JPH0345195Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、NC機器等の産業機械における作業
テーブル並びにその周辺の異物を検出するために
用いて好適な光学式異物検出装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来より、NC機器等の自動化装置の一部にお
いては、その作業テーブル上の異物を検出するた
めに、発光素子と受光素子とを作業テーブルを挾
んで複数個対向配置し、異物検出装置を構成して
いる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような異物検出装置による
と、隣接する一対の発光素子および受光素子の間
隔によつて異物検出性能が決まり、この異物検出
性能を高めようとすると、多数の発・受光素子を
細かい間隔で配置しなければならず、極めて高価
な検出装置となるものであつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
ので、矩形状の被異物検出板面上の空間を挾んで
第１および第２の光学式異物検出手段を対向配置
し、各光学式異物検出手段を被異物検出板面上の
空間に隣接して配置した再帰反射面と、この再帰
反射面から被異物検出板面上の空間を挾んで対向
する位置に配置した光学系とにより構成すると共
に、この光学系を、光源と、検出器と、ハーフミ
ラーと、このハーフミラーを介する光源からの光
を再帰反射面に導き且つこの再帰反射面から再帰
してくる反射光をハーフミラーを介して検出器に
導く回転ミラーと、この回転ミラーを回転させる
回転ミラー駆動手段とで構成し、各光学式異物検
出手段の各回転ミラーを被異物検出板面を含む四
角形の対角線上に所定の段差をもつて対向配置す
るようにしたものである。

〔作 用〕

したがつてこの考案によれば、対向する回転ミ
ラーの対角線で区画される被異物検出板面上の空
間の一方の領域を第１の光学式異物検出手段で、
他方の領域を第２の光学式異物検出手段でサーチ
し、この板面上の異物の全てを検出することが可
能となる。

〔実施例〕

以下、本考案に係る光学式異物検出装置を詳細
に説明する。第１図はこの光学式異物検出装置の
一実施例の構成を示す平面図である。同図におい
て、１はNC機器等の産業機械における作業テー
ブル、２ａおよび２ｂは投光源、３ａおよび３ｂ
は投光源２ａおよび２ｂより出射される光を集束
する凸レンズ、４ａおよび４ｂはレンズ３ａおよ
び３ｂの集束する光（以下、スポツトビームと呼
ぶ）を透過するハーフミラー、５ａおよび５ｂは
ハーフミラー４ａおよび４ｂを透過して入射され
るスポツトビームを反射してその反射光を異物検
出スポツトビームとなす回転ミラー、６ａおよび
６ｂはこの回転ミラー５ａおよび５ｂを回転し、
異物検出スポツトビームの照射方向を可変するパ
ルスモータ、７ａおよび７ｂは作業テーブル１上
の空間を挾んで対向配置された反射面である。反
射面７ａおよび７ｂは再帰反射面としてプリズム
あるいはガラス玉を集めて構成されており、回転
ミラー５ａおよび５ｂにて回転しながら反射する
異物検出スポツトビームが作業テーブル１の上面
を横断して反射面７ａおよび７ｂに照射されるよ
うになつている。そして、反射面７ａおよび７ｂ
に照射される異物検出スポツトビームは、この反
射面において再帰反射し、回転ミラー５ａおよび
５ｂの鏡面を経由してハーフミラー４ａおよび４
ｂの鏡面に導びかれて反射し、凸レンズ８ａおよ
び８ｂを介して受光素子９ａおよび９ｂにおいて
受光されるようになつている。すなわち、投光源
２ａおよび２ｂ、凸レンズ３ａおよび３ｂ、ハー
フミラー４ａおよび４ｂ、回転ミラー５ａおよび
５ｂ、パルスモータ６ａおよび６ｂ、凸レンズ８
ａおよび８ｂ、受光素子９ａおよび９ｂよりなる
第１の光学系および第２の光学系と反射面７ａお
よび７ｂとで第１の光学式異物検出手段および第
２の光学式異物検出手段が構成されている。

第２図ａは第１の光学系と反射面７ｂとを一体
に構成した第１の異物検出器を示す外観斜視図、
第２図ｂは第２の光学系と反射面７ａとを一体に
構成した第２の異物検出器を示す外観斜視図であ
る。同図において、１０ａおよび１１ａは回転ミ
ラー５ａおよび５ｂを介して出射される異物検出
スポツトビームの投光窓であり、投光窓１０ａの
下方領域に反射面７ｂが投光窓１１ａの上方領域
に反射面７ａが分割形成されている。そして、こ
の第１の異物検出器１０と第２の異物検出器１１
とが作業テーブル１上の空間を挾んで対向配置さ
れている。

次に、このように構成された光学式異物検出装
置の動作を説明する。すなわち、投光源２ａおよ
び２ｂの出射する光は、、レンズ３ａおよび４ｂ
によつて集束されてスポツトビームとなり、ハー
フミラー４ａおよび４ｂを透過して回転ミラー５
ａおよび５ｂに照射される。今、この回転ミラー
５ａおよび５ｂの回転位置が入射されるスポツト
ビームに対して45゜（図示状態）の位置にあるもの
とすると、照射されるスポツトビームは入射方向
に対して90゜方向に反射して反射面７ａおよび７
ｂに照射される。そして、この反射面７ａおよび
７ｂに照射された異物検出スポツトビームは、こ
の反射面７ａおよび７ｂによつて再帰反射し、回
転ミラー５ａおよび５ｂを経由してハーフミラー
４ａおよび４ｂの鏡面に照射される。しかして、
このハーフミラー４ａおよび４ｂに照射されて反
射する異物検出スポツトビームがレンズ８ａおよ
び８ｂを介して受光素子９ａおよび９ｂにて受光
される。

今、このような状態を基準として回転ミラー５
ａおよび５ｂを時計方向に回転すると、これに伴
い異物検出スポツトビームの照射方向が時計方向
に回転移動し、反射面７ａおよび７ｂにおける照
射位置が移動する。この時、反射面７ａおよび７
ｂに照射される異物検出スポツトビームは、反射
面７ａおよび７ｂにて再帰反射するため、移動中
にも回転ミラー５ａおよび５ｂ、ハーフミラー４
ａおよび４ｂを経由して受光素子９ａおよび９ｂ
にて常に受光される。したがつて、作業テーブル
１上の異物にこの異物検出スポツトビームが照射
されると、受光素子９ａおよび９ｂにおける受光
が中断され、この受光の中断を検知することによ
り異物の存在を知ることができる。

しかして、回転ミラー５ａおよび５ｂをさらに
時計方向に回転すると、異物検出スポツトビーム
の照射方向が回転ミラー５ａの中心と回転ミラー
５ｂの中心とを結ぶ直線ａと一致し、この時点で
作業テーブル１上での全ての異物のサーチを終え
ることができる。即ち、本実施例においては、図
示斜線で示す領域が作業テーブル１上の被異物検
出板面であり、この被異物検出板面を含む四角形
の対角線（直線ａ）上に回転ミラー５ａおよび５
ｂが所定段差をもつて対向配置されている。そし
て、対角線ａで区画される図示上方の空間領域を
回転ミラー５ａを介して照射される異物検出スポ
ツトビームが、対角線ａで区画される図示下方の
領域を回転ミラー５ｂを介して照射される異物検
出スポツトビームが横断し異物のサーチを行なつ
ている。尚、本実施例においては作業テーブル１
の斜線で示す領域を異物検出板面としたが、第３
図に示すように作業テーブル１の全ての領域並び
にその周辺を被異物検出板面としてもよい。この
ように、第１および第２の光学式異物検出器１０
および１１を対向配置することによつて、光学式
異物検出手段を１つしか用いない異物検出装置に
比して（第４図）、その被異物検出板面の大きさ
を大幅に広げることができる。さらに、作業テー
ブル１の対向する長手片は異物検出器が配置され
ていないので、ロボツトアーム等の移動通路ある
いは加工部材の搬入搬出通路等になり得、支障な
く作業を行なうことができる。

また、第１および第２の光学式異物検出器１０
および１１は、第２図に示すようにその投光窓１
０ａ，１１ａと反射面７ｂ，７ａとが上下に分割
形成され、且つ投光窓１０ａおよび１１ａの下方
および上方部位にも反射面７ｂおよび７ａが形成
されて、さらにテーブル１上の空間を挾んで各々
の投光窓と反射面とが対向するように配置されて
いるので、異物検出時に死角が生じるという問題
が解消されている。すなわち、第５図に示すよう
に、異物検出器が構成されていると、第６図に示
すようにその異物検出スポツトビームが投光窓部
において入射方向へ反射せず、図示斜線で示す死
角が生じてしまう。これに対して、本実施例のよ
うに構成した異物検出器１０および１１において
は、投光窓１０ａおよび１１ａ部においてもその
下方および上方部位の反射面７ｂおよび７ａにお
いて異物検出スポツトビームが反射するので死角
が生じることがない。尚、第７図に示すように投
光窓の周囲に反射面を形成して死角を生じさせな
いようにしてもよく、この場合作業テーブル１上
の空間を挾んで対向配置する異物検出器の共用化
を図ることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したことから明らかなように本考案に
よれば、対向する回転ミラーの対角線で区画され
る被異物検出板面上の空間の一方の領域を第１の
光学式異物検出手段で、他方の領域を第２の光学
式異物検出手段でサーチし、この板面上の異物の
全てを検出することが可能であり、従来の如く多
数の発・受光素子を細かい間隔で配置せずとも、
簡単な構成でしかも安価に被異物検出板面の全て
の領域での異物を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る光学式異物検出装置の一
実施例の構成を示す平面図、第２図はこの異物検
出装置に用いる異物検出器を示す外観斜視図、第
３図は作業テーブルの全ての領域を被異物検出板
面とした例を示す平面図、第４図は１つの光学式
異物検出手段を用いて検出できる被異物検出板面
の大きさを示す平面図、第５図は異物検出時に死
角が生じる異物検出器の構成を示す正面図、第６
図はこの異物検出器を用いて生じる死角を示す平
面図、第７図は死角の生じない異物検出器の他の
例を示す外観斜視図である。 １……作業テーブル、２ａ，２ｂ……投光源、
４ａ，４ｂ……ハーフミラー、５ａ，５ｂ……回
転ミラー、６ａ，６ｂ……パルスモータ、７ａ，
７ｂ……反射面、９ａ，９ｂ……受光素子、１
０，１１……異物検出器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 矩形状の被異物検出板面上の空間を挾んで対向
   配置された第１および第２の光学式異物検出手段
   を備え、 各光学式異物検出手段は前記被異物検出板面上
   の空間に隣接して配置された再帰反射面と、この
   再帰反射面から前記被異物検出板面上の空間を挾
   んで対向する位置に配置された光学系とを有し、 この光学系は、光源と、検出器と、ハーフミラ
   ーと、このハーフミラーを介する光源からの光を
   前記再帰反射面に導き且つこの再帰反射面から再
   帰してくる反射光を前記ハーフミラーを介して前
   記検出器に導く回転ミラーと、この回転ミラーを
   回転させる回転ミラー駆動手段とを有し、 前記各光学式異物検出手段の各回転ミラーは前
   記被異物検出板面を含む四角形の対角線上に所定
   の段差をもつて対向配置されていることを特徴と
   する光学式異物検出装置。