(57)【要約】【課題】反りや撓みがある板状の物体でも、物体の表面における光の乱反射の影響を受けることなく光路内への物体の侵入を確実に検出することのできる光電センサを提供する。【解決手段】物体の移動路を横切る光路を形成した投光部および受光部と、この受光部による受光量を監視して前記光路への物体の侵入を検出する判定部とを具備し、特に前記判定部を、光路に物体が存在しない状態で求められる基準受光量よりも低く設定された第１の光量閾値と、物体検出時に求められる受光量とを比較して前記光路への物体の侵入を検出する第１の比較器と、光路に物体が存在しない状態で求められる基準受光量よりも高く設定された第２の光量閾値と、物体検出時に求められる受光量とを比較して光路への物体の侵入を検出する第２の比較器とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の移動路を横切る光路を形成した投光部および受光部と、この受光部による受光量を監視して前記光路への物体の侵入を検出する判定部とを具備した光電センサであって、
前記判定部は、前記光路に物体が存在しない状態で求められた前記受光部による受光量よりも低く設定された第１の光量閾値と、物体検出時に前記受光部にて求められ受光量とを比較して前記光路への物体の侵入を検出する第１の比較器と、
前記光路に物体が存在しない状態で求められた前記受光部による受光量よりも高く設定された第２の光量閾値と、物体検出時に前記受光部にて求められた受光量とを比較して前記光路への物体の侵入を検出する第２の比較器とを備えることを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
前記投光部および受光部は、板状の物体の板厚よりも厚い光束幅を有して前記板状の物体の板面に沿う光路を形成したものである請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記第１の光量閾値は、前記投光部から射出された光が前記板状の物体により遮られて前記受光部への到達光量が低下した状態での前記受光部による受光量に基づいて設定されるものであって、
前記第２の光量閾値は、前記投光部から射出された光の前記板状の物体の表面における反射光成分により、前記受光部への到達光量が増加した状態での前記受光部による受光量に基づいて設定されるものである請求項１に記載の光電センサ。
【請求項４】
請求項１に記載の光電センサにおいて、前記第１の比較器の出力と前記第２の比較器の出力とを論理和して前記光路への物体の侵入を検出する論理和手段を備えることを特徴とする光電センサ。
【請求項５】
前記第１および第２の光量閾値は、前記光路に物体を位置付けたときの前記第１および第２の比較器の出力の監視結果を監視してリモート的に可変調整して設定されるものである請求項１に記載の光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光部と受光部との間に形成された光路への物体の侵入を検出する光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベアに載置されて搬送される板状の物体（例えばプリント回路基板）の端部を検出し、上記物体を所定の位置に位置決めして所定の加工を施すような場合、上記物体の検出に光電センサを用いることが多い。この種の光電センサには反射形のものと透過形のものとがあり、例えば透過形光電センサは、図３に示すように投光器１とこの投光器１に対向して配置された受光器２とを備える。そして投光器１と受光器２との間に形成される光路を、例えばベルトコンベア３に載置されて搬送される前記物体Ａの進入路を横切るように設定し、物体Ａによって上記光路が遮られたとき、受光器２による受光量の変化から前記光路内への上記物体Ａの侵入を、換言すれば物体Ａが所定位置まで搬送されたことを検出するように構成される。
【０００３】
尚、透過型光電センサとして、投光器１から受光器２に向けて照射する光を平行光線束としたり、また図４に示すように前記平行光線束を物体Ａの板面に沿わせて平行に投光することで、受光器２による受光量が前記物体Ａの表面における反射光に影響されないようにすることも提唱されている（例えば特許文献１,２を参照）。
【特許文献１】特開平７−６３９２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近時、プリント回路基板等の板状の物体Ａの反りや撓みの影響を受けることなく前記物体Ａの確実な検出を可能とするべく、その光路幅（光線束幅）を物体Ａの板厚よりも十分に広くし、また受光器２における受光面積（受光幅）を拡げると言うニーズが高まっている。しかしながらこのようなニーズに応えて受光器２の受光面積（受光幅）を拡くすると、物体Ａの表面における反射光の影響を受け易くなることが否めない。具体的には物体Ａが光路の光軸上に存在し、本来的には物体Ａによって光が遮られて受光器２での受光量が図５に特性ａとして示すように低下する筈のところ、物体Ａの表面での光の乱反射に起因して前記受光器２での受光量の低下が殆どなかったり、逆に図５に特性ｂとして示すように、その受光量が増加する場合がある。
【０００５】
しかしながら従来においては、物体Ａによって光が遮られることにより前記受光器２での受光量が低下するとの前提の下で、図５に示すように光路に物体Ａが存在しない状態で求められる受光量Ｐoよりも低く設定した第１の光量閾値ＴＨにて前記受光器２での受光量を判定しているに過ぎない。この為、物体Ａの表面での光の乱反射に起因して受光量が殆ど低下しない場合や受光量が増加する場合には、上記物体Ａを検出することができないと言う問題が生じた。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、板状の物体に反りや撓みがある場合であっても、上記物体の表面における光の乱反射の影響を受けることなく光路内への前記物体の侵入を確実に検出することのできる簡易な構成の光電センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するべく本発明に係る光電センサは、物体の移動路を横切る光路を形成した投光部および受光部と、この受光部による受光量を監視して前記光路への物体の侵入を検出する判定部とを具備したものであって、
特に前記判定部を、前記光路に物体が存在しない状態で求められた前記受光部による受光量（基準受光量）よりも低く設定された第１の光量閾値と、物体検出時に前記受光部にて求められた受光量とを比較して前記光路への物体の侵入を検出する第１の比較器と、
前記光路に物体が存在しない状態で求められた前記受光部による受光量（基準受光量）よりも高く設定された第２の光量閾値と、物体検出時に前記受光部にて求められた受光量とを比較して前記光路への物体の侵入を検出する第２の比較器とを備えることを特徴としている。
【０００８】
ちなみに前記投光部および受光部は、板状の物体の板厚よりも厚い光束幅を有して前記板状の物体の板面に沿う光路を形成したものからなる。好ましくは前記光路の光束幅については、板状の物体の反りや撓みを考慮して前記物体の板厚よりも十分広く設定することが望ましい。また更には前記第１の比較器の出力と前記第２の比較器の出力とを論理和して前記光路への物体の侵入を検出する論理和手段を備えることが望ましい。
【０００９】
尚、前記第１の光量閾値については、表面反射の生じない第１の物体サンプルを用い、前記投光部から射出された光が前記第１の物体サンプルにより遮られて前記受光部への到達光量が低下した状態での前記受光部による受光量に基づいて設定すれば良い。また前記第２の光量閾値については、表面反射が生じる第２の物体サンプルを用い、前記投光部から射出された光の前記第２の物体サンプルの表面における反射光成分により、前記受光部への到達光量が増加した状態での前記受光部による受光量に基づいて設定すれば良い。
【００１０】
好ましくは前記光路に物体を位置付け、そのときの前記第１および第２の比較器の出力の監視結果を監視しながら、前記第１および／または第２の光量閾値をリモート的に可変調整して設定するようにすれば良い。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成された光電センサによれば、物体により遮光されて受光量が低下する場合のみならず、前記物体の表面において生じる乱反射に起因して受光量が増加する場合であっても、光路に物体が侵入していない状態における受光量からの変化として前記光路への物体の侵入を確実に検出することが可能となる。特に板状の物体の反りや撓みを考慮して光路の光束幅を広く設定した場合であっても、その検出を簡易にして確実に行うことが可能となり、その実用的利点が多大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る光電センサについて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る光電センサの要部概略構成を示している。この光電センサは、検出対象とする板状の物体、例えばプリント回路基板Ａの板厚と、その反り量や歪み量を見込んで設定された所定の光束幅の光を射出する投光部１と、この投光部１から射出された光を受光する受光部２とを備える。これらの投光部１および受光部２は、前記検出対象とする物体（プリント回路基板）Ａの移動路（搬送路）を横切る光路を形成して対向配置されて透過形光電センサを形成する。尚、投光部１と受光部２との離間距離Ｌは、前記物体Ａの大きさ（幅）に応じて調整される。
【００１３】
さてこの光電センサにおいては、特に前記受光部２にて受光され、増幅器４を介して所定レベルの電圧信号として出力される受光量を、予め設定された第１および第２の光量閾値ＴＨ１,ＴＨ２とそれぞれ比較する第１および第２の比較器６,７が並列に設けられている。前記第１の比較器６は、物体検出モードにおいて検出される受光量が前記第１の光量閾値ＴＨ１を下回ったとき、これを前記光路に物体Ａが侵入したとの判定結果を得る役割を担う。また前記第２の比較器６は、物体検出モードにおいて検出される受光量が前記第２の光量閾値ＴＨ２を上回ったとき、これを前記光路に物体Ａが侵入したとの判定結果を得る役割を担う。尚、この光電センサには、更に前記第１および第２の比較器６,７からの判定結果を論理和して出力する論理和（ＯＲ）回路８が設けられている。そして前記第１および第２の比較器６,７の各判定結果、または論理和（ＯＲ）回路８の出力を選択回路９を介して択一的に外部出力するように構成されている。尚、どの出力を選択するかは、物体Ａに対する検出条件等に応じて外部からの指示の下で設定される。
【００１４】
ちなみに前記第１の比較器６に設定される第１の光量閾値ＴＨ１は、前記光路に物体Ａが存在しない状態で求められる前記受光部２による受光量Ｐoを基準として、予め上記基準受光量Ｐoよりも、例えば所定の割合または所定光量だけ低く設定される。また前記第２の比較器７に設定される第２の光量閾値ＴＨ２は、予め前記基準受光量Ｐoよりも、例えば所定の割合または所定光量だけ高く設定される。
【００１５】
尚、前記第１の光量閾値ＴＨ１を設定する割合または光量については、例えば予め表面反射のない第１の物体サンプルを前記光路内に位置付けて該第１の物体サンプルにより前記受光部２に到達する光を遮る状態を形成し、この状態で求められる受光量Ｐdと前記基準受光量Ｐoとに基づいて設定すれば良い。また前記第２の光量閾値ＴＨ２を設定する割合または光量については、例えば予め表面反射のある第２の物体サンプルを前記光路内に位置付けて、前記第２の物体サンプルにより遮られることのない光と共に前記第２の物体サンプルにより反射された光が前記受光部２に到達する状態を形成し、この状態で求められる受光量Ｐuと前記基準受光量Ｐoとに基づいて設定すれば良い。
【００１６】
また検出対象とする物体Ａを前記光路内に位置付け、この状態で前記第１および第２の比較器６,７による判定結果を監視しながら前記第１の光量閾値ＴＨ１または第２の光量閾値ＴＨ２をリモート的に可変調整し、前記第１および第２の比較器６,７による判定結果として前記物体Ａを確実に検出し得るときの光量閾値ＴＨ１,ＴＨ２を求めるようにしても良い。
【００１７】
このように構成された光電センサによれば、光路内に物体Ａが侵入して前記受光部２による受光量Ｐが変化したとき、具体的には図２の特性ａに示すように受光量Ｐが減少したきには第１の比較器６による第１の光量閾値ＴＨ１との比較によって物体Ａの侵入を検出することができ、また図２の特性ｂに示すように受光量Ｐが増大したきには第２の比較器７による第２の光量閾値ＴＨ２との比較によって物体Ａの侵入を検出することができる。
【００１８】
従って受光量の変化の向きが光量増大か光量減少かに拘わることなくその変化を検出することができる。つまり光路に侵入した物体Ａによって投光部１からの光が遮られ、これによって受光部２による受光量Ｐが低下した場合には、第１の比較器６によってその状態を検出することができる。また光路に侵入した物体Ａによって投光部１からの光が遮られるよりも、該物体Ａの表面における光の乱反射によって受光部２における受光量Ｐが増加するような場合には、第２の比較器７によってその状態を検出することができる。この結果、光路に侵入した物体Ａが前記受光部２の受光量に及ぼす影響を確実に捉えることが可能となり、前記物体の表面性状に拘わることなしに前記光路への物体Ａの侵入を簡易にして確実に検出することが可能となる。
【００１９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前述した第１および第２の光量閾値ＴＨ１,ＴＨ２については、検出対象とする物体Ａの仕様が変わり、前記投光部１と受光部２との離間距離Ｌが変更されたとき、その都度、設定すれば良い。また光センサの使用状況に応じて前述した第１および第２の比較器６,７の出力、および論理和回路８の出力を選択的に求めることも勿論可能である。更には前記第１および第２の光量閾値ＴＨ１,ＴＨ２を同時に初期設定することも可能であるが、物体検出の状況に応じて個別に修正し得るように構成しておいても良い。
【００２０】
また光路に物体Ａが存在しないときに求められる基準光量Ｐoに対して、予め準備されている複数種のオフセット光量を選択的に加算・減算して前記第１および第２の光量閾値ＴＨ１,ＴＨ２を設定することも可能である。更には物体の検出結果（判定結果）を学習して第１および第２の光量閾値ＴＨ１,ＴＨ２を修正するようなアルゴリズムを組み込むことも有用である。
【００２１】
またここでは光路内に物体Ａが侵入したことを検出する光電センサについて述べたが、光路内から物体Ａが無くなった状態を検出する場合には、前述した第１および第２の比較器６,７の判定出力を論理積処理するようにすれば良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光電センサの要部概略構成を示す図。
【図２】本発明に係る光電センサによる物体検出の概念を示す図。
【図３】光電センサの使用形態の例を示す図。
【図４】従来の光電センサの一般的な概略構成を示す図。
【図５】従来の光電センサによる物体検出の概念とその問題点を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１  投光部（投光器）
２  受光部（受光器）
４  増幅器
６  第１の比較器
７  第２の比較器
８  論理和（ＯＲ）回路
９  選択回路
【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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