JP2003066156A - 金属検出機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体内にあってはいけない本当に有害な金
属片だけを検出して、アルミニウム製の容器や箔等の包
装に必要な無害な金属や、いわゆるプロダクトエフェク
トを生ずる食品等は検出しないようにすることができる
金属検出機を提供する。 【解決手段】 被検体を搬送する搬送手段１と、搬送手
段１の近傍に配置され被検体内の被検金属片に帯磁させ
る励磁手段１５と、搬送手段１の近傍に配置され帯磁さ
れた被検金属片を検出する検出手段１６と、検出手段１
６からの信号により被検体の内部の被検金属片の有無を
判別する判別手段１７とを備えた金属検出機２０におい
て、検出手段１６が励磁手段１５より被検体の搬送方向
下流側の、励磁手段１５の磁界が到達しないくらい離れ
た位置に配置された構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば食パン、菓
子、食肉、惣菜等の食品をアルミニウムの容器や箔を用
いて包装した被検体の、その食品内に混入した、被検体
が加工、搬送時等に経由する設備や装置等から脱落した
金属製部品や破片を検出するための、或は縫製針、注射
針、釘等の針状金属類等を検出するための金属検出機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の金属検出機としては、例えば特開
昭５９−１６０７８７号公報に係る金属検出機がある。
図６に示すように、従来の金属検出機１０は、製品（被
検体）を搬送するコンベヤ１と、搬送する製品内の混入
金属片を励磁する励磁コイルを有する磁化装置２と、こ
の磁化装置２により励磁された混入金属片を検出する検
出ヘッド６を備え、この検出ヘッド６は、励磁コイル３
（送信コイル)と、一対の検出コイル４ａ，４ｂ（受信
コイル）を有している。そして金属検出機１０は、検出
コイル４ａ，４ｂからの各検出電流の差に相当する差動
信号を入力して、製品内の混入金属片の有無を判別する
判別回路７をも備えた構造となっている。

【０００３】この金属検出機１０は、製品が励磁コイル
３と検出コイル４ａ，４ｂとの間を通る際、励磁コイル
３による励振磁界が製品内の混入金属により鎖交磁束を
変化させ、その変化により検出コイル４ａ，４ｂの各々
に起電力が生じて電流が流れ、その各々の電流の差によ
り製品に混入した金属を検出するようになっている。

【０００４】このような従来の金属検出機１０は、検出
ヘッド６により製品を検査する前にあらかじめ磁化装置
２の磁界内に製品を通過させて、製品内に混入金属片が
あればその混入金属片を帯磁させることにより、検出ヘ
ッド６の検出コイル４ａ，４ｂによる検出感度を大きく
することを意図し、あらかじめ製品を帯磁させない場合
には検出できなかったような小さな混入金属片でも検出
可能にすることを目的とすると、前記公報には記載して
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の金属検出機１０においては、検出ヘッド６に
おいて励磁コイル３が製品内の混入金属片を励磁しなが
ら検出コイル４ａ，４ｂがその混入金属片を検出するよ
うになっているため、例えばアルミニウム製の容器や箔
も励磁コイル３による励振磁界が鎖交し、アルミニウム
の通過速度に比例した渦電流による二次磁束の発生が検
出コイル４ａ，４ｂの鎖交磁束を変化させ、結果として
検出コイル４ａ，４ｂに起電力を発生させることにより
混入金属片として検出されてしまうか、或はそのために
本当の混入金属片を検出することができない可能性があ
った。

【０００６】すなわち、アルミニウムには帯磁性が無い
ので、磁化装置２により励磁されても帯磁することはな
いが、体積抵抗率が非常に小さいので検出ヘッド６内を
通過する際、励磁コイル３による励振磁界が鎖交し、ア
ルミニウムの通過速度に比例した渦電流により二次磁束
が発生するので上記のようなことが問題となる。

【０００７】また、金属でなくとも、食品自体がその成
分によって、或はその体積抵抗率が小さい場合に、やは
り検出ヘッド６内を通過する際、食品の通過速度に比例
した渦電流による二次磁束が発生し、金属と同じように
反応する、いわゆるプロダクトエフェクトが生じる場合
においても同様に、上記のようなことが問題となる。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、被
検体内にあってはいけない本当に有害な金属片だけを検
出して、アルミニウム製の容器や箔等の包装に必要な無
害な金属や、前記プロダクトエフェクトを生ずる食品等
は検出しないようにすることができる金属検出機を提供
することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による金属検出機は、被検体を搬送する搬送
手段と、前記搬送手段の近傍に配置され前記被検体内の
被検金属片に帯磁させる励磁手段と、前記搬送手段の近
傍に配置され前記帯磁された被検金属片を検出する検出
手段と、前記検出手段からの信号により前記被検体の内
部の被検金属片の有無を判別する判別手段とを備えた金
属検出機において、前記検出手段が、前記励磁手段より
前記被検体の搬送方向下流側の、励磁手段の磁界が到達
しないくらい離れた位置に配置された構成としたもので
ある。

【００１０】このような構成の金属検出機によれば、検
出手段が、励磁手段より被検体の搬送方向下流側の、励
磁手段の磁界が到達しないくらい離れた位置に配置され
るため、検出手段の近傍には励磁手段による鎖交磁束が
無いので、アルミニウム製の容器や箔等により検出手段
に電流が流れることはないと共に、励磁手段により帯磁
されて磁気が残っている金属だけを検出することができ
るので、被検体内にあってはいけない本当に有害な混入
金属片だけを検出して、アルミニウム製の容器や箔等の
包装に必要な無害な金属や、前記プロダクトエフェクト
を生ずる食品等は検出しないようにすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて具体的に説明する。図１ないし図５
は、本発明による金属検出機の一実施の形態について説
明するために参照する図である。前記従来の金属検出機
１０の部品と同様の機能を有する部品には同じ符号を付
して説明する。

【００１２】図１に示す金属検出機２０は、食品をアル
ミニウム製の容器や箔で包装した被検体(図示せず)を載
せて搬送するベルトコンベヤ１(搬送手段)の、搬送方向
上流側(図中左側)の上方には、直流磁界を発生して、搬
送される被検体がその磁界内を通過することにより被検
体内の鉄等の混入金属片（被検金属片）を帯磁させる、
励磁コイル３を有する磁化装置１５（励磁手段）が設け
られている。

【００１３】ベルトコンベヤ１の搬送方向下流側（図中
右側）で励磁コイル３の磁界が到達しないくらい離れた
位置の下方には、帯磁された混入金属片の磁気により電
流が流れて各々の電流の大きさが変化する検出コイル４
ａ，４ｂを有する検出装置１６(検出手段)が設けられて
いる。検出コイル４ａ，４ｂは、各々に流れる電流値の
差を取り出すことができるように差動接続されている。
なお検出コイル４ａ，４ｂは、ベルトコンベヤ１の搬送
方向に対して直交する方向を基準にして、ほぼ水平面内
で、０°ないし４５°の範囲内の角度で傾けて配置する
ことができる。

【００１４】また、金属検出機２０には、励磁コイル３
に直流電流が流れて直流磁界が発生するように制御する
と共に、電流が流れてその大きさが変化する検出コイル
４ａ，４ｂからその各々の電流値の差に相当する信号を
入力して、その信号の増幅及び信号と所定値との比較演
算を行なって被検体内の混入金属片の有無を判別する、
判別装置１７(判別手段)が設けられている。

【００１５】判別装置１７は、図２に示すように、検出
コイル４ａ，４ｂの各々の電流値の差に相当する信号を
入力して増幅する低周波増幅部２１と、この低周波増幅
部２１からの増幅信号をフィルタ部２３を介して入力し
てアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
部２５と、検出コイル４ａ，４ｂからの信号についての
デジタル値を設定値と比較演算する演算処理部２７と、
デジタル値が設定値より大きいときは混入金属片を検出
した旨の信号を出力する検出出力部２９と、各種操作ボ
タン及び操作状態や結果等を表示するＬＣＤ(液晶表示
装置)等を有する操作表示部３１を有している。

【００１６】また判別装置１７は、被検体の搬送時に励
磁コイル３に直流電流を出力して直流磁界を発生させる
直流電源部３３をも有している。また図３に示すよう
に、磁化装置１５の励磁コイル３により形成される磁力
線Ｆの方向は、ベルトコンベヤ１による被検体の搬送方
向Ｄとほぼ一致、又は平行となるように磁化装置１５は
配置されている。

【００１７】

【金属検出機の動作】上記のような構成の金属検出機２
０は、ベルトコンベヤ１の上に前記被検体を載せて搬送
させ、被検体はまず磁化装置１５の励磁コイル３から発
生した磁界の中を通り、被検体内に鉄等の混入金属片が
あるとそれを帯磁させる。

【００１８】被検体が下流側に搬送されて磁化装置１５
から離れて検出装置１６の上方を通過するとき、帯磁さ
れた混入金属片の磁気により検出コイル４ａ，４ｂの各
々に電流が流れ、その各々の電流の大きさ及びその差が
変化する。判別装置１７は検出コイル４ａ，４ｂに流れ
る各々の電流電流値の差に相当する信号を入力し、その
信号値を処理して被検体内の混入金属片の有無を判別す
ることができる。

【００１９】このような金属検出機２０によれば、検出
装置１６が磁化装置１５より被検体の搬送方向下流側
の、磁化装置１５の磁界が到達しないくらい離れた位置
に配置されることにより、検出装置１６は帯磁した混入
金属片だけを検出することができるので、金属検出機２
０は被検体内にあってはいけない本当に有害な混入金属
片だけを検出して、アルミニウム製の容器や箔等の包装
に必要な無害の金属や、前記プロダクトエフェクトを生
ずる食品等は検出しないようにすることができる。この
ため、透磁率の大きい鉄のみならず、透磁率の小さいス
テンレススチールをも、高感度で検出することができ
る。

【００２０】また、磁化装置１５により混入金属片に帯
磁させる磁束の方向が被検体の搬送方向とほぼ一致、又
は平行となるように磁化装置１５が配置されると共に、
検出装置１６の検出コイル４ａ，４ｂがベルトコンベヤ
１の搬送方向に対して直交する方向を基準にして、ほぼ
水平面内で、０°ないし４５°の範囲内の角度で傾けて
配置することができるため、混入金属片の向きにより検
出コイル４ａ，４ｂによる検出感度が低くなって被検金
属片を検出できなくなることを防止することができる。

【００２１】すなわち、図４に示すように、混入金属片
Ｓが被検体の搬送方向にその長さを一致させて配置され
て、磁化装置１５の励磁コイル３により帯磁された後、
ベルトコンベヤ１により搬送されて、混入金属片Ｓの長
さが検出コイル４ａ，４ｂの長さと直交するように検出
装置１６上を搬送されるときが、検出感度が最も大きく
なる。

【００２２】これに対し、図５に示すように、混入金属
片Ｓがベルトコンベヤ１の搬送方向にその長さを直交さ
せて配置されて、磁化装置１５の励磁コイル３により帯
磁された後、ベルトコンベヤ１により搬送されて、混入
金属片Ｓの長さが検出コイル４ａ，４ｂの長さと平行の
状態で検出装置１６上を搬送されるときが、検出感度が
最も小さくなる。

【００２３】このために、上述したように、検出コイル
４ａ，４ｂが、ベルトコンベヤ１の搬送方向に対して直
交する方向を基準にして、ほぼ水平面内で、０°ないし
４５°の範囲内の角度で傾けて配置することができるこ
とにより、混入金属片の向きにより検出コイル４ａ，４
ｂによる検出感度が低くなって混入金属片を検出できな
くなることを防止することができるのである。

【００２４】また上記実施の形態に係る金属検出機２０
によれば、上述したように、検出装置１６の検出コイル
４ａ，４ｂが差動接続されているために、外乱による影
響を低減させることができる。

【００２５】なお、前記実施の形態においては、磁化装
置１５の励磁コイル３はベルトコンベヤ１の上方に１つ
配置した場合について説明したが、励磁コイルはベルト
コンベヤ１の下方に、又は上下両方に、或はベルトコン
ベヤ１の側方の一方又は両方に配置してもよく、或はベ
ルトコンベヤ１を囲むように環状に多数並べて、又は環
状に連続して配置してもよい。また励磁コイルは１つに
限定する必要はなく、複数個設けてもよく、そして励磁
コイルを複数個設けた場合は、被検体の場所による磁化
のムラを少なくすることができる。

【００２６】また、前記実施の形態においては、検出装
置１６の検出コイル４ａ，４ｂはベルトコンベヤ１の下
方に２つ配置した場合について説明したが、検出コイル
はベルトコンベヤ１の上方に、又は上下両方に、或はベ
ルトコンベヤ１の側方の一方又は両方に配置してもよ
く、或はベルトコンベヤ１を囲むように環状に多数並べ
て、又は環状に連続して配置してもよい。また、検出コ
イルは２つに限定する必要はなく、１つでもよく、又は
３つ以上設けてもよい。そして検出コイルを３つ以上設
けた場合は、被検体内の混入金属の位置を見つけ易くで
き、被検体を搬送路から除去するときの歩留まりを良く
し、被検体の場所による感度のバラツキを無くして検出
感度を均一に高めることができる。

【００２７】また、前記実施の形態においては、磁化装
置１５に励磁コイル３を用いた場合について説明した
が、励磁コイル３の代りに永久磁石を用いてもよく、そ
の場合は、金属検出機２０の消費電力を低減させること
ができる。

【００２８】以上、本発明の実施の形態について具体的
に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その
他にも各種の変更が可能なものである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属検出
機によれば、検出手段が、励磁手段より被検体の搬送方
向下流側の、励磁手段の磁界が到達しないくらい離れた
位置に配置されるため、検出手段の近傍には励磁手段に
よる鎖交磁束が無いので、アルミニウム製の容器や箔等
により検出手段に電流が流れることはないと共に、励磁
手段により帯磁されて磁気が残っている金属だけを検出
することができるので、被検体内にあってはいけない本
当に有害な混入金属片だけを検出して、アルミニウム製
の容器や箔等の包装に必要な無害な金属や、前記プロダ
クトエフェクトを生ずる食品等は検出しないようにする
ことができる。このため、透磁率の大きい鉄のみなら
ず、透磁率の小さいステンレススチールをも、高感度で
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る金属検出機２０を
示す概略構成図である。

【図２】金属検出機２０の判別装置１７の構成を示すブ
ロック回路図である。

【図３】磁化装置１５の磁力線Ｆとベルトコンベヤ１の
搬送方向Ｄとの関係を示す金属検出機２０の一部平面図
である。

【図４】ベルトコンベヤ１の搬送方向と混入金属片Ｓの
向きとの関係を示す金属検出機２０の一部平面図であ
る。

【図５】ベルトコンベヤ１の搬送方向と混入金属片Ｓの
他の向きとの関係を示す金属検出機２０の一部平面図で
ある。

【図６】従来の金属検出機１０を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ベルトコンベヤ ２ 磁化装置 ３ 励磁コイル ４ａ，４ｂ 検出コイル ６ 検出ヘッド ７ 判別回路 １０ 金属検出機 １５ 磁化装置 １６ 検出装置 １７ 判別装置 ２０ 金属検出機 Ｓ 混入金属片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G005 CA01 CA03 2G017 AA01 AD04 BA15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体を搬送する搬送手段と、 前記搬送手段の近傍に配置され前記被検体内の被検金属
   片に帯磁させる励磁手段と、 前記搬送手段の近傍に配置され前記帯磁された被検金属
   片を検出する検出手段と、 前記検出手段からの信号により前記被検体の内部の被検
   金属片の有無を判別する判別手段とを備えた金属検出機
   において、 前記検出手段が、前記励磁手段より前記被検体の搬送方
   向下流側の、励磁手段の磁界が到達しないくらい離れた
   位置に配置されたことを特徴とする金属検出機。
2. 【請求項２】 前記励磁手段が被検金属片に帯磁させる
   磁束の方向が前記被検体の搬送方向とほぼ一致又は平行
   となるように励磁手段が配置される請求項１に記載の金
   属検出機。
3. 【請求項３】 前記検出手段がコイルを有し、このコイ
   ルの長さ方向が前記搬送方向に対して直交する方向を基
   準にして、ほぼ水平面内で０°ないし４５°の範囲内の
   角度で傾けて配置される請求項２に記載の金属検出機。
4. 【請求項４】 前記検出手段が少なくとも２つのコイル
   を有し、これらのコイルが差動接続されるようにした請
   求項１ないし請求項３のいずれかに記載の金属検出機。