■使用例集 1.検査工程における製品の寸法測定 2.板厚、チューブ径、継ぎ目の測定 3. タイヤホイール等の偏心測定 号 信 出 排 センサー ヘッド リ レ ー 出 力継 ぎ 目 信 号 交差設定 プッシャー 継ぎ目 バ ネ センサーヘッド センサー ヘッド 公差 モ ー タ ー 制 御 ア ナ ロ グ 出 力 ホイール 公差設定 不 良 信 号 回転台 不良品 コン ベア 下限設定 パトライト 上限設定 固定 一般的なダイヤル・ゲージやノギス、マイ クロメーターによる製品の寸法検査工程 を自動化した例です。 製品がコンベヤ上を流れて来て、プッシャ ーの前まで来ると、非接触変位計により寸 法を測定し、公差外の時は、プッシャーによ り排除されます。この場合の測定精度は、 ミクロン単位の精度も可能です。 4.サーボ・モーターの制御 ア ナ ロ グ 出 力 センサーヘッド チュ ーブ ペンレコーダー ペンレコーダー チューブの径や板材の厚みを測定しながら 、継ぎ目が来ると信号を出力する例です。 一方を固定した、2本のローラーの間に測 定物を通し、バネで押さえつけているもう 一方のローラーの軸の動きを測定するこ とで、等価的にチューブ（板）の径（厚み） を測定します。それと同時に、その値が設 定した値を越えると、継ぎ目として信号を 出力します。 5.精密切削の制御 回転台治具上に、タイヤホイールをセット し、偏心を測定し、公差以上の偏心があれ ば、不良信号を出し、パトライト等を点灯し ます。左図は、ホイールの回転数が30∼ 120rpm、最大振れ幅1.5mm程度の測定 を1/100mmの精度で検出した例です。 6. 生体の微小な動きの検出 ラック ピニオンギア モーター センサーヘッド コントローラ センサーヘッド スプレーノズル等 d 比較器 センサーヘッド チャック 出 力 方向 試薬 ワーク モーター ドライブ バイト GO信号 バイト送り信号 鉄板 の移 動 出 力 金属箔 寸法設定 距離設定 (d) コンベア上を流れる鉄板に対して、セ ンサーヘッドが常に定距離（d）離れる ように制御する例です。 センサーヘッドと鉄板との距離に比例 した電圧が変位計から出力します。ま た、距離設定ボリュームにより、あらか じめ設定しておいた距離（d）と比較器 で比較し、それぞれの差に当たる電圧 を出力します。 そして、モーターをドライブする電力ま で増幅し、モーターを動かし、ヘッドと 鉄板との距離が（d）になると、モータ ーは停止します。 バイト送りモーター 生理食塩水 血管 サンプル ペンレコーダー バイト戻し信号 HI信号 ワークの径を連続的に測定し、バイト の送り量をコントロールし、定寸になっ た所で切削を停止します。 変位計のHIセット・ダイヤルで定寸を 設定しておくと、ワークが切削されて いくにつれて、ヘッドとワークの距離が 離れていき、定寸になるとHI信号が出 力され、切削を停止し、バイトは定位置 に戻り、1工程が終わります。 108 生理食塩水につけた血管のサンプルの 微小な動きを見る例です。 各種の薬品に対する血管の収縮を測定 し、その効果を見るためのもので、従来 は、ストレンゲージ等を使用していまし たが、テンション（張力）が大きく、誤差 の原因になっていました。 7.溶接箇所の位置検出 8.ビス（金属部品）の有無検出 9.電気部品等の自動化挿入の位置決め 制御 塗装トーチ ロボットハンド 鉄板 ス ラ イ ダ ー コントローラ プリント基板 パトライト センサーヘッド セ ン サ ー ヘ ッ ド センサー ヘッド シーケンサー カセッ トテー プ リミット スイッチ プッシャー等 シーケンサー 鉄板の位置を検出し、その信号により、ス ライダー上を動く、溶接トーチの制御を行 う例です。下のフローチャートは、その時 のシーケンサーのプログラム例で、高精度 の溶接工程の無人化が可能になります。 YES リミットが ONか？ NO 樹脂製品等に埋め込んだネジ（金属部 品）の検査工程の例です。 MSシリーズは、高感度なので、樹脂等 に相当深く埋め込んだ部品でも確実に 検出します。また、ダイヤルの設定の仕 方で、ネジが入っていても、充分、最後 まで入っていない場合なども検出でき ます。 コントローラ MSシリーズは、小型ヘッドで、高感度・ 高精度ですので、プリント基板上の銅箔 等の位置を確実に検出し、部品挿入の 自動化、省力化に大きく役立ちます。ま た同時に、プリント基板等の表の判定も 可能です。 NO 始 め ト ー チ を 最 上 段 に 上 げ る ト ー チ を 下 げ る Ｙ Ｅ Ｓ 検セ 出ン しサ たー かが 鉄 板 を ト ー チ を 止 め る 溶 接 を 開 始 タ イ マ ー 10 秒 ト ー チ を 下 げ る （シーケンスの例） 10.重さの測定、検出 11.ロボット等のグリップ確認 コンベア 12.プレス等の下死点位置の検出 （かす上がり、から打ち） コントローラ センサー ヘッド 上型 センサー ヘッド ア ナ ロ グ 下型 出 力 プッシャー等 センサー ヘッド ワーク 軽い 正 常 検 出 時 間 オシロスコープ バ ネ 鉄板 い 重 コントローラ かす上り から打ち 金型の傾き パトライト 時間 鉄板スベリ板上を荷物がすべり落ちる 時のその板の変化を見て、量目のチェ ックをします。 鉄板上の荷物がすべり落ちる時のセンサ ーヘッドの間隔は、グラフの様に変化しま す。この変化を高精度近接センサーで検 出すると、重すぎ・軽すぎがわかります。 また、変位計で検出すると、左のグラフ に表した、検出間隔に比例した電圧出 力が得られます。 ペンレコーダー リ レ ー 出 力 ロボットフィンガー ロボットのフィンガー内にヘッドを埋め 込んでおき、物をつかんだかどうかを 検出します。 また、変位計を使えば、フィンガーの動 きをサーボ・コントロールでき、つかみ 圧のコントロールも可能です。 ただ、つかんだかどうかを確認するだ けなら、MSシリーズと超小型 ヘッド HA-30（φ3.6）×15の組み合わせが 最適です。 109 プレスの下死点を観測することで、か す上がりやから打ちの検出をします。 また、左図のように、金型の左右にセン サーヘッドを2コ使用しますと、金型の 傾きや、ラムの熱変形など、いろいろな 測定検出が可能です。特に、精密プレ スの場合、製品の仕上がり精度や、金型 の突発事故、ヘタリなどの管理が格段 に向上します。 13.偏心や振動の測定 14.平面度の検定工程 15.トランス、モーターのコアー厚の検出 コントローラ コントローラ センサーヘッド 1 公差設定 センサーヘッド センサーヘッド リ レ ー 出 力 ア ナ ロ グ 出 力 ア ナ ロ グ 出 力 センサーヘッド 2 リ レ ー 出 力 上限値 設定 下限値設定 鉄板 ファン センサーヘッド 3 モーター 制御出力 パトライト パトライト ペンレコーダー 大型のファンや、高速回転しているシャ フト類等は、軸受けやベアリングのヘタ リで偏心や振動が生じてきます、これら の回転体の偏心を連続的に測定してや れば、メンテナンスや事故の防止など、 効果は絶大です。 16.金属の違いを検出 コンピューター コントローラ 鉄板や窓枠の平面度を測定し、公差以 上の歪が生じていると、不良の判定を 行い、信号を出力します。また、各セン サーからのアナログ出力をコンピュー ターなどで処理すれば、製品ごとの歪 率や補正制御なども可能です。 17.缶詰の箱詰め後の出荷検査 2 3 4 5 厚すぎ ON ON ON 正常 OFF ON ON 薄すぎ OFF OFF ON 物体無し OFF OFF OFF コ ン ト ロ ー ラ 数 量 不 足 信 号 コントローラ 1 上限 下限 タイミング センサーヘッド① センサーヘッド② センサーヘッド③ 18.部品等の高速通過確認 センサーヘッド コントローラ センサーヘッド③で、物体が来たのを 確認し、その時の物体の高さを測定し ます。出力接点の関係は下表の様にな ります。 ビセッター 6 樹脂 チューブ センサーヘッド （通過確認） センサーヘッド ② 鉄 センサーヘッド ① センサー ヘッド アルミ 不 良 コンベア （傾きの検出） ライン上を流れる異種金属を検出しま す。高周波発振型の近接スイッチは、渦 電流損を利用していますが、この渦電 流損は、金属によって異なります。この 特性を利用し、異種金属を選別します。 センサーヘッド①で、ワーク材が来たこ とを検出し、センサーヘッド②で、その 金属が何かを検出します。左図の例で は、鉄はアルミより渦電流損が多いの で、①②共検出した時は鉄、①が検出し ②が検出しない時がアルミ、①②共検 出しない時は、何も来ていないという 結果になります。 表示ランプ （製品有り） ラ イ ン 方 向 ダ ン ボ ー ル 1 2 消灯 （不足） 3 5 センサ （位 ーヘッド 置確 認） 6 モニター表示灯 製品箱詰め後の出荷検査時に、数量を チェックするラインの例です。 高精度センサーの距離設定のしかたで、 製品が完全に入っているれば、傾いて いたり、変形していても、検出すること が可能です。 110 通 過 信 号 ネジ穴 自動ネジ締め機に供給されるビスの通 過確認の例です。 高精度センサー（MSシリーズ）は、高 速応答性に優れていますので、左図の 例のような速さでも、充分、検出が可能 です。その他の応用として、製品の高速 カウントなどに使用されています。 19.アルミ箔等の有無検出 20.ダンボール紙の枚数確認 計数 コントローラ エアーシリンダー コントローラ センサーヘッド 21.連続して流れてくる小物のカウント 同期 コントローラ 不 良 信 号 センサーヘッド セ ン サ ー ヘ ッ ド 検出版 プッシャー 1枚多い ー ータ シュ 正常 1 2 3 4 カウンター 1枚少ない 2枚以上 過不足 高精度センサー・MSシリーズは、鉄だけで なく、銅やアルミ箔などの金属に対しても、 検出距離が長いので、左図のような検出も、 確実に行います。また、検出信号を利用し て、不良品の排除や箱づめ工程の際の計 数チェックも同時に行えます。 コンベア上を流れてくるダンボールの束の 上から、押し板をエア・シリンダーで押し当 てて、その時の押し板の上下位置を検出し、 ダンボール紙の枚数を確認する例です。 アンド センサーヘッド コント ローラ ① ① シ リ ン ダ ー 検 出 板 22.形状、定位置確認 MSシリーズは、ON・OFFのヒス（応差距 離）が短いので、左図の様な、ローラー・ベ アリングなどの小物が連続して流れてきて も、確実に検出します。また、応答スピード も速いので、数百個/秒（無接点出力）のカ ウントも可能です。 一枚 多い 反転 正常 一枚 少ない ② ② 二枚以上 過不足 23.ICの高精度位置決め 24.ICリードフレームの各種検出 制御信号 ドリル等 コントローラ コントローラ 信 号 信 号 センサーヘッド センサーヘッド ICフ レー ム センサーヘッド リード フレー ム コントローラ 穴あけ、折り曲げ等の加工をする際、製品 の向きやズレ、浮き上がりなどをμmの単 位で検出します。また、センサーヘッドの設 備の仕方で、形状の判別、加工ミスや穴あ けミス、曲がりなども検出できます。 組立工程において、コンベア上に流れてき たICフレームを、定位置で検出して、停止 させる例です。センサーヘッドに対して水 平方向の検出に強く、非常に高い再現性を 持っています。 111 定位置確認はもちろんのこと、ICのリード フレームが2枚、ずれた状態で重なった時、 すき間をふさぐ格好となり、対象面積の違 いが生じ、それを検出している例です。耐 熱タイプもあり、高温下でも使用可能です。
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