JP4721886B2 - 多光軸光電センサ - Google Patents
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Description
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、信頼性に優れるシール構造を有する多光軸光電センサを提供することを目的とする。
端部ケースを、光電素子が相手側の光電素子と光軸を形成して検出動作を行なう検出光の波長帯域の光を通過させる透光性の樹脂材とする。或いは、端部ケースのうちの、光電素子が相手側の光電素子と光軸を形成して検出動作を行なう検出面を、検出光の波長帯域の光を通過させる透光性の樹脂材とし、かつ同検出面を構成する部分を端部ケースの他の部分に一体的に成形する。係る構成とすることで、必要な光挿通性を確保しつつ接続口を除く全周をシール状態に密閉出来る。
請求項1の発明によれば、光学ユニットを覆うケースを一対の端部ケースにより分割構成するとともに、分割構成された各端部ケースを、接続口を除く全周が密閉された密閉構造とした。そして、両端部ケースの接続口同士を嵌合させることで両ケースを連結させつつ、内部に光学ユニットを収容させる構成とした。このような構成であれば、端部ケース同士が嵌合される嵌合部にシール部材を介挿させてやれば、単一のシール部材でケース全体をシールできる。従って、従来のシール構造に比べて、ケース全体をシールするのに必要なシール部材の点数を少なく出来る。
また、端部ケースを密閉構造としているので端部ケースの長手方向に沿ってシールをとる必要がない。言い換えると、従来構造に比べ、シール長、それ自体も短く出来るのでシール効果について信頼性が高まる。
また、中間ケースの両端部は開口しているので、そこを通じて、中間ケースの光学ユニットを端部ケースの光学ユニットに電気的に接続できる。また、中間ケースの両端部に端部ケースをそれぞれ連結させると、両間(嵌合部)に介挿されるシール部材により、これら3つのケースが全体としてシールされる。このような構成であれば、ケース全体をシールするのに必要なシール部材の個数が、中間ケースの全長に拘わらず、両端部の2個だけで済む。従って、光学ユニットが多段接続されケースの全長が長くなる場合に、好適な構成となる。また、中間ケースを使用せず両端部ケースの全長を長くすることでも、同様のシール効果を得ることが出来るが、端部ケースに比べて中間ケースは製造コストが安く(単なる筒型であるため)、コスト面においても優れる。
請求項2の発明によれば、中間ケースは、全長の異なる複数種が設けられている。このような構成であれば、光学ユニットの接続段数が異なる場合には、それに応じて、中間ケースを選択的に使用してやればよい。従って、光学ユニットの接続段数に応じて、各パーツを全て専用に設ける場合に比べて、低コスト化を実現できる。
請求項3の発明によれば、端部ケース内には一の光学ユニットが固定的に収容されて、同光学ユニットを含む端部ケースの全体が端部ユニットとされている。このような構成であれば、部品管理面において優れる。
請求項4の発明によれば、コネクタ接続部と、相手側コネクタとの間についても、シールされる。従って、装置全体としてのシール性がより一層高まる。
請求項5の発明によれば、条件変更手段のシールをコネクタのシールに兼用させているので、それだけ部品点数を少なくできる。また、相手側コネクタを取り外せば、条件変更手段が露出されるので、簡単に条件を変更できる。
請求項6の発明によれば、アームをガイド部に嵌合させ、その状態から光学ユニット同士を近づけてゆけば、アームとガイド部の嵌め合いにより案内されて、光学ユニット同士が正対した姿勢のまま接近してゆき、やがて、光学ユニットの電気接続部同士が接続される。このように、アームとガイド部の嵌め合いにより、光学ユニットを正対させたままの姿勢で接近させることが出来るので、光学ユニットを簡単に連結出来る。
請求項7の発明によれば、アーム並びにガイド部の配置が、投光側と受光側とで変えてある。従って、投光側の光学ユニットと、受光側の光学ユニットとを組みつけても、嵌合突起がガイド溝に嵌らない。これにより、光学ユニットの誤組み付けを未然に回避できる。
請求項8の発明によれば、中間ケースにユニットケースを収めると、中間ケースの内壁にユニットケースの支持突部が当接する。これにより、中間ケースに対するユニットケース、ひいては光学ユニットのがたつきを防止することが出来る。
請求項9の発明によれば、光電素子並びに電装部品を静電遮へい出来るので、外部から侵入するノイズに起因する装置の誤動作を未然に回避出来る。また、係るシールドケースをユニットケースに兼用させているので、構成がシンプルになる。
請求項10の発明によれば、中間ケース並びに、端部ケースの外周に保護ケースを設けてあるので、外部からの衝撃に対し光学ユニットを有効に保護できる。
<ライトカーテンの検出原理>
図1は、ライトカーテンの外観構成を示す図である。同図に示すように、投光器(本発明の多光軸光電センサ)S1は、ケーシング内に投光素子(本発明の光電素子に相当)を一列状に配している。一方、受光器(本発明の多光軸光電センサに相当)S2は、ケーシング内に受光素子(本発明の光電素子に相当)を一列状に配している。そして、これら投光器S1、受光器S2を各投光素子、受光素子が対をなして光軸Lを形成するように所定の検出領域を挟んで対向配置しておき、各光軸Lを順次有効化、すなわち投光・受光動作(本発明の検出動作に相当)を行なうことで、遮光物体の有無について検出を行なうものである。
図2は受光器S2の斜視図、図3は受光器S2の分解斜視図である。
受光器S2は、一方向に長い形状をなす検出装置本体30と、検出装置本体30の外周に被されて同検出装置本体30を保護する保護ケース20とを主体として構成される。保護ケース20は金属製であって、図3における上面側が光挿通窓21として開口する断面略C字状をなし、両端部には、金属製のエンドプレート210A、210Bがねじ止めされるようになっている。このように、検出装置本体30を金属で取り囲む構成とすることで、外部からの衝撃に強い構造となる(図14、図15も参照)。
図4は、検出装置本体30の分解斜視図である。検出装置本体30は3分割された構成とされている。すなわち、中間ケース35並びに光学ユニット40A、40Bからなる中間部と、その両端に連結される一対の端部ユニット100A、100Bより構成される。
図5は光学ユニットの側面図、図6は光学ユニットの平面図である。図5、図6に示すように、光学ユニット40は全体としては、一方向(同図における左右方向)に長い形状をなし、全体が金属製のシールドケース(本発明のユニットケースに相当)50により覆われている。シールドケース50は、アッパシールドケース51と、ロアシールドケース55から構成されている。アッパシールドケース51は、図示下方に開口するコの字型の断面形状であるのに対し、ロアシールドケース55は、図示上方に開口するコの字型の断面形状をなす。
ここで、上記の如く構成された検出装置本体30の組み付け手順について説明し、これと併せて、検出装置本体30のシール構造について説明する。図4、図12に示すように、検出装置本体30を組み付けるには、まず、光学ユニット40A、40Bを相互に連結した状態としておく。そして、連結状態にある光学ユニット40A、40Bを中間ケース35の軸端の接続口、例えば接続口35Aから内部に挿通させる。光学ユニット40A、40Bの収容が完了したら、今度は、中間ケース35の両接続口35A、35Bに、雌側端部ユニット100A、雄側端部ユニット100Bをそれぞれ連結(結合)させる。
図16は、電源ケーブルの接続構造を示す分解斜視図である。同図に示すように、コネクタ接続部180は、端部ケース130Aの上面を後端から所定長さの範囲(図16に示すJ寸法で示す範囲)を図示下方に凹設することで形成されている。図17は、コネクタ接続部180の平面図であるが、同接続部180は、ケーブル挿通孔186とコネクタ取り付け座部180Aを左右に並べて設けており、更に、その両側にねじ穴を有するねじ座部185、188を設けている。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
40…光学ユニット
100A…端部ユニット
100B…端部ユニット
110…光学ユニット
130A…端部ケース
160…連結軸部
170…シールリング(シール部材)
Claims (10)
- 光電素子を一列状に配し端部に電気的な接続を行なうための電気接続部を有する光学ユニットと、
前記光学ユニットを少なくとも1つ、内部に収容可能な一方向に長い形状をなすとともに、長手方向の一端部が、内部に収容された光学ユニットの他との前記電気的な接続を行うための接続口として開口する一対の端部ケースと、
内部に前記光学ユニットを収容し、かつ両端部が同光学ユニットの他との電気的な接続を許容する接続口として開口する筒状の透光性の中間ケースと、
前記中間ケースと前記端部ケースとの間をシールするシール部材と、を備える多光軸光電センサであって、
前記端部ケースは前記接続口を除く全周がシール状態に密閉され、
前記シール部材を介挿させつつ前記中間ケースの接続口と前記端部ケースの接続口とを互いに嵌合させることで、前記中間ケースと前記端部ケースとが連結されるように構成され、
前記中間ケースの両端部に前記端部ケースをそれぞれ連結させると、これら3つのケースが全体としてシールされることを特徴とする多光軸光電センサ。 - 前記中間ケースは、前記光学ユニットの接続段数に応じて、全長の異なる複数種が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の多光軸光電センサ。
- 前記端部ケース内には一の光学ユニットが固定的に収容されて、同光学ユニットを含む端部ケースの全体が端部ユニットとされていることを特徴とする請求項2に記載の多光軸光電センサ。
- 前記端部ケースに、他との電気的な接続を行なうためのコネクタ接続部が設けられ、そこに、電気ケーブルに設けられる相手側コネクタが接続可能とされたものにおいて、
前記コネクタ接続部と相手側コネクタとの嵌合部分には、コネクタ用シール部材が介挿されて両間がシールされるよう構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の多光軸光電センサ。 - 前記光電素子による検出動作についての検出条件等を少なくとも含む条件を、設定変更するための条件変更手段が設けられるとともに、
この条件変更手段は、前記コネクタ接続部における、前記相手側コネクタに対面する部分に設けられ、前記相手側コネクタが接続されているときには前記コネクタ用シール部材によりシールされるのに対し、
前記相手側コネクタが接続されていないときには露出されて、外部からの操作により前記条件を変更可能とされていることを特徴とする請求項4に記載の多光軸光電センサ。 - 前記光学ユニットのうち、前記電気接続部が設けられた端部には、光学ユニットの連結方向に沿って延びる一体のアームが設けられる一方、その相手側となる他方側の光学ユニットには、同アームと対向する位置に同アームの長手方向に延びるガイド部が設けられ、両光学ユニットの連結動作が、前記アームとガイド部の嵌め合いにより案内されることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の多光軸光電センサ。
- 前記光電素子として投光素子を有する投光側と、前記光電素子としての受光素子を有する受光側とを、投光素子並びに受光素子が対をなして複数の光軸を形成するように対向配置する多光軸光電センサにおいて、
前記アーム並びに前記ガイド部の配置、或いは形状の少なくともいずれかが、投光側と受光側で変えてあることを特徴とする請求項6に記載の多光軸光電センサ。 - 前記光学ユニットは、筒状をなすユニットケースに固定された状態で前記中間ケース内に収容されるとともに、同ユニットケースには、前記中間ケースのケース内壁に当接する支持突部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の多光軸光電センサ。
- 前記ユニットケースは金属製のシールドケースであることを特徴とする請求項8に記載の多光軸光電センサ。
- 前記中間ケース、並びに端部ケースの外周が、前記光電素子による投光・受光動作を許容する大きさの光挿通窓を有する金属製の保護ケースにより覆われていることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の多光軸光電センサ。
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