光電センサーとは?光電センサーの種類や使い方!

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こんにちは!今回はセンサーの中でも主役級の光電センサーについての解説です。光電センサーを知らずにセンサーについて知っていると言うのは恥ずかしいので光電センサーについて理解を深めましょう!

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センサーとは

光電センサーを考える前にセンサーとは何かについて考えます。センサーは人間で例えると目とか、耳とか鼻とかの情報を得る部分と同じです。

人間は外部の情報を様々な部分で感じ取りますが、機械は何も感じ取れません。そこで外部の情報を機械に与えるためにセンサーが必要になってくるのです。

センサーには多くの種類がありますが、この記事では光電センサーについての解説をします。

光電センサーとは?

光電センサーは赤外線レーザーなどの光を発して、その光を遮ったり反射したりすることによって物やワークの状態を検出するセンサーです。

光電センサーは機械や生産設備などで非常に多く用いられていて、光電センサー無くして日本のものづくりや生産は有り得ないとも言えます。

飲食店に入った際に、お客さんが来たら分かるように光電センサーが使われているお店もあります。意外と日々の生活の中でも探せば見つかるかもしれません。

光電センサーの検出方法

光電センサーは投光側と受光側があり、投光側から光を発して受光側で光の有り無しを検出します。

投光側と受光側が分かれているタイプ投光側と受光側が一体となっているタイプなどあります。また一体となっているタイプでは反射板を用いて検出するタイプもあります。

光電センサーは種類がとてつもなく多くありますが、基本的には光を発してその光の有り無しで物を検出するというのが光電センサーになります。

シンプルな検出方法を解説していきます。

投光側と受光側があるタイプ

投光側から出る光を受光側は常に受け取っています。その光を物が遮ると受光側には光が届きません。受光側に光がない状態で物があることを検出します。

投受光一体型のタイプ

投受光一体型は一つの個体の中に投光部分と受光部分があります。投光部から出た光はそのまま返ってきませんが、物やワークがあるとそこで光が反射して受光側に光が入ってきます。受光側に反射した光が入ってくることで検出出来る仕組みです。

反射板を使用するタイプ

投光側と受光側が一体になっていて、なおかつ反射板を使用するタイプの光電センサーがあります。投光側から出た光は常に反射板ではね返って受光側に入ってきます。物やワークで光が遮られると受光側に入ってくる光がなくなり検出出来る方法です。

反射板を用いるタイプの光電センサーは感度が良いのが特徴です。透明体の検出などに有利で、透明なフィルムの有り無しを検出したい時などに使用することが出来ます。

光電センサーの特徴

次に光電センサーの特徴を解説したいと思います。光電センサーと一言で言っても種類が多すぎるので全般的な特徴を解説します。

メリット
  • 検出したい物に適した光電センサーがある。
  • 非接触のため劣化や摩耗がない
  • 接点がないため長期的に使用しても接触不良などは起こりにくい
  • 防水タイプなど使用環境に適した物がある
デメリット
  • 種類が多いため選定が難しい
  • いくつか並べて使用すると光軸の干渉が起こり誤検出の原因になることがある
  • センサー自体の剛性が高くないためぶつかったり衝撃などで物理的に破損することがある
  • 取り付けや光軸合わせの調整が必要

光電センサーは非接触で劣化が少なく一度設置して調整してしまえば恒久的に使用することが出来ます。

若干光電センサー自体が弱いので重いダンボールを運んでいる人がぶつけて破壊してしまった事象などはありました。

最大のメリットでもある種類の多さが逆に選定の面倒さを生んでいます。光電センサーのメーカーも多く、それぞれが様々な種類をラインナップしているためどれを使っていいか迷いがちです。メーカーに聞いてみると、オススメのタイプなど営業してくれるので選定が楽になるかもしれません。

光電センサーの種類

紹介しきれないので数種類だけ紹介しておきます。メーカーのホームページなど閲覧していると様々なタイプがあり、ワクワクしながら新しい発見をすることが出来ます。

  • 投光と受光のタイプ
  • 投受光一体型のタイプ
  • 反射板を用いるタイプ
  • 透明体を検知出来るタイプ
  • センサーにデジタル表示部があり、感度調整が分かりやすいタイプ
  • 光軸が広がり広範囲を検出出来るタイプ
  • 距離を測定することが出来るタイプ
  • 色の違いを検出出来るタイプ
  • センサー自体に反応後に出力を出すのを遅らせるOnDely機能があるタイプ
  • センサー自体にチャタリング防止機能があるタイプ(一瞬の反応を無視する)
まとめ

光電センサーについての知識が深まりましたでしょうか?光電センサーは本当に様々な種類があり、検出したいものに合わせて選定することでセンサーの特徴を最大限生かすことが出来ます。光電センサーのない生産現場はないと言い切れるほどたくさん用いられているので様々な種類を知って使いこなせるようになると楽しいですね!

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