光電センサの投光器と受光器の見分け方は？特徴も解説（光電センサ 投 光 受光 見分け方：配線・設置：投光器・受光器など）

光電センサの投光器と受光器の見分け方は？特徴も解説（光電センサ 投 光 受光 見分け方：配線・設置：投光器・受光器など）

光電センサは、物体の有無や位置、通過を非接触で検出するために広く使われる機器です。

ただし、投光器と受光器が分離した透過形では、外観がよく似ているため、現場でどちらがどちらなのか迷うことがあります。

誤って配線や取付位置を入れ替えると、検出しない、表示灯が点かない、安定して動作しないといった問題につながります。

そこで本記事では、投光器と受光器の役割、ラベルや配線による確認方法、設置時の注意点までを分かりやすく紹介します。

投光器と受光器の見分け方

それではまず、光電センサの投光器と受光器を見分けるための基本を解説していきます。

光を出す側と受け取る側の役割

透過形の光電センサは、光を発する投光器と、その光を受ける受光器を向かい合わせて使用します。

投光器はLEDなどの発光素子から光を照射し、受光器は届いた光の量を判定する構造です。

ワークが二つの機器の間を通ると光が遮られ、受光器の出力状態が変化します。

つまり、検出信号を外部機器へ送る役割を担うのは、多くの場合で受光器です。

投光器は光源として動作するため、単体では検出出力を持たない製品が一般的です。

表示ラベルと型式記号の確認

センサ本体の側面、背面、ケーブル根元付近には、型式、電源仕様、機能記号が印字されています。

英語表記ではEMITTERが投光器、RECEIVERが受光器を示します。

通信機器でもTXは送信、RXは受信を意味するため、光電センサでも同じ考え方で覚えると判断しやすいでしょう。

メーカーによっては、投光器と受光器の型式末尾に異なる記号を付けています。

たとえば末尾のEが投光器、Rが受光器を示す場合もありますが、型式記号の規則はメーカーごとに異なるため、必ず取扱説明書やカタログで照合してください。

表示灯の違いによる判別

電源を入れた状態では、表示灯の種類から判断できる場合があります。

投光器には、投光状態を知らせる電源表示灯や発光表示灯のみが備わることが多い傾向です。

一方の受光器には、受光量を示す安定表示灯、動作状態を示す出力表示灯、感度調整用の表示などが用意されることがあります。

受光器のほうが調整機能や出力回路を備えるため、ランプやスイッチが多いことも少なくありません。

ただし、機種によっては両方とも小型で表示が限られるため、ランプの数だけで断定しないことが重要です。

確認する場所	投光器に多い特徴	受光器に多い特徴
本体表示	EMITTER、TX、投光	RECEIVER、RX、受光
役割	検出光の照射	受光量の判定と出力
表示灯	電源灯、投光灯	電源灯、動作灯、安定灯
調整部	少ない場合が多い	感度調整部を持つ場合がある
外部出力	基本的に持たない構成が多い	PNPまたはNPN出力を持つ構成が多い

投光器と受光器の特徴

続いては、投光器と受光器それぞれの特徴を確認していきます。

投光器の発光性能

投光器は、検出距離に応じた光量を安定して発する役割を持ちます。

使用される光には、赤色光、赤外光、レーザー光などがあります。

赤色光は光軸を目で確認しやすく、設置作業で便利です。

赤外光は外観上の発光が見えにくいものの、さまざまな環境で利用されています。

レーザータイプはスポット径を小さくできるため、細いワークや小さな部品を検出したい場面に適します。

投光器の光量は検出距離と設置環境の安定性に直結する要素です。

受光器の判定性能

受光器は、投光器から届いた光を電気信号へ変換し、設定した条件に応じてONとOFFを切り替えます。

受光量が十分にある状態をONとするか、遮光された状態をONとするかは、動作モードによって変わります。

入光時ONは、光が届いているときに出力する設定です。

遮光時ONは、ワークが光を遮ったときに出力する設定になります。

搬送ラインで製品の通過を検出する用途では、遮光時ONが選ばれることも多いでしょう。

透過形ならではの検出特性

透過形の光電センサは、投光器と受光器の間を物体が通るかどうかで判断するため、検出距離が比較的長く、安定した検出を得やすい方式です。

対象物の色や表面状態の影響を受けにくい点も大きな特長です。

反射形では黒色のワークや光沢面で検出距離が変化することがありますが、透過形では遮光の有無を見ます。

そのため、不透明な箱、金属部品、樹脂成形品などの通過検出に向いています。

ただし、投光器と受光器を両側に設置するスペースが必要になる点は、事前に確認したいところです。

配線と電源仕様の確認

続いては、配線から投光器と受光器を判別する方法を確認していきます。

投光器に多い配線構成

DC電源で動作する投光器は、茶色線のプラス電源と青色線のマイナス電源だけで構成されることがあります。

これは、投光器が発光するための電源を必要とする一方、外部へ検出信号を出力しないためです。

2芯ケーブルの機種を見つけた場合は、投光器の可能性を考えられます。

ただし、相互干渉防止用の配線やテスト入力を持つ機種もあるため、芯数だけで確定することはできません。

受光器に多い配線構成

受光器は電源線に加え、PLCやリレー、表示器へ信号を送る出力線を持ちます。

代表的なDC3線式では、茶色線がプラス電源、青色線がマイナス電源、黒色線が出力です。

出力方式にはPNPとNPNがあり、接続先の入力仕様と一致させる必要があります。

黒色や白色などの出力線がある側は受光器である可能性が高いと考えられます。

複数出力や外部入力を持つ高機能機種では、さらに多くの線が使われる場合もあります。

ケーブル構成	想定される役割	確認すべき点
電源用の2芯	投光器の可能性	本体ラベルと定格電圧
電源と出力の3芯	受光器の可能性	PNPまたはNPNの出力形式
4芯以上	受光器または特殊投光器	外部入力、相互干渉防止、出力数
コネクタ式	製品仕様による	ピン配置図とケーブル色

PNPとNPNの接続関係

PNP出力は、出力がONになったときにプラス側の電圧を負荷へ供給する方式です。

NPN出力は、出力がONになったときにマイナス側へ電流を流す方式になります。

国内の装置ではNPN仕様が使われる例も多い一方、海外設備や新しい制御機器ではPNPが採用されることもあります。

センサ本体にPNP、NPNの表記があれば、受光器側であることを確認する手掛かりになります。

設置位置と光軸調整

続いては、投光器と受光器を正しく設置するための要点を確認していきます。

向かい合わせの基本配置

透過形では、投光器と受光器を検出エリアの両側に配置します。

投光器の発光面と受光器の受光面を正対させ、光がまっすぐ届くように取り付けることが基本です。

取付金具を強く締める前に、仮固定した状態で表示灯を確認すると調整しやすくなります。

対象物の通過位置が光軸から外れていると、検出漏れが起きるおそれがあります。

搬送物の揺れ、ガイドのずれ、振動も含めて、実際の動きを想定した位置決めが必要です。

光軸ずれの見つけ方

光軸がずれていると、何も遮っていないのに受光器の受光表示が不安定になる場合があります。

受光器の表示灯が点灯していても、余裕度が小さい状態では、ほこりや振動で誤作動するかもしれません。

単に光が届く状態ではなく、安定して十分な受光量がある状態まで合わせることが大切です。

調整時には投光器を少しずつ上下左右へ動かし、受光器の受光表示が最も安定する位置を探します。

その後、受光器側も同様に微調整すると、光軸が合わせやすくなります。

周辺環境への対策

工場内では、切粉、粉じん、油 mist、結露、外乱光などが光電センサの動作に影響することがあります。

発光面や受光面に汚れが付着すると受光量が低下し、検出の余裕が小さくなります。

定期清掃では、乾いた柔らかい布を使用し、レンズを傷付けないように注意しましょう。

屋外や窓際では、太陽光や照明の影響を受ける可能性があります。

遮光板を取り付ける、設置角度を見直す、外乱光に強い機種を選ぶといった対策が有効です。

誤配線と誤設置の対処

続いては、投光器と受光器を間違えた場合に起こりやすい症状と対処を確認していきます。

電源を入れても検出しない症状

投光器と受光器の電源仕様が正しくても、光軸が合っていなければ検出は安定しません。

最初に本体ラベルを見て、投光側と受光側が向かい合っているか確認します。

次に、受光器の受光表示灯や動作表示灯を観察してください。

投光器の発光が赤外光の場合は目視できないため、発光面が光って見えないことだけで故障と判断しないことが重要です。

受光器の表示状態と配線図を同時に確認すると、原因を絞り込みやすくなります。

出力が反転して見える原因

ワークがないときに出力がONになる、またはワークがあるときにOFFになる場合は、故障ではなく動作モードの設定によることがあります。

入光時ONと遮光時ONの選択を確認しましょう。

PLCの入力表示だけを見て判断すると、論理の設定やプログラム上の反転と混同しやすくなります。

センサ単体の出力表示灯、制御盤の入力表示、PLCプログラムの条件を順番に確認することが近道です。

交換時に避けたい取り違え

故障したセンサを交換するときは、投光器だけ、または受光器だけを手配する場合があります。

このとき、型式の似た機種を選んでも、投光側と受光側を取り違えると使えません。

検出距離、光の種類、電源電圧、コネクタ形状、出力仕様を確認したうえで、対になる製品を選定してください。

古い機種では後継品の組み合わせが指定されていることもあります。

片側だけを交換する場合ほど、互換性とペア指定の確認が重要です。

選定と保守のポイント

続いては、光電センサを長く安定して使うための選定と保守を確認していきます。

検出距離とワーク条件

光電センサを選ぶときは、カタログ上の最大検出距離だけで決めないことが重要です。

実際の設備では、取付誤差、ワークの振れ、汚れ、温度変化などを見込む必要があります。

余裕のある検出距離を選び、光軸調整後の受光量が安定するか確認しましょう。

透明フィルム、ガラス、細い線材などを検出する場合は、一般的な透過形では判定が難しいことがあります。

用途に応じて、透明体検出用、レーザータイプ、アンプ分離形なども検討対象になります。

応答時間と搬送速度

高速で流れる製品を検出する場合は、応答時間を確認してください。

センサの応答が遅いと、短いワークや高速搬送物を検出できない可能性があります。

ワークの長さと搬送速度から、遮光している時間を見積もると判断しやすくなります。

定期点検の実施項目

保守では、発光面と受光面の汚れ、取付金具のゆるみ、ケーブルの損傷を定期的に確認します。

ケーブルが可動部に接触していると、断線や被覆破れの原因になります。

表示灯の状態を点検記録に残しておくと、受光量低下の兆候を早めに見つけられるでしょう。

清掃と光軸確認を定期作業へ組み込むことが、突発停止の予防につながります。

設備の条件が変わった後は、ワークが確実に通過検出できるかを再試験してください。

まとめ

光電センサの投光器と受光器は、光を出す側と受け取って判定する側という役割の違いで見分けられます。

本体のEMITTER、RECEIVER、TX、RXなどの表示を確認する方法が、最も確実です。

配線では、電源線のみの構成は投光器、出力線を持つ構成は受光器である可能性が高いでしょう。

ただし、機種ごとに仕様が異なるため、ラベル、型式、配線図、取扱説明書を合わせて確認することが欠かせません。

設置では投光器と受光器を正対させ、受光量に余裕を持たせた光軸調整を行います。

汚れ、振動、外乱光、ケーブル損傷にも注意し、定期的な点検を続けることが安定検出への近道です。

投光器と受光器の役割を正しく理解し、表示と配線を確認することで、誤配線や検出不良の防止につながります。