JP2014092365A - Metal detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal detector capable of stably detecting fine metallic foreign matter in a body to be inspected with high sensitivity by reducing an influence of disturbance noise by emphasizing a foreign matter signal, and also specifying a width-directional position of the foreign matter.SOLUTION: A metal detector 10 includes: a magnetization part 30 which magnetizes metallic foreign matter (m) in a body W to be inspected in a predetermined magnetization direction; a detection head 40 which has a plurality of magnetic sensor pairs of upper magnetic sensors 41a-41e and lower magnetic sensors 42a-42e having sharp directivity in the magnetization direction of the magnetization part 30 in an orthogonal direction orthogonal to a conveyance direction of the body W to be inspected, and detects a residual magnetic component of the metallic foreign matter (m); difference calculation means 80 of calculating differences between detection signals from the upper magnetic sensors 41a-41e and lower magnetic sensors 42a-42e by the magnetic sensor pair; and determination means 53 of determining whether there is metal in the body W to be inspected and its position in the orthogonal direction upon the basis of an output signal from the difference calculation means 80.

Description

本発明は、食品等の被検査物中の金属異物の有無を検出する金属検出装置に関するものである。   The present invention relates to a metal detection device that detects the presence or absence of a metal foreign object in an inspection object such as food.

従来、この種の金属検出装置としては、被検査物の通過によって生じる磁界の変化に基づいて食品等の被検査物中の金属異物の有無を検出する金属検出装置において、搬送方向に複数の磁気センサを配設するとともに、これら複数の磁気センサのうちの1つ以上の磁気センサに対して搬送路を介して1つ以上の検出センサを配設し、被検査物の非搬送時における合成検出信号の信号レベルが最小となるように磁気センサ相互間の接続状態を設定することにより、検出信号に含まれる外乱ノイズレベルを低減するようにした技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as this type of metal detection device, a metal detection device that detects the presence or absence of metal foreign matter in an inspection object such as food based on a change in magnetic field caused by the passage of the inspection object. In addition to providing a sensor, one or more detection sensors are provided via a conveyance path for one or more of the plurality of magnetic sensors, so that composite detection is performed when the inspection object is not being conveyed. A technique is known in which a disturbance noise level included in a detection signal is reduced by setting a connection state between magnetic sensors so that the signal level of the signal is minimized (see, for example, Patent Document 1). ).

具体的には、特許文献1に記載のものは、上下に対向する磁気センサをそれぞれ差分接続するとともに差分接続した搬送方向の磁気センサの組を加算接続することで、このように接続された磁気センサからの検出信号を合成し、検出信号に含まれる外乱ノイズレベルを低減するようになっている。
特開2005−227029号公報
Specifically, the one described in Patent Document 1 is configured such that the magnetic sensors connected in this manner are connected by differentially connecting the magnetic sensors facing each other in the vertical direction and adding and connecting a pair of magnetic sensors in the transport direction that are differentially connected. The detection signals from the sensors are combined to reduce the disturbance noise level included in the detection signals.
JP 2005-227029 A

しかしながら、特許文献1に記載された従来の金属検出装置においては、上下に対向する磁気センサから単に差分をとるだけであり、磁化の方向と磁気センサの指向性の関係について検討されていないため、金属異物による検出信号を強調することができなかった。   However, in the conventional metal detection device described in Patent Document 1, only the difference is taken from the magnetic sensor facing up and down, and the relationship between the direction of magnetization and the directivity of the magnetic sensor has not been studied. The detection signal due to the metal foreign object could not be emphasized.

また、磁気センサの検出信号がスカラーであるため、上下の磁気センサからの検出信号の値の位相(正負)が同相または逆送の何れであるかに基づいた差分算出を行っていなかった。   In addition, since the detection signal of the magnetic sensor is a scalar, the difference calculation based on whether the phase (positive / negative) of the detection signal value from the upper and lower magnetic sensors is in-phase or reverse is not performed.

したがって、搬送ベルトを駆動するモータ等からの外乱ノイズによる影響によって、被検査物中の微小な金属異物を高感度で検出することができなかった。   Therefore, minute metallic foreign matter in the inspection object cannot be detected with high sensitivity due to the influence of disturbance noise from a motor or the like that drives the conveyor belt.

また、特許文献1に記載された従来の金属検出装置においては、磁気センサを搬送方向に直交する直交方向(搬送路の幅方向)に複数並べた構成ではないため、直交方向における金属異物の位置を特定することができなかった。また、上下の磁気センサの中間位置では検出感度が低いため、この中間位置に存在する金属異物を検出することができない場合があった。   In addition, in the conventional metal detection device described in Patent Document 1, since a plurality of magnetic sensors are not arranged in the orthogonal direction (width direction of the conveyance path) orthogonal to the conveyance direction, the position of the metal foreign object in the orthogonal direction Could not be identified. Further, since the detection sensitivity is low at the intermediate position between the upper and lower magnetic sensors, there are cases in which it is not possible to detect the metallic foreign matter present at this intermediate position.

そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、異物信号を強調することで外乱ノイズによる影響を低減して被検査物中の微小な金属異物を安定して高感度で検出することができるとともに、異物の幅方向位置を特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。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and by emphasizing the foreign matter signal, the influence of disturbance noise is reduced and the minute metallic foreign matter in the inspection object is stabilized. It is an object of the present invention to provide a metal detection device that can detect with high sensitivity and can specify the position in the width direction of a foreign substance.

本発明に係る金属検出装置は、被検査物を搬送路内で搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される被検査物中の金属を所定の磁化方向に磁化する着磁手段と、前記搬送路を挟んで正対し前記着磁手段の磁化方向に鋭指向性を持つ上側磁気センサおよび下側磁気センサからなる磁気センサ対を、前記被検査物の搬送方向と直交する直交方向に複数有し、前記着磁手段により着磁された被検査物中の金属の残留磁気成分を前記上側磁気センサおよび前記下側磁気センサにより検出するする検出ヘッドと、前記磁気センサ対毎の前記上側磁気センサおよび前記下側磁気センサからの検出信号の差分を算出する差分算出手段と、前記差分算出手段からの出力信号に基づいて前記被検査物中の金属の有無および前記直交方向の位置を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。   The metal detection apparatus according to the present invention includes a transport unit that transports an object to be inspected in a transport path, a magnetizing unit that magnetizes a metal in the test object transported by the transport unit in a predetermined magnetization direction, There are a plurality of magnetic sensor pairs in the orthogonal direction perpendicular to the conveyance direction of the object to be inspected, which are an upper magnetic sensor and a lower magnetic sensor that are opposed to each other across the conveyance path and have sharp directivity in the magnetization direction of the magnetizing means. A detection head for detecting the residual magnetic component of the metal in the inspection object magnetized by the magnetizing means with the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor, and the upper magnetic sensor for each magnetic sensor pair. And a difference calculating means for calculating a difference between detection signals from the lower magnetic sensor, and a judgment for determining the presence / absence of metal in the inspection object and the position in the orthogonal direction based on an output signal from the difference calculating means. Characterized by comprising a means.

この構成により、差分算出手段により上側磁気センサおよび下側磁気センサからの検出信号の差分を算出することで異物信号が強調されるので、外乱ノイズによる異物の誤判定をすることなく安定して高感度で異物を検出することができる。   With this configuration, since the foreign object signal is emphasized by calculating the difference between the detection signals from the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor by the difference calculation means, the foreign object signal can be stably increased without causing erroneous determination of the foreign object due to disturbance noise. Foreign matter can be detected with sensitivity.

また、上側磁気センサおよび下側磁気センサからなる磁気センサ対を、被検査物の搬送方向と直交する直交方向に複数有しているので、判定手段が磁気センサ対毎に被検査物中の金属の有無を判別することができ、直交方向における金属異物の位置を特定することができる。   In addition, since there are a plurality of magnetic sensor pairs composed of the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor in the orthogonal direction orthogonal to the conveyance direction of the object to be inspected, the determination means has a metal in the object inspected for each magnetic sensor pair. The position of the metal foreign object in the orthogonal direction can be specified.

また、上側磁気センサおよび下側磁気センサからの検出信号の差分を算出して異物信号を強調することにより、上側磁気センサと下側磁気センサの中間位置に存在する金属異物も異物信号の強調により高感度で検出することができる。   Also, by calculating the difference between the detection signals from the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor and emphasizing the foreign matter signal, the metallic foreign matter present at the intermediate position between the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor is also enhanced by the enhancement of the foreign matter signal. It can be detected with high sensitivity.

したがって、異物信号を強調することで外乱ノイズによる影響を低減して被検査物中の微小な金属を安定して高感度で検出することができるとともに、直交方向における金属異物の位置を特定することができる。   Therefore, by emphasizing the foreign matter signal, the influence of disturbance noise can be reduced, and the minute metal in the inspection object can be stably detected with high sensitivity, and the position of the metallic foreign matter in the orthogonal direction can be specified. Can do.

また、本発明に係る金属検出装置は、前記検出ヘッドを外側から包囲するとともに前記搬送路が通過する開口部を有し、前記検出ヘッドの内部に侵入する外乱ノイズを遮蔽する遮蔽手段を備えたことを特徴とする。   In addition, the metal detection device according to the present invention includes shielding means that surrounds the detection head from the outside and has an opening through which the transport path passes, and shields disturbance noise that enters the detection head. It is characterized by that.

この構成により、検出ヘッドの外側からの外乱ノイズは遮蔽手段により遮蔽され、遮蔽手段の開口部から侵入した外乱ノイズは上側磁気センサおよび下側磁気センサの検出信号において同位相となるため差分算出手段で差分をとることにより打ち消すことができる。   With this configuration, the disturbance noise from the outside of the detection head is shielded by the shielding means, and the disturbance noise entering from the opening of the shielding means has the same phase in the detection signals of the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor, so that the difference calculation means Can be canceled by taking the difference.

また、本発明に係る金属検出装置は、前記搬送手段が、被検査物を載置する搬送面と、該搬送面を移動させるモータを有し、前記搬送面および前記モータが、前記上側磁気センサと前記下側磁気センサの略中間の位置に配置されたことを特徴とする。   In the metal detector according to the present invention, the transport means includes a transport surface on which an object to be inspected is placed and a motor that moves the transport surface, and the transport surface and the motor are the upper magnetic sensor. And the lower magnetic sensor.

この構成により、モータから上側磁気センサまでの距離とモータから下側磁気センサまでの距離が等しくなるため、上側磁気センサが検出するモータからの外乱ノイズの振幅と下側磁気センサが検出するモータからの外乱ノイズの振幅とが等しくなり、上側磁気センサからの検出信号に含まれる外乱ノイズ成分と下側磁気センサからの検出信号に含まれる外乱ノイズ成分を差分算出手段において打ち消すことができる。   With this configuration, the distance from the motor to the upper magnetic sensor is equal to the distance from the motor to the lower magnetic sensor. Therefore, the disturbance noise amplitude from the motor detected by the upper magnetic sensor and the motor detected by the lower magnetic sensor The disturbance noise component included in the detection signal from the upper magnetic sensor and the disturbance noise component included in the detection signal from the lower magnetic sensor can be canceled by the difference calculation means.

本発明は、異物信号を強調することで外乱ノイズによる影響を低減して被検査物中の微小な金属異物を安定して高感度で検出することができるとともに、金属異物の幅方向位置を特定することができる金属検出装置を提供することができる。   The present invention enhances the foreign object signal to reduce the influence of disturbance noise and stably detect a minute metal foreign object in the inspection object with high sensitivity and specify the position of the metal foreign object in the width direction. It is possible to provide a metal detection device that can be used.

本発明の実施の形態に係る金属検出装置の斜視図である。It is a perspective view of the metal detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る金属検出装置の上面図である。It is a top view of the metal detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図2のC−C´断面図である。It is CC 'sectional drawing of FIG. 図2のD−D´断面図である。It is DD 'sectional drawing of FIG. 本発明の実施の形態に係る金属検出装置の磁気センサの一例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the magnetic sensor of the metal detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. (a)、(b)は、磁気センサの検出コイル部分の一例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows an example of the detection coil part of a magnetic sensor. 本発明の実施の形態に係る金属検出装置の磁気センサからの検出信号を示す図である。It is a figure which shows the detection signal from the magnetic sensor of the metal detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る金属検出装置の差分算出手段からの出力信号を示す図である。It is a figure which shows the output signal from the difference calculation means of the metal detection apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず構成について説明する。   First, the configuration will be described.

図1〜図4に示すように、金属検出装置10は、被検査物Wを搬送路20a内で搬送するコンベア20と、コンベア20により搬送される被検査物W中の金属異物mを所定の磁化方向に磁化する着磁部30と、搬送路20aを挟んで正対し着磁部30の磁化方向に鋭指向性を持つ上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eからなる磁気センサ対を、被検査物Wの搬送方向と直交する直交方向(矢印Bで示す)に複数有し、着磁部30により着磁された被検査物W中の金属異物mの残留磁気成分を上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eにより検出するする検出ヘッド40と、磁気センサ対毎の上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号の差分を算出する差分算出手段80と、差分算出手段80からの出力信号に基づいて被検査物W中の金属異物mの有無および直交方向の位置を判定する判定手段53と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the metal detection device 10 is configured to convey a conveyor 20 that conveys the inspection object W in the conveyance path 20 a and a metal foreign object m in the inspection object W that is conveyed by the conveyor 20 to a predetermined level. A magnetic sensor comprising a magnetized portion 30 that is magnetized in the magnetization direction, and upper magnetic sensors 41a to 41e and lower magnetic sensors 42a to 42e that are opposed to each other across the conveyance path 20a and have sharp directivity in the magnetization direction of the magnetized portion 30. A plurality of pairs are provided in an orthogonal direction (indicated by an arrow B) orthogonal to the conveyance direction of the inspection object W, and the residual magnetic component of the metal foreign matter m in the inspection object W magnetized by the magnetized portion 30 is set on the upper side. The detection head 40 detected by the magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e, and the difference between the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e for each magnetic sensor pair. A difference calculation unit 80 for output, and a determination unit 53 the position of the presence and the orthogonal direction of the metal foreign object m in the object to be inspected is W, the based on the output signal from the difference calculation unit 80.

また、金属検出装置10は、検出ヘッド40を外側から包囲するとともに搬送路20aが通過する開口部を有し、検出ヘッド40の内部に侵入する外乱ノイズを遮蔽する磁気シールド49を備えている。   In addition, the metal detection device 10 includes a magnetic shield 49 that surrounds the detection head 40 from the outside and has an opening through which the transport path 20 a passes, and shields disturbance noise that enters the detection head 40.

被検査物Wは、例えば、包装材で包装された任意の製品、例えば包装容器内に食品を収容し、直方体形状の包装箱の表面に磁化可能な個体識別用のラベル若しくはタグ、おまけのカード等を貼付又は添付したものである。被検査物Wは、金属異物、あるいは、包装箱内に薬品と磁性インクで印刷された磁気印刷物を収納したものである。   The inspected object W is, for example, an arbitrary product packaged with a packaging material, such as a food container in a packaging container, and a label or tag for individual identification that can be magnetized on the surface of a rectangular parallelepiped packaging box. Etc. are attached or attached. The object W to be inspected is a metal foreign object or a magnetic printed matter printed with chemicals and magnetic ink in a packaging box.

コンベア20は、無端状のベルト21を複数対の搬送ローラ22a、22b、23aおよび23bに巻回し、そのベルト21の上走部の上面によって検出ヘッド40の入口側から出口側へと被検査物Wを搬送するようになっている。   The conveyor 20 winds an endless belt 21 around a plurality of pairs of conveying rollers 22a, 22b, 23a, and 23b, and an object to be inspected from the entrance side to the exit side of the detection head 40 by the upper surface of the upper running portion of the belt 21. W is transported.

コンベア20は、搬送面としてのベルト21を回転させるためのモータ90を、搬送ローラ22bの軸線方向一端部に備えている。このモータ90は、検出ヘッド40の内部の磁気検出領域45に侵入する外乱ノイズのノイズ源となり得るものである。ベルト21の上面、搬送ローラ22a、22b、モータ90は、上下方向において、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eの略中間の位置に配置されている。このため、モータ90から上側磁気センサ41a〜41eまでの距離とモータ90から下側磁気センサ42a〜42eまでの距離は等しくなっている。   The conveyor 20 includes a motor 90 for rotating the belt 21 as a conveyance surface at one end in the axial direction of the conveyance roller 22b. The motor 90 can be a noise source of disturbance noise that enters the magnetic detection region 45 inside the detection head 40. The upper surface of the belt 21, the transport rollers 22a and 22b, and the motor 90 are disposed at a substantially middle position between the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e in the vertical direction. For this reason, the distance from the motor 90 to the upper magnetic sensors 41a to 41e is equal to the distance from the motor 90 to the lower magnetic sensors 42a to 42e.

搬送路20aの検出ヘッド40より上流側の所定位置には、搬送路20aを挟んで上下に対向する上側磁極30aおよび下側磁極30bからなる公知の着磁部30が設置されている。着磁部30は、上側磁極30aおよび下側磁極30bとの間で上下方向に磁界を印加するようになっている。   A known magnetized portion 30 including an upper magnetic pole 30a and a lower magnetic pole 30b that are vertically opposed to each other across the conveyance path 20a is installed at a predetermined position upstream of the detection head 40 in the conveyance path 20a. The magnetized portion 30 applies a magnetic field in the vertical direction between the upper magnetic pole 30a and the lower magnetic pole 30b.

これにより、被検査物Wは、磁気検出領域45より上流側の位置で着磁部30により直流磁界を印加され、被検査物W内の金属異物mが所定の残留磁化レベルで磁化される。   Thus, the inspection object W is applied with a DC magnetic field by the magnetizing unit 30 at a position upstream of the magnetic detection region 45, and the metal foreign matter m in the inspection object W is magnetized at a predetermined residual magnetization level.

このため、金属異物mの磁化方向は、上側磁極30aと下側磁極30bとを結ぶ線と平行(矢印Hで示す上下方向)になっている。また、上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eは、着磁部30で磁化された金属異物mの磁束を良好に検出するため、上側磁極30aと下側磁極30bとを結ぶ線と平行となる方向(矢印Hで示す上下方向)に鋭指向性をそれぞれ有している。なお、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eも、搬送路20aを挟んで矢印Hで示す上下方向に離隔して配置されている。   For this reason, the magnetization direction of the metal foreign matter m is parallel to the line connecting the upper magnetic pole 30a and the lower magnetic pole 30b (the vertical direction indicated by the arrow H). Further, the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are lines connecting the upper magnetic pole 30a and the lower magnetic pole 30b in order to detect the magnetic flux of the metal foreign matter m magnetized by the magnetized portion 30 satisfactorily. Each has a sharp directivity in a direction (vertical direction indicated by an arrow H) parallel to each other. Note that the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are also spaced apart from each other in the vertical direction indicated by the arrow H with the conveyance path 20a interposed therebetween.

なお、複数の上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eが列設される直交方向は、厳密に90°に限定されるものではなく、外乱ノイズの影響を受けない範囲であれば許容される。例えば、その範囲は±30°である。   In addition, the orthogonal direction in which the plurality of upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are arranged is not strictly limited to 90 °, as long as it is not affected by disturbance noise. Permissible. For example, the range is ± 30 °.

すなわち、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eからなる検出ヘッド40を傾斜配置して、上方から見たときにコンベア20の搬送方向に直交する方向(コンベア20の幅方向)に対して角度を設けるようにしてもよい。   That is, the detection head 40 composed of the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e is disposed at an inclination, and when viewed from above, in a direction orthogonal to the conveying direction of the conveyor 20 (width direction of the conveyor 20). You may make it provide an angle with respect to it.

検出ヘッド40は、被検査物Wの搬送路20aを挟んで上下に対向するように配置された上側ヘッド41と下側ヘッド42とから構成されている。上側ヘッド41には、複数の上側磁気センサ41a〜41eが、被検査物Wの搬送方向と直交する矢印Bで示す直交方向に列設されている。また、下側ヘッド42には、複数の下側磁気センサ42a〜42eが、被検査物Wの搬送方向と直交する直交方向にそれぞれ列設されている。   The detection head 40 includes an upper head 41 and a lower head 42 that are arranged so as to face each other vertically with the conveyance path 20a of the inspection object W interposed therebetween. In the upper head 41, a plurality of upper magnetic sensors 41a to 41e are arranged in an orthogonal direction indicated by an arrow B orthogonal to the conveyance direction of the inspection object W. In addition, a plurality of lower magnetic sensors 42 a to 42 e are arranged in the lower head 42 in the orthogonal direction orthogonal to the conveyance direction of the inspection object W, respectively.

検出ヘッド40の上側ヘッド41と下側ヘッド42に挟まれた領域は、コンベア20により矢印Aの方向に搬送される被検査物Wが通過する磁気検出領域45を形成している。この磁気検出領域45においては、被検査物Wが上側ヘッド41と下側ヘッド42を同時に通過するため、上側ヘッド41の上側磁気センサ41a〜41eと下側ヘッド42の下側磁気センサ42a〜42eは、被検査物Wの同一部位に対して同一タイミングで磁気を検出する。   A region sandwiched between the upper head 41 and the lower head 42 of the detection head 40 forms a magnetic detection region 45 through which the inspection object W conveyed in the direction of arrow A by the conveyor 20 passes. In the magnetic detection region 45, the inspection object W passes through the upper head 41 and the lower head 42 at the same time, so the upper magnetic sensors 41a to 41e of the upper head 41 and the lower magnetic sensors 42a to 42e of the lower head 42. Detects magnetism at the same timing for the same part of the inspection object W.

検出ヘッド40の外側周囲には、図1、図2に示すように、検出ヘッド40の内部の磁気検出領域45に侵入する外乱ノイズを遮蔽する磁気シールド49が設けられている。図1、図2では、磁気シールド49は、被検査物Wの搬送方向と直交する方向である矢印Bで示す方向(ベルト21の幅方向)の両端部、および上下方向(図1、図4に矢印Hで示す)の両端部に配置され、検出ヘッド40を外側から巻回すように搬送路20aを囲んで設けられている。磁気シールド49は、搬送路20aが通過する部分で搬送方向上流側および下流側に開口する開口部を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, a magnetic shield 49 that shields disturbance noise that enters the magnetic detection region 45 inside the detection head 40 is provided around the outside of the detection head 40. 1 and 2, the magnetic shield 49 includes both end portions in the direction indicated by the arrow B (the width direction of the belt 21) that is orthogonal to the conveyance direction of the inspection object W, and the vertical direction (FIGS. 1 and 4). And is provided to surround the transport path 20a so as to wind the detection head 40 from the outside. The magnetic shield 49 has openings that open to the upstream side and the downstream side in the transport direction at the part through which the transport path 20a passes.

上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eは、図4に示すように、着磁部30による被検査物Wの磁化方向と等しい方向、すなわち矢印Hで示す上下方向に鋭指向性を有している。   As shown in FIG. 4, the upper magnetic sensors 41 a to 41 e and the lower magnetic sensors 42 a to 42 e have sharp directivities in the same direction as the magnetization direction of the workpiece W by the magnetized portion 30, that is, in the vertical direction indicated by the arrow H. have.

このため、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eは、被検査物W中の金属異物mの磁束のうち、この上下方向の矢印Hで示す鋭指向性方向の成分のみを検出することができる。また、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eは、磁気シールド49の搬送方向下流側の開口部から侵入するモータ90からの外乱ノイズに対しても、鋭指向性方向の成分のみを検出する。上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eは、鋭指向性を持つ磁気センサ、例えば、磁気インピーダンスセンサ、ホール素子、磁気抵抗素子、フラックスゲートセンサから構成されている。   Therefore, the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e detect only the component in the sharp directivity direction indicated by the vertical arrow H in the magnetic flux of the metal foreign matter m in the inspection object W. can do. Further, the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are only components in the direction of sharp directivity with respect to disturbance noise from the motor 90 entering from the opening on the downstream side in the transport direction of the magnetic shield 49. Is detected. The upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are composed of magnetic sensors having sharp directivity, for example, a magnetic impedance sensor, a Hall element, a magnetoresistive element, and a fluxgate sensor.

また、金属検出装置10は、AD変換手段52、差分算出手段80、判定手段53および結果表示手段54を有する制御部50を備えている。制御部50は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、CPU、ROM、RAM、および入出力インターフェース回路に加えて、不揮発性メモリとしてのEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)やハードディスク等を含んで構成されており、ROMやEEPROM、ハードディスク等に格納された所定の金属検出制御プログラムに従って、検出ヘッド40からの検出信号やEEPROMに不揮発に記憶保持された判定用閾値等に基づいて、被検査物Wに金属異物mが混入しているか否かの判定を実行するようになっている。   Further, the metal detection apparatus 10 includes a control unit 50 having an AD conversion unit 52, a difference calculation unit 80, a determination unit 53, and a result display unit 54. Although a specific hardware configuration is not illustrated, the control unit 50 includes an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), a hard disk, and the like as a nonvolatile memory in addition to a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface circuit. In accordance with a predetermined metal detection control program stored in a ROM, EEPROM, hard disk or the like, a detection signal from the detection head 40, a threshold value for determination stored in a nonvolatile manner in the EEPROM, etc. It is determined whether or not the metal foreign matter m is mixed in the inspection object W.

上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号は、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42e毎に個別に設けられたAD変換手段52に信号線51を介してそれぞれ入力されるようになっており、被検査物Wが磁気検出領域45を通過する間、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号が、AD変換手段52においてそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換される。   The detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are sent to the AD conversion means 52 provided individually for each of the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e. The detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are converted into AD conversion means 52 while the inspection object W passes through the magnetic detection region 45. Are converted from analog signals to digital signals.

AD変換手段52でデジタル信号に変換された検出信号は、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eの各対毎に個別に設けられた差分算出手段80によって差分が算出されるようになっている。   The detection signal converted into the digital signal by the AD conversion means 52 is calculated by the difference calculation means 80 provided individually for each pair of the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e. It has become.

すなわち、差分算出手段80では、互いに対を成す上側磁気センサ41aと下側磁気センサ42aの差分、上側磁気センサ41bと下側磁気センサ42bの差分、上側磁気センサ41cと下側磁気センサ42cの差分、上側磁気センサ41dと下側磁気センサ42dの差分、上側磁気センサ41eと下側磁気センサ42eの差分、をそれぞれ算出する。   That is, in the difference calculation means 80, the difference between the upper magnetic sensor 41a and the lower magnetic sensor 42a, the difference between the upper magnetic sensor 41b and the lower magnetic sensor 42b, and the difference between the upper magnetic sensor 41c and the lower magnetic sensor 42c. The difference between the upper magnetic sensor 41d and the lower magnetic sensor 42d and the difference between the upper magnetic sensor 41e and the lower magnetic sensor 42e are respectively calculated.

差分算出手段80からの各出力信号は、各差分算出手段80の後段にそれぞれ接続された判定手段53に入力され、各判定手段53より予め設定された判定用閾値を参照して金属の有無が判定されるようになっている。   Each output signal from the difference calculation means 80 is input to the determination means 53 connected to the subsequent stage of each difference calculation means 80, and the presence / absence of metal is determined by referring to the determination threshold set in advance by each determination means 53. It is to be judged.

このように、判定手段53は、差分算出手段80で算出された上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号の差分に基づいて被検査物W中の金属異物mの有無を判定している。また、判定手段53による判定結果は、結果表示手段54により表示される。   As described above, the determination unit 53 determines the amount of the metallic foreign object m in the inspection object W based on the difference between the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e calculated by the difference calculation unit 80. Judgment is made. The determination result by the determination unit 53 is displayed by the result display unit 54.

判定手段53は、検出ヘッド40の複数の上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号の差分に基づいて被検査物W中の金属異物mの有無を判定するだけでなく、何れの差分算出手段80からの出力信号が判定用閾値を超えていたかに基づいて、被検査物W中の金属異物mの矢印Bで示す直交方向における位置を算出し、結果表示手段54に出力するようになっている。   The determination unit 53 merely determines the presence or absence of the metal foreign object m in the inspection object W based on the difference between the detection signals from the plurality of upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e of the detection head 40. Rather, based on which output signal from the difference calculation means 80 has exceeded the threshold for determination, the position of the metal foreign object m in the inspection object W in the orthogonal direction indicated by the arrow B is calculated, and the result display means 54 To output.

また、判定手段53は、上側ヘッド41の上側磁気センサ41a〜41eの検出信号と下側ヘッド42の下側磁気センサ42a〜42eの検出信号の強度に基づいて、被検査物W中の金属異物mの矢印Hで示す上下方向における位置を算出し、結果表示手段54に出力するようになっている。   Further, the determination means 53 is based on the intensity of the detection signals of the upper magnetic sensors 41a to 41e of the upper head 41 and the detection signals of the lower magnetic sensors 42a to 42e of the lower head 42, and the metal foreign matter in the inspection object W. The position in the vertical direction indicated by the arrow H of m is calculated and output to the result display means 54.

以下、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eの具体的な構成を、鋭指向性を持つフラックスゲートセンサの1つである直交型フラックスゲートセンサで説明する。なお、フラックスゲートセンサに関しては、例えば、特開2012−154674号公報に記載されている公知のセンサであるため説明を省略する。また、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eは、互いに同一の構成を有しているので、下側磁気センサ42aについて以下説明する。   Hereinafter, specific configurations of the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e will be described using orthogonal flux gate sensors which are one of flux gate sensors having sharp directivity. Note that the fluxgate sensor is a known sensor described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-154673, and thus the description thereof is omitted. Since the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e have the same configuration, the lower magnetic sensor 42a will be described below.

図5に示すように、鋭指向性を持つ下側磁気センサ42aにおいては、入力磁界に対してそれを打ち消すコイルを検出コイル63として設け、高感度センサで残余磁界を検出し、残余磁界がほぼゼロになるようにして、入力磁界を打ち消すのに使用した電流の大きさから入力磁界の大きさを検出するゼロ位法を採用した負帰還構成となっている。ゼロ位法を採用した負帰還構成においては、リニアリティーが良く、ダイナミックレンジが広くなるという利点がある。   As shown in FIG. 5, in the lower magnetic sensor 42a having sharp directivity, a coil for canceling the input magnetic field is provided as the detection coil 63, and the residual magnetic field is detected by the high sensitivity sensor. A negative feedback configuration is adopted in which a zero position method is employed in which the magnitude of the input magnetic field is detected from the magnitude of the current used to cancel the input magnetic field so as to be zero. The negative feedback configuration employing the zero position method has the advantages of good linearity and a wide dynamic range.

センサヘッド61はU字型のアモルファス磁性ワイヤをコア62として採用しており、検出コイル63は一端を低抵抗で接地している。構造を簡単にするために検出コイル63は、負帰還コイルとしても使用している。   The sensor head 61 employs a U-shaped amorphous magnetic wire as the core 62, and one end of the detection coil 63 is grounded with a low resistance. In order to simplify the structure, the detection coil 63 is also used as a negative feedback coil.

コア62の励磁電流は、簡単のために50Ωの出力抵抗を持つ信号発生器64から直接取っている。励磁は100kHzの正弦波電圧(Vac)に必要な直流バイアス電圧(Vdc)をかけている。   The exciting current of the core 62 is taken directly from the signal generator 64 having an output resistance of 50Ω for simplicity. Excitation applies a necessary DC bias voltage (Vdc) to a sine wave voltage (Vac) of 100 kHz.

検出コイル63からの検出電圧は励磁周波数と同じ100kHzであるので、交流結合によって前置増幅器65に入力し、同期検波部回路66によって平行復調し、後段の平滑フィルタ(カットオフ周波数≒100Hz)で直流へ変換している。   Since the detection voltage from the detection coil 63 is 100 kHz which is the same as the excitation frequency, it is input to the preamplifier 65 by AC coupling, and is demodulated in parallel by the synchronous detection circuit 66 and is then smoothed by a subsequent stage smoothing filter (cutoff frequency≈100 Hz). Conversion to direct current.

直流に変換された信号は、0Vを参照電圧とする帯域制限した誤差増幅器67で増幅して、高抵抗Rfを介して検出巻線にはキャンセルのための負帰還電流を重畳する。ここで、高抵抗Rfの抵抗値を高くする理由は、負帰還電流を高感度に電圧に変換すること、および、検出コイル63から見て帰還回路が負荷にならないようにすることである。   The signal converted into direct current is amplified by a band-limited error amplifier 67 using 0 V as a reference voltage, and a negative feedback current for cancellation is superimposed on the detection winding via the high resistance Rf. Here, the reason why the resistance value of the high resistance Rf is increased is to convert the negative feedback current into a voltage with high sensitivity, and to prevent the feedback circuit from becoming a load when viewed from the detection coil 63.

前置増幅器65の入力側と負帰還回路側の誤差増幅器の時定数の選択は1/(C1R1)>10/(C2R2)の範囲で設定している。高抵抗Rfの両端の電圧は、図示しないボルテージフォロワーで抽出した後、引き算回路および60Hzのノッチフィルタを通して出力している。   The selection of the time constant of the error amplifier on the input side and the negative feedback circuit side of the preamplifier 65 is set in the range of 1 / (C1R1)> 10 / (C2R2). The voltage across the high resistance Rf is extracted by a voltage follower (not shown) and then output through a subtraction circuit and a 60 Hz notch filter.

下側磁気センサ42aは、図6(a)または図6(b)に示すように、アモルファス線から構成されるコア62がU字型にすることにより、コア62の左右個々の脚で入力磁界と無関係に発生する磁束変化が打ち消され、オフセットが発生することを防止することができるようになっている。   As shown in FIG. 6 (a) or FIG. 6 (b), the lower magnetic sensor 42a has an U-shaped core 62 made of amorphous wire, so that the input magnetic field can be applied to the left and right legs of the core 62. The magnetic flux change generated regardless of the offset is canceled out, and the occurrence of an offset can be prevented.

なお、下側磁気センサ42aのコア62の長さは、1.5〜3cm程度とするのが最適である。コア62を長くすると分解能を高く指向性を鋭くすることができる一方、中央部に不感体が生じてしまうためである。   The length of the core 62 of the lower magnetic sensor 42a is optimally about 1.5 to 3 cm. This is because, if the core 62 is lengthened, the resolution can be increased and the directivity can be sharpened, while an insensitive body is generated at the center.

本実施の形態では、上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eを、鋭指向性方向(矢印Hで示す上下方向)で同一向きに配置し、これら磁気センサの上下で検出信号の正負(極性)が逆となっているため、上側磁気センサ41a〜41eからの検出信号と下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号の差分を算出することにより、金属異物による信号が強調される。   In the present embodiment, the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are arranged in the same direction in the sharp directivity direction (the vertical direction indicated by the arrow H), and the detection signals are detected above and below these magnetic sensors. Since the positive / negative (polarity) is reversed, the difference between the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the detection signals from the lower magnetic sensors 42a to 42e is calculated, thereby enhancing the signal due to the metal foreign matter. .

ここで、上下の磁気センサを鋭指向性方向で同一向きに配置するとは、上側磁気センサ41a〜41eに対して磁気検出領域45から上側に向う磁束を正(または負)の値の検出信号として検出するとともに、下側磁気センサ42a〜42eに対して磁気検出領域45から下側に向う磁束を負(または正)の値の検出信号として検出するように、上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eを配置することである。   Here, when the upper and lower magnetic sensors are arranged in the same direction in the sharp directivity direction, the magnetic flux directed upward from the magnetic detection region 45 with respect to the upper magnetic sensors 41a to 41e is used as a detection signal having a positive (or negative) value. The upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensor 42a to 41e are detected so as to detect a magnetic flux directed downward from the magnetic detection region 45 with respect to the lower magnetic sensors 42a to 42e as a detection signal having a negative (or positive) value. The magnetic sensors 42a to 42e are arranged.

なお、上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eを、鋭指向性方向で逆向きに配置したときには、これら磁気センサの上下で検出信号の正負(極性)が同じになるため、上側磁気センサ41a〜41eまたは下側磁気センサ42a〜42eの一方からの検出信号をAD変換手段52でデジタル信号に変換する際にその正負を反転した上で、検出信号の差分を算出したり、または、上側磁気センサ41a〜41eからの検出信号と下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号を、正負が同じまま加算することにより、金属異物による信号が強調される。   In addition, when the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are arranged in the opposite directions in the sharp directivity direction, the positive and negative (polarity) of the detection signal is the same above and below these magnetic sensors. When the detection signal from one of the magnetic sensors 41a to 41e or the lower magnetic sensors 42a to 42e is converted into a digital signal by the AD conversion means 52, the sign of the detection signal is calculated after the polarity is inverted, or By adding the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the detection signals from the lower magnetic sensors 42a to 42e with the same sign, the signal due to the metal foreign matter is emphasized.

次に、動作を説明する。   Next, the operation will be described.

図1〜図4を参照して説明した金属検出装置10の動作に関しては、金属異物mを含む被検査物Wが磁気検出領域45を通過すると、上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号が、AD変換手段52においてそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換される。   Regarding the operation of the metal detection device 10 described with reference to FIGS. 1 to 4, when the inspection object W including the metal foreign matter m passes through the magnetic detection region 45, the upper magnetic sensors 41 a to 41 e and the lower magnetic sensor 42 a. The detection signals from .about.42e are converted from analog signals to digital signals in the AD conversion means 52, respectively.

デジタル信号に変換された各検出信号は、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eの対毎に個別に設けられた差分算出手段80に入力されて差分がそれぞれ算出される。各差分算出手段80からの出力信号は、差分算出手段80の後段にそれぞれ接続された判定手段53に入力される。   Each detection signal converted into a digital signal is input to difference calculation means 80 provided individually for each pair of the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e, and the difference is calculated. The output signal from each difference calculation means 80 is input to the determination means 53 connected to the subsequent stage of the difference calculation means 80.

図7に示すように、デジタル信号に変換された上側磁気センサ41a〜41e、下側磁気センサ42a〜42eからの各検出信号を、それぞれ検出信号41as〜41es、42as〜42esとすると、金属異物mによる信号の正負(極性)は、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eとで逆(逆位相)になっているため、差分算出手段80で差分をとることにより、図8に示すように、金属異物mによる信号が強調される。   As shown in FIG. 7, when the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e converted into digital signals are detection signals 41as to 41es and 42as to 42es, respectively, metal foreign matter m Since the positive and negative (polarity) of the signal by the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are opposite (in opposite phases), the difference is calculated by the difference calculating means 80, so that FIG. As shown, the signal from the metal foreign object m is emphasized.

なお、図7では、上側磁気センサ41a〜41eからの検出信号に含まれる金属異物mによる信号が正の値であり、下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号に含まれる金属異物mによる信号が負の値となっている。   In FIG. 7, the signal due to the metal foreign matter m included in the detection signals from the upper magnetic sensors 41 a to 41 e is a positive value, and the signal due to the metal foreign matter m included in the detection signals from the lower magnetic sensors 42 a to 42 e. Is a negative value.

図8において、出力信号80asは、検出信号41asと検出信号42asから算出された差分を表している。同様に、出力信号80bs、80cs、80ds、80esは、検出信号41bsと検出信号42bsから算出された差分、検出信号41csと検出信号42csから算出された差分、検出信号41dsと検出信号42dsから算出された差分、検出信号41esと検出信号42esから算出された差分をそれぞれ表している。   In FIG. 8, an output signal 80as represents a difference calculated from the detection signal 41as and the detection signal 42as. Similarly, the output signals 80bs, 80cs, 80ds, and 80es are calculated from the difference calculated from the detection signal 41bs and the detection signal 42bs, the difference calculated from the detection signal 41cs and the detection signal 42cs, and the detection signal 41ds and the detection signal 42ds. And the difference calculated from the detection signal 41es and the detection signal 42es.

また、外乱ノイズの信号の正負(極性)は、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eとで等しい(同位相)ため、差分算出手段80で差分をとることにより、図8に示すように、打ち消される。   Further, since the positive and negative (polarity) of the signal of the disturbance noise is the same (in phase) in the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e, the difference is calculated by the difference calculating means 80, so that FIG. It will be countered as shown.

判定手段53は、各差分算出手段80からの出力信号80as〜80esのそれぞれについて、判定用閾値との比較を行い、判定用閾値を超えている出力信号があれば、金属異物mが混入している旨の判定結果を結果表示手段54に出力する。   The determination unit 53 compares each of the output signals 80as to 80es from each difference calculation unit 80 with a determination threshold value, and if there is an output signal exceeding the determination threshold value, the metal foreign matter m is mixed. The result of the determination to the effect is output to the result display means 54.

また、判定手段53は、判定用閾値を超えている出力信号に対応する磁気センサの配置場所に金属異物mが混入していると判断し、被検査物W中の金属異物mの矢印Bで示す直交方向における位置を算出し、結果表示手段54に出力する。   Further, the determination means 53 determines that the metal foreign matter m is mixed in the location of the magnetic sensor corresponding to the output signal exceeding the determination threshold, and the arrow B of the metal foreign matter m in the inspection object W is used. The position in the orthogonal direction shown is calculated and output to the result display means 54.

更に、判定手段53は、判定用閾値を超えている出力信号に対応する磁気センサの配置場所に金属異物mが混入していると判断し、上側ヘッド41の上側磁気センサ41a〜41eの検出信号41as〜41esと、下側ヘッド42の下側磁気センサ42a〜42eの検出信号42as〜42esとの信号強度に基づいて、被検査物W中の金属異物mの矢印Hで示す上下方向における位置を算出し、結果表示手段54に出力する。結果表示手段54では、判定結果を受け取ると、被検査物Wにおける金属異物mの混入の有無および位置を表示する。   Further, the determination means 53 determines that the metal foreign matter m is mixed in the magnetic sensor arrangement location corresponding to the output signal exceeding the determination threshold, and the detection signals of the upper magnetic sensors 41a to 41e of the upper head 41 are detected. Based on the signal strengths of 41as to 41es and the detection signals 42as to 42es of the lower magnetic sensors 42a to 42e of the lower head 42, the position of the metal foreign object m in the inspection object W in the vertical direction is indicated by the arrow H. Calculate and output to the result display means 54. Upon receiving the determination result, the result display means 54 displays the presence / absence and position of the metal foreign matter m in the inspection object W.

以上のように、本実施の形態に係る金属検出装置10は、被検査物Wを搬送路20a内で搬送するコンベア20と、コンベア20により搬送される被検査物W中の金属異物mを所定の磁化方向に磁化する着磁部30と、搬送路20aを挟んで正対し着磁部30の磁化方向に鋭指向性を持つ上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eからなる磁気センサ対を、被検査物Wの搬送方向と直交する直交方向に複数有し、着磁部30により着磁された被検査物W中の金属異物mの残留磁気成分を上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eにより検出するする検出ヘッド40と、磁気センサ対毎の上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号の差分を算出する差分算出手段80と、差分算出手段80からの出力信号に基づいて被検査物W中の金属の有無および直交方向の位置を判定する判定手段53と、を備えたことを特徴とする。   As described above, the metal detection device 10 according to the present exemplary embodiment predetermines the conveyor 20 that conveys the inspection object W in the conveyance path 20a and the metal foreign matter m in the inspection object W that is conveyed by the conveyor 20. A magnetized portion 30 that is magnetized in the magnetization direction, and upper magnetic sensors 41a to 41e and lower magnetic sensors 42a to 42e that face each other across the transport path 20a and have sharp directivity in the magnetization direction of the magnetized portion 30. A plurality of sensor pairs are provided in an orthogonal direction orthogonal to the conveyance direction of the inspection object W, and the residual magnetic components of the metal foreign matter m in the inspection object W magnetized by the magnetizing unit 30 are used as the upper magnetic sensors 41a to 41e. And the difference between detection signals from the detection head 40 detected by the lower magnetic sensors 42a to 42e and the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e for each magnetic sensor pair. And minute calculation unit 80, the determining means 53 the position of the presence and the orthogonal direction of the metal in the object W based on an output signal from the difference calculation unit 80, and further comprising a.

この構成により、差分算出手段80により上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号の差分を算出されることで異物信号が強調されるので、外乱ノイズによる異物の誤判定をすることなく安定して高感度で異物を検出することができる。   With this configuration, the difference calculation means 80 calculates the difference between the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e, thereby enhancing the foreign object signal. It is possible to detect a foreign object stably and with high sensitivity without having to.

また、上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eからなる磁気センサ対を、被検査物Wの搬送方向と直交する直交方向に複数有しているので、判定手段53が磁気センサ対毎に被検査物W中の金属異物mの有無を判別することができ、直交方向における金属異物mの位置を特定することができる。   Further, since a plurality of magnetic sensor pairs including the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e are provided in the orthogonal direction orthogonal to the conveyance direction of the inspection object W, the determination unit 53 is a magnetic sensor pair. The presence / absence of the metal foreign matter m in the inspection object W can be determined every time, and the position of the metal foreign matter m in the orthogonal direction can be specified.

また、上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号の差分を算出して異物信号を強調することにより、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eの中間位置に存在する金属異物mも異物信号の強調により高感度で検出することができる。   Further, by calculating the difference between the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e and emphasizing the foreign substance signal, the intermediate between the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e. The metallic foreign matter m present at the position can also be detected with high sensitivity by enhancing the foreign matter signal.

したがって、異物信号を強調することで外乱ノイズによる影響を低減して被検査物W中の微小な金属を安定して高感度で検出することができるとともに、直交方向における金属異物mの位置を特定することができる。   Therefore, the influence of disturbance noise can be reduced by emphasizing the foreign matter signal, so that a minute metal in the inspection object W can be stably detected with high sensitivity, and the position of the metallic foreign matter m in the orthogonal direction can be specified. can do.

また、本実施の形態に係る金属検出装置10は、検出ヘッド40を外側から包囲するとともに搬送路20aが通過する開口部を有し、検出ヘッド40の内部に侵入する外乱ノイズを遮蔽する磁気シールド49を備えたことを特徴とする。   In addition, the metal detection device 10 according to the present embodiment includes a magnetic shield that surrounds the detection head 40 from the outside and has an opening through which the conveyance path 20a passes to shield disturbance noise that enters the detection head 40. 49 is provided.

この構成により、検出ヘッド40の外側からの外乱ノイズは磁気シールド49により遮蔽され、磁気シールド49の開口部から侵入した外乱ノイズは上側磁気センサ41a〜41eおよび下側磁気センサ42a〜42eの検出信号において同位相となるため差分算出手段80で差分をとることにより打ち消すことができる。   With this configuration, disturbance noise from the outside of the detection head 40 is shielded by the magnetic shield 49, and disturbance noise that has entered from the opening of the magnetic shield 49 is detected by the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e. Therefore, the difference calculation means 80 can cancel the difference.

また、本実施の形態に係る金属検出装置10は、コンベア20が、被検査物Wを載置する載置面としてのベルト21の上面と、このベルト21を移動させるモータ90を有し、ベルト21の上面およびモータ90が、上側磁気センサ41a〜41eと下側磁気センサ42a〜42eの略中間の位置に配置されたことを特徴とする。   Moreover, the metal detection apparatus 10 according to the present embodiment includes a conveyor 20 having an upper surface of a belt 21 as a mounting surface on which the inspection object W is mounted, and a motor 90 that moves the belt 21. The upper surface of the motor 21 and the motor 90 are arranged at a substantially middle position between the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e.

この構成により、モータ90から上側磁気センサ41a〜41eまでの距離とモータ90から下側磁気センサ42a〜42eまでの距離が等しくなるため、上側磁気センサ41a〜41eが検出するモータ90からの外乱ノイズの振幅と下側磁気センサ42a〜42eが検出するモータからの外乱ノイズの振幅とが等しくなり、上側磁気センサ41a〜41eからの検出信号に含まれる外乱ノイズ成分と下側磁気センサ42a〜42eからの検出信号に含まれる外乱ノイズ成分を差分算出手段80において打ち消してゼロにすることができる。   With this configuration, since the distance from the motor 90 to the upper magnetic sensors 41a to 41e is equal to the distance from the motor 90 to the lower magnetic sensors 42a to 42e, disturbance noise from the motor 90 detected by the upper magnetic sensors 41a to 41e. And the amplitude of the disturbance noise from the motor detected by the lower magnetic sensors 42a to 42e become equal, and the disturbance noise component included in the detection signals from the upper magnetic sensors 41a to 41e and the lower magnetic sensors 42a to 42e. The disturbance noise component included in the detected signal can be canceled by the difference calculating means 80 to zero.

以上のように、本発明に係る金属検出装置は、異物信号を強調することで外乱ノイズによる影響を低減して被検査物中の微小な金属異物を安定して高感度で検出することができるという効果を有し、食品等の被検査物中の金属異物の有無を検出する金属検出装置として有用である。   As described above, the metal detection device according to the present invention can reduce the influence of disturbance noise by enhancing the foreign object signal, and can stably detect a minute metal foreign object in the inspection object with high sensitivity. It is useful as a metal detection device that detects the presence or absence of a metal foreign object in an inspection object such as food.

10 金属検出装置
20 コンベア(搬送手段)
20a 搬送路
21 ベルト(搬送面)
30 着磁部(着磁手段)
30a 上側磁極
30b 下側磁極
40 検出ヘッド
41 上側ヘッド
41a〜41e 上側磁気センサ
42a〜42e 下側磁気センサ
42 下側ヘッド
45 磁気検出領域
49 磁気シールド(遮蔽手段)
50 制御部
51 信号線
52 AD変換手段
53 判定手段
54 結果表示手段
80 差分算出手段
90 モータ
m 金属異物
W 被検査物
10 Metal detection device 20 Conveyor (conveyance means)
20a Conveying path 21 Belt (conveying surface)
30 Magnetized part (magnetizing means)
30a Upper magnetic pole 30b Lower magnetic pole 40 Detection head 41 Upper head 41a-41e Upper magnetic sensor 42a-42e Lower magnetic sensor 42 Lower head 45 Magnetic detection area 49 Magnetic shield (shielding means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Control part 51 Signal line 52 AD conversion means 53 Judgment means 54 Result display means 80 Difference calculation means 90 Motor m Metal foreign material W Inspected object

Claims (3)

被検査物を搬送路内で搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される被検査物中の金属を所定の磁化方向に磁化する着磁手段と、
前記搬送路を挟んで正対し前記着磁手段の磁化方向に鋭指向性を持つ上側磁気センサおよび下側磁気センサからなる磁気センサ対を、前記被検査物の搬送方向と直交する直交方向に複数有し、前記着磁手段により着磁された被検査物中の金属の残留磁気成分を前記上側磁気センサおよび前記下側磁気センサにより検出するする検出ヘッドと、
前記磁気センサ対毎の前記上側磁気センサおよび前記下側磁気センサからの検出信号の差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段からの出力信号に基づいて前記被検査物中の金属の有無および前記直交方向の位置を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする金属検出装置。
A transport means for transporting the inspection object in the transport path;
Magnetizing means for magnetizing a metal in the inspection object conveyed by the conveying means in a predetermined magnetization direction;
A plurality of magnetic sensor pairs, each of which is an upper magnetic sensor and a lower magnetic sensor, facing each other across the conveyance path and having a sharp directivity in the magnetization direction of the magnetizing means, are perpendicular to the conveyance direction of the inspection object. A detection head that detects a residual magnetic component of a metal in the inspection object magnetized by the magnetizing means, using the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor;
Difference calculating means for calculating a difference between detection signals from the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor for each magnetic sensor pair;
A metal detection apparatus comprising: determination means for determining presence / absence of a metal in the inspection object and a position in the orthogonal direction based on an output signal from the difference calculation means.
前記検出ヘッドを外側から包囲するとともに前記搬送路が通過する開口部を有し、前記検出ヘッドの内部に侵入する外乱ノイズを遮蔽する遮蔽手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の金属検出装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising a shielding unit that surrounds the detection head from outside and has an opening through which the conveyance path passes, and shields disturbance noise that enters the detection head. Metal detector. 前記搬送手段が、被検査物を載置する搬送面と、該搬送面を移動させるモータを有し、
前記搬送面および前記モータが、前記上側磁気センサと前記下側磁気センサの略中間の位置に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の金属検出装置。
The transport means has a transport surface on which an object to be inspected is placed, and a motor that moves the transport surface,
The metal detection device according to claim 1, wherein the transport surface and the motor are disposed at a substantially intermediate position between the upper magnetic sensor and the lower magnetic sensor.
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