JP4141987B2 - 金属検出機 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物中の金属を検出する金属検出機、特にコンベア搬送される食品等の製品に混入した金属異物の検出に好適であり、被検査物に応じて検出感度を容易に設定変更できる金属検出機に関する。

近時、消費者保護のために流通商品の品質向上がより一層希求されており、例えばＨＡＣＣＰ（Hazard Analysis Critical Control Point;危害分析重要管理点）に適合した食品衛生管理体制の強化が高度に要求されている。このような中、食品等の商品に混入した金属異物を製造ライン中で検出する金属検出機が、従前より更に広範に使用されてきている。

従来の金属検出機には、コンベア搬送される製品が所定周波数の交番磁界中を通過するように磁界を発生させ、その磁界中での製品移動により生じる磁界の変化の程度および状態から金属異物の有無を検出するものがある。

この種の金属検出機は、例えば図６に示すように、信号発生器１、送信コイル２、受信コイル３ａ、３ｂ、検波部４、制御部５等で構成されており、食品等の製品であるワークＷはコンベア６によって搬送される途中で、一定周波数の信号発生器１の発生信号に応じ送信コイル２から発生される交番磁界中を通過する。受信コイル３ａ、３ｂは送信コイル２と協働する差動検出器３を構成するもので、送信コイル２の発生磁界のみに対しては受信コイル３ａ、３ｂの出力が互いに平衡して相殺し、差動検出器３としての出力はゼロになる。そして、前記交番磁界中をワークＷが移動するときには、前記受信コイル３ａ、３ｂの出力平衡状態がくずれ、差動検出信号が検波部４に入力される。この差動検出信号は、信号検波部４で送信信号周波数の交流信号成分を除かれてワークＷの移動に応じて変化する信号となり、フィルタによるノイズ除去およびＡ／Ｄ変換等を施されて制御部５に取り込まれる。

制御部５では、差動検出信号の信号振幅を、所定電圧値あるいは良品サンプル検査時の信号振幅に対する所定の倍率値をしきい（閾）値として閾値判定を行ない、検出信号の振幅が閾値を超えたときには金属異物が混入していると判定し、その判定結果を示す信号を出力するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２５７４６９４号公報

しかしながら、従来の金属検出機では、異物を含まない正常な良品の物品を金属検出機で検査したときの検出信号を基準として、その何倍であるかの倍率で感度設定していたため、ユーザは実際に金属異物サンプルを金属検出機に流して検出可能な異物径を把握しなければならないという問題があった。

すなわち、前記倍率とは、金属検出機による金属検出信号が正常品の物品を金属検出機で検査したときの検出信号の何倍かになるといったものであり、正常品の検査を行なった上でこの倍率を設定することで、確かに金属検出機の検出感度を設定することはできていた。しかし、この倍率による感度設定は、金属検出に対する正常品の物品影響の度合いを示すものであるため、ユーザには検出可能な金属異物の大きさがどの程度なのか、直感的に把握し難かった。

したがって、実際には検出感度を金属異物のサイズ等で把握するために、良品の製品サンプルのみならず、金属異物サンプルを使用する検査をしなければならない。また、安定して検出できる金属異物のサイズを把握するためには、より多くの金属異物サンプルを検査しなければならず、検出感度の設定作業が煩わしいものとなっていた。

本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたもので、検出感度の設定値を検出可能な異物の種類や大きさとして容易に把握できるようにすることを目的とする。

本発明の金属検出機は、上記目的達成のため、被検査物中の金属異物を検出する検出手段と、前記検出手段により種類および大きさのうち少なくとも一方が異なる複数の金属テストピースを検査して得られた検出信号のデータを記憶する記憶手段と、前記検出手段により良品の被検査物を検査して得られた該良品の被検査物の検出信号データと、前記記憶手段に記憶された金属テストピースの検出信号のデータとに基づいて、種類又は大きさの異なる複数の金属異物の検出信号に対する前記良品の被検査物の検出信号の相対比又はこれに対応する金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値を求め、前記被検査物中に混入した場合の前記複数の金属異物についての前記検出手段の検出感度を推定する感度推定手段と、金属異物の種類又は大きさを指定する操作入力がされる操作入力部を有し、該操作入力部で指定された前記金属異物の種類又は大きさと前記感度推定手段による前記複数の金属異物の推定検出感度とに基づいて、前記検出手段の検出感度を設定する検出感度管理手段とを備えたものである。

この構成により、金属異物の種類又は大きさを指定する操作入力だけで、検出手段の検出感度を設定することが可能となり、検出感度の設定内容が把握容易なものとなる。

本発明の金属検出機は、また、前記複数の金属異物の検出信号に対する前記良品の被検査物の検出信号の相対比又はこれに対応する金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値と、前記金属異物の種類又は大きさとの関係を示す視覚情報を出力する出力手段を備えたものであるのがよい。

この構成により、金属異物の種類又は大きさで指定する検出感度を、被検査物の物品影響と関連付けた視覚情報によってより的確に把握可能となる。

さらに、本発明の金属検出機においては、前記出力手段が、大きさの異なる複数の金属異物の検出信号に対する前記良品の被検査物の検出信号の相対比又はこれに対応する金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値と、前記金属異物の大きさとの関係を示すグラフを出力するのが好ましい。

この構成により、金属異物の大きさによる検出感度設定の内容を、被検査物の物品影響と関連付けた従来の検出感度相等値とも明確に対比しながら、より的確な感度設定を行なうことが可能となる。

本発明によれば、金属異物の種類又は大きさを指定する操作入力だけで、検出手段の検出感度を設定することができ、検出感度の設定内容を把握容易なものとして検出感度設定作業の煩わしさを確実に解消することができる。

さらに、製品影響の度合いを示す値と、金属異物の大きさとの関係を出力することができるため、そのグラフを解析することにより、検出できる金属異物の大きさの物品影響に対する検出安定性を把握することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いながら説明する。

図１〜図５は本発明の一の実施の形態に係る金属検出機の概略構成を示す図である。

まず、その構成について説明する。

図１において、金属検出機１０は筐体１１を有しており、この筐体１１の下部側に形成された穴部１１ａ内に検査用のコンベア１２が挿通されている。コンベア１２は、被検査物であるワークＷを、図1の太線矢印方向（図中右向き）に所定搬送速度で搬送する手段であり、その搬送速度はワークＷの製造ラインの搬送速度に応じ可変設定される。通常搬送方向コンベア１２の上面と筐体１１の間は、ワークＷをその搬送途中で検査するための検査領域１４となっており、検査領域１４の入り口側（通常搬送方向の上流側）にはワークＷの検査領域１４への進入を検知する例えば光学式のワーク検知センサ１５が設置されている。

ワークＷは、複数製造される任意の製品、例えば量産される食品を包装材で個々に、あるいは所定数の輸送時の個数単位で包装したものであり、箱入り製品のような定形のものか、流動物を封入した可撓性の袋入り製品のような不定形のものであるかは問われない。

筐体１１の上部側正面には、ユーザによる操作入力のための操作入力部１６と、その操作用表示や運転状態表示あるいは検査結果や設定情報のプリント又はデータ出力等を行なうための出力部１７等が設けられている。

図２に示すように、筐体１１の内部には、ワークＷ中の金属異物を検出する検出部２０（検出手段）と、検出部２０の検出信号および操作入力部１６からの操作入力に基づいて所定の制御プログラムに従った演算処理を実行し、その処理結果を出力部１７に出力する制御部３０とが設けられている。

検出部２０は、同図に示すように、送信信号発生回路２１、送信コイル２２、差動検出器２３、直交検波部２４、バンドパスフィルタ２７ａ、２７ｂ、増幅器２８ａ、２８ｂおよびＡ／Ｄ変換器２９によって構成されている。

送信信号発生回路２１は、交流発生器２１ａおよび電力増幅器２１ｂを有し、所定周波数の送信信号を発生して送信コイル２２を電流駆動する。また、送信コイル２２は、コンベア１２の搬送路近傍に配置され、送信信号発生回路２１からの電流駆動によって励磁されたとき、送信信号周波数に対応する交番磁界を検査領域１４内に発生させるようになっている。

差動検出器２３は、送信信号発生回路２１および送信コイル２２と協働して複数のワークＷ（被検査物）についてそのワークＷ中の金属を検出するようになっており、この差動検出器２３は、受信コイル２３ａ、２３ｂ、同調回路２３ｃおよび増幅器２３ｄからなる。受信コイル２３ａ、２３ｂは、送信コイル２２からの発生磁束と交差するよう配置され互いに逆相に結合された同様な一対のコイルからなり、送信コイル２２からの交番磁界のみに対しては逆相接続された受信コイル２３ａ、２３ｂの誘起電圧が等しく平衡し、両者の差である差動検出器２３としての出力がゼロになるように調整されている。

磁界中を通過する磁性金属には磁束密度の大きさに比例してより多くの磁束が引き寄せられ、磁界中を通過する非磁性金属にはその移動による磁束密度の変化を打ち消すような向きでうず電流が生じ、ジュール熱が消費されるという性質がある。したがって、コンベア１２上の製品に含まれた何らかの金属異物が送信コイル２２の発生磁界中を通過する場合、磁束を引き寄せるその金属異物の位置に応じて受信コイル２３ａ、２３ｂの誘起電圧の大小関係が変化することになり、受信コイル２３ａ、２３ｂ間の出力の平衡状態は大きくくずれる。また、主として非磁性体である製品のみが送信コイル２２の発生磁界中を通過する場合にも、その含有成分や水分、包装材等の影響により、金属を含んでいるときほど顕著ではないが受信コイル２３ａ、２３ｂ間の出力の平衡状態がくずれる。

受信コイル２３ａ、２３ｂは、このようにコンベア１２上の製品の移動により両受信コイル２３ａ、２３ｂ間の出力の平衡状態がくずれたとき、その磁界の変化に応じた差動検出信号Ｓｄを出力する。この差動検出信号Ｓｄは、送信コイル２２側からの交番磁界に対応して前記送信信号の周波数を有する交流信号成分に、ワークＷの定速移動により振幅および位相が変化する低周波信号成分が重畳した変調信号形態となり、例えば図３に示すような信号波形で表すことができる。

なお、送信コイル２２からの交番磁界の周波数は、後述する制御部３０によって複数のうちいずれかの周波数に可変設定可能であり、差動検出器２３は設定される各周波数の交番磁界に対して所要の検出感度を有している。

差動検出信号Ｓｄは同調回路２３ｃおよび増幅器２３ｄを経て直交検波部２４に取り込まれる。

直交検波部２４は、各一対の同期検波器２５ａ、２５ｂ、位相制御部２６ａおよび移相器２６ｂを含んで構成されており、差動検出器２３からの差動検出信号Ｓｄが一対の同期検波器２５ａ、２５ｂにそれぞれ並行して入力される。同期検波器２５ａには位相制御回部２６ａを介して送信信号を同期検波のために位相調整した信号が取り込まれ、同期検波器２５ｂには位相制御部２６ａからの信号位相を移相器２６ｂによって更に９０°移相させた信号が取り込まれる。

同期検波器２５ａは、位相制御部２６ａからの交流信号に基づいて差動検出器２３の差動検出信号Ｓｄを同期検波し、送信信号相当の高周波成分を取り除いた検波出力をバンドパスフィルタ２７ａに供給する。同様に、同期検波器２５ｂは、移相器２６ｂからの交流信号に基づいて、差動検出器２３の差動検出信号Ｓｄから送信信号相当の高周波成分を取り除いた検波出力をバンドパスフィルタ２７ｂに供給する。

ここでの同期検波器２５ａ、２５ｂによる検波出力は、位相制御部２６ａの移相量により異なるが、例えば、磁束密度の変化が最大となる瞬間（位相０度）側において、磁束密度変化が大きいほどジュール熱を消費して外部磁界変化を引き起こす非磁性金属の影響が大きい検出信号と、磁束密度自体がほぼ最大となる瞬間（磁界波形の振幅が最大となる瞬間；位相９０度）側において、磁束密度が大きいほどより多くの磁束を引き付けて外部磁界変化を引き起こす磁性金属の影響の大きい検出信号となる。

バンドパスフィルタ２７ａ、２７ｂは、同期検波器２５ａ、２５ｂで検波された検出信号から高周波ノイズ成分を除去するフィルタ特性を有している。バンドパスフィルタ２７ａ、２７ｂから出力される低周波成分の検出信号は、差動検出信号Ｓｄの所定位相位置の瞬時値を結ぶ包絡線の波形、および前記所定位相位置から送信信号周期τの１／４周期分、つまり９０度だけ位相がずれた瞬時値を結ぶ包絡線の波形（図４に示す波形Ｘ、Ｙ）を形成するものとなる。

両バンドパスフィルタ２７ａ、２７ｂの出力は、増幅器２８ａ、２８ｂでそれぞれ増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２９でそれぞれアナログからディジタルの検出信号に変換され、制御部３０に取り込まれる。

制御部３０は、図２に示すように、制御／演算部３１および記憶装置３２を有している。制御／演算部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェースを含むマイクロコンピュータ構成のもので、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムをＲＡＭとの間でデータの授受を行ないながらＣＰＵにより実行し、Ｉ／Ｏインターフェースを介して取り込んだ前記検出信号等を処理する。また、記憶装置３２は制御／演算部３１との間でデータの授受が可能な補助記憶装置あるいは更に通信接続された外部のデータベースで構成されている。

記憶装置３２は、鉄系金属と非鉄系金属というように種類が相違し、かつ、大きさの異なる複数の金属テストピースについての、検出部２０での検出信号データを記憶する記憶手段となっている。ここでの鉄系金属は、例えば鉄（以下、Ｆｅとも記す）であり、非鉄系金属は、例えばステンレス鋼（以下、ＳＵＳと記す）である。また、ここにいう大きさは、例えば直径であり、長さでもよい。なお、金属異物が同一粒径の複数の金属粒の塊状であれば、その塊の大きさである。

記憶装置３２に記憶されるデータは、このように種類および大きさの異なる金属テストピースについての検査データであるのが好ましいが、同種の金属異物のみが混入し易い使用環境、あるいは、大きさが同程度の異種金属異物のみが混入しやすい環境においては、種類および大きさの異なるテストピースを使った検査は不必要であり、そのいずれか一方でよい。

制御／演算部３１は、検出部２０により良品のワークＷが検出されたとき、その良品のワークＷの検出信号データと、記憶装置３２に記憶された金属テストピースの検出信号のデータとに基づいて、種類および大きさ（あるいは種類又は大きさ）の異なる複数の金属異物の検出信号に対する前記良品のワークＷの検出信号の相対比、又は、これに対応する値としての、金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値を求めて、ワークＷ中に混入した場合の前記複数の金属異物についての検出部２０の検出感度を推定する感度推定手段としての機能を有している。

さらに、制御／演算部３１は、金属異物の種類又は大きさが指定入力される操作入力部１６と共に、この操作入力部１６で指定された前記金属異物の種類又は大きさと前記感度推定手段としての機能による前記複数の金属異物の推定検出感度とに基づいて、検出部２０の検出感度を設定する検出感度管理手段を構成している。

また、制御／演算部３１は、前記複数の金属異物の検出信号に対する前記良品のワークＷの検出信号の相対比α（詳細は後述する）と、前記金属異物の種類又は大きさとの関係を示す視覚情報を出力部１７に出力させるようになっている。さらに、制御／演算部３１は、前記相対比αに対応する値としての検出リミット倍率（良品のワークＷの検出信号に対する金属検出の倍率）を、金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値として、併せて出力部１７に出力させるようにしてもよい。

出力部１７は、具体的には、例えば大きさの異なる複数の金属異物の検出信号に対する良品のワークＷの検出信号の相対比αと、金属異物の大きさｄとの関係を示すグラフを表示出力、記録紙へのプリント出力あるいは外部のモニタ手段やデータベースへの視覚情報データの出力を行なうようになっている。

また、詳細は図示しないが、制御／演算部３１には、ワークＷのサイズ（例えば長さ）と搬送速度、信号発生回路２１の発生信号周波数、位相制御部２６ａの移相量、バンドパスフィルタ２７ａ、２７ｂの濾波帯域など、金属検出機１０の動作に関する各種設定パラメータを、一部手入力で、その他を自動で設定するための設定手段の機能を有しており、ワークＷの品種登録に際してその品種に対応する設定パラメータ群のデータを作成するようになっている。なお、ワークＷの長さや搬送速度は、検出信号Ｘ、Ｙの取り込み時間やその間隔、バンドパスフィルタ２７ａ、２７ｂの濾波帯域等を決定する条件となる。また、信号発生回路２１の発生信号周波数は、検出対象金属の種類やワークＷの構成材料（内容物および包装材等）に応じて選択されるパラメータである。また、検出信号Ｘが位相制御部２６ａの移相量に対応する所定位相位置の瞬時値で特定されることから明らかなように、検出信号Ｘ、Ｙの波形振幅は前記移相量によって相違することになる。したがって、位相制御部２６ａの移相量はワークＷに混入した金属異物の検出感度を決定するパラメータとなる。

以下、この制御／演算部３１における前記相対比αの生成に関する処理とその金属異物の「大きさと関連付けた視覚情報の生成の処理について説明する。

制御／演算部３１は、ワーク検知センサ１５によりワークＷが検知されたとき、設定された取り込み条件で一定時間の間、所定時間ごとに検出信号Ｘ、Ｙのデータをサンプリングし、サンプリングされた検出信号Ｘ、Ｙの瞬時値ｘ、ｙに基づいて、ワークＷの磁界通過中に、それら瞬時値ｘ、ｙをＸ軸方向およびＹ軸方向の座標成分とする座標点（ｘ、ｙ）がＸ−Ｙ平面上に描くリサージュ図形（Lissajous's figures）のデータＤを作成し、内部メモリにあるいは記憶装置３２の所定記憶領域に記憶させる。

図４に示すように、これらリサージュ図形は、原点Ｏに対してほぼ対称で、原点Ｏから最も離隔した座標を頂点とするものであり、例えば同図中のリサージュ図形Ｈｎはその頂点Ｑｎの座標（Ｘｍ、Ｙｍ）で特徴付けることができる。あるいは、その頂点Ｑｎの座標データを極座標変換し、座標（ｒ、θ）で特徴付けてもよい。ここで、ｒは頂点Ｑｎの原点Ｏからの距離で、θは線分ＱＯとＸ軸のなす角（ｔａｎθ＝Ｙｍ/Ｘｍ）である。

交番磁界中に良品ワークＷのサンプルを入れ通過させた場合には、前記座標点が描くリサージュ図形は、例えば図４にＨｇで示すような略８の字形状となり、金属異物サンプルのみを通過させた場合には、前記座標点が描くリサージュ図形は、リサージュ図形Ｈｇとは長軸方向が異なる、例えば図４にＨｎで示すような細長い８の字形状となる。このように、検出信号Ｘ、Ｙに基づいて得られるリサージュ図形は、検出対象に異物金属が含まれているか否かでリサージュ図形の傾き（長軸方向）が相違するものとなる。また、同種異径の金属異物について得られる前記リサージュ図形は、リサージュ図形の傾きがほぼ同一で、頂点の原点からの距離が異物直径の応じて異なる相似形状となる。

本実施形態においては、設定時に、最初に良品ワークサンプルと金属テストピースである最小径の金属異物サンプルを用いた場合のリサージュ図形Ｈｎ、Ｈｇのデータに基づいて、複数の異なる検波位相の角度θｄの候補値を設定し、各候補値の角度θｄについて、リサージュ図形上の各点のうち原点Ｏと交差する直線Ａとの距離が最大となる点を特定し、その最大距離Ｌｎ、Ｌｇの比α＝Ｌｎ/Ｌｇが最大となる候補値の角度θｄを最適な設定値θｉとして採用するというサンプル感度設定処理を実行する。

また、直径ｄの異なる複数の金属テストピース（金属異物サンプル）についてワークＷの良品サンプルと関連付けたサンプル感度設定処理を行ない、異径金属異物１〜ｎについての検査結果のデータＤ(１)〜Ｄ(ｎ)を採取する。そして、これら異径金属異物１〜ｎを用いたサンプル感度設定処理で得られた比α１〜αｎ（取得したい金属異物検出信号とノイズに相当する良品ワークサンプルの検出信号との相対比となるので、以下、単にＳ／Ｎ値ともいう）をその金属異物の直径ｄ１〜ｄｎと対応付けて、内部メモリか記憶装置３２の所定記憶領域に記憶させる。

これら金属異物の大きさ（直径）に関連付けたＳ／Ｎ値α１〜αｎの値は、例えば図５（ａ）に示すようにグラフ化でき、αの値が小さいほど小径の金属異物を検出できる、すなわち高感度となる検出特性となることがわかる。したがって、検出感度の設定に際して、特定のＳ／Ｎ値αを選択することで検出可能な金属異物の径を特定することができるとともに、逆に、検出したい金属異物の大きさ（例えば直径）を指定することで、要求される特定のＳ／Ｎ値αを決定することができる。

本実施形態においては、図５（ａ）に示すようなグラフを鉄系金属と非鉄系金属のテストピースそれぞれについて出力部１７によって表示出力させる。これによって、金属異物の種類又は大きさを指定する操作入力だけで、検出手段の検出感度を設定することが可能となり、検出感度の設定内容が把握容易なものとなる。なお、同一サイズの異種金属の金属異物テストピースに関する情報のみでよい場合には、Ｓ／Ｎ値αと金属異物の種類の関係を提示する視覚情報を、表、あるいは適当なグラフ形式で表示することができる。

また、Ｓ／Ｎ値と金属異物の大きさとの関係をグラフ表示することにより、検出感度の安定性を把握することができる。図５（ｂ）のグラフは、安定性比較の説明のために、交流磁界の周波数Ａでの金属検出におけるＳ／Ｎ値と金属異物の大きさとの関係を実線Ａで示し、周波数Ｂでの金属検出におけるＳ／Ｎ値と金属異物の大きさとの関係を点線Ｂで示している。例えば、このグラフでは、或るＳ／Ｎ値αiでは周波数Ａ、Ｂ共に同じ推定検出感度ｄiであるが、周波数ＡでのＳ／Ｎ値の方がどの領域においても周波数ＢでのＳ／Ｎ値より高いＳ／Ｎ値（＝高感度、高安定に検出できる）を示すので、周波数Ａの検出感度の方が安定していることがわかる。すなわち、周波数Ａの場合のような傾きの大きいグラフが表示されたときは、金属異物が大きくなればなるほど安定性を増すが、周波数Ｂのような傾きの小さいグラフが表示されたときは、金属異物の大きさが大きくなってもＳ／Ｎ値が高くならないので、ｄｉの大きさと同じような物品影響になることが分かる。

制御／演算部３１は、また、ワークＷに金属異物が含まれていなけれが合格（ＯＫ）、金属異物が含まれていれば不合格（ＮＧ）と判定する判定手段としての機能を有しており、この判定部の機能により、予め設定入力される許容可能な金属異物径（大きさ）、あるいは、許容できない金属異物径の値を基に、合否判定を行なうための閾値を設定する。ここでの閾値は、指定された金属異物径、例えば図５（ａ）に示すｄ２より小さい、すなわち高感度側の金属異物径ｄｒ（ｄ１＜ｄｒ＜ｄ２）又はこれに対応するＳ／Ｎ値αｒ（α１＜αｒ＜α２）である。

この閾値ｄｒ又はαｒに基づいて、判定部としての制御／演算部３１は、実際の製造ラインで製造され検査領域１４に搬送された各ワークＷの検査データからＳ／Ｎ値αを算出し、これを閾値αｒと比較参照して、許容できない粒径の金属異物が混入しているか否か、すなわち製品としての合否を判定し、あるいは、更に混入している金属異物の種類（特に磁性金属か非磁性金属か）および大きさを特定し、合否判定結果、あるいは金属異物の種類および大きさを示す信号を出力部１７に出力するようになっている。

次に、動作について説明する。

[設定および通常運転]
金属検出機１０の設定時には、ユーザが図示しないメニューキーを押すと、オート設定、検出感度（レベル）変更、物品影響表示、統計メニューなどの選択項目を有するメニュー画面（詳細は図示していない）が表示され、まず、オート設定を選択し、ワークＷの良品サンプルを複数回測定することで、機械の運転に必要な初期設定がなされる。

金属検出機１０が運転可能な状態に設定された後は、図示しない運転キーを押すと、通常運転に入り、出力部１７に運転画面の表示がなされ、製品である多数のワークＷの製造ライン上での検査が開始される。

[品種切替えモード]
一方、予定数のワークＷの製造が終了し、他の品種への切替えがなされる際には、操作入力部１６の図示しない品種切替えキーが操作される。

このとき、出力部１７には、品種番号、品名、鉄（Ｆｅ）系の金属異物の推定検出感度、非鉄金属であるステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）系の金属異物の推定検出感度等を含む品種一覧表示画面がなされる。

[検出感度の変更]
検出感度を変更する場合には、まず、操作入力部１６の図示しない感度変更キーを操作するか、あるいは、メニュー画面、品種切替え画面中又は運転状態表示画面等において、操作入力部１６の適当なキーを操作キーし、例えば矢印キーによりカーソル移動するなどして、検出感度の表示部を選択し、金属種を含むその選択をリターンキーで確定する。

これにより、例えば図５（ａ）に示すようなグラフが表示されるか、あるいは、推奨される検出感度が金属の種類および大きさとそれに対応する検出リミット倍率とを併記した形で表示される。

以上のように、本実施形態においては、金属異物の種類又は大きさで指定する検出感度を、ワークＷの物品影響と関連付けた視覚情報によってユーザに提示するようにしているので、ユーザは感度設定の内容をより的確に把握できることとなる。大きさの場合、設定検出感度の相違を、被検査物の物品影響と関連付けた従来の検出感度相等値と明確に対比しながら、金属異物の大きさとして、より的確に把握することができる。

また、本実施形態では、上述のようにして予め採取されたテストピースの異径金属異物サンプル１〜ｎについての検査結果データＤ(１)〜Ｄ(ｎ)があるとき、使用環境における良品の製品サンプルを用いた検査を行ない、所望する金属異物検出感度をその大きさで指定するのみで、その製品の検査に要する金属検出機１０の検出感度設定を非常に容易に実行することができる。

以上説明したように、本発明は、金属異物の種類又は大きさを指定する操作入力だけで、検出手段の検出感度を設定することができ、検出感度の設定内容が把握容易なものとして感度設定作業の煩わしさを確実に解消することができるという効果を奏するものであり、被検査物中の金属を検出する金属検出機、特にコンベア搬送される食品等の製品に混入した金属異物の検出に好適であり、被検査物に応じて検出感度を容易に設定変更できる金属検出型の物品検査装置にも適用可能である。

本発明の一の実施の形態に係る金属検出機の概略正面図である。 本発明の一の実施の形態に係る金属検出機の検査部および制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の一の実施の形態に係る金属検出機の差動検出信号の波形を例示する波形図である。 本発明の一の実施の形態に係る金属検出機の異物金属および良品の製品の検出信号から求めたリサージュ図形（ａ）と、その図形データに基づく検出感度の設定のための変形処理の説明図（ｂ）である。 本発明の一の実施の形態に係る金属検出機の異物サンプル検査データから特定されるＳ／Ｎ値αと金属異物の大きさｄの係を示すグラフ（ａ）と、Ｓ／Ｎ値αと金属異物ｄ大きさの関係を交流磁界の異なる周波数について示す検出感度安定性把握のためのグラフ（ｂ）である。 従来例の金属検出機の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 金属検出機
１２ コンベア（ワーク搬送手段）
１６ 操作入力部（検出感度設定手段）
１７ 出力部（出力手段）
２１ 送信信号発生回路
２２ 磁界送信コイル
２３ 差動検出器
２４ 直交検波部
３０ 制御部
３１ 制御／演算部（検出感度設定手段、感度推定手段、検出感度管理手段）
３２ 記憶装置
Ｗ ワーク（被検査物）

Claims (3)

1. 被検査物（Ｗ）中の金属異物を検出する検出手段（２０）と、
   前記検出手段（２０）により種類および大きさのうち少なくとも一方が異なる複数の金属テストピースを検査して得られた検出信号のデータを記憶する記憶手段（３２）と、
   前記検出手段（２０）により良品の被検査物（Ｗ）を検査して得られた該良品の被検査物（Ｗ）の検出信号データと、前記記憶手段（３２）に記憶された金属テストピースの検出信号のデータとに基づいて、種類又は大きさの異なる複数の金属異物の検出信号に対する前記良品の被検査物（Ｗ）の検出信号の相対比又はこれに対応する金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値を求め、前記被検査物（Ｗ）中に混入した場合の前記複数の金属異物についての前記検出手段（２０）の検出感度を推定する感度推定手段（３１）と、
   金属異物の種類又は大きさを指定する操作入力がされる操作入力部（１６）を有し、該操作入力部（１６）で指定された前記金属異物の種類又は大きさと前記感度推定手段（３１）による前記複数の金属異物の推定検出感度とに基づいて、前記検出手段（２０）の検出感度を設定する検出感度管理手段（３１）と、を備えたことを特徴とする金属検出機。
2. 前記複数の金属異物の検出信号に対する前記良品の被検査物（Ｗ）の検出信号の相対比又はこれに対応する金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値と、前記金属異物の種類又は大きさとの関係を示す視覚情報を出力する出力手段（１７）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の金属検出機。
3. 前記出力手段（１７）が、大きさの異なる複数の金属異物の検出信号に対する前記良品の被検査物（Ｗ）の検出信号の相対比又はこれに対応する金属検出信号に対する物品影響の度合いを示す値と、前記金属異物の大きさとの関係を示すグラフを出力することを特徴とする請求項２に記載の金属検出機。

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