近接センサーとは?検出方法と特徴の解説!

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今回は近接センサーについての話です!世の中にはたくさんの種類のセンサーがあります。その中でも今回は近接センサーというものについての解説です。

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センサーとは

まずセンサーとは何かについて考えてみましょう。

センサーは大雑把に言うと人間で例えると目とか触感とかと同じです。人間は目で見て認識しますが、機械は目がないのでワークの動きや流れを認識出来ません。

そこで機械がワークの情報を認識するために様々なセンサーがあるのです。その様々な種類の中から今回は近接センサーについての解説をします!

近接センサーとは

私がよく使用する汎用的な近接センサーは円筒の形をしています。

近接センサー概要図

円筒型のケーブルが出ていない側が検出面になっていてワークが近付くと反応します。まるであたかもワークが見えないスイッチを押している様子でもあり、近接スイッチと呼ばれることもあります。

近接センサーの検出方法

近接センサーは名前の通り物が近くに寄ってくると反応するセンサーです。

近接センサーにも種類がありますが、金属が寄ってきたら反応するタイプが多いです。多くはLEDランプ内蔵で反応している時はランプが点灯します。

近接センサー反応時のLED点灯

検出距離も様々ですが、検出面から〇〇mmと記載されていたりします。

近接センサーの反応出来る範囲は直線的ではなく、楕円形を半分に切ったの反応範囲になります。

そのため横からワークが動いてくる場合、少しでもズレがあると反応するタイミングが狂ってしまいます。

ワークのズレによる検出タイミングのズレ

近接センサーを用いた制御を行なっている場合、反応するタイミングのズレで位置関係等が変わってしまう場合があるため高精度な制御には向きません

ワークが近接センサーに直線方向で向かってくる場合には検出のズレは起こりにくいですが、横方向から来る場合には検出するタイミングのズレが生じます。

検出することで物やワークが「近づいてきたよ」という信号を近接センサーが送ることが出来ます。

近接センサーが検出し、リレーやシーケンサに信号を送り、次へ次へと機械や設備が動作していけるようになります。そのため近接センサーの検出のタイミングは重要になってきます。

近接センサーの特徴

近接センサーの特徴を考えてみたいと思います。

メリット
  • 壊れにくい
  • 非接触
  • 誤検出が少ない
  • 目視で分かりやすい

近接センサーのメリットはなんといっても壊れにくいことです。非接触のため摩耗などの劣化はなく、防水性と防塵性があるため多少の汚れが付いても寿命には問題ありません。

主に金属に反応するタイプが多いためホコリや水滴などの影響を受けにくく、誤検出が少ないです。よく水がかかる場所などの耐久性を必要とする箇所にも使用出来ます。

しかし加工機器などでは切り粉が出るため向いていません。

デメリット
  • 高精度な制御には向かない
  • 取り付けが面倒
  • 金属のみ
  • 検出距離が短い

先ほども書いた通り検出範囲が広いため大雑把な検出になりやすいです。

検出範囲を狭めるためには径が小さい小型の近接センサーを用いる必要があります。しかし小型の場合には検出出来る”距離”も縮まるため近接センサーとワークが接触する恐れがあります。

取り付けは基本的にナット2つで挟み込んで固定するため位置が出しにくいです。そもそも高精度には向かないのにセンサーを交換する度に若干の位置の調整が必要になります。

単純にワークを見るだけなら光電センサーの方が検出出来る距離も長いので、他の種類のセンサーに比べれば検出可能な距離は短く感じます。

近接センサーの種類

近接センサーも色々な種類があります。ここまでは私がよく使用する円筒形のタイプを紹介してきましたが、他のタイプもあります。

小型・薄型タイプ近接センサー

例えば小型でネジ1本で取り付けられる超小型のタイプや、ネジ2本で取り付けられる薄型のものもあります。取り付けられるスペースや検出される側の形状を考慮して近接センサーの種類を選定すると良いでしょう。

まとめ

近接センサーについての理解が深まったかと思います。近接センサーのメリットデメリットの特徴を掴んで、機械や設備の環境に合った種類など選定出来るといいですね。

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