JP2018141683A - Metal Detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal detector with which it is possible to improve the accuracy of detecting metal in an inspection object.SOLUTION: The metal detector comprises: exciting coils 21a, 21b, wound in ring form inside a plane parallel to a conveyance plane on which an inspection object is carried in a prescribed direction of conveyance, for generating a magnetic field; and a detection coil 22, provided inside the exciting coil 21a, for detecting metal. The detection coil 22 includes a magnetic core of rectangular tabular shape arranged so that its longitudinal direction runs along the direction of conveyance and its plate thickness direction exists in a direction parallel to the surface of the exciting coil and orthogonal to the direction of conveyance, and at least a pair of coils wound around a magnetic core in mutually opposite directions and connected in series.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば食品や医薬品等の被検査物中の金属の有無を検出する金属検出機に関する。   The present invention relates to a metal detector that detects the presence or absence of a metal in an object to be inspected, such as a food or a medicine.

従来、この種の金属検出機としては、特許文献1記載の金属検出機が知られている。   Conventionally, a metal detector disclosed in Patent Document 1 is known as this type of metal detector.

特許文献1記載の従来のものは、被検査物を所定の搬送方向に搬送する搬送面に対して平行な平面内に環状に巻かれ磁界を発生する励磁コイル21と、励磁コイル21の内側に設けられ金属を検出する検出コイル22と、を備えている。検出コイル22は、長手方向が搬送方向に沿うよう配置され、励磁コイル21の面とほぼ平行な方向、かつ、搬送方向にほぼ直交する方向に板厚方向を有する矩形平板状の磁気コア22aと、磁気コア22aに互いに逆方向に巻かれ直列に接続された一対のコイル22b及び22cと、を有する。   The conventional one described in Patent Document 1 includes an excitation coil 21 that is annularly wound in a plane parallel to a conveyance surface that conveys an object to be inspected in a predetermined conveyance direction, and generates a magnetic field. And a detection coil 22 for detecting metal. The detection coil 22 is arranged such that the longitudinal direction thereof is along the transport direction, a rectangular flat magnetic core 22a having a plate thickness direction in a direction substantially parallel to the surface of the excitation coil 21 and substantially perpendicular to the transport direction. And a pair of coils 22b and 22c that are wound around the magnetic core 22a in opposite directions and connected in series.

この構成により、従来のものは、一対のコイル22b及び22cの差動出力電圧に基づいて金属6の検出感度をより向上させることができる。   With this configuration, the conventional one can further improve the detection sensitivity of the metal 6 based on the differential output voltage of the pair of coils 22b and 22c.

特開2016−217947号公報JP, 2006-217947, A

しかしながら、近年、高検出感度化の市場の要求がますます高まってきており、さらなる検出感度の向上が望まれていた。   However, in recent years, the market demand for higher detection sensitivity has been increasing, and further improvement in detection sensitivity has been desired.

本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたものであり、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができる金属検出機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a metal detector capable of improving the detection sensitivity of a metal in an object to be inspected.

本発明の請求項1に係る金属検出機は、磁界中を移動する被検査物(5)中の金属(6)の有無を検出する金属検出機であって、前記被検査物が移動する領域を挟み互いに対向する2つの平面内にそれぞれ環状に巻かれ前記磁界を発生する第1及び第2の励磁コイル(21a及び21b)と、前記第1若しくは前記第2の励磁コイルの内側、又は前記第1の励磁コイルと前記第2の励磁コイルとの間に設けられ前記金属を検出する検出コイル(22)と、を備え、前記検出コイルは、長手方向が前記被検査物の移動方向に沿うよう配置され、前記第1及び前記第2の励磁コイルの面と平行な方向、かつ、前記移動方向に直交する方向に板厚方向を有する矩形平板状の磁気コア(22a、23a、24a)と、前記磁気コアに互いに逆方向に巻かれ直列に接続された少なくとも一対のコイル(22b及び22c、62a及び62b、63a及び63b)と、を備えた構成を有している。   A metal detector according to claim 1 of the present invention is a metal detector for detecting the presence or absence of a metal (6) in an object to be inspected (5) moving in a magnetic field, wherein the object to be inspected moves. First and second exciting coils (21a and 21b) that are respectively annularly wound in two planes facing each other and generate the magnetic field, and the inside of the first or second exciting coil, or the A detection coil (22) provided between the first excitation coil and the second excitation coil for detecting the metal, the longitudinal direction of the detection coil being along the moving direction of the inspection object A rectangular flat plate-shaped magnetic core (22a, 23a, 24a) having a plate thickness direction in a direction parallel to the surfaces of the first and second exciting coils and perpendicular to the moving direction. , Wound around the magnetic core in opposite directions Re has at least a pair of coils connected in series (22b and 22c, 62a and 62b, 63a and 63 b) and a configuration with a.

この構成により、本発明の請求項1に係る金属検出機は、互いに対向する第1及び第2の励磁コイルと、第1若しくは第2の励磁コイルの内側、又は第1の励磁コイルと第2の励磁コイルとの間に設けられた検出コイルと、を備えるため、1つの励磁コイルの内側に検出コイルが設けられた従来のものよりも、金属を検出可能とする感度領域を広げることができるので、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができる。   With this configuration, the metal detector according to claim 1 of the present invention includes the first and second exciting coils facing each other, the inside of the first or second exciting coil, or the first exciting coil and the second exciting coil. Since the detection coil provided between the two excitation coils is provided, the sensitivity region in which metal can be detected can be expanded as compared with the conventional one in which the detection coil is provided inside one excitation coil. Therefore, it is possible to improve the detection sensitivity of the metal in the inspection object.

本発明の請求項2に係る金属検出機は、前記検出コイルは、前記磁気コアに互いに逆方向に巻かれ直列に接続された少なくとも一対のコイルに代えて、前記磁気コアに互いに同方向に巻かれた少なくとも一対のコイル(26b、26c)を備えた構成を有している。   In the metal detector according to claim 2 of the present invention, the detection coil is wound around the magnetic core in the same direction instead of at least a pair of coils wound around the magnetic core in opposite directions and connected in series. And at least a pair of coils (26b, 26c).

この構成により、本発明の請求項2に係る金属検出機は、互いに対向する2つの平面のいずれか一方の平面内に環状に巻かれた励磁コイルと、2つの平面のいずれか他方の平面内に設けられた検出コイルと、を備えるため、1つの励磁コイルの内側に検出コイルが設けられた従来のものよりも、金属を検出可能とする感度領域を広げることができるので、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができる。   With this configuration, the metal detector according to claim 2 of the present invention includes an exciting coil wound in an annular shape in one of two planes facing each other, and in the other of the two planes. Since the detection region provided with the detection coil is provided with a detection coil provided on the inside of one excitation coil, the sensitivity region in which the metal can be detected can be expanded compared to the conventional one, so that in the inspection object. The detection sensitivity of the metal can be improved.

本発明の請求項3に係る金属検出機は、前記第1及び前記第2の励磁コイルにそれぞれ流れる電流の位相を互いに同位相にする位相調整手段をさらに備えた構成を有している。   According to a third aspect of the present invention, the metal detector further comprises phase adjusting means for making the phases of the currents flowing through the first and second exciting coils the same.

この構成により、本発明の請求項3に係る金属検出機は、第1及び第2の励磁コイルにそれぞれ流れる電流の位相を互いに同位相にすることにより、第1及び第2の励磁コイルが発生する磁界をより強力にすることができるので、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができる。   With this configuration, the metal detector according to claim 3 of the present invention generates the first and second exciting coils by setting the phases of the currents flowing through the first and second exciting coils to the same phase. Therefore, the detection sensitivity of the metal in the inspection object can be improved.

本発明の請求項4に係る金属検出機は、前記第1及び前記第2の励磁コイルに前記磁界を発生させる所定周波数の電流を供給する電流供給手段と、前記電流の周波数を設定する周波数設定手段と、をさらに備えた構成を有している。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a metal detector, comprising: a current supply unit that supplies a current of a predetermined frequency that generates the magnetic field to the first and second excitation coils; and a frequency setting that sets a frequency of the current. And means.

この構成により、本発明の請求項4に係る金属検出機は、想定される被検査物中の金属の種類に基づいて、第1及び第2の励磁コイルの磁界の周波数を金属を検出しやすい周波数に設定することができるので、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができる。   With this configuration, the metal detector according to claim 4 of the present invention can easily detect the metal with the frequency of the magnetic field of the first and second exciting coils based on the assumed type of metal in the inspection object. Since the frequency can be set, the detection sensitivity of the metal in the inspection object can be improved.

本発明の請求項5に係る金属検出機は、前記被検査物を前記移動方向に搬送する搬送面(41a)を有する搬送手段(41)をさらに備え、前記第1及び前記第2の励磁コイルは、前記搬送面に対して平行又は垂直な互いに対向する2つの平面内にそれぞれ環状に巻かれたものである構成を有している。   The metal detector according to a fifth aspect of the present invention further comprises transport means (41) having a transport surface (41a) for transporting the object to be inspected in the moving direction, and the first and second exciting coils. Has a configuration in which each is wound in an annular shape in two planes facing each other parallel or perpendicular to the transport surface.

この構成により、本発明の請求項5に係る金属検出機は、第1及び第2の励磁コイルが、搬送面に対して平行又は垂直な互いに対向する2つの平面内にそれぞれ環状に巻かれた場合でも、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができる。   With this configuration, in the metal detector according to claim 5 of the present invention, the first and second exciting coils are respectively wound in an annular shape in two planes facing each other parallel or perpendicular to the transport surface. Even in this case, it is possible to improve the detection sensitivity of the metal in the inspection object.

本発明の請求項6に係る金属検出機は、前記各一対のコイル(62a及び62b、63a及び63b)のコイル間隔が互いに異なる構成を有している。   A metal detector according to a sixth aspect of the present invention has a configuration in which the coil intervals of the pair of coils (62a and 62b, 63a and 63b) are different from each other.

この構成により、本発明の請求項6に係る金属検出機は、互いに異なるコイル間隔の各コイルを有する検出コイルにより、より広範な感度領域に感度を有することができる。   With this configuration, the metal detector according to claim 6 of the present invention can have sensitivity in a wider sensitivity region by the detection coil having coils with different coil intervals.

本発明は、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができるという効果を有する金属検出機を提供することができるものである。   The present invention can provide a metal detector having an effect that the detection sensitivity of a metal in an object to be inspected can be improved.

本発明に係る金属検出機の第1実施形態における構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure in 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態における金属検出処理装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the metal detection processing apparatus in 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態における検出コイルの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the detection coil in 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態における金属検出の原理の説明図である。It is explanatory drawing of the principle of the metal detection in 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態における磁気コアの配列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement | sequence of the magnetic core in 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態において、変形例1における金属検出処理装置を模式的に示す図である。In 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention, it is a figure which shows typically the metal detection processing apparatus in the modification 1. FIG. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態において、変形例2における励磁コイル及び検出コイルの配置を模式的に示す図である。In 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention, it is a figure which shows typically the arrangement | positioning of the excitation coil and detection coil in the modification 2. FIG. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態において、変形例2における励磁コイル及び検出コイルの配置を模式的に示す図である。In 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention, it is a figure which shows typically the arrangement | positioning of the excitation coil and detection coil in the modification 2. FIG. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態において、変形例2における励磁コイル及び検出コイルの配置を模式的に示す図である。In 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention, it is a figure which shows typically the arrangement | positioning of the excitation coil and detection coil in the modification 2. FIG. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態において、変形例3における搬送手段を模式的に示す図である。In 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention, it is a figure which shows typically the conveyance means in the modification 3. FIG. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態において、変形例3における搬送手段を模式的に示す図である。In 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention, it is a figure which shows typically the conveyance means in the modification 3. FIG. 本発明に係る金属検出機の第1実施形態において、変形例4における検出コイルの構成を模式的に示す断面図である。In 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention, it is sectional drawing which shows typically the structure of the detection coil in the modification 4. FIG. 本発明に係る金属検出機の第2実施形態における構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure in 2nd Embodiment of the metal detector which concerns on this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、本発明に係る金属検出機の第1実施形態における構成について図1〜図3を用いて説明する。
(First embodiment)
First, the structure in 1st Embodiment of the metal detector which concerns on this invention is demonstrated using FIGS. 1-3.

図1に示すように、本実施形態における金属検出機1は、異物である金属の検出処理を行う金属検出処理装置10と、搬送手段としてのコンベア40と、を備え、被検査物5中の金属6の有無を検出するものである。   As shown in FIG. 1, the metal detector 1 in the present embodiment includes a metal detection processing device 10 that performs detection processing of metal that is a foreign object, and a conveyor 40 as a transport unit, The presence or absence of the metal 6 is detected.

金属検出処理装置10は、金属検出部20と、金属検出回路30と、を備えている。コンベア40は、図示した搬送方向に被検査物5を搬送する搬送手段としての無端環状のコンベアベルト41と、搬送ローラ42及び43と、を備えている。コンベアベルト41は、被検査物5を載置し搬送方向に搬送する搬送面41aを有する。   The metal detection processing apparatus 10 includes a metal detection unit 20 and a metal detection circuit 30. The conveyer 40 includes an endless annular conveyer belt 41 as conveying means for conveying the inspection object 5 in the illustrated conveying direction, and conveying rollers 42 and 43. The conveyor belt 41 has a transport surface 41a on which the inspection object 5 is placed and transported in the transport direction.

金属検出回路30は、図2に示すように、発振器31、増幅手段としての増幅器32(32a〜32d)、検波部33(33a〜33d)、ADC(アナログデジタル変換器)34(34a〜34d)、判定手段としての判定部35(35a〜35d)、結果表示部36、周波数設定部37、位相調整部38を備えている。   As shown in FIG. 2, the metal detection circuit 30 includes an oscillator 31, amplifiers 32 (32 a to 32 d) as amplification means, a detection unit 33 (33 a to 33 d), and an ADC (analog / digital converter) 34 (34 a to 34 d). , A determination unit 35 (35a to 35d) as a determination unit, a result display unit 36, a frequency setting unit 37, and a phase adjustment unit 38 are provided.

金属検出部20は、磁界を発生する励磁コイル21a及び21bと、被検査物5中の金属6を検出する検出コイル22と、を備えている。検出コイル22は、励磁コイル21aが形成された形成面内であって励磁コイル21aの形成面とほぼ平行な方向、かつ、搬送方向にほぼ直交する方向(「搬送面41aの幅方向」という場合がある)に4列に並んで配置されている。なお、本実施形態では、検出コイル22を4列とした例を挙げるが、本発明はこれに限定されず、例えば1列であってもよい。また、図面では、搬送面41aの幅方向を単に「幅方向」と記載して示している。   The metal detection unit 20 includes excitation coils 21 a and 21 b that generate a magnetic field, and a detection coil 22 that detects the metal 6 in the inspection object 5. The detection coil 22 is in a direction substantially parallel to the formation surface of the excitation coil 21a within the formation surface on which the excitation coil 21a is formed, and a direction substantially perpendicular to the conveyance direction (in the case of “width direction of the conveyance surface 41a”). Are arranged in 4 rows. In the present embodiment, an example in which the detection coils 22 are arranged in four rows is given, but the present invention is not limited to this, and may be one row, for example. In the drawing, the width direction of the transport surface 41 a is simply indicated as “width direction”.

励磁コイル21a及び21bは、矩形状の形状を有している。励磁コイル21aは、搬送面41a(図1参照)の近傍の、搬送面41aとほぼ平行な平面内に環状に巻かれている。励磁コイル21bは、励磁コイル21aから所定距離だけ離れ、励磁コイル21aと対向した平面内に環状に巻かれている。互いに対向する励磁コイル21a及び21bが形成された各形成面は、被検査物5が搬送されて移動する搬送面41aを挟んでいる。すなわち、励磁コイル21a及び21bは、被検査物5が移動する領域を挟み互いに対向する2つの平面内にそれぞれ環状に巻かれている。なお、励磁コイル21a及び21bは、それぞれ、第1及び第2の励磁コイルの一例である。   The exciting coils 21a and 21b have a rectangular shape. The exciting coil 21a is wound in an annular shape in a plane substantially parallel to the transport surface 41a in the vicinity of the transport surface 41a (see FIG. 1). The excitation coil 21b is separated from the excitation coil 21a by a predetermined distance, and is wound in a ring shape in a plane facing the excitation coil 21a. Each forming surface on which the exciting coils 21a and 21b facing each other sandwich a transport surface 41a on which the inspection object 5 is transported and moved. That is, the exciting coils 21a and 21b are respectively wound in an annular shape in two planes facing each other across the region in which the inspection object 5 moves. The exciting coils 21a and 21b are examples of first and second exciting coils, respectively.

励磁コイル21a及び21bの各巻き数は、例えば1〜5ターン程度である。励磁コイル21a及び21bは、発振器31に接続され、被検査物5が通過する領域に磁界を発生するようになっている。なお、励磁コイル21a及び21bの形状は矩形状に限定されず、円形状、楕円形状等であってもよい。   The number of turns of each of the exciting coils 21a and 21b is, for example, about 1 to 5 turns. The exciting coils 21a and 21b are connected to an oscillator 31 and generate a magnetic field in a region through which the inspection object 5 passes. In addition, the shape of the exciting coils 21a and 21b is not limited to a rectangular shape, and may be a circular shape, an elliptical shape, or the like.

図3に示すように、検出コイル22は、細長い矩形平板状の複数の磁気コア22aと、この磁気コア22aに巻かれた一対のコイル22b及び22cと、を備えている。   As shown in FIG. 3, the detection coil 22 includes a plurality of elongated rectangular flat magnetic cores 22a and a pair of coils 22b and 22c wound around the magnetic core 22a.

磁気コア22aは、扁平形状の磁性体、例えばアモルファス磁性体で形成され、長手方向が搬送方向に沿うよう配置されている。また、磁気コア22aは、搬送面41aの幅方向に板厚方向を有し、その板厚方向に複数積層されている。なお、磁気コア22aは、1枚の構成であってもよい。   The magnetic core 22a is formed of a flat-shaped magnetic body, for example, an amorphous magnetic body, and is arranged so that the longitudinal direction is along the transport direction. The magnetic core 22a has a plate thickness direction in the width direction of the transport surface 41a, and a plurality of magnetic cores 22a are stacked in the plate thickness direction. The magnetic core 22a may have a single configuration.

コイル22b及び22cは、それぞれ、積層された磁気コア22aに、互いに逆方向に巻かれて直列に接続されており、一対の逆直列接続コイルの構成を有する。コイル22bの一端は増幅器32(図2参照)の入力端子に接続されている。コイル22bの他端は、コイル22cの一端に接続されている。コイル22cの他端はグランドに接続されている。   Each of the coils 22b and 22c is wound around the stacked magnetic cores 22a in opposite directions and connected in series, and has a configuration of a pair of anti-series connection coils. One end of the coil 22b is connected to the input terminal of the amplifier 32 (see FIG. 2). The other end of the coil 22b is connected to one end of the coil 22c. The other end of the coil 22c is connected to the ground.

図2に戻り、発振器31は、例えば、周波数が数kHz〜10MHzの電流を生成し、金属検出部20の励磁コイル21a及び21b、検波部33に供給するようになっている。この発振器31は、電流供給手段の一例である。   Returning to FIG. 2, the oscillator 31 generates a current having a frequency of several kHz to 10 MHz, for example, and supplies the current to the excitation coils 21 a and 21 b of the metal detection unit 20 and the detection unit 33. The oscillator 31 is an example of a current supply unit.

増幅器32は、増幅器32a〜32dで構成され、それぞれが1つの入力端子及び1つの出力端子を有する。   The amplifier 32 includes amplifiers 32a to 32d, each having one input terminal and one output terminal.

増幅器32a〜32dは、それぞれ、入力端子がコイル22bの一端に接続され、対をなす2つのコイル22b及び22cからの信号電圧の差をとって増幅するようになっている。   Each of the amplifiers 32a to 32d has an input terminal connected to one end of the coil 22b, and amplifies the signal voltage difference from the two coils 22b and 22c forming a pair.

検波部33は、検波部33a〜33dで構成されている。検波部33a〜33dは、それぞれ、発振器31と、増幅器32a〜32dの出力端子とに接続され、発振器31の出力に同期させて増幅器32a〜32dの各出力信号を同期検波するようになっている。   The detection unit 33 includes detection units 33a to 33d. The detectors 33a to 33d are connected to the oscillator 31 and the output terminals of the amplifiers 32a to 32d, respectively, and synchronously detect the output signals of the amplifiers 32a to 32d in synchronization with the output of the oscillator 31. .

ADC34は、ADC34a〜34dで構成されている。ADC34a〜34dは、それぞれ、検波部33a〜33dの出力信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換するようになっている。   The ADC 34 includes ADCs 34a to 34d. The ADCs 34a to 34d convert the output signals of the detectors 33a to 33d from analog signals to digital signals, respectively.

判定部35は、判定部35a〜35dで構成されている。判定部35a〜35dは、それぞれ、ADC34a〜34dの出力端子に接続され、これらの出力信号に基づいて、予め設定された判定用閾値を参照して被検査物5中の金属6の有無を判定するようになっている。   The determination unit 35 includes determination units 35a to 35d. The determination units 35a to 35d are connected to the output terminals of the ADCs 34a to 34d, respectively, and based on these output signals, determine the presence or absence of the metal 6 in the inspection object 5 with reference to a predetermined determination threshold value. It is supposed to be.

結果表示部36は、判定部35a〜35dによる金属6の有無の判定結果を例えば液晶画面に表示するようになっている。   The result display unit 36 displays the determination result of the presence or absence of the metal 6 by the determination units 35a to 35d, for example, on a liquid crystal screen.

周波数設定部37は、想定される被検査物5中の金属6の種類に基づいて、発振器31の発振周波数を設定できるものである。この周波数設定部37は、周波数設定手段の一例である。   The frequency setting unit 37 can set the oscillation frequency of the oscillator 31 based on the assumed type of the metal 6 in the inspection object 5. The frequency setting unit 37 is an example of a frequency setting unit.

具体的には、想定される被検査物5中の金属6が磁性体の金属(例えば鉄)の場合には、周波数設定部37により、発振器31の周波数が所定の低い周波数に設定される。一方、想定される被検査物5中の金属6が非磁性体の金属(例えばSUS304)の場合には、周波数設定部37により、発振器31の周波数が所定の高い周波数に設定される。なお、想定される被検査物5中の金属6の種類と、それらを検出しやすい周波数との関係を実験により予め求めて例えば5とおりの周波数を決めておき、金属6の種類に基づいて適宜周波数を変える構成とすれば、検出感度及び作業性を向上させることができる。   Specifically, when the metal 6 in the inspected object 5 is a magnetic metal (for example, iron), the frequency setting unit 37 sets the frequency of the oscillator 31 to a predetermined low frequency. On the other hand, when the assumed metal 6 in the inspected object 5 is a non-magnetic metal (for example, SUS304), the frequency setting unit 37 sets the frequency of the oscillator 31 to a predetermined high frequency. It should be noted that the relationship between the type of the metal 6 in the inspected object 5 and the frequency at which they are easy to detect is determined in advance by experiment, for example, five frequencies are determined, and the frequency is appropriately determined based on the type of the metal 6. If the frequency is changed, the detection sensitivity and workability can be improved.

位相調整部38は、励磁コイル21a及び21bにそれぞれ流れる電流の位相を互いに同位相に調整することにより、発振器31から励磁コイル21a及び21bまでの経路差や回路差等により生じる位相差を解消できるようになっている。具体的には、例えば、位相調整部38は、励磁コイル21a及び21bにそれぞれ流れる電流の位相差を求め、位相が進んでいる一方の電流の位相を遅らせて他方の電流の位相に合わせるようになっている。この構成により、金属検出機1は、励磁コイル21a及び21bが発生する磁界がより強くなるので、被検査物5中の金属6をより検出しやすくなる。   The phase adjustment unit 38 can eliminate a phase difference caused by a path difference or a circuit difference from the oscillator 31 to the excitation coils 21a and 21b by adjusting the phases of the currents flowing through the excitation coils 21a and 21b to the same phase. It is like that. Specifically, for example, the phase adjustment unit 38 obtains the phase difference between the currents flowing through the exciting coils 21a and 21b, and delays the phase of one of the currents that is advanced to match the phase of the other current. It has become. With this configuration, the metal detector 1 has a stronger magnetic field generated by the exciting coils 21 a and 21 b, and therefore it becomes easier to detect the metal 6 in the inspection object 5.

次に、金属検出部20の金属検出の原理について、図4を用いて説明する。図4(a)は、金属検出部20の平面図であって、励磁コイル21bの上方から検出コイル22を見た図である。図4(b)は、図4(a)における搬送方向の断面図である。図4(c)は、被検査物5が金属6を含む場合の搬送方向の断面図である。なお、説明を簡単にするため、励磁コイル21aの内側に1つの磁気コア22aを有する1つの検出コイル22があるものとする。   Next, the principle of metal detection of the metal detection unit 20 will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a plan view of the metal detection unit 20, and is a view of the detection coil 22 as viewed from above the excitation coil 21b. FIG. 4B is a cross-sectional view in the transport direction in FIG. FIG. 4C is a cross-sectional view in the transport direction when the inspection object 5 includes the metal 6. For the sake of simplicity, it is assumed that there is one detection coil 22 having one magnetic core 22a inside the excitation coil 21a.

図4(a)、(b)に示すように、検出コイル22は、励磁コイル21aの内側に、搬送面41aの幅方向に板厚方向を有する磁気コア22aの長手方向が搬送方向に沿って配置されている。また、コイル22b及び22cは、互いに逆方向に巻かれて直列に接続されている。   As shown in FIGS. 4A and 4B, in the detection coil 22, the longitudinal direction of the magnetic core 22a having a plate thickness direction in the width direction of the transport surface 41a is along the transport direction inside the excitation coil 21a. Has been placed. The coils 22b and 22c are wound in opposite directions and connected in series.

すなわち、励磁コイル21a及び21bが発生する磁界の方向と、検出コイル22の感度軸とが直交している。検出コイル22は、励磁コイル21a及び21bに交流電流を流しても誘起電圧を生じないよう配置位置が調整されている。通常、検出コイル22は、励磁コイル21aの左側のコイル21a1と右側のコイル21a2との間の中央に配置すれば誘起電圧が生じない。ここで、誘起電圧が生じないとは、誘起電圧がゼロボルトであることのみを意味するものではなく、金属6を検出できる程度に誘起電圧が低い状態にあることをいう。   That is, the direction of the magnetic field generated by the excitation coils 21a and 21b and the sensitivity axis of the detection coil 22 are orthogonal. The arrangement position of the detection coil 22 is adjusted so that no induced voltage is generated even if an alternating current is passed through the excitation coils 21a and 21b. Normally, if the detection coil 22 is arranged at the center between the left coil 21a1 and the right coil 21a2 of the excitation coil 21a, no induced voltage is generated. Here, that the induced voltage does not occur does not only mean that the induced voltage is zero volts, but means that the induced voltage is low enough to detect the metal 6.

また、金属検出機1は、上記の配置に加え、検出コイル22を差動構成に接続しているため、高い平衡性が実現でき、高感度の検出を可能としている。   Further, in addition to the above arrangement, the metal detector 1 has a detection coil 22 connected in a differential configuration, so that high balance can be realized and highly sensitive detection is possible.

さらに、金属検出機1は、磁気コア22aの板厚方向を搬送面41aの幅方向としているので、励磁コイル21a及び21bが発生する磁束の通過可能な断面積が極めて狭くなって、磁気コア22aに渦電流が発生し難い構造である。その結果、磁気コア22aの板厚方向が搬送面41aと直交するものと比べ、金属検出機1は、(1)励磁コイル21a及び21bのパワーが渦電流により消費され難くなるので、低消費電力を図ることができ、(2)磁気コア22aに渦電流が発生し難くなるので、検出コイル22の出力信号のバランスがとり易くなり、出力信号の安定化を図ることができる。   Furthermore, since the metal detector 1 uses the thickness direction of the magnetic core 22a as the width direction of the transport surface 41a, the cross-sectional area through which the magnetic flux generated by the excitation coils 21a and 21b can pass is extremely narrow, and the magnetic core 22a. In this structure, eddy currents are difficult to generate. As a result, compared to the case where the plate thickness direction of the magnetic core 22a is orthogonal to the transport surface 41a, the metal detector 1 is (1) the power of the exciting coils 21a and 21b is not easily consumed by eddy currents. (2) Since eddy currents are less likely to occur in the magnetic core 22a, the output signals of the detection coils 22 can be easily balanced, and the output signals can be stabilized.

さらに、金属検出機1は、磁気コア22aをその板厚方向に積層することにより、磁性体の体積を増やすことができるので、金属の検出感度をより向上させることができる。   Furthermore, since the metal detector 1 can increase the volume of the magnetic material by laminating the magnetic cores 22a in the plate thickness direction, the metal detection sensitivity can be further improved.

なお、コイル22bとコイル22cとの間や、検出コイル22から外部への接続部で用いるコイル線は、磁界の影響を避けるため、ツイストペア線にするのが好ましい。   The coil wire used between the coil 22b and the coil 22c or at the connection portion from the detection coil 22 to the outside is preferably a twisted pair wire in order to avoid the influence of the magnetic field.

図4(c)に示すように、金属検出部20の上部を金属6が通過すると、励磁コイル21a及び21bが発生した磁界によって金属6中に新たな磁界が発生する。この場合、金属6が導体か磁性体かによりメカニズムが異なる。磁性体の場合は、金属6が磁化し新たな磁界を発生し、導体の場合は金属6に渦電流が発生し新たな磁界を発生する。コイル22bとコイル22cの中央付近を金属6が通過するとき、図4(c)に示す状態では、新たに発生した磁界は、コイル22bには搬送方向の逆方向に、コイル22cには搬送方向に流れる。その結果、新たな磁界によって発生した誘起電圧が検出コイル22に発生し、検出コイル22の誘起電圧が増幅器32によって加算され、検波部33において同期検波されることによってスパイク状の電圧信号(図2参照)が生じることとなる。   As shown in FIG. 4C, when the metal 6 passes through the upper part of the metal detection unit 20, a new magnetic field is generated in the metal 6 by the magnetic field generated by the excitation coils 21a and 21b. In this case, the mechanism differs depending on whether the metal 6 is a conductor or a magnetic material. In the case of a magnetic material, the metal 6 is magnetized to generate a new magnetic field, and in the case of a conductor, an eddy current is generated in the metal 6 to generate a new magnetic field. When the metal 6 passes near the center of the coils 22b and 22c, in the state shown in FIG. 4C, the newly generated magnetic field is in the direction opposite to the conveying direction in the coil 22b and in the conveying direction in the coil 22c. Flowing into. As a result, an induced voltage generated by a new magnetic field is generated in the detection coil 22, and the induced voltage of the detection coil 22 is added by the amplifier 32 and synchronously detected by the detection unit 33, whereby a spike-like voltage signal (FIG. 2) is obtained. Reference) will occur.

次に、検出コイル22の変形例について図5を用いて説明する。前述の説明では、検出コイル22が、1つの磁気コア22aにコイル22b及び22cが巻かれた構成を有していた。本発明は、これに限定されず、複数の磁気コアを搬送方向に並べて配置した構成とすることもできる。以下、2つの磁気コアを搬送方向に並べた例を挙げて説明する。   Next, a modification of the detection coil 22 will be described with reference to FIG. In the above description, the detection coil 22 has a configuration in which the coils 22b and 22c are wound around one magnetic core 22a. This invention is not limited to this, It can also be set as the structure which has arrange | positioned the several magnetic core side by side in the conveyance direction. Hereinafter, an example in which two magnetic cores are arranged in the transport direction will be described.

図5(a)は、検出コイル23及び24がほぼ搬送方向に沿って1列に配置された例を示している。検出コイル23及び24は、それぞれ、磁気コア23a及び24aを有している。磁気コア23a及び24aは、個別に巻かれたコイル23b及び24bを有している。コイル23b及び24bは、互いに逆方向に巻かれて直列に接続されている。図5(b)は、検出コイル23及び24がほぼ搬送方向に沿って配置され、検出コイル24が搬送方向に対して所定角度で傾いて配置された構成を示している。図5(c)は、検出コイル23及び24がともに搬送方向に対してほぼ同じ角度で傾いて1列になるよう配置された構成を示している。図5(d)は、検出コイル23及び24が、搬送方向に対して互いに異なる角度で傾いて配置された構成を示している。   FIG. 5A shows an example in which the detection coils 23 and 24 are arranged in a line substantially along the transport direction. The detection coils 23 and 24 have magnetic cores 23a and 24a, respectively. The magnetic cores 23a and 24a have coils 23b and 24b wound individually. The coils 23b and 24b are wound in opposite directions and connected in series. FIG. 5B shows a configuration in which the detection coils 23 and 24 are arranged substantially along the conveyance direction, and the detection coil 24 is arranged inclined at a predetermined angle with respect to the conveyance direction. FIG. 5C shows a configuration in which the detection coils 23 and 24 are both arranged in a line inclined at substantially the same angle with respect to the transport direction. FIG. 5D shows a configuration in which the detection coils 23 and 24 are arranged at different angles with respect to the transport direction.

なお、金属6(図1参照)は、実際には様々な形状(例えば針状)が想定される。金属6が完全な球体ではない場合には、磁化した金属6が発生する磁界に指向性が生じる。その場合、検出コイルを図5に示したように構成することで、本実施形態における金属検出機1は、検出感度を向上することができる。   The metal 6 (see FIG. 1) is actually assumed to have various shapes (for example, a needle shape). When the metal 6 is not a perfect sphere, directivity is generated in the magnetic field generated by the magnetized metal 6. In that case, by configuring the detection coil as shown in FIG. 5, the metal detector 1 in the present embodiment can improve the detection sensitivity.

次に、本実施形態における金属検出機1の動作について図1及び図2を用いて説明する。   Next, operation | movement of the metal detector 1 in this embodiment is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.

発振器31は、周波数設定部37によって設定された周波数、例えば100kHzの周波数の電流を生成し、金属検出部20の励磁コイル21a及び21b、検波部33に供給する。その結果、励磁コイル21a及び21bは、被検査物5が通過する領域に磁界を発生する。   The oscillator 31 generates a current having a frequency set by the frequency setting unit 37, for example, a frequency of 100 kHz, and supplies the current to the excitation coils 21 a and 21 b of the metal detection unit 20 and the detection unit 33. As a result, the exciting coils 21a and 21b generate a magnetic field in a region through which the inspection object 5 passes.

位相調整部38は、励磁コイル21a及び21bにそれぞれ流れる電流の位相を互いに同位相に調整する。   The phase adjustment unit 38 adjusts the phases of the currents flowing through the excitation coils 21a and 21b to the same phase.

励磁コイル21a及び21bが磁界を発生している状態で、金属6を含む被検査物5が検出コイル22の上部近傍を通過すると、金属6により新たな磁界が発生する。この新たな磁界によって発生した誘起電圧が検出コイル22に発生する。   When the inspection object 5 including the metal 6 passes near the upper part of the detection coil 22 in a state where the excitation coils 21 a and 21 b generate a magnetic field, a new magnetic field is generated by the metal 6. An induced voltage generated by the new magnetic field is generated in the detection coil 22.

増幅器32は、対をなす2つのコイル22b及び22cが発生した各誘起電圧を加算して増幅し、検波部33に出力する。   The amplifier 32 adds and amplifies each induced voltage generated by the two coils 22 b and 22 c forming a pair, and outputs the amplified voltage to the detector 33.

検波部33は、発振器31からの発信信号に基づいて、増幅器32が増幅した信号を同期検波することによってスパイク状の電圧信号をADC34に出力する。   The detection unit 33 outputs a spike-shaped voltage signal to the ADC 34 by synchronously detecting the signal amplified by the amplifier 32 based on the transmission signal from the oscillator 31.

ADC34は、検波部33からの電圧信号をアナログ値からデジタル値の信号に変換して判定部35に出力する。   The ADC 34 converts the voltage signal from the detection unit 33 from an analog value to a digital value signal and outputs the signal to the determination unit 35.

判定部35は、ADC34の出力信号と、予め設定された判定用閾値とに基づいて被検査物5中の金属6の有無を判定し、その判定結果のデータを結果表示部36に出力する。   The determination unit 35 determines the presence / absence of the metal 6 in the inspection object 5 based on the output signal of the ADC 34 and a predetermined threshold for determination, and outputs data of the determination result to the result display unit 36.

結果表示部36は、判定部35による判定結果を例えば液晶画面に表示する。ここで、結果表示部36は、検出コイル22ごとに判定結果を表示する構成を有し、被検査物5中の金属6が検出された位置を識別表示するのが好ましい。   The result display unit 36 displays the determination result by the determination unit 35 on, for example, a liquid crystal screen. Here, the result display unit 36 has a configuration for displaying the determination result for each detection coil 22, and preferably displays the position where the metal 6 in the inspection object 5 is detected.

次に、本実施形態における金属検出機1の変形例について説明する。なお、前述の金属検出機1と同様な構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。   Next, a modified example of the metal detector 1 in the present embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the above-mentioned metal detector 1, and the description is abbreviate | omitted.

[変形例1]
図6は、変形例1における金属検出処理装置を示している。この金属検出処理装置の金属検出部20は、1つの検出コイル25を備えている。検出コイル25は、搬送面41a(図1参照)の幅方向の長さと同等程度にコア22aが複数積層されたものである。積層された磁気コア22aには、コイル22b及び22cが互いに逆方向に巻かれて直列に接続されている。コイル22b及び22cには1つの増幅器32が接続されている。この構成により、変形例1における金属検出処理装置は、増幅器32から判定部35までをそれぞれ1つずつで構成することができるので、回路構成の簡易化を図ることができる。
[Modification 1]
FIG. 6 shows a metal detection processing apparatus according to the first modification. The metal detection unit 20 of this metal detection processing apparatus includes one detection coil 25. In the detection coil 25, a plurality of cores 22a are stacked to the same extent as the length in the width direction of the transport surface 41a (see FIG. 1). Coils 22b and 22c are wound in opposite directions and connected in series to the laminated magnetic core 22a. One amplifier 32 is connected to the coils 22b and 22c. With this configuration, the metal detection processing device according to the first modification can be configured with one each from the amplifier 32 to the determination unit 35, and thus the circuit configuration can be simplified.

[変形例2]
次に、変形例2について図7〜図9を用いて説明する。この変形例2は、本実施形態における励磁コイル21a及び21b、検出コイル22の配置に関するものである。なお、前述した搬送面41aがある側を上側ベルト41bと呼び、その下側にあるベルトを下側ベルト41cと呼ぶ。
[Modification 2]
Next, Modification 2 will be described with reference to FIGS. This modification 2 relates to the arrangement of the excitation coils 21a and 21b and the detection coil 22 in the present embodiment. In addition, the side where the above-mentioned conveyance surface 41a exists is called the upper side belt 41b, and the belt under it is called the lower side belt 41c.

図7は、励磁コイル21a及び21bが、搬送面41aに対して平行な互いに対向する2つの平面内に環状にそれぞれ巻かれ、励磁コイル21bが上側ベルト41bよりも上側に、検出コイル22が上側ベルト41bよりも下側に配置された構成例を模式的に示している。   In FIG. 7, the exciting coils 21a and 21b are respectively wound annularly in two opposing planes parallel to the transport surface 41a, the exciting coil 21b is located above the upper belt 41b, and the detection coil 22 is located above. The example of a structure arrange | positioned below the belt 41b is shown typically.

図7(a)及び(b)に示した構成例では、検出コイル22が上側ベルト41bの下面(搬送面41aと反対側の面)の近傍に配置されている。   In the configuration example shown in FIGS. 7A and 7B, the detection coil 22 is disposed in the vicinity of the lower surface of the upper belt 41b (the surface opposite to the conveying surface 41a).

図7(a)に示すように、励磁コイル21a及び検出コイル22が上側ベルト41bと下側ベルト41cとの間にあって、検出コイル22を上側ベルト41b側に、励磁コイル21aを下側ベルト41c側に、それぞれ設ける構成とすることもできる。   As shown in FIG. 7A, the excitation coil 21a and the detection coil 22 are between the upper belt 41b and the lower belt 41c, the detection coil 22 is on the upper belt 41b side, and the excitation coil 21a is on the lower belt 41c side. In addition, it may be configured to be provided respectively.

また、図7(b)に示すように、検出コイル22が上側ベルト41bと下側ベルト41cとの間にあって、励磁コイル21aを下側ベルト41cの下面の近傍に配置する構成とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 7B, the detection coil 22 may be disposed between the upper belt 41b and the lower belt 41c, and the excitation coil 21a may be disposed near the lower surface of the lower belt 41c. .

図7(c)及び(d)に示した構成例では、検出コイル22が下側ベルト41cの下面の近傍に配置されている。   In the configuration example shown in FIGS. 7C and 7D, the detection coil 22 is disposed in the vicinity of the lower surface of the lower belt 41c.

図7(c)に示すように、励磁コイル21a及び検出コイル22が下側ベルト41cの下側にあって、検出コイル22を励磁コイル21aの内側(図2と同様)に設ける構成とすることもできる。   As shown in FIG. 7C, the excitation coil 21a and the detection coil 22 are provided below the lower belt 41c, and the detection coil 22 is provided inside the excitation coil 21a (similar to FIG. 2). You can also.

また、図7(d)に示すように、励磁コイル21a及び検出コイル22が下側ベルト41cの下側にあって、励磁コイル21aを検出コイル22の下側に設ける構成とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 7D, the excitation coil 21a and the detection coil 22 may be provided below the lower belt 41c, and the excitation coil 21a may be provided below the detection coil 22.

図8は、励磁コイル21a及び21bが、搬送面41aを挟み、搬送面41aに対して平行な互いに対向する2つの平面内に環状にそれぞれ巻かれ、励磁コイル21b及び検出コイル22が上側ベルト41bよりも上側に、励磁コイル21aが上側ベルト41bよりも下側に配置された構成例を模式的に示している。   In FIG. 8, the exciting coils 21a and 21b are respectively wound annularly in two opposed planes parallel to the conveying surface 41a across the conveying surface 41a, and the exciting coil 21b and the detection coil 22 are connected to the upper belt 41b. A configuration example in which the excitation coil 21a is disposed below the upper belt 41b is shown schematically above.

図8(e)及び(f)に示した構成例では、検出コイル22が励磁コイル21bの内側(図2と同様)に設けられている。   In the configuration example shown in FIGS. 8E and 8F, the detection coil 22 is provided inside the excitation coil 21b (similar to FIG. 2).

図8(e)に示すように、検出コイル22を励磁コイル21bの内側に設け、励磁コイル21aを上側ベルト41bの下面の近傍に配置する構成とすることもできる。   As shown in FIG. 8E, the detection coil 22 may be provided inside the excitation coil 21b, and the excitation coil 21a may be disposed near the lower surface of the upper belt 41b.

図8(f)に示すように、検出コイル22を励磁コイル21bの内側に設け、励磁コイル21aを下側ベルト41cの下面の近傍に配置する構成とすることもできる。   As shown in FIG. 8 (f), the detection coil 22 may be provided inside the excitation coil 21b, and the excitation coil 21a may be disposed near the lower surface of the lower belt 41c.

図8(g)及び(h)に示した構成例では、励磁コイル21b及び検出コイル22が上側ベルト41bの上側に配置され、検出コイル22が励磁コイル21bの下側に設けられている。この場合、被検査物5は、検出コイル22と上側ベルト41bとの間を通過する。   In the configuration example shown in FIGS. 8G and 8H, the excitation coil 21b and the detection coil 22 are arranged on the upper side of the upper belt 41b, and the detection coil 22 is provided on the lower side of the excitation coil 21b. In this case, the inspection object 5 passes between the detection coil 22 and the upper belt 41b.

図8(g)に示すように、励磁コイル21b及び検出コイル22が上側ベルト41bの上側にあって、励磁コイル21bと上側ベルト41bとの間に検出コイル22を設け、励磁コイル21aを上側ベルト41bの下面の近傍に配置する構成とすることもできる。   As shown in FIG. 8G, the excitation coil 21b and the detection coil 22 are located above the upper belt 41b, the detection coil 22 is provided between the excitation coil 21b and the upper belt 41b, and the excitation coil 21a is connected to the upper belt 41b. It can also be set as the structure arrange | positioned in the vicinity of the lower surface of 41b.

また、図8(h)に示すように、励磁コイル21b及び検出コイル22が上側ベルト41bの上側にあって、励磁コイル21bと上側ベルト41bとの間に検出コイル22を設け、励磁コイル21aを下側ベルト41cの下面の近傍に配置する構成とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 8 (h), the excitation coil 21b and the detection coil 22 are on the upper side of the upper belt 41b, the detection coil 22 is provided between the excitation coil 21b and the upper belt 41b, and the excitation coil 21a is provided. It can also be set as the structure arrange | positioned in the vicinity of the lower surface of the lower side belt 41c.

図9は、励磁コイル21a及び21bが、搬送面41aに対して垂直な互いに対向する2つの平面内に環状にそれぞれ巻かれ、搬送方向に向かって、励磁コイル21a及び検出コイル22がコンベアベルト41の右側に、励磁コイル21bがコンベアベルト41の左側に配置された構成例を模式的に示している。   In FIG. 9, the exciting coils 21a and 21b are respectively wound in an annular shape in two opposing planes perpendicular to the conveying surface 41a, and the exciting coil 21a and the detecting coil 22 are arranged in the conveyor belt 41 in the conveying direction. A configuration example in which the exciting coil 21b is arranged on the left side of the conveyor belt 41 is schematically shown on the right side of FIG.

図9(a)に示すように、搬送方向に向かってコンベアベルト41の右側において、検出コイル22を励磁コイル21aの内側(図2と同様)に設ける構成とすることもできる。   As shown to Fig.9 (a), it can also be set as the structure which provides the detection coil 22 inside the excitation coil 21a (similar to FIG. 2) in the right side of the conveyor belt 41 toward the conveyance direction.

また、図9(b)に示すように、搬送方向に向かってコンベアベルト41の右側において、励磁コイル21aとコンベアベルト41との間に検出コイル22を配置する構成とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 9B, the detection coil 22 may be arranged between the excitation coil 21 a and the conveyor belt 41 on the right side of the conveyor belt 41 in the transport direction.

なお、図9(a)及び(b)において、搬送方向に向かって、コンベアベルト41の左側に検出コイル22を配置する構成としてもよい。   9A and 9B, the detection coil 22 may be arranged on the left side of the conveyor belt 41 in the transport direction.

[変形例3]
次に、変形例3について図10、図11を用いて説明する。この変形例3は、本実施形態における搬送手段としてのコンベア40に代わるものである。
[Modification 3]
Next, Modification 3 will be described with reference to FIGS. 10 and 11. This modified example 3 replaces the conveyor 40 as the conveying means in the present embodiment.

図10は、滑り台状の搬送部45を搬送手段として備えた金属検出機の主要部を示している。搬送部45は、非金属の材料、例えば樹脂で形成されている。被検査物5は、重力により加速されながら搬送部45を滑り落ちていく。   FIG. 10 shows a main part of a metal detector equipped with a slide-like transport unit 45 as a transport means. The transport unit 45 is formed of a non-metallic material, for example, a resin. The inspection object 5 slides down the transport unit 45 while being accelerated by gravity.

図10に示すように、搬送部45を挟んで、例えば、搬送部45側に励磁コイル21a及び検出コイル22を配置し、その対向側に励磁コイル21bを配置することにより、搬送手段が滑り台状であっても、図1に示した実施形態と同様に被検査物5中の金属6を検出することができる。   As shown in FIG. 10, for example, the excitation coil 21 a and the detection coil 22 are arranged on the conveyance unit 45 side and the excitation coil 21 b is arranged on the opposite side of the conveyance unit 45. Even so, the metal 6 in the inspection object 5 can be detected as in the embodiment shown in FIG.

図11は、例えば筒状の通過部46を搬送手段として備えた金属検出機の主要部を示している。通過部46は、非金属の材料、例えば樹脂で形成されている。被検査物5は、重力により加速されながら通過部46の内部を自然落下していく。   FIG. 11 shows a main part of a metal detector provided with, for example, a cylindrical passage 46 as a conveying means. The passage part 46 is made of a non-metallic material, for example, a resin. The inspection object 5 naturally falls inside the passage portion 46 while being accelerated by gravity.

図11に示すように、通過部46を挟んで、励磁コイル21a及び検出コイル22と、励磁コイル21bとを対向配置することにより、被検査物5を自然落下させる場合であっても、図1に示した実施形態と同様に被検査物5中の金属6を検出することができる。   As shown in FIG. 11, even if the inspection object 5 is naturally dropped by disposing the exciting coil 21a, the detection coil 22 and the exciting coil 21b so as to sandwich the passage portion 46, FIG. The metal 6 in the inspection object 5 can be detected similarly to the embodiment shown in FIG.

[変形例4]
前述の実施形態では、互いに逆方向に巻かれて直列に接続されたコイル22b及び22cを例に挙げて説明した(図2、図3参照)。これに代わる変形例4の構成を図12に示す。
[Modification 4]
In the above-described embodiment, the coils 22b and 22c wound in opposite directions and connected in series have been described as an example (see FIGS. 2 and 3). FIG. 12 shows a configuration of Modification 4 instead of this.

図12に示すように、変形例4における検出コイル26は、細長い矩形平板状の複数の磁気コア26aと、この磁気コア26aに巻かれた一対のコイル26b及び26cと、を備えている。   As shown in FIG. 12, the detection coil 26 according to the fourth modification includes a plurality of elongated rectangular flat magnetic cores 26a and a pair of coils 26b and 26c wound around the magnetic core 26a.

コイル26b及び26cは、それぞれ、積層された磁気コア26aに、互いに同方向に巻かれている。コイル26bの一端は差動増幅器38の一方の入力端子に接続されている。コイル26bの他端はグランドに接続されている。コイル26cの一端は差動増幅器38の他方の入力端子に接続されている。コイル26cの他端はグランドに接続されている。   The coils 26b and 26c are wound around the laminated magnetic core 26a in the same direction. One end of the coil 26 b is connected to one input terminal of the differential amplifier 38. The other end of the coil 26b is connected to the ground. One end of the coil 26 c is connected to the other input terminal of the differential amplifier 38. The other end of the coil 26c is connected to the ground.

差動増幅器38の出力端子は、検波部33に接続されている。検波部33以降の構成は、図1、図6等に示した構成と同じである。   The output terminal of the differential amplifier 38 is connected to the detection unit 33. The configuration after the detection unit 33 is the same as the configuration shown in FIGS.

前述の構成により、変形例4における検出コイル26は、前述した互いに逆方向に巻かれて直列に接続されたコイル22b及び22cと同等な機能を有することとなる。   With the above-described configuration, the detection coil 26 according to Modification 4 has the same function as the coils 22b and 22c wound in opposite directions and connected in series.

以上のように、本実施形態における金属検出機1は、互いに対向する励磁コイル21a及び21bと、励磁コイル21a若しくは励磁コイル21bの内側、又は励磁コイル21aと励磁コイル21bとの間に設けられた検出コイル22と、を備えるため、1つの励磁コイルの内側に検出コイルが設けられた従来のものよりも、金属を検出可能とする感度領域を広げることができるので、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができる。   As described above, the metal detector 1 in the present embodiment is provided between the exciting coils 21a and 21b facing each other and the inside of the exciting coil 21a or the exciting coil 21b, or between the exciting coil 21a and the exciting coil 21b. Since the detection coil 22 is provided, the sensitivity region in which the metal can be detected can be expanded as compared with the conventional one in which the detection coil is provided inside one excitation coil. The detection sensitivity can be improved.

(第2実施形態)
本実施形態における金属検出機の構成について図12を用いて説明する。
(Second Embodiment)
The structure of the metal detector in this embodiment is demonstrated using FIG.

図12に示すように、本実施形態における金属検出機は、第1実施形態における金属検出処理装置10(図2参照)に代えて金属検出処理装置50を備えた点が異なっている。したがって、第1実施形態と重複する構成の説明は省略する。   As shown in FIG. 12, the metal detector in this embodiment is different in that a metal detection processing device 50 is provided instead of the metal detection processing device 10 (see FIG. 2) in the first embodiment. Therefore, the description of the same structure as the first embodiment is omitted.

金属検出処理装置50は、金属検出部60、金属検出回路70を備えている。金属検出部60は、励磁コイル21a及び21b、検出コイル61を備えている。金属検出回路70は、発振器31、増幅手段としての増幅器32(32a〜32b)、検波部33(33a〜33b)、ADC34(34a〜34b)、判定手段としての判定部35(35a〜35b)、結果表示部36を備えている。   The metal detection processing device 50 includes a metal detection unit 60 and a metal detection circuit 70. The metal detection unit 60 includes excitation coils 21 a and 21 b and a detection coil 61. The metal detection circuit 70 includes an oscillator 31, an amplifier 32 (32a to 32b) as an amplification unit, a detection unit 33 (33a to 33b), an ADC 34 (34a to 34b), a determination unit 35 (35a to 35b) as a determination unit, A result display unit 36 is provided.

検出コイル61は、搬送方向とほぼ一致する方向に配置されている。なお、本実施形態では、搬送方向とほぼ直交する方向に1つの検出コイル61を配置した例を挙げているが、本発明はこれに限定されず、複数の検出コイルを配置する構成としてもよい。   The detection coil 61 is arranged in a direction substantially coinciding with the transport direction. In the present embodiment, an example is described in which one detection coil 61 is arranged in a direction substantially orthogonal to the conveyance direction. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of detection coils may be arranged. .

検出コイル61は、第1実施形態における変形例1(図6参照)と同様に積層されたコア22aと、積層された磁気コア22aに巻かれた二対のコイル62a及び62b、コイル63a及び63bと、を有する。   The detection coil 61 includes a core 22a laminated in the same manner as in the first modification of the first embodiment (see FIG. 6), two pairs of coils 62a and 62b wound around the laminated magnetic core 22a, and coils 63a and 63b. And having.

一方の一対のコイルであるコイル62a及び62bにおいて、コイル62aの一端は増幅器32bの入力端子に接続され、コイル62aの他端はコイル62bの一端に接続され、コイル62bの他端はグランドに接続されている。   In the coils 62a and 62b, which are a pair of coils, one end of the coil 62a is connected to the input terminal of the amplifier 32b, the other end of the coil 62a is connected to one end of the coil 62b, and the other end of the coil 62b is connected to the ground. Has been.

他方の一対のコイルであるコイル63a及び63bにおいて、コイル63aの一端は増幅器32aの入力端子に接続され、コイル63aの他端はコイル63bの一端に接続され、コイル63bの他端はグランドに接続されている。   In the coils 63a and 63b, which are the other pair of coils, one end of the coil 63a is connected to the input terminal of the amplifier 32a, the other end of the coil 63a is connected to one end of the coil 63b, and the other end of the coil 63b is connected to the ground. Has been.

本実施形態では、検出コイル61が二対のコイル62a及び62b、コイル63a及び63bを有し、一方の一対のコイル62aと62bとのコイル間隔と、他方の一対のコイル63aと63bとのコイル間隔とが互いに異なっている。すなわち、一方の一対のコイル62a及び62bのコイル間隔は、他方の一対のコイル63a及び63bのコイル間隔よりも広い。   In the present embodiment, the detection coil 61 has two pairs of coils 62a and 62b and coils 63a and 63b, the coil interval between one pair of coils 62a and 62b, and the coil between the other pair of coils 63a and 63b. The intervals are different from each other. That is, the coil interval between one pair of coils 62a and 62b is wider than the coil interval between the other pair of coils 63a and 63b.

この構成により、本実施形態における金属検出処理装置50は、互いに異なるコイル間隔の二対のコイル62a及び62bとコイル63a及び63bとにより、より広範な感度領域に感度を有することとなる。具体的には、金属検出処理装置50は、一方の一対のコイル62a及び62bにより比較的遠方での金属検出感度を有し、他方の一対のコイル63a及び63bにより比較的近辺での金属検出感度を有する。   With this configuration, the metal detection processing device 50 according to the present embodiment has sensitivity in a wider sensitivity region by the two pairs of coils 62a and 62b and coils 63a and 63b having different coil intervals. Specifically, the metal detection processing device 50 has a metal detection sensitivity at a relatively distant position by one pair of coils 62a and 62b, and a metal detection sensitivity at a relatively close position by the other pair of coils 63a and 63b. Have

したがって、本実施形態における金属検出機は、第1実施形態の効果に加えて、被検査物5中の金属6の検出感度の向上及び省スペース化を図ることができるとともに、低コスト化を図ることもでき、さらに、より広範な感度領域に感度を有する。   Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, the metal detector in the present embodiment can improve the detection sensitivity of the metal 6 in the inspection object 5 and save space, and can reduce the cost. Furthermore, it has sensitivity in a wider sensitivity range.

なお、第2実施形態では、二対のコイルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、三対以上のコイルを磁気コア22aに設けた構成であってもよい。この構成を備えた金属検出機は、二対のコイルを用いたものよりも、より広範な感度領域に感度を有することとなる。   In the second embodiment, two pairs of coils have been described as examples. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which three or more pairs of coils are provided in the magnetic core 22a is also possible. Good. The metal detector having this configuration has a sensitivity in a wider sensitivity region than that using two pairs of coils.

また、第2実施形態で説明した二対のコイルを、第1実施形態の変形例4で説明したように、互いに同方向に巻かれた二対のコイルとし、これらのコイルの出力を差動増幅器で増幅する構成としても同様な効果が得られる。   Further, the two pairs of coils described in the second embodiment are replaced with two pairs of coils wound in the same direction as described in the fourth modification of the first embodiment, and the outputs of these coils are differentially set. The same effect can be obtained by a configuration in which amplification is performed by an amplifier.

以上のように、本発明に係る金属検出機は、被検査物中の金属の検出感度の向上を図ることができるという効果を有し、食品や医薬品等の被検査物中の金属の有無を検出する金属検出機として有用である。   As described above, the metal detector according to the present invention has an effect that the detection sensitivity of the metal in the inspection object can be improved, and the presence / absence of the metal in the inspection object such as food or medicine is detected. It is useful as a metal detector to detect.

1 金属検出機
5 被検査物
6 金属
10、50 金属検出処理装置
20、60 金属検出部
21a 励磁コイル(第1の励磁コイル)
21b 励磁コイル(第2の励磁コイル)
22、23、24、25、61 検出コイル
22a、23a、24a 磁気コア
22b、22c、23b、24b、62a、62b、63a、63b コイル
30、70 金属検出回路
31 発振器(電流供給手段)
32(32a〜32d) 増幅器(増幅手段)
35(35a〜35d) 判定部(判定手段)
37 周波数設定部(周波数設定手段)
38 差動増幅器
41 コンベアベルト(搬送手段)
41a 搬送面
45 搬送部(搬送手段)
46 通過部(搬送手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal detector 5 Inspected object 6 Metal 10, 50 Metal detection processing apparatus 20, 60 Metal detection part 21a Excitation coil (1st excitation coil)
21b Excitation coil (second excitation coil)
22, 23, 24, 25, 61 Detection coil 22a, 23a, 24a Magnetic core 22b, 22c, 23b, 24b, 62a, 62b, 63a, 63b Coil 30, 70 Metal detection circuit 31 Oscillator (current supply means)
32 (32a to 32d) amplifier (amplifying means)
35 (35a-35d) determination part (determination means)
37 Frequency setting part (frequency setting means)
38 Differential amplifier 41 Conveyor belt (conveying means)
41a Conveying surface 45 Conveying section (conveying means)
46 Passing part (conveying means)

Claims (6)

磁界中を移動する被検査物(5)中の金属(6)の有無を検出する金属検出機であって、
前記被検査物が移動する領域を挟み互いに対向する2つの平面内にそれぞれ環状に巻かれ前記磁界を発生する第1及び第2の励磁コイル(21a及び21b)と、
前記第1若しくは前記第2の励磁コイルの内側、又は前記第1の励磁コイルと前記第2の励磁コイルとの間に設けられ前記金属を検出する検出コイル(22)と、
を備え、
前記検出コイルは、
長手方向が前記被検査物の移動方向に沿うよう配置され、前記第1及び前記第2の励磁コイルの面と平行な方向、かつ、前記移動方向に直交する方向に板厚方向を有する矩形平板状の磁気コア(22a、23a、24a)と、
前記磁気コアに互いに逆方向に巻かれ直列に接続された少なくとも一対のコイル(22b及び22c、62a及び62b、63a及び63b)と、
を備えたことを特徴とする金属検出機。
A metal detector for detecting the presence or absence of a metal (6) in an inspection object (5) moving in a magnetic field,
First and second exciting coils (21a and 21b) that are respectively annularly wound in two planes facing each other across an area in which the inspection object moves, and generate the magnetic field;
A detection coil (22) for detecting the metal provided inside the first or second excitation coil or between the first excitation coil and the second excitation coil;
With
The detection coil is
A rectangular plate having a plate thickness direction in a direction parallel to the surfaces of the first and second exciting coils and perpendicular to the moving direction, the longitudinal direction being arranged along the moving direction of the inspection object Magnetic cores (22a, 23a, 24a),
At least a pair of coils (22b and 22c, 62a and 62b, 63a and 63b) wound in opposite directions around the magnetic core and connected in series;
A metal detector characterized by comprising:
前記検出コイルは、前記磁気コアに互いに逆方向に巻かれ直列に接続された少なくとも一対のコイルに代えて、前記磁気コアに互いに同方向に巻かれた少なくとも一対のコイル(26b、26c)を備えたことを特徴とする請求項1に記載の金属検出機。   The detection coil includes at least a pair of coils (26b, 26c) wound around the magnetic core in the same direction instead of at least a pair of coils wound around the magnetic core in opposite directions and connected in series. The metal detector according to claim 1. 前記第1及び前記第2の励磁コイルにそれぞれ流れる電流の位相を互いに同位相にする位相調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属検出機。   3. The metal detector according to claim 1, further comprising a phase adjusting unit configured to set phases of currents flowing through the first and second exciting coils to the same phase. 4. 前記第1及び前記第2の励磁コイルに前記磁界を発生させる所定周波数の電流を供給する電流供給手段と、
前記電流の周波数を設定する周波数設定手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の金属検出機。
Current supply means for supplying a current of a predetermined frequency for generating the magnetic field in the first and second exciting coils;
Frequency setting means for setting the frequency of the current;
The metal detector according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記被検査物を前記移動方向に搬送する搬送面(41a)を有する搬送手段(41)をさらに備え、
前記第1及び前記第2の励磁コイルは、前記搬送面に対して平行又は垂直な互いに対向する2つの平面内にそれぞれ環状に巻かれたものであることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の金属検出機。
A transport means (41) having a transport surface (41a) for transporting the inspection object in the moving direction;
The first and second exciting coils are each wound in an annular shape in two planes facing each other parallel or perpendicular to the transport surface. 5. The metal detector according to any one of up to 4.
前記各一対のコイル(62a及び62b、63a及び63b)のコイル間隔が互いに異なることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の金属検出機。   The metal detector according to any one of claims 1 to 5, wherein a coil interval of each of the pair of coils (62a and 62b, 63a and 63b) is different from each other.
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