(57)【要約】【課題】生産性の向上が可能で、容易に適切な安定した検出が可能な差動機能付き光電センサユニットを提供する。【解決手段】各センサユニット部Ａ１、Ａ２は、差動手段７と差動用通信手段１０とを、それぞれ各個別に有して同一の構造からなるので、品種が少なくなって少品種大量生産が可能となるから、メーカーにおける差動機能付き光電センサユニット１自体の製造の生産性を向上できる。また、ユーザー側ではメインテナンス用の備品の種類が少なくなるから在庫金額を減らせ、経済性も向上する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象物に向けて投光する投光部と、その反射光を受光する受光部と、受光量を処理して検出対象物を検出する処理回路とを有するセンサユニット部が複数台設けられてなる光電センサユニットであって、
前記複数台のうちの対をなすセンサユニット部のそれぞれは、
両センサユニット部の間で、一方のセンサユニット部の受光量から他方のセンサユニット部の受光量を減算し、両方の受光量の変動を打ち消して差動動作を行う差動手段と、
両センサユニット部の間で、前記受光量を含む検出データの送受信が可能な差動用通信手段とを、各個別に有して同一の構造からなる差動機能付き光電センサユニット。
【請求項２】
請求項１において、
前記各センサユニット部は、さらに、それぞれ前記差動動作と非差動動作とを切り換える差動／非差動切換手段を有している差動機能付き光電センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、差動機能付き光電センサユニットに関し、特に通信機能を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ユーザーにおける製品の生産ラインにおいて、光電センサにより、微細な製品や製品に貼付したラベルの有無などの検出対象物（ワーク）の検出を行う場合、センサの劣化、外乱光の変化、またはワークの振動など、センサ内外部の要因による影響を受けやすい。このような場合に、上記の要因による影響を小さくして、安定検出を図るために、従来から、ワークに向けて投光する投光器、およびその反射光を受光する受光器を有し、ワークを検出するセンサが複数設けられてなり、２台のセンサの間で、一方のセンサの受光量から他方のセンサの受光量を減算し、両方の受光量の変動を打ち消して差動動作を行う差動光電センサが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６３−２０６２６号公報（実用新案登録請求の範囲、第２図）
【特許文献２】
特許第２６０３６１６号公報（請求項１、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の差動光電センサでは、上記の要因による影響がなく差動の必要がない場合であっても、２台のセンサは差動専用であるので、差動の用途にしか使用できず、通常の単体での使用ができない。したがって、例えば、当初は通常の光電センサとして１台で使用し、将来的に受光量の変動などで検出が不安定になった時に、２台で差動センサとして使用して安定した検出を行うといった、ユーザーの生産に応じて容易に適切な安定した検出ができなかった。
【０００５】
一方、受光量を処理してワークを検出する処理回路を内蔵するタイプの差動機能付き光電センサユニットでは、差動回路を内蔵しワークを検出する第１のセンサユニット部と、差動回路などを内蔵せず減算用に背景を検出する第２のセンサユニット部との２種類が必要となり、該光電センサユニットが多機種にわたる場合には、多品種少量生産となってメーカーにおける光電センサユニット自体の製造の生産性が向上しないという問題があった。また、ユーザー側ではメインテナンス用の備品の種類が多くなるから在庫金額が増加し、経済性も悪化する。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決して、生産性の向上が可能で、容易に適切な安定した検出が可能な差動機能付き光電センサユニットを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる差動機能付き光電センサユニットは、検出対象物に向けて投光する投光部と、その反射光を受光する受光部と、受光量を処理して検出対象物を検出する処理回路とを有するセンサユニット部が複数台設けられてなり、前記複数台のうちの対をなすセンサユニット部のそれぞれは、両センサユニット部の間で、一方のセンサユニット部の受光量から他方のセンサユニット部の受光量を減算し、両方の受光量の変動を打ち消して差動動作を行う差動手段と、両センサユニット部の間で、前記受光量を含む検出データの送受信が可能な差動用通信手段とを、各個別に有して同一の構造からなるものである。
【０００８】
この構成によれば、各センサユニット部は、差動手段と差動用通信手段とを、それぞれ各個別に有して同一の構造からなるので、品種が少なくなって少品種大量生産が可能となるから、メーカーにおける差動機能付き光電センサユニット自体の製造の生産性を向上できる。また、ユーザー側ではメインテナンス用の備品の種類が少なくなるから在庫金額を減らせ、経済性も向上する。
【０００９】
好ましくは、各センサユニット部は、さらに、それぞれ差動動作と非差動動作とを切り換える差動／非差動切換手段を有している。したがって、必要に応じて、差動／非差動切換手段により、容易に差動動作と非差動動作、つまり単体での検出動作とを切り換えることができる。これにより、外乱光やワークの振動などの影響がない場合には、単体で使用することができ、将来的に受光量の変動などで検出が不安定になった時にも、設定を切り換えるだけで１対の差動センサとして使用できるから、容易に適切な安定した検出が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る差動機能付き光電センサユニットを示す側面図、図２はそのセンサユニット部を示すブロック図である。この光電センサユニット１は、例えばファイバー光電センサのユニットからなり、生産ライン上に設けられて、検出対象物（ワーク）Ｗからの受光量がしきい値の範囲内か否かによって良品、不良品を判別するものである。この光電センサユニット１には、例えば検出するワークＷが微細な製品や受光量変化の少ないものであっても、外乱光やワークＷの振動などの影響を小さくするため、差動機能が付加されている。
【００１１】
図１のように、この光電センサユニット１は、複数台、例えば２台で１対をなす、ワークＷを検出する第１（左側）センサユニット部Ａ１と、背景Ｂを検出する第２（右側）センサユニット部Ａ２からなる。各センサユニット部Ａ１、Ａ２は、ワークＷ（背景Ｂ）に向けて例えば赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）のようなセンサ光を投光する投光部２ａと、その反射光を受光する受光部２ｂと、受光量を処理してワークＷ（背景Ｂ）を検出する処理回路９（図２）とを有する。
【００１２】
各センサユニット部Ａ１、Ａ２は、さらに、後述する差動手段７および差動／非差動切換手段８（図２）と、２台のセンサユニット部Ａ１、Ａ２の間で、上記受光量を含む検出データの送受信が可能な、第１（左側）ユニット用送信回路１１と第２（右側）ユニット用受信回路１２からなる差動用通信手段１０とを、それぞれ各個別に有しており、全く同一の構造からなる。この例では各センサユニット部Ａ１、Ａ２間を有線の通信コードＣＣを用いて通信しているが、無線や光などを用いて通信するようにしてもよい。また、各センサユニット部Ａ１、Ａ２間にはセンサユニット部Ａ１からセンサユニット部Ａ２に電源を供給する電源コードＰＣも接続されている。なお、センサユニット部が３台以上の場合には、電源コードＰＣの接続により、各センサユニット部に電源が供給される。
【００１３】
図２は、同一構造の各センサユニット部Ａ１、Ａ２の、代表して第１（左側）センサユニット部Ａ１のブロック図を示す。
図２において、投光・受光部２のうちワークＷに向けてセンサ光を投光する上記投光部２ａは、投光タイミング生成回路４により生成された投光タイミングに基づき、投光回路３により作動する。上記受光部２ｂは受光回路５により作動して、ワークＷの反射光を受光する。Ａ／Ｄ変換器６は、この受光した反射光を上記投光タイミングに応じてディジタル変換する。この信号は第１の受光量ディジタル信号αとなる。
【００１４】
一方、差動用通信手段である第２（右側）ユニット用受信回路１２は、背景Ｂを検出する第２（右側）センサユニット部Ａ２（図１）の第１（左側）ユニット用送信回路１１から、背景Ｂに向けて投光されたセンサ光の反射光が上記と同様にディジタル変換された第２の受光量ディジタル信号βを受信する。
差動／非差動切換手段８は、例えば手動の切換スイッチからなり、差動動作と非差動動作、つまり差動動作をしない単体での検出動作とを切り換える。
【００１５】
差動手段である減算回路７は、２台のセンサユニット部Ａ１、Ａ２の間で、一方のセンサユニット部Ａ１の受光量から他方のセンサユニット部Ａ２の受光量を減算し、両方の受光量の変動を打ち消すものであり、差動動作のとき、前記第１の受光量ディジタル信号αから前記第２の受光量ディジタル信号βを減算して、２台のセンサユニット部Ａ１、Ａ２の受光量を差動する。
設定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）・設定値Ｒ／Ｗ部１４には、受光量のしきい値が、設定値Ｒ／Ｗにより設定値メモリに読み込み／書き込みされ、該設定値メモリに記憶されている。しきい値判定部１５は、上記検出された受光量と受光量のしきい値とを比較して、ワークＷの良否を判定する。
【００１６】
出力回路１６はこの結果を外部に出力し、表示回路１７はこの結果を表示する。また、ＳＷ・表示処理部１８は、スイッチ（ＳＷ）により表示回路１７の表示処理を行う。この例では、上記処理回路９は、投光回路３、投光タイミング生成回路４、受光回路５、Ａ／Ｄ変換器６、設定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）・設定値Ｒ／Ｗ部１４、およびしきい値判定部１５により構成される。
【００１７】
以下、上述した構成の本装置の動作について説明する。まず、差動／非差動切換手段８により、手動で「差動」に切り換えられて、差動動作を行う。
第１（左側）センサユニット部Ａ１において、投光部２ａにより、投光タイミング生成回路４で生成された投光タイミングに基づき、ワークＷに向けてセンサ光が投光され、受光部２ｂにより、ワークＷの反射光が受光される。この受光した反射光がＡ／Ｄ変換器６により、上記投光タイミングに応じてディジタル変換されて、第１の受光量ディジタル信号αとなる。
【００１８】
一方、第２（右側）ユニット用受信回路１２により、背景を検出する第２（右側）センサユニット部Ａ２の第１（左側）ユニット用送信回路１１から、背景に向けて投光されたセンサ光の反射光がディジタル変換された第２の受光量ディジタル信号βが受信される。差動／非差動切換手段８により、手動で差動動作に切り換えられているので、減算回路７により、上記第１の受光量ディジタル信号αから前記第２の受光量ディジタル信号βが減算されて、２台のセンサユニット部Ａ１、Ａ２の受光量が差動される。しきい値判定部１５により、上記検出された差動信号（α−β）の受光量と、設定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）・設定値Ｒ／Ｗ部１４で設定された受光量のしきい値とを比較して、ワークＷの良否が判定される。
【００１９】
この結果は出力回路１６により外部へ出力され、表示回路１７により表示される。
なお、差動用通信手段である第１（左側）ユニット用送信回路１１により、第１の受光量ディジタル信号αが送信されるが、この例では、センサユニット部は２台なのでこの信号αの受信回路は設けられておらず、この信号αは送信されるだけで受信されないこととなる。
【００２０】
すなわち、両センサユニット部Ａ１、Ａ２は、同一の構造を有するものの、差動動作においては、図２のワークＷの検出用のセンサユニット部Ａ１は、第１（左側）ユニット用送信回路１１を除く全ての部分が実際の動作を行い、背景Ｂの検出用のセンサユニット部Ａ２は、投光・受光部２、投光回路３、投光タイミング生成回路４、受光回路５、Ａ／Ｄ変換器６、および第１（左側）ユニット用送信回路１１のみが実際の動作を行うこととなる。
【００２１】
つぎに、差動／非差動切換手段８により、手動で「非差動」に切り換えられて、単体での通常の検出動作を行う。
上記と同様に、第１（左側）センサユニット部Ａ１において、投光部２ａにより、投光タイミング生成回路４で生成された投光タイミングに基づき、ワークＷに向けてセンサ光が投光され、受光部２ｂにより、ワークＷの反射光が受光される。この受光した反射光がＡ／Ｄ変換器６により、上記投光タイミングに応じてディジタル変換されて、第１の受光量ディジタル信号αとなる。
【００２２】
一方、差動／非差動切換手段８により、非差動の単体での検出動作に切り換えられているので、差動動作を行わずに、第１の受光量ディジタル信号αは、直ちにしきい値値判定部１５に出力され、このしきい値値判定部１５により、上記検出された第１の受光量ディジタル信号αの受光量と前記設定された受光量のしきい値とを比較して、ワークＷの良否が判定される。この結果は出力回路１６により出力され、表示回路１７により表示される。
【００２３】
この場合、第１（右側）ユニット用受信回路１２により、第２の受光量ディジタル信号βが受信されるが、非差動動作に切り換えられているので、差動手段（減算回路）７は減算動作をせず、第１の受光量ディジタル信号αのみがしきい値値判定部１５に入力する。
【００２４】
なお、この実施形態では、第１（左側）センサユニット部Ａ１により、単体での検出動作を行っているが、第２（右側）センサユニット部Ａ２により、単体での検出動作を行うようにしてもよい。
【００２５】
各センサユニット部Ａ１、Ａ２は、差動手段７、差動／非差動切換手段８および差動用通信手段１０を、それぞれ各個別に有して全く同一の構造からなるので、機種が多くなってもそれぞれ一品種で済み、少品種大量生産が可能となるから、メーカーにおける差動機能付き光電センサユニット１自体の製造の生産性を向上できる。また、ユーザー側ではメインテナンス用の備品の種類が少なくなるから在庫金額を減らせ、経済性も向上する。
【００２６】
また、各センサユニット部Ａ１、Ａ２は、それぞれ差動動作と非差動動作とを切り換える差動／非差動切換手段８を有しているので、必要に応じて、この手段により、差動動作と非差動動作、つまり単体での検出動作とを容易に切り換えることができる。これにより、外乱光やワークの振動などの影響がない場合には、単体で使用することができ、将来的に受光量の変動などで検出が不安定になった時に、設定を切り換えるだけで１対の差動センサとして使用できるから、容易に適切な安定した検出が可能となる。
【００２７】
なお、この実施形態では、光電センサユニット１は、センサユニット部Ａ１、Ａ２の２台で１対となっているが、生産ラインに応じて、センサユニット部が３台以上であってもよく、例えばＡ１、Ａ２、Ａ３の３台の場合には、隣り合うＡ１とＡ２、Ａ２とＡ３の２対が得られ、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の４台の場合には、隣り合うＡ１とＡ２、Ａ２とＡ３、Ａ３とＡ４の３対が得られる。
【００２８】
なお、この実施形態では、手動の切換スイッチからなる差動／非差動切換手段８により差動／非差動動作の切り換えを行っているが、図１の通信コードＣＣを書くセンサユニットにつなぐと、差動／非差動切換手段８が自動的に差動動作に切り換わるようにしてもよい。
【００２９】
また、この実施形態では、差動／非差動切換手段８により差動／非差動動作の切り換えを行っているが、これを省略してもよい。
【００３０】
なお、この実施形態では、光電センサにファイバーセンサを用いているが、これに限定されるものではなく、他のセンサにも使用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、各センサユニット部は、差動手段と差動用通信手段とを、それぞれ各個別に有して同一構造からなるので、品種が少なくなって少品種大量生産が可能となるから、メーカーにおける差動機能付き光電センサユニット自体の製造の生産性を向上できる。また、ユーザー側ではメインテナンス用の備品の種類が少なくなるから在庫金額を減らせ、経済性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る差動機能付き光電センサユニットを示す側面図である。
【図２】センサユニット部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…光電センサユニット、２ａ…投光部、２ｂ…受光部、７…差動手段、８…差動／非差動切換手段、９…処理回路、１０…差動用通信手段、Ａ１、Ａ２…センサユニット部、Ｗ…検出対象物（ワ−ク）。
【図１】
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【図２】
2004214881.tif 000004