专利名称：位移传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过光学检测处理检测对象物的位移量的位移传感器。
背景技术：
应用三角测距原理的位移传感器具有包括激光二极管等发光元件的投光部和包括 PSD (Phase Sensitive Demodulator :相位灵敏调解器)、CCD (Charge Coupled Device 电荷稱合器件)、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor :互补金属氧化物半导体)等受光元件的受光部，并且一边反复进行从投光部向检测对象物出射光且通过受光部接收来自检测对象物的反射光的处理(以下，将其称为“检测处理”)和基于受光元件中的反射光的受光结果来测量位移量的测量处理，一边基于受光部中的反射光的入射位置测量位移量。
另外，位移传感器包括利用从投摄光至接收光之间的时长的TOF (Time ofFlight :激光飞行时间)方式的传感器、利用投射的光和接收的反射光之间的相位差的相位差测距方式的传感器、投射通过PN码进行了强度调制的光并利用该光与反射光之间的相关运算结果来进行测量的PN码测距方式的传感器等。在这些以往的位移传感器中，为了使检测稳定，在每次得到测量数据时，利用该数据以及过去的规定次数的测量数据，进行移动平均值运算，输出通过该运算得到的平均值作为检测数据(例如，参照专利文献I)。另外，在专利文献I中公开了具有如下功能的位移传感器，即，在主处理之前，利用对象物的模型进行示教处理，将上述的移动平均值运算的数据数量设定为适于实现使用者要求的精度的值(参照专利文献I的权利要求6、段落0052 0057、图6)。另外，为了通过位移传感器稳定地进行测量，需要调整检测处理的时间。例如，在三角测距方式的位移传感器中，为了明确受光部所生成的受光量信号的峰值，需要得到强度足够大的受光量信号，但是受光量信号的强度根据检测对象的工件的反射率不同而变动。因此，在以往的位移传感器中，除了调整发光元件的发光强度和受光量信号的放大增益之外，还根据受光量信号的强度调整投光处理的时间或投光和受光双方需要的时间(例如参照专利文献2的段落0021)。现有技术文献专利文献专利文献I : JP特许第3409117号公报；专利文献2 JP特开2008-58195号公报。
发明内容
发明要解决的问题在其说明书中，在阶跃响应的位移传感器中，将从进行检测处理至输出(也包括显示)该检测处理所检测出的位移量的动作结束为止的时间称为“响应时间”。在进行测量数据的移动平均值运算时，从进行检测处理至利用该检测处理所检测出的位移量进行多次移动平均值运算的最后的运算结果输出为止的时间相当于响应时间。在安装有高速的CPU的位移传感器中，由于能够以极短的时间进行测量处理和移动平均值运算，所以能够将一次检测处理所需要的处理时间与作为移动平均值运算的对象的数据数量相乘而得到的时间认为是与响应时间大致相等的时间。在检测移动的物体等，能够进行检测的时间受到限制的情况下，需要按照该限制时间调整响应时间的长度。为了缩短响应时间，需要减少移动平均值运算的数据数量，但是如果减少移动平均值运算的数据数量，则有可能使检测数据的精度降低(检测数据的误差变大)。即，在移动平均值运算的数据数量的调整中，为响应时间和检测数据的精度均衡(trade-off)的关系。
响应时间除了移动平均值运算的数据数量之外，还由于检测处理的处理时间的长度不同而变动。即，在移动平均值运算的数据数量固定的情况下，如果处理时间变长，则响应时间变长。相反，如果处理时间变短，则相应地响应时间也变短。另一方面，检测数据的精度受到测量数据的差量(dispersion)程度影响。测量数据的差量，除了传感器的性能之外，还根据周围的光干扰的程度和检测对象物的凹凸程度等不同而变动。在使用位移传感器的作业现场中，需要按照该作业现场的生产目标和使用位移传感器的目的等设定移动平均值运算的数据数量。例如，在为了检测在带式输送机上搬运的物品的阶差而使用位移传感器时，需要按照该物品的大小和移动速度，以在该物品通过传感器的检测对象位置期间得到适当数量的检测数据的方式来决定响应时间的目标值，为了满足该目标值，而求出移动平均值运算的数据数量。另外，需要确认利用该数据数量进行运算的移动平均值运算的结果是否满足作业现场所需要的精度。但是，作业现场的使用者，尤其是初学者，很难掌握移动平均值运算的运算处理的概念和移动平均值运算的数据数量对响应时间和检测数据的精度的影响，有时难于进行设定。另外，由于适于检测处理的处理时间和测量数据的差量因检测对象物的状态和周围环境的不同而发生变动，所以难于进行适于任何情况的经验设定。因此，作业现场的几乎所有的使用者都通过反复试验来进行设定作业，因此使用者的劳动量变大。关于上述问题，在专利文献I记载的示教处理中，使用者指定测定处理所需的精度，一边反复对对象物的模型进行检测处理以及测量处理，一边改变数据数量，进行移动平均值运算，来求出使运算结果的差量满足被指定的精度的数据数量，因此能够减轻使用者的负担。但是，在该专利文献I记载的示教处理中，不考虑响应时间的长度，仅将确保检测精度为目标，来决定移动平均值运算的数据数量，因此存在不足。本发明着眼于上述的问题点，其所要解决的问题在于，关于移动平均值运算的数据数量，基于实际的对检测对象物的模型进行检测处理和测量处理的结果，能够通过运算自动求出，确保使用者作为目标的响应时间和检测数据的精度所需要的值，并将其记录。用于解决问题的手段本发明的位移传感器，一边反复执行向对象物投射光且接收该光的被对象物反射的反射光的检测处理、基于接收所述反射光的受光结果来测量对象物的位移量的测量处理、对测量的数据的移动平均值运算，一边输出检测数据，该检测数据是通过移动平均值运算所得到的平均值的数据，所述位移传感器具有记录单元，用于记录移动平均值运算的数据数量，输入单元，用于输入表示与响应时间相关的条件的参数以及表示与检测数据的精度相关的条件的参数，示教模式执行单元，执行将移动平均值运算的数据数量记录在记录单元中的示教模式。另外，在示教模式执行单元中包括以下的设定处理单元、数据数量导出单元以及记录处理单元。设定处理单元，执行第一处理和第二处理，其中，该第一特定处理是指，分别将检测处理和测量处理执行多次， 并对检测处理的处理时间进行设定的处理，该第二特定处理是指，求出通过测量处理得到的测量数据的差量的处理。数据数量导出单元，以向输入单元输入表示与响应时间相关的条件的参数以及表示与检测数据的精度相关的条件的参数中的至少一个参数，并通过设定处理单元执行了处理为条件，该数据数量导出单元通过利用设定处理单元的处理结果的运算处理，求出与所输入的参数的值相匹配的移动平均值运算的数据数量。记录处理单元，基于数据数量导出单元的处理结果，决定所述移动平均值运算的数据数量，并将该数据数量记录在记录单元中。根据上述结构的位移传感器，在使检测对象物的模型对位在来自传感器的光的照射位置并开始进行示教模式时，通过设定处理单元分别执行多次检测处理和测量处理，将检测处理的处理时间设定为适当的长度，并且导出测量数据的差量。另外，能够通过至少输入表示与响应时间相关的条件的参数以及表示与检测数据的精度相关的条件的参数中的一个参数，来执行利用该参数的值和设定处理单元的处理结果的运算处理，导出移动平均值运算的数据数量，将该数据数量记录在记录单元中。因此，使用者能够按照使用位移传感器的目的和作业现场的生产目标等，决定与响应时间和检测数据的精度相关的条件，向传感器输入表示这些条件的参数来执行示教模式，由此能够通过传感器自动导出满足上述条件的移动平均值运算的数据数量并进行记录。在上述的位移传感器的优选的一个实施方式中，输入单兀，作为表不与响应时间相关的条件的参数而输入表示该响应时间的目标值的数值，并且作为与检测数据的精度相关的参数而输入表示检测数据的误差的允许值的数值。另外，本实施方式的数据数量导出单元，作为运算处理，该数据数量导出单元利用第一算式和第二算式中的至少一个算式来进行运算，其中，该第一算式表示检测处理的处理时间、移动平均值运算的数据数量和响应时间之间的关系，该第二算式表示测量数据的差量、移动平均值运算的数据数量和检测数据的误差之间的关系。例如，在输入了响应时间的目标值时，将所输入的值以及通过设定处理单元调整了的检测处理的处理时间代入第一算式，来算出移动平均值运算的数据数量。另外，在输入了检测数据的误差的允许值时，将所输入的值以及通过设定处理单元求出的测量数据的差量代入第二算式，来算出移动平均值运算的数据数量。在更优选的实施方式中，数据数量导出单元，在将响应时间的目标值以及检测数据的误差的允许值这两个参数输入到输入单元时，优先选择该两个参数中的一个参数来执行第一运算之后，再执行第二运算，其中，在该第一运算中，在与被选择的该参数对应的算式中代入作为该参数而输入的值和设定处理单元的处理结果，来求出移动平均值运算的数据数量，在该第二运算中，向与未被选择的参数对应的算式中代入通过第一运算求出的移动平均值运算的数据数量和设定处理单元的处理结果，来求出未被选择的该参数的值。记录处理单元，判断未被选择的所述参数的通过第二运算求出的值是否与已输入到单元输入的值相匹配，在判断为相匹配时，将通过第一运算求出的移动平均值运算的数据数量记录在所述记录单元中。根据上述方式，在使用者输入了响应时间的目标值以及检测数据的误差的允许值的各参数时，能够设定与这些参数表示的条件相匹配的移动平均值运算的数据数量，并且对于优先的参数所示的条件来说，能够设定最佳的数据数量。在此，优选通过使用者的选择操作来选择优先的参数，但是例如为了使与响应时间相关的条件优先，可以对数据数量导出单元的动作定义。另外，在按照使用者的选择操作 来选择参数时，用于接受该操作的单元不是必须设置在传感器主体上。例如，可以通过传感器的外部的设备接受选择操作，将表示选择结果的指示信号输入传感器。 在其他方式的位移传感器中，还设置有输出单元，在记录处理单元判断为未被选择的参数的通过第二运算求出的值与已输入到输入单元的值不匹配时，所述输出单元输出未被选择的该参数的通过第二运算求出的值以用于进行显示。该输出能够是对设置在传感器上的显示部或具有显示部的外部设备进行的输出。根据上述的方式，在基于优先选择的参数设定移动平均值运算的数据数量时，在未被选择的参数不能够满足使用者指定的条件的情况下，能够通知使用者未被选择的参数的值为何种程度。因此，使用者能够根据被通知的值修正参数来确定移动平均值运算的数据数量，或参照被通知的值改变各参数的值而再执行示教模式等。另外，在本发明的其他优选的实施方式的位移传感器中，设置有信号输入单元，所述信号输入单元用于输入使示教模式下的处理开始的指示信号，并且设定处理单元响应于该指示信号的输入而进行动作。这样，在从位移传感器投射的光照射检测对象物的模型的状态下，即在做好了检测处理的准备时，如果向信号输入单元输入指示信号，则能够就检测处理的处理时间、测量数据的差量，得到反应了对检测对象物进行处理的处理结果的数据。在更优选的方式的位移传感器中，在每次输入使处理开始的指示信号时，数据导出手段以及记录处理单元与设定处理单元一起进行动作。另外，记录处理单元，针对第二次以后的指示信号的输入，利用在设定处理单元以及数据数量导出单元响应于这次的指示信号的输入而执行的处理中导出的数据数量和响应于前一次的指示信号的输入而记录在记录单元中的数据数量，决定移动平均值运算的数据数量的最佳值。根据上述的方式，在检测多种对象物，或检测对象物包括反射率不同的多个部位时，使各对象物的模型或一个模型中的各部位依次与来自传感器的光的照射位置对位，通过每次对位时，输入使处理开始的指示信号，由此在每个模型或每个部位，能够得到移动平均值运算的数据数量。记录处理单元，利用每次的数据数量，在满足响应时间和/或检测数据的精度的条件的范围内，将移动平均值运算的数据数量设定为适当值。作为处理多种对象物或反射率不同的多个部位时的其他的实施方式，可以设置第二信号输入单元，所述第二信号输入单元用于输入使示教模式下的处理结束的指示信号。在该实施方式中，在每次输入了使处理开始的指示信号时，设定处理单元以及数据数量导出单元进行动作，并且记录处理单元响应于使处理结束的指示信号的输入而进行动作。另夕卜，在直到输入使处理结束的指示信号为止的期间输入了多次使处理开始的指示信号时，记录处理单元利用数据数量导出单元响应于该指示信号的每次输入而导出的各移动平均值运算的数据数量，来决定移动平均值运算的数据数量的最佳值。在设置有第二信号输入单元的其他的实施方式中，在输入了使处理开始的指示信号时，设定处理单元以及数据数量导出单元进行动作，并且记录处理单元响应于输入使处理结束的指示信号而进行动作。另外，设定处理单元以及数据数量导出单元，在从输入使处理开始的指示信号开始到输入使处理结束的指示信号为止的期间内能够执行多次处理。而且，当数据数量导出单元在直到输入使处理结束的指示信号为止的期间内导出了多个移动平均值运算的数据数量时，记录处理单元利用这些数据数量来决定移动平均值运算的数据数量的最佳值。在上述两个方式的位移传感器中，能够设置操作部，所述操作部用于产生使处理开始的指示信号以及使处理结束的指示信号。此时，使用者能够一边确认检测对象物或检 测对象的部位与传感器的光照射的位置对位，一边进行使处理开始的操作，并且响应于对所有的模型或所有的部位的处理结束时，进行使处理结束的操作，由此决定和记录移动平均值运算的数据数量的适当值。其中，输入信号输入单元的指示信号不仅能够通过上述操作部产生，还能够从外部设备(个人电脑、PLC、其他传感器等)输入。例如，在一边使检测对象物移动一边执行示教模式时，检测对象物的模型进入了位移传感器的检测区域的情况可以通过其他的传感器等检测，输入该检测信号来作为使处理开始的指示信号，使设定处理单元响应于该输入而进行动作。接着，本发明的其他观点的位移传感器，以一边反复执行向对象物投射光且接收该光被对象物反射的反射光的检测处理、基于接收反射光的受光结果来测量对象物的位移量的测量处理、对测量的数据的移动平均值运算，一边根据通过移动平均值运算得到的平均值输出检测数据为前提，该位移传感器具有记录单元，用于记录移动平均值运算的数据数量，示教模式执行单元，执行将移动平均值运算的数据数量记录在记录单元中的示教模式。示教模式执行单元包括设定处理单元、确定单元以及记录处理单元。设定处理单元执行第一处理和第二处理，其中，该第一特定处理是指，分别将检测处理和测量处理执行多次并对检测处理的处理时间进行设定的处理，该第二特定处理是指，求出通过测量处理得到的测量数据的差量的处理。确定单元，基于通过设定处理单元设定的检测处理的处理时间，确定表示位移传感器的响应时间与移动平均值运算的数据数量之间的关系的第一函数，并且基于通过设定处理单元求出的测量数据的差量，确定表示检测数据的误差与移动平均值运算的数据数量之间的关系的第二函数。而且，基于这些函数，至少确定移动平均值运算的数据数量、与该数据数量对应的响应时间、与该数据数量对应的检测数据的误差之间的组合中的一个组
口 ο记录处理单元，在显示通过确定单元确定的响应时间以及检测数据的精度的组合并待机到选择操作，并且在所显示的某个组合被选择时，该记录处理单元将与被选择的组合对应的移动平均值运算的数据数量记录在记录单元中。根据上述结构的位移传感器，通过将对象物的模型设置为被来自传感器的光照射来执行示教模式，设定检测处理的处理时间，并且求出测量数据的差量。而且，利用基于这些确定的两个函数，至少确定移动平均值运算的数据数量、通过该数据数量实现的响应时间、检测数据的误差的组合中的一个组合，并显示各组的响应时间以及检测数据的误差。使用者从该显示中选择优选的组合，将与被选择的组合对应的移动平均值运算的数据数量记录在记录单元中。发明的效果根据本发明，能够基于对检测对象物的实物模型进行的检测处理和测量处理的结果，自动将移动平均值运算的数据数量设定为使响应时间和检测数据的精度满足使用者所需要的条件的值。因此，能够在不会增加使用者的负担的情况下，容易地进行在使用位移传感器时所需要的设定处理。
图I是表示位移传感器的传感器头的外观的立体图。图2是表示位移传感器的电结构的框图。图3是表示使响应时间优先时的示教处理的顺序的流程图。图4是表示使检测精度优先时的示教处理的顺序的流程图。图5是表示以多个工件为对象且使响应时间优先时的示教处理的顺序的流程图。图6是例示表示响应时间与移动平均值运算的数据数量之间的关系的函数和表示检测误差与移动平均值运算的数据数量之间的关系的函数的曲线图。
具体实施例方式图I表不应用本发明的位移传感器的一个实施例的传感器头的外观，图2表不该位移传感器的电结构。本实施例的位移传感器1，从传感器头10对作为检测对象的工件W投射激光束LI，并且接收该激光束LI的被工件W反射的反射光L2，基于三角测距原理，测量工件W的表面的位移量。此外，作为位移量而测量的是距离传感器头10的距离，作为检测数据能够输出表示距离的数值。另外，能够预先记录距离工件W的支撑面等基准面的距离，将测量出的距离变换为从基准面观察的高度，输出该高度作为检测数据。在传感器头10中组装有图2所示的投光部101、受光部102、CPUl 10、存储器111等。另外，虽然省略了图示，但是，经由电缆11在传感器头10上连接有被称为放大器部的辅助壳体，在该放大器部上设置有图2所示的显示部121、操作部122、输入输出接口 123等。其中，传感器头10与放大器部不是必须分离，可以将图2所示的所有结构设置在一个壳体中。在投光部101中设置有激光二极管(LD)作为发光元件103，除此之外还设置有投光控制电路104。投光控制电路104基于来自CPUllO的指令，一边调整发光元件103的发光强度和发光时间一边驱动发光兀件103。在受光部102中设置有CMOS作为拍摄元件105，除此之外还设置有用于对该拍摄元件105所生成的图像信号进行处理的信号处理电路106和Α/D转换电路107。信号处理电路106基于来自CPUllO的指令，控制拍摄元件105的动作时机，并且取得拍摄元件105生成的图像并将其向Α/D转换电路107输出。通过Α/D转换电路107进行数字变换的图像输入CPUl 10，以进行测量处理。存储器111为EEPROM (电可擦除只读存储器)等非易失性存储器，除了程序之外还保存有用于定义CPUllO的各动作的设定数据、通过后述示教模式导出的移动平均值运算的数据数量、最大曝光时间等。另外，该存储器111还具有为了进行移动平均值运算而保存每次的测量数据的缓冲存储器的功能。CPUllO基于存储器111内的程序和设定数据，使投光部101出射激光束LI，并且与该出射的时机配合地使受光部102动作，来接收来自工件W的反射光L2。由此，生成对拍摄元件105中的反射光L2的入射状态进行表示的图像。以下，将上述的投光处理以及受光处理统称为“检测处理”。 CPUllO使投光部101以及受光部102反复进行检测处理，并且对通过每次检测处理而生成的图像进行处理，来检测该图像中的反射光的像。而且CPUllO检测反射光的像中的受光量最大的位置(受光量的峰值)的坐标，基于该坐标测量工件W的位移量。另外，在本实施例中，为了使输出稳定，进行测量数据的移动平均值运算，将通过该运算得到的平均值，或将该平均值转换为从上述的基准面观察的高度而得到的数值，作为检测数据显示在显示部121上。显示部121显示上述的检测数据，除此之外，还显示在后述的示教模式中，使用者输入的数值和假设的数值等。通过操作部122接受切换为示教模式的操作、使示教开始的操作，除此之外，还接收作为示教条件的参数的输入操作。输入输出接口 123与个人电脑和PLC等外部设备连接。在连接有外部设备的情况下，能够通过外部设备进行与通过上述操作部122进行的操作相同的设定操作和输入操作，将其操作内容传送至位移传感器I的CPUl 10。另外，能够经由输入输出接口 123将示教模式的设定结果和通过通常的动作模式得到的检测数据输出至外部设备，并通过外部设备进行显示。另外，本实施例的位移传感器I具有如下功能，即，基于每次的受光量的强度调整曝光时间，以能够稳定地对工件W实施测量处理。该调整处理是通过CPUl 10、投光控制电路104、信号处理电路106的协同动作来实施的。在此，曝光时间指，包含投光部101发出激光束LI的期间和受光部102接收反射光L2的期间在内的期间的时长。在本实施例中，投光部101以及受光部102的动作从开始到结束的动作期间一致，但是不限于此，有时控制为将投光部101的动作期间设定得长于受光部102的动作期间，在从投光部110开始投射光之后，受光部110开始进行受光处理，在受光处理结束之后，使投光处理结束。另外，虽然是很少被采用的情况，但是有时受光部102的动作期间设定得比投光部101的动作期间长。上述的曝光时间被调整为作为检测对象的工件W的反射率越低而越长。在曝光时间变长时，得到每次的测量数据的周期也变长，这影响响应时间的长度。另外，由于传感器的性能、传感器的周围的光干扰、工件W的凹凸和振动(振动在工件W移动时产生)等，在受光部102生成的图像数据中产生波动。由于该波动，测量数据产生差量，这影响检测数据的精度。另外，在本实施例中，由于输出移动平均值运算的结果作为检测数据，所以响应时间还因移动平均值运算的数据数量不同而变动。另外，该移动平均值运算的数据数量也使检测精度变动。具体地说，如果将响应时间和检测精度与移动平均值运算的数据数量之间的关系用算式表示，则成为以下的A式以及B式。[算式I]〈A 式〉响应时间(RT) =最大曝光时间(ST) X移动平均值运算的数据数量(N)、〈B 式〉
检测误差(D)= tX测量数据的差量(V)
▽移动平均值运算的数据数量(N)A式的“最大曝光时间(ST)”为通过曝光时间的调整处理所设定的曝光时间的最大值。B式的“测量数据的差量(V)”例如能够为由多次检测处理以及伴随于此的测量处理所得到的测量数据中的最大值与最小值之差。或者，能够将各测量数据间的离散或标准偏差作为差量V。另外，可以在每次测量处理中，求出通过该处理得到的测量数据与上一阶段的测量数据之间的偏差，将过去得到的偏差中的最大值作为差量V(例如使V的初始值为0，每次得到比V大的偏差，就用该偏差替换V的值)。在本实施例的位移传感器中，使用者进行模式切换操作，来执行用于记录移动平均值运算的数据数量N的示教模式。在利用本示教模式时，使用者输入认为优选的响应时间RT的值(目标值)及作为检测误差D能够被允许的值(允许值)中的至少一个值，将检测对象的工件W的实物模型(以下称为“工件模型”)配置在传感器头10的正下方，利用操作部122或外部设备进行操作使示教开始。由此，对工件模型执行检测处理和测量处理，决定最大曝光时间ST，并且算出测量数据的差量V。另外，基于代入ST以及V的各值的A式以及B式，导出为了满足使用者输入的目标值或允许值所表示的条件所需的数值，来作为移动平均值运算的数据数量N。导出的数据数量N显示在显示部121上，并且记录在存储器111中。在上述记录处理结束，从示教模式切换至通常的动作模式时，CPUllO执行检测处理以及测量处理，并且每次都读取从最新的测量数据向过去追溯的N个测量数据，求出它们的平均值。并且，输出算出的平均值或将该平均值置换为从基准面观察的高度数据的值，来作为检测数据。在本实施例的示教模式中，作为表示与响应时间相关的条件的参数输入响应时间的目标值RT0，作为表示与检测精度相关的条件的参数输入检测误差的允许值D0，但是如A式以及B式所示，这些条件为均衡的关系。因此，在本实施例中，将以与响应时间RT相关的条件优先的状态作为默认的设定，在还输入与检测精度相关的条件时，首先基于A式，求出使响应时间RT形成为接近目标值RTO的值所需要的数据数量，来作为移动平均值运算的数据数量N，之后基于B式，判断利用数据数量N的移动平均值运算而得到的检测误差D是否在使用者输入的允许值DO以下。在此，如果检测误差D在允许值DO以下，则记录数据数量N0另一方面，在利用数据数量N而得到的检测误差D超过使用者输入的允许值DO时，不记录数据数量N，但是，在检测误差D与允许值DO的差很小(通过后述的阈值δ I判断)的情况下，能够通过后述的修正操作，来记录数据数量N。图3表示上述的默认设定的情况下的示教模式的处理顺序。该处理顺序不仅适用于在默认设定的状态下输入响应时间的目标值RTO以及检测误差的允许值DO的情况，还适于仅输入响应时间的目标值RTO的情况。另外，该处理顺序以使用者在传感器头10的下方以被激光束LI适当照射地设置了工件模型之后，进行使处理开始的操作为前提。在进行该操作时，步骤Si成为“是”，开始通过投光部101以及受光部102进行检测处理(步骤S2)。虽然在图3中没有明确记载，但是检测处理此后被反复执行。另外，在每次进行 检测处理时，基于来自受光部102的图像所表示的反射光L2的强度(受光量的峰值或整个反射光的像的受光量的积分值)，调整曝光时间，这些应用于下一次的检测处理。在本例子中，将直到曝光时间稳定为止的期间作为步骤S3，，在各次曝光时间中决定出最大曝光时间ST0即使在以后的检测处理中也继续进行曝光时间的调整，但是该调整在没有超过最大曝光时间ST的范围内进行。在步骤S4中，将作为响应时间的目标值输入的值RTO以及在步骤S3中决定的最大曝光时间ST代入A式，通过该A式，算出移动平均值运算的数据数量N。此外，N为整数，在运算结果中包括小数点后的值时，舍掉小数点后的值。另外，考虑到测量处理和移动平均值运算的时间带来的影响，可以将数据数量N修正为比算出的值略小的值。如果算出的N的值为I以上(步骤S5为“是”)，则确认是否输入了检测误差的允许 值D0。在没有输入DO时(步骤S6为“否”)，将通过上述运算求出的数据数量N显示在显示部121上，并且将其记录在存储器111中，然后结束处理。另一方面，在输入了检测误差的允许值DO时(步骤S6为“是”)，前进至步骤S7，进行多次检测处理以及测量处理，并算出通过这些处理得到的测量数据的差量V。此外，在本例子中，在步骤S7的处理的时刻，进行测量处理，求出测量数据的差量V，但是不限于此，可以在开始进行了步骤S2的检测处理时，开始进行测量处理，与曝光时间的调整处理并行求出测量数据的差量V。其中，此时的差量V为大致的值。接着，在步骤S8中，将测量数据的差量V和在步骤S4中求出的数据数量N代入B式，算出检测误差D，比较该检测误差D与使用者输入的允许值DO (步骤S9)。在此，如果D为DO以下(步骤S9为“是”)，则前进至步骤S 10，显示并记录数据数量N，然后处理结束。在算出的检测误差D大于DO时(步骤S9为“否”)，将两者的差与预先决定的阈值δ I进行比较，如果差值为δ I以下，则将检测误差D的值显示在显示部121上(步骤SI I)。在此，在使用者考虑认可检测误差D的值,而进行将允许值DO修正为D的操作时(步骤S13为“是”)，前进至步骤S10。由此，显示并记录通过步骤S4算出的数据数量N。另一方面，在使用者不认可所显示的允许值D的值，而进行取消操作时(步骤S13为“否”)，前进至步骤S14，将显示部121的显示画面切换为报错的画面，然后处理结束。此外，在步骤SlO和步骤S14中，可以显示更详细的内容。例如，在步骤SlO中，能够与数据数量N—起显示最大曝光时间ST、测量数据的差量V、检测误差D等各值。在步骤S14中，除了显示报错的消息之外，还可以显示算出的数据数量N，或将显示检测误差D与允许值DO相关联地显示。在显示这样的详细内容的情况下，可以通过外部设备进行显示。根据上述的处理，由于能够自动导出为了使响应时间RT为与使用者输入的目标值RTO接近的长度所需的值，来作为移动平均值运算的数据数量N，所以在使用者没有指定检测误差的允许值DO时，能够快速地记录导出的数据数量N。另外，即使在输入检测精度的允许值DO时，也能够在基于导出的数据数量N而得到的检测精度D在允许值DO以下时，快速地记录数据数量N。因此，使用者至少针对响应时间RT以及检测误差D中的前者，决定与作业现场的生产目标或位移传感器的使用目的等对应的条件，输入表示该条件的数值，从而能够在传感器的能力范围内，自动导出并记录与使用者决定的条件最匹配的 数据数量N。因此，即使不是能够很好地理解移动平均值运算的概念或在该运算中使用的数据数量N对响应时间和检测精度的影响的使用者，也能够进行最佳的设定，使位移传感器以满足自己决定的条件的方式进行动作。另外，即使在通过导出的数据数量N不能够得到使用者所希望的检测精度的情况下，在能够实现的检测误差D没有远大于允许值D0，而使用者能够接受检测误差D时，可以通过将允许值DO修正为D，记录算出了的数据数量N。由此，能够提高传感器的利便性。另外，根据图3的处理，在算出的测量误差D与允许值DO之间的差值超过δ I的情况下(步骤Sll为“否”)或在步骤S4中算出的数据数量N小于I的情况(步骤S5)下，显示出现错误(步骤S14)。因此，在数据数量N不能确保使用者所希望的精度和以传感器的能力不能满足使用者所希望的条件时，能够防止记录不合适的值的数据数量。另外，在上述的示教处理中，优选与数据数量N—起记录在步骤S3中决定的最大曝光时间ST。这是因为，如果记录最大曝光时间ST，则在通常的动作模式下调整曝光时间时，能够进行控制而使调整值不超过最大曝光时间ST，从而能够可靠地使实际的响应时间在目标值RO以内。另外，也不是必须要记录最大曝光时间ST。这是因为，如果在示教处理中在充分进行了曝光时间的调整之后决定最大曝光时间ST，则通常的动作模式下的曝光时间也在最大曝光时间ST的范围内。在上述的默认设定中，响应时间RT以及检测误差D中的前者优先，但是使用者能够变更设定而使检测误差D优先。图4表示变更了该设定时的处理顺序。在该处理中，前提为在使用者至少输入检测误差的允许值DO之后，在激光束LI的照射位置放置工件模型，并进行开始指示操作。在进行了开始指示操作时(步骤SlOl为“是”)，与图3的步骤S2 S4相同，开始进行检测处理，决定最大曝光时间ST (步骤S102、S103)。进而，算出测量数据的差量V (步骤S104)。接着，将检测误差的允许值DO和在步骤S104中算出的差量V代入B式，并算出移动平均值运算的数据数量N (步骤S105)。此外，在该运算结果包括小数点后的数值时，舍去小数点后的数值。另外，为了使检测误差可靠地在允许值DO以下，可以将数据数量N的算出值修正为增加了小的值后的值。如果通过上述处理算出的N的值为I以上(步骤S106为“是”)，则确认是否输入了响应时间的目标值RT0。在没有输入目标值RTO的情况下，前进至步骤S110，将数据数量N显示在显示部121上，并且记录在存储器111中，然后处理结束。在输入了目标值RTO时(步骤S107为“是”)，将通过上述的运算算出的数据数量N和在步骤S103中决定的最大曝光时间ST代入A式，来算出响应时间RT (步骤S108)，并且将该RT的值与使用者输入的目标值RTO进行比较(步骤S109)。在此，如果RT为RTO以下(步骤S109为“是”)，则前进至步骤S110，显示并记录数据数量N，然后处理结束。另一方面，在算出的响应时间RT超过目标值RTO时(步骤S109为“否”)，在步骤Slll中，将两者间的差与预先决定的阈值δ 2进行比较。如果该差值为δ 2以下(步骤Slll为“是”)，则显示响应时间RT的值(步骤SI 12)。对于该显示来说，在使用者进行了将目标值RTO修正为RT的操作时(步骤S113为“是”)，前进至步骤S110，显示并记录数据数量N。另一方面，在使用者未进行修正操作而进行取消操作时(步骤S113为“否”)，在步骤S114中，将显示部121的显示画面切换为显示报错的信息的画面，然后处理结束。
另外，在上述的响应时间RT与目标值RTO的差超过δ 2时(步骤Slll为“否”)，或在步骤S105中算出的数据数量N小于I时(步骤S106为“否”)，在步骤S114中显示报错的信息。此夕卜，图4的步骤SllO和步骤S114与图3的步骤SlO和步骤S14相同，能够显示更详细的内容。另外，在图3以及图4的例子中，具体指定响应时间以及检测精度两者条件，然后在基于优先的条件而导出的数据数量N不能够满足另外的不优先的条件时，能够降低不优先的条件的基准，来记录数据数量N，但是不限于此，可以在不能够满足两者条件的情况下，始终显示出现错误。另一方面，如图3以及图4的例子所示，可以不将优先的条件下的数据数量N设定为最佳值，而修正数据数量N以满足不优先的参数所表示的条件。其中，此时，优选将修正量限定在一定程度的数值范围内。另外，优选与修正后的数据数量一起显示利用该数据数量而得到的响应时间和检测精度的值。接着，图3以及图4的处理顺序以检测对象的工件为一种的情况为条件，但是根据作业现场的不同，有时一台位移传感器处理多种工件。考虑到这一点，上述的位移传感器I的示教模式还包括以多种工件为对象时的示教处理的顺序。在以多种工件为对象的示教处理中，使用者按照各个工件准备工件模型，按照顺序将这些工件模型设置在激光束LI的照射位置上，并进行开始指示操作。另外，最后进行使示教处理结束的操作。CPUllO在每次进行开始指示操作时，响应于该操作决定最大曝光时间ST，并且对应于输入的参数所表示的条件算出移动平均值运算的数据数量N。并且，响应于结束的操作，在导出的数据数量N的值中选择I个值，并将其记录在存储器111中。图5表示以多种工件为对象的示教处理的处理顺序的例子。此外，在该例子中，应用响应时间优先的默认设定。另外，为了便于说明，在该图5中，仅示出了输入响应时间的目标值RTO以及检测误差的允许值DO双方的情况。另外，在该例子中，在导出的数据数量不满足这些输入值所表示的条件的情况下，始终进行显示出现错误的信息(步骤S217)。以下，参照图5进行说明。在该处理中，在最初的步骤S201中将表示工件模型的数量的计数变量i的初始值设定为0，然后等待开始指示操作。在进行了开始指示操作时(步骤S202为“是”)，开始进行检测处理(步骤S203)，在每次进行检测处理时，一边基于受光量的强度调整曝光时间，一边决定最大曝光时间STi (步骤S204)。接着，在步骤S205中，将响应时间的目标值RTO以及在步骤S204决定的最大曝光时间STi代入A式，算出移动平均值运算的数据数量Ni。接着，在步骤S206中，进行足够次数的检测处理以及测量处理，算出通过每次测量处理得到的测量数据间的差量Vi。此外，该差量Vi能够与步骤S204的处理并行地求出。此后，将通过上述处理求出的最大曝光时间STi、数据数量Ni、测量数据的差量Vi保存在存储器111中(步骤S207)。接着，计数变量i加I (步骤S208)。如果在至少进行一次上述步骤S202 208的循环之后进行了结束指示操作，则步骤S209以及步骤S210分别变为“是”，然后前进至步骤S211。在步骤S211中，确定在反复进行步骤S202 208的循环的期间保存的数据数量中的最小值Nmin。如果上述的最小值Nmin为I以上(步骤S212为“是”)，则确定通过各次的步骤S206 算出的测量数据的差量中的最大值Vmax(步骤S213)。然后，将该Vmax以及在步骤S211中确定的数据数量的最小值Nmin代入B式，来算出检测误差D(步骤S214)，将算出的值与允许值DO进行比较(步骤S215)。如果检测误差D为允许值DO以下(步骤S215为“是”)，则显示上述的最小值Nmin来作为要记录的数据数量，并且将该数据数量记录在存储器中(步骤S216)。接着，将在导出数据数量Nmin时的运算中使用的最大曝光时间记录在存储器111中(步骤S217)，然后结束处理。在检测误差D超过允许值DO时(步骤S215为“否”)，不管什么条件都显示报错的信息(步骤S218)，但是不限于此，可以进行与图3的步骤Sll S13相同的处理。在没有进行开始指示操作就进行结束指示操作时，由于i = 0，所以步骤S210为“否”，前进至步骤S218，使显示部122切换至显示报错的画面。在仅进行了一次开始指示操作时，前进至步骤S211，但是此后的处理与通过图3的S5以后的各步骤执行的处理实质相同。如上所述，在图5的处理顺序中，在针对各个工件求出最大曝光时间STi以及移动平均值运算的数据数量Ni之后，记录各次的数据数量Ni中的最小值Nmin,而且，记录在取得该最小值Nmin时的运算中使用的最大曝光时间。这是因为，在将响应时间RT处于目标值RTO以内作为条件的情况下，需要以多种工件中的进行检测处理所需要的时间最长的工件(反射率最低的工件)为基准，定义能够满足上述条件的动作。在上述的示教处理结束，恢复通常的动作模式时，在以后的检测处理中，在到已记录的最大曝光时间为止的范围内调整每次的曝光时间，并且利用记录的数据数量进行移动平均值运算。通过该控制，即使在多种工件都作为检测对象，也能够按照工件的反射率调整曝光时间，通过该曝光时间和记录的数据数量，能够使响应时间RT处于目标值RO以内。而且，根据通过图5所示的处理而记录的数据数量，在处理多种工件的各个工件时，能够使检测误差D在使用者输入的允许值DO以下。省略了使与检测精度相关的条件优先于与响应时间相关的条件的情况下的示教处理，但是此时，以与上述图5相同的观点的顺序执行。简单地说，与图5相同，在每次进行开始指示操作时，执行检测处理，决定最大曝光时间STi，并且算出测量数据的差量Vi。然后，利用代入了差量Vi和检测误差的允许值DO的B式，求出使检测误差D为允许值DO以下所需要的移动平均值运算的数据数量Ni。在对所有的工件模型进行处理之后，选择针对每个工件模型求出的数据数量Ni中的最大值Nmax，以使各个工件的检测误差D够在允许值DO以下。另外，确定针对每个工件模型求出的最大曝光时间中的最大值STMX，将Nmax以及STmax代入A式，算出响应时间RT。并且，如果在该响应时间RT为目标值RTO以下，则将数据数量Nmax记录在存储器111中。如上所述，在以反射率不同的多种工件为检测对象时，优选在针对每个工件导出的数据数量中选择与最严格的基准相当的数据数量，使得在对任一个工件进行处理时都能够确保使用者所指定的条件。但是，不必原样记录被选择的数据数量。例如，可以在与响应时间相关的条件优先时，在选择针对各个工件求出的数据数量中的最小值之后， 记录比该最小值更小的值(但是为I以上的值)。另外，在检测精度的允许值D优先时，选择针对各个工件求出的数据数量中的最大值，但是可以记录比该最大值更大的值。另外，以多种工件为检测对象时的示教处理能够应用于以包括反射率不同的多个部位的工件为检测对象时的示教处理。此外，在上述说明的处理中，响应于进行了结束指示操作的动作，求出移动平均值运算的最佳的数据数量，并将其记录，但是不限于此，可以在示教模式中每次进行开始指示操作时，利用响应于该操作而导出的数据数量和那时记录的数据数量来决定最佳的数据数量，并改写记录数据。例如，如果为响应时间优先的设定，则可以在响应于新的开始指示操作而导出的数据数量小于记录的数据数量时，将记录数据改写为新导出的数据数量。另外，如果为检测精度优先的设定，则可以在新导出的数据数量大于记录的数据数量时，将记录数据改写为新导出的数据数量。另外，如果开始指示操仅为第一次这一次，则可以在直到进行结束指示操作为止的期间，进行多次将移动平均值运算的数据数量导出的处理，响应于进行了结束指示操作的动作，在通过多次处理得到的数据数量中选择最佳值，并将其记录。如上所述,在本实施例的位移传感器I的不教模式中，以使用者输入响应时间的目标值RTO以及检测误差的允许值DO中的至少一方并且将工件的模型设置在激光束LI照射的位置而进行开始指示操作为前提。这些输入和开始指示操作除了通过操作部还能够通过个人电脑等外部设备进行。另外，关于这些操作，可以通过音声等进行遥控。接着，在将带式输送机等连续搬运的工件作为位移传感器I的检测对象时，对于示教处理来说，希望与使用时相同一边搬运工件模型一边进行处理。此时，只要一边搬运工件模型一边抓住激光束LI照射在工件模型上的时机进行开始指示操作即可，但是可以通过其他方法自动输入使处理开始的指示信号，或通过位移传感器I的CPUllO识别对工件模型进行处理的开始时刻。例如，能够在工件的搬运路径的比位移传感器I靠上游的位置，设置光电开关或接近开关等的检测单元，输入来自检测单元的信号来代替开始指示操作。另外，在以多种工件为检测对象时，可以在各工件上设置存储有工件的类别等的RFID (Radio FrequencyIdentification :射频识别)标签，并且作为检测单元设置RFID用的读写器(readerwriter)。另外，在位移传感器I的CPUllO中，反复进行检测处理和求出每次检测处理得到的受光量相对于上一阶段的受光量的偏差的处理，可以将偏差超过预先设定的阈值的时刻判断为对工件模型进行处理的开始时刻。另外，在记录传感器头10至工件的支撑面为止的距离来作为基准距离时，反复进行检测处理以及测量处理，可以将测量数据明显小于基准距离的时刻作为处理的开始时刻。另外，在来 自位移传感器I的激光束LI已照射在带式输送机的表面上时完全没有反射光入射受光部102时，可以根据从能够得到一定程度的受光量的状态变化为受光量接近O的值，而判断已变为对工件模型进行的处理结束的时刻。另外，在来自带式输送机的反射光入射至受光部102时，可以记录传感器头10至输送机的面为止的距离作为基准的距离，根据测量数据复原为基准的距离，而判断已变为对工件模型进行的处理结束的时刻。另外，在一边通过带式输送机等依次搬运多种工件模型一边进行示教处理时，可以响应于工件模型的搬运动作，反复进行检测处理以及测量处理，从通过这些处理得到的测量数据的履历中选择在示教处理中使用的数据(与各工件模型对应的测量数据)。例如，能够将表示测量数据的变化的曲线图显示在计算机等外部设备的显示部上，使用者通过鼠标等输入设备，分别单独指定曲线图中的与各工件模型对应的范围，由此针对各个工件模型得到与该模型对应的测量数据。在以具有反射率不同的多个部位的工件为检测对象时，可以在工件的搬运路径的下游侧的端缘以及各部位间的边界位置利用比各部位反射率高的材料(例如铝)的薄膜做标记，每次在受光部102的受光量中出现与薄膜的反射率相当的峰值时，判断为检测对象的部位发生了变更，并求出移动平均值运算的数据数量。另外，可以在受光部102中使用彩色图像用的拍摄元件，并且预先记录检测对象的工件的色彩，反复进行检测处理，根据变为从受光部102输入的图像中的图像包含由已记录的色彩构成的区域的状态，判断为对工件模型进行处理的开始时刻。另外，可以在受光部102中使用彩色图像用的拍摄元件时，设定特定色彩的标记，而检测该色彩，以代替之前的薄膜所形成的标记。另外，关于响应时间的目标值RT0，不限于由使用者直接进行数值输入，可以输入工件的移动速度和工件沿着搬运方向的宽度，根据这些值算出目标值RT0。同样，以在使圆盘状或圆筒状的物体旋转的期间测量该物体的外周面的位移量为目的设置位移传感器时，可以输入物体的旋转速度和直径，根据这些值算出响应时间的目标值RT0。此外，这种运算不仅可以通过传感器来进行，也可以通过外部设备进行。可以在记录了移动平均值运算的数据数量之后，基于其记录内容，对工件模型进行测试测量，并且显示实际的响应时间和检测数据，以能够确认是否满足使用者所指定的条件。而且，此时可以根据指示改变被显示的响应时间和检测数据的精度的操作，修改移动平均值运算的已记录的数据数量。接着，在上述结构的位移传感器I中，能够具有向外部设备输出通过示教处理导出的移动平均值运算的数据数量N的功能，和与此相反从外部设备输入数据数量N并记录在存储器111中的功能。这样，能够在一个带式输送机上的多处配置位移传感器I等情况下，在多个位移传感器I以共同的工件作为检测对象时，经由外部设备使通过某一台传感器I导出的数据数量N传送至其他的传感器I。根据该方法，仅多个位移传感器I中的一台传感器进行示教处理，就能够将通过该示教处理导出的数据数量N记录在所有的位移传感器I中，因此能够大幅度地削减使用者在示教处理中花费的劳动量。
此外，如果在传感器间能够进行通信，则上述的数据数量N的交换能够不经由外部设备而在传感器间直接进行。接着，在至此说明的示教处理中，使用者指定响应时间的目标值RTO以及检测误差的允许值DO中的至少一个值，导出与该被指定的条件匹配的移动平均值运算的数据数量N，但是能够不指定目标值RTO和允许值D0，通过将工件模型设置在激光束LI的照射位置进行检测处理和测量处理等，自动算出适当的值来作为移动平均值运算的数据数量N，并将其记录。此时，在激光束LI的照射位置设置工件模型，响应于开始指示操作或来自外部的信号的输入，开始进行检测处理以及测量处理。另外，一边基于每次的受光量的强度进行曝光时间的调整处理，一边决定最大曝光时间ST，来算出测量数据的差量V。在此，在最大曝光时间ST以及测量数据的差量V分别应用于A式以及B式时，如图6所示，能够确定表示移动平均值运算的数据数量N与响应时间RT之间的关系的函数fA， 和表示移动平均值运算的数据数量N与检测误差D之间的关系的函数fB。因此，例如，针对N、RT、D，算出与函数fA的曲线和函数fB的曲线的交点的坐标相当的值NK、RTK, Dk，显示Nk来作为记录对象的数据数量，显示RTk以及Dk来作为基于数据数量Nk进行移动平均值运算时的响应时间以及检测精度。在使用者确认该显示内容并进行记录操作时，将Nk的值记录在存储器111中。或者，可以将上述的NK、Nk减去规定数E的值(Nk-E)以及Nk加上E的值(NK + E)这三个数值设定为记录候补值，将Nk作为使响应时间以及检测精度平衡的设定值，将Nk-E作为响应时间优先时的设定值，将Nk + E作为检测精度优先时的设定值，分别组合显示对应的响应时间以及检测精度，让使用者选择某个组合。另外，数据数量不是一定显示，可以显示与各数据数量对应的响应时间与检测精度的组合，并接受该选择操作。另外，可以指定比在此显示的响应时间和检测精度更高的值或更低的值，变更响应时间以及检测精度的显示内容，并且在选择了已变更的显示内容时，记录与该显示内容对应的数据数量。最后，至此说明了，关于基于三角测距原理测量位移量的类型的位移传感器，基于检测处理的处理时间(最大曝光时间)和测量数据的差量进行运算处理，来导出移动平均值运算的数据数量的情况，以下说明通过其他方式测量位移量的位移传感器，通过执行同样的示教模式来求出移动平均值运算的数据数量的情况。例如，由于在TOF方式的位移传感器中，需要根据检测出的距离的长度调整检测处理的处理时间，所以例如可以在检测工件模型的最低的部位的状态下调整检测处理的处理时间，来决定处理时间，并且求出测量数据的差量。此后，能够通过与上述各实施例相同的方法求出移动平均值运算的数据数量N，与已调整的处理时间一同记录该数据数量N。在相位差测距方式和PC码测距方式的位移传感器中，为了使反射光的受光量信号所包含的波的振幅成为足够的大小，需要以与三角测距方式的位移传感器同样的方式调整曝光时间。另外，曝光时间越长，反射光的受光量信号所包含的波的数量越多，越能够进行更稳定的测量处理。因此，在此种位移传感器的示教处理中，优选在通过调整处理使曝光时间稳定后，以规定的次数进行检测处理以及测量处理，来求出其间的测量数据的差量。此时，也能够在调整曝光时间的期间，决定最大曝光时间，利用该最大曝光时间和测量数据的差量，求出移动平均值运算的数据数量N并进行记录。附图标记说明W工件、I位移传感器、101投光部、102受光部、103发光元件、104投光控制电路、105拍摄元件、106信号处理电路、107A/D转换电路、110CPU、111存储器、121显示部、122操作部、123输入输出接口
权利要求
1.一种位移传感器,一边反复执行向对象物投射光且接收该光被对象物反射的反射光的检测处理、基于接收所述反射光的受光结果来测量对象物的位移量的测量处理、对所述测量的数据的移动平均值运算，一边输出检测数据，该检测数据是通过移动平均值运算得到的平均值的数据，其特征在于， 所述位移传感器具有 记录单元，用于记录所述移动平均值运算的数据数量， 输入单元，用于输入表示与位移传感器的响应时间相关的条件的参数以及表示与检测数据的精度相关的条件的参数， 示教模式执行单元，执行将所述移动平均值运算的数据数量记录在所述记录单元中的示教模式； 所述示教模式执行单元具有 设定处理单元，执行第一处理和第二处理，该第一处理是指，分别将所述检测处理和测量处理执行多次，并对所述检测处理的处理时间进行设定的处理，该第二特定处理是指，求出通过所述测量处理得到的测量数据的差量的处理， 数据数量导出单元，以向输入单元输入表示与所述响应时间相关的条件的参数以及表示与检测数据的精度相关的条件的参数中的至少一个参数，并通过所述设定处理单元执行了处理为条件，该数据数量导出单元通过利用所述设定处理单元的处理结果的运算处理，求出与所输入的所述参数的值相匹配的移动平均值运算的数据数量， 记录处理单元，基于所述数据数量导出单元的处理结果，决定所述移动平均值运算的数据数量，并将该数据数量记录在所述记录单元中。
2.如权利要求I所述的位移传感器，其特征在于， 所述输入单元，作为表示与所述响应时间相关的条件的参数而输入表示该响应时间的目标值的数值，并且作为与检测数据的精度相关的参数而输入表示检测数据的误差的允许值的数值， 作为所述运算处理，所述数据数量导出单元利用第一算式和第二算式中的至少一个算式来进行运算，其中，该第一算式表示所述检测处理的处理时间、移动平均值运算的数据数量和响应时间之间的关系，该第二算式表示测量数据的差量、移动平均值运算的数据数量和检测数据的误差之间的关系。
3.如权利要求2所述的位移传感器，其特征在于， 所述数据数量导出单元，在将所述响应时间的目标值以及检测数据的误差的允许值这两个参数输入到输入单元时，优先选择该两个参数中的一个参数来执行第一运算之后，再执行第二运算，其中，在该第一运算中，在与被选择的该参数对应的算式中代入作为该参数而输入的值和所述设定处理单元的处理结果，来求出移动平均值运算的数据数量，在该第二运算中，向与未被选择的参数对应的算式中代入通过所述第一运算求出的移动平均值运算的数据数量和所述设定处理单元的处理结果，来求出未被选择的该参数的值， 所述记录处理单元，判断未被选择的所述参数的通过所述第二运算求出的值是否与已输入到所述输入单元的值相匹配，在判断为相匹配时，将通过所述第一运算求出的移动平均值运算的数据数量记录在所述记录单元中。
4.如权利要求3所述的位移传感器，其特征在于，还具有输出单元，在记录处理单元判断为未被选择的所述参数的通过所述第二运算求出的值与已输入到所述输入单元的值不匹配时，所述输出单元输出未被选择的该参数的通过第二运算求出的值来用于进行显示。
5.如权利要求I所述的位移传感器，其特征在于，还设置有信号输入单元，该信号输入单元用于输入使所述示教模式下的处理开始的指示信号，并且所述设定处理单元响应于该指示信号的输入而进行动作。
6.如权利要求5所述的位移传感器，其特征在于， 在每次输入使所述处理开始的指示信号时，数据数量导出单元以及记录处理单元与所述设定处理单元一起进行动作， 所述记录处理单元，针对第二次以后的指示信号的输入，利用在设定处理单元以及数据数量导出单元响应于这次的指示信号的输入而执行的处理中导出的数据数量和响应于前一次的指示信号的输入而记录在所述记录单元中的数据数量，决定移动平均值运算的数据数量的最佳值。
7.如权利要求5所述的位移传感器，其特征在于， 还设置有第二信号输入单元，所述第二信号输入单元用于输入使所述示教模式下的处理结束的指示信号， 在每次输入使所述处理开始的指示信号时，所述设定处理单元以及所述数据数量导出单元进行动作，并且所述记录处理单元响应于使所述处理结束的指示信号的输入而进行动作， 在直到输入使所述处理结束的指示信号为止的期间输入了多次使所述处理开始的指示信号时，所述记录处理单元利用数据数量导出单元响应于使所述处理开始的该指示信号的每次输入而导出的各移动平均值运算的数据数量，来决定移动平均值运算的数据数量的最佳值。
8.如权利要求5所述的位移传感器，其特征在于， 还设置有第二信号输入单元，所述第二信号输入单元用于输入使所述示教模式下的处理结束的指示信号， 在输入了使所述处理开始的指示信号时，所述设定处理单元以及所述数据数量导出单元进行动作，并且所述记录处理单元响应于使所述处理结束的指示信号的输入而进行动作， 所述设定处理单元以及所述数据数量导出单元，在从输入使所述处理开始的指示信号开始到输入使处理结束的指示信号为止的期间能够执行多次处理，当所述数据数量导出单元在直到输入使所述处理结束的指示信号为止的期间内导出了多个移动平均值运算的数据数量时，所述记录处理单元利用这些数据数量来决定移动平均值运算的数据数量的最佳值。
9.如权利要求7或8所述的位移传感器，其特征在于，还设置有操作部，该操作部用于产生使所述处理开始的指示信号以及使处理结束的指示信号。
10.一种位移传感器，一边反复执行向对象物投射光且接收该光被对象物反射的反射光的检测处理、基于接收所述反射光的受光结果来测量对象物的位移量的测量处理、对所述测量的数据的移动平均值运算，一边输出检测数据，该检测数据是通过移动平均值运算得到的平均值的数据，其特征在于，所述位移传感器具有 记录单元，用于记录所述移动平均值运算的数据数量， 示教模式执行单元，执行将所述移动平均值运算的数据数量记录在所述记录单元中的示教模式； 所述示教模式执行单元具有 设定处理单元，执行第一处理和第二处理，该第一处理是指，分别将所述检测处理和所述测量处理执行多次，并对所述检测处理的处理时间进行设定的处理，该第二处理是指，求出通过所述测量处理得到的测量数据的差量的处理， 确定单元，基于通过所述设定处理单元设定的检测处理的处理时间，确定表示位移传感器的响应时间与移动平均值运算的数据数量之间的关系的第一函数，并且基于通过所述设定处理单元求出的测量数据的差量，确定表示检测数据的误差与移动平均值运算的数据 数量之间的关系的第二函数，基于这些函数，至少确定移动平均值运算的数据数量、与该数据数量对应的响应时间、与该数据数量对应的检测数据的误差之间的组合中的一个组合，记录处理单元，在显示通过所述确定单元确定的响应时间以及检测数据的精度的组合并待机到选择操作，并且在所显示的某个组合被选择时，该记录处理单元将与被选择的组合对应的移动平均值运算的数据数量记录在所述记录单元中。
全文摘要
作为表示使位移传感器(1)动作的条件的参数而输入响应时间的目标值以及检测误差的允许值中的至少一个值，来进行利用工件的模型的示教处理。示教处理时的CPU(110)，一边反复通过投光部(101)以及受光部(102)进行检测处理一边决定最大曝光时间，并且算出位移量的测量数据的差量，通过利用最大曝光时间以及测量数据的差量的运算处理，导出与被输入的参数的值相匹配的移动平均值运算的数据数量。将该数据数量记录在存储器(111)中，并在通常的动作模式下的移动平均值运算中使用。
文档编号G01C3/00GK102713510SQ20118000528
公开日2012年10月3日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年7月30日
发明者一柳星文, 中村英义, 泷政宏章, 饭田雄介 申请人:欧姆龙株式会社