JP2021009101A - Object detection device - Google Patents

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武弘 萩原
Takehiro Hagiwara
武弘 萩原
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Abstract

To provide an object detection device that detects presence or absence of an article in a noncontact state without touching the object, does not cause detection precision to be affected by a surface state of an object, can be used even in a wet environment, such as a cleaning process using a cleaning liquid mist, has a high tolerance of an installation position to an object, and does not require any periodical cleaning.SOLUTION: An object detection device includes: swirling flow generation means for blowing out a swirling flow of liquid toward a detection area; and pressure detection means for detecting pressure near the center axis of the swirling flow generated by the swirling flow generation means. The pressure detection means detects presence or absence of an object in a detection area on the basis of a change in the detected pressure.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、物体検出装置に関する。さらに詳細には、本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)製造工程などのような各種の作業工程において、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板などのような各種の物体が存在する位置を検出する際などに用いて好適な物体検出装置に関する。 The present invention relates to an object detection device. More specifically, in the present invention, in various work processes such as a flat panel display (FPD: Flat Panel Display) manufacturing process, various objects such as a glass substrate for a flat panel display are present. The present invention relates to an object detection device suitable for use when detecting a position or the like.

一般に、液晶ディスプレイ(LCD:Lliquid Crystal Display)、プラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel)あるいは低温ポリシリコン薄膜トランジスタ(LTPS−TFT:Low Temperature Poly Silicon−Thin Film Transistor)などを含むフラットパネルディスプレイ製造工程の分野においては、各作業工程においてフラットパネルディスプレイ用のガラス基板が存在する位置を検出するために、ガラス基板の有無を検出する物体検出装置が用いられている。 Generally, a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), a plasma display panel (PDP: Plasma Display Panel), or a low temperature polysilicon thin film transistor (LTPS-TFT: Low Temperature Poly Silicon-Thin Film Transistor) including a process of manufacturing a flat panel). In the field, an object detection device that detects the presence or absence of a glass substrate is used in order to detect the position where the glass substrate for a flat panel display exists in each work process.

こうした物体検出装置としては、従来より、ガラス基板などの物体と接触して当該物体の有無を検知する物体検出装置(以下、本明細書においては、「接触式物体検出装置」と適宜に称する。)が知られている。 Conventionally, such an object detection device is appropriately referred to as an object detection device that contacts an object such as a glass substrate and detects the presence or absence of the object (hereinafter, in the present specification, a "contact type object detection device". )It has been known.

こうした接触式物体検出装置は、物体と実際に接触することにより当該物体の有無を検出するものであるため、物体の表面に洗浄液などの液体が付着していても当該物体の有無を誤検出する恐れがなく、物体の表面状態によって検出精度が影響されず信頼性に優れたものであった。 Since such a contact-type object detection device detects the presence or absence of the object by actually contacting the object, the presence or absence of the object is erroneously detected even if a liquid such as a cleaning liquid adheres to the surface of the object. There was no fear, and the detection accuracy was not affected by the surface condition of the object, and the reliability was excellent.

しかしながら、その一方で、接触式物体検出装においては、物体と実際に接触するため当該物体を損傷したり、あるいは、当該物体に汚れを付着させるなどという問題点が指摘されていた。 However, on the other hand, it has been pointed out that the contact-type object detection device has problems such as damage to the object due to actual contact with the object or adhesion of dirt to the object.

上記した接触式物体検出装置の有する問題点に鑑みて、ガラス基板などの物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出する物体検出装置(以下、本明細書においては、「非接触式物体検出装置」と適宜に称する。)が提案されている。 In view of the problems of the contact-type object detection device described above, an object detection device that detects the presence or absence of the object in a non-contact manner without contacting an object such as a glass substrate (hereinafter, in the present specification, "non-contact". An appropriate object detector ”) has been proposed.

従来より、こうした非接触式物体検出装置としては、例えば、図1(a)(b)に示すような物体検出装置が知られている。 Conventionally, as such a non-contact type object detection device, for example, an object detection device as shown in FIGS. 1A and 1B has been known.

この図1(a)(b)に示す物体検出装置100は、物体200へ向けてレーザー光などの光(出射光)Lを出射する発光素子を備えた発光部102と、物体200の表面で反射した光(反射光)RLを受光する受光素子を備えた受光部104と、受光部104における受光量を検出する検出部106とを有して構成されている。 The object detection device 100 shown in FIGS. 1A and 1B is a light emitting unit 102 provided with a light emitting element that emits light (emitted light) L such as a laser beam toward the object 200, and a surface of the object 200. It is configured to include a light receiving unit 104 having a light receiving element that receives the reflected light (reflected light) RL, and a detecting unit 106 that detects the amount of light received by the light receiving unit 104.

ここで、発光部102は、物体検出装置100において物体200の有無を検出するための位置として設定された検出領域Aに向けて、出射光Lを出射するように配置されている。 Here, the light emitting unit 102 is arranged so as to emit the emitted light L toward the detection area A set as a position for detecting the presence / absence of the object 200 in the object detection device 100.

また、受光部104は、検出領域Aに物体200が存在するときに、発光部102から検出領域Aに向けて出射された出射光Lが物体200に反射し、当該反射による反射光RLを入射して受光可能な位置に配置されている。 Further, in the light receiving unit 104, when the object 200 is present in the detection area A, the emitted light L emitted from the light emitting unit 102 toward the detection area A is reflected by the object 200, and the reflected light RL due to the reflection is incident on the object 200. It is arranged at a position where it can receive light.

なお、符号202は、検出領域Aから外れた位置にある物体200を、検出領域Aを通過するように搬送する物体搬送手段としてのローラーコンベアである。 Reference numeral 202 is a roller conveyor as an object transporting means for transporting the object 200 located outside the detection region A so as to pass through the detection region A.

以上の構成において、図1(a)に示すように、検出領域Aに物体200が存在しない状態においては、発光部102から検出領域Aに向けて出射された出射光Lは物体200に反射することがないため、検出部106が検出する受光量は低い値となる。 In the above configuration, as shown in FIG. 1A, when the object 200 does not exist in the detection area A, the emitted light L emitted from the light emitting unit 102 toward the detection area A is reflected by the object 200. Therefore, the amount of received light detected by the detection unit 106 is a low value.

一方、図1(b)に示すように、ローラーコンベア202により物体200が水平方向左方側から右方側へ移動されて検出領域Aに搬送されると、発光部102から検出領域Aに向けて出射された出射光Lは物体200に反射して、その反射光RLが受光部104に受光される。 On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the object 200 is moved from the left side to the right side in the horizontal direction by the roller conveyor 202 and conveyed to the detection area A, the light emitting unit 102 is directed toward the detection area A. The emitted light L is reflected by the object 200, and the reflected light RL is received by the light receiving unit 104.

このため、検出部106が検出する受光量は高い値に変化し、この受光量の変化により物体200が検出領域Aに存在することを検出することができる。 Therefore, the light receiving amount detected by the detection unit 106 changes to a high value, and it is possible to detect that the object 200 exists in the detection region A by the change in the light receiving amount.

このように、物体検出装置100は、物体200と実際に接触することなく非接触で物体200の有無を検知するので、物体200を損傷したり、あるいは、物体200に汚れを付着させるなどということはない。 In this way, the object detection device 100 detects the presence or absence of the object 200 in a non-contact manner without actually contacting the object 200, so that the object 200 may be damaged or dirt may be attached to the object 200. There is no.

ところで、図1(a)(b)を参照しながら上記において説明した従来の物体検出装置100は、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境で使用すると、検出領域Aにおいて物体200の有無を適正に検出することができない恐れがあるという問題点が指摘されていた。 By the way, when the conventional object detection device 100 described above with reference to FIGS. 1A and 1B is used in a wet environment such as a cleaning step using a cleaning liquid mist, the object 200 in the detection region A It has been pointed out that there is a risk that the presence or absence may not be detected properly.

即ち、図2(a)(b)に示すように、周囲が洗浄液ミスト300で覆われたウェットな環境で物体検出装置100を使用すると、発光部102における光出射端部102aや受光部104における光受光端部104aに、洗浄液ミスト300による液滴302が付着して定着する。 That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, when the object detection device 100 is used in a wet environment in which the periphery is covered with the cleaning liquid mist 300, the light emitting end portion 102a and the light receiving portion 104 of the light emitting unit 102 The droplet 302 of the cleaning liquid mist 300 adheres to and is fixed to the light receiving end 104a.

ここで、発光部102における光出射端部102aに液滴302が付着して定着すると、定着した液滴302の影響を受けて発光部102から出射される出射光Lの出射状態が変化し、また、受光部104における光受光端部104aに液滴302が付着して定着すると、定着した液滴302の影響を受けて受光部104における反射光RLの受光状態が変化し、検出領域Aにおける物体200の有無を誤検出する恐れがあった。 Here, when the droplet 302 adheres to and is fixed to the light emitting end 102a of the light emitting unit 102, the emission state of the emitted light L emitted from the light emitting unit 102 is changed under the influence of the fixed droplet 302. Further, when the droplet 302 adheres to and is fixed to the light receiving end portion 104a of the light receiving portion 104, the light receiving state of the reflected light RL in the light receiving portion 104 is changed under the influence of the fixed droplet 302, and the light receiving state in the detection region A is changed. There was a risk of erroneously detecting the presence or absence of the object 200.

具体的には、発光部102における光出射端部102aに定着した液滴302によって、発光部102の光受光端部102aから出射される出射光Lの方向が予め設定されている方向から変化したり散乱するなどしたり、受光部104における受光射端部104aに定着した液滴302によって、受光部104が予め設定された方向以外の光を受光するなどして、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することができない場合があるという問題点があった。 Specifically, the direction of the emitted light L emitted from the light receiving end 102a of the light emitting unit 102 is changed from the preset direction by the droplet 302 fixed on the light emitting end 102a of the light emitting unit 102. The light receiving portion 104 receives light other than the preset direction by the droplet 302 fixed to the light receiving end portion 104a of the light receiving portion 104, such as being scattered or scattered, so that the object 200 in the detection region A receives light. There is a problem that the presence or absence may not be detected properly.

また、従来の物体検出装置100においては、光を用いるため物体の表面状態によっては当該光の反射状態が変化して検出精度に影響を及ぼすとともに、物体200に対する発光部102および受光部104の設置位置によって物体200の検出感度が大きく変わってしまうという問題点もあった。 Further, in the conventional object detection device 100, since light is used, the reflection state of the light changes depending on the surface state of the object, which affects the detection accuracy, and the light emitting unit 102 and the light receiving unit 104 are installed on the object 200. There is also a problem that the detection sensitivity of the object 200 changes greatly depending on the position.

さらに、従来の物体検出装置100においては、発光部102や受光部104に付着した汚れにより物体200の検出感度が低下するので、発光部102や受光部104の定期的なクリーニングが必要となるという問題点もあった。 Further, in the conventional object detection device 100, the detection sensitivity of the object 200 is lowered due to the dirt adhering to the light emitting unit 102 and the light receiving unit 104, so that the light emitting unit 102 and the light receiving unit 104 need to be regularly cleaned. There was also a problem.

なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。 Since the prior art that the applicant of the present application knows at the time of filing the patent application is not an invention related to an invention known in the literature, there is no prior art document information to be described in the specification of the present application.

本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出するとともに、物体の表面状態によって検出精度が影響されることがなく、かつ、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境でも使用することが可能であって、しかも、物体に対する設置位置の裕度が高く、定期的なクリーニングを必要としない物体検出装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of various problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to detect the presence or absence of the object in a non-contact manner without contacting the object. The detection accuracy is not affected by the surface condition of the object, and it can be used in a wet environment such as a cleaning process using a cleaning liquid mist, and the installation position with respect to the object is flexible. It is intended to provide an object detection device that is expensive and does not require regular cleaning.

上記目的を達成するために、本発明は、検出領域に向けてエアーなどの流体による旋回流を発生させ、当該旋回流の中心軸近傍の圧力の変化を計測した結果に基づいて、検出領域における物体の有無を検出するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention generates a swirling flow by a fluid such as air toward the detection region, and based on the result of measuring the change in pressure near the central axis of the swirling flow, in the detection region. It is designed to detect the presence or absence of an object.

従って、本発明によれば、物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出することができ、しかも光を用いることがないため物体の表面状態によって検出精度が影響されることもなく、かつ、光を用いることがないため洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境でも使用することが可能である。 Therefore, according to the present invention, the presence or absence of the object can be detected without contacting the object, and since no light is used, the detection accuracy is not affected by the surface state of the object. Moreover, since no light is used, it can be used in a wet environment such as a cleaning process using a cleaning liquid mist.

さらに、本発明によれば、検出領域に向けてエアーなどの流体による旋回流を発生させるのみでよいので、発光部から物体に向けて出射された光の反射光を受光部で受光することにより物体の有無を検出する従来の物体検出装置と比較すると、物体に対する設置位置の裕度が高いものであり、また、発光部や受光部を持たないため定期的なクリーニングを行う必要もない。 Further, according to the present invention, since it is only necessary to generate a swirling flow by a fluid such as air toward the detection region, the light receiving portion receives the reflected light of the light emitted from the light emitting portion toward the object. Compared with the conventional object detection device that detects the presence or absence of an object, the installation position is more flexible with respect to the object, and since it does not have a light emitting part or a light receiving part, it is not necessary to perform regular cleaning.

即ち、本発明は、検出領域へ向けて流体の旋回流を吹き出す旋回流発生手段と、上記旋回流発生手段により発生された上記旋回流の中心軸近傍の圧力を検出する圧力検出手段とを有し、上記圧力検出手段が検出した圧力の変化に基づいて、上記検出領域における物体の有無を検出するようにしたものである。 That is, the present invention has a swirling flow generating means for blowing out a swirling flow of fluid toward a detection region, and a pressure detecting means for detecting the pressure near the central axis of the swirling flow generated by the swirling flow generating means. Then, based on the change in pressure detected by the pressure detecting means, the presence or absence of an object in the detection region is detected.

また、本発明は、上記した本発明において、上記検出領域は、上記旋回流の上記中心軸の略延長線上に位置するようにしたものである。 Further, in the present invention, the detection region is located on a substantially extension line of the central axis of the swirling flow.

また、本発明は、上記した本発明において、上記旋回流発生手段は、略円筒形状を備えるとともに上記流体の吹き出し口を形成されたカップ部を備え、上記カップ部に形成された上記吹き出し口から上記カップ部内へ上記流体を吹き出して上記旋回流を形成するようにしたものである。 Further, in the present invention described above, in the present invention, the swirling flow generating means includes a cup portion having a substantially cylindrical shape and having a fluid outlet formed therein, and from the outlet formed in the cup portion. The fluid is blown into the cup portion to form the swirling flow.

また、本発明は、上記した本発明において、上記吹き出し口は、上記カップ部に複数形成されているようにしたものである。 Further, in the present invention, the present invention is such that a plurality of the outlets are formed in the cup portion.

また、本発明は、上記した本発明において、上記吹き出し口は、上記カップ部に2個形成されており、上記2個の吹き出し口は、上記カップ部における略円形形状の中心点を対称点として点対称に配置されているようにしたものである。 Further, in the present invention described above, the present invention has two outlets formed in the cup portion, and the two outlets have a substantially circular center point in the cup portion as a point of symmetry. It is arranged point-symmetrically.

また、本発明は、上記した本発明において、さらに、上記旋回流の圧力を調整する圧力制御手段とを有するようにしたものである。 Further, in the present invention described above, the present invention further includes a pressure control means for adjusting the pressure of the swirling flow.

また、本発明は、上記した本発明において、上記流体は、気体であるようにしたものである。 Further, in the present invention, the above-mentioned fluid is made to be a gas.

本発明は、以上説明したように構成されているので、物体と接触することなく非接触で当該物体の有無を検出することができるようになるとともに、物体の表面状態によって検出精度に影響が及ぼされることもなく、かつ、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境でも使用することが可能であって、しかも、物体に対する設置位置の裕度が高く、定期的なクリーニングを必要とすることがないという優れた効果を奏するものである。 Since the present invention is configured as described above, the presence or absence of the object can be detected without contact with the object, and the detection accuracy is affected by the surface state of the object. It is possible to use it in a wet environment such as a cleaning process using a cleaning liquid mist, and the installation position with respect to an object is high, and regular cleaning is required. It has an excellent effect that it never happens.

図1(a)(b)は、従来の物体検出装置の一例の概略構成を模式的に示す構成説明図である。なお、図1(a)は、検出領域に物体が存在しない状態を示す。また、図1(b)は、検出領域に物体が存在する状態を示す。1A and 1B are configuration explanatory views schematically showing a schematic configuration of an example of a conventional object detection device. Note that FIG. 1A shows a state in which no object exists in the detection region. Further, FIG. 1B shows a state in which an object exists in the detection region. 図2(a)(b)は、図1に示す従来の物体検出装置の周囲が洗浄液ミストで覆われた状態を模式的に示す構成説明図である。なお、図2(a)は、検出領域に物体が存在しない状態を示す。また、図2(b)は、検出領域に物体が存在する状態を示す。2 (a) and 2 (b) are configuration explanatory views schematically showing a state in which the periphery of the conventional object detection device shown in FIG. 1 is covered with a cleaning liquid mist. Note that FIG. 2A shows a state in which no object exists in the detection region. Further, FIG. 2B shows a state in which an object exists in the detection region. 図3(a)(b)(c)は、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置の概略構成を模式的に示す構成説明図である。なお、図3(a)は、一部縦断説明図(図3(b)(c)におけるA−A線による一部縦断面説明図)である。また、図3(b)は、図3(a)におけるB−B線による横断説明図である。また、図3(c)は、図3(a)におけるC−C線による横断説明図である。3 (a), (b), and (c) are configuration explanatory views schematically showing a schematic configuration of an object detection device according to an example of the embodiment of the present invention. Note that FIG. 3A is a partial vertical sectional explanatory view (a partial vertical cross-sectional explanatory view taken along the line AA in FIGS. 3B and 3C). Further, FIG. 3B is a cross-sectional explanatory view taken along line BB in FIG. 3A. Further, FIG. 3 (c) is a cross-sectional explanatory view taken along the line CC in FIG. 3 (a). 図4(a)(b)は、図3(a)(b)(c)に示す物体検出装置を物体に対して配置した状態を模式的に示す構成説明図である。なお、図4(a)は、検出領域に物体が存在しない状態を示す。また、図4(b)は、検出領域に物体が存在する状態を示す。4 (a) and 4 (b) are configuration explanatory views schematically showing a state in which the object detection device shown in FIGS. 3 (a), (b) and (c) is arranged with respect to the object. Note that FIG. 4A shows a state in which no object exists in the detection region. Further, FIG. 4B shows a state in which an object exists in the detection region. 図5(a)(b)は、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置における物体検出の原理を説明するための説明図である。なお、図5(a)は、検出領域に物体が存在しない状態を示す。また、図5(b)は、検出領域に物体が存在する状態を示す。5 (a) and 5 (b) are explanatory views for explaining the principle of object detection in the object detection device according to an example of the embodiment of the present invention. Note that FIG. 5A shows a state in which no object exists in the detection region. Further, FIG. 5B shows a state in which an object exists in the detection region. 図6(a)(b)(c)は、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置と従来の物体検出装置とにおける設置位置による検出感度の変化を説明するための説明図である。なお、図6(a)(b)(c)において、上図は従来の物体検出装置を示し、また、下図は本発明の実施の形態の一例による物体検出装置を示す。6 (a), (b), and (c) are explanatory views for explaining the change in the detection sensitivity depending on the installation position between the object detection device and the conventional object detection device according to the example of the embodiment of the present invention. In FIGS. 6A, 6B, and 6C, the upper figure shows a conventional object detection device, and the lower figure shows an object detection device according to an example of the embodiment of the present invention. 図7(a)(b)は、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置と従来の物体検出装置とにおける設置位置による検出感度の変化を説明するための説明図である。なお、図7(a)(b)において、上図は従来の物体検出装置を示し、また、下図は本発明の実施の形態の一例による物体検出装置を示す。7 (a) and 7 (b) are explanatory views for explaining a change in detection sensitivity depending on an installation position between an object detection device and a conventional object detection device according to an example of the embodiment of the present invention. In FIGS. 7A and 7B, the upper figure shows a conventional object detection device, and the lower figure shows an object detection device according to an example of the embodiment of the present invention. 図8(a)(b)は、本発明の実施の形態の他の例による物体検出装置の概略構成を模式的に示す構成説明図である。8 (a) and 8 (b) are configuration explanatory views schematically showing a schematic configuration of an object detection device according to another example of the embodiment of the present invention.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による物体検出装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of the object detection device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

なお、以下の説明においては、各図において同一または相当する構成については、それぞれ同一の符号を付して示すことにより、その詳細な構成ならびに作用の説明は適宜に省略する。 In the following description, the same or corresponding configurations in the respective drawings are designated by the same reference numerals, and detailed configurations and description of the actions thereof will be appropriately omitted.

ここで、図3(a)(b)(c)には、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置の概略構成を模式的に示す構成説明図があらわされている。なお、図3(a)には一部縦断説明図(図3(b)(c)におけるA−A線による一部縦断説明面図)があらわされており、また、図3(b)には図3(a)におけるB−B線による横断説明図があらわされており、また、図3(c)には図3(a)におけるC−C線による横断説明図があらわされている。 Here, FIGS. 3A, 3B, and 3C show a configuration explanatory diagram schematically showing a schematic configuration of an object detection device according to an example of the embodiment of the present invention. It should be noted that FIG. 3A shows a partial longitudinal explanatory view (a partial longitudinal explanatory view taken along the line AA in FIGS. 3B and 3C), and FIG. 3B also shows. 3 (a) shows a cross-sectional explanatory view taken along the line BB, and FIG. 3 (c) shows a cross-sectional explanatory view taken along the line CC in FIG. 3 (a).

また、図4(a)(b)には、図3(a)(b)(c)に示す物体検出装置を物体に対して配置した状態を模式的に示す構成説明図があらわされている。なお、図4(a)には検出領域に物体が存在しない状態があらわされており、また、図4(b)には検出領域に物体が存在する状態があらわされている。 Further, FIGS. 4 (a) and 4 (b) show a configuration explanatory diagram schematically showing a state in which the object detection device shown in FIGS. 3 (a), (b) and (c) is arranged with respect to the object. .. Note that FIG. 4A shows a state in which no object exists in the detection area, and FIG. 4B shows a state in which an object exists in the detection area.

これら図3(a)(b)(c)乃至図4(a)(b)を参照しながら、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置を説明する。 An object detection device according to an example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a), 3 (b), (c) to 4 (a), (b).

物体検出装置10は、検出領域Aに向けて流体としてエアー(空気)による旋回流RFを発生させる旋回流発生手段として旋回流発生部12と、旋回流発生部12へのエアーの供給源となるコンプレッサー14と、旋回流発生部12とコンプレッサー14との間に配置されてコンプレッサー14から旋回流発生部12へ供給されるエアーの圧力を物体200の検出に好適な圧力に調整する圧力調整手段としてのレギュレーター16と、旋回流発生部12により発生された旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力を検知する圧力センサ(図示せず。)を備えた圧力検出手段としての圧力計18とを有して構成されている。 The object detection device 10 serves as a swirling flow generating unit 12 as a swirling flow generating means for generating a swirling flow RF by air (air) as a fluid toward the detection region A, and an air supply source to the swirling flow generating unit 12. As a pressure adjusting means arranged between the compressor 14 and the swirling flow generating section 12 and the compressor 14 to adjust the pressure of the air supplied from the compressor 14 to the swirling flow generating section 12 to a pressure suitable for detecting the object 200. The regulator 16 and a pressure gauge 18 as a pressure detecting means provided with a pressure sensor (not shown) for detecting the pressure in the vicinity of the central axis CA of the swirling flow RF generated by the swirling flow generating unit 12 are provided. It is composed of.

ここで、検出領域Aは、旋回流RFの中心軸CAの略延長線上に位置する。即ち、旋回流発生部12は、発生した旋回流RFの中心軸CAが概ね検出領域Aを通過するように配置される。こうした検出領域Aは、旋回流発生部12から吹き出されるエアーによる旋回流RFの吹き出し領域(エアー吹き出し領域)となる。 Here, the detection region A is located on a substantially extension line of the central axis CA of the swirling flow RF. That is, the swirling flow generating unit 12 is arranged so that the central axis CA of the generated swirling flow RF generally passes through the detection region A. Such a detection region A is a blowing region (air blowing region) of the swirling flow RF by the air blown from the swirling flow generating unit 12.

なお、物体200はローラーコンベア202により検出領域Aへ向けて搬送されて、物体検出装置10により検出領域Aにおける物体200の有無が検出される。 The object 200 is conveyed toward the detection area A by the roller conveyor 202, and the presence or absence of the object 200 in the detection area A is detected by the object detection device 10.

次に、旋回流発生部12の詳細な構成について説明すると、旋回流発生部12は、中心軸上に沿って貫通した細径の孔部22を備えるとともに上端部に縁部24を形成した第1円筒部材20と、第1円筒部材20の縁部24の下方側における外径側に所定の間隙Gを開けて配置された第2円筒部材30とを備えている。 Next, the detailed configuration of the swirling flow generating portion 12 will be described. The swirling flow generating portion 12 includes a small-diameter hole portion 22 penetrating along the central axis and has an edge portion 24 formed at the upper end portion. It includes a 1-cylindrical member 20 and a second cylindrical member 30 arranged with a predetermined gap G on the outer diameter side on the lower side of the edge 24 of the first cylindrical member 20.

ここで、符号40は、間隙Gを開けて第1円筒部材20と第2円筒部材30とを配置することにより形成された空間たるエアーチャンバーである。 Here, reference numeral 40 is an air chamber which is a space formed by arranging the first cylindrical member 20 and the second cylindrical member 30 with a gap G opened.

ここで、第1円筒部材20の下方部位には、略円筒形状を備えたカップ部50を形成するように凹形状に抉られてへこんだ段部26が設けられている。段部26は、孔部22の下端部位置から水平方向に延長して形成された段部水平面部26aと、第1円筒部材20の下端部から垂直方向上方に延長して形成された段部垂直面部26bとより形成されている。 Here, in the lower portion of the first cylindrical member 20, a step portion 26 that is recessed and dented so as to form a cup portion 50 having a substantially cylindrical shape is provided. The step portion 26 includes a step portion horizontal surface portion 26a formed by extending in the horizontal direction from the position of the lower end portion of the hole portion 22, and a step portion formed by extending vertically upward from the lower end portion of the first cylindrical member 20. It is formed from a vertical surface portion 26b.

第1円筒部材20のカップ部50の上端部50a、即ち、第1円筒部材22における段部水平面部26aと平行する部位には、間隙Gとカップ部50の上端部50aとを連通するとともに水平方向に延長する第1水平孔28および第2水平孔29が穿設されている。 The gap G and the upper end portion 50a of the cup portion 50 communicate with each other and are horizontal at the upper end portion 50a of the cup portion 50 of the first cylindrical member 20, that is, the portion of the first cylindrical member 22 parallel to the stepped horizontal surface portion 26a. A first horizontal hole 28 and a second horizontal hole 29 extending in the direction are bored.

第1水平孔28におけるカップ部50に開口する第1エアー吹き出し口28aと第2水平孔29におけるカップ部50に開口する第2エアー吹き出し口29aとは、カップ部50の上端部50aにおける略円形形状の中心点を対称点として点対称に配置されている。 The first air outlet 28a opening in the cup portion 50 in the first horizontal hole 28 and the second air outlet 29a opening in the cup portion 50 in the second horizontal hole 29 are substantially circular in the upper end portion 50a of the cup portion 50. They are arranged point-symmetrically with the center point of the shape as the point of symmetry.

また、第1水平孔28は、カップ部50の上端部50aにおける円形形状に対して、第1エアー吹き出し口28aをカップ部50との接点とした接線方向に延長して配置されている。 Further, the first horizontal hole 28 is arranged so as to extend in the tangential direction with the first air outlet 28a as a contact point with the cup portion 50 with respect to the circular shape at the upper end portion 50a of the cup portion 50.

即ち、第1エアー吹き出し口28aとカップ部50とは、第1エアー吹き出し口28aから吹き出されたエアーが段部垂直面部26bに沿って旋回流RFを形成するように配置されている。 That is, the first air outlet 28a and the cup portion 50 are arranged so that the air blown from the first air outlet 28a forms a swirling flow RF along the step portion vertical surface portion 26b.

第2水平孔29は、第1水平孔28と同様に、カップ部50の上端部50aにおける円形形状に対して、第2エアー吹き出し口29aをカップ部50との接点とした接線方向に延長して配置されている。 Similar to the first horizontal hole 28, the second horizontal hole 29 extends in the tangential direction with the second air outlet 29a as the contact point with the cup portion 50 with respect to the circular shape at the upper end portion 50a of the cup portion 50. Is arranged.

即ち、第2エアー吹き出し口29aとカップ部50とは、第2エアー吹き出し口29aから吹き出されたエアーが段部垂直面部26bに沿って旋回流RFを形成するように配置されている。 That is, the second air outlet 29a and the cup portion 50 are arranged so that the air blown from the second air outlet 29a forms a swirling flow RF along the step portion vertical surface portion 26b.

一方、第1円筒部材22における孔部20の上方には圧力計18が接続されており、圧力計18はカップ部50内における旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力を計測する。 On the other hand, a pressure gauge 18 is connected above the hole 20 in the first cylindrical member 22, and the pressure gauge 18 measures the pressure in the cup portion 50 near the central axis CA of the swirling flow RF.

次に、第2円筒部材30には、間隙Gと第2円筒部材30の外部とを連通する貫通孔30aが穿設されるとともに、貫通孔30aとレギュレーター16とを連通するエアー注入孔32aを形成するエアー注入管32が配設されている。 Next, the second cylindrical member 30 is provided with a through hole 30a for communicating the gap G and the outside of the second cylindrical member 30, and an air injection hole 32a for communicating the through hole 30a and the regulator 16. The air injection pipe 32 to be formed is arranged.

なお、符号60は、第1円筒部材22と第2円筒部材30とにより形成された間隙Gを緊密に維持するためのシール部材である。 Reference numeral 60 is a seal member for tightly maintaining the gap G formed by the first cylindrical member 22 and the second cylindrical member 30.

以上の構成において、ローラーコンベア202を矢印D方向に回転し、物体200を矢印E方向、即ち、水平方向において左方側から右方側に移動して、物体200を物体検出装置10の旋回流発生部12へ向けて搬送する。 In the above configuration, the roller conveyor 202 is rotated in the direction of arrow D, the object 200 is moved in the direction of arrow E, that is, from the left side to the right side in the horizontal direction, and the object 200 is swirled by the object detection device 10. It is conveyed toward the generation unit 12.

ここで、物体検出装置10により検出領域Aにおける物体200の有無を検出するには、コンプレッサー14から送出されるエアーをレギュレーター16を介してエアー注入孔32aへ注入する。 Here, in order for the object detection device 10 to detect the presence or absence of the object 200 in the detection region A, the air sent from the compressor 14 is injected into the air injection hole 32a via the regulator 16.

そうすると、エアー注入孔32aへ注入されたエアーが貫通孔30aを通過してエアーチャンバー40内に流入し、エアーチャンバー40内においてエアーの圧力の偏在が解消される。 Then, the air injected into the air injection hole 32a passes through the through hole 30a and flows into the air chamber 40, and the uneven distribution of the air pressure in the air chamber 40 is eliminated.

そして、エアーチャンバー40内において圧力の偏在が解消されエアーは、第1水平孔28を通過して第1エアー吹き出し口28aからカップ部50内へ吹き出されるとともに、第2水平孔29を通過して第2エアー吹き出し口29aからカップ部50内へ吹き出され、カップ50内において段部垂直面部26bに沿って旋回するエアーの旋回流RFが生成され、その旋回流RFはカップ部50の下端部50bからカップ部50の外へ流出する。 Then, the uneven distribution of pressure in the air chamber 40 is eliminated, and the air passes through the first horizontal hole 28, is blown out from the first air outlet 28a into the cup portion 50, and passes through the second horizontal hole 29. A swirling flow RF of air that is blown into the cup portion 50 from the second air outlet 29a and swirls along the vertical surface portion 26b of the step portion in the cup 50 is generated, and the swirling flow RF is the lower end portion of the cup portion 50. It flows out of the cup portion 50 from 50b.

即ち、カップ部50は、検出領域Aへ向けて旋回流発生部12から旋回流RFとして吹き出されるエアーの吹き出し口(エアー吹き出し口)となる。 That is, the cup portion 50 serves as an air outlet (air outlet) that is blown out as a swirling flow RF from the swirling flow generating unit 12 toward the detection region A.

このとき、図4(a)に示すように検出領域Aに物体200が存在しない場合には、カップ部50内の旋回流RFは物体200に妨げられることはなくそのまま解放され、圧力計18により計測される旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力値P1は、ほぼ大気圧、より詳細には、若干の負圧(0≒P1<0)となる。 At this time, when the object 200 does not exist in the detection region A as shown in FIG. 4A, the swirling flow RF in the cup portion 50 is released as it is without being hindered by the object 200, and is released by the pressure gauge 18. The pressure value P1 in the vicinity of the central axis CA of the swirling flow RF to be measured is approximately atmospheric pressure, and more specifically, a slight negative pressure (0≈P1 <0).

一方、ローラーコンベア202により検出領域Aに物体200が搬送され、図3(b)に示すようにローラーコンベア202により検出領域Aに物体200が存在するようになった場合には、カップ部50内の旋回流RFは物体200に妨げられる。このため、旋回流RFは、物体200に当たって当該物体200に沿って当該旋回の円周方向に広がっていき、圧力計18により計測される旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力値P2は上記した圧力値P1よりも下がって負圧となる(P2<P1<0)。なお、カップ部50の下端部50bを完全に塞いだ場合には、圧力P2は上記した圧力P1よりも高くなる。 On the other hand, when the object 200 is conveyed to the detection area A by the roller conveyor 202 and the object 200 is present in the detection area A by the roller conveyor 202 as shown in FIG. 3B, the inside of the cup portion 50 The swirling flow RF is blocked by the object 200. Therefore, the swirling flow RF hits the object 200 and spreads in the circumferential direction of the swirling along the object 200, and the pressure value P2 in the vicinity of the central axis CA of the swirling flow RF measured by the pressure gauge 18 is described above. It becomes a negative pressure below the pressure value P1 (P2 <P1 <0). When the lower end portion 50b of the cup portion 50 is completely closed, the pressure P2 becomes higher than the pressure P1 described above.

物体検出装置10においては、圧力計18により計測される圧力値の変化により、検出領域Aにおける物体200の有無を検出することができる。 In the object detection device 10, the presence / absence of the object 200 in the detection area A can be detected by the change in the pressure value measured by the pressure gauge 18.

上記において説明したカップ部50内における旋回流RFの中心軸CA近傍の圧力値の変化について、図5(a)(b)を参照しながらより詳細に説明する。 The change in the pressure value in the vicinity of the central axis CA of the swirling flow RF in the cup portion 50 described above will be described in more detail with reference to FIGS. 5A and 5B.

第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29aからカップ部50内にエアーが供給されると、カップ部50内においてエアーが旋回して遠心力が発生し、カップ部50内におけるエアーの旋回流RFの旋回の中心部位たる中心軸CA近傍はベルヌーイ効果により負圧になる。 When air is supplied into the cup portion 50 from the first air outlet 28a and the second air outlet 29a, the air swirls in the cup portion 50 to generate centrifugal force, and the air swirls in the cup portion 50. The vicinity of the central axis CA, which is the central part of the swirl of the flow RF, becomes negative pressure due to the Bernoulli effect.

ここで、エアーは第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29aからカップ部50内に供給され続けるため、旋回するエアーはカップ部50の下端部50bからカップ部50の外部へ出て外側へ広がり(符号αを参照する。)、周囲のエアーを摩擦により巻き込んでいく。 Here, since air continues to be supplied into the cup portion 50 from the first air outlet 28a and the second air outlet 29a, the swirling air goes out from the lower end portion 50b of the cup portion 50 to the outside of the cup portion 50 and outside. It spreads to (see the symbol α) and entrains the surrounding air by friction.

そのため、中心軸CA近傍はさらに負圧になろうとするが、図5(a)に示すように、カップ部50の下端部50bの下方に物体200が存在しないと、カップ部50の下端部50bが開放されているため外部からエアーが供給され(符号βを参照する。)、その結果、中心軸CA近傍の圧力は大気圧に近い負圧の状態となる。 Therefore, the pressure near the central axis CA tends to be further negative, but as shown in FIG. 5A, if the object 200 is not present below the lower end 50b of the cup 50, the lower end 50b of the cup 50 is not present. Is open, air is supplied from the outside (see reference numeral β), and as a result, the pressure near the central axis CA becomes a negative pressure state close to atmospheric pressure.

しかしながら、図5(b)に示すように、カップ部50の下端部50bの下方に物体200が存在すると、カップ部50の外部から内部へのエアーの供給が遮断され、図5(a)のときよりも中心軸CA近傍は大きな負圧の状態となる。 However, as shown in FIG. 5 (b), when the object 200 is present below the lower end portion 50b of the cup portion 50, the supply of air from the outside to the inside of the cup portion 50 is cut off, and in FIG. 5 (a). The vicinity of the central axis CA is in a state of larger negative pressure than the case.

次に、図6(a)(b)(c)には、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10と従来の物体検出装置100とにおける設置位置による検出感度の変化を説明するための説明図があらわされている。なお、図6(a)(b)(c)において、上図は従来の物体検出装置100を示し、また、下図は本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10を示している。 Next, FIGS. 6A, 6B, and 6C are for explaining changes in detection sensitivity depending on the installation position between the object detection device 10 and the conventional object detection device 100 according to an example of the embodiment of the present invention. The explanatory diagram of is shown. In FIGS. 6A, 6B, and 6C, the upper figure shows the conventional object detection device 100, and the lower figure shows the object detection device 10 according to an example of the embodiment of the present invention.

同様に、図7(a)(b)には、本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10と従来の物体検出装置100とにおける設置位置による検出感度の変化を説明するための説明図があらわされている。なお、図7(a)(b)において、上図は従来の物体検出装置100を示し、また、下図は本発明の実施の形態の一例による物体検出装置10を示している。 Similarly, FIGS. 7A and 7B are explanatory views for explaining a change in detection sensitivity depending on the installation position between the object detection device 10 and the conventional object detection device 100 according to an example of the embodiment of the present invention. Is shown. In FIGS. 7A and 7B, the upper figure shows the conventional object detection device 100, and the lower figure shows the object detection device 10 according to an example of the embodiment of the present invention.

従来の物体検出装置100は、発光部102から出射された出射光Lが物体200に当たり、物体200に当たった出射光Lの反射光RLを受光部104が受光することにより、物体200が検出領域Aに存在することを検出する(図6(a)の上図を参照する。) In the conventional object detection device 100, the object 200 hits the object 200 with the emitted light L emitted from the light emitting unit 102, and the light receiving unit 104 receives the reflected light RL of the emitted light L hitting the object 200, so that the object 200 is in the detection region. Detects the presence in A (see the upper figure in FIG. 6A).

このため、従来の物体検出装置100においては、発光部102および受光部104と物体200との距離が、予め設定された距離よりも近すぎたり(図6(b)の上図を参照する。)、あるいは、予め設定された距離よりも遠すぎたりすると(図6(c)の上図を参照する。)、物体200に当たった出射光Lの反射光RLが受光部104に到達しないため、物体200が検出領域Aに存在しないと誤検出することになる。 Therefore, in the conventional object detection device 100, the distance between the light emitting unit 102 and the light receiving unit 104 and the object 200 is too close to the preset distance (see the upper figure of FIG. 6B). ), Or if it is too far from the preset distance (see the upper figure of FIG. 6C), the reflected light RL of the emitted light L that hits the object 200 does not reach the light receiving unit 104. , If the object 200 does not exist in the detection area A, it will be erroneously detected.

即ち、従来の物体検出装置100では、発光部102および受光部104と物体200との間の距離を、図6(a)の上図に示す予め設定された距離の範囲(適正範囲)に調整して設置する必要があるが、この調整範囲が著しく狭いという問題点があった。 That is, in the conventional object detection device 100, the distance between the light emitting unit 102 and the light receiving unit 104 and the object 200 is adjusted to the preset distance range (appropriate range) shown in the upper figure of FIG. 6A. However, there was a problem that this adjustment range was extremely narrow.

また、従来の物体検出装置100においては、物体200の表面が光を反射し難かったり、物体200の厚さが変化、あるいは、物体200の表面が波打っていたりすると、検出結果が不安定なものとなる。 Further, in the conventional object detection device 100, if the surface of the object 200 is difficult to reflect light, the thickness of the object 200 changes, or the surface of the object 200 is wavy, the detection result is unstable. It becomes a thing.

一方、物体検出装置10においては、例えば、図6(a)の下図に示す場合よりも旋回流発生部12と物体200との距離が近くなっても(図6(b)の下図を参照する。)、あるいは、図6(a)の下図に示す場合よりも旋回流発生部12と物体200との距離が遠くなっても(図6(b)の下図を参照する。)、コンプレッサー14ならびにレギュレーター16の制御によりカップ部50へ供給するエアーの圧力を調整することにより、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することが可能であり、旋回流発生部12と物体200との距離の調整範囲が広い。 On the other hand, in the object detection device 10, for example, even if the distance between the swirling flow generating unit 12 and the object 200 is closer than in the case shown in the lower figure of FIG. 6A (see the lower figure of FIG. 6B). ), Or even if the distance between the swirling flow generating unit 12 and the object 200 is longer than in the case shown in the lower figure of FIG. 6 (a) (see the lower figure of FIG. 6 (b)), the compressor 14 and By adjusting the pressure of the air supplied to the cup portion 50 by controlling the regulator 16, it is possible to appropriately detect the presence or absence of the object 200 in the detection region A, and the distance between the swirling flow generating portion 12 and the object 200. Wide adjustment range.

また、従来の物体検出装置100においては、物体200に対して物体検出装置100を予め設定された適正な設置角度に配設した場合(図7(a)の上図を参照する。)には、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することが可能であるが、物体200に対して物体検出装置100を予め設定された適正な設置角度からずれて配設した場合(図7(b)の上図を参照する。)には、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することができなくなる。 Further, in the conventional object detection device 100, when the object detection device 100 is arranged at an appropriate installation angle set in advance with respect to the object 200 (see the upper figure of FIG. 7A). Although it is possible to properly detect that the object 200 exists in the detection area A, when the object detection device 100 is arranged with respect to the object 200 at a deviation from an appropriate preset installation angle (FIG. FIG. In 7 (b), refer to the above figure), it becomes impossible to properly detect that the object 200 exists in the detection area A.

一方、物体検出装置10においては、物体200に対して物体検出装置10を予め設定された適正な設置角度に配設した場合(図7(a)の下図を参照する)には、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することが可能であることは勿論であるが、物体200に対して物体検出装置10を予め設定された適正な設置角度からずれて配設した場合(図7(b)の下図を参照する。)においても、カップ部50の下端部50bが外部のエアーがカップ部50内に供給されるまでは、中心軸CAは負圧状態に維持されるので、物体200が検出領域Aに存在することを適正に検出することができる。 On the other hand, in the object detection device 10, when the object detection device 10 is arranged at an appropriate setting angle set in advance with respect to the object 200 (see the lower figure of FIG. 7A), the object 200 is It goes without saying that it is possible to properly detect the presence in the detection area A, but when the object detection device 10 is arranged with respect to the object 200 at a deviation from an appropriate preset installation angle ( Also in FIG. 7 (b), the central axis CA is maintained in a negative pressure state until the lower end portion 50b of the cup portion 50 is supplied with external air into the cup portion 50. , It is possible to properly detect that the object 200 exists in the detection area A.

以上において説明したように、上記した物体検出装置10によれば、物体200と接触することなく、非接触で検出領域Aにおける物体200の有無を検出することができるので、物体200を破損したり汚損したりする恐れを排除することができる。 As described above, according to the object detection device 10 described above, the presence or absence of the object 200 in the detection region A can be detected without contacting the object 200, so that the object 200 may be damaged. The risk of becoming dirty can be eliminated.

また、物体検出装置10は、物体検出装置100のように光を用いることがないため、物体の表面状態の差違、例えば、物体の表面の色彩の差違、物体の透明度の差違、物体の表面における反射率の差違あるいは物体の材質の差違などによって検出精度が影響を受けることがなく、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することができるようになる。 Further, since the object detection device 10 does not use light like the object detection device 100, the difference in the surface state of the object, for example, the difference in the color of the surface of the object, the difference in the transparency of the object, and the difference in the surface of the object. The detection accuracy is not affected by the difference in reflectance or the difference in the material of the object, and the presence or absence of the object 200 in the detection area A can be appropriately detected.

さらに、物体検出装置10は、物体検出装置100のように光を用いることがないため、洗浄液ミストを用いる洗浄工程などのようなウェットな環境で使用することができる。この際に、洗浄工程の種類の違い、例えば、洗剤の種類の違い、洗浄時の温度の違い、洗浄工程がドライ処理かウェット処理かなどに関わらず、検出領域Aにおける物体200の有無を適正に検出することができる。 Further, since the object detection device 10 does not use light like the object detection device 100, it can be used in a wet environment such as a cleaning process using a cleaning liquid mist. At this time, regardless of the difference in the type of cleaning process, for example, the difference in the type of detergent, the difference in temperature during cleaning, whether the cleaning process is dry treatment or wet treatment, the presence or absence of the object 200 in the detection region A is appropriate. Can be detected.

また、物体検出装置10は、上記したように洗浄工程におけるドライ処理とウェット処理との両者に用いることが可能であり、即ち、物体200がドライ状態であるかウェット状態であるかに関わらず、非接触で検出領域Aにおける物体200の有無を検出することができる。 Further, the object detection device 10 can be used for both the dry treatment and the wet treatment in the cleaning step as described above, that is, regardless of whether the object 200 is in the dry state or the wet state. The presence or absence of the object 200 in the detection region A can be detected without contact.

さらにまた、物体検出装置10は、検出領域Aに向けてエアーなどの流体による旋回流RFを発生させるのみでよいので、物体200に対する設置位置、即ち、物体200に対するエアー吹き出し口たるカップ部50の設置位置が多少変わったとしても、カップ部50内の負圧状態を検知することはできるので、発光部102から物体200に向けて出射された光の反射光を受光部104で受光することにより物体200の有無を検出する従来の物体検出装置100と比較すると、物体200に対する設置位置の裕度が著しく高い。 Furthermore, since the object detection device 10 only needs to generate a swirling flow RF by a fluid such as air toward the detection region A, the installation position with respect to the object 200, that is, the cup portion 50 which is an air outlet for the object 200. Even if the installation position is slightly changed, the negative pressure state in the cup portion 50 can be detected. Therefore, by receiving the reflected light of the light emitted from the light emitting portion 102 toward the object 200 by the light receiving portion 104. Compared with the conventional object detection device 100 that detects the presence / absence of the object 200, the margin of the installation position with respect to the object 200 is remarkably high.

さらにまた、物体検出装置10は、検出領域Aに向けてエアーなどの流体による旋回流を発生させるのみでよいので、物体200に対するエアー吹き出し領域たる検出領域Aへ向けて、物体200をどのような方向からも搬送することができるので、設計上の裕度も著しく高い。 Furthermore, since the object detection device 10 only needs to generate a swirling flow by a fluid such as air toward the detection region A, what kind of object 200 is directed toward the detection region A, which is an air blowing region with respect to the object 200. Since it can be transported from the direction, the design margin is extremely high.

また、物体検出装置10は、従来の物体検出装置100のように発光部102や受光部104を持たないため定期的なクリーニングを必要とすることもない。 Further, unlike the conventional object detection device 100, the object detection device 10 does not have a light emitting unit 102 or a light receiving unit 104, so that periodic cleaning is not required.

即ち、従来の物体検出装置100においては、発光部102や受光部104が汚れてくると、検知感度が徐々に低下して誤検知を起こすようになるため、定期的なクリーニングを行うことが必要となる。 That is, in the conventional object detection device 100, when the light emitting unit 102 or the light receiving unit 104 becomes dirty, the detection sensitivity gradually decreases and erroneous detection occurs, so that it is necessary to perform regular cleaning. It becomes.

一方、物体検出装置10においては、カップ部50の内部における領域が汚れてくると検知感度が徐々に低下して誤検知を起こすようになることが想定されるが、カップ部50からは旋回流RFのエアーが吹き出されているので、カップ部50の内部における領域には汚れが付着し難いため、カップ部50の内部における領域を定期的にクリーニングする必要はない。 On the other hand, in the object detection device 10, it is assumed that when the area inside the cup portion 50 becomes dirty, the detection sensitivity gradually decreases and false detection occurs, but the swirling flow from the cup portion 50 Since the RF air is blown out, it is difficult for dirt to adhere to the region inside the cup portion 50, so that it is not necessary to regularly clean the region inside the cup portion 50.

なお、上記において説明した実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記において説明した実施の形態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で種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。 It should be noted that the embodiments described above are merely examples, and the present invention can be implemented in various other embodiments. That is, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記において説明した実施の形態は、以下の(1)乃至(7)に示すように変形するようにしてもよい。 For example, the embodiment described above may be modified as shown in (1) to (7) below.

(1)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12に対して物体200を水平方向に沿って左方側から右方側に移動する場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。即ち、旋回流発生部12に対して物体200を水平方向に沿って右方側から左側に移動してもよく、物体検出装置10は、物体200の搬送方向に関わらず、物体200の有無を検出することができる。 (1) In the embodiment described above, the case where the object 200 is moved from the left side to the right side along the horizontal direction with respect to the swirling flow generating portion 12 has been described, but the present invention is limited to this. Of course not. That is, the object 200 may be moved from the right side to the left side along the horizontal direction with respect to the swirling flow generating unit 12, and the object detection device 10 determines the presence or absence of the object 200 regardless of the transport direction of the object 200. Can be detected.

(2)上記において説明した実施の形態においては説明を省略したが、物体検出装置10をドライの環境下で使用する場合には、例えば、図8(a)に示すように旋回流発生部12を物体200の下方側に配置して、下方から上方に向けて旋回流を吹き出すようにしてもよい。なお、ウェット環境下で図8(a)に示す配置を採用する場合には、コンプレッサー14ならびにレギュレーター16の制御によりカップ部50から吹き出される旋回流の圧力を調整して、カップ部50内に液体が浸入しないようにすることが望ましい。 (2) Although the description is omitted in the embodiment described above, when the object detection device 10 is used in a dry environment, for example, as shown in FIG. 8A, the swirling flow generating unit 12 May be arranged on the lower side of the object 200 to blow out a swirling flow from the lower side to the upper side. When the arrangement shown in FIG. 8A is adopted in a wet environment, the pressure of the swirling flow blown out from the cup portion 50 is adjusted by controlling the compressor 14 and the regulator 16 to enter the cup portion 50. It is desirable to prevent liquids from entering.

(3)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12に対して物体200を水平方向に沿って左方側から右方側へ移動するようにして、物体検出装置10により物体200の有無を検出するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。 (3) In the embodiment described above, the object 200 is moved from the left side to the right side along the horizontal direction with respect to the swirling flow generating unit 12, and the object 200 is moved by the object detection device 10. I tried to detect the presence or absence of, but of course it is not limited to this.

例えば、旋回流発生部12に対して物体200を鉛直方向に沿って上方側から下方側へ、あるいは、下方側から上方側へ移動するように搬送して、物体検出装置10により物体200の有無を検出するようにしてもよい。この場合には、旋回流発生部12を物体200に対して水平方向における左方側または右方側のどちらか一方に配置する。具体的には、例えば、図8(b)に示すように、旋回流発生部12を物体200に対して水平方向における右方側に配置し、旋回流発生部12から物体200に対してエアーの旋回流を吹き出すようにして、旋回流発生部12に対して物体200を鉛直方向に沿って上方側から下方側へ移動するように搬送する。 For example, the object 200 is conveyed to the swirling flow generating unit 12 so as to move from the upper side to the lower side or from the lower side to the upper side along the vertical direction, and the presence / absence of the object 200 is performed by the object detection device 10. May be detected. In this case, the swirling flow generating portion 12 is arranged on either the left side or the right side in the horizontal direction with respect to the object 200. Specifically, for example, as shown in FIG. 8B, the swirling flow generating unit 12 is arranged on the right side in the horizontal direction with respect to the object 200, and the swirling flow generating unit 12 airs to the object 200. The object 200 is conveyed so as to move from the upper side to the lower side along the vertical direction with respect to the swirling flow generating portion 12 so as to blow out the swirling flow.

さらには、物体検出装置10に対する物体200の移動方向は、水平方向や鉛直方向に限られるものではなく、任意の方向へ移動するように設定してもよい。この場合には、物体検出装置10は、任意の方向へ移動する物体200に対してエアーの旋回流を吹き出すことができるように、物体200に対して旋回流発生部12を配置する。 Further, the moving direction of the object 200 with respect to the object detecting device 10 is not limited to the horizontal direction and the vertical direction, and may be set to move in any direction. In this case, the object detection device 10 arranges the swirling flow generating unit 12 with respect to the object 200 so that the swirling flow of air can be blown out to the object 200 moving in an arbitrary direction.

(4)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12のカップ部50へエアーを吹き出す口として2箇所のエアー吹き出し口(第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29a)を設けて、カップ部50内にエアーの旋回流を発生するすようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。カップ部50内にエアーの旋回流を発生するためのエアーの吹き出す口は、1箇所でもよいし、あるいは、3箇所以上の複数箇所でもよい。なお、カップ部50内へ1箇所のみからエアーを吹き出すよりも、カップ部50内へ複数箇所からエアーを吹き出すようにした方が、エアーの流れが均一な旋回流を容易に発生することができるので好ましい。 (4) In the embodiment described above, two air outlets (first air outlet 28a and second air outlet 29a) are provided as outlets for blowing air to the cup portion 50 of the swirling flow generating portion 12. It is provided so as to generate a swirling flow of air in the cup portion 50, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. The number of air outlets for generating a swirling flow of air in the cup portion 50 may be one, or may be three or more. It should be noted that it is possible to easily generate a swirling flow in which the air flow is uniform by blowing air into the cup portion 50 from a plurality of locations rather than blowing air into the cup portion 50 from only one location. Therefore, it is preferable.

(5)上記において説明した実施の形態においては、旋回流発生部12のカップ部50へエアーを吹き出す口として2箇所のエアー吹き出し口(第1エアー吹き出し口28aおよび第2エアー吹き出し口29a)を設けて、カップ部50内にエアーの旋回流を発生するすようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、旋回流発生部として、カップ部内にファンを設けるようにして、カップ部内においてファンを回転することによりエアーの旋回流を発生するようにしてもよい。 (5) In the embodiment described above, two air outlets (first air outlet 28a and second air outlet 29a) are provided as outlets for blowing air to the cup portion 50 of the swirling flow generating portion 12. It is provided so as to generate a swirling flow of air in the cup portion 50, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. For example, a fan may be provided in the cup portion as the swirling flow generating portion, and the swirling flow of air may be generated by rotating the fan in the cup portion.

(6)上記した実施の形態においては、流体としてエアーを用いた場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。流体としては、例えば、窒素やアルゴンなどのような不活性ガスなどの他の気体を用いるようにしてもよい。 (6) In the above-described embodiment, the case where air is used as the fluid has been described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this. As the fluid, for example, another gas such as an inert gas such as nitrogen or argon may be used.

(7)上記した各実施の形態ならびに上記した(1)乃至(6)に示す各実施の形態や変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよいことは勿論である。 (7) It goes without saying that the above-described embodiments and the above-described embodiments (1) to (6) may be combined as appropriate.

本発明は、フラットパネルディスプレイ製造工程などのような各種の作業工程において、各種の物体が存在する位置を検出する際などの処理に利用することができる。 The present invention can be used for processing such as detecting the position where various objects exist in various work processes such as a flat panel display manufacturing process.

10 物体検出装置
12 旋回流発生部(旋回流発生手段)
14 コンプレッサー(圧力制御手段)
16 レギュレーター(圧力制御手段)
18 圧力計(圧力検出手段)
20 第1円筒部材
22 孔部
24 縁部
26 段部
26a 段部水平面部
26b 段部垂直面部
28 第1水平孔
28a 第1エアー吹き出し口(吹き出し口)
29 第2水平孔
29a 第2エアー吹き出し口(吹き出し口)
30 第2円筒部材
30a 貫通孔
32 エアー注入管
32a エアー注入孔
40 エアーチャンバー
50 カップ部
50a 上端部
50b 下端部
60 シール部材
RF 旋回流
CA 旋回流の中心軸
G 間隙
100 物体検出装置
102 発光部
102a 光出射端部
104 受光部
104a 光受光端部
106 検出部
200 物体
202 ローラーコンベア
300 洗浄液ミスト
302 液滴
L 出射光
RL 反射光
A 検出領域
10 Object detection device 12 Swirling flow generator (Swirl flow generating means)
14 Compressor (pressure control means)
16 Regulator (pressure control means)
18 Pressure gauge (pressure detecting means)
20 First cylindrical member 22 Hole part 24 Edge part 26 Step part 26a Step part Horizontal plane part 26b Step part Vertical surface part 28 First horizontal hole 28a First air outlet (outlet)
29 Second horizontal hole 29a Second air outlet (outlet)
30 Second cylindrical member 30a Through hole 32 Air injection tube 32a Air injection hole 40 Air chamber 50 Cup part 50a Upper end part 50b Lower end part 60 Seal member RF Swirling flow CA Swirling flow central axis G Gap 100 Object detector 102 Light emitting part 102a Light emitting end 104 Light receiving end 104a Light receiving end 106 Detection part 200 Object 202 Roller conveyor 300 Cleaning liquid mist 302 Droplet L Emission light RL Reflected light A Detection area

Claims (7)

検出領域へ向けて流体の旋回流を吹き出す旋回流発生手段と、
前記旋回流発生手段により発生された前記旋回流の中心軸近傍の圧力を検出する圧力検出手段と
を有し、
前記圧力検出手段が検出した圧力の変化に基づいて、前記検出領域における物体の有無を検出する
ことを特徴とする物体検出装置。
A swirling flow generating means that blows a swirling flow of fluid toward the detection region,
It has a pressure detecting means for detecting the pressure near the central axis of the swirling flow generated by the swirling flow generating means.
An object detection device characterized in that the presence or absence of an object in the detection region is detected based on a change in pressure detected by the pressure detecting means.
請求項1に記載の物体検出装置において、
前記検出領域は、前記旋回流の前記中心軸の略延長線上に位置する
ことを特徴とする物体検出装置。
In the object detection device according to claim 1,
An object detection device characterized in that the detection region is located on a substantially extension line of the central axis of the swirling flow.
請求項1または2のいずれか1項に記載の物体検出装置において、
前記旋回流発生手段は、略円筒形状を備えるとともに前記流体の吹き出し口を形成されたカップ部を備え、前記カップ部に形成された前記吹き出し口から前記カップ部内へ前記流体を吹き出して前記旋回流を形成する
ことを特徴とする物体検出装置。
In the object detection device according to any one of claims 1 or 2.
The swirling flow generating means is provided with a cup portion having a substantially cylindrical shape and having an outlet for the fluid formed therein, and the fluid is blown into the cup portion from the outlet formed in the cup portion to blow the fluid into the cup portion. An object detection device characterized by forming a.
請求項3に記載の物体検出装置において、
前記吹き出し口は、前記カップ部に複数形成されている
ことを特徴とする物体検出装置。
In the object detection device according to claim 3,
An object detection device characterized in that a plurality of the outlets are formed in the cup portion.
請求項4に記載の物体検出装置において、
前記吹き出し口は、前記カップ部に2個形成されており、
前記2個の吹き出し口は、前記カップ部における略円形形状の中心点を対称点として点対称に配置されている
ことを特徴とする物体検出装置。
In the object detection device according to claim 4,
Two outlets are formed in the cup portion.
An object detection device characterized in that the two outlets are arranged point-symmetrically with a substantially circular center point in the cup portion as a point of symmetry.
請求項1、2、3、4または5のいずれか1項に記載の物体検出装置において、さらに、
前記旋回流の圧力を調整する圧力制御手段と
を有することを特徴とする物体検出装置。
In the object detection device according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, further
An object detection device including a pressure control means for adjusting the pressure of the swirling flow.
請求項1、2、3、4、5または6のいずれか1項に記載の物体検出装置において、
前記流体は、気体である
ことを特徴とする物体検出装置。
In the object detection device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
An object detection device characterized in that the fluid is a gas.
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