JP4202344B2

JP4202344B2 - 金属検出機

Info

Publication number: JP4202344B2
Application number: JP2005232974A
Authority: JP
Inventors: 隆次野崎
Original assignee: アンリツ産機システム株式会社
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2025-08-11
Also published as: JP2007047057A

Description

本発明は、被検査体の通過によって生じる磁界の変化に基づいて被検査体に含まれる金属の有無を検出する金属検出機に関するものである。

従来、被検査体の通過によって生じる磁界の変化に基づいて信号を生成し、生成した信号に基づいて被検査体に含まれる金属の有無の判定を行う金属検出機であって、信号の生成に使用されるパラメータ（以下「信号生成用パラメータ」という。）を被検査体のサンプルを利用して生成するものが知られている（例えば特許文献１参照。）。
国際公開第２００４／０８６０９５号パンフレット

しかしながら、従来の金属検出機においては、検査環境が信号生成用パラメータの生成時点から変化したり、ロットの違い等によって被検査体が信号生成用パラメータの生成時点から変化したりした場合に、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成を行う必要がある。

本発明は、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができる金属検出機を提供することを目的とする。

本発明の金属検出機は、所定周波数の磁界を発生する磁界発生手段と、前記磁界中を被検査体が通過することによって生じる磁界の変化に応じた磁界変化信号を所定の位相で検波して判定用信号を生成する判定用信号生成手段と、被検査体のサンプルの通過によって生成された判定用信号に基づいて前記所定周波数を含む複数通りの磁界周波数における最適な移相量を算出する移相量生成手段と、前記複数通りの磁界周波数と該磁界周波数における最適移相量とからなるパラメータを関連づけて記憶するパラメータ記憶手段と、予め記憶された異物データと前記サンプルの通過によって生成された前記判定用信号とによってサンプルのＳ／Ｎを求めるＳ／Ｎ算出手段と、前記パラメータ記憶手段によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを使用して前記判定用信号生成手段によって生成された前記判定用信号に基づいて前記被検査体に含まれる金属の有無の判定を行う金属判定手段とを備え、前記パラメータ記憶手段は、前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータが前記判定用信号生成手段に使用させるよう選択された後に該１通りのパラメータを変更できるように、前記複数通りのパラメータを再度読出し可能に記憶している構成を有している。

この構成により、本発明の金属検出機は、被検査体のサンプルを利用して生成した複数通りの信号生成用パラメータを記憶しておくことができるので、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成を行わなくても、被検査体に含まれる金属の有無の判定に実際に使用される信号生成用パラメータを変更することができる。したがって、本発明の金属検出機は、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができる。

また、本発明の金属検出機は、前記パラメータ記憶手段によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを利用者からの指示に応じて特定するパラメータ特定手段を備え、前記判定用信号生成手段は、前記パラメータ特定手段によって特定された前記パラメータを使用して前記判定用信号を生成する構成を有している。

この構成により、本発明の金属検出機は、被検査体に含まれる金属の有無の判定に実際に使用される信号生成用パラメータを利用者に変更させることができる。

また、本発明の金属検出機は、前記判定用信号生成手段によって前記被検査体の通過に応じて生成された前記判定用信号において前記被検査体のＳ／Ｎが所定の値になったときに報知を行う報知手段を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の金属検出機は、信号生成用パラメータの変更の適切なタイミングを利用者に認識させることができる。

また、本発明の金属検出機は、前記パラメータ記憶手段によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを選択するパラメータ選択手段を備え、前記判定用信号生成手段は、前記パラメータ選択手段によって選択された前記パラメータを使用して前記判定用信号を生成し、前記パラメータ選択手段は、前記判定用信号生成手段によって前記被検査体の通過に応じて生成された前記判定用信号において前記被検査体のＳ／Ｎが所定の値になったときに前記パラメータの選択を切り替える構成を有している。

この構成により、本発明の金属検出機は、被検査体に含まれる金属の有無の判定に実際に使用される信号生成用パラメータを自動的に変更することができる。

また、本発明の金属検出機は、前記パラメータ記憶手段によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを選択するパラメータ選択手段と、前記パラメータ選択手段が前記パラメータの選択を切り替える判定用条件を生成する条件生成手段とを備え、前記判定用信号生成手段は、前記パラメータ選択手段によって選択された前記パラメータを使用して前記判定用信号を生成し、前記条件生成手段は、前記判定用信号生成手段によって前記サンプルの通過に応じて生成された前記判定用信号に基づいて前記判定用条件を生成し、前記パラメータ選択手段は、前記判定用信号生成手段によって前記被検査体の通過に応じて生成された前記判定用信号と、前記条件生成手段によって生成された前記判定用条件とに基づいて前記パラメータを選択する構成を有している。

また、本発明の金属検出機は、所定周波数の磁界を発生する磁界発生手段と、前記磁界中を被検査体が通過することによって生じる磁界の変化に応じた磁界変化信号を所定の位相で検波して判定用信号を生成する判定用信号生成手段と、被検査体のサンプルの通過によって生成された判定用信号に基づいて前記所定周波数を含む複数通りの磁界周波数における最適な移相量を算出する移相量生成手段と、前記複数通りの磁界周波数と該磁界周波数における最適移相量とからなるパラメータを関連づけて記憶するパラメータ記憶手段と、予め記憶された異物データと、被検査体の通過によって生成された判定用信号とによって１つの被検査体が通過する間に複数の磁界周波数に対応するＳ／Ｎをそれぞれ求めるＳ／Ｎ算出手段と、前記パラメータ記憶手段によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを使用して前記判定用信号生成手段によって生成された前記判定用信号に基づいて前記被検査体に含まれる金属の有無の判定を行う金属判定手段とを備え、前記パラメータ記憶手段は、前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータが前記判定用信号生成手段に使用させるよう選択された後に該１通りのパラメータを変更できるように、前記複数通りのパラメータを再度読出し可能に記憶している構成を有している。

この構成により、本発明の金属検出機は、予め生成していた複数通りの信号生成用パラメータのうち実際に最も感度が良い信号生成用パラメータによって、被検査体に含まれる金属の有無の判定を行うことができるので、被検査体に含まれる金属の有無の判定の感度を従来より長期間維持することができる。したがって、本発明の金属検出機は、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができる。

本発明の金属検出機は、被検査体のサンプルを利用して生成した複数通りの信号生成用パラメータを記憶しておくことができるので、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成を行わなくても、被検査体に含まれる金属の有無の判定に実際に使用される信号生成用パラメータを変更することができ、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができる。

更に、本発明の金属検出機は、パラメータ記憶手段によって記憶された複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを利用者からの指示に応じて特定し、特定したパラメータを使用して信号を生成するようになっている場合、被検査体に含まれる金属の有無の判定に実際に使用される信号生成用パラメータを利用者に変更させることができる。

更に、本発明の金属検出機は、被検査体のＳ／Ｎが所定の値になったときに報知を行うようになっている場合、信号生成用パラメータの変更の適切なタイミングを利用者に認識させることができる。

更に、本発明の金属検出機は、被検査体のＳ／Ｎが所定の値になったときにパラメータの選択を切り替えるようになっている場合、被検査体に含まれる金属の有無の判定に実際に使用される信号生成用パラメータを自動的に変更することができる。

更に、本発明の金属検出機は、サンプルの通過に応じて生成された信号に基づいて生成された判定用条件と、被検査体の通過に応じて生成された信号とに基づいてパラメータを選択するようになっている場合、被検査体に含まれる金属の有無の判定に実際に使用される信号生成用パラメータを自動的に変更することができる。

また、本発明の金属検出機は、予め生成していた複数通りの信号生成用パラメータのうち実際に最も感度が良い信号生成用パラメータによって、被検査体に含まれる金属の有無の判定を行うことができるので、被検査体に含まれる金属の有無の判定の感度を従来より長期間維持することができ、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る金属検出機の構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る金属検出機１０は、穴１１ａが形成された筐体１１と、筐体１１の穴１１ａ内に挿通されて被検査体８０を矢印１２ａで示す方向に搬送するコンベア１２と、被検査体８０が筐体１１の穴１１ａ内に進入したことを検知する光学式等の進入センサ１３と、筐体１１の外部に設けられ利用者によって操作される操作部１４と、筐体１１の外部に設けられ各種情報を表示する報知手段としての表示部１５とを備えている。

また、金属検出機１０は、図２に示すように、所定周波数の磁界を発生する磁界発生手段としての磁界発生部２０ａと、磁界中を被検査体８０が通過することによって生じる磁界の変化に応じた磁界変化信号を所定の位相で検波して判定用信号を生成する判定用信号生成手段としての信号生成部２０ｂと、被検査体８０に含まれる金属（以下「金属異物」という。）の有無の判定（以下「異物判定」という。）を信号生成部２０ｂによって生成された判定用信号に基づいて行う金属判定手段としてのコンピュータ３６と、コンピュータ３６によって使用される各種情報を記憶する記憶装置３７とを筐体１１の内部に備えている。

磁界発生部２０ａは、所定周波数の送信信号を発生させる交流発生器２１と、交流発生器２１によって発生させられた送信信号を増幅する増幅器２２と、増幅器２２によって増幅された送信信号の周波数に対応する交番磁界を発生させる送信コイル２３とを有している。

信号生成部２０ｂは、送信コイル２３と対向して配置され互いに逆相に結合された一対の受信コイル２４ａ、２４ｂと、送信コイル２３によって発生させられた交番磁界による受信コイル２４ａの誘起電圧及び受信コイル２４ｂの誘起電圧の差である受信信号を出力する同調回路２５と、同調回路２５によって出力された受信信号を増幅する増幅器２６と、交流発生器２１によって発生させられた送信信号を同期検波のために位相調整した交流信号を生成する位相制御部２７と、位相制御部２７によって生成された交流信号を更に９０°移相する移相器２８と、位相制御部２７によって位相調整された交流信号に基づいて増幅器２６によって増幅された受信信号から同期検波によって送信信号に相当する高周波成分を取り除く同期検波器２９と、移相器２８によって移相された交流信号に基づいて増幅器２６によって増幅された受信信号から同期検波によって送信信号に相当する高周波成分を取り除く同期検波器３０と、同期検波器２９によって検波された信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタ（以下「ＢＰＦ」という。）３１と、同期検波器３０によって検波された信号から不要な周波数成分を除去するＢＰＦ３２と、ＢＰＦ３１によって出力される信号を増幅する増幅器３３と、ＢＰＦ３２によって出力される信号を増幅する増幅器３４と、増幅器３３によって増幅された信号及び増幅器３４によって増幅された信号をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換して判定用信号としてコンピュータ３６に入力するＡ／Ｄ変換器３５とを有している。

コンピュータ３６は、プログラムが記録された図示していないＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭに記録されたプログラムに基づいて動作する図示していないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＣＰＵの作業領域である図示していないＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等を含んで構成されており、被検査体８０のサンプルの通過によって生成された判定用信号に基づいて複数通りの磁界周波数における位相制御部２７による送信信号の移相量（以下「送信信号移相量」という。）の最適値を算出する移相量生成手段３６ａと、金属異物のサンプルのみの通過に応じて信号生成部２０ｂによって生成される判定用信号のデータ（以下「異物データ」という。）と被検査体８０のサンプルの通過によって生成された判定用信号とによって被検査体８０のサンプルのＳ／Ｎを求めるＳ／Ｎ算出手段３６ｂとを有している。なお、コンピュータ３６のＲＯＭには、異物データや、交流発生器２１によって発生させる送信信号の周波数（以下「送信信号周波数」という。）等が記憶されている。

ここで、磁性金属は、磁束密度の大きさに比例して多くの磁束を引き寄せるので、交番磁界中では、磁界の振幅（磁束密度）が最大のときに大きな外部磁界変化を引き起こす。また、非磁性金属は、磁束密度の変化量の大きさに比例してその変化を打ち消す方向の渦電流が多く流れ磁束をジュール熱として消費するので、交番磁界中では、磁束密度の変化量が最大のときに大きな外部磁界変化を引き起こす。したがって、コンピュータ３６は、Ａ／Ｄ変換器３５によって出力された判定用信号に基づいて、金属の大きさだけでなく、金属の材質（Ｆｅ、ＳＵＳ等）をも検出することができる。

次に、金属検出機１０の動作について説明する。

まず、信号生成部２０ｂによる判定用信号の生成に使用される信号生成用パラメータの設定を自動的に行う動作（オート設定）について説明する。

なお、信号生成用パラメータには、送信信号周波数や、送信信号移相量等がある。

図３に示すように、コンピュータ３６は、金属が混入されていない被検査体８０のサンプル（以下「良品サンプル」という。）をコンベア１２によって搬送させることを利用者に指示する情報を表示部１５を介して出力する（Ｓ１０１）。

そして、良品サンプルがコンベア１２によって搬送させられると、コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数のうちの１つの送信信号周波数の送信信号を交流発生器２１に発生させ（Ｓ１０２）、Ｓ１０２において発生させた送信信号周波数における最適な送信信号移相量を良品サンプルの通過に応じて信号生成部２０ｂによって生成された判定用信号に基づいて公知の方法によって自動的に移相量生成手段３６ａによって算出する（Ｓ１０３）。

次いで、コンピュータ３６は、Ｓ１０２において発生させた送信信号周波数と、Ｓ１０３において算出した送信信号移相量とからなる信号生成用パラメータを記憶装置３７に記憶させ（Ｓ１０４）、良品サンプルの通過に応じて信号生成部２０ｂによって生成された判定用信号と、ＲＯＭに予め記憶している異物データとに基づいて、良品サンプルの通過に応じて信号生成部２０ｂによって生成された判定用信号における被検査体８０のＳ／ＮをＳ／Ｎ算出手段３６ｂによって算出する（Ｓ１０５）。即ち、コンピュータ３６は、金属異物の通過に応じて信号生成部２０ｂによって生成される判定用信号をＳとし、良品サンプルの通過に応じて信号生成部２０ｂによって生成された判定用信号をＮとした場合のＳ／ＮをＳ１０５において算出する。

そして、コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数の全てに対してＳ／Ｎを算出したか否かを判断する（Ｓ１０６）。

コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数の何れかに対してＳ／Ｎを算出していないとＳ１０６において判断すると、未だＳ／Ｎを算出していない送信信号周波数に対してＳ１０１からＳ１０５までの処理を繰り返す。即ち、記憶装置３７は、コンピュータ３６によって生成された複数通りの信号生成用パラメータを複数回のＳ１０４において記憶するようになっており、パラメータ記憶手段を構成している。

一方、コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数の全てに対してＳ／Ｎを算出したとＳ１０６において判断すると、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数のうちＳ１０５において算出したＳ／Ｎが最も高い送信信号周波数に対してＳ１０４において記憶した信号生成用パラメータを信号生成部２０ｂに設定し（Ｓ１０７）、図３に示す処理を終了する。

次に、異物判定を行う動作について説明する。

信号生成部２０ｂは、被検査体８０がコンベア１２によって搬送させられると、現在設定されている信号生成用パラメータで判定用信号を生成し、生成した判定用信号をＡ／Ｄ変換器３５を介してコンピュータ３６に入力する。

一方、コンピュータ３６は、図４に示すように、コンベア１２によって搬送された被検査体８０が進入センサ１３によって検出されたことを検知すると（Ｓ１２１）、Ａ／Ｄ変換器３５から入力される判定用信号に基づいて生成した信号のレベルと、記憶装置３７に記憶されていた異物判定用の閾値とに基づいて金属異物の有無、材質及び大きさを判定し（Ｓ１２２）、判定結果を表示部１５に表示する（Ｓ１２３）。

そして、コンピュータ３６は、金属異物が有るとＳ１２２において判定したか否かを判断し（Ｓ１２４）、金属異物が有るとＳ１２２において判定した場合、図４に示す処理を終了する。

一方、コンピュータ３６は、金属異物が無いとＳ１２２において判定した場合、Ａ／Ｄ変換器３５から入力される判定用信号と、ＲＯＭに予め記憶している異物データとに基づいて、Ｓ／Ｎ算出手段３６ｂによってＳ／Ｎを算出し（Ｓ１２５）、算出したＳ／Ｎが所定の値になったか否かを判断し（Ｓ１２６）、Ｓ／Ｎが所定の値になっていないとＳ１２６において判断すると、図４に示す処理を終了する。

一方、コンピュータ３６は、Ｓ／Ｎが所定の値になったとＳ１２６において判断すると、信号生成用パラメータの変更を利用者に指示する例えば図５に示すような情報を表示部１５を介して出力し（Ｓ１２７）、図４に示す処理を終了する。

利用者は、例えば図５に示すような情報がＳ１２７において表示部１５に表示されると、直近のオート設定時より感度が大きく低下したことを認識することができ、例えば、以下に説明するように信号生成用パラメータを切り替えるか、図３に示すオート設定を再度行うかを、操作部１４を介して金属検出機１０に指示することができる。

次に、信号生成用パラメータを切り替える動作について説明する。

コンピュータ３６は、図６に示すように、記憶装置３７によって記憶された複数通りの信号生成用パラメータを例えば図７（ａ）や図７（ｂ）に示すように表示部１５に表示する（Ｓ１４１）。したがって、利用者は、表示部１５の表示を見ながら信号生成用パラメータを選択することができる。なお、図７（ａ）に示す例においては、３通りの信号生成用パラメータが１つの品種Ｎｏ．に対してそれぞれ設定（１）、設定（２）、設定（３）として対応付けられている。また、図７（ｂ）に示す例においては、３通りの信号生成用パラメータがそれぞれ品種Ｎｏ．００１、００２、００３に対応付けられている。

そして、コンピュータ３６は、記憶装置３７によって記憶された複数通りの信号生成用パラメータのうち１通りの信号生成用パラメータが利用者によって操作部１４を介して選択されると、利用者によって選択された信号生成用パラメータを特定する（Ｓ１４２）。即ち、コンピュータ３６は、パラメータ特定手段を構成している。

次いで、コンピュータ３６は、Ｓ１４２において特定した信号生成用パラメータを信号生成部２０ｂに設定し（Ｓ１４３）、図６に示す処理を終了する。

以上のように金属検出機１０が動作するので、例えば信号生成用パラメータＡ、Ｂという２通りの信号生成用パラメータを図３に示す処理において記憶した場合、コンピュータ３６は、図３に示すＳ１０５において算出されるＳ／Ｎが最も高い信号生成用パラメータＡを、図３に示すＳ１０７において信号生成部２０ｂに設定する。ここで、信号生成用パラメータＡは、良品サンプルに基づいて図３に示すＳ１０３において算出した送信信号移相量と、異物判定を行う実際の被検査体８０に対する最適な送信信号移相量との差（以下「移相量差」という。）に対するＳ／Ｎが、図８に太い実線で示すようになる信号生成用パラメータであり、信号生成用パラメータＢは、移相量差に対するＳ／Ｎが図８に細い実線で示すようになる信号生成用パラメータである。なお、図３に示すＳ１０３においては良品サンプルに対する最適な送信信号移相量を算出しているので、信号生成用パラメータＡに対して図３に示すＳ１０５において算出されるＳ／Ｎは、図８において移相量差が０°のときのＳ／Ｎ_Ａ０であり、信号生成用パラメータＢに対して図３に示すＳ１０５において算出されるＳ／Ｎは、図８において移相量差が０°のときのＳ／Ｎ_Ｂ０である。

そして、コンピュータ３６が図３に示す処理において信号生成用パラメータＡを信号生成部２０ｂに設定すると、コンピュータ３６が図４に示すＳ１２５において算出するＳ／Ｎは、例えば図９に示すように変化する。

即ち、コンピュータ３６は、図３に示す処理の終了直後である時点ｔ０から、搬送される被検査体８０毎に図４に示す処理を繰り返し、Ｓ１２５において算出したＳ／Ｎが所定の値であるＳ／Ｎ_０を下回る値になったか否かをＳ１２６において判断する。ここで、Ｓ／Ｎ_０は、例えば「数１」に示す値等とすることができる。

被検査体８０の検査環境が時点ｔ０から変化したり、ロットの違い等によって被検査体８０が時点ｔ０から変化したりして、Ｓ１２５において算出したＳ／Ｎが時点ｔ１においてＳ／Ｎ_０を下回ると、コンピュータ３６は、Ｓ１２５において算出したＳ／ＮがＳ／Ｎ_０を下回る値になったとＳ１２６において判断し、信号生成用パラメータの変更を利用者に指示する情報を表示部１５を介してＳ１２７において出力する。

Ｓ１２７において出力された情報を見た利用者が記憶装置３７に記憶された信号生成用パラメータＡ、Ｂのうち信号生成用パラメータＢを選択すると、コンピュータ３６は、図６に示す処理によって信号生成用パラメータＢを信号生成部２０ｂに設定する。

そして、コンピュータ３６は、図６に示す処理の終了直後である時点ｔ１´から、搬送される被検査体８０毎に再度図４に示す処理を繰り返し、Ｓ１２５において算出したＳ／Ｎが所定の値であるＳ／Ｎ_１を上回る値になったか否かをＳ１２６において判断する。ここで、Ｓ／Ｎ_１は、例えば「数２」に示す値等とすることができる。なお、Ｓ／Ｎ_Ｂ１は、時点ｔ１´のＳ１２５において算出したＳ／Ｎである。

被検査体８０の検査環境が時点ｔ１´から変化したり、ロットの違い等によって被検査体８０が時点ｔ１´から変化したりして、Ｓ１２５において算出したＳ／Ｎが時点ｔ２においてＳ／Ｎ_１を上回ると、コンピュータ３６は、Ｓ１２５において算出したＳ／ＮがＳ／Ｎ_１を上回る値になったとＳ１２６において判断し、信号生成用パラメータの変更を利用者に指示する情報を表示部１５を介してＳ１２７において出力する。

Ｓ１２７において出力された情報を見た利用者が記憶装置３７に記憶された信号生成用パラメータＡ、Ｂのうち信号生成用パラメータＡを選択すると、コンピュータ３６は、図６に示す処理によって信号生成用パラメータＡを信号生成部２０ｂに設定する。

そして、コンピュータ３６は、図６に示す処理の終了直後である時点ｔ２´から、搬送される被検査体８０毎に再度図４に示す処理を繰り返し、Ｓ１２５において算出したＳ／ＮがＳ／Ｎ_０を下回る値になったか否かをＳ１２６において判断する。

なお、時点ｔ２´以降の金属検出機１０の動作は、時点ｔ０から時点ｔ２までの動作のほぼ繰り返しなので、説明を省略する。

以上に説明したように、金属検出機１０は、良品サンプルを利用して生成した複数通りの信号生成用パラメータを記憶しておくことができるので、良品サンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成を行わなくても、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータを変更することができる。したがって、金属検出機１０は、良品サンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができる。

また、金属検出機１０は、記憶装置３７によって記憶された複数通りの信号生成用パラメータのうち１通りの信号生成用パラメータを利用者からの指示に応じて特定し、特定した信号生成用パラメータを使用して信号生成部２０ｂによって判定用信号を生成するので、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータを利用者に変更させることができる。

なお、金属検出機１０は、上述した例のように各異物判定の時点においてＳ／Ｎが高いと想定される信号生成用パラメータを使用して異物判定を行うように信号生成用パラメータを切り替えることもできるが、各異物判定の時点におけるＳ／Ｎの高低とは無関係に信号生成用パラメータを切り替えることもできる。例えば、金属検出機１０は、移相量差が０°のときのＳ／Ｎが大きい信号生成用パラメータ（上述した例では信号生成用パラメータＡ）を使用して異物判定を行うか、移相量差の変動に対するＳ／Ｎの変動が少ない信号生成用パラメータ（上述した例では信号生成用パラメータＢ）を使用して異物判定を行うかを切り替えることもできる。更に、金属検出機１０は、特定の送信信号周波数では周囲に設置された他の金属検出機等から干渉がある場合や、外乱や電源等のノイズによって特定の送信信号周波数が使用できなくなった場合や、内部機器の故障によって特定の送信信号周波数が使用できなくなった場合等に、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータを、より適した信号生成用パラメータに変更することもできる。

また、金属検出機１０は、算出したＳ／Ｎが所定の値になったとＳ１２６において判断したときに表示部１５を介してＳ１２７において報知を行うので、信号生成用パラメータの変更の適切なタイミングを利用者に認識させることができる。

なお、金属検出機１０は、報知手段として表示部１５を備えているが、表示以外の方法によって報知するようになっていても良い。例えば、金属検出機１０は、音声によって利用者に報知しても良い。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る金属検出機の構成は、コンピュータ３６に記録されたプログラムが異なることを除いて、第１の実施の形態に係る金属検出機１０（図１、２参照。）の構成とほぼ同様であるので、金属検出機１０の構成と同一の符号を付して説明する。

本実施の形態に係る金属検出機の動作について説明する。

なお、本実施の形態に係る金属検出機の動作は、図４及び図６に示す処理に代えて図１０に示す処理を行うことを除いて、第１の実施の形態に係る金属検出機１０の動作と同様である。

図１０に示す処理において、コンピュータ３６は、図４に示すＳ１２１からＳ１２６までの処理と同様に、Ｓ２２１からＳ２２６までの処理を実行する。

そして、コンピュータ３６は、Ｓ２２４において算出したＳ／Ｎが所定の値になったとＳ２２６において判断すると、記憶装置３７によって記憶された複数通りの信号生成用パラメータのうち、信号生成部２０ｂに設定中の信号生成用パラメータ以外の信号生成用パラメータを選択し（Ｓ２２７）、選択した信号生成用パラメータを信号生成部２０ｂに設定し（Ｓ２２８）、図１０に示す処理を終了する。即ち、コンピュータ３６は、信号生成用パラメータの選択を切り替えるパラメータ選択手段を構成している。

以上のように本実施の形態に係る金属検出機が動作するので、例えば移相量差とＳ／Ｎとの関係が図８に示すようになる２通りの信号生成用パラメータＡ、Ｂを図３に示す処理において記憶した場合、コンピュータ３６が図１０に示すＳ２２５において算出するＳ／Ｎは、例えば図１１に示すように変化する。なお、図１１において、図３に示す処理の終了直後である時点ｔ０から、Ｓ／ＮがＳ／Ｎ_０を下回る時点ｔ１までは、信号生成用パラメータＡが信号生成部２０ｂに設定されており、時点ｔ１から、Ｓ／ＮがＳ／Ｎ_１を上回る時点ｔ２までは、信号生成用パラメータＢが信号生成部２０ｂに設定されており、時点ｔ２からは、再び信号生成用パラメータＡが信号生成部２０ｂに設定されている。ここで、Ｓ／Ｎ_０、Ｓ／Ｎ_１は、第１の実施の形態と同様に「数１」、「数２」によって算出される。

以上に説明したように、本実施の形態に係る金属検出機は、信号生成部２０ｂによって被検査体８０の通過に応じて生成された判定用信号においてＳ／Ｎが所定の値になったときに信号生成用パラメータの選択を切り替えるので、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータを自動的に変更することができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る金属検出機の構成は、コンピュータ３６に記録されたプログラムが異なることを除いて、第１の実施の形態に係る金属検出機１０（図１、２参照。）の構成とほぼ同様であるので、金属検出機１０の構成と同一の符号を付して説明する。

本実施の形態に係る金属検出機の動作について説明する。

図１２に示すように、コンピュータ３６は、標準の搬送条件（良品サンプルの温度等）において図３に示すＳ１０１からＳ１０６までの処理と同様にＳ３０１からＳ３０６までの処理を行い、予め記憶している複数通りの送信信号周波数の全てに対してＳ／Ｎを算出したとＳ３０６において判断すると、記憶装置３７に記憶している複数通りの信号生成用パラメータのうちの１つの信号生成用パラメータを信号生成部２０ｂに設定し（Ｓ３０７）、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの搬送条件で良品サンプルをコンベア１２によって搬送させることを利用者に指示する情報を表示部１５を介して出力する（Ｓ３０８）。

そして、利用者によって所定の搬送条件の良品サンプルが搬送させられると、コンピュータ３６は、Ａ／Ｄ変換器３５から入力される判定用信号と、ＲＯＭに予め記憶している異物データとに基づいて、Ｓ／Ｎ算出手段３６ｂによってＳ／Ｎを算出し（Ｓ３０９）、信号生成部２０ｂによって生成された判定用信号に基づいて最適な送信信号移相量を公知の方法によって自動的に移相量生成手段３６ａによって算出し（Ｓ３１０）、Ｓ３０３において算出した送信信号移相量と、Ｓ３１０において算出した送信信号移相量とに基づいて、標準の搬送条件と、現在の搬送条件との移相量差を算出する（Ｓ３１１）。

次いで、コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの搬送条件でＳ／Ｎ及び移相量差を算出したか否かを判断する（Ｓ３１２）。

コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの搬送条件の何れかによってＳ／Ｎ及び移相量差を算出していないとＳ３１２において判断すると、未だＳ／Ｎ及び移相量差を算出していない搬送条件でＳ３０８からＳ３１１までの処理を繰り返す。

一方、コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの搬送条件の全てによってＳ／Ｎ及び移相量差を算出したとＳ３１２において判断すると、記憶装置３７に記憶している複数通りの信号生成用パラメータの全てに対してＳ／Ｎ及び移相量差を算出したか否かを判断する（Ｓ３１３）。

コンピュータ３６は、記憶装置３７に記憶している複数通りの信号生成用パラメータの何れかに対してＳ／Ｎ及び移相量差を算出していないとＳ３１３において判断すると、未だＳ／Ｎ及び移相量差を算出していない信号生成用パラメータに対してＳ３０７からＳ３１２までの処理を繰り返す。

一方、コンピュータ３６は、記憶装置３７に記憶している複数通りの信号生成用パラメータの全てに対してＳ／Ｎ及び移相量差を算出したとＳ３１３において判断すると、Ｓ３０５において算出したＳ／Ｎと、Ｓ３０９において算出したＳ／Ｎと、Ｓ３１１において算出した移相量差とに基づいて、信号生成用パラメータの選択を切り替える判定用条件（以下「切替条件」という。）を生成する（Ｓ３１４）。例えば、移相量差とＳ／Ｎとの関係が図８に示すようになる２通りの信号生成用パラメータＡ、ＢをＳ３０４においてコンピュータ３６が記憶した場合、コンピュータ３６は、Ｓ３０５において算出したＳ／Ｎと、Ｓ３０９において算出したＳ／Ｎと、Ｓ３１１において算出した移相量差とに基づいて図８に示す関係を実際に得ることができる。そして、コンピュータ３６は、実際に得た図８に示す関係に基づいて、信号生成用パラメータＡで異物判定中に移相量差が１．５°以上又は−１．５°以下になったときには信号生成部２０ｂに信号生成用パラメータＢを設定し、信号生成用パラメータＢで異物判定中に移相量差が−１．０°以上１．０°以下になったときには信号生成部２０ｂに信号生成用パラメータＡを設定するという切替条件を生成する。即ち、コンピュータ３６は、切替条件を生成する条件生成手段を構成している。

コンピュータ３６は、Ｓ３１４において切替条件を生成すると、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数のうちＳ３０５において算出したＳ／Ｎが最も高い送信信号周波数に対してＳ３０４において記憶した信号生成用パラメータを信号生成部２０ｂに設定し（Ｓ３１５）、図１２に示す処理を終了する。

次に、異物判定を行う動作について説明する。

一方、コンピュータ３６は、図１３に示すように、図４に示すＳ１２１からＳ１２３までに示す処理と同様にＳ３２１からＳ３２３までの処理を行い、信号生成部２０ｂに現時点で設定している信号生成用パラメータにおける被検査体８０についての現時点での最適な送信信号移相量と、図１２に示すＳ３１４において生成した切替条件とに基づいて、信号生成用パラメータの切り替えが必要か否かを判断し（Ｓ３２４）、切り替えが必要であると判断すると、切替条件に従った信号生成用パラメータを信号生成部２０ｂに設定し（Ｓ３２５）、図１３に示す処理を終了する。即ち、コンピュータ３６は、信号生成用パラメータを選択するパラメータ選択手段を構成している。

一方、コンピュータ３６は、切り替えが必要ではないとＳ３２４において判断すると、図１３に示す処理を終了する。

以上のように本実施の形態に係る金属検出機が動作するので、例えば移相量差とＳ／Ｎとの関係が図８に示すようになる２通りの信号生成用パラメータＡ、Ｂを図１２に示す処理において記憶した場合、コンピュータ３６が異物判定において算出するＳ／Ｎは、例えば図１４に示すように変化する。なお、図１４において、図１２に示す処理の終了直後である時点ｔ０から、移相量差が１．５°以上又は−１．５°以下になる時点ｔ１までは、信号生成用パラメータＡが信号生成部２０ｂに設定されており、時点ｔ１から、移相量差が−１．０°以上１．０°以下になる時点ｔ２までは、信号生成用パラメータＢが信号生成部２０ｂに設定されており、時点ｔ２からは、再び信号生成用パラメータＡが信号生成部２０ｂに設定されている。

以上に説明したように、本実施の形態に係る金属検出機は、信号生成部２０ｂによって被検査体８０の通過に応じて生成された判定用信号と、予め生成した切替条件とに基づいて信号生成用パラメータを選択するので、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータを自動的に変更することができる。

なお、本実施の形態に係る金属検出機は、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータを移相量差に基づいて切り替えるようになっているので、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータをＳ／Ｎに基づいて切り替えるようになっている場合と比較して、ノイズの影響を受け難いが、もちろん、異物判定に実際に使用される信号生成用パラメータをＳ／Ｎに基づいて切り替えるようになっていても良い。例えば、移相量差とＳ／Ｎとの関係が図８に示すようになる２通りの信号生成用パラメータＡ、Ｂを図１２に示す処理において記憶した場合、信号生成用パラメータＡ及び信号生成用パラメータＢのＳ／Ｎが逆転するＳ／Ｎ_ｃと比較して異物判定において得られるＳ／Ｎが大きいときには信号生成部２０ｂに信号生成用パラメータＡを設定し、異物判定において得られるＳ／ＮがＳ／Ｎ_ｃ以下になったときには信号生成部２０ｂに信号生成用パラメータＢを設定するという切替条件を生成しても良い。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係る金属検出機の構成は、コンピュータ３６に記録されたプログラムが異なることを除いて、第１の実施の形態に係る金属検出機１０（図１、２参照。）の構成とほぼ同様であるので、金属検出機１０の構成と同一の符号を付して説明する。

本実施の形態に係る金属検出機の動作について説明する。

図１５に示すように、コンピュータ３６は、図３に示すＳ１０１からＳ１０３までの処理と同様にＳ４０１からＳ４０３までの処理を行い、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数の全てに対して最適な送信信号移相量を算出したか否かを判断する（Ｓ４０４）。

コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数の何れかに対して最適な送信信号移相量を算出していないとＳ４０４において判断すると、未だ最適な送信信号移相量を算出していない送信信号周波数に対してＳ４０１からＳ４０３までの処理を繰り返す。

一方、コンピュータ３６は、ＲＯＭに予め記憶している複数通りの送信信号周波数の全てに対して最適な送信信号移相量を算出したとＳ４０４において判断すると、Ｓ４０２において発生させた送信信号周波数と、Ｓ４０３において算出した送信信号移相量とからなる複数通りの信号生成用パラメータを信号生成部２０ｂに設定し（Ｓ４０５）、図１５に示す処理を終了する。

次に、異物判定を行う動作について説明する。

信号生成部２０ｂは、被検査体８０がコンベア１２によって搬送させられると、現在設定されている複数通りの信号生成用パラメータで複数の判定用信号を生成し、生成した複数の判定用信号をＡ／Ｄ変換器３５を介してコンピュータ３６に入力する。

一方、コンピュータ３６は、図１６に示すように、コンベア１２によって搬送された被検査体８０が進入センサ１３によって検出されたことを検知すると（Ｓ４２１）、Ａ／Ｄ変換器３５から入力される判定用信号と、ＲＯＭに予め記憶している異物データとに基づいて、現在設定中の複数通りの信号生成用パラメータのそれぞれについてＳ／ＮをＳ／Ｎ算出手段３６ｂによって算出する（Ｓ４２２）。

次いで、コンピュータ３６は、現在設定中の複数通りの信号生成用パラメータのうちＳ４２２において算出したＳ／Ｎが最も高い信号生成用パラメータに応じてＡ／Ｄ変換器３５から入力される判定用信号に基づいて生成した信号のレベルと、記憶装置３７に記憶されていた異物判定用の閾値とに基づいて金属異物の有無、材質及び大きさを判定し（Ｓ４２３）、判定結果を表示部１５に表示し（Ｓ４２４）、図１６に示す処理を終了する。

以上のように本実施の形態に係る金属検出機が動作するので、例えば移相量差とＳ／Ｎとの関係が図８に示すようになる２通りの信号生成用パラメータＡ、Ｂを図１５に示す処理において設定した場合、コンピュータ３６が図１６に示すＳ４２２において算出するＳ／Ｎは、例えば図１７に示すように変化する。なお、図１７において、図１５に示す処理の終了直後である時点ｔ０から、信号生成用パラメータＡに基づいて生成されたＳ／Ｎが信号生成用パラメータＢに基づいて生成されたＳ／Ｎより下回る時点ｔ１までは、信号生成用パラメータＡに基づいて生成された判定用信号に基づいて異物判定が行われ、時点ｔ１から、信号生成用パラメータＢに基づいて生成されたＳ／Ｎが信号生成用パラメータＡに基づいて生成されたＳ／Ｎより下回る時点ｔ２までは、信号生成用パラメータＢに基づいて生成された判定用信号に基づいて異物判定が行われ、時点ｔ２からは、再び信号生成用パラメータＡに基づいて生成された判定用信号に基づいて異物判定が行われている。

以上に説明したように、本実施の形態に係る金属検出機は、複数通りの信号生成用パラメータのそれぞれを使用して被検査体８０の通過に応じて複数の判定用信号を生成し、複数の判定用信号のうちＳ／Ｎが最も高い判定用信号に基づいて判定を行うので、予め生成していた複数通りの信号生成用パラメータのうち実際に最も感度が良い信号生成用パラメータによって、異物判定を行うことができ、異物判定の感度を従来より長期間維持することができる。したがって、本実施の形態に係る金属検出機は、良品サンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができる。

以上のように、本発明に係る金属検出機は、被検査体のサンプルを利用した信号生成用パラメータの再生成の回数を従来より低減することができるという効果を有し、食品等の生産ライン上に設置される金属検出機等として有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る金属検出機の正面図図１に示す金属検出機のブロック図図１に示す金属検出機が信号生成用パラメータの設定を行う動作のフローチャート図１に示す金属検出機が異物判定を行う動作のフローチャート異物判定の感度が低下したときに図１に示す金属検出機の表示部に表示される画像の例を示す図図１に示す金属検出機が信号生成用パラメータを切り替える動作のフローチャート（ａ）図１に示す金属検出機が複数通りの信号生成用パラメータを表示するときの画像の一例を示す図（ｂ）図１に示す金属検出機が複数通りの信号生成用パラメータを表示するときの画像の図７（ａ）に示す例とは異なる例を示す図図１に示す金属検出機によって記憶された２通りの信号生成用パラメータの移相量差とＳ／Ｎとの関係を示す図図１に示す金属検出機によって図４に示す処理において算出されたＳ／Ｎと、時間との関係を示す図本発明の第２の実施の形態に係る金属検出機が異物判定を行う動作のフローチャート本発明の第２の実施の形態に係る金属検出機によって図１０に示す処理において算出されたＳ／Ｎと、時間との関係を示す図本発明の第３の実施の形態に係る金属検出機が切替条件を設定する動作のフローチャート本発明の第３の実施の形態に係る金属検出機が異物判定を行う動作のフローチャート本発明の第３の実施の形態に係る金属検出機によって図１３に示す処理において算出されたＳ／Ｎと、時間との関係を示す図本発明の第４の実施の形態に係る金属検出機が切替条件を設定する動作のフローチャート本発明の第４の実施の形態に係る金属検出機が異物判定を行う動作のフローチャート本発明の第４の実施の形態に係る金属検出機によって図１６に示す処理において算出されたＳ／Ｎと、時間との関係を示す図

符号の説明

１０金属検出機
１５表示部（報知手段）
２０ａ磁界発生部（磁界発生手段）
２０ｂ信号生成部（判定用信号生成手段）
３６コンピュータ（金属判定手段、パラメータ特定手段、パラメータ選択手段、条件生成手段）
３６ａ移相量生成手段
３６ｂＳ／Ｎ算出手段
３７記憶装置（パラメータ記憶手段）
８０被検査体

Claims

所定周波数の磁界を発生する磁界発生手段（２０ａ）と、
前記磁界中を被検査体（８０）が通過することによって生じる磁界の変化に応じた磁界変化信号を所定の位相で検波して判定用信号を生成する判定用信号生成手段（２０ｂ）と、
被検査体のサンプルの通過によって生成された判定用信号に基づいて前記所定周波数を含む複数通りの磁界周波数における最適な移相量を算出する移相量生成手段（３６ａ）と、
前記複数通りの磁界周波数と該磁界周波数における最適移相量とからなるパラメータを関連づけて記憶するパラメータ記憶手段（３７）と、
予め記憶された異物データと前記サンプルの通過によって生成された前記判定用信号とによってサンプルのＳ／Ｎを求めるＳ／Ｎ算出手段（３６ｂ）と、
前記パラメータ記憶手段によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを使用して前記判定用信号生成手段によって生成された前記判定用信号に基づいて前記被検査体に含まれる金属の有無の判定を行う金属判定手段（３６）とを備え、
前記パラメータ記憶手段は、前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータが前記判定用信号生成手段に使用させるよう選択された後に該１通りのパラメータを変更できるように、前記複数通りのパラメータを再度読出し可能に記憶していることを特徴とする金属検出機（１０）。
前記パラメータ記憶手段（３７）によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを利用者からの指示に応じて特定するパラメータ特定手段（３６）を備え、
前記判定用信号生成手段（２０）は、前記パラメータ特定手段によって特定された前記パラメータを使用して前記判定用信号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（１０）。
前記判定用信号生成手段（２０）によって前記被検査体（８０）の通過に応じて生成された前記判定用信号において前記被検査体のＳ／Ｎが所定の値になったときに報知を行う報知手段（１５）を備えたことを特徴とする請求項２に記載の金属検出機（１０）。
前記パラメータ記憶手段（３７）によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを選択するパラメータ選択手段（３６）を備え、
前記判定用信号生成手段（２０）は、前記パラメータ選択手段によって選択された前記パラメータを使用して前記判定用信号を生成し、
前記パラメータ選択手段は、前記判定用信号生成手段によって前記被検査体（８０）の通過に応じて生成された前記判定用信号において前記被検査体のＳ／Ｎが所定の値になったときに前記パラメータの選択を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の金属検出機（１０）。
前記パラメータ記憶手段（３７）によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを選択するパラメータ選択手段（３６）と、前記パラメータ選択手段が前記パラメータの選択を切り替える判定用条件を生成する条件生成手段（３６）とを備え、
前記判定用信号生成手段（２０）は、前記パラメータ選択手段によって選択された前記パラメータを使用して前記判定用信号を生成し、
前記条件生成手段は、前記判定用信号生成手段によって前記サンプルの通過に応じて生成された前記判定用信号に基づいて前記判定用条件を生成し、
前記パラメータ選択手段は、前記判定用信号生成手段によって前記被検査体（８０）の通過に応じて生成された判定用信号と、前記条件生成手段によって生成された前記判定用条件とに基づいて前記パラメータを選択することを特徴とする請求項１に記載の金属検出機（１０）。
所定周波数の磁界を発生する磁界発生手段（２０ａ）と、
前記磁界中を被検査体（８０）が通過することによって生じる磁界の変化に応じた磁界変化信号を所定の位相で検波して判定用信号を生成する判定用信号生成手段（２０ｂ）と、
被検査体のサンプルの通過によって生成された判定用信号に基づいて前記所定周波数を含む複数通りの磁界周波数における最適な移相量を算出する移相量生成手段（３６ａ）と、
前記複数通りの磁界周波数と該磁界周波数における最適移相量とからなるパラメータを関連づけて記憶するパラメータ記憶手段（３７）と、
予め記憶された異物データと、被検査体の通過によって生成された判定用信号とによって１つの被検査体が通過する間に複数の磁界周波数に対応するＳ／Ｎをそれぞれ求めるＳ／Ｎ算出手段（３６ｂ）と、
前記パラメータ記憶手段によって記憶された前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータを使用して前記判定用信号生成手段によって生成された前記判定用信号に基づいて前記被検査体に含まれる金属の有無の判定を行う金属判定手段（３６）とを備え、
前記パラメータ記憶手段は、前記複数通りのパラメータのうち１通りのパラメータが前記判定用信号生成手段に使用させるよう選択された後に該１通りのパラメータを変更できるように、前記複数通りのパラメータを再度読出し可能に記憶していることを特徴とする金属検出機（１０）。