JP2004271278A

JP2004271278A - Metal detecting apparatus

Info

Publication number: JP2004271278A
Application number: JP2003060219A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kubodera; 茂久保寺; Norihiko Nagaoka; 紀彦長岡; Satoshi Mitani; 聡三谷
Original assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Current assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP3722219B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily set a passage location of a body to be inspected to a head at a location appropriate for the body to be inspected. <P>SOLUTION: A passage location determining means 60 determines whether the passage location of the body to be inspected 1 to the head 30 is appropriate or not on the basis of an output signal of a wave detection part 52. A deviation detecting means 61 determines deviations between a present passage location and an appropriate passage location when it is determined by the passage location determining means 60 that the passage location of the body to be inspected is not appropriate. A location information reporting means 62 reports the results of determination of the passage location determining means 60 and the deviations detected by the deviation detecting means 61. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品等の検査ラインに用いられ、被検査体に金属異物が混入しているか否かを被検査体が搬送している間に検出する金属検出装置において、金属異物の検出を高感度に行なうための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品等の検査ラインに用いられる金属検出装置としては、被検査体が搬送されている間に混入金属の検出が行なえるように、被検査体の搬送路に磁界を発生させ、被検査体に混入している金属異物による磁界の変化を検出する方法が採用されている。
【０００３】
図１６は、磁界の変化を検出する金属検出装置１０の構成を示している。
この金属検出機１０は、被検査体１を搬送するためのコンベア１１と、所定周波数の信号Ｄを出力する信号発生器１２と、信号Ｄを受けてコンベア１１の搬送路上に交番磁界Ｅを発生し、その交番磁界Ｅ中を通過する被検査体による磁界の変化を検出するためのヘッド１３と、ヘッド１３の出力信号を信号Ｄによって同期検波する検波部１７と、検波部１７の出力信号に基づいて被検査体１に金属が混入しているか否かを判定する制御部１８とを有している。
【０００４】
ここで、ヘッド１３は、図１７のように、コンベア１１の搬送路と被検査体１を通過させるための穴１４が中央に設けられた四角枠状に形成され、その内部には、図１６に示しているように、穴１４の内側に交番磁界Ｅを発生させるための送信コイル１５と、その磁界Ｅの磁束を等量ずつ受ける位置で被検査体１の搬送方向に沿って配置され、互いに差動接続された２つの受信コイル１６ａ、１６ｂとが、互いの相対位置が変化しないように固定されている。
【０００５】
ヘッド１３の送信コイル１５と受信コイル１６ａ、１６ｂの配置形式としては、ヘッド１３の枠に沿ってコンベア１１の搬送路を囲むように巻かれた送信コイル１５の前後にそれぞれ受信コイル１６ａ、１６ｂを同軸状に配置する場合、ヘッド１３の枠上部（または下部）に送信コイル１５を配置し、枠下部（または上部）に２つの受信コイル１６ａ、１６ｂを配置する場合および搬送路の上面または下面に送信コイル１５と２つの受信コイル１６ａ、１６ｂとを同一平面上に配置する場合とがある。
【０００６】
このように、内部に送信コイル１５と受信コイル１６ａ、１６ｂとを有し、枠型に形成されたヘッド１３の穴１４に被検査体を通過させて検査する金属検出装置は、例えば次の特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４８６６図３
【０００８】
このように構成された従来の金属検出装置１０では、被検査体１がヘッド１３の交番磁界Ｅ中に存在していないときには、２つの受信コイル１６ａ、１６ｂに生起される信号の振幅が等しく位相が反転している平衡状態となるため、その出力信号Ｒの振幅はゼロとなり、検波部１７の出力もゼロとなるが、被検査体１がヘッド１３の穴１４の内部の交番磁界Ｅ中に存在している場合には、被検査体１自身および被検査体１に混入している金属の影響により、２つの受信コイル１６ａ、１６ｂに生起される両信号の平衡状態がくずれ、被検査体１の移動に伴い、振幅および位相が変化する信号（不平衡信号という）Ｒが出力される。
【０００９】
この不平衡信号Ｒには、混入金属の交番磁界Ｅへの影響によって生じる信号成分だけでなく、被検査体１自身（包装材等も含む）の交番磁界Ｅへの影響によって生じる信号成分が含まれており、この被検査体１自身による信号成分によって混入金属の検出限界が決定されてしまう。
【００１０】
この被検査体１自身の交番磁界への影響は、被検査体に含まれる水分の量、包装材の材質等によって大きく異なる。
【００１１】
このため、従来では、予め被検査体１の良品サンプルをヘッド１３内の交番磁界Ｅに通過させたときに、検波部１７の出力信号の振幅が最小となるように、同期検波の位相を設定し、その最小の振幅値より大きな電圧値をしきい値として設定して、被検査体１に対する検査を行ない、被検査体１が交番磁界Ｅを通過したときに、検波部１７の出力信号の振幅がしきい値を越えたときにその被検査体１に金属異物が混入していると判定していた。
【００１２】
また、検波部１７の出力信号の振幅は、検波位相だけでなく、被検査体がヘッド１３の磁界中のどの位置を通過するかによっても大きく異なる。
【００１３】
一般的に、被検査体や金属異物の通過位置が送信コイル１５あるいは受信コイル１６ａ、１６ｂの巻線に近い程、磁界に与える影響が大きくなり、不平衡信号の振幅が大きくなる。
【００１４】
このため、従来では、例えば前記した同軸配置の場合、ヘッド１３の位置を、コンベア１１の搬送路の下方を通過する巻線が搬送路に最も近接した状態に設定する、即ち、ヘッド１３の穴１４に対する被検査体１の通過位置を下限まで下げて、被検査体自身や金属異物の影響によって生じる不平衡信号成分の振幅を大きくし、被検査体自身の影響による信号成分が小さくなるように検波部１７の検波位相を調整していた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被検査体の種類によっては、上記のようにヘッド１３とコンベア１１を配置した状態で検波位相を調整しても被検査体自体の影響が大きく残り、金属異物の検出を高感度に行なえない場合がある。
【００１６】
このため、被検査体に対する検査を開始する前に、コンベア１１に対するヘッド１３の高さを、被検査体自身による磁界への影響が小さく且つ金属異物による影響が大きくなるような位置に調整することが考えられる。
【００１７】
しかし、従来の金属検出装置では、ヘッドに対する被検査体の通過位置が適切であるかどうかをユーザが容易に判断できるような情報を提供する機能がないため、被検査体の通過高さを適切な位置に調整する作業が極めて困難であった。
【００１８】
本発明は、この問題を解決して、ヘッドに対する被検査体の通過位置を容易にその被検査体に適した位置に設定することができる金属検出装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の金属検出装置は、
被検査体を搬送するためのコンベア（３０）と、該コンベアの搬送路上に磁界を発生させ、該磁界中を被検査体が通過する際に生じる磁界変化を検出するためのヘッド（４０）と、該ヘッドの出力信号を検波する検波部（５２）と有し、該検波部の出力信号に基づいて被検査体に金属が混入しているか否かを判定する金属検出装置において、
前記検波部の出力信号に基づいて、前記ヘッドに対する被検査体の通過位置が適切か否かを判定する通過位置判定手段（６０）と、
前記通過位置判定手段の判定結果を通知する位置情報通知手段（６２）とを設けたことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項２の金属検出装置は、請求項１の金属検出装置において、
前記通過位置判定手段によって前記磁界に対する被検査体の通過位置が不適切と判定されたとき、現状の通過位置と適切な通過位置とのずれを求めるずれ検出手段（６１）を有し、
前記位置情報通知手段は、前記ずれ検出手段によって検出されたずれを前記判定結果とともに通知するように構成されている。
【００２１】
また、本発明の請求項３の金属検出装置は、
被検査体を搬送するためのコンベア（３０）と、該コンベアの搬送路上に磁界を発生させ、該磁界中を被検査体が通過する際に生じる磁界変化を検出するためのヘッド（４０）と、該ヘッドの出力信号を検波する検波部（５２）と有し、該検波部の出力信号に基づいて被検査体に金属が混入しているか否かを判定する金属検出装置において、
前記検波部の出力信号に基づいて、前記ヘッドに対する被検査体の通過位置が適切か否かを判定する通過位置判定手段（６０）と、
前記通過位置判定手段によって被検査体の通過位置が不適切と判定されたとき、現状の通過位置と適切な通過位置とのずれを求めるずれ検出手段（６１）と、
前記ヘッドに対する被検査体の通過位置を相対的に可変するための通過位置可変装置（７０）と、
前記ずれ検出手段の検出結果を受けて前記通過位置可変装置を制御し、前記ヘッドに対する被検査体の通過位置を適切な位置に設定する通過位置設定手段（７１）とを設けたことを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明を適用した金属検出装置２０の全体構造を示している。
【００２３】
これらの図において、金属検出装置２０は、基台２１、コンベア３０、ヘッド４０およびコントローラ５０により構成されている。
【００２４】
基台２１はコンベア３０およびヘッド４０を支持するためのものであり、その下部には、設置面（床面）に対する基台２１の高さ調整ができるようにネジ式の脚２２が設けられている。
【００２５】
コンベア３０は、上向きに開いたコの字状に形成され互いに対向する状態で基台２１の上部に固定された一対の側板３１、３２を有している。
【００２６】
両側板３１、３２の一端側（図１、図２で左端側）の上部の間には駆動ローラ３３が回転自在に支持され、他端側上部の間には従動ローラ３４が回転自在に支持されており、駆動ローラ３３と従動ローラ３４の間には搬入物品を搬送するための無端状の搬送ベルト３５が掛け渡されている。
【００２７】
また、側板３１、３２の一端側上部と他端側上部の間には、駆動ローラ３３側から従動ローラ３４側へ移動する上側の搬送ベルト３５を上面で支えて、搬入物品を水平に搬送させるための下板３６が固定されている。なお、従動ローラ３４側から駆動ローラ３３側に戻る下側の搬送ベルト３５は、この下板３６の下面に近接した経路を移動するように構成されている。搬送ベルト３５および下板３６は、磁界に対する影響が極めて少ない合成樹脂材で形成されている。
【００２８】
また、駆動ローラ３３は、その一端側に一体的に設けられているモータ３７によって回転駆動される。
【００２９】
側板３１、３２の中央上方には横長の矩形枠状に形成されたヘッド４０が配置されている。ヘッド４０の中央に形成されている横長矩形の穴４１には、コンベア３０の搬送ベルト３５および下板３６が通過している。
【００３０】
ヘッド４０の穴４１の内壁部４１ａは全周にわたって磁束を透過させる合成樹脂の板材で形成され、ヘッド４０の内部には、図４、図５に示しているようにその内壁部４１ａを囲むようにして送信コイル４２が巻きつけられ、その送信コイル４２の前後に２つの受信コイル４３ａ、４３ｂが同軸状に巻きつけられている。
【００３１】
また、ヘッド４０の外周部は、磁束を透過させない磁気シールド材で形成されている。
【００３２】
したがって、図５に示しているように、送信コイル４２が発生する磁界Ｅの磁束のほとんどは、ヘッド４０の内部および穴４１の内側を通過することになり、その磁束は２つの受信コイル４３ａ、４３ｂにほぼ等量ずつ交わる。
【００３３】
なお、送信コイル４２と２つの受信コイル４３ａ、４３ｂは、ヘッド４０内に充填された接着材（図示せず）によって、その相対位置が変化しないように固定されている。
【００３４】
このヘッド４０は図１〜図３に示しているように、平板状のベース板４５上に固定されており、ベース板４５の四隅部には基台２１上部に固定されたボルト２３がそれぞれ挿通し、各ボルト２３に締め付けられた上下２個のナット２４によって、ベース板４５が固定されている。
【００３５】
このボルト２３とナット２４は、コンベア３０に対するヘッド４０の高さ、即ち、ヘッド４０に対する被検査体の通過高さ位置を可変するための機構であり、各ボルト２３に対するナット２４の高さを変えることで、被検査体の通過高さ位置を相対的に可変することができる。
【００３６】
なお、ここでは、コンベア３０の下板３６の下側を通過する搬送ベルト３５がヘッド４０の穴４１の下面に最も近接した位置、即ち、穴４１に対して被検査体の通過高さが最も低い位置を基準位置とする。
【００３７】
基台２１（コンベア３０の側板３１、３２やヘッド４０自体でもよい）には、コンベア３０の一端側に搬入された被検査体がヘッド４０の穴４１に進入するタイミングを検出するための光学式の進入センサ４８が設けられている。なお、この物品の進入タイミングは、後述する検波部５２の出力信号Ｘ、Ｙの振幅変化によって検知することもでき、その場合、進入センサ４８は省略できる。
【００３８】
ヘッド４０の上部に設けられたコントローラ５０には、コンベア３０のモータ駆動、ヘッド４０の送信コイル駆動、受信コイルからの信号に対する処理等を行なうための回路が内蔵されている。
【００３９】
図６は、コントローラ５０の電気的な構成を含む金属検出装置２０全体の構成を示している。
【００４０】
図６において、信号発生器５１は、所定周波数ｆの信号Ｄを発生してヘッド４０の送信コイル４２および後述する検波部５２に供給する。
【００４１】
送信コイル４２が発生した交番磁界Ｅは受信コイル４３ａ、４３ｂで受信される。２つの受信コイル４３ａ、４３ｂは、前記したように交番磁界Ｅの磁束をそれぞれ等量受ける位置で且つ被検査体１の搬送方向に沿って並び、互いに差動接続され、その接続点間に現れる不平衡信号を出力する。なお、この不平衡信号を図示しない増幅器によって増幅して出力するように構成してもよい。
【００４２】
２つの受信コイル４３ａ、４３ｂは、交番磁界Ｅの磁束を等量受ける位置で差動接続されているため、被検査体１や混入金属による交番磁界Ｅへの影響がないときには、両受信コイル４３ａ、４３ｂに生起される信号の振幅が等しく、位相が反転しているため、接続点間の信号Ｒの振幅はゼロとなる。
【００４３】
なお、ここでは、２つの受信コイル４３ａ、４３ｂが差動接続されている場合について説明するが、２つの受信コイル４３ａ、４３ｂに生起される信号をアナログ減算器で減算処理して、差動信号を得るようにしてもよい。また、２つの受信コイル４３ａ、４３ｂに交わる磁束が等量でない場合には、両受信コイル４３ａ、４３ｂに生起される信号の差分を、可変抵抗器や増幅度の異なる増幅器によって補正してもよい。
【００４４】
検波部５２は、差動信号Ｒを交番磁界Ｅの周波数と等しい周波数の信号によって同期検波して、被検査体や混入金属の磁界への影響による低周波の信号を出力する。
【００４５】
この実施形態の検波部５２は直交２相型で、信号発生器５１の出力信号Ｄを移相する移相器５２ａ、移相器５２ａの出力信号Ｌと信号Ｒとを混合するミキサ５２ｂ、ミキサ５２ｂの出力から被検査体１の搬送速度に対応した低周波成分を抽出するＢＰＦ５２ｃと、信号Ｌの位相を９０度移相する移相器５２ｄと、信号Ｒと移相器５２ｄの出力信号Ｌ′とを混合するミキサ５２ｅと、ミキサ５２ｅの出力から被検査体１の搬送速度に対応した低周波成分を抽出するＢＰＦ５２ｆとによって構成されている。
【００４６】
検波部５２の２つのＢＰＦ５２ｃ、５２ｆから出力される信号Ｘ、Ｙは、Ａ／Ｄ変換器５３、５４によってそれぞれディジタル値に変換され、コンピュータ構成の制御部５５に入力される。
【００４７】
制御部５５は、進入センサ４８の出力信号（あるいは前記したように検波部の出力信号Ｘ、Ｙの振幅変化）から交番磁界Ｅに対する被検査体１の進入を検知して検波部５２の出力信号Ｘ、Ｙの取り込みを行い、その取り込んだ信号のデータと予め設定されているしきい値とに基づき、被検査体１に金属が混入しているか否かを判定し、その判定結果を出力する判定手段５６と、被検査体１の検査に必要な各種のパラメータを設定するための設定手段５７と、そのパラメータおよびパラメータ設定に必要なデータ等を記憶するための不揮発性のメモリ５８とを有している。
【００４８】
また、この制御部５５には、設定手段５７によるパラメータ設定処理と並行して、ヘッド４０に対する被検査体の通過位置が適切か否かを判定するための通過位置判定手段６０と、通過位置判定手段６０で通過位置が適切でないと判定されたときに、現状の通過位置と適切な通過位置とのずれを検出するずれ検出手段６１と、通過位置判定手段６０の判定結果およびずれ検出手段６１によって検出されるずれを通知する位置情報通知手段６２を有している。
【００４９】
この制御部５５は、コントローラ５０の表面に設けられた操作部６３および表示器６４と接続され、操作部６３によって設定モードが指定されたときには、通過位置の判定処理や、設定手段５７による各種のパラメータの設定処理を行ない、操作部６３によって検査モードが指定されたときには、判定手段５６による被検査体１の金属の混入検査とその検査結果の出力処理を行なう。
【００５０】
なお、検査に必要なパラメータは、被検査体１の長さおよび搬送速度、交番磁界Ｅの周波数（信号発生器５１が出力する信号Ｄの周波数）、検波部５２の検波位相（移相器５２ａの移相量）、異物の有無を判定するためのしきい値等である。
【００５１】
ここで、被検査体の長さや搬送速度は、検波部５２の出力信号Ｘ、Ｙの取り込み間隔や取り込み時間、検波部５２のＢＰＦ５２ｃ、５２ｆの帯域等を決定するためのパラメータである。
【００５２】
また、検波部５２の検波位相は、混入金属に対する感度を決定するためのパラメータである。
【００５３】
また、判定のしきい値は、被検査体１に金属が混入されているか否かを判別するためのものであり、前記混入金属に対する感度に応じて決定される。
【００５４】
設定モードでは、これらのパラメータを操作部６２に対する操作で手動設定あるいは半自動設定できるように構成されているが、ここでは、磁界に対する被検査体の通過位置を適切な位置に設定し、検波位相を最適値に設定し、その検波位相において異物の有無を判定するためのしきい値を設定するための処理について説明する。
【００５５】
なお、図６では、検波位相の設定処理のために必要な信号線のみを記載しているが、実際には、信号発生器５１が出力する信号Ｄの周波数や検波部５２のＢＰＦ５２ｃ、５２ｆの帯域等を制御できるようになっている。
【００５６】
図７〜図９は、通過位置判定、検波位相およびしきい値の設定に関する制御部５５の処理手順を示すフローチャートであり、以下、このフローチャートにしたがって設定処理動作を説明する。
【００５７】
例えば、操作部６２の操作により設定モードが指定されると、図７に示しているように、これから検査を行なうとする被検査体の高さｈと、ヘッド４０に対するコンベア３０の搬送面の現状の高さＨを入力させるように指示する（Ｓ１）。この高さＨは前記した基準状態を０として入力する。
【００５８】
この指示にしたがって、オペレータが、被検査体の高さｈと搬送面の現状の高さＨを操作部６２の操作によって入力すると、制御部５５は、その入力値を記憶するとともに、移相器５２ａの移相量Δθを基準値（例えば０）に設定し、被検査体１の良品サンプルＷｇを磁界Ｅに通過させるように指示する（Ｓ２〜Ｓ４）。
【００５９】
この指示にしたがって、オペレータが良品サンプルＷｇをコンベア３０に搬入して磁界Ｅに通過させる。
【００６０】
この良品サンプルＷｇは、通常は非磁性体であるが、その良品サンプルに含まれる水分、塩分、アルミ包装材等によって磁界が変化し、２つの受信コイル４３ａ、４３ｂに対する磁界の平衡状態がくずれて不平衡信号が出力されるが、その信号振幅は、交番磁界Ｅ中の良品サンプルの位置に応じて変化する。
【００６１】
例えば、良品サンプルＷｇが磁束のエネルギーを消費（熱に変換する）する材質であるとすると、図１０の（ａ）のように、良品サンプルＷｇの先頭部分が受信コイル４３ａに交わっていた磁束と交差する位置まで進んでその磁束を減らすと、受信コイル４３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａは、受信コイル４３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂより小さくなる。
【００６２】
また、図１０の（ｂ）のように、良品サンプルＷｇがさらに進んで、２つの受信コイル４３ａ、４３ｃに交わっていた磁束とそれぞれ等しい数だけ交差する位置に達すると、２つの受信コイル４３ａ、４３ｂと交わっていた磁束がともに等量ずつ減少するため、２つの受信コイル４３ａ、４３ｂに生起される信号の振幅Ｖａ、Ｖｂがほぼ等しくなる。
【００６３】
また、図１０の（ｃ）のように、良品サンプルＷｇがさらに進んで、その後端部が受信コイル４３ｂに交わっていた磁束のみに交差する位置に達してその磁束を減らすと、受信コイル４３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂは、受信コイル４３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａより小さくなる。
【００６４】
したがって、良品サンプルＷｇが交番磁界Ｅを通過する際の信号Ｒの波形は、図１１に示すように、振幅が増減変化する変調波となる。また、この信号Ｒに対して検波部５２の同期検波処理によって得られる信号Ｘの波形は、検波部５２の信号Ｌ、Ｌ′の振幅値を１とすれば、図１１に示しているように信号Ｒの所定位相位置毎の瞬時値を結ぶ包絡線となり、信号Ｙの波形は信号Ｒの所定位相位置から９０度ずれた位置（信号Ｄの周期をＴとすればＴ／４だけずれた位置）毎の瞬時値を結ぶ包絡線となる。なお、図１１では信号Ｘと信号Ｙとがほぼ反転した状態を示しているが、同相に近い状態になる場合もある。
【００６５】
良品サンプルの磁界通過の指示を行なった後に、進入センサ４８の出力信号から物品（良品サンプル）の進入が検知されると、制御部５５は検波部５２の出力信号Ｘ、Ｙの取り込みを所定時間行ない、そのデータＤｇを良品サンプルのデータとしてメモリ５８の所定領域５８ｂに記憶する（Ｓ５、Ｓ６）。
【００６６】
このようにして得られた２つの信号Ｘ、Ｙで決まる座標点をｘｙ座標上に示すと、例えば図１２の（ａ）に示すように原点についてほぼ対称な８の字の波形（リサージュ波形）Ｈｇとなる。
【００６７】
この良品サンプルＷｇのデータの最大値は、図１２の（ａ）に示すリサージュ波形Ｈｇで原点から最も遠い位置Ｐの座標Ｘｇ、Ｙｇに相当しており、その座標の原点からの距離（良品サンプルの検波出力の最大の振幅値）Ａは、
Ａ＝（Ｘｇ^２＋Ｙｇ^２）^１／２
となる。
【００６８】
この振幅値Ａは、磁界中の良品サンプルの通過位置に応じて変化し、通過位置が穴４１の中央部に近い程小さくなるが、被検査体に混入している金属異物に対する検波出力成分も小さくなってしまう。
【００６９】
また、磁界に対する被検査体自身の影響が大きい場合には、検波部５２に入力される不平衡信号の振幅が過大となり、正常な検波動作が行なわれなくなる。
【００７０】
そこで、先ず、前記した通過位置判定手段６０が、図８に示しているように、上記振幅値Ａを求めてその振幅値Ａが予め設定されている所定範囲Ｂ±β（Ｂおよびβは正の値）に入っているか否かを判定し、範囲内であれば、位置情報通知手段６２によって、通過高さが適切であること示す情報を表示器６４に表示する（Ｓ７〜Ｓ９）。
【００７１】
なお、ここで、Ｂ±βの範囲は、被検査体の材質等のバラツキがあってもその被検査体自体による検波出力が比較的小さい振幅で且つ高いＳＮ比で得られるように、被検査体の材質等のばらつき、検波部５２の雑音指数および許容入力範囲等を考慮して決められた値であり、例えば検波部５２の正常状態における最大出力Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ（ここではＸｍａｘ＝Ｙｍａｘ＝Ｆとする）に対して、Ｂ＝Ｆ／１０、β＝Ｂ／１０に等しい値とする。
【００７２】
ここで、振幅値Ａが範囲の上限値Ｂ＋βより大きい状態とは、被検査体の通過位置が低過ぎて、被検査体自身の影響が大きくなり過ぎている状態である。また、逆に振幅値Ａが範囲の下限値Ｂ−βより小さい状態とは、被検査体の通過位置が高過ぎて、被検査体自身の影響は小さいが、金属異物に対する感度も低いと予想される状態である。
【００７３】
通過位置判定手段６０によって振幅値ＡがＢ＋βより大きいと判定された場合、ずれ検出手段６１は、振幅値Ａと上限値Ｂ＋βとの差ΔＡ（＝Ａ−（Ｂ＋β））を求め、その差ΔＡに所定の係数（振幅と高さとを関係付ける係数）Ｕを乗じて、現在の高さＨと適切と予想される通過高さとの差ΔＨを、通過位置のずれとして求める（Ｓ１０）。
【００７４】
そして、現在の搬送面から穴４１の上端までの距離Ｌに対して、（Ｌ−ΔＨ）が被検査体の高さｈに所定の余裕値γを加えた値（ｈ＋γ）以上であること（被検査体が穴４１を通過できること）を確認し、（Ｌ−ΔＨ）が（ｈ＋γ）以上と確認されたときには、位置情報通知手段６２によって、被検査体の通過高さをΔＨ上げる（ヘッド４０の高さをΔＨ下げる）ことで混入金属をより高感度に検出できることを示す情報を表示し（Ｓ１１、１２）、高さ調整後にその高さＨを入力するように指示し、高さＨが入力されたことを確認して位相設定処理に移行する（Ｓ１３、Ｓ１４）。
【００７５】
また、（Ｌ−ΔＨ）が（ｈ＋γ）より小さいと確認されたとき、即ち、通過高さをΔＨ分上げると穴４１の上端に接触する可能性があると判断したときには、ΔＨの代わりにΔＨ′＝Ｌ−（ｈ＋γ）をずれとして検出し、被検査体の通過高さをΔＨ′上げる（ヘッド４０の高さをΔＨ′下げる）ことで混入金属をより高感度に検出できることを示す情報を表示し（Ｓ１５、Ｓ１６）、前記同様に高さ調整後にその高さＨを入力するように指示し、高さＨが入力されたことを確認して位相設定処理に移行する。
【００７６】
この表示による位置情報の通知を受けたオペレータは、ボルト２３に対するナット２４の高さを指示された値ΔＨ（またはΔＨ′）だけ下げ、ヘッド４０の穴４１を通過するコンベア３０の搬送面の高さをヘッド４０に対して相対的に上げてから、操作部６３の操作によって、高さ値Ｈを再度入力する。
【００７７】
また、処理Ｓ８において振幅値ＡがＢ−βより小さいと判定された場合、ずれ検出手段６１は、振幅値Ａと下限値Ｂ−βとの差ΔＡ（＝（Ｂ−β）−Ａ）を求め、その差ΔＡに前記係数Ｕを乗じて、現在の高さＨと適切と予想される通過高さとの差ΔＨを求める（Ｓ１７）。
【００７８】
そして、現在の高さＨが差ΔＨ以上であること（搬送ベルト３５に穴４１の下端が接しないこと）を確認し、ＨがΔＨ以上であると確認されると、位置情報通知手段６２によって、被検査体の通過高さをΔＨ下げる（ヘッド４０の高さをΔＨ上げる）ことで混入金属をより高感度に検出できることを示す情報を表示し（Ｓ１８、Ｓ１９）、前記同様に、高さ調整後の高さ値Ｈの入力指示を行い、入力を確認して位相設定処理に移行する。
【００７９】
また、ＨがΔＨより小さいと確認されたとき、即ち、通過高さをΔＨ分下げると搬送ベルト３５が穴４１の下端に接触する可能性があると判断したときには、位置情報通知手段６２によって、被検査体の通過高さを基準値まで下げることで混入金属をより高感度に検出できることを示す情報を表示し（Ｓ２０）、前記同様に、高さ調整後の高さ値Ｈの入力指示を行い、入力を確認して位相設定処理に移行する。
【００８０】
この表示による通過高さの通知を受けたオペレータは、ボルト２３に対するナット２４の位置を上げて、ヘッド４０をΔＨだけ（または基準状態まで）上げて、その穴４１を通過するコンベア３０の搬送面の高さをヘッドに対して相対的に下げてから、操作部６３の操作によって、高さ値Ｈを再度入力する。
【００８１】
このように、ユーザは、制御部５５の指示にしたがって被検査体の良品サンプルを磁界中に通過させて、制御部５５によって通知された距離だけヘッド４０の高さを調整するだけで、被検査体の通過高さを最適な位置に設定することができる。
【００８２】
なお、処理Ｓ１４で高さＨが入力された後に、処理Ｓ４に戻って通過高さが適切に調整されたか否かを確認できるようにしてもよい。
【００８３】
また、ここでは位置情報通知手段６２が表示器６４に通過位置の情報を表示していたが、音声等で通知してもよい。
【００８４】
次に、図９の検波位相の設定処理について説明する。
検波位相の設定処理では、移相器５２ａの移相量Δθを基準値（例えば０）に維持し、図９に示しているように、メモリ５８の所定領域５８ａに異物サンプルのデータＤｍが記憶されているか否かを判定する（Ｓ２１）。
【００８５】
異物データＤｍが記憶されている場合には後述の処理Ｓ２５へ移行し、異物データＤｍが記憶されていない場合には、検出対象の金属の異物サンプルを交番磁界中に通過させるように指示する（Ｓ２２）。
【００８６】
この指示を受けたオペレータは、所定の異物サンプルをコンベア３０に搬入させてヘッド４０の交番磁界Ｅに通過させる。
【００８７】
この異物サンプルが交番磁界Ｅを通過する際、前記した良品サンプルの場合と同様に磁界に変化を与え、２つの受信コイル４３ａ、４３ｂの不平衡信号が出力され、その信号が検波部５２で検波される。
【００８８】
例えば、異物サンプルが磁束を集める作用を有する鉄のような磁性体であるとすると、異物サンプルが受信コイル４３ａの近傍を移動しているときには、受信コイル４３ａと交わる磁束が受信コイル４３ｂと交わる磁束より多くなり、受信コイル４３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａが受信コイル４３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂより大きくなる。
【００８９】
また、異物サンプルが２つの受信コイル４３ａ、４３ｂの中間の位置にあるときには、磁束が両受信コイルに等量ずつ交わるので、受信コイル４３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａと受信コイル４３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂとが等しくなる。
【００９０】
また、異物サンプルが受信コイル４３ｂの近傍を移動しているときには、受信コイル４３ｂと交わる磁束が受信コイル４３ａと交わる磁束より多くなり、受信コイル４３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂが受信コイル４３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａより大きくなる。
【００９１】
したがって、異物サンプルが交番磁界Ｅを通過する際の信号Ｒの波形も、図１１で示した良品サンプルの波形と同様に振幅が増減変化する変調波となり、この信号Ｒに対して検波部５２の同期検波処理によって得られる信号Ｘの波形は、信号Ｒの所定位相位置毎の瞬時値を結ぶ包絡線となり、信号Ｙの波形は信号Ｒの所定位相位置から９０度ずれた位置（信号Ｄの周期をＴとすればＴ／４だけずれた位置）毎の瞬時値を結ぶ包絡線となる。
【００９２】
設定手段５７は、異物サンプルの磁界通過の指示を行なった後に、進入センサ４８の出力信号から物品の進入が検知されると、検波部５２の出力信号Ｘ、Ｙの取り込みを所定時間行ない、そのデータＤｍをメモリ５８の所定領域５８ａに記憶する（Ｓ２３、Ｓ２４）。
【００９３】
このようにして得られた２つの信号Ｘ、Ｙで決まる座標点をｘｙ座標上に示すと、前記図１２の（ａ）に示しているように、良品サンプルのリサージュ波形Ｈｇと異なる傾きをもち、原点についてほぼ対称なリサージュ波形Ｈｎとなる。
【００９４】
なお、上記のように交番磁界Ｅ中に金属の異物サンプルのみを通過させた場合には、波形Ｈｎのように幅の狭いリサージュ波形が得られるので、波形全体の座標データの代わりに、頂点Ｑの座標（Ｘｍ，Ｙｍ）あるいはそれを極座標変換して得られる座標（ｒ、θ）を異物サンプルの特徴点のデータとして記憶してもよい。
【００９５】
ただし、原点からの距離ｒ、および角度θは、
ｒ＝（Ｘｍ^２＋Ｙｍ^２）^１／２
θ＝ｔａｎ^−１（Ｙｍ／Ｘｍ）
で表される。
【００９６】
このようにして異物サンプルのデータが得られた段階で、設定手段５７は、前記した良品サンプルのデータを用い、良品サンプルの検波出力に対して、異物サンプルの検波出力の比αが最大となる位相を最適検波位相θｉとして求め、メモリ５８の所定領域５８ｃに記憶する（Ｓ２５、Ｓ２６）。
【００９７】
この処理は、図１２の（ａ）に示した２つのリサージュ波形Ｈｎ、Ｈｇのデータを用い、異物サンプルの波形Ｈｎの各座標（前記点Ｑのみでもよい）からある検波位相θｄに対応した角度をもつ直線Ｃまでの距離の最大値Ｌｎと、良品サンプルの波形Ｈｇの各座標から直線Ｃまでの距離の最大値Ｌｇとの比α＝Ｌｎ／Ｌｇを異なる検波位相θｄについて求め、図１２の（ｂ）のように、比αが最大となる位相を最適検波位相θｉと決定し、この最適検波位相θｉの情報を、被検査体１の検査時に検波部５２の移相器５２ａに設定するパラメータとしてメモリ５８の所定領域５８ｃに記憶する。
【００９８】
また、良品サンプルのリサージュ波形Ｈｇについて、比αが最大となるときの直線Ｃと直交する方向の最大値（距離Ｌｇに対応する電圧）の例えば２倍の値を、混入金属の有無を判定するためのしきい値Ｖｒとしてメモリ５８の所定領域５８ｃに記憶する（Ｓ２７）。
【００９９】
以上の処理により、被検査体について通過高さ、検波位相およびしきい値が求められ、メモリ５８の所定領域５８ｃに記憶されることになる。
【０１００】
そして、この被検査体に対する検査モードが指定されたときに、設定部５７は、メモリ５８の所定領域５８ｃに記憶されている最適検波位相θｉの情報を移相器５２ａに設定して検波部５２の検波位相を最適検波位相θｉに設定し、また、被検査体１の検査に必要な他のパラメータを必要な箇所に設定する。
【０１０１】
このようにして検査に必要なパラメータが設定された状態で、前記判定手段５６による被検査体１に対する検査が行なわれる。
【０１０２】
図１３は、この検査モード中の処理手順を示すものであり、判定手段５６は、被検査体１が進入センサ４８によって検知されると（Ｓ３１）、検波信号Ｘ、Ｙを一定時間取り込み（Ｓ３２）、その信号の大きさとメモリ５８に記憶されているしきい値Ｖｒとを比較して、その被検査体１に金属の異物が混入されているか否かを判定し（Ｓ３３）、その判定結果を出力する（Ｓ３４）。
【０１０３】
この検査モード中に、前記異物サンプルと同種の金属が混入した被検査体１が磁界Ｅ中を通過すると、検波部５２から出力される信号Ｘ、Ｙのリサージュ波形は、図１２のリサージュ波形Ｈｎ、Ｈｇを、図１４に示すように最適検波位相θｉ分だけ回転させた（直線Ｃがｘ軸に一致するように回転させた）リサージュ波形Ｈｎ′、Ｈｇ′を時間軸上で合成したものとなるが、ｙ軸に沿った信号Ｙについてみると、被検査体１が交番磁界Ｅを通過する時間内で被検査体１自身による磁界への影響によって生じる信号の振幅Ｖｇに対して、混入金属の影響によって生じる信号の振幅Ｖｎの比Ｖｎ／Ｖｇは、前記距離の比αに対応して最大となる。
【０１０４】
上記のような最適検波位相θｉが設定されているとき、判定手段５６は信号Ｙの最大振幅Ｖｙとしきい値Ｖｒとを比較して混入金属の有無を判定することになる。そして、このとき、信号Ｙの最大振幅Ｖｙは２Ｖｇ（＝Ｖｒ）以上でしきい値以上となるので、判定手段５６からは金属が混入していることを示す信号が出力される。
【０１０５】
また、被検査体１に金属の異物が混入していない場合には、図１４のリサージュ波形Ｈｇ′に対応した信号Ｘ、Ｙのみが出力されることになり、信号Ｙの最大振幅Ｖｙはしきい値Ｖｒより小さいため、判定手段５６からは金属が混入していることを示す信号は出力されない。
【０１０６】
このように、実施形態の金属検出装置２０では、被検査体の良品サンプルを交番磁界Ｅに通過させたときの検波出力に基づいて被検査体の通過位置が適切であるか否かを判定し、適切でないと判定されたとはきには、その適切な通過位置と現在の通過位置とのずれを求めて、これをユーザに通知している。
【０１０７】
このため、ユーザは良品サンプルを磁界に通過させて、通知されたずれ分の高さ調整を行なうだけの簡単な作業で、被検査体の磁界に対する通過高さを最適な状態にすることができる。
【０１０８】
なお、前記実施形態では、コンベア３０に対するヘッド４０の高さを、ボルト２３に付けられたナット２４の操作によって可変していたが、このボルト２３とナット２４による可変機構の代わりに、図１５に示す金属検出装置２０のように、制御部５５からの信号でヘッド４０の昇降制御が可能な通過位置可変装置７０を設け、ずれ検出手段６１によって検出された通過位置のずれΔＨを受けた通過位置設定手段７１が通過位置可変装置７０を制御して、被検査体の通過高さを適切な位置に自動設定するように構成してもよい。
【０１０９】
なお、通過位置可変装置７０としては、例えばモータの回転駆動によってヘッド４０を昇降させるものが使用できる。
【０１１０】
また、上記説明では、基台２１およびそれに固定されているコンベア３０に対してヘッド４０の高さを可変できるように構成していたが、基台２１に対するヘッド４０の高さは固定で、基台２１に対するコンベア３０の高さを可変できるように構成してもよい。
【０１１１】
ただし、この場合には、コンベア３０とその前後のコンベアとの段差が生じないように、ヘッド４０に対するコンベア３０の高さを可変する際に、基台２１自体の高さを脚２２によって可変して、設置面（床面）からのコンベア３０の高さを変えないようにする。
【０１１２】
また、前記説明では、位置情報通知手段６２が、通過位置判定手段６０の判定結果だけでなく、適切な通過位置と現在の通過位置とのずれを通知しているが、通過位置判定手段６０の判定結果のみ、即ち、現在の通過位置が適切な通過位置に対して高いか低いかのみを通知してもよい。
【０１１３】
このような通知だけでも、ユーザは通過位置を所定値ずつ変化させて、最適な通過位置に容易に追い込むことができる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の金属検出装置は、被検査体をヘッドの磁界に通過させたときの検波出力に基づいて、ヘッドに対する被検査体の通過位置が適切か否かを判定し、その判定結果を通知するように構成されているので、ユーザは、被検査体を磁界に通過させて、通知された結果に基づいて高さ調整するという簡単な作業で、その被検査体に適した通過高さを設定することができる。
【０１１５】
また、適切な通過位置と現在の通過位置のずれを検出して通知するようにしたものでは、通知されたずれ分の位置調整を一回行なうだけで、速やかに、被検査体に適した通過高さを設定することができる。
【０１１６】
また、通過位置可変装置をずれ検出手段の検出結果によって制御するものでは、ユーザが被検査体を磁界に通過させるだけの作業でその被検査体に適した通過位置に自動設定され、さらに便利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の正面図
【図２】本発明の実施形態の平面図
【図３】本発明の実施形態の側面図
【図４】本発明の実施形態の要部の配置を示す図
【図５】本発明の実施形態の要部の内部構造と磁界の状態を示す図
【図６】本発明の実施形態の電気的な構成を示す図
【図７】実施形態の要部の設定モード時の処理手順を示すフローチャート
【図８】実施形態の要部の設定モード時の処理手順を示すフローチャート
【図９】実施形態の要部の設定モード時の処理手順を示すフローチャート
【図１０】良品サンプルの位置と磁界の変化との関係を説明するための図
【図１１】磁界の変化に対応した信号図
【図１２】検波出力のリサージュ波形図
【図１３】実施形態の要部の検査モード時の処理手順を示すフローチャート
【図１４】最適検波位相状態におけるリサージュ波形図
【図１５】本発明の他の実施形態を示す図
【図１６】従来装置の構成を示す図
【図１７】従来装置の要部の構成を示す図
【符号の説明】
１……被検査体、２０……金属検出装置、２１……基台、２２……脚、２３……ボルト、２４……ナット、３０……コンベア、３１、３２……側板、３３……駆動ローラ、３４……従動ローラ、３５……搬送ベルト、３６……下板、４０……ヘッド、４１……穴、４２……送信コイル、４３ａ、４３ｂ……受信コイル、４５……ベース板、４８……進入センサ、５０……コントローラ、５１……信号発生器、５２……検波部、５５……制御部、５６……判定手段、５７……設定手段、５８……メモリ、６０……通過位置判定手段、６１……ずれ検出手段、６２……位置情報通知手段、６３……操作部、６４……表示器、７０……通過位置可変装置、７１……通過位置設定手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a metal detection device used for an inspection line of foods and the like, which detects whether or not a metal foreign substance has entered a test object while the test object is transporting. It relates to a technique for performing sensitivity.
[0002]
[Prior art]
As a metal detector used for inspection lines of foods, etc., a magnetic field is generated in a transport path of an inspected object so that a mixed metal can be detected while the inspected object is being transported, and the magnetic field is applied to the inspected object. A method of detecting a change in a magnetic field due to a mixed metallic foreign substance is employed.
[0003]
FIG. 16 shows a configuration of the metal detection device 10 that detects a change in a magnetic field.
The metal detector 10 includes a conveyor 11 for transporting the object 1 to be inspected, a signal generator 12 for outputting a signal D of a predetermined frequency, and an alternating magnetic field E on the transport path of the conveyor 11 upon receiving the signal D. Then, a head 13 for detecting a change in the magnetic field due to the test object passing through the alternating magnetic field E, a detector 17 for synchronously detecting the output signal of the head 13 by a signal D, and an output signal of the detector 17 And a control unit 18 for determining whether or not metal is mixed into the inspection object 1 based on the inspection result.
[0004]
Here, as shown in FIG. 17, the head 13 is formed in a square frame shape provided with a hole 14 for passing the conveyance path of the conveyor 11 and the device 1 to be inspected at the center. As shown in FIG. 2, a transmitting coil 15 for generating an alternating magnetic field E inside the hole 14 and a position receiving the magnetic flux of the magnetic field E by an equal amount at a position along the transport direction of the device under test 1, The two receiving coils 16a, 16b differentially connected to each other are fixed so that their relative positions do not change.
[0005]
As the arrangement form of the transmission coil 15 and the reception coils 16a and 16b of the head 13, the reception coils 16a and 16b are respectively arranged before and after the transmission coil 15 wound around the conveying path of the conveyor 11 along the frame of the head 13. When arranged coaxially, the transmitting coil 15 is arranged above (or below) the frame of the head 13, and when the two receiving coils 16a and 16b are arranged below (or above) the frame, and on the upper or lower surface of the transport path. In some cases, the transmitting coil 15 and the two receiving coils 16a and 16b are arranged on the same plane.
[0006]
As described above, a metal detection device that has a transmission coil 15 and reception coils 16a and 16b therein and performs inspection by passing an object to be inspected through a hole 14 of a head 13 formed in a frame shape is disclosed in, for example, the following patent. It is disclosed in Reference 1.
[0007]
[Patent Document 1] JP-A-2003-14866 FIG.
[0008]
In the conventional metal detection device 10 configured as described above, when the device under test 1 is not present in the alternating magnetic field E of the head 13, the amplitudes of the signals generated in the two receiving coils 16a and 16b are equal in phase. Is inverted, the amplitude of the output signal R becomes zero, and the output of the detector 17 also becomes zero. However, when the test object 1 is in the alternating magnetic field E inside the hole 14 of the head 13, If there is, the equilibrium state of the two signals generated in the two receiving coils 16a and 16b is lost due to the effects of the test object 1 itself and the metal mixed into the test object 1, and the test object 1 A signal (referred to as an unbalanced signal) R whose amplitude and phase change with the movement of 1 is output.
[0009]
The unbalanced signal R includes not only a signal component caused by the influence of the mixed metal on the alternating magnetic field E, but also a signal component caused by the effect of the test object 1 itself (including the packaging material) on the alternating magnetic field E. Therefore, the detection limit of the mixed metal is determined by the signal component of the test object 1 itself.
[0010]
The influence of the test object 1 on the alternating magnetic field varies greatly depending on the amount of moisture contained in the test object, the material of the packaging material, and the like.
[0011]
For this reason, the phase of the synchronous detection is conventionally set so that the amplitude of the output signal of the detector 17 is minimized when a good sample of the device under test 1 is passed through the alternating magnetic field E in the head 13 in advance. Then, a voltage value larger than the minimum amplitude value is set as a threshold value, an inspection is performed on the device under test 1, and when the device under test 1 passes through the alternating magnetic field E, the output signal of the detection unit 17 is When the amplitude exceeds the threshold value, it has been determined that metal foreign matter has entered the test object 1.
[0012]
In addition, the amplitude of the output signal of the detection unit 17 greatly differs depending not only on the detection phase but also on where in the magnetic field of the head 13 the object to be inspected passes.
[0013]
In general, the closer the passing position of the inspection object or the metallic foreign matter is to the winding of the transmission coil 15 or the reception coils 16a and 16b, the greater the influence on the magnetic field and the larger the amplitude of the unbalanced signal.
[0014]
For this reason, conventionally, for example, in the case of the coaxial arrangement described above, the position of the head 13 is set so that the winding passing below the conveying path of the conveyor 11 is closest to the conveying path, that is, the hole of the head 13 The passing position of the test object 1 with respect to 14 is lowered to the lower limit so that the amplitude of the unbalanced signal component caused by the test object itself or the influence of the metallic foreign matter is increased, and the signal component by the influence of the test object itself is reduced. The detection phase of the detection unit 17 was adjusted.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, depending on the type of the test object, even if the detection phase is adjusted in a state where the head 13 and the conveyor 11 are arranged as described above, the influence of the test object itself remains largely, and the detection of metal foreign matter can be performed with high sensitivity. May not be.
[0016]
For this reason, before starting the inspection on the object to be inspected, the height of the head 13 with respect to the conveyor 11 is adjusted to a position where the effect of the object to be inspected on the magnetic field is small and the effect of the metallic foreign matter is large. Can be considered.
[0017]
However, since the conventional metal detection device does not have a function of providing information that allows a user to easily determine whether the passing position of the test object with respect to the head is appropriate, the passing height of the test object is appropriately adjusted. It was extremely difficult to adjust the position.
[0018]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve this problem and to provide a metal detection device capable of easily setting a passing position of a test object to a head at a position suitable for the test object.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the metal detection device according to claim 1 of the present invention includes:
A conveyor (30) for transporting the object to be inspected, a head (40) for generating a magnetic field on a transport path of the conveyor, and detecting a magnetic field change generated when the object to be inspected passes through the magnetic field; A detection unit (52) for detecting an output signal of the head, wherein the metal detection device determines whether or not metal is mixed in the inspection object based on the output signal of the detection unit;
Passing position determining means (60) for determining whether or not a passing position of the test object with respect to the head is appropriate based on an output signal of the detection unit;
A position information notifying means (62) for notifying the result of the judgment by the passing position judging means is provided.
[0020]
Further, the metal detection device according to claim 2 of the present invention is the metal detection device according to claim 1,
A shift detecting unit (61) for determining a shift between a current pass position and an appropriate pass position when the pass position judging unit judges that the passing position of the test object with respect to the magnetic field is inappropriate;
The position information notifying unit is configured to notify the shift detected by the shift detecting unit together with the determination result.
[0021]
In addition, the metal detection device of claim 3 of the present invention
A conveyor (30) for transporting the object to be inspected, a head (40) for generating a magnetic field on a transport path of the conveyor, and detecting a magnetic field change generated when the object to be inspected passes through the magnetic field; A detection unit (52) for detecting an output signal of the head, wherein the metal detection device determines whether or not metal is mixed in the inspection object based on the output signal of the detection unit;
Passing position determining means (60) for determining whether or not a passing position of the test object with respect to the head is appropriate based on an output signal of the detection unit;
A shift detecting unit (61) for determining a shift between the current pass position and an appropriate pass position when the pass position of the test object is determined to be inappropriate by the pass position judging unit;
A passage position varying device (70) for relatively varying the passage position of the test object with respect to the head;
Passing position setting means (71) for controlling the passing position variable device in response to the detection result of the deviation detecting means and setting the passing position of the test object with respect to the head to an appropriate position; I have.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show the entire structure of a metal detection device 20 to which the present invention is applied.
[0023]
In these drawings, the metal detection device 20 includes a base 21, a conveyor 30, a head 40, and a controller 50.
[0024]
The base 21 is for supporting the conveyor 30 and the head 40, and a screw type leg 22 is provided below the base 21 so that the height of the base 21 with respect to the installation surface (floor surface) can be adjusted. I have.
[0025]
The conveyor 30 has a pair of side plates 31 and 32 formed in a U-shape that is open upward and fixed to an upper portion of the base 21 so as to face each other.
[0026]
A drive roller 33 is rotatably supported between upper portions of one end sides (left end sides in FIGS. 1 and 2) of both side plates 31 and 32, and a driven roller 34 is rotatably supported between upper ends of the other end portions. An endless transport belt 35 for transporting the conveyed articles is stretched between the drive roller 33 and the driven roller 34.
[0027]
In addition, between the upper ends of the side plates 31 and 32 on one end side and the upper end on the other end side, the upper conveying belt 35 moving from the driving roller 33 side to the driven roller 34 side is supported on the upper surface, and the conveyed articles are conveyed horizontally. Plate 36 is fixed. The lower transport belt 35 returning from the driven roller 34 to the drive roller 33 is configured to move along a path close to the lower surface of the lower plate 36. The transport belt 35 and the lower plate 36 are formed of a synthetic resin material having an extremely small effect on a magnetic field.
[0028]
The driving roller 33 is driven to rotate by a motor 37 integrally provided at one end thereof.
[0029]
A head 40 formed in a horizontally long rectangular frame shape is disposed above the center of the side plates 31 and 32. The transport belt 35 and the lower plate 36 of the conveyor 30 pass through a horizontally long rectangular hole 41 formed in the center of the head 40.
[0030]
The inner wall portion 41a of the hole 41 of the head 40 is formed of a synthetic resin plate material that transmits magnetic flux over the entire circumference, and the inside of the head 40 is formed so as to surround the inner wall portion 41a as shown in FIGS. A transmission coil 42 is wound, and two reception coils 43a and 43b are wound coaxially before and after the transmission coil 42.
[0031]
The outer periphery of the head 40 is formed of a magnetic shield material that does not transmit magnetic flux.
[0032]
Therefore, as shown in FIG. 5, most of the magnetic flux of the magnetic field E generated by the transmitting coil 42 passes through the inside of the head 40 and the inside of the hole 41, and the magnetic flux is transmitted to the two receiving coils 43a, 43b intersects by approximately equal amounts.
[0033]
The transmitting coil 42 and the two receiving coils 43a and 43b are fixed by an adhesive (not shown) filled in the head 40 so that their relative positions do not change.
[0034]
As shown in FIGS. 1 to 3, the head 40 is fixed on a flat base plate 45, and bolts 23 fixed on the upper portion of the base 21 are inserted through four corners of the base plate 45. The base plate 45 is fixed by two upper and lower nuts 24 fastened to the bolts 23.
[0035]
The bolts 23 and the nuts 24 are mechanisms for changing the height of the head 40 with respect to the conveyor 30, that is, the height of the passage of the test object with respect to the head 40, and change the height of the nut 24 with respect to each bolt 23. Thus, the passing height position of the test object can be relatively varied.
[0036]
Here, the position where the conveyor belt 35 passing below the lower plate 36 of the conveyor 30 is closest to the lower surface of the hole 41 of the head 40, that is, the passage height of the test object with respect to the hole 41 is the highest. The lower position is set as the reference position.
[0037]
The base 21 (the side plates 31 and 32 of the conveyor 30 and the head 40 itself) may be an optical type for detecting the timing at which the test object carried into one end of the conveyor 30 enters the hole 41 of the head 40. Is provided. Note that the entry timing of the article can be detected by a change in the amplitude of output signals X and Y of the detection unit 52 described later, and in that case, the entry sensor 48 can be omitted.
[0038]
The controller 50 provided above the head 40 has a built-in circuit for driving the motor of the conveyor 30, driving the transmission coil of the head 40, processing signals from the reception coil, and the like.
[0039]
FIG. 6 shows the overall configuration of the metal detection device 20 including the electrical configuration of the controller 50.
[0040]
6, a signal generator 51 generates a signal D having a predetermined frequency f and supplies the signal D to a transmission coil 42 of a head 40 and a detection unit 52 described later.
[0041]
The alternating magnetic field E generated by the transmitting coil 42 is received by the receiving coils 43a and 43b. As described above, the two receiving coils 43a and 43b are arranged at positions receiving the magnetic flux of the alternating magnetic field E in equal amounts and along the transport direction of the device under test 1, are differentially connected to each other, and appear between the connection points. Outputs an unbalanced signal. The unbalanced signal may be amplified by an amplifier (not shown) and output.
[0042]
Since the two receiving coils 43a and 43b are differentially connected at positions where they receive an equal amount of magnetic flux of the alternating magnetic field E, when there is no influence on the alternating magnetic field E due to the test object 1 or mixed metal, the two receiving coils 43a and 43b are not connected. , 43b are equal in amplitude and inverted in phase, so that the amplitude of the signal R between the connection points is zero.
[0043]
Here, the case where the two receiving coils 43a and 43b are differentially connected will be described. However, a signal generated in the two receiving coils 43a and 43b is subjected to subtraction processing by an analog subtractor to obtain a differential signal. May be obtained. If the magnetic fluxes intersecting the two receiving coils 43a and 43b are not equal, the difference between the signals generated in the two receiving coils 43a and 43b may be corrected by a variable resistor or an amplifier having a different amplification factor. .
[0044]
The detection unit 52 performs synchronous detection of the differential signal R with a signal having a frequency equal to the frequency of the alternating magnetic field E, and outputs a low-frequency signal due to the influence of the test object and the mixed metal on the magnetic field.
[0045]
The detection unit 52 of this embodiment is of a quadrature two-phase type, and has a phase shifter 52a for shifting the output signal D of the signal generator 51, a mixer 52b for mixing the output signal L and the signal R of the phase shifter 52a, and a mixer. A BPF 52c for extracting a low-frequency component corresponding to the transport speed of the device under test 1 from an output of the sample 52b, a phase shifter 52d for shifting the phase of the signal L by 90 degrees, a signal R and an output signal L of the phase shifter 52d. 'And a BPF 52f for extracting a low-frequency component corresponding to the transport speed of the device under test 1 from the output of the mixer 52e.
[0046]
The signals X and Y output from the two BPFs 52c and 52f of the detection unit 52 are converted into digital values by A / D converters 53 and 54, respectively, and input to a control unit 55 having a computer configuration.
[0047]
The control unit 55 detects the entry of the DUT 1 with respect to the alternating magnetic field E from the output signal of the entry sensor 48 (or the amplitude change of the output signals X and Y of the detection unit as described above) and outputs the output signal of the detection unit 52. X and Y are fetched, and based on the data of the fetched signal and a preset threshold value, it is determined whether or not metal is mixed in the test object 1 and the result of the determination is output. There are a judging means 56, a setting means 57 for setting various parameters necessary for the inspection of the device 1 to be inspected, and a non-volatile memory 58 for storing the parameters and data necessary for the parameter setting. are doing.
[0048]
The control unit 55 includes, in parallel with the parameter setting processing by the setting unit 57, a passing position determining unit 60 for determining whether the passing position of the test object with respect to the head 40 is appropriate, and a passing position determining unit 60. When it is determined by the means 60 that the passing position is not appropriate, a deviation detecting means 61 for detecting a deviation between the current passing position and an appropriate passing position, and a determination result of the passing position determining means 60 and the deviation detecting means 61 A position information notifying unit 62 for notifying the detected deviation is provided.
[0049]
The control unit 55 is connected to an operation unit 63 and a display 64 provided on the surface of the controller 50, and when a setting mode is designated by the operation unit 63, the passage position determination processing and various types of processing by the setting unit 57 are performed. When the parameter setting process is performed and the inspection mode is designated by the operation unit 63, the determination unit 56 performs a metal contamination inspection of the inspection object 1 and an output process of the inspection result.
[0050]
The parameters required for the inspection include the length and transport speed of the DUT 1, the frequency of the alternating magnetic field E (the frequency of the signal D output from the signal generator 51), the detection phase of the detection unit 52 (the phase shifter 52 a Phase shift amount), a threshold value for determining the presence or absence of foreign matter, and the like.
[0051]
Here, the length and transport speed of the inspection object are parameters for determining the capture interval and capture time of the output signals X and Y of the detection unit 52, the bandwidth of the BPFs 52c and 52f of the detection unit 52, and the like.
[0052]
The detection phase of the detection unit 52 is a parameter for determining the sensitivity to the mixed metal.
[0053]
Further, the threshold value for determination is for determining whether or not a metal is mixed in the test object 1 and is determined according to the sensitivity to the mixed metal.
[0054]
In the setting mode, these parameters can be set manually or semi-automatically by operating the operation unit 62. Here, the passing position of the test object with respect to the magnetic field is set to an appropriate position, and the detection phase is set. A process for setting an optimum value and setting a threshold value for determining the presence or absence of a foreign object in the detection phase will be described.
[0055]
Although FIG. 6 shows only signal lines necessary for the detection phase setting process, actually, the frequency of the signal D output from the signal generator 51 and the BPFs 52c and 52f of the detection unit 52 are shown. Bands and the like can be controlled.
[0056]
FIGS. 7 to 9 are flowcharts showing the processing procedure of the control unit 55 regarding the setting of the passing position, the detection phase and the threshold value.
[0057]
For example, when the setting mode is designated by operating the operation unit 62, as shown in FIG. 7, the height h of the inspection object to be inspected from now on, and the current state of the transport surface of the conveyor 30 with respect to the head 40, as shown in FIG. (S1). This height H is inputted with the above-mentioned reference state being 0.
[0058]
When the operator inputs the height h of the inspection object and the current height H of the transport surface by operating the operation unit 62 according to this instruction, the control unit 55 stores the input values and outputs the phase shifter. The phase shift amount Δθ of 52a is set to a reference value (for example, 0), and an instruction is made to pass the non-defective sample Wg of the device under test 1 to the magnetic field E (S2 to S4).
[0059]
According to this instruction, the operator carries the non-defective sample Wg into the conveyor 30 and passes it through the magnetic field E.
[0060]
This non-defective sample Wg is usually a non-magnetic material, but the magnetic field changes due to moisture, salt, aluminum packaging material and the like contained in the non-defective sample, and the equilibrium state of the magnetic field for the two receiving coils 43a and 43b is lost. An unbalanced signal is output, and the signal amplitude changes according to the position of a good sample in the alternating magnetic field E.
[0061]
For example, assuming that the non-defective sample Wg is a material that consumes the energy of the magnetic flux (converts it into heat), as shown in FIG. When the magnetic flux is reduced by proceeding to the crossing position, the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 43a side becomes smaller than the amplitude Vb of the signal generated on the receiving coil 43b side.
[0062]
Further, as shown in FIG. 10B, when the non-defective sample Wg further advances and reaches a position where the same number of magnetic fluxes intersect with the two receiving coils 43a and 43c, respectively, the two receiving coils 43a, Since the magnetic flux intersecting with 43b decreases by an equal amount, the amplitudes Va and Vb of the signals generated in the two receiving coils 43a and 43b become substantially equal.
[0063]
Further, as shown in FIG. 10 (c), when the non-defective sample Wg further advances and reaches a position where the rear end crosses only the magnetic flux intersecting with the receiving coil 43b and reduces the magnetic flux, the receiving coil 43b side Is smaller than the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 43a side.
[0064]
Therefore, the waveform of the signal R when the non-defective sample Wg passes through the alternating magnetic field E is a modulated wave whose amplitude increases and decreases as shown in FIG. If the amplitude of the signals L and L 'of the detection unit 52 is set to 1, the waveform of the signal X obtained by performing the synchronous detection processing of the detection unit 52 with respect to the signal R is as shown in FIG. An envelope connecting the instantaneous values of each predetermined phase position of the signal R is obtained, and the waveform of the signal Y is shifted by 90 degrees from the predetermined phase position of the signal R (the position shifted by T / 4 when the period of the signal D is T). ) Is an envelope connecting the instantaneous values for each. Although FIG. 11 shows a state in which the signal X and the signal Y are substantially inverted, the state may be close to the same phase.
[0065]
After instructing the non-defective sample to pass through the magnetic field, when the entry of the article (non-defective sample) is detected from the output signal of the entry sensor 48, the control unit 55 causes the detection unit 52 to take in the output signals X and Y for a predetermined time. Then, the data Dg is stored in the predetermined area 58b of the memory 58 as non-defective sample data (S5, S6).
[0066]
When the coordinate point determined by the two signals X and Y obtained in this manner is shown on the xy coordinate, for example, as shown in FIG. Hg.
[0067]
The maximum value of the data of the good sample Wg corresponds to the coordinates Xg and Yg of the position P farthest from the origin in the Lissajous waveform Hg shown in FIG. 12A, and the distance from the origin of the coordinates (good sample Is the maximum amplitude value of the detection output of
A = (Xg²+ Yg²)^1/2
Becomes
[0068]
The amplitude value A changes in accordance with the passing position of the good sample in the magnetic field, and becomes smaller as the passing position is closer to the center of the hole 41. However, the detection output component for the metallic foreign matter mixed in the test object also becomes smaller. It will be smaller.
[0069]
If the test object itself has a large influence on the magnetic field, the amplitude of the unbalanced signal input to the detection unit 52 becomes excessively large, and a normal detection operation cannot be performed.
[0070]
Therefore, first, as shown in FIG. 8, the passing position determination means 60 obtains the amplitude value A and sets the amplitude value A to a predetermined range B ± β (B and β are positive. Is determined, and if it is within the range, information indicating that the passing height is appropriate is displayed on the display 64 by the position information notifying means 62 (S7 to S9).
[0071]
Here, the range of B ± β is set so that the detection output by the test object itself can be obtained with a relatively small amplitude and a high SN ratio even if there is a variation in the material or the like of the test object. It is a value determined in consideration of variations in body material and the like, the noise figure of the detection unit 52, the allowable input range, and the like. For example, the maximum outputs Xmax and Ymax in the normal state of the detection unit 52 (here, Xmax = Ymax = F B) = B / 10 and β = B / 10.
[0072]
Here, the state where the amplitude value A is larger than the upper limit value B + β of the range is a state where the passing position of the test object is too low and the influence of the test object itself is too large. Conversely, when the amplitude value A is smaller than the lower limit value B-β of the range, the passing position of the test object is too high, the influence of the test object itself is small, but the sensitivity to the metal foreign matter is low. It is a state that is done.
[0073]
When the passing position determination unit 60 determines that the amplitude value A is larger than B + β, the deviation detection unit 61 calculates a difference ΔA (= A− (B + β)) between the amplitude value A and the upper limit B + β, and calculates the difference ΔA Is multiplied by a predetermined coefficient (a coefficient relating the amplitude to the height) U, and a difference ΔH between the current height H and the expected passing height is determined as a shift of the passing position (S10).
[0074]
(L−ΔH) is equal to or greater than a value (h + γ) obtained by adding a predetermined margin value γ to the height h of the test object with respect to the current distance L from the conveying surface to the upper end of the hole 41 ( It is confirmed that the test object can pass through the hole 41), and when (L−ΔH) is confirmed to be (h + γ) or more, the passing height of the test object is increased by ΔH by the position information notifying means 62 (the head 40). Is displayed (S11, 12), indicating that the mixed metal can be detected with higher sensitivity by lowering the height of the height by ΔH (S11, S12), and instructing to input the height H after the height adjustment. After confirming the input, the process proceeds to the phase setting process (S13, S14).
[0075]
When it is confirmed that (L−ΔH) is smaller than (h + γ), that is, when it is determined that increasing the passage height by ΔH may cause contact with the upper end of the hole 41, ΔH is used instead of ΔH. ′ = L− (h + γ) is detected as a deviation, and information indicating that the mixed metal can be detected with higher sensitivity by increasing the passing height of the test object by ΔH ′ (decreasing the height of the head 40 by ΔH ′). A display is made (S15, S16), and an instruction to input the height H after the height adjustment is made in the same manner as described above. After the height H has been input, the process proceeds to the phase setting process.
[0076]
The operator who has received the notification of the position information by this display lowers the height of the nut 24 with respect to the bolt 23 by the specified value ΔH (or ΔH ′), and adjusts the height of the conveying surface of the conveyor 30 passing through the hole 41 of the head 40. After the height is raised relative to the head 40, the height value H is input again by operating the operation unit 63.
[0077]
If it is determined in step S8 that the amplitude value A is smaller than B-β, the deviation detecting means 61 calculates the difference ΔA (= (B-β) -A) between the amplitude value A and the lower limit value B-β. Then, the difference ΔA is multiplied by the coefficient U to obtain a difference ΔH between the current height H and the passage height expected to be appropriate (S17).
[0078]
Then, it is confirmed that the current height H is greater than or equal to the difference ΔH (the lower end of the hole 41 is not in contact with the conveyor belt 35). In addition, information indicating that the mixed metal can be detected with higher sensitivity by lowering the passing height of the test object by ΔH (elevating the height of the head 40 by ΔH) is displayed (S18, S19), and the height is determined in the same manner as described above. An input of the height value H after the adjustment is performed, the input is confirmed, and the process proceeds to the phase setting process.
[0079]
Further, when it is confirmed that H is smaller than ΔH, that is, when it is determined that there is a possibility that the conveyor belt 35 may contact the lower end of the hole 41 when the passing height is reduced by ΔH, the position information notifying means 62 Information indicating that the mixed metal can be detected with higher sensitivity by lowering the passing height of the test object to the reference value is displayed (S20), and the input instruction of the height value H after the height adjustment is performed in the same manner as described above. The input is confirmed, and the process proceeds to the phase setting process.
[0080]
The operator, having received the notification of the passing height by this display, raises the position of the nut 24 with respect to the bolt 23, raises the head 40 by ΔH (or to the reference state), and moves the conveyor surface of the conveyor 30 passing through the hole 41. Is relatively lowered with respect to the head, and the height value H is input again by operating the operation unit 63.
[0081]
As described above, the user passes the non-defective sample of the test object in the magnetic field according to the instruction of the control unit 55, and adjusts the height of the head 40 by the distance notified by the control unit 55. The passage height of the body can be set to an optimum position.
[0082]
After the height H has been input in the process S14, the process may return to the process S4 to confirm whether or not the passage height has been appropriately adjusted.
[0083]
Further, here, the position information notifying means 62 displays the information of the passing position on the display 64, but it may be notified by voice or the like.
[0084]
Next, the detection phase setting process of FIG. 9 will be described.
In the detection phase setting process, the phase shift amount Δθ of the phase shifter 52a is maintained at a reference value (for example, 0), and the foreign substance sample data Dm is stored in a predetermined area 58a of the memory 58 as shown in FIG. It is determined whether or not it has been performed (S21).
[0085]
If the foreign object data Dm is stored, the process proceeds to step S25 described below. If the foreign object data Dm is not stored, an instruction is given to pass a foreign object sample of the metal to be detected through the alternating magnetic field ( S22).
[0086]
Upon receiving this instruction, the operator carries a predetermined foreign matter sample into the conveyor 30 and passes it through the alternating magnetic field E of the head 40.
[0087]
When the foreign sample passes through the alternating magnetic field E, the magnetic field changes in the same manner as in the case of the non-defective sample described above, and unbalanced signals of the two receiving coils 43a and 43b are output. Is done.
[0088]
For example, if the foreign matter sample is a magnetic material such as iron having an action of collecting magnetic flux, when the foreign matter sample is moving near the receiving coil 43a, the magnetic flux intersecting with the receiving coil 43a becomes the magnetic flux intersecting with the receiving coil 43b. The amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 43a side becomes larger than the amplitude Vb of the signal generated on the receiving coil 43b side.
[0089]
Further, when the foreign substance sample is located at an intermediate position between the two receiving coils 43a and 43b, since the magnetic flux intersects with both receiving coils by an equal amount, the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 43a side and the amplitude Va on the receiving coil 43b side The amplitude Vb of the generated signal becomes equal.
[0090]
Further, when the foreign matter sample is moving near the receiving coil 43b, the magnetic flux intersecting with the receiving coil 43b becomes larger than the magnetic flux intersecting with the receiving coil 43a, and the amplitude Vb of the signal generated on the receiving coil 43b side becomes the receiving coil 43a. It becomes larger than the amplitude Va of the signal generated on the side.
[0091]
Therefore, the waveform of the signal R when the foreign matter sample passes through the alternating magnetic field E is also a modulated wave whose amplitude increases and decreases similarly to the waveform of the good sample shown in FIG. The waveform of the signal X obtained by the synchronous detection processing is an envelope connecting the instantaneous values at each predetermined phase position of the signal R, and the waveform of the signal Y is shifted by 90 degrees from the predetermined phase position of the signal R (the period of the signal D). If T is T, it is an envelope connecting the instantaneous values for each (position shifted by T / 4).
[0092]
After instructing the passage of the foreign matter sample through the magnetic field, the setting means 57 performs the capture of the output signals X and Y of the detection unit 52 for a predetermined time when the entry of the article is detected from the output signal of the entry sensor 48, and The data Dm is stored in a predetermined area 58a of the memory 58 (S23, S24).
[0093]
When the coordinate point determined by the two signals X and Y obtained in this manner is shown on the xy coordinate, as shown in FIG. 12A, it has a slope different from the Lissajous waveform Hg of the non-defective sample. , A Lissajous waveform Hn substantially symmetric about the origin.
[0094]
When only the foreign metal sample is passed through the alternating magnetic field E as described above, a narrow Lissajous waveform such as the waveform Hn is obtained, so that the vertex Q is used instead of the coordinate data of the entire waveform. (Xm, Ym) or the coordinates (r, θ) obtained by converting the coordinates (Xm, Ym) may be stored as feature point data of the foreign substance sample.
[0095]
However, the distance r from the origin and the angle θ are
r = (Xm²+ Ym²)^1/2
θ = tan^-1(Ym / Xm)
Is represented by
[0096]
When the data of the foreign sample is obtained in this way, the setting unit 57 uses the data of the good sample described above to maximize the ratio α of the detection output of the foreign sample to the detection output of the good sample. The phase is obtained as the optimum detection phase θi and stored in the predetermined area 58c of the memory 58 (S25, S26).
[0097]
This processing uses the data of the two Lissajous waveforms Hn and Hg shown in FIG. 12A, and calculates the angle corresponding to a certain detection phase θd from each coordinate (or only the point Q) of the waveform Hn of the foreign substance sample. The ratio α = Ln / Lg between the maximum value Ln of the distance to the straight line C and the maximum value Lg of the distance from each coordinate of the waveform Hg of the non-defective sample to the straight line C is obtained for different detection phases θd. As shown in (b), the phase at which the ratio α becomes the maximum is determined as the optimum detection phase θi, and the information on the optimum detection phase θi is set in the phase shifter 52a of the detection unit 52 when the device under test 1 is inspected. It is stored in the predetermined area 58c of the memory 58 as a parameter.
[0098]
Further, with respect to the Lissajous waveform Hg of the non-defective sample, a value, for example, twice the maximum value (voltage corresponding to the distance Lg) in the direction orthogonal to the straight line C when the ratio α becomes the maximum is determined to determine the presence or absence of mixed metal. Is stored in a predetermined area 58c of the memory 58 (S27).
[0099]
Through the above processing, the passing height, the detection phase, and the threshold value for the object to be inspected are obtained and stored in the predetermined area 58c of the memory 58.
[0100]
When the inspection mode for the object to be inspected is designated, the setting unit 57 sets the information of the optimum detection phase θi stored in the predetermined area 58c of the memory 58 in the phase shifter 52a, and Is set to the optimum detection phase θi, and other parameters necessary for the inspection of the device under test 1 are set at necessary locations.
[0101]
With the parameters necessary for the inspection set in this way, the inspection of the inspection object 1 is performed by the determination means 56.
[0102]
FIG. 13 shows a processing procedure in the inspection mode. When the inspection object 1 is detected by the entry sensor 48 (S31), the determination means 56 captures the detection signals X and Y for a predetermined time (S32). ), Comparing the magnitude of the signal with the threshold value Vr stored in the memory 58 to determine whether or not a metal foreign substance is mixed in the device under test 1 (S33). Is output (S34).
[0103]
In this inspection mode, when the test object 1 mixed with the same kind of metal as the foreign substance sample passes through the magnetic field E, the Lissajous waveforms of the signals X and Y output from the detection unit 52 become the Lissajous waveform Hn of FIG. , Hg rotated by the optimum detection phase θi as shown in FIG. 14 (rotated so that the straight line C coincides with the x-axis), and synthesized on the time axis with the Lissajous waveforms Hn ′ and Hg ′. However, as for the signal Y along the y-axis, when the test object 1 passes through the alternating magnetic field E, the amplitude of the signal Vg caused by the influence of the test object 1 on the magnetic field is reduced by the mixed metal. The ratio Vn / Vg of the amplitude Vn of the signal caused by the influence of the distance becomes maximum corresponding to the distance ratio α.
[0104]
When the optimum detection phase θi is set as described above, the determination means 56 determines the presence or absence of a mixed metal by comparing the maximum amplitude Vy of the signal Y with the threshold Vr. At this time, since the maximum amplitude Vy of the signal Y is equal to or larger than the threshold value at 2 Vg (= Vr) or more, a signal indicating that metal is mixed is output from the determination means 56.
[0105]
When no metal foreign matter is mixed in the test object 1, only the signals X and Y corresponding to the Lissajous waveform Hg 'in FIG. 14 are output, and the maximum amplitude Vy of the signal Y is small. Since the threshold value is smaller than the threshold value Vr, the determination means 56 does not output a signal indicating that metal is mixed.
[0106]
As described above, in the metal detection device 20 of the embodiment, it is determined whether or not the passing position of the test object is appropriate based on the detection output when the non-defective sample of the test object is passed through the alternating magnetic field E. If it is determined that the passage position is not appropriate, a deviation between the appropriate passage position and the current passage position is obtained, and this is notified to the user.
[0107]
For this reason, the user can make the passing height of the inspected object with respect to the magnetic field an optimum state by a simple operation of passing the non-defective sample through the magnetic field and adjusting the height of the notified deviation. .
[0108]
In the above-described embodiment, the height of the head 40 with respect to the conveyor 30 is changed by operating the nut 24 attached to the bolt 23. Instead of the variable mechanism using the bolt 23 and the nut 24, FIG. Like the metal detection device 20 shown in the figure, a passing position variable device 70 capable of controlling the elevation of the head 40 by a signal from the control unit 55 is provided, and the passing position receiving the displacement ΔH of the passing position detected by the displacement detecting means 61 is provided. The setting means 71 may control the passing position varying device 70 to automatically set the passing height of the test object to an appropriate position.
[0109]
In addition, as the passing position variable device 70, for example, a device that raises and lowers the head 40 by rotation driving of a motor can be used.
[0110]
In the above description, the height of the head 40 is variable with respect to the base 21 and the conveyor 30 fixed thereto. However, the height of the head 40 with respect to the base 21 is fixed, You may comprise so that the height of the conveyor 30 with respect to the base 21 can be changed.
[0111]
However, in this case, when the height of the conveyor 30 with respect to the head 40 is changed, the height of the base 21 itself is changed by the legs 22 so that a step between the conveyor 30 and the conveyors before and after the conveyor 30 does not occur. Thus, the height of the conveyor 30 from the installation surface (floor surface) is not changed.
[0112]
In the above description, the position information notifying unit 62 notifies not only the determination result of the passing position determining unit 60 but also the deviation between the appropriate passing position and the current passing position. Only the determination result, that is, whether the current passing position is higher or lower than the appropriate passing position may be notified.
[0113]
Even with such a notification alone, the user can easily change the passing position by a predetermined value to drive to the optimum passing position.
[0114]
【The invention's effect】
As described above, the metal detection device of the present invention determines whether the passing position of the test object with respect to the head is appropriate based on the detection output when the test object is passed through the magnetic field of the head, Since the user is notified of the determination result, the user can pass the test object through a magnetic field and adjust the height based on the notified result. Can be set.
[0115]
In addition, in the system that detects and notifies the deviation between the appropriate passing position and the current passing position, the position adjustment for the notified deviation is performed only once, and the passing speed suitable for the inspection object is promptly adjusted. Height can be set.
[0116]
Further, in the apparatus in which the variable passing position device is controlled based on the detection result of the deviation detecting means, a user simply passes the test object through a magnetic field, and the pass position suitable for the test object is automatically set. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of a main part according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an internal structure of a main part and a state of a magnetic field according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an electrical configuration of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure in a setting mode of a main part of the embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure in a setting mode of a main part of the embodiment.
FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in a setting mode of a main part of the embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining a relationship between a position of a good sample and a change in a magnetic field.
FIG. 11 is a signal diagram corresponding to a change in a magnetic field.
FIG. 12 is a Lissajous figure of a detection output.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a processing procedure of a main part in the inspection mode according to the embodiment;
FIG. 14 is a Lissajous figure in an optimal detection phase state.
FIG. 15 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a conventional device.
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a main part of a conventional device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection object, 20 ... Metal detector, 21 ... Base, 22 ... Leg, 23 ... Bolt, 24 ... Nut, 30 ... Conveyor, 31, 32 ... Side plate, 33 ... Driving roller, 34: driven roller, 35: transport belt, 36: lower plate, 40: head, 41: hole, 42: transmitting coil, 43a, 43b: receiving coil, 45: base plate .., 48... An entry sensor, 50... A controller, 51... A signal generator, 52... A detection unit, 55... A control unit, 56. ... passing position determining means, 61 ... shift detecting means, 62 ... position information notifying means, 63 ... operation unit, 64 ... display, 70 ... passing position variable device, 71 ... passing position setting means

Claims

A conveyor (30) for transporting the inspected object, a head (40) for generating a magnetic field on the transport path of the conveyor, and detecting a magnetic field change generated when the inspected object passes through the magnetic field; A detection unit (52) for detecting an output signal of the head, wherein the metal detection device determines whether or not metal is mixed in the inspection object based on the output signal of the detection unit;
Passing position determining means (60) for determining whether or not a passing position of the test object with respect to the head is appropriate based on an output signal of the detection unit;
A metal detecting device provided with a position information notifying means (62) for notifying a result of the judgment by the passing position judging means.

When the passing position of the test object is determined to be inappropriate by the passing position determining means, a shift detecting means (61) for obtaining a shift between the current passing position and an appropriate passing position;
2. The metal detecting device according to claim 1, wherein the position information notifying unit is configured to notify the shift detected by the shift detecting unit together with the determination result.

A conveyor (30) for transporting the inspected object, a head (40) for generating a magnetic field on the transport path of the conveyor, and detecting a magnetic field change generated when the inspected object passes through the magnetic field; A detection section (52) for detecting an output signal of the head, wherein the metal detection apparatus determines whether or not metal is mixed in the inspection object based on the output signal of the detection section.
Passing position determining means (60) for determining whether or not a passing position of the test object with respect to the head is appropriate based on an output signal of the detection unit;
A shift detecting unit (61) for determining a shift between the current pass position and an appropriate pass position when the pass position judging unit judges that the pass position of the test object is inappropriate;
A passage position varying device (70) for relatively varying the passage position of the test object with respect to the head;
Passing position setting means (71) for controlling the passing position variable device in response to the detection result of the displacement detecting means and setting the passing position of the test object relative to the head at an appropriate position. Metal detector.