JP4156577B2 - Metal detector - Google Patents
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Description
本発明は、物品を直流磁界中に搬送して物品に混入している金属異物を検出する検査(以下、金属異物混入検査という。)を行う金属検出装置に関する。 The present invention relates to a metal detection apparatus that performs an inspection (hereinafter referred to as a metal foreign matter contamination inspection) for detecting a metal foreign matter mixed in an article by conveying the article in a DC magnetic field.
食料品、医薬品、衣類等の物品中に混入した金属異物を検出する金属異物混入検査を行うために、金属検出装置が用いられている。従来、金属検出装置として、金属異物混入検査の対象の物品(以下、被検査体という。)を搬送コンベアで直流磁界中に搬送して金属異物の有無を検出し、金属異物が混入している被検査体を選別するものが知られている。直流磁界を用いる金属検出装置として、さらに、以下に説明する2つの方式のものがある。 A metal detection device is used to perform a metal foreign matter mixing inspection for detecting a metal foreign matter mixed in an article such as a food product, a pharmaceutical product, or clothing. Conventionally, as a metal detection device, an object to be inspected for contamination of metal (hereinafter referred to as an object to be inspected) is conveyed to a DC magnetic field by a conveyor, and the presence or absence of the metal contamination is detected. What sorts an object to be inspected is known. There are two types of metal detectors using a DC magnetic field, which will be described below.
まず、第1の方式の金属検出装置は、図6に示すように、被検査体1を磁化装置601の励磁コイル602が発生する直流磁界中に搬送して通過させ、印加磁界の影響が無視できる程度まで被検査体1を搬送し、検出コイル604a、604bを有する検出装置603が被検査体1の磁化を測定して、判別装置605が金属異物の有無を判定する方式のものである。これは、磁気を有する金属異物が混入した被検査体を直流磁界中に搬送することによって金属異物が磁化され、磁化された金属異物の磁化量を測定して金属異物の有無を判定するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
First, as shown in FIG. 6, the first type metal detection apparatus conveys the object to be inspected 1 through the DC magnetic field generated by the
この方式の金属検出装置は、直流磁界を印加する位置と磁化量を測定する位置とが離れるように構成されている。また、この方式の金属検出装置は、被検査体が、印加する直流磁界を発生する磁石の両極がなすギャップ中を通過すると共に、通常1対のコイルからなる磁化量測定用の両コイルがなすギャップ中を通過するように構成される
第2の方式の金属検出装置は、図7に示すように、被検査体1を磁化装置710に搬送して磁化させ、磁気ヘッド720において、送信コイル721が発生させる直流磁界中を通過する際の磁界変化を受信コイル722、723が検出し、制御回路730が金属異物の有無を判定する方式のものである。これは、被検査体に磁気を有する金属異物が混入しているとき、混入している磁気の量に応じて誘起電圧が異なることを利用するものである(例えば、特許文献2参照。)。
This type of metal detection apparatus is configured such that the position where the DC magnetic field is applied is separated from the position where the amount of magnetization is measured. Further, in this type of metal detection apparatus, the object to be inspected passes through a gap formed by both poles of a magnet that generates a DC magnetic field to be applied, and usually includes a pair of coils for measuring the amount of magnetization formed of a pair of coils. As shown in FIG. 7, the second type metal detection device configured to pass through the gap conveys the inspected object 1 to the
この方式の金属検出装置は、直流磁界を印加する位置と磁化量を測定する位置とが接近するように構成されている。また、この方式の金属検出装置は、印加する直流磁界を発生する例えば棒磁石等の磁石と、磁界分布の変化量を検出する差動接続されたコイルとが対向するように配置された構成を有する。
しかし、このような従来の第1の方式の金属検出装置では、直流磁界印加用の磁石の両極がなすギャップの中央近傍での磁界が両極近傍での磁界に比して弱いと共に、磁化量測定用の両コイルがなすギャップの中央近傍での磁気の検出感度が両コイル近傍での検出感度に比して低いため、各ギャップの中央近傍を通過する金属異物の検出感度が低くなってしまうという問題があった。 However, in such a conventional first type metal detection apparatus, the magnetic field near the center of the gap formed by both poles of the DC magnetic field application magnet is weaker than the magnetic field near both poles, and the amount of magnetization is measured. Because the magnetic detection sensitivity in the vicinity of the center of the gap formed by both coils is lower than the detection sensitivity in the vicinity of both coils, the detection sensitivity of metallic foreign matter passing through the vicinity of the center of each gap is reduced. There was a problem.
また、従来の第2の方式の金属検出装置では、被検査体の包装がアルミ箔であるとき、金属異物に対して検出感度が低くなってしまうという問題があった。 Further, in the conventional second type metal detection apparatus, there is a problem that the detection sensitivity with respect to the metal foreign matter is lowered when the package of the object to be inspected is an aluminum foil.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上できる金属検出装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a metal detection device capable of improving the detection sensitivity near the center of the gap and the detection sensitivity of a magnetic metal present in an aluminum foil package. It is.
搬送路上を搬送される被検査体に混入している金属を検出する検出部(110)と、前記検出部から出力された検出信号に基づいて金属の有無を判定する制御部(120)とを備えた金属検出装置(100)において、前記検出部は、前記搬送路を挟むように配置され、前記被検査体に直流磁界を印加するための1対の直流磁界印加用磁石と、前記1対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように搬送方向と平行に並んで配置され、前記1対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを前記被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する1対の差動接続された磁界分布変化検出コイルと、前記搬送路を挟むように配置されると共に、前記1対の直流磁界印加用磁石による磁界が到達しない程度に前記1対の直流磁界印加用磁石から離れた位置に前記1対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように前記1対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となる配置とされて、前記被検査体中の残留磁気を検出する1対の磁気検出コイルとを備えた構成を有している。 A detection unit (110) that detects metal mixed in an object to be inspected conveyed on the conveyance path, and a control unit (120) that determines presence / absence of metal based on a detection signal output from the detection unit. In the metal detection device (100) provided, the detection unit is disposed so as to sandwich the conveyance path, and a pair of DC magnetic field application magnets for applying a DC magnetic field to the object to be inspected; When the object to be inspected passes through the gap between the magnetic poles of the pair of DC magnetic field application magnets, arranged in parallel with the conveying direction so as to sandwich any one of the DC magnetic field application magnets And a pair of differentially connected magnetic field distribution change detection coils for detecting a change in the magnetic field distribution occurring between the magnetic field distribution and the conveyance path, and a magnetic field by the pair of DC magnetic field applying magnets does not reach. The pair of DC magnetic fields to the extent Poles of both the pair of DC magnetic field applying magnet so that the detection sensitivity for magnetic magnetized in the direction connecting the both poles of the pair of DC magnetic field applying magnet at a position away from the pressurized magnet becomes high And a pair of magnetic detection coils that detect residual magnetism in the object to be inspected.
この構成により、1対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する1対の磁界分布変化検出コイルと、被検査体中の残留磁気を検出する1対の磁気検出コイルとを設けたため、磁界分布の変化に混入物の影響が現れやすいものについては、磁界分布変化検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、磁気を有する金属異物に対しては、磁気検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、もって、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。
また、1対の磁界分布変化検出コイルは、1対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように配置されているため、直流磁界印加用磁石の極近傍の磁界変化を検出でき、さらに検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。また、1対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように1対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となる配置とされているので、さらに検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。また、1対の磁界分布変化検出コイルは差動接続されているため、雑音の影響を操作でき、さらに検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。
With this configuration, a pair of magnetic field distribution change detection coils for detecting a change in the magnetic field distribution that occurs when the object to be inspected passes through the gap between the magnetic poles of the pair of DC magnetic field applying magnets, Since a pair of magnetic detection coils that detect residual magnetism are provided, detection sensitivity can be increased by using the detection signal of the magnetic field distribution change detection coil for those in which the influence of contaminants tends to appear in the change of the magnetic field distribution. For metal foreign matter having magnetism, the detection sensitivity of the magnetic detection coil can be used to increase the detection sensitivity, so that the detection sensitivity near the center of the gap and the magnetic metal present in the aluminum foil package It is possible to realize a metal detection device capable of improving the detection sensitivity.
In addition, the pair of magnetic field distribution change detection coils are arranged so as to sandwich either one of the pair of DC magnetic field application magnets, so that a magnetic field change in the vicinity of the DC magnetic field application magnet can be detected. Further, it is possible to realize a metal detection device that can further improve detection sensitivity. Further, the opening is maximized in the direction connecting both magnetic poles of the pair of DC magnetic field applying magnets so that the detection sensitivity to the magnetized magnetism in the direction connecting both magnetic poles of the pair of DC magnetic field applying magnets is increased. Therefore, it is possible to realize a metal detector capable of further improving detection sensitivity. Further , since the pair of magnetic field distribution change detection coils are differentially connected, it is possible to realize a metal detection device that can manipulate the influence of noise and can further improve detection sensitivity.
また、請求項2に係る発明は、請求項1において、前記1対の直流磁界印加用磁石および前記1対の磁気検出コイルは、それぞれ前記搬送路の上下に配置されている構成を有している。
The invention according to
この構成により、請求項1の効果に加え、1対の直流磁界印加用磁石および1対の磁気検出コイルは、それぞれ搬送路の上下に配置されているため、金属検出装置の正面側が開放でき、もって作業性を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。 With this configuration, in addition to the effect of claim 1, the pair of DC magnetic field applying magnets and the pair of magnetic detection coils are arranged above and below the conveyance path, respectively, so that the front side of the metal detection device can be opened, Therefore, a metal detection device capable of improving workability can be realized.
本発明は、1対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを通過する際および通過の前後の磁界分布の変化を検出する1対の磁界分布変化検出コイルと、被検査体中の磁気を検出する1対の磁気検出コイルとを設けたため、磁界分布の変化に混入物の影響が現れやすいものについては、磁界分布変化検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、磁気を有する金属異物に対しては、磁気検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、もって、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上できるという効果を有する金属検出装置を提供することができるものである。 The present invention provides a pair of magnetic field distribution change detection coils for detecting a change in magnetic field distribution when passing through a gap between both magnetic poles of a pair of DC magnetic field applying magnets and before and after passing, and a magnetism in an object to be inspected. Since a pair of magnetic detection coils for detecting the magnetic field distribution is provided, the detection sensitivity of the magnetic field distribution change detection coil can be increased for those that are likely to be affected by contaminants in the magnetic field distribution change. The detection sensitivity can be increased by using the detection signal of the magnetic detection coil, and the detection sensitivity near the center of the gap and the detection of the magnetic metal present in the aluminum foil package. It is possible to provide a metal detection device having an effect that sensitivity can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る金属検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図である。本発明の実施の形態に係る金属検出装置100は、搬送コンベア2(図2参照。)と、搬送路上を搬送される被検査体1に混入している金属異物を検出する検出部110と、検出部110から出力された検出信号に基づいて金属異物の有無を判定する制御部120と、金属検出装置100を操作するための所定の操作入力を行うと共に情報の表示等を行う操作表示部130とを備える。
(Embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually showing a block configuration of a metal detection apparatus according to an embodiment of the present invention. The
ここで、上記の「被検査体」とは「金属異物混入検査の対象の物品」をいい、「物品に混入している金属異物を検出する検査」を「金属異物混入検査」というものとする。 Here, the above “inspected object” means “article subject to metal foreign matter contamination inspection”, and “inspection for detecting metallic foreign matter mixed in the article” is referred to as “metal foreign matter contamination inspection”. .
検出部110は、搬送路を挟むように配置され、被検査体1に直流磁界を印加するための1対の直流磁界印加用磁石21と、1対の直流磁界印加用磁石21に電力を供給して磁界を発生させる電源111と、1対の直流磁界印加用磁石21の近傍に配置され、1対の直流磁界印加用磁石21の両磁極間のギャップ(以下、単に磁極間ギャップという。)を被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する1対の磁界分布変化検出コイル22a、22bと、被検査体1中の残留磁気を検出する1対の磁気検出コイル23a、23bとを有する。以下、1対の直流磁界印加用磁石21、磁界分布変化検出コイル22a、22b、および磁気検出コイル23a、23bによって構成される部分を、磁界発生検出部112という。
The
検出部110は、さらに、磁界分布変化検出コイル22a、22bが出力した信号を差動増幅する差動増幅手段113と、差動増幅手段113が差動増幅した信号の低周波成分を通過させる第1の低域通過フィルタ(図1に、LPFとして示す。)114と、第1の低域通過フィルタ114が出力した信号をデジタル信号に変換する第1のアナログデジタル変換手段(図1に、A/D変換手段として示す。)115と、磁気検出コイル23aが出力した信号を増幅する第1の増幅手段116aと、磁気検出コイル23bが出力した信号を増幅する第2の増幅手段116bと、第1の増幅手段116aおよび第2の増幅手段116bが出力する各信号の低周波成分を、それぞれ通過させる第2の低域通過フィルタ117a、第3の低域通過フィルタ117bと、第2の低域通過フィルタ117aおよび第3の低域通過フィルタ117bが出力する各信号を、それぞれ、デジタル信号に変換する第2のアナログデジタル変換手段118とを有する。
The
図2は、1対の直流磁界印加用磁石21、磁界分布変化検出コイル22a、22b、および、磁気検出コイル23a、23bの位置関係を説明するための模式図である。図2において、図1に示す1対の直流磁界印加用磁石21が2つの磁石21a、21bとして記載されているが、これは1対の直流磁界印加用磁石21の磁極を象徴的に示すための便宜上の記載であり、1対の直流磁界印加用磁石21は搬送路を挟む位置に磁極間ギャップを有する磁石であり、被検査体1がこの磁極間ギャップを通過するようになっている。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between a pair of DC magnetic
図2に示すように、1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)は搬送路を挟むように配置され、磁界分布変化検出コイル22a、22bは1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)の近傍に1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)のいずれか一方である磁石21bを挟むように配置されている。これに対して、磁気検出コイル23a、23bは、搬送路を挟むように配置されており、1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)から離れた位置に配置されている。
As shown in FIG. 2, a pair of DC magnetic field application magnets 21 (
ここで、1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)が発生する磁界は一般に変化するが、磁気検出コイル23a、23bは1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)が発生する磁界の変化の影響を無視できる程度に、1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)から離れた位置に配置されている。
Here, the magnetic field generated by the pair of DC magnetic field applying magnets 21 (
磁界分布変化検出コイル22a、22bは、印加磁界をそれぞれ等量受ける位置に、被検査体1の搬送方向に沿って並べられている。そして、磁界分布変化検出コイル22a、22bは、互いに差動接続され、印加磁界を等量受ける位置で信号がゼロになるようになっている。磁界分布変化検出コイル22a、22bからの各出力信号は、差動増幅手段113に相互に異なる極性で入力され、差動増幅手段113によって磁界分布変化検出コイル22a、22bからの各出力信号の差分が増幅されて出力されるようになっている。
The magnetic field distribution
磁気検出コイル23a、23bは、搬送路を挟むように設けられ、磁気を有する金属異物が混入した被検査体1が進入してきたとき、この磁気に応じた電圧を検出するようになっている。磁気検出コイル23a、23bは、1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように配置するのが好適である。すなわち、1対の直流磁界印加用磁石21(磁石21a、21b)の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となるように磁気検出コイル23a、23bを配置する。
The
図1および図2に示す構成に、被検査体1が磁界分布変化検出コイル22a、22bまたは磁気検出コイル23a、23b近傍の検出領域に進入してきたことを検出する進入センサを付加した構成でもよい。このように構成して、上記の検出領域に被検査体1が侵入してきたことを進入センサが検出してから金属異物混入検査のための検出信号の信号処理を開始するのでもよい。進入センサとしては、例えば、光線を出射する光源と、光源が出射する光線を受光する受光器とを有し、光源が光線を出射している間に受光器がこの光線を受光できなくなったことを検出して物品の進入を検出する、所謂、投受光器等によって構成されるのでもよい。
The structure shown in FIG. 1 and FIG. 2 may be configured such that an approach sensor for detecting that the device under test 1 has entered the detection region near the magnetic field distribution
なお、図2には、磁極間ギャップと1対の磁気検出コイル23a、23bがなすギャップ(以下、単にコイル間ギャップという。)とを等しく表しているが、磁極間ギャップとコイル間ギャップとは必ずしも同じである必要はない。また、本発明は、各磁気検出コイル23a、23bをそれぞれ搬送路方向にずれた位置に配置する構成を除外するものではない。
In FIG. 2, the gap between the magnetic poles and the gap formed by the pair of
以下、本発明の実施の形態に係る検出部110の動作について説明する。被検査体1が磁界分布変化検出コイル22a、22bの検出領域に進入すると、被検査体1が検出領域中を搬送されることによる磁界分布の変化が磁界分布変化検出コイル22a、22bによって検出され、アナログの電気信号(以下、アナログ検出信号という。)として差動増幅手段113に出力される。
Hereinafter, the operation of the
差動増幅手段113に入力されたアナログ検出信号は、差動増幅手段113によって差動増幅されることによって、主に磁界分布の変化に起因する成分(以下、磁界分布変化成分という。)の信号が増幅され、第1の低域通過フィルタ114に出力される。第1の低域通過フィルタ114に入力されたアナログの電気信号は、磁界分布変化成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分を抽出することによって雑音が除去され、第1のアナログデジタル変換手段115に出力される。
The analog detection signal input to the
第1のアナログデジタル変換手段115に入力された「磁界分布変化成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分」は、アナログ信号からデジタル信号に変換されて制御部120に出力される。以下、第1のアナログデジタル変換手段115が制御部120に出力するデジタル信号を、磁界分布変化デジタル信号という。
The “low-frequency signal component including the frequency band of the magnetic field distribution change component” input to the first analog-
次に、被検査体1が磁気検出コイル23a、23bの検出領域に進入すると、被検査体1に磁気を有する異物が混入している場合、被検査体1が検出領域中を搬送されることによって、混入した異物が有する磁気に応じた電圧が磁気検出コイル23a、23bに誘起される。磁気検出コイル23aに誘起された信号は、第1の磁気検出信号として第1の増幅手段116aに出力される。同様に、磁気検出コイル23bに誘起された信号は、第2の磁気検出信号として第2の増幅手段116bに出力される。
Next, when the inspection object 1 enters the detection area of the
第1の増幅手段116aに入力された第1の磁気検出信号は、増幅されて第2の低域通過フィルタ117aに出力され、第2の低域通過フィルタ117aによって、磁気検出コイル23aに誘起された信号成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分を抽出することによって雑音が除去され、第2のアナログデジタル変換手段118に出力される。
The first magnetic detection signal input to the first amplification means 116a is amplified and output to the second low-
同様に、第3の低域通過フィルタ117bに入力された第2の磁気検出信号は、増幅されて第3の低域通過フィルタ117bに出力され、第3の低域通過フィルタ117bによって、磁気検出コイル23bに誘起された信号成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分を抽出することによって雑音が除去され、第2のアナログデジタル変換手段118に出力される。
Similarly, the second magnetic detection signal input to the third low-
第2の低域通過フィルタ117aおよび第3の低域通過フィルタ117bから第1のアナログデジタル変換手段115に入力された各信号は、それぞれ第2のアナログデジタル変換手段118によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて制御部120に出力される。第2のアナログデジタル変換手段118から出力されるデジタル信号は、シリアルで出力されるのでもパラレルで出力されるのでもよい。以下、第2のアナログデジタル変換手段118が制御部120に出力するデジタル信号を、磁気デジタル信号という。
Each signal input from the second low-
図3は、本発明の実施の形態に係る金属検出装置100を構成する制御部120のブロック構成を示す図である。制御部120は、所定の信号が入力される入力インタフェース121と、金属検出装置100の機能を実現するための所定の情報処理や制御を行うCPU(Central Processing Unit)122と、CPU122を立ち上げるためのOS(Operating System)やその他のプログラムおよび制御用のパラメータ等を記憶するROM(Read Only Memory)123と、CPU122が動作に用いるOSやアプリケーションの実行コードやデータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)124と、アプリケーションソフトや所定のデータを不揮発かつ書替可能に記憶するEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)125と、所定の信号を出力する出力インタフェース126とを含むように構成されている。
FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of the
ここで、入力インタフェース121には、操作表示部130を介して入力された操作を特定する信号(以下、操作信号という。)、制御部120の第1のアナログデジタル変換手段115および第2のアナログデジタル変換手段118から出力されたデジタル信号、その他の信号が入力される。その他の信号としては、例えば、金属検出装置100の動作モードを指定するためのモード指定信号、所定の制御を行う際の通信で受信する信号、進入センサが設けられた構成の場合は、進入センサから出力される信号等が含まれるのでもよい。また、入力インタフェース121に入力される信号は、デジタル信号のみに限定されるものではなく、必要に応じてアナログ信号を含むものとする。この場合、入力インタフェース121は、アナログ信号をデジタル信号に変換する構成手段を有するのでもよい。
Here, the
出力インタフェース126は、CPU122の制御の下、異物の有無の判定結果を示す判定信号を、例えば選別機等の図示しない外部の装置に出力すると共に、検出部110を構成する電源111が1対の直流磁界印加用磁石21に供給する電力を制御する電源制御信号、その他の信号が出力される。その他の信号としては、例えば、所定の制御信号、制御を行う際の通信で送信する信号等、所定の信号が出力される。また、出力インタフェース126が出力する信号は、デジタル信号のみに限定されるものではなく、必要に応じてアナログ信号を含むものとする。この場合、出力インタフェース126は、デジタル信号をアナログ信号に変換する構成手段を有するものとする。
Under the control of the
CPU122は、第1のアナログデジタル変換手段115から入力インタフェース121に入力された磁界分布変化デジタル信号、および、第2のアナログデジタル変換手段118から入力インタフェース121に入力された磁気デジタル信号に基づいて、被検査体1に異物が混入しているか否かを判定するようになっている。
Based on the magnetic field distribution change digital signal input to the
ここで、制御部120は、異物を含まない被検査体1について測定して得られた磁界分布変化デジタル信号をEEPROM125に予め記憶しているものとする。なお、上記では、不揮発に情報を記憶する手段としてEEPROMを用いているが、必ずしもEEPROMに限られるものではなく、ハードディスク等のその他の不揮発に記憶する機能を有するものであってもよい。また、複数回測定して得られた磁界分布変化デジタル信号を記憶するのでも、各信号の一部を記憶するのでもよいものとする。
Here, it is assumed that the
磁界分布変化デジタル信号に基づいた異物混入の有無の判定は、具体的には以下のように行う。CPU122は、入力インタフェース121を介して入力された磁界分布変化デジタル信号とEEPROM125に記憶された磁界分布変化デジタル信号との差分(以下、磁界分布変化差分信号という。)を算出し、差分が所定の閾値(以下、分布閾値という。)を超えているか否かを判定し、この分布閾値以下と判定した場合、磁界分布変化デジタル信号に基づいた判定では異物が被検査体1に混入していないと判定し、超えていると判定した場合は、被検査体1に異物が混入していると判定する。
The determination of the presence or absence of foreign matter based on the magnetic field distribution change digital signal is specifically performed as follows. The
なお、磁界分布変化差分信号は、一般に、所定の搬送間隔または所定の時間間隔で検出された情報を内容とする複数の信号(以下、各信号をそれぞれ要素信号という。)からなる。上記の分布閾値として、各要素信号の平均を取ったものと比較する第1の分布閾値、磁界分布変化差分信号にピークが存在する場合に最も高いピークと比較する第2の分布閾値、各要素信号毎に異なる第3の分布閾値、その他の、被検査体1と混入物に応じた分布閾値を用いることができる。上記の第3の分布閾値を用いる場合は、例えば、いずれかの要素信号が第3の分布閾値を超えた場合に、被検査体1に異物が混入していると判定する判定方法、所定数以上の要素信号が第3の分布閾値を超えた場合に、被検査体1に異物が混入していると判定する判定方法、その他の判定方法がある。 The magnetic field distribution change difference signal is generally composed of a plurality of signals whose contents are information detected at a predetermined conveyance interval or a predetermined time interval (hereinafter, each signal is referred to as an element signal). As the distribution threshold, a first distribution threshold to be compared with an average of each element signal, a second distribution threshold to be compared with the highest peak when a peak is present in the magnetic field distribution change difference signal, and each element A third distribution threshold value that is different for each signal, and other distribution threshold values corresponding to the inspected object 1 and contaminants can be used. When the third distribution threshold is used, for example, when any element signal exceeds the third distribution threshold, a determination method for determining that a foreign object is mixed in the inspected object 1, a predetermined number There are a determination method for determining that a foreign object is mixed in the inspection object 1 when the above element signal exceeds the third distribution threshold, and other determination methods.
磁気デジタル信号に基づいた異物混入の有無の判定は、具体的には以下のように行う。CPU122は、入力インタフェース121を介して入力された磁気デジタル信号が所定の閾値を超えているか否かを判定し、この閾値以下と判定した場合は、磁気デジタル信号に基づいた判定では異物が被検査体1に混入していないと判定し、超えていると判定した場合は、被検査体1に異物が混入していると判定する。
Specifically, the determination of the presence or absence of foreign matter based on the magnetic digital signal is performed as follows. The
ここで、磁気デジタル信号も、磁界分布変化差分信号と同様に複数の要素信号からなる。上記の判定は、各要素信号のうちの最も高いピークのピーク高と閾値とを比較して判定するものとする。ただし、複数の要素信号と閾値とを比較して判定するのでも、その他の閾値と比較して判定するのでも、その他の方法で判定するのでもよい。また、上記の各分布閾値、閾値等の情報は、EEPROM125に予め記憶されているものとする。
Here, the magnetic digital signal also includes a plurality of element signals in the same manner as the magnetic field distribution change difference signal. The above determination is made by comparing the peak height of the highest peak among the element signals with a threshold value. However, the determination may be made by comparing a plurality of element signals with threshold values, by comparing with other threshold values, or by other methods. Further, it is assumed that the information such as each distribution threshold value and threshold value is stored in the
CPU122は、磁界分布変化デジタル信号に基づいた判定、および、磁気デジタル信号に基づいた判定の両方の判定で、異物が混入していないと判定したときに、最終的に異物が混入していないと判定する。磁界分布変化デジタル信号に基づいた判定、および、磁気デジタル信号に基づいた判定のいずれかの判定で、異物が混入していると判定した場合は、異物が混入していることを示す判定結果を内容とする判定信号を外部に出力する。ただし、判定信号は、異物が混入していないと判定した場合でも混入していないことを示す所定の信号を出力するのでもよい。
When the
CPU122は、また、異物が混入していると判定した場合、磁界分布変化デジタル信号および磁気デジタル信号のうち、異物の混入が最も明確に判定できる信号を用いて混入している異物の大きさ等に関する情報を操作表示部130に出力して表示させるのでもよい。この場合、異物の大きさと信号の高さとの対応関係を示す情報が、例えば表として、予めEEPROM125に記憶されているものとする。
If the
図1において、操作表示部130は、例えば、所定のキーが配列されたタッチパネル等によって構成され、被検査体1の寸法等のパラメータ、金属検出装置100の動作モード、その他の金属異物混入検査に必要な情報、動作開始の指示、所定のデータを表示させる指示等、の入力を行うことができるようになっている。
In FIG. 1, the
また、操作表示部130は、上記のタッチパネル等の表示部分に、操作の情報、動作状況を示す情報、金属異物混入検査の結果を示す情報、その他の金属異物混入検査に関する情報を表示するようになっているのでもよい。また、所定の音声を出力できるようになっているのでもよい。さらに、操作表示部130は、所定のポインティングデバイスを有し、ポインティングデバイスを介して入力するようになっているのでもよい。
Further, the
なお、上記では、磁界分布変化検出コイル22a、22bが1対の直流磁界印加用磁石21の一部を挟んで配置される構成の磁界発生検出部112について説明したが、本発明は、上記の磁界発生検出部112を用いる構成に限定されるものではなく、磁界発生検出部112に代えて、図4に示すように、1対の直流磁界印加用磁石21を挟むことなく1対の直流磁界印加用磁石21の近傍に配置される構成の磁界発生検出部412を用いるのでも、図5に示すように、1対の直流磁界印加用磁石21の磁極間ギャップ中に磁界分布変化検出コイル22a、22bの一部または全部が配置される構成の磁界発生検出部512を用いるのでもよい。
In the above description, the magnetic field distribution
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る金属検出装置は、1対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する1対の磁界分布変化検出コイルと、被検査体中の残留磁気を検出する1対の磁気検出コイルとを設けたため、磁界分布の変化に混入物の影響が現れやすいものについては、磁界分布変化検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、磁気を有する金属異物に対しては、磁気検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、もって、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上することができる。 As described above, the metal detection device according to the embodiment of the present invention detects a change in magnetic field distribution that occurs when the object to be inspected passes through the gap between the magnetic poles of a pair of DC magnetic field application magnets. Since a pair of magnetic field distribution change detection coils and a pair of magnetic detection coils for detecting residual magnetism in the object to be inspected are provided, the magnetic field distribution change is likely to occur when the influence of contaminants appears on the change in the magnetic field distribution. The detection sensitivity can be increased by using the detection signal of the detection coil, and the detection sensitivity can be increased by using the detection signal of the magnetic detection coil for a metallic foreign object having magnetism. The detection sensitivity and the detection sensitivity of the magnetic metal present in the aluminum foil package can be improved.
また、1対の磁界分布変化検出コイルは差動接続されているため、雑音の影響を操作でき、さらに検出感度を向上することができる。 In addition, since the pair of magnetic field distribution change detection coils are differentially connected, the influence of noise can be manipulated and the detection sensitivity can be further improved.
また、1対の磁気検出コイルは、1対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように配置されているため、さらに磁気の検出感度を向上することができる。 In addition, the pair of magnetic detection coils are arranged so that the detection sensitivity to the magnetized magnetism in the direction connecting both magnetic poles of the pair of magnets for applying a DC magnetic field is increased. Can be improved.
また、1対の直流磁界印加用磁石および1対の磁気検出コイルは、それぞれ搬送路の上下に配置されているため、金属検出装置の正面側が開放でき、もって作業性を向上することができる。 In addition, since the pair of DC magnetic field applying magnets and the pair of magnetic detection coils are respectively disposed above and below the transport path, the front side of the metal detection device can be opened, thereby improving workability.
また、1対の磁界分布変化検出コイルは、1対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように配置されているため、直流磁界印加用磁石の極近傍の磁界変化を検出でき、さらに検出感度を向上することができる。 In addition, the pair of magnetic field distribution change detection coils are arranged so as to sandwich either one of the pair of DC magnetic field application magnets, so that a magnetic field change in the vicinity of the DC magnetic field application magnet can be detected. Further, the detection sensitivity can be improved.
本発明に係る金属検出装置は、ギャップ中央近傍での検出感度、および、磁気を有する包装内に存在する磁性を有する異物の検出感度を向上できるという効果という効果が有用な金属検出装置等の用途にも適用できる。 Metal detection device according to the present invention is useful for metal detection devices and the like that have the effect of improving the detection sensitivity near the center of the gap and the detection sensitivity of magnetic foreign matter present in a magnetic package. It can also be applied to.
1 被検査体
2 搬送コンベア
21、21a、21b 直流磁界印加用磁石
22a、22b 磁界分布変化検出コイル
23a、23b 磁気検出コイル
100、600、700 金属検出装置
110 検出部
111 電源
112、412、512 磁界発生検出部
113 差動増幅手段
114、117a、117b 低域通過フィルタ
115、118 アナログデジタル変換手段
116a、116b 増幅手段
120 制御部
121 入力インタフェース
122 CPU
123 ROM
124 RAM
125 EEPROM
126 出力インタフェース
130 操作表示部
601 磁化装置
602 励磁コイル
603 検出装置
604a、604b 検出コイル
605 判別装置
710 磁化装置
720 磁気ヘッド
721 送信コイル
722 受信コイル
723 受信コイル
730 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
123 ROM
124 RAM
125 EEPROM
126
Claims (2)
前記検出部から出力された検出信号に基づいて金属の有無を判定する制御部(120)とを備えた金属検出装置(100)において、
前記検出部は、前記搬送路を挟むように配置され、前記被検査体に直流磁界を印加するための1対の直流磁界印加用磁石と、
前記1対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように搬送方向と平行に並んで配置され、前記1対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを前記被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する1対の差動接続された磁界分布変化検出コイルと、
前記搬送路を挟むように配置されると共に、前記1対の直流磁界印加用磁石による磁界が到達しない程度に前記1対の直流磁界印加用磁石から離れた位置に前記1対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように前記1対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となる配置とされて、前記被検査体中の残留磁気を検出する1対の磁気検出コイルとを備えたことを特徴とする金属検出装置。 A detection unit (110) for detecting metal mixed in an object to be inspected conveyed on the conveyance path;
In the metal detection device (100) comprising a control unit (120) for determining the presence or absence of metal based on the detection signal output from the detection unit,
The detection unit is arranged so as to sandwich the conveyance path, and a pair of DC magnetic field application magnets for applying a DC magnetic field to the inspection object;
The one of the pair of DC magnetic field application magnets is arranged in parallel with the conveyance direction so as to sandwich the magnet, and the object to be inspected has a gap between both magnetic poles of the pair of DC magnetic field application magnets. A pair of differentially connected magnetic field distribution change detection coils that detect changes in the magnetic field distribution that occur when passing through;
The pair of DC magnetic field applying magnets are arranged so as to sandwich the conveyance path and are separated from the pair of DC magnetic field applying magnets so that a magnetic field by the pair of DC magnetic field applying magnets does not reach . The arrangement is such that the opening is maximized in the direction connecting both the magnetic poles of the pair of DC magnetic field applying magnets so that the detection sensitivity to the magnetized magnet in the direction connecting both the magnetic poles of the magnet is increased. A metal detection apparatus comprising a pair of magnetic detection coils for detecting residual magnetism in an inspection object.
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