JP2001013260A - 異物検出機 - Google Patents

異物検出機

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JP2001013260A JP18541199A JP18541199A JP2001013260A JP 2001013260 A JP2001013260 A JP 2001013260A JP 18541199 A JP18541199 A JP 18541199A JP 18541199 A JP18541199 A JP 18541199A JP 2001013260 A JP2001013260 A JP 2001013260A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 判定基準である判定位相点を、最も判定精度
が高くなる位相点に自動的に設定できる異物検出機を得
る。 【解決手段】 交番磁界中に物品を通過させ、その物品
に影響された磁界に基づいて物品に対する反応信号を発
生する反応信号発生回路2と、所定の異物を付加した物
品Pに対する第1テスト反応信号の位相−出力特性を記
憶する第1記憶手段7Aと、異物を付加していない物品
Pに対する第2テスト反応信号の位相−出力特性を記憶
する第2記憶手段7と、前記第1テスト反応信号が第2
テスト反応信号よりもレベルが高く、かつ両信号のレベ
ル差が最大となる位相点を判定位相点に設定する最適位
相設定手段9と、稼働時の物品Pの異物検出動作時に前
記判定位相点における物品Pの反応信号のレベルから異
物の有無を判定する判定手段10を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージする物
品またはパッケージされた物品(以下、単に「物品」と
いう)内に含まれている金属片などの異物の有無を検出
する異物検出機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の異物検出機は、交番磁界の中を検
出対象物である物品をコンベアで搬送し、その搬送方向
に並べて配置された2つの検出コイルに誘起される起電
力を差動増幅して位相検波し、この位相検波信号がある
判定レベルを超えると異物混入と判断する。このとき、
位相検波のための設定位相は、物品の影響を避けるため
に、物品だけの時に位相検波信号が最小になる値に設定
されている。ある物品に対する位相と位相検波信号の出
力の関係を示すと、図4の曲線Bのようになる。この場
合、設定位相を物品による位相検波信号が最小になるデ
ィップ点dとする。これに対して、異物の混入した物品
の位相と位相検波信号の出力の関係を示すと、曲線Aの
ようになる。ここで明らかなように、設定位相点である
ディップ点dでは、信号Aが信号Bよりレベルが高く、
この間に判定レベルを設定することで異物検出が可能と
なる。
【0003】また、ディップ点dの位相を、判定に用い
る位相点(以下、「判定位相点」という)に自動的に設
定する異物検出機も知られている。
【0004】しかし、物品によってはディップ点dで必
ずしも異物の検出感度が最大ではない場合があり、ま
た、物品が水分や塩分を多く含む漬物などの食品では、
図5に示すように、信号Bのディップ点dが明瞭でない
場合がある。このような場合、従来は信号Aと信号Bの
レベル差の大きい判定位相点を試行錯誤的に求めるか、
または位相点を順次ずらして出力信号を測定し、図5に
示す信号Aと信号Bの位相−出力特性曲線を作成し、こ
の位相−出力特性曲線から信号Aが信号Bよりもレベル
が高く、かつ、両信号のレベルの差がレベル差が最も大
きくなる位相点を求めて、判定位相点に設定していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のデ
ィップ点が明瞭でない物品の判定位相点の設定方法で
は、作業手間が多大になるという問題点があった。
【0006】本発明は、前記のような課題を解決して、
自動的に最適な位相点を検出して判定位相点に設定でき
る異物検出機を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る異物検出機は、交番磁界中に物品を通
過させ、その物品に影響された磁界に基づいて物品に対
する反応信号を発生する反応信号発生回路と、所定の異
物またはこの異物を付加した物品に対する第1テスト反
応信号の位相−出力特性を記憶する第1記憶手段と、前
記異物を付加していない物品に対する第2テスト反応信
号の位相−出力特性を記憶する第2記憶手段と、前記第
1テスト反応信号が第2テスト反応信号よりもレベルが
高く、かつ両信号のレベル差が最大となる位相点を判定
位相点に設定する最適位相設定手段と、前記物品の異物
検出動作時に前記判定位相点における反応信号のレベル
から異物の有無を判定する判定手段とを備えたものであ
る。上記構成によれば、第1記憶手段に記憶された第1
テスト反応信号が、第2記憶手段に記憶された第2テス
ト反応信号よりもレベルが高く、かつ両信号のレベル差
が最大となる位相点を判定位相点に設定し、物品の異物
検出時に、判定位相点における反応信号のレベルから異
物の有無を判定することができる。
【0008】本発明の好ましい実施形態においては、前
記所定の異物を付加した物品を前記交番磁界中を通過さ
せたときに前記反応信号発生回路から得られる信号を第
1テスト反応信号として前記第1記憶手段に記憶させる
第1書込手段、および/または、前記異物を付加してい
ない物品を前記交番磁界中を通過させたときに前記反応
信号発生回路から得られる信号を第2テスト反応信号と
して前記第2記憶手段に記憶させる第2書込手段を備え
ている。
【0009】上記構成によれば、第1記憶手段に第1テ
スト反応信号の位相−出力特性を記憶し、第2記憶手段
に第2テスト反応信号の位相−出力特性を記憶するの
で、最適位相設定手段において前記第1テスト反応信号
と前記第2テスト反応信号の同じ位相点のレベル値を読
み出すことで、前記第1テスト反応信号が前記第2テス
ト反応信号よりもレベルが高く、かつ両信号のレベル差
が最大となる位相点の検出を自動的に行うことができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて具体的に説明する。図1に、本発明の一実施形
態に係る異物検出機の構成を示す。図において、異物検
出機1は、コンベアCによる物品Pの搬送路に交番磁界
Eを印加し、その交番磁界Eの中を通過する物品Pに対
する反応信号を発生する反応信号発生回路2を備えてい
る。
【0011】この異物検出機は、さらに、前記反応信号
を位相検波した位相検波信号を出力する位相検波器3
と、位相検波信号を増幅する増幅器4と、この増幅器4
から出力される位相検波信号を異物検出動作時と後述す
るテスト時とで切り換える第1スイッチ5と、テスト時
に所定の異物入りの物品に対する第1位相検波信号Aと
異物なしの物品に対する第2位相検波信号Bとを切り換
える第2スイッチ6と、第1および第2の記憶手段7
A,7Bと、第1位相検波信号Aの位相−出力特性を第
1記憶手段7Aに記憶させる第1書込手段8Aと、第2
位相検波信号Bの位相−出力特性を第2記憶手段7Bに
記憶させる第2書込手段8Bと、稼働時の判定基準とな
る判定位相点を自動的に設定する最適位相設定手段9
と、設定された判定位相点で検波動作するように位相検
波器3の検波位相を設定する検波位相設定器13と、判
定レベルを自動的に設定する判定レベル設定手段12
と、稼働時に前記判定位相点と判定レベルに基づいて合
否(異物の有無)を判定する判定手段10と、各種の情
報を表示する表示装置11とを備えている。
【0012】前記反応信号発生回路2は、送信コイル2
1に励磁電流を流して交番磁界Eを発生する磁界発生器
22と、送信コイル21および送信コイル21から発生
する交番磁界Eの磁束を等量受ける位置に配置された一
対の受信コイル23,24により形成される磁気センサ
25と、受信コイル23,24に誘起された電圧信号が
入力される差動増幅器26とを備えている。
【0013】異物が付加された物品Pが反応信号発生回
路2の交番磁界E中を通過したとき、前記磁気センサ2
5の2つの受信コイル23,24に交叉する磁束が不平
衡となって受信コイル23,24の誘起電圧に差を生じ
る。この差電圧信号は差動増幅器26で増幅され、この
増幅された差電圧信号は位相検波器3で位相検波され、
この位相検波信号は増幅器4で増幅されて第1スイッチ
5に出力される。
【0014】次に、本実施形態の、物品Pの中に異物が
有るか否かを判定するための判定基準である「判定位相
点」および「判定レベル」の設定動作を説明する。ま
ず、第1スイッチ5を端子a側に切り換え、さらに、第
2スイッチ6を端子a側に切り換え、肉、漬物などの商
品にテスト用として所定の材質および寸法を有する異物
を付加した物品P(テストピース)を、コンベアCで搬
送して、第1記憶手段7Aに第1テスト反応信号Aの位
相−出力特性を記憶させる。次に、第2スイッチ6を、
端子b側に切り換え、異物を付加していない物品P(テ
ストピース)をコンベアCで搬送して、第2記憶手段7
Bに第2テスト反応信号Bの位相−出力特性を記憶させ
る。
【0015】次に、最適位相設定手段9は、第1記憶手
段7Aと第2記憶手段7Bとから同じ位相点のレベル値
を順次読み出して、第1記憶手段7Aに記憶されたレベ
ル値が第2記憶手段7Bに記憶されたレベル値よりも高
く、かつ両者のレベル差が最大となる位相点を探し、そ
の位相点を判定位相点に設定する。同時に判定レベル設
定手段12は、異物の入っていない第2記憶手段7Bか
らの信号により異物混入と判断しないように、増幅器4
のゲインを設定する。以下、この最適位相設定動作を図
2のフローチャートを参照して具体的に説明する。
【0016】最適位相設定手段9は、まず、ステップS
1で記憶している差信号のレベルを0にリセットし、S
2で位相を0°(図1の送信コイル21と受信コイル2
3,24の電圧位相が同一)にリセットする。つぎにS
3とS4で第1記憶手段7Aと第2記憶手段7Bとか
ら、位相が0°の第1テスト反応信号Aのレベル値と第
2テスト反応信号Bのレベル値を読み出し、S5で両信
号のレベル差を算出してS6でその位相とレベル差を一
旦記憶する。次に、S7で位相が180°でないときは
S8で位相点を1ステップ(例えば1°)進めてS3に
戻り、S3とS4で第1テスト反応信号Aと第2テスト
反応信号Bのレベル値を読み出し、S5で両信号のレベ
ル差を算出し、記憶しているレベル差と比較して大きい
方をS6で残す、という動作を、位相が180°になる
まで順次実行し、位相が180°になったときS6に記
憶している最大レベル差の位相を「判定位相点」に設定
する。判定レベル設定手段12は、この最大レベル差の
ほぼ1/2のレベル値を「判定レベル」に設定する。図
3は上記のようにして設定された判定位相点と判定レベ
ルを示している。
【0017】上記のようにして判定位相点と判定レベル
が設定されたのち、実際の物品Pの検出動作が開始され
る。このとき、第1スイッチ5は接点b側に接続され、
得られた検出動作時の反応信号が判定手段10に入力さ
れて前記判定位相点のレベル値が判定レベル値と比較さ
れ、反応信号のレベル値が判定レベル値より小さいとき
は合格(異物なし)、大きいときは不合格(異物あり)
の判定がなされて、表示装置11に表示される。
【0018】本実施形態によれば、異物を付加した物品
と、異物を付加していない物品を1回ずつコンベアで搬
送するだけで、判定位相点と判定レベルが自動的に設定
されるので、判定基準の設定作業が大幅に軽減される。
【0019】また、設定される判定位相点は、第1テス
ト反応信号Aが第2テスト反応信号Bよりもレベルが高
く、かつ両信号のレベル差が最大となる位相点であるの
で、判定精度が向上する。
【0020】なお、前記実施形態では、第1テスト反応
信号の位相−出力特性を得るのに、異物を付加した物品
を用いたが、物品の種類によっては、異物のみからなる
テストピースを流したときの第1テスト反応信号と物品
のみからなるテストピースを流したときの第2テスト反
応信号とを用いて、同様に最適の判定位相点を求めるこ
とができる。
【0021】また、前記実施形態では、テストピースを
実際に流して第1および第2のテスト反応信号を得てい
るので、異物検出機ごとの出力特性の相違に影響される
ことなく、判定レベルを設定できるが、異物検出機ごと
の出力特性の差異を無視できるときは、予め第1テスト
反応信号のデータを、前記第1の記憶手段7Aに直接記
憶させておいてもよい。
【0022】さらに、前記実施形態では、異物をスチー
ルボールのような磁性金属としたが、ステンレスのよう
な非磁性金属であっても同様に適用でき、同様の効果が
得られる。また、金属の種類を変えて複数回テストし、
第1テスト反応信号を複数記憶し、第2テスト反応信号
に対して、第1テスト反応信号の最も望ましい出力が得
られる位相を求めることもできる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る異物検出機
は、所定の異物を付加した物品に対する第1テスト反応
信号の位相−出力特性を第1記憶手段に記憶させ、前記
異物を付加していない物品に対する第2テスト反応信号
の位相−出力特性を第2記憶手段に記憶させ、最適位相
設定手段で、前記第1記憶手段と第2記憶手段から前記
第1テスト反応信号と第2テスト反応信号の同じ位相点
のレベル値を読み出して、レベル差を算出し、各位相点
のレベル差を比較し、第1テスト反応信号が第2テスト
反応信号よりもレベルが高く、かつ両信号のレベル差が
最大となる位相点を検出し、その位相点を判定位相点に
設定し、稼働時の物品内の異物の有無の判定を、前記判
定位相点の反応信号のレベルで判定するように構成した
ものであるから、最大レベル差の得られる位相点を自動
的に検出して判定位相点に設定されるので、判定基準の
設定作業が軽減されるとともに、判定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る異物検出機の構成を
示すブロック図である。
【図2】本実施形態の最適位相設定手段の判定位相点の
設定手順を示すフローチャートである。
【図3】本実施形態の判定レベルを説明するための第1
テスト反応信号と第2テスト反応信号の位相−出力特性
図である。
【図4】従来の判定位相点を示す第1テスト反応信号と
第2テスト反応信号の位相−出力特性図である。
【図5】他の従来例の判定位相点を示す第1テスト反応
信号と第2テスト反応信号の位相−出力特性図である。
【符号の説明】
1…異物検出機、2…反応信号発生回路、3…位相検波
器、4…増幅器、5…第1スイッチ、6…第2スイッ
チ、7A…第1記憶手段、7B…第2記憶手段、8A…
第1書込手段、8B…第2書込手段、9…最適位相設定
手段、10…判定手段、11…表示装置、12…判定レ
ベル設定手段。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交番磁界中に物品を通過させ、その物品
    に影響された磁界に基づいて物品に対する反応信号を発
    生する反応信号発生回路と、 所定の異物またはこの異物を付加した物品に対する第1
    テスト反応信号の位相−出力特性を記憶する第1記憶手
    段と、 前記異物を付加していない物品に対する第2テスト反応
    信号の位相−出力特性を記憶する第2記憶手段と、 前記第1テスト反応信号が第2テスト反応信号よりもレ
    ベルが高く、かつ両信号のレベル差が最大となる位相点
    を判定位相点に設定する最適位相設定手段と、 前記物品の異物検出動作時に前記判定位相点における反
    応信号のレベルから異物の有無を判定する判定手段とを
    備えた異物検出機。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記所定の異物を付加した物品を前記交番磁界中を通過
    させたときに前記反応信号発生回路から得られる信号を
    第1テスト反応信号として前記第1記憶手段に記憶させ
    る第1書込手段、および/または、 前記異物を付加していない物品を前記交番磁界中を通過
    させたときに前記反応信号発生回路から得られる信号を
    第2テスト反応信号として前記第2記憶手段に記憶させ
    る第2書込手段を備えている異物検出機。
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