JP2003279405A - 限定反射型光電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検出領域を容易に移動させることのできる限定
反射型光電センサを提供する。 【解決手段】投光部３と受光部７が回転軸１３に付設さ
れ、投光部３による光照射方向と、受光部７による反射
方向とが交差する部位に被検知体を存在することで、そ
の有無を判別する。そして、角度調整機構を設けること
で、適宜、最適な検出状態にする。この角度調整機構に
よれば、筐体１０の内部に、投光部３と受光部７とをそ
れぞれ両側に配設した回転軸１３と、この回転軸１３の
回転に伴って光照射方向を制御する光照射制御手段と、
さらに回転軸１３の回転に伴って反射方向を制御する光
検知制御手段と、回転軸１３と光照射方向とが成す光照
射角度および回転軸と反射方向とが成す光受光角度と
を、この回転軸１３の一回転方向により同時に小さく
し、他回転方向により同時に大きくする角度同時制御手
段から成る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は限定反射型光電セン
サの改良に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】現在、工場の生産ライン等でライン上に
流されている物体がある特定の場所に存在するか、その
有無を検出する光電センサが使用されている。 【０００３】この光電センサのうち、可視光線、赤外線
等の光を用いて、ある物体を特定の検出領域においての
み検出する限定反射型の光電センサも用いられている。 【０００４】この限定反射型光電センサを図３と図４に
より説明する。図３は限定反射型光電センサＰの断面図
である。また、図４にて、この限定反射型光電センサの
使用例、すなわち具体的な生産ラインでの使用を説明す
る。同図は生産ラインの模式図である。 【０００５】図３に示す限定反射型光電センサＰによれ
ば、３は投光部であり、７は受光部である。 【０００６】投光部３は光を照射する投光素子１と、こ
の投光素子１の焦点位置に配設した投光レンズ２とから
なる。 【０００７】４は投光素子１を駆動する投光回路であ
り、投光回路４は投光部３と接続されている。 【０００８】他方、受光部７については、光を感知する
ことで信号を出力する受光素子６と、この受光素子６の
焦点位置に配設した受光レンズ５とからなり、この受光
部７は受光素子６の出力信号を処理する受光回路８に接
続されている。 【０００９】そして、投光部３でもって、そこから照射
した光を投光ビームが規定され、受光部４の受光範囲に
て受光ビームが規定されるが、これら投光ビームと受光
ビームは双方にて所要の角度にて交差するように筐体１
０に固定されている。 【００１０】かかる限定反射型光電センサＰによれば、
投光素子１を投光回路４により駆動することで光を物体
に照射し、この物体から反射した光を受光素子８の受光
範囲内で感知し、この感知した信号を受光回路８が処理
することで物体の有無を判断する。 【００１１】さらに、物体の検出領域について詳述する
と、投光部３が出射した投光ビームと、受光部７の受光
範囲である受光ビームとが交差し、重なり合う範囲が検
出領域となる。 【００１２】すなわち、図３にて示す如く、検出領域を
限定反射型光電センサＰの距離から近いものから順にＬ
１〜Ｌ５に区分したとすると、投光ビームと受光ビーム
とが交差し重なり合ったＬ２〜Ｌ４間の斜線で示す領域
が検出領域となる。 【００１３】したがって、斜線で示す検出領域に検出対
象の物体が侵入した場合には、投光部３から照射された
光が物体に入射し、この物体から反射された光を受光部
７が検出し、これによって物体の有無を判断することが
できる。 【００１４】かくして上記構成の限定反射型光電センサ
Ｐによれば、投光部３より照射した光を、ある特定の領
域内に通過した物体のみ投光部７により感知すること
で、この検出領域以外の物体を検出することなく、特定
の物体にのみ検出することができる。 【００１５】次に、かかる限定反射型光電センサＰを図
４に示す生産ラインに使用した場合について説明する。 【００１６】同図に示す如く、生産ラインの構成はロー
ラ２０を設け、このローラ２０上を部材２１が矢印Ｘ方
向に移送され、この移送される部材２１を部材２１から
距離Ｙの位置に配置した反射型光電センサＰにより検知
するものである。 【００１７】このような生産ラインによれば、反射型光
電センサＰを用いることで、そこに搬送される部材の位
置、数量等を把握することができる。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の限定反射型光電センサによれば、投光部３と受光部
７とを投光ビームと受光ビームとが所要の角度で交差す
るように筐体１０に固定したことで、検出対象となる物
体を他の物体に代えた場合に、限定反射型光電センサＰ
と物体（部材２１）までの距離および形状等が変化する
と、その新たに検出対象とした物体の検出の有無を検知
することができなくなるという課題があった。 【００１９】たとえば、図４に示す生産ラインにおい
て、検出対象の物体が薄くなった場合には、その物体と
限定反射型光電センサＰとの距離Ｙが長くなり、限定反
射型光電センサＰから出射した投光ビームでもって物体
に反射するが、その反射光が限定反射型光電センサＰの
受光部７に入射されなくなり、物体がその生産ラインの
所定の部位に有るにもかかわらず検出されないという課
題があった。 【００２０】この課題を解決するために、限定反射型光
電センサＰと物体との距離が変化する度に、その距離に
適した限定反射型光電センサＰを用いることや、その限
定反射型光電センサＰの検出範囲に合わせて、その限定
反射型光電センサＰの配設位置を変更するなどが考えら
れる。 【００２１】また、特開平６−１６８６５２号公報によ
れば、受光部の受光角を可変することのできる反射型光
電センサを用いることで、検出対象の物体と反射型光電
センサとの検出距離を変更し、これにより、物体と反射
型光電センサの距離が変化しても、それに対応して検出
対象の物体の有無を検知する技術が提案されている。 【００２２】しかしながら、前述したように限定反射型
光電センサＰを物体との距離に合わせて、その距離に適
した別の限定反射型光電光電センサＰを用いる場合に
は、物体との距離に合わせて、それぞれの限定反射型光
電センサＰを用意しなければならず、その結果、製造コ
ストが増大していた。 【００２３】また、前述したごとく、限定型光電センサ
Ｐを物体との距離に合わせて配設する場合には、限定反
射型光電センサＰの設置部等の改良が必要であり、たと
えば生産ラインが大きく、限定反射型光電センサＰの使
用数が多くなることにともなって、改良に費用がかか
り、製造コストがさらに増大するという課題がある。 【００２４】さらにまた、特開平６−１６８６５２号公
報に提案された反射型光電センサは、限定反射型光電セ
ンサＰのように検出領域を限定しておらず、検出範囲が
大きく検出対象の物体の微妙な形状変化を検出できない
ため、その調整は困難であった。 【００２５】すなわち、投光部から出射する投光ビーム
を物体に所要に照射し、その物体から反射する光を所要
とおりに受光部に入射させる構造になると、緻密かつ複
雑な作業になり、そのための所要時間が加わり、製造歩
留まりが低下したり、製造コストが増大していた。 【００２６】したがって、本発明は叙上に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的はかかる課題を解消して、検
出対象の物体に対応して物体と限定反射型光電センサと
の距離を容易に調整することのできる限定反射型光電セ
ンサを提供することにある。 【００２７】 【課題を解決するための手段】本発明の限定反射型光電
センサは、被検知体に対し所定の光照射方向に投光する
投光部と、被検知体による反射光を所定の反射方向にて
検知する受光部とからなるとともに、これら光照射方向
と反射方向とが交差する角度を自在に調整する角度調整
機構を有し、そして、この角度調整機構は、投光部と受
光部とをそれぞれ両側に配設した回転軸と、この回転軸
の回転に伴って光照射方向を制御する光照射制御手段
と、さらにこの回転軸の回転に伴って反射方向を制御す
る光検知制御手段と、回転軸と光照射方向とが成す光照
射角度および回転軸と反射方向とが成す光受光角度と
を、この回転軸の一回転方向により同時に小さくし、他
回転方向により同時に大きくする角度同時制御手段から
成ることを特徴とする。 【００２８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の限定反射型光電セ
ンサを図１と図２により説明する。図１は本発明の限定
反射型光電センサＳの概略図であり、ＡとＢはそれぞれ
限定反射型光電センサＳと検出領域の距離を可変したも
のである。また、図２Ａは図１Ａにおけるａ−ａ’の断
面図であり、図２Ｂは図１Ｂにおけるｂ−ｂ’の断面図
である。なお、図３と同一のものは同一符号を付す。 【００２９】３は被検知体に対し所定の光照射方向に投
光する投光部であり、７は被検知体による反射光を所定
の反射方向にて検知する受光部である。 【００３０】そして、本発明は、これら光照射方向と反
射方向とが交差する角度を自在に調整する角度調整機構
を有する点が特徴である。 【００３１】以下、この角度調整機構の詳細を述べる。
まず、投光部３は、光を照射する投光素子１と、この投
光素子１の焦点位置に配設した投光レンズ２とからな
る。そして、投光素子１にはこれを駆動する投光回路４
が接続されている。 【００３２】受光部７については、光を感知することで
信号を出力する受光素子６と、この受光素子６の焦点位
置に配設した受光レンズ５とからなり、そして、受光素
子６の出力信号を処理する受光回路８に接続されてい
る。 【００３３】そして、投光部３による光照射方向と、受
光部７による反射方向とが交差する部位に被検知体を存
在することで、その有無を判別することができる。 【００３４】しかしながら、この被検知体は、図１に示
すごとく、領域Ｓ１に搬送された場合に検知されたり、
もしくは領域Ｓ２に搬送された場合に検知されるなど、
その検知部位が変動することがある。 【００３５】このような搬送でもって示す以外に、被検
知体の大きさが変わることで、領域Ｓ１が検知最適な領
域になる場合と、領域Ｓ２が検知最適な領域になる場合
とがある。 【００３６】これに対し、角度調整機構を設けること
で、適宜、最適な検出状態にする。 【００３７】この角度調整機構によれば、筐体１０の内
部に、投光部３と受光部７とをそれぞれ両側に配設した
回転軸１３と、この回転軸１３の回転に伴って光照射方
向を制御する光照射制御手段と、さらに回転軸１３の回
転に伴って反射方向を制御する光検知制御手段と、回転
軸１３と光照射方向とが成す光照射角度および回転軸と
反射方向とが成す光受光角度とを、この回転軸１３の一
回転方向により同時に小さくし、他回転方向により同時
に大きくする角度同時制御手段から成る。 【００３８】光照射制御手段は、筐体１０に設けられた
支持軸９、ならびに投光部３に付設し、しかも、回転軸
１３に設けられて、その軸を移動するスライド部１７と
からなる。そして、投光部３は支持軸９を軸にして回転
する構造であり、さらに回転軸１３の回転にともなっ
て、スライド部１７を軸方向にわたって移動し、これに
よって投光部３が支持軸９を軸にして回転し、そして、
光照射方向を制御する。 【００３９】また、光検知制御手段については、筐体１
０に設けられた支持軸１６、ならびに、受光部７に付設
し、しかも、回転軸１３に設けられて、その軸を移動す
るスライド部１８とからなる。そして、受光部７は支持
軸１６を軸にして回転する構造であり、さらに回転軸１
３の回転にともなって、スライド部１８を軸方向にわた
って移動し、これによって受光部７が支持軸１６を軸に
して回転し、そして、反射方向を制御する。 【００４０】上記のように各スライド部１７、１８につ
いては、回転軸１３の回転に伴って移動する。 【００４１】この移動を図２により説明する。回転軸１
３は断面が円状である棒状体であり、その両側には、そ
れぞれの外周面に対し、螺旋状に溝が形成され、これら
の螺旋溝に対応して、スライド部１７、１８にネジ穴を
設けている。１４は回転軸１３を回転駆動するために設
けたギヤである。 【００４２】このように回転軸１３に対し、ギヤ１４以
外の部位にネジを切り込み、スライド部１７、１８のネ
ジ穴と当接させ、そして、回転軸１３に設けたネジの切
り込みはスライド部１７に設けたネジ穴との接続部にお
いて正ネジとしている。また、スライド部１８に設けた
ネジ穴との接続部においては逆ネジとする。 【００４３】このようなネジ構造にすることで、回転軸
１３を一方向に回転させた場合、スライド部１７とスラ
イド部１８とが回転軸１３の中心方向、もしくは外側方
向に移動する構成である。 【００４４】本発明の限定反射型光電センサは、上記構
成にて基本的な構造になり、そして、角度調整機構を調
整する操作者が回転軸１３を回転させるが、実際には、
操作用の軸１１を設けて、その操作軸１１に連結用ギヤ
１２を一体的に設け、そして、操作軸１１の端部に設け
て、さらに筐体１０の外側に配したつまみ１５を回転さ
せることで、連結用ギヤ１２を回転させ、この連結用ギ
ヤ１２に連結されたギヤ１４を回転軸１３とともに回転
させるようにしている。 【００４５】以上のような構成の限定反射型光電センサ
Ｓによる検出対象の物体までの調整動作を説明する。 【００４６】図１Ａおよび図１Ｂに示す如く、検出領域
を同図に示す領域Ｓ１から領域Ｓ２に変更させる場合、
たとえば、図１Ａにおいて、つまみ１５を矢印Ｚ方向に
回転すると、それに連動して操作軸１１が回転し、それ
に伴いギヤ１２、ギヤ１４とともに回転軸１３も回転
し、図２Ａおよび図２Ｂに示す如く、スライト部１７お
よびスライド部１８は回転軸１３の中心方向に移動す
る。 【００４７】そして、スライト部１７の移動に伴って、
これと接続された投光部３は支持軸９を中心として可動
し、同時にスライド部１８の移動に伴って、これと接続
された受光部７は支持軸１６を中心として可動すること
で、検出領域をＳ１からＳ２に調整することができた。 【００４８】かくして、上記構成の限定反射型光電セン
サＳによれば、つまみ１５を回転させることにより、投
光部３と受光部４が所要に可動し、それに伴い、限定反
射型光電センサＳから検出対象の物体までの距離および
形状に対応して、検出領域を移動させることができ、投
光部１と受光部２の検出物体の有無を正確に検出するた
めの調整による時間と手間が無くなった。 【００４９】また、従来、生産ライン等で限定反射型光
電センサを用いた場合に発生した、限定反射型センサを
検出対象の物体と光電センサまでの距離に対応して新た
に光電センサを用意しなければならない課題、ならびに
限定反射型光電センサに合わせて生産ライン等を改良し
なければならない課題があったが、かかる課題を解消
し、製造コストを下げることができた。 【００５０】本発明は上記実施の形態例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変更や改善等はなんら差し支えない。 【００５１】たとえば、投光部３と受光部７をそれぞれ
支持軸９および支持軸１３を中心としてスライド部１７
およびスライド部１８が移動することにより、検出領域
を所要とおりに移動させていたが、これに代えて、それ
ぞれの支持軸９と支持軸１３を可動軸としてスライド機
能をもたせ、他方のスライド部１７とスライド部１８を
回転可能な支持軸となしても同様の効果が得られる。 【００５２】あるいは、支持軸９と支持軸１６を所定の
部位に固定せず、回転軸１３と平行な方向に可動するよ
うな機構にすることで、検出領域の大きさを変化させる
こともできる。 【００５３】 【発明の効果】以上のとおり、本発明の限定反射型光電
センサによれば、被検知体に対し所定の光照射方向に投
光する投光部と、被検知体による反射光を所定の反射方
向にて検知する受光部とからなるとともに、これら光照
射方向と反射方向とが交差する角度を自在に調整する角
度調整機構を有し、そして、この角度調整機構は、投光
部と受光部とをそれぞれ両側に配設した回転軸と、この
回転軸の回転に伴って光照射方向を制御する光照射制御
手段と、さらにこの回転軸の回転に伴って反射方向を制
御する光検知制御手段と、回転軸と光照射方向とが成す
光照射角度および回転軸と反射方向とが成す光受光角度
とを、この回転軸の一回転方向により同時に小さくし、
他回転方向により同時に大きくする角度同時制御手段か
ら成ることで、検出対象の物体に対応して物体と限定反
射型光電センサとの距離を容易に調整することのでき
た。

【図面の簡単な説明】 【図１】ＡとＢはそれぞれ本発明の限定反射型光電セン
サの概略図である。 【図２】Ａは図１Ａのａ−ａ’における断面図であり、
Ｂは図１Ｂのｂ−ｂ’における断面図である。 【図３】従来の限定反射型光電センサの概略図である。 【図４】生産ラインの模式図である。 【符号の説明】 Ｓ・・・限定反射型光電センサ ３・・・投光部 ７・・・受光部 １３・・・回転軸 １０・・・筐体 ９、１６・・・支持軸 １７、１８・・・スライド部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】被検知体に対し所定の光照射方向に投光す
   る投光部と、被検知体による反射光を所定の反射方向に
   て検知する受光部とからなるとともに、これら光照射方
   向と反射方向とが交差する角度を自在に調整する角度調
   整機構を有する限定反射型光電センサであって、前記角
   度調整機構は、投光部と受光部とをそれぞれ両側に配設
   した回転軸と、この回転軸の回転に伴って光照射方向を
   制御する光照射制御手段と、さらにこの回転軸の回転に
   伴って反射方向を制御する光検知制御手段と、前記回転
   軸と光照射方向とが成す光照射角度および前記回転軸と
   反射方向とが成す光受光角度とを、この回転軸の一回転
   方向により同時に小さくし、他回転方向により同時に大
   きくする角度同時制御手段から成ることを特徴とする限
   定反射型光電センサ。