JP2012189412A

JP2012189412A - 検針機

Info

Publication number: JP2012189412A
Application number: JP2011052514A
Authority: JP
Inventors: Akio Hibino; 明男日比野; Kenji Endo; 健治遠藤; Kayoko Ishibashi; 佳世子石橋
Original assignee: Hashima Co Ltd
Current assignee: Hashima Co Ltd
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2031-03-10
Also published as: JP5801573B2

Abstract

【課題】
検出位置を認識して、その検出位置に応じた戻し量を用いることで確実に搬送ベルトの端部に被検出物を戻すことができる検針機を提供すること。
【解決手段】
検針機１０は、金属針等の金属類の混入物を含んだ被検出物を搬送ベルト１により搬送し、前記被検出物中の混入物を検出する検出センサー２によって混入物が検出された場合は、前記搬送ベルト１を搬送方向に対して反対方向へ駆動する検針機１０であって、前記検出センサー２は、前記搬送ベルト１上におけるその端部１Aからの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成され、さらに、当該検出位置に応じた戻し量だけ、前記搬送ベルト１を搬送方向に対して反対方向へ駆動すること。
【選択図】図１

Description

本願発明は、例えば縫製品、インテリア製品、食料品、玩具等の製造工程中において混入した縫い針等の金属類を検出する検針機に関する。

従来の検針機２０は、図５に示すものがあり、縫製品等の被検出物を搬送ベルト１１に載せて搬送し、検出ヘッド１４を通過させることで、混入した縫い針等を検出するものである。この検針機２０は、搬送ベルト１１の端部１１Aに載せられた被検出物を、一定速度で矢印の方向に搬送してゆき、検出ヘッド１４で縫い針等が検出されない場合、被検出物をそのまま通過させ、搬送ベルト１１の端部１１Bへ搬送する。また、検出ヘッド１４で縫い針等が検出された場合、搬送ベルト１１を停止し搬送方向（矢印の方向）に対して反対方向（以降、反転方向と呼ぶ。）へ駆動させて、被検出物を搬送ベルト１１の端部１１Aまで戻す。この動作を連続して行い、検針機２０は、次々と搬送されてくる被検出物に金属類の縫い針等が混入していないかを検査していく。

この検出ヘッド１４は、図５の（ｂ）に示すように、内部に下検出センサー１２Uと上検出センサー１２Tからなる検出センサー１２を内蔵している。この検出センサー１２が縫い針等を検出する原理について簡単に説明すると、まず、この下検出センサー１２Uと上検出センサー１２Tとの間の検出ゾーン１３中の直流磁界は、被検出物に混入した金属類の縫い針等が通過することで、乱されたり遮断されたりして変化する。そして、この変化により誘起される誘起電圧を測定することにより、検出センサー１２は縫い針等を検出することができる。本明細書において、検出センサーは、金属類の縫い針等を検出する公知のものでよく、検出センサー自体の原理及び構成のより詳細な説明は省略する。

先に述べたように、検出ヘッド１４で縫い針等が検出された場合、検針機２０は、搬送ベルト１１を停止し反転方向に駆動させて被検出物を搬送ベルト１１の端部１１Aまで戻している。これは、縫い針等が混入した被検出物を搬送が開始された元の場所である搬送ベルト１１の端部１１Aへ戻すことで、ユーザが当該被検出物を回収しやすくし、利便性を向上させたものである。

したがって、この利便性を向上させるためには、被検出物を搬送ベルト１１の端部１１Aまで戻すその「戻し量」を適切に定めることが必要である。そこで、検針機２０は、一定速度で駆動している搬送ベルト１１の上に載せられた被検出物が、搬送ベルト１１の端部１１Aから検出ヘッド１４まで搬送されるのにかかる搬送時間を予め測定しておく。そして、検出ヘッド１４で縫い針等が検出された場合、その搬送時間分だけ搬送ベルト１１を反転方向に一定速度で駆動させれば、検出ヘッド１４によって縫い針等が検出された被検出物は、搬送ベルト１１の端部１１Aまで戻ることとなる。すなわち、この搬送時間が、最適な戻し量となるのである。

ここで、被検出物が搬送ベルト１１に載せられる度に、その載せられた時点から検出ヘッド１４で検出された時点までの経過時間を計測し、その経過時間を戻し量として、搬送ベルト１１を反転方向に駆動することも考えられる。しかし、これを実現しようとすると、被検出物が搬送ベルト１１に載せられた事を検知する検知器と、その載せられた時点から検出された時点までの経過時間を測定するタイマーとが必要となるので、余計なコストがかかり実用的でない。

また、検出ヘッド１４内の検出センサー１２は、縫い針の混入の有無を判別するのみで、検出ヘッド１４のどの位置で縫い針を検出したかを判別することはできない。しかし、図５の（a）及び（ｂ）からわかるように、検出ヘッド１４は搬送ベルト１１に対して直角に設置されており、検出ヘッド１４の長手方向のどの位置（検出ヘッド１４の右端、左端、中央等）でも、検出ヘッド１４と搬送ベルト１１の端部１１Aとの距離は一定となる。したがって、検出ヘッド１４の長手方向のどの位置（検出ヘッド１４の右端、左端、中央等）で縫い針を検出しても、常に同じ戻し量（搬送時間）だけ反転方向へ搬送すれば、被検出物は搬送ベルト１１の端部１１Aまで戻ることになるのである。

ところで、検針機２０の検出ヘッド１４は搬送ベルト１１に対して直角に設置され、検出ヘッド１４の長手方向のどの位置でも、検出ヘッド１４と搬送ベルト１１の端部１１Aとの距離は一定となるものであったが、検針機には、これ以外の様々なタイプのものがある。例えば、図６に示す検針機３０のように、検出ヘッド２４が搬送ベルト２１に対して斜めに配置され、検出ヘッド２４と搬送ベルト２１の端部２１Aとの距離が、検出ヘッド２４の長手方向の位置によって異なるものもある。

そして、この検針機３０でも、検針機２０と同じように、縫い針が検出ヘッド２４内の検出ゾーン２３に進入して検出されると、搬送ベルト２１を停止し反転方向へ駆動して、被検出物を搬送ベルト２１の端部２１Aまで戻す工夫がなされている。なお、検出ヘッド２４は検出ヘッド１４と同じ構造であり、検出ヘッド２４のどの位置で縫い針を検出したかは判別することができない。したがって、検出ヘッド２４の長手方向のどの位置で縫い針を検出しても、常に同じ戻し量（搬送時間）だけ反転方向へ搬送することとなる。

そうすると、搬送ベルト２１を反転方向（図６の矢印と反対方向）へ駆動して被検出物を搬送ベルト２１の端部２１Aまで戻したとき、搬送ベルト２１のK側に載せられた被検出物が端部２１Aに戻る一方で、J側に載せられた被検出物は端部２１Aを通り過ぎて落下することや、反対に、搬送ベルト２１のJ側に載せられた被検出物が端部２１Aに戻る一方で、K側に載せられた被検出物は端部２１Aより手前までしか搬送されず、端部２１Aまで正確に戻らないという問題がある。

これは、検出ヘッド２４がJ側又はK側で縫い針を検出したときに、それぞれの検出位置と搬送ベルト２１の端部２１Aとの距離L１とL２が、それぞれ異なるのにも関わらず、常に同じ戻し量（搬送時間）だけ搬送ベルト２１を反転方向に駆動させるからである。

そこで、本願発明は、上記問題に鑑み、混入物の検出位置を認識して、その検出位置に応じた戻し量を用いることで確実に搬送ベルトの端部に被検出物を戻すことができる検針機を提供するものである。

上記課題を解決するために、本願発明の検針機は、金属針等の金属類の混入物を含んだ被検出物を搬送ベルトにより搬送し、前記被検出物中の混入物を検出する検出センサーよって混入物が検出された場合は、前記搬送ベルトを搬送方向に対して反対方向へ駆動する検針機であって、前記検出センサーは、前記搬送ベルト上におけるその端部からの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成され、さらに、当該検出位置に応じた戻し量だけ、前記搬送ベルトを搬送方向に対して反対方向へ駆動することを特徴としている。

上記特徴によれば、搬送ベルト上におけるその端部からの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成された検出センサーを備え、当該検出位置に応じた戻し量だけ、前記搬送ベルトを搬送方向に対して反対方向へ駆動するため、確実に搬送ベルトの端部に被検出物を戻すことができる。

具体的には、図２に示す検針機１０は、検出ヘッド４A内に個別の５つの検出センサー２A〜２E（検出ヘッド４A内に内蔵されているため不図示である）を、搬送ベルト１の端部１Aからの距離が異なるように連続して配置している。この各検出センサー２A〜２Eは、それぞれの検出ゾーン３A〜３Eに縫い針が通過することで、混入した針等を検出できる構造となっている。例えば、検出ゾーン３Eで縫い針が検出された場合、その検出位置と搬送ベルト１の端部１Aまでの距離Ｌ１は基準となる中央のＬ０と比較して短いので、基準より小さくした戻し量だけ搬送ベルト１を反転方向へ駆動する。一方、検出ゾーン３Aで縫い針が検出された場合、その検出位置と搬送ベルト１の端部１Aまでの距離Ｌ２は基準となる中央のＬ０と比較して長いので、基準より大きくした戻し量だけ搬送ベルト１を反転方向へ駆動する。

このように、搬送ベルト１上におけるその端部１Aからの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成された検出センサー２A〜２Eを備えることで、各検出位置に応じて戻し量を適宜変更することができ、被検出物を搬送ベルト１の端部１Aへと確実に搬送することができるのである。

ここで、搬送ベルト上におけるその端部からの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成された検出センサーとは、図２に示すように複数の個別の検出センサー２A〜２Eを用いて構成されるものに限られず、一体の検出センサーであっても、搬送ベルト上におけるその端部からの距離が異なる2以上の位置において、混入物の位置を特定できる分解能を備えるものであってもよい。

次に、本願発明の検針機は、前記戻し量が、前記検出位置から前記搬送ベルトの端部までの距離であってもよい

これは、図２の（ｂ）ように、例えば検出ゾーン３Eで縫い針を検出した場合、その検出位置と搬送ベルト１の端部１Aまでの距離Ｌ１だけ搬送ベルト１を反転方向へ駆動して、被検出物を搬送ベルト１の端部１Aまで戻すこととなる。つまり、戻し量が、検出位置から搬送ベルトの端部までの距離となる。

このように、戻し量を検出位置から搬送ベルト１の端部１Aまでの距離（L0、L1、L２等）とすると、搬送ベルト１の搬送速度に関係なく、常に被検出物を搬送ベルト１の端部１Aまで正確に戻すことが出来る。すなわち、戻し量が搬送時間である場合、搬送ベルト１の速度が変更されると、それに応じて搬送時間も変更する必要が生じるが、戻し量が検出位置から搬送ベルト１の端部１Aまでの距離である場合、搬送ベルト１の搬送速度が変更されても、当該距離（L0、L1、L２等）は変わらないので、戻し量を変更する必要がないのである。

次に、本願発明の検針機は、前記検出センサーが、前記搬送ベルトの上流と下流にそれぞれ配置され、一の検出センサーと他の検出センサーが、それぞれ互いに等しくかつ対称となるように、前記搬送ベルトに対して斜めに配置されてもよい。

検出センサーは、その検出ゾーンへ進入してくる縫い針等の混入物の進入角度で、その検出感度が異なる。仮に、上流側の検出センサーにおいて、検出感度が悪い進入角度で縫い針が進入したため検出できなかったとしても、上流側の検出センサーと対称で等しい角度で配置されている下流側の検出センサーでは縫い針を検出することができ、検出漏れを防ぐことができる。

従来の検針機は、混入物を検出した検出位置に関係なく、常に同じ戻し量によって、搬送ベルトを反転方向に駆動していたため、被検出物を搬送ベルトの端部に確実に搬送することが出来なかった。しかし、本願発明によれば、検出センサーが前記搬送ベルト上におけるその端部からの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成され、さらに、当該検出位置に応じた戻し量だけ、前記搬送ベルトを搬送方向に対して反対方向へ駆動するため、被検出物を搬送ベルトの端部に確実に搬送することが出来るという優れた効果を奏する。

（a）は、本願発明の検針機の斜視図、（b）は、同検針機の平面図である。（a）は、図１で示した本願発明の検針機の拡大斜視図、（ｂ）は、同検針機の拡大平面図である。図１で示した本願発明の検針機全体を示す平面図である。（a）は、本願発明の検針機のコントロールシステムの概略を示すブロック図、（ｂ）は、同検針機の動作を示すフローチャートである。（a）は、本願発明の背景技術の一例として示す検針機の斜視図、（ｂ）は、同検針機の断面図である。本願発明の背景技術の一例として示す検針機の拡大斜視図である。

１搬送ベルト
２検出センサー
３検出ゾーン
４検出ヘッド
１０検針機
Y 縫い針

以下に、本願発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１の（a）は、本願発明の検針機１０の斜視図、（ｂ）は、同検針機１０の平面図である。

図１の（a）に示す検針機１０は、搬送ベルト１の上流側に検出ヘッド４A、下流側に検出ヘッド４Bが、それぞれ搬送ベルト１に対して斜めに配置されている。また、図１の（ｂ）のように、検出ヘッド４A及び検出ヘッド４Bは、搬送ベルト１に対して、それぞれ同じ角度αで対称となるように配置されている。当然、検出ヘッド４A及び４B内に内蔵されている検出センサー２A〜２Eも同じ配置となっている。なお、検針機１０は、図５の（ｂ）に示す従来の検針機２０と基本的な構造が共通しており、不図示であるが、各検出センサー２A〜２Eは、搬送ベルト１の下検出センサー２Uと上検出センサー２Tとから構成されている。

このような配置とすることで、検針漏れを防ぐことが出来ることを説明するために、図１の（ｂ）では、縫い針Yが検出ヘッド４Aに対して平行の状態で搬送されてくる場合を想定する。検出ヘッド４A内の各検出センサー２は、各検出ゾーン３に対して縫い針Yが平行に進入してくると、検出感度が低下する特性があり、縫い針Yが検出ヘッド４Aを通過しても検出漏れが生じるおそれがある。しかし、下流側にある検出ヘッド４Bは、上流側にある検出ヘッド４Aに対して等しい角度αで対称に配置されているため、縫い針Yが検出ヘッド４B内の検出ゾーン３に対して平行に進入してくることがなく、最も検出感度が高い状態で進入してくることになる。そのため、この検出ヘッド４B内の検出センサー２によって縫い針Yが検出され、検出漏れを防ぐことができる。

次に、図２の（a）は、検針機１０の拡大斜視図、（ｂ）は、同検針機１０の拡大平面図である。図２の（a）及び（ｂ）に示すように、搬送ベルト１の端部１Aからの距離が異なる検出センサー２A〜２Eが上流側の検出ヘッド４A内に５つ備えられており、その検出センサー２A〜２Eの検出ゾーン３A〜３Eにより、被検出物が搬送ベルト１上のどの位置に載せて搬送されてきても、縫い針を検出することができる構造となっている。また、下流側の検出ヘッド４Bも同じ構造となっている。なお、仕様に応じて検出センサーの数は、適宜変更が可能である。

ここで、検出ヘッド４Aで縫い針が検出されたときの検針機１０の動作について説明すると、まず、検出ゾーン３Eで縫い針が検出された場合、その検出位置と搬送ベルト１の端部１Aまでの距離Ｌ１は、基準となる中央のＬ０と比較して短いので、基準の戻し量と比べて、戻し量は小さくなる。例えば、この戻し量が、搬送ベルト１を反転方向へ駆動させて、搬送ベルト１の端部１Aに被検出物を搬送する搬送時間であれば、その搬送時間は基準より短く設定される。また、戻し量を検出位置から前記搬送ベルト１の端部１Aまでの距離L１とすれば、Ｌ１だけ搬送ベルトは反転方向に駆動される。

次に、検出ゾーン３Aで縫い針が検出された場合、その検出位置と搬送ベルト１の端部１Aまでの距離Ｌ２は、基準となる中央のＬ０と比較して長いので、基準の戻し量と比べて、戻し量は大きくなる。例えば、この戻し量が搬送時間であれば、その搬送時間は基準より長く設定される。また、戻し量を検出位置から前記搬送ベルト１の端部１Aまでの距離L２とすれば、Ｌ２だけ搬送ベルトは反転方向に駆動される。同様に、他の各検出センサーに応じて戻し量は設定される。

このように、搬送ベルト１上におけるその端部１Aからの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成された検出センサー２A〜２Eを備えることで、各検出位置に応じた戻し量を適宜設定することができ、被検出物を搬送ベルト１の端部１Aへと確実に搬送することができる。

なお、隣り合う検出ゾーン３Aと３Bの重複部分Ｔにおいては、検出ゾーン３Aと３Bの両方で縫い針を検知することになるが、それぞれの検出感度の強度分布等を分析すれば、検出ゾーン３A又は３Bのどちら側により近く縫い針が進入したか判別でき、検出位置をより正確に特定することができる。

次に、図３において、上流側の検出ヘッド４Aで縫い針を検出することが出来ず、下流側の検出ヘッド４Bで縫い針が検出されたときの検針機１０の動作について説明する。まず、検出ゾーン３Eで縫い針が検出された場合、その検出位置と搬送ベルト１の端部１Aまでの距離Ｌ４は、基準となる中央のＬ３と比較して長いので、基準の戻し量と比べて、戻し量は大きくなる。例えば、この戻し量が搬送時間であれば、その搬送時間は基準より長く設定される。また、戻し量を検出位置から前記搬送ベルト１の端部１Aまでの距離L４とすれば、Ｌ４だけ搬送ベルト１は反転方向に駆動される。

また、検出ゾーン３Aで縫い針が検出された場合、その検出位置と搬送ベルト１の端部１Aまでの距離Ｌ５は、基準となる中央のＬ３と比較して短いので、基準の戻し量と比べて、戻し量は小さくなる。例えば、この戻し量が搬送時間であれば、その搬送時間は基準より短く設定される。また、戻し量を検出位置から前記搬送ベルト１の端部１Aまでの距離L５とすれば、Ｌ５だけ搬送ベルトは反転方向に駆動される。同様に、他の各検出センサーに応じて戻し量は設定される。

次に、図４の（a）は、本願発明の検針機のコントロールシステムの概略を示すブロック図、（ｂ）は、同検針機の動作を示すフローチャートである。

本願発明の検針機１０は、大別すると、図４の（a）に示すように、搬送ベルト１を駆動するモータMと、それを制御するモータコントローラ５とで構成される駆動系システム、及び、検出センサー２と、戻し量が記憶されているメモリ７と、これらを統合するメインコントローラ６とで構成される制御系システムとから構築されている。

このメインコントローラ６は、全ての検出センサー２A〜２Eに接続されており、各検出センサー２から送信される検出信号を受け取る。また、メモリ７は、各検出センサーの検出位置に応じた戻し量を記憶している。例えば、戻し量が搬送ベルトの搬送時間であれば、各検出センサーの検出位置に応じた最適な搬送時間（段落［００３１］〜[００３６]を参照）を記憶している。同様に、戻し量が検出位置から搬送ベルトの端部までの距離であれば、各検出センサーの検出位置に応じた最適な距離（図２のＬ１、Ｌ２、図３のL４、L５等の距離。段落［００３１］〜[００３６]を参照）を記憶している。

また、メインコントローラ６は、各検出センサー２からの信号を基に、検出位置に応じた最適な戻し量（搬送時間、距離）をメモリ７から読み出し、その戻し量をモータコントローラ５に送る。そして、このモータコントローラ５は、この戻し量に基づいて、モータを制御している。なお、本願発明の検針機１０のモータM及び搬送ベルト１は、図５の（ｂ）に示す従来の検針機２０のものと同じ構造であり、モータMは搬送ベルト１１を水平方向に張設している駆動ローラRに接続され、搬送ベルト上の被検出物を任意の方向に搬送することが出来る。

次に、検針機１０の一連の動作について、図４の（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。まず、搬送ベルト１上に被検出物を載せて検針機１０を稼動させる（ステップ１）。搬送ベルト１が搬送方向に一定速度で被検出物を搬送するように、モータコントローラ５はモータMを制御する（ステップ２）。

次に、各検出センサー２が混入物を検出したかどうか、メインコントローラ６は判断する（ステップ３）。そして、すべての検出センサー２が混入物を検出していないと判断された場合（No）、引き続き搬送ベルト１が搬送方向に被検出物を搬送するように、メインコントローラ６はモータコントローラ５へ指令を送り、モータコントローラ５はモータMを搬送方向に一定速度で駆動するように制御する（ステップ２）。

もし、いずれかの検出センサー２が混入物を検出したと判断した場合（Yes）、メインコントローラ６は、モータコントローラ５へ搬送ベルト１を停止するように指令を送り、モータコントローラ５はモータMを停止する（ステップ４）。そして、メインコントローラ６は、混入物を検出した検出センサー２の検出位置に応じた戻し量をメモリ７から読み出し、モータコントローラ５へ送る（ステップ５）。

次に、モータコントローラ５は、受け取った戻し量（搬送時間、距離）に基づいて、モータMを制御して、反転方向に搬送ベルト１を駆動する（ステップ６）。そして、戻し量分だけ搬送ベルト１を駆動させて停止すれば、ちょうど搬送ベルト１の端部１Aに被検出物が戻されて、検針機１０の動作は終了となる（ステップ７）。

なお、本願発明の検針機は、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

Claims

金属針等の金属類の混入物を含んだ被検出物を搬送ベルトにより搬送し、
前記被検出物中の混入物を検出する検出センサーよって混入物が検出された場合は、
前記搬送ベルトを搬送方向に対して反対方向へ駆動する検針機であって、
前記検出センサーは、前記搬送ベルト上におけるその端部からの距離が異なる2以上の位置において、混入物を検出可能に構成され、
さらに、当該検出位置に応じた戻し量だけ、前記搬送ベルトを搬送方向に対して反対方向へ駆動することを特徴とする検針機。
前記戻し量は、前記検出位置から前記搬送ベルトの端部までの距離であることを特徴とする請求項１に記載の検針機。
前記検出センサーは、前記搬送ベルトの上流と下流にそれぞれ配置され、
一の検出センサーと他の検出センサーが、それぞれ互いに等しくかつ対称となるように、
前記搬送ベルトに対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の検針機。