JP6712132B2 - 光電スイッチ - Google Patents
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図1は、本発明の実施の形態による光電スイッチ1の一構成例を示した斜視図であり、色判別方式の光電スイッチ1が示されている。光電スイッチ1は、検出光DLを投光し、ワークWを含む検出領域からの反射光を受光してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて検出信号を生成する検出装置である。ワーク判定は、ワーク表面の色を判別することによって行われ、ワークWの良否、ワークWの有無等を示す検出信号が出力される。
図2は、図1のヘッド部3を対物レンズ34の光軸を含む鉛直面により切断した場合の切断面を示す断面図である。図3は、図2のヘッド部3をA−A切断線により切断した場合の切断面を示す断面図である。図3には、矢印により示した方向から切断面を見た場合が示されている。
図4は、図1の本体部10を示した平面図である。図中の(a)には、本体部10の前面が示され、(b)には、本体部10の右側面が示されている。図5は、図4の本体部10をB1−B1切断線により切断した場合の切断面を示した断面図である。図6は、図4の本体部10をB2−B2切断線により切断した場合の切断面を示した断面図である。図5及び図6には、矢印により示した方向から切断面を見た場合が示されている。図7は、図4の本体部10を展開して示した斜視図である。図8は、図7の光学モジュール42を展開して示した斜視図である。図9は、図8の投光モジュール50を展開して示した斜視図である。
光学モジュール42は、光学ベースフレーム420、投光モジュール50、受光基板60、PDユニット61及びガラス板62により構成される。光学ベースフレーム420は、光学部品及び回路基板を支持する支持部材である。
投光モジュール50は、投光基板51、発光素子52、投光基板ホルダ53、放熱シート54、調整スペーサ55、ファイバホルダ56、ガラスファイバ57、クッション材58及びファイバ押え59により構成される。
PDユニット61は、検出領域からの反射光を2以上の特定波長に対応して選択的に受光し、特定波長ごとの受光量にそれぞれ対応する2以上の受光信号を生成する受光素子ユニットであり、2以上のPD(Photo Diode:フォトダイオード)により構成される。このPDユニット61は、PDが受光基板60上に2次元的に配列された多分割PDユニットである。例えば、各PDは、12×24のマトリクス状に配列される。
図10は、図4の本体部10のファイバ接続部18の構成例を示した図である。図中の(a)には、光ファイバケーブル2のコネクタ部21が接続された本体部10の前面が示され、(b)には、本体部10をC−C切断線により切断した場合の切断面が示されている。
図11は、図10のクランプモジュール70を展開して示した斜視図である。図12は、図10のクランプモジュール70の動作例を示した図である。図中の(a)には、クランプモジュール70がロック状態にある場合が示され、(b)には、クランプモジュール70が開放状態にある場合が示されている。
図14は、図13の主制御部100の構成例を示したブロック図である。この主制御部100は、投光量制御部110、ゲイン制御部111、色情報取得部112、基準色取得部113、一致度算出部114、検出信号出力部115、補正指示受付部116、戻り光量取得部117、戻り光量記憶部118、戻り光補正部119、パラメータ指定部120、判定閾値記憶部121及び基準色取込指示受付部122により構成される。
10 本体部
11 表示灯
12,16 操作キー
13 取付穴
14 配線ケーブル
15 本体筐体
15a 収容部
15b 本体カバー
17 表示パネル
18 ファイバ接続部
2 光ファイバケーブル
2a,2b 光ファイバ
21 コネクタ部
22 光ファイバケーブルのヘッド部側の端部
23 光ファイバケーブルの本体部側の端部
3 ヘッド部
30 ヘッド筐体
31 ファイバケーブル保持部
32 鏡筒部
33 レンズユニット
34 対物レンズ
41 絶縁フィルム
42 光学モジュール
43 メイン基板
44 シールドシート
420 光学ベースフレーム
50 投光モジュール
51 投光基板
52 発光素子
53 投光基板ホルダ
54 放熱シート
55 調整スペーサ
56 ファイバホルダ
57 ガラスファイバ
58 クッション材
59 ファイバ押え
60 受光基板
61 PDユニット
62 ガラス板
70 クランプモジュール
100 主制御部
101 投光駆動部
102 カラーフィルタ
103 アンプ部
104 メモリ
105 電源部
106 入出力部
107 表示部
108 操作部
110 投光量制御部
111 ゲイン制御部
112 色情報取得部
113 基準色取得部
114 一致度算出部
115 検出信号出力部
116 補正指示受付部
117 戻り光量取得部
118 戻り光量記憶部
119 戻り光補正部
120 パラメータ指定部
121 判定閾値記憶部
122 基準色取込指示受付部
Claims (10)
- 2以上の特定波長に対応する検出光を検出領域に向けて投光する投光手段と、
上記検出領域における検出対象物からの反射光を受光して受光信号に変換する受光手段と、
補正指示を受け付ける補正指示受付手段と、
上記補正指示に従って上記受光手段が光を受光して変換した受光信号を取得し、当該受光信号に基づいて上記特定波長ごとの受光量を戻り光量に指定する戻り光量取得手段と、
上記戻り光量に基づいて、上記受光手段が上記検出領域における検出対象物からの反射光を受光して変換した上記受光信号を補正する戻り光補正手段と、
上記戻り光補正手段による補正後の上記受光信号に基づいて、少なくとも2つの上記特定波長の受光量を比較して色情報を取得する色情報取得手段と、
基準色取込指示を受け付ける基準色取込指示受付手段と、
上記基準色取込指示に従って上記色情報取得手段により取得された上記色情報を基準色に指定する基準色取得手段と、
上記色情報取得手段により順次に取得される上記色情報を上記基準色と比較して一致度を求める一致度算出手段と、
上記一致度を予め定められた判定閾値と比較してワーク判定を行い、上記ワーク判定の結果に基づいて検出信号を出力する検出信号出力手段と、
上記判定閾値の設定入力を受け付ける閾値設定部とを備えたことを特徴とする光電スイッチ。 - 上記検出光を生成する発光ダイオード及び上記受光信号を生成するフォトダイオードを有する本体部と、
上記検出光を検出領域に向けて出射する一方、上記検出領域からの反射光が入射されるヘッド部と、
上記本体部から上記ヘッド部に上記検出光を伝送する第1の光ファイバ及び上記検出領
域における検出対象物からの反射光を上記受光手段に伝送する第2の光ファイバを有する光ファイバケーブルとを備え、
上記第1の光ファイバの端部及び上記第2の光ファイバの端部は、上記ヘッド部内において隣接配置されることを特徴とする請求項1に記載の光電スイッチ。 - 上記ヘッド部に着脱可能に装着され、上記光ファイバケーブルの端面から出射された上記検出光を上記検出領域に集光させる対物レンズを備えたことを特徴とする請求項2に記載の光電スイッチ。
- 2以上の特定波長に対応する検出光を検出領域に向けて出射し、当該検出領域からの反射光が入射されるヘッド部が、当該ヘッド部に当該検出光を伝送する第1の光ファイバ及び当該検出領域からの反射光を伝送する第2の光ファイバを有する光ファイバケーブルを介して着脱可能に接続される光電スイッチにおいて、
上記検出光を発光する発光素子と、
上記光ファイバケーブルにより、上記発光素子から発光された上記検出光が上記第1の光ファイバを介して上記ヘッド部に伝送されるように、上記光ファイバケーブルを着脱可能に接続するためのファイバケーブル接続部と、
上記ヘッド部に入射した上記検出領域における検出対象物からの反射光を上記第2の光ファイバを介して受光して受光信号に変換する受光手段と、
上記ファイバケーブル接続部に上記光ファイバケーブルが接続され、かつ、上記検出領域に上記検出対象物が存在しない状態で、補正指示を受け付けるための補正指示受付手段と、
上記補正指示に従って、上記受光手段が上記ヘッド部からの戻り光を含む光を受光して変換した上記受光信号に基づいて、上記特定波長ごとの受光量を戻り光量に指定する戻り光量取得手段と、
上記戻り光量に基づいて、上記検出領域における上記検出対象物からの反射光を受光して変換した上記受光信号を補正する戻り光補正手段と、
上記戻り光補正手段による補正後の上記受光信号に基づいて、少なくとも2つの上記特定波長の受光量を比較して色情報を取得する色情報取得手段と、
基準色取込指示を受け付ける基準色取込指示受付手段と、
上記基準色取込指示に従って上記色情報取得手段により取得された上記色情報を基準色に指定する基準色取得手段と、
上記色情報取得手段により順次に取得される上記色情報を上記基準色と比較して一致度を求める一致度算出手段と、
上記一致度を予め定められた判定閾値と比較してワーク判定を行い、上記ワーク判定の結果に基づいて検出信号を出力する検出信号出力手段と、
上記判定閾値の設定入力を受け付ける閾値設定部とを備えたことを特徴とする光電スイッチ。 - 上記検出光を伝送する上記第1の光ファイバの端部及び上記反射光を伝送する上記第2の光ファイバの端部が、上記ファイバケーブル接続部内において平行に配置されることを特徴とする請求項4に記載の光電スイッチ。
- 上記受光手段により上記検出領域における上記検出対象物からの反射光を受光して変換された上記受光信号に基づいて、上記検出光の投光量を制御する投光量制御手段と、
上記戻り光量取得手段により指定された上記戻り光量及び当該戻り光量に対応する上記投光量を記憶する第1の戻り光量記憶部とを備え、
上記戻り光補正手段は、上記投光量制御手段により制御された上記検出光の投光量及び上記第1の戻り光量記憶部に記憶された上記検出光の投光量に応じて、上記第1の戻り光量記憶部に記憶された当該検出光の投光量に対応する上記戻り光量を調整し、調整後の戻り光量に基づいて上記受光信号の補正を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光電スイッチ。 - 上記受光手段により上記検出領域における上記検出対象物からの反射光を受光して変換された上記受光信号に基づいて、当該受光信号を増幅するアンプのゲインを制御するゲイン制御手段と、
上記戻り光量取得手段により指定された上記戻り光量及び当該戻り光量に対応する上記ゲインを記憶する第2の戻り光量記憶部とを備え、
上記戻り光補正手段は、上記ゲイン制御手段により制御された上記ゲイン及び上記第2の戻り光量記憶部に記憶された上記ゲインに応じて、当該第2の戻り光量記憶部に記憶された当該ゲインに対応する上記戻り光量を調整し、調整後の戻り光量に基づいて上記受光信号の補正を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光電スイッチ。 - 上記色情報取得手段は、赤色成分の受光量、緑色成分の受光量及び青色成分の受光量の和に対する各色成分の受光量の比率を含む色情報を取得することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光電スイッチ。
- 上記戻り光補正手段は、上記特定波長ごとに、受光量から上記戻り光量を減算することにより、上記受光信号の補正を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光電スイッチ。
- 上記一致度を表示する一致度表示手段を備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光電スイッチ。
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