(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面上に固定することが可能なベースと、ベースに下端部が支持された状態で床面上に縦設される光センサ取付用の支柱とから成り、前記ベースは、支柱の下端部を少なくとも上下の二箇所で支持するための支持部を備えており、上方位置の支持部は、支柱の上下端が全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支柱を支持し、下方位置の支持部は、支柱の外周面を少なくとも四方より中心に向けて進退調節が可能な支え軸の先端によって支持するようにした光センサ取付装置。
【請求項２】
前記ベースは、床面への取付基板を有し、その取付基板がアンカーボルトにより床面に固定される請求項１に記載された光センサ取付装置。
【請求項３】
前記支柱には、複数個の投光素子が整列して配置された多光軸光電センサの投光器と、前記投光素子と同数の受光素子が整列して配置された多光軸光電センサの受光器との一方が取り付けられる請求項１に記載された光センサ取付装置。
【請求項４】
前記ベースは、上面が開口した筒状体であり、この筒状体の上面の開口部に上方位置の支持部が設けられる請求項１に記載された光センサ取付装置。
【請求項５】
前記上方位置の支持部は、支柱を通す貫通孔を有するホルダと、ホルダの貫通孔に対応させる貫通孔を有する弾性変形が可能なホルダ支持板とから成り、前記ホルダ支持板は、外周縁がベースに固定されかつ内周縁に前記ホルダが固定されており、ホルダにはホルダの貫通孔に挿通された支柱が固定されている請求項１または４に記載された光センサ取付装置。
【請求項６】
前記ホルダ支持板は、全体または一部分が板ばねにより構成され、板面には複数の溝が形成されている請求項５に記載された光センサ取付装置。
【請求項７】
前記上方位置の支持部は、支柱を通す貫通孔を有する弾性変形が可能な筒状のホルダにより構成されており、前記ホルダの上端はベースに固定され、ホルダの下端は前記貫通孔に挿通された支柱に直接的または間接的に固定されている請求項１または４に記載された光センサ取付装置。
【請求項８】
前記下方位置の支持部は、ベースの９０度等角の各位置にベースの中心に向けて形成されたねじ孔と、各ねじ孔にねじ込まれることにより先端がベース内に突出する４個の支え軸と、各支え軸のベース内への突出状態を保持するためのストッパとから成る請求項１に記載された光センサ取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、多光軸光電センサのような光センサを取り付けるのに用いられる光センサ取付装置に関し、特に、この発明は、光センサの光軸を調整する機能を持つ光センサ取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的な多光軸光電センサは、図７に示すように、複数個の投光素子３３が一列に配置された投光器３１と、投光素子３３と同数個の受光素子３４が一列に配置された受光器３２とから成る。投光器３１と受光器３２とは、各投光素子３３と各受光素子３４とが一対一に向き合うようにして、適当な距離だけ隔てて設置される。対をなす投光素子３３と受光素子３４とを結ぶ光軸３５は互いに平行し、物体の有無を検知するための２次元の物体検知エリアＳを形成している。
【０００３】
この種の多光軸光電センサは、物体の有無を物体検知エリアＳで広く検知し得るので、例えば、プレス機械の安全装置などに利用されている。プレス機械の危険領域内に人体が侵入したとき、いずれかの光軸３５が人体により遮られて遮光状態となる。この遮光状態となった光軸３５が１以上存在する場合に物体検知信号をプレス機械の制御装置へ出力し、プレス機械の動作を緊急停止させる。
【０００４】
多光軸光電センサの投光器３１や受光器３２を床面上に設置するのに、従来、図８および図９に示すような構成の光センサ取付装置３０が用いられている。
この光センサ取付装置３０は、床面４０上にアンカーボルト３８により固定されるベース板３５と、下端面に取付板３７が溶接により固着された支柱３６とから成る。前記ベース板３５上に取付板３７を支持し、取付板３７とベース板３５とを複数箇所でボルト３９により締め付け固定して、支柱３６を床面上に縦設する。
【０００５】
前記取付板３７の外周部には、図１０（１）に示すように、９０度等角の各位置に、それぞれねじ孔４１が上下方向に貫通して形成されている。各ねじ孔４１には光軸調整用のねじ軸４２が上方よりねじ込まれる。各ねじ軸４２は取付板３７の裏面へ先端が突出し、ベース板３５の上面に突き当たった後は、その突出長さ分だけ取付板３７を押し上げる。各ねじ軸４２の取付板３７の裏面からの突出長さｄを個々に調整することで、支柱３６の床面４０に対する傾き方向や傾き角度が変わるので、多光軸光電センサの光軸調整を自在に行い得る。なお、図中、４３は前記ねじ軸４２の突出状態を保持して突出長さｄを固定するためのナットである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の光センサ取付装置の場合、４本の光軸調整用のねじ軸４２により支柱３６を傾動させて光軸を調整した後に、図１０（２）に示すように、４本のボルト３９を締め付けてベース板３５に取付板３７を固定するため、各ボルト３９の締付力のばらつきに起因して支柱３６が調整時の状態から変位し、光軸がずれるという問題がある。このため、光軸調整が容易でなく、光軸の微調整は困難である。
【０００７】
この発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、光センサ取付用の支柱の傾き調整と支持とを同じ支え軸をもって四方から行うことにより、光センサの光軸調整が容易であり、光軸の微調整も行うことができる光センサ取付装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による光センサ取付装置は、床面上に固定することが可能なベースと、ベースに下端部が支持された状態で床面上に縦設される光センサ取付用の支柱とから成る。前記ベースは、支柱の下端部を少なくとも上下の二箇所で支持するための支持部を備えている。上方位置の支持部は、支柱の上下端が全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支柱を支持する。下方位置の支持部は、支柱の外周面を少なくとも四方より中心に向けて進退調節が可能な支え軸の先端によって支持する。
【０００９】
支柱の下端部は、ベースの上下二箇所で支持すれば足るが、三箇所以上で支持するようにしてもよい。例えば、三箇所で支持する場合は、最上位の位置の支持部は、支柱の上下端が全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支柱を支持し、他の一箇所の支持部は、支柱の外周面を少なくとも四方より中心に向けて進退調節が可能な支え軸の先端によって支持し、残りの一箇所の支持部は、任意の方法で支柱を支持するようにする。なお、支え軸による支柱の支持は四方からで足るが、それ以上の方向から支持するようにしてもよい。
【００１０】
上記した光センサ取付装置において、まず、ベースを床面上に固定し、次いで、ベースの上方位置の支持部により支柱の上下端が全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支柱を支持する。その後、支え軸を個々に四方から進退動作させて光センサ取付用の支柱の傾きを調整しつつ支柱の外面を支持する。
この発明によると、光センサ取付用の支柱を支え軸により四方から支持するとともに、同じ支え軸により支柱の傾きを調整するようにしたので、光センサの光軸調整が容易であり、光軸の微調整も可能となる。
【００１１】
前記ベースを床面上に固定するには種々の態様があるが、その一は、ベースに床面への取付基板を具備させ、その取付基板をアンカーボルトにより床面に固定するようにする。
【００１２】
前記支柱には、種々の光センサを取り付けることができるが、好ましい実施態様においては、複数個の投光素子が整列して配置された多光軸光電センサの投光器や、前記投光素子と同数の受光素子が整列して配置された多光軸光電センサの受光器が取り付けられる。なお、前記投光器の投光素子には発光ダイオードが、受光器の受光素子にはフォトダイオードが、それぞれ用いられる。
【００１３】
前記ベースは種々の形態があるが、好ましい一実施態様は、上面が開口した筒状体であり、この筒状体の上面の開口部に上方位置の支持部が設けられる。なお、筒状体は円筒状のものが望ましいが、角筒状のものであってもよい。
【００１４】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記上方位置の支持部は、支柱を通す貫通孔を有するホルダと、ホルダの貫通孔に対応させる貫通孔を有する弾性変形が可能なホルダ支持板とから成る。前記ホルダ支持板は、外周縁がベースに固定されかつ内周縁に前記ホルダが固定される。ホルダにはホルダの貫通孔に挿通された支柱が固定される。このような構成により、支柱は支柱の上下端が全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支持される。
【００１５】
前記ホルダ支持板には種々の実施態様があるが、好ましくは、板面に複数の溝が形成された板ばねを用いて構成される。この場合にホルダ支持板の全体を板ばねで構成してもよく、部分的に板ばねを用いて構成してもよい。
【００１６】
この発明の好ましい他の実施態様においては、前記上方位置の支持部は、支柱を通す貫通孔を有する弾性変形が可能な筒状のホルダにより構成される。前記ホルダの上端はベースに固定され、ホルダの下端は前記貫通孔に挿通された支柱に直接的または間接的に固定される。このような構成によっても、支柱は支柱の上下端が全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支持される。
【００１７】
前記の「筒状のホルダ」は、全体がゴムのようは弾性材料で構成してもよく、金属または合成樹脂の筒状体に複数の溝を周設して弾性変形が可能な構造としてもよい。
また、ホルダの下端を支柱に間接的に固定するとは、別部材を介在させてホルダの下端を支柱に固定する、という意味である。
【００１８】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記下方位置の支持部は、ベースの９０度等角の各位置にベースの中心に向けて形成されたねじ孔と、各ねじ孔にねじ込まれることにより先端がベース内に突出する４個の支え軸と、各支え軸のベース内への突出状態を保持するためのストッパとから成る。前記ストッパとして、例えばナットを用いることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、この発明の一実施例である光センサ取付装置１の構成を示す。
図示例の光センサ取付装置１は、床面１０上に固定することが可能なベース２と、ベース２に下端部が支持された状態で床面１０上に縦設される光センサ取付用の支柱３とから成る。支柱３には、二個の取付金具４ａ，４ｂによって多光軸光電センサの投光器５が取り付けられている。前記投光器５は複数個の投光素子が整列して配置されたものである。
【００２０】
なお、図示していないが、同じ構成の他の光センサ取付装置の支柱に多光軸光電センサの受光器が取り付けられる。その受光器は、前記投光器５の投光素子と同数の受光素子が整列して配置されたもので、対をなす投光素子と受光素子とが互いに向き合うように、投光器５が取り付けられた光センサ取付装置１と受光器が取り付けられた光センサ取付装置とが床面１０上に設置される。
【００２１】
前記ベース２は、図３に示すように、上面が開口した円筒形状の筒状部１１の下端面に、円盤状の取付基板１２が溶接により一体に固着されて成る。前記取付基板１２の外周部は筒状部１１の外側面より張り出し、その張出部分の９０度等角の位置にねじ孔１３がそれぞれ形成されている。各ねじ孔１３にはアンカーボルト１４がねじ込まれ、取付基板１２の下方へ突出したアンカーボルト１４の軸部が床面１０に埋設される。
【００２２】
前記ベース２には、支柱３の下端部を上下の二箇所で支持するための支持部１５，１６が形成されている。上方位置の支持部１５は筒状部１１の上面の開口部に形成されている。下方位置の支持部１６は筒状部１１の下端部の取付基板１２の近傍に形成されている。
【００２３】
上方位置の支持部１５は、支柱３の支持部分を支点として支柱３の上下端が首振り可能な状態、すなわち全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支柱３を支持するもので、支柱３を通す貫通孔１７ａを有するリング形状のホルダ１７と、ホルダ１７の貫通孔１７ａと同径の貫通孔１９ａを有する弾性変形が可能なホルダ支持板１９とから成る。
【００２４】
前記ホルダ１７には、９０度等角の位置に、それぞれねじ孔２３が径方向へ貫通して形成されている。各ねじ孔２３にはねじ２４がそれぞれねじ込まれ、ねじ２４の先端がホルダ１７の貫通孔１７ａへ突出する。ホルダ１７の貫通孔１７ａには支柱３が挿通され、この支柱３の外周面に各ねじ２４の先端が四方より当接して支柱３を固定する。
【００２５】
前記ホルダ支持板１９は、全体が板ばねにより構成されており、しかも、弾性変形し易いように、板面の同心円に沿って複数個の円弧状の溝２５が形成されている。前記ホルダ支持板１９の外周縁はベース２の筒状部１１の上端面に複数個のねじ２１により一体に固定される。また、前記ホルダ１７はホルダ支持板１９の内周縁上に複数個のねじ２２により一体に固定される。
前記支柱３は前記ホルダ１７の貫通孔１７ａに挿通され、前記ねじ２４により支柱３をホルダ１７に固定したとき、支柱３は支柱３の上下端が首振り可能な状態、すなわち全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支持される。
【００２６】
なお、上記の実施例では、リング状のホルダ１７と弾性変形が可能なホルダ支持板１９とで上方位置の支持部１５を構成しているが、これに限らず、図５および図６に示す実施例のように、弾性変形が可能な筒状のホルダ５１を用いて前記支持部１５を構成してもよい。各実施例におけるホルダ５１の内孔は、支柱３の外径より大きな径に形成されている。図５に示す実施例のホルダ５１は、金属製または合成樹脂製の筒状体に複数の溝５３を周設して弾性変形が可能な構造に形成されている。また、図６に示す実施例のホルダ５１は、ゴムのようは弾性材料を用いることにより弾性変形が可能な構成となっている。
【００２７】
図５および図６の各実施例では、ベース２の筒状部１１の上端には、支柱３を挿通することが可能な孔５４を有する端板部１１ａが形成されており、この端板部１１ａに筒状のホルダ５１の上端面が複数個のねじ５５によって固定されている。ホルダ５１の下端面にはリング形状の支持板５７が複数個のねじ５６によって固定されており、この支持板５７が複数個のねじ５８によって支柱３に固定されている。
【００２８】
なお、図５の実施例では、ホルダ５１と支持板５７とをねじ５６により固定しているが、ホルダ５１に支持板５７を一体形成することもできる。
また、図５の実施例では、ベース２の取付基板１２の上面に凹曲面状の軸受穴５９を形成し、一方、支柱３の下端面には凸曲面をなす合成樹脂製の摺動部材６０を取り付け、支柱３が傾動し易いように前記摺動部材６０を軸受穴５９で摺動可能に支持するようにしているが、この軸受構造は、図５の実施例に限らず、図１および図６の各実施例にも採用できる。
【００２９】
なお、図６の実施例においては、ゴム製のホルダ５１とベース２の筒状部１１との間、およびホルダ５１と支持板５７との間をねじ止めするために、ホルダ５１の上端面および下端面には、ねじ５５，５６がねじ込まれるねじ孔６１を備えた金属製のねじ管６２がインサート成形されている。
【００３０】
つぎに、前記下方位置の支持部１６は、支柱３の外周面を四方より中心に向けて進退調節が可能な支え軸２７の先端によって支持するように構成されている。すなわち、ベース２の筒状部１１には９０度等角の各位置に筒状部１１の中心に向けてねじ孔２６が貫通して形成されるとともに、各ねじ孔２６に前記支え軸２７が外側よりねじ込まれている。
【００３１】
４本の支え軸２７の先端が筒状部１１の内孔２０へ突出して支柱３の外周面に突き当たった状態のとき、支柱３の下端部が支持されて固定される。また、各支え軸２７の筒状部１１の内孔２０への突出長さを調節すれば、支柱３の傾き方向および傾き角度が変わり、投光器５の光軸を変位させることができる。
各支え軸２７の筒状部１１の内孔２０への突出状態は、ストッパとしてのナット２８により保持される。ナット２８が筒状部１１の外周面に当たるまで支え軸２７にねじ込まれたとき、支え軸２７の内孔２０への突出長さが固定される。
【００３２】
上記した光センサ取付装置１により多光軸光電センサの投光器５を床面１０に対して垂直に設置するには、まず、ベース２の取付基板１２をアンカーボルト１４によって床面１０上に固定し、ベース２の筒状部１１を床面１０に対して垂直な姿勢に保持する。
【００３３】
次いで、支持部１５のホルダ１７の貫通孔１７ａより支柱３をベース２の筒状部１１内へ挿入した後、図４（１）に示すように、ホルダ１７の各ねじ孔２３へ六角レンチ２９を用いてねじ２４をねじ込み、支柱３をホルダ１７に固定する。このとき、支柱３は、ホルダ支持板１９が弾性変形してたわむことができるので、支柱３の上下端が全周にわたって径方向へ変位することが可能な状態で支持される。なお、図５および図６に示す実施例についても同様の要領にてねじ５８により支持板５７を支柱３に固定する。
【００３４】
つぎに、図４（２）に示すように、支柱３の上端面に水準器６を設置した後、筒状部１１の各ねじ孔２６へ六角レンチ２９を用いて支え軸２７をそれぞれねじ込み、各支え軸２７の先端を支柱３の外周面に突き当てる。各支え軸２７を水準器６の気泡が中心に移動するように、個々に進退動作させることにより支柱３を鉛直状態に設定できるとともに、支柱３の外面を四方から支持できる。
【００３５】
支柱３が鉛直状態になったとき、図４（３）に示すように、スパナ３０を用いてナット２８を締め付け、各支え軸２７を固定する。この状態で支柱３に多光軸光電センサの投光器５を２個の取付金具４ａ，４ｂを用いて支柱３と平行に取り付けると、前記投光器５は鉛直状態となり、投光器５の光軸は水平となる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、支え軸の進退調節により支柱の傾き調整と支持とを可能としたから、光センサの光軸調整が容易となり、光軸の微調整も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である光センサ取付装置の縦断面図である。
【図２】図１の光センサ取付装置の平面図である。
【図３】図１の光センサ取付装置の分解斜視図である。
【図４】光センサ取付装置の設置手順を示す斜視図である。
【図５】他の実施例である光センサ取付装置の縦断面図である。
【図６】他の実施例である光センサ取付装置の縦断面図である。
【図７】多光軸光電センサの構成を示す斜視図である。
【図８】従来の光センサ取付装置の構成を示す正面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１０】従来の光センサ取付装置における光軸調整の手順を示す断面図である。
【符号の説明】
１  光センサ取付装置
２  ベース
３  支柱
４  受光素子
５  投光器
１２  取付基板
１５，１６  支持部
１７  ホルダ
１７ａ  貫通孔
１９  ホルダ支持板
１９ａ  貫通孔
２５  溝
２６  ねじ孔
２７  支え軸
２８  ナット
【図１】
0004634663.tif 000002
【図２】
0004634663.tif 000003
【図３】
0004634663.tif 000004
【図４】
0004634663.tif 000005
【図５】
0004634663.tif 000006
【図６】
0004634663.tif 000007
【図７】
0004634663.tif 000008
【図８】
0004634663.tif 000009
【図９】
0004634663.tif 000010
【図１０】
0004634663.tif 000011