JP2002156461A - 金属検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体中の金属を高感度で検出することがで
きる金属検出装置を提供する。 【解決手段】 送信コイル３２と、送信コイル３２を挟
んで被検体１１の進行方向に沿って配置された２つのコ
イル３４ａ，３４ｂが送信コイル３２によって誘起され
た電圧を打ち消し合うように接続されて構成される受信
コイル３４とを有し、受信コイル３４を構成する一方の
コイル３４ａから送信コイル３２を経て受信コイル３４
を構成する他方のコイル３４ｂ方向へ移動する被検体１
１内に混入される金属を検出する金属検出器９と、被検
体１１が金属検出器９内を進行方向に沿って搬送される
ように配置したコンベア２５とを具備する金属検出装置
３０において、金属検出器９は、被検体１１が通過する
貫通部２８が断面円形または断面五角形以上の多角形の
筒状に形成されて成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原料、材料あるい
は製品中に不要な金属片が混入しているとき、その金属
片を検知するために用いられるコンベア付の金属検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている金属検出装置の金
属検出器の構成を図１１に示す。金属検出器２０は、被
検体が搬送される空間である貫通部１２内に磁場を発生
させる送信コイルが内蔵された発振部１９ａと、送信コ
イルで生じた磁界を検出する受信コイルを内蔵し、発信
部１９ａに対向して設けた受信部１９ｂと、発振部１９
ａと受信部１９ｂとをボルト締めにて固定する２本の支
持体１９ｃとから構成されている。発振部１９ａと受信
部１９ｂとは所定の間隔を開けて、それぞれ上下に対向
して位置している。そして、支持体１９ｃは、発振部１
９ａと受信部１９ｂの両端部をそれぞれ連結するように
垂直方向に向けて設けられている。金属検出器２０はこ
のような構造となっているため、被検体が通過する貫通
部１２は断面四角形状に形成される。

【０００３】貫通部１２の内側下部にはコンベアのベル
ト１５を支えるガイド板１８が設けられている。そし
て、ベルト１５上には、非金属である被検体１１が搭載
されている。

【０００４】このようなコンベア付き金属検出装置の動
作を簡単に説明する。コンベアのベルト１５上に被検体
１１を載置すると、コンベアによって被検体１１は搬送
されて貫通部１２内を通過する。貫通部１２を通過する
際に、被検体１１に金属が混入していなければ受信部１
９ｂが検知する磁場に乱れがないが、被検体１１に金属
が混入していれば、受信部１９ｂが検知する磁場が乱れ
るため非金属である被検体１１に金属が混入しているこ
とが検出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すように、
従来のコンベア付金属検出装置の金属検出器２０の貫通
部１２の断面（進行方向に垂直な面）の形状は四角形で
あり、発振部と受信部は、貫通部を挟んで軸線方向を中
心に対向する位置に設けられていた。このような金属検
出装置では、被検体が発振部に近づくほど金属を検出し
たときの受信部の反応が大きくなり、被検体が受信部に
近づくほど小さい金属性異物であっても検出される検出
感度が上がる。したがって、発振部１９ａと受信部１９
ｂとの距離Ａが大きくなる程、発振部１９ａと受信部１
９ｂの中間地点での検知感度が悪くなってしまうといっ
た課題がある。

【０００６】一方、上述してきた構造とは別に、貫通部
は断面四角形のままで、発振部を貫通部の周囲に配置す
るようにし、発振部から誘起される電圧を互いにうち消
すように接続した２つのコイルから成る受信部を、貫通
部の軸線方向に沿って発振部を挟んで２つのコイルを設
けた構成の金属検出器も考えられている（図示せず）。
このような構成によれば、被検体の中心部分で検知感度
が弱まるといった点は改善されている。しかし、かかる
金属検出器において、図１１に示すような断面円形の被
検体を用いる場合には、被検体から四角形状の貫通部の
各コーナーまでは距離が離れているので、被検体の貫通
部の各コーナーに対向する部分については、結局、検知
感度が悪くなってしまうという課題がある。

【０００７】そこで、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、被検体中の金属を高感
度で検出することができる金属検出装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、次の構成を備える。すなわち、送信コイル
と、該送信コイルを挟んで被検体の進行方向に沿って配
置された２つのコイルが前記送信コイルによって誘起さ
れた電圧を打ち消し合うように接続されて構成される受
信コイルとを有し、受信コイルを構成する一方のコイル
から送信コイルを経て受信コイルを構成する他方のコイ
ル方向へ移動する被検体内に混入される金属を検出する
金属検出器と、被検体が前記金属検出器内を前記進行方
向に沿って搬送されるように配置したコンベアとを具備
する金属検出装置において、前記金属検出器は、被検体
が通過する貫通部が断面円形または断面五角形以上の多
角形の筒状に形成されて成ることを特徴としている。

【０００９】また、受信コイルと、該受信コイルを挟ん
で被検体の進行方向に沿って配置された２つのコイル
が、それぞれ前記受信コイルに対して誘起する起電力を
互いに打ち消すように接続されて構成される送信コイル
とを有し、送信コイルを構成する一方のコイルから受信
コイルを経て送信コイルを構成する他方のコイル方向へ
移動する被検体内に混入される金属を検出する金属検出
器と、被検体が前記金属検出器内を前記進行方向に沿っ
て搬送されるように配置したコンベアとを具備する金属
検出装置において、前記金属検出器は、被検体が通過す
る貫通部が断面円形または断面五角形以上の多角形の筒
状に形成されて成ることを特徴としている。

【００１０】また、上記金属検出装置において、前記金
属検出器を貫通しているコンベアのベルトを支えるガイ
ド板が、被検体が通過する貫通部の内壁面形状に沿って
設けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】金属検出器は上記構成を採用しているため、被
検体が通過する貫通部の断面内の磁場がほぼ均一に形成
され、しかも貫通部の断面が円形か円形に近いため被検
体が円形の場合であっても、貫通部内壁面と被検体との
間で無駄なスペースが生じない。このため、被検体がベ
ルト上にのって通過するときに被検体内に混入した金属
片を高感度で検出することが可能となる。また、コンベ
アのベルトを支えるガイド板が、金属検出器底部の内面
形状に沿って設けられていれば、被検体を安定して保持
しつつ搬送が可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて添付図面と共に詳述する。まず、図１〜図３に基
づいて、金属検出装置の全体構造と、送信コイルと受信
コイルの配置について説明する。なお、これらの図面に
おいて、１１は被検体であって、円筒形あるいは円柱形
の非金属体である。被検体１１の例として布を巻き上げ
た原反、加工反、ビニールシート、塩ビパイプ、プラス
チック製品等を挙げることができる。

【００１３】金属検出装置３０は、外形がほぼ立方体状
に形成され、断面円形の貫通部２８を形成した金属検出
器９と、貫通部２８内を通して金属検出器９を貫通する
ように配置されたコンベア２５とを備えている。

【００１４】金属検出器９は外側の立方体部分をを金属
板で構成しており、中心部に円筒を貫通させ固定してい
る。円筒は非金属であってプラスチックなどを用いると
良い。金属検出器９内には、金属を検出するための送信
コイル３２と受信コイル３４とが、それぞれ貫通部２８
を囲んで円形に形成されて、貫通部２８の軸線方向に沿
って設けられている。なお、図２，図３では送信コイル
と受信コイルとが配置されているところを示している。

【００１５】本実施形態の金属検出器９では、貫通部２
８を構成する円筒の外周上に同心状に送信コイル３２を
巻き、該送信コイル３２に交番電圧を加えた際の磁界に
より互いに誘起された電圧を打ち消し合うように２つの
コイル３４ａ，３４ｂが接続されて成る受信コイル３４
を設けている。この受信コイル３４の一方のコイル３４
ａは送信コイル３２よりも前方に位置しており、送信コ
イルを挟んで後方に受信コイル３４の他方のコイル３４
ｂが配置されている。すると、受信コイル３４は元々磁
界によって生じる電圧をうち消し合うように構成されて
いたのに、磁界内を金属片が通過するときには磁場が乱
れるので受信コイル３４には電圧が生じる。この生じる
電圧を信号として、非金属体である被検体１１中の金属
片を検出する。

【００１６】コンベア２５は、フレーム１と、モータ２
と、モータ２によって駆動されるベルト５、ベルト５を
支持する各プーリーなどから構成される。１がコンベア
のフレームであって、脚１ａ等と共に構成されている。
２がモーターである。モーター２は、ベルト又はチェー
ン４によって、ベルト５を駆動するためのプーリー３ａ
に接続している。プーリー３ａはフレーム１に設けた軸
受３ｃによって回動自由に軸支されている。プーリー３
ｂもプーリー３ａと同様にフレーム１の他端に回動自由
に軸支されている。プーリー３ａ，３ｂの間にはベルト
５が掛け渡されており、プーリー３ａの回転によってベ
ルト５が駆動する。

【００１７】以下、図４〜図７に基づいてコンベア２５
について説明する。図４は、図３のＢ−Ｂ面における断
面図である。軸受３ｃによって軸支されたプーリー３ｂ
の中央部には凹部２７が形成されている。この凹部２７
は、ベルト５の中央部の下面に設けられた凸部２１がは
まり込むための溝である。凹部２７内に凸部２１がはま
り込むことでベルト５の蛇行を防止している。

【００１８】図５は、図３のＣ−Ｃ面における断面図で
ある。キャリヤローラーユニット６は、ベアリング６ｂ
を持ったローラー６ａが２本、それぞれ軸６ｃに回動自
由にはめ込まれて設けられている。各ローラー６ａ上に
ベルト５が載置される。そして、左右の２本のローラー
６ａは、水平ではなく、ベルト５の幅方向中心側が下側
となるように、それぞれ傾斜して設けられている。ここ
ではローラー６ａの水平面に対する傾斜角、つまりトラ
フ角αは、約１０°である。

【００１９】図６は、図３のＤ−Ｄ面における断面図で
ある。本図で示すキャリヤローラーユニット７も、ベア
リング７ｂを持ったローラー７ａが２本、それぞれ軸７
ｃに回動自由にはめ込まれて設けられている。各ローラ
ー７ａ上にベルト５が載置される。そして、左右の２本
のローラー７ａも上記ローラー６ａと同様に、水平では
なく、ベルト５の幅方向中心側が下側となるように、そ
れぞれ傾斜して設けられている。ここではローラー７ａ
の水平面に対する傾斜角、つまりトラフ角βは、約２０
°に設定され、ローラーユニット６におけるトラフ角α
より大きく設けている。

【００２０】図７は、図３のＥ−Ｅ面における断面図で
ある。本図で示す部分においては、ベルト５を支持して
いるのはローラーと異なり、回転しないガイド板１０で
ある。ガイド板１０は、ベルト５の下方に位置し、ベル
ト５幅方向中心を境として左右両側に１枚づつ計２枚設
けられている。２枚のガイド板１０，１０は、金属検出
器９の貫通部２８の入口から出口まで、貫通部２８の内
底面側に設置されている。このようなガイド板１０も、
水平ではなく、ベルト５の幅方向中心側が下側となるよ
うに、それぞれ傾斜して設けられている。ここではガイ
ド板１０の水平面に対する傾斜角、つまりトラフ角γ
は、約２０°に設定され、上記ローラーユニット７のト
ラフ角βと同じ角度でアーム８（図２）によって固定さ
れている。

【００２１】なお、左右のガイド板１０は被検体の重量
によって金属検出器９の内面に接触しないような強度が
必要である。かかるガイド板１０としては、非金属体の
例えばベーク板等によって構成されると好適である。

【００２２】次に、金属検出装置の動作について説明す
る。通常の運転においては、本機の前後に他のコンベア
（図示せず）を接続して行なう場合が多く、被検体１１
は図２の矢印Ａ方向に（左方より右方に向かって）移動
してくるものとする。他のコンベアによって搬送されて
くる被検体１１は、先ずプーリー３ｂ上に先端部が乗り
移る。この時、プーリー３ｂの稜線はほぼ一直線である
ため図４のように被検体１１はやや安定性に欠ける場合
もある。しかし、次のキャリヤローラーユニット６にさ
しかかると図５のようにローラー６ａがトラフ角α（約
１０°）を持っているため、中心寄りにやや安定性が出
てくる。

【００２３】更に被検体１１が進行して矢印Ａ方向に進
むと、図６に示したようにトラフ角βも大きくなり、被
検体１１は安定した状態で金属検出器９に進入する。金
属検出器９に入った被検体１１は、ベルト５を仲介して
角度付のガイド板１０により更に安定した状態でベルト
５上で移動できる。このガイド板１０は被検体１１の直
径の大小にかかわらず、安定した状態で、搬送する手段
を提供している。

【００２４】このように、被検体１１の断面はほぼ円形
であり、金属検出器９の貫通部２８も円形であるため、
金属検出器９を通過した被検体１１内に混入した金属片
を貫通部が四角形の場合に比べ効率良く検出できる。

【００２５】次に、金属検出器９の貫通部の形状と被検
体１１との関係で他の実施例について説明する。なお、
上述してきた実施形態と同一の構成要素については同じ
符号を付し、説明を省略する。金属検出器９の貫通部２
８が円形のとき該円形の構造材としては規格品の塩化ビ
ニールパイプ等はあるが、寸法が必ずしも希望通りにな
らない時がある。このようなときベーク材等で円筒を製
作しようとすると、高価になり時間もかかる。

【００２６】そこで図８〜図１０の実施例のように貫通
部２８の断面形状を五角形以上の多角形にするようにし
ても良い。つまり、貫通部２８の構造材を、ベーク板等
にし、これらベーク材を接着又は溶接して製作すると容
易に必要な寸法が得られるので、安価且つ容易に貫通部
２８の製造ができて好適である。そして、五角形以上の
多角形にすることで円筒の場合に近い検出性能を得るこ
とができる。

【００２７】なお、上述してきた実施形態では、送信コ
イルを挟んで、２つのコイルを互いに生じる電圧を打ち
消すように接続して構成される受信コイルの各コイルを
送信コイルを挟んで配置したものについて説明してきた
が、金属検出器を構成するコイルの構成はこのようなも
のに限定することはない。すなわち、送信コイルを２つ
のコイルから構成し、この２つのコイルに交番電流を流
した際に、受信コイルに誘起される電圧を互いに打ち消
すように接続している送信コイルと、送信コイルを構成
する２つのコイルの間に配置される受信コイルとから構
成されるようにしてもよい（図示せず）。

【００２８】そして、このような金属検出器において
も、被検体を断面円形または断面多角形の貫通部を通過
させるようにしたので、被検体内に混入した金属片を高
感度で検出することが可能となる。また、貫通部の断面
を円形かまたは円形に近い形状に構成し、コンベアの形
状を貫通部に内壁面形状に合わせたので、被検体を確実
に保持することができる。

【００２９】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明はこの実施形態に限定されるもの
ではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変
を施しうる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る金属検出装置は、被検体内
に混入した金属片を高感度で検出することが可能となる
という著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属検出装置の全体構造を示す外観斜
視図である。

【図２】本発明の一実施例の側面図である。

【図３】本発明の一実施例の上面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ面からみた、被検体、ローラー及
びベルトの断面図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ面からみた、被検体、ローラー及
びベルトの断面図である。

【図６】図３のＤ−Ｄ面からみた、被検体、ローラー及
びベルトの断面図である。

【図７】図３のＥ−Ｅからみた、金属検出器の入口直前
の被検体、ガイド板及びベルトの断面図である。

【図８】貫通部を断面六角形とした他の実施形態の金属
検出器の入口直前の被検体、ガイド板、及びベルトの断
面である。

【図９】貫通部を断面八角形とした他の実施形態の金属
検出器の入口直前の被検体、ガイド板、及びベルトの断
面図である。

【図１０】貫通部を断面八角形とした他の実施形態の金
属検出器の入口直前の被検体、ガイド板、及びベルトの
断面図である。

【図１１】従来の金属検出機の金属検出器と被検体の関
係を示す図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ モーター ３ プーリー ４ チェーン ５ ベルト ６，７ キャリアローラーユニット ９ 金属検出器 １０ ガイド板 １１ 被検体 ２１ 凸部 ２５ コンベア ２７ 凹部 ２８ 貫通部 ３０ 金属検出装置 ３２ 送信コイル ３４ 受信コイル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信コイルと、該送信コイルを挟んで被
   検体の進行方向に沿って配置された２つのコイルが前記
   送信コイルによって誘起された電圧を打ち消し合うよう
   に接続されて構成される受信コイルとを有し、受信コイ
   ルを構成する一方のコイルから送信コイルを経て受信コ
   イルを構成する他方のコイル方向へ移動する被検体内に
   混入される金属を検出する金属検出器と、 被検体が前記金属検出器内を前記進行方向に沿って搬送
   されるように配置したコンベアとを具備する金属検出装
   置において、 前記金属検出器は、 被検体が通過する貫通部が断面円形または断面五角形以
   上の多角形の筒状に形成されて成ることを特徴とする金
   属検出装置。
2. 【請求項２】 前記金属検出器を貫通しているコンベア
   のベルトを支えるガイド板が、被検体が通過する貫通部
   の内壁面形状に沿って設けられていることを特徴とする
   請求項１記載の金属検出装置。
3. 【請求項３】 受信コイルと、該受信コイルを挟んで被
   検体の進行方向に沿って配置された２つのコイルが、そ
   れぞれ前記受信コイルに対して誘起する起電力を互いに
   打ち消すように接続されて構成される送信コイルとを有
   し、送信コイルを構成する一方のコイルから受信コイル
   を経て送信コイルを構成する他方のコイル方向へ移動す
   る被検体内に混入される金属を検出する金属検出器と、 被検体が前記金属検出器内を前記進行方向に沿って搬送
   されるように配置したコンベアとを具備する金属検出装
   置において、 前記金属検出器は、 被検体が通過する貫通部が断面円形または断面五角形以
   上の多角形の筒状に形成されて成ることを特徴とする金
   属検出装置。
4. 【請求項４】 前記金属検出器を貫通しているコンベア
   のベルトを支えるガイド板が、被検体が通過する貫通部
   の内壁面形状に沿って設けられていることを特徴とする
   請求項３記載の金属検出装置。