JP6897004B2 - How to adjust the optical sensor mounting adapter and the mounting position of the optical sensor - Google Patents

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Description

本発明は、光学式センサを設置場所に取付けるためのアダプタ、および、そのアダプタを用いて光学式センサの取付位置を調整する方法に関する。 The present invention relates to an adapter for mounting an optical sensor at an installation location, and a method of adjusting the mounting position of the optical sensor using the adapter.

光学式センサを構成する光学系は温度特性を有する。温度特性は経時的に計測値が変動する原因となる。温度特性は安定した高精度の計測に影響を及ぼす。したがって、温度特性を相殺するための構成が従来から提案されている。 The optical system constituting the optical sensor has temperature characteristics. Temperature characteristics cause the measured values to fluctuate over time. Temperature characteristics affect stable and highly accurate measurements. Therefore, a configuration for canceling the temperature characteristics has been conventionally proposed.

たとえば特開平07−058909号公報(特許文献1)は、イメージ読取装置の結像装置を開示する。この結像装置は、伸縮部材として、高熱膨張部材または低熱膨張部材を含む。伸縮部材の線膨張係数によって、イメージ読取装置の熱膨張によるピントずれを防止できる。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-058909 (Patent Document 1) discloses an imaging apparatus for an image reader. This imaging device includes a high thermal expansion member or a low thermal expansion member as the expansion / contraction member. The coefficient of linear expansion of the telescopic member can prevent the image reader from being out of focus due to thermal expansion.

特開平07−058909号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-058909

従来の技術では、光学式センサの温度特性を光学式センサの内部の部材によって相殺するように構成されていた。しかし、光学式センサの使用環境はユーザによって異なる。したがって光学式センサの温度特性も使用環境に応じて異なる可能性がある。センサ自体の温度特性を低減できたとしても、センサヘッドの取り付け場所が変われば、計測値が周囲温度に応じて変化する可能性が残る。光学式センサの温度特性を使用環境に応じて調整できることが望ましい。 In the conventional technique, the temperature characteristics of the optical sensor are offset by the internal members of the optical sensor. However, the usage environment of the optical sensor differs depending on the user. Therefore, the temperature characteristics of the optical sensor may also differ depending on the usage environment. Even if the temperature characteristics of the sensor itself can be reduced, if the mounting location of the sensor head changes, the measured value may change according to the ambient temperature. It is desirable that the temperature characteristics of the optical sensor can be adjusted according to the usage environment.

本発明の目的は、使用環境に応じて光学式センサの温度特性を調整するための構成およびその調整のための方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a configuration for adjusting the temperature characteristics of an optical sensor according to a usage environment and a method for adjusting the configuration.

(1)本発明のある局面に従う光学式センサ取付用アダプタは、光学式センサを取付場所に取付けるためのアダプタであって、光学式センサをアダプタに設置するためのセンサ設置面と、取付場所にアダプタとともに光学式センサを取付けるために、センサ設置面の反対側に位置する取付面とを有する。センサ設置面には、光学式センサをセンサ設置面に固定するための固定穴が形成されている。アダプタには、センサ設置面と取付面とを貫通する取付穴が形成されている。取付穴は、固定穴に対して光学式センサの投受光面の側、および、固定穴に対して投受光面の反対の側に形成されている。 (1) The optical sensor mounting adapter according to a certain aspect of the present invention is an adapter for mounting the optical sensor at the mounting location, and is provided on the sensor mounting surface for mounting the optical sensor on the adapter and the mounting location. It has a mounting surface located on the opposite side of the sensor mounting surface for mounting the optical sensor together with the adapter. A fixing hole for fixing the optical sensor to the sensor installation surface is formed on the sensor installation surface. The adapter is formed with mounting holes that penetrate the sensor mounting surface and the mounting surface. The mounting holes are formed on the side of the light receiving and receiving surface of the optical sensor with respect to the fixing hole and on the side opposite to the light receiving and receiving surface of the optical sensor.

上記構成によれば、使用環境に応じて光学式センサの温度特性を調整することができる。アダプタが取り付け場所に取り付けられるときのアダプタの取付位置を、光学式センサの温度特性に応じて、固定穴に対して光学式センサの投受光面の側の位置、および、固定穴に対して投受光面の反対の側の位置から選択することができる。したがって、光学式センサの温度特性を小さくするように、アダプタの取付位置を決定することができる。 According to the above configuration, the temperature characteristics of the optical sensor can be adjusted according to the usage environment. Depending on the temperature characteristics of the optical sensor, the mounting position of the adapter when the adapter is mounted at the mounting location is the position on the light receiving surface side of the optical sensor with respect to the fixing hole, and the position with respect to the fixing hole. It can be selected from the position on the opposite side of the light receiving surface. Therefore, the mounting position of the adapter can be determined so as to reduce the temperature characteristics of the optical sensor.

(2)好ましくは、取付穴は、投受光面の側から投受光面の反対の側まで連続的に形成された穴である。 (2) Preferably, the mounting hole is a hole formed continuously from the side of the light receiving / receiving surface to the side opposite to the light receiving / receiving surface.

上記構成によれば、アダプタの取付位置を光学式センサの投受光面の側から投受光面の反対の側まで連続的に変化させることができるので、光学式センサの温度特性を小さくするための適切な取付位置を決定することができる。 According to the above configuration, the mounting position of the adapter can be continuously changed from the side of the light receiving / receiving surface of the optical sensor to the side opposite to the light receiving / receiving surface, so that the temperature characteristics of the optical sensor can be reduced. An appropriate mounting position can be determined.

(3)好ましくは、取付穴は、投受光面の側から投受光面の反対の側まで直線状に並ぶように形成された複数の穴である。 (3) Preferably, the mounting holes are a plurality of holes formed so as to line up in a straight line from the side of the light receiving / receiving surface to the side opposite to the light receiving / receiving surface.

上記構成によれば、アダプタの取付位置を、光学式センサの投受光面の側から投受光面の反対の側までの複数の位置の中から、選択することができるので、光学式センサの温度特性を小さくするための適切な取り付け位置を決定しやすくすることができる。 According to the above configuration, the mounting position of the adapter can be selected from a plurality of positions from the light receiving / receiving surface side of the optical sensor to the opposite side of the light receiving / receiving surface, so that the temperature of the optical sensor can be selected. It is possible to facilitate the determination of an appropriate mounting position for reducing the characteristics.

(4)好ましくは、取付穴は、固定穴に対して投受光面の側に位置する第1の穴と、固定穴に対して投受光面の前記反対の側に位置する第2の穴とに分けられている。 (4) Preferably, the mounting holes are a first hole located on the light receiving / receiving surface side with respect to the fixing hole and a second hole located on the opposite side of the light receiving / receiving surface with respect to the fixing hole. It is divided into.

上記構成によれば、アダプタの取付位置を、光学式センサの投受光面の側、または投受光面の反対の側までの間で連続的に変化させることができる。したがって光学式センサの温度特性を小さくするための適切な取付位置を決定することができる。 According to the above configuration, the mounting position of the adapter can be continuously changed from the side of the light emitting / receiving surface of the optical sensor to the side opposite to the light receiving / receiving surface. Therefore, it is possible to determine an appropriate mounting position for reducing the temperature characteristics of the optical sensor.

(5)好ましくは、第1の穴と第2の穴との間に前記固定穴が配置されている。
上記構成によれば、アダプタの取付位置を、光学式センサの投受光面の側から固定穴までの間、または投受光面の反対の側から固定穴までの間で連続的に変化させることができる。したがって光学式センサの温度特性を小さくするための適切な取付位置を決定することができる。
(5) Preferably, the fixing hole is arranged between the first hole and the second hole.
According to the above configuration, the mounting position of the adapter can be continuously changed from the side of the light receiving / receiving surface of the optical sensor to the fixing hole, or from the opposite side of the light receiving / receiving surface to the fixing hole. it can. Therefore, it is possible to determine an appropriate mounting position for reducing the temperature characteristics of the optical sensor.

(6)本発明の他の局面に従う、光学式センサの取付位置の調整方法は、上記(1)に記載の光学式センサ取付用アダプタを用いて、取付場所における光学式センサの取付位置を調整するための調整方法である。調整方法は、光学式センサとセンサ設置面とをつなぐ第1の固定部材を固定穴に挿入することにより、光学式センサをセンサ設置面に固定するステップと、第2の固定部材を取付穴に挿入して、アダプタを取付場所に固定するステップとを備える。光学式センサの測定値が負の温度特性を有する場合には、取付位置においてアダプタに接する部材の線膨張係数がアダプタの線膨張係数より大きいときに、第2の固定部材を固定穴よりも投受光面側の位置に取り付ける。部材の線膨張係数がアダプタの線膨張係数より小さいときに、第2の固定部材を固定穴よりも投受光面の反対の側の位置に取り付ける。光学式センサの測定値が正の温度特性を有する場合には、取付位置においてアダプタに接する部材の線膨張係数がアダプタの線膨張係数より大きいときに、第2の固定部材を固定穴よりも投受光面の反対の側の位置に取り付ける一方、部材の線膨張係数がアダプタの線膨張係数より小さいときに、第2の固定部材を固定穴よりも投受光面側の位置に取り付ける。 (6) The method of adjusting the mounting position of the optical sensor according to another aspect of the present invention is to adjust the mounting position of the optical sensor at the mounting location by using the optical sensor mounting adapter described in (1) above. It is an adjustment method to do. The adjustment method is a step of fixing the optical sensor to the sensor installation surface by inserting the first fixing member that connects the optical sensor and the sensor installation surface into the fixing hole, and the second fixing member in the mounting hole. It includes a step of inserting and fixing the adapter to the mounting location. When the measured value of the optical sensor has a negative temperature characteristic, when the coefficient of linear expansion of the member in contact with the adapter at the mounting position is larger than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is thrown from the fixing hole. Install at the position on the light receiving surface side. When the coefficient of linear expansion of the member is smaller than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is attached at a position opposite to the light receiving / receiving surface from the fixing hole. When the measured value of the optical sensor has a positive temperature characteristic, when the coefficient of linear expansion of the member in contact with the adapter at the mounting position is larger than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is thrown from the fixing hole. On the other hand, when the coefficient of linear expansion of the member is smaller than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is attached at a position closer to the light receiving surface than the fixing hole.

上記の方法によれば、光学式センサの温度特性を小さくするための適切な取付位置を決定することができる。 According to the above method, an appropriate mounting position for reducing the temperature characteristic of the optical sensor can be determined.

本発明によれば、使用環境に応じて光学式センサの温度特性を調整することができる。 According to the present invention, the temperature characteristics of the optical sensor can be adjusted according to the usage environment.

本発明の一実施の形態に係るアダプタの使用態様を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the usage mode of the adapter which concerns on one Embodiment of this invention. 光学式センサの使用環境の別の例を示した図である。It is a figure which showed another example of the use environment of an optical sensor. 図2に示されたセンサヘッド、アダプタおよび治具の詳細を示した図である。It is a figure which showed the detail of the sensor head, the adapter and the jig shown in FIG. 本発明の実施の形態に係るアダプタの上面図である。It is a top view of the adapter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るアダプタによる、光学式センサの温度特性の相殺を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the cancellation of the temperature characteristic of an optical sensor by the adapter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るアダプタの取付け位置に関する条件を示した図である。It is a figure which showed the condition about the mounting position of the adapter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るアダプタによる、光学式センサの温度特性の低減の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of reducing the temperature characteristic of an optical sensor by the adapter which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係るアダプタの斜視図である。It is a perspective view of the adapter which concerns on other embodiment of this invention. 図8に示されたアダプタの上面図である。It is a top view of the adapter shown in FIG. 本発明のさらに他の実施の形態に係るアダプタの斜視図である。It is a perspective view of the adapter which concerns on still another Embodiment of this invention. 図10に示されたアダプタの上面図である。It is a top view of the adapter shown in FIG. 本発明の実施の形態に係るアダプタを用いた、センサヘッドの取付位置の調整方法を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed the adjustment method of the attachment position of a sensor head using the adapter which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

本明細書において「光学式センサの使用」とは、現場(たとえば製造工場)での使用に限定されず、たとえば実験室内での使用も含む。したがって光学式センサの使用の態様は特に限定されない。また、以下に説明される実施の形態において、「温度特性」とは、単位温度変化あたりのセンサの計測値の変化量(すなわち温度変化に対する計測値の傾き)を意味する。本明細書において、温度特性はΔHと表記されることもある。 As used herein, the term "use of an optical sensor" is not limited to use in the field (for example, a manufacturing plant), but also includes use in a laboratory, for example. Therefore, the mode of use of the optical sensor is not particularly limited. Further, in the embodiment described below, the "temperature characteristic" means the amount of change in the measured value of the sensor per unit temperature change (that is, the slope of the measured value with respect to the temperature change). In the present specification, the temperature characteristic may be expressed as ΔH.

図1は、本発明の一実施の形態に係るアダプタの使用態様を説明するための模式図である。図1を参照して、光学式センサ10は、たとえば変位センサであり、たとえば工場のライン50を流れる計測対象物51の表面形状を計測する。光学式センサ10は、計測対象物51に向けて光を投光し、計測対象物51からの反射光を受光する。その反射光の受光量に基づいて、光学式センサ10は、センサヘッドから計測対象物51までの距離を計測する。これにより、たとえば計測対象物51の表面の形状が計測される。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a usage mode of the adapter according to the embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, the optical sensor 10 is, for example, a displacement sensor, for example, measuring the surface shape of a measurement object 51 flowing through a factory line 50. The optical sensor 10 projects light toward the measurement object 51 and receives the reflected light from the measurement object 51. The optical sensor 10 measures the distance from the sensor head to the object to be measured 51 based on the amount of the reflected light received. As a result, for example, the shape of the surface of the object to be measured 51 is measured.

光学式センサ10は、センサヘッド11と、コントローラ12と、ケーブル13とを含む。センサヘッド11とコントローラ12とはケーブル13により接続される。センサヘッド11は、図示しないネジによって、アダプタ1に取付けられる。アダプタ1は、図示しないネジによって、アーム20の取付面21に取り付けられる。これにより、センサヘッド11は、アダプタ1とともにアーム20に固定される。アーム20の取付面21は、光学式センサ10の取付場所に対応する。アダプタ1を介して光学式センサ10を取付場所に取り付けることによって、光学式センサ10の使用環境によらず、光学式センサ10の温度特性を低減することが可能になる。 The optical sensor 10 includes a sensor head 11, a controller 12, and a cable 13. The sensor head 11 and the controller 12 are connected by a cable 13. The sensor head 11 is attached to the adapter 1 by a screw (not shown). The adapter 1 is attached to the attachment surface 21 of the arm 20 by a screw (not shown). As a result, the sensor head 11 is fixed to the arm 20 together with the adapter 1. The mounting surface 21 of the arm 20 corresponds to the mounting location of the optical sensor 10. By attaching the optical sensor 10 to the mounting location via the adapter 1, it is possible to reduce the temperature characteristics of the optical sensor 10 regardless of the usage environment of the optical sensor 10.

光学式センサ10は、たとえば同軸光学系を採用したセンサであり、白色共焦点方式のセンサ、あるいは干渉方式のセンサである。同軸光学系とは、投光軸と受光軸とが同軸である光学系を意味する。ただし、光学式の変位センサは、同軸光学系のセンサに限定されず、たとえば三角測距方式の変位センサであってもよい。 The optical sensor 10 is, for example, a sensor that employs a coaxial optical system, and is a white confocal type sensor or an interference type sensor. The coaxial optical system means an optical system in which the light projecting axis and the light receiving axis are coaxial. However, the optical displacement sensor is not limited to the coaxial optical system sensor, and may be, for example, a triangular distance measuring displacement sensor.

図2は、光学式センサ10の使用環境の別の例を示した図である。図2を参照して、光学式センサ10のセンサヘッド11が、アダプタ1を介在して治具22に取り付けられる。 FIG. 2 is a diagram showing another example of the usage environment of the optical sensor 10. With reference to FIG. 2, the sensor head 11 of the optical sensor 10 is attached to the jig 22 via the adapter 1.

図3は、図2に示されたセンサヘッド11、アダプタ1および治具22の詳細を示した図である。図3(A)は、上面図であり、図3(B)は、側面図であり、図3(C)は底面図である。 FIG. 3 is a diagram showing details of the sensor head 11, the adapter 1, and the jig 22 shown in FIG. 3 (A) is a top view, FIG. 3 (B) is a side view, and FIG. 3 (C) is a bottom view.

図2および図3を参照しながら、アダプタ1について以下に詳細に説明する。アダプタ1は、センサ設置面1Aと、取付面1Bとを有する。センサ設置面1Aは、光学式センサ(センサヘッド11)をアダプタ1に設置するための面である。取付面1Bは、センサ設置面1Aの反対側に位置する。取付面1Bは、アダプタ1とともにセンサヘッド11を取付場所に取付けるための面である。図2および図3の例においては、取付場所とは、治具22の設置面22Aである。 The adapter 1 will be described in detail below with reference to FIGS. 2 and 3. The adapter 1 has a sensor mounting surface 1A and a mounting surface 1B. The sensor installation surface 1A is a surface for installing the optical sensor (sensor head 11) on the adapter 1. The mounting surface 1B is located on the opposite side of the sensor mounting surface 1A. The mounting surface 1B is a surface for mounting the sensor head 11 together with the adapter 1 at the mounting location. In the examples of FIGS. 2 and 3, the mounting location is the installation surface 22A of the jig 22.

センサヘッド11は、センサヘッド11の筐体を貫通するネジ31,32によって、アダプタ1に固定される。ネジ31,32は、センサヘッド11とセンサ設置面1Aとをつなぐ第1の固定部材に相当する。後述するように、アダプタ1には、ネジ31,32が挿入されるための固定穴6,7(図4を参照)が形成されている。 The sensor head 11 is fixed to the adapter 1 by screws 31 and 32 penetrating the housing of the sensor head 11. The screws 31 and 32 correspond to the first fixing member that connects the sensor head 11 and the sensor installation surface 1A. As will be described later, the adapter 1 is formed with fixing holes 6 and 7 (see FIG. 4) for inserting the screws 31 and 32.

アダプタ1には、さらに、取付穴3,4が形成されている。取付穴3,4は、センサ設置面1Aと取付面1Bとを貫通する貫通孔である。たとえば図3(A)に示されるように、取付穴3,4の各々は、ネジ31,32に対してセンサヘッド11の投受光面11Aの側、および、ネジ31,32に対して投受光面11Aの反対の側(背面11Bの側)に形成されている。より具体的には、取付穴3,4は、センサヘッド11の投受光面11Aの側から投受光面11Aの反対の側まで連続的に形成された長穴である。なお、投受光面11Aの側から投受光面11Aの反対の側に向かう方向とは、センサヘッド11の光軸方向に相当する。取付穴3,4が長穴であることによって、アダプタ1の取付位置をセンサヘッド11の投受光面11Aの側から投受光面11Aの反対の側(背面11Bの側)まで連続的に変化させることができる。したがって、光学式センサ10の温度特性を小さくするための適切な取付位置を決定することができる。 Mounting holes 3 and 4 are further formed in the adapter 1. The mounting holes 3 and 4 are through holes that penetrate the sensor mounting surface 1A and the mounting surface 1B. For example, as shown in FIG. 3A, each of the mounting holes 3 and 4 receives and receives light on the side of the sensor head 11 on the light receiving / receiving surface 11A with respect to the screws 31 and 32, and on the screws 31 and 32. It is formed on the opposite side of the surface 11A (the side of the back surface 11B). More specifically, the mounting holes 3 and 4 are elongated holes continuously formed from the side of the light emitting / receiving surface 11A of the sensor head 11 to the side opposite to the light receiving / receiving surface 11A. The direction from the light-receiving surface 11A to the opposite side of the light-receiving surface 11A corresponds to the direction of the optical axis of the sensor head 11. Since the mounting holes 3 and 4 are elongated holes, the mounting position of the adapter 1 is continuously changed from the side of the light emitting / receiving surface 11A of the sensor head 11 to the side opposite to the light receiving / receiving surface 11A (the side of the back surface 11B). be able to. Therefore, it is possible to determine an appropriate mounting position for reducing the temperature characteristics of the optical sensor 10.

治具22には、長穴23,24が形成される。長穴23,24の各々は、治具22を貫通する貫通穴である。ネジ33が、アダプタ1の取付穴3および治具22の長穴23を通される。同じく、ネジ34が、アダプタ1の取付穴4および治具22の長穴24を通される。治具22の底面22Bにおいて、ネジ33,34は、雌ネジ35,36にそれぞれ結合される。これにより、アダプタ1が治具22の設置面22Aに固定される。 The elongated holes 23 and 24 are formed in the jig 22. Each of the elongated holes 23 and 24 is a through hole penetrating the jig 22. The screw 33 is passed through the mounting hole 3 of the adapter 1 and the elongated hole 23 of the jig 22. Similarly, the screw 34 is passed through the mounting hole 4 of the adapter 1 and the elongated hole 24 of the jig 22. On the bottom surface 22B of the jig 22, the screws 33 and 34 are coupled to the female screws 35 and 36, respectively. As a result, the adapter 1 is fixed to the installation surface 22A of the jig 22.

ネジ33,34の位置は、センサヘッド11の温度特性を小さくする(好ましくは最小にする)ように決定される。図2および図3に示されるように、ネジ33,34の位置は、ネジ31,32に対して、センサヘッド11の背面11B側の位置であり得る。逆に、ネジ33,34の位置は、ネジ31,32に対して、センサヘッド11の投受光面11A側の位置であってもよい。図3(A)および図3(C)に示されるように、センサヘッド11の光軸方向において、長穴23,24は、取付穴3,4よりも長い。したがって、センサヘッド11の温度特性を最小にすることが可能な位置において、ネジ33,34によりアダプタ1を治具22に固定することができる。 The positions of the screws 33 and 34 are determined so as to reduce (preferably minimize) the temperature characteristics of the sensor head 11. As shown in FIGS. 2 and 3, the positions of the screws 33 and 34 may be the positions on the back surface 11B side of the sensor head 11 with respect to the screws 31 and 32. On the contrary, the positions of the screws 33 and 34 may be the positions on the light receiving / receiving surface 11A side of the sensor head 11 with respect to the screws 31 and 32. As shown in FIGS. 3A and 3C, the elongated holes 23 and 24 are longer than the mounting holes 3 and 4 in the optical axis direction of the sensor head 11. Therefore, the adapter 1 can be fixed to the jig 22 by the screws 33 and 34 at a position where the temperature characteristic of the sensor head 11 can be minimized.

図2および図3に示された例によれば、アダプタ1には、センサヘッド11の位置決めのためのガイドピン5が設けられる。同じく、治具には、アダプタ1の位置決めのためのガイドピン25が設けられる。しかしながらガイドピン5,25は、光学式センサ10の温度特性の調整のための必須の構成ではない。 According to the examples shown in FIGS. 2 and 3, the adapter 1 is provided with a guide pin 5 for positioning the sensor head 11. Similarly, the jig is provided with a guide pin 25 for positioning the adapter 1. However, the guide pins 5 and 25 are not essential configurations for adjusting the temperature characteristics of the optical sensor 10.

図4は、本発明の実施の形態に係るアダプタ1の上面図である。図4を参照して、センサ設置面1Aには、センサヘッド11(破線により図4に示される)をセンサ設置面1Aに固定するための固定穴6,7(ネジ穴)が形成されている。取付穴3,4は、固定穴6,7に対してセンサヘッド11の投受光面11Aの側、および、固定穴6,7に対して投受光面11Aの反対の側(背面11Bの側)に形成されている。 FIG. 4 is a top view of the adapter 1 according to the embodiment of the present invention. With reference to FIG. 4, the sensor installation surface 1A is formed with fixing holes 6 and 7 (screw holes) for fixing the sensor head 11 (shown in FIG. 4 by a broken line) to the sensor installation surface 1A. .. The mounting holes 3 and 4 are on the side of the light emitting / receiving surface 11A of the sensor head 11 with respect to the fixing holes 6 and 7, and on the side opposite to the light receiving / receiving surface 11A with respect to the fixing holes 6 and 7 (the side of the back surface 11B). Is formed in.

アダプタ1の材質は特に限定されない。光学式センサ10の温度特性を最小にするという観点から、アダプタ1の材質は、センサヘッド11の筐体の材質(たとえばアルミニウム)および、取付位置においてアダプタ1に接する部材(治具22)の材質(たとえばアルミニウム、SUS、スーパーインバー等)と異ならせてもよい。一例では、アダプタ1の材質は、樹脂(たとえばポリカーボネイト)である。ただし、アダプタ1の材質は金属であってもよい。 The material of the adapter 1 is not particularly limited. From the viewpoint of minimizing the temperature characteristics of the optical sensor 10, the material of the adapter 1 is the material of the housing of the sensor head 11 (for example, aluminum) and the material of the member (jig 22) in contact with the adapter 1 at the mounting position. It may be different from (for example, aluminum, SUS, superinver, etc.). In one example, the material of the adapter 1 is resin (eg, polycarbonate). However, the material of the adapter 1 may be metal.

図5は、本発明の実施の形態に係るアダプタ1による、光学式センサ10の温度特性の相殺を説明するための模式図である。図5を参照して、センサヘッド11は投光および受光のための光学系14を備える。光学系14は、投光素子15、受光素子16、およびレンズ17等の光学素子を含む。なお、図5には、光学系14の一部の素子が模式的に記載されている。したがって、光学系14を構成する光学素子の詳細な配置は図5には示されていない。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the cancellation of the temperature characteristics of the optical sensor 10 by the adapter 1 according to the embodiment of the present invention. With reference to FIG. 5, the sensor head 11 includes an optical system 14 for projecting and receiving light. The optical system 14 includes an optical element such as a light projecting element 15, a light receiving element 16, and a lens 17. Note that FIG. 5 schematically shows some elements of the optical system 14. Therefore, the detailed arrangement of the optical elements constituting the optical system 14 is not shown in FIG.

主として光学素子の間の距離が温度によって変化することにより、センサヘッド11による計測値は温度特性を有する。 The value measured by the sensor head 11 has a temperature characteristic mainly because the distance between the optical elements changes depending on the temperature.

治具22は、センサヘッド11の投受光面11Aに対向する対向面22Cを有する。投受光面11Aから対向面22Cまでの距離は、センサヘッド11から計測対象物51(ワーク)までの距離に等しい。対向面22Cの位置を、以下では「ワーク位置」と呼ぶ。 The jig 22 has a facing surface 22C facing the light emitting / receiving surface 11A of the sensor head 11. The distance from the light receiving / receiving surface 11A to the facing surface 22C is equal to the distance from the sensor head 11 to the object to be measured 51 (work). The position of the facing surface 22C is hereinafter referred to as a "work position".

アダプタ1がなく、センサヘッド11が治具22に直接固定されている場合には、センサヘッド11の温度特性ΔHは以下の式(1)に従って表される。Δは温度1℃当たりの変化量を示す。式(1)では、センサヘッド11の取付位置を基準位置とする。センサヘッド11の取付位置とは、ネジ31の位置である。 When there is no adapter 1 and the sensor head 11 is directly fixed to the jig 22, the temperature characteristic ΔH of the sensor head 11 is expressed according to the following equation (1). Δ indicates the amount of change per 1 ° C. temperature. In the formula (1), the mounting position of the sensor head 11 is used as a reference position. The mounting position of the sensor head 11 is the position of the screw 31.

ΔH=ΔL1+ΔL3−ΔL2 ・・・(1)
L1は、基準位置から光学系14の主点までの距離である。L2は、基準位置からワーク位置までの距離である。L3は、光学系14の主点からワーク位置までの距離である。正の値は、ワーク位置に近づく方向の長さを表し、負の値は、ワーク位置から遠ざかる方向の長さを表す。
ΔH = ΔL1 + ΔL3-ΔL2 ... (1)
L1 is the distance from the reference position to the principal point of the optical system 14. L2 is the distance from the reference position to the work position. L3 is the distance from the principal point of the optical system 14 to the work position. A positive value represents the length in the direction approaching the work position, and a negative value represents the length in the direction away from the work position.

ΔL1は、センサヘッド11の筐体が基準位置から伸びた長さを表す。センサヘッド11の筐体の線膨張率をα1と表すと、ΔL1=L1×α1である。 ΔL1 represents the length of the housing of the sensor head 11 extending from the reference position. When the coefficient of linear expansion of the housing of the sensor head 11 is expressed as α1, ΔL1 = L1 × α1.

ΔL2は、治具22が基準位置から伸びた長さを表す。治具22の線膨張率をα2と表すと、ΔL2=L2×α2である。 ΔL2 represents the length of the jig 22 extending from the reference position. When the coefficient of linear expansion of the jig 22 is expressed as α2, ΔL2 = L2 × α2.

ΔL3は、光学系の主点からワーク位置までの距離の変化量である。ΔL3は、たとえば光学シミュレーションなどの公知の手法により算出することができる。 ΔL3 is the amount of change in the distance from the principal point of the optical system to the work position. ΔL3 can be calculated by a known method such as optical simulation.

式(1)は、以下のように変形される。
ΔH=L1×α1+ΔL3−L2×α2 ・・・(2)
本発明の実施の形態では、センサヘッド11は、アダプタ1に取り付けられ、アダプタ1が治具22に取り付けられる。L4は、基準位置から、アダプタ1が治具22に取り付けられる位置までの距離である。アダプタ1が治具22に取り付けられる位置とは、ネジ33の位置である。
Equation (1) is transformed as follows.
ΔH = L1 × α1 + ΔL3-L2 × α2 ・ ・ ・ (2)
In the embodiment of the present invention, the sensor head 11 is attached to the adapter 1, and the adapter 1 is attached to the jig 22. L4 is the distance from the reference position to the position where the adapter 1 is attached to the jig 22. The position where the adapter 1 is attached to the jig 22 is the position of the screw 33.

アダプタ1の線膨張率をα4とすると、センサヘッド11の温度特性は以下のように表される。 Assuming that the coefficient of linear expansion of the adapter 1 is α4, the temperature characteristics of the sensor head 11 are expressed as follows.

ΔH=L1×α1+ΔL3−(L2×α2+L4×α2) ・・・(3)
温度特性を相殺するためには、ΔH=−L4×α4となればよい。したがって、以下の式が成立する。
ΔH = L1 × α1 + ΔL3- (L2 × α2 + L4 × α2) ・ ・ ・ (3)
In order to cancel the temperature characteristics, ΔH = −L4 × α4 may be satisfied. Therefore, the following equation holds.

−L4×α4=L1×α1+ΔL3−(L2×α2+L4×α2) ・・・(4)
式(4)を変形することにより、以下の式(5)が得られる。
−L4 × α4 = L1 × α1 + ΔL3- (L2 × α2 + L4 × α2) ・ ・ ・ (4)
By modifying the equation (4), the following equation (5) can be obtained.

−L4(α4−α2)=L1×α1+ΔL3−L2×α2 ・・・(5)
温度特性が負の場合および温度特性が正の場合のそれぞれに応じて、次のようにアダプタ1の取付位置を決定することができる。
−L4 (α4-α2) = L1 × α1 + ΔL3-L2 × α2 ・ ・ ・ (5)
The mounting position of the adapter 1 can be determined as follows according to the case where the temperature characteristic is negative and the case where the temperature characteristic is positive.

<1.温度特性が負の場合(ΔH<0の場合)>
ΔH<0の場合、L1×α1+ΔL3<L2×α2となる。
<1. When the temperature characteristic is negative (when ΔH <0)>
When ΔH <0, L1 × α1 + ΔL3 <L2 × α2.

この場合、L4>0、かつ、α4>α2である。または、L4<0、かつ、α4<α2である。すなわち、治具の線膨張率α2よりもアダプタ1の線膨張率α4が大きい場合には、ネジ31の位置よりも、センサヘッド11の投受光面11A側の位置において、アダプタ1を治具22に固定すればよい。一方、治具の線膨張率α2よりもアダプタ1の線膨張率α4が小さい場合には、ネジ31の位置よりも、センサヘッド11の背面11B側の位置において、アダプタ1を治具22に固定すればよい。 In this case, L4> 0 and α4> α2. Alternatively, L4 <0 and α4 <α2. That is, when the linear expansion coefficient α4 of the adapter 1 is larger than the linear expansion coefficient α2 of the jig, the adapter 1 is placed on the jig 22 at a position on the light receiving / receiving surface 11A side of the sensor head 11 rather than the position of the screw 31. It should be fixed to. On the other hand, when the linear expansion coefficient α4 of the adapter 1 is smaller than the linear expansion coefficient α2 of the jig, the adapter 1 is fixed to the jig 22 at a position on the back surface 11B side of the sensor head 11 rather than the position of the screw 31. do it.

<2.温度特性が正の場合(ΔH>0の場合)>
ΔH>0の場合、L1×α1+ΔL3>L2×α2となる。
<2. When the temperature characteristic is positive (when ΔH>0)>
When ΔH> 0, L1 × α1 + ΔL3> L2 × α2.

この場合、L4<0、かつ、α4>α2である。または、L4>0、かつ、α4<α2である。すなわち、治具の線膨張率α2よりもアダプタ1の線膨張率α4が大きい場合には、ネジ31の位置よりも、センサヘッド11の背面11B側の位置において、アダプタ1を治具22に固定すればよい。なお、図5には、L4<0の場合が示されている。一方、治具の線膨張率α2よりもアダプタ1の線膨張率α4が小さい場合には、ネジ31の位置よりも、センサヘッド11の投受光面11A側の位置において、アダプタ1を治具22に固定すればよい。 In this case, L4 <0 and α4> α2. Alternatively, L4> 0 and α4 <α2. That is, when the linear expansion coefficient α4 of the adapter 1 is larger than the linear expansion coefficient α2 of the jig, the adapter 1 is fixed to the jig 22 at a position on the back surface 11B side of the sensor head 11 rather than the position of the screw 31. do it. Note that FIG. 5 shows the case where L4 <0. On the other hand, when the coefficient of linear expansion α4 of the adapter 1 is smaller than the coefficient of linear expansion α2 of the jig, the adapter 1 is placed on the jig 22 at a position on the light receiving / receiving surface 11A side of the sensor head 11 rather than the position of the screw 31. It should be fixed to.

上記の説明から理解されるように、本実施の形態では、アダプタ1およびアダプタ1に接する部材(たとえば治具22)の線膨張率の値に依存することなく、センサヘッド11自体の温度特性と、その部材の伸びの両方に起因する温度特性を相殺することができる。 As can be understood from the above description, in the present embodiment, the temperature characteristics of the sensor head 11 itself and the temperature characteristics of the sensor head 11 itself do not depend on the value of the coefficient of linear expansion of the adapter 1 and the member (for example, the jig 22) in contact with the adapter 1. , The temperature characteristics caused by both the elongation of the member can be offset.

光学式センサ10の温度特性は主として、センサヘッド11の温度特性に起因する。しかし、光学式センサ10の温度特性として、コントローラ12側に起因する温度特性を含めてもよい。この場合にも、上記の方法によって、温度特性を相殺することができる。 The temperature characteristic of the optical sensor 10 is mainly due to the temperature characteristic of the sensor head 11. However, the temperature characteristic of the optical sensor 10 may include the temperature characteristic caused by the controller 12 side. In this case as well, the temperature characteristics can be offset by the above method.

図6は、本発明の実施の形態に係るアダプタ1の取付け位置に関する条件を示した図である。図6を参照して、α2およびα4の値は既知であるので、α2とα4の大小は容易に決定することができる。光学式センサ10の温度特性を測定することにより、ΔHが正の値であるか、負の値であるかを決定することができる。ΔHの符号に基づき、図6に示された条件に従って、ネジ33およびネジ34の位置が、ネジ31,32(固定穴6,7)に対して、投受光面11Aの側および背面11Bの側のいずれの側にあるかを決定することができる。その決定された側におけるネジ33,34の位置を調整することによって、光学式センサ10の温度特性を最小にすることができる。 FIG. 6 is a diagram showing conditions relating to the mounting position of the adapter 1 according to the embodiment of the present invention. Since the values of α2 and α4 are known with reference to FIG. 6, the magnitude of α2 and α4 can be easily determined. By measuring the temperature characteristics of the optical sensor 10, it is possible to determine whether ΔH is a positive value or a negative value. Based on the sign of ΔH, the positions of the screws 33 and the screws 34 are located on the side of the light receiving surface 11A and the side of the back surface 11B with respect to the screws 31 and 32 (fixing holes 6 and 7) according to the conditions shown in FIG. It is possible to determine which side of the. By adjusting the positions of the screws 33 and 34 on the determined side, the temperature characteristic of the optical sensor 10 can be minimized.

図7は、本発明の実施の形態に係るアダプタ1による、光学式センサ10の温度特性の低減の効果を説明するための図である。図7を参照して、周囲温度25℃における計測値を基準として、周囲温度を変化させた時の計測値の変化を評価した。アダプタ1を用いずに、センサヘッド11を治具22に取り付けた場合(アダプタ無しの場合)には、温度特性は負の特性を示した。すなわち、周囲温度が25℃から低下した場合、計測値の変動量は正の方向に増大した。一方、周囲温度が25℃から上昇した場合、計測値の変動量は負の方向に増大した。これに対して、センサヘッド11をアダプタ1を介して治具22に取り付けた場合(アダプタ有りの場合)には、広い温度範囲(0℃〜50℃)にわたり、温度特性をほぼ0にすることができた。0℃から50℃までの温度範囲内の計測値の変動量を比較すると、本発明の実施の形態に係るアダプタ1が、温度特性をほぼ相殺できていることが示される。 FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of reducing the temperature characteristics of the optical sensor 10 by the adapter 1 according to the embodiment of the present invention. With reference to FIG. 7, the change in the measured value when the ambient temperature was changed was evaluated with reference to the measured value at the ambient temperature of 25 ° C. When the sensor head 11 was attached to the jig 22 without using the adapter 1 (without the adapter), the temperature characteristic showed a negative characteristic. That is, when the ambient temperature decreased from 25 ° C., the fluctuation amount of the measured value increased in the positive direction. On the other hand, when the ambient temperature rose from 25 ° C., the fluctuation amount of the measured value increased in the negative direction. On the other hand, when the sensor head 11 is attached to the jig 22 via the adapter 1 (with the adapter), the temperature characteristic is set to almost 0 over a wide temperature range (0 ° C to 50 ° C). I was able to do it. Comparing the fluctuation amounts of the measured values in the temperature range from 0 ° C. to 50 ° C., it is shown that the adapter 1 according to the embodiment of the present invention can substantially cancel the temperature characteristics.

本発明の実施の形態において、アダプタ1の取付穴3,4は、固定穴6,7に対してセンサヘッド11の投受光面11Aの側、および、固定穴6,7に対して背面11Bの側に形成されていればよい。したがって、取付穴3,4の形状は、図2〜図4に示されるように限定されるものではない。 In the embodiment of the present invention, the mounting holes 3 and 4 of the adapter 1 are on the side of the light receiving / receiving surface 11A of the sensor head 11 with respect to the fixing holes 6 and 7, and on the back surface 11B with respect to the fixing holes 6 and 7. It suffices if it is formed on the side. Therefore, the shapes of the mounting holes 3 and 4 are not limited as shown in FIGS. 2 to 4.

図8は、本発明の他の実施の形態に係るアダプタ1の斜視図である。図9は、図8に示されたアダプタ1の上面図である。図8および図9を参照して、取付穴3,4の各々は、センサヘッド11の投受光面11Aの側から背面11Bの側まで、一列に(直線状に)並べられた複数の穴である。複数の穴3Aは、図4に示された取付穴3に相当し、複数の穴4Aは、図4に示された取付穴4に相当する。たとえば複数の穴3A,4Aは等間隔に形成される。アダプタ1の取付位置を、センサヘッド11の投受光面11Aの側から背面11Bの側までの複数の位置の中から、選択することができる。したがって光学式センサ10の温度特性を小さくするための適切な取付位置を決定しやすくすることができる。 FIG. 8 is a perspective view of the adapter 1 according to another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a top view of the adapter 1 shown in FIG. With reference to FIGS. 8 and 9, each of the mounting holes 3 and 4 is a plurality of holes arranged in a line (straight line) from the side of the light receiving / receiving surface 11A to the side of the back surface 11B of the sensor head 11. is there. The plurality of holes 3A correspond to the mounting holes 3 shown in FIG. 4, and the plurality of holes 4A correspond to the mounting holes 4 shown in FIG. For example, a plurality of holes 3A and 4A are formed at equal intervals. The mounting position of the adapter 1 can be selected from a plurality of positions from the side of the light receiving / receiving surface 11A to the side of the back surface 11B of the sensor head 11. Therefore, it is possible to easily determine an appropriate mounting position for reducing the temperature characteristic of the optical sensor 10.

アダプタ1の複数の穴3A,4Aに対応して、治具22において複数の穴24Aが形成される。図8では、複数の穴24Aのうちの一部のみが示されている。ただし、治具22に形成される穴は、複数の穴であると限定されない。たとえば図3に示されるように、長穴23,24が治具22に形成されていてもよい。 A plurality of holes 24A are formed in the jig 22 corresponding to the plurality of holes 3A and 4A of the adapter 1. In FIG. 8, only a part of the plurality of holes 24A is shown. However, the holes formed in the jig 22 are not limited to a plurality of holes. For example, as shown in FIG. 3, the elongated holes 23 and 24 may be formed in the jig 22.

図10は、本発明のさらに他の実施の形態に係るアダプタ1の斜視図である。図11は、図10に示されたアダプタ1の上面図である。図10および図11を参照して、取付穴3,4の各々は、固定穴に対して投受光面11Aの側に位置する第1の穴と、固定穴に対して投受光面11Aの反対の側に位置する第2の穴とに分けられている。第1の穴、および第2の穴の間に固定穴が位置する。すなわち、第1の穴と、固定穴と、第2の穴とは、一列に並べられる。 FIG. 10 is a perspective view of the adapter 1 according to still another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a top view of the adapter 1 shown in FIG. With reference to FIGS. 10 and 11, each of the mounting holes 3 and 4 is the opposite of the first hole located on the light receiving / receiving surface 11A side with respect to the fixing hole and the light receiving / receiving surface 11A with respect to the fixing hole. It is divided into a second hole located on the side of. A fixing hole is located between the first hole and the second hole. That is, the first hole, the fixing hole, and the second hole are arranged in a row.

具体的には、取付穴3は、第1の穴41と、第2の穴42とに分けられる。第1の穴41は、固定穴6に対して、センサヘッド11の投受光面11Aの側に位置する。第2の穴42は、固定穴6に対してセンサヘッド11の背面11Bの側に位置する。第1の穴41、固定穴6および第2の穴42は、センサヘッド11の光軸方向、すなわち、投受光面11Aから背面11Bへの方向に沿って、一列に並べられる。アダプタ1の取付位置を、センサヘッド11の投受光面11Aの側から固定穴(固定穴6または固定穴7)までの間、および、センサヘッド11の背面11Bの側から固定穴(固定穴6または固定穴7)までの間で連続的に変化させることができる。したがって光学式センサ10の温度特性を小さくするための適切な取付位置を決定することができる。 Specifically, the mounting hole 3 is divided into a first hole 41 and a second hole 42. The first hole 41 is located on the light receiving / receiving surface 11A side of the sensor head 11 with respect to the fixing hole 6. The second hole 42 is located on the back surface 11B side of the sensor head 11 with respect to the fixing hole 6. The first hole 41, the fixing hole 6, and the second hole 42 are arranged in a row along the optical axis direction of the sensor head 11, that is, the direction from the light receiving / receiving surface 11A to the back surface 11B. The mounting position of the adapter 1 is from the side of the light receiving / receiving surface 11A of the sensor head 11 to the fixing hole (fixing hole 6 or fixing hole 7), and from the side of the back surface 11B of the sensor head 11 to the fixing hole (fixing hole 6). Alternatively, it can be continuously changed up to the fixing hole 7). Therefore, an appropriate mounting position for reducing the temperature characteristics of the optical sensor 10 can be determined.

同様に、取付穴4は、第1の穴43と、第2の穴44とに分けられる。第1の穴43は、固定穴7に対して、センサヘッド11の投受光面11Aの側に位置する。第2の穴44は、固定穴7に対してセンサヘッド11の背面11Bの側に位置する。第1の穴43、固定穴7および第2の穴44は、センサヘッド11の光軸方向に沿って、一列に並べられる。 Similarly, the mounting hole 4 is divided into a first hole 43 and a second hole 44. The first hole 43 is located on the light receiving / receiving surface 11A side of the sensor head 11 with respect to the fixing hole 7. The second hole 44 is located on the back surface 11B side of the sensor head 11 with respect to the fixing hole 7. The first hole 43, the fixing hole 7, and the second hole 44 are arranged in a row along the optical axis direction of the sensor head 11.

図12は、本発明の実施の形態に係るアダプタ1を用いた、センサヘッド11の取付位置の調整方法を示したフローチャートである。図12を参照して、まずステップS1において、センサヘッド11をアダプタ1のセンサ設置面1Aに固定する。上述のように、ネジ31,32を固定穴6,7にそれぞれ挿入することによって、センサヘッド11がアダプタ1のセンサ設置面1Aに固定される。 FIG. 12 is a flowchart showing a method of adjusting the mounting position of the sensor head 11 using the adapter 1 according to the embodiment of the present invention. With reference to FIG. 12, first, in step S1, the sensor head 11 is fixed to the sensor installation surface 1A of the adapter 1. As described above, the sensor head 11 is fixed to the sensor installation surface 1A of the adapter 1 by inserting the screws 31 and 32 into the fixing holes 6 and 7, respectively.

ステップS2において、センサヘッド11の温度特性(ΔH)が取得される。たとえばΔHは、アダプタ1を治具22に取り付けた状態でL4=0とすることにより求めることができる。 In step S2, the temperature characteristic (ΔH) of the sensor head 11 is acquired. For example, ΔH can be obtained by setting L4 = 0 with the adapter 1 attached to the jig 22.

ステップS3において、ΔHの符号、線膨張率α2,α4に基づいて、長さL4の符号が決定される。すなわち、長穴23,24のそれぞれにおいてネジ33,34を取付ける位置が、固定穴6,7に対してセンサヘッド11の投受光面11A側であるか、または背面11B側であるかが決定される。この決定においては、図6に示された条件が適用される。 In step S3, the code of length L4 is determined based on the code of ΔH and the coefficient of linear expansion α2 and α4. That is, it is determined whether the positions where the screws 33 and 34 are attached in the elongated holes 23 and 24 are on the light receiving / receiving surface 11A side or the back surface 11B side of the sensor head 11 with respect to the fixing holes 6 and 7. To. In this decision, the conditions shown in FIG. 6 apply.

ステップS4において、ネジ33,34を取付ける位置が調整される。たとえば光学式センサ10の温度特性を測定し、その結果に基づいてネジ33,34を取付ける位置を調整してもよい。温度特性の値が目標とする値に達した場合には、取り付け位置の調整が終了する。 In step S4, the positions for mounting the screws 33 and 34 are adjusted. For example, the temperature characteristics of the optical sensor 10 may be measured, and the positions for mounting the screws 33 and 34 may be adjusted based on the result. When the temperature characteristic value reaches the target value, the adjustment of the mounting position is completed.

以上のように、本発明の実施の形態によれば、センサヘッド11に取り付けられるアダプタ1によって、光学式センサ10の温度特性を相殺することができる。これにより、使用環境によらず、安定した計測が実現できる。たとえば温度変化の大きい環境であっても高精度の測定が可能になる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the temperature characteristics of the optical sensor 10 can be offset by the adapter 1 attached to the sensor head 11. As a result, stable measurement can be realized regardless of the usage environment. For example, high-precision measurement is possible even in an environment with large temperature changes.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 アダプタ、1A センサ設置面、1B,21 取付面、3,4 取付穴、3A,4A,24A 穴、5,25 ガイドピン、6,7 固定穴、10 光学式センサ、11 センサヘッド、11A 投受光面、11B 背面、12 コントローラ、13 ケーブル、14 光学系、15 投光素子、16 受光素子、17 レンズ、20 アーム、22 治具、22A 設置面、22B 底面、22C 対向面、23,24 長穴、31〜34 ネジ、35,36 雌ネジ、41,43 第1の穴、42,44 第2の穴、50 ライン、51 計測対象物、S1〜S4 ステップ。 1 Adapter, 1A Sensor mounting surface, 1B, 21 mounting surface, 3,4 mounting hole, 3A, 4A, 24A hole, 5,25 guide pin, 6,7 fixing hole, 10 optical sensor, 11 sensor head, 11A throw Light receiving surface, 11B back surface, 12 controller, 13 cable, 14 optical system, 15 light projecting element, 16 light receiving element, 17 lens, 20 arm, 22 jig, 22A installation surface, 22B bottom surface, 22C facing surface, 23, 24 length Holes, 31-34 screws, 35,36 female threads, 41,43 first holes, 42,44 second holes, 50 lines, 51 objects to be measured, S1-S4 steps.

Claims (5)

光学式センサを取付場所に取付けるためのアダプタであって、
前記光学式センサを前記アダプタに設置するためのセンサ設置面と、
前記取付場所に前記アダプタとともに前記光学式センサを取付けるために、前記センサ設置面の反対側に位置する取付面とを有し、
前記センサ設置面には、前記光学式センサを前記センサ設置面に固定するための固定穴が形成されており、
前記アダプタには、前記光学式センサを前記取付場所に固定するための固定部材を通す穴として、前記センサ設置面と前記取付面とを貫通する取付穴が形成されており、
前記取付穴は、
前記光学式センサの測定値が負の温度特性を有し、かつ、取付位置においてアダプタに接する部材の線膨張係数がアダプタの線膨張係数より大きい場合、または、前記光学式センサの測定値が正の温度特性を有し、かつ、部材の線膨張係数がアダプタの線膨張係数より小さい場合に前記固定部材を通すための穴として、前記固定穴に対して前記光学式センサの投受光面の反対の側に前記固定部材が取り付けられる第1の穴部と
前記光学式センサの測定値が負の温度特性を有し、かつ、前記取付位置において前記アダプタに接する前記部材の線膨張係数が前記アダプタの線膨張係数より小さい場合、または、前記光学式センサの測定値が正の温度特性を有し、かつ、前記部材の線膨張係数が前記アダプタの線膨張係数より大きい場合に前記固定部材を通すための穴として、前記固定穴に対して前記投受光面の側に前記固定部材が取り付けられる第2の穴部とを含む、光学式センサ取付用アダプタ。
An adapter for mounting an optical sensor at the mounting location.
A sensor installation surface for installing the optical sensor on the adapter, and
It has a mounting surface located on the opposite side of the sensor mounting surface for mounting the optical sensor together with the adapter at the mounting location.
A fixing hole for fixing the optical sensor to the sensor installation surface is formed on the sensor installation surface.
The adapter is formed with a mounting hole that penetrates the sensor mounting surface and the mounting surface as a hole for passing a fixing member for fixing the optical sensor to the mounting location.
The mounting hole is
When the measured value of the optical sensor has a negative temperature characteristic and the linear expansion coefficient of the member in contact with the adapter at the mounting position is larger than the linear expansion coefficient of the adapter, or the measured value of the optical sensor is positive. As a hole for passing the fixing member when the linear expansion coefficient of the member is smaller than the linear expansion coefficient of the adapter, the opposite of the light emitting / receiving surface of the optical sensor with respect to the fixing hole. The first hole to which the fixing member is attached and
When the measured value of the optical sensor has a negative temperature characteristic and the linear expansion coefficient of the member in contact with the adapter at the mounting position is smaller than the linear expansion coefficient of the adapter, or of the optical sensor. When the measured value has a positive temperature characteristic and the linear expansion coefficient of the member is larger than the linear expansion coefficient of the adapter, the light emitting / receiving surface is used as a hole for passing the fixing member with respect to the fixing hole. An adapter for mounting an optical sensor, which includes a second hole on which the fixing member is mounted.
前記取付穴は、前記第1の穴部と第2の穴部とがつながることで、前記投受光面の側から前記投受光面の前記反対の側まで連続的に形成された穴である、請求項1に記載の光学式センサ取付用アダプタ。 The mounting hole is a hole formed continuously from the side of the light-receiving surface to the opposite side of the light-receiving surface by connecting the first hole and the second hole. The optical sensor mounting adapter according to claim 1. 前記第1の穴部は、前記固定穴に対して前記光学式センサの投受光面の反対の側に直線状に並ぶように形成された複数の穴であり、前記第2の穴部は、前記固定穴に対して前記光学式センサの投受光面の側に直線状に並ぶように形成された複数の穴である、請求項1に記載の光学式センサ取付用アダプタ。 The first hole portion, the plurality of holes der formed so as to be arranged in a straight line on the opposite side of the light-emitting and light-receiving surfaces of the optical sensor relative to the fixing hole is, the second hole portion The optical sensor mounting adapter according to claim 1, which is a plurality of holes formed so as to be linearly arranged on the light receiving / receiving surface side of the optical sensor with respect to the fixing hole. 前記第1の穴と前記第2の穴との間に前記固定穴が配置されている、請求項に記載の光学式センサ取付用アダプタ。 It said first bore portion and said second of said fixing holes between the holes are arranged, an optical sensor mounting adapter according to claim 1. 請求項1に記載の光学式センサ取付用アダプタを用いて、前記取付場所における前記光学式センサの取付位置を調整するための調整方法であって、
前記光学式センサと前記センサ設置面とをつなぐ第1の固定部材を前記固定穴に挿入することにより、前記光学式センサを前記センサ設置面に固定するステップと、
第2の固定部材を前記取付穴に挿入して、前記アダプタを前記取付場所に固定するステップとを備え、
前記光学式センサの測定値が負の温度特性を有する場合には、
前記取付位置において前記アダプタに接する部材の線膨張係数が前記アダプタの線膨張係数より大きいときに、前記第2の固定部材を前記固定穴よりも前記投受光面の反対の側の位置に取り付ける一方、前記部材の線膨張係数が前記アダプタの線膨張係数より小さいときに、前記第2の固定部材を前記固定穴よりも前記投受光面側の位置に取り付け、
前記光学式センサの測定値が正の温度特性を有する場合には、
前記取付位置において前記アダプタに接する部材の線膨張係数が前記アダプタの線膨張係数より大きいときに、前記第2の固定部材を前記固定穴よりも前記投受光面側の位置に取り付ける一方、前記部材の線膨張係数が前記アダプタの線膨張係数より小さいときに、前記第2の固定部材を前記固定穴よりも前記投受光面の前記反対の側の位置に取り付ける、光学式センサの取付位置の調整方法。
An adjustment method for adjusting the mounting position of the optical sensor at the mounting location by using the optical sensor mounting adapter according to claim 1.
A step of fixing the optical sensor to the sensor installation surface by inserting a first fixing member connecting the optical sensor and the sensor installation surface into the fixing hole.
A step of inserting a second fixing member into the mounting hole and fixing the adapter to the mounting location is provided.
If the measured value of the optical sensor has a negative temperature characteristic,
When the coefficient of linear expansion of the member in contact with the adapter at the mounting position is larger than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is mounted at a position opposite to the light receiving / receiving surface from the fixing hole. When the coefficient of linear expansion of the member is smaller than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is attached at a position closer to the light receiving / receiving surface than the fixing hole.
When the measured value of the optical sensor has a positive temperature characteristic,
When the coefficient of linear expansion of the member in contact with the adapter at the mounting position is larger than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is mounted at a position closer to the light receiving / receiving surface than the fixing hole, while the member. When the coefficient of linear expansion of the adapter is smaller than the coefficient of linear expansion of the adapter, the second fixing member is mounted at a position opposite to the light receiving / receiving surface of the fixing hole, and the mounting position of the optical sensor is adjusted. Method.
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