JP2011081946A - プランジャ式タッチセンサ及びワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ライン上を搬送されている検出体をも検出することができるプランジャ式タッチセンサを提供する。
【解決手段】プランジャ式タッチセンサは、ボール受け部１０の表面１１に形成された凹曲面状のボール受け座１１ａ上に転動自在に並べられた多数の小球２１と、多数の小球２１上に転動自在に載せられた１個の主球２２とを有しているボール式支承体Ａと、筒状のケース５１に一端側を突出させ、軸方向に移動可能に挿入された測定軸５２が退入する方向に移動したことを検出するタッチセンサ本体Ｂとを備えている。ホルダー６０が、ボール式支承体Ａのボール受け部１０をタッチセンサ本体Ｂの測定軸５２の先端部に当接させ、微動可能に保持するようにタッチセンサ本体Ｂを固定する。ボール式支承体Ａは圧縮バネ７０によってタッチセンサ本体Ｂの測定軸５２の先端部から離間させる方向に付勢され、係止手段４０によってホルダー６０から脱抜しないようにされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送されているワークのような検出体を検出するためのプランジャ式タッチセンサ、及びこのプランジャ式タッチセンサを備えたワーク搬送装置に関する。

位置検出や寸法判別などに使用されるプランジャ式タッチセンサが各種提供されているが、例えば常時開接点方式のタッチセンサが特許文献１に開示されている。このタッチセンサは、図８に示すように、円筒状のケース１０１内に半分程度挿入された測定軸１０２が往復動することによってワークのような検出体Ｗを検出することができるようにされている。

そのため、測定軸１０２がケース１０１内に挿入されている基端部側に深穴部１０２ａが形成され、この深穴部１０２ａ内に可動接点１０３が配置されている。また、ケース１０１の中間部内に絶縁台１０４が固定されている。この絶縁台１０４には、測定軸１０２を突出させるように付勢するスプリング１０５がセットされている。また、スプリング１０５には、絶縁台１０４からケース１０１の外部へ導出する第１のケーブル１０６が接続されている。この第１のケーブル１０６、スプリング１０５、可動接点１０３が接触して第１の電気回路が形成されている。

また、絶縁台１０４には、先端部が測定軸１０２の深穴部１０２ａ内に位置する接点棒１０７が固定されている。そして、接点棒１０７には、ケース１０１の外部へ導出された第２のケーブル１０８が接続され、この第２のケーブル１０８と接点棒１０７とによって第２の電気回路が形成されている。ただし、この接点棒１０７の先端と前記可動接点１０３とは、通常、離間し、第１の電気回路と第２の電気回路とは遮断されている。

このようなタッチセンサは、検出体Ｗが測定軸１０２の先端部に当たることによって測定軸１０２がケース１０１内に若干押し込められ、可動接点１０３が接点棒１０７に接触することによって、第１の電気回路と第２の電気回路とが閉じられ、押し続けられている間中、ＯＮ信号を出力する。そして、検出体Ｗが測定軸１０２の先端部から離れると、スプリング１０５によって測定軸１０２が突出した位置に復帰し、可動接点１０３と接点棒１０７とが離れることにより、信号がＯＦＦに戻される。

特開２００５−２８３５５１号公報

特許文献１に記載されたタッチセンサ、その他のプランジャ式タッチセンサは、検出体Ｗが測定軸１０２を軸方向に押すことにより、可動接点１０３が接触棒に接触し、第１の電気回路と第２の電気回路とが閉じられ、ＯＮ信号が出力されることにより、検出体Ｗを検出することができるようにされている。

したがって、検出体Ｗが測定軸１０２の軸方向に対して直角方向に当たった場合にあっては、測定軸１０２が軸方向に押されず、ＯＮ信号が出力されないことから、検出体Ｗを検出することができない。換言すれば、従来のプランジャ式タッチセンサは、検出体Ｗに対する向きが制約され、例えば、搬送ライン上を搬送されているワークを検出するために使用することができない。

搬送ライン上のワークは、例えば、光センサによって検出することができるが、光センサは、湿度の高いクリーンルームでは曇って誤動作することから使用することができない。

そこで、本発明は、特に、搬送ライン上を搬送されているワークのような検出体をも検出することができるようにしたプランジャ式タッチセンサ、及びこのプランジャ式タッチセンサを備えたワーク搬送装置を提供することを課題とする。

本発明（主発明）に係るプランジャ式タッチセンサは、表面に凹曲面状のボール受け座を形成したボール受け部と、前記ボール受け座上に転動自在に並べられた多数の小球と、一部分が前記ボール受け部の表面から突出するように前記多数の小球上に転動自在に載せられた１個の主球とを有しているボール式支承体と、筒状のケースに一端側を突出させ、かつ、軸方向に移動可能に挿入された測定軸が退入する方向に移動したことを検出するタッチセンサ本体とを備えたプランジャ式タッチセンサであって、前記タッチセンサ本体のケースに固定され、前記ボール式支承体のボール受け部を直接又は間接に前記タッチセンサ本体の測定軸の先端部に当接させ、かつ、ボール受け部の表面に直交する方向に微動可能なように保持するホルダーと、前記ボール式支承体をタッチセンサ本体の測定軸の先端部から離間させる方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記ボール式支承体のボール受け部と前記タッチセンサ本体の測定軸の先端部とが直接又は間接に当接している状態を維持させる係止手段とを備えていることを特徴としている。

このプランジャ式タッチセンサによれば、ボール式支承体とタッチセンサ本体とを備えていることにより、測定軸の軸方向だけでなく、測定軸の軸方向に対して直角方向に搬送されたワークのような検出体をも主球上を通過することによって検出することができる。すなわち、検出体が主球の上を通過しないときは、ボール式支承体は付勢手段によってタッチセンサ本体から離間するように付勢され、測定軸が押されないことから、タッチセンサ本体からＯＮ信号が出力されないが、検出体が主球の上を通過するときは、ボール式支承体が押され、付勢手段の付勢力に抗してタッチセンサ本体の測定軸が押されることにより、タッチセンサ本体からＯＮ信号が出力され、検出体が通過していることを検知することができる。

なお、ボール式支承体は、ボール受け座上を多数の小球が転動し、この小球上を１個の主球が転動することにより、主球上のワークは、どの方向からでも摩擦力がほとんど生じることなく移動する。また、タッチセンサ本体としては、測定軸が筒所のケース内に移動可能に挿入されたタイプであれば、特定することなく使用することができる。

また、前記主発明に係るプランジャ式タッチセンサにおいて、前記ホルダーは、貫通穴を有するように内向きのフランジ部を設けた筒状に形成され、前記貫通穴を貫通し、かつ、前記ボール受け部に固定される軸部と、前記フランジ部と前記タッチセンサ本体の測定軸との間に配置され、かつ、タッチセンサ本体の測定軸の先端部に当接する頭部とからなるプッシャが備えられ、前記係止手段は、前記ホルダーのフランジ部と前記プッシャの頭部によって構成されていることが好ましい。

このプランジャ式タッチセンサによれば、付勢手段によってタッチセンサ本体から離間するように付勢されているボール式支承体がプッシャの軸部に固定され、プッシャの頭部がホルダーの内面に突設されたフランジ部に当接することにより、ボール式支承体はホルダーから脱抜することなく、タッチセンサ本体の測定軸の方に往復動することができるようにされている。そして、プッシャの頭部がタッチセンサ本体の測定軸の先端部に当接することにより、ボール式支承体がタッチセンサ本体の方に移動したときに、プッシャがタッチセンサ本体の測定軸を押し、タッチセンサ本体からＯＮ信号が出力される。

また、前記主発明に係るプランジャ式タッチセンサにおいて、前記係止手段は、基端部が前記ホルダーを外嵌する状態に固定し、先端部が前記ボール受け部の表面側を衝止する筒体によって構成されていていてもよい。

このプランジャ式タッチセンサによれば、付勢手段によってタッチセンサ本体から離間するように付勢されているボール式支承体がその表面側で筒体によって衝止されることにより、ボール式支承体がホルダーから脱抜することなく、センサ本体の測定軸の方に往復動することができるようにされている。そして、ボール式支承体の表面と反対側の裏面がタッチセンサ本体の測定軸の先端部に直接、当接することにより、ボール式支承体がタッチセンサ本体の方に移動したときに、プッシャがタッチセンサ本体の測定軸を押し、タッチセンサ本体からＯＮ信号が出力される。

また、前記主発明に係るプランジャ式タッチセンサにおいて、前記タッチセンサ本体の測定軸は、ボール式支承体のボール受け部の表面と平行な向きとされ、さらに先端に半球体状のコンタクト部が設けられ、前記ボール式支承体は、前記コンタクト部に当接する傾斜した斜面部を有しているものとしてもよい。

このプランジャ式タッチセンサによれば、タッチセンサ本体がボール式支承体に対して直角方向となるため、タッチセンサ本体が軸方向に長くても、タッチセンサ本体がボール式支承体の表面と直角の方向に向けられているときよりも、薄型化を図ることができる。そして、検出体が主球の上を通過するときに、ボール式支承体が付勢手段に抗して押される。すると、ボール式支承体に備えられた斜面部がタッチセンサ本体の測定軸に設けられた半球体状のコンタクト部を押して移動させ、タッチセンサ本体からＯＮ信号が出力される。

また、本発明に係るワーク搬送装置は、前記主球が搬送ライン上のワークに当接するように設置された前記本発明に係るプランジャ式タッチセンサと、搬送ライン上のワークの底面に接触するように配置された搬送手段とが備えられていることを特徴としている。

このワーク搬送装置によれば、搬送ライン上を搬送されているワークは、主球上を移動するが、このとき、主球が多数の小球上を転動し、小球がボール受け部上を転動するため、ワークには摩擦力がほとんど加えられない。そして、ワークが主球上に載ると、ボール式支承体がタッチセンサ本外の測定軸を押すことにより、タッチセンサ本体からＯＮ信号が出力される。

本発明によれば、タッチセンサ本体に備えられた測定軸の軸方向だけでなく、軸方向に直角の方向に搬送されているワークを検出することができるプランジャ式タッチセンサを提供することができるため、例えば搬送ライン上で搬送されているワークをも確実に検知可能とすることができる。

本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第１の実施形態を示す断面正面図である。 本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第１の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第２の実施形態を示す断面正面図である。 本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第３の実施形態を示す断面正面図である。 本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第４の実施形態を示す断面正面図である。 本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第５の実施形態を示す断面正面図である。 本発明に係るワーク搬送装置の一実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面正面図である。 従来のプランジャ式タッチセンサの一例を示す断面正面図である。

〔実施形態１〕
本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第１の実施形態について図１及び図２を参照しながら説明する。このプランジャ式タッチセンサは、ボール式支承体Ａとタッチセンサ本体Ｂとを備えている。

ボール式支承体Ａは、ボール受け部１０、多数の小球２１，２１，…、１個の主球２２を備えている。ボール受け部１０は、表面１１と裏面１２との間に側面１３が設けられた変形円柱状とされ、表面１１に凹曲面状のボール受け座１１ａが形成されている。なお、ボール受け部１０は、変形三角柱状、変形四角柱状、その他の変形多角形状としてもよい。

そして、ボール受け座１１ａ上に多数の小球２１，２１，…が転動自在に並べられ、１個の主球２２が多数の小球２１，２１，…上に転動自在に載せられている。主球２２の中心部分がボール受け部１０内に位置し、主球２２の一部分は、ボール受け部１０の表面１１から突出している。

そして、多数の小球２１，２１，…は、ボール受け部１０の表面１１まで並べられず、ボール受け部１０の表面１１の部分と主球２２との間に間隔が空けられ、この間隔にリング状の蓋体１６が嵌められている。この蓋体１６と主球２２との間には隙間が設けられるが、蓋体１６によって塵埃などがボール受け座１１ａの方に入らないようにされ、また、主球２２が脱落しないようにもされている。

そして、ボール受け部１０には、裏面１２からボール受け座１１ａの方に係合用穴部４１が形成されている。この係合用穴部４１には、例えば、雌ネジが形成されている。そして、ボール受け部１０の側面１３には、表面側を拡径した拡径部１４を設け、側面１３の裏面１２側を縮径した縮径部１５を設けたものとされている。

一方、タッチセンサ本体Ｂは、外周に雄ネジを形成した筒状のケース５１内に軸方向に移動する測定軸５２を先端部が突出するように挿入したもので、測定軸５２が押されることによってＯＮ信号を出力するようにされている。なお、測定軸５２の先端部には、半球体状のコンタクト部５３が取り付けられているが、この明細書及び特許請求の範囲の記載においては、コンタクト部５３を含めて測定軸５２という。

このようなボール式支承体Ａとタッチセンサ本体Ｂとは、変形筒状のホルダー６０によって一体化されている。ホルダー６０は、前記タッチセンサ本体Ｂのケース５１に形成された雄ネジと螺合する雌ネジ６１を基端側の内面に形成し、ボール式支承体Ａを移動可能にボール受け部１０の側面１３の拡径部１４に摺接する筒状部６２を先端側に形成したものとされている。

そして、ホルダー６０の中間部の内面には、前記ボール受け部１０の縮径部１５擦れないようにを囲うフランジ部４２が内向きに突設されている。このフランジ部４２とタッチセンサ本体Ｂのコンタクト部５３との間には、空間部が設けられている。

そして、この空間部内に、プッシャ４３の頭部４３ａが配置されている。プッシャ４３は、ボルトのように形成され、頭部４３ａから軸部４３ｂが突出している。軸部４３ｂには、前記ボール式支承体Ａのボール受け部１０に形成された係合用穴部４１の雌ネジと螺合する雄ネジが形成されている。

そして、この雄ネジと雌ネジとが締め付けられたときに、クッションのように作用するカラー４３ｃがフランジ部４２とプッシャ４３の頭部４３ａとの間に配置されている。なお、ボール受け部１０の係合用穴部４１に雌ネジを形成せず、プッシャ４３の軸部４３ｂに雄ネジを形成しないで、軸部４３ｂを係合用穴部４１に圧入して、ボール受け部１０とプッシャ４３とを一体化してもよい。

いずれにしても、ボール式支承体Ａが押されると、プッシャ４３も一体に押され、タッチセンサ本体Ｂのコンタクト部５３を押すようにされている。なお、プッシャ４３は、頭部４３ａの端面に六角穴の凹部４３ｄが形成され、この凹部４３ｄにスパナが挿し込まれ、ボール受け１０の係合用穴部４１に締め付けられる。

また、ケース５１の雄ネジとホルダー６０の雌ネジ６１との締付け加減によって、プッシャ４３とコンタクト部５３との当たり加減を調整することができるようにされている。

そして、ボール受け部１０の拡径部１４がホルダー６０の筒状部６２に擦れないように囲まれ、さらに、ボール受け部１０の側面１３とホルダー６０の筒状部６２との間に環状の間隙部が設けられている。

この間隙部内に付勢手段７０が配置されている。この付勢手段７０は、ボール式支承体Ａをタッチセンサ本体Ｂから離間するように、換言すれば、外向きに付勢するためのもので、圧縮バネやゴムなど弾性力を有していれば、限定するものでないが、ここでは、以下、圧縮バネとして説明する。

圧縮バネ７０の各端部は、ボール式支承体Ａのボール受け部１０の拡径部１４とホルダー６０のフランジ部４２に当接し、ボール式支承体Ａを外向きに付勢する。しかし、プッシャ４３の頭部４３ａがカラー４３ｃを介してフランジ部４２に衝止することにより、ボール式支承体Ａがホルダー６０の筒状部６２から脱抜しないようにされている。したがって、フランジ部４２とプッシャ４３の頭部４３ａとによって係止手段４０が構成されている。

第１の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサは、以上のように構成され、次に、動作について説明する。

ボール式支承体Ａの主球２２上をワークのような検出体（図示せず）が通過していない状態においては、ボール式支承体Ａは、圧縮バネ７０のバネ力によって、タッチセンサ本体Ｂから離間する方向（図面において上方向）に付勢され、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されないことから、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されない。

そして、ボール式支承体Ａの主球２２上を検出体が通過すると、圧縮バネ７０のバネ力に抗して、ボール式支承体Ａがタッチセンサ本体Ｂの方（図面において下方向）にわずかに移動し、プッシャ４３を介してタッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されることにより、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力される。

そして、検出体が主球２２上を通過すときは、主球２２が多数の小球２１，２１，…上を転動し、多数の小球２１，２１，…がボール受け座１１ａ上を転動するため、検出体には、摩擦力がほとんど加えられない。また、主球２２は検出体が通過することによって転動するため、検出体はどの方向から主球２２上を通過してもタッチセンサ本体Ｂの測定軸５２を押すことができ、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力される。

そして、検出体が主球２２上を通過した後は、ボール式支承体Ａは、圧縮バネ７０のバネ力によって、タッチセンサ本体Ｂから離間する方向に付勢され、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されなくなることにより、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されなくなる。

なお、係止手段４０のプッシャ４３の頭部４３ａがホルダー６０のフランジ部４２に当接することにより、圧縮バネ７０に付勢されたボール式支承体Ａがホルダー６０の筒状部６２から脱抜することがない。

このようにして、このプランジャ式タッチセンサは、ボール式支承体Ａの主球２２上を通過する検出体を検出することができる。

〔実施形態２〕
本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第２の実施形態について図３２を参照しながら説明する。第２の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサも第１の実施形態と同様、ボール式支承体Ａとタッチセンサ本体Ｂとを備えているが、ボール式支承体Ａや係止手段４０、ホルダー６０の構成が第１の実施形態と異なっている。

ボール式支承体Ａは、主球２２の中心がボール受け部１０の表面１１よりもわずかに出る位置とされ、主球２２の頂部以外の表面とボール受け部１０の側面１３とを蓋体１６が覆うようにされている。この蓋体１６によって塵埃などがボール受け座１１ａの方に入らないようにされ、また、主球２２が脱落しないようにもされている。なお、蓋体１６は、表面側（図面において上側）に段差部１６ａを設け、裏面側で拡径部１４の裏面に回り込む折返部（採番せず）を形成したものとされている。

そして、係止手段４０は、前記ボール受け部１０の蓋体１６を外嵌する筒状体４５を中心に構成されている。筒状体４５は、先端に前記蓋体１６を係止する内向きの鍔部４５ａを設けたものとされている。この鍔部４５ａは、前記蓋体１６の段差部１６ａに係合することにより、蓋体１６との間で段差が生じないようにされている。

また、筒状体４５の内周面とボール受け部１０の側面１３との間には、間隙部が設けられ、この間隙部内に圧縮バネ７０が配置されている。圧縮バネ７０の一端部は、ボール受け部１０の拡径部１４の裏面に回り込んだ蓋体１６の折返部に当接している。

そして、筒状体４５の基端側の内周面には、雌ネジ４５ｂが形成され、変形筒状のホルダー６０の外周面には、雄ネジ６０ｂが形成され、両者４５ｂ，６０ｂが螺合することにより、ボール式支承体Ａとタッチセンサ本体Ｂとが一体化されている。そして、タッチセンサ本体Ｂのケース５１の雄ネジとホルダー６０の雌ネジ６１との締付け加減を調整することにより、ボール式支承体Ａのボール受け部１０の裏面１２とタッチセンサ本体Ｂの測定軸５２に取り付けられたコンタクト部５３とが当接するように位置合わせされている。

そして、ホルダー６０の先端側には、内向きのフランジ部６３が設けられ、このフランジ部６３とコンタクト部５３との間には、間隔が空けられている。また、フランジ部６３には、圧縮バネ７０の他端部が当接し、圧縮バネ７０によって、ボール式支承体Ａがタッチセンサ本体Ｂから離間するように付勢されている。ただし、ボール式支承体Ａの蓋体１６の段差部１６ａが筒状体４５の鍔部４５ａに係合することにより、ボール式支承体Ａが筒状体４５から脱抜しないようにされている。

なお、ホルダー６０の基端部とタッチセンサ本体Ｂのケース５１との間には、抜け防止治具６４が嵌められている。

第２の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサは、以上のように構成され、次に、動作について説明する。

ボール式支承体Ａの主球２２上をワークのような検出体（図示せず）が通過していない状態においては、ボール式支承体Ａは、圧縮バネ７０のバネ力によって、タッチセンサ本体Ｂから離間する方向（図面において上方向）に付勢され、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されないことから、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されない。

そして、ボール式支承体Ａの主球２２上を検出体が通過すると、圧縮バネ７０のバネ力に抗して、ボール式支承体Ａがタッチセンサ本体Ｂの方（図面において下方向）にわずかに移動し、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されることにより、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力される。

そして、検出体が主球２２上を通過した後は、ボール式支承体Ａが圧縮バネ７０のバネ力によって、タッチセンサ本体Ｂから離間する方向に付勢され、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されなくなることにより、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されなくなる。そして、圧縮バネ７０に付勢されたボール式支承体Ａは、蓋体１６が筒状体４５の鍔部４５ａに衝止することにより、ボール式支承体Ａが筒状体４５から脱抜しない。

なお、第２の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサは、筒状体４５とホルダー６０とは、雌ネジ４５ｂと雄ネジ６０ｂとによって螺合しているため、筒状体４５をホルダー６０から外すことができ、したがって、ボール式支承体Ａを交換することができるようにされている。

〔実施形態３〕
本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第３の実施形態について図４を参照しながら説明する。第３の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサは、第２の実施形態のプランジャ式タッチセンサにおいて、筒状体４５とホルダー６０とを分離できないように一体化したものである。

すなわち、この筒状体４５の内周面は、雌ネジが形成されず、拡径した係合部４５ｃが形成され、ホルダー６０の外周面には雄ネジが形成されず、縮径した係合部６０ｃが形成され、両係合部４５ｃ，６０ｃが圧入によって一体化されている。したがって、このプランジャ式タッチセンサにおいては、ボール式支承体Ａを交換することができないものとなっている。

そして、ホルダー６０の先端側には、フランジ部６５を奥側に設けた凹陥部６６が形成されている。このフランジ部６５とボール式支承体Ａの拡径部１４の裏面に回り込んだ蓋体１６の折返部との間に圧縮バネ７０が配置されている。なお、図４においては、図３に示したような抜け防止治具６４が示されていないが、第３の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサにおいても、抜け防止治具６４を備えてもよい。

第３の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサの他の構成及び動作については、第２の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

〔実施形態４〕
本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第４の実施形態について図５を参照しながら説明する。このプランジャ式タッチセンサは、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２がボール式支承体Ａのボール受け部１０の表面１１と平行な向きとされ、タッチセンサ本体Ｂをボール式支承体Ａの移動方向に配置しないで薄型化を図ることができるようにされている。

すなわち、タッチセンサ本体Ｂの向きとボール式支承体Ａの向きとが直角に向けられている。そのため、ホルダー６０は、ボール式支承体Ａを保持する第１のホルダー６５と、タッチセンサ本体Ｂを保持する第２のホルダー６６とを備えている。

そして、ボール式支承体Ａは、第２及び第３の実施形態で説明したように、ボール受け部１０の表面１１及び拡径部１４を蓋体１６によって覆ったものとされている。そして、蓋体１６は、筒状体４５によって擦れないように囲まれ、筒状体４５の鍔部４５ａが蓋体１６の段差部１６ａに係止するようにされている。また、筒状体４５の基端側の外周は、縮径され、段差部４５ｄが設けられている。

そして、ボール式支承体Ａは、裏面１２の中心に係合突部１２ａを突設し、この係合突部１２ａにプッシャ１７が取り付けられている。すなわち、このプッシャ１７には、前記係合突部１２ａと係合する係合凹部１７ａが設けられている。また、プッシャ１７の先端部（図面において下端部）は、円錐形状に形成され、斜面部１７ｂを有するものとされている。なお、プッシャ１７の先端部（図面において下端部）は、丸く形成されている。

そして、第１のホルダー６５は、筒状とされた先端側（図面において上端側）に筒状体４５の段差部４５ｄと係合する段差部６５ｃを設け、両段差部４５ｄ，６５ｃが密着することによって、筒状体４５と第１のホルダー６５とが分離できないようにされている。なお、両段差部４５ｄ、６５ｃに雄ネジと雌ネジを形成することにより、筒状体４５と第１のホルダー６５とを分離できるようにしてもよい。

そして、第１のホルダー６５には、径方向（図面において左右方向）に貫通する貫通穴６５ａを中間部に設け、さらに、前記プッシャ１７を擦れないように挿入させる挿入穴６５ｂを設けたものとされている。この挿入穴６５ｂの周囲は、圧縮バネ７０の端部が当接する座部６５ｄとされている。また、第１のホルダー６５の基端側の軸部６５ｅには、雄ネジが形成されている。

そして、第２のホルダー６６は、前記第１のホルダー６５の貫通穴６５ａに挿入される係合部６６ａと、タッチセンサ本体Ｂのケース５１を外嵌して保持する基端部６６ｂとを有している。係合部６６ａには、前記第１のホルダー６５の挿入穴６５ｂと連通し、プッシャ１７が挿入される挿入穴６６ｃが形成されている。

また、係合部６６ａの内周は、タッチセンサ本体Ｂのコンタクト部５３を隙間をもって囲むように、基端部６６ｂよりも縮径され、基端部６５ｂの内面は、タッチセンサ本体Ｂのケース５１に形成された雄ネジに螺合する雌ネジが形成されている。

この雄ネジと雌ネジの締め加減によって、タッチセンサ本体Ｂのコンタクト部５３がボール式支承体Ａのプッシャ１７の斜面部１７ｂに当接するように調整することができるようされている。

第４の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサは、以上のように構成され、次に、動作について説明する。

ボール式支承体Ａの主球２２上をワークのような検出体（図示せず）が通過していない状態においては、ボール式支承体Ａは、圧縮バネ７０のバネ力によってタッチセンサ本体Ｂのコンタクト部５３から離間する方向（図面において上方向）に付勢され、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されないことから、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されない。

そして、ボール式支承体Ａの主球２２上を検出体が通過すると、圧縮バネ７０のバネ力に抗して、ボール式支承体Ａが第１のホルダー６５の軸部６５ｅの方（図面において下方向）にわずかに移動する。すると、プッシャ１７の斜面部１７ｂが下がることによって、コンタクト部５３が押され、したがって、測定軸５２が（図面において右方向に）押されることにより、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力される。

そして、検出体が主球２２上を通過した後は、ボール式支承体Ａが圧縮バネ７０のバネ力によって、第１のホルダー６５の軸部６５ｅから離間する方向（図面において上方向）に付勢され、プッシャ１７も同じ方向に移動し、斜面部１７ｂがコンタクト部５３を押さなくなることから、測定軸５２も押されなくなり、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されなくなる。

そして、圧縮バネ７０に付勢されたボール式支承体Ａは、蓋体１６の段差部１６ａが筒状体４５の鍔部４５ａに衝止することにより、ボール式支承体Ａが筒状体４５から脱抜しない。

〔実施形態５〕
本発明に係るプランジャ式タッチセンサの第５の実施形態について図６を参照しながら説明する。この第５の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサは、第４の実施形態と同じく、ボール式支承体Ａとタッチセンサ本体Ｂとを直角方向に配置され、薄型化を図ることができるようにされている。

ボール式支承体Ａは、第２ないし第４の実施形態と同じく、ボール受け部１０の表面１１及び側面１３の表面１１側を蓋体１６によって覆ったものとされているが、この蓋体１６の基端側及び側面１３の中間部が変形筒状のプッシャ１８によって保持されている。プッシャ１８の中間部の内周面には、ボール受け部１０の側面１３を保持する鍔部１８ａが内向きに設けられている。また、プッシャ１８の中間部の外周面には、斜面部１８ｂを有するく字形の溝部１８ｃが設けられている。

そして、ホルダー６０は、第４の実施形態と異なる第１のホルダー６７と第２のホルダー６８と備えている。第１のホルダー６７は、軸部６７ａの先端部に円盤状の基盤部６７ｂを設け、この基盤部６７ｂの外周にプッシャ１８の基端部（図面において下部）を擦れないように囲む環状突出部６７ｃを設けたものとされている。また、環状突出部６７ｃの外周は、縮径され、段差部６７ｄが設けられている。

このような第１のホルダー６７は、タッチセンサ本体Ｂを保持する第２のホルダー６８と連結されている。第２のホルダー６８は、先端側（図面において左側）にプッシャ１８の先端部（図面において上端部）を擦れないように囲む段差部付きの係合部６８ａを設け、この係合部６８ａに蓋体１６の段差部１６ａに当接する鍔部６８ｂを設けたものとされている。

そして、第２のホルダー６８は、変形筒形状とされ、先端側に第１のホルダー６７の段差部６７ｄと嵌合する結合部６８ｄが設けられ、段差部６７ｄと結合部６８ｄとが密着することによって、第１のホルダー６７と第２のホルダー６８とが分離できないようにされている。なお、段差部６７ｄに雄ネジを形成し、結合部６８ｄに雌ネジを形成し、両ネジを螺合することにより、第１のホルダー６７と第２のホルダー６８とを分離できるようにしてもよい。

そして、第２のホルダー６８は、基端部６８ｅの内周面にタッチセンサ本体Ｂのケース５１に形成された雄ネジに螺合する雌ネジが形成されている。したがって、タッチセンサ本体Ｂは、コンタクト部５３がプッシャ１８の斜面部１８ｂに当接するように、ケース５１の雄ネジが第２のホルダー６８の基端部６８ｅの雌ネジに螺合される。なお、第２のホルダー６８の中間部の内面は、コンタクト部５３と隙間が設けられる程度に縮径されている。

第５の実施形態におけるプランジャ式タッチセンサは、以上のように構成され、次に、動作について説明する。

ボール式支承体Ａの主球２２上をワークのような検出体（図示せず）が通過していない状態においては、ボール式支承体Ａは、圧縮バネ７０のバネ力によってタッチセンサ本体Ｂのコンタクト部５３から離間する方向（図面において上方向）に付勢され、タッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されないことから、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されない。

そして、ボール式支承体Ａの主球２２上を検出体が通過すると、圧縮バネ７０のバネ力に抗して、ボール式支承体Ａが第１のホルダー６７の軸部６７ａの方にわずかに移動する。すると、プッシャ１８の斜面部１８ｂが下がることによって、コンタクト部５３が（図面において右方向に）押され、したがって、測定軸５２が押されることにより、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力される。

そして、検出体が主球２２上を通過した後は、ボール式支承体Ａが圧縮バネ７０のバネ力によって、第１のホルダー６７の軸部６７ａから離間する方向（図面において上方向）に付勢され、プッシャ１８も同じ方向に移動し、斜面部１８ｂがコンタクト部５３を押さなくなることから、測定軸５２も押されなくなり、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されなくなる。

そして、圧縮バネ７０に付勢されたボール式支承体Ａは、蓋体１６の段差部１６ａが第１のホルダー６７の鍔部６８に衝止することにより、ボール式支承体Ａが第１のホルダー６７内から脱抜しない。

〔実施形態６〕
本発明に係るワーク搬送装置の一実施形態について図７を参照しながら説明する。このワーク搬送装置は、ワークＷの搬送ライン上に前記のいずれかのプランジャ式タッチセンサＳを設置したことを特徴としている。

図示したワーク搬送装置は、搬送ライン上に多数のボール式支承体Ａ，Ａ，…を並列したものとされている。各ボール式支承体Ａ，Ａ，…は、ワークＷの底面の両側と側面を支承するように配置されている。なお、ボール式支承体Ａ，Ａ，…は、ワークＷの底面のみ支承するようにしてもよい。

いずれにしても、ボール式支承体Ａ，Ａ，…は、支柱８１に固定されたフレーム８２に固定されている。そして、ワークＷを検知したい位置、例えば上流端、中間位置、下流端において、フレーム８２に前記のいずれかのプランジャ式タッチセンサＳが固定されている。

そして、このワーク搬送装置は、ボール式支承体ＡがワークＷを搬送する機能を備えていないことから、ワークＷを誘導する搬送手段９０が備えられている。搬送手段９０は、ワークＷの底面の中心部に接触する無端のベルト９１、このベルト９１を掛ける２個のプーリ９２，９２、駆動源であるモータ９３及びこのモータ９３の駆動軸と一方のプーリ９２とに掛けられたベルト９４を備えている。

ベルト９１の下側にユニット（図示せず）を介してエアシリンダー（図示せず）が配置され、ワークＷが置かれてない状態において、ベルト９１の表面がボール式支承体Ａ，Ａ，…の主球２２よりもわずかに上に位置し、ワークＷが置かれると、エアシリンダーが押され、ワークＷの底面がボール式支承体Ａ，Ａ，…の主球２２によって支承されつつベルト７１上に載せられ、ベルト７１がワークＷを誘導するようにされている。

また、プランジャ式タッチセンサＳもワークＷが置かれていない状態において、ベルト９１の表面よりもわずかに下に位置し、ワークＷが置かれると、タッチセンサ本体Ｓの測定軸５３押され、ＯＮ信号を出力し、ワークＷを支承したベルト９１を進行させるようにされている。

したがって、ワークが搬送ラインの上流端におかれると、上流端に固定されたタッチセンサＳの測定軸５２が押されることにより、このタッチセンサＳからＯＮ信号が出力され、ベルト９１が進行する。このとき、ワークＷは、基本的にボール式支承体Ａの主球２２上に支承されて搬送されるため、ワークＷは擦られず、疵（きず）が付けられたり、発塵したりしないようにされている。

そして、ワークＷが搬送ラインの中間部、下流端を搬送されている間、それぞれのタッチセンサＳからＯＮ信号が出力され、ベルト９１が進行し続ける。ワークＷがワーク搬送ラインからすべて排出されると、中間位置及び下流端のプランジャ式タッチセンサＳのタッチセンサ本体Ｂの測定軸５２が押されなくなることにより、タッチセンサ本体ＢからＯＮ信号が出力されなくなり、ベルト９１が停止される。

なお、中間位置のプランジャタッチ式センサＳからＯＮ信号が出力されているときは、ベルト９１は進行し続けるため、多数のワークＷが連続して搬送される場合であっても、途中でベルト９１が停止することはない。このように、このワーク搬送装置は、プランジャ式タッチセンサＳを設置したことにより、ベルト９１を自動的に駆動することができるようにされている。

そして、このワーク搬送装置は、クリーンルームのように湿度が高く、光センサを使用できない搬送ラインにおいて、ワークを誤動作することなく検知することができる。ただし、このワーク搬送装置は、種々の分野で使用することができることはいうまでもない。

なお、本発明は、前記の実施形態に限定されず、種々変更することができる。例えば、ボール式支承体Ａは、第１の実施形態で説明したような蓋体１６を備えたボール受け部１０を第２ないし第５の実施形態において使用してもよい。逆に、第２ないし第５の実施形態において説明したような蓋体１６を備えたボール受け部１０を第１の実施形態において使用してもよい。

また、ワーク搬送装置にあっては、ボール式支承体Ａを備えず、全て本発明に係るプランジャ式タッチセンサＳを配置してもよい。

Ａ………ボール式支承体
Ｂ………タッチセンサ本体
１０……ボール受け部
１１……表面
１１ａ…ボール受け座
１２……裏面
１３……側面
１４……ピン挿通孔
１７……プッシャ
１７ｂ…斜面部
１８……プッシャ
１８ｂ…斜面部
２１……小球
２２……主球
４０……係止手段
４２……フランジ部
４３……プッシャ
４３ａ…頭部
４３ｂ…軸部
４５……筒状体
５１……ケース
５２……測定軸
６０……ホルダー
６３……フランジ部
７０……付勢手段（圧縮バネ）
９０……搬送手段

Claims (5)

1. 表面に凹曲面状のボール受け座を形成したボール受け部と、前記ボール受け座上に転動自在に並べられた多数の小球と、一部分が前記ボール受け部の表面から突出するように前記多数の小球上に転動自在に載せられた１個の主球とを有しているボール式支承体と、筒状のケースに一端側を突出させ、かつ、軸方向に移動可能に挿入された測定軸が退入する方向に移動したことを検出するタッチセンサ本体とを備えたプランジャ式タッチセンサであって、
   前記タッチセンサ本体のケースに固定され、前記ボール式支承体のボール受け部を直接又は間接に前記タッチセンサ本体の測定軸の先端部に当接させ、かつ、ボール受け部の表面に直交する方向に微動可能なように保持するホルダーと、前記ボール式支承体をタッチセンサ本体の測定軸の先端部から離間させる方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段の付勢力に抗して前記ボール式支承体のボール受け部と前記タッチセンサ本体の測定軸の先端部とが直接又は間接に当接している状態を維持させる係止手段とを備えていることを特徴とするプランジャ式タッチセンサ。
2. 前記ホルダーは、貫通穴を有するように内向きのフランジ部を設けた筒状に形成され、
   前記貫通穴を貫通し、かつ、前記ボール受け部に固定される軸部と、前記フランジ部と前記タッチセンサ本体の測定軸との間に配置され、かつ、タッチセンサ本体の測定軸の先端部に当接する頭部とからなるプッシャが備えられ、
   前記係止手段は、前記ホルダーのフランジ部と前記プッシャの頭部によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプランジャ式タッチセンサ。
3. 前記係止手段は、基端部が前記ホルダーを外嵌する状態に固定し、先端部が前記ボール受け部の表面側を衝止する筒体によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプランジャ式タッチセンサ。
4. 前記タッチセンサ本体の測定軸は、ボール式支承体のボール受け部の表面と平行な向きとされ、さらに先端に半球体状のコンタクト部が設けられ、
   前記ボール式支承体は、前記コンタクト部に当接する傾斜した斜面部を有しているものとしたことを特徴とする請求項１に記載のプランジャ式タッチセンサ。
5. 前記主球が搬送ライン上のワークに当接するように設置された請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載のプランジャ式タッチセンサと、
   搬送ライン上のワークの底面に接触するように配置された搬送手段とが備えられていることを特徴とするワーク搬送装置。

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