JP3722220B2

JP3722220B2 - Metal detector

Info

Publication number: JP3722220B2
Application number: JP2003063607A
Authority: JP
Inventors: 茂久保寺; 紀彦長岡; 聡三谷
Original assignee: アンリツ産機システム株式会社
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: JP2004271379A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品等の検査ラインに用いられ、被検査体に金属が混入しているかか否かを被検査体が搬送している間に検出する金属検出装置において、被検査体の物性変化（水分の量、温度、製品形状等のばらつき）に対して安定に金属検出が行なえるようにするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品等の検査ラインに用いられる金属検出装置としては、被検査体が搬送されている間に混入金属の検出が行なえるように、被検査体の搬送路に磁界を発生させ、被検査体に混入している金属による磁界の変化を検出する方法が採用されている。
【０００３】
図１１は、磁界の変化を検出する金属検出装置１０の構成を示している。
この金属検出機１０は、所定周波数の信号Ｄを出力する信号発生器１１と、信号Ｄを受けて被検査体１の搬送路２に所定周波数の交番磁界Ｅを発生する送信コイル１２と、その交番磁界Ｅを等量ずつ受ける位置で被検査体１の搬送方向に沿って配置され、互いに差動接続された２つの受信コイル１３ａ、１３ｂを有し、交番磁界Ｅ中を通過する物体による磁界の変化に対応した信号を検出するための磁界変化検出部１３と、磁界変化検出部１３の出力信号Ｒを信号Ｄと同一周波数の信号によって同期検波する検波部１６と、検波部１６の出力信号に基づいて被検査体１に金属が混入しているか否かを判定する制御部１７とを有している。
【０００４】
このように構成された従来の金属検出装置１０では、被検査体１が交番磁界Ｅ中に存在していないときには、２つの受信コイル１３ａ、１３ｂに生起される信号の振幅が等しく位相が反転している平衡状態となるため、信号Ｒの振幅はゼロとなり、検波部１６の出力もゼロとなるが、被検査体１が交番磁界Ｅ中に存在している場合には、被検査体１自身およびその被検査体１に混入している金属の影響により、２つの受信コイル１３ａ、１３ｂに生起される両信号の平衡状態がくずれ、被検査体１の移動に伴い、振幅および位相が変化する信号Ｒが出力される。
【０００５】
このときの信号Ｒには、混入金属の交番磁界Ｅへの影響によって生じる信号成分だけでなく、被検査体１自身（包装材等も含む）の交番磁界Ｅへの影響によって生じる信号成分が含まれており、この被検査体１自身による信号成分によって混入金属の検出限界が決定されてしまう。
【０００６】
このため、従来では、予め被検査体１の良品サンプルを交番磁界Ｅに通過させたときに検波部１６の出力信号の振幅が最小となるように、検波部１６の同期検波の位相を設定してから、被検査体１に対する検査を行なっていた。
【０００７】
ところが、このように予め被検査体に対する検波位相を設定していても、被検査体の水分の量や温度の経時変化によって検波位相が合わなくなり、混入金属を正しく検出できなくなる場合がある。
【０００８】
これを解決する方法として、検査中に得られる被検査体の検波出力から、検波位相のずれを求め、そのずれが無くなる方向に検波位相を変化させて、被検査体自身の検波出力が最小となる状態を保持して混入金属に対する検出動作を安定化するトラッキング機能を有し、被検査体の種類に応じてトラッキングモードで検査を行なうか、固定の検波位相で検査を行なうかを作業者が選択できるように構成された金属検出装置が知られている（特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１６８８３４
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した金属検出装置では、トラッキング機能を用いるか否かを作業者の選択に任せているため、作業者による誤った選択がなされて、金属検出動作が正しく行なわれなくなる可能性がある。
【００１１】
また、固定の検波位相を用いる場合、被検査体自体の検波出力が最小となるようにしているが、被検査体自体の検波出力が最小となる検波位相が、必ずしも混入金属を最高感度で検出できる検波位相とは限らず、感度の低い状態で動作している場合もある。
【００１２】
さらに、検査のための運転を開始する前にその被検査体の種類に応じてトラッキング機能を用いるか否かを選択しているので、被検査体のロットの切り換えや経時的な物性変化により、トラッキングが必要な状態から不要な状態へ変化したり、あるいはその逆に変化したときに対応できない。
【００１３】
本発明は、この問題を解決し、作業者の判断にたよることなく、被検査体に対してトラッキング処理による動作と固定の検波位相による動作のいずれかが適しているかを自動的に判定して検査を開始することができ、また、固定の検波位相で動作する際に被検査体に対して高感度な金属検出を行なうことができ、さらに、検査中の被検査体の物性変化にも対応できる金属検出装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の金属検出装置は、
所定周波数の信号を発生する信号発生器（２１）と、
前記信号発生器から出力された信号を受けて、被検査体の搬送路に前記所定周波数の交番磁界を発生させる送信コイル（２２）と、
前記交番磁界を受ける位置で前記搬送路に沿って配置された２つの受信コイル（２３ａ、２３ｂ）を含み、前記交番磁界中を通過する物体による磁界の変化に対応する信号を出力する磁界変化検出部（２３）と、
前記磁界変化検出部の出力信号を、前記所定周波数の信号によって同期検波する検波部（２６）と、
前記検波部の出力信号に基づいて被検査体に混入している金属の有無を判定する判定手段（３１）と、
前記検波部の出力信号に基づいて被検査体に対する前記検波部の検波位相のずれを求め、該ずれをなくす方向に検波位相を変化させるトラッキング手段（３２ａ）とを有する金属検出装置において、
被検査体の良品が前記交番磁界を通過したときの前記検波部の出力信号に基づいて検波位相の変化に対する被検査体の良品の検波出力の変化特性を求め、検波位相の変化に対する被検査体の良品の検波出力の変化が急峻のときに前記トラッキング手段による前記検波位相の可変が必要と判定して、前記トラッキング手段による検波位相の可変機能を有効にし、前記変化が緩慢なときに前記トラッキング手段による前記検波位相の可変が不要と判定して、前記検波部を固定の検波位相で動作させるトラッキング機能制御手段（３２ｂ）を設けたことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項２の金属検出装置は、
所定周波数の信号を発生する信号発生器（２１）と、
前記信号発生器から出力された信号を受けて、被検査体の搬送路に前記所定周波数の交番磁界を発生させる送信コイル（２２）と、
前記交番磁界を受ける位置で前記搬送路に沿って配置された２つの受信コイル（２３ａ、２３ｂ）を含み、前記交番磁界中を通過する物体による磁界の変化に対応する信号を出力する磁界変化検出部（２３）と、
前記磁界変化検出部の出力信号を、前記所定周波数の信号によって同期検波する検波部（２６）と、
前記検波部の出力信号に基づいて被検査体に混入している金属の有無を判定する判定手段（３１）と、
前記検波部の出力信号に基づいて被検査体に対する前記検波部の検波位相のずれを求め、該ずれをなくす方向に検波位相を変化させるトラッキング手段（３２ａ）とを有する金属検出装置において、
被検査体の良品が前記交番磁界を通過したときの前記検波部の出力信号に基づいて検波位相の変化に対する被検査体の良品の検波出力の変化特性を求め、被検査体の良品の検波出力に対する異物サンプルの検波出力の比が最大となる検波位相と、被検査体の良品の検波出力が最小となる検波位相との差を求め、該差が小さいときに前記トラッキング手段による前記検波位相の可変が必要と判定し、前記トラッキング手段による検波位相の可変機能を有効にし、前記差が大きいときに前記トラッキング手段による前記検波位相の可変が不要と判定して、前記検波部を固定の検波位相で動作させるトラッキング機能制御手段（３２ｂ）を設けたことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項３の金属検出装置は、請求項１または請求項２記載の金属検出装置において、
前記トラッキング機能制御手段によって固定の検波位相による動作が指定されたとき、該固定の検波位相として、被検査体の良品の検波出力に対する異物サンプルの検波出力の比が最大となる検波位相を用いることを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した金属検出装置２０の構成を示している。
【００１９】
図１において、信号発生器２１は、所定周波数ｆの信号Ｄを発生して送信コイル２２および後述する検波部２６に出力する。
【００２０】
送信コイル２２は、信号Ｄを受けて所定周波数ｆの交番磁界Ｅを被検査体１の搬送路（一般的にはコンベアによって形成される）２に発生させる。
【００２１】
送信コイル２２が発生した交番磁界Ｅは、磁界変化検出部２３の２つの受信コイル２３ａ、２３ｂで受信される。磁界変化検出部２３は、交番磁界Ｅを通過する物体による磁界の変化に対応した信号を出力するためのものであり、２つの受信コイル２３ａ、２３ｂは、交番磁界Ｅをそれぞれ等量受ける位置で且つ被検査体１の搬送方向に沿って並び、互いに差動接続されている。
【００２２】
なお、送信コイル２２と２つの受信コイル２３ａ、２３ｂは、互いの相対位置が変化しないように、例えば搬送路２を囲むような共通の枠体に固定されている。
【００２３】
また、この送信コイル２２と受信コイル２３ａ、２３ｂの配置には、搬送路２を挟んで送信コイル２２と２つの受信コイル２３ａ、２３ｂとを対向させる場合、搬送路２を囲むように巻かれた送信コイル２２の前後にそれぞれ受信コイル２３ａ、２３ｂを同軸状に配置する場合および搬送路の上面または下面に送信コイル２２と２つの受信コイル２３ａ、２３ｂとを同一面上に配置する場合とがある。
【００２４】
２つの受信コイル２３ａ、２３ｂは、交番磁界Ｅを等量受ける位置で差動接続されているため、被検査体１や混入金属による交番磁界Ｅへの影響がないときには、２つの受信コイル２３ａ、２３ｂに生起される信号の振幅が等しく、位相が反転しているため、接続点間の信号Ｒの振幅はゼロとなる。
【００２５】
なお、ここでは、磁界変化検出部２３の２つの受信コイル２３ａ、２３ｂが差動接続されている場合について説明するが、２つの受信コイル２３ａ、２３ｂに生起される信号をアナログ減算器で減算処理するように磁界変化検出部２３を構成してもよい。また、２つの受信コイル２３ａ、２３ｂが受ける磁界が等量でない場合には、受信コイル２３ａ、２３ｂに生起される信号の差分を、可変抵抗器や増幅度の異なる増幅器によって補正してもよい。
【００２６】
また、搬送路２の近傍には、被検査体１が交番磁界Ｅ内に進入するタイミングを検出するための光学式の進入センサ２４が設けられている。なお、磁界への物品の進入は、後述する検波部２６の出力信号Ｘ、Ｙの振幅変化によって検知することもでき、その場合には、進入センサ２４は省略できる。
【００２７】
検波部２６は、磁界変化検出部２３の出力信号Ｒを信号Ｄと同一周波数の信号によって同期検波する。
【００２８】
この実施形態の検波部２６は直交２相型で、信号Ｄを移相する移相器２６ａ、移相器２６ａの出力信号Ｌと信号Ｒとを混合するミキサ２６ｂ、ミキサ２６ｂの出力から被検査体１の搬送速度に対応した低周波成分を抽出するＢＰＦ２６ｃと、信号Ｌの位相を９０度移相する移相器２６ｄと、信号Ｒと移相器２６ｄの出力信号Ｌ′とを混合するミキサ２６ｅと、ミキサ２６ｅの出力から被検査体１の搬送速度に対応した低周波成分を抽出するＢＰＦ２６ｆとによって構成されている。
【００２９】
検波部２６の２つのＢＰＦ２６ｃ、２６ｆから出力される２相の信号Ｘ、Ｙは、Ａ／Ｄ変換器２８、２９によってそれぞれディジタル値に変換され、コンピュータ構成の制御部３０に入力される。
【００３０】
制御部３０は、進入センサ２４の出力信号（あるいは前記したように検波部の出力信号Ｘ、Ｙの振幅変化）から交番磁界Ｅに対する被検査体１の進入を検知して検波部２６の出力信号Ｘ、Ｙの取り込みを行い、その取り込んだ信号のデータから被検査体１に金属が混入しているか否かを判定し、その判定結果を出力する判定手段３１と、被検査体１の検査に必要な各種のパラメータを設定するための設定部３２と、そのパラメータおよびパラメータ設定に必要なデータを記憶するための不揮発性のメモリ３３とを有している。
【００３１】
この設定部３２は、後述する操作部３７の操作によって検査に必要な各種のパラメータを手動で初期設定する機能、被検査体の良品サンプルや金属の異物サンプルを磁界に通過させることで、検査に必要なパラメータを半自動的に初期設定する機能（オート設定モード）を有している。
【００３２】
また、この設定部３２には、トラッキング手段３２ａとトラッキング機能制御手段３２ｂとが設けられている。
【００３３】
トラッキング手段３２ａは、検査モード中に良品と判定された被検査体の検波出力に基づいて、検波位相のずれを求め、そのずれが無くなる方向に検波位相を可変させる。
【００３４】
また、トラッキング機能制御手段３２ｂは、オート設定モードにおいて、被検査体の良品サンプルの検波出力に基づいて検波位相の変化に対する検波出力の変化特性を求め、その変化特性から、トラッキング手段３２ａによる検波位相を可変が必要か否かを判定し、必要と判定されたときにはトラッキング手段３２ａによる検波位相の可変処理を有効にし、不要と判定されたときには、固定の検波位相による動作をさせる。
【００３５】
制御部３０は、操作部３７および表示器３８と接続され、操作部３７によって設定モードが指定されたときには、設定部３２による各種のパラメータの初期設定処理を行ない、操作部３７によって検査モードが指定されたときには、判定手段３１による被検査体１の金属の混入検査とその検査結果の出力処理および設定部３２による検波位相の制御処理等を行なう。
【００３６】
なお、検査に必要なパラメータは、被検査体１の長さおよび搬送速度、信号発生器２１が出力する信号Ｄの周波数、検波部２６の検波位相（移相器２６ａの移相量）、判定のしきい値等である。
【００３７】
ここで、被検査体の長さや搬送速度は、検波部２６の出力信号Ｘ、Ｙの取り込み間隔や取り込み時間、検波部２６のＢＰＦ２６ｃ、２６ｆの帯域等を決定するためのパラメータであり、信号Ｄの周波数は、検出しようとする金属の種類や被検査体１自身（包装材を含む）の材質に応じて選択されるパラメータである。
【００３８】
また、検波部２６の検波位相は、混入金属に対する感度を決定するためのパラメータである。
【００３９】
また、判定のしきい値は、被検査体１に金属が混入されているか否かを判別するためのものであり、前記混入金属に対する感度に応じて決定される。
【００４０】
設定部３２は、前記したように、パラメータを操作部３７に対する操作で手動設定あるいは半自動設定できるように構成されているが、ここでは、検波部２６の検波位相をオート設定で初期設定するための処理、検査中における判定処理および検波位相の制御処理等について説明する。なお、図１では、位相の設定処理のための信号線のみを記載しているが、実際には、制御部３０によって信号発生器２１が出力する信号Ｄの周波数および振幅、検波部２６のＢＰＦ２６ｃ、２６ｆの帯域を制御できるようになっている。
【００４１】
図２は、検波位相に関する設定部３２のオート設定モードによる処理手順を示すフローチャートであり、以下、このフローチャートにしたがって検波位相の設定処理の動作を説明する。
【００４２】
例えば、操作部３７の操作によって位相設定処理が選択されると、移相器２６ａの移相量Δθを基準値（例えば０）に設定した状態で、検査対象の被検査体の良品サンプルＷｇを磁界Ｅ内に通過させるように指示する（Ｓ１、Ｓ２）。この指示は例えば表示器３８の表示で行なう。
【００４３】
この指示を受けたオペレータは、被検査体の良品サンプルＷｇを搬送路２に載せて交番磁界Ｅに通過させる。
【００４４】
設定部３２は、良品サンプルＷｇの磁界通過の指示を行なった後に、進入センサ２４の出力信号から物品の進入が検知されると、検波部２６の出力信号Ｘ、Ｙの取り込みを所定時間行ない、そのデータＤｇをメモリ３３の所定領域３３ｂに記憶する（Ｓ３、Ｓ４）。
【００４５】
ここで、良品サンプルＷｇは、通常非磁性体で、磁束を吸収（熱に変換）する作用を有しているので、図３の（ａ）のように、良品サンプルＷｇの先端が受信コイル２３ａの近傍の位置まで進入すると、その受信コイル２３ａに交わっていた磁束が減少するため、受信コイル２３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａが受信コイル２３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂより小さくなる。
【００４６】
また、図３の（ｂ）のように、良品サンプルＷｇが２つの受信コイル２３ａ、２３ｂの中間の位置まで進入すると、受信コイル２３ａと交わっていた磁束の一部と、受信コイル２３ｂと交わっていた磁束の一部とが等量ずつ減少するため、受信コイル２３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａと受信コイル２３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂとが等しくなる。
【００４７】
また、図３の（ｃ）のように、良品サンプルＷｇの後端が受信コイル２３ｂの近傍の位置まで移動したとき、受信コイル２３ｂと交わっていた磁束が減少するため、受信コイル２３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂが受信コイル２３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａより小さくなる。
【００４８】
したがって、良品サンプルＷｇが交番磁界Ｅを通過する際の信号Ｒの波形は、図４に示すように、振幅が増減変化する変調波となる。また、この信号Ｒに対して検波部２６の同期検波処理によって得られる信号Ｘの波形は、図４に示しているように信号Ｒの所定位相位置毎の瞬時値を結ぶ包絡線となり、信号Ｙの波形は信号Ｒの所定位相位置から９０度ずれた位置（信号Ｄの周期をＴとすればＴ／４だけずれた位置）毎の瞬時値を結ぶ包絡線となる。
【００４９】
このようにして得られた２つの信号Ｘ、Ｙで決まる座標点をｘｙの直交座標上にプロットすると、例えば図５に示す８の字の波形（リサージュ波形）Ｈｇが描かれる。
【００５０】
設定部３２のトラッキング機能制御手段３２ｂは、この良品サンプルのデータに基づいて、検波位相の変化に対する良品サンプルの検波出力の変化特性を求め、その変化特性から、トラッキング手段３２ａによって検波位相を追従制御させる動作と、固定の検波位相による動作のどちらが有利かを判定し、有利と判定した方を検査モード時の初期状態とする。
【００５１】
この判定は、例えば、図５に示したリサージュ波形Ｈｇの長さＡと幅Ｂとを求め、その比Ｋ（＝Ａ／Ｂ）と基準値Ｋｒとを比較することにより行なう（Ｓ５、Ｓ６）。
【００５２】
即ち、図５のように得られたリサージュ波形Ｈｇは、検波位相の変化によって原点を中心にして回転することになるが、図６の（ａ）のように、比Ｋが大きく幅が細いリサージュ波形Ｈｇが例えば右回りに回転するとき、その回転角φの変化（検波位相の変化）に対してｙ軸に沿った検波出力は、リサージュ波形Ｈｇの長さＡ方向がｘ軸に近づくにしたがって急激に小さくなり、リサージュ波形Ｈｇの長さＡ方向がｘ軸にほぼ一致したとき最小となる。これを検波位相と検波出力の関係で表すと、図６の（ｂ）のように急峻に変化して検波位相θａで最小となる特性Ｅとなる。
【００５３】
また、図７の（ａ）のように、比Ｋが小さく幅が太いリサージュ波形Ｈｇが例えば右回りに回転するとき、その回転角φの変化に対してｙ軸に沿った検波出力は、幅Ｂが大きい分だけ緩慢に変化して、リサージュ波形Ｈｇの長さＡ方向がｘ軸と一致するときに最小となる。これを検波位相と検波出力の関係で表すと、図７の（ｂ）のように、緩慢に変化して検波位相θａで最小となる特性Ｅ′となる。
【００５４】
つまり、リサージュ波形Ｈｇの長さと幅の比Ｋが大きいほど、検波位相の変化に対する検波出力の変化が急峻となる。
【００５５】
図６に示したように、検波位相の変化に対して検波出力が急峻に変化する状態で、検波位相を検波出力が最小となる値に固定してしまうと、被検査体の僅かな物性変化による検波特性のずれによって検波出力が急増して、混入金属による検波出力成分との差がなくなり、金属を正しく検出できなくなる。
【００５６】
また、図６の（ｂ）に示しているように、被検査体自身の検波特性Ｅに対して、混入金属の検波出力の変化特性がＦの場合、その比（Ｆ／Ｅ）を表す特性Ｇが最大となる検波位相は、被検査体の物性変化にともなう特性Ｆの横方向のずれに敏感に反応してずれる。
【００５７】
したがって、この場合には、検波出力が最小となる検波位相で常に検波動作を行なう、即ち、検波位相のトラッキング制御を行えば、被検査体の検波出力成分と混入金属の検波出力成分との比が最大となる状態を維持することができて、有利である。
【００５８】
また、図７に示したように、検波位相の変化に対して検波出力が緩慢に変化する状態では、被検査体の特性Ｅ′のずれによる検波出力の増減は少なく、検波出力が最小となるように検波位相を追従制御しなくても金属の検出には大きな影響を与えないので、検波位相のトラッキング制御は不要で、固定の検波位相で済む。
【００５９】
ただし、上記の特性Ｅ′のように被検査体自体の特性が緩慢な場合、検波出力が最小となる検波位相に固定しても、混入金属を最高の感度で検出できるとは限らない。
【００６０】
即ち、図７の（ｂ）に示しているように、特性Ｅ′の検波出力に対する混入金属の特性Ｆの検波出力の比（Ｆ／Ｅ′）の特性Ｇ′は、特性Ｅ′が最小となる検波位相θａと異なる検波位相θｂで最大となる。
【００６１】
したがって、このような場合には、トラッキング機能を用いずに、被検査体自身の検波出力が最小となる検波位相θａではなく、金属の検波出力との比が最大となる検波位相θｂで検波動作を行なう方が有利である。
【００６２】
トラッキング機能制御手段３２ｂは、検波位相の変化に対する検波出力の変化特性の急峻さを表す指数として前記リサージュ波形Ｈｇの長さＡと幅Ｂの比Ｋを求め、その比Ｋと基準値Ｋｒ（例えばＫｒ＝１０）とを比較し、比Ｋが基準値Ｋｒ以上であれば、変化特性が急峻であると判定して、初期検波位相を基準値からφだけ移相させた出力Ｙが最小となる値θｊにし、さらに検査初期状態からトラッキング手段３２ａによる検波位相の可変機能をオン状態となるようにメモリ３３の所定領域３３ｄのフラグＦを１に設定する（Ｓ７、Ｓ８）。
【００６３】
また、このときのリサージュ波形Ｈｇの幅Ｂの所定倍を、金属の有無を判定するためのしきい値Ｒとして求め、メモリ３３の所定領域３３ｄに記憶する（Ｓ９）。
【００６４】
また、比Ｋが基準値Ｋｒより小さい場合には、被検査体自身の検波特性が緩慢であると判定し、被検査体の検波出力に対する金属の検波出力の比が最大となるような検波位相θｉを求めて、その検波位相を検査初期時の初期検波位相とする。
【００６５】
この固定の検波位相θｉを求めるために、この金属検出装置２０では、異物サンプルのデータを用いる。
【００６６】
即ち、移相器２６ａの移相量Δθを基準値（例えば０）のままにして、メモリ３３の所定領域３３ａに、異物サンプルのデータＤｍが記憶されているか否かを判定する（Ｓ９）。
【００６７】
異物データＤｍが記憶されている場合には後述の処理Ｓ１４へ移行し、異物データＤｍが記憶されていない場合には、検出目標の金属の異物サンプルＭｓを磁界Ｅ内に通過させるように指示する（Ｓ１１）。この指示は例えば表示器３８の表示で行なう。
【００６８】
この指示を受けたオペレータは、異物サンプルＭｓを搬送路２に載せて交番磁界Ｅに通過させる。
【００６９】
設定部３２は、異物サンプルＭｓの磁界通過の指示を行なった後に、進入センサ２４の出力信号から物品の進入が検知されると、検波部２６の出力信号Ｘ、Ｙの取り込みを所定時間行ない、そのデータＤｍをメモリ３３の所定領域３３ａに記憶する（Ｓ１２、Ｓ１３）。
【００７０】
ここで、異物サンプルＭｓが磁束を集める作用を有する鉄のような磁性体であるとすると、異物サンプルＭｓが受信コイル２３ａの近傍を移動しているときには、受信コイル２３ａ側の磁束が受信コイル２３ｂ側の磁束より多くなるので、受信コイル２３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａが受信コイル２３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂより大きくなる。
【００７１】
また、異物サンプルＭｓが２つの受信コイル２３ａ、２３ｂの中間の位置にあるときには、２つの受信コイル２３ａ、２３ｂに交わる磁束は等しくなり、受信コイル２３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａと受信コイル２３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂとが等しくなる。
【００７２】
また、異物サンプルＭｓが受信コイル２３ｂの近傍を移動しているときには、受信コイル２３ｂ側の磁束が、受信コイル２３ａ側の磁束より多くなるので、受信コイル２３ｂ側に生起される信号の振幅Ｖｂが受信コイル２３ａ側に生起される信号の振幅Ｖａより大きくなる。
【００７３】
したがって、異物サンプルＭｓが交番磁界Ｅを通過する際の信号Ｒの波形も、前記図４で示したように、振幅が増減変化する変調波となり、また、この信号Ｒに対して検波部２６の同期検波処理によって得られる信号Ｘの波形は、信号Ｒの所定位相位置毎の瞬時値を結ぶ包絡線となり、信号Ｙの波形は信号Ｒの所定位相位置から９０度ずれた位置（信号Ｄの周期をＴとすればＴ／４だけずれた位置）毎の瞬時値を結ぶ包絡線となる。
【００７４】
このようにして得られた２つの信号Ｘ、Ｙで決まる座標点をｘｙの直交座標上に示すと、例えば図８の（ａ）のリサージュ波形Ｈｎが描かれる。ただし、Ｈｇは良品サンプルのリサージュ波形である。
【００７５】
なお、上記のように交番磁界Ｅ中に金属の異物サンプルＭｓのみを通過させた場合には、波形Ｈｎのように幅の狭いリサージュ波形が得られるので、波形全体の座標データの代わりに、頂点Ｑの座標（Ｘｍ，Ｙｍ）あるいはそれを極座標変換して得られる座標（ｒ、θ）を異物サンプルＭｓの特徴点のデータとして記憶してもよい。
【００７６】
ただし、ｒ、θは、
ｒ＝（Ｘｍ^２＋Ｙｍ^２）^１／２
θ＝tan^−１（Ｙｍ／Ｘｍ）
で表される値である。
【００７７】
そして、図８の（ａ）に示した２つのリサージュ波形Ｈｎ、Ｈｇのデータを用い、異物サンプルＭｓの波形Ｈｎの各座標（前記点Ｑのみでもよい）からある検波位相θｄに対応した角度をもつ直線Ｈまでの距離の最大値Ｌｎと、良品サンプルの波形Ｈｇの各座標から直線Ｈまでの距離の最大値Ｌｇとの比α＝Ｌｎ／Ｌｇを異なる検波位相θｄについて求め、図８の（ｂ）のように、比αが最大となる位相を初期検波位相θｉと決定し、その検波位相θｉの情報を、検査初期時に検波部２６の移相器２６ａに設定する移相量のパラメータとしてメモリ３３の所定領域３３ｃに記憶する（Ｓ１４）。
【００７８】
また、フラグＦを０にセットして、検波位相のトラッキング処理を行なわずに固定の検波位相によって動作するように指定する（Ｓ１５）。
【００７９】
また、この検波位相θｉにおける良品サンプルのＹ軸方向の最大出力の所定倍を金属の有無を判定するためのしきい値Ｒとして求めメモリ３３の所定領域３３ｄに記憶する（Ｓ１６）。
【００８０】
以上の処理によって、検査初期に用いる検波位相、しきい値および初期状態でトラッキング処理を行なうか否かが決定される。
【００８１】
そして、検査モードが指定されたときに、設定部３２は、メモリ３３の所定領域３３ｃに記憶されている初期検波位相（θｊまたはθｉ）を移相器２６ａに設定し、また、被検査体１の検査に必要な他のパラメータを必要な箇所に設定し、トラッキング手段３２ａに対してフラグＦの値を指定する。
【００８２】
このようにして検査に必要なパラメータが設定された状態で、被検査体１に対する検査が行なわれる。
【００８３】
図９は、検査モードの処理手順を示すフローチャートであり、以下、このフローチャートにしたがって検査動作を説明する。
【００８４】
この検査モード中、制御部３０は、被検査体の磁界Ｅへの進入が検出される毎に、検波部２６の検波出力Ｘ、Ｙを取り込んでメモリ３３に記憶し、判定手段３１によってその一方の信号Ｙとしきい値Ｒとを比較し、信号Ｙがしきい値Ｒより大きいときには、その被検査体が金属混入している不良品であること示す信号を出力する（Ｓ２１〜Ｓ２４）。
【００８５】
なお、このときの検波位相は、設定モードで初期設定された位相θｉまたはθｊであり、どちらの場合でも、異物による検波成分と被検査体自身による検波成分との比が最大となるように設定されているので高感度な検出が可能となる。
【００８６】
また、検波出力Ｙがしきい値Ｒ以下と判定された場合、即ち、被検査体が良品と判定された場合には、フラグＦの値が判定され、１の場合には、トラッキング手段３２ａによる検波位相の可変制御がなされ、次の被検査体の進入に備える（Ｓ２６）。
【００８７】
また、フラグＦが０の場合には、トラッキング手段３２ａの検波位相の可変機能は停止されていて、検波部２６の検波位相は初期値θｉのままで次の被検査体の進入に備える。
【００８８】
このように実施形態の金属検出装置２０では、被検査体の良品を磁界に通過させるだけで、その被検査体に対してトラッキング手段３２ａによる検波位相の可変制御が必要か否かを自動的に判定しているので、作業者の誤った判断による誤動作を防ぐことができる。
【００８９】
また、被検査体自体の検波出力に対する金属の検波出力の比が最大となる検波位相を用いているので、固定の検波位相で動作させる場合でも、金属に対する高い検出感度を維持することができる。
【００９０】
なお、上記説明では、トラッキング機能制御手段３２ｂが、被検査体に対する検査を開始する前の初期設定時だけ、トラッキング手段３２ａによる検波位相の可変制御が必要か否かを判定していたが、検査モード中の被検査体の物性変動があったときに、トラッキング手段３２ａによる検波位相の可変制御状態と固定検波位相による動作状態との切り換えを行なうこともできる。
【００９１】
その場合には、図１０に示しているように、処理Ｓ２３で被検査体が良品と判定されたときに、その被検査体の検波出力Ｘ、Ｙによって描かれるリサージュ波形Ｈｇについての比Ｋを求め、その比Ｋと基準値Ｋｒとを比較し、比Ｋが基準値Ｋｒ以上のときにはフラグＦを１にセットし、比Ｋが基準値Ｋｒより小さいときにはフラグＦを０にセットする（Ｓ２７〜Ｓ３０）。
【００９２】
そして、フラグＦの変化状態、即ち、フラグＦ＝１が継続している状態か、フラグＦ＝１が継続している状態からフラグＦ＝０の状態へ移行しようとしている過渡状態であるか、それ以外の状態かを判定し、フラグＦ＝１が継続している状態およびフラグＦ＝０の状態へ移行しようとしている過渡状態と判定されたときには、トラッキング手段３２ａによる検波位相の可変制御処理が行なわれるようにする（Ｓ３１〜Ｓ３３）。
【００９３】
また、上記以外の状態、即ち、フラグＦ＝０が継続している状態か、フラグＦ＝０が継続している状態からフラグＦ＝１の状態へ移行しようとしている過渡状態と判定されたときには、検波位相のトラッキング処理は行なわず、良品サンプルの検波出力に対する異物サンプルの検波出力の比が最大となる固定の検波位相θｉによる検波動作がなされるようにする（Ｓ３４）。
【００９４】
このように、検査モード中にトラッキング手段３２ａによる検波位相の追従制御機能をオンオフできるようにした場合、被検査体のロットの切り換えや経時変化等によって被検査体の物性が大きく変化しても、その被検査体に対して常に最良状態で検査することができる。ただし、このように検査モード中にトラッキング動作と固定検波位相動作の切り換えを行なうためには、異物サンプルのデータが予め記憶されている必要がある。
【００９５】
また、トラッキング動作から固定検波位相動作へ移行する際に、異物サンプルと良品と判定された被検査体の検波出力からその比が最大となる検波位相を求めて、この検波位相で以後の検波動作が行なわれるようにしてもよい。
【００９６】
また、上記説明では、検波位相の変化に対する被検査体の検波出力の変化特性が急峻のときにトラッキング処理を有効にし、変化特性が緩慢なときにトラッキング処理を行なわずに固定の検波位相で動作させていたが、予め記憶されている異物サンプルの検波出力と良品と判定された被検査体の検波出力との比が最大となる検波位相と、良品と判定された被検査体の検波出力が最小となる検波位相との差を求め、その差が小さい（所定値以内）のとき、即ち、良品のリサージュ波形Ｈｇと異物サンプルのリサージュ波形Ｈｎの長さ方向の角度が近く、両検波出力の比を大きくすることができないような厳しい状態のときに、トラッキング処理をオンさせ、その差が大きい比較的楽な状態のときにトラッキング処理をオフ状態にして固定の検波位相で検査を行なってもよい。
【００９７】
また、上記位相差の大小と変化特性の急峻さ（比Ｋの大小）とを考慮して、トラッキング動作と固定検波位相動作のどちらにするかを決定してもよい。
【００９８】
また、上記金属検出装置２０では、直交２相型の検波部２６から出力される信号Ｘ、Ｙを検波出力としていたが、Ａ／Ｄ変換器２８、２９の出力に対する演算処理によって最終的な検波出力を得るように構成された金属検出装置についても本発明を同様に適用できる。このような構成の金属検出装置の場合には、前記したトラッキング手段３２ａによる検波位相の可変をＡ／Ｄ変換器２８、２９の出力に対する演算処理で行なうことができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の金属検出装置は、被検査体の良品が交番磁界を通過したときの検波部の出力信号に基づいて検波位相の変化に対する被検査体の良品の検波出力の変化特性を求め、その求めた変化特性からトラッキング手段による検波位相の可変が必要か否かを判定し、必要と判定したときには、トラッキング手段による検波位相の可変機能を有効にし、不要と判定したときには、検波部を固定の検波位相で動作させるトラッキング機能制御手段を設けている。
【０１００】
このため、トラッキング手段による動作と固定の検波位相による動作のうち、被検査体の物性に適した動作を自動的に設定することができ、作業者の判断の誤り等の影響を受けずに、常に安定な金属検出動作が可能となる。
【０１０１】
また、被検査体自体の検波出力と金属の異物サンプルの検波出力との比が最大となる検波位相で行なうため、固定の検波位相による動作の場合でも、高感度な金属検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図
【図２】本発明の実施形態の要部の処理手順を示すフローチャート
【図３】良品サンプルの位置と磁界の変化との関係を説明するための図
【図４】磁界の変化に対応した信号図
【図５】検波出力のリサージュ波形図
【図６】リサージュ波形と検波出力の特性との関係を説明するための図
【図７】リサージュ波形と検波出力の特性との関係を説明するための図
【図８】固定の検波位相を求めるための処理を説明するためのリサージュ波形図
【図９】検査モード中の処理手順を示すフローチャート
【図１０】検査モード中の別の処理手順を示すフローチャート
【図１１】従来装置の構成を示す図
【符号の説明】
１……被検査体、２……搬送路、２０……金属検出装置、２１……信号発生器、２２……送信コイル、２３……磁界変化検出部、２３ａ、２３ｂ……受信コイル、２４……進入センサ、２６……検波部、２６ａ、２６ｄ……移相器、２６ｂ、２６ｅ……ミキサ、２６ｃ、２６ｆ……ＢＰＦ、３０……制御部、３１……判定手段、３２……設定部、３２ａ……トラッキング手段、３２ｂ……トラッキング機能制御手段、３３……メモリ、３７……操作部、３８……表示器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in an inspection line for food and the like, and in a metal detection device that detects whether or not a metal is mixed in an object to be inspected, the physical property change of the object to be inspected is detected. The present invention relates to a technique for enabling metal detection stably with respect to (variation in the amount of moisture, temperature, product shape, etc.).
[0002]
[Prior art]
As a metal detection device used in inspection lines for foods, etc., a magnetic field is generated in the conveyance path of the object to be inspected so that contamination metal can be detected while the object is being conveyed. A method of detecting a change in magnetic field due to mixed metal is employed.
[0003]
FIG. 11 shows a configuration of the metal detection apparatus 10 that detects a change in the magnetic field.
The metal detector 10 includes a signal generator 11 that outputs a signal D having a predetermined frequency, a transmission coil 12 that receives the signal D and generates an alternating magnetic field E having a predetermined frequency in the transport path 2 of the object 1 to be inspected, A magnetic field generated by an object passing through the alternating magnetic field E, having two receiving coils 13a and 13b that are arranged along the transport direction of the device under test 1 at positions where the alternating magnetic field E is received in equal amounts and differentially connected to each other. A magnetic field change detection unit 13 for detecting a signal corresponding to the change of the signal, a detection unit 16 for synchronously detecting the output signal R of the magnetic field change detection unit 13 with a signal having the same frequency as the signal D, and an output signal of the detection unit 16 And a control unit 17 that determines whether or not metal is mixed in the device under test 1.
[0004]
In the conventional metal detection apparatus 10 configured as described above, when the device under test 1 is not present in the alternating magnetic field E, the amplitudes of the signals generated in the two receiving coils 13a and 13b are equal and the phases are inverted. Therefore, the amplitude of the signal R is zero and the output of the detector 16 is also zero. However, when the device under test 1 is present in the alternating magnetic field E, the device under test 1 itself Also, due to the influence of the metal mixed in the device under test 1, the balanced state of both signals generated in the two receiving coils 13 a and 13 b is broken, and the amplitude and phase change with the movement of the device under test 1. Signal R is output.
[0005]
The signal R at this time includes not only a signal component generated due to the influence of the mixed metal on the alternating magnetic field E but also a signal component generated due to the influence on the alternating magnetic field E of the device under test 1 itself (including the packaging material). Therefore, the detection limit of the mixed metal is determined by the signal component of the device under test 1 itself.
[0006]
For this reason, conventionally, the phase of the synchronous detection of the detector 16 is set so that the amplitude of the output signal of the detector 16 is minimized when a good sample of the device under test 1 is passed through the alternating magnetic field E in advance. Since then, the inspection object 1 has been inspected.
[0007]
However, even if the detection phase for the object to be inspected is set in advance as described above, the detection phase may not match due to a change in the amount of moisture or temperature of the object to be inspected, and the mixed metal may not be detected correctly.
[0008]
As a method for solving this, the detection phase shift is obtained from the detection output of the inspection object obtained during the inspection, and the detection phase is changed in the direction in which the shift is eliminated, so that the detection output of the inspection object itself is minimized. The tracking function that stabilizes the detection operation for the mixed metal while maintaining the state is maintained, and the operator decides whether to perform the inspection in the tracking mode or the fixed detection phase according to the type of the object to be inspected. A metal detector configured to be selectable is known (Patent Document 1).
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-168834 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described metal detection device, whether or not to use the tracking function is left to the operator's selection, so that an erroneous selection by the operator may be made and the metal detection operation may not be performed correctly.
[0011]
In addition, when a fixed detection phase is used, the detection output of the subject itself is minimized, but the detection phase that minimizes the detection output of the subject itself is not necessarily detected with the highest sensitivity. It is not limited to the detection phase that can be performed, and may be operating in a state of low sensitivity.
[0012]
In addition, since it is selected whether to use the tracking function according to the type of the object to be inspected before starting the operation for inspection, by changing the physical property of the object to be inspected and switching over time, It cannot cope with a change from a state where tracking is necessary to an unnecessary state or vice versa.
[0013]
The present invention solves this problem and automatically determines whether the operation by the tracking process or the operation by the fixed detection phase is suitable for the object to be inspected without depending on the judgment of the operator. Inspection can be started, and metal can be detected with high sensitivity to the object under test when operating at a fixed detection phase. It aims at providing the metal detection apparatus which can respond.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a metal detection device according to claim 1 of the present invention comprises:
  A signal generator (21) for generating a signal of a predetermined frequency;
  A transmission coil (22) that receives the signal output from the signal generator and generates an alternating magnetic field of the predetermined frequency in the conveyance path of the object to be inspected;
  Magnetic field change detection including two receiving coils (23a, 23b) arranged along the conveyance path at a position where the alternating magnetic field is received, and outputting a signal corresponding to a change in the magnetic field due to an object passing through the alternating magnetic field Part (23);
  A detection unit (26) for synchronously detecting the output signal of the magnetic field change detection unit with a signal of the predetermined frequency;
  Determination means (31) for determining the presence or absence of metal mixed in the object to be inspected based on the output signal of the detection unit;
  In the metal detection device having tracking means (32a) for obtaining a detection phase shift of the detection unit relative to the object to be inspected based on an output signal of the detection unit and changing the detection phase in a direction to eliminate the shift,
  Based on the output signal of the detection unit when the non-defective product of the inspection object passes through the alternating magnetic field, the change characteristic of the detection output of the non-defective product of the inspection object with respect to the change of the detection phase is obtained,When the change of the detection output of the non-defective product of the inspection object with respect to the change of the detection phase is steep, it is determined that the detection phase needs to be changed by the tracking meansEnable the variable function of the detection phase by the tracking means,When the change is slow, it is determined that the change of the detection phase by the tracking unit is unnecessary,A tracking function control means (32b) for operating the detection section at a fixed detection phase is provided.
[0015]
  Moreover, the metal detector of claim 2 of the present invention is,
  A signal generator (21) for generating a signal of a predetermined frequency;
  A transmission coil (22) that receives the signal output from the signal generator and generates an alternating magnetic field of the predetermined frequency in the conveyance path of the object to be inspected;
  Magnetic field change detection including two receiving coils (23a, 23b) arranged along the conveyance path at a position where the alternating magnetic field is received, and outputting a signal corresponding to a change in the magnetic field due to an object passing through the alternating magnetic field Part (23);
  A detection unit (26) for synchronously detecting the output signal of the magnetic field change detection unit with the signal of the predetermined frequency;
  Determination means (31) for determining the presence or absence of metal mixed in the object to be inspected based on the output signal of the detection unit;
  In the metal detection device having tracking means (32a) for obtaining a detection phase shift of the detection unit relative to the object to be inspected based on an output signal of the detection unit and changing the detection phase in a direction to eliminate the shift,
  Based on the output signal of the detection unit when the non-defective product of the inspection object passes the alternating magnetic field, the change characteristic of the detection output of the non-defective product of the inspection object with respect to the change of the detection phase is obtained, and the detection output of the non-defective product of the inspection object The difference between the detection phase at which the ratio of the detection output of the foreign object sample to the maximum is detected and the detection phase at which the detection output of the non-defective product of the inspection object is minimum is obtained, and when the difference is small, the detection phase by the tracking means It is determined that the variable is necessary, and the variable function of the detection phase by the tracking unit is enabled. When the difference is large, it is determined that the variable detection phase by the tracking unit is unnecessary, and the detection unit is fixed to the fixed detection phase. Tracking function control means (32b) operated byIt is characterized by that.
[0016]
  Further, the metal detection device according to claim 3 of the present invention is the first aspect.Or claim 2In the metal detector of
  When an operation with a fixed detection phase is specified by the tracking function control means, a detection phase that maximizes the ratio of the detection output of the foreign object sample to the detection output of the non-defective product of the inspection object is used as the fixed detection phase.It is characterized by that.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a metal detection device 20 to which the present invention is applied.
[0019]
In FIG. 1, a signal generator 21 generates a signal D having a predetermined frequency f and outputs the signal D to a transmission coil 22 and a detection unit 26 described later.
[0020]
The transmission coil 22 receives the signal D and generates an alternating magnetic field E having a predetermined frequency f in the conveyance path (generally formed by a conveyor) 2 of the device under test 1.
[0021]
The alternating magnetic field E generated by the transmission coil 22 is received by the two reception coils 23 a and 23 b of the magnetic field change detection unit 23. The magnetic field change detection unit 23 is for outputting a signal corresponding to a change in the magnetic field due to an object passing through the alternating magnetic field E, and the two receiving coils 23a and 23b receive the alternating magnetic field E at equal amounts. In addition, they are arranged along the transport direction of the object 1 and are differentially connected to each other.
[0022]
The transmission coil 22 and the two reception coils 23a and 23b are fixed to a common frame that surrounds the conveyance path 2, for example, so that the relative position of each other does not change.
[0023]
Further, the arrangement of the transmission coil 22 and the reception coils 23a and 23b is wound around the conveyance path 2 when the transmission coil 22 and the two reception coils 23a and 23b are opposed to each other across the conveyance path 2. There are cases where the reception coils 23a and 23b are coaxially arranged before and after the transmission coil 22, and the transmission coil 22 and the two reception coils 23a and 23b are arranged on the same surface on the upper surface or the lower surface of the conveyance path. .
[0024]
Since the two receiving coils 23a and 23b are differentially connected at a position where they receive an equal amount of the alternating magnetic field E, the two receiving coils 23a and 23b can be used when there is no influence on the alternating magnetic field E by the inspected object 1 or mixed metal. Since the amplitude of the signal generated in 23b is equal and the phase is inverted, the amplitude of the signal R between the connection points is zero.
[0025]
Here, a case where the two receiving coils 23a and 23b of the magnetic field change detection unit 23 are differentially connected will be described. However, a signal generated in the two receiving coils 23a and 23b is subtracted by an analog subtractor. The magnetic field change detection unit 23 may be configured to do so. In addition, when the magnetic fields received by the two receiving coils 23a and 23b are not equal, the difference between the signals generated in the receiving coils 23a and 23b may be corrected by a variable resistor or an amplifier having a different amplification factor.
[0026]
Further, an optical approach sensor 24 for detecting the timing at which the device under test 1 enters the alternating magnetic field E is provided in the vicinity of the transport path 2. The entry of the article into the magnetic field can also be detected by the amplitude change of output signals X and Y of the detection unit 26 described later. In this case, the entry sensor 24 can be omitted.
[0027]
The detector 26 synchronously detects the output signal R of the magnetic field change detector 23 with a signal having the same frequency as the signal D.
[0028]
The detection unit 26 of this embodiment is a quadrature two-phase type, a phase shifter 26a that shifts the signal D, a mixer 26b that mixes the output signal L and the signal R of the phase shifter 26a, and the output of the mixer 26b to be tested. BPF 26c that extracts a low-frequency component corresponding to the conveyance speed of the body 1, a phase shifter 26d that shifts the phase of the signal L by 90 degrees, and a mixer that mixes the signal R and the output signal L 'of the phase shifter 26d 26e and a BPF 26f that extracts a low frequency component corresponding to the conveyance speed of the object 1 from the output of the mixer 26e.
[0029]
The two-phase signals X and Y output from the two BPFs 26c and 26f of the detection unit 26 are converted into digital values by the A / D converters 28 and 29, respectively, and input to the control unit 30 having a computer configuration.
[0030]
The control unit 30 detects the approach of the inspected object 1 with respect to the alternating magnetic field E from the output signal of the approach sensor 24 (or the amplitude change of the output signals X and Y of the detection unit as described above) and outputs the output signal of the detection unit 26. X and Y are taken in, it is judged whether or not metal is mixed in the inspected object 1 from the data of the acquired signals, and a determination means 31 for outputting the determination result, and inspecting the inspected object 1 A setting unit 32 for setting various necessary parameters and a nonvolatile memory 33 for storing the parameters and data necessary for parameter setting are provided.
[0031]
The setting unit 32 has a function of manually setting various parameters necessary for the inspection by operating the operation unit 37 to be described later, and passing a non-defective sample of the object to be inspected or a metal foreign object sample through a magnetic field for inspection. It has a function (auto setting mode) that semi-automatically sets necessary parameters.
[0032]
The setting unit 32 includes a tracking unit 32a and a tracking function control unit 32b.
[0033]
The tracking unit 32a obtains a detection phase shift based on the detection output of the inspected object determined to be non-defective during the inspection mode, and varies the detection phase in a direction in which the shift is eliminated.
[0034]
Further, the tracking function control means 32b obtains a change characteristic of the detection output with respect to the change of the detection phase based on the detection output of the non-defective sample of the inspected object in the auto setting mode, and detects the detection phase by the tracking means 32a from the change characteristic. If it is determined that it is necessary, the variable processing of the detection phase by the tracking means 32a is validated. If it is determined that it is not necessary, the operation based on the fixed detection phase is performed.
[0035]
The control unit 30 is connected to the operation unit 37 and the display unit 38. When the setting mode is designated by the operation unit 37, the setting unit 32 performs various parameter initial setting processing, and the operation unit 37 designates the inspection mode. When it is done, the metal contamination inspection of the object 1 to be inspected by the determining means 31, the output processing of the inspection result, the detection phase control processing by the setting unit 32, etc.
[0036]
The parameters necessary for the inspection are the length and conveyance speed of the object 1 to be inspected, the frequency of the signal D output from the signal generator 21, the detection phase of the detection unit 26 (phase shift amount of the phase shifter 26a), and the determination. Threshold value, etc.
[0037]
Here, the length of the object to be inspected and the conveyance speed are parameters for determining the capture interval and capture time of the output signals X and Y of the detection unit 26, the bands of the BPFs 26c and 26f of the detection unit 26, and the like. This frequency is a parameter selected according to the type of metal to be detected and the material of the inspection object 1 itself (including the packaging material).
[0038]
The detection phase of the detection unit 26 is a parameter for determining the sensitivity to the mixed metal.
[0039]
The determination threshold value is used to determine whether or not a metal is mixed in the object to be inspected 1 and is determined according to the sensitivity to the mixed metal.
[0040]
As described above, the setting unit 32 is configured to be able to manually or semi-automatically set parameters by operating the operation unit 37. Here, the setting unit 32 is used to initially set the detection phase of the detection unit 26 by auto setting. Processing, determination processing during inspection, detection phase control processing, and the like will be described. In FIG. 1, only the signal line for the phase setting process is illustrated, but actually, the frequency and amplitude of the signal D output from the signal generator 21 by the control unit 30, the BPF 26 c of the detection unit 26. , 26f can be controlled.
[0041]
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the auto setting mode of the setting unit 32 regarding the detection phase, and the operation of the detection phase setting process will be described below according to this flowchart.
[0042]
For example, when the phase setting process is selected by operating the operation unit 37, the non-defective sample Wg of the inspection object to be inspected is set in a state where the phase shift amount Δθ of the phase shifter 26a is set to a reference value (for example, 0). Instruct to pass through the magnetic field E (S1, S2). This instruction is given, for example, on the display 38.
[0043]
Upon receiving this instruction, the operator places a non-defective sample Wg of the object to be inspected on the conveyance path 2 and passes it through the alternating magnetic field E.
[0044]
The setting unit 32 takes in the output signals X and Y of the detection unit 26 for a predetermined time when the entry of the article is detected from the output signal of the entry sensor 24 after instructing the magnetic field passage of the non-defective sample Wg. The data Dg is stored in a predetermined area 33b of the memory 33 (S3, S4).
[0045]
Here, the non-defective sample Wg is usually a non-magnetic material and has an action of absorbing magnetic flux (converting it into heat). Therefore, as shown in FIG. 3A, the leading end of the non-defective sample Wg is the receiving coil 23a. Since the magnetic flux intersecting with the receiving coil 23a decreases, the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 23a side becomes smaller than the amplitude Vb of the signal generated on the receiving coil 23b side. .
[0046]
Further, as shown in FIG. 3B, when the non-defective sample Wg enters the middle position between the two receiving coils 23a and 23b, a part of the magnetic flux crossing the receiving coil 23a and the receiving coil 23b are crossed. Therefore, the amplitude Va of the signal generated on the reception coil 23a side is equal to the amplitude Vb of the signal generated on the reception coil 23b side.
[0047]
Further, as shown in FIG. 3C, when the rear end of the non-defective sample Wg moves to a position in the vicinity of the receiving coil 23b, the magnetic flux intersecting with the receiving coil 23b is reduced, so that it occurs on the receiving coil 23b side. The amplitude Vb of the generated signal is smaller than the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 23a side.
[0048]
Therefore, the waveform of the signal R when the non-defective sample Wg passes through the alternating magnetic field E is a modulated wave whose amplitude increases or decreases as shown in FIG. In addition, the waveform of the signal X obtained by the synchronous detection processing of the detection unit 26 with respect to this signal R becomes an envelope connecting instantaneous values for each predetermined phase position of the signal R as shown in FIG. This waveform becomes an envelope connecting instantaneous values at positions shifted by 90 degrees from a predetermined phase position of the signal R (positions shifted by T / 4 if the period of the signal D is T).
[0049]
When the coordinate points determined by the two signals X and Y thus obtained are plotted on the orthogonal coordinates of xy, for example, an 8-shaped waveform (Lissajous waveform) Hg shown in FIG. 5 is drawn.
[0050]
The tracking function control unit 32b of the setting unit 32 obtains the change characteristic of the detection output of the non-defective sample with respect to the change of the detection phase based on the data of the non-defective sample, and follows the detection phase by the tracking unit 32a based on the change characteristic. It is determined which of the operation to be performed and the operation based on the fixed detection phase is advantageous, and the one determined to be advantageous is set as the initial state in the inspection mode.
[0051]
This determination is performed, for example, by obtaining the length A and the width B of the Lissajous waveform Hg shown in FIG. 5 and comparing the ratio K (= A / B) with the reference value Kr (S5, S6). .
[0052]
That is, the Lissajous waveform Hg obtained as shown in FIG. 5 rotates around the origin due to a change in the detection phase. However, as shown in FIG. 6A, the Lissajous has a large ratio K and a narrow width. For example, when the waveform Hg rotates clockwise, the detection output along the y-axis with respect to the change in the rotation angle φ (change in the detection phase) indicates that the length A direction of the Lissajous waveform Hg approaches the x-axis. It becomes abruptly reduced and becomes minimum when the length A direction of the Lissajous waveform Hg substantially coincides with the x-axis. When this is expressed by the relationship between the detection phase and the detection output, as shown in FIG. 6B, the characteristic E changes sharply and becomes the minimum at the detection phase θa.
[0053]
Further, as shown in FIG. 7A, when a Lissajous waveform Hg having a small ratio K and a wide width rotates, for example, clockwise, the detection output along the y-axis with respect to the change in the rotation angle φ is It changes slowly as B increases, and becomes minimum when the length A direction of the Lissajous waveform Hg coincides with the x-axis. When this is expressed by the relationship between the detection phase and the detection output, as shown in FIG. 7B, the characteristic E ′ changes slowly and becomes the minimum at the detection phase θa.
[0054]
That is, as the ratio K between the length and width of the Lissajous waveform Hg increases, the change in the detection output with respect to the change in the detection phase becomes steeper.
[0055]
As shown in FIG. 6, if the detection phase is fixed to a value at which the detection output is minimized in a state where the detection output changes sharply with respect to the change in the detection phase, a slight change in physical properties of the object to be inspected. The detection output rapidly increases due to the deviation of the detection characteristic due to, and there is no difference from the detection output component due to the mixed metal, and the metal cannot be detected correctly.
[0056]
Further, as shown in FIG. 6B, when the change characteristic of the detection output of the mixed metal is F with respect to the detection characteristic E of the object to be inspected, a characteristic representing the ratio (F / E). The detection phase at which G is maximum is sensitively shifted in response to a lateral shift of the characteristic F accompanying a change in physical properties of the object to be inspected.
[0057]
Therefore, in this case, the detection operation is always performed at the detection phase at which the detection output is the minimum, that is, if the detection phase tracking control is performed, the ratio between the detection output component of the object to be inspected and the detection output component of the mixed metal It is possible to maintain a state in which the maximum value is maximized.
[0058]
Further, as shown in FIG. 7, in the state where the detection output changes slowly with respect to the change of the detection phase, the increase or decrease of the detection output due to the deviation of the characteristic E ′ of the test object is small, and the detection output is minimized. Thus, even if the detection phase is not subjected to follow-up control, the metal detection is not greatly affected. Therefore, tracking control of the detection phase is unnecessary, and a fixed detection phase is sufficient.
[0059]
However, when the characteristic of the object to be inspected is slow like the above characteristic E ′, even if the detection phase is fixed at the detection phase at which the detection output is minimized, the mixed metal cannot always be detected with the highest sensitivity.
[0060]
That is, as shown in FIG. 7B, the characteristic G ′ of the ratio (F / E ′) of the detection output of the characteristic F of the mixed metal to the detection output of the characteristic E ′ has the minimum characteristic E ′. It becomes maximum at a detection phase θb different from the detection phase θa.
[0061]
Therefore, in such a case, without using the tracking function, the detection operation is not performed at the detection phase θa at which the detection output of the object itself is minimized, but at the detection phase θb at which the ratio to the detection output of the metal is maximized. Is more advantageous.
[0062]
The tracking function control unit 32b obtains a ratio K between the length A and the width B of the Lissajous waveform Hg as an index representing the steepness of the change characteristic of the detection output with respect to the change in the detection phase, and the ratio K and a reference value Kr (for example, If the ratio K is equal to or greater than the reference value Kr, it is determined that the change characteristic is steep, and the output Y obtained by shifting the initial detection phase by φ from the reference value is minimized. Then, the flag F of the predetermined area 33d of the memory 33 is set to 1 so that the variable function of the detection phase by the tracking means 32a is turned on from the initial inspection state (S7, S8).
[0063]
Further, a predetermined multiple of the width B of the Lissajous waveform Hg at this time is obtained as a threshold value R for determining the presence or absence of metal, and is stored in the predetermined area 33d of the memory 33 (S9).
[0064]
Further, when the ratio K is smaller than the reference value Kr, it is determined that the detection characteristic of the object to be inspected is slow, and the detection phase that maximizes the ratio of the metal detection output to the detection output of the object to be inspected. θi is obtained, and the detection phase is set as the initial detection phase at the initial stage of the inspection.
[0065]
In order to obtain the fixed detection phase θi, the metal detection device 20 uses data of a foreign material sample.
[0066]
That is, the phase shift amount Δθ of the phase shifter 26a is kept at a reference value (for example, 0), and it is determined whether or not the foreign matter sample data Dm is stored in the predetermined area 33a of the memory 33 (S9).
[0067]
If foreign matter data Dm is stored, the process proceeds to step S14 described later. If foreign matter data Dm is not stored, an instruction is given to pass the detection target metallic foreign matter sample Ms into the magnetic field E. (S11). This instruction is given, for example, on the display 38.
[0068]
Upon receiving this instruction, the operator places the foreign material sample Ms on the conveyance path 2 and passes it through the alternating magnetic field E.
[0069]
The setting unit 32 takes in the output signals X and Y of the detection unit 26 for a predetermined time when the entry of the article is detected from the output signal of the entry sensor 24 after instructing the magnetic field passage of the foreign matter sample Ms. The data Dm is stored in a predetermined area 33a of the memory 33 (S12, S13).
[0070]
Here, assuming that the foreign material sample Ms is a magnetic material such as iron having an action of collecting magnetic flux, when the foreign material sample Ms is moving in the vicinity of the receiving coil 23a, the magnetic flux on the receiving coil 23a side is changed to the receiving coil 23b. Therefore, the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 23a side is larger than the amplitude Vb of the signal generated on the receiving coil 23b side.
[0071]
Further, when the foreign matter sample Ms is at a position intermediate between the two receiving coils 23a and 23b, the magnetic fluxes intersecting the two receiving coils 23a and 23b are equal, and the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 23a side and the receiving coil The amplitude Vb of the signal generated on the 23b side becomes equal.
[0072]
Further, when the foreign matter sample Ms is moving in the vicinity of the receiving coil 23b, the magnetic flux on the receiving coil 23b side is larger than the magnetic flux on the receiving coil 23a side, so that the amplitude Vb of the signal generated on the receiving coil 23b side is It becomes larger than the amplitude Va of the signal generated on the receiving coil 23a side.
[0073]
Therefore, the waveform of the signal R when the foreign material sample Ms passes through the alternating magnetic field E is also a modulated wave whose amplitude increases or decreases as shown in FIG. The waveform of the signal X obtained by the synchronous detection process becomes an envelope that connects the instantaneous values for each predetermined phase position of the signal R, and the waveform of the signal Y is a position shifted from the predetermined phase position of the signal R by 90 degrees (period of the signal D If T is T, it becomes an envelope that connects the instantaneous values for each position shifted by T / 4.
[0074]
When the coordinate points determined by the two signals X and Y thus obtained are shown on the orthogonal coordinates of xy, for example, a Lissajous waveform Hn in FIG. 8A is drawn. However, Hg is a Lissajous waveform of a good sample.
[0075]
When only the metal foreign matter sample Ms is allowed to pass through the alternating magnetic field E as described above, a narrow Lissajous waveform such as the waveform Hn is obtained, so that the vertex instead of the coordinate data of the entire waveform is obtained. The coordinates (Xm, Ym) of Q or the coordinates (r, θ) obtained by converting them into polar coordinates may be stored as feature point data of the foreign material sample Ms.
[0076]
Where r and θ are
r = (Xm²+ Ym²)^1/2
θ = tan^-1(Ym / Xm)
It is a value represented by
[0077]
Then, using the data of the two Lissajous waveforms Hn and Hg shown in FIG. 8A, an angle corresponding to a certain detection phase θd is obtained from each coordinate of the waveform Hn of the foreign substance sample Ms (only the point Q may be used). The ratio α = Ln / Lg between the maximum value Ln of the distance to the straight line H and the maximum value Lg of the distance from the respective coordinates of the waveform Hg of the non-defective sample to the straight line H is obtained for different detection phases θd. As in b), the phase at which the ratio α is maximized is determined as the initial detection phase θi, and information on the detection phase θi is used as a phase shift amount parameter set in the phase shifter 26a of the detection unit 26 at the initial stage of inspection. The data is stored in the predetermined area 33c of the memory 33 (S14).
[0078]
Further, the flag F is set to 0, and it is designated to operate with a fixed detection phase without performing the detection phase tracking process (S15).
[0079]
Further, a predetermined multiple of the maximum output in the Y-axis direction of the non-defective sample at this detection phase θi is obtained as a threshold value R for determining the presence or absence of metal and stored in a predetermined area 33d of the memory 33 (S16).
[0080]
With the above processing, it is determined whether or not to perform tracking processing in the detection phase, threshold value, and initial state used in the initial stage of inspection.
[0081]
When the inspection mode is designated, the setting unit 32 sets the initial detection phase (θj or θi) stored in the predetermined area 33c of the memory 33 in the phase shifter 26a. Other parameters necessary for the inspection are set at necessary positions, and the value of the flag F is designated to the tracking means 32a.
[0082]
Inspecting the device under test 1 with the parameters necessary for the inspection set in this way.
[0083]
FIG. 9 is a flowchart showing the processing procedure of the inspection mode. Hereinafter, the inspection operation will be described with reference to this flowchart.
[0084]
During this inspection mode, the control unit 30 takes in the detection outputs X and Y of the detection unit 26 and stores them in the memory 33 each time the entry of the object to be inspected into the magnetic field E is detected. When the signal Y is larger than the threshold value R, a signal indicating that the object to be inspected is a defective product mixed with metal is output (S21 to S24).
[0085]
Note that the detection phase at this time is the phase θi or θj that is initially set in the setting mode, and in either case, the ratio between the detection component due to the foreign object and the detection component due to the subject itself is set to be the maximum. Therefore, highly sensitive detection is possible.
[0086]
Further, when the detection output Y is determined to be equal to or less than the threshold value R, that is, when the object to be inspected is determined to be a non-defective product, the value of the flag F is determined. The detection phase is variably controlled to prepare for the next entry of the inspected object (S26).
[0087]
When the flag F is 0, the variable function of the detection phase of the tracking unit 32a is stopped, and the detection phase of the detection unit 26 remains at the initial value θi to prepare for the next inspecting object.
[0088]
As described above, in the metal detection device 20 according to the embodiment, it is automatically determined whether or not variable control of the detection phase by the tracking unit 32a is necessary for the object to be inspected only by passing the non-defective object to be inspected through the magnetic field. Since the determination is made, it is possible to prevent malfunction due to an operator's erroneous determination.
[0089]
In addition, since the detection phase that maximizes the ratio of the detection output of the metal to the detection output of the object to be inspected is used, a high detection sensitivity for the metal can be maintained even when operating at a fixed detection phase.
[0090]
In the above description, the tracking function control unit 32b determines whether or not the variable control of the detection phase by the tracking unit 32a is necessary only at the initial setting before the inspection of the object to be inspected. When there is a change in physical properties of the object to be inspected during the mode, it is possible to switch between a variable control state of the detection phase by the tracking means 32a and an operation state by the fixed detection phase.
[0091]
In this case, as shown in FIG. 10, when the object to be inspected is determined to be non-defective in step S23, the ratio K for the Lissajous waveform Hg drawn by the detection outputs X and Y of the object to be inspected is set. The ratio K is compared with the reference value Kr. When the ratio K is greater than or equal to the reference value Kr, the flag F is set to 1, and when the ratio K is less than the reference value Kr, the flag F is set to 0 (S27 to S27). S30).
[0092]
Whether the flag F is in a changing state, that is, a state in which the flag F = 1 is continuing, or a transition state in which the flag F = 1 is continuing to be shifted to the state in which the flag F = 0. When it is determined that the state is other than that, and when it is determined that the flag F = 1 is continuing and the state is a transitional state in which the flag F = 0 is to be shifted, the detection phase variable control processing by the tracking unit 32a is performed. This is performed (S31 to S33).
[0093]
In addition, when it is determined that the state other than the above, that is, the state in which the flag F = 0 continues or the state in which the flag F = 0 continues to transition to the state of the flag F = 1 The detection phase tracking process is not performed, and a detection operation is performed with a fixed detection phase θi that maximizes the ratio of the detection output of the foreign material sample to the detection output of the non-defective sample (S34).
[0094]
In this way, when the tracking phase tracking control function by the tracking means 32a can be turned on / off during the inspection mode, even if the physical properties of the object to be inspected greatly change due to the change of the lot of the object to be inspected or the change over time, The inspection object can always be inspected in the best state. However, in order to switch between the tracking operation and the fixed detection phase operation during the inspection mode as described above, it is necessary to store the data of the foreign substance sample in advance.
[0095]
Also, when shifting from the tracking operation to the fixed detection phase operation, the detection phase with the maximum ratio is obtained from the detection output of the foreign object sample and the inspected object, and the subsequent detection operation is performed with this detection phase. May be performed.
[0096]
In the above description, the tracking process is enabled when the change characteristic of the detection output of the object to be inspected with respect to the change in the detection phase is steep, and when the change characteristic is slow, the tracking process is not performed and the operation is performed at a fixed detection phase. The detection phase at which the ratio between the detection output of the foreign object sample stored in advance and the detection output of the inspected object determined to be non-defective is the maximum, and the detection output of the inspected object determined to be non-defective is When the difference between the minimum detection phase and the difference is small (within a predetermined value), that is, the angle in the length direction between the non-defective Lissajous waveform Hg and the Lissajous waveform Hn of the foreign sample is close, Fixed detection with tracking processing turned on in severe conditions where the ratio cannot be increased and tracking processing turned off when the difference is relatively easy Phase in may be subjected to inspection.
[0097]
In addition, the tracking operation or the fixed detection phase operation may be determined in consideration of the magnitude of the phase difference and the steepness of the change characteristic (the magnitude of the ratio K).
[0098]
In the metal detection device 20, the signals X and Y output from the quadrature two-phase detection unit 26 are used as detection outputs. However, the final detection is performed by the arithmetic processing on the outputs of the A / D converters 28 and 29. The present invention can be similarly applied to a metal detection device configured to obtain an output. In the case of the metal detecting device having such a configuration, the detection phase can be varied by the tracking means 32a by the arithmetic processing on the outputs of the A / D converters 28 and 29.
[0099]
【The invention's effect】
As described above, the metal detection device of the present invention is a change in the detection output of the non-defective product of the test object with respect to the change of the detection phase based on the output signal of the detection unit when the non-defective product of the test object passes the alternating magnetic field. The characteristic is obtained, and it is determined whether or not the detection phase by the tracking unit is required to be changed from the obtained change characteristic. Tracking function control means for operating the detector at a fixed detection phase is provided.
[0100]
For this reason, it is possible to automatically set an operation suitable for the physical property of the object to be inspected among the operation by the tracking means and the operation by the fixed detection phase, without being affected by the error of the operator's judgment, etc. A stable metal detection operation is always possible.
[0101]
In addition, since the detection is performed at the detection phase at which the ratio between the detection output of the object to be inspected and the detection output of the metal foreign object sample is maximized, highly sensitive metal detection is possible even in the case of an operation with a fixed detection phase.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of a main part of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the position of a non-defective sample and the change in magnetic field.
FIG. 4 is a signal diagram corresponding to a change in magnetic field.
[Figure 5] Lissajous waveform diagram of detection output
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the Lissajous waveform and the detection output characteristics;
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the Lissajous waveform and the detection output characteristics;
FIG. 8 is a Lissajous waveform diagram for explaining processing for obtaining a fixed detection phase;
FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure in the inspection mode.
FIG. 10 is a flowchart showing another processing procedure in the inspection mode.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Test object, 2 ... Conveyance path, 20 ... Metal detector, 21 ... Signal generator, 22 ... Transmission coil, 23 ... Magnetic field change detection part, 23a, 23b ... Reception coil, 24 …… Ingress sensor, 26 …… Detection unit, 26a, 26d …… Phase shifter, 26b, 26e …… Mixer, 26c, 26f …… BPF, 30 …… Control unit, 31 …… Determination means, 32 …… Setting , 32a... Tracking means, 32b... Tracking function control means, 33... Memory, 37.

Claims

A signal generator (21) for generating a signal of a predetermined frequency;
A transmission coil (22) that receives the signal output from the signal generator and generates an alternating magnetic field of the predetermined frequency in the conveyance path of the object to be inspected;
Magnetic field change detection including two receiving coils (23a, 23b) arranged along the conveyance path at a position where the alternating magnetic field is received, and outputting a signal corresponding to a change in the magnetic field due to an object passing through the alternating magnetic field Part (23);
A detection unit (26) for synchronously detecting the output signal of the magnetic field change detection unit with the signal of the predetermined frequency;
Determination means (31) for determining the presence or absence of metal mixed in the object to be inspected based on the output signal of the detection unit;
In the metal detection device having tracking means (32a) for obtaining a detection phase shift of the detection unit relative to the object to be inspected based on an output signal of the detection unit and changing the detection phase in a direction to eliminate the shift,
Based on the output signal of the detection unit when the non-defective product of the inspection object passes the alternating magnetic field, the change characteristic of the detection output of the non-defective product of the inspection object with respect to the change of the detection phase is obtained, and the inspection object with respect to the change of the detection phase When the change in the detection output of the non-defective product is steep, it is determined that the detection phase needs to be changed by the tracking unit , and the variable function of the detection phase by the tracking unit is enabled. When the change is slow , the tracking phase is changed. A metal detection apparatus , comprising: tracking function control means (32b) for determining that the detection phase is not required to be changed by means and operating the detection section at a fixed detection phase.

A signal generator (21) for generating a signal of a predetermined frequency;
A transmission coil (22) that receives the signal output from the signal generator and generates an alternating magnetic field of the predetermined frequency in the conveyance path of the object to be inspected;
Magnetic field change detection including two receiving coils (23a, 23b) arranged along the conveyance path at a position where the alternating magnetic field is received, and outputting a signal corresponding to a change in the magnetic field due to an object passing through the alternating magnetic field Part (23);
A detection unit (26) for synchronously detecting the output signal of the magnetic field change detection unit with the signal of the predetermined frequency;
Determination means (31) for determining the presence or absence of metal mixed in the object to be inspected based on the output signal of the detection unit;
In the metal detection device having tracking means (32a) for obtaining a detection phase shift of the detection unit relative to the object to be inspected based on an output signal of the detection unit and changing the detection phase in a direction to eliminate the shift,
Based on the output signal of the detection unit when the non-defective product of the inspected object passes the alternating magnetic field, the change characteristic of the detected output of the non-defective product of the inspected object with respect to the change in the detection phase is obtained, and the detected output of the non-defective product of the inspected object The difference between the detection phase at which the ratio of the detection output of the foreign object sample to the maximum is detected and the detection phase at which the detection output of the non-defective product of the inspection object is minimum is obtained, and when the difference is small, the detection phase by the tracking means It is determined that the variable is necessary, and the variable function of the detection phase by the tracking unit is enabled. When the difference is large, it is determined that the variable detection phase by the tracking unit is unnecessary, and the detection unit is fixed to the fixed detection phase. in providing the tracking control means for operating (32 b) features and to Rukin genus detecting device.

When an operation based on a fixed detection phase is designated by the tracking function control means, a detection phase that maximizes the ratio of the detection output of the foreign object sample to the detection output of the non-defective product of the object to be inspected is used as the fixed detection phase. The metal detection device according to claim 1 or 2 , characterized by the above-mentioned.