JP2018063229A - Metal foreign substance detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal foreign substance detector which can detect metal foreign substances in an inspection target object while removing the influence of disturbance of an external magnetic field, an electromagnetic wave, or a magnetic field, the inspection target object being made of a medical product, a cosmetic, or a food product, for example, filled in a packaging bag.SOLUTION: The metal foreign substances in an inspection target object 2 made of a packaged body filled in a packaging body are detected by a sensor 3 made of a sensor coil. The inspection target object 2 is conveyed by a roller conveyor 23 with an adjustable inclination angle and is inspected.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被検査物に混入した金属異物を検知する金属異物検知装置に関するものである。特に、アルミニウム、アルミ蒸着フィルム等の非磁性金属、プラスチック樹脂フィルム等の非金属の包装袋に充填された被検査物中に混入した金属異物を検知する金属異物検知装置に関するものである。   The present invention relates to a metal foreign object detection device that detects a metal foreign object mixed in an object to be inspected. In particular, the present invention relates to a metal foreign object detection device that detects a metal foreign object mixed in a test object filled in a non-magnetic packaging bag such as aluminum or an aluminum vapor-deposited film, or a non-metallic packaging bag such as a plastic resin film.

金属異物の検出装置は、様々な分野で利用されている。その代表的な例は、商品の製造工程で、商品に混入した金属異物の検出である。具体的には、食品、医薬品等の製造過程において、使用されている搬送機、洗浄機、攪拌機、切断機、練機、蒸し器等の各種容器、刃物、篩等の一部が、摩耗、金属疲労等を受けて、むくれ、破断、剥がれ、削れ、欠け等した欠片が製品に異物として入り込むことがある。   Metal foreign object detection devices are used in various fields. A typical example is detection of metallic foreign matter mixed in a product in the product manufacturing process. Specifically, in the manufacturing process of foods, pharmaceuticals, etc., some containers such as transporters, washing machines, stirrers, cutting machines, kneaders, steamers etc., blades, sieves, etc. are worn, metal Due to fatigue and the like, fragments such as curl, fracture, peeling, shaving, and chipping may enter the product as foreign matter.

これらの異物を検知し、商品から排除することが重要である。商品である被検査物に混入した磁性体金属異物を検知する手段として、電磁波型のセンサーコイル等が利用されている。金属異物は、上述の各種容器、刃物、篩等を構成するオーステナイト系ステンレス鋼であることが多い。オーステナイト系ステンレス鋼は、塑性変形するとマルテンサイト変態を誘発し、弱い磁性を持つ結晶構造に変化する。   It is important to detect these foreign substances and remove them from the product. An electromagnetic sensor coil or the like is used as means for detecting a magnetic metallic foreign matter mixed in an inspection object which is a product. The metal foreign matter is often austenitic stainless steel that constitutes the above-described various containers, blades, sieves, and the like. Austenitic stainless steel induces martensitic transformation when plastically deformed, and changes to a crystalline structure with weak magnetism.

このため、センサーコイル近傍に磁石ブースターを配置し、その強力な磁力線で金属異物を磁化させるので、高い感度で金属異物の検知を可能としたものである。被検査物が磁石ブースターを通過するとき、磁石ブースターが発生する磁化の働きで、金属異物の磁性が一定の方向に向き磁化される。この原理を用いた金属異物検知装置は特許文献1,2に提案されている。   For this reason, a magnet booster is disposed in the vicinity of the sensor coil, and the metal foreign object is magnetized by the strong magnetic lines of force, so that the metal foreign object can be detected with high sensitivity. When the object to be inspected passes through the magnet booster, the magnetism generated by the magnet booster causes the magnetism of the metal foreign object to be magnetized in a certain direction. Patent Documents 1 and 2 propose metal foreign matter detection devices using this principle.

特許文献1,2に記載された装置は、食品等の被検査物中の金属異物を検知するものであり、提案したセンサーコイルを用いて、金属異物である微小な磁性体の検知に成功した。具体的には、特許文献1には、被検査物中に混入した金属異物を検知する金属異物検知方法と金属異物検知装置が開示されている。この発明によると、被検査物中に混入したステンレス等の金属異物を検知するのみならず、導電性の包装材料で包まれた食品、医薬品、工業用材料等の被検査物中に混入した金属異物も検知できる。   The devices described in Patent Documents 1 and 2 detect metal foreign objects in an object to be inspected such as food, and succeeded in detecting a minute magnetic material that is a metal foreign object using the proposed sensor coil. . Specifically, Patent Document 1 discloses a metal foreign object detection method and a metal foreign object detection device that detect metal foreign objects mixed in an object to be inspected. According to this invention, not only metal foreign matter such as stainless steel mixed in the inspection object is detected, but also metal mixed in the inspection object such as food, medicine, industrial material wrapped in conductive packaging material. Foreign objects can also be detected.

特許文献1に記載された金属異物検知装置は、コアに導線を巻いた構成の1つのコイルを有した検出部により微少磁界を発生させて、微少磁界に応答した金属異物からの検出磁界を、コイルの検出電圧、又は検出電流として検出して検出信号を出力するものである。
微小磁界は、コイルに、数百Hzから数十kHzの周波数、又は直流で印加される電圧であって供給される電流が微少で、かつコイルを構成するコアの磁化(B−H)特性の磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少な値である非線形部分を利用したものである。
The metal foreign object detection device described in Patent Document 1 generates a minute magnetic field by a detection unit having one coil with a configuration in which a conductor is wound around a core, and detects a magnetic field detected from a metal object in response to the minute magnetic field, The detection signal is output as a detection voltage or detection current of the coil.
The minute magnetic field is a voltage applied to the coil at a frequency of several hundred Hz to several tens of kHz, or a direct current, and a small amount of current is supplied, and the magnetization (BH) characteristic of the core constituting the coil is small. This utilizes a non-linear portion where the magnetic flux density (B) and the magnetic field (H) are very small values near zero.

金属異物がコイル付近を通過するとき、コイルに鎖交する磁力線の形成が乱れ、信号電圧の振幅、位相、周波数が変化する。これにより金属異物を検知する。この装置は、1mm以下の金属異物を検知できる優れた感度をもつものである。また、アルミニウム包装内の針等の細長い金属物と、金属粉末からなる酸化防止剤の検知も可能である。   When a metallic foreign object passes near the coil, the formation of magnetic lines of force linked to the coil is disturbed, and the amplitude, phase, and frequency of the signal voltage change. Thereby, a metal foreign object is detected. This apparatus has an excellent sensitivity capable of detecting metallic foreign objects of 1 mm or less. It is also possible to detect an elongated metal object such as a needle in an aluminum package and an antioxidant made of metal powder.

特許文献3に開示された金属探知機は、被検出物を搬送する搬送路と、搬送路の途中に設けられ、電流を流して磁界を発生させるためのコイルがコアに巻かれたセンサーコイルと、コアに接触して配置されている磁石からなる。詳しくは、磁石の静磁場とセンサーコイルの交流電流によって、不平等な静磁場を形成させている。被検出物がこの不平等磁場を横切ったとき、金属異物が一時的に磁化されると同時に、磁化された被検出物から発生する磁場が、センサーコイルに鎖交する磁場を乱す。   A metal detector disclosed in Patent Document 3 includes a conveyance path that conveys an object to be detected, a sensor coil that is provided in the middle of the conveyance path, and that has a coil wound around a core for generating a magnetic field by passing an electric current. The magnet is arranged in contact with the core. Specifically, an unequal static magnetic field is formed by the static magnetic field of the magnet and the alternating current of the sensor coil. When the object to be detected crosses this unequal magnetic field, the metal foreign object is temporarily magnetized, and at the same time, the magnetic field generated from the magnetized object to be detected disturbs the magnetic field linked to the sensor coil.

その磁場の乱れをセンサーコイルが検出信号として送出している。特許文献4には、流れている包装袋の中の金属異物を、包装袋を一時蓄積するアキュームの手前に検知する金属異物検知装置が開示されている。金属異物検知装置は、包装袋を細長い中空の管状ガイドの中を通し、管状ガイドの両側に配置したセンサーコイルを用いて、金属異物を検知している。   The sensor coil sends out the disturbance of the magnetic field as a detection signal. Patent Document 4 discloses a metal foreign object detection device that detects a metal foreign object in a flowing packaging bag before an accumulator that temporarily accumulates the packaging bag. The metal foreign object detection device detects metal foreign objects using sensor coils disposed on both sides of the tubular guide through the packaging bag through an elongated hollow tubular guide.

国際公開WO2003/027659号公報International Publication WO2003 / 027659 特開2005−188985号公報JP 2005-188985 A 特開2004−85439号公報JP 2004-85439 A 実用新案登録第3177557号Utility model registration No. 3177557

しかしながら、従来の検出機は、ベルトコンベヤで搬送される商品を検査するための装置であったり、手動でセンサーコイルの付近を通過させて商品を検査したりするものが多い。小規模で多品種のロッドを扱う食品加工現場でも使用できるように、卓上でも利用でき小型の金属異物検知装置が望まれている。   However, many conventional detectors are devices for inspecting products conveyed by a belt conveyor or manually inspecting products by passing the vicinity of a sensor coil. There is a demand for a small metal foreign object detection device that can be used on a desktop so that it can be used in food processing sites that handle a large variety of rods on a small scale.

本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、小規模で多品種の医薬品、化粧品、食料品等の被検査物において、これらに含まれる金属異物を検知できる小型の金属異物検知装置を提供する。
The present invention has been made based on the technical background as described above, and achieves the following objects.
An object of the present invention is to provide a small-sized metal foreign object detection device capable of detecting metal foreign objects contained in small-scale inspected articles such as various types of pharmaceuticals, cosmetics, and foodstuffs.

本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明の発明1の金属異物検知装置は、
被検査物を搬送路である傾斜面で前記被検査物自身の質量の重力を利用して搬送する搬送手段と、
前記被検査物中の磁性体を磁化又は磁化強化するためのもので、前記搬送路の途中に設けられた磁化手段と、
前記搬送路の途中、かつ、前記被検査物の搬送方向で前記磁化手段の次に設けられ、検知信号を出力するセンサー手段と、
前記検知信号を取得して信号処理して前記磁性体の有無を判断し、前記判断の結果を示す出力信号を出力する信号処理部からなる検知手段と
からなる金属異物検知装置において、
前記搬送路は、前記傾斜面の角度を調整するための角度調整手段と
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The metal foreign object detection device of the invention 1 of the present invention is
A transport means for transporting the inspection object using gravity of the mass of the inspection object itself on an inclined surface which is a conveyance path;
In order to magnetize or reinforce the magnetic material in the inspection object, magnetizing means provided in the middle of the transport path;
Sensor means that is provided in the middle of the conveyance path and next to the magnetization means in the conveyance direction of the inspection object, and outputs a detection signal;
In the metal foreign object detection device comprising: a detection means including a signal processing unit that obtains the detection signal and performs signal processing to determine the presence or absence of the magnetic body and outputs an output signal indicating the determination result;
The conveyance path has angle adjusting means for adjusting the angle of the inclined surface.

本発明の発明2の金属異物検知装置は、発明1において、
前記センサー手段は、コアに導線を巻いて構成され、前記コアの磁化(B−H)特性の磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少の値である非線形部分を利用して周囲の磁界の変化を検知して前記検知信号を出力するセンサーコイルからなる
ことを特徴とする。
The metal foreign matter detection device of the invention 2 of the present invention is the invention 1,
The sensor means is formed by winding a lead wire around a core, and uses a non-linear portion in which the magnetic flux density (B) and magnetic field (H) of the magnetization (BH) characteristic of the core are very small values near zero. It comprises a sensor coil that detects a change in the surrounding magnetic field and outputs the detection signal.

本発明の発明3の金属異物検知装置は、発明1又は2において、
前記搬送路は、前記金属異物検知装置の本体を成す筐体に着脱自在である
ことを特徴とする。
The metal foreign matter detection device of the invention 3 of the present invention is the invention 1 or 2,
The conveyance path is detachable from a housing forming a main body of the metal foreign object detection device.

本発明の発明4の金属異物検知装置は、発明3において、
前記搬送路の搬送面は、着脱自在なローラコンベアである
ことを特徴とする。
The metal foreign matter detection device of invention 4 of the present invention is the invention 3,
The conveyance surface of the conveyance path is a detachable roller conveyor.

本発明の発明5の金属異物検知装置は、発明3において、
前記搬送路の搬送面は、着脱自在な平板又は波板である
ことを特徴とする。
The metal foreign matter detection device of invention 5 of the present invention is the invention 3,
The conveyance surface of the conveyance path is a detachable flat plate or corrugated plate.

本発明の発明6の金属異物検知装置は、発明4又は5において、
前記搬送面の傾斜角度は、7度、10度、15度、20度の角度で調整する
ことを特徴とする。
The metal foreign matter detection device of the invention 6 of the present invention is the invention 4 or 5,
The inclination angle of the transport surface is adjusted by an angle of 7 degrees, 10 degrees, 15 degrees, and 20 degrees.

上述の検知部の検知原理は、少なくとも1つのセンサーコイルに、電圧を印加又は電流を供給することにより微少磁界を発生させて、微少磁界に応答した被検査物の中の磁性体の金属異物からの検出磁界をセンサーコイルの検出電圧又は検出電流として検出して検知信号を出力するものである。この検知信号を解析して金属異物を特定する。センサーコイルの検出電圧又は検出電流は、微小な値のものであり、外部の磁界又は磁界の乱れの影響を受けやすいので、センサーコイルを含めて、検知部を外部の磁界又は磁界の乱れから磁気シールドする。   The detection principle of the detection unit described above is that a magnetic field is generated by applying a voltage or supplying a current to at least one sensor coil and responding to the magnetic field from a metallic foreign object in the inspection object. The detection magnetic field is detected as a detection voltage or a detection current of the sensor coil, and a detection signal is output. The detection signal is analyzed to identify the metal foreign object. The detection voltage or detection current of the sensor coil is a minute value and is easily affected by external magnetic field or magnetic field disturbance. Shield.

微少磁界は、センサーコイルに印加される電圧又は供給される電流が微少で、かつセンサーコイルを構成するコアの磁化(B−H)特性の内、磁化特性を表わす磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少な値の非線形部分を利用したものであり、電流、又は電圧が数百Hzから数十kHzの周波数又は直流であり、金属異物がセンサーコイル付近を通過するとき、センサーコイルに流れる電圧、電流が誘起されるものである。これは、センサーコイルの周波数が変化するとも言える。
センサーコイルの微少磁界は、特許文献1等に示す通り、公知技術であり、詳細については省略する。
The minute magnetic field has a small voltage applied to the sensor coil or a supplied current, and among the magnetization (BH) characteristics of the core constituting the sensor coil, the magnetic flux density (B) representing the magnetization characteristic and the magnetic field ( H) uses a non-linear part having a minute value near 0, the current or voltage is a frequency of several hundred Hz to several tens kHz, or a direct current, and when a metallic foreign object passes near the sensor coil, A voltage and current flowing in the coil are induced. This can be said that the frequency of the sensor coil changes.
The minute magnetic field of the sensor coil is a known technique as shown in Patent Document 1 and the like, and details thereof are omitted.

本発明の発明者等は、「金属異物検知方法とその装置」に関する特許出願をしている(特許文献1)。この発明の内容の全て又はその一部が、本発明にも含まれる。この発明の金属異物検知方法は、包装内の被検査物に製造する過程で混入した金属異物を検知するために、前記被検査物を搬送路で搬送する搬送工程と、前記搬送路の途中に設けられ、コアに導線を巻いた構成のコイルを有した検出部により磁界を発生させて、前記被検査物に混入した金属異物を検出するための金属異物検出工程とからなる金属異物検知方法において、一つの前記コイルに電圧を印加又は電流を供給することにより微少磁界を発生させて、前記微少磁界に応答した前記金属異物からの検出磁界を前記コイルの検出電圧又は検出電流として検出して検出信号を出力する検出信号出力工程と、前記検出信号を解析して前記金属異物を特定するために信号を解析する信号解析工程とからなり、前記微少磁界は、前記コイルに印加される前記電圧又は供給される前記電流が微少で、かつ前記コイルを構成する前記コアの磁化(B−H)特性の内、前記磁化特性を表わす磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少の値である非線形部分を利用したものであり、前記電流、又は電圧が数百Hzから数十kHzの周波数であり、前記金属異物が前記コイル付近を通過するとき、前記周波数が変化するものであることを特徴とする。   The inventors of the present invention have filed a patent application relating to “a metallic foreign object detection method and apparatus” (Patent Document 1). All or part of the contents of the present invention are also included in the present invention. In the metal foreign matter detection method of the present invention, in order to detect a metal foreign matter mixed in the process of manufacturing the inspection object in the package, a transport step of transporting the inspection object through a transport path, and in the middle of the transport path In a metal foreign object detection method comprising: a metal foreign object detection step for detecting a metal foreign object mixed in the object to be detected by generating a magnetic field by a detection unit having a coil having a configuration in which a conductive wire is wound around a core. , Applying a voltage to one coil or supplying a current to generate a minute magnetic field, and detect and detect a magnetic field detected from the metal foreign object in response to the minute magnetic field as a detection voltage or a detection current of the coil A detection signal output step of outputting a signal, and a signal analysis step of analyzing the detection signal to analyze the signal in order to identify the metal foreign matter, and the minute magnetic field is applied to the coil. The magnetic flux density (B) and magnetic field (H) representing the magnetization characteristics are close to 0 out of the magnetization (BH) characteristics of the core constituting the coil. The current or voltage is a frequency of several hundreds of Hz to several tens of kHz, and the frequency changes when the metal foreign object passes near the coil. It is characterized by being.

本発明の金属異物検知装置は、センサーコイルに供給される電流、又は印加される電圧は、上述の周波数に限定されるものではなく、直流電流から数百Hzまでの交流電流を供給する。センサーコイルには、特別に、アクティブに電流供給、電圧印加がされていなくても、増幅器のバイアス電圧を印加しておき、磁性体の金属異物を検知する。被検査物がセンサーコイルの付近を通過すると、被検査物内の磁性体から発生する磁場がセンサーコイルを切りその状態を変化させるので、センサーコイルとその後段の信号処理でこれを検知する。   In the metal foreign object detection device of the present invention, the current supplied to the sensor coil or the applied voltage is not limited to the above-mentioned frequency, but supplies an alternating current from a direct current to several hundred Hz. Even if the sensor coil is not actively supplied with current or applied with a voltage, a bias voltage of the amplifier is applied to detect the metallic foreign matter of the magnetic material. When the object to be inspected passes near the sensor coil, the magnetic field generated from the magnetic material in the object to be inspected cuts the sensor coil and changes its state, and this is detected by the sensor coil and subsequent signal processing.

本発明の金属異物検知装置は、非金属物である被検査物内の磁性体を感度よく検知できる。更に、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料で包装された包装袋や容器等を有する被検査物内の磁性体が検知できる。   The metal foreign object detection device of the present invention can detect a magnetic substance in an object to be inspected that is a non-metallic object with high sensitivity. Furthermore, it is possible to detect a magnetic substance in an object to be inspected having a packaging bag or container wrapped with a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.

本発明によると、次の効果が奏される。
本発明の金属異物検知装置は、滑り面に小型のローラコンベヤを用い小型化実現でき、卓上でも利用できる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
The metallic foreign object detection device of the present invention can be miniaturized by using a small roller conveyor on the sliding surface, and can also be used on a desktop.

本発明の金属異物検知装置は、滑り面を調整器具でその傾斜角度を調整できるようになり、用途に応じて自由自在に滑り面の傾斜角度を調整できるようになった。   The metal foreign object detection device of the present invention can adjust the inclination angle of the sliding surface with an adjusting tool, and can adjust the inclination angle of the sliding surface freely according to the application.

図1は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の外観を示す外観図である。FIG. 1 is an external view showing an external appearance of a metal foreign object detection device 1 according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の正面の概要を示す概念図であり、図1の正面図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an outline of the front of the metallic foreign object detection device 1 according to the embodiment of the present invention, and is a front view of FIG. 図3は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の平面の概要を示す概念図であり、図1の平面図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an outline of a plane of the metal foreign object detection device 1 according to the embodiment of the present invention, and is a plan view of FIG. 図4は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の側面の概要を示す概念図であり、図1の側面図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing an outline of a side surface of the metal foreign object detection device 1 according to the embodiment of the present invention, and is a side view of FIG. 図5は、センサー3のセンサーコイルの構成例を示す図であり、図5(a)はセンサーコイルの正面図、図5(b)は図5(a)の平面図、図5(c)は図5(a)のA−A線の切断断面図である。5A and 5B are diagrams showing a configuration example of the sensor coil of the sensor 3. FIG. 5A is a front view of the sensor coil, FIG. 5B is a plan view of FIG. 5A, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図6は、マグネットブースター4の構造及び配置例を図示した図であり、図6(a)はマグネットブースター4の正面図、図6(b)は図6(a)のマグネットブースター4の平面図、図6(c)はマグネットブースター4の配置例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the structure and arrangement of the magnet booster 4. FIG. 6 (a) is a front view of the magnet booster 4, and FIG. 6 (b) is a plan view of the magnet booster 4 in FIG. 6 (a). FIG. 6C is a diagram showing an arrangement example of the magnet booster 4. 図7は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1のローラコンベヤ23の概要を示す概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing an outline of the roller conveyor 23 of the metal foreign object detection device 1 according to the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1のローラコンベヤ23のローラ25の概要を示す図で、図8(a)は軸28付きのローラ25の平面図、図8(b)は中空部を有するローラ25の平面図、図8(c)は軸28の平面図である。FIG. 8 is a diagram showing an outline of the rollers 25 of the roller conveyor 23 of the metal foreign object detection device 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 (a) is a plan view of the rollers 25 with the shaft 28, and FIG. ) Is a plan view of the roller 25 having a hollow portion, and FIG. 8C is a plan view of the shaft 28. 図9は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の滑り面を調整する様子を示す概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram showing how the sliding surface of the metal foreign object detection device 1 according to the embodiment of the present invention is adjusted. 図10は、金属異物検知装置1の信号処理部16の構成例を示す機能ブロック図である。FIG. 10 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit 16 of the metal foreign object detection device 1. 図11は、信号処理部16のディジタルコンピュータ処理部62の構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the digital computer processing unit 62 of the signal processing unit 16. 図12は、信号処理部16のディジタルコンピュータ処理部62の動作例を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing an operation example of the digital computer processing unit 62 of the signal processing unit 16.

〔実施の形態〕
図1は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の外観を図示している外観図である。図2は、図1の金属異物検知装置1の正面の概要を図示した概念図で、図3は、図1の金属異物検知装置1の平面の概要を図示した概念図で、図4は、図1の金属異物検知装置1の側面の概要を図示した概念図である。金属異物検知装置1は、被検査物2の中の金属物(磁性体の異物)を検知又は探知して通知するためのものである。
Embodiment
FIG. 1 is an external view illustrating the external appearance of a metal foreign object detection device 1 according to an embodiment of the present invention. 2 is a conceptual diagram illustrating the outline of the front of the metal foreign object detection device 1 of FIG. 1, FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the outline of the plane of the metal foreign object detection device 1 of FIG. 1, and FIG. It is the conceptual diagram which illustrated the outline | summary of the side surface of the metal foreign material detection apparatus 1 of FIG. The metal foreign object detection device 1 is for detecting or detecting a metal object (magnetic substance foreign substance) in the inspection object 2 and notifying it.

金属異物検知装置1は、特に、包装袋等に充填又は内蔵された被検査体からなる被検査物2に混入した金属異物を検知、又は探知して通知するためのものである。被検査体としては、特に限定されないが、固体、液体、又はゲル状の食品、包装袋に充填された医薬品等を例示できる。包装袋の包装材は、公知のアルミニウム箔、合成樹脂製のフィルム、紙、及びこれらの素材を組み合わせた積層材等からなるものである。   The metal foreign object detection device 1 is particularly for detecting or detecting a metal foreign object mixed in an inspection object 2 made of an inspection object filled or built in a packaging bag or the like. Although it does not specifically limit as a to-be-inspected object, Solid, liquid, or a gel-like foodstuff, the pharmaceutical with which the packaging bag was filled, etc. can be illustrated. The packaging material of a packaging bag consists of a well-known aluminum foil, a synthetic resin film, paper, a laminated material combining these materials, and the like.

〔金属異物検知装置1の構成〕
金属異物検知装置1は、概略すると箱形の本体6と、この一端に、蝶番である連結部材15で連結された滑り台5とからなる。滑り台5は、連結部材15を中心に揺動自在である。滑り台5には、センサー3等が配置されている。滑り台5上で被検査物2を設定された速度の範囲で重力で落下させて滑り台5の滑り面20の上を滑らせると、センサー3は被検査物2中の磁性体を検知することができる。
[Configuration of Metal Foreign Object Detection Device 1]
The metal foreign object detection device 1 includes a box-shaped main body 6 and a slide 5 connected to one end of the metal foreign-body detection device 1 by a connecting member 15 that is a hinge. The slide 5 can swing around the connecting member 15. A sensor 3 and the like are disposed on the slide 5. When the inspection object 2 is dropped on the slide 5 by gravity within a set speed range and is slid on the sliding surface 20 of the slide 5, the sensor 3 can detect the magnetic substance in the inspection object 2. it can.

即ち、金属異物検知装置1は、概略すると、被検査物2中の磁性体を検知するためのセンサー3、被検査物2中の磁性体を磁化する磁化部4、被検査物2を案内し搬送する滑り台5、本体6、滑り台5の傾斜角度を調整する角度調整部材(固定部材)7、被検査物2の通過を検知するための検知器8等からなる。本体6は、箱型の筐体11、筐体11に設置された電源スイッチ12、表示部13、操作スイッチ14、筐体11内に格納された信号処理部16(図4及び図10を参照。)等からなる。   That is, the metal foreign object detection device 1 generally guides the sensor 3 for detecting the magnetic body in the inspection object 2, the magnetizing unit 4 for magnetizing the magnetic body in the inspection object 2, and the inspection object 2. It comprises a slide 5 to be conveyed, a main body 6, an angle adjusting member (fixing member) 7 for adjusting an inclination angle of the slide 5, a detector 8 for detecting the passage of the inspection object 2, and the like. The main body 6 includes a box-shaped housing 11, a power switch 12 installed in the housing 11, a display unit 13, an operation switch 14, and a signal processing unit 16 stored in the housing 11 (see FIGS. 4 and 10). .) Etc.

信号処理部16は、センサー3で検知した信号を信号処理して、金属異物の有無を判断し、その判断結果を出力するための電子回路又は計算機である。筐体11は、電源スイッチ12、表示部13、操作スイッチ14、信号処理部16等を収納するための箱型のケースである。筐体11は、卓上でも利用できるように小型の構造にしている。検知器8は、その正面が物体が通過したか否かを検知するためのセンサーで、本例では光学式のセンサーを採用している。   The signal processing unit 16 is an electronic circuit or a computer for performing signal processing on the signal detected by the sensor 3, determining the presence or absence of a metal foreign object, and outputting the determination result. The housing 11 is a box-shaped case for housing the power switch 12, the display unit 13, the operation switch 14, the signal processing unit 16, and the like. The housing 11 has a small structure so that it can be used on a desk. The detector 8 is a sensor for detecting whether or not an object has passed through the front, and an optical sensor is employed in this example.

検知器8は、センサー3に被検査物2が通過するタイミングを検知することが主な機能であるので、基本的に、センサー3の手前に設置される。本例では、センサー3と磁化手段4の間に、センサー3と隣接して設置されている。これにより、被検査物2が搬送されてセンサー3を通過するタイミングを正確に検知し、信号処理部16へ送信する。検知器8は、被検査物2がその前を通過し始めたタイミングと通過し終わったタイミングの両方を検知し、信号処理部16へ送信する。   The detector 8 is mainly installed in front of the sensor 3 because the main function is to detect the timing at which the inspection object 2 passes through the sensor 3. In this example, it is installed adjacent to the sensor 3 between the sensor 3 and the magnetizing means 4. Thereby, the timing at which the inspection object 2 is conveyed and passes through the sensor 3 is accurately detected and transmitted to the signal processing unit 16. The detector 8 detects both the timing at which the inspection object 2 starts to pass in front of it and the timing at which it has passed, and transmits it to the signal processing unit 16.

検知器8で検知した被検査物2の通過を示す信号は、被検査物2の通過信号と言うこともできる。金属異物検知装置1は基本的に電源コンセントに電源ケーブル(図示せず。)で接続されて、電源供給が行われる。電源スイッチ12は、金属異物検知装置1に電源供給を行うために、電源ケーブルの接続と切断をするためのスイッチである。電源スイッチ12が接続されると、電源がセンサー5、信号処理部16、表示部13へ供給されて動作する。   The signal indicating the passage of the inspection object 2 detected by the detector 8 can also be referred to as a passage signal of the inspection object 2. The metallic foreign object detection device 1 is basically connected to a power outlet by a power cable (not shown) and supplied with power. The power switch 12 is a switch for connecting and disconnecting a power cable in order to supply power to the metal foreign object detection device 1. When the power switch 12 is connected, power is supplied to the sensor 5, the signal processing unit 16, and the display unit 13 to operate.

表示部13は、金属異物検知装置1の全体の動作状況を表示するため表示器で、例えば、液晶ディスプレイからなる。操作スイッチ14は、センサー5の検知感度を設置するためのもので、本例では3段階で調整できるようにしている。滑り台5は、筐体21とその上面に設置した滑り面20等からなる。滑り面20は、複数のローラ25を並列させた小型のローラコンベヤ23からなる。ローラコンベヤ23の概要を図7に図示しており、詳しくは後述する。   The display unit 13 is a display for displaying the overall operation status of the metal foreign object detection device 1, and is composed of, for example, a liquid crystal display. The operation switch 14 is for setting the detection sensitivity of the sensor 5 and can be adjusted in three steps in this example. The slide 5 includes a housing 21 and a sliding surface 20 installed on the upper surface thereof. The sliding surface 20 includes a small roller conveyor 23 in which a plurality of rollers 25 are arranged in parallel. An outline of the roller conveyor 23 is shown in FIG. 7 and will be described in detail later.

揺動可能な筐体21は、滑り面20、センサー3、磁化部4を固定するためのもので、本例では6面体の箱型にしている。筐体21は、本体6の上面に設置され、筐体21の一端(図1で右側)を本体6の上面から所定の高さに設置可能になっている。センサー3と磁化部4は筐体21の側面に支持板34,44によって固定される。本実施の形態の例では、磁化部4とセンサー3を、滑り面20の上部に所定の距離を有して設置しており、磁化部4と滑り面20の間、センサー3と滑り面20の間を被検査物2が通過する。   The swingable casing 21 is for fixing the sliding surface 20, the sensor 3, and the magnetized portion 4, and is a hexahedral box in this example. The housing 21 is installed on the upper surface of the main body 6, and one end (right side in FIG. 1) of the housing 21 can be installed at a predetermined height from the upper surface of the main body 6. The sensor 3 and the magnetized portion 4 are fixed to the side surface of the housing 21 by support plates 34 and 44. In the example of the present embodiment, the magnetized portion 4 and the sensor 3 are installed at a predetermined distance above the sliding surface 20, and between the magnetized portion 4 and the sliding surface 20, the sensor 3 and the sliding surface 20. The inspection object 2 passes between the two.

被検査物2は、滑り面20の一方から他方へ滑りながら磁化部4とセンサー3を通過する。滑り面20の両側には、図示していないが被検査物2が滑り落ちないようにガイドを設けても良い。このようなガイドは、滑り台5の筐体21の側面に固定される。センサー3は、図2に図示したように、滑り面20の上部に設置されたセンサーコイル31と、滑り面20の下側に設置されたセンサーコイル32と、センサーコイル31を格納する筐体33、筐体33を滑り台5に固定するための支持板34からなる。   The inspection object 2 passes through the magnetized portion 4 and the sensor 3 while sliding from one side of the sliding surface 20 to the other side. Although not shown, guides may be provided on both sides of the sliding surface 20 so that the inspection object 2 does not slide down. Such a guide is fixed to the side surface of the housing 21 of the slide 5. As shown in FIG. 2, the sensor 3 includes a sensor coil 31 installed on the upper surface of the sliding surface 20, a sensor coil 32 installed on the lower side of the sliding surface 20, and a housing 33 for storing the sensor coil 31. And a support plate 34 for fixing the housing 33 to the slide 5.

センサーコイル32は同じく筐体に格納され、滑り面20の下側に設置される。センサーコイル31とセンサーコイル32は、同一構造のものである。センサーコイル31,32は、その周囲の磁界の変化を検知するものである。被検査物2の中の金属物、金属異物等の磁性体金属から発生する磁界がその周囲の磁界を変化させる。言い換えると、センサーコイル31,32は、その周囲の磁界の乱れの変化を検知するためのもので、磁界の変化に応じた電圧又は電流の検知信号を出力する。   The sensor coil 32 is also housed in the housing and is installed below the sliding surface 20. The sensor coil 31 and the sensor coil 32 have the same structure. The sensor coils 31 and 32 detect changes in the surrounding magnetic field. A magnetic field generated from a magnetic metal such as a metal object or a metal foreign object in the inspection object 2 changes the surrounding magnetic field. In other words, the sensor coils 31 and 32 are for detecting a change in the disturbance of the surrounding magnetic field, and output a voltage or current detection signal corresponding to the change in the magnetic field.

本実施の形態においては、本体6の筐体11、滑り台5の筐体21、センサー3の筐体33、ブースター4の筐体43等は、防錆等の観点からステンレス鋼から作られている。滑り台5には、被検査物2の搬送方向に沿って、磁化部4、検知器8、センサー3の順に配置される。被検査物2は、固体、出汁等の液体、ペースト等の被検査物2が、アルミ包装等で個々に分包されて密封されており、滑り面20のローラコンベヤ23の上を滑りながら搬送される。被検査物2が磁化部4、検知器8及びセンサー3の順に通過する。   In the present embodiment, the casing 11 of the main body 6, the casing 21 of the slide 5, the casing 33 of the sensor 3, the casing 43 of the booster 4, etc. are made of stainless steel from the viewpoint of rust prevention and the like. . On the slide 5, the magnetized portion 4, the detector 8, and the sensor 3 are arranged in this order along the conveyance direction of the inspection object 2. The object 2 to be inspected is a solid, a liquid such as a soup stock, a paste or the like 2 individually wrapped in aluminum packaging or the like and sealed, and is conveyed while sliding on the roller conveyor 23 of the sliding surface 20. Is done. The inspection object 2 passes through the magnetized portion 4, the detector 8 and the sensor 3 in this order.

センサー3で検出して出力される検知信号は、信号処理部16へ送信されて信号処理される。信号処理部16は、センサー3から受信した検知信号を解析して、被検査物2中に磁性体があるか否かの判定を行なう。信号処理部16は、この判定の結果を通知(電気信号、警告音、表示等)する。被検査物2の中に磁性体が含まれている場合、言い換えると不良品(金属異物)を検知した場合、信号処理部16は、所定の警報手段で警報信号を発する。   The detection signal detected and output by the sensor 3 is transmitted to the signal processing unit 16 for signal processing. The signal processing unit 16 analyzes the detection signal received from the sensor 3 and determines whether there is a magnetic substance in the inspection object 2. The signal processing unit 16 notifies the result of this determination (electric signal, warning sound, display, etc.). When the inspection object 2 contains a magnetic material, in other words, when a defective product (metal foreign object) is detected, the signal processing unit 16 issues an alarm signal with a predetermined alarm means.

例えば、この出力信号は、信号処理部16から、表示器13に送信されて表示され、欠陥品を検出したとき、点灯又は点滅する。又は、出力信号は、信号処理部16から、音声発生手段へ送信され、欠陥品(金属異物)を検出したとき、ブザーを鳴らす等の警報信号を発する。ブザーを鳴らすためのスピーカーは図中に図示していないが、筐体11の中等に設置する。   For example, this output signal is transmitted from the signal processing unit 16 to the display 13 and displayed, and when a defective product is detected, the output signal is turned on or blinked. Alternatively, the output signal is transmitted from the signal processing unit 16 to the sound generation means, and when a defective product (metal foreign matter) is detected, an alarm signal such as a buzzer is emitted. A speaker for generating a buzzer is not shown in the figure, but is installed in the housing 11 or the like.

信号処理部16は、本例のように、筐体11に内蔵される必要はなく、筐体11から有線通信、又は無線通信により検知信号を受け取り、処理できる環境であれば任意の場所に設置しても良い。この有線通信と無線通信の通信方式は、公知の任意の通信規格を用いることができるが、本発明の趣旨ではないので、その詳細な説明は省略する。   The signal processing unit 16 does not need to be built in the housing 11 as in this example, and can be installed in any location as long as it can receive and process detection signals from the housing 11 by wired communication or wireless communication. You may do it. Any known communication standard can be used for the communication method of the wired communication and the wireless communication, but since it is not the gist of the present invention, detailed description thereof is omitted.

〔センサーコイル〕
図5に図示したように、金属異物検知装置1のセンサー3は、同一構造の2本のセンサーコイル31とセンサーコイル32からなる。センサーコイル31とセンサーコイル32は、滑り面20を挟んで上下に配置されている。センサーコイル31とセンサーコイル32は、細長い形状をしており、平行な2つの面になるように対向して配置される。
[Sensor coil]
As shown in FIG. 5, the sensor 3 of the metal foreign object detection device 1 includes two sensor coils 31 and a sensor coil 32 having the same structure. The sensor coil 31 and the sensor coil 32 are arranged up and down across the sliding surface 20. The sensor coil 31 and the sensor coil 32 have an elongated shape, and are arranged to face each other so as to be two parallel surfaces.

対向して配置されているセンサーコイル31とセンサーコイル32の間の空間を、被検査物2が通過する。両者は構造が同じであり、一方のセンサーコイル31を例にその構造を説明する。図5は、センサーコイル31の構造を図示したものである。図5(a)はセンサーコイル31の正面図、図5(b)は図5(a)のセンサーコイル31の平面図、図5(c)は図5(a)のA−A線の切断断面図である。センサーコイル31は、図5(a)に示すように細長い棒状の形をした基本的に同一のものである。   The inspection object 2 passes through the space between the sensor coil 31 and the sensor coil 32 that are arranged to face each other. Both have the same structure, and the structure will be described by taking one sensor coil 31 as an example. FIG. 5 illustrates the structure of the sensor coil 31. 5 (a) is a front view of the sensor coil 31, FIG. 5 (b) is a plan view of the sensor coil 31 of FIG. 5 (a), and FIG. 5 (c) is a sectional view taken along line AA of FIG. 5 (a). It is sectional drawing. The sensor coil 31 is basically the same in the shape of an elongated bar as shown in FIG.

センサーコイル31は、細長い棒状の形状をし、断面構造がE字形である導電性材料の鉄心35と、その溝部に沿って巻き付けたコイル36から構成される。鉄心35は、珪素鋼板やアモルファス等の板を積層して構成されている。鉄心35には、フェライトコア、永久磁石等を使っても良い。センサーコイル31に交流電源をかけると、その付近の周囲にセンサーコイル31から交番磁界が発生する。   The sensor coil 31 is formed of a conductive material iron core 35 having an elongated rod shape and an E-shaped cross-section, and a coil 36 wound along the groove. The iron core 35 is configured by laminating silicon steel plates or amorphous plates. For the iron core 35, a ferrite core, a permanent magnet, or the like may be used. When AC power is applied to the sensor coil 31, an alternating magnetic field is generated from the sensor coil 31 around the vicinity thereof.

この交番磁界中を、磁性体が通過すると、この交番磁界が磁性体の磁界の影響で乱れ、センサーコイル31へ影響を及ぼし、センサーコイル31を流れる電流等が変化する。本発明のセンサーコイル31は、1mm以上の金属異物を検知することができるが、主に、1mm以下の微小な金属を検知するためにも用いられている。図2の側面図には、センサー3の配置例を図示している。   When the magnetic material passes through the alternating magnetic field, the alternating magnetic field is disturbed by the magnetic field of the magnetic material, affects the sensor coil 31, and the current flowing through the sensor coil 31 changes. The sensor coil 31 of the present invention can detect a metal foreign object having a size of 1 mm or more, but is mainly used to detect a minute metal having a size of 1 mm or less. In the side view of FIG. 2, an arrangement example of the sensors 3 is illustrated.

センサー3の2本のセンサーコイル31,32は、E型の鉄心35のコイル36側を互いに対向させて配置される。これは、被検査物2の上部と下部を感度良く検出するためにこのような構成にしている。また、2本のセンサーコイル31,32を備えることで、その間の中空部の中を被検査物2が移動する際、センサーコイル31,32で被検査物2を検知する。被検査物2を上下から2本のセンサーコイル31,32で検知するので、金属異物を感度良く検出する。被検査物2中の金属異物は、センサーコイル31又はセンサーコイル32の1本のみでも検知が可能である。   The two sensor coils 31 and 32 of the sensor 3 are arranged with the coil 36 side of the E-type iron core 35 facing each other. This is configured in this way to detect the upper and lower portions of the inspection object 2 with high sensitivity. Further, by providing the two sensor coils 31 and 32, the inspection object 2 is detected by the sensor coils 31 and 32 when the inspection object 2 moves in the hollow portion between them. Since the inspection object 2 is detected by the two sensor coils 31 and 32 from above and below, the metal foreign matter is detected with high sensitivity. The metal foreign matter in the inspection object 2 can be detected with only one of the sensor coil 31 or the sensor coil 32.

センサーコイル31は、コイル36の磁化(B−H)特性の内、磁化特性を表わす磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少な値の非線形部分を利用して、金属物の検知を行う。この磁化特性とその利用方法についての技術思想は、特許文献1に詳しく述べているのでその要旨のみの説明に留める。特許文献1に記載された発明の全部又はその一部は、本発明と実質的に同一構造、回路であり、これらが本発明を構成する。ただし、センサーコイル31に印加される電圧、電流、その周波数は、全部又は一部が、本発明の実施の形態で特許文献1と異なる値であっても良い。   The sensor coil 31 uses a non-linear portion having a minute value in which the magnetic flux density (B) indicating the magnetization characteristic and the magnetic field (H) are close to zero, among the magnetization (BH) characteristics of the coil 36, and Perform detection. Since the technical idea about this magnetization characteristic and its utilization method is described in detail in Patent Document 1, only the gist thereof will be described. All or part of the invention described in Patent Document 1 has substantially the same structure and circuit as the present invention, and these constitute the present invention. However, the voltage, current, and frequency applied to the sensor coil 31 may be all or part of values different from those in Patent Document 1 in the embodiment of the present invention.

センサーコイル31には、特別に、電流供給、電圧印加がされていなくても、磁性体の金属異物の検知動作が可能である。例えば、センサーコイル31には、増幅器のバイアス電圧を印加しておく。これにより、増幅器の入力バイアス電流がセンサーコイル31のコイルに流れることになる。周辺磁界の変化に伴って、センサーコイル31を横切る磁束が変化すると、センサーコイル31を流れる電流及び/又は電圧が変化し、出力信号となる。   Even if no current is supplied or no voltage is applied to the sensor coil 31, it is possible to detect a metallic foreign object in the magnetic material. For example, the bias voltage of the amplifier is applied to the sensor coil 31 in advance. As a result, the input bias current of the amplifier flows through the coil of the sensor coil 31. When the magnetic flux crossing the sensor coil 31 changes along with the change of the peripheral magnetic field, the current and / or voltage flowing through the sensor coil 31 changes and becomes an output signal.

センサーコイル31に数kHzの交流電源をかけると、センサーコイル31に交番磁界が発生する。センサーコイル31の近傍にステンレスの微小破片が接近したとき、静磁界の働きにより、ステンレスの微小破片が磁化し磁極を生じさせる。例えば、オーステナイト系のステンレス鋼(SUS304等)は、破断、潰れ、曲がり、欠け等の塑性変形により、マルテンサイト誘起変態を起こして弱い磁性をもった部分が、静磁界の働きにより磁化し磁極を生じさせる。   When an AC power supply of several kHz is applied to the sensor coil 31, an alternating magnetic field is generated in the sensor coil 31. When a fine stainless steel piece approaches the vicinity of the sensor coil 31, the fine stainless steel piece is magnetized by the action of a static magnetic field to generate a magnetic pole. For example, in austenitic stainless steel (SUS304, etc.), a portion having weak magnetism caused by martensite-induced transformation due to plastic deformation such as fracture, crushing, bending, chipping, etc. is magnetized by the action of a static magnetic field to form a magnetic pole. Cause it to occur.

この磁極の変化が交番磁界へ影響を与え、これを、センサーコイル31を含む検知回路で検知する。特に、被検査物2がセンサーコイル31に接近するほどこの効果が大きく現れるので、センサーコイル31で被検査物2中の微小破片の金属異物を確実に検出することが可能である。被検査物2に異物として混入される磁性体としては、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体、これらの合金、マルテンサイト系ステンレス鋼等が例示できる。   This change in magnetic pole affects the alternating magnetic field, and this is detected by a detection circuit including the sensor coil 31. In particular, since this effect becomes more significant as the inspection object 2 approaches the sensor coil 31, it is possible to reliably detect the metallic foreign object of the minute fragments in the inspection object 2 by the sensor coil 31. Examples of the magnetic material mixed as foreign matter in the inspection object 2 include ferromagnetic materials such as iron, nickel, and cobalt, alloys thereof, martensitic stainless steel, and the like.

ペアのセンサーコイル31をブリッジ回路の2辺にすると、一定の交流電圧が印加されているとき、センサーコイル31からなるブリッジ回路を流れる電流が変化なく、ブリッジ回路の出力電流が一定である。磁性材料がセンサーコイル31の付近を通過するとき、交番磁界のフォームが乱れ、ブリッジ回路の出力電流が変化する。この出力電流は、後段の信号処理部16で信号処理され被検査物2中の異物として検知される。   When the pair of sensor coils 31 are arranged on two sides of the bridge circuit, when a constant AC voltage is applied, the current flowing through the bridge circuit composed of the sensor coils 31 does not change, and the output current of the bridge circuit is constant. When the magnetic material passes near the sensor coil 31, the form of the alternating magnetic field is disturbed, and the output current of the bridge circuit changes. This output current is signal-processed by the signal processing unit 16 at the subsequent stage and detected as a foreign substance in the inspection object 2.

〔マグネットブースター〕
磁化部4は、図2に図示したように、滑り面20の上部に設置されたマグネットブースター41と、滑り面20の下側に設置されたマグネットブースター42と、マグネットブースター41を格納する筐体43、筐体43を滑り台5に固定するための支持手段44からなる。図示していないが、マグネットブースター42は同じく筐体に格納され、滑り面20の下側に設置される。
[Magnet booster]
As shown in FIG. 2, the magnetizing unit 4 includes a magnet booster 41 installed on the upper surface of the sliding surface 20, a magnet booster 42 installed on the lower side of the sliding surface 20, and a housing for storing the magnet booster 41. 43 and support means 44 for fixing the housing 43 to the slide 5. Although not shown, the magnet booster 42 is also housed in the housing and is installed below the sliding surface 20.

本実施の形態の金属異物検知装置1の磁化部4は、被検査物2の中の磁性体を磁化、或いは磁化を強化するためのもので、永久磁石からなる。磁化部4の設置位置は、この位置に限定されるものではない。マグネットブースター41とマグネットブースター42は同一構造であるため、マグネットブースター41を例に説明する。図6は、マグネットブースター41の構造及び配置例を図示したものである。   The magnetizing unit 4 of the metal foreign object detection device 1 according to the present embodiment is for magnetizing the magnetic body in the inspection object 2 or for enhancing the magnetization, and is made of a permanent magnet. The installation position of the magnetized portion 4 is not limited to this position. Since the magnet booster 41 and the magnet booster 42 have the same structure, the magnet booster 41 will be described as an example. FIG. 6 illustrates the structure and arrangement example of the magnet booster 41.

図6(a)はマグネットブースター41の正面図、図6(b)は図6(a)のマグネットブースター41の平面図、図6(c)はマグネットブースター41の配置例を示す図である。マグネットブースター41は、一つの永久磁石又は2以上の複数の永久磁石から構成されることができるが、本例では、複数の永久磁石から構成される。マグネットブースター41は、被検査物2の搬送方向に対して直角に配置している。   6A is a front view of the magnet booster 41, FIG. 6B is a plan view of the magnet booster 41 in FIG. 6A, and FIG. 6C is a diagram illustrating an arrangement example of the magnet booster 41. The magnet booster 41 can be composed of one permanent magnet or a plurality of two or more permanent magnets. In this example, the magnet booster 41 is composed of a plurality of permanent magnets. The magnet booster 41 is arranged at a right angle to the conveyance direction of the inspection object 2.

言い換えると被検査物2断面方向に、細長いマグネットブースター41,42の2個を配置している。被検査物2の搬送方向に対して、マグネットブースター41,42の長手方向の軸線が直角になるように配置されている。2個のマグネットブースター41,42は、被検査物2の両側に磁石要素45の磁極を被検査物2へ向けて配置されている。各マグネットブースター4の磁石要素45と、それに対向する磁石要素45は同じ磁極を被検査物2へ向けている。   In other words, two elongated magnet boosters 41 and 42 are arranged in the cross-sectional direction of the inspection object 2. It arrange | positions so that the axis line of the longitudinal direction of the magnet boosters 41 and 42 may become a right angle with respect to the conveyance direction of the to-be-inspected object 2. FIG. The two magnet boosters 41 and 42 are arranged on both sides of the inspection object 2 with the magnetic poles of the magnet elements 45 facing the inspection object 2. The magnet element 45 of each magnet booster 4 and the magnet element 45 opposed to the magnet booster 4 have the same magnetic pole directed toward the object 2 to be inspected.

図6(c)で図示したように、磁石要素45と磁石要素45’は、同じ磁極Nを互いに対向させて配置されている。磁石要素45と磁石要素45’の隣の磁極要素は、全て同じ磁極Nを互いに対向させて配置されている。この例では、磁石要素45のN磁極を被検査物2へ対向させて配置したが、N磁極の代わりにS磁極であっても同じ効果が得られる。このように同じ磁極が対向するように配置すると、被検査物2の上部に位置する金属異物が磁石要素45によって磁化される。   As shown in FIG. 6C, the magnet element 45 and the magnet element 45 'are arranged with the same magnetic pole N facing each other. The magnetic pole elements adjacent to the magnet element 45 and the magnet element 45 'are all arranged with the same magnetic pole N facing each other. In this example, the N magnetic pole of the magnet element 45 is arranged to face the object 2 to be inspected, but the same effect can be obtained even if the S magnetic pole is used instead of the N magnetic pole. When the magnetic poles are arranged so that the same magnetic poles face each other in this way, the metallic foreign matter located on the upper portion of the inspection object 2 is magnetized by the magnet element 45.

同様に、被検査物2の下部に位置する金属異物が磁石要素45’によって磁化される。また、被検査物2の金属異物が磁石要素45と磁石要素45’の同じ磁極の反発する力で磁化されるので、単独より強く磁化させることもできる。マグネットブースター4は、本例ではネオジム磁石からできている複数の磁石要素45から構成されている。このようにネオジム磁石等の強力な磁石を用いることで、永久磁石の磁界が磁性体に影響を及ぼす範囲を大きく拡大でき、センサー3の検出感度を向上させることが可能となる。   Similarly, a metallic foreign object located under the inspection object 2 is magnetized by the magnet element 45 '. Further, since the metal foreign matter of the object to be inspected 2 is magnetized by the repulsive force of the same magnetic poles of the magnet element 45 and the magnet element 45 ', it can be magnetized more strongly than the single object. The magnet booster 4 is composed of a plurality of magnet elements 45 made of neodymium magnets in this example. Thus, by using a strong magnet such as a neodymium magnet, the range in which the magnetic field of the permanent magnet affects the magnetic material can be greatly expanded, and the detection sensitivity of the sensor 3 can be improved.

〔滑り台5〕
滑り台5は、その上面が滑り面20になっている。滑り面20は、小型のローラコンベヤ23(図7を参照。)を採用しているので、モータ等の動力源を必要としない。被検査物2を滑り面20の上端部に置くと、被検査物2は自身の重量に働く重力で下降する力が働き、自力で、滑り面20の上を滑りながら搬送される。滑り面20の全体が1つのローラコンベヤ23から構成されても良いが、小型の複数のローラコンベヤ23を並べて構成されても良い。
[Slide 5]
The upper surface of the slide 5 is a sliding surface 20. Since the sliding surface 20 employs a small roller conveyor 23 (see FIG. 7), a power source such as a motor is not required. When the inspection object 2 is placed on the upper end portion of the sliding surface 20, the inspection object 2 is transported while sliding on the sliding surface 20 by its own force due to the gravity lowering force acting on its own weight. The entire sliding surface 20 may be constituted by a single roller conveyor 23, or may be constituted by arranging a plurality of small roller conveyors 23 side by side.

図7には滑り面20を構成するローラコンベヤ23の例を図示している。図7に図示したように、ローラコンベヤ23は、全体を支持するフレーム24、フレーム24に搭載されたローラ25、二つのフレーム24を平行に保ち固定するシャフト26等からなる。フレーム24は、隣接するフレーム24と連結して固定するための連結板27を有することができる。滑り面20を複数のローラコンベヤ23で構成する場合、連結板27でフレーム24同士を連結して固定する。   FIG. 7 shows an example of a roller conveyor 23 that constitutes the sliding surface 20. As shown in FIG. 7, the roller conveyor 23 includes a frame 24 that supports the whole, a roller 25 mounted on the frame 24, a shaft 26 that holds and fixes the two frames 24 in parallel, and the like. The frame 24 may have a connecting plate 27 for connecting and fixing to the adjacent frame 24. When the sliding surface 20 is constituted by a plurality of roller conveyors 23, the frames 24 are connected and fixed by a connecting plate 27.

シャフト26は、フレーム24を所定の距離に保って固定するためのものである。本例では棒状のシャフト26を採用しており、シャフト支手26はフレーム24にナット26aで固定されている。これにより、ローラ25がフレーム24から所定の微小距離を有して支持され、自由自在に回転する。図8(b)に図示したように、ローラ25は、断面が円の細長い棒状の形状を有し、その長手方向の軸に沿って通し穴25aが開いている。図8(a)に図示したように、この通し穴25aには図8(c)に図示した軸28が挿入される。   The shaft 26 is for fixing the frame 24 at a predetermined distance. In this example, a rod-shaped shaft 26 is employed, and the shaft support 26 is fixed to the frame 24 with nuts 26a. As a result, the roller 25 is supported at a predetermined minute distance from the frame 24 and freely rotates. As shown in FIG. 8B, the roller 25 has an elongated rod-like shape with a circular cross section, and a through hole 25a is opened along the longitudinal axis. As shown in FIG. 8A, the shaft 28 shown in FIG. 8C is inserted into the through hole 25a.

軸28はその両端でフレーム24に設けた孔に差し込む。軸28を中心にローラ25が自由自在に回転運動をする。フレーム24の外側に出た軸28の先端をスナップピン(Rピン)等の止め具で止めることができ、スナップピン(Rピン)は、図示しないが軸28の先端部に設けたピン穴に差込んで止める。滑り台5は、その一端(図1の中では左側)が本体6に連結される連結部材15を有する。   The shaft 28 is inserted into holes provided in the frame 24 at both ends thereof. The roller 25 freely rotates about the shaft 28. The tip of the shaft 28 that protrudes to the outside of the frame 24 can be stopped with a stopper such as a snap pin (R pin). The snap pin (R pin) is not shown in a pin hole provided at the tip of the shaft 28. Insert and stop. The slide 5 has a connecting member 15 whose one end (left side in FIG. 1) is connected to the main body 6.

連結部材15は、筐体11の上面に固定された板状部材を有し、滑り台5にノブボルト等で着脱自在に固定されたものである。滑り台5は、他端(図1の中では右側)が角度調整部材7によって本体6から所定距離に上に動かして設置できるように調整可能になっている。これにより、滑り台5の傾斜角度を調整することができる。本例では、角度調整部材7は、細長い板状の段階調整用板からなる。   The connecting member 15 has a plate-like member fixed to the upper surface of the housing 11 and is detachably fixed to the slide 5 with a knob bolt or the like. The slide 5 can be adjusted so that the other end (the right side in FIG. 1) can be installed by moving it up a predetermined distance from the main body 6 by the angle adjusting member 7. Thereby, the inclination angle of the slide 5 can be adjusted. In this example, the angle adjusting member 7 is formed of an elongated plate-shaped stage adjusting plate.

図9に図示したように、角度調整部材7の一端は本体6の側面にボルト・ナット機構37で固定され、他端は滑り台5の筐体21の側面にボルト・ナット機構38で調整自在に固定される。角度調整部材7には、その中央辺りから滑り台5側の端までに細長い孔7aを設けており、この孔7aにはボルト・ナット機構38のノブボルトの軸部が入り上下にスライス可能になっている。孔7aに段階調整のための凹部7bが段階調整の傾斜角度毎に複数設けられている。   As shown in FIG. 9, one end of the angle adjusting member 7 is fixed to the side surface of the main body 6 by a bolt / nut mechanism 37, and the other end is adjustable to the side surface of the housing 21 of the slide 5 by a bolt / nut mechanism 38. Fixed. The angle adjusting member 7 is provided with an elongated hole 7a from the center thereof to the end on the slide 5 side. The shaft portion of the knob bolt of the bolt / nut mechanism 38 is inserted into the hole 7a and can be sliced up and down. Yes. The hole 7a is provided with a plurality of recesses 7b for step adjustment for each inclination angle of step adjustment.

作業者は、滑り台5の一端に設置したハンドル22を持ち上げ、所定の角度の凹部7bにボルト・ナット機構38のノブボルトの軸部を止めて、ノブボルトの頭部を回して締め付ける。ボルト・ナット機構38は、滑り台5の角度を調整するための固定機構であり、同様の機能を実現するものであれば任意の固定機構を採用することができる。図9には、滑り台5を本体6上に設置した場合の第1設置位置と、傾斜角度αを有するように設置した場合の第2設置位置例を図示している。   The operator lifts the handle 22 installed at one end of the slide 5, stops the knob bolt shaft portion of the bolt / nut mechanism 38 in the recess 7b of a predetermined angle, and turns the knob bolt head to tighten it. The bolt / nut mechanism 38 is a fixing mechanism for adjusting the angle of the slide 5, and any fixing mechanism can be adopted as long as the same function is realized. In FIG. 9, the 1st installation position at the time of installing the slide 5 on the main body 6 and the 2nd installation position example at the time of installing so that it may have inclination-angle (alpha) are shown in figure.

第1設置位置において、滑り台5を本体6上に設置した場合、角度調整部材7は本体6の側面に沿って設置され、滑り台5は傾斜角度を有しない(傾斜角度が0度である。)。第2設置位置において、滑り台5を本体6に所定の角度を有して設置した場合、角度調整部材7は本体6の側面にボルト・ナット機構38で固定され、滑り台5は傾斜角度αを有する。角度調整部材7は、複数傾斜角度に調整可能で、傾斜角度になる位置に孔7bを設けている。傾斜角度αは被検査物の種類に応じて自由自在に調整可能であるが、例えば、5度から30度まで調整可能である。   When the slide 5 is installed on the main body 6 at the first installation position, the angle adjusting member 7 is installed along the side surface of the main body 6, and the slide 5 does not have an inclination angle (the inclination angle is 0 degree). . In the second installation position, when the slide 5 is installed on the main body 6 with a predetermined angle, the angle adjusting member 7 is fixed to the side surface of the main body 6 with a bolt / nut mechanism 38, and the slide 5 has an inclination angle α. . The angle adjusting member 7 can be adjusted to a plurality of tilt angles, and has a hole 7b at a position where the tilt angle is reached. The inclination angle α can be freely adjusted according to the type of the object to be inspected. For example, the inclination angle α can be adjusted from 5 degrees to 30 degrees.

本例では傾斜角度αを7度、10度、15度、20度の4段階の調整が可能であり、4つの位置に孔7bを設けている。傾斜角度は、被検査物2の搬送速度に比例するもので、傾斜角度が大きいほど搬送速度が速くなる。傾斜角度を切り替えることは、搬送速度の切換えとも言える。被検査物2によって、その包装の材質などによって、滑り、言い換えると摩擦係数が異なり、搬送スピードが異なる。   In this example, the inclination angle α can be adjusted in four steps of 7, 10, 15 and 20 degrees, and holes 7b are provided at four positions. The tilt angle is proportional to the transport speed of the inspection object 2, and the transport speed increases as the tilt angle increases. It can be said that switching the inclination angle is also a switching of the conveyance speed. Depending on the object to be inspected 2, it slides depending on the material of the package, in other words, the friction coefficient differs, and the conveyance speed differs.

そのため、被検査物2にあった搬送速度を得るために、傾斜角度を調整する。傾斜角度が大きくなると搬送速度が速くなる。滑り台5はその傾斜角度(搬送速度)は調整自在に変更することができる。滑り面20のローラ25の材質は合成樹脂、ステンレス鋼板等の非磁性体の素材を使用したものである。本発明の金属異物検知装置1は、卓上でも利用できる小型である。   Therefore, the inclination angle is adjusted in order to obtain the conveyance speed suitable for the inspection object 2. As the tilt angle increases, the conveyance speed increases. The inclination angle (conveying speed) of the slide 5 can be changed freely. The roller 25 of the sliding surface 20 is made of a non-magnetic material such as synthetic resin or stainless steel plate. The metal foreign object detection device 1 of the present invention is a small size that can be used on a desktop.

本例では、これに限定されないが、金属異物検知装置1は長さ(機長)600mm、幅345mm、高さ500mmになっている。被検査物2は、最大でセンサー3を通過することができる大きさである。よって、センサー3は、有効検知幅が200ミリメートル、通過標準高さ(センサーコイル31と滑り面20との距離)70ミリメートルである。このような寸法にすることで、本発明の金属異物検知装置1は、汎用の机9(図2、図4及び図9を参照。)等の台の上に設置することができる。   Although not limited to this in this example, the metal foreign object detection device 1 has a length (machine length) of 600 mm, a width of 345 mm, and a height of 500 mm. The inspection object 2 has a size that can pass through the sensor 3 at the maximum. Therefore, the sensor 3 has an effective detection width of 200 millimeters and a passing standard height (a distance between the sensor coil 31 and the sliding surface 20) of 70 millimeters. By setting it as such a dimension, the metal foreign material detection apparatus 1 of this invention can be installed on bases, such as a general purpose desk 9 (refer FIG.2, FIG.4 and FIG.9).

滑り台5の表面性状と、被検査物2の種類、性状(質量、材質、液体・固体等の状態)で落下速度が変わる。被検査物2はその包装体がアルミ等の金属、紙、ビニール、プラスチック等の合成材料等のように様々な材質でできており、場合によっては表面が塗料等で表面処理されている。そのための、その被検査物2の表面の材質、その中身等によって、同じ傾斜角度と滑り面でも落下速度が異なる。   The drop speed varies depending on the surface properties of the slide 5 and the type and properties (mass, material, liquid / solid state, etc.) of the inspection object 2. The inspected object 2 has a package made of various materials such as a metal such as aluminum, a synthetic material such as paper, vinyl, and plastic, and the surface thereof is surface-treated with a paint or the like depending on the case. Therefore, the drop speed varies depending on the material of the surface of the object 2 to be inspected, its contents, etc. even at the same inclination angle and sliding surface.

落下速度は、基本的に、滑り面20と被検査物2の接触する摩擦係数によって異なる。言い換えると、両者の材質、表面層によって異なる。滑り面20は、ローラーの場合、転がり摩擦、波板の場合、滑り摩擦で決定され、落下速度が決まる。金属異物検知装置1は、被検査物2ができるだけ同じ速度で落下する方が望ましく、そのために滑り台の傾斜角度を調整自在にしている。また、滑り面を被検査物2の性状に合わせて交換自在である。   The falling speed basically varies depending on the coefficient of friction with which the sliding surface 20 and the inspection object 2 come into contact. In other words, it depends on the material and surface layer of both. The sliding surface 20 is determined by rolling friction in the case of a roller and sliding friction in the case of a corrugated sheet, and the falling speed is determined. In the metal foreign object detection device 1, it is desirable that the inspection object 2 falls at the same speed as possible, and for this purpose, the inclination angle of the slide is adjustable. Further, the sliding surface can be exchanged in accordance with the properties of the inspection object 2.

上述の通り、滑り台5は、小型のローラコンベヤ23を例に説明したが、小型のローラコンベヤ23のローラ25は被検査物2の検知に合致するように、交換可能である。滑り台5は本体6に連結部材15によって着脱自在に固定されているので、この連結部材15を取り外すことで、滑り台5全体を交換可能である。また、滑り台5の滑り面20も被検査物2の種類、性状に合わせて交換し調整することができる。   As described above, the slide 5 has been described by taking the small roller conveyor 23 as an example, but the roller 25 of the small roller conveyor 23 can be replaced so as to match the detection of the inspection object 2. Since the slide 5 is detachably fixed to the main body 6 by a connecting member 15, the entire slide 5 can be replaced by removing the connecting member 15. Further, the sliding surface 20 of the slide 5 can also be exchanged and adjusted according to the type and properties of the inspection object 2.

ローラ25は、合成樹脂、金属等の材料で製造されることが多く、合成樹脂、金属の表面処理等で摩擦係数は異なる。この摩擦係数の違いにより、被検査物2の落下速度を調整することが可能である。上述の例では、滑り面20は小型のローラコンベヤ23にしているが、ローラ25の大きさが異なるローラコンベヤ23に交換することができる。また、滑り面20は、ローラ25の摩擦係数が異なるローラコンベヤ23に交換することができる。   The roller 25 is often manufactured from a material such as synthetic resin or metal, and the friction coefficient varies depending on the surface treatment of the synthetic resin or metal. It is possible to adjust the falling speed of the inspection object 2 by the difference in the friction coefficient. In the above example, the sliding surface 20 is a small roller conveyor 23, but the roller 25 can be replaced with a roller conveyor 23 having a different size. Further, the sliding surface 20 can be replaced with a roller conveyor 23 having a different friction coefficient of the roller 25.

更に、滑り面20は平板又は波板からなる滑り面にすることができる。ローラ25を波板からなる滑り面に交換し、平板又は波板をフレーム24に固定することができる。又は、フレーム24とローラコンベヤ23の全体を平板又は波板に交換することができる。このように、滑り面20は着脱自在であり、被検査物2の種類、性状に合わせて適当な滑り面にする。   Furthermore, the sliding surface 20 can be a sliding surface made of flat plate or corrugated plate. The roller 25 can be replaced with a sliding surface made of a corrugated plate, and the flat plate or the corrugated plate can be fixed to the frame 24. Alternatively, the entire frame 24 and roller conveyor 23 can be replaced with a flat plate or a corrugated plate. In this way, the sliding surface 20 is detachable, and an appropriate sliding surface is selected according to the type and properties of the inspection object 2.

〔信号処理部16の構成例〕
図10は、信号処理部16の概要を図示している。信号処理部16は、増幅/フィルタ回路60、波形処理部61、ディジタルコンピュータ処理部62、信号出力部63等から構成されている。センサー3のセンサーコイル31,32は、増幅/フィルタ回路60に接続されている。センサーコイル31,32から出力される信号を増幅/フィルタ回路60で増幅して、波形処理部61へ出力する。
[Configuration Example of Signal Processing Unit 16]
FIG. 10 illustrates an outline of the signal processing unit 16. The signal processing unit 16 includes an amplification / filter circuit 60, a waveform processing unit 61, a digital computer processing unit 62, a signal output unit 63, and the like. The sensor coils 31 and 32 of the sensor 3 are connected to the amplification / filter circuit 60. Signals output from the sensor coils 31 and 32 are amplified by the amplification / filter circuit 60 and output to the waveform processing unit 61.

波形処理部61では、入力された信号の波形整形をし、ディジタル信号に変換して、受信感度の調整を行って、ディジタルコンピュータ処理部62へ出力する。このときは、ディジタル信号に変換された信号のしきい値処理をし、受信感度の調整をする。ディジタルコンピュータ処理部62は、波形処理部61からのディジタル信号を受信して信号処理し、被検査物2中に含まれる磁性体の有無を判定する。ディジタルコンピュータ処理部62では、磁性体が検知されたと判断された場合は、信号出力部63に出力信号を出力する。   The waveform processing unit 61 shapes the waveform of the input signal, converts it into a digital signal, adjusts the reception sensitivity, and outputs the digital signal to the digital computer processing unit 62. At this time, threshold processing is performed on the signal converted into the digital signal to adjust the reception sensitivity. The digital computer processing unit 62 receives the digital signal from the waveform processing unit 61 and performs signal processing to determine the presence / absence of a magnetic substance contained in the inspection object 2. The digital computer processing unit 62 outputs an output signal to the signal output unit 63 when it is determined that the magnetic material has been detected.

センサーコイル31,32は、増幅/フィルタ回路50の電子回路に直接接続している。増幅/フィルタ回路60の増幅器を動作させるための直流バイアス回路によるバイアス電圧がセンサーコイル31,32に印加される。これにより、センサーコイル31,32が励磁され、また、マグネットブースター41,42による静磁界の磁束が、センサーコイル31,32と常時鎖交する。センサーコイル31,32に印加されたバイアス電圧の変動、外部磁界の乱れなどにより微弱な直流変動電流が常にコイルに流れることになる。   The sensor coils 31 and 32 are directly connected to the electronic circuit of the amplification / filter circuit 50. A bias voltage by a DC bias circuit for operating the amplifier of the amplification / filter circuit 60 is applied to the sensor coils 31 and 32. Thereby, the sensor coils 31 and 32 are excited, and the magnetic flux of the static magnetic field generated by the magnet boosters 41 and 42 is always linked to the sensor coils 31 and 32. A weak DC fluctuation current always flows through the coils due to fluctuations in the bias voltage applied to the sensor coils 31 and 32, disturbances in the external magnetic field, and the like.

つまり、商用電源の周波数の交流電流、その倍数周波数の交流電流、外部環境磁界の重畳した周波数の交流電流が微小ながら流れる。このような励磁状態のセンサーコイル31,32の付近を被検査物2が搬送される(滑り面20を流れる)と、被検査物2に含まれる磁性金属異物がマグネットブースター41,42で磁気双極子状(N極とS極の一対の小さな磁石)に磁化される。そして、この磁性金属異物による微小な異物信号をセンサーコイル31,32が出力する。   That is, an alternating current having a frequency of the commercial power source, an alternating current having a multiple of the alternating current, and an alternating current having a frequency superimposed with an external environmental magnetic field flow while being minute. When the inspection object 2 is transported in the vicinity of the sensor coils 31 and 32 in such an excited state (flows through the sliding surface 20), the magnetic metal foreign matter contained in the inspection object 2 is magnetically polarized by the magnet boosters 41 and 42. It is magnetized in a child shape (a pair of small magnets of N and S poles). And the sensor coils 31 and 32 output the minute foreign material signal by this magnetic metal foreign material.

詳しくは、レンツの法則で説明されるような微弱誘導電圧がセンサーコイルで発生する。その異物信号を増幅/フィルタ回路60(ゲイン増幅器)で増幅して、波形処理部61、ディジタルコンピュータ処理部62へ出力する。増幅/フィルタ回路60は、センサーコイル31,32の出力を数十から数百dB、場合によって千dB以上に増幅する。本例では、120dB程度増幅している。   Specifically, a weak induced voltage as described by Lenz's law is generated in the sensor coil. The foreign substance signal is amplified by the amplification / filter circuit 60 (gain amplifier) and output to the waveform processing unit 61 and the digital computer processing unit 62. The amplification / filter circuit 60 amplifies the output of the sensor coils 31 and 32 to several tens to several hundred dB, and in some cases, 1000 dB or more. In this example, it is amplified by about 120 dB.

〔ディジタルコンピュータ処理部62の概要〕
図11は、ディジタルコンピュータ処理部62の概要を示すブロック図である。ディジタルコンピュータ処理部62は、バス70、メモリ71、中央処理ユニット(CPU)72、入力インターフェース73、出力インターフェース74等を備えた、信号処理ユニットである。メモリ71、CPU72、入力インターフェース73、出力インターフェース74は、バス70で互いに接続されて、このバス70を経由したデータの送受信を行う。
[Outline of Digital Computer Processing Unit 62]
FIG. 11 is a block diagram showing an outline of the digital computer processing unit 62. The digital computer processing unit 62 is a signal processing unit including a bus 70, a memory 71, a central processing unit (CPU) 72, an input interface 73, an output interface 74, and the like. The memory 71, the CPU 72, the input interface 73, and the output interface 74 are connected to each other via a bus 70 and transmit / receive data via the bus 70.

出力インターフェース74は、信号出力部63に接続され、ディジタルコンピュータ処理部62の出力や動作状況を出力する。信号出力部63は、表示器13とブザー17に接続される。メモリ71は、ROM、RAM等の記憶装置である。ディジタルコンピュータ処理部62は、メモリ71に格納されたプログラムを、CPU72で実行し、被検査物2の中の金属異物の判定をする。このプログラムは、特に、図12に図示したフローチャートの各ステップを中央処理装置72に実行させるものである。   The output interface 74 is connected to the signal output unit 63 and outputs the output and operation status of the digital computer processing unit 62. The signal output unit 63 is connected to the display device 13 and the buzzer 17. The memory 71 is a storage device such as a ROM or a RAM. The digital computer processing unit 62 executes a program stored in the memory 71 by the CPU 72 and determines a metal foreign object in the inspection object 2. In particular, this program causes the central processing unit 72 to execute each step of the flowchart shown in FIG.

また、ディジタルコンピュータ処理部62は、これと同じ機能を有する、アナログ回路又はディジタル回路からなる回路手段で実現することができるが、ここではその詳細な説明は省略する。CPU72は、ディジタルコンピュータ処理部62の動作を制御するもので、メモリ71に格納された計算プログラムによって、ディジタルコンピュータ処理部62の動作を制御する。   The digital computer processing unit 62 can be realized by a circuit unit having the same function as that of an analog circuit or a digital circuit, but detailed description thereof is omitted here. The CPU 72 controls the operation of the digital computer processing unit 62, and controls the operation of the digital computer processing unit 62 by a calculation program stored in the memory 71.

ディジタルコンピュータ処理部62は図示しないがマウス、キーボード、タッチパネル等の入力機器を有することができ、これらの入力機器は、入力インターフェースに接続され、金属異物検知装置1の管理者等が操作して、金属異物検知装置1の初期化、設定のために利用する。計算プログラムは、メモリ71に格納されている。計算プログラムは、メモリ71のROMに格納されている。又は、計算プログラムは、補助記憶装置(図示せず。)に格納されている。この場合は、計算プログラムは、補助記憶装置から呼び出されて、メモリ71に展開されて、動作する。   Although not shown, the digital computer processing unit 62 can include input devices such as a mouse, a keyboard, and a touch panel. These input devices are connected to an input interface and operated by an administrator of the metal foreign object detection device 1. This is used for initialization and setting of the metallic foreign object detection device 1. The calculation program is stored in the memory 71. The calculation program is stored in the ROM of the memory 71. Alternatively, the calculation program is stored in an auxiliary storage device (not shown). In this case, the calculation program is called from the auxiliary storage device, expanded in the memory 71, and operates.

〔磁性体の検知フロー〕
図12は、ディジタルコンピュータ処理部62が検知信号を処理し磁性体を検知するときのフローチャートである。ディジタルコンピュータ処理部62では、被検査物2中の磁性体(金属異物)の判定が行なわれる。ディジタルコンピュータ処理部62は、まず、被検査物2が搬送されている搬送速度Vbを取得し、メモリ111に保存する(ステップ10)。
[Magnetic detection flow]
FIG. 12 is a flowchart when the digital computer processing unit 62 processes the detection signal to detect the magnetic material. In the digital computer processing unit 62, the magnetic material (metal foreign matter) in the inspection object 2 is determined. First, the digital computer processing unit 62 acquires the transport speed Vb at which the inspection object 2 is transported and stores it in the memory 111 (step 10).

搬送速度Vbは、傾斜角度αの値を入力することで求められる。搬送速度Vbは、メモリ111に予め保存されている値、又は、標準的な値を用いることが好ましい。被検査物2は、設定された傾斜角度が同じなので、基本的に同一の搬送速度で搬送される。よって、搬送速度Vb又は傾斜角度αは予め設定し、メモリ111に保存する。ディジタルコンピュータ処理部62は、波形処理部61からのセンサー3の検知信号を受信し、メモリ111に格納する(ステップ11)。   The conveyance speed Vb is obtained by inputting the value of the inclination angle α. The transport speed Vb is preferably a value stored in advance in the memory 111 or a standard value. The inspection object 2 is basically transported at the same transport speed because the set inclination angle is the same. Therefore, the conveyance speed Vb or the inclination angle α is set in advance and stored in the memory 111. The digital computer processing unit 62 receives the detection signal of the sensor 3 from the waveform processing unit 61 and stores it in the memory 111 (step 11).

そして、センサー3の検知信号を受信した時刻t1を取得して、メモリ111に格納する(ステップ12)。時刻t1は基本的に検知器8で被検査物2の通過開始の値である。これらの値から、磁性体の位置の計算を行う(ステップ13)。それからセンサー3から受信した検知信号を波形分析し、標準データ(比較波形)と比較することで、検知信号が金属構造物を示す検知信号か否かを判定する(ステップ14,15)。   And the time t1 which received the detection signal of the sensor 3 is acquired, and it stores in the memory 111 (step 12). The time t1 is basically the value at which the detector 8 starts to pass the inspection object 2. From these values, the position of the magnetic material is calculated (step 13). Then, the detection signal received from the sensor 3 is subjected to waveform analysis and compared with standard data (comparison waveform) to determine whether the detection signal is a detection signal indicating a metal structure (steps 14 and 15).

被検査物2に含まれる金属構造物は、大きさ、材料が均一のものであり、従って、その検知信号の波形は、金属構造物の種類ごとに基本的に略同じパターンである。そのため、被検査物2に含まれ、予め分かっている金属構造物についてはその波形を予め測定し、メモリ111に保存する。詳しくは、異物信号波形の基準となる標準データを、センサー3が出力した検知信号と比較して、標準データと検知信号がどの程度似ているかで金属異物を識別している。   The metal structure included in the object to be inspected 2 has a uniform size and material. Therefore, the waveform of the detection signal is basically the same pattern for each type of metal structure. Therefore, the waveform of a metal structure that is included in the inspection object 2 and is known in advance is measured in advance and stored in the memory 111. Specifically, the standard data serving as a reference for the foreign substance signal waveform is compared with the detection signal output from the sensor 3, and the metallic foreign substance is identified based on how similar the standard data and the detection signal are.

これは、一種のパターンマッチングと言える。この比較のとき、検知信号の波形の振幅、山の数、比較している検知信号の波形の前後の山の大小関係、周波数の差異、積分値、微分値等の比較項目を標準データと比較して、その差分量を計算する。しかし、この比較で、検知信号と標準データは完全に合致することは殆どない。検知信号と標準データは、所定の比較項目の値が標準データと、所定の値以上に、例えば75%以上、合うとき、金属異物と判定する。   This is a kind of pattern matching. In this comparison, comparison items such as the amplitude of the detection signal waveform, the number of peaks, the magnitude relationship between peaks before and after the waveform of the detection signal being compared, the frequency difference, the integral value, and the differential value are compared with the standard data. Then, the difference amount is calculated. However, in this comparison, the detection signal and the standard data hardly match completely. The detection signal and the standard data are determined to be a metal foreign object when the value of the predetermined comparison item matches the standard data at a predetermined value or more, for example, 75% or more.

よって、上述のステップ14で検知信号を、波形分析し、標準データ(比較波形)と比較することで、検知信号が金属構造物を示す検知信号か否かを判定する。このように、検知信号と標準データが所定の割合以上で合致する場合、その搬送速度の差異による誤差を吸収する。ステップ15で検知信号の波形が標準波形に該当しない波形、言い換えると金属異物と判定された場合、検出信号又は警報信号を発する(ステップ16)。   Therefore, the detection signal is subjected to waveform analysis in step 14 described above, and is compared with standard data (comparison waveform) to determine whether the detection signal is a detection signal indicating a metal structure. As described above, when the detection signal matches the standard data at a predetermined ratio or more, an error due to the difference in the conveyance speed is absorbed. If it is determined in step 15 that the waveform of the detection signal does not correspond to the standard waveform, in other words, a metal foreign object, a detection signal or an alarm signal is issued (step 16).

ステップ15で検知信号の波形が標準波形に該当する波形と判定された場合、正常信号を出力する(ステップ17)。センサー3で検知信号が出力されない場合、正常である旨の出力信号を出力する(ステップ11→17)。この正常である旨の出力信号は、基本的に信号出力しない又は一定レベルの出力信号であることが好ましい。このような手順で、一連の判定が行なわれる。そして、出力信号を発した後で、検知が上述のステップ10から行われる(ステップ18)。   If it is determined in step 15 that the waveform of the detection signal is a waveform corresponding to the standard waveform, a normal signal is output (step 17). If the sensor 3 does not output a detection signal, an output signal indicating normality is output (step 11 → 17). It is preferable that the output signal indicating that the signal is normal is basically an output signal that does not output a signal or has a certain level. A series of determinations are performed in such a procedure. And after issuing an output signal, detection is performed from the above-mentioned step 10 (step 18).

本発明は、製品を包装袋等の包装体に充填して製造する分野、それらを販売する等のサービス分野等の医薬品、化粧品、食料品の製造・サービス分野で金属異物の検知に利用すると良い。   The present invention may be used for the detection of metallic foreign objects in the field of manufacturing and service of pharmaceuticals, cosmetics, foods, etc. in the field of filling products such as packaging bags and manufacturing the products, and in the service fields such as selling them. .

1…金属異物検知装置
2…被検査物
3…センサー
4…磁化部
5…滑り台
6…本体
7…角度調整部材
8…検知器
11…(本体6の)筐体
12…電源スイッチ
13…表示器
14…操作スイッチ
15…連結部材
16…信号処理部
20…滑り面
21…(滑り台5の)筐体
22…ハンドル
23…ローラコンベヤ
24…フレーム
25…ローラ
26…支手
27…連結板
28…軸
31,32…センサーコイル
33…(センサー3の)筐体
34…(センサー3の)支持板
35…鉄心
36…コイル
37,38…ノブボルト
41,42…マグネットブースタ−
43…(磁化部4の)筐体
44…(磁化部4の)支持板
45…磁石要素
51…発振回路
52…ブリッジ回路
53…アルミ信号消去回路
54…増幅/位相変換回路
55…増幅/位相反転回路
56…波形処理部
57…ディジタルコンピュータ処理部
58…信号出力部
60…増幅/フィルタ回路
61…波形処理部
62…ディジタルコンピュータ処理部
63…信号出力部
70…バス
71…メモリ
72…中央処理装置(CPU)
73…入力インターフェース
74…出力インターフェース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal foreign material detection apparatus 2 ... Test object 3 ... Sensor 4 ... Magnetization part 5 ... Slide 6 ... Main body 7 ... Angle adjustment member 8 ... Detector 11 ... Case (of the main body 6) 12 ... Power switch 13 ... Indicator DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Operation switch 15 ... Connecting member 16 ... Signal processing part 20 ... Sliding surface 21 ... Housing (of slide 5) 22 ... Handle 23 ... Roller conveyor 24 ... Frame 25 ... Roller 26 ... Supporter 27 ... Connecting plate 28 ... Shaft 31, 32 ... Sensor coil 33 ... Housing (for sensor 3) 34 ... Support plate (for sensor 3) 35 ... Iron core 36 ... Coil 37, 38 ... Knob bolt 41, 42 ... Magnet booster
DESCRIPTION OF SYMBOLS 43 ... Housing | casing (magnetization part 4) 44 ... Supporting plate 45 (magnetization part 4) 45 ... Magnet element 51 ... Oscillation circuit 52 ... Bridge circuit 53 ... Aluminum signal cancellation circuit 54 ... Amplification / phase conversion circuit 55 ... Amplification / phase Inverting circuit 56 ... Waveform processing unit 57 ... Digital computer processing unit 58 ... Signal output unit 60 ... Amplification / filter circuit 61 ... Waveform processing unit 62 ... Digital computer processing unit 63 ... Signal output unit 70 ... Bus 71 ... Memory 72 ... Central processing Device (CPU)
73 ... Input interface 74 ... Output interface

Claims (6)

被検査物を搬送路である傾斜面で前記被検査物自身の質量の重力を利用して搬送する搬送手段と、
前記被検査物中の磁性体を磁化又は磁化強化するためのもので、前記搬送路の途中に設けられた磁化手段と、
前記搬送路の途中に、かつ、前記被検査物の搬送方向で前記磁化手段の次に設けられ、検知信号を出力するセンサー手段と、
前記検知信号を取得して信号処理して前記磁性体の有無を判断し、前記判断の結果を示す出力信号を出力する信号処理部からなる検知手段と
からなる金属異物検知装置において、
前記搬送路は、前記傾斜面の角度を調整するための角度調整手段と
を有することを特徴とする金属異物検知装置。
A transport means for transporting the inspection object using gravity of the mass of the inspection object itself on an inclined surface which is a conveyance path;
In order to magnetize or reinforce the magnetic material in the inspection object, magnetizing means provided in the middle of the transport path;
Sensor means that is provided in the middle of the transport path and next to the magnetizing means in the transport direction of the inspection object, and outputs a detection signal;
In the metal foreign object detection device comprising: a detection means including a signal processing unit that obtains the detection signal and performs signal processing to determine the presence or absence of the magnetic body and outputs an output signal indicating the determination result;
The metal foreign matter detection device, wherein the conveyance path includes angle adjustment means for adjusting an angle of the inclined surface.
請求項1に記載の金属異物検知装置において、
前記センサー手段は、コアに導線を巻いて構成され、前記コアの磁化(B−H)特性の磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少な値の非線形部分を利用して周囲の磁界の変化を検知して前記検知信号を出力するセンサーコイルからなる
ことを特徴とする金属異物検知装置。
In the metal foreign object detection device according to claim 1,
The sensor means is formed by winding a lead wire around a core, and uses a non-linear portion of a minute value where the magnetic flux density (B) and magnetic field (H) of the magnetization (BH) characteristic of the core are near zero. It comprises a sensor coil that detects a change in the magnetic field of the sensor and outputs the detection signal.
請求項1又は2に記載の金属異物検知装置において、
前記搬送路は、前記金属異物検知装置の本体を成す筐体に着脱自在である
ことを特徴とする金属異物検知装置。
In the metallic foreign matter detection device according to claim 1 or 2,
The metal foreign object detection device, wherein the transport path is detachably attached to a casing that forms a main body of the metal foreign object detection device.
請求項3に記載の金属異物検知装置において、
前記搬送路の搬送面は、着脱自在なローラコンベアである
ことを特徴とする金属異物検知装置。
In the metallic foreign matter detection device according to claim 3,
The metal foreign object detection device, wherein the conveyance surface of the conveyance path is a detachable roller conveyor.
請求項3に記載の金属異物検知装置において、
前記搬送路の搬送面は、着脱自在な平板又は波板である
ことを特徴とする金属異物検知装置。
In the metallic foreign matter detection device according to claim 3,
The metal foreign object detection device, wherein the conveyance surface of the conveyance path is a detachable flat plate or corrugated plate.
請求項4又は5に記載の金属異物検機において、
前記搬送面の傾斜角度は、7度、10度、15度、20度の角度で調整する
ことを特徴とする金属異物検知装置。
In the metal foreign matter inspection machine according to claim 4 or 5,
The metal foreign matter detection device, wherein the inclination angle of the conveying surface is adjusted at an angle of 7 degrees, 10 degrees, 15 degrees, and 20 degrees.
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