TW201512694A - 光纖感測器用光纖單元 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種光纖感測器用光纖單元，其可提升在應用治具時的自由度。 光纖感測器用光纖單元係具備光纖纜線、軸部、頭部。軸部具備設有陽螺紋的外周面、供光纖纜線插入的貫通孔。頭部係與軸部繫接，為多角柱狀。頭部具有複數個側面。複數個側面包含相互鄰接之第1側面與第2側面。頭部係具有與貫通孔連通的空間。空間係於開口部開口。開口部係設在複數個側面當中之至少第1側面與第2側面。開口部包含設於第1側面的第1開口部與設於第2側面的第2開口部。第1開口部與第2開口部繫接。

Description

光纖感測器用光纖單元

本發明係有關一種光纖感測器用光纖單元。

專利文獻1揭示一種光纖單元10。圖49為專利文獻1的光纖單元10之立體圖，圖50為光纖單元10之分解立體圖。

如圖50所示，專利文獻1的光纖單元10具備頭部構件11、蓋構件12、螺帽13。頭部構件11具有圓筒狀的筒部14及光纖保持部17。於筒部14設有供光纖纜線15插入的貫通孔18。於光纖保持部17設有和貫通孔18接連的溝部22。光纖保持部17具有包圍此溝部22的六角柱形狀。於光纖保持部17的外周之一面上設有開口23。光纖纜線15係被插入於筒部14的貫通孔18及光纖保持部17的溝部22，以既定的曲率彎曲，從開口23延伸。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2005-156455號說明書

專利文獻1的光纖單元10中，光纖纜線15從僅 形成於六角柱形狀的一面上之開口23延伸。因此，如圖51所示，將扳手等的治具30應用於光纖保持部17的方法受限定。圖51係表示治具30的使用方法之說明圖。

當光纖纜線15與治具30接觸時，有可能損傷光纖纜線15。因此，治具30係以避開光纖纜線15的方式夾住六角柱形狀的光纖保持部17者較佳。亦即，以在沒有光纖纜線15延伸之對向的2面夾住光纖保持部17者較佳。關於此種方法，只有圖51(a)及圖51(b)所示的2種方法。因此，在應用治具時的自由度低，在安裝光纖單元10時的作業性不佳。

於是，本發明之目的在於提供一種光纖感測器用光纖單元，其可提升在應用治具時的自由度。

第1態樣的光纖感測器用光纖單元係具備光纖纜線、軸部、頭部。軸部具備設有陽螺紋的外周面、供光纖纜線插入的貫通孔。頭部係與軸部繫接，為多角柱狀。頭部具有複數個側面。複數個側面包含相互鄰接之第1側面與第2側面。頭部具有與貫通孔連通之空間。空間係在開口部開口。開口部係設在複數個側面當中之至少第1側面與第2側面。開口部包含設於第1側面的第1開口部與設於第2側面的第2開口部。第1開口部與第2開口部繫接。此外，頭部的側面亦可以是因為設置開口部而僅剩餘緣部的形狀。

在上述光纖感測器用光纖單元，軸部的貫通孔被光纖纜線插入。光纖纜線係經由和貫通孔連通的頭 部的空間從開口部延伸。開口部係跨頭部的至少第1側面與第2側面而形成。因此，光纖纜線係可跨第1側面與第2側面移動。

關於將治具應用於頭部的方法，首先有利用治具夾住第1側面及第2側面以外的側面之方法。在此情況，由於光纖纜線會從跨第1側面及第2側面的開口部延伸，故不會妨礙治具之應用。但亦有依光纖纜線的延伸方向造成光纖纜線妨礙治具之應用的情況。即便是此種情況，可在第1側面及第2側面的範圍內使光纖纜線移動到不妨礙治具之應用的位置。

又，關於將治具應用於頭部的方法，有利用治具夾住第1側面與和第1側面對向的側面之方法。在此情況，使光纖纜線從第2側面延伸般地移動，可移動至不妨礙治具之應用的位置。同樣地，關於將治具應用於頭部的方法，有利用治具夾住第2側面與和第2側面對向的側面之方法。在此情況，使光纖纜線從第1側面延伸般地移動，可移動至不妨礙治具之應用的位置。

如同上述，由於光纖纜線可在跨第1側面及第2側面的開口部內移動，故可提升在將治具應用於光纖感測器用光纖單元時的自由度。

較佳為，開口部的寬度大於第1側面或第2側面的寬度。依據此構成，可加大光纖纜線的可動範圍。

較佳為，第1開口部的寬度係為光纖纜線的寬度以上。依據此構成，在使光纖纜線移動至第1開口部側之情況，光纖纜線被收容於第1開口部內。因此，光纖纜 線不會露出於第2開口部側。因此，即便將治具應用於設有第2開口部的第2側面，治具和光纖纜線還是不易接觸。

較佳為，第2開口部的寬度係為光纖纜線的寬度以上。依據此構成，在使光纖纜線移動至第2開口部側的情況，光纖纜線被收容於第2開口部內。因此，光纖纜線不會露出於第1開口部側。因此，即便將治具應用於設有第1開口部的第1側面，治具和光纖纜線還是不易接觸。

較佳為，光纖纜線係於空間內可動地配置。依據此構成，可使光纖纜線容易移動。

較佳為，光纖纜線係固定於貫通孔內或貫通孔的延伸處上。在此情況，因光纖纜線中的貫通孔內的部分與位在貫通孔的延伸處上之位置的部分除外的部分不被固定，可使光纖纜線容易在空間內移動。

較佳為，光纖感測器用光纖單元更具備蓋構件。蓋構件係安裝於頭部，在貫通孔的中心軸線方向覆蓋空間。蓋構件具有：成為與第1側面同一面的第1側部；成為與第2側面同一面的第2側部。

依據此構成，頭部的空間係被蓋構件所覆蓋。光纖纜線係從軸部的貫通孔朝空間的開口部彎曲，但即便是如此彎曲的情況，仍可利用蓋構件將光纖纜線妥當地收納於空間內。

又，由於第1側部係成為與第1側面同一面，故藉由設置第1開口部，即便在第1側面沒有治具可夾住 的部分，仍可藉由治具將與第1側面對向的面和第1側部夾住。同樣地，由於第2側部係成為與第2側面同一面，故藉由設置第2開口部，即便在第2側面沒有治具可夾住的部分，仍可藉由治具將與第2側面對向的面和第2側部夾住。

較佳為，空間的寬度係越偏離貫通孔變越寬。依據此構成，能更加擴大光纖纜線的可動範圍。

依據本發明，可提供一種光纖感測器用光纖單元，其能提升在應用治具時的自由度。

57‧‧‧光纖纜線

54‧‧‧軸部

53‧‧‧頭部

68‧‧‧空間

69‧‧‧開口部

圖1為第1實施形態的光纖單元之外觀立體圖。

圖2為第1實施形態的光纖單元之分解立體圖。

圖3為第1實施形態的光纖單元之放大仰視圖。

圖4為圖3中的A-A剖面圖。

圖5為第1實施形態的安裝構件之俯視圖。

圖6為第1實施形態的光纖單元之前視圖。

圖7為第1實施形態的光纖單元之後視圖。

圖8為第1實施形態的光纖單元之左側視圖。

圖9為第1實施形態的光纖單元之右側視圖。

圖10為第1實施形態的光纖單元之俯視圖。

圖11為第1實施形態的光纖單元之仰視圖。

圖12為用以針對第1實施形態的光纖單元之敷設程序作說明的說明圖。

圖13為表示在第1實施形態的光纖單元中之光纖纜線的可動範圍之說明圖。

圖14為表示治具對第1實施形態的光纖單元應用之自由度的說明圖。

圖15為第1實施形態的變形例的光纖單元之外觀立體圖。

圖16為表示在第1實施形態的變形例的光纖單元中之光纖纜線的可動範圍之說明圖。

圖17為第2實施形態的光纖單元之外觀立體圖。

圖18為第2實施形態的光纖單元之分解立體圖。

圖19為第2實施形態的光纖單元之放大仰視圖。

圖20為圖18中的B-B剖面圖。

圖21為在卸下蓋構件的狀態之第2實施形態的光纖單元之俯視圖。

圖22為第2實施形態的光纖單元之前視圖。

圖23為第2實施形態的光纖單元之後視圖。

圖24為第2實施形態的光纖單元之左側視圖。

圖25為第2實施形態的光纖單元之右側視圖。

圖26為第2實施形態的光纖單元之俯視圖。

圖27為第2實施形態的光纖單元之仰視圖。

圖28為用以說明有關第2實施形態的光纖單元之敷設程序的說明圖。

圖29為第2實施形態的第1變形例的同軸反射型的光纖單元之外觀立體圖。

圖30為第2實施形態的第1變形例的同軸反射型的光 纖單元之分解立體圖。

圖31為第2實施形態的第1變形例的光纖單元之前視圖。

圖32為第2實施形態的第1變形例的光纖單元之後視圖。

圖33為第2實施形態的第1變形例的光纖單元之左側視圖。

圖34為第2實施形態的第1變形例的光纖單元之右側視圖。

圖35為第2實施形態的第1變形例的光纖單元之俯視圖。

圖36為第2實施形態的第1變形例的光纖單元之仰視圖。

圖37為第2實施形態的第2變形例的擴散反射型的光纖單元之外觀立體圖。

圖38為第2實施形態的第2變形例的擴散反射型的光纖單元之分解立體圖。

圖39為第2實施形態的第2變形例的光纖單元之前視圖。

圖40為第2實施形態的第2變形例的光纖單元之後視圖。

圖41為第2實施形態的第2變形例的光纖單元之左側視圖。

圖42為第2實施形態的第2變形例的光纖單元之右側視圖。

圖43為第2實施形態的第2變形例的光纖單元之俯視圖。

圖44為第2實施形態的第2變形例的光纖單元之仰視圖。

圖45為表示光纖纜線的固定構造的第1變形例之立體圖。

圖46為表示光纖纜線的固定構造的第1變形例之立體圖。

圖47為表示光纖纜線的固定構造的第2變形例之立體圖。

圖48為表示光纖纜線的固定構造的第2變形例之立體圖。

圖49為習知技術的光纖單元之立體圖。

圖50為習知技術的光纖單元之分解立體圖。

圖51為表示對習知技術的光纖單元使用治具的方法之說明圖。

[實施發明之形態]

以下，一邊參照圖面一邊針對本發明的實施形態作說明。此外，以下的實施形態係本發明的具體例，並非限定本發明的技術範圍者。

能應用本發明的光纖感測器方面可舉出多種，首先針對透射型的光纖感測器所用的光纖單元50作說明。

<第1實施形態>

(1)光纖單元50的整體構成

圖1為第1實施形態的透射型的光纖感測器所用的光纖單元50之外觀立體圖。圖2為光纖單元50之分解立體圖。圖3為光纖單元50之放大仰視圖。圖4為圖3中的A-A剖面圖。

光纖單元50具備蓋構件51、安裝構件52、透鏡構件55、墊圈60、螺帽61、及光纖纜線57。此外，在以下的說明中，如圖1~圖2等所示，將有蓋構件51之側設為上，有螺帽61之側設為下。且將與上下方向正交的方向設為平面方向。

安裝構件52與螺帽61係金屬製。例如，安裝構件52與螺帽61為保有某程度的強度，係利用鋅壓鑄(die cast)形成且施以鍍鉻。安裝構件52係用以將光纖纜線57安裝於後述的生產線等之構件。安裝構件52具有軸部54與頭部53。

圖5為安裝構件52之俯視圖。圖6為光纖單元50之前視圖。圖7為光纖單元50之後視圖。圖8為光纖單元50之左側視圖。圖9為光纖單元50之右側視圖。圖10為光纖單元50之俯視圖。圖11為光纖單元50之仰視圖。

(2)光纖單元50的各部構成

(2-1)軸部54

軸部54係內部具有上下方向貫通之貫通孔65。貫通孔65如後述係用以插入光纖纜線57及透鏡55之孔。如圖2所示，光纖纜線57係具有某程度的曲率而彎曲並插入貫通孔65。

軸部54之外周面的一部分設有陽螺紋54a。此外，如圖2所示，軸部54的外周面的一部分形成平坦面，平坦面上無設置陽螺紋54a。惟，軸部54的外形不受此所限，軸部54整體是圓筒形狀且亦可全周面設置陽螺紋54a。

(2-2)頭部53

頭部53係設於軸部54的上方。頭部53係與軸部54為一體。惟，頭部53亦可與軸部54不同體。頭部53係比軸部54的外徑大，具有大致六角柱形狀的外形。本實施形態中，頭部53具有正六角柱狀的形狀。頭部53具有底面部62與外壁部64。底面部62係與軸部54相接的部分。底面部62係大致為六角形狀的板狀構件。外壁部64係從底面部62向上方突出。利用被底面部62與外壁部64所包圍的空間來形成空間68。空間68係朝軸部54的貫通孔65的徑向外方延伸。

又，空間68係和軸部54的貫通孔65連通。於此軸部54的貫通孔65與空間68之連通部位，藉由貫通孔65的端部被切削成錐狀而形成錐部62a。亦即，底面部62具有和軸部54的貫通孔65連通的錐部62a。藉由在空間68與貫通孔65之連通部位設置錐部62a，容易將光纖纜線57從軸部54的上方插入貫通孔65。又，可順著光纖纜線57的曲率將光纖纜線57固定於貫通孔65，與沒有錐部62a的情況相比，光纖纜線57在平面方向之柔軟性亦會提升。而且，空間68係以越偏離貫通孔65變越寬的方式形成比貫通孔65還大。因此，從空間68經由後述的開口部69 延伸的光纖纜線57係可在廣大範圍移動。

頭部53具有複數個側面。由於本實施形態中頭部53是六角柱形狀，所以頭部53具有6個側面。具體言之，如圖5所示，頭部53具有第1側面64a、第2側面64b、第3側面64c、第4側面64d、第5側面64e、第6側面64f。第2側面64b係和第1側面64a鄰接。第3側面64c係和第2側面64b鄰接。第4側面64d係和第1側面64a鄰接。第4側面64d係和第3側面64c平行。第5側面64e係和第3側面64c鄰接。第5側面64e係和第1側面64a平行。第6側面64f係和第5側面64e鄰接。第6側面64f係和第2側面64b平行。

在外壁部64形成開口部69。開口部69係包含設於第1側面64a的第1開口部69a與設於第2側面64b的第2開口部69b。第1開口部69a與第2開口部69b繫接。

如圖5所示，開口部69的寬度D3大於第1側面64a的寬度Da。開口部69的寬度D3大於第2側面64b的寬度Db。又，第1開口部69a的寬度D1係為光纖纜線57的直徑以上。第2開口部69a的寬度D2係為光纖纜線57的直徑以上。第1開口部69a的寬度D1與第2開口部69a的寬度D2相等。惟，第1開口部69a的寬度D1與第2開口部69a的寬度D2亦可不同。

此外，開口部的寬度係意味著在貫通孔65的中心軸方向觀察中與含有開口部的側面平行之方向的長度。例如，第1開口部69a的寬度D1係意味著在貫通孔65的中心軸方向觀察中與第1側面64a平行之方向的長度。第2開口部69a的寬度D2係意味著在貫通孔65的中心軸方 向觀察中與第2側面64b平行之方向的長度。惟，在開口部跨複數個側面設置之情況，開口部的寬度係意味著將各側面中開口部的側端部連結之距離。例如，開口部69的寬度D3係連結第1側面64a上的第1開口部69a的側端部與第2側面64b上的第2開口部69b的側端部之距離。惟，開口部的寬度只要是表示各開口部中之光纖纜線57的可動範圍者即可，亦可依不同於上述的定義來決定開口部的寬度。

被外壁部64所包圍的空間68係經由錐部62a與軸部54的貫通孔65連通。在外壁部64的內壁，設有朝徑向內側突出的載置壁67。載置壁67的上面係位在比外壁部64的上面還下方。詳言之，載置壁67的上面係位在與外壁部64的上部相距蓋構件51的厚度分量之下方。載置壁67係供載置蓋構件51的部分。

(2-3)蓋構件51

如圖1所示，蓋構件51被安裝於頭部53的上部。蓋構件51係擔任在軸部54的貫通孔65之中心軸線方向覆蓋頭部53的空間68的蓋之角色。詳言之，蓋構件51係將空間68從上方覆蓋。又，光纖纜線57係從軸部54的貫通孔65朝空間68的開口部69彎曲，但即便是如此彎曲的情況，仍可利用蓋構件51將光纖纜線57妥當地收納於空間68內。

如圖2所示，蓋構件51具有平板狀部51a及引導部51b。平板狀部51a為板狀的構件。平板狀部51a的外形係由圓弧狀部分51a-1、連接部分51a-2及第1側部51c 及第2側部51d所構成。第1側部51c及第2側部51d係與頭部53的開口部69對應之部分，由鄰接的2個直線邊所構成。此第1側部51c及第2側部51d係與頭部53的底面部62之六角形的邊對應地形成。亦即，在將蓋構件51載置於載置壁67的情況，第1側部51c及第2側部51d與底面部62之六角形的邊對應。更具體言之，在俯視中，第1側部51c係成為與第1側面64a同一面，第2側部51d係成為與第2側面64b同一面。因此，在俯視中，第1側部51c及第2側部51d係成為與六角形狀的底面部62的邊當中之對應開口部69的2邊大致平行。

圓弧狀部分51a-1係形成與外部壁64的上面之開口對應的大小。連接部分51a-2係連接圓弧狀部分51a-1與第1側部51c及第2側部51d。

引導部51b係在相對於平板狀部51a正交的方向朝下部突出，具有與頭部53的載置壁67嵌合之形狀。載置壁67形成有引導溝67a，在將蓋構件51安裝於頭部53時，設於引導部51b的突起(未圖示)被引導溝67a所導引。在蓋構件51已安裝於頭部53的狀態，第1側部51c及第2側部51d分別與第1側面64a及第2側面64b成為同一面。

(2-4)透鏡構件55

透鏡構件55係圓筒狀的透鏡。透鏡構件55被插入於軸部54的貫通孔65，固定於光纖纜線57的前端。透鏡構件55可使來自於光纖纜線57之光收斂。透鏡構件55並非必須，可藉由延伸光纖纜線57的光纖來代替。

(2-5)螺帽61及墊圈60

螺帽61係形成有與軸部54的陽螺紋螺合的陰螺紋之構件。藉由使軸部54的陽螺紋與螺帽61的陰螺紋螺合，可固定光纖單元50。墊圈60配置在螺帽61與頭部53之間。墊圈60亦可省略。

(3)光纖單元50的組裝及敷設

(3-1)光纖單元50的組裝

使用圖2，針對光纖纜線57的組裝方法作以下說明。光纖纜線57係被聚脂等之被覆材所被覆。此光纖纜線57前端當中之插入於光纖單元50之側的前端之被覆材被除去。

接著，使光纖纜線57以既定的曲率彎曲。其次，於光纖纜線57及/或貫通孔65塗布或充填接著劑，使光纖纜線57被固定於軸部54的貫通孔65。光纖纜線57在開口部69的範圍內延伸即可，延伸的位置未特別限定。但以光纖纜線57是含有頭部53之六角形狀的角部而延伸固定者較佳。

又，蓋構件51被安裝於頭部53。藉此，蓋構件51係覆蓋頭部53的上部。又，蓋構件51的第1側部51c及第2側部51d被配置在與底面部62之六角形的邊對應的部分之位置。亦即，第1側部51c是成為與第1側面64a同一面，第2側部51d是成為與第2側面64b同一面。藉此，可利用扳手等的治具80容易且牢固地夾住第1側部51c與頭部53的第5的側面64e以進行敷設作業等。同樣地，亦可容易且牢固地夾住第2側部51d與頭部53的第6側面64f。藉此，即便是在第1側面64a及第2側面64b分別設有第1 開口部69a及第2開口部69b之情況，仍可利用治具80將第1側面64a或第2側面64b夾住。

此外，如圖1中以虛線包圍的α部分所示，藉由使蓋構件51的連接部分51a-2以L字狀嵌合於外壁部64，亦可提高在治具80被應用於蓋構件51的第1側部51c或第2側部51d時之強度。

透鏡構件55係在軸部54的貫通孔65從下方被插入，以與光纖纜線57的前端接觸之狀態固定。藉此完成光纖單元50的組裝。

上述組裝的程序為一例，各程序不受上述所限。例如，亦可在光纖纜線57被固定於貫通孔65前將透鏡構件55插入貫通孔65。又，亦可在光纖纜線57被固定於貫通孔65後使光纖纜線57彎曲。

又，在未具備透鏡構件55的頭部53之情況，將透鏡構件55插入於貫通孔65的程序被省略。在未具備透鏡構件55的頭部53之情況中，在比已除去被覆材的部分還下部，光纖纜線57內部的光纖被露出。其光纖是以在貫通孔63內貫通之方式延伸。

(3-2)光纖單元50之敷設

其次，針對上述所組裝的光纖單元50之敷設作說明。圖12係用以針對光纖單元50之敷設程序作說明的說明圖。

如圖12所示，光纖單元50，係例如敷設於藉由輸送帶V搬送工件W之生產線L上。此處，生產線L具有側壁H1及側壁H2。

投光用的光纖單元50與受光用的光纖單元50成對地敷設。因此，首先，在投光用及受光用的光纖單元50之敷設位置，於側壁H1及側壁H2形成開口。於其開口分別插入投光用及受光用的光纖單元50之軸部54。接著，藉由將螺帽61螺合於軸部54的陽螺紋54a，使投光用及受光用的光纖單元50分別被固定於側壁H1及側壁H2。此時，光纖纜線57係沿著側壁H1及側壁H2被敷設。又，因為在光纖單元50設有第1開口部69a及第2開口部69b，故光纖纜線57可在廣大範圍移動。又，由於光纖纜線57可在廣大範圍移動，故將治具80應用於頭部53時的自由度會提升。亦即，可使治具80從多樣的方向接近於頭部53將頭部53夾住。

從光纖單元50引出的光纖纜線57被連接於光感測單元90。光感測單元90係具備：內建發光元件的投光部92；內建受光元件的受光部93；控制電路91及顯示部94。控制電路91係包含統籌光感測單元90之控制的各種電路。顯示部94係進行工件W的檢測狀態之顯示及設定顯示。

固定於側壁H1之投光用的光纖單元50係被連接於投光部92。另一方面，固定於側壁H2之受光用的光纖單元50係被連接於受光部93。

藉由像以上那樣敷設光纖單元50而形成由光纖單元50及光感測單元90所構成的光纖感測器S1。光纖感測器S1係因應於輸送帶V之移動而檢測工件W之搬送狀態。

(4)光纖纜線57的可動範圍

頭部53係具有跨鄰接的第1側面64a及第2側面64b的開口部69。光纖纜線57從此開口部69延伸。在俯視中之開口部69的寬度D3係大於第1側面64a的寬度Da或第2側面64b的寬度Db。因此，與僅由頭部53的一側面引出光纖纜線57之情況相比，可使光纖纜線57在平面方向於廣大範圍移動。

又，如上述，在軸部54的插入貫通孔65之部分的光纖纜線57之前端的被覆材被除去。接著，藉由將接著劑塗布或充填於光纖纜線57或貫通孔65，使光纖纜線57被固定於軸部54的貫通孔65。因此，與光纖纜線57從貫通孔65遍及頭部53整體利用接著劑固定之情況相比，容易在平面方向移動。

圖13係表示在本實施形態的光纖單元50中之光纖纜線57的可動範圍之說明圖。

在本實施形態中，於頭部53的第1側面64a及第2側面64b形成開口部69。又，僅光纖纜線57的前端在軸部54的貫通孔65被固定。因此，如圖13所示，可因應開口部69的大小使光纖纜線57在平面方向廣大範圍移動。

此時，在俯視中之第1開口部69a的寬度D1係為光纖纜線57的直徑以上。因此，如圖13中實線所示，在使光纖纜線57移動至第1開口部69a側之情況，光纖纜線57被收容於第1開口部69a內，不會露出於第2開口部69b側。因此，即便是將治具80應用於設有第2開口部69b 的第2側面64b，亦可抑制因治具80與光纖纜線57之接觸而損傷光纖纜線57。同樣地，在俯視中之第2開口部69b的寬度D2係為光纖纜線57的直徑以上。因此，如圖13中二點鏈線所示，在使光纖纜線57移動至第2開口部69b側之情況，光纖纜線57被收容於第2開口部69b內，不會露出於第1開口部69a側。因此，即便在設有第1開口部69a的第2側面64a應用治具80，亦可抑制因治具80與光纖纜線57之接觸而損傷光纖纜線57。

藉以上那種構成，使應用後述的治具80時的自由度提升。又，可柔軟地變更光纖纜線57之引出方向，亦提高在光纖纜線57之敷設時等之自由度。

(5)治具80之應用

圖14係表示在本實施形態中的治具80之應用的自由度之說明圖。在圖14，例舉光纖纜線57以通過六角形狀的光纖單元50的角部的方式延伸般地固定之情況。

在使用本實施形態的光纖單元50之情況，如上述，光纖纜線57係可對應開口部69在廣大範圍移動。

首先，如圖14(a)所示，可於第1開口部69a及第2開口部69b以外的2邊的外部壁64將治具80應用於頭部53。亦即，可將治具80應用於第3側面64c和第4側面64d。在此情況，光纖纜線57因為不妨礙治具80之應用故無需彎曲。

圖14(b)的情況，在形成有第2開口部69b的第2側面64b與和其對向的第6側面64f應用治具80。圖14(b)的情況，光纖纜線57係朝無應用治具80之側的第1開口部 69a那方彎曲。藉此，能使光纖纜線57不與治具80接觸。

同樣地，圖14(c)的情況，在形成有第1開口部69a的第1側面64a與和其對向的第5側面64e應用治具80。圖14(c)的情況，光纖纜線57係朝無應用治具80之側的第2開口部69b那方彎曲。藉此，能使光纖纜線57不與治具80接觸。

從以上可知，依據本實施形態，利用圖14(a)~(c)所示的3種方法，可將治具80應用於頭部53。因此，依據上述的光纖單元50，可提升在應用治具80時的自由度。

(6)變形例

在上述第1實施形態，說明了具有第1開口部69a及第2開口部69b兩個開口部之光纖單元50。開口部的數目不限於2個，亦可為3個以上。圖15為具有3個開口部的光纖單元150之外觀立體圖。針對與上述第1實施形態相同的構成予以省略說明。

頭部53的外壁部64係從六角形狀的底面部62的各邊當中之鄰接的3邊立設。換言之，在六角形狀的底面部62的各邊當中之鄰接的3邊無形成外壁部64。因此，如圖15所示，在鄰接的3邊無形成外壁部64而形成開口部69。更具體言之，開口部69係包含相互鄰接之、設於第1側面64a的第1開口部69a、設於第2側面64b的第2開口部69b、及設於第3側面64c的第3開口部69c。

又，蓋構件51係具有第1側部51c與第2側部51d及第3側部51e。在蓋構件51被安裝於頭部53的狀態， 第1側部51c係成為與第1側面64a同一面，第2側部51d係成為與第2側面64b同一面，第3側部51e係成為與第3側面64c同一面。

圖16係表示在光纖單元150中之光纖纜線57的可動範圍之說明圖。在頭部53之鄰接的第1側面64a、第2側面64b及第3側面64c中形成有開口部69。又，僅光纖纜線57的前端在軸部54的貫通孔65被固定。因此，如圖16所示，可因應於開口部69的大小使光纖纜線57在平面方向廣大範圍移動。

<第2實施形態>

其次，針對反射型的光纖感測器所用的光纖單元250作說明。

(1)光纖單元250的整體構成

圖17為第2實施形態的反射型的光纖感測器所用的光纖單元的光纖單元250之外觀立體圖。圖18為光纖單元250之分解立體圖。圖19為光纖單元250之放大仰視圖。圖20為圖19中的B-B剖面圖。圖21係在卸下蓋構件51的狀態之光纖單元250之俯視圖。

圖22為光纖單元250之前視圖。圖23為光纖單元250之後視圖。圖24為光纖單元250之左側視圖。圖25為光纖單元250之右側視圖。圖26為光纖單元250之俯視圖。圖27為光纖單元250之仰視圖。

以下針對第2實施形態的反射型的光纖單元250作說明。第2實施形態的反射型的光纖單元250與第1實施形態的透射型的光纖單元50比較，在具有2根光纖纜 線57a、57b及2個透鏡構件55a、55b這點是不同的。此外，以可將2根光纖纜線57a、57b及2個透鏡構件55a、55b插入於光纖單元250的方式，使蓋構件51，頭部53，軸部54，墊圈60，及螺帽61的大小形成大於第1實施形態的光纖單元50。關於其他構成係大致相同，故而針對與第1實施形態的透射型的光纖單元50相同的構成作簡單說明或予以省略。

第2實施形態的反射型的光纖單元250係具有2根光纖纜線57a、57b。2根光纖纜線57a、57b當中的1根係投光用的光纖纜線，另1根係受光用的光纖纜線。各光纖纜線57a、57b係和第1實施形態的光纖纜線57相同。

光纖單元250具備蓋構件51、頭部53、軸部54、透鏡構件55、螺帽61。對應於2根光纖纜線57a、57b而設置2個透鏡構件55a、55b。透鏡構件55a、55b係與2根光纖纜線57a、57b各自對應地固定。

(2)光纖單元250的各部構成

(2-1)軸部54

軸部54係內部具有上下方向貫通之貫通孔65。貫通孔65係成為可供2根光纖纜線57a、57b插入的大小。如圖19及圖21所示，貫通孔65具有第1貫通孔65a和第2貫通孔65b。第1貫通孔65a被光纖纜線57a插入。第2貫通孔65b被光纖纜線57b插入。在第2實施形態，2根光纖纜線57a、57b係在平面方向鄰接地捆束，在貫通孔65的附近分成光纖纜線57a與光纖纜線57b。此外，第1貫通孔65a與第2貫通孔65b亦可相互分離，或連通。

(2-2)頭部53

頭部53係設在軸部54的上部，具有底面部62與外壁部64。利用被底面部62與外壁部64所包圍的空間來形成空間68。第2實施形態的空間68的圓形部分之大小，可插入2根光纖纜線57a、57b。又，空間68係與軸部54的貫通孔65連通。於此軸部54的貫通孔65與空間68之連通部位，亦可將貫通孔65的端部切削成錐狀以形成錐部62a。

如圖17及圖18所示，在六角形狀的底面部62之各邊，在鄰接的2邊無形成外壁部64而是形成開口部69。更具體言之，開口部69係包含相互鄰接之設於第1側面64a的第1開口部69a與設於第2側面64b的第2開口部69b。

在外壁部64的內壁，設有朝徑向內側突出的載置壁67。載置壁67的上面係位在與外壁部64的上部相距蓋構件51的厚度分量下方的位置。圖18的載置壁67係跨外壁部64的周向整體設置。

(2-3)蓋構件51

蓋構件51被安裝於頭部53的上部。蓋構件51具有平板狀部51a及引導部51b。平板狀部51a的外形係由圓弧狀部分51a-1、連接部分51a-2及第1側部51c及第2側部51d所構成。第1側部51c及第2側部51d係和頭部53的開口部69對應之部分，由鄰接的2個直線邊所構成。將蓋構件51載置於載置壁67的情況，在俯視中，第1側部51c是成為與第1側面64a同一面，第2側部51d是成為與第2側面64b同一面。引導部51b係沿著頭部53的載置壁67被嵌入。

(2-4)透鏡構件55a、55b

與2根光纖纜線57a、57b各自對應地設置透鏡構件55a、55b。透鏡構件55a被固定於光纖纜線57a的前端，而透鏡構件55b被固定於光纖纜線57b的前端。

(2-5)螺帽61及墊圈60

螺帽61係與軸部54的陽螺紋螺合而固定光纖單元250。墊圈60配置在螺帽61與頭部53之間。墊圈60亦可省略。

(3)光纖單元250的組裝及敷設

(3-1)光纖單元250的組裝

使用圖18，針對光纖纜線57的組裝方法說明如下。由於和表示第1實施形態的組裝方法的圖2大致相同，故簡單說明如下。

光纖纜線57a、57b的前端當中之插入於光纖單元250之側的前端之被覆材被除去。

接著，使光纖纜線57a、57b以既定的曲率彎曲。其次，於光纖纜線57及/或貫通孔65塗布或充填接著劑，使光纖纜線57a、57b被固定於軸部54的貫通孔65。

光纖纜線57a、57b是在開口部69之開口的範圍內延伸即可，延伸的位置未特別限定。但以2根光纖纜線57a、57b含有頭部53之六角形狀的角部而延伸之方式固定者較佳。例如，如圖17所示，以2根光纖纜線57a、57b相互接觸的部分與頭部53的六角形狀的角部對應之方式延伸2根光纖纜線57a、57b。

又，蓋構件51的引導部51b是沿著頭部53的載置壁67被插入。藉此，蓋構件51被安裝於頭部53。

其次，軸部54的貫通孔65被透鏡構件55a、55b插入，以光纖纜線57a、57b之各個前端與透鏡構件55a、55b接觸的狀態被固定。藉此完成光纖單元250的組裝。

(3-2)光纖單元250之敷設

其次，針對上述所組裝的光纖單元250之敷設作說明。圖28係用以針對光纖單元250之敷設程序作說明的說明圖。

例如圖28所示，光纖單元250係被敷設於藉輸送帶V搬送工件W的生產線L上。此處，生產線L具有側壁H1及側壁H2。

在敷設光纖單元250之既定的位置形成開口。於此開口插入有光纖單元250的軸部54。接著，藉由將螺帽61螺合於軸部54的陽螺紋54a，使反射型的光纖單元250固定於側壁H1。由於在光纖單元250設置第1開口部69a及第2開口部69b，故2根光纖纜線57a、57b可在廣大範圍移動。又，由於光纖纜線57a、57b的可動移動性廣，故應用治具80時的自由度提升。

從光纖單元250引出的光纖纜線57a、57b被連接於光感測單元90。例如投光用的光纖纜線57a被連接於投光部92。另一方面，受光用的光纖纜線57b被連接於受光部93。

藉由像以上那樣敷設光纖單元250而形成由光纖單元250及光感測單元90所構成的光纖感測器S2。光纖感測器S2係因應於輸送帶V之移動而檢測工件之搬送狀態。

(4)本實施形態的光纖單元250之特徵

第2實施形態的光纖單元250的頭部53，與第1實施形態同樣地，係具有跨相互鄰接的第1側面64a及第2側面64b的開口部69。光纖纜線57a、57b從此開口部69延伸。開口部69的寬度D3係比2根捆束的光纖纜線57a、57b的寬度還大。因此，光纖纜線57a、57b係對應於開口部69的大小可在平面方向於廣大範圍移動。

又，如上述，光纖纜線57a、57b被固定於軸部54的貫通孔65。因此，與光纖纜線57a、57b是從貫通孔65遍及頭部53整體被固定之情況相比，容易在平面方向移動。

關於光纖纜線57a、57b的可動範圍係與在第1實施形態說明的圖13相同，故而省略說明。又，關於治具80之應用的自由度亦與第1實施14形態所說明的圖14相同，故而省略說明。

(4)變形例

在可應用本發明的光纖感測器方面，其他，例如可舉出同軸反射型的光纖感測器及擴散反射型的光纖感測器。針對被應用於此等光纖感測器之光纖單元350、450簡單說明如下。

(4-1)同軸反射型的光纖單元350

首先針對第1變形例的同軸反射型的光纖單元350作說明。

第2實施形態的第1變形例的同軸反射型的光纖單元350係與第2實施形態的反射型的光纖單元250有 以下不同點。而針對相同的構成係省略說明。

圖29為同軸反射型的光纖單元350之外觀立體圖。圖30為光纖單元350之分解立體圖。圖31為光纖單元350之前視圖。圖32為光纖單元350之後視圖。圖33為光纖單元350之左側視圖。圖34為光纖單元350之右側視圖。圖35為光纖單元350之俯視圖。圖36為光纖單元350之仰視圖。

同軸反射型的光纖單元350的光纖纜線57a、57b係前端部的被覆材被除去，使光纖70露出。又，在光纖70，投光用的光纖與受光用的光纖被一體化。例如，將投光用的光纖配置於中心，受光用的光纖以包圍投光用的光纖之方式作配置。

軸部54的貫通孔65係供已除去被覆材之光纖70插入。因此，與第2實施形態的光纖單元250之軸部54相比，其直徑形成較小。惟，在貫通孔65中之供覆以被覆材的光纖纜線57a、57b之前端插入的部分，係成為對應於光纖纜線57a、57b之大小。此外，由於光纖單元350係以貫通貫通孔65的方式插入光纖70，所以沒有第2實施形態的反射型的光纖單元250的透鏡構件55。

此種光纖單元350，與第2實施形態的光纖單元250同樣地，係包含設於第1側面64a的第1開口部69a與設於第2側面64b的第2開口部69b。因此，在同軸反射型的光纖單元350中亦與第2實施形態的光纖單元250同樣地，可因應於開口部69的大小使光纖纜線57a、57b在平面方向廣大範圍移動。而且，在應用治具80時的自由 度亦會提升。

(4-2)擴散反射型的光纖單元450

其次，針對第2變形例的擴散反射型的光纖單元450作說明。

第2實施形態的第2變形例的擴散反射型的光纖單元450係與第2實施形態的反射型的光纖單元250有以下不同點。而針對相同的構成係省略說明。

圖37為擴散反射型的光纖單元450之外觀立體圖，圖38為光纖單元450之分解立體圖。圖39為光纖單元450之前視圖。圖40為光纖單元450之後視圖。圖41為光纖單元450之左側視圖。圖42為光纖單元450之右側視圖。圖43為光纖單元450之俯視圖。圖44為光纖單元450之仰視圖。

擴散反射型的光纖單元450的光纖纜線57a、57b係前端部的被覆材被除去，使光纖73a、73b露出。光纖73a係從光纖纜線57a延伸，光纖73b係從光纖纜線57b延伸。

軸部54的貫通孔65被已除去被覆材的光纖73a、73b插入。又，軸部54具有大徑的第1軸部54-1及小徑的第2軸部54-2。此外，由於光纖單元450係以貫通貫通孔65的方式插入光纖73a、73b，所以沒有第2實施形態的反射型的光纖單元250的透鏡構件55。

此種光纖單元450，與第2實施形態的光纖單元250同樣地，係包含設於第1側面64a的第1開口部69a與設於第2側面64b的第2開口部69b。因此，在擴散反射 型的光纖單元450中亦與第2實施形態的光纖單元250同樣地，可因應於開口部69的大小使光纖纜線57a、57b在平面方向的廣大範圍移動。而且，在應用治具80時的自由度亦再提升。

<其他變形例>

上述實施形態可適宜應用下述的各變形例。

(a)在上述實施形態，頭部53具有六角柱形狀的外形。惟頭部53的外形不受此所限，例如亦可具有四角柱形狀或八角柱形狀等之多角形的外形。

(b)又，在第1實施形態的變形例中，係在頭部53的至少鄰接的第1側面64a、第2側面64b及第3側面64c形成開口部69。亦即，開口部69係包含：相互鄰接之，設於第1側面64a的第1開口部69a；設於第2側面64b的第2開口部69b；及設於第3側面的第3開口部69c。如此在3個以上之鄰接的側面設置開口部之構成亦可應用於第2實施形態。

(c)又，在上述第1及第2實施形態中，設置蓋構件51。惟，亦可為沒有蓋構件51的光纖單元。惟，為將彎曲的光纖纜線57收納於頭部53的空間68，以不設置蓋構件51者較佳。

(d)在上述實施形態中，光纖纜線被固定於軸部。惟，光纖纜線亦可在頭部等之軸部以外的部分被固定。在此情況，光纖纜線以固定於貫通孔的延伸處上較佳。又，亦可不在使用接著劑下使光纖纜線被固定。

例如，圖45及圖46係表示光纖纜線57的固定構造的第1變形例之立體圖。如圖45及圖46所示，頭部53 具有底面部62與頭部本體71。頭部本體71係與底面部62不同體，具有外壁部64與上面部72突起74。突起74係從上面部72朝下方突出。在將頭部本體71安裝於底面部62的狀態下，突起74係位在貫通孔65的上方。亦即，突起74係位在貫通孔65的延伸處上。藉由將頭部本體71安裝於底面部62，突起74按壓光纖纜線57。藉此使光纖纜線57被固定。

又，圖47及圖48係表示光纖纜線57的固定構造的第2變形例之立體圖。如圖47及圖48所示，頭部53具有底面部62與頭部本體71。頭部本體71係與底面部62不同體，具有外壁部64與上面部72。底面部62具有突起75。突起75係從底面部62朝上方突出，與貫通孔65鄰接。藉由使突起75朝光纖纜線57傾倒，使光纖纜線57被突起75所按壓。藉此，光纖纜線57被固定。

[產業上之可利用性]

依據本發明，可提升在將治具應用於光纖單元時的自由度，故可應用具備光纖單元的各種光纖感測器。

50‧‧‧光纖單元

51‧‧‧蓋構件

51a-2‧‧‧連接部分

51c‧‧‧第1側部

51d‧‧‧第2側部

52‧‧‧安裝構件

53‧‧‧頭部

54‧‧‧軸部

54a‧‧‧陽螺紋

57‧‧‧光纖纜線

60‧‧‧墊圈

61‧‧‧螺帽

64a‧‧‧第1側面

64b‧‧‧第2側面

69a‧‧‧第1開口部

69b‧‧‧第2開口部

Claims (9)

1. 一種光纖感測器用光纖單元，具備：光纖纜線；軸部，具有設有陽螺紋的外周面、及供前述光纖纜線插入的貫通孔；多角柱狀的頭部，含有相互鄰接的第1側面與第2側面之複數個側面、及具有底面，前述軸部係在前述底面與前述頭部繫接，前述頭部具有與前述貫通孔連通的空間，前述空間係在設於前述複數個側面當中之至少前述第1側面與前述第2側面的開口部開口，前述光纖纜線係經由前述空間從前述開口部延伸，前述開口部包含設於前述第1側面的第1開口部與設於前述第2側面的第2開口部，前述第1開口部與前述第2開口部係以前述光纖纜線可跨前述2個開口部移動地繫接。
2. 如請求項1之光纖感測器用光纖單元，其中前述開口部的寬度係大於前述第1側面或前述第2側面的寬度。
3. 如請求項1或2之光纖感測器用光纖單元，其中前述第1開口部的寬度係為前述光纖纜線的寬度以上。
4. 如請求項3之光纖感測器用光纖單元，其中前述第2開口部的寬度係為前述光纖纜線的寬度以上。
5. 如請求項1之光纖感測器用光纖單元，其中前述光纖纜線係在前述空間內可動地配置。
6. 如請求項1之光纖感測器用光纖單元，其中前述光纖纜線係固定於前述貫通孔內或前述貫通孔的延伸處上。
7. 如請求項1之光纖感測器用光纖單元，其中更具備蓋構件，其安裝於前述頭部，在前述貫通孔的中心軸線方向覆蓋前述空間，前述蓋構件具有：與前述第1側面成為同一面的第1側部；與前述第2側面成為同一面的第2側部。
8. 如請求項1之光纖感測器用光纖單元，其中前述空間的寬度係越偏離前述貫通孔變越寬。
9. 如請求項1之光纖感測器用光纖單元，其中前述貫通孔與前述空間之連通部為錐狀。