DE69736849T2

DE69736849T2 - Objekt-Detektor

Info

Publication number: DE69736849T2
Application number: DE69736849T
Authority: DE
Inventors: c/o Keyence Corporation Mitsuo Osaka-shi Nishide
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2017-03-18
Also published as: JP3223420B2; EP0797107A2; DE69736849D1; US6211784B1; JPH09252242A; EP0797107B1; EP0797107A3

Description

Die Erfindung betrifft einen Objektdetektor, eine Anzeigevorrichtung für Objektdetektoren und eine Einstellvorrichtung für Objektdetektoren.
Objektdetektoren, wie z. B. photoelektrische Schalter, Näherungsschalter, Ultraschallschalter, sind bisher zur Erfassung der Gegenwart oder Abwesenheit eines beweglichen Objekts entlang Fertigungsstraßen in Anlagen (oder Fabriken) eingesetzt worden. Zum Beispiel ermittelt ein photoelektrischer Schalter die Gegenwart oder Abwesenheit eines Objekts durch Projektion von Licht auf den Förderweg eines Objekts und Erfassen der Gegenwart oder Abwesenheit von Licht, das von dem Objekt reflektiert oder durchgelassen wird. EP-A-605 252 offenbart einen Objektdetektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei einem photoelektrischen Schalter vom Transmissionstyp wird in dem Fall, wo in einem Abtastbereich kein zu erfassendes Objekt vorhanden ist, vom Lichtemissionsabschnitt emittiertes Licht durch den Lichtempfangsabschnitt empfangen. Wenn in diesem Fall die Lichtstärke von empfangenem Licht kleiner oder gleich einem vorgegebenen Schwellwert ist, wird daraus geschlossen, daß das Objekt vorhanden ist. Andererseits wird bei einem photoelektrischen Schalter vom Reflexionstyp in dem Fall, wo ein Objekt im Abtastbereich vorhanden ist, vom Emissionsabschnitt emittiertes Licht durch das Objekt reflektiert, und das reflektierte Licht wird durch den Empfangsabschnitt empfangen. Wenn in diesem Fall die Lichtstärke von empfangenem Licht einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, wird daraus geschlossen, daß das Objekt vorhanden ist. Die Empfindlichkeit des photoelektrischen Schalters wird durch Verändern des oben erwähnten Schwellwerts (Arbeitspegels) reguliert.
Bei den so funktionierenden photoelektrischen Schaltern kann in einigen Fällen das Problem auftreten, daß die Stärke des empfangenen Lichts durch Ursachen wie z. B. eine verschobene optische Achse, fleckige Lichtemissions- oder Lichtempfangsflächen, verminderte Leistung des Lichtemissionselements des Lichtemissionsabschnitts reduziert wird. In diesen Fällen muß die Empfindlichkeit durch Verändern des Schwellwerts des photoelektrischen Schalters neu eingestellt werden.
Um dieses Problem zu überwinden, werden gegenwärtig photoelektrische Schalter mit automatischer Empfindlichkeitseinstellung entwickelt, welche die Empfindlichkeit automatisch einstellen können. Photoelektrische Schalter mit automatischer Empfindlichkeitseinstellung tasten empfangene Lichtmengen durch eine Steuerungseingabe von einem externen Gerät ab und stellen einen Schwellwert auf der Basis von Datengruppen ein, die durch eine Berechnung der abgetasteten Daten durch einen Mikrocomputer oder dergleichen gewonnen werden.
Bei dem oben erwähnten photoelektrischen Schalter mit automatischer Empfindlichkeitseinstellung wird ein Schwellwert innerhalb des photoelektrischen Schalters automatisch so eingestellt, daß der photoelektrische Schalter die richtige Empfindlichkeit annimmt. Die Bedienungskraft wird jedoch nicht über den eingestellten Schwellwert informiert und kann auch keinen Feinabgleich des Schwellwerts durchführen, um ihn einer Meßumgebung anzupassen.
Andererseits zeigen bestimmte herkömmliche photoelektrische Schalter die empfangene Lichtstärke mit Hilfe mehrerer Leuchtdioden (LED) an. Die Bedienungskraft wird jedoch nicht über die empfangene Lichtmenge korrekt informiert und kann auch nicht über den aktuell eingestellten Schwellwert informiert werden. Daher kann kein Spielraum der empfangenen Lichtmenge bezüglich des gegenwärtig eingestellten Schwellwerts erkannt werden. Als Ergebnis kann die Bedienungskraft auch nicht den Zeitpunkt erkennen, zu dem die Empfindlichkeit neu einzustellen ist.
Darüberhinaus muß in einem photoelektrischen Schaltersystem mit mehreren photoelektrischen Schaltern für jeden photoelektrischen Schalter ein entsprechender Schwellwert eingestellt werden. Insbesondere wird in einem photoelektrischen Schaltersystem mit automatischer Empfindlichkeitseinstellung ein Schwellwert für jeden photoelektrischen Schalter automatisch eingestellt. In diesem Fall wird die Bedienungskraft nicht über einen für jeden photoelektrischen Schalter eingestellten Schwellwert informiert und kann auch nicht über die Stärke des von jedem photoelektrischen Schalter empfangenen Lichts korrekt informiert werden. Ferner kann sie auch keinen Feinabgleich des für jeden photoelektrischen Schalter eingestellten Schwellwerts durchführen, um ihn an eine Meßumgebung anzupassen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Objektdetektor bereitzustellen, der ermöglicht, daß die Bedienungskraft über einen eingestellten Schwellwert oder eine Detektionsgröße richtig informiert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Objektdetektors, der den Feinabgleich eines eingestellten Schwellwerts durch die Bedienungskraft ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Anzeigevorrichtung für Objektdetektoren, die den Schwellwert oder die Detektionsgröße eines Objektdetektors richtig anzeigen kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Einstellvorrichtung für Objektdetektoren, die den Schwellwert eines Objektdetektors feinabgleichen kann.
Die Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Ein Objektdetektor nach einem ersten Aspekt der Erfindung weist auf: eine Detektionseinrichtung zur Ausgabe einer Detektionsgröße, die auf der Gegenwart oder Abwesenheit eines zu erfassenden Objekts basiert; eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Schwellwerts; eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße mit dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert und zur Ausgabe eines Detektionsergebnisses; und eine Anzeigeeinrichtung zur numerischen Anzeige entweder der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße oder des durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwerts.
Ein Objektdetektor nach einem zweiten Aspekt der Erfindung weist ferner eine Abgleicheinrichtung zum Abgleichen des durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwerts in der Konstruktion des Objektdetektors gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung weist in dem Objektdetektor gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung die Einstelleinrichtung ferner eine automatische Einstelleinrichtung auf, um bei einem Einstellvorgang den Schwellwert auf der Basis einer Detektionsgröße für die Gegenwart des Objekts und einer Detektionsgröße für die Abwesenheit des Objekts zu ermitteln.
Bei den Objektdetektoren gemäß den ersten, zweiten und dritten Aspekten der Erfindung wird nicht nur das Detektionsergebnis durch Vergleich der Detektionsgröße mit dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert ausgegeben, sondern auch die durch die Detektionseinrichtung ermittelte Detektionsgröße oder der durch die Einstelleinrichtung eingestellte Schwellwert werden numerisch angezeigt. Daher wird die Bedienungskraft über die Detektionsgröße oder den eingestellten Schwellwert richtig informiert.
Bei dem Objektdetektor nach dem zweiten Aspekt der Erfindung kann insbesondere der durch die Einstelleinrichtung eingestellte Schwellwert durch die Abgleicheinrichtung abgeglichen werden. Daher kann die Bedienungskraft den voreingestellten Schwellwert feinabgleichen, um ihn an eine Meßumgebung anzupassen.
Ferner weist bei dem Objektdetektor gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung die Einstelleinrichtung die automatische Einstelleinrichtung auf. Daher wird der Schwellwert auf der Basis von Detektionsgrößen, die durch die Detektionseinrichtung während der Durchführung des Einstellvorgangs zu ermitteln sind, automatisch eingestellt, wobei man die Detektionsgrößen in dem Zeitpunkt, in dem ein Detektionsvorgang ausgeführt wird, und in dem Zeitpunkt erhält, in dem kein Detektionsvorgang ausgeführt wird. In diesem Fall wird der automatisch eingestellte Schwellwert numerisch angezeigt. Daher wird die Bedienungskraft über den automatisch eingestellten Schwellwert richtig informiert.
Ein Objektdetektor gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung weist auf: eine Detektionseinrichtung zur Ausgabe einer Detektionsgröße, die auf der Gegenwart oder Abwesenheit eines zu erfassenden Objekts basiert; eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Schwellwerts; eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße mit dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert und zur Ausgabe eines Detektionsergebnisses; und eine Anzeigeeinrichtung zur numerischen Anzeige eines Detektionsverhältnisses der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße zu dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert.
Bei dem Objektdetektor gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird nicht nur durch Vergleich der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße mit dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert das Detektionsergebnis ausgegeben, sondern auch das Detektionsverhältnis der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße zu dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert numerisch angezeigt. Daher kann die Bedienungskraft einen Spielraum der Detektionsgröße bezüglich des eingestellten Schwellwerts erkennen. Als Ergebnis kann die Bedienungskraft die Zeitpunkte erkennen, zu denen der Schwellwert leicht neu einzustellen ist.
Ein Objektdetektor gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung weist auf: eine Detektionseinrichtung zur Ausgabe einer Detektionsgröße, die auf der Gegenwart oder Abwesenheit eines zur erfassenden Objekts basiert; eine Einstelleinrichtung, um in einem Einstellvorgang einen Schwellwert auf der Basis einer Detektionsgröße für die Gegenwart des Objekts und einer Detektionsgröße für die Abwesenheit des Objekts einzustellen; eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße mit dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert und zur Ausgabe eines Detektionsergebnisses; und eine Abgleichein richtung zum Abgleichen des durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwerts.
Bei dem Objektdetektor gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung wird das Detektionsergebnis durch Vergleich der durch die Detektionseinrichtung ermittelte Detektionsgröße mit dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert ausgegeben. Außerdem kann der durch die Einstelleinrichtung eingestellte Schwellwert durch die Abgleicheinrichtung abgeglichen werden. Daher kann die Bedienungskraft den eingestellten Schwellwert feinabgleichen, um ihn einer Meßumgebung anzupassen.
Eine Anzeigeeinrichtung für Objektdetektoren nach einem sechsten Aspekt der Erfindung ist eine Anzeigeeinrichtung, die an einen Objektdetektor anzuschließen ist und aufweist: eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit dem Objektdetektor und eine Anzeigeeinrichtung zur numerischen Anzeige einer durch den Objektdetektor ermittelten Detektionsgröße auf der Basis von Daten, die durch die Kommunikationseinrichtung übertragen werden, oder eines durch den Objektdetektor eingestellten Schwellwerts.
Bei der Anzeigeeinrichtung gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung wird die durch den Objektdetektor ermittelte Detektionsgröße oder der durch den Objektdetektor eingestellte Schwellwert numerisch angezeigt. Daher wird die Bedienungskraft über die Detektionsgröße oder den Schwellwert des Objektdetektors richtig informiert.
Eine Einstellvorrichtung für Objektdetektoren nach einem siebenten Aspekt der Erfindung ist eine Einstellvorrichtung, die mit einem Objektdetektor zu verbinden ist, und weist auf: eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit dem Objektdetektor und eine Abgleicheinrichtung zum Abgleich eines durch den Objektdetektor eingestellten Schwellwerts über die Kommunikationseinrichtung.
Bei der Einstellvorrichtung gemäß dem siebenten Aspekt. der Erfindung kann der durch den Objektdetektor eingestellte Schwellwert durch die Abgleicheinrichtung abgeglichen werden. Daher kann die Bedienungskraft den Schwellwert des Objektdetektors feinabgleichen, um ihn an eine Meßumgebung anzupassen.
1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Objektdetektors mit photoelektrischem Schalter in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 zeigt ein Schema, das ein Anzeigefeld der in 1 dargestellten photoelektrischen Schaltereinheit darstellt;
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Anzeigeaktualisierungsvorgang bei dem in 1 dargestellten photoelektrischen Schalter darstellt;
4 zeigt ein Schema, das ein für Lese- und Schreiboperationen benutztes Adressenformat darstellt; und
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Adresseneinstelloperation darstellt, die durch einen Steuerungsabschnitt des in 1 dargestellten photoelektrischen Schalters durchzuführen ist.
1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines photoelektrischen Schalters in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Ein in 1 dargestellter photoelektrischer Schalter 100 weist einen aus einem Gatterfeld aufgebauten Verarbeitungsabschnitt 1 und einen aus einer Zentraleinheit (CPU) aufgebauten Steuerungsabschnitt 2 auf. Der Verarbeitungsabschnitt 1 enthält einen Zeitsteuerungsabschnitt 3, einen Vergleichsabschnitt 4, einen Ausgabeabschnitt 5, einen Empfindlichkeitseinstellungsabschnitt 6, ein Datenregister 7 für empfangene Lichtmengen, ein erstes Schwellwertdatenregister 8, ein zweites Schwellwertdatenregister 9 und ein Sende- und Empfangsregister 10.
Der Verarbeitungsabschnitt 1 weist eine Treiberschaltung 11, ein Lichtemissionselement 12, ein Lichtempfangselement 13, einen Verstärker 14 und einen damit verbundenen A/D-Umsetzer (Analog-Digital-Umsetzer) 15 auf. Mit dem Lichtemissionselement 12 und dem Lichtempfangselement 13 sind über Lichtleiter entsprechende Sensorkopfabschnitte (nicht dargestellt) verbunden.
Der Zeitsteuerungsabschnitt 3 steuert den Zeitablauf der Lichtemission des Lichtemissionselements 12 über die Treiberschaltung 11. Wenn die Treiberschaltung 11 das Lichtemissi onselement 12 ansteuert, wird Licht vom Lichtemissionselement 12 über einen Lichtleiter (nicht dargestellt) auf einen Abtastbereich projiziert. Falls der Sensorkopfabschnitt vom Transmissionstyp ist, wird das vom Lichtemissionselement 12 eingestrahlte Licht durch das Lichtempfangselement 13 empfangen, wenn im Abtastbereich kein Objekt vorhanden ist. Andererseits wird, falls der Sensorkopfabschnitt vom Reflexionstyp ist, das vom Objekt reflektierte Licht durch das Lichtempfangselement 13 empfangen, wenn im Abtastbereich ein Objekt vorhanden ist.
Ein Ausgangssignal vom Lichtempfangselement 13 wird durch den Verstärker 14 verstärkt, und das verstärkte Signal wird danach zum A/D-Umsetzer 15 übermittelt. Der A/D-Umsetzer 15 wandelt das Ausgangssignal vom Verstärker 14 in ein Digitalsignal um, und das Digitalsignal wird als empfangener Lichtmengenwert zum Verarbeitungsabschnitt 1 übermittelt. Der empfangene Lichtmengenwert wird im Register 7 im Verarbeitungsabschnitt 1 gespeichert.
Der Empfindlichkeitseinstellungsabschnitt 6 führt während der Empfindlichkeitseinstellung eine Empfindlichkeitseinstellungsoperation mittels eines vorgegebenen Verfahrens durch und stellt automatisch einen Schwellwert ein. Zum Beispiel stellt der Empfindlichkeitseinstellungsabschnitt 6 einen Schwellwert auf der Basis eines Maximums und eines Minimums der empfangenen Lichtmengenwerte ein; d. h. der Empfindlichkeitseinstellungsabschnitt 6 stellt einen Schwellwert zwischen dem Maximum und dem Minimum ein. Der photoelektrische Schalter 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform speichert zwei Schwellwertdatenelemente, die durch eine zweifache Empfindlichkeitseinstellungsoperation (zwei Durchgänge) in den Registern 8, 9 als erstes Schwellwertdatenelement bzw. zweites Schwellwertdatenelement gewonnen werden. Das Sende- und Empfangsregister 10 speichert zeitweilig Daten, die vom Steuerungsabschnitt 2 zu senden und zu empfangen sind.
Der Vergleichsabschnitt 4 vergleicht die empfangenen Lichtmengenwerte zeitlich verzahnt mit dem ersten Schwellwertdatenelement und dem zweiten Schwellwertdatenelement und übermittelt die Vergleichsergebnisse über den Ausgabeabschnitt 5 zu Ausgabeanschlüssen 26A, 26B als erstes Detektionssignal DET1 bzw. zweites Detektionssignal DET2. Der photoelektrische Schalter 100 weist zwei Kanäle "A", "B" auf, die dem ersten Schwellwertdatenelement bzw. dem zweiten Schwellwertdatenelement entsprechen.
Ferner weist der Verarbeitungsabschnitt 1 einen LED-Abschnitt 16 auf, der die Detektionsergebnisse und die Empfindlichkeitsbedingungen in den Kanälen "A", "B" anzeigt. Der Verarbeitungsabschnitt 1 weist außerdem einen Steckverbinder 17 auf, der dazu dienen kann, einen photoelektrischen Hilfsschalter (nicht dargestellt) anzuschließen.
Andererseits weist der Steuerungsabschnitt 2 einen Empfindlichkeitseinstellungsschalter 18, einen Aufwärtsschalter 19, einen Abwärtsschalter 20 und einen damit verbundenen Funktionsschalter 21 auf. Der Empfindlichkeitsschalter 18 wird benutzt, um eine Empfindlichkeitseinstellungsanweisung zum Empfindlichkeitseinstellungssteuerungsabschnitt 6 des Verarbeitungsabschnitts 1 zu übermitteln. Ferner werden der Aufwärtsschalter 19 und der Abwärtsschalter 20 zum Feinabgleich eines durch den Empfindlichkeitseinstellungssteuerungsabschnitt 6 eingestellten Schwellwerts benutzt. Der Funktionsschalter 21 dient hauptsächlich zum Umschalten von Anzeigefunktionen, die weiter unten beschrieben werden.
Ferner weist der Steuerungsabschnitt 2 einen damit verbundenen EEPROM (elektrisch löschbaren und beschreibbaren Festwertspeicher) 22 auf. Der EEPROM 22 speichert das erste Schwellwertdatenelement, das zweite Schwellwertdatenelement und Kanäle des photoelektrischen Schalters 100. Ferner weist der Steuerungsabschnitt 2 einen damit verbundenen LCD-Abschnitt (Flüssigkristallanzeigeabschnitt) 23 auf. Der LCD-Abschnitt 23 liefert eine digitale numerische Anzeige des ersten Schwellwertdatenelements, des zweiten Schwellwertdatenelements und des empfangenen Lichtmengenwerts des photoelektrischen Schalters 100. Auf dem LCD-Abschnitt 23 sind ein rotes Hintergrundlicht 24 und ein grünes Hintergrundlicht 25 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform bilden der Zeitsteuerungsabschnitt 3, die Treiberschaltung 11, das Lichtemis sionselement 12, das Lichtempfangselement 13, der Verstärker 14 und der A/D-Umsetzer 15 die Detektionseinrichtung, und der Vergleichsabschnitt 4 und der Ausgabeabschnitt 5 bilden die Vergleichseinrichtung. Ferner bilden der Empfindlichkeitseinstellungssteuerungsabschnitt 6 und der Empfindlichkeitseinstellungsschalter 18 die Einstelleinrichtung; der Steuerungsabschnitt 2 und der LCD-Abschnitt 23 bilden die Anzeigeeinrichtung, und der Aufwärtsschalter 19, der Abwärtsschalter 20 und der Steuerungsabschnitt 2 bilden die Abgleicheinrichtung. Ferner bilden der Steuerungsabschnitt 2 und der LCD-Abschnitt 23 die Anzeigeeinrichtung für Objektdetektoren, und der Aufwärtsschalter 19, der Abwärtsschalter 20 und der Steuerungsabschnitt 2 bilden die Einstelleinrichtung für Objektdetektoren. Das Sende- und Empfangsregister 10 bildet die Sende- und Empfangseinrichtung. Es kann erwähnt werden, daß die empfangene Lichtmenge der Detektionsgröße entspricht.
2 zeigt ein Schema, das ein Anzeigefeld des photoelektrischen Schalters 100 darstellt.
In 2 weist der LED-Abschnitt 16 auf: eine Funktionsanzeige-LED 16A, die einen Detektionszustand des Kanals "A" anzeigt; eine Funktionsanzeige-LED 16B, die einen Detektionszustand des Kanals "B" anzeigt; eine Empfindlichkeitseinstellungsanzeige-LED 16C, die einen Empfindlichkeitseinstellungszustand anzeigt. Die Funktionsanzeige-LED 16A leuchtet rot auf, wenn sich das Detektionssignal des Kanals "A" eingeschaltet hat. Die Funktionsanzeige-LED 16B leuchtet rot auf, wenn sich das Detektionssignal des Kanals "B" eingeschaltet hat. Die Empfindlichkeitseinstellungsanzeige-LED 16C leuchtet während des Empfindlichkeitseinsellungsvorgangs gelb auf. Ob sich die Detektionssignale DET1, DET2 einschalten, wenn Licht eingestrahlt oder abgeschirmt wird, kann durch einen nicht dargestellten Wählschalter ausgewählt werden.
Bei Betätigung des Empfindlichkeiteinstellungsschalters 18 wird der Schwellwert durch den in 1 dargestellten Empfindlichkeitseinstellungssteuerungsabschnitt 6 automatisch eingestellt. Der Aufwärtsschalter 19 und der Abwärtsschalter 20 werden zum Feinabgleich des durch den Empfindlichkeitseinstellungssteuerungsabschnitt 6 eingestellten Schwellwerts ver wendet. Der LCD-Abschnitt 23 weist einen Kanalabschnitt 23a, der einen angezeigten Kanal anzeigt, und einen Datenanzeigeabschnitt 23b auf, der den empfangenen Lichtmengenwert, Schwellwertdaten oder das Detektionsverhältnis des angezeigten Kanals anzeigt. Mit dem Begriff "Detektionsverhältnis" ist ein Verhältnis der empfangenen Lichtmengenwerte zu den Schwellwertdaten gemeint. Das heißt, das Detektionsverhältnis zeigt einen Spielraum der empfangenen Lichtmenge bezüglich des Schwellwerts an.
Wenn der Funktionsschalter 21 während einer vorgegebenen Zeit (z. B. drei Sekunden) oder länger gedrückt gehalten wird, werden die am Datenanzeigeabschnitt 23b angezeigten Daten zwischen dem empfangenen Lichtmengenwert und dem Detektionsverhältnis umgeschaltet. Wenn ferner der Funktionsschalter 21 weniger als eine vorgegebene Zeit (z. B. drei Sekunden) gedrückt gehalten wird, werden die am Datenanzeigeabschnitt 23b angezeigten Daten entweder zwischen dem empfangenen Lichtmengenwert und den Schwellwertdaten oder zwischen dem Detektionsverhältnis und den Schwellwertdaten umgeschaltet. Durch Betätigen des Funktionsschalters 21 auf diese Weise schaltet die Anzeigefunktion um. Wenn ferner der Funktionsschalter 21 zusammen mit dem Aufwärtsschalter 19 oder mit dem Abwärtsschalter 20 niedergedrückt wird, schaltet der Anzeigekanal des Kanalabschnitts 23a um.
Nach dem Einschalten des Netzschalters wird am Kanalabschnitt 23a der Kanal, der beim letzten Ausschalten des Netzschalters angezeigt wurde, als angezeigter Kanal angezeigt, und der empfangene Lichtmengenwert oder das Detektionsverhältnis dieses Kanals werden am Datenanzeigeabschnitt 23b angezeigt.
Der LCD-Abschnitt 23 liefert eine rote Anzeige durch Einschalten des in 1 dargestellten Hintergrundlichts, wenn das Detektionssignal des angezeigten Kanals eingeschaltet worden ist, und liefert eine grüne Anzeige durch Einschalten des in 1 dargestellten Hintergrundlichts 25, wenn das Detektionssignal des angezeigten Kanals abgeschaltet worden ist.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Anzeige-Aktualisierungsoperation im Steuerungsabschnitt 2 des in 1 dargestellten photoelektrischen Schalters 100 darstellt. Der Steuerungsabschnitt 2 aktualisiert die Anzeige des LCD-Abschnitts 23, indem er den empfangenen Lichtmengenwert bzw. die Schwellwertdaten zum Verarbeitungsabschnitt 1 sendet bzw. von diesem empfängt.
Zunächst setzt der Steuerungsabschnitt 2 die Lesefrequenz N der empfangenen Lichtmengenwerte auf 0 (Schritt S1). Der Steuerungsabschnitt 2 beurteilt dann, ob der Schalter eingeschaltet ist oder nicht (Schritt S2). Wenn eine Anweisung zum Feinabgleich des Schwellwerts vom Aufwärtsschalter 19 oder vom Abwärtsschalter 20 gegeben wird (Schritt S3), führt der Steuerungsabschnitt 2 eine später zu beschreibende Schwellwertdatenleseoperation durch (Schritt S4) und addiert einen durch den Aufwärtsschalter 19 oder den Abwärtsschalter 20 eingegebenen Wert zu dem gelesenen Schwellwert (Schritt S5). Der Steuerungsabschnitt 2 führt ferner eine Schwellwertdatenschreiboperation durch, bei der das Additionsergebnis als aktualisierter Schwellwert eingeschrieben wird; diese Schreiboperation wird weiter unten beschrieben (Schritt S6), und geht danach zu Schritt S15 über.
Wenn durch den Funktionsschalter 21 eine Anzeigefunktionsänderungsanweisung gegeben wird (Schritt S7), ändert der Steuerungsabschnitt 2 die Anzeigefunktion (Schritt S8). Der Steuerungsabschnitt 2 führt dann die Leseoperation für den empfangenen Lichtmengenwert aus (Schritt S9) und geht danach zu Schritt S15 über.
Wenn ferner durch den Funktionsschalter 21 zusammen mit dem Aufwärtsschalter 19 oder dem Abwärtsschalter 20 eine Kanaländerungsanweisung gegeben wird (Schritt S10), ändert der Steuerungsabschnitt 2 den Kanal (Schritt S11) und setzt die Lesefrequenz N für den empfangenen Lichtmengenwert auf 0 zurück (Schritt S12). Der Steuerungsabschnitt 2 führt ferner die Leseoperation für den empfangenen Lichtmengenwert aus (Schritt S13) und geht danach zum Schritt S15 über.
Es kann erwähnt werden, daß bei nicht vorhandener Schaltereingabe im Schritt S2 der Steuerungsabschnitt 2 die Leseoperation den empfangenen Lichtmengenwert ausführt (Schritt S14) und danach zu Schritt S15 übergeht.
Im Schritt S15 inkrementiert der Steuerungsabschnitt 2 die Lesefrequenz N für den empfangenen Lichtmengenwert um 1. Die Operationen von Schritt S2 bis Schritt S15 werden wiederholt, bis die Lesefrequenz N für den empfangenen Lichtmengenwert gleich einem vorgegebenen Wert ist (z. B. 8 mal). Als Ergebnis wird die Leseoperation für den empfangenen Lichtmengenwert mit einer vorgegebenen Frequenz (z. B. 8 mal) in einem vorgegebenen Zyklus ausgeführt. Wenn ferner der Kanal geändert worden ist, wird die Leseoperation für den empfangenen Lichtmengenwert mit einer vorgegebenen Frequenz (z. B. 8 mal) in einem vorgegebenen Zyklus nach der Änderung des Kanals ausgeführt.
Wenn die Lesefrequenz N für den empfangenen Lichtmengenwert gleich der vorgegebenen Frequenz ist (z. B. 8 mal) (Schritt S16), führt der Steuerungsabschnitt 2 eine später zu beschreibende Schwellwertdatenleseoperation aus (Schritt S17), berechnet Mittelwertdaten durch Bestimmen eines Mittelwerts der empfangenen Lichtmengenwerte für eine vorgegebene Frequenz (z. B. 8 mal) und berechnet ein Detektionsverhältnis durch Bestimmen des Verhältnisses der Mittelwertdaten zu den Schwellwertdaten (Schritt S18). Der Steuerungsabschnitt 2 aktualisiert dann die Anzeige der empfangenen Lichtmengenwerte, der Schwellwertdaten oder des Detektionsverhältnisses des aktuellen Kanals im aktuellen Anzeigemodus (Schritt S19).
Nachstehend werden unter Bezugnahme die 4 und 5 die Leseoperation für den empfangenen Lichtmengenwert und die Lese- und Schreiboperation für die Schwellwertdaten beschrieben.
4 zeigt ein Schema, welches das Format einer Adresse darstellt, die während der Ausführung der Leseoperation und der Schreiboperation vom Steuerungsabschnitt 2 zum Verarbeitungsabschnitt 1 übermittelt wird. Wie in 4 dargestellt, enthält eine Adresse ein Lese/Schreib-Bit RW, ein empfangene Lichtmenge/Schwellwert-Bit RT und einen Kanal CH. Das Lese/Schreib-Bit RW zeigt an, ob eine Leseoperation oder eine Schreiboperation auszuführen ist. Wenn dieses Bit auf "0" gesetzt wird, ist eine Leseoperation auszuführen, und wenn dieses Bit auf "1" gesetzt wird, ist eine Schreiboperation auszu führen. Das empfangene Lichtmenge/Schwellwert-Bit RT zeigt an, ob die zu bearbeitenden Daten die empfangenen Lichtmengenwerte oder die Schwellwertdaten sind. Wenn dieses Bit auf "0" gesetzt wird, sind die zu bearbeitenden Daten die empfangenen Lichtmengenwerte, und wenn dieses Bit auf "1" gesetzt wird, sind die zu bearbeitenden Daten die Schwellwertdaten. Ferner zeigt der Kanal CH den Kanal an, der angezeigt oder feinabgeglichen werden soll.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine durch den Steuerungsabschnitt 2 ausgeführte Adresseneinstellungsoperation darstellt.
Zunächst beurteilt der Steuerungsabschnitt 2, ob die zu bearbeitenden Daten die empfangenen Lichtmengenwerte oder die Schwellwertdaten sind (Schritt S21). Im Fall einer Bearbeitung der empfangenen Lichtmengenwerte setzt der Steuerungsabschnitt 2 das empfangene Lichtmenge/Schwellwert-Bit RT auf "0" (Schritt S22). Dann setzt der Steuerungsabschnitt 2 das Lese/Schreib-Bit RW auf "0" (Schritt S23).
Falls das zu bearbeitende Datenelement der Schwellwert ist, setzt der Steuerungsabschnitt 2 das empfangene Lichtmenge/Schwellwert-Bit RT auf "1" (Schritt S24) und entscheidet anhand der Einschaltstellung des Aufwärtsschalters 19 oder des Abwärtsschalter 20, ob eine Leseoperation oder eine Schreiboperation durchzuführen ist (Schritt S25). Wenn die Leseoperation durchzuführen ist, setzt der Steuerungsabschnitt 2 das Lese/Schreib-Bit RW auf "0" (Schritt S26), während, wenn die Schreiboperation durchzuführen ist, der Steuerungsabschnitt 2 das Lese/Schreib-Bit RW auf "1" setzt (Schritt S27).
Danach stellt der Steuerungsabschnitt 2 auf der Basis der Kanaleinstellung durch den Funktionsschalter 21 zusammen mit dem Aufwärtsschalter 19 oder dem Abwärtsschalter 20 den Kanal CH ein (Schritt S28). Dann stellt der Steuerungsabschnitt 2 eine Adresse ein, welche die eingestellten Werte des Lese/Schreib-Bits RW, des empfangene Lichtmenge/Schwellwert-Bits RT und des Kanals CH enthält (Schritt S29).
Ferner wird nicht nur der Schwellwert in dem im Kanalabschnitt 23a angezeigten Kanal durch Betätigen des Aufwärtsschalters 19 oder des Abwärtsschalters 20 feinabgeglichen, sondern im Datenanzeigeabschnitt 23b werden auch die neuen Schwellwertdaten angezeigt. Daher kann die Bedienungskraft die für den photoelektrischen Schalter 100 eingestellten Schwellwerte unter gleichzeitiger Beobachtung der Anzeige am Datenanzeigeabschnitt 23b feinabgleichen.
In der oben erwähnten Ausführungsform ist zwar der Fall beschrieben worden, in dem die Anzeigeeinrichtung für Objektdetektoren und die Einstelleinrichtung für Objektdetektoren gemäß der vorliegenden Erfindung in den photoelektrischen Schalter 100 integriert sind, aber eine Anzeigeeinrichtung für photoelektrische Schalter und eine Einstelleinrichtung für photoelektrische Schalter können jeweils auch als selbständige Einheit konstruiert werden.
Ferner ist in der oben erwähnten Ausführungsform zwar der Fall der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf photoelektrische Schalter beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist entsprechend auch auf andere Objektdetektortypen anwendbar, wie zum Beispiel auf Näherungsschalter, Ultraschallschalter sowie auf andere Typen von Objektdetektorsystemen.

Claims

Objektdetektor, der aufweist: eine Detektionseinrichtung (3, 11–15) zur Ausgabe einer Detektionsgröße auf der Basis der Gegenwart oder Abwesenheit eines zu erfassenden Objekts; eine erste Berechnungseinrichtung zur Berechnung mindestens eines Schwellwerts durch Berechnen der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße; eine Einstelleinrichtung (6, 18) zur Einstellung des durch die erste Berechnungseinrichtung berechneten Schwellwerts; eine Vergleichseinrichtung (4, 5) zum Vergleich der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße mit dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert und zur Ausgabe eines Vergleichsergebnisses; eine Anzeigeeinrichtung (2, 23) zur numerischen Anzeige 1) der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße und 2) des durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwerts; und einen Funktionsschalter (21) zum Umschalten der Anzeigeeinrichtung zwischen der Anzeige 1) der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße und 2) dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert; und eine Abgleicheinrichtung (2, 19, 20) zum Abgleich des durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwerts, wobei die Anzeige die neuen Schwellwerte während ihres Abgleichs durch die Abgleicheinrichtung anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Detektionsverhältnisses der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße zu dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert, eine Anzeigeeinrichtung für die numerische Anzeige des durch die zweite Berechnungseinrichtung berechneten Detektionsverhält nisses und ein Funktionsschalter zum Umschalten einer Anzeige der Anzeigeeinrichtung auf das durch die zweite Berechnungseinrichtung berechnete Detektionsverhältnis vorgesehen sind.
Detektor nach Anspruch 1, wobei die Einstelleinrichtung (6, 18) ferner eine automatische Einstelleinrichtung aufweist, um den Schwellwert in einer Einstelloperation auf der Basis der Detektionsgröße für die Gegenwart des Objekts bzw. die Abwesenheit des Objekts einzustellen.
Detektor nach Anspruch 1 oder 2, der ferner aufweist: einen Aufwärts-Abwärts-Schalter (19) zum Abgleich der angezeigten neuen Schwellwerte.
Detektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Funktionsschalter (21) einen ersten Modus zum Umschalten der Anzeige zwischen der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße und dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert und zum Umschalten der Anzeige zwischen dem Detektionsverhältnis und dem durch die Einstelleinrichtung eingestellten Schwellwert und einen zweiten Modus zum Umschalten der Anzeige zwischen der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße und dem Detektionsverhältnis aufweist.
Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner aufweist: eine Kanalwähleinrichtung zur Auswahl eines von mehreren durch die Einstelleinrichtung (6, 18) eingestellten Schwellwerten; wobei die Vergleichseinrichtung (4, 5) dazu dient, einen durch die Kanalwähleinrichtung unter den mehreren Schwellwerten ausgewählten Schwellwert mit der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße zu vergleichen und ein Vergleichsergebnis auszugeben.
Detektor nach Anspruch 5, der ferner aufweist: eine Kanalanzeigeeinrichtung (23a) zur Anzeige eines Kanals, der einem der mehreren, durch die Kanalwähleinrichtung ausgewählten Schwellwerte entspricht.
Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zwei Schwellwerte vorgesehen sind.
Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anzeigeeinrichtung (23) in einer Anzeige bereitgestellt wird.
Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Einstelleinrichtung (6, 18) eine automatische Einstelleinrichtung aufweist, um den mindestens einen Schwellwert auf der Basis der durch die Detektionseinrichtung ermittelten Detektionsgröße automatisch einzustellen, und wobei die Anzeigeeinrichtung (2, 23) den mindestens einen Schwellwert anzeigt, wenn der mindestens eine Schwellwert durch die automatische Einstelleinrichtung eingestellt wird.