JP3361796B2

JP3361796B2 - 金属検出装置

Info

Publication number: JP3361796B2
Application number: JP2000354070A
Authority: JP
Inventors: 正己大嶋; 宏史芝田
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: JP2002156462A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属検出装置、特
に、上方から下方へと被検査物を通過させながら金属の
混入を検出する金属検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品、化粧品、薬品などの製造ラインに
おいては、製品中に、あるいは製品に混じって金属片が
存在していないかどうかを調べるために、金属検出装置
が使用される。この金属検出装置では、コイルにより発
生させた磁界中に被検査物を通し、金属片によって生じ
る磁界の変化に基づいて被検査物中の金属の有無を検査
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の金属検出装置
は、落下してくる被検査物に対する金属検出処理にも使
用されている。ここでは、磁界発生用及び磁界変動検出
用の複数のコイルを上下に配置し、それらのコイルの中
空部を被検査物の通過域に合わせ、コイルの中空部を通
過して落下していく被検査物中に金属が混入していない
かを検査する。

【０００４】このような金属検出装置においては、その
金属検出精度を向上させることが要求されている。特
に、上方から落下してくる物を対象とする金属検出装置
の場合には、被検査物がコイルの中空部のどの領域を通
過するのかが決まらないことが多く、被検査物がコイル
の中空部のいろいろな場所をランダムに通過する傾向に
あるため、金属による磁界の変化を正確に検出すること
が難しい。

【０００５】本発明の課題は、上方から下方へと被検査
物を通過させながら金属の混入をコイルを用いて検出す
る金属検出装置において、金属検出の精度を向上させる
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る金属検出
装置は、被検査物を通過させながら金属の混入を検出す
る金属検出装置であって、コイルと、規制部材とを備え
ている。被検査物は、コイルの中空部を上方から下方に
通過する。規制部材は、コイルの中空部の中心を含む鉛
直軸及びその近傍域（以下、コイル中空部の中心鉛直軸
近傍域という。）を被検査物が通過することがないよう
に、被検査物の通過域を規制する。

【０００７】ここでは、金属検出装置に規制部材を設け
ているため、被検査物がコイル中空部の中心鉛直軸近傍
域を通過することがなくなる又は少なくなる。このコイ
ル中空部の中心鉛直軸近傍域は、コイルを用いて金属検
出を行うタイプの金属検出装置においては最も検出感度
が低くなる領域であるため、ここを通過せずに他の領域
だけを被検査物が通過することになれば、金属検出装置
の金属検出精度は向上する。実際にテストを行ったとこ
ろ、規制部材がないものでは検出できなかった金属片
が、規制部材を設けたものでは検出可能となっている。

【０００８】このように、ここでは、被検査物がコイル
中空部の中心鉛直軸近傍域を通過しないように規制部材
を設けたため、金属検出の精度が向上する。請求項２に
係る金属検出装置は、請求項１に記載の金属検出装置で
あって、規制部材は、コイルの中空部の中心近傍におい
て、鉛直軸に沿って延設されている。

【０００９】ここでは、コイルの中空部の中心近傍の空
間を規制部材が実際に占めるため、被検査物のコイル中
空部の中心鉛直軸近傍域への侵入がより確実に抑えられ
る。請求項３に係る金属検出装置は、請求項２に記載の
金属検出装置であって、規制部材は、コイルの中空部の
上方まで延設されている。

【００１０】ここでは、規制部材が、コイルの中空部の
内部に留まらず、コイルの中空部の上方まで延設されて
いる。このため、被検査物が鉛直下向き以外の力成分
（ベクトル）を有する状態で金属検出装置に入ってきた
ときにも、規制部材の上部が被検査物の進む方向を鉛直
方向に沿うように導き、被検査物がコイルの中空部を通
過するときの通過方向の一様性が向上する。

【００１１】また、コイルの中空部の下部空間において
規制部材が存在しない場合であっても、規制部材がコイ
ルの中空部の上部や上方において被検査物の通過の方向
性を導き、被検査物がコイルの中空部の下部空間の中心
近傍に侵入して通過することが抑えられる。すなわち、
被検査物のコイル中空部の中心鉛直軸近傍域への侵入が
さらに確実に抑えられる。

【００１２】請求項４に係る金属検出装置は、請求項１
から３のいずれかに記載の金属検出装置であって、規制
部材は、柔軟性を有する非金属の材料から形成されてい
る。検出コイル内部に常時金属製の部品が存在すると、
その部品が振動したり移動したりすることで誤検出が発
生する恐れが高まる。これに対し、ここでは規制部材を
非金属製の材料から形成しているため、誤検出の発生が
抑えられる。

【００１３】また、規制部材を柔軟性を持つものとして
いるため、規制部材に被検査物が衝突する際の衝撃が抑
えられ、被検査物の損傷や破損が抑えられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】＜金属検出装置５０が用いられる
製造ラインの概略＞本発明の一実施形態に係る金属検出
装置が用いられる食品の製造ラインの一部を、図１に示
す。この製造ラインの一部では、菓子類や青果、総菜、
乾麺、加工食品等の商品が、所定重量（あるいは所定数
量）ずつ袋詰めされる。

【００１５】〔金属検出装置５０の前工程〕ここでは、
商品が、まず供給コンベア装置９０によって組合せ計量
装置１０の上方に搬送されてくる。次に商品は、分散フ
ィーダ１１上に載せられ、分散フィーダ１１の振動によ
って放射状に分散される。そして、分散フィーダ１１に
続く放射トラフ１２を介して円周状に複数配置されたプ
ールホッパ１３に商品が送られると、そこで一時的にプ
ールされた後、商品は各プールホッパ１３の下方に位置
する計量ホッパ１４に投入される。計量ホッパ１４に投
入された商品の重量は、各計量ホッパ１４に対して設け
られているロードセル（重量検出器）によって計測され
る。そして、各計量ホッパ１４内の商品の計測重量を基
にどの計量ホッパ１４から商品を排出すれば許容範囲内
の重量あるいは数量となるかが組合せ演算され、その結
果に基づいて計量ホッパ１４の幾つかが集合排出シュー
ト１５に商品を排出する（図２参照）。

【００１６】組合せ計量装置１０の集合排出シュート１
５から排出された商品は、その下方に配置されている金
属検出装置５０を通過して、さらにその下方に設置され
ている製袋包装装置２０へと落ちていく。金属検出装置
５０については、後に詳述する。

【００１７】なお、分散フィーダ１１、放射トラフ１
２、プールホッパ１３、及び計量ホッパ１４は、本体ケ
ース１６に取り付けられている本体支持部１７によって
支持されている。また、集合排出シュート１５も、本体
支持部１７によって支持されている。

【００１８】〔金属検出装置５０の後工程〕製袋包装装
置２０は、袋を製造しながら、その袋に商品を充填して
包装する装置である。この製袋包装装置２０は、縦型の
ピロー包装機と呼ばれるものであり、まず、フィルムの
ロール１２８から引き出したシート状のフィルムをフォ
ーマー及びチューブによって筒状に形作り、下に送りな
がら筒状フィルムの重ねられた縦の縁をヒートシール
（熱封止）する。そして、落下してきた商品が筒状フィ
ルム内に充填されると、下部に配置されている横シール
機構が先行する袋の上部と後続の袋の下部とにまたがっ
て横シールを行い、横シール部分の中央がカッターによ
り切断される。

【００１９】こうして商品が詰められた袋は、傾斜板２
９により搬送コンベア３０に載せられ、後段の重量チェ
ッカー４０へと搬送されていく。＜金属検出装置５０の構成＞金属検出装置５０は、上方
に配置されている組合せ計量装置１０の集合排出シュー
ト１５から落下してくる商品を受け入れて、商品を下方
へと通過させながら金属片の混入を検出する。この金属
検出装置５０は、図３に示すように、主として、検出ヘ
ッド５１と、円筒部材５５と、チューブ５６と、ジョー
ゴ５８とから構成されている。これらの金属検出装置５
０の各構成部材は、図示しない支持部材によって、組合
せ計量装置１０や製袋包装装置２０を支持している架台
８０に固定される。

【００２０】〔検出ヘッド５１〕検出ヘッド５１は、直
方体の中央部分に上下に貫通する円柱状空間を形成した
ような外形を有するケーシングで覆われており、そのケ
ーシングの中に３つのコイル５２，５３，５４が配置さ
れている。コイル５３は、図示しない発振器からの交流
信号により交流磁界を発生させる送信コイルである。コ
イル５２，５４は、送信コイル５３と同軸に巻かれた受
信コイルであり、互いの磁束が等しく鎖交するように配
置されている。

【００２１】〔円筒部材５５〕円筒部材５５は、鉛直方
向に延びるビニル製の部材であり、検出ヘッド５１の円
筒状の内部空間を貫通するように配置される。この円筒
部材５５の内部空間は、商品の通り道となる。円筒部材
５５の上端は、ジョーゴ５８の下部の外周を覆ってお
り、その上から止バンド５７（後述）が装着される。す
なわち、円筒部材５５の上端は、ジョーゴ５８と止めバ
ンド５７とによって挟持される。そして、このように上
端が固定された状態で、円筒部材５５は下方に垂らされ
る。

【００２２】〔チューブ５６〕チューブ５６は、ビニル
製であり、図３に示すように、円筒部材５５の内径より
もかなり小さな外径を有している。チューブ５６の下端
の高さ位置は、概ね検出ヘッド５１の下面位置と一致し
ている。チューブ５６は、検出ヘッド５１の上面の高さ
位置よりもはるかに高い位置まで鉛直に延びており（図
３（ａ）参照）、その上端がジョーゴ５８の内部空間に
位置している。

【００２３】また、チューブ５６は、支持棒５９によっ
て、その中心が検出ヘッド５１の各コイル５２，５３，
５４の中空部中心（コイルの軸）を含む鉛直軸Ｏに略一
致するように保持される。支持棒５９の端部は、ジョー
ゴ５８の下部内壁に固定されている。支持棒５９の外周
は、ビニル製の被膜で覆われている。

【００２４】〔ジョーゴ５８〕ジョーゴ５８は、金属製
であり、上部のほうが下部よりも開口面積が大きくなる
構造となっている。ジョーゴ５８の下部の開口形状は、
円筒部材５５の上部開口形状と概ね一致している。組合
せ計量装置１０の集合排出シュート１５から落下してき
た商品は、まずジョーゴ５８に入り、その後円筒部材５
５の中を通り抜けて、下方の製袋包装装置２０へと落下
していく。

【００２５】＜金属検出装置５０の動作＞金属検出装置
５０では、発振器で交流信号を発振させ、送信コイル５
３から所定の周波数の交流磁界を発生させる。この送信
コイル５３による交流磁界を受ける受信コイル５２，５
４に発生する起電力は、初期設定で互いに等しくなるよ
うに調整されている。

【００２６】これらのコイル５２，５３，５４の中空部
を金属片が通過すると、すなわち円筒部材５５の中を上
から下に商品に混じって金属片が通過すると、受信コイ
ル５２と受信コイル５４とで発生する起電力に差が生じ
る。金属検出装置５０は、この起電力差を増幅器や検波
回路を用いて検知し、起電力差が所定レベル以上である
ときに、金属片を検出したと判断して金属検出信号を発
する。

【００２７】＜金属検出装置５０の特徴＞（１）ここでは、金属検出装置５０の中心部にチューブ
５６を設けているため、被検査物である商品がコイル５
２，５３，５４の中空部の中心付近を通過することがな
くなる。このように、コイルを用いて金属検出を行うタ
イプの金属検出装置において最も検出感度が低くなる上
記領域にチューブ５６を配置し、金属片がその領域を通
過することによる金属検出のミスを抑えているため、金
属検出精度が向上している。

【００２８】実際に微細な針金片を１２０回通過させる
テストを行ったところ、チューブ５６を装着していない
場合には３０％の割合で検出ミス（非検出）が発生した
のに対して、チューブ５６を備えた上記の金属検出装置
５０では、検出ミスの割合が０となった。

【００２９】（２）ここでは、チューブ５６が、検出ヘ
ッド５１の内部に留まらず、その上方のジョーゴ５８の
内部にまで延設されている。このため、組合せ計量装置
１０の集合排出シュート１５から鉛直下向き以外の力成
分（ベクトル）を有する状態でジョーゴ５８に入ってく
る商品は、チューブ５６によって、鉛直下向き以外の力
成分がある程度削がれる。これにより、商品が検出ヘッ
ド５１の高さ位置を通過するときにおける商品の通過方
向（鉛直下向きに近い方向）の一様性が向上し、金属検
出精度の安定性がよくなる。

【００３０】（３）ここでは、円筒部材５５及びチュー
ブ５６がビニル製であり、商品がこれらに衝突する際の
衝撃が抑えられる。さらに、支持棒５９の外周もビニル
製の被膜で覆われている。これにより、商品の損傷や破
損が少なくなる。

【００３１】特にここでは、図２に示すように、各計量
ホッパ１４から集合排出シュート１５により集められる
商品が、鉛直下向きの力成分以外に、水平方向の力成分
を有している。このため、金属検出装置５０に入る商品
は、チューブ５６や円筒部材５５に衝突する確率が高
い。しかし、上記のように両部材５５，５６がビニル製
であり柔軟性を有しているため、商品の損傷や破損が抑
えられる。

【００３２】［他の実施形態］（Ａ）上記実施形態では、検出ヘッド５１の下面位置ま
でチューブ５６が下に延びているが、必ずしも検出ヘッ
ド５１の下面位置まで延びていなくてもよい。

【００３３】例えば、チューブ５６の下端が検出ヘッド
５１の中間部や上端までしか延びていなくても、チュー
ブ５６の上部により導かれる商品が検出ヘッド５１の高
さ位置でほぼ鉛直下向きに通過するような場合には、金
属片を含む商品が検出ヘッド５１の中空部において鉛直
軸Ｏ付近に侵入する恐れは殆どなく、金属片の検出ミス
が発生する可能性も極めて小さくなる。このようなとき
には、検出ヘッド５１の下面位置までチューブ５６が下
に延びている必要はない。

【００３４】（Ｂ）上記実施形態では、チューブ５６が
ジョーゴ５８の内部空間まで延びているが、検出ヘッド
５１の各コイル５２，５３，５４の中空部中心（コイル
の軸）を占有するようにチューブ５６が存在していれ
ば、必ずしもジョーゴ５８の内部にまでチューブ５６が
延びている必要はない。

【００３５】（Ｃ）上記実施形態では、支持棒５９によ
ってチューブ５６を保持させているが、支持棒５９を使
わずに、組合せ計量装置１０の本体ケース１６の下部に
チューブ５６の上端を支持させ、そこから検出ヘッド５
１の中までチューブ５６を垂らすような構成を採ること
も可能である。

【００３６】（Ｄ）上記実施形態では、３つのコイル５
２，５３，５４を、図３に示すように検出ヘッド５１の
ケーシング内に同軸配置させている金属検出装置に対し
て本発明を適用した例を示しているが、受信コイル５
２，４５を同一面内に配置し、各コイル５２，５３，５
４を商品の通過方向と平行な面上に配置するタイプの金
属検出装置に対して本発明を適用することもできる。こ
のような平行配置タイプの金属検出装置に本発明を適用
した場合にも、上記実施形態のような同軸配置タイプの
金属検出装置に適用した場合と同様に、金属検出精度が
向上する。

【００３７】

【発明の効果】本発明では、金属検出装置に規制部材を
設けているため、被検査物がコイル中空部の中心鉛直軸
近傍域を通過することがなくなる又は少なくなる。すな
わち、被検査物は、コイルを用いて金属検出を行うタイ
プの金属検出装置において最も検出感度が低くなるコイ
ル中空部の中心鉛直軸近傍域を通過せずに、他の領域だ
けを通過することになる。このため、金属検出の精度が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る金属検出装置が用い
られる食品製造ラインの一部の側面図。

【図２】組合せ計量装置から金属検出装置へと排出され
る商品の状態を表す図。

【図３】（ａ）金属検出装置の側面図。（ｂ）b-b矢視図。

【符号の説明】

５０金属検出装置５１検出ヘッド５２，５３，５４コイル５５円筒部材５６チューブ（規制部材）５９支持棒Ｏ鉛直軸

フロントページの続き (56)参考文献特開昭51−120792（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−63986（ＪＰ，Ａ) 特開平４−357489（ＪＰ，Ａ) 特開平11−216383（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−105107（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01V 3/10 G01N 27/72 G01V 3/11

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査物を通過させながら金属の混入を検
出する金属検出装置であって、被検査物が上方から下方に通過する中空部を有するコイ
ルと、前記コイルの中空部の中心を含む鉛直軸及びその近傍域
を被検査物が通過することがないように、被検査物の通
過域を規制する規制部材と、を備えた金属検出装置。
【請求項２】前記規制部材は、前記コイルの中空部の中
心近傍において、前記鉛直軸に沿って延設されている、
請求項１に記載の金属検出装置。
【請求項３】前記規制部材は、前記コイルの中空部の上
方まで延設されている、請求項２に記載の金属検出装
置。
【請求項４】前記規制部材は、柔軟性を有する非金属の
材料から形成されている、請求項１から３のいずれかに
記載の金属検出装置。