JP4188282B2 - Metal detector - Google Patents
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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な金属検出機に関し、更に、製品中で金属を含有する構成要素の欠落等を検査する物品検査装置としても使用可能な金属検出機に関する。 The present invention relates to a metal detector for detecting a metal in an object to be inspected, particularly a metal detector suitable for detecting a metal foreign substance mixed in a product such as food conveyed on a conveyor, and further contains a metal in the product. The present invention relates to a metal detector that can also be used as an article inspection device for inspecting missing components and the like.
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。 Recently, there has been an increasing demand for improving the quality of distribution products to protect consumers. For example, there is a high demand for strengthening food hygiene management systems that conform to HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point). Has been. Under such circumstances, metal detectors that detect metal foreign matters mixed in commodities such as food in production lines have been used more extensively than before.
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。 In conventional metal detectors, a magnetic field is generated so that a product conveyed on a conveyor passes through an alternating magnetic field having a predetermined frequency. Some detect the presence or absence.
この種の金属検出機は、例えば図10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、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で交番磁界の周波数に応じて変化する高周波信号成分を除かれてワーク1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。
For example, as shown in FIG. 10, this type of metal detector includes a
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)。
The
このような金属検出機では、複数種の製品を検査対象とする場合が多く、品種の相違する検査を行なう際には検査条件も切り換える必要がある。このような場合、例えば操作パネル上の品種切替えボタンを操作することで、製品一覧データを読み出し、製品一覧をスクロールさせながら他の品種に切り換える。 In such a metal detector, a plurality of types of products are often inspected, and it is necessary to switch inspection conditions when performing inspections of different types. In such a case, for example, by operating a product type switching button on the operation panel, the product list data is read, and the product list is switched to another product type while scrolling the product list.
また、新品種の製品を検査する場合、ワークWの搬送速度や良品検査データの採取、並びに不良サンプル(小径の金属異物を含むもの)検査データの採取等のため、複数の製品を繰り返し検査を伴う設定作業を行なう必要がある(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、従来の金属検出機では、新規の品種を登録するに際には、使用環境での良品の製品サンプルや不良サンプルを使ったパラメータ設定を行なうのに繰り返しの検査を必要とするにもかかわらず、その結果として得られる品種の登録情報を識別するのに検出感度が有効活用されていなかった。 However, with conventional metal detectors, when registering new varieties, repeated inspections are required to set parameters using good product samples and defective samples in the operating environment. Therefore, the detection sensitivity has not been effectively used to identify the registration information of the resulting varieties.
例えば、同一品種でも検査工程が全製造工程のどの段階に入るか等によって個別検査したり出荷時の単位(例えば1ダース入りの箱やパックの単位)で検査したりすることがあるが、品種の切替え画面中に品種名等の識別情報しか入力しないユーザにとっては、同一・類似品種名の製品を区別し難かった。しかも、品種一覧データを保持した状態で画面表示をスクロールさせる場合、既設定の品種名を参照できる状態から、特定の品種を選択してその詳細を表示する表示階層にならなければ、当該品種についての金属検出感度等の設定条件を表示させることができず、操作に煩雑さを感じる場合があった。 For example, the same type may be individually inspected depending on the stage of the entire manufacturing process, etc., or the unit at the time of shipment (for example, a box or pack containing 1 dozen). It is difficult for a user who only inputs identification information such as a product name on the switching screen to distinguish between products having the same / similar product name. In addition, when scrolling the screen display while holding the product list data, if you do not have the display hierarchy to select a specific product and display its details from the state in which you can refer to the name of the product that has already been set, The setting conditions such as the metal detection sensitivity cannot be displayed, and the operation may be complicated.
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、品種一覧の表示中に各品種の代表的な設定条件に関する情報を併せて表示することにより、品種切替え作業や品種登録等のための操作負荷あるいは手入力作業の軽減を図ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and by displaying information on typical setting conditions of each product type during display of the product type list, product type switching work, product type registration, etc. The purpose is to reduce the operation load or manual input work.
本発明の金属検出機は、上記目的達成のため、複数の品種の被検査物について該被検査物中の金属を検出するための検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に基づく閾値判定により金属の混入を判定する判定手段と、前記検出手段の検出に関する設定パラメータを前記被検査物の品種毎に設定するための設定手段と、前記設定パラメータに基づいて前記被検査物を検査したときに前記判定手段により金属の混入を判定可能な金属異物の大きさで表される検出感度を特定する推定感度管理手段と、前記被検査物の品種を識別するために予め入力された識別情報と、前記被検査物の品種に対応する前記検出感度と、を含む品種一覧の情報データを生成する一覧情報生成手段と、前記一覧情報生成手段で生成された前記情報データに基づいて前記品種一覧を所定の表示形式で表示する表示手段とを備えたものである。 In order to achieve the above object, the metal detector of the present invention has a detection means for outputting a detection signal for detecting a metal in the inspection object for a plurality of types of inspection objects, and threshold determination based on the detection signal judging means for judging contamination of the metal by a setting unit for setting for each variety of the inspection object configuration parameters relating to the detection of said detecting means, when inspecting the inspection object on the basis of the setting parameters the estimated sensitivity managing means for specifying a detection sensitivity which is represented by the magnitude of determinable metallic foreign matter contamination of the metal by the determination unit, a previously inputted identification information for identifying the type of the said object to be inspected in the said sensitivity corresponding to varieties of the object to be inspected, a list information generation means for generating information data varieties list containing, based on the information data generated by the list information generation means The serial varieties list is obtained and a display means for displaying a predetermined display format.
この構成により、品種一覧情報として、複数品種の被検査物の識別情報と各品種の被検査物についての推定検出感度とが所定の表示形式で表示されることから、ユーザが登録時に品種名程度しか入力しなくても、品種一覧の表示階層から他の表示階層に移動したりすることなく、各品種名を登録時の設定の結果得られた検出感度と共に視覚情報として得ることができることとなる。なお、ここにいう所定の表示形式とは、例えば一行から複数行の表示エリアにおけるスクロール表示形式でもよいし、品種一覧情報を一括表示するものでもよい。また、一覧情報は必ずしも表形式のものに限らず、複数の品種情報を含むグラフ形式であってもよい。 With this configuration, identification information of multiple types of inspected items and estimated detection sensitivity for each type of inspected items are displayed in a predetermined display format as the type list information. Even if only an input is made, each product name can be obtained as visual information together with the detection sensitivity obtained as a result of the setting at the time of registration, without moving from the display list of the product list to another display layer. . The predetermined display format here may be, for example, a scroll display format in a display area from one line to a plurality of lines, or may be a type in which product list information is displayed collectively. The list information is not necessarily limited to the table format, but may be a graph format including a plurality of types of information.
本発明の金属検出機は、また、前記推定感度管理手段が、前記各品種の被検査物について、前記設定パラメータが異なる複数の検出感度モードごとに前記検出感度を特定し、特定された前記検出感度に基づいて前記検出感度モードのうちいずれかの感度モードを決定し、前記一覧情報生成手段が、前記識別情報と、前記検出感度と、前記検出感度モードを含む品種一覧の情報データを生成するものであるのがよい。 In the metal detector of the present invention, the estimated sensitivity management means specifies the detection sensitivity for each of a plurality of detection sensitivity modes having different setting parameters for the inspection object of each type, and the specified detection wherein determining either sensitivity mode of the detection sensitivity mode based on the sensitivity, the list information generation means, before and Ki識 specific information, before dangerous out sensitivity information varieties list including the detection sensitivity mode It should generate data.
この構成により、各品種の被検査物について複数の検出感度モードが設定され、ユーザは登録時に品種名程度しか入力しなくても、複数品種の被検査物の識別情報と各品種の被検査物についての推定検出感度と、感度モードとが所定の表示形式で表示される。したがって、品種一覧の表示階層から他の表示階層に移動したりすることなく、各品種名を登録時の設定の結果得られた検出感度やその感度モードと共に視覚情報として得ることができ、場合によっては好みの感度モードをマニュアル操作で選択する等といったことが可能となる。 With this configuration, a plurality of detection sensitivity modes are set for each type of inspected object, and even when the user inputs only about the name of the type at the time of registration, the identification information of the multiple types of inspected objects and the inspected objects of each type The estimated detection sensitivity and sensitivity mode are displayed in a predetermined display format. Therefore, without moving from the display list of the product list to another display layer, each product name can be obtained as visual information along with the detection sensitivity and its sensitivity mode obtained as a result of the settings at the time of registration. The user can select a desired sensitivity mode manually.
本発明の金属検出機においては、さらに、前記検出感度を表示する第1の表示モードおよび前記検出感度を非表示とする第2の表示モードを前記被検査物の品種に応じて切り替える表示モード切替手段を備え、前記一覧情報生成手段が、前記第2の表示モードに対応する品種について前記判定手段に設定された閾値を示す判定レベル指示情報を含む品種一覧の情報データを生成する構成とするのが好ましい。 In the metal detector of the present invention, furthermore, in accordance with the second display mode to hide the first display mode and before dangerous out sensitivity to display the previous danger out sensitivity varieties of the object to be inspected comprising a display mode switching means for switching, the list information generation means generates information data varieties list including determination level indication information indicating the set threshold value in the determination means for the corresponding varieties to the second display mode It is preferable to adopt a configuration to do so.
この構成により、異物検出でなく、金属異物径等の検出感度を表示する必要のない動作モードであっても、そのモードでの判定基準レベルを視覚情報として得ることができ、同一の製品について合否判定基準の異なる登録や切り替えが容易に可能となる。 With this configuration, even in an operation mode in which it is not necessary to display the detection sensitivity such as the diameter of a metal foreign object and not to detect foreign objects, the judgment reference level in that mode can be obtained as visual information. Registration and switching with different criteria can be easily performed.
本発明によれば、品種一覧表示に際して、複数品種の被検査物の識別情報と各品種の被検査物についての推定検出感度とを所定の表示形式で表示するので、登録時に品種名程度しか手入力されていなくとも、品種一覧の表示階層において、他の表示階層に移動したりすることなく、各品種名を登録時の設定の結果得られた検出感度と共に視覚情報として得ることができる。その結果、品種切替え作業等に伴う操作負担を軽減できるとともに、品種識別上の煩わしさを解消することができる。 According to the present invention, when displaying the list of types, the identification information of the inspection items of a plurality of types and the estimated detection sensitivity for the inspection items of each type are displayed in a predetermined display format. Even if it is not input, each product name can be obtained as visual information together with the detection sensitivity obtained as a result of setting at the time of registration without moving to another display layer in the display list of the product list. As a result, it is possible to reduce the operation burden associated with the product type switching operation and the like, and to eliminate the troublesomeness in product type identification.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図9は本発明の第1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。 1-9 is a figure which shows schematic structure of the metal detector based on the 1st Embodiment of this invention.
まず、その構成について説明する。 First, the configuration will be described.
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。
In FIG. 1, the
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。 The workpiece W is an arbitrary product manufactured in plural, for example, a mass-produced food packaged individually in a packaging material or in a predetermined number of units during transportation, and is a regular product such as a boxed product, It does not matter whether it is an indeterminate shape such as a flexible bag product enclosing a fluid.
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、その操作用の表示や運転状態表示、異常の報知等を行なうための表示器17等が設けられている。なお、コンベア12は、設定時にはワークWを図1の矢印とは逆向きに移動させ、ワークWを検査開始位置に戻せるようになっている。
On the upper front side of the
図2に示すように、筐体11の内部には、信号発生器21、送信コイル22、受信コイル23a、23b、検波部24、A/D変換器27a、27bおよび制御部30が設けられている。
As shown in FIG. 2, a
信号発生器21は、所定周波数の送信信号Cを発生するもので、図示しない電流増幅器を介して送信コイル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、信号発生器21からの電流駆動によって励磁されたとき、送信信号Cの周波数に対応する所定強度の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。この送信コイル22は信号発生器21と共に磁界発生回路部を構成している。
The
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、互いに対向する一端側で接地されるとともに他端側で検波部24に接続されている。これら受信コイル23a、23bは、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差動検出器23(検出手段)を構成している。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はその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。
The
送信コイル22からの交番磁界の影響に対し、受信コイル23a、23bには磁界の変動に対応する電圧が誘起されるが、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の電圧出力は等しく平衡し、両コイル23a、23bの誘起電圧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なっている。そのため、例えば受信コイル23a、23bの他端側は平衡調整用の可変抵抗器(図示していない)を介して結合され、その可変抵抗器の中点から検波部24に接続されている。
In response to the influence of the alternating magnetic field from the
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、例えば図2に示すように、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、図3(a)〜図3(c)に示すように、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Va、Vb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。
The magnetic metal that passes through the magnetic field attracts more magnetic flux in proportion to the magnitude of the magnetic flux density, and the nonmagnetic metal that passes through the magnetic field swirls in such a direction as to cancel the change in the magnetic flux density due to the movement. An electric current is generated and Joule heat is consumed. Therefore, for example, as shown in FIG. 2, when some metallic foreign matter contained in the product on the
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(前記送信信号に対して位相はほぼ逆転している)高周波信号成分に、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4に示すような信号波形で表すことができる。
The receiving coils 23a and 23b output the differential detection signal Sd corresponding to the change in the magnetic field when the output balance between the receiving
検波部24は、各一対のミキサ24a、24b、バンドパスフィルタ25a、25bおよび移相器26a、26bからなり、ミキサ24a、24bには差動検出器23からの差動検出信号がそれぞれ並行して入力される。これらミキサ24a、24bには、入力信号の位相を設定移相量だけシフトさせる移相器26a、26bがそれぞれ接続されており、移相器26aは、送信信号発生器21からの前記送信信号の位相を設定された移相量だけ移相させて、ミキサ24aに供給する。また、移相器26bは、移相器26aで生成された信号の位相を90度移相させることで、差動検出器23から誘導出力される差動検出信号の高周波信号成分に対して90度位相の異なる高周波信号を生成し、ミキサ24bに供給する。
The
ミキサ24aは、移相器26aからの高周波信号と差動検出器23からの差動検出信号Sdとを合成してバンドパスフィルタ25aに出力する。同様に、ミキサ24bは、移相器26bからの高周波信号と差動検出器23からの差動検出信号Sdとを合成してバンドパスフィルタ25bに出力する。
The
ここでのミキサ24a、24bによる入力の混合は、移相量により異なるが、例えば、移相器26a、26bからの入力信号に基づいて、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信号を生成することになる。
Here, the mixing of the input by the
バンドパスフィルタ25a、25bは、ミキサ24a、24bで合成された変調信号のうちワークWの移動に対応して変化する前記低周波信号成分のみを抽出し、併せて高周波成分のノイズ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25a、25b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(同図に示す波形X、Y)を形成するものとなる。
The bandpass filters 25a and 25b are filters that extract only the low-frequency signal component that changes in accordance with the movement of the work W from the modulated signals synthesized by the
両バンドパスフィルタ25a、25bの出力は、A/D変換器27a、27b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た後、制御部30に取り込まれる。
The outputs of both
制御部30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。
The
この制御部30は、図2に機能ブロック図で示すように、設定部31、メモリ部32、特徴データ作成部33、推定感度管理部34、判定部35、表示モード切替部36、一覧情報生成部37および表示処理部38の機能を実現するものである。
As shown in the functional block diagram of FIG. 2, the
設定部31は、各品種のワークWのサイズ(例えば長さ)と搬送速度、信号発生器21の発生信号周波数、移相器26aの移相量、バンドパスフィルタ25a、25b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、ワークW(被検査物)の品種毎に一部手入力で、その他を自動で設定するための設定手段となっており、ワークWの品種登録に際して登録事項が操作入力部16から入力されたときには、その品種番号で特定される品種名毎にその品種に対応する新たな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25a、25bの濾波帯域等を決定する条件となる。また、信号発生器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)の素材に応じて選択されるパラメータである。また、検出信号Xが移相器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、移相器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。
The setting
ここで設定された設定パラメータは、ワークWの品種毎に分類され、メモリ部32のパラメータ記憶領域32aに記憶される。すなわち、メモリ部32は、複数品種のワークWの品種番号その他の識別情報と共に各品種のワークWについての前記検出に関する設定パラメータのデータを記憶するデータ記憶手段となっている。メモリ部32のパラメータ記憶領域32aは、書換え可能なメモリ領域であり、例えば追記又は書換えが可能な不揮発性の半導体メモリ素子、メモリディスク、ハードディスク等で構成することができる。
The set parameters set here are classified for each type of work W and stored in the parameter storage area 32 a of the
特徴データ作成部33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、メモリ部32の検査データ記憶領域32dに記憶させるようになっている。
When the workpiece W is detected by the
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。したがって、特徴データ作成部33はこのような特徴データDを各品種のパラメータ設定時に作成するものでもよい。
As shown in FIG. 4, these Lissajous figures are substantially symmetrical with respect to the origin O, and have coordinates at the furthest distance from the origin O. For example, the Lissajous figure Hn in the figure is the coordinates of the vertex Qn. It can be characterized by (Xm, Ym). Alternatively, the coordinate data of the vertex Qn may be converted into polar coordinates and characterized by coordinates (r, θ). Here, r is the distance from the origin O of the vertex Qn, and θ is the angle (tan θ = Ym / Xm) formed by the line segment QO and the X axis. Therefore, the feature
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その傾き(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、その傾きがほぼ同一で、かつその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。 When a sample of a non-defective workpiece W is inserted and passed in an alternating magnetic field, the Lissajous figure drawn by the coordinate point becomes, for example, an approximately 8 shape as indicated by Hg in FIG. In this case, the Lissajous figure drawn by the coordinate points has a long and narrow figure of 8 as shown by Hn in FIG. As described above, the Lissajous figure obtained based on the detection signals X and Y has a different inclination (major axis direction) depending on whether or not a foreign metal is included in the detection target. In addition, the Lissajous figures obtained for metallic foreign objects of the same type and different diameters have similar shapes, the inclinations of which are almost the same, and the distance from the origin of the apex differs depending on the diameter of the foreign objects.
設定部31による設定時には、まず、良品ワークサンプルおよび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(図5参照)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。
At the time of setting by the setting
本実施形態においては、この設定部31による設定時に、直径dの異なる複数の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比に相当するので、以下、単にS/N値ともいう)をその金属異物の直径d1〜dnおよび品種(製品の種別)と対応付けて、メモリ部33のパラメータ記憶領域32aに記憶する。
In the present embodiment, at the time of setting by the setting
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6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、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。 The values of the S / N values α1 to αn associated with the sizes (diameters) of these metal foreign objects can be graphed as shown in FIG. 6, for example, and the smaller the α value, the smaller the metal foreign object can be detected. It can be seen that the detection characteristic becomes sensitivity. Therefore, when setting the detection sensitivity, by selecting a specific S / N value α, the diameter of the detectable metal foreign object can be specified. Conversely, the size (for example, diameter) of the metal foreign object to be detected can be determined. By specifying, a specific S / N value α required can be determined.
推定感度管理部34は、上述のようにして予め採取された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のみで、その製品の検査に要する金属検出機10の感度特性を推定および管理するようになっており、良品の製品サンプルを使用して得られるリサージュ図形のデータ(前述のHgに代わるユーザ製品の検査結果)と前記検査データD(1)〜D(n)から得られる前記距離Lnの値等(前述のHnに相当する各金属異物サンプルの検査結果)に基づいて、各金属異物径について前記S/N値αを算出して、メモリ部32の検査データ記憶領域32dに記憶させる。推定感度管理部34は、また、新規な品種の登録時には、製品測定データ(例えば前記Lg)に基づいて設定可能な最小のα(=Ln/Lg)を算出し、それに対応する最小の混入金属異物の大きさを特定することができる。
When there is inspection result data D (1) to D (n) for the different diameter metal
この推定感度管理部34は、異径金属異物サンプル1〜nに関する既設定のパラメータに基づいて、各品種のワークWについての検出感度を推定し、その推定した検出感度をメモリ部32のデータ記憶領域32dに記憶させる推定感度管理手段となっている。
The estimated
推定感度管理部34は、さらに、各品種のワークWについて、前記交番磁界の周波数が互いに異なる複数の検出感度モードのデータを採取し、その検出感度モードのうちいずれかの感度モードを決定して、これをデフォルトの感度モードとして採用する管理を実行するようになっている。感度モードは、例えば図6に示すような傾きのある右上がりの直線で表すことができるが、右上がりの曲線形状や多少屈曲した形状等の特性線にもなり得る。したがって、複数の検出感度モードをそのような複数の特性線とすると、複数のモードの特性線が異物検出の閾値レベルと交差する点のうち検出できる金属異物径の最も小さい検出モード(同図中で最も左側に来ることになる特性線)が好ましい感度モードとなる。なお、曲線形状や多少屈曲した形状等の感度特性があるため、本実施形態においては、任意モードへのマニュアルでの選択設定も可能になっている。
The estimated
判定部35は、まず、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、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。
First, the
この閾値dr又はαrに基づいて、判定部35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するようになっている。すなわち、判定部35は、ワークW中における金属異物の混入の有無を検出信号に基づく閾値判定によって判定し、金属異物が混入していると判定したときには、その判定結果を示す信号を出力することができる判定手段となっている。
Based on the threshold dr or αr, the
表示モード切替部36は、前記推定した検出感度を表示器17(表示手段)によって表示する第1の表示モードと、前記推定した検出感度を非表示とする第2の表示モードとを、ワークWの品種に応じて切り替える表示モード切替手段となっている。ここで、第1の表示モードは、通常の金属検出を行なう品種についての表示のモードであり、第2の表示モードは、通常の金属検出を行なわず、構成要素(包素材、含まれるべき液体等を含む)の欠落等を行なう際の表示のモードである。
The display
一覧情報生成部37は、メモリ部32(データ記憶部)に記憶されたデータに基づいて、複数品種のワークW(被検査物)の識別情報と各品種のワークWについての前記推定した検出感度とを含む品種一覧の情報データを生成する一覧情報生成手段となっており、この一覧の情報データは、表示処理部38で処理され、例えば図9に示すような形態で表示器17に表示される。
Based on the data stored in the memory unit 32 (data storage unit), the list
表示処理部38は、一覧情報生成部37で生成された情報データに基づいて、品種一覧を所定の表示形式で表示するための画像データ処理を実行し、表示器17に供給する。
The
一覧情報生成部37は、また、表示モード切替部36によって第1の表示モードが設定されたときには、複数品種のワークWの識別情報と、各品種のワークWについての推定した検出感度と、感度モードとを含む品種一覧の情報データを生成するようになっている。さらに、一覧情報生成部37は、表示モード切替部36によって第2の表示モードが設定されたときには、複数品種のワークWの識別情報と、各品種のワークWについての合否判定を行なうためのしきい値に応じた判定レベル指示情報とを含む品種一覧の情報データを生成するようになっている。
When the first display mode is set by the display
前記品種一覧の情報データは、操作入力部16に品種切替えを指定する操作入力がなされたとき、表示器17によって所定形式で部分的に表示され、更に操作入力部16へのスクロール操作や頁移動操作によってその表示部分(被参照領域)が移動するようになっている。前記品種一覧の情報データの表示形式は、例えば一行から複数行の表示エリアに、スクロール表示可能な品種一覧情報を部分的に表示し、スクロールによって全体参照するものであってもよいし、品種一覧情報を一括表示するものでもよい。また、一覧情報は必ずしも表形式のものに限らず、複数の品種情報を含むグラフ形式であってもよい。
The information data of the product list is partially displayed in a predetermined format by the
図7に示すように、表示器17の表示画面50は操作入力部16と隣接して設けられている。また、操作入力部16には、品種切替えキー61、メニューキー62、戻りキー63、カーソル移動・頁切替え用の矢印キー64、選択項目確定用のリターンキー65、運転指令キー66、停止指令キー67等が設けられている。
As shown in FIG. 7, the
以下、上記構成の金属検出機10の動作と共に、特にその表示画面50における表示情報の生成および表示内容について説明する。
Hereinafter, the generation and display contents of display information on the
[設定時]
金属検出機10の設定時には、ユーザがメニューキー62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。
[When setting]
When the
[通常運転モード]
金属検出機10の通常運転時には、表示画面50に図7上部に例示するような運転時画面の表示がなされる。
[Normal operation mode]
During normal operation of the
同図に示すように、通常運転時には、品種番号71、品名72、判定結果であるOK(良品・合格)/NG(不良品・不合格)の文字73、ワークWのトータル数74、カウントしたNG品の数75、運転又は停止状態である旨の文字76等が表示され、金属異物のワークWへの混入が検出されたときにはNGの文字73が表示される。
As shown in the figure, during normal operation,
[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の品種切替えキー61が操作され、品種切替えのための品種一覧表示画面が表示される。
[Product switching mode]
On the other hand, when the production of the planned number of workpieces W is completed and switching to another type is performed, the
この品種一覧表示画面は、図8に示すように、品種番号81と、その品種名を特定する要素である品名82、動作モード表示記号83、鉄(Fe)系の金属異物の推定検出感度84、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85、磁界の周波数(送信信号周波数)により異なる複数の検出感度モード(図中「-」の両側に「A」、「B」、「C」又は「D」で示されている)のうちいずれのモードであるかを表示する記号表示86を含んでいる。なお、検出感度モードの記号表示86は、ハイフン(-)の左側が鉄系の送信信号周波数を、右側が非鉄系の送信信号周波数を示しており、鉄系、非鉄系共に「A」〜「D」で示される4つの検出感度モードが周波数順に設定されており、4つの感度モード中、例えばAが送信コイル22側からの交番磁界の周波数が最も高く、Dが送信コイル22側からの交番磁界の周波数が最も低い。
As shown in FIG. 8, the product list display screen includes a
この画面表示に際しては、制御部30が、品種登録の状況が登録設定の段階に至っているか否かを判定して表示内容を決定する。これにより、品種登録の状況が登録設定の段階に至っていない場合には、品名82および推定検出感度84、85は表示されない(図8(a)最上欄参照)。
When this screen is displayed, the
また、品種登録の状況が登録設定の段階に至った場合であっても、未だオート設定が選択されていないときには、動作モード表示記号83は疑問符の記号"?"となり(図8(b)、(c)最上欄参照)、品種登録の状況が登録済みの場合にはアスタリスク記号"*"(図8(d)最上欄参照)に、コンベア搬送のみを実行するコンベアモードが指定されているときには感嘆符の記号"!"(図示していない)に、それぞれ切り換えられる。
Further, even when the type registration status has reached the registration setting stage, the operation
[表示モード切替]
ところで、品種切り替えの際に表示される品種一覧表示画面においては、前記推定検出感度を表示器17によって表示する第1の表示モードが設定されているか、前記推定検出感度を非表示とする第2の表示モードが設定されているかによって、品種毎に異なる表示がなされる。すなわち、第1の表示モードが設定されている通常の金属検出を行なう製品については、推定検出感度の表示がなされるが、通常の金属検出を行なわず、構成要素(包素材、内容流動等を含む)の欠落等を行なう品種については、その品種のワークWに関する合否判定の厳しさの程度を示す判定レベルの指示情報、例えばそのしきい値、そのしきい値レベルを示す値又はレベルメータ等の表示がされるようになっている。
[Display mode switching]
By the way, in the product list display screen displayed at the time of product type switching, the first display mode for displaying the estimated detection sensitivity by the
より具体的には、例えば品種登録の状況が第2の表示モードであって、ワークWの構成要素のうち金属系構成部品の欠落を検査する欠品チェック品種の場合には、
図8(a)〜(d)の最下欄にそれぞれ示すように、推定検出感度84、85の表示に代えて、判定結果のみの表示モードであることを示す墨塗りの四角記号"■"88と合否判定を行なうためのしきい値87が表示される。
More specifically, for example, in the case where the status of product type registration is the second display mode and the missing product check type for inspecting the lack of metal components among the components of the work W,
As shown in the bottom column of FIGS. 8A to 8D, instead of displaying the estimated
[感度変更]
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、推定検出感度84、85の表示部のいずれかを選択して、金属種を含むその選択をリターンキーで確定する。
[Change sensitivity]
When changing the detection sensitivity, first, a sensitivity change key (not shown) of the
これにより、図9に示すように、現在の運転モードの設定条件として、金属異物種91a、91b(図中Fe、SUS)と、検出感度を示す最小異物サイズの数値92a、92bと、レベルメータ状の製品影響度(異物検出信号に対する製品影響の割合を示す;図中の黒色部が製品影響)の操作バー93a、93bと、その製品影響を考慮した混入金属を判定するためのしきい値94a、94bとが表示される。
As a result, as shown in FIG. 9, as the current operation mode setting conditions, metal
ユーザは、検出感度を示す最小異物サイズの数値92a、2b又はしきい値94a又は94bを変更入力することで、あるいは操作バーの操作によって、金属異物種91a又は91bを特定した上でしきい値94a又は94bを変更することにより感度を変更する。
The user specifies the metal
以上のように、本実施の形態においては、品種一覧情報として、複数品種のワークWの識別番号81および品名82等の識別情報のみならず、各品種のワークWについての推定検出感度が、併せて所定の表示形式で表示される。したがって、ユーザが品種登録時に品名程度しか入力しなくとも、品種一覧の表示階層から他の表示階層に移動したりすることなく、各品種名を登録時の設定の結果得られた検出感度と共に視覚情報として得ることができる。その結果、品名等では紛らわしく類似する品種であっても、容易に検出感度に代表される設定内容と関連付けて容易に識別可能となる。
As described above, in the present embodiment, not only the
また、各品種のワークWについて、送信コイル22からの交番磁界の周波数に応じて異なる複数の検出感度モードが設定され、品種一覧情報として、複数品種のワークWの識別情報と各品種のワークWについての推定検出感度と、感度モードとが所定の表示形式で表示されるから、品種一覧の表示階層から他の表示階層に移動したりすることなく、各品種名を登録時の設定の結果得られた検出感度やその感度モードを共に視覚情報として得ることができ、場合によっては好みの感度モードをマニュアル操作で選択するといったことができる。
Further, for each type of work W, a plurality of different detection sensitivity modes are set according to the frequency of the alternating magnetic field from the
本実施形態の金属検出機10においては、さらに、前記推定した検出感度を表示する第1の表示モードと前記推定した検出感度を非表示とする第2の表示モードをワークWの品種に応じて切り替える表示モード切替部36を備え、一覧情報生成部37が、第2の表示モード対応の特定品種のワークWについて、合否判定を行なうためのしき値を示す判定レベル指示情報87を表示するので、異物検出でなく、金属異物径等の検出感度を表示する必要のない動作モードであっても、そのモードでの判定基準レベルを視覚情報として得ることができ、同一の製品についての合否判定基準の異なる登録や切り替えを容易に実行することができることになる。
In the
以上説明したように、本発明は、品種一覧表示に際して、複数品種の被検査物の識別情報と各品種の被検査物についての推定検出感度とを共に表示するので、登録時に品種名程度しか手入力されていなくとも、品種一覧の表示階層において、他の表示階層に移動したりすることなく、各品種名を登録時の設定の結果得られた検出感度と共に視覚情報として得ることができ、品種切替え作業等に伴う操作負担を軽減できるとともに品種識別上の煩わしさを解消することができるという効果を奏するものであり、コンベア搬送される製品に混入した金属異物の検出に好適な金属検出機のみならず、製品中で金属を含有する構成要素の欠落等を検査する物品検査装置にも適用可能である。 As described above, according to the present invention, when displaying a list of varieties, the identification information of a plurality of varieties of inspected items and the estimated detection sensitivity of each varieties of inspected items are displayed together. Even if it is not input, each product name can be obtained as visual information together with the detection sensitivity obtained as a result of the setting at the time of registration without moving to another display layer in the display list of the product list. Only the metal detector suitable for detecting the metal foreign matter mixed in the product conveyed by the conveyor has the effect of reducing the operational burden associated with the switching work and the like and eliminating the troublesomeness in identifying the product type. In addition, the present invention can also be applied to an article inspection apparatus that inspects for missing components or the like containing a metal in a product.
10 金属検出機
12 コンベア(ワーク搬送手段)
14 検査領域
16 操作入力部
17 表示器(表示手段)
21 送信信号発生器
22 送信コイル
23 差動検出器(検出手段)
24 検波部
30 制御部
31 設定部(設定手段)
32 メモリ部
32d 検査データ記憶領域
33 特徴データ作成部
34 推定感度管理部(推定感度管手段)
35 判定部(判定手段)
36 表示モード切替部(モード切替手段)
37 一覧情報生成部(一覧情報生成手段)
38 表示処理部
50 表示画面
71、81 品種番号(品種の識別情報)
72、82 品名(品種の識別情報)
83 動作モード表示記号
84、85 推定検出感度
86 感度モード
87 OK/NG比率値(判定レベル指示情報)
W ワーク(被検査物)
10
14
21
24
32
35 determination unit (determination means)
36 Display mode switching part (mode switching means)
37 List information generation part (List information generation means)
38
72, 82 Product name (type identification information)
83 Operation
W Workpiece (inspected object)
Claims (3)
前記検出信号に基づく閾値判定により金属の混入を判定する判定手段(35)と、
前記検出手段(23)の検出に関する設定パラメータを前記被検査物(W)の品種毎に設定するための設定手段(31)と、
前記設定パラメータに基づいて前記被検査物(W)を検査したときに前記判定手段により金属の混入を判定可能な金属異物の大きさで表される検出感度を特定する推定感度管理手段(34)と、
前記被検査物(W)の品種を識別するために予め入力された識別情報と、前記被検査物(W)の品種に対応する前記検出感度(85)と、を含む品種一覧の情報データを生成する一覧情報生成手段(37)と、
前記一覧情報生成手段(37)で生成された前記情報データに基づいて前記品種一覧を所定の表示形式で表示する表示手段(17)とを備えた金属検出機。 Detection means (23) for outputting a detection signal for detecting a metal in the inspection object for a plurality of kinds of inspection objects (W);
Determination means (35) for determining metal contamination by threshold determination based on the detection signal;
Setting means (31) for setting a setting parameter relating to detection by the detection means (23) for each type of the inspection object (W);
Estimating sensitivity management means the identifying the detection sensitivity represented a mixed metal the size of determinable metal foreign object by the determination means when inspecting the inspection object (W) on the basis of the setting parameters (34) When,
Wherein the identification information input in advance to identify the type of the object to be inspected (W), wherein said detection sensitivity corresponding to the type of the object to be inspected (W) (85), the information data varieties list including List information generating means (37) for generating;
Metal detector and display means (17) for displaying the variety list in a predetermined display format based on the generated information data in the list information generation means (37).
前記一覧情報生成手段(37)が、前記識別情報と、前記検出感度(85)と、前記検出感度モード(86)を含む品種一覧の情報データを生成することを特徴とする請求項1に記載の金属検出機。 The estimated sensitivity management means (34) specifies the detection sensitivity for each of a plurality of detection sensitivity modes having different setting parameters for the inspection object (W) of each product type, and based on the specified detection sensitivity Determining one of the detection sensitivity modes (86);
The list information generation means (37), a front Ki識 specific information, before and dangerous out sensitivity (85), claims and generates information data varieties list including the detection sensitivity mode (86) Item 2. The metal detector according to Item 1.
前記一覧情報生成手段(37)が、前記第2の表示モードに対応する品種について前記判定手段に設定された閾値を示す判定レベル指示情報(87)を含む品種一覧の情報データを生成することを特徴とする請求項1に記載の金属検出機。 Display changed according the second display mode to the first display mode and before dangerous out sensitivity (85) hide for displaying the previous danger out sensitivity (85) to the varieties of the object (W) Comprising mode switching means (36),
The list information generation means (37), to generate information data varieties list including determination level indication information (87) indicating the set threshold value in the determination means for varieties corresponding to the second display mode The metal detector according to claim 1.
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