本發(fā)明涉及一種具有多個傳感器的傳感器系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，光電傳感器等各種傳感器的傳感等級的閾值等參數(shù)的自動調(diào)整是在各個傳感器進(jìn)行的。但是，在視為與生產(chǎn)現(xiàn)場相同的環(huán)境，例如生產(chǎn)設(shè)備的周邊、同一生產(chǎn)線上、工場內(nèi)的被劃定的區(qū)域，通?？紤]到備用品及使用方法的統(tǒng)一、由于大量購入而帶來的價格下降的成本優(yōu)勢而配置多個相同產(chǎn)品型號的同種傳感器進(jìn)行使用。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004－101446號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000－35310號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2004－320372號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在視為相同的環(huán)境中使用多個同種傳感器的狀況下，在針對各傳感器進(jìn)行了參數(shù)的自動調(diào)整的情況下，參數(shù)調(diào)整的產(chǎn)生原因、定時等沒有反饋至包含傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)上。因此，即使針對某個傳感器進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，也不能向其他傳感器反映該參數(shù)的調(diào)整內(nèi)容，會產(chǎn)生低效率的部分。另外，由于不留存參數(shù)調(diào)整的履歷，因此，對于生產(chǎn)設(shè)備、周邊環(huán)境所產(chǎn)生的問題，不能有助于原因查明、分析。

本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種傳感器系統(tǒng)的控制方法，該傳感器系統(tǒng)的控制方法能夠防止由于異物的檢測等導(dǎo)致的生產(chǎn)設(shè)備的頻繁停止，有助于生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率提高和養(yǎng)護(hù)工時的削減。

為了解決上述課題，實現(xiàn)目的，本發(fā)明是一種傳感器系統(tǒng)的控制方法，該傳感器系統(tǒng)具有多個與檢測物的存在相應(yīng)地得到物理量的傳感器，該傳感器系統(tǒng)基于將增益參數(shù)與所述物理量相乘得到的傳感等級而對有無所述檢測物進(jìn)行判定，該傳感器系統(tǒng)的控制方法的特征在于，以在多個所述傳感器的任意者的檢測范圍均不存在工件的情況下，所述傳感等級在多個所述傳感器之間平均化的方式對所述增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的傳感器系統(tǒng)的控制方法，具有下述效果，即，能夠防止由于異物的檢測等導(dǎo)致的生產(chǎn)設(shè)備的頻繁停止，有助于生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率提高和養(yǎng)護(hù)工時的削減。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的顯示單元的顯示畫面的情形的一個例子的圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

具體實施方式

下面，基于附圖，對本發(fā)明所涉及的傳感器系統(tǒng)的控制方法的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不限定于本實施方式。

實施方式1

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的傳感器系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)的圖。傳感器系統(tǒng)100具有控制裝置1以及由例如光纖傳感器等多個光電傳感器31～34構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器系統(tǒng)100還具有與控制裝置1連接的監(jiān)視器等顯示單元2?？刂蒲b置1是PLC等控制設(shè)備。光電傳感器31～34分別具有照射部和受光部。即，光電傳感器31具有照射部11和受光部21，光電傳感器32具有照射部12和受光部22，光電傳感器33具有照射部13和受光部23，光電傳感器34具有照射部14和受光部24。

傳感器系統(tǒng)100例如應(yīng)用于生產(chǎn)線50。具體地說，作為傳感器系統(tǒng)100的檢測對象的工件51、52在生產(chǎn)線50上流轉(zhuǎn)，由光電傳感器31～34進(jìn)行檢測。生產(chǎn)線50也由控制裝置1進(jìn)行控制。傳感器系統(tǒng)100由多個光電傳感器31～34對在生產(chǎn)線50上流轉(zhuǎn)的工件51、52的位置和個數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。

控制裝置1針對各光電傳感器31～34，在照射部11～14和受光部21～24之間無檢測物、與作為受光部21～24各自處的物理量的受光量相對應(yīng)的傳感等級大于或等于預(yù)先規(guī)定的閾值的情況下，判斷為是接通、即受光狀態(tài)。傳感等級是相對地表示傳感器的檢測對象的數(shù)值。光電傳感器31～34的檢測對象是光，后述的接近傳感器的檢測對象是磁或者阻抗。對于傳感等級，將相對于受光狀態(tài)即接通的閾值以及非受光狀態(tài)即斷開的閾值充分地具備裕度的值分別定義為100及0。各傳感器的傳感等級是通過在控制裝置1中例如將賦予給各光電傳感器31～34的增益參數(shù)與各光電傳感器31～34的受光量相乘得到的。增益參數(shù)是對傳感器的增益的放大率進(jìn)行設(shè)定的參數(shù)。如果以光電傳感器31～34為例，則通過將放大率設(shè)定得較大，從而即使受光量少，也能夠?qū)鞲械燃墮z測為100。例如，在由受光部21～24接受到從各照射部11～14發(fā)出的光的光量中的各受光部21～24通?？梢越邮艿降淖畲罅康墓饬繒r，控制裝置1判斷為光電傳感器31～34為接通、即受光狀態(tài)，判斷為在照射部11～14和受光部21～24之間無檢測物。

另一方面，在從各照射部11～14發(fā)出的光被工件51、52遮擋，與各受光部21～24處的受光量相對應(yīng)的傳感等級小于預(yù)先規(guī)定的閾值時，控制裝置1判斷為光電傳感器31～34中的該光電傳感器為斷開、即非受光狀態(tài)，檢測到在該光電傳感器的照射部和受光部之間存在工件51、52。圖1中示出在光電傳感器32、34的照射部12、14和受光部22、24之間存在工件51、52的情形。圖2示出顯示單元2的顯示畫面的情形的一個例子。針對各光電傳感器，示出傳感等級和閾值的關(guān)系、以及包含后述的增益參數(shù)在內(nèi)的參數(shù)設(shè)定值的一覽。

但是，在像光電傳感器33那樣在照射部13和受光部23之間發(fā)生了例如使作為信號的光衰減的現(xiàn)象等使作為物理量的受光量下降的情形的情況下，會與工件51、52的存在無關(guān)地發(fā)生傳感等級的下降。關(guān)于所謂使作為物理量的受光量下降的情形，例如想到在照射部13和受光部23之間產(chǎn)生了空氣中的塵埃、水蒸氣等異物的情況，照射部13或者受光部23的透鏡受到了污染的情況，從照射部13向受光部23發(fā)出的光的光軸發(fā)生了偏移的情況等。

在上述情況下，即使在照射部13和受光部23之間不存在工件51、52，如果傳感等級小于預(yù)先規(guī)定的閾值的值，則控制裝置1也將光電傳感器33判定為斷開、即非受光狀態(tài)。如果由控制裝置1將光電傳感器33判定為斷開、即非受光狀態(tài)，則在控制裝置1所進(jìn)行的基于程序的動作序列上會判斷為異常。即，在PLC等控制設(shè)備所執(zhí)行的程序上，由于判斷為在該定時并不存在工件的部位處存在工件，因此判斷為發(fā)生了異常，發(fā)生生產(chǎn)線50的停止，生產(chǎn)活動停滯。在使傳感等級下降的現(xiàn)象持續(xù)出現(xiàn)的情況下，導(dǎo)致生產(chǎn)線50的頻繁停止。

因此，在本實施方式所涉及的傳感器系統(tǒng)的控制方法中，控制裝置1不斷地收集光電傳感器31～34各自的傳感等級的值，以該信息為基礎(chǔ)不斷地對光電傳感器31～34各自的增益參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整。具體地說，以在照射部11～14和受光部21～24之間不存在檢測物的情況下，與各受光部21～24處的受光量相對應(yīng)的傳感等級成為大致相同的值的方式，對從照射部11～14發(fā)出的光的光量、或者從在受光部21～24處接受到的光量向傳感等級進(jìn)行變換時的增益進(jìn)行調(diào)節(jié)。即，以在光電傳感器31～34的檢測范圍不存在檢測物的情況下，光電傳感器31～34的傳感等級均勻化的方式，對從在各光電傳感器31～34處與檢測物的存在相應(yīng)地得到的物理量向傳感等級的變換進(jìn)行調(diào)節(jié)。即，以在各光電傳感器31～34間使傳感等級平均化的方式對增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這里，光電傳感器31～34的增益參數(shù)是受光部21～24處的上述增益等。

另外，能夠通過對從照射部11～14發(fā)出的光的光量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使作為各光電傳感器31～34處的物理量的受光量變化。因此，還能夠以在光電傳感器31～34的檢測范圍不存在檢測物的情況下，光電傳感器31～34的傳感等級均勻化的方式，對各光電傳感器31～34的物理參數(shù)即從照射部11～14發(fā)出的光的光量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在該情況下，在以下說明中，取代增益參數(shù)而對從照射部11～14發(fā)出的光的光量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

具體地說，對增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的操作方法是，例如，如果在照射部11～14和受光部21～24之間不存在檢測物的情況下，光電傳感器31～34的傳感等級為90、100、70、100(單位是％或者任意單位)，則控制裝置1以使受光部21的傳感等級變?yōu)?00、即變?yōu)?00/90倍的方式對光電傳感器31的增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以使受光部23的傳感等級變?yōu)?00、即變?yōu)?00/70倍的方式對光電傳感器33的增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在該情況下，上述預(yù)先規(guī)定的閾值例如是50。即，在傳感等級大于或等于50的情況下，控制裝置1判斷為該光電傳感器為接通、即受光狀態(tài)，在傳感等級小于50的情況下，控制裝置1判斷為該光電傳感器為斷開、即非受光狀態(tài)。

另外，例如，在生產(chǎn)線50上，在控制裝置1的動作序列中，有時以互斥邏輯進(jìn)行動作。所謂以互斥邏輯進(jìn)行動作是指以如下方式進(jìn)行動作，即，存在多個工序，例如A工序、B工序、…，在各工序中分別存在1個工件的情況下，在各工序之間的傳送帶上等處不存在工件。

具體地說，光電傳感器31設(shè)置為對傳送帶上的物體進(jìn)行檢測，光電傳感器32設(shè)置為對處于A工序的工件51進(jìn)行檢測，光電傳感器33設(shè)置為對傳送帶上的物體進(jìn)行檢測，光電傳感器34設(shè)置為對處于B工序的工件52進(jìn)行檢測。在該情況下，下述的互斥性成立，即，在光電傳感器32及34檢測出工件51及52時，光電傳感器31及33應(yīng)當(dāng)檢測不出任何物體。因此，在光電傳感器32及34檢測出工件51及52時光電傳感器33的傳感等級小于100的情況下，控制裝置1以使其變?yōu)?00的方式對上述增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

另外，在清楚作為調(diào)整對象的多個光電傳感器所負(fù)責(zé)的范圍僅存在1個工件、且知道在某個定時該工件存在于由某個光電傳感器進(jìn)行檢測的位置的情況下，判斷為僅傳感等級最小的光電傳感器為斷開、即非受光狀態(tài)，作為調(diào)整對象的其他光電傳感器為接通、即受光狀態(tài)。在該情況下，在應(yīng)當(dāng)為接通的光電傳感器的傳感等級小于100的情況下，控制裝置1以使其變?yōu)?00的方式對上述增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

另外，還存在下述情況，即，基于記述了控制裝置1所進(jìn)行的動作序列的程序等，清楚在作為調(diào)整對象的多個光電傳感器所負(fù)責(zé)的范圍存在的工件的個數(shù)。在該情況下，當(dāng)知道了在某個定時這些工件全部存在于由某個或某些光電傳感器進(jìn)行檢測的位置時，僅從傳感等級小的光電傳感器起依次判斷為光電傳感器為斷開、即非受光狀態(tài)，判斷為作為調(diào)整對象的其他光電傳感器為接通、即受光狀態(tài)。在該情況下，在應(yīng)當(dāng)為接通的光電傳感器的傳感等級小于或等于100的情況下，控制裝置1以使其變?yōu)?00的方式對上述增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

即，將多個光電傳感器的傳感等級從值大者起依次排列，以從光電傳感器的個數(shù)減去已判明為存在的工件的個數(shù)而得到的個數(shù)進(jìn)行選擇，僅將選擇出的光電傳感器設(shè)為調(diào)整對象。

另外，在上述說明中，對于與工件的存在無關(guān)的傳感等級的下降，采用的是對增益參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，但通過對針對傳感等級而設(shè)定的預(yù)先規(guī)定的閾值進(jìn)行調(diào)整，也能夠得到實質(zhì)相同的效果。具體地說，例如，如果以光電傳感器31為例，則在照射部11和受光部21之間不存在檢測物時光電傳感器31的傳感等級為90(單位為％或者任意單位)的情況下，控制裝置1以使光電傳感器31的閾值變?yōu)?0/100倍的方式進(jìn)行調(diào)整即可。即，以使不存在檢測物的情況下的傳感等級和閾值之比在各傳感器間成為大致相同的值而進(jìn)行均勻化的方式對閾值進(jìn)行調(diào)整。

但是，如上所述，在與空氣中的塵埃等周邊環(huán)境相應(yīng)地對傳感器的增益參數(shù)或者閾值等各種參數(shù)進(jìn)行變更、且持續(xù)該狀態(tài)的情況下，還有可能是諸如工件的位置及個數(shù)檢測、異物的檢測之類的傳感器原本的功能變得不起作用。因而，出于該原因，對增益參數(shù)、物理參數(shù)、或者閾值等的調(diào)整值設(shè)置上限值及下限值而規(guī)定出調(diào)整范圍，在發(fā)生了超過該調(diào)整范圍的變動的情況下，控制裝置1判斷為發(fā)生了異常，經(jīng)由顯示單元2將異常的發(fā)生通知給使用者。另外，也可以在超過上限值及下限值的次數(shù)在預(yù)先規(guī)定的時間內(nèi)變得大于或等于預(yù)先規(guī)定的次數(shù)的情況下、或者在超過上限值及下限值的時間超過了預(yù)先規(guī)定的時間的情況下，判斷為發(fā)生了異常。

并且，控制裝置1收集增益參數(shù)或者閾值的調(diào)整值的日志。通過收集日志，從而也可以進(jìn)行如下動作，即，當(dāng)在增益參數(shù)或者閾值的變動中發(fā)現(xiàn)了時間上的周期性等一定模式時，也判斷為發(fā)生異常。另外，也可以進(jìn)行如下動作，即，在與控制裝置1的動作序列上的預(yù)先規(guī)定的定時相當(dāng)?shù)臅r刻發(fā)生增益參數(shù)或者閾值的變動的情況下，也判斷為發(fā)生異常。例如，能夠由使用者識別在設(shè)置了控制裝置1或者生產(chǎn)線50等的使用環(huán)境中電氣噪聲對控制裝置1或者生產(chǎn)線50施加的影響，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行噪聲源的去除、控制裝置1或者生產(chǎn)線50的設(shè)置部位的變更等。以上述方式，能夠利用增益參數(shù)或者閾值的調(diào)整值的日志，進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的異常原因的闡明、維護(hù)時間的預(yù)測。

就出于預(yù)防具有傳感器系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備的異常而進(jìn)行養(yǎng)護(hù)這一目的的維護(hù)而言，其實施頻度越高，則效果越大。但是，在進(jìn)行維護(hù)的情況下，發(fā)生諸如作業(yè)工時增大、或者由于設(shè)備的停止導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降等問題。根據(jù)本實施方式所涉及的傳感器系統(tǒng)的控制方法，在使用包含傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制設(shè)備時，通過不斷地對在同一系統(tǒng)中使用的同種傳感器的傳感等級的值進(jìn)行監(jiān)視，反饋至增益參數(shù)、物理參數(shù)、或者閾值等參數(shù)，從而與環(huán)境相應(yīng)地全面地進(jìn)行自動調(diào)整。由此，能夠?qū)S護(hù)的頻度進(jìn)行最優(yōu)化，能夠防止生產(chǎn)設(shè)備的頻繁停止，實現(xiàn)養(yǎng)護(hù)作業(yè)的高效化而實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率的提高。

并且，根據(jù)本實施方式所涉及的傳感器系統(tǒng)的控制方法，在增益參數(shù)或者閾值的調(diào)整值發(fā)生了異常的情況下，向用戶進(jìn)行告知。并且，通過收集調(diào)整值的日志而留存參數(shù)調(diào)整的履歷，從而能夠有助于在設(shè)備發(fā)生了異常時的原因查明、養(yǎng)護(hù)作業(yè)的高效化。

實施方式2

圖3是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的傳感器系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)的圖。傳感器系統(tǒng)200具有控制裝置1以及由多個傳感器41～47構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)。在實施方式1中，將構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器作為光電傳感器進(jìn)行了說明，但只要是與檢測物的存在相應(yīng)地得到物理量的傳感器即可，不限定于此。

例如，多個傳感器41～47也可以分別是接近傳感器。接近傳感器在進(jìn)行動作時始終進(jìn)行振蕩，如果檢測物靠近，則作為物理量的能量增益下降，從而檢測到物體。接近傳感器對檢測物做出反應(yīng)的反應(yīng)距離根據(jù)振蕩頻率而變化。因此，通過對振蕩回路的線圈的電感L、電容器的電容C進(jìn)行調(diào)整，從而振蕩頻率變化，與此相應(yīng)地，反應(yīng)距離變化。

在使用了接近傳感器的情況下，例如，將增益參數(shù)與能量增益相乘得到的值成為傳感等級。另外，在各接近傳感器中，能夠通過對振蕩回路的物理參數(shù)即線圈的電感L、電容器的電容C進(jìn)行調(diào)整，從而使作為物理量的能量增益變化。因此，針對由多個接近傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)，也能夠?qū)崿F(xiàn)與實施方式1相同的傳感器系統(tǒng)的控制。

并且，本發(fā)明不限定于上述實施方式，在實施階段，在不脫離其主旨的范圍能夠進(jìn)行各種變形。另外，在上述實施方式中包含各種階段的發(fā)明，通過對公開的多個結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，從而能夠提取出各種發(fā)明。例如，在即使從實施方式所示的所有結(jié)構(gòu)要素中刪除某些結(jié)構(gòu)要素，也能夠解決在“發(fā)明內(nèi)容”一欄中所述的課題、能夠得到在“發(fā)明的效果”一欄中敘述的效果的情況下，能夠?qū)h除了該結(jié)構(gòu)要素的結(jié)構(gòu)作為發(fā)明提取出來。并且，也可以在不同的實施方式間對它們的結(jié)構(gòu)要素適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。

工業(yè)實用性

如上所述，本發(fā)明所涉及的傳感器系統(tǒng)的控制方法對于具有傳感器系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備是有用的，特別地，適用于具有下述傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器系統(tǒng)的控制，即，由設(shè)置于工件進(jìn)行移動的生產(chǎn)線處的同種傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)。

標(biāo)號的說明

1控制裝置，2顯示單元，11～14照射部，21～24受光部，31～34光電傳感器，50生產(chǎn)線，51、52工件，41～47傳感器，100、200傳感器系統(tǒng)。