(57)【要約】【課題】搬送されるワークを短時間で且つ正確に所定位置に停止させることができ、位置検出コストの低減及び作業性の向上を実現する光センサ装置を提供する。【解決手段】ベルトコンベアＢの一方の側縁がわから横切る方向に投光する投光側光ファイバユニット１０Ａと、ベルトコンベアＢの他方の側縁がわで投光側光ファイバユニット１０Ａからの光を受ける受光側光ファイバユニット１０Ｂと、受光側光ファイバユニット１０Ｂの光ファイバ１２と接続する光電センサ１３を備え、両光ファイバユニット１０Ａ，１０Ｂは、プリント基板Ｐの移動方向に沿う投光面１０ａ及び受光面１０ｂを各々具備して、両面１０ａ，１０ｂ間にプリント基板Ｐが進入するのに伴って受光面１０ｂの受光量が単調に減衰する特性を有し、光電センサ１３は、二つの異なった閾値Ｓ１，Ｓ２を特性領域Ａ内に設定して定まる二つの位置Ｐ１，Ｐ２で検出信号を出力する。【選択図】図１
2009216489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク搬送路上を移動するワークの位置検出を行う光センサ装置であって、
前記ワーク搬送路の一方の側縁がわに位置して該ワーク搬送路を横切る方向に投光する投光側光ファイバユニットと、
前記ワーク搬送路の他方の側縁がわに位置して前記投光側光ファイバユニットから投光された光を受ける受光側光ファイバユニットと、
この受光側光ファイバユニットの光ファイバと接続する光電センサを備え、
前記投光側光ファイバユニット及び受光側光ファイバユニットは、前記ワークの移動方向に沿う投光面及び受光面をそれぞれ具備して、両面間にワークが進入するのに伴って前記受光側光ファイバユニットにおける受光面の受光量が単調に減衰する特性を有し、
前記光電センサは、受光量が急変する特性領域を有し、二つの異なった前記受光量に対応した閾値を前記特性領域内に設定して定まる二つの位置でワーク検出信号を出力する
ことを特徴とする光センサ装置。
【請求項２】
異なるワーク毎に閾値を設定して記憶し、外部信号によりワークが指定された段階で該当するワークの閾値を自動選択する制御部を設けた請求項１に記載の光センサ装置。  
【請求項３】
前記投光側光ファイバユニットの投光面及び受光側光ファイバユニットの受光面に、二つの異なった前記受光量に対応した閾値の間隔を調整する光芒幅調整用スリットを設けた請求項１又は２に記載の光センサ装置。
【請求項４】
ワーク搬送路の一方の側縁がわに位置して該ワーク搬送路を横切る方向に投光する投光側光ファイバユニットと、前記ワーク搬送路の他方の側縁がわに位置して前記投光側光ファイバユニットから投光された光を受ける受光側光ファイバユニットと、この受光側光ファイバユニットの光ファイバと接続する光電センサを備えた光センサ装置を用いて、前記ワーク搬送路上を移動するワークの位置検出を行うに際して、
前記投光側光ファイバユニット及び受光側光ファイバユニットには、前記ワークの移動方向に沿う投光面及び受光面をそれぞれ具備して、両面間にワークが進入するのに伴って前記受光側光ファイバユニットにおける受光面の受光量が単調に減衰する特性を有する光ファイバユニットを用い、
前記光電センサには、受光量が急変する特性領域を有する光電センサを使用して、二つの異なった前記受光量に対応した閾値を前記特性領域内に設定して定まる二つの位置でワーク検出信号を出力させる
ことを特徴とする光センサ装置を用いたワークの位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトコンベア等のワーク搬送路の近傍に配置されて、この搬送路上を移動するワークの位置検出を行うのに用いられる光センサ装置及びこれを用いたワークの位置検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記した光センサ装置としては、例えば、光ファイバを介して光源側に接続して、ベルトコンベアの一方の側縁からこのベルトコンベアを横切る方向に投光する投光側光ファイバユニットと、光電センサに接続して、ベルトコンベアの他方の側縁で投光側光ファイバユニットから投光された光を受ける受光側光ファイバユニットを備えたものが知られており、この光センサ装置では、ベルトコンベアで搬送されるワークが、光側光ファイバユニットから投光された光を遮ることで、その位置検出が成されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記したベルトコンベアで搬送されるワークを所定位置に正確に停止させるには、所定位置の手前でワークを大きく減速させる必要があり、従来において、上記光センサ装置を二組用意し、一方の光センサ装置を所定の停止位置に配置すると共に、他方の光センサ装置をワークの減速開始位置に並べて配置するようにしていた。
【特許文献１】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】
ところが、従来において、ワークの搬送時間の短縮を図るためには、減速を開始してから停止するまでの区間を短くすること、又は停止位置の精度を上げるために停止動作から実際に停止するまでの区間を短くすること、すなわち、二組の光センサ装置の互いの間隔を狭めることが要求されるが、光センサ装置の各投光部分の大きさをできる限り小さくしたとしても限界がある。
【０００５】
また、ワークの停止位置を変える場合には、二組の光センサ装置の相対位置関係を変更する必要があり、その作業が煩雑で且つ容易でないという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、搬送されるワークを短時間でしかも正確に所定位置に停止させることができるのは勿論のこと、ワークの位置検出に係るコストの低減及び作業性の向上を実現することが可能である光センサ装置及びこれを用いたワークの位置検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するべく本発明の請求項１に係る発明は、ベルトコンベアなどのワーク搬送路上を移動するワークの位置検出を行う光センサ装置であって、前記ワーク搬送路の一方の側縁がわに位置して該ワーク搬送路を横切る方向に投光する投光側光ファイバユニットと、前記ワーク搬送路の他方の側縁がわに位置して前記投光側光ファイバユニットから投光された光を受ける受光側光ファイバユニットと、この受光側光ファイバユニットの光ファイバと接続する光電センサを備え、前記投光側光ファイバユニット及び受光側光ファイバユニットは、前記ワークの移動方向に沿う投光面及び受光面をそれぞれ具備して、両面間にワークが進入するのに伴って前記受光側光ファイバユニットにおける受光面の受光量が単調に減衰する特性を有し、前記光電センサは、受光量が急変する特性領域（図２の特性領域Ａ参照）を有し、二つの異なった前記受光量に対応した閾値を前記特性領域内に設定して定まる二つの位置（図２の閾値Ｓ１，Ｓ２及びこれで定まる二つの位置Ｐ１，Ｐ２参照）でワーク検出信号を出力する構成としたことを特徴としており、このような構成の光センサ装置を前述した課題を解決するための手段としている。
【０００７】
本発明に係る光センサ装置では、ワーク搬送路上を移動するワークの位置検出を行うに際して、投光側光ファイバユニットの投光面及び受光側光ファイバユニットの受光面間にワークが進入すると、これに伴って受光側光ファイバユニットにおける受光面の受光量が単調に減衰し始める。
この際、投光側光ファイバユニットの投光面及び受光側光ファイバユニットの受光面間には、光電センサの特性領域（Ａ）内に二つの異なった受光量に対応する閾値（Ｓ１，Ｓ２）を設定することによって、ワーク検出信号を出力可能なワークの減速開始位置（Ｐ１）及びワークの所定停止位置（Ｐ２）が定めてあるので、ワークの進行に伴って減衰する受光量に基づいて光電センサがワークの減速開始位置（Ｐ１）への到達を識別すると、ワーク検出信号が出力されてワークの減速が開始することとなり、続いて、ワークのさらなる進行に伴って減衰する受光量に基づいて光電センサがワークの所定停止位置（Ｐ２）への到達を識別すると、上記と同じくワーク検出信号が出力されてワークが所定位置（Ｐ２）に停止することとなる。
【０００８】
このように、ワークの減速開始位置（Ｐ１）及びワークの所定停止位置（Ｐ２）は、光電センサの特性領域（Ａ）内に設定された二つの異なった受光量に対応した閾値（Ｓ１，Ｓ２）により定められているので、ワークの減速開始位置及びワークの所定停止位置に二組の光センサ装置を並べて配置した従来と比べて、両位置の間隔を狭く設定し得ることとなり、加えて、アンプ操作や後述するスリットの設置といった安価で且つ簡単な操作によってワークの停止位置の変更にも対応し得ることとなる。
【０００９】
なお、ワークの減速開始位置（Ｐ１）及びワークの所定停止位置（Ｐ２）は、ワークの所定停止位置（Ｐ１）及びワークの停止はみ出し位置（Ｐ２）とそれぞれ置き換えることができ、このように成すことで、本出願人が先に出願した特願2007-287945号における請求項１に記載した第一の検出スイッチ及び第二の検出スイッチを本発明の光センサ装置一つで代替することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る光センサ装置は、異なるワーク毎に閾値を設定して記憶し、外部信号によりワークが指定された段階で該当するワークの閾値を自動選択する制御部を設けた構成としており、このような構成とすることで、段取り換えの自動化が図られることとなる。
ここで、本発明に係る光センサ装置において、ワークの減速開始位置（Ｐ１）及びワークの所定停止位置（Ｐ２）の設定変更は、アンプ操作による閾値の変更で対応可能であるが、例えば、ワークの減速開始位置（Ｐ１）及びワークの所定停止位置（Ｐ２）の間隔をより狭めたい場合には、光電センサの特性領域（Ａ）の一部を使用してアンプ操作により閾値（Ｓ１，Ｓ２）の間隔を狭めるようにしてもよいが、この場合には、ＳＮ比が低下することがある。
【００１１】
そこで、本発明の請求項３に係る光センサ装置では、前記投光側光ファイバユニットの投光面及び受光側光ファイバユニットの受光面に、二つの異なった前記受光量に対応した閾値の間隔を調整する光芒幅調整用スリットを設けた構成としており、このような構成を採用すると、二つの閾値間の受光量変化が急峻なものとなって、ＳＮ比の低下を回避し得ることとなる。
【００１２】
さらに、本発明に係る光センサ装置において、アンプ操作により二つの閾値を設定し、これらの閾値間にワークがあるときに、ワーク検出信号を出力させる構成としてもよい。
一方、本発明の請求項４に係る光センサ装置を用いたワークの位置検出方法は、ワーク搬送路の一方の側縁がわに位置して該ワーク搬送路を横切る方向に投光する投光側光ファイバユニットと、前記ワーク搬送路の他方の側縁がわに位置して前記投光側光ファイバユニットから投光された光を受ける受光側光ファイバユニットと、この受光側光ファイバユニットの光ファイバと接続する光電センサを備えた光センサ装置を用いて、前記ワーク搬送路上を移動するワークの位置検出を行うに際して、前記投光側光ファイバユニット及び受光側光ファイバユニットには、前記ワークの移動方向に沿う投光面及び受光面をそれぞれ具備して、両面間にワークが進入するのに伴って前記受光側光ファイバユニットにおける受光面の受光量が単調に減衰する特性を有する光ファイバユニットを用い、前記光電センサには、受光量が急変する特性領域（図２の特性領域Ａ参照）を有する光電センサを使用して、二つの異なった前記受光量に対応した閾値を前記特性領域内に設定して定まる二つの位置（図２の閾値Ｓ１，Ｓ２及びこれで定まる二つの位置Ｐ１，Ｐ２参照）でワーク検出信号を出力させる構成としている。
【００１３】
このような構成を成す光センサ装置を用いたワークの位置検出方法において、ワークの減速開始位置（Ｐ１）及びワークの所定停止位置（Ｐ２）は、光電センサの特性領域（Ａ）内に設定された二つの異なった受光量に対応した閾値（Ｓ１，Ｓ２）により定められているので、ワークの減速開始位置及びワークの所定停止位置に二組の光センサ装置を並べて配置した従来のワークの位置検出方法と比較して、ワークの減速開始位置及びワークの所定停止位置の間隔を狭く設定し得ることとなるうえ、アンプ操作といった安価で且つ簡単な操作によってワークの停止位置の変更にも対応し得ることとなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る光センサ装置及び請求項４に係る光センサ装置を用いたワークの位置検出方では、上記した構成としているので、搬送されるワークを短時間でしかも正確に所定位置に停止させることができるのは勿論のこと、ワークの位置検出に係るコストの低減及び作業性の向上を実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る光センサ装置では、上記した構成としているので、段取り換えの自動化を実現でき、本発明の請求項３に係る光センサ装置では、上記した構成としているので、ＳＮ比を低下させることなく検出幅を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る光センサ装置を示しており、この実施形態では、本発明に係る光センサ装置を搬送されるワークとしてのプリント基板の位置決めに用いた場合を例に挙げて説明する。
図１に示すように、この光センサ装置１は、光源２に接続する光ファイバ１１を具備して、ベルトコンベア（ワーク搬送路）Ｂの一方の側縁がわからベルトコンベアＢを横切る方向に投光する投光側光ファイバユニット１０Ａと、計測器３に接続する光ファイバ１２を具備して、ベルトコンベアＢの他方の側縁がわ対向位置で投光側光ファイバユニット１０Ａから投光された光を受ける受光側光ファイバユニット１０Ｂと、計測器３内に配置されて受光側光ファイバユニット１０Ｂの光ファイバ１２と接続する光電センサ１３を備えている。
【００１７】
投光側光ファイバユニット１０Ａ及び受光側光ファイバユニット１０Ｂは、プリント基板Ｐの移動方向に沿う投光面１０ａ及び受光面１０ｂをそれぞれ具備しており、受光側光ファイバユニット１０Ｂは、両面１０ａ，１０ｂ間にプリント基板Ｐが進入するのに伴って受光面１０ｂの受光量が単調に減衰する特性を有している。
一方、光電センサ１３は、図２に示すように、受光量が急変する特性領域Ａを有しており、二つの異なった受光量に対応した相対受光レベルでの閾値Ｓ１，Ｓ２を特性領域Ａ内に設定して定まるプリント基板Ｐの減速開始位置Ｐ１及びプリント基板Ｐの所定停止位置Ｐ２（二つの位置）で基板検出信号を出力するようになっている。
【００１８】
図２において、光ファイバユニット１０Ａ，１０Ｂ間距離Ｌが互いに異なる場合の基板位置−相対受光レベル曲線Ｔ１〜Ｔ３を示していて、例えば、基板位置−相対受光レベル曲線Ｔ１では、特性領域Ａ内における相対受光レベルでの閾値Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ８５％及び５５％としており、これで定まるプリント基板Ｐの減速開始位置Ｐ１及びプリント基板Ｐの所定停止位置Ｐ２の間隔は、約０．５ｍｍとなっている。
【００１９】
この場合、計測器３内には制御部１４が内蔵してあり、異なるワーク毎に閾値Ｓ１，Ｓ２を設定して記憶し、外部信号によりワークが指定された段階で該当するワークの閾値Ｓ１，Ｓ２を自動選択するようになっている。
このような光センサ装置１では、ベルトコンベアＢによって移動するプリント基板Ｐの位置検出を行うに際して、投光側光ファイバユニット１０Ａの投光面１０ａ及び受光側光ファイバユニット１０Ｂの受光面１０ｂ間にプリント基板Ｐが進入すると、これに伴って受光側光ファイバユニット１０Ｂにおける受光面１０ｂの受光量が単調に減衰し始める。
【００２０】
この際、投光側光ファイバユニット１０Ａの投光面１０ａ及び受光側光ファイバユニット１０Ｂの受光面１０ｂ間には、光電センサ１３の特性領域Ａ内に二つの異なった受光量に対応する閾値Ｓ１，Ｓ２を設定することによって、基板検出信号を出力可能なプリント基板Ｐの減速開始位置Ｐ１及びプリント基板Ｐの所定停止位置Ｐ２が定めてあるので、プリント基板Ｐの進行に伴って減衰する受光量に基づいて光電センサ１３がプリント基板Ｐの減速開始位置Ｐ１への到達を識別すると、基板検出信号が出力されてプリント基板Ｐの減速が開始することとなり、続いて、プリント基板Ｐのさらなる進行に伴って減衰する受光量に基づいて光電センサ１３がプリント基板Ｐの所定停止位置Ｐ２への到達を識別すると、上記と同じく基板検出信号が出力されてプリント基板Ｐが所定位置Ｐ２に停止することとなる。
【００２１】
このように、上記した光センサ装置１では、プリント基板Ｐの減速開始位置Ｐ１及びプリント基板Ｐの所定停止位置Ｐ２が、光電センサ１３の特性領域Ａ内に設定された二つの異なった受光量に対応する閾値Ｓ１，Ｓ２によって定められているので、両位置Ｐ１，Ｐ２の間隔を狭く設定し得ることとなり、加えて、アンプ操作といった安価で且つ簡単な操作によってプリント基板Ｐの停止位置の変更にも対応し得ることとなる。
【００２２】
また、上記した光センサ装置１では、異なるワーク毎に閾値Ｓ１，Ｓ２を設定して記憶し、外部信号によりワークが指定された段階で該当するワークの閾値Ｓ１，Ｓ２を自動選択する制御部１４を計測器３に内蔵しているので、段取り換えの自動化が図られることとなる。
さらに、上記した光センサ装置１において、投光側光ファイバユニット１０Ａの投光面１０ａ及び受光側光ファイバユニット１０Ｂの受光面１０ｂに光芒幅調整用スリット１５（図１に仮想線で示す）を設けることで、二つの異なった受光量に対応した閾値Ｓ１，Ｓ２の間隔を調整するように成すことができ、このような構成を採用すると、二つの閾値Ｓ１，Ｓ２間の受光量変化が急峻なものとなって、ＳＮ比の低下を回避し得ることとなる。
【００２３】
上記した実施形態では、本発明に係る光センサ装置を搬送されるプリント基板の位置決めに用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る光センサ装置を概略的に示す斜視説明図である。
【図２】図１における光センサ装置の光電センサの受光量が急変する特性領域を示す基板位置と相対受光レベルとの関係線図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  光センサ装置
２  光源
３  計測器
１０Ａ  投光側光ファイバユニット
１０Ｂ  受光側光ファイバユニット
１０ａ  投光面
１０ｂ  受光面
１１，１２  光ファイバ
１１ａ  光ファイバの端面
１３  光電センサ
１４  制御部
１５  光芒幅調整用スリット
Ａ  光電センサの特性領域  
Ｂ  ベルトコンベア（ワーク搬送路）
Ｐ  プリント基板（ワーク）
Ｐ１  プリント基板の減速開始位置
Ｐ２  プリント基板の所定停止位置
Ｓ１，Ｓ２  閾値  
【図１】
2009216489.tif 000003
【図２】
2009216489.tif 000004