(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型，治具などの交換可能なアタッチメントに装着され、当該アタッチメントの所定の検出対象部位に対して光を照射する投光手段と当該投光手段から照射される光を受光する受光手段とからなるヘッドと、
複数種類の前記アタッチメントが選択的にセットされるベース側に装着され、前記アタッチメントが前記ベースにセットされると共に前記ヘッドと電気的に接続された状態で前記受光手段から出力される受光レベルと所定のしきい値との比較に基づいて前記アタッチメントの検出対象部位の状態を判定する判定手段とを備えたアンプとを備え、
前記アンプは、
前記アタッチメントが前記ベースにセットされた状態で、前記検出対象部位の検出状態に応じて前記受光手段から出力される受光レベルを前記各アタッチメントに対応付けて記憶する記憶手段と、
ディジタル表示手段と、
前記アタッチメントを選択する選択手段と、
この選択手段で選択されたアタッチメントに対応して前記記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の前記受光手段の受光レベルを前記ディジタル表示手段に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とするアンプ分離型光電センサ。
【請求項２】
前記表示制御手段は、前記選択手段で選択されたアタッチメントに対応して前記記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の前記受光手段の受光レベルを前記ディジタル表示手段に同時に表示することを特徴とする請求項１記載のアンプ分離型光電センサ。
【請求項３】
前記表示制御手段は、前記選択手段で選択されたアタッチメントに対応して前記記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の前記受光手段の受光レベルを前記ディジタル表示手段に交互に表示することを特徴とする請求項１記載のアンプ分離型光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型，治具などのアタッチメントにおける所定の検出対象部位の状態を検出するアンプ分離型光電センサに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来より、例えば金型内の部品の有無を検出するのに光センサを用いることがある。この場合、光センサとしては小型化が要求されると共に、金型は交換して使用されることから、各金型にアンプ分離型光センサのヘッド（投光素子及び受光素子からなる）を装着すると共に、金型がセットされるベースにアンプを装着し、金型がベースにセットされた状態でヘッドとアンプとを電気的に接続し、アンプにおいて受光素子からの信号レベルと所定のしきい値とを比較することにより、金型内の部品の有無を検出するようにしている。
【０００３】
ところで、各金型毎に、部品の形状や大きさ、或はヘッドと部品との距離などが異なるので、受光素子の受光レベルが一定とはならない。従って、作業者は、予め各金型毎に最適なしきい値を求めておき、金型を交換する毎に、それに応じたしきい値に変更することにより部品の検出を行うようにしている。
【０００４】
ところが、金型交換の際に、作業者が金型を間違えてしまうと、検出対象の部品が存在するにもかかわらず部品を検出できないといった誤検出の虞を生じる。しかしながら、従来のものでは、このような作業者によるミスによる金型交換の間違いが発生しても、その異常を作業者に報知することができないという欠点がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ベースに装着されたアタッチメントの誤交換を判断することができるアンプ分離型光電センサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金型，治具などの交換可能なアタッチメントに装着され、当該アタッチメントの所定の検出対象部位に対して光を照射する投光手段と当該投光手段から照射される光を受光する受光手段とからなるヘッドと、複数種類の前記アタッチメントが選択的にセットされるベース側に装着され、前記アタッチメントが前記ベースにセットされると共に前記ヘッドと電気的に接続された状態で前記受光手段から出力される受光レベルと所定のしきい値との比較に基づいて前記アタッチメントの検出対象部位の状態を判定する判定手段とを備えたアンプとを備えた上で、前記アンプは、前記アタッチメントが前記ベースにセットされた状態で、前記検出対象部位の検出状態に応じて前記受光手段から出力される受光レベルを前記各アタッチメントに対応付けて記憶する記憶手段を設け、ディジタル表示手段を設け、前記アタッチメントを選択する選択手段を設け、この選択手段で選択されたアタッチメントに対応して前記記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の前記受光手段の受光レベルを前記ディジタル表示手段に表示する表示制御手段を設けたものである（請求項１）。
【０００７】
このような構成によれば、交換可能なアタッチメントをベースにセットすると共に、アタッチメントに装着されたヘッドとベースに装着されたアンプとを電気的に接続した状態で、アンプを駆動する。これにより、投光手段からの光がアタッチメントにおける所定の検出対象部位に照射され、その光を受光手段が受光するので、受光手段から出力される受光レベルと所定のしきい値とを比較することによりアタッチメントにおける所定の検出対象部位の状態を判断することができる。
【０００８】
ところで、アタッチメント毎に受光手段の受光レベルは異なることから、アタッチメントを交換したときは、検出対象部位の状態を誤検出する虞がある。
そこで、アタッチメントを交換したときは、選択手段によりアタッチメントを選択する。ここで、記憶手段には、アタッチメントがベースにセットされた状態で、検出対象部位の検出状態に応じて受光手段の受光レベルが各アタッチメントに対応付けて記憶されているので、表示制御手段は、選択手段で選択されたアタッチメントに対応して記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の受光手段の受光レベルをディジタル表示手段に表示する。従って、ディジタル表示手段に表示されている受光レベルを比較し、両方の受光レベルが大きく異なっているときは、アタッチメントの誤交換であると判断することができる。
【０００９】
上記構成において、前記表示制御手段は、前記選択手段で選択されたアタッチメントに対応して前記記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の前記受光手段の受光レベルを前記ディジタル表示手段に同時に表示するのが望ましい（請求項２）。
このような構成によれば、受光レベルの比較を容易に行うことができる。
【００１０】
また、前記表示制御手段は、前記選択手段で選択されたアタッチメントに対応して前記記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の前記受光手段の受光レベルを前記ディジタル表示手段に交互に表示するようにしてもよい（請求項３）。
このような構成によれば、ディジタル表示手段の小型化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を金型に適用した一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、金型内の部品の有無をアンプ分離型光電センサにより検査するものである。
図２は、金型及びこの金型がセットされるベースを示している。この図２において、ベース１の上面部には凹部２が形成されており、その凹部２に金型（アタッチメントに相当）３を位置決め状態でセットするようになっている。
【００１２】
このベース１にはアンプ分離型光電センサ４を構成するアンプ５が固定されている。アンプ５の前端部からはケーブル６が導出されていると共に、そのケーブル６の先端に接続端子７が接続されており、その接続端子７が凹部２の壁面から当該凹部２を臨んでいる。
【００１３】
一方、金型３にはアンプ分離型光電センサ４を構成するヘッド８が内設されている。このヘッド８は投光素子（投光手段に相当）９及び受光素子（受光手段に相当）１０（図１参照）からなり、その検出領域は金型３にセットされる部品１１に対応するように設定されている。このヘッド８の基端部からはケーブル１２が導出されていると共に、そのケーブル１２の先端には接続端子１３が接続されており、その接続端子１３が金型３の側壁から側方を臨んでいる。
【００１４】
ここで、金型３がベース１の凹部２に位置決め状態でセットされた状態では、アンプ５及びヘッド８の接続端子７，１３同士が接触することによりアンプ５とヘッド８とが電気的に接続されるようになっている。
尚、ベース１にセット可能な金型３は複数種類有り、その全てにヘッド８が装着されている。この場合、ヘッド８の位置、つまり金型３における検出対象部位は金型３毎に異なるものの、ヘッド８から導出したケーブル１２に接続された接続端子１３の位置は全ての金型３に共通に設定されている。
【００１５】
図１は、アンプ５及びヘッド８の電気的構成を概略的に示している。この図１において、ヘッド８の投光素子９から投光された光は金型３にセットされた部品１１に照射され、その部品１１から反射した光が受光素子１０に入光するように設定されている。
【００１６】
ヘッド８と接続端子７，１３を通じて電気的に接続されたアンプ５はＣＰＵ（判定手段、表示制御手段に相当）１４を主体として構成されており、投光素子９を駆動する投光回路１５、受光素子１０からの受光信号を増幅する受光回路１６、この受光回路１６から出力される受光信号と所定のしきい値とを比較し、受光レベルの方が大きい場合にハイレベル信号を出力する比較回路１７、金型３の種類に応じた金型番号の指定を行う操作スイッチ（選択手段に相当）１８、金型番号に応じてしきい値と受光レベルとを記憶するメモリ（記憶手段に相当）１９、４桁の７セグメントＬＥＤで構成されてディジタル表示を行うディスプレイ（ディジタル表示手段に相当）２０などを含んで構成されている。
【００１７】
ＣＰＵ１４は、投光回路１５に投光パルスを与えて投光駆動し、そのタイミングで受光回路１６からの受光信号をＡ／Ｄ変換して取込むと共に、比較回路１７からの出力を判定し、その結果を出力する。
ここで、ＣＰＵ１４は、操作スイッチ１８からの信号によって金型番号を認識したときは、それに応じたしきい値を比較回路１７に設定すると共に、金型番号に対応してメモリ１９に記憶されている受光レベル及び現在の受光レベルをディスプレイ２０に同時に表示するようになっており、このような表示機能が本実施の形態の特徴となっている。
【００１８】
次に上記構成の作用について説明する。
作業者は、検出に先立って、アンプ５の操作スイッチ１８に対する操作により、金型３の種類毎に部品が存在しない状態と存在する状態とにおける受光回路１６からの受光レベルをメモリ１９に記憶させる。つまり、ＣＰＵ１４は、金型番号に対応した受光レベルをメモリ１９にそれぞれに記憶することになる（以降、部品が存在しない状態における受光レベルを記憶値▲１▼と称し、部品が存在する状態における受光レベルを記憶値▲２▼と称する）。このとき、ＣＰＵ１４は、受光レベルに基づいてしきい値を求め、そのしきい値を金型番号に対応してメモリ１９に記憶する。
【００１９】
具体的な一例として、図３に示すように、１番の金型３に対応して記憶値▲１▼が「１５００」と記憶され、記憶値▲２▼が「２５００」と記憶され、このときのしきい値が「２０００」と記憶される。また、２番の金型３に対応して記憶値▲１▼が「１０００」と記憶され、記憶値▲２▼が「１８００」と記憶され、このときのしきい値が「１４００」と記憶される。
【００２０】
図４はＣＰＵ１４の動作を示すフローチャートである。この図３において、ＣＰＵ１４は、金型番号が入力されるのを監視している（Ｓ１）。
さて、作業者は、金型３を交換したときは、アンプ５の操作スイッチ１８を操作して金型番号を指定する。
ＣＰＵ１４は、金型番号を入力したときは（Ｓ１：ＹＥＳ）、金型番号を認識し（Ｓ２）、その金型番号に対応した記憶値▲１▼，▲２▼をメモリ１９から読込むと共に（Ｓ３）、しきい値を比較回路１７に設定してから（Ｓ４）、ディスプレイ２０に記憶値▲１▼及び記憶値▲２▼を表示する（Ｓ５）。
【００２１】
具体的には、例えば、１番の金型３をベース１にセットしようとして、アンプ５の操作スイッチ１８から１番を指定すると、ディスプレイ２０には、図５に示すように１番の金型３に対応してメモリ１９に記憶されている記憶値▲１▼の「１５００」と記憶値▲２▼の「２５００」とが表示される。
【００２２】
続いて、ＣＰＵ１４は、投光回路１５へ投光パルスを出力する（Ｓ６）。これにより、投光素子９から光が検出対象部位である部品１１に投光される。このとき、部品１１が有るときは当該部品１１により光が反射し、部品１１が無いときは当該部品１１の背面に位置する部材により光が反射して受光素子１０に入光する。
【００２３】
続いて、ＣＰＵ１４は、受光回路１６から受光レベルを読込み（Ｓ７）、その受光レベルをディスプレイ２０に表示する（Ｓ８）。
ここで、作業者が間違えることなく１番の金型３をベース１にセットしたときは、金型３に部品１１が有るときの検出値は「２５００」（または２５００に近い数値）が表示され、部品１１が無いときの検出値は「１５００」（または１５００に近い数値）が表示されるので、現在の受光レベルは記憶値▲１▼若しくは記憶値▲２▼の何れかに略一致する。従って、作業者は、ディスプレイ２０に表示された受光レベルを比較することにより金型３を正確に交換できたことを確認することができる。
【００２４】
これに対して、作業者が１番の金型３と間違えて２番の金型３をベースにセットした場合は、部品が有るときの検出値が「１８００」（または１８００に近い数値）、部品がないときの検出値が「１０００」（または１０００に近い数値）と表示されるので、現在の受光レベルは記憶値▲１▼若しくは記憶値▲２▼の何れとも大きく異なる。従って、作業者は、金型３を交換間違いしたことを判断でき、正しい金型３をベース１にセットすることができる。
【００２５】
一方、比較回路１７においては、受光レベルと設定されたしきい値との比較が行われ、受光レベルがしきい値レベル以上の場合は、図４に示すようにハイレベル信号がＣＰＵ１４へ出力されるので（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４は、比較回路１７の出力から部品の有無判定を行い、ハイレベルの場合は部品有りと判定し、ローレベルの場合は部品無しと判定する。この場合、図７に示すように１番の金型３がベース１にセットされている場合は、受光レベルは金型３に対応したしきい値である「２０００」と比較され、２番の金型３がベース１にセットされている場合は、受光レベルは２番の金型３に対応したしきい値である「１４００」と比較される。
【００２６】
そして、ＣＰＵ１４は、部品有りと判定したときは、検出信号の出力を行うと共に（Ｓ１０）、図示しない動作表示灯の点灯などを行う。
以降において、ＣＰＵ１４は、上述した投光、受光、受光レベルの表示、部品の有無判定を繰返して行う。
【００２７】
このような実施の形態によれば、金型３に部品が無い場合と有る場合における受光レベルである記憶値▲１▼及び記憶値▲２▼をメモリ１９に記憶しておき、実際の検出時においては現在の受光レベルとメモリに記憶されている記憶値▲１▼及び記憶値▲２▼とをディスプレイ２０に同時に表示するようにしたので、ディスプレイ２０に表示された受光レベルを比較することにより、金型３の誤交換を容易に判断することができる。
【００２８】
しかも、ディスプレイ２０に表示された受光レベルを比較することにより、ヘッド８のレンズ面にほこりが付着して受光量が低下して検出精度が低下したこと、或は何らかの要因によってヘッド８の光軸がずれて受光量が低下して検出精度が低下したことなどを早期発見できるという効果も期待できる。
【００２９】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
ディスプレイ２０の表示に関しては、１画面上で３つの数値の認識を区別しやすくするためにそれぞれの表示色を異ならせるようにしてもよい。
ディスプレイ２０の面積を少なくするために、記憶値▲１▼と記憶値▲２▼とを交互に表示させるようにしてもよく、さらには、検出値と記憶値▲１▼と記憶値▲２▼とを順に表示させるようにしてもよい。
しきい値をメモリ１９に記憶するのに代えて、記憶値▲１▼と記憶値▲２▼とから逐一求めるようにしてもよい。
アンプ５とヘッド８との電気的な接続は通常のコネクタを用いて行うようにしてもよい。
金型３に代えて、治具に適用するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、アタッチメントがベースにセットされた状態で、検出対象部位の検出状態に応じて受光手段から出力される受光レベルを各アタッチメントに対応付けて記憶手段に記憶すると共に、選択手段で選択されたアタッチメントに対応して記憶手段に記憶されている受光レベル及び現在の受光手段の受光レベルをディジタル表示手段に表示するようにしたので、それらの受光レベルを比較することにより、ベースに装着されたアタッチメントの誤交換を判断することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるアンプ分離型光電センサの電気的構成を示すブロック図
【図２】金型を取外して示すベースの斜視図
【図３】金型に対応した受光レベル及びしきい値を示す図
【図４】アンプの動作を示すフローチャート
【図５】ディスプレイの表示例を示す図
【図６】ディスプレイの異なる表示例を示す図
【図７】異なる金型の部品検出を示す受光レベルの変化図
【符号の説明】
１はベース、３は金型（アタッチメント）、４はアンプ分離型光電センサ、５はアンプ、８はヘッド、９は投光素子（投光手段）、１０は受光素子（受光手段）、１４はＣＰＵ（判定手段、表示制御手段）、１８は操作スイッチ（選択手段）、１９はメモリ（記憶手段）、２０はディスプレイ（ディジタル表示手段）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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