位移传感器制造技术

提供成本便宜、设置空间小，对于用户的使用目的来说没有成本和功能浪费的位移传感器。位移传感器１包括：检测部２，受光于向对象物８０投光所得的反射光，生成与对象物８０的距离Ｄ对应的检测信号ｉ；以及信号处理部３，通过从检测部２输入所述检测信号ｉ并进行信号处理，来计算与对象物８０的距离Ｄ。所述信号处理部３可装入另一位移传感器的距离计算数据ｄ，根据该装入的距离计算数据ｄ和自身的距离计算数据ｄ来执行用于计算物体的台阶差或厚度等的规定的运算，并输出运算结果。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学地计测与对象物的距离的位移传感器，本专利技术特别涉及通过与另一位移传感器组合使用，可计测对象物的台阶差或厚度等的位移传感器。
技术介绍
作为现有的位移传感器，已知图10所示的结构。该图的位移传感器50由检测部60和信号处理部70构成，在所述检测部60中组装投光光学系统61和受光光学系统62。投光光学系统61包括通过驱动电路63脉冲驱动来产生检测光f的激光二极管那样的光源64、以及将所述检测光f进行聚光照射到对象物80的投光透镜65。受光光学系统62包括将对象物80的检测光f的反射光进行投光的受光透镜66、以及将受光透镜66投光的光进行成像的PSD或CCD那样的一维位置检测元件67。该位置检测元件67输出相对于基准位置的与成像位置的位移量对应的信号(以下称为‘检测信号’)i。由于与对象物80之间的距离和所述位移量之间的关系是非线性的，所以在信号处理部70中执行非线性校正处理。信号处理部70包括采样保持电路71，从所述位置检测元件67输入检测信号并进行采样保持；以及A/D变换器72，将采样保持的信号电平变换成数字量。A/D变换器72的变换输出被装入到微计算机的CPU73中。CPU73执行所述的非线性校正等的规定处理，计算与对象物80之间的距离D。距离的计算数据d经D/A变换器74和输出电路75作为模拟信号来输出。CPU73将距离的计算数据d和规定的阈值进行比较，生成并输出基于该比较结果的判定结果数据。根据上述结构的位移传感器50，可容易地计测与对象物80之间的距离D，但难以单独计测物体的台阶差或厚度。图11表示将两台位移传感器50A、50B和运算控制器51组合构成的计测装置。根据该计测装置，还可以计测物体表面的台阶差或物体的厚度等。在通过该图的计测装置来计测物体表面的台阶差的情况下，使第1位移传感器50A、第2位移传感器50B的检测部60A、60B处于对象物80上方的同一高度位置。第1位移传感器50A的检测部60A向台阶差H的高位置81投光并获得其检测信号iA，第2位移传感器50B的检测部60B向台阶差H的低位置82投光并获得其检测信号iB。各位移传感器50A、50B的信号处理部70A、70B分别计算与台阶差H的高位置81之间的距离D1和与低位置82之间的距离D2。各距离D1、D2的计算数据d1、d2被装入到运算控制器51中。运算控制器51计算距离的计算数据d1、d2的差分来作为台阶差H，并输出该计算数据h。根据上述的计测装置的结构，可进行物体厚度的计测。图12表示计测物体的厚度的状态。第1位移传感器50A的检测部60A、第2位移传感器50B的检测部60B处于夹置对象物80并对置的位置。第1位移传感器50A的检测部60A向对象物80的一个表面投光并获得检测信号iA，第2位移传感器50B的检测部60B向对象物80的另一个表面投光并获得检测信号iB。各位移传感器50A、50B的信号处理部(未图示)分别计算与对象物80的各表面之间的距离D1、D2。将各距离D1、D2的计算数据d1、d2装入到所述的运算控制器中。运算控制器将从检测部60A、60B间的距离K(常数)中减去所述距离的计算数据d1、d2之和所得的结果计算为对象物的厚度T，输出该计算数据。图13表示除了与物体之间的距离以外还计测物体的台阶差或厚度等的另一计测装置。该图的计测装置由一对检测部60A、60B和运算处理部90构成。在该运算处理部90中，将与图11的计测装置中的各信号处理部70A、70B相当的信号处理电路部91a、91b和与运算控制器51相当的运算电路部92一体地组装。在通过该计测装置来计测对象物80的台阶差H的情况下，各信号处理电路部91a、91b对来自各检测部60A、60B的检测信号iA、iB进行处理，分别计算与台阶差H的高位置81之间的距离D1和与低位置82之间的距离D2。运算电路92计算各距离D1、D2的计算数据d1、d2的差分来作为台阶差H，并输出该计算数据h。根据图11和图12的计测装置，除了计测与物体之间的距离之外，还可以计测物体的台阶差或厚度，但由于需要两台位移传感器50A、50B和运算控制器51，所以存在装置成本升高，在装置的设置上需要大的空间的问题。根据图13的计测装置，由于在一个运算处理部90上装载输入来自一对检测部60A、60B的检测信号来计算距离的功能和根据两个距离的计算数据来计算台阶差或厚度的功能，所以在装置的设置上需要大的空间，但对于仅以计测距离为目的的用户来说，不需要两个检测部60A、60B，运算处理部90装载的多余的功能被浪费，装置昂贵。
技术实现思路
本专利技术是着眼于上述问题的专利技术，目的在于通过使信号处理部除了用于距离计算的原来的运算功能以外，使其还具有计算物体的台阶差或厚度等的其他运算功能，提供一种相对于用户的使用目的来说成本低并且没有功能浪费的位移传感器。本专利技术的位移传感器包括检测部，受光于向对象物投光所得的反射光，生成与对象物的距离对应的检测信号；以及信号处理部，通过从检测部输入所述检测信号并进行信号处理来计算与对象物的距离。所述信号处理部可装入另一位移传感器的距离计算数据，根据该装入的距离的计算数据和自身的距离计算数据来执行规定的运算并输出运算结果。本专利技术的位移传感器至少能够进行光学地计测与对象物之间的距离，将用于向另一位移传感器传送信号的第1插座和用于从另一位移传感器接收信号的传送的第2插座组装在机体中。在该机体的不同表面上分别形成开口部，各开口部面向所述第1、第2的各插座而使得前端不向外部突出，并且通过可开闭的盖来分别挡住各开口部。通过第1、第2插座在另一位移传感器之间传送的信号例如是距离的计算数据或决定投光定时的定时信号等，第1、第2插座根据使用的目的和使用方法来传送距离的计算数据或定时信号、或其两者。在组合使用多个位移传感器的情况下，如果接近投光位置，那么产生光的相互干扰，在防止这些干扰中，需要使各位移传感器的投光定时挪动，因此，在位移传感器间需要传送定时信号。在单独使用上述结构的位移传感器的情况下，由于在机体的表面上没有突出部，所以没有计测的麻烦，使用的方法简单。由于没有主机和子机的区别，所以用户在位移传感器的购入时不必选定主机或子机。而且，在将位移传感器组合多台使用的情况下，可以将多个位移传感器自由地组合使用，即使有设备或应用的变更，也可以容易应对该变更。而且，销售商库存一种位移传感器就可以，库存管理容易。在将本专利技术的位移传感器多台组合使用时，使用专用的中继组件将两个位移传感器进行电连接。本专利技术的中继组件被突出设置在用于支撑相互导通的两个插座的支撑体的不同表面上，使得各插座可插入到位移传感器的各开口部。可以将一个插座连接到位移传感器的第1插座，而将另一个插座连接到位移传感器的第2插座。所述支撑体有各种形态，例如，可以使用在空心的板状体的内部埋设基板的形态。在所述基板的两面上使各个插座的前端部比板状体的表面突出来进行支撑。根据该实施形态的支撑体，如果将一个插座连接到一个位移传感器的第1插座，将另一个插座连接到另一个位移传感器的第2插座，那么两个位移传感器以夹置在支撑体中间的形态来进行稳定保持。作为所述支撑体，使用带有透明部的空心体，在其内部，可以配置插座和位移传感器的插座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位移传感器，包括：检测部，受光于向对象物投光所得的反射光，生成与对象物的距离对应的检测信号；以及信号处理部，通过从检测部输入所述检测信号并进行信号处理来计算与对象物的距离；其中，所述信号处理部可装入另一位移传感器的距离计算数据，根据该装入的距离计算数据和自身的距离计算数据来执行规定的运算并输出运算结果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上佑一，井上宏之，佐藤俊孝，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]