ファイバセンサ

多様なファイバユニットを用意し、さまざまな検出や環境に対応できるファイバセンサ。スイッチ操作1つで受光量を標準/ハイパワーに切り換えできたり、光量を最適化する飽和回避機能で安定した検出を可能にするなど、確実性と使いやすさを実現しました。 ファイバセンサ

ファイバセンサの商品一覧

生産終了品:

ファイバユニット

  • ファイバユニット  FU シリーズ

    FU シリーズ - ファイバユニット

    「FUシリーズ」は、ファイバセンサ「FSシリーズ」の光源に接続して使用するファイバユニットです。耐熱・耐水・堅牢のモデルや、悪環境でも距離を離して設置できるハイパワーのモデルなど、さまざまなバリエーションを揃えています。さらに、ワイドエリアを検出できるアレイタイプやエリアタイプ、ガラスなどの透明体を検出できるタイプもあります。検出方法は、透過型、反射型、限定反射型、回帰反射型に対応しています。金具とセンサが合体した取り付けが簡単なタイプや、曲げRが小さいタイプもあるので、狭いスペースへの設置も可能です。このように、「FUシリーズ」には多くのバリエーションがあり、ファイバセンサ「FSシリーズ」と組み合わせることで、さまざまなアプリケーションへの対応が可能です。

    圧倒的なバリエーション

    170種類を超えるバリエーションから、検出要望に沿ったファイバユニットをお選びいただけます。その一部をご紹介します。

    ネジ取付:最も一般的なファイバセンサです。金具に取り付けて使用。

    円柱:スペースのない場所に。穴を開けてセットビスで取り付けます。

    金具一体:取付金具とセンサを一体化。面倒な組み立て作業は不要です。

    小スポット反射:小物検出が得意。対象物のサイズに合わせて選定してください。

    狭視界/ハイパワー:レンズを使用することで光の広がりを抑え光の回り込みを低減。

    回帰反射:透明体の検出に有効。光がワークを往復2回通るので遮光量が多くなります。

    限定反射:検出距離を限定しますので、背景の影響を受けません。

    フラット金具:スペースの少ない場所に直に取り付け。

    スリーブ:スペースの問題を解消。ワークに近づけることができます。

    耐油/薬品:フッ素樹脂カバーで、油や薬品のかかる環境に対応。

    耐屈曲:電線以上の高屈曲性。繰り返しの曲げに強いタイプです。

    耐熱:耐熱350°Cの高温タイプまで幅広くラインナップ。

    エリア:ワークのばらつきや複雑形状ワークの有無検知に最適。

    液面:液面を検知。パイプ取付タイプと接液タイプがあります。

    真空:真空・高温環境で使えるセンサです。

ファイバアンプ

  • デジタルファイバセンサ  FS-N40 シリーズ

    FS-N40 シリーズ - デジタルファイバセンサ

    「FS-N40シリーズ」は、長期間確実に検出し続けるセンシング能力と、誰でも簡単に扱えていつでも状態がわかる、使いやすさを進化させたファイバセンサです。新開発のLEDモジュールとTERAモードでハイパワー化を実現。有機ELディスプレイを搭載することで、文字・記号を理解できるようになりました。設定からメンテナンスまで、あらゆるシーンで説明書を見なくても誰でも簡単に操作できます。アンプの配線は徹底的にシンプル化。専用ユニットによってアンプから制御盤までの電源ケーブル本数を1本に集約することで、アンプBOXや制御盤内の占有スペースをスッキリできます。また、故障したアンプをワンタッチで交換できるので、制御盤までの配線作業に時間がかからず、驚くほどの早さで復旧できます。

    史上最高のハイパワーで、どんな状況でも長期間安定検出

    最新の高輝度LEDと効率的な回路設計により大幅な光量アップに成功。汚れ環境、低反射ワークなどのパワーが必要なシーンで長期間、安定して検出できます。

    史上最高のハイパワーで、どんな状況でも長期間安定検出

    NEO パラボリック LED:すべての光を集光できる

    文字がわかる高精細ディスプレイ

    従来の7セグ文字から進化。誰でも瞬時に文字が認識でき、説明書がなくても簡単に設定ができます。また、文字以下外の部分とのコントラストもはっきりしているため、視認性も抜群です。

    文字がわかる高精細ディスプレイ

    文字がわかる高精細ディスプレイ

  • デジタルファイバセンサ  FS-N シリーズ

    FS-N シリーズ - デジタルファイバセンサ

    「FS-Nシリーズ」は、ボタンを1クリックするだけで表示の統一と感度設定を同時に行えるプリセット機能を搭載。操作が面倒な設定値や現在値も、1クリックで簡単に設定することができるファイバセンサです。受光量の切り換えは「MEGAスイッチ」で選択可能。このスイッチをスライドするだけで、受光量を通常時の64倍にすることができます。逆に、光が強すぎて光量差が出ない場合は、適正光量に自動で調整します。これにより、光量飽和を回避することができます。また、光を集光して投光パワーを上げると光の指向性が変わってしまうという、従来のファイバセンサが持つ問題を「FS-Nシリーズ」では発光部周囲に反射板を配置することで解消。光量バラつきを低減しています。さらに、汚れなどがあった場合でもセンサが自動で感知して最初の表示状態に戻る自動メンテナンス機能を搭載。周囲環境の影響をキャンセルできますので、長期間にわたり高精度な検出を継続して行うことが可能です。このように、「FS-Nシリーズ」は圧倒的なハイパワー化と基本性能の向上はもちろん、誰もが簡単に設定できて状況変化のわかりやすさ、さらにメンテナンス性を追求した現場での使いやすさをきわめたファイバセンサです。

    ワンクリックで「感度設定」&「表示統一」

    ボタンをたった一回押すだけで、「感度設定」と「表示統一」を同時におこなうことができます。
    ワンクリックだから、誰でも確実・簡単に感度設定ができます。
    また、誰が見ても同じ状態把握ができるため、確実・簡単に予防保全が可能です。

    ワンクリックで「感度設定」&「表示統一」

    スイッチひとつで64倍ハイパワー

    「MEGAスイッチ」を右にスライドさせるだけで、通常時の64倍の受光量に切り換えできます。
    長距離検出をしたい場合や、細径のファイバセンサを使いたい場合も、確実・簡単に設定可能です。

    スイッチひとつで64倍ハイパワー

  • デジタルファイバセンサ  FS-V30 シリーズ

    FS-V30 シリーズ - デジタルファイバセンサ

    「FS-V30シリーズ」は、従来のファイバセンサに見られたハイパワー化による近距離・長距離検出時の飽和問題を解決し、高速検出・感度設定・リアルタイム補正・デジタル表示などあらゆる情報処理を並列に演算することで最高性能・最高速度を実現したファイバセンサです。数μs周期でリアルタイムに感度補正を行うDSC(Dynamic Stability Control)機能は、微妙な光量差のワークも安定して検出することができます。また、シンプルで信頼性が高い放熱板の搭載や省配線など、現場での“使いやすさ”を追求した便利な機能性。妥協なく細部まで配慮されたファイバセンサです。

    近距離・長距離を安定検出、そして簡単設定

    近距離[FINE] 長距離[MEGA]

    一般的なファイバセンサでは、発光部からのLED光のパワーが強過ぎると近距離の対象物を検出できなくなったり、検出精度が低くなってしまいます。たとえば、単純にハイパワー化をしてしまうと、光量飽和によって近距離検出特性が悪くなり検出ができなくなってしまいます。このハイパワー化による弊害を「FS-V30シリーズ」はスイッチでパワーを切り換えることで解決。近距離でも長距離でも安定した検出を可能にしました。また、ハイパワー化による表示範囲の拡大化に対し、16bitで演算することで対応。従来の14bit演算による「4095」までの表示に対し、「FS-V30シリーズ」は「9999」まで表示することができます。

    専用チップ「MEGA FALCON」が実現する最高性能・最高速度

    キーエンス独自の専用チップ「MEGA FALCON」内にノイズリダクション回路を搭載。これにより、受光感度を飛躍的に向上させ、微量な光の変化をキャッチします。応答時間は世界最速の33μS。1秒間に最大15,150個のワークを検知することが可能。「MEGA FALCON」による並列演算処理が、高速ワークでの取りこぼしの不安を解消します。さらに、世界ではじめてDSC(Dynamic Stability Control)機能を搭載。DSC機能は、数μs周期でリアルタイムに感度補正を行い、ほこりや汚れによる受光量変動、環境変化による光量変動に設定値が自動追従します。これにより、微妙な光量差のワークでも、DSC機能が長期間安定検出を実現します。

  • シンプルファイバセンサ  FS-V/T/M シリーズ

    FS-V/T/M シリーズ - シンプルファイバセンサ

    省配線に対応したシンプル設定アンプ

  • ファイバセンサ  FS シリーズ

    FS シリーズ - ファイバセンサ

    20年間の実績ロングセラーシンプル設定アンプ

生産終了品

ファイバセンサとは

ファイバセンサとは、ファイバアンプのLEDなどが発する光をファイバユニットを介してワークに照射、さまざまな計測を行う測定器です。アンプや検出装置などはすべてファイバセンサ側にあり、ファイバユニットのヘッド先端部には検出回路がないためヘッド部分はコンパクトで、小さなスペースに設置することができます。また、高温や低温、粉塵や油の飛沫する環境に設置にしても故障しにくいという特徴があります。
ワークを光で検出するため、金属以外の物体も測定でき、色の判別も可能で、機械的な部分がないため高速応答が可能です。検出方式には透過型、回帰反射型、限定反射型などがあり、これらはワークや測定条件によって使い分けられます。

ファイバセンサの原理

ファイバセンサは、光を照射し反射光の増減によりワークの状態を検出するセンサです。ファイバセンサが照射する光の性質と検出原理には密接な関係があり、これを理解することでファイバセンサをより有効に活用することができます。

ファイバセンサの光の原理

光には直進や屈折、反射といった性質があり、ファイバセンサは、これら光の性質を利用してさまざまな検出を可能にしています。

正反射と回帰反射:
正反射とは、光は鏡やガラスといった平面では入射角と反射角は同じになる現象です。回帰反射とは、直角に取り付けた2つの反射面に向けて投光した際、光が正反射を繰り返して最後は投光とは逆方向に進む現象です。

屈折:
光は通常は空気中や水中をまっすぐに進みます。しかし、屈折率が異なる物質との境界面に入射すると、境界面で進行方向が変わります。これを「屈折」といいます。

偏光:
偏光は、通常さまざまな方向に振動する光を、1方向に振動を制限した状態のことです。振動の方向を制限する装置を「偏光フィルター」といい、逆にある方向に振動を制限された光は、それと垂直方向に振動を制限する偏光フィルターを通過することはできません。

ファイバセンサの検出原理

ファイバセンサの検出方式には、透過型、反射型、回帰反射型、限定反射型などがあり、それぞれ目的やワークによって使いわけられています。

投光器 検出物体 受光器

透過型:
透過型は、投光器と受光器を対向して設置。その間をワークが通過して光をしゃ断した際の、受光器が受ける光量の減少により検出します。検出距離が数cm~数十mと長く、ワークの通過位置が変わっても高い精度で検出できます。レンズの汚れ、ゴミに強いため動作の安定度が高く、不透明体であればワークの反射率や色・材質に関係なく検出できます。

投受光器 検出物体

反射型:
反射型は、投光器から出た光がワークに当たり、戻った光が受光器に入ることで検出します。ワークがないとき、受光器は光を受けないため、戻った光の増加量でワークを検出します。検出距離は数cm~数mで、設置時の調整が簡単です。小さなワークでも検出でき、機械などのすき間からでも検出できます。マークの検出もできます。さらに、検出スポットを目で確かめることができます。

投受光器 検出物体 反射板

回帰反射型:
回帰反射型は、投光器に向かい合うように設置した回帰反射板に当たって、戻ってきた光が受光器に入る光の量で検出します。ワークが通過すると、反射板からの光がさえぎられるため、反射光の量が減少します。この減少量でワークを検出します。検出距離は数cm~数mで、配線や光軸調整などの設置が容易です。また、ワークの色や傾きなどの影響が少なく、不透明体であれば、形状・色・材質に関係なく検出できます。

投受光器 検出物体

限定反射型:
限定反射型は、ワークからの反射光を受光器で受けて検出します。投光部と受光部を正反射光だけ受光する角度にすることで、光軸の交差する限られた領域のみで検出します。背景の影響が少なく、小さな凹凸の検出が可能です。

投受光器 検出物体

拡散反射型:
検出物体に光を照射し、検出物体からの反射光を受光して検出します。センサ本体だけの設置で済み、受光器や反射板は不要、光軸合わせも不要です。反射体であれば透明体も検出でき、色の判別も可能です。

ファイバセンサのメリット

ファイバセンサのメリット1:設置場所の自由度が高い

ファイバセンサは、ファイバユニットのヘッド部に検出回路がありコンパクトなので、狭い場所での検出が可能です。また、設置が容易で耐環境性に優れています。さらに調整が容易であるなど多くのメリットがあります。

ファイバユニットは細く、ヘッド部分はコンパクトなので、狭い隙間を通してワーク近辺の小さなスペースに取り付けることができます。また、ファイバユニットのケーブルには柔軟性があるため、ヘッドの設置場所までケーブルを折り曲げての設置が可能。これにより、ファイバアンプの取り付け場所を自由に選ぶことができ、たとえば、激しく動作するロボットアームに取り付けても、ファイバユニットが切断されることはありません。そして、ファイバユニットには電気回路のないため、温度や湿度、振動や衝撃、液体などに強く、電気ノイズなどが発生する場所でも高い信頼性で動作します。さらに、赤色LEDなどの可視光を使用するタイプでは照射光が目に見えるので、ワークの位置合わせなどが簡単に行えます。

ファイバセンサのメリット2:ワークの素材を問わずに検出でき、応答速度が速い

ファイバセンサは、主にLED光を照射しワークを検出するため、さまざまな素材を検出することができます。また、その性能をフルに活かすための機能を備えています。さらに、他のセンサに比べて応答時間が速いという特徴があります。

ファイバセンサは、ファイバユニットから照射される光をワークがしゃ断したり反射することで検出しているため、ワークの素材を問わず測定することができます。金属以外にガラス・プラスチック・木材・液体などほとんどの物体を検出でき、発光量を増やしたり受光素子の感度を上げることで、ゴムやスポンジ状などの低反射率のワークでも安定して検出することが可能です。また、発光量が強い場合に発生する光量飽和に対しても、スイッチで光量を切り換えるなどの方法で解決できるタイプもあります。さらに、ファイバユニットが照射する光は高速であり、ファイバセンサ内の回路はすべて電子部品で構成されているため、機械的な動作時間がなく非常に短い応答時間を実現しています。

ファイバセンサのメリット3:ワークに合わせた検出方式がある

ファイバセンサの検出方式には、反射型、透過型、回帰反射型、限定反射型などがあり、いずれもLED光などを使った非接触による検出です。ワークもセンサも傷つくことがありません。

ファイバセンサの検出方式には、反射型、透過型、回帰反射型、限定反射型などがあり、いずれもLED光などを使った非接触による検出です。ワークに触れることなく測定するため、ワークに傷が付くことがなく、センサが摩耗することがありません。
また、ファイバセンサには、照射する光をハイパワー化し長距離からの検出を可能にしたタイプや、さらに応答速度を高めた高速反応タイプ、記号などを判別するマーク判別タイプなどがあり、設置スペースや設置環境に応じた多くのバリエーションを持つファイバユニットと組み合わせることにより、多くのメリットを実現することができます。

ファイバセンサの導入事例

高温環境でのワーク検出

乾燥室内などの高温下では、検出部に検出回路があるセンサでは、検出回路が熱で破損してしまいます。ファイバユニット「FUシリーズ」には、検出部に検出回路がありません。このため、耐熱仕様のファイバユニットなら、約300℃まで対応できます。また、高出力アンプのデジタルファイバセンサ「FS-N40 シリーズ」は、新開発のNEOパラボリックLED と制御アルゴリズムにより、従来比7.5倍の受光量を達成。TERAスイッチによりワンクリックで220倍のハイパワーを実現できます。これにより、熱の影響を受けない長距離からの検出が可能。さらに、この高出力と高感度受光により、ファイバユニットの検出部が粉塵や油の飛沫で汚れても、安定した検出を続けることができます。

部品の落下検出

部品に使用する鋼球の数の落下検知などでは、1度に多くのワークが落下するので、ワークの位置は一定ではありません。また、ほこりや汚れによる光量変化の検知は、誤検知の原因になります。さらに、ワークの通過による急激な光量変化のみを検出しなければなりません。
ファイバユニット「FUシリーズ」のFU-E40なら、ワークの通過位置がばらつく場合も、エリア光により検出可能です。また、アンプをエッジ検出モードにすることで、ほこりや汚れによる緩やかな光量変化は無視して、ワークの通過による急激な光量変化だけを検出することができます。さらに、光のスポットが絞られているので、設置場所の周辺物による光の回り込みの影響を受けにくくなっています。これなら、装置が密集したところでも、安心して使用できます。

ファイバセンサに関するよくあるご質問

光電センサは、光の性質を利用して物体の有無や表面状態の変化などを検出するセンサです。光源には、主にLEDが使用され、光を出す投光部と光を受ける受光部があります。そして、投光部と受光部の間を物体が通過したときの光の反射やしゃ断を電気信号に変換し出力します。
一方、ファイバセンサは、基本的には光電センサと同じ原理で物体を検出しますが、アンプ部とヘッド部がファイバユニットで接続されている点が異なります。光を出力するアンプ部と投光/受光するヘッド部がわかれているため、両方の組み合わせによって、さまざまな温度・湿度環境や素材の検出に対応できます。また、ファイバユニットは非常に細くコンパクトであるため、設置場所の制限も少ないというメリットがあります。
小物検出での検出ミスは、ワークが光軸に対して小さすぎたり、元々の受光量が低すぎると可能性が高まります。また、応答速度が遅いと、落下による小物検出ができないことがあります。
対策としては、透過型の場合は光軸の小さなものを選定したり、スリットで光軸を小さくして微小物体を検出する方法があります。このように、物理的に取りこぼしのないエリア幅を確保しつつ、できるだけ小さなエリアで検出すると安定します。
ファイバユニット「FUシリーズ」のFU-E40なら、ワークの通過位置がばらつく場合も、エリア光により検出可能です。また、アンプの検出モードをエッジ検出モードにすることで、ほこりや汚れによる緩やかな光量変化は無視して、ワークの通過による急激な光量変化のみに反応します。さらに、光が絞られているので、設置場所の周辺物による回り込みの影響を受けにくくなっています。装置が密集したところでも、安心して使用できます。

ファイバセンサをもっと知る

センサの原理や構造、特徴、種類など、9つのセンサを原理と特徴から解説。最適なセンサを選ぶ際に必要な基礎情報を紹介。センサを基礎から学べるサイトです。

ファイバセンサの関連資料

  • ファイバセンサ トラブル回避のための選定と対策

    ファイバセンサを導入した際に発生する検出トラブルと、その対策を集めた手引書です。トラブルの対策のほか、トラブルの原因や、対策に役立つ豆知識も紹介しています。これらを通じてファイバセンサの知識を得ることもできますので、導入を検討中の方にも最適な1冊です。

  • Sensor Basic Text センサとは何か?

    「センサとは.com」の内容を1冊にまとめました。ファイバセンサはもちろん、光電センサやレーザーセンサ、接触式センサなどの測定原理や用途を詳しく紹介。どのような測定に、どのセンサが最適なのかがわかります。センサについて、幅広く知りたい方、必読の1冊です。

  • 自動車業界 装置別アプリケーション集

    自動車製造工場の、どの現場の装置に、どのようなセンサが役に立つかを事例で紹介します。工程を上流から順を追っての紹介ですので、形状測定はもちろん、安全機器や流量管理、圧力管理など、それぞれの工程で役立つセンサを見つけ出すことができます。

  • 食品・薬品業界 装置別センサアプリケーション集

    食品・薬品製造工場の、どの現場の装置に、どのようなセンサが役に立つかを事例で紹介します。工程を上流から順を追っての紹介ですので、包装や充填、ラベリングやキャッパーなど、それぞれの工程で役立つセンサを見つけ出すことができます。さらに、製麺機や炊飯器などへのご提案など、業界ならではお役立ち情報も満載です。