekt 50D nach. Das von dem photoelektrischen Sensor 350 nachgewiesene Objekt 50D bewegt sich dann bis in die Nähe der Etikettmarkierungseinrichtung 220.

Wenn die Genauigkeit der Position, an welcher der photoelektrische Sensor 350 das Objekt 50D nachgewiesen hat, hoch ist, markiert die Etikettmarkierungseinrichtung 220 das Etikett an dem Objekt 50D zu dem Zeitpunkt, zu dem sich das Objekt 50D vor die Etikettmarkierungseinrichtung 220 bewegt hat (siehe ein Beispiel für das Objekt 50D, das in 8A mit durchgezogener Linie dargestellt ist). Wenn dagegen die Genauigkeit der Position, an welcher der photoelektrische Sensor 350 das Objekt 50D nachgewiesen hat, niedrig ist, wird die Etikettmarkierungseinrichtung 220 nicht zu dem Zeitpunkt aktiviert, zu dem sich das Objekt 50D vor die Etikettmarkierungseinrichtung 220 bewegt hat, sondern die Etikettmarkierungseinrichtung 220 wird beispielsweise aktiviert, nachdem das Objekt 50D die Etikettmarkierungsvorrichtung 220 bereits passiert hat (siehe ein Beispiel für das Objekt 50D, das in 8A mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist).

Als Vergleichsbeispiel wird ein Fall beschrieben, bei dem bei der vorstehenden Fertigungslinie 300 der photoelektrische Sensor 350 als die Schwelle den Zwischenwert zwischen der maximalen Lichtempfangsmenge und der minimalen Lichtempfangsmenge einstellt. Beispielsweise zeigt 8B ein Schaubild, das einen veränderlichen Verlauf der Lichtempfangsmenge zeigt, wenn der photoelektrische Sensor 350 in der Dunkel-EIN-Betriebsart arbeitet. In dem in 8B gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Lichtempfangsmenge aufgetragen. Das Schaubild zeigt, wie sich die Lichtempfangsmenge mit der Bewegung des Objekts 50 ändert.

Wie in 8B gezeigt ist, reflektiert das Objekt 50 das Licht der optischen Faser 311 nicht, wenn das Objekt 50 weit von dem Licht der optischen Faser 311 entfernt ist, und daher erhält die optische Faser 312 die maximale Lichtempfangsmenge. Eine derartige Position im Schaubild, wo die Lichtempfangsmenge maximal ist, wird als Spitze bezeichnet. Dagegen reflektiert das Objekt 50 das Licht der optischen Faser 311 am meisten, wenn sich das Objekt 50 am nächsten an dem Licht der optischen Faser 311 befindet, und daher erhält die optische Faser 312 die minimale Lichtempfangsmenge. Eine derartige Position im Schaubild, wo die Lichtempfangsmenge minimal ist, wird als Tal bezeichnet.

Bei dem photoelektrischen Sensor 350 gemäß dem Vergleichsbeispiel wird der Zwischenwert zwischen der Spitze, bei der es sich um die maximale Lichtempfangsmenge handelt, und dem Tal, bei dem es sich um die minimale Lichtempfangsmenge handelt, als die Schwelle eingestellt. In einem solchen Fall, wenn sich die Lichtempfangsmenge in der Nähe der Schwelle nur geringfügig ändert, wie in 8B zu sehen ist, kann die Entscheidung, dass das Objekt 50 erkannt worden ist, jederzeit erfolgen, solange die Lichtempfangsmenge gleich der Schwelle ist, wodurch sich der Bereich für die Entscheidung um ein gewisses Maß aufweitet. Aus diesem Grunde neigt bei dem photoelektrischen Sensor 350 der Zeitpunkt, zu dem das Nachweissignal ausgegeben wird, dazu zu schwanken, was zu einer niedrigen Genauigkeit beim Nachweis des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle führt.

Daher kommt es ungeachtet der konstanten Transportgeschwindigkeit des Objekts 50 zu Schwankungen bei dem Zeitpunkt des Nachweises des Objekts 50 (Jitter des Nachweissignals). Wenn ein solcher Jitter des Nachweissignals bewirkt wird, weicht die Position des Objekts 50D von der Aktivierungsposition der Etikettmarkierungseinrichtung 220 ab, wie in 8A durch das Beispiel des gestrichelt dargestellten Objekts 50D veranschaulicht ist.

Aus diesem Grunde stellt der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform die Schwelle unter Berücksichtigung der Änderung der Lichtempfangsmenge ein. Im Speziellen berechnet der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform zunächst basierend auf der von der Lichtempfangseinheit 104 empfangenen Lichtempfangsmenge eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit. Daraufhin stellt der photoelektrische Sensor 1 als die Schwelle eine Lichtempfangsmenge ein, die der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit entspricht, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Nachstehend wird das Einstellen für die Schwelle des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform anhand der 9A und 9B beschrieben.

Änderung der Lichtempfangsmenge während eines Zeitintervalls in der Dunkel-EIN-Betriebsart (Ausführungsform)

9A und 9B sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform in der Dunkel-EIN-Betriebsart arbeitet. 9A zeigt ein Schaubild, das einen veränderlichen Verlauf der Lichtempfangsmenge zeigt, wenn der photoelektrische Sensor 1 in der Dunkel-EIN-Betriebsart arbeitet. In dem in 9A gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Lichtempfangsmenge aufgetragen. Das Schaubild zeigt, wie sich die Lichtempfangsmenge mit der Bewegung des Objekts 50 ändert. 9B zeigt ein Schaubild, das eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit darstellt und dem Schaubild des veränderlichen Verlaufs der Lichtempfangsmenge aus 9A entspricht. In dem in 9B gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse eine Veränderung der Lichtempfangsmenge aufgetragen. Es sei angemerkt, dass die „Veränderung“ der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit ein Wert ist, der durch Differenzieren der in 9A dargestellten Lichtempfangsmenge nach der Zeit erhalten wird.

Bei einem Extremwert, bei welchem die Veränderung der Lichtempfangsmenge minimal ist, wie in 9B veranschaulicht, verläuft die Änderung der Lichtempfangsmenge steil, wie in 9A zu sehen ist. Sodann wird bei dem photoelektrischen Sensor 1 gemäß der Ausführungsform eine Lichtempfangsmenge als die Schwelle eingestellt, die dem Extremwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge entspricht. Wenn die Schwelle auf diese Weise eingestellt wird, ist die Änderung der Lichtempfangsmenge in der Nähe der Schwelle steil, wodurch der Bereich, in dem die Lichtempfangsmenge gleich der Schwelle ist, verschmälert wird. Der Zeitpunkt, zu dem das Nachweissignal ausgegeben wird, schwankt aus diesem Grunde bei dem photoelektrischen Sensor 1 nicht, was zu einer hoher Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts 50 durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle führt.

Abgleichverarbeitung

10 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Abgleichverarbeitung, die von der Steuereinheit 105 des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird. Die Steuereinheit 105 führt die Abgleichverarbeitung aus, um die Schwelle einzustellen. Zwar werden die einzelnen Schritte (nachstehend als „S“ bezeichnet) des Ablaufdiagramms in 10 durch jeweilige in der Steuereinheit 105 umfassten Verarbeitungseinheiten ausgeführt, jedoch kann jede dieser Verarbeitungseinheiten auch durch Softwareverarbeitung oder als Hardware (elektronische Schaltung) in der Steuereinheit 105 implementiert werden. Dies gilt auch für die später beschriebenen Ablaufdiagramme in den 11, 12, 14 und 16.

Wie in 10 veranschaulicht ist, entscheidet die Steuereinheit 105, ob eine Betätigung der Abgleichtaste erkannt worden ist (S11). Wenn die Betätigung der Abgleichtaste nicht erkannt worden ist (NEIN in S11) beendet die Steuereinheit 105 die Abgleichverarbeitung. Wird dagegen die Betätigung der Abgleichtaste erkannt (JA in S11), erfasst die Steuereinheit 105 Lichtempfangsmengendaten (S12).

Auf Basis der erfassten Lichtempfangsmengendaten differenziert die Steuereinheit 105 die Lichtempfangsmenge nach der Zeit, um eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit zu berechnen (S13). Die Steuereinheit 105 entscheidet, ob die Veränderung der Lichtempfangsmenge eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Im Speziellen entscheidet die Steuereinheit 105 während der Hell-EIN-Betriebsart, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Zunahme zu Abnahme verschoben hat (S14). Während der Dunkel-EIN-Betriebsart entscheidet die Steuereinheit 105, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat (S14). Durch ein derartiges Ausführen der Verarbeitung von S14 entscheidet die Steuereinheit 105, ob eine Veränderung der Lichtempfangsmenge, die beim vorherigen Abtasten der Veränderung der Lichtempfangsmenge erfasst wurde, anhand derer die Entscheidung in S14 erfolgt, ein Extremwert ist. Wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge, die durch das vorherige Abtasten erfasst wurde, der Extremwert ist, bestimmt die Steuereinheit 105, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt.

Erfüllt die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung nicht, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge nicht der Extremwert ist (NEIN in S14), so führt die Steuereinheit 105 die Verarbeitung aus S12 erneut aus. Erfüllt andererseits die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge der Extremwert ist (JA in S14), so legt die Steuereinheit 105 die genannte Veränderung der Lichtempfangsmenge beim vorherigen Abtasten als den Extremwert fest (S15).

Die Steuereinheit 105 entscheidet, ob die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, zwischen Spitze und Tal liegt (S16). Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, nicht zwischen Spitze und Tal (NEIN in S16), führt die Steuereinheit 105 die Verarbeitung von S12 erneut aus. Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, dagegen zwischen Spitze und Tal (JA in S16), so stellt die Steuereinheit 105 die dem Extremwert entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle ein (S17).

Die Steuereinheit 105 bestimmt, ob die Betätigung der Abgleichtaste nicht mehr erkannt wird (S18). Wird die Betätigung der Abgleichtaste weiterhin erkannt (NEIN in S18), führt die Steuereinheit 105 die Verarbeitung von S12 erneut aus. Wird andererseits die Betätigung der Abgleichtaste nicht mehr erkannt (JA in S18), beendet die Steuereinheit 105 die Abgleichverarbeitung.

Anstelle der Verarbeitung von S14 und S15 kann der photoelektrische Sensor 1 entscheiden, ob die Veränderung der Lichtempfangsmenge, die bei der Verarbeitung von S13 berechnet wird, größer als die Veränderung der Lichtempfangsmenge ist, die bis dahin bei der Abgleichverarbeitung erfasst worden ist. Wird entschieden, dass sie größer ist, so kann der photoelektrische Sensor 1 bestimmen, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt, und die bei der Verarbeitung von S13 berechnete Veränderung der Lichtempfangsmenge als den Extremwert festlegen.

Nachweisverarbeitung

11 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Nachweisverarbeitung, die von der Steuereinheit 105 des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird. Durch Ausführen der Nachweisverarbeitung weist die Steuereinheit 105 das Objekt anhand eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der Lichtempfangsmenge und der zuvor eingestellten Schwelle nach.

Wie in 11 veranschaulicht ist, erfasst die Steuereinheit 105 Lichtempfangsmengendaten (S21). Die Steuereinheit 105 entscheidet, ob ein Absolutwert der erfassten Lichtempfangsmenge größer als die bei der Abgleichverarbeitung eingestellte Schwelle ist (S22).

Ist der Absolutwert der Lichtempfangsmenge nicht größer als die Schwelle (NEIN in S22), überführt die Steuereinheit 105 den Ausgang an die SPS 201 in den AUS-Zustand (S23) und beendet die Nachweisverarbeitung. Ist der Absolutwert der Lichtempfangsmenge dagegen größer als die Schwelle (JA in S22), überführt die Steuereinheit 105 den Ausgang an die SPS 201 in den EIN-Zustand (S24) und beendet die Nachweisverarbeitung.

Wie vorstehend beschrieben stellt der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform als Schwelle eine Lichtempfangsmenge entsprechend der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit ein, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Weiterhin umfasst das Verfahren zum Einstellen der Schwelle für den photoelektrischen Sensor 1 gemäß der Ausführungsform den Schritt des Einstellens einer Lichtempfangsmenge entsprechend der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit, wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Wenn im Speziellen die Veränderung der Lichtempfangsmenge der Extremwert ist (wenn in S14 in 10 auf JA entschieden wird), stellt der photoelektrische Sensor 1 gemäß der Ausführungsform als Schwelle die Lichtempfangsmenge ein, die dem Extremwert entspricht (S17 in 10). Auf diese Weise wird die Schwelle unter Berücksichtigung der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit eingestellt, wodurch die Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann. Dadurch ist es möglich, den Jitter des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor 1 an die SPS 201 zu minimieren.

Die Steuereinheit 105 (Abtasteinheit 151) des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform tastet die mittels der Lichtempfangseinheit 104 erhaltene Lichtempfangsmenge mit konstanter Periode (z.B. einer Periode von 0,1 Sekunden) ab. Somit kann die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit einfach auf Basis der abgetasteten Lichtempfangsmenge berechnet werden.

Abwandlungsbeispiele

Die Ausführungsform wurde zwar vorstehend beschrieben, jedoch ist die Ausgestaltung gemäß der Ausführung nicht auf das Vorstehende eingeschränkt, sondern kann verschiedenen Abwandlungen und Anwendungsfällen unterzogen werden. Nachstehend werden auf die Ausführungsform anwendbare Abwandlungsbeispiele beschrieben.

Photoelektrischer Sensor gemäß erstem Abwandlungsbeispiel

Es wird ein photoelektrischer Sensor gemäß einem ersten Abwandlungsbeispiel beschrieben. Der photoelektrische Sensor gemäß dem ersten Abwandlungsbeispiel weist eine Ausgestaltung auf, die der Ausgestaltung des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform mit Ausnahme einer nachstehend beschriebenen Ausgestaltung gleicht.

12 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Abgleichverarbeitung während des Nachweisens, die von einer Steuereinheit des photoelektrischen Sensors gemäß des ersten Abwandlungsbeispiels ausgeführt wird. Durch Ausführen der Abgleichverarbeitung während des Nachweisens kann der photoelektrische Sensor gemäß dem ersten Abwandlungsbeispiel die Schwelle jederzeit während des Nachweisens des Objekts aktualisieren. Der photoelektrische Sensor gemäß dem ersten Abwandlungsbeispiel führt die in 12 dargestellte Abgleichverarbeitung während des Nachweisens parallel zu der in 11 dargestellten Nachweisverarbeitung aus.

Wie in 12 veranschaulicht ist, erfasst die Steuereinheit Lichtempfangsmengendaten (S31). Auf Basis der erfassten Lichtempfangsmengendaten differenziert die Steuereinheit die Lichtempfangsmenge nach der Zeit, um eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit zu berechnen (S32). Die Steuereinheit entscheidet, ob die Veränderung der Lichtempfangsmenge eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Im Speziellen entscheidet die Steuereinheit während der Hell-EIN-Betriebsart, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat (S33). Während der Dunkel-EIN-Betriebsart entscheidet die Steuereinheit, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat (S33). Durch ein derartiges Ausführen der Verarbeitung von S33 entscheidet die Steuereinheit, ob eine Veränderung der Lichtempfangsmenge, die beim vorherigen Abtasten der Veränderung der Lichtempfangsmenge erfasst wurde, anhand derer die Entscheidung in S33 erfolgt, ein Extremwert ist. Wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge, die durch das vorherige Abtasten erfasst wurde, der Extremwert ist, bestimmt die Steuereinheit, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt.

Erfüllt die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung nicht, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge nicht der Extremwert ist (NEIN in S33), so führt die Steuereinheit die Verarbeitung aus S31 erneut aus. Erfüllt andererseits die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge der Extremwert ist (JA in S33), so legt die Steuereinheit die genannte Veränderung der Lichtempfangsmenge beim vorherigen Abtasten als den Extremwert fest (S34).

Die Steuereinheit entscheidet, ob die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, zwischen Spitze und Tal liegt (S35). Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, nicht zwischen Spitze und Tal (NEIN in S35), führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S31 erneut aus. Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, dagegen zwischen Spitze und Tal (JA in S35), so stellt die Steuereinheit vorübergehend die dem Extremwert entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle ein (S36).

Die Steuereinheit entscheidet, ob eine Differenz zwischen der vorübergehend eingestellten Schwelle und der bei der Abgleichverarbeitung eingestellten Schwelle größer als ein vorbestimmter Wert ist (S37). Der vorbestimmte Wert ist frei wählbar und wird auf einen Wert eingestellt, bei dem der Jitter des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zu der SPS 201 innerhalb eines akzeptablen Bereichs des Systems liegt, in welchem der photoelektrische Sensor eingesetzt wird.

Wenn die Differenz zwischen der vorübergehend eingestellten Schwelle und der zuvor bei der Abgleichverarbeitung eingestellten Schwelle nicht größer als der vorbestimmte Wert ist (NEIN in Schritt S37), führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S31 erneut aus. Ist andererseits die Differenz zwischen der vorübergehend eingestellten Schwelle und der bei der Abgleichverarbeitung eingestellten Schwelle größer als der vorbestimmte Wert (JA in Schritt S37), aktualisiert die Steuereinheit die bei der Abgleichverarbeitung eingestellte Schwelle auf die vorübergehend eingestellte Schwelle (S38) und beendet die Abgleichverarbeitung während des Nachweisens.

Wie vorstehend beschrieben wurde, aktualisiert der photoelektrische Sensor gemäß dem ersten Abwandlungsbeispiel die zuvor bei der Abgleichverarbeitung eingestellte Schwelle auf eine basierend auf der abgetasteten Lichtempfangsmenge neu eingestellte Schwelle, während er die Nachweisverarbeitung ausführt (S37, S38 in 12). Wie vorstehend wird sogar, während die Nachweisverarbeitung ausgeführt wird, die zuvor bei der Abgleichverarbeitung eingestellte Schwelle aktualisiert, wodurch die Genauigkeit beim Nachweisen des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann. Dadurch ist es möglich, den Jitter des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor an die SPS 201 zu minimieren.

Anstelle der Verarbeitung von S33 und S34 kann der photoelektrische Sensor gemäß dem ersten Abwandlungsbeispiel entscheiden, ob die Veränderung der Lichtempfangsmenge, die bei der Verarbeitung von S32 berechnet wird, größer als die Veränderung der Lichtempfangsmenge ist, die bis dahin bei der Abgleichverarbeitung während des Nachweises erfasst worden ist. Wird entschieden, dass sie größer ist, so kann der photoelektrische Sensor 1 bestimmen, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt, und die bei der Verarbeitung von S32 berechnete Veränderung der Lichtempfangsmenge als den Extremwert festlegen.

Photoelektrischer Sensor gemäß zweitem Abwandlungsbeispiel

Es wird ein photoelektrischer Sensor gemäß einem zweiten Abwandlungsbeispiel beschrieben. Der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel weist eine Ausgestaltung auf, die der Ausgestaltung des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform mit Ausnahme einer nachstehend beschriebenen Ausgestaltung gleicht.

13A bis 13C sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs einer Lichtempfangsmenge, wenn der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet. Bei dem photoelektrischen Sensor gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel wird die Veränderung der Lichtempfangsmenge selbst, wenn sie der Extremwert ist, davon ausgeschlossen, zum Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden, wenn der Extremwert aufgrund eines Einflusses von Rauschen (zum Beispiel Impulsrauschen) aufgetreten ist.

Zum Beispiel zeigt 13A ein Schaubild, welches einen veränderlichen Verlauf einer Lichtempfangsmenge darstellt, wenn der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet. In dem in 13A gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Lichtempfangsmenge aufgetragen. Das Schaubild zeigt, wie sich die Lichtempfangsmenge mit der Bewegung des Objekts ändert. 13B zeigt ein Schaubild, das eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit darstellt und dem Schaubild des veränderlichen Verlaufs der Lichtempfangsmenge aus 13A entspricht. In dem in 13B gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse eine Veränderung der Lichtempfangsmenge aufgetragen. Es sei angemerkt, dass die „Veränderung“ der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit ein Wert ist, der durch Differenzieren der in 13A dargestellten Lichtempfangsmenge nach der Zeit erhalten wird. 13C zeigt ein Schaubild, das eine weitere Veränderung pro Zeiteinheit der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit darstellt und dem Schaubild der Veränderung der Lichtempfangsmenge aus 13B entspricht. In dem in 13C gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse ein Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge aufgetragen.

Wie in 13B veranschaulicht ist, umfassen die Extremwerte der Veränderung der Lichtempfangsmenge einen Extremwert, der sich ergibt, wenn die Änderung der Lichtempfangsmenge steil ist, und einen Extremwert aufgrund des Einflusses von Rauschen. Liegt wie vorstehend der Extremwert aufgrund des Einflusses von Rauschen vor, so könnte dieser bei der Abgleichverarbeitung des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform aus 10 zum Einstellen der Schwelle herangezogen werden.

Aus diesem Grunde differenziert der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel die Änderung der Lichtempfangsmenge nach der Zeit, wie in 13C gezeigt ist, um einen Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge zu erhalten. Der in 13C veranschaulichte Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge ist die weitere Veränderung pro Zeiteinheit der in 13B veranschaulichten Veränderung der Lichtempfangsmenge. Somit tritt der Extremwert des Differenzialwerts nur aufgrund des Einflusses von Rauschen auf. Auch wenn der Extremwert in der Veränderung der Lichtempfangsmenge auftritt, bestimmt demgemäß der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel, wenn ein einen definierten Wert überschreitender Extremwert des Differenzialwerts der Veränderung der Lichtempfangsmenge aufritt, dass er von Rauschen beeinflusst worden ist, und schließt den Extremwert davon aus, zum Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden.

14 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Abgleichverarbeitung, die von einer Steuereinheit des photoelektrischen Sensors gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel ausgeführt wird.

Wie in 14 veranschaulicht ist, entscheidet die Steuereinheit, ob eine Betätigung der Abgleichtaste erkannt worden ist (S41). Bei Nichterkennung der Betätigung der Abgleichtaste (NEIN in S41) beendet die Steuereinheit die Abgleichverarbeitung. Wird dagegen die Betätigung der Abgleichtaste erkannt (JA in S41), erfasst die Steuereinheit Lichtempfangsmengendaten (S42).

Auf Basis der erfassten Lichtempfangsmengendaten differenziert die Steuereinheit die Lichtempfangsmenge nach der Zeit, um eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit zu berechnen (S43). Die Steuereinheit entscheidet, ob die Veränderung der Lichtempfangsmenge eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Im Speziellen entscheidet die Steuereinheit während der Hell-EIN-Betriebsart, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat (S44). Während der Dunkel-EIN-Betriebsart entscheidet die Steuereinheit, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat (S44). Durch ein derartiges Ausführen der Verarbeitung von S44 entscheidet die Steuereinheit, ob eine Veränderung der Lichtempfangsmenge, die beim vorherigen Abtasten der Veränderung der Lichtempfangsmenge erfasst wurde, anhand derer die Entscheidung in S44 erfolgt, ein Extremwert ist. Wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge, die durch das vorherige Abtasten erfasst wurde, der Extremwert ist, bestimmt die Steuereinheit, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt.

Erfüllt die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung nicht, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge nicht der Extremwert ist (NEIN in S44), so führt die Steuereinheit die Verarbeitung aus S42 erneut aus. Erfüllt andererseits die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge der Extremwert ist (JA in S44), so differenziert die Steuereinheit ferner die Veränderung der Lichtempfangsmenge nach der Zeit, was anhand der Veränderungen der Lichtempfangsmengen beim vorherigen Abtasten und beim nachfolgenden Abtasten, die um die als Extremwert bestimmte Veränderung der Lichtempfangsmenge zentriert sind, erfolgt, um einen Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge zu berechnen (S45).

Die Steuereinheit entscheidet, ob der Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge größer als der definierte Wert ist (S46). Der definierte Wert ist frei wählbar und wird auf einen Wert festgelegt, bei dem der Jitter des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor zu der SPS 201 innerhalb eines akzeptablen Bereichs des Systems hegt, in welchem der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzt wird.

Wenn der Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge nicht größer als der definierte Wert ist (NEIN in S46), bestimmt die Steuereinheit, dass der Differenzialwert nicht von Rauschen beeinflusst ist, und legt als den Extremwert die Veränderung der Lichtempfangsmenge beim vorherigen Abtasten fest (S47).

Die Steuereinheit entscheidet, ob die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, zwischen Spitze und Tal liegt (S48). Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, nicht zwischen Spitze und Tal (NEIN in S48), führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S42 erneut aus. Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, dagegen zwischen Spitze und Tal (JA in S48), so stellt die Steuereinheit die dem Extremwert entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle ein (S49) und führt die Verarbeitung von S51 aus.

Ist jedoch der Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge größer als der definierte Wert (JA in S46), so schließt die Steuereinheit die Lichtempfangsmenge, die dem Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge entspricht, davon aus, zum Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden (S50). Ist beispielsweise der Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge größer als der definierte Wert, so schließt die Steuereinheit die Veränderung der Lichtempfangsmenge beim vorherigen Abtasten als Extremwert aus. Anschließend führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S51 aus.

Es sei angemerkt, dass die Steuereinheit die Verarbeitung von S50 auslassen und direkt die Verarbeitung von S51 ausführen kann, wenn der Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge größer als der definierte Wert ist (JA in S46). Selbst bei einem solchen Ablauf ist es möglich, da die Verarbeitung von S47 bis S49 nicht ausgeführt wird, den Extremwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge aufgrund des Einflusses von Rauschen davon auszuschließen, zum Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden.

Die Steuereinheit bestimmt, ob die Betätigung der Abgleichtaste nicht mehr erkannt wird (S51). Wird die Betätigung der Abgleichtaste weiterhin erkannt (NEIN in S51), führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S42 erneut aus. Wird andererseits die Betätigung der Abgleichtaste nicht mehr erkannt (JA in S51), beendet die Steuereinheit die Abgleichverarbeitung.

Wie vorstehend beschrieben wurde, berechnet der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel den Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge, bei welchem es sich um die weitere Veränderung pro Zeiteinheit der Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit handelt (S45 in 14), und wenn der Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge größer als der definierte Wert ist (wenn in S46 in 14 JA entschieden wird), schließt der photoelektrische Sensor die Lichtempfangsmenge, die dem Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge entspricht, davon aus, beim Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden (S50 in 14). Wie beschrieben ist es möglich, dass der Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge von Rauschen oder dergleichen beeinflusst wurde, wenn er größer als der definierte Wert ist. Da die dem Differenzialwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge entsprechende Lichtempfangsschwelle davon ausgeschlossen wird, zum Einstellen der Schwelle herangezogen zu werden, ist die Genauigkeit des Nachweisens des Objekts durch Vergleich zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle hoch. Dadurch ist es möglich, den Jitter des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor an die SPS 201 zu minimieren.

Anstelle der Verarbeitung von S44 und S46 kann der photoelektrische Sensor gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel entscheiden, ob die Veränderung der Lichtempfangsmenge, die bei der Verarbeitung von S43 berechnet wird, größer als die Veränderung der Lichtempfangsmenge ist, die bis dahin bei der Abgleichverarbeitung erfasst worden ist. Wird entschieden, dass sie größer ist, so kann der photoelektrische Sensor bestimmen, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt, und kann bei der Verarbeitung von S46 entscheiden, ob die bei der Verarbeitung von S43 berechnete Veränderung der Lichtempfangsmenge größer als der definierte Wert ist oder nicht.

Photoelektrischer Sensor gemäß drittem Abwandlungsbeispiel

Es wird ein photoelektrischer Sensor gemäß einem dritten Abwandlungsbeispiel beschrieben. Der photoelektrische Sensor gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel weist eine Ausgestaltung auf, die der Ausgestaltung des photoelektrischen Sensors 1 gemäß der Ausführungsform mit Ausnahme einer nachstehend beschriebenen Ausgestaltung gleicht.

15A und 15B sind Diagramme zum Beschreiben eines veränderlichen Verlaufs der Lichtempfangsmenge, wenn der photoelektrische Sensor gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet. Wenn mehrere Extremwerte der Veränderung der Lichtempfangsmenge auftreten, stellt der photoelektrische Sensor gemäß dem dritten Modifikationsbeispiel die Schwelle basierend auf einem Ergebnis eines Gewichtens der einzelnen Lichtempfangsmengen ein, die den mehreren Extremwerten entsprechen.

Zum Beispiel zeigt 15A ein Schaubild, welches einen veränderlichen Verlauf einer Lichtempfangsmenge darstellt, wenn der photoelektrische Sensor gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel in der Hell-EIN-Betriebsart arbeitet. In dem in 15A gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Lichtempfangsmenge aufgetragen. Das Schaubild zeigt, wie sich die Lichtempfangsmenge mit der Bewegung des Objekts ändert. 15B zeigt ein Schaubild, das eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit darstellt und dem Schaubild des veränderlichen Verlaufs der Lichtempfangsmenge aus 15A entspricht. In dem in 15B gezeigten Schaubild sind auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse eine Veränderung der Lichtempfangsmenge aufgetragen. Es sei angemerkt, dass die „Veränderung“ der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit ein Wert ist, der durch Differenzieren der in 15A dargestellten Lichtempfangsmenge nach der Zeit erhalten wird.

Wie in 15B veranschaulicht ist, treten im Schaubild der Veränderung der Lichtempfangsmenge ein Extremwert 1 und ein Extremwert 2 auf. Die Veränderung der Lichtempfangsmenge des in 15B dargestellten Extremwerts 1 ist größer als die des Extremwerts 2. Aus diesem Grund ist, wie in 15A dargestellt ist, eine Änderung der Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 1 entspricht, steiler als eine Änderung der Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 2 entspricht. Jedoch ist eine Differenz zwischen der Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 1 entspricht, und der maximalen Lichtempfangsmenge kleiner als eine Differenz zwischen der Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 2 entspricht, und der minimalen Lichtempfangsmenge. Aus diesem Grund ist, wenn die dem Extremwert 1 entsprechende Lichtempfangsmenge als Schwelle eingestellt ist, ein Abstand (ein Verhältnis der Lichtempfangsmenge zu der Schwelle) kleiner als der Abstand, wenn die dem Extremwert 2 entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle eingestellt ist. Wenn daher die dem Extremwert 1 entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle eingestellt ist, kann der Nachweis des Objekts instabiler sein, als wenn die dem Extremwert 2 entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle eingestellt ist.

Wie beschrieben kann bei Vorliegen mehrerer Extremwerte die Stabilität des Nachweisens des Objekts abhängig davon schwanken, welchem Extremwert die als die Schwelle eingestellte Lichtempfangsmenge entspricht.

Demgemäß wird bei dem photoelektrischen Sensor gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel, wie in 15A veranschaulicht, ein Gewichtungsfaktor des Zwischenwerts zwischen der maximalen Lichtempfangsmenge und der minimalen Lichtempfangsmenge auf „1“ festgelegt, und der Gewichtungsfaktor wird umso kleiner, je näher die Lichtempfangsmenge der maximalen Lichtempfangsmenge oder der minimalen Lichtempfangsmenge kommt. Daraufhin stellt der photoelektrische Sensor die Schwelle basierend auf einem Ergebnis eines Gewichtens der einzelnen Lichtempfangsmengen ein, die den mehreren Extremwerten entsprechen.

Aus diesem Grund ist, wie in 15B dargestellt ist, der Wert der Veränderung der Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 1 entspricht, größer als der Wert der Veränderung der Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 2 entspricht. Unterdessen ist, wie in 15A dargestellt ist, der Gewichtungsfaktor für die Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 1 entspricht, kleiner als der Gewichtungsfaktor für die Lichtempfangsmenge, die dem Extremwert 2 entspricht. Wenn somit zum Beispiel die Veränderung der dem Extremwert 1 entsprechenden Lichtempfangsmenge und die Veränderung der dem Extremwert 2 entsprechenden Lichtempfangsmenge jeweils gewichtet werden, kann der gewichtete Wert der Veränderung der dem Extremwert 2 entsprechenden Lichtempfangsmenge größer als der gewichtete Wert der Veränderung der dem Extremwert 1 entsprechenden Lichtempfangsmenge sein. In einem derartigen Fall stellt der photoelektrische Sensor die dem Extremwert 2 entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle ein.

16 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben der Abgleichverarbeitung, die von einer Steuereinheit des photoelektrischen Sensors gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel ausgeführt wird.

Wie in 16 veranschaulicht ist, bestimmt die Steuereinheit, ob eine Betätigung der Abgleichtaste erkannt worden ist (S61). Bei Nichterkennung der Betätigung der Abgleichtaste (NEIN in S61) beendet die Steuereinheit die Abgleichverarbeitung. Wird dagegen die Betätigung der Abgleichtaste erkannt (JA in S61), erfasst die Steuereinheit Lichtempfangsmengendaten (S62).

Auf Basis der erfassten Lichtempfangsmengendaten differenziert die Steuereinheit die Lichtempfangsmenge nach der Zeit, um eine Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit zu berechnen (S63). Die Steuereinheit entscheidet, ob die Veränderung der Lichtempfangsmenge eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Im Speziellen entscheidet die Steuereinheit während der Hell-EIN-Betriebsart, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat (S64). Während der Dunkel-EIN-Betriebsart entscheidet die Steuereinheit, ob sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat (S64). Durch ein derartiges Ausführen der Verarbeitung von S64 entscheidet die Steuereinheit, ob eine Veränderung der Lichtempfangsmenge, die beim vorherigen Abtasten der Veränderung der Lichtempfangsmenge erfasst wurde, anhand derer die Entscheidung in S64 erfolgt, ein Extremwert ist. Wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge, die durch das vorherige Abtasten erfasst wurde, der Extremwert ist, bestimmt die Steuereinheit, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt.

Erfüllt die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung nicht, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge nicht der Extremwert ist (NEIN in S64), so führt die Steuereinheit die Verarbeitung aus S62 erneut aus. Erfüllt andererseits die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung, d.h., wenn die Veränderung der Lichtempfangsmenge der Extremwert ist (JA in S64), so legt die Steuereinheit die genannte Veränderung der Lichtempfangsmenge beim vorherigen Abtasten als den Extremwert fest (S65).

Die Steuereinheit entscheidet, ob mehrere Extremwerte vorliegen oder nicht (S66). Wenn nicht mehrere Extremwerte vorliegen (NEIN in S66), führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S67 aus. Wenn andererseits mehrere Extremwerte vorliegen (JA in S66) legt die Steuereinheit einen der Extremwerte fest, indem sie die den mehreren Extremwerten entsprechenden Lichtempfangsmengen gewichtet (S68) und die Verarbeitung von S67 ausführt.

Die Steuereinheit entscheidet, ob die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, zwischen Spitze und Tal liegt (S67). Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, nicht zwischen Spitze und Tal (NEIN in S67), führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S62 erneut aus. Liegt die Lichtempfangsmenge, die dem festgelegten Extremwert entspricht, dagegen zwischen Spitze und Tal (JA in S67), so stellt die Steuereinheit die dem Extremwert entsprechende Lichtempfangsmenge als die Schwelle ein (S69).

Die Steuereinheit bestimmt, ob die Betätigung der Abgleichtaste nicht mehr erkannt wird (S70). Wird die Betätigung der Abgleichtaste weiterhin erkannt (NEIN in S70), führt die Steuereinheit die Verarbeitung von S62 erneut aus. Wird andererseits die Betätigung der Abgleichtaste nicht mehr erkannt (JA in S70), beendet die Steuereinheit die Abgleichverarbeitung.

Wie vorstehend beschreiben ist, stellt der photoelektrische Sensor gemäß dem dritten Modifikationsbeispiel die Schwelle basierend auf einem Ergebnis eines Gewichtens jedes der mehreren Extremwerte ein (S68 in 16), wenn mehrere Extremwerte vorliegen (wenn in S66 in 16 auf JA entschieden wird). Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei Vorliegen mehrerer Extremwerte die Schwelle durch Gewichten eingestellt, wodurch die Genauigkeit des Vergleichs zwischen der Lichtempfangsmenge und der Schwelle verbessert werden kann. Dadurch ist es möglich, den Jitter des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor an die SPS 201 zu minimieren.

Bezüglich des Gewichtens wird ein Gewichtungsfaktor nicht notwendigerweise für den Zwischenwert zwischen der maximalen Lichtempfangsmenge und der minimalen Lichtempfangsmenge zu „1“ gewählt, sondern kann auch für die Lichtempfangsmenge mit dem größten Abstand (größtem Verhältnis von Lichtempfangsmenge zu der Schwelle) als „1“ gewählt werden.

Weitere Abwandlungsbeispiele

Die photoelektrischen Sensoren gemäß der Ausführungsform und gemäß dem ersten bis dritten Abwandlungsbeispiel stellen als die Schwelle bei der Hell-EIN-Betriebsart den maximalen Extremwert ein, der erhalten wird, wenn sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Zunahme zu Abnahme verschoben hat bzw. bei der Dunkel-EIN-Betriebsart den minimalen Extremwert, der erhalten wird, wenn sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat. Es besteht jedoch keine Einschränkung in dieser Hinsicht, und der photoelektrische Sensor kann als die Schwelle bei der Hell-EIN-Betriebsart den minimalen Extremwert einstellen, der erhalten wird, wenn sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Abnahme zu Zunahme verschoben hat bzw. bei der Dunkel-EIN-Betriebsart den maximalen Extremwert einstellen, der erhalten wird, wenn sich die Veränderung der Lichtempfangsmenge von Zunahme zu Abnahme verschoben hat. Das heißt, der photoelektrische Sensor kann entweder während der Hell-EIN-Betriebsart oder während der Dunkel-EIN-Betriebsart als die Schwelle die Lichtempfangsmenge einstellen, die dem Extremwert entspricht, bei dem es sich um den maximalen absoluten Wert der Veränderung der Lichtempfangsmenge handelt.

Eine jeweilige Abgleichverarbeitung (das Verfahren zum Einstellen der Schwelle) des photoelektrischen Sensors gemäß der Ausführungsform und gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel ist entweder während der Hell-EIN-Betriebsart oder während der Dunkel-EIN-Betriebsart anwendbar.

Die photoelektrischen Sensoren gemäß der Ausführungsform und gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel differenzieren die Lichtempfangsmenge nach der Zeit, um die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Zeiteinheit zu berechnen. Es besteht jedoch keine Einschränkung in dieser Hinsicht, und der photoelektrische Sensor kann eine Differenz der Lichtempfangsmenge pro Abtastung berechnen, um die Veränderung der Lichtempfangsmenge pro Abtastung zu berechnen, solange das Abtasten mit konstanter Periode erfolgt.

Die photoelektrischen Sensoren gemäß der Ausführungsform und dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel überführen den Ausgang an die SPS 201 vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand, wenn sie das Objekt nachweisen. Es besteht jedoch keine Einschränkung in dieser Hinsicht, und der photoelektrische Sensor kann den Ausgang an die SPS 201 von dem EIN-Zustand in den AUS-Zustand verschieben, wenn er das Objekt nachweist.

Die photoelektrischen Sensoren gemäß der Ausführungsform und gemäß dem ersten bis dritten Abwandlungsbeispiel stellen als die Schwelle die Lichtempfangsmenge ein, die dem Extremwert der Veränderung der Lichtempfangsmenge entspricht. Es besteht jedoch keine Einschränkung in dieser Hinsicht, und der photoelektrische Sensor kann als die Schwelle einen Wert in der Umgebung des Extremwerts der Veränderung der Lichtempfangsmenge einstellen (einen Wert nahe dem Extremwert), oder anders ausgedrückt, die Lichtempfangsmenge, die einem spezifischen Wert entspricht, bei dem es sich um einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von den Extremwerten der Veränderung der Lichtempfangsmenge handelt. Das heißt, der photoelektrische Sensor kann bestimmen, dass die Veränderung der Lichtempfangsmenge die vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn er entscheidet, dass die berechnete Veränderung der Lichtempfangsmenge der spezifische Wert ist, bei dem es sich um den Wert innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von dem Extremwert handelt, und als die Schwelle die Lichtempfangsmenge einstellen, die der berechneten Veränderung der Lichtempfangsmenge entspricht. Der spezifische Wert ist frei wählbar und wird auf einen Wert festgelegt, bei dem der Jitter des Nachweissignals von dem photoelektrischen Sensor zu der SPS 201 innerhalb eines akzeptablen Bereichs des Systems liegt, in welchem der photoelektrische Sensor eingesetzt wird.

Die photoelektrischen Sensoren gemäß der Ausführungsform und dem ersten bis dritten Abwandlungsbeispiel stellen die Schwelle als Reaktion auf die Betätigung der Abgleichtaste ein. Es besteht jedoch keine Einschränkung in dieser Hinsicht, und der photoelektrische Sensor kann die Schwelle einstellen, wenn er ein externes Eingabesignal empfängt. Ferner kann der photoelektrische Sensor die Schwelle einstellen, wenn er eine Kommunikation mit der SPS 201 herstellt.

Es sei angemerkt, dass die offenbarte Ausführungsform in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend aufzufassen ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die vorstehenden Bedeutungen, sondern durch den Schutzumfang der Ansprüche angegeben, und soll auch alle Änderungen an Bedeutung und Bereich umfassen, die dem Schutzumfang der Ansprüche äquivalent sind.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2017010385 [0001]