JP3560703B2 - 金属検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農水産物、その他の食品、服飾品、産業資材等のあらゆる非金属の製品について、混入してはならない金属異物の有無の検査，検出を行うのに適した金属検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金属検出装置としては、例えば図８に示すようなものがあった。この図示する金属検出装置は、モータ２５により駆動されて矢印Ａ方向に回転する従動車２６を介して、矢印Ｂ方向に送られるよう駆動されるコンベヤベルト２８上の上流側（図中右下側）に被検体として食パン１を載置すると、食パン１はコンベヤベルト２８により矢印Ｂ方向に搬送され、その搬送途中で金属異物、例えば釘やビス等の混入の有無を磁気的に検査されるようになっている。
【０００３】
金属検出装置の本体３１の上方には、サーチコイルを内蔵すると共に、長方形のトンネル通路３２ａを有するコイル内蔵ケーシング３２が設けられ、食パン１がコイル内蔵ケーシング３２のトンネル通路３２ａを通過する際に、そのコイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイルにより、食パン１に釘やビス等の金属異物が混入していればそれを磁気的に検知するようになっている。
【０００４】
符号３４は、ユーザーがそれを操作することにより金属検出装置を作動させたり、或はその金属検出装置の各部の動作を制御するための操作制御装置である。操作制御装置３４は外側にデータ表示部や操作ボタン等を有すると共に、内側に各種電気回路や配線ファーネス、その他の電気部品等を有している。
【０００５】
コイル内蔵ケーシング３２内部には、図９に示すようなサーチコイル１００が収納されており、同図に示すようにサーチコイル１００は励振コイル１０３と受信コイル２０１の組合せを有する構成となっており、励振部１０１や低周波増幅部２０２等の他の部品と接続されて金属検出回路を構成している。励振コイル１０３と受信コイル２０１は、図８の食パン１を載置したコンベヤベルト２８を上下両方向から挾んで、各々を含む平面が互いに平行となって対向するよう配置されている。
【０００６】
励振コイル１０３は励振部１０１からの直流電流により直流磁界を発生させるようになっていて、受信コイル２０１は励振コイル１０３の直流磁界により電流を誘起される。受信コイル２０１は耐外乱特性を向上させるため、２つの受信コイル２０１ａと２０１ｂとから構成されており、それらが互いに差動接続されるよう構成されている。
【０００７】
図８中食パン１がＢ方向に進行する場合、コイル内蔵ケーシング３２内の受信コイル２０１に近づいた食パン１はまず、受信コイル２０１ａの近傍を通過し、その後食パン１は受信コイル２０１ａから離れて今度は受信コイル２０１ｂの近傍を通過し、それから食パン１が受信コイル２０１から遠ざかるような向きに、受信コイル２０１ａ及び２０１ｂは配置されている。
【０００８】
ところで、食パン１内に混入されている金属異物は、微弱ではあるが磁性や導電性を有していて磁界に影響を与える性質を有しており、食パン１自体は基本的にはこのような性質を有していないため、金属異物と食パン１とは一般的に磁界に与える影響が大きく異なる。
【０００９】
このため、食パン１内に混入された金属異物は、コンベヤベルト２８に搬送されて移動することによりまず、励振コイル１０３の磁界による受信コイル２０１ａの鎖交磁束に変化を与えて、それまで電圧が零であった受信コイル２０１ａ，２０１ｂ間に電圧が誘起される。
【００１０】
次に食パン１が移動して、受信コイル２０１ａから離れて受信コイル２０１ｂに近づいていくと、今度は励振コイル１０３の磁界による受信コイル２０１ｂの鎖交磁束に変化を与えることにより、先と同様の電圧の誘起から食パン１の移動速度による時間差をもって再び受信コイル２０１ａ，２０１ｂ間に電圧が誘起される。
【００１１】
このような受信コイル２０１ａ，２０１ｂ間から出力される誘起電圧は低周波増幅部２０２により増幅され、フィルタ２０４を通って余分なノイズを除去された後、比較部２０３により基準値と比較されてその差に相当する検出電圧が出力される。
【００１２】
なお、このような従来例では励振部１０１が励振コイル１０３に直流電流を供給することによって直流磁界を発生させる場合について説明したが、このようにして直流磁界を発生させる代わりに、励振部１０１及び励振コイル１０３を永久磁石に置き換えることによっても、同じ目的を達成することができる。この他にも、励振部１０１及び励振コイル１０３に交流電流を用い、また受信コイル２０１ａ，２０１ｂの後に検波部を設置することによって、交流磁界型の金属検出装置を構成することができる。
【００１３】
またこのような従来例のように、従来の金属検出装置は、金属異物の混入を検査される被検体が搬送される搬送手段としてはコンベヤベルトによって搬送されるものが一般的であるということができる。しかし他の形式の搬送手段を有するものや、或は後述するような搬送手段を有しないものもある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の金属検出装置は、近年において検出能力に高感度が要求される傾向にある中で、種々の理由により感度が設定した値からずれる等、検出能力が正常に機能しない場合が時として発生している。このため金属検出装置を長時間使用しない状態の後に使用を開始する場合や、混入している金属異物の検出に対し信頼度を特に重視する場合は、使用開始前に必ず金属球が埋め込まれたテストピースをコイル内蔵ケーシング３２のトンネル通路３２ａ内に何回か通過させて、金属検出装置の検出能力が正常であるか否かをテストしてから通常の金属検出動作に入るようにしている。
【００１５】
テストピースは図１０に示すように、長さＬが５０ｍｍ，幅Ｗが３０ｍｍ，厚さＨが５ｍｍ位のプラスチック製のチップ１０の一部に、球径が種々のサイズの標準金属球１５が埋め込まれたものである。
【００１６】
また、テストピースのチップ１０がそれを載せたコンベヤベルト２８により正転方向に搬送されて、コイル内蔵ケーシング３２のトンネル通路３２ａに進入する手前の位置には光電管（図示せず）が設けられており、テストピースを形成するプラスチック製のチップ１０はこの光電管に検出されて、それを通過してからトンネル通路３２ａ内に進入するようになっている。
【００１７】
前記テストにおいては、テストピースのチップ１０が光電管に検出されたことと、サーチコイル１００がほぼテストピースに埋め込まれた金属球１５のサイズに応じて予め定められた基準値以上の検出電圧を出力したことの、両方の条件を満たした場合に合格とするようになっている。
【００１８】
テストピースのチップ１０を光電管により検出させる理由は、テストピースがトンネル通路３２ａ内を通過しなくとも、振動その他の外乱により金属検出装置が誤動作をして検出電圧を出力する可能性があるので、そのような誤動作の結果を防止するためと、テストピースの検出回数を計数するためである。
【００１９】
しかしながら作業現場やユーザーによっては、このようなテストを行わずに金属検出装置をいきなり被検体について通常の検出動作に使用し、金属検出装置の検出能力が正常でない状態のまま検出動作させることにより金属異物の検出洩れの事故を生ずるケースが全くないわけではなかった。
【００２０】
そこで本発明による金属検出装置は、このような問題点に鑑み、検出能力が正常であることを確認するためのテストを行わなければ通常の金属検出動作に移行することができないようにして、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる金属検出装置を提供することを課題とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による金属検出装置は、金属異物が混入するおそれがある被検体を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送路の途中に設けられ前記被検体に混入しているかもしれない金属異物の有無を磁気的に検出動作する検出部を有する金属検出手段と、前記金属検出手段が前記被検体について前記検出動作を行う前にテストピースについて検出動作して、前記金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われたか否かを判別すると共に、このテストに合格したか失敗したかを判別する判別手段と、前記テストピースについてのテストが前記搬送手段を起動してから所定時間内に行われかつこのテストに合格した場合には前記金属検出手段が被検体について検出動作をすることを可能にし、前記テストが所定時間内に行われない場合又は前記テストに失敗した場合には前記搬送手段の搬送動作を停止させる制御手段とを備えた構成としたものである。
【００２２】
このような構成の金属検出装置によれば、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行う前に金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われ、このテストに合格した場合には制御手段は金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことを可能にし、前記テストが行われない場合又は前記テストに失敗した場合は、制御手段は搬送手段の搬送動作を停止させるようにしたため、金属検出手段の検出能力が正常でない状態のまま被検体について金属異物の検出動作を行うことを確実に防止することができ、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置を示す図である。
この第１の実施の形態に係る金属検出装置は、前記従来例に係る金属検出装置の構成、動作をすべて有しているので重複する説明は省略し、異なる部分のみについて説明することとする。
【００２４】
図１は、金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。同図において符号４０は、金属検出手段（コイル内蔵ケーシング３２，サーチコイル１００，励振部１０１，低周波増幅部２０２，比較部２０３，フィルタ２０４等により構成される）、及び搬送手段（モータ２５，従動車２６，コンベヤベルト２８等により構成されるベルトコンベヤ）が作動を開始した後、前記金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われたか否かを判別すると共に、テストが行われた場合にはその結果が合格か失敗かを判別するための判別手段である。
【００２５】
判別手段４０は、例えばテストが行われない場合は信号を出力せず、テストが行われ合格のときはＨｉｇｈの信号、テストが失敗のときはＬｏｗの信号を出力するように構成されている。
【００２６】
符号４５は、判別手段４０からの信号に基づいて、前記金属検出手段による被検体についての金属異物の検出動作を可能にしたり、或は検出動作をできないように搬送手段の作動を停止させたり等の制御動作をする制御手段である。
【００２７】
この他に、テスト回数を計測するカウンタ４８と、制御手段４５からの信号により、耳に聞こえる音声で警告動作を行う聴覚を用いた警告手段５０と、目に見える電光表示で警告動作を行う視覚を用いた警告手段５１が設けられている。
【００２８】
判別手段４０及び制御手段４５は、適宜、コイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイル１００に接続される比較部２０３、ベルトコンベヤ（搬送手段）のモータ２５、それらの電源スイッチ部、或は前記光電管等に接続され、適切な電気回路により構成されるものであり、例えば操作制御装置３４の内部に配置される。
【００２９】
カウンタ４８は判別手段４０及び制御手段４５に接続され、警告手段５０，５１は制御手段４５に接続され、カウンタ４８は判別手段４０及び制御手段４５等と共にやはり操作制御装置３４の内部に配置されるが、警告手段５０，５１は操作制御装置３４の外部に配置される。
【００３０】
図２は、上記第１の実施の形態に係る金属検出装置において、主として金属検出手段が正常に検出動作するかのテストを行う場合（テストモード）の動作手順を示すフローチャートである。このテストモード時の動作は、電源ＯＮによる金属検出装置の起動時に必ず最優先に行われるようになっており、テストモードの動作が終わらなければ通常の被検体についての検出動作を行うことはできないようになっている。
【００３１】
以下、図２のフローチャートに基づいて、この第１の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモード時の動作について説明する。
【００３２】
このテストモードにおいてはまず、前記金属検出手段の電源をＯＮすると、制御手段４５の動作プログラムは優先的にテストモードに入り（ステップＳ１）、テスト回数を計測するカウンタ４８のカウント値を「０」にリセットする（ステップＳ２）。次に前記搬送手段の電源をＯＮ（ベルトコンベヤの起動スイッチを操作）すると（ステップＳ３）、ベルトコンベヤの駆動動作が開始（起動）される（ステップＳ４）。
【００３３】
このとき同時に、現在テストモードにあることを警告手段５０が聴覚的な音声（例えば断続音）により警告を発すると共に、警告手段５１が視覚的な電光表示により警告（例えば“テストピース搬送中”と表示）して、ユーザーに通常の被検体についての検出動作を行わないように注意を喚起する（ステップＳ５）。
【００３４】
次にテストピースをベルトコンベヤ上に搬送させると（ステップＳ６）、サーチコイル１００を内蔵するコイル内蔵ケーシング３２の手前に設置された光電管によってテストピースの通過が確認される（ステップＳ７）。テストピースがコイル内蔵ケーシング３２を通過すると、判別手段４０によりテストピース中の金属球を検出したかどうかが判断される（ステップＳ８）。
【００３５】
テストピース中の金属球を検出していない場合（ステップＳ８のＮＯ）は、ベルトコンベヤの電源をＯＮしたステップＳ３から３０秒が経過したかについて内蔵タイマーにより計測され（ステップＳ９）、３０秒が経過していないＮＯの場合にはステップＳ６に戻る。
【００３６】
再びステップＳ８において、判別手段４０によりテストピース中の金属球の検出が行われたと判断した場合（ＹＥＳ）では、カウンタ４８のカウント値に「１」が加算され（ステップＳ１０）、さらにこれが所定回数のＮ回であるかどうか判断される（ステップＳ１１）。
【００３７】
ステップＳ１１においてＹＥＳの場合には、判別手段４０及びカウンタ４８からの信号により制御手段４５は、警告手段５０による音声の警告作動及び警告手段５１による電光表示をＯＦＦにする（ステップＳ１２）。さらに制御手段４５は、ベルトコンベヤの電源をＯＦＦすることなくテストモードを終了させてプログラムを通常の検出モードに切換え（ステップＳ１３）、その後は前記金属検出手段は被検体について金属異物の検出動作をすることが可能となる。
【００３８】
ステップＳ１１においてＮ回検出していないと判断された場合（ＮＯ）は、ステップＳ９において、ベルトコンベヤの電源がＯＮしたステップＳ３から３０秒経過したかが計測される。
【００３９】
ステップＳ９において３０秒が経過したと計測されたとき（ＹＥＳ）は、制御手段４５は判別手段４０からの、「テストはまだ行われていない」、又は「テスト不合格」を表す信号に基づいてベルトコンベヤに信号を送り、ベルトコンベヤのモータ２５の電源をＯＦＦすることによりその駆動動作を停止させて（ステップＳ１４）、金属検出手段が正常に検出動作しない状態で被検体について金属異物の検出動作を行うことを防止する。
そして“ＲＥＴＵＲＮ”となって次の電源再投入に備える（ステップＳ１５）。
【００４０】
ステップＳ１１においてＹＥＳとなって、金属検出手段による被検体についての金属異物の検出動作が可能となる場合には、前述のように制御手段４５はテストモードのプログラムを終了させて、通常のプログラムに切換える（ステップＳ１３）。
【００４１】
このことにより、テストモード時においてはテストピースのチップ１０が光電管に検出されたことと、サーチコイル１００が基準値以上の検出電圧を出力したことの、両方の条件を満たした場合に合格となってベルトコンベヤの動作は停止されないのに対し、通常のプログラムの動作時においては、テストモード時とは逆に、光電管が被検体について検出することと、サーチコイル１００が基準値以上の検出電圧を出力したことの、両方の条件を満たした場合は金属異物を検知したことを意味し、その場合には制御手段４５がベルトコンベヤのモータ２５の電源をＯＦＦしてコンベヤ動作を停止させ、金属異物の除去作業をユーザーが行うことができるようにする。
【００４２】
このように第１の実施の形態に係る金属検出装置は、ベルトコンベヤの起動スイッチを操作（電源をＯＮ）してベルトコンベヤが作動開始すると３０秒タイマーが起動し、３０秒以内にテストを完了しないとコンベヤベルト２８の駆動を自動的に停止するようになっている。そしてこのことにより、金属検出装置による金属異物の検出洩れのおそれを確実に防止することができる。
【００４３】
ところで金属検出装置を停止させる場合は、ベルトコンベヤ起動スイッチの隣に並んで設けられているベルトコンベヤ停止スイッチを操作して、ベルトコンベヤの電源をＯＦＦする（ステップＳ１６）。このためベルトコンベヤの駆動動作は停止し（ステップＳ１７）、これにより“ＲＥＴＵＲＮ”となって次の電源再投入に備える（ステップＳ１８）。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。同図に示すように第２の実施の形態に係る金属検出装置は、前記第１の実施の形態とその機能的な構成がほとんど同様であるが、制御手段４５からの信号により搬送手段の搬送方向を逆転させる逆転手段５３を設けた点において異なるものである。
【００４５】
すなわちこの第２の実施の形態では、テストピースをベルトコンベヤ上に搬送すると、テストピースのテスト検出後にベルトコンベヤが逆転して搬送スタート位置で停止するようになっている。従ってテストモードの動作期間中に誤ってユーザーが被検体（製品）を搬送したとしても、やはりスタート位置に戻るので被検体が次の工程に搬送されることはない。
【００４６】
図４は、この第２の実施の形態に係る金属検出装置において、金属検出手段が正常に検出動作するかのテストを行う場合（テストモード）の動作手順を示すフローチャートである。この図４のフローチャートに基づいて、この第２の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作について説明する。
【００４７】
まず金属検出装置の電源をＯＮにすると、ここで第１の実施の形態と同様に優先的にテストモードに入り（ステップＳ１）、次にステップＳ２において、テスト回数を計測するカウンタ４８のカウント値を「０」に設定する。次にステップＳ３において、コンベヤベルト２８の搬送動作を起動するコンベヤ起動スイッチを操作してベルトコンベヤの電源をＯＮにし、これによりコンベヤベルト２８を正転方向に搬送動作させる（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、コンベヤベルト２８上にテストピース（金属球を埋め込んだプラスチック製のチップ１０）を置いて搬送させる（ステップＳ５）。次にコイル内蔵ケーシング３２の手前に設けられた光電管がテストピースを検出したかを判別し（ステップＳ６）、ＹＥＳの場合は、コイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイル１００を含む金属検出手段がテストピースについてその検出動作を行い、サーチコイル１００による検出電圧がそのテストピース中の金属球のサイズに対応する予め定められた基準値から２０％マイナスした値より大きいかを判別する（ステップＳ７）。
【００４９】
ステップＳ７においてＹＥＳの場合は、ベルトコンベヤを一旦停止させてから逆転させ（ステップＳ８）、テストピースが元のスタート位置に来た所でコンベヤベルト２８を停止させる（ステップＳ９）。このときカウンタ４８のカウント値「０」に１を加算して「１」にする（ステップＳ１０）。
【００５０】
次にカウンタ４８からの信号により、制御手段４５は上記テストをＮ回行ったかを判別し（ステップＳ１１）、ＮＯの場合にはステップＳ４に戻ってそれ以降のステップを上記のように繰り返す。これをＮ回繰り返してステップＳ１１においてＹＥＳと判断された場合には、制御手段４５は電源をＯＦＦすることなくテストモードのプログラムを終了させて通常のプログラムに切換えることにより（ステップＳ１２）、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことが可能となる。
【００５１】
ステップＳ７において、検出電圧がテストピース中の金属球のサイズに対応する基準値から２０％マイナスした値よりも小さい場合（ＮＯ）には、ステップＳ８，Ｓ９と同様にコンベヤベルト２８を逆転させて元のスタート位置に来た所でコンベヤベルト２８を停止させる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【００５２】
そして、判別手段４０からテスト不合格を表す信号を入力した制御手段４５は警告手段５０，５１に信号出力して、警告手段５０が異常を知らせるブザーをＯＮさせると共に、警告手段５１も異常を知らせる電光表示を行って（ステップＳ１５）、搬送手段及び金属検出手段の電源をＯＦＦさせる（ステップＳ１６）。
【００５３】
このことにより、金属検出手段の検出能力が正常でない状態で被検体について金属異物の検出を行うことを防止して、金属異物の検出洩れを確実に防止することができる。
この後は、検出能力が正常でない原因を補修により取り除いて再び電源をＯＮにし、再び上述した各々のステップの順に各動作を行うことになる（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００５４】
このような第２の実施の形態に係る金属検出装置は、テストの為にコンベヤベルト２８上に載置したテストピースが他の製造工程に流れることのないように、テストの為の検出動作を終了した後は直ちにコンベヤベルト２８を逆転させて、テストピースを確実に回収できるように構成されている。
【００５５】
このため、Ｎ回テストをしないうちにユーザーがいきなり被検体について金属異物の検出動作を行おうとすると、被検体はステップＳ６で光電管に検出された後、ステップＳ７において検出電圧の判定が行われ、この結果にかかわらず被検体はベルトコンベヤの逆転動作によりスタート地点まで戻されるので、テストピースによるテストが完了する前に被検体が次の工程に流れることはない。
【００５６】
したがってこの第２の実施の形態に係る金属検出装置においては、前記第１の実施の形態に係る金属検出装置のように、テストモードの動作期間中において断続音や“テストピース搬送中”のような警告動作は特に必要ではない。
【００５７】
図５ないし図７は、本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置を示す図であり、図５はその外観斜視図、図６はその機能的な構成を示すブロック図、図７は金属検出手段が正常に検出動作するかのテストを行う場合（テストモード）の動作手順を示すフローチャートである。
【００５８】
前記第１，第２の実施の形態に係る金属検出装置が搬送手段を有していたのに対し、この第３の実施の形態に係る金属検出装置は、特に搬送装置は有しない形式のものに係るものである。
【００５９】
図５に示す金属検出装置６０は、見た通りのただの箱のような形をしており、その内部上方には、前記従来例において図９に基づいて説明したような、サーチコイル１００を含む金属検出回路（金属検出手段）が収納されている。この金属検出装置６０はその天井面６０ａから外部上方に磁束が出ており、この天井面６０ａの上方を金属が通過すると磁束に変化を与えて、前記第１，第２の実施の形態に係る金属検出装置と同様に検出電圧が基準値より高くなり、その金属異物の存在を検出することができる。
【００６０】
例えば図示するような食パン１を手で持って、金属検出装置６０の天井面６０ａの上を長さＬの領域に沿って食パン１を通過させることにより、食パン１の中に金属異物が入っていればそれを確実に検出することが可能となっている。
【００６１】
符号６２は、ユーザーがそれを操作することにより金属検出装置６０を作動させたり、或はその各部の動作を制御するための操作制御部である。符号６４は液晶等により形成される表示部であり、金属検出装置６０の起動直後に金属検出手段が正常に検出動作をするかのテストが行われていない場合にはその旨を表示し、テストが終了した後は金属検出手段による金属異物の検出結果を表示するものである。
【００６２】
図６に示すように金属検出装置６０は上記金属検出回路の他に、前記第１，第２の実施の形態に係る金属検出装置と同様の判別手段４０，制御手段４５，カウンタ４８及び警告手段５０を有すると共に、上述したような表示手段６４が設けられており、前述したように搬送手段は省かれている。
【００６３】
以下、図７のフローチャートに基づいて、この第３の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作について説明する。
【００６４】
まず金属検出装置６０の電源をＯＮにすると、前記第１，第２の実施の形態と同様に優先的にテストモードに入り（ステップＳ１）、次にステップＳ２においてテスト回数を計測するカウンタ４８のカウント値を「０」に設定する。次にテストピースを手で持って、金属検出装置６０の上を前記長さ方向Ｌの領域に沿って移動させる（ステップＳ３）。
【００６５】
次に金属検出装置６０内のサーチコイルを含む金属検出手段が、前記磁束の変化によりテストピース中の金属球についてその検出動作を行い、サーチコイルによる検出電圧が、そのテストピース中の金属球のサイズに対応する予め定められた基準値から２０％マイナスした値より大きいかを判別する（ステップＳ４）。
【００６６】
ステップＳ４においてＹＥＳの場合は、カウンタ４８のカウント値「０」に１を加算して「１」にする（ステップＳ５）。次にカウンタ４８からの信号により制御手段４５は上記テストをＮ回行ったかを判別し（ステップＳ６）、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻ってそれ以降のステップを上記のように繰り返す。
【００６７】
これをＮ回繰り返してステップＳ６においてＹＥＳと判断された場合には、制御手段４５は電源をＯＦＦすることなくテストモードのプログラムを終了させて通常のプログラムに切換えることにより、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことが可能となる。
【００６８】
ステップＳ４において、検出電圧が前記のような所定の値よりも小さい場合（ＮＯ）には、そのことを表す信号を判別手段４０から入力した制御手段４５は、警告手段５０に信号出力して異常を知らせるブザーをＯＮさせると共に（ステップＳ７）、金属検出手段の電源をＯＦＦさせる（ステップＳ８）。このことにより、金属検出手段の検出能力が正常でない状態で被検体について金属異物の検出を行うことを防止して、金属異物の検出洩れを確実に防止することができる。
【００６９】
この第３の実施の形態に係る金属検出装置においては、Ｎ回テストを行わないうちにユーザーによりいきなり被検体について金属異物の検出動作が行われると、表示部６４にいつまでも「テストがまだ行われてない」旨の表示が継続され、表示部６４に金属異物の検出結果を表示させることができないこととなる。
【００７０】
なお前記第１の実施の形態に係る金属検出装置は、テストモードの動作期間中においてそのことを知らせるために、“テストピースを搬送中”との表示や断続音による警告動作を行った場合について説明したが、視覚的な表示方法としてはその他に警察のパトカーの屋根に付いているパトライトのようなものを用いてもよく、また聴覚的な音声としては断続音の代わりに、“現在テスト中です”というような音声をメモリに記憶させて発声させるようにしてもよい。
【００７１】
また前記第２の実施の形態に係る金属検出装置は、前記テストが失敗した場合に異常を知らせるブザーを作動させるようにしたが、ブザー以外にベルやチャイム、或は音声合成メモリーによる警告手段を用いてよく、またそのような音声による警告手段と共に視覚的表示を行う警告表示を併用してもよく、或は視覚的な警告表示のみを用いるようにしてもよい。
【００７２】
さらに前記実施の形態に係る金属検出装置においては、搬送手段としてベルトコンベヤを用いたものについて説明したが、本発明はベルトコンベヤ以外の搬送手段を有する金属検出装置にも適用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行う前に金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われ、このテストに合格した場合には制御手段は金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことを可能にし、前記テストが行われない場合又は前記テストに失敗した場合は、制御手段は搬送手段の搬送動作を停止させるようにしたため、金属検出手段の検出能力が正常でない状態のまま被検体について金属異物の検出動作を行うことを確実に防止することができ、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる。
【００７４】
また前記第２の実施の形態に係る金属検出装置においては、テストを行う度にコンベヤベルト２８を逆転させてテストピースを元のスタート位置に戻すようにしているため、テストピースが他の製造工程に流れることを防止すると共に、テストピースを確実に回収することができる。
【００７５】
さらに前記第３の実施の形態に係る金属検出装置においては、搬送手段を有しない金属検出装置においても搬送手段を有する金属検出装置と同様に、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置の外観斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図８】従来の金属検出装置を示す外観斜視図である。
【図９】図８に示す金属検出装置のコイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイル１００とそれに接続された金属検出回路を示すブロック回路図である。
【図１０】標準金属球１５を埋め込んだチップ１０により形成されるテストピースを示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１ 食パン
１０ チップ
１５ 標準金属球
２５ モータ
２６ 従動車
２８ コンベヤベルト
３１ 本体
３２ コイル内蔵ケーシング
３２ａ トンネル通路
３４ 操作制御装置
４０ 判別手段
４５ 制御手段
４８ カウンタ
５０，５１ 警告手段
５３ 逆転手段
６０ 金属検出装置
６０ａ 天井面
６２ 操作制御部
６４ 表示部
１００ サーチコイル
１０１ 励振部
１０３ 励振コイル
２０１，２０１ａ，２０１ｂ 受信コイル
２０２ 低周波増幅部
２０３ 比較部
２０４ フィルタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、農水産物、その他の食品、服飾品、産業資材等のあらゆる非金属の製品について、混入してはならない金属異物の有無の検査，検出を行うのに適した金属検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金属検出装置としては、例えば図８に示すようなものがあった。この図示する金属検出装置は、モータ２５により駆動されて矢印Ａ方向に回転する従動車２６を介して、矢印Ｂ方向に送られるよう駆動されるコンベヤベルト２８上の上流側（図中右下側）に被検体として食パン１を載置すると、食パン１はコンベヤベルト２８により矢印Ｂ方向に搬送され、その搬送途中で金属異物、例えば釘やビス等の混入の有無を磁気的に検査されるようになっている。
【０００３】
金属検出装置の本体３１の上方には、サーチコイルを内蔵すると共に、長方形のトンネル通路３２ａを有するコイル内蔵ケーシング３２が設けられ、食パン１がコイル内蔵ケーシング３２のトンネル通路３２ａを通過する際に、そのコイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイルにより、食パン１に釘やビス等の金属異物が混入していればそれを磁気的に検知するようになっている。
【０００４】
符号３４は、ユーザーがそれを操作することにより金属検出装置を作動させたり、或はその金属検出装置の各部の動作を制御するための操作制御装置である。操作制御装置３４は外側にデータ表示部や操作ボタン等を有すると共に、内側に各種電気回路や配線ファーネス、その他の電気部品等を有している。
【０００５】
コイル内蔵ケーシング３２内部には、図９に示すようなサーチコイル１００が収納されており、同図に示すようにサーチコイル１００は励振コイル１０３と受信コイル２０１の組合せを有する構成となっており、励振部１０１や低周波増幅部２０２等の他の部品と接続されて金属検出回路を構成している。励振コイル１０３と受信コイル２０１は、図８の食パン１を載置したコンベヤベルト２８を上下両方向から挾んで、各々を含む平面が互いに平行となって対向するよう配置されている。
【０００６】
励振コイル１０３は励振部１０１からの直流電流により直流磁界を発生させるようになっていて、受信コイル２０１は励振コイル１０３の直流磁界により電流を誘起される。受信コイル２０１は耐外乱特性を向上させるため、２つの受信コイル２０１ａと２０１ｂとから構成されており、それらが互いに差動接続されるよう構成されている。
【０００７】
図８中食パン１がＢ方向に進行する場合、コイル内蔵ケーシング３２内の受信コイル２０１に近づいた食パン１はまず、受信コイル２０１ａの近傍を通過し、その後食パン１は受信コイル２０１ａから離れて今度は受信コイル２０１ｂの近傍を通過し、それから食パン１が受信コイル２０１から遠ざかるような向きに、受信コイル２０１ａ及び２０１ｂは配置されている。
【０００８】
ところで、食パン１内に混入されている金属異物は、微弱ではあるが磁性や導電性を有していて磁界に影響を与える性質を有しており、食パン１自体は基本的にはこのような性質を有していないため、金属異物と食パン１とは一般的に磁界に与える影響が大きく異なる。
【０００９】
このため、食パン１内に混入された金属異物は、コンベヤベルト２８に搬送されて移動することによりまず、励振コイル１０３の磁界による受信コイル２０１ａの鎖交磁束に変化を与えて、それまで電圧が零であった受信コイル２０１ａ，２０１ｂ間に電圧が誘起される。
【００１０】
次に食パン１が移動して、受信コイル２０１ａから離れて受信コイル２０１ｂに近づいていくと、今度は励振コイル１０３の磁界による受信コイル２０１ｂの鎖交磁束に変化を与えることにより、先と同様の電圧の誘起から食パン１の移動速度による時間差をもって再び受信コイル２０１ａ，２０１ｂ間に電圧が誘起される。
【００１１】
このような受信コイル２０１ａ，２０１ｂ間から出力される誘起電圧は低周波増幅部２０２により増幅され、フィルタ２０４を通って余分なノイズを除去された後、比較部２０３により基準値と比較されてその差に相当する検出電圧が出力される。
【００１２】
なお、このような従来例では励振部１０１が励振コイル１０３に直流電流を供給することによって直流磁界を発生させる場合について説明したが、このようにして直流磁界を発生させる代わりに、励振部１０１及び励振コイル１０３を永久磁石に置き換えることによっても、同じ目的を達成することができる。この他にも、励振部１０１及び励振コイル１０３に交流電流を用い、また受信コイル２０１ａ，２０１ｂの後に検波部を設置することによって、交流磁界型の金属検出装置を構成することができる。
【００１３】
またこのような従来例のように、従来の金属検出装置は、金属異物の混入を検査される被検体が搬送される搬送手段としてはコンベヤベルトによって搬送されるものが一般的であるということができる。しかし他の形式の搬送手段を有するものや、或は後述するような搬送手段を有しないものもある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の金属検出装置は、近年において検出能力に高感度が要求される傾向にある中で、種々の理由により感度が設定した値からずれる等、検出能力が正常に機能しない場合が時として発生している。このため金属検出装置を長時間使用しない状態の後に使用を開始する場合や、混入している金属異物の検出に対し信頼度を特に重視する場合は、使用開始前に必ず金属球が埋め込まれたテストピースをコイル内蔵ケーシング３２のトンネル通路３２ａ内に何回か通過させて、金属検出装置の検出能力が正常であるか否かをテストしてから通常の金属検出動作に入るようにしている。
【００１５】
テストピースは図１０に示すように、長さＬが５０ｍｍ，幅Ｗが３０ｍｍ，厚さＨが５ｍｍ位のプラスチック製のチップ１０の一部に、球径が種々のサイズの標準金属球１５が埋め込まれたものである。
【００１６】
また、テストピースのチップ１０がそれを載せたコンベヤベルト２８により正転方向に搬送されて、コイル内蔵ケーシング３２のトンネル通路３２ａに進入する手前の位置には光電管（図示せず）が設けられており、テストピースを形成するプラスチック製のチップ１０はこの光電管に検出されて、それを通過してからトンネル通路３２ａ内に進入するようになっている。
【００１７】
前記テストにおいては、テストピースのチップ１０が光電管に検出されたことと、サーチコイル１００がほぼテストピースに埋め込まれた金属球１５のサイズに応じて予め定められた基準値以上の検出電圧を出力したことの、両方の条件を満たした場合に合格とするようになっている。
【００１８】
テストピースのチップ１０を光電管により検出させる理由は、テストピースがトンネル通路３２ａ内を通過しなくとも、振動その他の外乱により金属検出装置が誤動作をして検出電圧を出力する可能性があるので、そのような誤動作の結果を防止するためと、テストピースの検出回数を計数するためである。
【００１９】
しかしながら作業現場やユーザーによっては、このようなテストを行わずに金属検出装置をいきなり被検体について通常の検出動作に使用し、金属検出装置の検出能力が正常でない状態のまま検出動作させることにより金属異物の検出洩れの事故を生ずるケースが全くないわけではなかった。
【００２０】
そこで本発明による金属検出装置は、このような問題点に鑑み、検出能力が正常であることを確認するためのテストを行わなければ通常の金属検出動作に移行することができないようにして、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる金属検出装置を提供することを課題とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による金属検出装置は、金属異物が混入するおそれがある被検体を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送路の途中に設けられ前記被検体に混入しているかもしれない金属異物の有無を磁気的に検出動作する検出部を有する金属検出手段と、前記金属検出手段が前記被検体について前記検出動作を行う前にテストピースについて検出動作して、前記金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われたか否かを判別すると共に、このテストに合格したか失敗したかを判別する判別手段と、前記テストピースについてのテストが前記搬送手段を起動してから所定時間内に行われかつこのテストに合格した場合には前記金属検出手段が被検体について検出動作をすることを可能にし、前記テストが所定時間内に行われない場合又は前記テストに失敗した場合には前記搬送手段の搬送動作を停止させる制御手段とを備えた構成としたものである。
【００２２】
このような構成の金属検出装置によれば、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行う前に金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われ、このテストに合格した場合には制御手段は金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことを可能にし、前記テストが行われない場合又は前記テストに失敗した場合は、制御手段は搬送手段の搬送動作を停止させるようにしたため、金属検出手段の検出能力が正常でない状態のまま被検体について金属異物の検出動作を行うことを確実に防止することができ、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置を示す図である。
この第１の実施の形態に係る金属検出装置は、前記従来例に係る金属検出装置の構成、動作をすべて有しているので重複する説明は省略し、異なる部分のみについて説明することとする。
【００２４】
図１は、金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。同図において符号４０は、金属検出手段（コイル内蔵ケーシング３２，サーチコイル１００，励振部１０１，低周波増幅部２０２，比較部２０３，フィルタ２０４等により構成される）、及び搬送手段（モータ２５，従動車２６，コンベヤベルト２８等により構成されるベルトコンベヤ）が作動を開始した後、前記金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われたか否かを判別すると共に、テストが行われた場合にはその結果が合格か失敗かを判別するための判別手段である。
【００２５】
判別手段４０は、例えばテストが行われない場合は信号を出力せず、テストが行われ合格のときはＨｉｇｈの信号、テストが失敗のときはＬｏｗの信号を出力するように構成されている。
【００２６】
符号４５は、判別手段４０からの信号に基づいて、前記金属検出手段による被検体についての金属異物の検出動作を可能にしたり、或は検出動作をできないように搬送手段の作動を停止させたり等の制御動作をする制御手段である。
【００２７】
この他に、テスト回数を計測するカウンタ４８と、制御手段４５からの信号により、耳に聞こえる音声で警告動作を行う聴覚を用いた警告手段５０と、目に見える電光表示で警告動作を行う視覚を用いた警告手段５１が設けられている。
【００２８】
判別手段４０及び制御手段４５は、適宜、コイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイル１００に接続される比較部２０３、ベルトコンベヤ（搬送手段）のモータ２５、それらの電源スイッチ部、或は前記光電管等に接続され、適切な電気回路により構成されるものであり、例えば操作制御装置３４の内部に配置される。
【００２９】
カウンタ４８は判別手段４０及び制御手段４５に接続され、警告手段５０，５１は制御手段４５に接続され、カウンタ４８は判別手段４０及び制御手段４５等と共にやはり操作制御装置３４の内部に配置されるが、警告手段５０，５１は操作制御装置３４の外部に配置される。
【００３０】
図２は、上記第１の実施の形態に係る金属検出装置において、主として金属検出手段が正常に検出動作するかのテストを行う場合（テストモード）の動作手順を示すフローチャートである。このテストモード時の動作は、電源ＯＮによる金属検出装置の起動時に必ず最優先に行われるようになっており、テストモードの動作が終わらなければ通常の被検体についての検出動作を行うことはできないようになっている。
【００３１】
以下、図２のフローチャートに基づいて、この第１の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモード時の動作について説明する。
【００３２】
このテストモードにおいてはまず、前記金属検出手段の電源をＯＮすると、制御手段４５の動作プログラムは優先的にテストモードに入り（ステップＳ１）、テスト回数を計測するカウンタ４８のカウント値を「０」にリセットする（ステップＳ２）。次に前記搬送手段の電源をＯＮ（ベルトコンベヤの起動スイッチを操作）すると（ステップＳ３）、ベルトコンベヤの駆動動作が開始（起動）される（ステップＳ４）。
【００３３】
このとき同時に、現在テストモードにあることを警告手段５０が聴覚的な音声（例えば断続音）により警告を発すると共に、警告手段５１が視覚的な電光表示により警告（例えば“テストピース搬送中”と表示）して、ユーザーに通常の被検体についての検出動作を行わないように注意を喚起する（ステップＳ５）。
【００３４】
次にテストピースをベルトコンベヤ上に搬送させると（ステップＳ６）、サーチコイル１００を内蔵するコイル内蔵ケーシング３２の手前に設置された光電管によってテストピースの通過が確認される（ステップＳ７）。テストピースがコイル内蔵ケーシング３２を通過すると、判別手段４０によりテストピース中の金属球を検出したかどうかが判断される（ステップＳ８）。
【００３５】
テストピース中の金属球を検出していない場合（ステップＳ８のＮＯ）は、ベルトコンベヤの電源をＯＮしたステップＳ３から３０秒が経過したかについて内蔵タイマーにより計測され（ステップＳ９）、３０秒が経過していないＮＯの場合にはステップＳ６に戻る。
【００３６】
再びステップＳ８において、判別手段４０によりテストピース中の金属球の検出が行われたと判断した場合（ＹＥＳ）では、カウンタ４８のカウント値に「１」が加算され（ステップＳ１０）、さらにこれが所定回数のＮ回であるかどうか判断される（ステップＳ１１）。
【００３７】
ステップＳ１１においてＹＥＳの場合には、判別手段４０及びカウンタ４８からの信号により制御手段４５は、警告手段５０による音声の警告作動及び警告手段５１による電光表示をＯＦＦにする（ステップＳ１２）。さらに制御手段４５は、ベルトコンベヤの電源をＯＦＦすることなくテストモードを終了させてプログラムを通常の検出モードに切換え（ステップＳ１３）、その後は前記金属検出手段は被検体について金属異物の検出動作をすることが可能となる。
【００３８】
ステップＳ１１においてＮ回検出していないと判断された場合（ＮＯ）は、ステップＳ９において、ベルトコンベヤの電源がＯＮしたステップＳ３から３０秒経過したかが計測される。
【００３９】
ステップＳ９において３０秒が経過したと計測されたとき（ＹＥＳ）は、制御手段４５は判別手段４０からの、「テストはまだ行われていない」、又は「テスト不合格」を表す信号に基づいてベルトコンベヤに信号を送り、ベルトコンベヤのモータ２５の電源をＯＦＦすることによりその駆動動作を停止させて（ステップＳ１４）、金属検出手段が正常に検出動作しない状態で被検体について金属異物の検出動作を行うことを防止する。
そして“ＲＥＴＵＲＮ”となって次の電源再投入に備える（ステップＳ１５）。
【００４０】
ステップＳ１１においてＹＥＳとなって、金属検出手段による被検体についての金属異物の検出動作が可能となる場合には、前述のように制御手段４５はテストモードのプログラムを終了させて、通常のプログラムに切換える（ステップＳ１３）。
【００４１】
このことにより、テストモード時においてはテストピースのチップ１０が光電管に検出されたことと、サーチコイル１００が基準値以上の検出電圧を出力したことの、両方の条件を満たした場合に合格となってベルトコンベヤの動作は停止されないのに対し、通常のプログラムの動作時においては、テストモード時とは逆に、光電管が被検体について検出することと、サーチコイル１００が基準値以上の検出電圧を出力したことの、両方の条件を満たした場合は金属異物を検知したことを意味し、その場合には制御手段４５がベルトコンベヤのモータ２５の電源をＯＦＦしてコンベヤ動作を停止させ、金属異物の除去作業をユーザーが行うことができるようにする。
【００４２】
このように第１の実施の形態に係る金属検出装置は、ベルトコンベヤの起動スイッチを操作（電源をＯＮ）してベルトコンベヤが作動開始すると３０秒タイマーが起動し、３０秒以内にテストを完了しないとコンベヤベルト２８の駆動を自動的に停止するようになっている。そしてこのことにより、金属検出装置による金属異物の検出洩れのおそれを確実に防止することができる。
【００４３】
ところで金属検出装置を停止させる場合は、ベルトコンベヤ起動スイッチの隣に並んで設けられているベルトコンベヤ停止スイッチを操作して、ベルトコンベヤの電源をＯＦＦする（ステップＳ１６）。このためベルトコンベヤの駆動動作は停止し（ステップＳ１７）、これにより“ＲＥＴＵＲＮ”となって次の電源再投入に備える（ステップＳ１８）。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。同図に示すように第２の実施の形態に係る金属検出装置は、前記第１の実施の形態とその機能的な構成がほとんど同様であるが、制御手段４５からの信号により搬送手段の搬送方向を逆転させる逆転手段５３を設けた点において異なるものである。
【００４５】
すなわちこの第２の実施の形態では、テストピースをベルトコンベヤ上に搬送すると、テストピースのテスト検出後にベルトコンベヤが逆転して搬送スタート位置で停止するようになっている。従ってテストモードの動作期間中に誤ってユーザーが被検体（製品）を搬送したとしても、やはりスタート位置に戻るので被検体が次の工程に搬送されることはない。
【００４６】
図４は、この第２の実施の形態に係る金属検出装置において、金属検出手段が正常に検出動作するかのテストを行う場合（テストモード）の動作手順を示すフローチャートである。この図４のフローチャートに基づいて、この第２の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作について説明する。
【００４７】
まず金属検出装置の電源をＯＮにすると、ここで第１の実施の形態と同様に優先的にテストモードに入り（ステップＳ１）、次にステップＳ２において、テスト回数を計測するカウンタ４８のカウント値を「０」に設定する。次にステップＳ３において、コンベヤベルト２８の搬送動作を起動するコンベヤ起動スイッチを操作してベルトコンベヤの電源をＯＮにし、これによりコンベヤベルト２８を正転方向に搬送動作させる（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、コンベヤベルト２８上にテストピース（金属球を埋め込んだプラスチック製のチップ１０）を置いて搬送させる（ステップＳ５）。次にコイル内蔵ケーシング３２の手前に設けられた光電管がテストピースを検出したかを判別し（ステップＳ６）、ＹＥＳの場合は、コイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイル１００を含む金属検出手段がテストピースについてその検出動作を行い、サーチコイル１００による検出電圧がそのテストピース中の金属球のサイズに対応する予め定められた基準値から２０％マイナスした値より大きいかを判別する（ステップＳ７）。
【００４９】
ステップＳ７においてＹＥＳの場合は、ベルトコンベヤを一旦停止させてから逆転させ（ステップＳ８）、テストピースが元のスタート位置に来た所でコンベヤベルト２８を停止させる（ステップＳ９）。このときカウンタ４８のカウント値「０」に１を加算して「１」にする（ステップＳ１０）。
【００５０】
次にカウンタ４８からの信号により、制御手段４５は上記テストをＮ回行ったかを判別し（ステップＳ１１）、ＮＯの場合にはステップＳ４に戻ってそれ以降のステップを上記のように繰り返す。これをＮ回繰り返してステップＳ１１においてＹＥＳと判断された場合には、制御手段４５は電源をＯＦＦすることなくテストモードのプログラムを終了させて通常のプログラムに切換えることにより（ステップＳ１２）、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことが可能となる。
【００５１】
ステップＳ７において、検出電圧がテストピース中の金属球のサイズに対応する基準値から２０％マイナスした値よりも小さい場合（ＮＯ）には、ステップＳ８，Ｓ９と同様にコンベヤベルト２８を逆転させて元のスタート位置に来た所でコンベヤベルト２８を停止させる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【００５２】
そして、判別手段４０からテスト不合格を表す信号を入力した制御手段４５は警告手段５０，５１に信号出力して、警告手段５０が異常を知らせるブザーをＯＮさせると共に、警告手段５１も異常を知らせる電光表示を行って（ステップＳ１５）、搬送手段及び金属検出手段の電源をＯＦＦさせる（ステップＳ１６）。
【００５３】
このことにより、金属検出手段の検出能力が正常でない状態で被検体について金属異物の検出を行うことを防止して、金属異物の検出洩れを確実に防止することができる。
この後は、検出能力が正常でない原因を補修により取り除いて再び電源をＯＮにし、再び上述した各々のステップの順に各動作を行うことになる（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００５４】
このような第２の実施の形態に係る金属検出装置は、テストの為にコンベヤベルト２８上に載置したテストピースが他の製造工程に流れることのないように、テストの為の検出動作を終了した後は直ちにコンベヤベルト２８を逆転させて、テストピースを確実に回収できるように構成されている。
【００５５】
このため、Ｎ回テストをしないうちにユーザーがいきなり被検体について金属異物の検出動作を行おうとすると、被検体はステップＳ６で光電管に検出された後、ステップＳ７において検出電圧の判定が行われ、この結果にかかわらず被検体はベルトコンベヤの逆転動作によりスタート地点まで戻されるので、テストピースによるテストが完了する前に被検体が次の工程に流れることはない。
【００５６】
したがってこの第２の実施の形態に係る金属検出装置においては、前記第１の実施の形態に係る金属検出装置のように、テストモードの動作期間中において断続音や“テストピース搬送中”のような警告動作は特に必要ではない。
【００５７】
図５ないし図７は、本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置を示す図であり、図５はその外観斜視図、図６はその機能的な構成を示すブロック図、図７は金属検出手段が正常に検出動作するかのテストを行う場合（テストモード）の動作手順を示すフローチャートである。
【００５８】
前記第１，第２の実施の形態に係る金属検出装置が搬送手段を有していたのに対し、この第３の実施の形態に係る金属検出装置は、特に搬送装置は有しない形式のものに係るものである。
【００５９】
図５に示す金属検出装置６０は、見た通りのただの箱のような形をしており、その内部上方には、前記従来例において図９に基づいて説明したような、サーチコイル１００を含む金属検出回路（金属検出手段）が収納されている。この金属検出装置６０はその天井面６０ａから外部上方に磁束が出ており、この天井面６０ａの上方を金属が通過すると磁束に変化を与えて、前記第１，第２の実施の形態に係る金属検出装置と同様に検出電圧が基準値より高くなり、その金属異物の存在を検出することができる。
【００６０】
例えば図示するような食パン１を手で持って、金属検出装置６０の天井面６０ａの上を長さＬの領域に沿って食パン１を通過させることにより、食パン１の中に金属異物が入っていればそれを確実に検出することが可能となっている。
【００６１】
符号６２は、ユーザーがそれを操作することにより金属検出装置６０を作動させたり、或はその各部の動作を制御するための操作制御部である。符号６４は液晶等により形成される表示部であり、金属検出装置６０の起動直後に金属検出手段が正常に検出動作をするかのテストが行われていない場合にはその旨を表示し、テストが終了した後は金属検出手段による金属異物の検出結果を表示するものである。
【００６２】
図６に示すように金属検出装置６０は上記金属検出回路の他に、前記第１，第２の実施の形態に係る金属検出装置と同様の判別手段４０，制御手段４５，カウンタ４８及び警告手段５０を有すると共に、上述したような表示手段６４が設けられており、前述したように搬送手段は省かれている。
【００６３】
以下、図７のフローチャートに基づいて、この第３の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作について説明する。
【００６４】
まず金属検出装置６０の電源をＯＮにすると、前記第１，第２の実施の形態と同様に優先的にテストモードに入り（ステップＳ１）、次にステップＳ２においてテスト回数を計測するカウンタ４８のカウント値を「０」に設定する。次にテストピースを手で持って、金属検出装置６０の上を前記長さ方向Ｌの領域に沿って移動させる（ステップＳ３）。
【００６５】
次に金属検出装置６０内のサーチコイルを含む金属検出手段が、前記磁束の変化によりテストピース中の金属球についてその検出動作を行い、サーチコイルによる検出電圧が、そのテストピース中の金属球のサイズに対応する予め定められた基準値から２０％マイナスした値より大きいかを判別する（ステップＳ４）。
【００６６】
ステップＳ４においてＹＥＳの場合は、カウンタ４８のカウント値「０」に１を加算して「１」にする（ステップＳ５）。次にカウンタ４８からの信号により制御手段４５は上記テストをＮ回行ったかを判別し（ステップＳ６）、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻ってそれ以降のステップを上記のように繰り返す。
【００６７】
これをＮ回繰り返してステップＳ６においてＹＥＳと判断された場合には、制御手段４５は電源をＯＦＦすることなくテストモードのプログラムを終了させて通常のプログラムに切換えることにより、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことが可能となる。
【００６８】
ステップＳ４において、検出電圧が前記のような所定の値よりも小さい場合（ＮＯ）には、そのことを表す信号を判別手段４０から入力した制御手段４５は、警告手段５０に信号出力して異常を知らせるブザーをＯＮさせると共に（ステップＳ７）、金属検出手段の電源をＯＦＦさせる（ステップＳ８）。このことにより、金属検出手段の検出能力が正常でない状態で被検体について金属異物の検出を行うことを防止して、金属異物の検出洩れを確実に防止することができる。
【００６９】
この第３の実施の形態に係る金属検出装置においては、Ｎ回テストを行わないうちにユーザーによりいきなり被検体について金属異物の検出動作が行われると、表示部６４にいつまでも「テストがまだ行われてない」旨の表示が継続され、表示部６４に金属異物の検出結果を表示させることができないこととなる。
【００７０】
なお前記第１の実施の形態に係る金属検出装置は、テストモードの動作期間中においてそのことを知らせるために、“テストピースを搬送中”との表示や断続音による警告動作を行った場合について説明したが、視覚的な表示方法としてはその他に警察のパトカーの屋根に付いているパトライトのようなものを用いてもよく、また聴覚的な音声としては断続音の代わりに、“現在テスト中です”というような音声をメモリに記憶させて発声させるようにしてもよい。
【００７１】
また前記第２の実施の形態に係る金属検出装置は、前記テストが失敗した場合に異常を知らせるブザーを作動させるようにしたが、ブザー以外にベルやチャイム、或は音声合成メモリーによる警告手段を用いてよく、またそのような音声による警告手段と共に視覚的表示を行う警告表示を併用してもよく、或は視覚的な警告表示のみを用いるようにしてもよい。
【００７２】
さらに前記実施の形態に係る金属検出装置においては、搬送手段としてベルトコンベヤを用いたものについて説明したが、本発明はベルトコンベヤ以外の搬送手段を有する金属検出装置にも適用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行う前に金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われ、このテストに合格した場合には制御手段は金属検出手段が被検体について金属異物の検出動作を行うことを可能にし、前記テストが行われない場合又は前記テストに失敗した場合は、制御手段は搬送手段の搬送動作を停止させるようにしたため、金属検出手段の検出能力が正常でない状態のまま被検体について金属異物の検出動作を行うことを確実に防止することができ、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる。
【００７４】
また前記第２の実施の形態に係る金属検出装置においては、テストを行う度にコンベヤベルト２８を逆転させてテストピースを元のスタート位置に戻すようにしているため、テストピースが他の製造工程に流れることを防止すると共に、テストピースを確実に回収することができる。
【００７５】
さらに前記第３の実施の形態に係る金属検出装置においては、搬送手段を有しない金属検出装置においても搬送手段を有する金属検出装置と同様に、検出洩れにより金属異物が混入した被検体が他の製品加工工程に流れることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置の外観斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置におけるテストモードの動作手順を示すフローチャートである。
【図８】従来の金属検出装置を示す外観斜視図である。
【図９】図８に示す金属検出装置のコイル内蔵ケーシング３２内のサーチコイル１００とそれに接続された金属検出回路を示すブロック回路図である。
【図１０】標準金属球１５を埋め込んだチップ１０により形成されるテストピースを示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１ 食パン
１０ チップ
１５ 標準金属球
２５ モータ
２６ 従動車
２８ コンベヤベルト
３１ 本体
３２ コイル内蔵ケーシング
３２ａ トンネル通路
３４ 操作制御装置
４０ 判別手段
４５ 制御手段
４８ カウンタ
５０，５１ 警告手段
５３ 逆転手段
６０ 金属検出装置
６０ａ 天井面
６２ 操作制御部
６４ 表示部
１００ サーチコイル
１０１ 励振部
１０３ 励振コイル
２０１，２０１ａ，２０１ｂ 受信コイル
２０２ 低周波増幅部
２０３ 比較部
２０４ フィルタ
Claims (5)
- 金属異物が混入するおそれがある被検体を搬送する搬送路を有する搬送手段と、
前記搬送路の途中に設けられ前記被検体に混入しているかもしれない金属異物の有無を磁気的に検出動作する検出部を有する金属検出手段と、
前記金属検出手段が前記被検体について前記検出動作を行う前にテストピースについて検出動作して、前記金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われたか否かを判別すると共に、このテストに合格したか失敗したかを判別する判別手段と、
前記テストピースについてのテストが前記搬送手段を起動してから所定時間内に行われかつこのテストに合格した場合には前記金属検出手段が被検体について検出動作をすることを可能にし、前記テストが所定時間内に行われない場合又は前記テストに失敗した場合には前記搬送手段の搬送動作を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする金属検出装置。 - 金属異物が混入するおそれがある被検体を搬送する搬送路を有する搬送手段と、
前記搬送路の途中に設けられ前記被検体に混入しているかもしれない金属異物の有無を磁気的に検出動作する検出部を有する金属検出手段と、
前記金属検出手段が前記被検体について前記検出動作を行う前にテストピースについて検出動作して、前記金属検出手段が正常に検出動作するかのテストが行われたか否かを判別すると共に、このテストに合格したか失敗したかを判別する判別手段と、
前記テストに合格した場合には前記金属検出手段が前記被検体について検出動作をすることを可能にし、前記テストが行われない場合又は前記テストに失敗した場合には前記搬送手段の搬送動作を停止させる制御手段とを備え、
前記テストピースが前記金属検出手段の検出部を通過することにより前記テストが行われた後に前記搬送手段の搬送方向を逆転させてテストピースが元のスタート位置に来た所で搬送手段の搬送動作を停止させることを特徴とする金属検出装置。 - 前記テストピースについてのテストに所定回数連続して合格した場合には前記制御手段は前記金属検出手段が被検体について検出動作をすることを可能にし、前記テストが行われない場合又は一度でもテストに失敗した場合には前記搬送手段の搬送動作を停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属検出装置。
- 起動後最優先で行われる前記テストピースについて検出動作をすべきテストモードの動作期間中は、このテストモードの動作期間中であることを視覚や聴覚で警告する第１の警告手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の金属検出装置。
- 前記テストに失敗した場合に警告を発生させる第２の警告手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の金属検出装置。
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