JP3898117B2

JP3898117B2 - Multi-axis photoelectric sensor

Info

Publication number: JP3898117B2
Application number: JP2002345037A
Authority: JP
Inventors: 富一坂口
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: JP2004179031A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は多光軸光電センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多光軸光電センサは、互いに対向して配置される投光器と受光器とを含み、これら投光器と受光器との間でライトカーテンを形成する。例えば人体の一部がライトカーテンを遮ると多光軸光電センサは遮光信号を発し、これによりライトカーテンで仕切られた空間に位置する機械システムの動作を停止するなどの安全対策が施される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−７４４３２号公報
【０００４】
特開平１０−７４４３２号公報は、多光軸光電センサのケースのシールに関する提案を行っている。すなわち、この公報は、両端開口に蓋部材をネジ止めするセンサケースの前面つまり投光器と受光器とが互いに対面する面に光透過性のフロントカバーを接着したときに、このフロントカバーとセンサケースとの間の熱膨張差によって、フロントカバーと蓋部材との間に隙間が発生することを防止することを目的として、センサケースの前面に平らな壁を設け、そして、このセンサケースの前面壁に、複数の互いに隣接する光ビームが通過することのできる窓つまり開口部を形成すると共に、この平らな壁とフロントカバーとを接着剤により接合することを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多光軸光電センサのセンサケースを本体ケースと端部ケースとで構成し、光学素子を本体ケースだけでなく端部ケースにも配置させるようにした場合、本体ケースと端部ケースとに亘って延びるフロントカバーを設けたときには、センサケースとの間の熱膨張差による上述した問題が発生する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、多光軸光電センサのセンサケースを本体ケースと端部ケースとで構成した場合のフロントカバーとセンサケースとの間の熱膨張差の影響を抑えることのできる多光軸光電センサを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、押し出し成形する等のセンサケースを作った後の後加工が不要であり且つフロントカバーとセンサケースとの間の熱膨張差の影響を抑えることのできる多光軸光電センサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる技術的課題は、本発明の一つの観点によれば、
複数の光学素子が一列に配列されてなる多光軸光電センサにおいて、
該多光軸光電センサのセンサケースが、両端を開放した中空の柱形状でその長手方向に前記複数の光学素子が内蔵される本体ケースと、該本体ケースの両端に連結される端部ケースとからなり、
該本体ケースと連結される側の一端が開放されており、該一端の端面形状が前記本体ケースの端面形状と略同一であり且つ前記光学素子が内蔵され、
前記本体ケースが、これに内蔵される前記光学素子が投光又は受光する光を通すための第１開口部を有し、
前記端部ケースが、これに内蔵される前記光学素子が投光又は受光する光を通すための第２開口部を有し、
更に、
前記多光軸光電センサは、
前記本体ケースの前記第１開口部を覆うように前記本体ケースに接合される光透過性の第１のフロントカバーと、
該第１のフロントカバーと同一平面且つこれに隣り合わせで配置され、前記端部ケースの前記第２開口部を覆うように前記端部ケースに接合される光透過性の第２のフロントカバーとを有し、
前記本体ケースが、前記第１開口部の両端に前記本体ケースの前面に沿って延び且つ前記第１のフロントカバーを接合するための１対の第１接合部を有し、
該第１接合部には、前記第１のフロントカバーが、シール性を保つための第１シール材を介して接合され、
前記端部ケースが、前記第２開口部を挟み、前記第１接合部と実質的に同一平面に配置され且つ前記第２フロントカバーを接合するための第２接合部を有し、
該第２接合部には、前記第２のフロントカバーが、シール性を保つための第２のシール材を介して接合され、
前記第１又は前記第２のフロントカバーのいずれか一方が、前記本体ケースと前記端部ケースとの境界を跨ぐ延長部を有し、該延長部が、前記境界を跨いで延びる前記第１又は前記第２のシール材を介して前記第２又は前記第１の接合部とシール性を保つように取り付けられていて、他方のフロントカバーは、前記一方のフロントカバーの前記延長部の長さに対応して前記境界から後退しており、
前記第１のフロントカバーと前記第２のフロントカバーとの互いに対向する位置が前記複数の光学素子の隣接する２つの光学素子の間に配置されていることを特徴とする多光軸光電センサを提供することにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、図９に示すように、多光軸光電センサ１００のセンサケース１０１が、本体ケース１０２と、該本体ケース１０２の端に連結される端部ケース１０３とからなり、このセンサケース１０１には、等間隔且つ一列に配列された複数の光学素子つまり光軸１０４が、本体ケース１０２と端部ケース１０３との連結部分を避けるようにして、本体ケース１０２だけでなく端部ケース１０３にも配置される。
【００１０】
本体ケース１０２は、その前面に、シール座面を構成する例示としての平らな第１フランジ１０５を有し、この第１フランジ１０５には、光軸１０４に対応して位置する第１開口部１０６が形成されている。この第１開口部１０６は、図示の例では、本体ケース１０２の長手方向に延びるスリットで構成されているが、前述したように、特開平１０−７４４３２号公報に開示のように、各光軸１０４毎に又はグループ化した複数の光軸１０４毎に独立した窓で構成してもよい。
【００１１】
同様に、端部ケース１０３は、その前面に、シール座面を構成する例示としての平らな第２フランジ１０８を有し、この第２フランジ１０８には、光軸１０４に対応して位置する第２開口部１０９が形成されている。この第２開口部１０９は、図１０に示すように、各光軸毎に独立した窓で構成してもよいし、図１１に示すように２つの光軸を含むようにして配置された窓であってもよいし、図１２に示すように、端部ケース１０３の開放端まで延びるスリットで構成してもよい。
【００１２】
図９に戻って、センサケース１０１の前面に配置されるフロントカバー１１０は、本体ケース１０２に対応した第１フロントカバー１１１と、端部ケース１０３に対応した第２のフロントカバー１１２とで構成されている。
【００１３】
このように、センサケース１０１を３つの部材１０２、１０３，１０３に分割し、これに合わせて、センサケース１０１の前面に配置されるフロントカバー１１０を３つの部分に分割したことから、これを一つのフロントカバーで構成したものに比べて、フロントカバーの全長を短縮することができ、これによりセンサケース１０１とフロントカバー１１０との間の熱膨張差の影響を小さくすることができる。
【００１４】
端部ケースの閉鎖端と、これに最も近い光学素子との距離が短いときには、多光軸光電センサの長手方向全域を覆うことのできる一枚のフロントカバーでセンサの前面を覆うことは、多光軸光電センサの両端部に位置する光軸を適切に覆うのに、フロントカバーの高い寸法精度や高い組み付け精度が要求されることになる。これに対して、本発明のようにフロントカバーを分割して、複数のフロントカバーで多光軸光電センサの前面を覆い且つ隣接するフロントカバー間の突き合わせ縁を光軸間に位置させることで、フロントカバーに対する要求精度を低減することができる。
【００１５】
また、本発明では、第１のフロントカバー１１１又は第２のフロントカバー１１２が、シール性を確保するのが比較的難しい本体ケース１０２と端部ケース１０３との境界を越えて延びる延長部１２０を有する。
【００１６】
この延長部１２０は、図９の例であれば、第１のフロントカバー１１１に設けられ、この第１のフロントカバー１１１が端部ケース１０３まで進入しているが、端部ケース１０３の第２開口部１０９が２つの光軸１０４を含む一つの窓で構成され、端部ケース１０３の開放端側では、シール座面を構成する第２フランジ１０８が横断方向に連続している場合には（図１１）、この第２フランジ１０８に端部ケース１０３を横断する方向に連続してシール材を塗布し、このシール材で、第１フロントカバー１１１の延長部１２０を接着及び／又はシールし、好ましくは、延長部１２０と共にこれに隣接する第２フロントカバー１１２の端部を接着及び／又はシールするようにすればよい。
【００１７】
また、図１３に示すように、本体ケース１０２の第１開口部１０６が、本体ケース１０２の一端から他端に亘って長手方向に連続したスリットで構成され、また、端部ケース１０３の第２開口部１０９が、この端部ケース１０３の開放端に向けて延びるスリットで構成されている場合のように、本体ケース１０２の端部分及び／又は端部ケース１０３の端部分がスリットで切欠かれている場合には、図１４に示すように、複数の素子を含む光学系ユニット１２１に、上記本体ケース１０２及び／又は端部ケース１０３のスリット（第１、第２の開口部１０６、１０９）に進入してこのスリットを埋めて、シール座面としての第１又は第２フランジ１０５、１０８と実質的に同一の平面を作る突出座部１２２（図１５をも参照）を設けるのがよい。なお、光学系ユニット１２１は、本体ケース１０２の長手方向に延びるガイド溝１２３によって所定位置に保持される。上記の突出座部１２２は、光学系ユニット１２１の長手方向に連続的に延びていてもよいが、少なくともシール材１２４を塗布する部分だけ部分的に設けるようにしてもよい。
【００１８】
突出座部１２２を含めて、第１フロントカバー延長部１２０及びこれに隣接する第２フロントカバー１１２の端部を横断する一連のシール材１２４を介してこの延長部１２０を接着及び／又はシールすればよく（図１５）、このシール材１２４は、本体ケース１０２の第１フランジ１０５及び端部ケース１０３の第２フランジ１０８に塗布された第１、第２のシール材１２５、１２６と連続しているのが最も好ましい（図１６、図１７）。なお、第１、第２のシール材１２５、１２６は粘着性を有するのが好ましい。
【００１９】
第２フロントカバー１１２に比べて長い第１フロントカバー１１１の端は、本体ケース１０２又は端部ケース１０３にスナップ嵌めされて第１フロントカバー１１１の端を横断する押さえ部材１２８（図１７）で、この第１フロントカバー１１１の端を押し下げるようにするのが好ましく、特に、第１フロントカバー１１１に延長部１２０を設けた場合には、この延長部１２０の端を押さえ部材１２８によって押し下げるのが最も好ましい。
【００２０】
また、図１３に図示するように、本体ケース１０２と端部ケース１０３との突き合わせ面には、上記のスリットに対応する部分を切り欠いて光学系ユニット１２１の通過を許すシール部材１２９を介装するのが好ましい。
【００２１】
【実施例】
添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を以下に詳しく説明する。
【００２２】
図１は、実施例の多光軸光電センサ１を示す。多光軸光電センサ１は、互いに対をなす投光器と受光器とを含むが、これら投光器と受光器は実質的に同一の外観形状を有していることから、以下の多光軸光電センサ１の説明は、投光器と受光器とを差別することなく説明しているものと理解されたい。
【００２３】
多光軸光電センサ１は、アルミニウムの押し出し材で構成された本体ケース２と、この本体ケース２の両端に配置されたプラスチック成形品や亜鉛又はアルミニウムのダイキャスト成形品の端部ケース３とで細長い真っ直ぐな外形形状が作られており、この本体ケース２と端部ケース３とに、長手方向に沿って等間隔に投光素子又は受光素子が配置されている。多光軸光電センサ１の投光面又は受光面４はフロントカバーで構成されており、このフロントカバー４を通じて、投光器から光ビームが出射され又は投光器からの光ビームが受光器に入光される。
【００２４】
コネクタ開口５は、光軸方向に、つまりフロントカバー４側に向けて開口しており、図２に示すように、外部コネクタ６を、多光軸光電センサ１の背面側に向けて押し込むことによりコネクタ接続することができ、この外部コネクタ６を用いて、図外の制御機器又は隣接する多光軸光電センサとケーブル７を介して連結することができる。
【００２５】
図４は、多光軸光電センサ１に内蔵される光学系ユニット１０を示す。光学系ユニット１０は、等間隔に配置された複数の素子ホルダ１１を有し、素子ホルダ１１は、その内部に円筒状の通路１２が形成されている。素子ホルダ１１の基端には、光学素子１３つまり投光素子又は受光素子が脱着可能に嵌入され、光学素子１３は、第１の小さな円形開口１４を介して円筒状通路１２に臨んでいる。
【００２６】
素子ホルダ１１の前端には、２つの隣接する投光又は受光レンズ１５を一体に形成されたプラスチック製のレンズプレート１６が配置され、例えば投光器であれば、投光素子１３から出射した光は、素子ホルダ１１の断面円形の内部通路１２を通り、次いでレンズ１５を通って実質的に平行光線の束である光ビームになる。逆に、受光器であれば、光ビームがレンズ１５によって収束され、第１の小さな円形開口１４を通じて受光素子１３に入光する。
【００２７】
光学系ユニット１０はプラスチック成形品であり、その円筒状の内部通路１２には、一つの遮光壁１７が設けられており、この遮光壁１７は光学系ユニット１０の本体と一体成形されている。遮光壁１７の中心部分には、第２の比較的大きな円形開口１８が形成されている。
【００２８】
素子ホルダ１１の円筒状の内部通路１２の内壁には、この内壁が光を反射する能力を低下させることのできる塗料、例えば黒色塗料を塗布するのが好ましい。勿論のことであるが、光学系ユニット１０の本体のプラスチック材料に顔料を含めて、光学系ユニット１０の本体自体を黒色などの暗色にするようにしてもよい。
【００２９】
遮光壁１７は、円筒状の内部通路１２に関して、その長手方向つまり光軸方向の中間部分に形成されており、これにより、一つの遮光壁１７で実用上支障の無いレベルで迷光による誤作動を効果的に防止することができる。なお、この一つの遮光壁１７による作用効果は、▲１▼素子ホルダ１１の内部通路１２の壁で複数回正反射した光は、光量が減衰しているので、これが外部に出ても影響は無い；▲２▼素子ホルダ１１の内部通路１２の壁で拡散反射した光は、光量が減衰しているので、これが外部に出ても影響は無いことを前提としている。つまり、内部通路１２の遮光壁１７の機能は、例えば投光器であれば、内部通路１２の壁９で１回正反射した光が投光レンズ１５に到達するのを防止することにある。
【００３０】
実施例の光学系ユニット１０の内部通路１２は円筒形状であるが、この内部通路１２がレンズ１５に向けて先細りの断面円形の通路形状であれば、遮光壁１７を内部通路１２の通路長さの１／２の箇所よりもレンズ１５側に近づけた箇所に設置すればよい。逆に、内部通路１２がレンズ１５に向けて末広がりの断面円形の通路形状であれば、遮光壁１７を内部通路１２の通路長さの１／２の箇所よりも光学素子１３側に近づけた箇所に設置すればよい。
【００３１】
光学系ユニット１０は、多光軸光電センサ１の光軸数に応じて、その端に、増設ユニット（図示せず）を連結することが可能であり、この増設ユニットは、光学系ユニット１０と実質的に同じ構造を有する。
【００３２】
光学系ユニット１０には、その背面側に、ユニット１０に沿って長手方向に延びる基板１９が配置され、この基板１９には、電源回路、制御回路、発光回路（受光回路）、通信回路などが組み込まれる。
【００３３】
光学系ユニット１０は基板１９と一緒に、本体ケース２の一端開口から本体ケース２の中に挿入される。本体ケース２は、図３から理解できるように、その一側面が開放した形状を有する。すなわち、本体ケース２は、互いに対向した一対の側壁２０、２０を有し、これら側壁２０、２０の端同士を背面壁２１で連結した断面Ｕ字状の形状を有している。
【００３４】
本体ケース２は、光学系ユニット１０又はこの光学系ユニット１０と増設ユニットの全長よりも短い。より具体的には、本体ケース２は、光学系ユニット１０又は光学系ユニット１０と増設ユニットとの連結体を挿入したときに、これらユニットが含む光軸のうち、両端の２光軸分の素子ホルダ１１が本体ケース２の端から外部に突出するように設計されている。
【００３５】
光学系ユニット１０又はこの光学系ユニット１０と増設ユニットとの連結体のうち、本体ケース２の両端から外部に突出した部分は、図５に拡大して示す端部ケース３によって包囲される。
【００３６】
端部ケース３は、立方体形状の外部コネクタ６を受け入れたときに、本体ユニット２と実質的に同じ外観形状となるように、その一方の側壁２３に第１凹所２４を有し、また、外部コネクタ６から延びるケーブル７が通過可能な第２凹所２５とを有する。端部ケース３には、更に、第１凹所２４に臨んで、外部コネクタ６が進入可能な開口２６を有し、この開口２５を通じてコネクタ接続が行われる。
【００３７】
端部ケース３は一端が閉鎖され、他端が開放されており、この開放端を本体ユニット２の端に突き合わせることにより本体ユニット２に連結される。
【００３８】
端部ケース３の断面形状を説明すると、端部ケース３は、一対の側壁２３、２３と、これら側壁２３、２３の端同士を連結する背面壁２８とを含み、これらの壁２３、２８は、端部ケース３と本体ケース２とを連結したときに、本体ケース２の壁２０、２１と面一となる。
【００３９】
端部ケース３は、他に、背面壁２８と対向する平らな前面フランジ２９を有し、この前面フランジ２９には、端部ケース３の開放端側に開放したスリット３０が形成され、このスリット３０は、端部ケース３の閉鎖端に向けて真っ直ぐに延びており、このスリット３０は、光ビームが通過する窓を構成している。
【００４０】
端部ケース３と本体ケース２との連結及びフロントカバー４の取付について説明すると、図３から理解できるように、本体ケース２には、両端に開口する３つのネジ受け孔３２が形成されている。これに対応して、端部ケース３には、ネジ３３（図面の錯綜を避けるために図６にネジの軸線だけを示してある）を挿通するための孔３４が３つ形成されている。端部ケース３と本体ケース２とは、スリット３０に対応した部分を切り欠いたシール用パッキン３６を介して、互いに端同士を突き合わせた状態で離脱可能にネジ締結される。
【００４１】
図６に見られる参照符号３８は、フロントカバー４を固定するためにフロントカバー４を横断する座を構成するための付加的な押さえ部材を示す。図７は、この押さえ部材３８の形状を明らかにするために反転して図示してある。押さえ部材３８は、金属プレート材料から作られ、長尺の平らな本体３９と、この本体３９の両端縁から下方に垂下する左右一対の脚４０と、押さえ部材３８の前端、つまり本体ケース２側の側縁から下方に垂下するフランジ４１とを有し、左右の脚４０には、切り起こしによって形成された突片４２とを有する。
【００４２】
この押さえ部材３８は、端部ケース３の開放端に配置されるものであり、この押さえ部材３８を位置決めするために、端部ケース３の前面フランジ２９と両側壁２８との境界に、押さえ部材３８の脚４０を受け入れるための開口４４（図６）が形成されている。
【００４３】
図６は、押さえ部材３８を装着する前の状態を示す。押さえ部材３８は、突片４２によって、脚４０を端部ケース３の開口４４にスナップ嵌めすることにより端部ケース３と離脱可能に一体化される。
【００４４】
図８はフロントカバー４を示す。フロントカバー４は、本体ケース２の全長よりも若干長い第１フロントカバー５０と、端部ケース３の全長よりも若干短い第２フロントカバー５１とで構成され、これら第１、第２のフロントカバー５０，５１は共に光透過性のプラスチック材料から作られている。
【００４５】
本体ケース２には、図３から分かるように、その両側壁２０の前面側の縁に長手方向に延びる内方フランジ５３が形成され、この内方フランジ５３は第１フロントカバー５０の取付座を構成している。同図に示す参照符号５４は、光学系ユニット１０の左右の突条を受け入れるガイド溝を示し、このガイド溝５４によって光学系ユニット１０を本体ケース２及び端部ケース３の中に挿入するときに光学系ユニット１０が案内され、そして、光学系ユニット１０が位置決めされる。
【００４６】
光学系ユニット１０は、図示を省略したが、先に図１４、図１６を参照して説明したように、その前面の中央において、端部ケース３の開放端部に対応する部分に突出座部を有し、この突出座部は、端部ケース３のスリット３０に進入して、前面フランジ２９と共通平面を作る。
【００４７】
第１、第２のフロントカバー５０、５１の取付に際しては、先ず、本体ケース２の左右の内方フランジ５３と、端部ケース３の前面フランジ２９には、連続して粘着性のシール材が塗布され、また、端部ケース３の開放端部を横断するように連続してシール材が塗布される。次いで、第１、第２のフロントカバー５０、５１を押し付けながら位置決めされる。これにより、第１のフロントカバー５０の延長部分５０ａは、本体ケース２と端部ケース３との境界を跨いで位置し、延長部分５０ａの端部は、端部ケース３を横断して連続的に延びるシール材によってシールされる。
【００４８】
次いで、押さえ部材３８を端部ケース３の開放端部にスナップ嵌めすると、この押さえ部材３８によって、第１のフロントカバー５０の端部が下方に押し付けられ、この第１のフロントカバー５０の両端部は、押さえ部材３８によって機械的に固定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の多光軸光電センサの斜視図である。
【図２】実施例の多光軸光電センサの端部を図示するものであり、外部コネクタを接続した状態を説明するための部分図である。
【図３】実施例の多光軸光電センサの本体ケースの正面図である。
【図４】実施例の多光軸光電センサに内蔵される光学系ユニットの断面図である。
【図５】実施例の多光軸光電センサの端部ケースの斜視図である。
【図６】実施例の多光軸光電センサの端部ケースに組み込まれる押さえ部材及び本体ケースとの間に介装されるシール部材とを分解して示す端部ケース及びこれに関連した部材の分解斜視図である。
【図７】押さえ部材の斜視図である。
【図８】フロントカバーが、第１フロントカバーと、その両端に配置される第２フロントカバーとから構成されることを説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態の概要を説明するための多光軸光電センサの正面図である。
【図１０】実施の形態で例示する多光軸光電センサの端部ケースの一例の斜視図である。
【図１１】実施の形態で例示する多光軸光電センサの端部ケースの他の例の斜視図である。
【図１２】実施の形態で例示する多光軸光電センサの端部ケースの別の例の斜視図である。
【図１３】実施の形態の概要を説明するための多光軸光電センサの端部の分解斜視図である。
【図１４】実施の形態の一例として多光軸光電センサに内蔵される光学系ユニットの概要の部分斜視図である。
【図１５】図９のＸ15−Ｘ15線に沿って切断した断面図である。
【図１６】図９のＸ16−Ｘ16線に沿って切断した断面図である。
【図１７】実施の形態で例示した多光軸光電センサの端部の概要を説明するための図である。
【符号の説明】
１多光軸光電センサ
２本体ケース
３端部ケース
４フロントカバー
２９端部ケースの前面壁
３３本体ケースと端部ケースとを固定するためのネジ
３６シール用パッキン
３８押さえ部材
５０第１フロントカバー
５１第２フロントカバー
５３本体ケースの側壁に形成された内方フランジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-optical axis photoelectric sensor.
[0002]
[Prior art]
The multi-optical axis photoelectric sensor includes a projector and a light receiver that are arranged to face each other, and forms a light curtain between the light projector and the light receiver. For example, when a part of the human body blocks the light curtain, the multi-optical axis photoelectric sensor emits a light blocking signal, thereby taking safety measures such as stopping the operation of the mechanical system located in the space partitioned by the light curtain.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-74432
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-74432 proposes a seal for a case of a multi-optical axis photoelectric sensor. That is, in this publication, when a light-transmitting front cover is bonded to the front surface of a sensor case in which the lid member is screwed to the opening at both ends, that is, the surface where the projector and the light receiver face each other, In order to prevent a gap between the front cover and the cover member from being generated due to a difference in thermal expansion between the front cover and the lid member, a flat wall is provided on the front surface of the sensor case, and It proposes forming a window or opening through which a plurality of adjacent light beams can pass, and joining the flat wall and the front cover with an adhesive.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the sensor case of the multi-optical axis photoelectric sensor is composed of a main body case and an end case, and the optical element is arranged not only in the main body case but also in the end case, the main body case and the end case When the front cover that extends over is provided, the above-described problem due to the difference in thermal expansion with the sensor case occurs.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the influence of thermal expansion difference between the front cover and the sensor case when the sensor case of the multi-optical axis photoelectric sensor is composed of a main body case and an end case. It is to provide an axial photoelectric sensor.
[0007]
Another object of the present invention is a multi-optical axis photoelectric sensor that does not require post-processing after making a sensor case such as extrusion molding and can suppress the influence of a difference in thermal expansion between the front cover and the sensor case. It is to provide a sensor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Such a technical problem is, according to one aspect of the present invention,
In a multi-optical axis photoelectric sensor in which a plurality of optical elements are arranged in a line,
The sensor case of the multi-optical axis photoelectric sensor has a hollow columnar shape with both ends open, and a main body case in which the plurality of optical elements are built in the longitudinal direction ; and an end case connected to both ends of the main body case ; Consists of
One end on the side connected to the main body case is open, the end surface shape of the one end is substantially the same as the end surface shape of the main body case, and the optical element is incorporated ,
The main body case has a first opening through which the optical element incorporated therein transmits or receives light;
The end case has a second opening for allowing the optical element incorporated in the end case to transmit or receive light.
Furthermore,
The multi-optical axis photoelectric sensor is
A light transmissive first front cover joined to the body case so as to cover the first opening of the body case;
A light-transmitting second front cover that is disposed on the same plane as the first front cover and adjacent to the first front cover and is joined to the end case so as to cover the second opening of the end case. Have
Before SL body case has a first joint portion of the pair for joining the first the both ends of the opening body case and extending along the front surface of the first front cover,
The first front cover is joined to the first joining portion via a first sealing material for maintaining sealing performance,
The end case has a second joint for sandwiching the second opening, disposed substantially in the same plane as the first joint, and for joining the second front cover;
The second front cover is joined to the second joining portion via a second sealing material for maintaining sealing performance,
One of said first or said second front cover, said has an extension across the boundary between the main body case and the end case, the extension portion, the first or extends across the boundary the second be mounted so as to keep the said second or said first junction and the sealing property through the sealing member, the other of the front cover, the length of the extended portion of the front cover of the one Correspondingly receding from the boundary,
The multi-optical axis photoelectric sensor, characterized in that mutually opposing positions of the first front cover and the second front cover is disposed between two adjacent optical elements of the plurality of optical elements Achieved by providing.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 9, the sensor case 101 of the multi-optical axis photoelectric sensor 100 includes a main body case 102 and an end case 103 connected to the end of the main body case 102. The plurality of optical elements arranged at equal intervals and in one row, that is, the optical axis 104, is connected not only to the main body case 102 but also to the end case 103 so as to avoid a connecting portion between the main body case 102 and the end case 103. Also arranged.
[0010]
The main body case 102 has an exemplary flat first flange 105 constituting a seal seat surface on the front surface thereof. The first flange 105 has a first opening 106 positioned corresponding to the optical axis 104. Is formed. In the example shown in the figure, the first opening 106 is formed by a slit extending in the longitudinal direction of the main body case 102. As described above, as disclosed in JP-A-10-74432, each optical axis You may comprise by the window independent for every 104 or every several optical axis 104 grouped.
[0011]
Similarly, the end case 103 has, on the front surface thereof, an exemplary flat second flange 108 constituting a seal seat surface, and the second flange 108 is positioned corresponding to the optical axis 104. Two openings 109 are formed. The second opening 109 may be configured by an independent window for each optical axis as shown in FIG. 10, or may be a window arranged so as to include two optical axes as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 12, the slit may extend to the open end of the end case 103.
[0012]
Returning to FIG. 9, the front cover 110 disposed on the front surface of the sensor case 101 includes a first front cover 111 corresponding to the main body case 102 and a second front cover 112 corresponding to the end case 103. ing.
[0013]
As described above, the sensor case 101 is divided into three members 102, 103, and 103, and the front cover 110 disposed on the front surface of the sensor case 101 is divided into three parts in accordance with this. The total length of the front cover can be shortened as compared with a configuration including two front covers, and thereby the influence of the thermal expansion difference between the sensor case 101 and the front cover 110 can be reduced.
[0014]
When the distance between the closed end of the end case and the optical element closest to the end case is short, it is often necessary to cover the front surface of the sensor with a single front cover that can cover the entire longitudinal direction of the multi-optical axis photoelectric sensor. In order to properly cover the optical axes located at both ends of the optical axis photoelectric sensor, high dimensional accuracy and high assembly accuracy of the front cover are required. On the other hand, by dividing the front cover as in the present invention, covering the front surface of the multi-optical axis photoelectric sensor with a plurality of front covers and positioning the butting edge between adjacent front covers between the optical axes, The required accuracy for the front cover can be reduced.
[0015]
Further, in the present invention, the first front cover 111 or the second front cover 112 is provided with the extension 120 that extends beyond the boundary between the main body case 102 and the end case 103 where it is relatively difficult to ensure sealing performance. Have.
[0016]
In the example of FIG. 9, the extension portion 120 is provided in the first front cover 111, and the first front cover 111 has entered the end case 103, but the second end cover 103 has a second end. When the opening 109 is constituted by one window including the two optical axes 104, and the second flange 108 constituting the seal seat surface is continuous in the transverse direction on the open end side of the end case 103 ( 11), a sealing material is continuously applied to the second flange 108 in a direction crossing the end case 103, and the extension 120 of the first front cover 111 is bonded and / or sealed with the sealing material, Preferably, the extension 120 and the end of the second front cover 112 adjacent thereto may be bonded and / or sealed.
[0017]
Further, as shown in FIG. 13, the first opening 106 of the main body case 102 is configured by a slit that is continuous in the longitudinal direction from one end to the other end of the main body case 102, and the second opening of the end case 103 is provided. The end portion of the main body case 102 and / or the end portion of the end case 103 is notched by the slit, as in the case where the opening 109 is configured by a slit extending toward the open end of the end case 103. 14, the optical system unit 121 including a plurality of elements is provided in the slits (first and second openings 106 and 109) of the main body case 102 and / or the end case 103. Protruding seats 122 (see also FIG. 15) may be provided to enter and fill the slits and make a plane substantially the same as the first or second flange 105, 108 as a seal seat. . The optical system unit 121 is held at a predetermined position by a guide groove 123 extending in the longitudinal direction of the main body case 102. The projecting seat 122 may extend continuously in the longitudinal direction of the optical system unit 121, but at least a portion where the sealing material 124 is applied may be provided partially.
[0018]
The extension 120 is glued and / or sealed through a series of seals 124 across the end of the first front cover extension 120 and the adjacent second front cover 112, including the protruding seat 122. The sealing material 124 may be continuous with the first and second sealing materials 125 and 126 applied to the first flange 105 of the main body case 102 and the second flange 108 of the end case 103. Most preferably (FIGS. 16 and 17). Note that the first and second sealing materials 125 and 126 preferably have adhesiveness.
[0019]
The end of the first front cover 111 that is longer than the second front cover 112 is a pressing member 128 (FIG. 17) that is snapped into the main body case 102 or the end case 103 and crosses the end of the first front cover 111. It is preferable that the end of the first front cover 111 is pushed down. In particular, when the extension portion 120 is provided on the first front cover 111, the end of the extension portion 120 is most preferably pushed down by the pressing member 128. preferable.
[0020]
Further, as shown in FIG. 13, the match-surface of the main body case 102 and the end case 103, a seal member 129 that allows the passage of the optical system unit 121 by cutting a portion corresponding to the slit It is preferable to interpose.
[0021]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0022]
FIG. 1 shows a multi-optical axis photoelectric sensor 1 according to an embodiment. The multi-optical axis photoelectric sensor 1 includes a projector and a light receiver that are paired with each other. Since the light projector and the light receiver have substantially the same external shape, the following multi-optical axis photoelectric sensor 1 is used. It is to be understood that the explanation of is a description without distinguishing between a projector and a light receiver.
[0023]
The multi-optical axis photoelectric sensor 1 includes a main body case 2 made of an extruded aluminum material, and an end case 3 of a plastic molded product or a zinc or aluminum die-cast molded product disposed at both ends of the main body case 2. A slender straight outer shape is formed, and light projecting elements or light receiving elements are arranged in the main body case 2 and the end case 3 at equal intervals along the longitudinal direction. The light projecting surface or light receiving surface 4 of the multi-optical axis photoelectric sensor 1 is constituted by a front cover, through which the light beam is emitted from the light projector or the light beam from the light projector is incident on the light receiver. .
[0024]
The connector opening 5 opens in the optical axis direction, that is, toward the front cover 4 side, and by pushing the external connector 6 toward the back side of the multi-optical axis photoelectric sensor 1 as shown in FIG. A connector can be connected, and this external connector 6 can be used to connect a control device (not shown) or an adjacent multi-optical axis photoelectric sensor via a cable 7.
[0025]
FIG. 4 shows the optical system unit 10 built in the multi-optical axis photoelectric sensor 1. The optical system unit 10 has a plurality of element holders 11 arranged at equal intervals, and the element holder 11 has a cylindrical passage 12 formed therein. An optical element 13, that is, a light projecting element or a light receiving element is detachably fitted at the base end of the element holder 11, and the optical element 13 faces the cylindrical passage 12 through a first small circular opening 14.
[0026]
At the front end of the element holder 11, a plastic lens plate 16 integrally formed with two adjacent light projecting or light receiving lenses 15 is disposed. For example, in the case of a projector, the light emitted from the light projecting element 13 is The element holder 11 passes through an internal passage 12 having a circular cross section, and then passes through a lens 15 into a light beam that is substantially a bundle of parallel rays. Conversely, in the case of a light receiver, the light beam is converged by the lens 15 and enters the light receiving element 13 through the first small circular opening 14.
[0027]
The optical system unit 10 is a plastic molded product, and a light shielding wall 17 is provided in the cylindrical internal passage 12, and the light shielding wall 17 is integrally formed with the main body of the optical system unit 10. A second relatively large circular opening 18 is formed in the central portion of the light shielding wall 17.
[0028]
The inner wall of the cylindrical inner passage 12 of the element holder 11 is preferably coated with a paint that can reduce the ability of the inner wall to reflect light, such as a black paint. Of course, a pigment may be included in the plastic material of the optical system unit 10 so that the optical system unit 10 itself has a dark color such as black.
[0029]
The light shielding wall 17 is formed in the longitudinal direction, that is, an intermediate portion in the optical axis direction with respect to the cylindrical internal passage 12, and thereby, the single light shielding wall 17 causes a malfunction due to stray light at a level that does not impede practical use. It can be effectively prevented. The effect of this one light shielding wall 17 is as follows. (1) The amount of light regularly reflected by the wall of the internal passage 12 of the element holder 11 is attenuated. None; (2) It is assumed that the light diffusely reflected by the wall of the internal passage 12 of the element holder 11 is attenuated, so that there is no influence even if it goes outside. That is, the function of the light shielding wall 17 of the internal passage 12 is to prevent the light that has been regularly reflected once by the wall 9 of the internal passage 12 from reaching the light projecting lens 15 in the case of a projector, for example.
[0030]
The internal passage 12 of the optical system unit 10 according to the embodiment has a cylindrical shape. However, if the internal passage 12 has a circular passage shape that is tapered toward the lens 15, the light shielding wall 17 has a passage length of the internal passage 12. What is necessary is just to install in the location close | similar to the lens 15 side rather than the 1/2 location. On the contrary, if the internal passage 12 has a circular cross-sectional shape extending toward the lens 15, the light shielding wall 17 is closer to the optical element 13 side than the half of the passage length of the internal passage 12. Should be installed.
[0031]
The optical system unit 10 can be connected to an extension unit (not shown) at its end in accordance with the number of optical axes of the multi-optical axis photoelectric sensor 1. Have substantially the same structure.
[0032]
The optical system unit 10 is provided with a substrate 19 extending in the longitudinal direction along the unit 10 on the back side. The substrate 19 includes a power supply circuit, a control circuit, a light emitting circuit (light receiving circuit), a communication circuit, and the like. Incorporated.
[0033]
The optical system unit 10 is inserted into the main body case 2 from the one end opening of the main body case 2 together with the substrate 19. As can be understood from FIG. 3, the main body case 2 has a shape in which one side surface is opened. That is, the main body case 2 has a pair of side walls 20, 20 facing each other, and has a U-shaped cross section in which the ends of the side walls 20, 20 are connected by the back wall 21.
[0034]
The main body case 2 is shorter than the total length of the optical system unit 10 or the optical system unit 10 and the extension unit. More specifically, when the main body case 2 inserts the optical system unit 10 or a connection body between the optical system unit 10 and the extension unit, among the optical axes included in these units, elements for two optical axes at both ends are included. The holder 11 is designed to protrude outward from the end of the main body case 2.
[0035]
Of the optical system unit 10 or the connected body of the optical system unit 10 and the extension unit, a portion protruding to the outside from both ends of the main body case 2 is surrounded by an end case 3 shown in an enlarged manner in FIG.
[0036]
The end case 3 has a first recess 24 on one side wall 23 thereof so that when the cube-shaped external connector 6 is received, the end case 3 has substantially the same external shape as the main body unit 2. And a second recess 25 through which the cable 7 extending from the external connector 6 can pass. The end case 3 further has an opening 26 through which the external connector 6 can enter, facing the first recess 24, and the connector is connected through the opening 25.
[0037]
One end of the end case 3 is closed and the other end is opened. The end case 3 is connected to the main unit 2 by abutting the open end with the end of the main unit 2.
[0038]
The cross-sectional shape of the end case 3 will be described. The end case 3 includes a pair of side walls 23, 23 and a back wall 28 that connects the ends of the side walls 23, 23. When the end case 3 and the main body case 2 are connected, they are flush with the walls 20 and 21 of the main body case 2.
[0039]
In addition, the end case 3 has a flat front flange 29 that faces the back wall 28, and the front flange 29 is formed with a slit 30 that opens to the open end side of the end case 3. 30 extends straight toward the closed end of the end case 3, and the slit 30 constitutes a window through which the light beam passes.
[0040]
The connection between the end case 3 and the main body case 2 and the attachment of the front cover 4 will be described. As can be understood from FIG. 3, the main body case 2 is formed with three screw receiving holes 32 opened at both ends. . Correspondingly, the end case 3 is formed with three holes 34 through which the screws 33 (only the screw axis is shown in FIG. 6 to avoid confusion in the drawing) are inserted. The end case 3 and the main body case 2 are screwed so as to be detachable in a state where their ends are butted together via a seal packing 36 in which a portion corresponding to the slit 30 is cut out.
[0041]
Reference numeral 38 seen in FIG. 6 indicates an additional holding member for constituting a seat crossing the front cover 4 in order to fix the front cover 4. FIG. 7 is inverted to clarify the shape of the pressing member 38. The pressing member 38 is made of a metal plate material, and is a long flat main body 39, a pair of left and right legs 40 depending downward from both ends of the main body 39, and the front end of the pressing member 38, that is, the main body case 2 side. And left and right legs 40 have projecting pieces 42 formed by cutting and raising.
[0042]
The pressing member 38 is disposed at the open end of the end case 3. In order to position the pressing member 38, the pressing member 38 is positioned at the boundary between the front flange 29 and the side walls 28 of the end case 3. An opening 44 (FIG. 6) is formed for receiving the 38 legs 40.
[0043]
FIG. 6 shows a state before the pressing member 38 is mounted. The pressing member 38 is detachably integrated with the end case 3 by snap-fitting the leg 40 into the opening 44 of the end case 3 by the projecting piece 42.
[0044]
FIG. 8 shows the front cover 4. The front cover 4 includes a first front cover 50 that is slightly longer than the entire length of the main body case 2 and a second front cover 51 that is slightly shorter than the entire length of the end case 3, and these first and second front covers. Both 50 and 51 are made of a light transmissive plastic material.
[0045]
As can be seen from FIG. 3, the main body case 2 is formed with inner flanges 53 extending in the longitudinal direction at the front side edges of the both side walls 20, and the inner flanges 53 serve as mounting seats for the first front cover 50. It is composed. Reference numeral 54 shown in the figure indicates a guide groove for receiving the left and right protrusions of the optical system unit 10, and when the optical system unit 10 is inserted into the main body case 2 and the end case 3 by the guide groove 54. The optical system unit 10 is guided and the optical system unit 10 is positioned.
[0046]
Although not shown in the figure, the optical system unit 10 protrudes into a portion corresponding to the open end of the end case 3 at the center of the front surface as described above with reference to FIGS. The projecting seat portion enters the slit 30 of the end case 3 and forms a common plane with the front flange 29.
[0047]
When attaching the first and second front covers 50, 51, first, the left and right inner flanges 53 of the main body case 2 and the front flange 29 of the end case 3 are continuously covered with an adhesive seal material. The sealing material is applied continuously so as to cross the open end of the end case 3. Next, positioning is performed while pressing the first and second front covers 50 and 51. Thereby, the extension part 50a of the first front cover 50 is located across the boundary between the main body case 2 and the end case 3, and the end part of the extension part 50a is continuous across the end case 3. It is sealed by a sealing material extending to
[0048]
Next, when the pressing member 38 is snapped onto the open end portion of the end case 3, the end portion of the first front cover 50 is pressed downward by the pressing member 38, and both end portions of the first front cover 50 are pressed. Is mechanically fixed by a pressing member 38.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a multi-optical axis photoelectric sensor according to an embodiment.
FIG. 2 is a partial view for illustrating a state in which an external connector is connected, illustrating an end portion of the multi-optical axis photoelectric sensor of the embodiment.
FIG. 3 is a front view of a main body case of the multi-optical axis photoelectric sensor of the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical system unit built in the multi-optical axis photoelectric sensor of the embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of an end case of the multi-optical axis photoelectric sensor of the embodiment.
FIG. 6 is an exploded view of an end case and a member related thereto, showing a holding member incorporated in an end case of the multi-optical axis photoelectric sensor of the embodiment and a seal member interposed between the case and the main body case; It is a disassembled perspective view.
FIG. 7 is a perspective view of a pressing member.
FIG. 8 is a diagram for explaining that the front cover includes a first front cover and second front covers disposed at both ends thereof.
FIG. 9 is a front view of a multi-optical axis photoelectric sensor for explaining the outline of the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view of an example of an end case of the multi-optical axis photoelectric sensor exemplified in the embodiment.
FIG. 11 is a perspective view of another example of the end case of the multi-optical axis photoelectric sensor exemplified in the embodiment.
12 is a perspective view of another example of an end case of the multi-optical axis photoelectric sensor illustrated in the embodiment. FIG.
FIG. 13 is an exploded perspective view of an end portion of a multi-optical axis photoelectric sensor for explaining the outline of the embodiment.
FIG. 14 is a partial perspective view of an outline of an optical system unit built in a multi-optical axis photoelectric sensor as an example of an embodiment.
15 is a cross-sectional view taken along line X15-X15 in FIG.
16 is a cross-sectional view taken along line X16-X16 in FIG.
FIG. 17 is a diagram for describing an outline of an end portion of the multi-optical axis photoelectric sensor exemplified in the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-optical axis photoelectric sensor 2 Main body case 3 End case 4 Front cover 29 Front wall 33 of an end case Screw 36 for fixing a main body case and an end case 36 Seal packing 38 Holding member 50 1st front cover 51 Second front cover 53 Inner flange formed on the side wall of the main body case

Claims

In the multi-optical axis photoelectric sensor in which a plurality of optical elements are arranged in a row,
The sensor case of the multi-optical axis photoelectric sensor has a hollow columnar shape with both ends open, and a main body case in which the plurality of optical elements are built in the longitudinal direction; and an end case connected to both ends of the main body case; Consists of
One end of the end case connected to the main body case is open, the end surface shape of the one end is substantially the same as the end surface shape of the main body case, and the optical element is incorporated.
The main body case has a first opening through which the optical element incorporated therein transmits or receives light;
The end case has a second opening for allowing the optical element incorporated in the end case to transmit or receive light.
Furthermore,
The multi-optical axis photoelectric sensor is
A light transmissive first front cover joined to the body case so as to cover the first opening of the body case;
A light-transmitting second front cover that is disposed on the same plane as the first front cover and adjacent to the first front cover and is joined to the end case so as to cover the second opening of the end case. Have
The main body case has a pair of first joint portions extending along the front surface of the main body case at both ends of the first opening and for joining the first front cover;
The first front cover is joined to the first joining portion via a first sealing material for maintaining sealing performance,
The end case has a second joint for sandwiching the second opening, disposed substantially in the same plane as the first joint, and for joining the second front cover;
The second front cover is joined to the second joining portion via a second sealing material for maintaining sealing performance,
Either one of the first or second front cover has an extension part that straddles the boundary between the main body case and the end case, and the extension part extends across the boundary. The second front cover is attached to the second or first joint through the second sealing material so as to maintain a sealing property, and the other front cover has a length of the extension portion of the one front cover. Correspondingly receding from the boundary,
The multi-optical axis photoelectric sensor characterized in that a position where the first front cover and the second front cover face each other is arranged between two adjacent optical elements of the plurality of optical elements.

It further has a pressing member that can be attached to and detached from the main body case or the end case,
The multi-optical axis photoelectric sensor according to claim 1, wherein the pressing member extends across an end portion of the one front cover, and the end portion of the one front cover is pressed by the pressing member.

The multi-optical axis photoelectric sensor according to claim 1 or 2, wherein the main body case and the end case are connected via a seal packing.

The multi-optical axis photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the main body case is made of an extruded aluminum material, and the end case is made of a die-cast product.

An optical system unit including optical elements arranged at equal intervals from one end to the other end;
A sensor case that houses the optical system unit;
A light-transmitting front cover joined to the front surface of the sensor case;
A main body case in which the sensor case accommodates a central portion in the longitudinal direction of the optical system unit; an end on the side where each end portion of the optical system unit is accommodated and connected to the main body case is opened; and the other end Consists of an end case made of a molded product that is closed,
The main body case has a first opening for passing light projected or received by the optical element housed in the main body case and a first joint for joining the front cover on the front surface of the main body case. Have
The end case has a second opening for allowing the optical element accommodated in the optical element to project or receive light, and a second joint for joining the front cover,
The front cover is substantially the same as the end case, the first front cover having substantially the same length as the case body, and the first front cover disposed in the same plane and adjacent to the first front cover. A second front cover with a length,
The first front cover is joined to the first joint portion of the case body via a first sealing material,
The second front cover is bonded to the second bonding portion of the end case via a second sealing material;
Either one of the first or second front cover has an extension part that straddles the boundary between the main body case and the end case, and the extension part extends across the boundary. It is attached so as to maintain the sealing performance with the second or first joint through two sealing materials,
The other front cover is retracted from the boundary corresponding to the length of the extension of the one front cover,
The end of the extension portion of the one front cover extends across this and is locked by a pressing member that can be attached to and detached from the main body case or the end case,
The multi-optical axis photoelectric sensor, wherein the pressing member is disposed between two adjacent optical elements of the plurality of optical elements.