JP6106534B2 - 多光軸光電センサ - Google Patents
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Description
長手方向に所定の光軸ピッチで配置された複数の光軸を有する多光軸光電センサであって、
両端が開口した細長いケース本体と、
前記ケース本体の一端及び他端に装着され、これら各端の開口を閉じるための成型品からなるエンド部材と、
前記ケース本体の一端から他端に亘って配置された光学部品であって、各光軸の広がり角を規定するための光学部品とを有し、
該光学部品と前記エンド部材とが長手方向に変位可能に且つ該光学部品と前記エンド部材とが相対回転不能に凹凸嵌合され、
前記エンド部材に貫通孔が形成されて、該貫通孔に挿通した締結具で設置面に固定することのできる多光軸光電センサを提供することにより達成される。
図1、図2に戻って実施例の多光軸光電センサ200は、そのケース本体4として、閉じた断面形状の押し出し成型品が採用されている。図5、図6は図1に図示のフラット型センサ200Fに用いられるケース本体4を示す。図7、図8は図2に図示のスリム型センサ200Sに用いられるケース本体4を示す。各タイプのセンサ200F、200Sに採用されたケース本体4は、その端面図である図6、図8を対比すると良く分かるように端面形状及び断面の大きさは基本的に同一である。
図9はフラット型センサ200Fの内部構造を示す。図10はスリム型センサ200Sの内部構造を示す。これらフラット型センサ200Fとスリム型センサ200Sの内部構造は基本的には同じであることから、共通する部材には同じ参照符号を付すと共にフラット型センサ200Fの部材には「F」を付記し、スリム型センサ200Sの部材には「S」を付記する。
図3、図4を参照して説明した光学部品8は光学ユニット16によって構成される。光学ユニット16は8光軸ユニットと4光軸ユニットとが用意されている。勿論、光学ユニット16の光軸数は任意である。実施例の多光軸光電センサ200は、8光軸光学ユニットと4光軸光学ユニットを組み合わせることで数多くの光軸を備えた多光軸光電センサ200を作ることができる。参照符号24はレンズを示す。光学ユニット16の光軸Oaは長手方向に一列に且つ等間隔である。図11、図12は、フラット型センサ200Fに組み込まれる光学ユニット16Fを示す。図11に図示の光学ユニット16F(m)はメイン光学ユニットであり、図12に図示の光学ユニット16F(ad)は増設用の8光軸のユニットを示す。他にも増設用の光学ユニット16F(ad)として4光軸のユニットも用意される。図13、図14は、スリム型センサ200Sに組み込まれる光学ユニット16Sを示す。図13に図示の光学ユニット16S(m)はメイン光学ユニットであり、図14に図示の光学ユニット16S(ad)は増設用の4光軸光学ユニットを示す。他に増設用の光学ユニット16S(ad)として8光軸のユニットも用意される。なお、これら図11〜図14の光学ユニット16は、レンズ24を取り付ける前のユニットである。
光学素子基板20は、メイン素子基板20(m)と、8光軸用の増設用素子基板20(ad)と4光軸用の増設用素子基板20(ad)とを有し、多光軸光電センサ200の光軸数に応じて8光軸及び/又は4光軸の増設用素子基板20(ad)が組み付けられる。光学素子基板20には受光素子又は投光素子で構成される光学素子26が実装されている。光学素子基板20もメイン光学素子基板20(m)と増設用素子基板20(ad)が用意される。光学素子26は多光軸光電センサ200の長手方向に一列に且つ等間隔に配置される。光学素子基板20は前述した光学部品8にネジ28で固定される。また、複数の光学素子基板20は、互いに隣り合う素子基板20と20とはカード電線30によって電気的に接続される。
図9、図10に加えて図15、図16を参照して、フレーム14は、前述したように金属プレートをプレス成形した立体的な三次元形状を有している。図15はフラット型センサ200Fのフレーム14Fを示し、このフレーム14Fは断面概略L字状の形状を有する。図16はスリム型センサ200Sのフレーム14Sを示し、このフレーム14Sは断面概略L字状の形状を有する。フレーム14は多光軸光電センサ200の一端部から他端部まで連続して延びる長さ寸法を有するのが好ましく、長さの異なる多光軸光電センサ200毎に専用のフレーム14が用意される。
(2)複数の投光側のセンサ200をケーブル84で直列に接続し、また、複数の受光側のセンサ200をケーブル84で直列に接続し、受光側の先頭の多光軸光電センサ200からケーブル84で遮光信号を外部機器に出力する。
図9、図10を参照して、隣接する2つの光学ユニット16、16及び素子基板20、20の間に第1の弾発部材46が配設され、この第1の弾発部材46はフレーム14にネジ固定される。このネジは、光学素子基板20をフレーム14に固定するための皿ネジ32が用いられ、光学素子基板20と第1の弾発部材46とは皿ネジ32によってフレーム14に共締めされる(図20、図21、図25)。この第1の弾発部材46の単体図が図22、図23である。図22はフラット型センサ200Fに組み付けられる第1の弾発部材46Fを示す。図23はスリム型センサ200Sに組み付けられる第1の弾発部材46Sを示す。図24、図25を参照して、第1の弾発部材46はバネ性の第1のバネ性リップ46aと、フレーム14の起立壁を跨いで位置する第2のバネ性リップ46bとを有する合成樹脂の成型品である。この樹脂バネである第1の弾発部材46は、その第1のバネ性リップ46aがケース本体4の長辺4Lの方向に延びて、当該長辺4Lと当接した状態になる。他方、第2のリップ46bがケース本体4の短辺4Sの方向に延びて、当該短辺4Sと当接した状態となる。図24は、多光軸光電センサ200の内部において第1の弾発部材46を多光軸光電センサ200の長手方向から見た図であり、図25は、第1の弾発部材46の部分を断面した図である。なお、図24、図25を見ると、作図上の理由からケース本体4の長辺4Lとフレーム14とが接した状態で図示されているが、実際は、ケース本体4とフレーム14とが僅かに離間している。
エンド部材6は平板状の成型品であり、合成樹脂材料から作られている。図26は、内面を上にしたエンド部材6を斜め上方から見た図である。図27は、外面を上にしたエンド部材6を斜め上から見た図である。エンド部材6の内面6aを示す図26を参照して、平板状のエンド部材6は、その内面6aに一つの凹部50を有している。この凹部50を拡大して図示したのが図28である。エンド部材6はフラット型センサ200Fとスリム型センサ200Sとの双方に適用される。凹部50は、これを正面視したときに正方形の断面形状を有し、凹部50の4つの壁面50aには複数の凸条52が形成されている。この凸条52は多光軸光電センサ200の長手方向に延びており、凹部50の実質的な有効断面積は凸条52によって規定される。
実施例の多光軸光電センサ200の設置例を図30、図31を参照して説明する。図30、図31は危険源である装置62を上から見た図である。この装置62は三方が壁64で囲まれ、その危険エリアの開口部分66に多光軸光電センサ200が設置されている。
多光軸光電センサ200が長尺のセンサである場合、その両端部を固定したとしても、長手方向中間部分が撓んでしまう可能性がある。これを抑制するための補助具を例示的に図32、図33に示す。図32は第1の設置補助具94を示し、図33は第2の設置補助具96を示す。これら第1、第2の設置補助具94、96は金属プレートをプレス成形することで形作られており、基本的に同じ構成であるので同じ要素には同じ参照符号を付してある。設置補助具94、96は平らなベース部94aを有し、このベース部94aから立ち上がった起立部94bの基端部と上端部に、夫々、爪部94cが形成されている。
図1、図2、図34を参照して、多光軸光電センサ200の一端及び他端には取付部材70が弾性部材(例えばゴム製のクッション部材)72を介してエンド部材6に脱着可能に固定されている。アタッチメントである取付部材70は互いに対抗する平行な平らな面に開口する貫通孔70aを有し、この貫通孔70aに挿入した締結具であるボルトを使って多光軸光電センサ200を前述した壁64や柱(図30、図31)に固定することができる。取付部材70を合成樹脂で作った場合には、多光軸光電センサ200の設置に際して取付部材70と設置面との間つまり取付部材70の座面にワッシャを介在させるのが好ましい。取付部材70の座面にワッシャを挿入することで、合成樹脂製の取付部材70をボルトで設置面に固定する際、このボルトの締め付けトルクによって取付部材70が損傷するのを防止することができる。取付部材70は、45°の傾斜角度の傾斜面70bを有し、隣接する2つの多光軸光電センサ200を直角に配置するときに、この傾斜面70bを突き合わせることで2つの多光軸光電センサ200、200をL字状に配列することができる。このL字状配置したときに、互いに隣接する2つの多光軸光電センサ200の端、200の端の間の光軸間ピッチは、多光軸光電センサ200の光軸間ピッチと同じ又はそれよりも小さくなるように取付部材70を設計するのが好ましい。
図1、図2に示す参照符号82は外部コネクタを示す。なお、図1、図2は外部コネクタ82から延びるケーブル84(図37)によって複数の多光軸光電センサ200の電気的な接続や制御装置との電気的な接続が行われる。なお、このケーブル84は多光軸光電センサ200と一体でもよい。この場合、エンド部材6の透孔を通じてケーブル84を多光軸光電センサ200の内外に延在させるのがよい。
図39は外部コネクタ用カバー部材90の斜視図である。外部コネクタ用カバー部材90は金属製のプレート材料をプレス成形することにより形作られている。カバー部材90は、外部コネクタ82の上面に対応する頂面90aと、この頂面90aの両側縁から夫々下方に延びる脚部90bとを有し、この脚部90bは外部コネクタ82の高さ寸法よりも大きな高さ寸法を有している。そして、この脚部90bの下端には、内方に向けて屈曲成形された爪90cが形成されている。また、上記頂面90aには、切り起こすことによって形成された2つのバネ片90dが形成され、この2つのバネ片90d、90dは外部コネクタ82の長手方向に離間して配置されている。
多光軸光電センサ200はそのケース本体4が合成樹脂で構成されているため、設置後の損傷を回避するために保護カバー100を後付けするのが好ましい。図41はフラット型センサ200Fのための保護カバー100Fを示す。図42はスリム型センサ200Sのための保護カバー100Sを示す。これら保護カバー100F、100Sは共に金属プレートをプレス成形することにより形作られており、多光軸光電センサ200に対する固定は専用の取付ネジを用いるのが好ましい。
200F フラット型センサ
200S スリム型センサ
2 ケース
4 ケース本体
4c 溝部
6 エンド部材
8 光学部品
14 剛性部材(骨材又はフレーム)
16 光学ユニット(光学部品を構成)
Oa 光軸
20 光学素子基板
26 光学素子
70 取付部材
70a 貫通孔
70b 傾斜面
72 弾性部材
Claims (11)
- 長手方向に所定の光軸ピッチで配置された複数の光軸を有する多光軸光電センサであって、
両端が開口した細長いケース本体と、
前記ケース本体の一端及び他端に装着され、これら各端の開口を閉じるための成型品からなるエンド部材と、
前記ケース本体の一端から他端に亘って配置された光学部品であって、各光軸の広がり角を規定するための光学部品とを有し、
該光学部品と前記エンド部材とが長手方向に変位可能に且つ該光学部品と前記エンド部材とが相対回転不能に凹凸嵌合され、
前記エンド部材に貫通孔が形成されて、該貫通孔に挿通した締結具で設置面に固定することのできる多光軸光電センサ。 - 前記エンド部材が、前記多光軸光電センサの長手方向に対して45度の角度を有する傾斜面を有し、
互いに隣接する2つの多光軸光電センサの各エンド部材の傾斜面を突き合わせることで当該2つの多光軸光電センサをL字状に配置することができる、請求項1に記載の多光軸光電センサ。 - 前記互いに隣接する2つの多光軸光電センサをL字状に配置したときに、当該2つの多光軸光電センサの端と端との間の光軸ピッチが、前記多光軸光電センサの光軸ピッチと等しいかそれよりも小さい、請求項2に記載の多光軸光電センサ。
- 前記エンド部材が、前記ケース本体の各端の開口を閉じる第1の部材と、前記貫通孔を備えた第2の部材とで構成され、これら第1の部材と第2の部材が相対回転不能に一体化されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の多光軸光電センサ。
- 前記第1の部材と前記第2の部材との間に前記多光軸光電センサの長手方向に圧縮可能な弾性部材が介装されている、請求項4に記載の多光軸光電センサ。
- 前記ケース本体が合成樹脂製の押し出し成型品である、請求項5に記載の多光軸光電センサ。
- 前記ケース本体が閉じた断面を有する、請求項6に記載の多光軸光電センサ。
- 前記光学部品が複数の光学ユニットで構成され、各光学ユニットが複数の光軸を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の多光軸光電センサ。
- 前記多光軸光電センサの一端部から他端部まで長手方向に連続して延びる剛性部材を更に有し、
該剛性部材に前記光学ユニットが位置決めされている、請求項8に記載の多光軸光電センサ。 - 前記剛性部材が、三次元形状に成形された金属プレートからなるフレームで構成されている、請求項9に記載の多光軸光電センサ。
- 前記光学ユニットに固定された光学素子基板を更に有し、
該光学素子基板に光学素子が実装されている、請求項10に記載の多光軸光電センサ。
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