JPH02135630A - 多光軸光電スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 主呈上坐■且分互 本発明は、複数の発光素子を備えた投光部と、上記発光
素子と同数の受光素子を備えた受光部とから成る多光軸
光電スイッチに関する。

従Ｊ４社結社 一般的に、一定の範囲を検知する光電スイッチとしては
、第３１図に示すように単光軸を有する発光素子１００
と受光素子１０１とを多数並設するものが知られている
。

しかしながら、上記光電スイッチにおいては、光電スイ
ッチ同士をあまり接近させると相互干渉が生じるため、
検知性能が低下する。加えて、配線及び結線が面倒であ
り、且つ全ての光軸を各々対向させる必要があるため、
取付は工数がかかる等の課題を有していた。

このため、光電スイッチとしては、第３２図に示すよう
に多数の発光素子を備える投光部１０３と、これと同数
の受光素子を備える受光部１０４とから成る多光軸光電
スイッチを用いることが望ましい。

しよ゛と　る しかしながら、上記従来の多光軸光電スイッチでは、一
体的に形成された台座部に発光素子又は受光素子が設け
られた構造であるため、光軸数を自由に増減することが
できない。このため、必要な光軸数の多光軸光電スイッ
チを各々作製しておく必要があり、その量は膨大なもの
となる。この結果、多光軸光電スイッチの製造コストが
増加するという課題を有していた。

そこで、本発明は上記課題を考慮してなされたものであ
り、多光軸光電スイッチの光軸数を自由に増減しうるよ
うにして、製造コストの低い多光軸光電スイッチを提供
することを目的とする。

量　　　”°　るための 上記目的を達成するため本発明は、複数の発光素子を備
えた投光部と、上記発光素子と同数の受光素子を備えた
受光部とから成る多光軸光電スイッチにおいて、前記投
光部及び／又は受光部は、予め定めた個数の素子を有す
る基本ユニットと、予め定めた個数の素子を有し、上記
基本ユニットに接続可能であり、且つ相互間においても
接続可能な増設ユニットとを備え、予め定められた素子
数となるように増設ユニットを増設するようにしたこと
を特徴とする。

詐−一一一度 上記の構成であれば、被検出物の大きさが変更されて、
発光素子及び受光素子の数を増減させる必要がある場合
であっても、基本ユニットに増設ユニットを又は増設ユ
ニットに増設ユニットを連結させることにより、或いは
基本ユニットから増設ユニットを又は増設ユニットから
増設ユニットを取り外すことにより、発光素子及び受光
素子の数を自由に増減することが可能となる。

玉土爽施伍 本発明の第１実施例を、第１図乃至第２６図に基づいて
、以下に説明する。

第１図は６つの光軸を有する多光軸光電スイッチの斜視
図であり、投光部１と、受光部２とが対向して設けられ
ている。上記投光部１と受光部２とには、それぞれ図示
しない６個の発光素子と６個の受光素子３・・・とが配
設されており、これら発光素子と受光素子３・・・とは
各々光軸同士が一致するような構造を成している。

ここで、上記投光部１と受光部２とは同一構造を成して
いるので、以下受光部２について詳細に説明し、投光部
１についてはその説明を省略する。

前記受光部２は、基本ユニット４と、この基本ユニット
４及び相互間に接続可能な増設ユニット５と、この増設
ユニット５及び上記基本ユニット４に接続可能なエンド
ユニット６とから構成されている。

上記基本ユニット４は、第２図及び第３図に示すように
、略中央部に段差が形成され、太部７とこの太部７と一
体形成された細部８とから構成されている。上記大部７
の正面には所定の間隔２゜を隔てて２つの貫通穴１０ａ
・１０ｂが形成されており、これら貫通穴１０ａ・１０
ｂにはユニット内に設けられた基板１６上に実装された
受光素子３・３が配設されている。また、上記貫通穴ｌ
Ｏａ・１０ｂ間には検出状態であるか否かを表示する表
示部９が設けられると共に、太部７の端部近傍には第４
図に示すように、多光軸光電スイッチを所定位置に取り
付けるための取付穴１４・１５が形成されている。一方
、前記細部８の正面には所定の間隔１１を隔てて２つの
貫通穴１０ｃ・１０ｄが形成されており、これら貫通穴
１０ｃ・１０ｄには受光素子３・３が配設されている。

そして、上記貫通穴１０ｃと前記貫通穴１０ｂとの間隔
も１１となるように構成されている。また、細部８は若
干先細り状に形成されると共に、細部８の両側面には係
合凸部１１が形成されている。

この保合凸部１１は、細部８の側面と面一となるように
形成されると共に弾性力を存する弾性部１１ｂと、この
弾性部１１ｂの先端部に形成されると共に細部８の側面
より突出する凸部１１ａとから構成されている。更に、
細部８の両側面には増設ユニット５或いはエンドユニッ
ト６を確実に基本ユニット４に連結するための案内溝１
７が形成されている。細部８の先端には、後述の増設ユ
ニット５及びエンドユニット６に設けられた受光素子と
電源等とを接続するための雌コネクタ１２が設けられて
いる。この雌コネクタ１２の端子は第５図に示すように
、同期信号端子１２ａ、スタビリテイ信号端子１２ｂ、
検出信号端子１２ｃ、りロック端子１２ｄ、電源端子１
２ｅ、及びグランド端子１２ｆから構成されている。

次に、前記増設ユニット５は、第６図及び第７図に示す
ように、略中央部に段差が形成され、中空状の継手部２
１とこの継手部２１と一体形成された素子取付部２２と
から構成されている。上記継手部２１の内部は前記基本
ユニット４の細部８と同形状で若干大きくなるように形
成されている。

また、継手部２１の正面には、前記細部８に設けられた
受光素子３・３間の間隔１１と同一の間隔を隔てて２つ
の貫通穴２３ａ・２３ｂが形成されており、また第８図
に示すように、貫通穴２３ｂと内部側壁２４との距離は
、前記細部８の先端と細部８先端側の受光素子３との距
離１２と同一となるように形成されている。これにより
、基本ユニット４と増設ユニット５とを連結し細部８が
継手部２１により覆われた場合であっても、細部８に設
けられた受光素子３・３は開口状態となっているので、
細部８の受光素子３・３に図示しない発光素子からの光
を当てることができる。また、内部側壁２４には第９図
に示すように、前記雌コネクタ１２と接続するための雄
コネクタ２５が設けられており、継手部２１の側壁には
前記係合凸部１１と係合して基本ユニット４と増設ユニ
ット５とを連結する保合穴２６が形成されている。更に
、継手部２１の内壁には前記案内溝１７に案内される凸
部３３が形成されている。一方、素子取付部２２は前記
細部８と同一の構造を成しているので、その説明を省略
する。尚、２８ａ・２８ｂは貫通穴、２９は保合凸部、
２９ａは凸部、２９ｂは弾性部、３０は雌コネクタ、３
１は基板、３２は案内溝であり、上記雌コネクタ３０の
端子は前記基本ユニット４の雌コネクタ１２の端子と同
様の配線である。

次に、前記エンドユニット６は、第１１図乃至第１４図
に示すように、閉口側端部に取付穴４０・４１を有する
取付部４２が形成されている他は、上記継手部２１と同
一形状である。尚、４３ａ・４３ｂは貫通穴、４４は係
合穴、４５は雄コネクタ、４６は凸部である。上記雄コ
ネクタ４５の端子は前記増設ユニット５の雄コネクタ２
５の端子と同様の配線である。

ここで、上記多光軸光電スイッチの回路を第１５図に基
づいて説明する。

投光部１は、発振回路５１、カウンタ５２及びシフトレ
ジスタ５３等を含む制御回路５０と、発光素子５６・・
・と、上記制御回路５０からの制御信号により発光素子
５６・・・を発光駆動させる投光回路５５とを有する。

一方、受光部２は、受光素子３・・・と、この受光素子
３・・・を能動駆動させる受光回路５７と、スイッチン
グ素子Ｒ１〜Ｒｎ、信号処理回路６０等を含み上記受光
素子３・・・の検出タイミングを制御する検出回路５８
と、この検出回路５８からの信号を出力する出力回路６
１とを有する。

上記の構成において、本発明の多光軸光電スイッチ組み
立てる際には、以下のようにして行う。

即ち、第１６図に示すように、基本ユニット４の細部８
を増設ユニット５の継手部２１に差し込み、更に増設ユ
ニット５の素子取付部２２をエンドユニット６に差し込
む。この際、基本ユニット４の係合凸部１１及び増設ユ
ニット５の係合凸部２９における凸部１１ａ・２９ａと
、増設ユニット５及びエンドユニット６の係合穴２６・
４４とが弾性部１１ｂ・２９ｂの弾性力により係合する
ので、第１８図に示すように、基本ユニット４と増設ユ
ニット５及び増設ユニット５とエンドユニット６とが確
実に連結される。

また、増設ユニット５の貫通穴２３ｂと内部側壁２４と
の距離は、基本ユニット４の細部８の先端と細部８先端
側の受光素子３との距離と同一となるように形成され、
且つエンドユニット６の貫通穴４３ｂと内部側壁４７と
の距離は、増設ユニット５の素子取付部２２の先端と素
子取付部２２先端側の受光素子３との距離と同一となる
ように形成されている。したがって、基本ユニット４と
増設ユニット５、及び増設ユニット５とエンドユニット
６とを連結した場合であっても、受光素子３・３は開口
状態となっているので、受光素子３・３に図示しない発
光素子からの光を当てることができる。

更に、増設ユニット５の継手部２１及びエンドユニット
６の内壁部に形成された凸部３３・４６が、基本ユニッ
ト４の細部８及び増設ユニット５の素子取付部２２に形
成された案内溝１７・３２に沿って案内されるので、基
本ユニット４の雌コネクタ１２と増設ユニット５の雄コ
ネクタ２５、及び増設ユニット５の雌コネクタ３０とエ
ンドユニット６の雌コネクタ４５とを正確に接続するこ
とが可能となる。

次に、上記の如く組立だ受光部２と同様にして組立た投
光部１とを、第１図に示すように対峙させて多光軸光電
スイッチを作製する。このときの多光軸光電スイッチの
作動は以下の通りである。

制御回路５０では、第２０図（ａ）に示すように発信回
路５１から発信される基準クロック信号をシフトレジス
タ５３に与え、このシフトレジスタ５３に第２０図（ｈ
）で示すタイミングパルスを与える。そして、基準クロ
ックの立ち上がりでタイミングパルスがハイレベルのと
き第１のシフトレジスタはパルスＴ１を形成する。その
パルスＴ１を基準クロックによってシフトさせ、第２０
図（ｂ）〜（ｇ）に示す期間Ｗが各々順次的にずれた駆
動パルス信号ＴＩ−Ｔ６を作成して、各投光回路１〜６
に出力する。これによって、発光素子５６・・・が期間
Ｗ毎に順次発光駆動される。

一方、検出回路５８もまた、制御回路５０と同様に基準
クロックとタイミングパルスとによって前記駆動パルス
Ｔ１〜Ｔ６と同期して受光回路５７からの出力を入力す
る。そして、検出回路５８はこの検出信号を出力回路６
１を介して後段の処理回路に出力する。このようにして
、発光素子５６・・・を順次的に発光させ、この発光タ
イミングに同期して受光素子５６・・・からの検出信号
を順次的に取り込むようにしたので、ある発光素子５６
の発光時にその発光素子５６に対応する受光素子３以外
の受光素子３に光が入射されることがなく、正確な検出
を行うことができる。

尚、エンドユニットとしては上記の構造のものに限定す
るものではなく、第２１図乃至第２４図に示すような増
設ユニット兼用のエンドユニット５０であってもよい。

上記エンドユニット６と同一の機能を有する部材には同
一の符号を付して、その説明を省略する。

貫通穴４３ｂから取付部４２方向に１１離れた部位には
貫通穴４９が形成されており、この貫通穴４９には受光
素子３が配設されている。このような構造の増設ユニッ
ト兼用のエンドユニット５０を前記増設ユニット５に連
結すると、第２５図に示すように、７つの受光素子３・
・・を有する受光部２を作製することができる。

また、上記増設ユニット５を取り外して、基本ユニット
４に直接エンドユニット６を連結することにより、第２
６図（ａ）（ｂ）に示すように、４或いは５個の受光素
子３・・・を有する多光軸光電スイッチを作製すること
ができる。一方、増設ユニット５を２つ連結することに
より、第２６図（ｃ）（ｄ）に示すように、８或いは９
個の発光素子３・・・を有する多光軸光電スイッチを作
製することができ、また増設ユニット５を３以上連結す
れば、いかなる個数の多光軸光電スイッチでも容易に作
製することができる。

第１実施闘 本発明の第２実施例を、第２７図及び第２８図に基づい
て、以下に説明する。尚、第１実施例と同一の機能を有
する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

第２７図に示すように、受光部２は、４つの受光素子３
・・・が設けられた基本ユニット４と、この基本ユニッ
ト４と連結され２つの受光素子３・３が設けられた第１
増設ユニツト６０と、この第１増設ユニツト６０と連結
され１つの受光素子３が設けられた第２増設ユニツト６
１とから構成されており、同一構成の投光部１と対峙し
て設けられている。上記基本ユニット４と第１増設ユニ
ツト６０との上面には、第２８図に示すように、断面略
方形状の溝６２が形成されており、この溝６２内には上
方に延びる雄端子６５・・・が設けられている。また上
記基本ユニット４の側面６３・６３には、上記溝６２ま
で貫通された係止穴６４が形成されている。一方、前記
第１増設ユニツト６０と第２増設ユニツ）６１の下面に
は上記溝６２より若干小さな凸部６６が形成されており
、この凸部６６の側面６８・６８にはつめ部６７が設け
られている。また、凸部６６の下面には、前記雄端子６
５・・・と接続される図示しない雌端子が設けられてい
る。

上記の構成において、凸部６６を溝６２に差し込むと、
雄端子６５・・・と雌端子とが接続されると共に、つめ
部６７が係止穴６４に嵌まり込む。これにより、基本ユ
ニット４と第１増設ユニツト６０とが電気的に接続され
ると共に、基本ユニット４と第１増設ユニツト６０とが
連結される。

第１１盪■ 本発明の第３実施例を、第２９図及び第３０図に基づい
て、以下に説明する。尚、第２実施例と同一の機能を有
する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

第２９図に示すように、基本ユニット４の上面には略Ｔ
字状の突出部７１・７２が形成されており、一方の突出
部７１の上面には雄端子７４・・・を備えた雄コネクタ
７３が固定されている。また、基本ユニット４の正面と
背面とには取付は溝７５が形成されている。一方、第１
増設ユニツト６０の下面には上記突出部７１・７２と略
同形状の溝７７が形成されており、この？ｓ７７の上部
には、第３０図に示す雌端子７８・・・を備えた雌コネ
クタ７９が形成されている。また、第１増設ユニツト６
０の正面には取付は溝８０が形成されており、この取付
は溝８０の下部は内部方向先細り状となるように形成さ
れている。

上記の構成において、基本ユニット４と第１増設ユニツ
ト６０とを連結する際には、突出部７１・７２を溝７７
に差し込み雄コネクタ７３と雌コネクタ７９とを接続す
る。更に、先端に弾性部８１ａ・８１ａが形成された連
結部材８１を取付は溝７５・８０に差し込む。これによ
り、基本ユニット４は下方に、第１増設ユニツト６０は
上方に押圧されるので、確実に基本ユニット４と第１増
４゜ 設ユニット６０とを連結することができる。

主皿Ω四来 以上説明したように本発明によれば、被検出物の大きさ
が変更されて、発光素子及び受光素子の数を増減させる
必要がある場合であっても、画素子の数を自由に増減す
ることが可能となる。したがって、必要な光軸数の多光
軸光電スイッチを各々作製しておく必要がないので、多
光軸光電スイッチの製造コストを飛躍的に低減すること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の多光軸光電スイッチの斜視図、第
２図〜第５図は基本ユニットを示す図であり、第２図は
正面図、第３図は平面図、第４図は第２図のＩＶ−ｒＶ
線矢視断面図、第５図は左側面図、第６図〜第１０図は
増設ユニットを示す図であり、第６図は正面図、第７図
は平面図、第８図は第６図の■−■線矢視断面図、第９
図は左側面図、第１０図は右側面図、第１１図〜第１４
図はエンドユニットを示す図であり、第１１図は正面図
、第１２図は平面図、第１３図は第１１図のＸｌ−ＸＩ
線矢視断面図、第１４図は左側面図、第１５図は回路図
、第１６図は発光部の分解図、第１７図〜第１９図は発
光部を示す図であり、第１７図は正面図、第１８図は平
面図、第１９図は第１７図のＸＩＸ−ＸＩＸ線矢視断面
図、第２０図はタイミングチャート、第２１図〜第２４
図は増設ユニット兼用のエンドユニットを示す図であり
、第２１図は正面図、第２２図は平面図、第２３図は第
２１図（７）ＸＸＩ−ＸＸＩＸ矢線断面図、第２４図は
左側面図、第２５図は増設ユニット兼用のエンドユニッ
トを用いた場合の多光軸光電スイッチの斜視図、第２６
図（ａ）（ｄ）は増設ユニットを取り外したり増結した
場合の正面図、第２７図及び第２８図は第２実施例を示
す図であり、第２７図は斜視図、第２８図は要部斜視図
、第２９図及び第３０図は第３実施例を示す図であり、
第２９図は要部分解図、第３０図はコネクタ構造を示す
図、第３１図及び第３２図は従来の光電スイッチを示す
斜視図である。 １・・・投光部、２・・・受光部、３・・・受光素子、
４・・・基本ユニット、５・・・増設ユニット、５ｏ・
・・増設ユニット兼用のエンドユニット、５６・・・発
光素子である。 特許出願人：株式会社　キーエンス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の発光素子を備えた投光部と、上記発光素子
   と同数の受光素子を備えた受光部とから成る多光軸光電
   スイッチにおいて、 前記投光部及び／又は受光部は、予め定めた個数の素子
   を有する基本ユニットと、予め定めた個数の素子を有し
   、上記基本ユニットに接続可能であり、且つ相互間にお
   いても接続可能な増設ユニットとを備え、 予め定められた素子数となるように増設ユニットを増設
   するようにしたことを特徴とする多光軸光電スイッチ。