JP2005017118A - Metal detector and paper-like article inspector - Google Patents

Metal detector and paper-like article inspector Download PDF

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JP2005017118A
JP2005017118A JP2003182432A JP2003182432A JP2005017118A JP 2005017118 A JP2005017118 A JP 2005017118A JP 2003182432 A JP2003182432 A JP 2003182432A JP 2003182432 A JP2003182432 A JP 2003182432A JP 2005017118 A JP2005017118 A JP 2005017118A
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magnetic
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Kazumi Kawashima
一美 川島
Hisayuki Kawashima
久幸 川島
Tadanori Miyauchi
忠徳 宮内
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Kawashima Packaging Machinery Ltd
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Kawashima Packaging Machinery Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the detectability of a metal detector enough to detect very small metal pieces. <P>SOLUTION: The detector uses a slender magnetic core 2 with three rail-like parallel salient poles: a center pole 2a wound with a transmitting coil 3 and side poles 2b wound with a pair of receiving coils 4, 4. The output difference between the pair of receiving coils 4, 4 is taken by adjusting the balance of the zero point and the phase and amplified by an amplifying transformer 12 with a resonance circuit to output a metal detect signal when the output exceeds a specified value. Thin conductors insulated from each other are arranged without gap in the thickness direction as seen from the overlap of the conductor portions and grounded at the ends to form an electrostatic shield plate which covers the core 2 wound with the transmitting coil 3 and the receiving coils 4. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品に混入した金属を検知する金属探知機に関し、特に、微細な金属の検知を可能にするための高感度化及び低ノイズ化を目的とする。さらに、この目的をペーパー状物品の金属探知において行うために最適化した構造を提供する。
【0002】
【従来の技術】
製造された紙やフィルム等のペーパー状物品は、金属小片が混入していないか検査し、混入した不良品を除去する必要がある。この場合に、非磁性金属をも検知の対象とし、高い感度を得ようとすれば、高周波磁界を用いた金属探知機を使用することが考えられる。
【0003】
従来の金属を検知する装置として、例えば特開2001−91664の搬送コンベアにおける金属検知センサ、特開平08−086773の金属探知方法、特開2003−167064の金属検出機等がある。
【0004】
これら従来の金属探知機の金属小片の探知能力は、最大感度のものでも、その長さが、例えば400μm程度までと限界があった。これでは、肉眼で見える金属小片を見逃す可能性があり、要求される能力が得られない。
【0005】
また、従来の金属探知機では、その感度調整器が、探知機本体又はその操作パネルに付けられていた。感度調整器を本体から離す配線を行うと、高周波磁界によるノイズが誘導されて実用にならないからである。このため金属探知機の機械装置への組み込みに制約が生じていた。これは、手もドライバも入らないような機械装置の奥へは組み込みできないということであり、操作の便から搬送ラインの任意位置で感度調整を行いたいという要請にも応じられないということである。
【0006】
高周波磁界を利用した金属探知機では、静電シールド板を配置している。これが必要な理由を、図29〜図31で説明する。図29は送信コイルLsと受信コイルLpに検出物Wが対向配置された場合で、各コイルLs,Lpと検出物Wの間に浮遊容量Cが発生する。この浮遊容量Cは検出物Wの大きさによって異なり、この充放電電流が受信コイルLpに大きな出力変化を生じさせノイズとなる。また、図30は送信コイルLsと受信コイルLpの間に誘電体である検出物Wが挟まれた場合で、例えば誘電体を構成する水分の含有量の相違によって誘電率が大きく変動すると、その充放電電流が受信コイルLpに大きな出力変化を生じさせノイズとなる。
【0007】
これを回避するために、図31に示すように、送信コイルLs及び受信コイルLpと検出物Wの間に静電シールド板Sを配置している。この静電シールド板Sは、電界を遮断するが磁界は通過させることを目的とし、一般には抵抗を含んだ導体板が使用される。これは、抵抗零の導体板を使用すると磁界と電界が共に遮断されてしまうからである。しかし、これでは検出に用いる磁界が減衰すると同時に、電界の一部が透過してノイズの原因になるという問題があった。
【0008】
また、従来のペーパー状物品の検査装置では、金属等の異物が混入しているペーパー状物品があると、これを検査装置内のストッカに保存し、良品のペーパー状物品のみを次工程に送っている。しかし、この方式では、検査装置の搬送ラインの下方にストッカを配置するために、搬送方向の全長がペーパー状物品を収容するのに必要な長さだけ延び、工場内の設置スペースを広く必要とする問題があった。
【特許文献1】特開2001−91664号公報
【特許文献2】特開平08−086773号公報
【特許文献3】特開2003−167064号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、次の課題を解決することを目的とする。
▲1▼金属探知機の高感度化と低ノイズ化により、探知能力を向上し微小な金属片の検知を可能にする。▲2▼高周波磁界を用いた金属探知機において、離れた場所での感度調整を可能にする。▲3▼磁界の減衰が少なく、電界の遮断効果が大きい静電シールド板を提供する。▲4▼ペーパー状物品の検査装置において、搬送方向の全長を大きくしないで、不良品を除去してストッカに溜める構造を提供する。
【0010】
さらに、この発明は、▲5▼上記金属探知機の高い探知能力を、ペーパー状物品の金属探知に生かすために最適化した搬送ラインの構造と、▲6▼金属探知の対象物品が高さの異なる場合に容易に対応できる構造をも合わせて提供する。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属探知機は、感度を高くする強い磁界を得るために、高周波用のコイルでありながら磁気コアを用いる。これは、三本の並列な磁極をレール状に突出した細長い磁気コアである。そして、この磁気コアの中央の磁極に送信コイルを巻き、その両側の磁極に、一対の受信コイルを巻いて検知手段を構成する。これは、送信コイルから高周波磁束を一対の受信コイルに流し、一対の受信コイルの出力差分を取り出し、これが所定のしきい値を超えたとき金属検知の出力を発生させるものである。
【0012】
上記一対の受信コイルの出力差分の取り出しは、可変抵抗器等からなる零点調整回路と、可変リアクタンスの接続回路等からなる位相調整回路を通して行う。金属が受信コイルに近づいていないとき、一対の受信コイルの出力電圧と位相を完全に一致させ、アンバランスによるノイズの発生を防止する。
【0013】
このように、電圧の零点調整と位相のバランス調整がされた差分出力は、二次側に共振回路を備えた増幅用トランスで増幅する。この共振周波数は送信コイルが発生する高周波磁束の周波数に一致させてある。この方式は高い選択度が得られるので、高感度化と低ノイズ化を同時に達成できる。また、金属探知機自体に受信コイルの出力の電圧と位相のバランスレベルを表示するバランスモニタ回路を設ける。これにより、金属探知機を現場に取り付けた際に生じる機械的歪みによるアンバランスを、上記零点調整回路と位相のバランス調整回路によって直ちに取り除き、高感度で低ノイズの特性を確保できる。
【0014】
高周波磁界を用いた金属探知機において、離れた場所で感度調整を可能にする構造は、シールド筐体である本体の外に配置した感度調整器の出力する直流電圧を、本体から引き出した電線と本体内の低域フィルタを通し、本体内に感度調整信号として与えるものである。
【0015】
本発明における低ノイズ化は、細長い磁気コアに送信コイルと一対の受信コイルを巻いた前記検知手段に対しても行われる。これは、長さを短くした前記検知手段の複数個を、直線状に並べて、必要な長さを得るようにし、隣接する磁気コアの送信コイル同士を逆極性としたものである。これは、送信コイルの発生する磁束が遠方に到達し、その反射がノイズになるのを、送信コイルの長径の短縮と、隣接する送信コイルへの磁束吸収により防止したものである。この構造で、各送信コイルが発生する高周波磁束を、夫々の両側にある一対の受信コイルに流して検知を行うのは、分割前と同様である。
【0016】
本発明で、対象物品が高さの異なる場合に容易に対応できる金属探知機として提供するのは、次の構造のものである。これは、磁気コアの両側にレール状に突出した二本の磁極の先端に、一対の送信コイルを巻いて形成した送信部と、磁気コアの両側にレール状に突出した二本の磁極の先端に、一対の受信コイルを巻いて形成した受信部を、双方の磁極の片側同士が同等の位置関係、すなわち対称で等間隔になるように対向させ、一対の受信コイルの出力差分が所定値を越えたとき金属検知の出力を発生する。そして、この送信部と受信部を、相互間隔の調整自在に保持機構に保持して、対象物品の高さに応じ最大の感度が得られるように調整する。
【0017】
高周波磁界を用いる金属探知機において、浮遊容量によって生じるノイズを除去するために検知手段を覆う静電シールド板は、細い良導体を相互に絶縁し、良導体部分の重なりで見て厚さ方向に隙間なく板状に並べ、この良導体の端部を接地した構造を有する。
【0018】
この静電シールド板の構造は、磁界を良く透過させながら、電界を効果的に遮断する。この静電シールド板は、磁気コアの磁極の先端面に固着することにより、振動があっても磁気コアとの間隔を一定に保ち、浮遊容量の変動をなくしてノイズを防止できる。
【0019】
外部から伝わる振動によって生じる金属探知機に生じるノイズを低減するために、次のケース構造がある。
【0020】
すなわち、回路基板を収納し底面が開口した箱型の金属ケースと、金属ケースの底面開口部を覆う底板と、高周波用のコイルが巻かれ金属ケースの天板上に固定された磁気コアと、磁気コアの磁極の先端面に固着された静電シールド板と、静電シールド板に対して所定の間隔を開け、少なくとも磁気コアと静電シールド板を覆うように金属ケースに被せられた絶縁カバーから構成する。この構造は、軽くて剛性が高い構造により、搬送ライン等から伝わる振動による歪みの発生を最少にしてノイズを低減する。
【0021】
上記ケース構造の金属探知機を、ペーパー状物品の金属探知に用いる場合は、搬送ラインを次の構造にすることが好ましい。すなわち、上記絶縁カバーの物品導入側の角部をテーパー面乃至R面とする。これは、供給ローラによって送られるペーパー状物品が絶縁カバーの角に引っ掛かってスムーズな送りが妨げられるのを防止するためである。さらに、この構造では、ペーパー状物品が、検知面である絶縁カバーの上面に沿って移動するようにエアーを吹き付けるエアーノズルを設ける。これによって、高周波用のコイルとの間隔を最少に保って検出感度を良好にし、探知精度を高く確保できる。
【0022】
高周波を利用し高感度化した本発明の金属探知機では、周囲に高周波磁界に反応する物質があるとノイズの原因となる。このため、その物品導入側と排出側に、配置される物品送りローラの材質を、本発明の金属探知機の感度で見て高周波磁界に反応し難い性質を持つ絶縁体とする。
【0023】
ペーパー状物品の検査装置において、搬送方向の全長を大きくしないで、不良品を除去してストッカに溜める構造として、本発明は次の装置を提供する。
【0024】
このペーパー状物品の検査装置は、終端部に設けられ良品を次工程に送り出す良品排出機構と、この良品排出機構の上方に配置された不良品排出機構と、検査機の検査結果に従ってペーパー状物品を良品排出機構に向かわせる水平姿勢と、ペーパー状物品を不良品排出機構に向かわせる上向き姿勢を選択的に取るガイド機構と、装置本体の終端部上方に排出方向に突出して設けられ、不良品排出機構から排出される不良品を受けてストックする不良品回収ストッカとを具備したことを特徴とする。この構造は、不良品回収ストッカが、次工程の装置の上方に突出するので専用スペースを必要としない。
【0025】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の一実施形態である検知手段1の斜視図を示す。図2はその平面図、図3はその側面図である。これらの図において、2は基部から三本の並列な磁極を突出した細長い磁気コアで、断面U字型の細長い磁気コアを2つ並べ合わせて構成されている。
【0026】
この磁気コア2の中央の磁極2aには、高周波電流が通電される送信コイル3が巻かれ、磁気コア2の両側の磁極2bには、一対の受信コイル4,4が巻かれている。これは、図3に示すように送信コイル3から両側の受信コイル4,4に高周波磁束φを流して、2つの検知空間D,Dを作り、一方の検知空間に金属小片が入ったとき、各受信コイル4,4の出力に差が生じることを利用したもので、一対の受信コイルの出力差分が所定値を超えたとき金属検知の出力を発生させる。
【0027】
この検知手段1は、磁気コア2によって磁路が形成されているので、中央の磁極2aから出て両側の磁極2bに至る磁束φの密度を大きくして感度を高く出来る。すなわち、磁束密度が大きいと、この中に金属が入ったとき損失が大きいので受信コイル4,4の誘導出力の変化が大きい。また、この検知手段1は、従来の高周波磁界を用いた検知装置における磁気コアを持たない受信コイルに比べ、かなり少ない巻数で大きな磁束密度を得られ、検知手段1を小型に製作できるという利点もある。
【0028】
なお、磁気コア2は基部から三本の平行な磁極を突出したものであればよく、一体型のものでもよい。また、本発明の検知手段1は導電体を検知するので、カーボン等の導体も検知対象となる。
【0029】
次に、図4に、上記検知手段1を用いた金属探知機5の全体構成を示して説明する。図4において、6は高周波発振器、7はその分周回路、8はその電力増幅器で、前記検知手段1の送信コイル3に高周波電力を供給する。この周波数は、例えば2MHzを使用する。使用可能な周波数範囲は100kHZ〜10MHzである。9は零点調整回路で、可変抵抗器より構成される。この可変抵抗器は、出力の差分が得られる極性で直列に接続された上記検知手段1の受信コイル4,4に接続される。すなわち、受信コイル4,4の両端に2つの固定端子を接続し、受信コイル4,4の接続点に可動接点を接続して、零点調整ができるようにしている。
【0030】
受信コイル4,4には位相調整回路10も接続される。これは、例えば、可変コンデンサを受信コイル4,4の一方に切換えスイッチ11で選択接続するものである。このように可変抵抗器9による零点調整に加え、位相のバランスも取ることによって、受信コイル4,4の特性のばらつきによるノイズの発生をなくす。これによって、S/Nが大きくなるので、増幅率を大きくでき高感度化が可能になる。
【0031】
なお、位相調整回路10として、容量性と誘導性の双方に調整可能なリアクタンス可変回路を用いると、これを受信コイル4,4の片方に接続すればよいので、切換えスイッチ11は不要になる。
【0032】
12は二次側に共振回路を備えた増幅用トランスで、この共振周波数は送信コイル3の発生する高周波磁束の周波数に一致させてある。零点調整回路9と位相調整回路10で、電圧の零点調整と位相のバランス調整がされた差分出力は、この増幅用トランス12において、高い選択度で増幅される。これは、高感度化と低ノイズ化に極めて有効な手段となる。
【0033】
13は高周波増幅回路で、増幅用トランス12の出力をさらに増幅する。14は電圧検波回路である。15はバランスモニタ回路で、受信コイル4,4の出力の電圧と位相のバランス状態を表示する。これは、例えば図5の出力特性に示すように、いずれの受信コイル4,4の側への偏りも電圧が増加する。そこで、金属が近づいていない状態で、この出力が最少に近づくように、零点調整回路9、位相調整回路10、及び切換えスイッチ11によって調整を行う。これは、特に金属探知機5を現場に設置した後に必要な作業である。設置時に加わる外力によって、検知手段1とその周囲の筐体等が歪んだ状態となり、受信コイル4,4の出力がアンバランスになるからである。
【0034】
16は電圧検波回路、17は低周波増幅器で、金属の有無を判定するための検知信号を取り出す。
【0035】
18は可変抵抗器により構成した感度調整器、19は金属探知機本体から外部に引き出された電線、20は金属探知機内に取り付けられた低域フィルタである。この構成は、高周波磁界を用いた金属探知機において、離れた場所で感度調整を可能にするためのもので、シールド筐体である本体の外に配置した感度調整器18の出力する直流電圧を、本体から引き出した電線19と本体内の低域フィルタ20を通し、本体内に感度調整信号として与える。
この感度調整信号は、コンパレータ21の電圧しきい値として用いられる。
【0036】
コンパレータ21は、前記低周波増幅器17の出力する検知信号が、低域フィルタ20を通して得た前記電圧しきい値を越えたとき、金属検知と判定する。22は出力回路で、コンパレータ21の判定信号を増幅して外部に出力する。
【0037】
図6〜図8に本発明の検知手段の他の実施形態を示す。この検知手段23は、図1〜図3で説明した検知手段1の長さを短くしたもので、その複数個を直線状に並べて、必要な長さを得ている。各検知手段23は、長さが短いだけで、その磁気コア24の断面形状は検知手段1の磁気コア2と同じである。また、送信コイル25及び受信コイル26の巻き方も、検知手段1の送信コイル3、受信コイル4と同じである。ただし、隣接する磁気コア24の送信コイル25同士を逆極性としている。これは、巻き方向又は電流の通電方向を、交互に逆向きにすることにより行う。受信コイル26,26の結線は、同じ側にあるもの同士を、送信コイル25の励磁極性で見て加算される関係になるように直列接続して、前記検知手段1の一対の受信コイル4、4と同等の出力が得られるようにする。受信コイル26,26からの出力の取り出しは、各対毎に差分を取る方式でもよい。
【0038】
図6〜図8の検知手段の構造は、送信コイル25の発生する磁束が遠方に到達し、その反射がノイズになるのを防止することで、ノイズの低減を図っている。これを、次に説明する。
【0039】
図1〜図3の検知手段1の送信コイル3は、搬送ラインを横断する幅の長径を持つので、その磁束が図9(a)に示すように、その長径と中心軸を含む平面に沿って大きく広がる。そして、搬送ライン等にある検知対象外の金属に到達し、受信コイル4の誘導量に変化を与えノイズの原因となる。
【0040】
一方、図6〜図8の検知手段23の送信コイル25は長径が短いので、図9(b)に示すように、その磁束の到達距離が小さくなると共に、軸方向に出る磁束が隣接している極性の異なる送信コイル25に吸収される。このため、磁束が遠くまで到達することはなくノイズの発生を低減できる。
【0041】
図10(a)(b)、図11は、高さのある物品の金属探知に適した透過型の金属探知機の構造を示すものである。図10(a)(b)において、27は受信部で、両側にレール状に二本の磁極28,28を突出した磁気コア29を用い、磁極28,28の先端に一対の受信コイル30,30を巻いたものである。また、31は送信部で、同様に、両側にレール状に二本の磁極32,32を突出した磁気コア33を用い、磁極32,32の先端に一対の送信コイル34,34を巻いたものである。
【0042】
この構造で、送信部31の送信コイル34,34から、夫々、対向する受信部27の受信コイル30,30に高周波磁束を流し、一対の受信コイル30,30の出力差分が所定値を越えたとき金属検知の出力を発生する。この送信部31と受信部27は、図4で説明した回路によって動作する。これら受信部27と送信部31は、双方の磁気コアを片側の磁極同士が等間隔になるように対向させるもので、この対向配置は対称であればよく、受信部27の磁気コア29と送信部31の磁気コア33の幅と長さが異なっていてもよい。片側の磁極同士の対向関係が同等であれば、両側の対向空間に何もないときの出力差分が零になり、片側の対向空間に金属が入ったときの変化が出力差分として取り出せるからである。
【0043】
これらの受信部27と送信部31で、受信コイル30,30と送信コイル34,34が磁極の先端に巻かれているのは、高周波磁束にとって磁気コア29、33のリアクタンス分は非常に大きいためである。仮に、これらを二つの磁極の連結部分に巻いたとすると、磁極の先端から検知エリアに向けて充分な磁束を供給するのが困難になる。
【0044】
図10(a)(b)の透過型の金属探知機は、送信部31と受信部27を、図11に示すような枠体等の保持機構35に高さ調整自在に保持させると、金属探知の対象物品の高さに合わせて、相互間隔の調整ができ検出感度の最適化が容易にできる。
【0045】
これは枠体に位置決めピン等を差し替えて保持位置を決定するといった簡単な機構でよいので、実施が容易である。なお、この方式は、相互間隔の調整によって受信コイル30,30の出力バランスが崩れ易いので、調整後に電圧の零点調整と位相のバランス調整が不可欠になる。図4の回路はバランスモニタ回路15を内蔵しているので、この調整が直ちに実行でき実用性が高い装置となる。
【0046】
次に、本発明の静電シールド板を説明する。これは高周波磁界を用いる金属探知機において、容量成分によって生じるノイズを除去するために検知手段を覆うもので、その構造は、細い良導体を相互に絶縁し、良導体部分の重なりで見て厚さ方向に隙間なく板状に並べ、この良導体の端部を接地したものである。これは、磁界の減衰が少なく電界の遮断効果が大きい特徴を有する。
【0047】
この具体的な構造は、例えば、図12に示すように、櫛形状に加工した導電板36を2枚用い、図13,図14に示すように、絶縁板37を挟み、一方の導電板36の隙間が他方の導電板36で隠れるように、オーバーラップ部分38を設けながら重ねる。そして、上下に重なった導電板の連結部分39,39を、貫通孔40を通して接続して接地したものである。
【0048】
この静電シールド板41は、接地された導電板36の重なりによって、厚さ方向に見て導電板に隙間がない。さらに、導電板の材質として純銅等の良導体を用いているので、導電板36に電位差が殆ど生じない。このため、略完全な静電シールドとなる。
【0049】
この構造における磁束の透過率を考える。磁束の透過率を高くするということは、いかに磁気損失W=Wh+Weを小さくするかである。純銅を用いればヒステリシス損Whを0とすればよく、渦電流損Weだけが問題になる。ところで、渦電流損Weは、We=kt/ρ(但し、k:比例定数、t:板幅、f:周波数、ρ:固有抵抗)によって表される。
【0050】
ここで、板幅tは図12に示すように櫛歯部分の幅であり、これを小さくすることで、損失を少なくし磁束を効率良く通過させる。また、固有抵抗ρは導電板の金属の材質によって決まり、比例定数kは導電板の厚さ等によって決まるので、適当な厚さにする。
【0051】
上記静電シールド板の他の構造を、図15〜図17に示す。この静電シールド板42は、エナメル線等の被覆の薄い絶縁電線43を、一定の長さに切断し、図15に示すように、二段に整列させて並べ、その絶縁被覆44の一端部を剥いで、図16に示すように半田付け等により短絡したものである。各絶縁電線43は接着剤で相互に固着し、できるだけ密接させる。この静電シールド板42は、前記半田付け部分45を金属筐体等にねじ止めして接地しながら取り付けられる。
【0052】
この静電シールド板42は取り付けの便のため、図17に示すように、絶縁シート46の上に貼り合わせて組み立てることもできる。
【0053】
図15〜図17で説明した静電シールド板42も、接地された良導体である電線の導体部分の重なりによって、厚さ方向に見て導電板に隙間がない。このため、略完全な静電シールドとなり、電界を効果的に遮断しながら磁界を良く透過させる。
【0054】
これらの静電シールド板41、42は、図14,図17に示した折り曲げ線lに沿い樋状に折り曲げられ、図18,図19に示すように、金属ケース47の天面上に固定された検知手段1に被せるように取り付けられる。この取り付けは、静電シールド板41,42を磁気コア2、24の磁極先端面に接着剤等によって固着して行う。これは、振動によって相互の間隔が変動して、図31における浮遊容量Cが変化してノイズの原因となるのを防止するためである。
【0055】
なお、上記静電シールド板41,42は、循環電流が流れるのを防止するために片側を開放した格子構造となっているが、検出手段における磁界の発生方向を図3、図8で見ると、両側の磁極の磁位が0に保たれている。この条件があれば循環電流は流れないので、両側を短絡した形状にすることもできる。
【0056】
図18と図19で説明した静電シールド板の検知手段への取付け構造は、図10に示す透過型の金属探知機の送信部31と受信部27に対しても同様に実施されるものである。
【0057】
高周波磁束を利用した金属探知機では、外部から伝わる振動による歪みで受信コイルがアンバランスになり、ノイズが発生する。これを軽減するための構造を、図20〜図23に示して説明する。
【0058】
図20は、本発明の一実施例である金属探知機5の分解斜視図で、底面が開口した箱型の金属ケース47の天板上に検知手段1の磁気コア2を固定する。そして、図19で説明したように、静電シールド板41を磁気コア2の磁極先端面に接着剤等によって固着して検知手段1を覆う。さらに、樹脂性の絶縁カバー48を金属ケース47に被せる。これは、図21に示すように振動があっても接触しない距離を確保するために、静電シールド板41に対して所定の間隔Gを開け、少なくとも検知手段1と静電シールド板41を覆うように行う。金属ケース47の内部には図22に示すように回路基板49を収納し、その底面開口部は金属性の底板50で覆ってシールド筐体とする。
【0059】
この金属ケース47の組立体からは、図23に示すように、その一端面から、感度調整用の配線、出力信号線、バランスモニタ出力線、電源線等を束ねた被覆電線52が引き出される。さらに、この両端面には、取付け用のL型金具53がねじ止めされる。
【0060】
この構造は、軽くて剛性が高い箱型の金属ケース47を用い、この金属ケース47の天板に検出手段1と静電シールド板41を固定するので、搬送コンベア等から伝わる振動による歪みを最少にしてノイズを少なくできる。また、検出物の通行路となる絶縁カバー48を、静電シールド板41に対して所定の間隔Gを開けて取り付けるので、検出物の通過に伴って発生する振動が、検出手段1と静電シールド板41に直接伝わらず、これによってもノイズ低減の効果がある。
【0061】
次に、本発明の金属探知機5を組み込んだ、ペーパー状物品の検査装置について説明する。
【0062】
図24〜図26に示すペーパー状物品の検査装置54において、55〜59はペーパー状物品Pを搬送する駆動ローラ、60は駆動ローラ56、57の間に配置された検査機で、本発明の金属探知機5を使用している。61,62は検査機60の前後に配置された落とし込みローラで、ペーパー状物品を挟んで駆動ローラ56,57に連れ回りし、ペーパー状物品Pが検査機60の上に沿って送られるように案内する。
【0063】
63は光電スイッチで、ペーパー状物品Pの到来を検知する。64は落とし込みローラで、駆動ローラ59に連れ回りし、ペーパー状物品Pを挟んで、後方に送り出す。65はガイド機構で、光電スイッチ63によりペーパー状物品Pが検出されたとき、検査機60判定結果に従って動くソレノイド66により、ガイド板67を回動させる。そして、ペーパー状物品Pを良品排出機構68に向かわせる水平姿勢と、ペーパー状物品Pを不良品排出機構69に向かわせる上向き姿勢を選択的に取らせる。
【0064】
良品排出機構68は、駆動ローラ70の上に落とし込みローラ71を配置したもので、水平姿勢のガイド板67の上を通ったペーパー状物品Pは、水平姿勢のまま、駆動ローラ70と落とし込みローラ71に挟まれて、次工程の設備72に送り出される。
【0065】
不良品排出機構69は、この良品排出機構68の上方に配置された2つの従動ローラ73,74によって構成される。最上部にある従動ローラ70は、ガイド機構65の上方に設けられた回転支軸75に固定されたレバー76の先端に回転自在に取り付けられている。下側の従動ローラ73は、良品排出機構68の落とし込みローラ71に連れ回りし、上側の従動ローラ74は下側の従動ローラ73に連れ回りする。不良品排出機構69の両側には、ペーパー状物品Pの移動経路に沿うように湾曲した一対のガイド棒77,77が、その基端を前記回転支軸75に固定されて配置されている。このガイド棒77,77は、ペーパー状物品Pの上方への飛び出しを防ぐもので、最上部にある従動ローラ74と共に回転支軸75に固定され、ガイド棒77と従動ローラ74の一方をペーパー状物品Pの通過経路から離すように起こすと、他方も起きる。これによって、溜められたペーパー状物品Pを取り出すときの操作性を向上している。
【0066】
78は一端に係止部79を折り曲げ形成した不良品回収ストッカで、装置本体の終端部上方に送り方向に突出して配置され、不良品排出機構69から排出される不良品のペーパー状物品Pを受けてストックする。この不良品回収ストッカ78は、ホルダ80に着脱自在に装着され、一定量のペーパー状物品が溜まると、不良品回収ストッカ78を外し、まとめて別の容器に移すことができる。
【0067】
図24〜図26の構成において、一枚ずつ供給され検査機60で検査されたペーパー状物品Pは、駆動ローラ57、58、59と落とし込みローラ62によって搬送される。光電スイッチ63が、この到来を検知すると、検査機60の判定結果に従って、ガイド機構65のガイド板67を動かす。そして、良品は良品排出機構68を通して、次工程の装置72に送り、不良品の場合は不良品排出機構69を通して、不良品回収ストッカ78に送られ、ここに溜められる。
【0068】
この構造は、不良品回収ストッカ78が、次工程の装置の上方に突出して設けられているので専用スペースを必要としない。したがって、不良品であるペーパー状物品に、ある程度の長さがあっても、搬送方向の全長を大きくしないで、その収容が可能になる。
【0069】
上記ペーパー状物品の検査装置54において、ペーパー状物品Pが検査機60の検査面上をスムーズに通過し、検査精度を向上できる構造について説明する。
【0070】
図27,図28は、図24の検査機60の付近を拡大して示したもので、駆動ローラ56の送り出し高さに比べ、検査機60の上面の高さが少し低くなっている。この構造で、検査機60は、その物品の入口側の角部と出口側の角部が傾斜面乃至R面に加工されている。これは、駆動ローラ56によって送られるペーパー状物品Pの引っ掛かりをなくすためである。この加工は少なくとも入口側の角部になされていればよい。この実施例で、入口側と出口側の双方の角部が傾斜面乃至R面に加工されているのは、逆向きに取り付けられても、上記効果が得られるようにするためである。また、検査機60の上方には、複数のエアーノズル81を配置している。
【0071】
このエアーノズル81からは、エアフィルタを通したクリーンエアーが放出される。このエアー流は、下側からのエアー流を引き込みながら検査機60の上面に沿って下流側に流れる。ペーパー状物品Pがない図27の状態のときは、検査機60の上面に当たり埃のない清浄な状態を保つ。ペーパー状物品Pがある図28の状態のときは、これを、駆動ローラ56の送り出し高さよりも少し低くなった検査機60の上面に沿わせて移動させる。これは、高周波用のコイルとの間隔を最少に保つことになるので検出感度を高くし、探知精度を高く維持できる。
【0072】
なお、図10の透過型の金属探知機においても、上記図27,図28の構造を採用することも可能である。この場合の送信部31の配置を破線で示す。
【0073】
高周波を利用し高感度化した本発明の金属探知機では、周囲に高周波磁界に反応する物質があるとノイズの原因となる。このため、その物品導入側と排出側に、配置される物品供給ローラの材質を、高周波磁界に反応し難い性質を持つ絶縁体とする。これは図24、図25に実施例においては、供給ローラ56,57と落とし込みローラ61,62が該当する。図20の絶縁カバー48も上記絶縁体を使用する。
【0074】
ここで、高周波磁界に反応し難いとは、この発明の感度を持つ金属探知機において検出信号に変化を与えないという意味で、単に非磁性の絶縁体であればよいと言うものではない。例えばアクリル樹脂は、検出信号に変化を与えるので、使用には不適当である。高周波磁界に反応し難く本発明で使用可能なものは、例えば、ポリカーボネート樹脂がある。因みに、現在一般に使用されている金属探知機は、アクリル樹脂を検知する感度を持っていない。
【0075】
【発明の効果】
本発明は、高周波磁界を用いた金属探知器の高感度化と低ノイズ化を図った。これにより探知能力が向上し、例えば長さが100μm程度の微小な金属片の検知が可能になった。
【0076】
上記高感度化と低ノイズ化は、I.強い磁界で検知を行えるコイル構造、II.零点調整と共に位相調整も行うコイルの差分出力の取出し方式、III.コイルの差分出力を共振回路を持つ増幅用トランスで増幅する選択度の高い増幅方式、IV.分割した送信コイルの極性を隣接するもの同士で交互に変えることによる磁束到達距離の制限、V.磁界の減衰が少なく電界の遮断効果が大きい静電シールド板の提供、VI.外部からの振動に対してノイズが生じにくいシールド筐体の組立構造、等によって達成されたものである。
【0077】
さらに、本発明は、以下に列挙する効果を挙げることができた。
金属探知機自体にバランスモニタ回路を設けたので、現場取付け時に生じる機械的歪みによるアンバランスを、零点調整と位相のバランス調整によって直ちに取り除け、高感度で低ノイズの特性を確保できる。
【0078】
本発明は、本体外に配置した感度調整器の出力する直流電圧を、電線と本体内の低域フィルタを通して、本体内に感度調整信号として与える構成により、離れた場所での感度調整が可能になった。
【0079】
本発明は、検査後の不良品を、ガイド板によって良品排出機構の上方に配置された不良品排出機構に通るように振り分け、次工程の装置の上方に突出するように装置終端に配置された不良品回収ストッカに収容させる。これによって、不良品の収納に専用スペースを必要とせず、工場内のスペースの有効に利用できるようになった。
【0080】
本発明は、ペーパー状物品の金属探知に最適化した構造を提供し、その探知精度を高く維持できるようにした。この構造は、金属探知機の物品導入側の角部をテーパー面乃至R面とし、移動するペーパー状物品が検知面である絶縁カバーの上面に沿うようにエアーを吹き付けるエアーノズルを設けるものである。
【0081】
本発明は透過型の金属探知機として、送信部と受信部を、相互間隔の調整自在に、保持機構に保持した構造を提供したので、金属探知の対象物品が高さの異なる場合に容易に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検知手段の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】本発明の検知手段の一実施形態を示す平面図である。
【図3】本発明の検知手段の一実施形態を示す側面図である。
【図4】本発明の一実施形態である金属探知機の全体構成を示すブロック図である。
【図5】図4の一対の受信コイルにおける電圧と位相のバランスのずれに対する差分出力を示す図である。
【図6】本発明の検知手段の他の実施形態を示す斜視図である。
【図7】本発明の検知手段の他の実施形態を示す平面図である。
【図8】本発明の検知手段の他の実施形態を示す側面図である。
【図9】送信コイルの高さ方向の磁力線の広がりを、図1の検知手段のもの(a)と、図6の検知手段のもの(b)について比較して示す図である。
【図10】透過型の金属探知機における送信部と受信部を、斜視図(a)と側面図で示した図である。
【図11】図10の金属探知機の送信部と受信部を、間隔調整自在に保持する構造を示す斜視図である。
【図12】本発明の静電シールド板を構成する櫛形状の導体板を示す平面図である。
【図13】本発明の静電シールド板の側面図である。
【図14】図13の静電シールド板の平面図である。
【図15】本発明の静電シールド板の他の実施例を示す側面図である。
【図16】図15の静電シールド板の平面図である。
【図17】絶縁シートの上に組み立てた図15の静電シールド板の平面図である。
【図18】金属ケースの上面に固定された検知手段に被さるように取り付けた静電シールド板の平面図である。
【図19】図18の構造を示す斜視図である。
【図20】本発明の金属探知機の分解斜視図である。
【図21】図20の金属探知機を組み立てた時の各部分の重なり状態を示す側面図である。
【図22】図20の金属探知機の金属ケース部分を裏側から見た斜視図である。
【図23】図20の金属探知機の組立後の状態を示す斜視図である。
【図24】ペーパー状物品の検査装置の側面図である。
【図25】図24のペーパー状物品の検査装置の平面図である。
【図26】図25の検査装置における不良品排出機構を示す平面図である。
【図27】図24の検査装置における金属探知機の周辺部分の拡大図で、ペーパー状物品がない状態を示す。
【図28】図24の検査装置における金属探知機の周辺部分の拡大図で、ペーパー状物品がある状態を示す。
【図29】検知手段に発生する浮遊容量を説明する図で、送信コイルと受信コイルに検出物が対向配置された場合を示す。
【図30】検知手段に発生する浮遊容量を説明する図で、送信コイルと受信コイルの間に検出物が挟まれた場合を示す。
【図31】検知手段に発生する浮遊容量の影響を排除するために、静電シールド板を配置した状態を示す図である。
【符号の説明】
1、23 検知手段
2,24、29,33 磁気コア
2a 中央の磁極
2b 両側の磁極
3、25、34 送信コイル
4、26、30 受信コイル
φ 高周波磁束
D 検知空間
5 金属探知機
6 高周波発振器
7 分周回路
8 電力増幅器
9 零点調整回路
10 位相調整回路
11 切換えスイッチ
12 増幅用トランス
13 高周波増幅回路
14 電圧検波回路
15 バランスモニタ回路
16 電圧検波回路
17 低周波増幅器
18 感度調整器
19 電線
20 低域フィルタ
21 コンパレータ
22 出力回路
27 受信部
28、32 磁極
31 送信部
36 導電板
37 絶縁板
38 オーバーラップ部分
40 貫通孔
41、42 静電シールド板
43 絶縁電線
44 絶縁被覆
45 半田付け部分
46 絶縁シート
47 金属ケース
48 絶縁カバー
49 配線基板
50 底板
54 ペーパー状物品の検査装置
55〜59 駆動ローラ
60 検査機(金属探知機)
61〜62、64 落とし込みローラ
65 ガイド機構
67 ガイド板
68 良品排出機構
69 不良品排出機構
78 不良品回収ストッカ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal detector that detects metal mixed in an article, and in particular, aims at high sensitivity and low noise to enable detection of fine metal. Furthermore, a structure optimized to accomplish this purpose in metal detection of paper-like articles is provided.
[0002]
[Prior art]
The manufactured paper-like article such as paper or film needs to be inspected for a small piece of metal and removed from the mixed defective product. In this case, it is conceivable to use a metal detector that uses a high-frequency magnetic field in order to obtain non-magnetic metal as an object of detection and to obtain high sensitivity.
[0003]
Examples of conventional metal detection devices include a metal detection sensor in a transport conveyor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-91664, a metal detection method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-086773, and a metal detector disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-166704.
[0004]
Even though the conventional metal detectors have the maximum sensitivity, the length of the metal pieces is limited to, for example, about 400 μm. This may miss a piece of metal that can be seen with the naked eye and does not provide the required ability.
[0005]
In the conventional metal detector, the sensitivity adjuster is attached to the detector main body or its operation panel. This is because if the wiring that separates the sensitivity adjuster from the main body is used, noise due to a high-frequency magnetic field is induced and is not practical. For this reason, there have been restrictions on the incorporation of metal detectors into mechanical devices. This means that it cannot be installed in the back of a mechanical device in which neither a hand nor a driver can enter, and it is not possible to respond to a request to adjust sensitivity at an arbitrary position on the transport line from the convenience of operation. .
[0006]
In a metal detector using a high frequency magnetic field, an electrostatic shield plate is disposed. The reason why this is necessary will be described with reference to FIGS. FIG. 29 shows a case where the detection object W is disposed opposite to the transmission coil Ls and the reception coil Lp, and a stray capacitance C is generated between each of the coils Ls, Lp and the detection object W. This stray capacitance C varies depending on the size of the detected object W, and this charge / discharge current causes a large output change in the receiving coil Lp, resulting in noise. FIG. 30 shows a case in which the detected object W, which is a dielectric, is sandwiched between the transmission coil Ls and the reception coil Lp. For example, if the dielectric constant varies greatly due to the difference in the moisture content of the dielectric, The charging / discharging current causes a large output change in the receiving coil Lp, resulting in noise.
[0007]
In order to avoid this, as shown in FIG. 31, an electrostatic shield plate S is arranged between the transmission coil Ls, the reception coil Lp, and the detected object W. The electrostatic shield plate S is intended to block an electric field but allow a magnetic field to pass therethrough. In general, a conductor plate including a resistor is used. This is because if a conductor plate having zero resistance is used, both the magnetic field and the electric field are cut off. However, this has a problem that the magnetic field used for detection attenuates and at the same time, part of the electric field is transmitted to cause noise.
[0008]
Also, in the conventional paper-like article inspection device, if there is a paper-like article mixed with foreign matters such as metal, it is stored in the stocker in the inspection device, and only good paper-like articles are sent to the next process. ing. However, in this method, since the stocker is arranged below the conveyance line of the inspection apparatus, the total length in the conveyance direction extends by a length necessary for accommodating the paper-like article, and a large installation space in the factory is required. There was a problem to do.
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-91664
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-086773
[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-167064
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and aims to solve the following problems.
(1) The metal detector has high sensitivity and low noise, thereby improving detection capability and enabling detection of minute metal pieces. (2) In a metal detector using a high-frequency magnetic field, it is possible to adjust sensitivity at a remote location. (3) To provide an electrostatic shield plate with a small magnetic field attenuation and a large electric field blocking effect. (4) In a paper-like article inspection apparatus, a structure is provided in which defective products are removed and stored in a stocker without increasing the overall length in the transport direction.
[0010]
In addition, the present invention provides (5) a structure of a conveyance line that is optimized in order to utilize the high detection capability of the metal detector for metal detection of paper-like articles, and (6) the object to be detected by metal is high. A structure that can easily cope with different cases is also provided.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The metal detector of the present invention uses a magnetic core while being a high-frequency coil in order to obtain a strong magnetic field that increases sensitivity. This is an elongated magnetic core in which three parallel magnetic poles are projected in a rail shape. Then, a transmitting coil is wound around the magnetic pole at the center of the magnetic core, and a pair of receiving coils are wound around the magnetic poles on both sides thereof to constitute a detecting means. In this method, a high-frequency magnetic flux is caused to flow from the transmission coil to the pair of reception coils, an output difference between the pair of reception coils is taken out, and a metal detection output is generated when this exceeds a predetermined threshold value.
[0012]
The output difference between the pair of receiving coils is extracted through a zero adjustment circuit composed of a variable resistor and a phase adjustment circuit composed of a variable reactance connection circuit. When the metal is not approaching the receiving coil, the output voltage and the phase of the pair of receiving coils are completely matched to prevent the occurrence of noise due to imbalance.
[0013]
In this way, the differential output that has been subjected to voltage zero adjustment and phase balance adjustment is amplified by an amplifying transformer having a resonance circuit on the secondary side. This resonance frequency is matched with the frequency of the high-frequency magnetic flux generated by the transmission coil. Since high selectivity can be obtained with this method, high sensitivity and low noise can be achieved at the same time. The metal detector itself is provided with a balance monitor circuit for displaying the output voltage and phase balance level of the receiving coil. As a result, the unbalance due to the mechanical distortion generated when the metal detector is attached to the site can be immediately removed by the zero point adjustment circuit and the phase balance adjustment circuit, and high sensitivity and low noise characteristics can be secured.
[0014]
In a metal detector that uses a high-frequency magnetic field, the structure that enables sensitivity adjustment at a remote location has a DC voltage output from a sensitivity adjuster placed outside the main body, which is a shield housing, It passes through a low-pass filter in the body and is given as a sensitivity adjustment signal in the body.
[0015]
The noise reduction in the present invention is also performed on the detection means in which a transmission coil and a pair of reception coils are wound around an elongated magnetic core. In this configuration, a plurality of the detection means having a reduced length are arranged in a straight line so as to obtain a required length, and the transmitting coils of adjacent magnetic cores have opposite polarities. This prevents the magnetic flux generated by the transmission coil from reaching far away and its reflection to become noise by shortening the major axis of the transmission coil and absorbing the magnetic flux to the adjacent transmission coil. In this structure, the detection is performed by flowing the high-frequency magnetic flux generated by each transmitting coil through a pair of receiving coils on both sides, as before the division.
[0016]
In the present invention, a metal detector that can easily cope with a case where the target articles have different heights has the following structure. This consists of a transmission part formed by winding a pair of transmission coils on the ends of two magnetic poles protruding in a rail shape on both sides of the magnetic core, and two magnetic pole tips protruding in a rail shape on both sides of the magnetic core In addition, the receiving part formed by winding a pair of receiving coils is opposed so that one side of both magnetic poles is in the same positional relationship, i.e., symmetrical and equidistant, and the output difference between the pair of receiving coils has a predetermined value. Generates metal detection output when exceeded. Then, the transmission unit and the reception unit are held by a holding mechanism so that the mutual interval can be adjusted, and the maximum sensitivity is adjusted according to the height of the target article.
[0017]
In metal detectors that use high-frequency magnetic fields, the electrostatic shield plate that covers the sensing means to eliminate noise caused by stray capacitance insulates thin good conductors from each other, and there is no gap in the thickness direction as seen by the overlapping of good conductors. It has a structure in which the ends of the good conductors are grounded in a plate shape.
[0018]
This structure of the electrostatic shield plate effectively blocks the electric field while allowing the magnetic field to penetrate well. The electrostatic shield plate is fixed to the tip surface of the magnetic pole of the magnetic core, so that even when there is vibration, the distance from the magnetic core is kept constant, and fluctuations in stray capacitance can be eliminated to prevent noise.
[0019]
In order to reduce noise generated in a metal detector caused by vibration transmitted from the outside, there is the following case structure.
[0020]
That is, a box-shaped metal case that houses a circuit board and has an open bottom, a bottom plate that covers the bottom opening of the metal case, a magnetic core that is wound with a high-frequency coil and fixed on the top plate of the metal case, An electrostatic shield plate fixed to the tip surface of the magnetic core magnetic pole, and an insulating cover placed over the metal case so as to cover at least the magnetic core and the electrostatic shield plate at a predetermined distance from the electrostatic shield plate Consists of. This structure is light and highly rigid, and minimizes the occurrence of distortion due to vibration transmitted from the conveyance line or the like, thereby reducing noise.
[0021]
When the metal detector having the above case structure is used for metal detection of a paper-like article, it is preferable that the transport line has the following structure. That is, the corner of the insulating cover on the article introduction side is a tapered surface or an R surface. This is to prevent the paper-like article fed by the supply roller from being caught on the corner of the insulating cover and hindering smooth feeding. Furthermore, in this structure, an air nozzle that blows air is provided so that the paper-like article moves along the upper surface of the insulating cover that is the detection surface. As a result, the detection sensitivity can be improved by keeping the distance from the coil for high frequency to a minimum, and the detection accuracy can be secured high.
[0022]
In the metal detector of the present invention using high frequency to achieve high sensitivity, if there is a substance that reacts to a high frequency magnetic field around it, it will cause noise. For this reason, the material of the article feed roller disposed on the article introduction side and the discharge side is an insulator having a property that hardly reacts to a high-frequency magnetic field as seen by the sensitivity of the metal detector of the present invention.
[0023]
In the inspection apparatus for paper-like articles, the present invention provides the following apparatus as a structure for removing defective products and collecting them in the stocker without increasing the overall length in the transport direction.
[0024]
This paper-like article inspection device is provided with a non-defective product discharge mechanism that is provided at a terminal portion and sends a non-defective product to the next process, a defective product discharge mechanism disposed above the non-defective product discharge mechanism, and a paper-like article according to the inspection result of the inspection machine. A guide mechanism that selectively takes a horizontal posture that directs the non-defective product to the non-defective product discharge mechanism and an upward posture that directs the paper-like article to the defective product discharge mechanism. A defective product collection stocker for receiving and stocking defective products discharged from the discharge mechanism is provided. This structure does not require a dedicated space because the defective product collection stocker protrudes above the next process apparatus.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a perspective view of a detection means 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a side view thereof. In these drawings, reference numeral 2 denotes an elongated magnetic core projecting three parallel magnetic poles from the base, and is configured by arranging two elongated magnetic cores having a U-shaped cross section.
[0026]
A transmission coil 3 to which a high-frequency current is passed is wound around the magnetic pole 2 a at the center of the magnetic core 2, and a pair of reception coils 4 and 4 are wound around the magnetic pole 2 b on both sides of the magnetic core 2. As shown in FIG. 3, when a high frequency magnetic flux φ is caused to flow from the transmitting coil 3 to the receiving coils 4 and 4 on both sides to form two detection spaces D and D, and a small piece of metal enters one of the detection spaces, Utilizing the fact that a difference occurs between the outputs of the receiving coils 4 and 4, a metal detection output is generated when the output difference between the pair of receiving coils exceeds a predetermined value.
[0027]
Since this detecting means 1 has a magnetic path formed by the magnetic core 2, the sensitivity of the detecting means 1 can be increased by increasing the density of the magnetic flux φ coming out of the central magnetic pole 2a and reaching the magnetic poles 2b on both sides. That is, if the magnetic flux density is large, the loss is large when a metal enters the magnetic flux density, so that the induction output of the receiving coils 4 and 4 changes greatly. In addition, the detection means 1 has an advantage that a large magnetic flux density can be obtained with a considerably small number of turns, and the detection means 1 can be manufactured in a small size, as compared with a receiving coil having no magnetic core in a conventional detection device using a high-frequency magnetic field. is there.
[0028]
The magnetic core 2 may be any one as long as it projects three parallel magnetic poles from the base, and may be an integral type. Moreover, since the detection means 1 of the present invention detects a conductor, a conductor such as carbon is also a detection target.
[0029]
Next, FIG. 4 shows and describes the overall configuration of the metal detector 5 using the detection means 1. In FIG. 4, reference numeral 6 denotes a high frequency oscillator, 7 denotes a frequency dividing circuit thereof, and 8 denotes a power amplifier thereof. For example, 2 MHz is used as this frequency. The usable frequency range is 100 kHz to 10 MHz. Reference numeral 9 denotes a zero adjustment circuit, which is composed of a variable resistor. This variable resistor is connected to the receiving coils 4 and 4 of the detecting means 1 connected in series with a polarity that can obtain a difference in output. That is, two fixed terminals are connected to both ends of the receiving coils 4 and 4, and a movable contact is connected to the connection point of the receiving coils 4 and 4 so that the zero point can be adjusted.
[0030]
A phase adjustment circuit 10 is also connected to the receiving coils 4 and 4. For example, the variable capacitor is selectively connected to one of the receiving coils 4 and 4 by the changeover switch 11. In this way, in addition to the zero point adjustment by the variable resistor 9, the phase balance is also taken, thereby eliminating the occurrence of noise due to variations in the characteristics of the receiving coils 4 and 4. As a result, the S / N is increased, so that the amplification factor can be increased and the sensitivity can be increased.
[0031]
If a reactance variable circuit capable of adjusting both capacitive and inductive is used as the phase adjustment circuit 10, it is only necessary to connect this to one of the reception coils 4 and 4, so that the changeover switch 11 becomes unnecessary.
[0032]
Reference numeral 12 denotes an amplifying transformer having a resonance circuit on the secondary side, and this resonance frequency is matched with the frequency of the high-frequency magnetic flux generated by the transmission coil 3. The differential output that has been subjected to voltage zero adjustment and phase balance adjustment by the zero adjustment circuit 9 and the phase adjustment circuit 10 is amplified by the amplification transformer 12 with high selectivity. This is an extremely effective means for high sensitivity and low noise.
[0033]
A high frequency amplifier circuit 13 further amplifies the output of the amplifying transformer 12. Reference numeral 14 denotes a voltage detection circuit. Reference numeral 15 denotes a balance monitor circuit that displays the balance state of the output voltage and phase of the receiving coils 4 and 4. For example, as shown in the output characteristics of FIG. 5, the voltage increases due to the bias toward any of the receiving coils 4 and 4. Therefore, adjustment is performed by the zero adjustment circuit 9, the phase adjustment circuit 10, and the changeover switch 11 so that this output approaches the minimum in a state where the metal is not approaching. This is a necessary work especially after the metal detector 5 is installed on the site. This is because the detection means 1 and the surrounding casing are distorted by the external force applied at the time of installation, and the outputs of the receiving coils 4 and 4 become unbalanced.
[0034]
Reference numeral 16 denotes a voltage detection circuit, and reference numeral 17 denotes a low-frequency amplifier, which extracts a detection signal for determining the presence or absence of metal.
[0035]
Reference numeral 18 denotes a sensitivity adjuster composed of a variable resistor, 19 denotes an electric wire drawn out from the metal detector body, and 20 denotes a low-pass filter attached in the metal detector. This configuration is for enabling sensitivity adjustment at a remote location in a metal detector using a high-frequency magnetic field. The DC voltage output from the sensitivity adjuster 18 arranged outside the main body, which is a shield casing, is used. Through the electric wire 19 drawn out from the main body and the low-pass filter 20 in the main body, it is given as a sensitivity adjustment signal in the main body.
This sensitivity adjustment signal is used as a voltage threshold value of the comparator 21.
[0036]
The comparator 21 determines that the metal is detected when the detection signal output from the low-frequency amplifier 17 exceeds the voltage threshold obtained through the low-pass filter 20. An output circuit 22 amplifies the determination signal of the comparator 21 and outputs it to the outside.
[0037]
6 to 8 show other embodiments of the detection means of the present invention. The detecting means 23 is a shortened length of the detecting means 1 described in FIGS. 1 to 3, and a plurality of the detecting means 23 are arranged in a straight line to obtain a necessary length. Each detection means 23 is only short in length, and the cross-sectional shape of the magnetic core 24 is the same as the magnetic core 2 of the detection means 1. The winding method of the transmission coil 25 and the reception coil 26 is the same as that of the transmission coil 3 and the reception coil 4 of the detection means 1. However, the transmitting coils 25 of the adjacent magnetic cores 24 have opposite polarities. This is done by alternately reversing the winding direction or the current application direction. The connection of the receiving coils 26 and 26 are connected in series so that the connections on the same side are added as seen by the excitation polarity of the transmitting coil 25, and the pair of receiving coils 4 of the detecting means 1, So that an output equivalent to 4 can be obtained. The output from the receiving coils 26 and 26 may be taken out by taking a difference for each pair.
[0038]
The structure of the detection means in FIGS. 6 to 8 is intended to reduce noise by preventing the magnetic flux generated by the transmission coil 25 from reaching far away and its reflection becoming noise. This will be described next.
[0039]
Since the transmission coil 3 of the detection means 1 in FIGS. 1 to 3 has a long diameter that crosses the transport line, the magnetic flux is along a plane including the long diameter and the central axis, as shown in FIG. Spread greatly. Then, the metal reaches an undetected metal in the transport line or the like, changes the induction amount of the receiving coil 4 and causes noise.
[0040]
On the other hand, since the transmission coil 25 of the detection means 23 in FIGS. 6 to 8 has a short major axis, as shown in FIG. 9 (b), the reach distance of the magnetic flux is reduced and the magnetic flux emerging in the axial direction is adjacent. It is absorbed by the transmission coils 25 having different polarities. For this reason, the magnetic flux does not reach far and the generation of noise can be reduced.
[0041]
FIGS. 10A, 10B, and 11 show the structure of a transmission type metal detector suitable for metal detection of an article having a height. 10 (a) and 10 (b), reference numeral 27 denotes a receiving unit, which uses a magnetic core 29 having two magnetic poles 28, 28 protruding in a rail shape on both sides, and a pair of receiving coils 30, 28 at the tips of the magnetic poles 28, 28. 30 rolls. Reference numeral 31 denotes a transmitter, which similarly uses a magnetic core 33 with two magnetic poles 32 and 32 protruding like rails on both sides, and a pair of transmission coils 34 and 34 wound around the tips of the magnetic poles 32 and 32. It is.
[0042]
With this structure, high-frequency magnetic flux is caused to flow from the transmission coils 34 and 34 of the transmission unit 31 to the reception coils 30 and 30 of the reception unit 27 facing each other, and the output difference between the pair of reception coils 30 and 30 exceeds a predetermined value. When generating metal detection output. The transmitter 31 and the receiver 27 are operated by the circuit described in FIG. The receiving unit 27 and the transmitting unit 31 are configured so that both magnetic cores are opposed to each other so that the magnetic poles on one side are equally spaced. The width and length of the magnetic core 33 of the part 31 may be different. If the opposing relation between the magnetic poles on one side is the same, the output difference when there is nothing in the opposing space on both sides becomes zero, and the change when metal enters the opposing space on one side can be taken out as the output difference. .
[0043]
The reason why the receiving coils 30 and 30 and the transmitting coils 34 and 34 are wound around the tips of the magnetic poles in the receiving unit 27 and the transmitting unit 31 is that the reactance of the magnetic cores 29 and 33 is very large for the high-frequency magnetic flux. It is. If these are wound around the connecting portion of two magnetic poles, it becomes difficult to supply a sufficient magnetic flux from the tip of the magnetic pole toward the detection area.
[0044]
10 (a) and 10 (b), when the transmission unit 31 and the reception unit 27 are held by a holding mechanism 35 such as a frame as shown in FIG. The mutual interval can be adjusted according to the height of the object to be detected, and the detection sensitivity can be easily optimized.
[0045]
Since this may be a simple mechanism in which a holding position is determined by replacing a positioning pin or the like on the frame body, it is easy to implement. In this method, since the output balance of the receiving coils 30 and 30 is easily lost by adjusting the mutual interval, it is essential to adjust the zero point of the voltage and the balance of the phase after the adjustment. Since the circuit of FIG. 4 incorporates the balance monitor circuit 15, this adjustment can be performed immediately and the apparatus is highly practical.
[0046]
Next, the electrostatic shield plate of the present invention will be described. This is a metal detector that uses a high frequency magnetic field to cover the detection means in order to remove the noise caused by the capacitive component, and its structure insulates thin good conductors from each other, and the thickness direction as seen by the overlapping of good conductors. The end portions of the good conductors are grounded with no gaps. This has the feature that the attenuation of the magnetic field is small and the electric field blocking effect is large.
[0047]
For example, as shown in FIG. 12, two conductive plates 36 processed into a comb shape are used, and an insulating plate 37 is sandwiched between the conductive plates 36 as shown in FIGS. Are overlapped while providing an overlap portion 38 so that the other conductive plate 36 hides the gap. And the connection parts 39 and 39 of the electrically conductive board which overlapped up and down are connected through the through-hole 40, and are earth | grounded.
[0048]
The electrostatic shield plate 41 has no gap in the conductive plate when viewed in the thickness direction due to the overlap of the grounded conductive plate 36. Further, since a good conductor such as pure copper is used as the material of the conductive plate, there is almost no potential difference in the conductive plate 36. For this reason, it becomes a substantially perfect electrostatic shield.
[0049]
Consider the permeability of magnetic flux in this structure. Increasing the magnetic flux transmittance is how to reduce the magnetic loss W = Wh + We. If pure copper is used, the hysteresis loss Wh may be set to 0, and only the eddy current loss We becomes a problem. By the way, the eddy current loss We is expressed as We = kt. 2 f 2 / Ρ (where k is a proportional constant, t is a plate width, f is a frequency, and ρ is a specific resistance).
[0050]
Here, the plate width t is the width of the comb-teeth portion as shown in FIG. 12. By reducing this, the loss is reduced and the magnetic flux passes efficiently. Further, the specific resistance ρ is determined by the metal material of the conductive plate, and the proportionality constant k is determined by the thickness of the conductive plate, etc., so that it is set to an appropriate thickness.
[0051]
Other structures of the electrostatic shield plate are shown in FIGS. The electrostatic shield plate 42 is formed by cutting thin insulated wires 43 such as enameled wires into a predetermined length and arranging them in two rows as shown in FIG. And is short-circuited by soldering or the like as shown in FIG. The insulated wires 43 are fixed to each other with an adhesive so that they are as close as possible. The electrostatic shield plate 42 is attached while the soldering portion 45 is screwed to a metal housing or the like and grounded.
[0052]
The electrostatic shield plate 42 can be attached and assembled on an insulating sheet 46 as shown in FIG.
[0053]
The electrostatic shield plate 42 described with reference to FIGS. 15 to 17 also has no gap in the conductive plate when viewed in the thickness direction due to the overlapping of the conductor portions of the electric wires that are grounded good conductors. For this reason, it becomes a substantially perfect electrostatic shield, and the magnetic field is well transmitted while effectively blocking the electric field.
[0054]
These electrostatic shield plates 41 and 42 are bent in a saddle shape along the folding line l shown in FIGS. 14 and 17, and are fixed on the top surface of the metal case 47 as shown in FIGS. It is attached so as to cover the detection means 1. This attachment is performed by fixing the electrostatic shield plates 41 and 42 to the magnetic pole tip surfaces of the magnetic cores 2 and 24 with an adhesive or the like. This is to prevent the mutual interval from fluctuating due to vibration and the stray capacitance C in FIG. 31 from changing to cause noise.
[0055]
The electrostatic shield plates 41 and 42 have a lattice structure in which one side is opened in order to prevent the circulating current from flowing. However, when the generation direction of the magnetic field in the detection means is seen in FIGS. The magnetic potentials of the magnetic poles on both sides are kept at 0. If this condition is met, the circulating current does not flow, so that both sides can be short-circuited.
[0056]
The structure for attaching the electrostatic shield plate to the detection means described with reference to FIGS. 18 and 19 is similarly applied to the transmission unit 31 and the reception unit 27 of the transmission type metal detector shown in FIG. is there.
[0057]
In a metal detector using high-frequency magnetic flux, the receiving coil becomes unbalanced due to distortion caused by vibration transmitted from the outside, and noise is generated. A structure for reducing this will be described with reference to FIGS.
[0058]
FIG. 20 is an exploded perspective view of the metal detector 5 according to one embodiment of the present invention. The magnetic core 2 of the detecting means 1 is fixed on the top plate of a box-shaped metal case 47 whose bottom is opened. Then, as described with reference to FIG. 19, the electrostatic shield plate 41 is fixed to the magnetic pole tip surface of the magnetic core 2 with an adhesive or the like to cover the detection means 1. Further, a resin insulating cover 48 is put on the metal case 47. This is because, as shown in FIG. 21, in order to ensure a distance that does not come in contact with vibration, a predetermined gap G is provided with respect to the electrostatic shield plate 41, and at least the detection means 1 and the electrostatic shield plate 41 are covered. Do as follows. A circuit board 49 is accommodated in the metal case 47 as shown in FIG. 22, and its bottom opening is covered with a metallic bottom plate 50 to form a shield housing.
[0059]
As shown in FIG. 23, from the assembly of the metal case 47, a covered electric wire 52 in which wiring for sensitivity adjustment, an output signal line, a balance monitor output line, a power supply line and the like are bundled is drawn out from one end face. Further, an L-shaped metal fitting 53 for mounting is screwed to both end faces.
[0060]
This structure uses a light and highly rigid box-shaped metal case 47, and the detection means 1 and the electrostatic shield plate 41 are fixed to the top plate of the metal case 47, so that distortion caused by vibrations transmitted from a conveyor or the like is minimized. Can reduce noise. In addition, since the insulating cover 48 serving as a passage for the detection object is attached to the electrostatic shield plate 41 with a predetermined gap G, vibration generated with the passage of the detection object is electrostatically connected to the detection means 1. This is not directly transmitted to the shield plate 41, and this also has the effect of reducing noise.
[0061]
Next, a paper-like article inspection apparatus incorporating the metal detector 5 of the present invention will be described.
[0062]
In the paper-like article inspection apparatus 54 shown in FIGS. 24 to 26, 55 to 59 are drive rollers for conveying the paper-like article P, and 60 is an inspection machine arranged between the drive rollers 56 and 57. A metal detector 5 is used. Reference numerals 61 and 62 denote drop rollers arranged before and after the inspection machine 60, and the paper rollers are rotated around the drive rollers 56 and 57 so that the paper-like article P is sent along the inspection machine 60. invite.
[0063]
63 is a photoelectric switch for detecting the arrival of the paper-like article P. Reference numeral 64 denotes a drop-in roller, which rotates with the drive roller 59 and feeds the paper-like article P backward. Reference numeral 65 denotes a guide mechanism. When the paper-like article P is detected by the photoelectric switch 63, the guide plate 67 is rotated by the solenoid 66 that moves according to the determination result of the inspection machine 60. Then, a horizontal posture in which the paper-like article P is directed to the non-defective product discharge mechanism 68 and an upward posture in which the paper-like article P is directed to the defective product discharge mechanism 69 are selectively taken.
[0064]
The non-defective product discharge mechanism 68 has a drop roller 71 disposed on the drive roller 70, and the paper-like article P that has passed over the guide plate 67 in the horizontal posture remains in the horizontal posture and the drive roller 70 and the drop roller 71. And is sent to the equipment 72 of the next process.
[0065]
The defective product discharge mechanism 69 includes two driven rollers 73 and 74 disposed above the non-defective product discharge mechanism 68. The uppermost driven roller 70 is rotatably attached to the tip of a lever 76 that is fixed to a rotation support shaft 75 provided above the guide mechanism 65. The lower driven roller 73 is rotated with the dropping roller 71 of the non-defective product discharge mechanism 68, and the upper driven roller 74 is rotated with the lower driven roller 73. On both sides of the defective product discharge mechanism 69, a pair of guide rods 77, 77 curved along the movement path of the paper-like article P are arranged with their base ends fixed to the rotary support shaft 75. The guide rods 77 and 77 prevent the paper-like article P from jumping upward. The guide rods 77 and 77 are fixed to the rotary support shaft 75 together with the driven roller 74 at the top, and one of the guide rod 77 and the driven roller 74 is made into a paper shape. When it is lifted away from the passage path of the article P, the other occurs. This improves the operability when the stored paper-like article P is taken out.
[0066]
Reference numeral 78 denotes a defective product collection stocker in which a locking portion 79 is bent at one end. The defective product collection stocker 78 is disposed so as to protrude in the feed direction above the terminal end of the apparatus main body, and the defective paper-like article P discharged from the defective product discharge mechanism 69. Receive and stock. The defective product collection stocker 78 is detachably attached to the holder 80, and when a certain amount of paper-like articles are collected, the defective product collection stocker 78 can be removed and transferred together to another container.
[0067]
24 to 26, the paper-like article P that is supplied one by one and inspected by the inspection machine 60 is conveyed by driving rollers 57, 58, and 59 and a dropping roller 62. When the photoelectric switch 63 detects this arrival, the guide plate 67 of the guide mechanism 65 is moved according to the determination result of the inspection device 60. Then, the non-defective product is sent to the apparatus 72 of the next process through the non-defective product discharge mechanism 68, and the defective product is sent to the defective product collection stocker 78 through the defective product discharge mechanism 69 and stored therein.
[0068]
This structure does not require a dedicated space because the defective product collection stocker 78 is provided so as to protrude above the apparatus for the next process. Therefore, even if the paper-like article which is a defective product has a certain length, it can be accommodated without increasing the total length in the transport direction.
[0069]
In the paper-like article inspection apparatus 54, a structure in which the paper-like article P can smoothly pass over the inspection surface of the inspection machine 60 and the inspection accuracy can be improved will be described.
[0070]
FIGS. 27 and 28 are enlarged views of the vicinity of the inspection machine 60 of FIG. 24, and the height of the upper surface of the inspection machine 60 is slightly lower than the feed height of the drive roller 56. With this structure, in the inspection machine 60, the corner on the inlet side and the corner on the outlet side of the article are processed into an inclined surface or an R surface. This is to eliminate the catch of the paper-like article P sent by the drive roller 56. This processing may be performed at least at the corner on the inlet side. In this embodiment, the corners on both the inlet side and the outlet side are machined into inclined surfaces or R surfaces in order to obtain the above effects even if they are attached in the opposite direction. A plurality of air nozzles 81 are arranged above the inspection machine 60.
[0071]
Clean air that has passed through an air filter is discharged from the air nozzle 81. This air flow flows downstream along the upper surface of the inspection machine 60 while drawing the air flow from the lower side. In the state shown in FIG. 27 where there is no paper-like article P, the upper surface of the inspection machine 60 is kept in a clean state free from dust. When the paper-like article P is in the state of FIG. 28, it is moved along the upper surface of the inspection machine 60 that is slightly lower than the feed height of the drive roller 56. This keeps the distance from the high frequency coil to a minimum, so that the detection sensitivity can be increased and the detection accuracy can be maintained high.
[0072]
The transmission metal detector shown in FIG. 10 can also employ the structures shown in FIGS. The arrangement of the transmission unit 31 in this case is indicated by a broken line.
[0073]
In the metal detector of the present invention using high frequency to achieve high sensitivity, if there is a substance that reacts to a high frequency magnetic field around it, it will cause noise. For this reason, the material of the article supply roller disposed on the article introduction side and the discharge side is an insulator having a property that hardly reacts to a high-frequency magnetic field. This corresponds to the supply rollers 56 and 57 and the dropping rollers 61 and 62 in the embodiment shown in FIGS. The insulating cover 48 of FIG. 20 also uses the above insulator.
[0074]
Here, “not easily reacting to a high-frequency magnetic field” means that the detection signal is not changed in the metal detector having the sensitivity of the present invention, and does not simply mean that it is a non-magnetic insulator. For example, acrylic resin is unsuitable for use because it changes the detection signal. An example of a resin that does not easily react to a high-frequency magnetic field and can be used in the present invention is polycarbonate resin. Incidentally, the metal detectors currently in general use do not have the sensitivity to detect acrylic resin.
[0075]
【The invention's effect】
According to the present invention, high sensitivity and low noise of a metal detector using a high frequency magnetic field are achieved. As a result, the detection capability is improved, and for example, a minute metal piece having a length of about 100 μm can be detected.
[0076]
The high sensitivity and low noise are described in I.I. Coil structure capable of detecting with strong magnetic field II. Coil differential output extraction system that performs phase adjustment as well as zero adjustment, III. A highly selective amplification method in which the differential output of the coil is amplified by an amplifying transformer having a resonance circuit, IV. Limiting the magnetic flux arrival distance by alternately changing the polarity of the divided transmission coils between adjacent ones; Providing an electrostatic shield plate with a small magnetic field attenuation and a large electric field blocking effect; VI. This is achieved by an assembly structure of a shield housing that hardly generates noise due to external vibration.
[0077]
Furthermore, the present invention has the effects listed below.
Since the metal detector itself is provided with a balance monitor circuit, it is possible to immediately remove the unbalance caused by mechanical distortion caused by installation on the site by adjusting the zero point and adjusting the phase balance, thereby ensuring high sensitivity and low noise characteristics.
[0078]
In the present invention, the DC voltage output from the sensitivity adjuster arranged outside the main unit is supplied as a sensitivity adjustment signal in the main unit through the electric wire and the low-pass filter in the main unit, so that sensitivity adjustment at a remote location is possible. became.
[0079]
In the present invention, the defective product after the inspection is distributed by the guide plate so as to pass through the defective product discharge mechanism disposed above the non-defective product discharge mechanism, and is disposed at the end of the apparatus so as to protrude above the apparatus of the next process. Store in the defective product collection stocker. This makes it possible to effectively use the space in the factory without requiring a dedicated space for storing defective products.
[0080]
The present invention provides a structure optimized for metal detection of paper-like articles, and can maintain high detection accuracy. This structure is provided with an air nozzle that blows air so that the corner of the metal detector on the article introduction side has a tapered surface or an R surface and the moving paper-like article is along the upper surface of the insulating cover that is the detection surface. .
[0081]
The present invention provides a structure in which the transmission unit and the reception unit are held by the holding mechanism so that the mutual interval can be adjusted as a transmission type metal detector, so that it is easy when the metal detection target articles have different heights. Yes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a detection means of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the detection means of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing an embodiment of the detection means of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of a metal detector according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing a differential output with respect to a deviation in voltage and phase balance in a pair of receiving coils in FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the detection means of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing another embodiment of the detection means of the present invention.
FIG. 8 is a side view showing another embodiment of the detecting means of the present invention.
9 is a diagram showing the spread of magnetic field lines in the height direction of a transmission coil in comparison with that of the detecting means (a) of FIG. 1 and that of the detecting means of FIG. 6 (b).
FIG. 10 is a perspective view (a) and a side view of a transmission unit and a reception unit in a transmission type metal detector.
11 is a perspective view showing a structure for holding a transmitter and a receiver of the metal detector of FIG.
FIG. 12 is a plan view showing a comb-shaped conductor plate constituting the electrostatic shield plate of the present invention.
FIG. 13 is a side view of the electrostatic shield plate of the present invention.
14 is a plan view of the electrostatic shield plate of FIG.
FIG. 15 is a side view showing another embodiment of the electrostatic shield plate of the present invention.
16 is a plan view of the electrostatic shield plate of FIG. 15. FIG.
17 is a plan view of the electrostatic shield plate of FIG. 15 assembled on an insulating sheet.
FIG. 18 is a plan view of an electrostatic shield plate attached so as to cover the detection means fixed on the upper surface of the metal case.
19 is a perspective view showing the structure of FIG.
FIG. 20 is an exploded perspective view of the metal detector of the present invention.
21 is a side view showing an overlapping state of each part when the metal detector of FIG. 20 is assembled.
22 is a perspective view of a metal case portion of the metal detector of FIG. 20 as viewed from the back side.
23 is a perspective view showing a state after the metal detector of FIG. 20 is assembled.
FIG. 24 is a side view of a paper-shaped article inspection apparatus.
25 is a plan view of the paper-shaped article inspection apparatus of FIG. 24. FIG.
26 is a plan view showing a defective product discharge mechanism in the inspection apparatus of FIG. 25. FIG.
FIG. 27 is an enlarged view of the peripheral portion of the metal detector in the inspection apparatus of FIG. 24, showing a state where there is no paper-like article.
FIG. 28 is an enlarged view of the peripheral portion of the metal detector in the inspection apparatus of FIG. 24, showing a state where there is a paper-like article.
FIG. 29 is a diagram for explaining stray capacitance generated in the detection means, and showing a case where a detection object is disposed opposite to a transmission coil and a reception coil.
FIG. 30 is a diagram for explaining stray capacitance generated in the detection means, showing a case where a detection object is sandwiched between a transmission coil and a reception coil.
FIG. 31 is a diagram showing a state in which an electrostatic shield plate is arranged in order to eliminate the influence of stray capacitance generated in the detection means.
[Explanation of symbols]
1,23 detection means
2,24,29,33 Magnetic core
2a Center magnetic pole
2b Magnetic poles on both sides
3, 25, 34 Transmitting coil
4, 26, 30 Receiver coil
φ High frequency magnetic flux
D Detection space
5 Metal detector
6 High frequency oscillator
7 divider circuit
8 Power amplifier
9 Zero adjustment circuit
10 Phase adjustment circuit
11 changeover switch
12 Amplification transformer
13 High frequency amplifier circuit
14 Voltage detection circuit
15 Balance monitor circuit
16 Voltage detection circuit
17 Low frequency amplifier
18 Sensitivity adjuster
19 Electric wire
20 Low-pass filter
21 Comparator
22 Output circuit
27 Receiver
28, 32 magnetic poles
31 Transmitter
36 Conductive plate
37 Insulation plate
38 Overlap part
40 Through hole
41, 42 Electrostatic shield plate
43 Insulated wire
44 Insulation coating
45 Soldering part
46 Insulation sheet
47 Metal case
48 Insulation cover
49 Wiring board
50 Bottom plate
54 Inspection Equipment for Paper-shaped Articles
55-59 Driving roller
60 Inspection machine (metal detector)
61-62, 64 Dropping roller
65 Guide mechanism
67 Guide plate
68 Good product discharge mechanism
69 Defective product discharge mechanism
78 Defective product collection stocker

Claims (15)

三本の並列な磁極をレール状に突出した細長い磁気コアと、前記磁気コアの中央の磁極に巻かれた送信コイルと、前記磁気コアの両側の磁極に、夫々巻かれた一対の受信コイルからなる検知手段を備え、
送信コイルが発生する高周波磁束を受ける一対の受信コイルの出力差分を取り、これが所定値を超えたとき金属検知の出力を発生することを特徴とする金属探知機。
From an elongated magnetic core having three parallel magnetic poles protruding like a rail, a transmission coil wound around the magnetic pole in the center of the magnetic core, and a pair of receiving coils wound around the magnetic poles on both sides of the magnetic core. Comprising the detection means
A metal detector characterized by taking an output difference between a pair of receiving coils that receive a high-frequency magnetic flux generated by a transmitting coil, and generating a metal detection output when this exceeds a predetermined value.
一対の受信コイルの出力差分について、電圧の零点調整をする零点調整回路と、位相バランスを調整する位相調整回路を備えたことを特徴とする請求項1に記載した金属探知機。The metal detector according to claim 1, further comprising: a zero point adjustment circuit that adjusts a voltage zero point and a phase adjustment circuit that adjusts a phase balance with respect to an output difference between the pair of receiving coils. 電圧の零点調整と位相バランスの調整がされた一対の受信コイルの出力差分を、二次側の共振周波数を送信コイルの発生する高周波磁束の周波数に一致させた増幅用トランスで共振させて増幅することを特徴とする請求項2に記載した金属探知機。The output difference between the pair of receiving coils that have been subjected to voltage zero adjustment and phase balance adjustment is amplified by resonating with an amplifying transformer whose secondary resonance frequency is matched with the frequency of the high-frequency magnetic flux generated by the transmitting coil. The metal detector according to claim 2. 一対の受信コイルの出力差分について電圧と位相のバランスレベルを表示するバランスモニタ回路を具備したことを特徴とする請求項2または3に記載した金属探知機。The metal detector according to claim 2 or 3, further comprising a balance monitor circuit that displays a balance level between a voltage and a phase with respect to an output difference between the pair of receiving coils. 送信コイルが発生する高周波磁束を受信コイルに流して金属を検知する金属探知機において、
シールド筐体である本体の外に配置した感度調整器の出力する直流電圧を、本体から引き出した電線と本体内の低域フィルタを通し、本体内に感度調整信号として与えることを特徴とする金属探知機。
In a metal detector that detects metal by flowing high-frequency magnetic flux generated by the transmission coil through the reception coil,
A metal characterized in that the DC voltage output from the sensitivity adjuster placed outside the main body, which is a shielded housing, is passed through the wire drawn from the main body and the low-pass filter in the main body, and given as a sensitivity adjustment signal in the main body Finder.
三本の並列な磁極をレール状に突出した細長い磁気コアと、前記磁気コアの中央の磁極に巻かれた送信コイルと、前記磁気コアの両側の磁極に、夫々巻かれた一対の受信コイルからなる検知手段の複数個を、直線状に並べて構成され、
隣接する磁気コアの送信コイル同士を逆極性として、各送信コイルが発生する高周波磁束を、夫々の両側にある一対の受信コイルに流し、一対の受信コイルの出力差分を取り出し、これが所定値を越えたとき金属検知の出力を発生することを特徴とする金属探知機。
From an elongated magnetic core having three parallel magnetic poles protruding like a rail, a transmission coil wound around the magnetic pole in the center of the magnetic core, and a pair of receiving coils wound around the magnetic poles on both sides of the magnetic core. A plurality of detection means are arranged in a straight line,
The transmitter coils of adjacent magnetic cores are reversed in polarity, and high-frequency magnetic flux generated by each transmitter coil is caused to flow through a pair of receiver coils on both sides, and the output difference between the pair of receiver coils is taken, and this exceeds a predetermined value. A metal detector that generates a metal detection output when
磁気コアの両側にレール状に突出した二本の磁極の先端に、一対の送信コイルを巻いて形成した送信部と、磁気コアの両側にレール状に突出した二本の磁極の先端に、一対の受信コイルを巻いて形成した受信部を、双方の磁極の片側同士が等間隔になるように対向させ、一対の受信コイルの出力差分が所定値を越えたとき金属検知の出力を発生することを特徴とする金属探知機。A pair of transmission coils formed by winding a pair of transmission coils around the tips of two magnetic poles protruding in a rail shape on both sides of the magnetic core, and a pair of tips on the two magnetic poles protruding in a rail shape on both sides of the magnetic core The receiving part formed by winding the receiving coil is opposed so that one side of both magnetic poles is equidistant, and a metal detection output is generated when the output difference between the pair of receiving coils exceeds a predetermined value. A metal detector characterized by 送信部と受信部を、相互間隔の調整自在に、保持機構に保持したことを特徴とする請求項7記載の金属探知機。The metal detector according to claim 7, wherein the transmission unit and the reception unit are held by a holding mechanism so that a mutual interval can be freely adjusted. 細い良導体を相互に絶縁し、良導体部分の重なりで見て厚さ方向に隙間なく板状に並べ、この良導体の端部を接地したことを特徴とする静電シールド板。An electrostatic shield plate characterized in that thin good conductors are insulated from each other, arranged in a plate shape without gaps in the thickness direction as seen by overlapping of the good conductor portions, and the ends of the good conductors are grounded. 請求項9に記載した静電シールド板を、磁気コアの磁極の先端面に固着したことを特徴とする請求項1,6,7のいずれか1項に記載した金属探知機。The metal detector according to any one of claims 1, 6, and 7, wherein the electrostatic shield plate according to claim 9 is fixed to a tip surface of a magnetic pole of a magnetic core. 回路基板を収納し底面が開口した箱型の金属ケースと、金属ケースの底面開口部を覆う底板と、高周波用のコイルが巻かれ金属ケースの天板上に固定された磁気コアと、磁気コアの磁極の先端面に固着された静電シールド板と、静電シールド板に対して所定の間隔を開け、少なくとも磁気コアと静電シールド板を覆うように金属ケースに被せられた絶縁カバーから構成されたことを特徴とする金属探知機。A box-shaped metal case containing a circuit board and having an open bottom, a bottom plate covering the bottom opening of the metal case, a magnetic core wound with a high-frequency coil and fixed on the top plate of the metal case, and a magnetic core An electrostatic shield plate fixed to the tip of the magnetic pole of the magnetic shield, and an insulating cover placed on a metal case so as to cover at least the magnetic core and the electrostatic shield plate with a predetermined spacing from the electrostatic shield plate A metal detector characterized by being made. 絶縁カバーの物品導入側の角部をテーパー面乃至R面としたことを特徴とする請求項11に記載の金属探知機。12. The metal detector according to claim 11, wherein a corner portion on the article introduction side of the insulating cover is a tapered surface or an R surface. ペーパー状物品が、探知面である絶縁カバーの上面に沿って移動するようにエアーを吹き付けるエアーノズルを設けたことを特徴とする請求項12記載の金属探知機。13. The metal detector according to claim 12, further comprising an air nozzle that blows air so that the paper-like article moves along the upper surface of the insulating cover that is a detection surface. 物品導入側と排出側に、高周波磁界に反応し難い性質を持つ絶縁体の物品送りローラを配置したことを特徴とする請求項1,6,7のいずれか1項に記載した金属探知機。The metal detector according to any one of claims 1, 6, and 7, wherein an article feed roller made of an insulator having a property that hardly reacts to a high-frequency magnetic field is arranged on the article introduction side and the discharge side. ペーパー状物品を搬送し、途中に設置された検査機の検査結果に基づき、不良品をはね除けてストックし、良品のみを次工程に送る装置において、
終端部に設けられ良品を次工程に送り出す良品排出機構と、この良品排出機構の上方に配置された不良品排出機構と、検査機の検査結果に従ってペーパー状物品を良品排出機構に向かわせる水平姿勢と、ペーパー状物品を不良品排出機構に向かわせる上向き姿勢を選択的に取るガイド機構と、装置本体の終端部上方に排出方向に突出して設けられ、不良品排出機構から排出される不良品を受けてストックする不良品回収ストッカとを具備したことを特徴とするペーパー状物品の検査装置。
In a device that transports paper-like articles, stocks by rejecting defective products based on the inspection results of an inspection machine installed in the middle, and sends only good products to the next process,
A non-defective product discharge mechanism that is provided at the end and sends non-defective products to the next process, a defective product discharge mechanism that is placed above the non-defective product discharge mechanism, and a horizontal posture that directs paper-like articles to the non-defective product discharge mechanism according to the inspection results of the inspection machine And a guide mechanism that selectively takes an upward posture to direct the paper-like article toward the defective product discharge mechanism, and a defective product discharged from the defective product discharge mechanism provided in the discharge direction above the terminal end of the apparatus main body. An inspection apparatus for paper-like articles, comprising a defective product collection stocker that receives and stocks.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009109304A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Uchihashi Estec Co Ltd Magnetic substance detection method
WO2014017207A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 日本電産サンキョー株式会社 Magnetic sensor device
JP2019012895A (en) * 2017-06-29 2019-01-24 セイコーエプソン株式会社 Image reading device
CN111679327A (en) * 2020-06-03 2020-09-18 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 Wireless charging tray metal detection probe with magnetic structure
CN115383936A (en) * 2022-09-13 2022-11-25 康卫集团环境服务有限公司 Cotton innocent treatment device of old and useless bubble

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5129154A (en) * 1974-09-05 1976-03-12 Kazumi Masaki
JPS5952496U (en) * 1982-09-29 1984-04-06 株式会社サンコウ電子研究所 needle detector
JPH0743349A (en) * 1993-07-28 1995-02-14 Yoshihiro Murakami Method and device for eddy current flaw detection
WO2003027659A1 (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Tok Engineering Co., Ltd. Method for detecting metallic foreign matter and system for detecting metallic foreign matter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5129154A (en) * 1974-09-05 1976-03-12 Kazumi Masaki
JPS5952496U (en) * 1982-09-29 1984-04-06 株式会社サンコウ電子研究所 needle detector
JPH0743349A (en) * 1993-07-28 1995-02-14 Yoshihiro Murakami Method and device for eddy current flaw detection
WO2003027659A1 (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Tok Engineering Co., Ltd. Method for detecting metallic foreign matter and system for detecting metallic foreign matter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009109304A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Uchihashi Estec Co Ltd Magnetic substance detection method
WO2014017207A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 日本電産サンキョー株式会社 Magnetic sensor device
JP2014025771A (en) * 2012-07-26 2014-02-06 Nidec Sankyo Corp Magnetic sensor device
JP2019012895A (en) * 2017-06-29 2019-01-24 セイコーエプソン株式会社 Image reading device
CN111679327A (en) * 2020-06-03 2020-09-18 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 Wireless charging tray metal detection probe with magnetic structure
CN115383936A (en) * 2022-09-13 2022-11-25 康卫集团环境服务有限公司 Cotton innocent treatment device of old and useless bubble
CN115383936B (en) * 2022-09-13 2023-05-23 康卫集团环境服务有限公司 Waste foam harmless treatment device

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