発明の名称 ： エアパージュニット

技術分野

[0001 ] 本発明は、 エアパージュニッ トに関する。

背景技術

[0002] 従来から、 光を用いてワークの有無等を検出する光電セ ンサが存在する。

光電センサは、 例えば、 検出光をワークに向かって出射した後、 ワークを透 過又はワークから反射した光を分析すること により各種検出を行う （例えば 、 特許文献 1） 。

[0003] 光電センサは、 機械加工を行う環境下に設置されることがあ る。 このよう な環境下においては、 光が通過する光電センサのレンズ面に粉塵や 加工油等 の汚れが付着し、 レンズ面を通過する光の量が減少することが ある。 すると 、 ワークの検出が適切に行えなくなるおそれが ある。 そこで、 レンズ面にエ アを吹き付けるエアパージュニッ トを光電センサに取り付け、 レンズ面への 汚れの付着を防止する手法が採られている。 例えば、 図 8に示すように、 レ ンズ面 1 1 3に沿った長孔状のエア吹出口 6 0が設けられたエアパージュニ ッ ト 2を光電センサ 1 に取り付け、 レンズ面 1 1 3の汚れを除去することが ある。

先行技術文献

特許文献

[0004] 特許文献 1 :特開 2 0 1 1 - 0 7 7 0 5 0号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005] しかしながら、 落ちにくい汚れがレンズ面に付着した際には 、 エア吹出口 から流速の大きいエアを吹き出す必要がある 。 この場合、 多量のエアをエア パージュニッ トに供給する必要があり、 エアを供給するための電力の増加等 の問題が生じていた。 \¥02020/175203 2 卩（：171?2020/005964

[0006] そこで、 本発明は、 少ないエア供給量で光電センサのレンズ面の 汚れを除 去できるエアパージュニッ トを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明の一態様に係るエアパージュニッ トは、 筐体と、 筐体の内部にエア を供給するためのエア供給口と、 筐体の側壁に配列され、 エアを光電センサ のレンズ面に吹き付けるための複数のエア吹 出口と、 を備える。

[0008] この態様によれば、 エアパージュニッ トの側壁には、 複数のエア吹出口が 配列して設けられる。 そのため、 各エア吹出口の大きさを小さく しつつ、 複 数のエア吹出口によりレンズ面の広範囲にエ アを吹き付けることができる。 エア吹出口の大きさが小さくなることにより 、 一つの大きなエア吹出口が設 けられる従来のエアパージュニッ トと比較して、 エアパージュニッ トの各エ ア吹出口から吹き出されるエアの流速は大き くなる。 すなわち、 本発明に係 るエアパージュニッ トは、 少ないエア供給量で光電センサのレンズ面の 汚れ を除去することができる。

[0009] 上記態様において、 複数のエア吹出口は、 直線状に並んで設けられていて もよい。

[0010] 上記態様において、 複数のエア吹出口は、 レンズ面の延在方向に沿って設 けられていてもよい。

[001 1 ] この態様によれば、 エアパージュニッ トのエア吹出口から吹き出されたエ アがレンズ面に当たり易くなり、 レンズ面に付着した汚れが効率良く除去さ れる。

[0012] 上記態様において、 複数のエア吹出口は、 円形状の孔であってもよい。

[0013] 上記態様において、 複数のエア吹出口の内面と筐体の側壁表面と を繫ぐ角 部は、 面取りされていてもよい。

[0014] この態様によれば、 エア吹出口から広がるようにエアが吹き出さ れる。 す なわち、 エア吹出口から吹き出されたエアがレンズ面 の広い範囲に当たるた め、 レンズ面の広範囲にわたって付着した汚れを 除去することができる。 発明の効果 \¥02020/175203 3 卩（：171?2020/005964

［0015］ 本発明によれば、 少ないエア供給量で光電センサのレンズ面の 汚れを除去 できるエアパージユニッ トを提供することができる。

図面の簡単な説明

［0016］ ［図 1］本実施形態に係る光電センサの外観を示� �斜視図である。

［図 2］本実施形態に係るエアパージユニッ トの外観を示す斜視図である。

［図 3］本実施形態に係るエアパージユニッ トの外観を示す斜視図である。

［図 4］エア供給器がエア供給口に取り付けられ� �様子を示す図であり、 （3） は取り付け前、 （匕） は取り付け後の状態を示す図である。

［図 5］エアパージユニッ トが光電センサに取り付けられる様子を示す 図である

［図 6］エアパージユニッ トが取り付けられた光電センサを示す図であ る。

［図 7］エア吹出口の形状を示すエアパージユニ� � トの断面図である。

［図 8］従来のエアパージユニッ トが取り付けられた光電センサを示す図であ る 発明を実施するための形態

［0017］ 添付図面を参照して、 本発明の実施形態について説明する。 なお、 各図に おいて、 同 ^_ の符号を付したものは、 同 ^_ 又は同様の構成を有する。

［0018］ 図 1は、 本実施形態に係る光電センサ 1の外観を示す斜視図である。 まず 、 図 1 を用いてエアパージユニッ トが取り付けられる光電センサ 1 について 説明する。 光電センサ 1は、 光を用いて検出領域内の物体の有無や物体の 表 面状態等を検出する。 光電センサ 1 を用いた検出方法は複数存在する。 例え ば、 光電センサを二つ用意し、 一方の光電センサ 1は光を出射する投光器、 他方の光電センサ 1は光を受光する受光器として使用し、 受光器が受光した 光を分析することによって検出を行う方法が 存在する。 投光器と受光器との 間に物体が存在すると受光器が受け取る光の 量は減少するため、 光電センサ 1は、 この減少量を分析し物体の有無等を検出する 。 当該検出方法で使用す る光電センサ 1 を透過形という。

［0019］ また、 他の検出方法として、 投光器及び受光器が一体となった光電センサ \¥02020/175203 4 卩（：171?2020/005964

を使用して検出を行う方法も存在する。 光電センサ 1から光を反射板や物体 に向かって出射し、 反射した光を同一の光電センサ 1が受光する方法である 。 光電センサ 1は、 受光した光を分析することで物体の有無や表 面状態等を 検出する。 このような投光器及び受光器の両方の働きを する光電センサを反 射形という。 本明細書においては、 反射形の光電センサ 1 を例に説明するが 、 本発明が適用される光電センサ 1は、 透過形の光電センサであってもよい

[0020] 図 1は、 エアパージユニッ トが取り付けられていない状態の光電センサ 1 を示す。 光電センサ 1は、 筐体 1 0、 ウィンドウ 2 0及びケーブル 2 1 を備 ス ·る。

[0021 ] 筐体 1 0は、 光電センサ 1が備える投光素子や受光素子等の各種部品� �収 容し衝撃や汚れから保護する。 筐体 1 0は、 例えば、 金属又は樹脂等で形成 されていてもよい。 筐体 1 0は、 前面 1 1、 背面 1 2、 側面 1 3、 側面 1 4 、 頂面 1 5及び底面 1 6を有している。 前面 1 1は、 投光する光の進行方向 側に位置する面であり、 光が透過するレンズ面 1 1 3を囲う枠を形成する。 筐体 1 〇内部を挟んで前面 1 1 と対向する位置に背面 1 2が位置している。 また、 前面 1 1が位置する方向を前方、 背面 1 2が位置する方向を後方とし たとき、 筐体 1 〇は、 左右に側面 1 3及び側面 1 4を有する。 側面 1 3及び 側面 1 4は筐体 1 0内部を挟んで互いに対向するように位置し� �いる。 また 、 筐体 1 0は、 上下に頂面 1 5及び底面 1 6を有する。 頂面 1 5及び底面 1 6は、 側面 1 3、 1 4と同様に、 筐体 1 0内部を挟んで互いに対向するよう に位置している。

[0022] 前面 1 1は、 光を透過するレンズ面 1 1 3を囲む面である。 レンズ面 1 1

3は、 光を透過する部材で形成され、 光電センサ 1が備える投光部 （不図示 ） から出射される光を透過する。 また、 レンズ面 1 1 3は、 検出対象から反 射され光電センサ 1が備える受光部 （不図示） へ入射する光を透過する。 レ ンズ面 1 1 3は、 例えば、 透明な樹脂やガラス等で形成されていてもよ い。

[0023] 投光部は、 検出領域に光を出射するものであり、 投光素子及び投光レンズ \¥02020/175203 5 卩（：171?2020/005964

等から構成される。 投光素子は、 光を発する素子であり、 例えば、 レーザや 発光ダイオード等であってもよい。 投光レンズは、 投光素子から発生した光 を平行光に変換する。 投光レンズは、 その一部が筐体 1 0の外部に露出して いてもよく、 例えば、 図 1 に示すレンズ面 1 1 3は、 投光レンズの表面であ ってもよい。

[0024] 受光部は、 入射してくる光を検出するものであり、 受光素子及び受光レン ズ等を備える。 受光素子は、 光を検出する素子であり、 例えば、 フォトダイ オード等であってもよい。 受光レンズは、 検出領域から入射してくる光を受 光素子上で結像させるレンズである。 受光レンズは、 その一部が筐体 1 0の 外部に露出していてもよく、 例えば、 図 1 に示すレンズ面 1 1 3は、 受光レ ンズの表面であってもよい。

[0025] 筐体 1 0は、 連通孔 2 6を有する。 連通孔 2 6は、 側面 1 3と側面 1 4と を連通するように筐体 1 〇内部にわたって設けられた孔である。 本実施形態 において、 筐体 1 0は二つの連通孔 2 6を有し、 それぞれが筐体 1 0の上部 及び下部に設けられている。 連通孔 2 6は、 後述するエアパージュニッ トを 光電センサ 1 に接続する際に用いられる。 具体的には、 連通孔 2 6の一端か らねじを揷通し、 他端から突き出たねじの先端部をエアパージ ュニッ トに設 けられたねじ穴に螺合させることによりエア パージュニッ トが光電センサ 1 にねじ止めされる。

[0026] ウィンドウ 2 0は、 光電センサ 1の上部に設けられた表示灯 （不図示） を 覆うように位置し、 表示灯を衝撃や汚れから保護する。 ウィンドウ 2 0は、 ューザが表示灯を外部から視認できるように 、 透明な樹脂やガラス等で形成 されていることが好ましい。 表示灯は、 光を発することにより光電センサ 1 の動作状況を出力する。 動作状況には、 例えば、 光電センサ 1の電源状況や 検出状況等が含まれてもよい。 表示灯は、 例えば、 発光ダイオード等の発光 素子で構成されてもよい。 表示灯は、 例えば、 光電センサ 1の電源が〇1\1に なっている場合や光電センサ 1がワークを検出した場合に点灯してもよい� �

[0027] ケーブル 2 1は、 電源から供給される電力を光電センサ 1へ送電する。 ま \¥02020/175203 6 卩（：171?2020/005964

た、 ケーブル 2 1は、 光電センサ 1 をアンプュニッ トに接続し、 光電センサ 1 による検出の結果を伝達してもよい。 なお、 電源及びアンプュニッ トの少 なくともいずれかは、 光電センサ 1 に内蔵されていてもよい。

[0028] 図 2及び図 3は、 光電センサ 1 に取り付けられるエアパージュニッ ト 2を 示す斜視図である。 図 2は、 エアパージュニッ ト 2を前面 3 4側から視認し た図であり、 図 3は、 エアパージュニッ ト 2を背面 3 5側から視認した図で ある。 図 2及び図 3を用いてエアパージュニッ ト 2の構成について説明する

[0029] エアパージュニッ ト 2は、 光電センサ 1の側面 1 3又は側面 1 4に取り付 けられ、 光電センサ 1のレンズ面 1 1 3にエアを吹き付ける装置である。 エ アパージュニッ ト 2は、 筐体 3 0、 筐体 3 0に設けられたエア供給口 3 1及 びエア吹出口 3 2を備える。

[0030] 筐体 1 0は、 前面 3 4、 背面 3 5、 側面 3 6、 側面 3 7、 頂面 3 8及び底 面 3 9を備える。 図 2に示すように、 前面 3 4と背面 3 5とは、 筐体 1 0の 内部を挟んで対向するように位置する。 前面 3 4が位置する方向を前方、 背 面 3 5が位置する方向を後方とする。 また、 エアパージュニッ ト 2は、 左右 に側面 3 6及び側面 3 7を有する。 側面 3 6と側面 3 7とは、 筐体 1 0の内 部を挟んで対向するように位置する。 さらに、 エアパージュニッ ト 2は、 上 下に頂面 3 8及び底面 3 9を有する。 頂面 3 8と底面 3 9とは、 筐体 1 0の 内部を挟んで対向するように位置する。

[0031 ] 本実施形態において、 筐体 3 0は、 後方側の上下部分が内側に窪んだ形状 をしているが、 筐体 3 0の形状はこれに限られない。 例えば、 筐体 3 0は、 後方側の上下部分が窪んでおらず、 全体として略直方体形状であってもよい

[0032] エア供給口 3 1は、 筐体 3 0の内部にエアを供給するためのエア供給器 5 〇 （図 4を用いて後述する。 ） が接続される部分である。 エア供給口 3 1は 、 図 3に示すように、 頂面 3 8及び背面 3 5に設けられている。 また、 図示 はされていないが、 エア供給口 3 1は、 底面 3 9にも設けられている。 この \¥02020/175203 7 卩（：171?2020/005964

ように、 筐体 3 0の複数の位置にエア供給口 3 1が設けられていることで、 エアパージュニッ ト 2が配置される場所に応じて、 適切な位置にエア供給器 5 0を取り付けることができる。 例えば、 上下方向の幅が小さいスペースに エアパージュニッ ト 2を設置する場合に頂面 3 8のエア供給口 3 1 にエア供 給器 5 0を取り付けられない場合であっても、 背面 3 5のエア供給口 3 1 に エア供給器 5 0を取り付けることができる。

[0033] エア供給口 3 1 に接続されるエア供給器 5 0は、 エア供給源から受け取っ たエアを筐体 3 0内部へ供給する部品である。 ここで、 図 4を用いて、 エア 供給器 5 0について説明する。 図 4 ( 3 ) は、 エア供給器 5 0がエア供給口 3 1 に取り付けられる前の状態を示す図であり、 図 4 ( 13 ) は、 エア供給器 5 0が、 エア供給口 3 1 に取り付けられた後の状態を示す図である。 図 4 ( a ) に示すように、 エア供給器 5 0は、 筒状に形成されている。 エア供給器 5 0は、 一端 (図 4 ( a ) における上端部) がエア供給源に接続され、 他端 (図 4 ( a ) における下端部) がエアパージュニッ ト 2のエア供給口 3 1 に 接続される。 エア供給器 5 0は、 エア供給口 3 1 に着脱可能に接続される。

[0034] 図 4 ( a ) に示すように、 エア供給器 5 0は、 下端部にねじ切りが施され たねじ部 5 1 を有する。 一方、 エアパージュニッ ト 2のエア供給口 3 1は、 その内面にねじ切りが施されている。 そのため、 エア供給器 5 0は、 ねじ部 5 1がエア供給口 3 1の内面と螺合することにより、 エア供給口 3 1 と接続 される。 なお、 エア供給器 5 0とエア供給口 3 1 との接続は必ずしもねじ止 めにより行われなくともよく、 エア供給器 5 0がエア供給口 3 1 に対して着 脱可能な任意の方法を採用することができる 。

[0035] 図 2及び図 3に戻り説明を続ける。 筐体 3 0に設けられた三つのエア供給 口 3 1のうち、 エア供給器 5 0が取り付けられていないエア供給口 3 1 には 、 栓が取り付けられる。 三つのエア供給口 3 1はいずれも、 筐体 3 0の内部 に形成されたエアの流路を介してエア吹出口 3 2と繫がっており、 三つのエ ア供給口 3 1同士も当該流路を介して繫がっている。 そのため、 いずれかの エア供給口 3 1からエアを供給した場合、 他のエア供給口 3 1から供給した \¥02020/175203 8 卩（：171?2020/005964

エアが漏れ出てしまう。 そこで、 エア供給器 5 0が接続されないエア供給口 3 1 に栓を装着することで、 エアが漏れ出すことを防止する。 例えば、 図 5 に示すエアパージュニッ ト 2は、 背面 3 5に設けられたエア供給口 3 1 にエ ア供給器 5 0が接続され、 頂面 3 8及び底面 3 9に設けられたエア供給口 3 1 に栓 5 4が装着されている。

[0036] エア吹出口 3 2は、 筐体 3 0の側壁に複数配列して設けられている。 エア 供給口 3 1から供給されたエアは、 筐体 3 0内部の流路を通ってエア吹出口 3 2から吹き出される。 なお、 エア吹出口 3 2からのエアの吹き出しは、 常 時行われていてもよいし、 一定の時間間隔を空けて行われてもよい。 また、 本実施形態において、 エア吹出口 3 2は円形状の孔であるが、 形状はこれに 限られず、 三角形や四角形等の多角形状の孔であっても よい。

[0037] 筐体 3 0の側壁には、 ねじ穴 4 0が設けられている。 ねじ穴 4 0は、 内面 にねじ切りが施されており、 エアパージュニッ ト 2を光電センサ 1 に取り付 けるためのねじが揷入される。

[0038] 図 5を用いて、 エアパージュニッ ト 2を光電センサ 1 に取り付ける方法を 説明する。 図 5は、 エアパージュニッ ト 2を光電センサ 1 に取り付ける前の 図である。 図 5には、 光電センサ 1 を挟むように、 ねじ 6 0とエアパージュ ニッ ト 2が示されている。 まず、 ねじ 6 0が光電センサ 1の連通孔 2 6に揷 通される。 ねじ 6 0は、 光電センサ 1の連通孔 2 6の長さよりも長く形成さ れている。 そのため、 ねじ 6 0が連通孔 2 6に揷通された状態で、 ねじ 6 0 の先端部は、 連通孔 2 6の一端から突き出る。 ねじ 6 0を連通孔 2 6に揷通 した後、 連通孔 2 6から突き出たねじ 6 0の先端部がエアパージュニッ ト 2 のねじ穴 4 0に螺合される。

[0039] 上述したように、 エアパージュニッ ト 2は光電センサ 1 にねじ止めされる 。 そのため、 エアパージュニッ ト 2が光電センサ 1 に強固に取り付けられ、 エアパージュニッ ト 2が光電センサ 1から脱落することを防止できる。 なお 、 エアパージュニッ ト 2の取付方法はねじ止めに限らず、 例えば、 凹部や凸 部からなる係止部を光電センサ 1及びエアパージュニッ ト 2に設け、 当該係 \¥02020/175203 9 卩（：171?2020/005964

止部を介してエアパージュニッ ト 2の取り付けが行われてもよい。 また、 エ アパージュニッ ト 2を光電センサ 1 に接着することにより取り付けてもよい 。 また、 エアパージュニッ ト 2が取り付けられていない光電センサ 1の側面 1 3には、 光電センサ 1の位置及び向きを調整するための調整機構� �取り付 けられてもよい。

[0040] 図 6は、 エアパージュニッ ト 2が取り付けられた光電センサ 1 を示す斜視 図である。 図 6に示すように、 エアパージュニッ ト 2の側壁には、 複数のエ ア吹出口 3 2が配列して設けられる。 そのため、 各エア吹出口 3 2の大きさ を小さく しつつ、 複数のエア吹出口 3 2によりレンズ面 1 1 3の広範囲にエ アを吹き付けることができる。 エア吹出口 3 2の大きさが小さくなることに より、 一つの大きなエア吹出口が設けられる従来の エアパージュニッ トと比 較して、 エアパージュニッ ト 2の各エア吹出口 3 2から吹き出されるエアの 流速は大きくなる。 すなわち、 本実施形態に係るエアパージュニッ ト 2は、 少ないエア供給量で光電センサ 1のレンズ面 1 1 3の汚れを除去することが できる。

[0041 ] また、 エア吹出口 3 2は、 レンズ面 1 1 3に近接して設けられている。 そ のため、 エア吹出口 3 2から吹き出されたエアが勢いを保ったまま� �ンズ面 1 1 3に到達し、 レンズ面 1 1 3に付着した汚れを効率良く除去することが できる。

[0042] また、 本実施形態において、 複数のエア吹出口 3 2は、 レンズ面 1 1 3の 延在方向に沿って直線状に並んで設けられて いる。 しかしながら、 複数のエ ア吹出口 3 2は、 必ずしも直線状に設けられている必要はない 。 例えば、 複 数のエア吹出口 3 2は、 隣り合うエア吹出口 3 2同士が前後方向にずれて設 けられてもよい。

[0043] 次に、 図 7を用いてエア吹出口 3 2の形状について説明する。 図 7は、 エ アパージュニッ ト 2のエア吹出口 3 2を図 2に示す上下方向で分断したとき の断面図を示している。 図 7 ( a ) はエア吹出口 3 2の一例を示す図であり 、 図 7 ( 1〇) はエア吹出口 3 2の他の例を示す図である。 なお、 図 7に示す \¥02020/175203 10 卩（：171?2020/005964

矢印は、 エア吹出口 3 2から吹き出されるエアの流れを示している� �

[0044] まず、 図 7 （a） に示すエア吹出口 3 2について説明する。 図 7 （3） に 示すエア吹出口 3 2の内面 4 4は、 筐体 3 0の側壁 3 0 3の表面 （側面 3 6 ） と角部 4 5で交わっている。 エア吹出口 3 2の内面 4 4と側面 3 6とは、 角部 4 5においてほぼ直角に交わっている。 そのため、 エア吹出口 3 2から 吹き出されるエアは、 矢印に示すように、 広がらずにエアパージユニッ ト 2 の外部へと吹き出される。

[0045] —方、 図 7 （匕） に示すエア吹出口 3 2の内面 4 4と側面 3 6とが交わる 角部 4 6には、 面取りが施されている。 本実施形態において、 角部 4 6には 〇面取り （角面取り） が施されており、 エア吹出口 3 2の径が筐体 3 0の内 部から外部に向かうにつれ大きくなる。 このように、 エア吹出口 3 2の内面 4 4と側面 3 6とを繫ぐ角部 4 6が面取りされていることにより、 エア吹出 口 3 2を通過するエアが広がるように方向付けさ� �る。 そのため、 エア吹出 口 3 2から吹き出されるエアがレンズ面 1 1 3の広範囲に吹き付けられ、 効 率良く汚れを除去することができる。

[0046] なお、 本実施形態においては、 角部 4 6に 0面取り （角面取り） が施され ているが、 面取りの種類はこれに限られず、 例えば、 り （丸面取り） 等が施されていてもよい。

[0047] 以上説明した実施形態は、 本発明の理解を容易にするためのものであり 、 本発明を限定して解釈するためのものではな い。 実施形態が備える各要素並 びにその配置、 材料、 条件、 形状及びサイズ等は、 例示したものに限定され るわけではなく適宜変更することができる。 また、 異なる実施形態で示した 構成同士を部分的に置換し又は組み合わせる ことが可能である。

[0048] [附記]

筐体 （3 0） と、

前記筐体 （3 0） の内部にエアを供給するためのエア供給口 （3 1） と、 前記筐体 （3 0） の側壁 （3〇 ₃ ） に配列され、 前記エアを光電センサ （ 1） のレンズ面 （1 1 3） に吹き付けるための複数のエア吹出口 （3 2） と \¥0 2020/175203 1 1 卩（：171? 2020 /005964

、 を備えるエアパージユニッ ト （2） 。

符号の説明

[0049] 1 光電センサ、 2 エアパージユニッ ト、 1 0 筐体、 1 1 前面、 1

1 3 レンズ面、 1 2 背面、 1 3 側面、 1 4 側面、 1 5 頂面、 1 6 底面、 2 0 ウィンドウ、 2 1 ケーブル、 2 6 連通孔、 3 0 筐体、

3 0 3 側壁、 3 1 エア供給口、 3 2 エア吹出口、 3 4 前面、 3 5 背面、 3 6 側面、 3 7 側面、 3 8 頂面、 3 9 底面、 4 0 ねじ穴、 4 4 内面、 4 5 角部、 4 6 角部、 5 0 エア供給器、 5 1 ねじ部、

5 4 栓、 6 0 エア吹出口