JP4293935B2 - 金属検出装置の自動感度チェック装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物の中に含まれる金属異物の検出を行う金属検出装置において、金属テストピースを金属検出装置の中を通過させ金属検出装置の感度を校正する装置に関する。

従来から、食品や医薬品に含まれる金属異物（鉄、ステンレススチール等）の検出に金属検出装置が用いられている。また金属検出装置は被検査物を移動させる移動通路と、この通路の周囲に形成された金属異物検出コイルを備えており、金属を含む被検査物が上記移動通路を通過するときに発生する磁気的変化に基づいて被検査物に含まれる金属異物の検出を行うものである。更に金属検出装置に振り分け装置を設けることにより、被検査物に含まれる金属異物が検出されれば移動通路から該被検査物を排除することを行っている。

従来の金属検出装置では、被検査物を載置して搬送移動する搬送装置が金属異物検出コイル中を貫通して設置されていて、被検査物に含まれる金属異物が金属異物検出コイル中を移動するときに、該コイルから出力される検出信号は増幅部により増幅されフィルタを通ってノイズが除去された後、比較部において基準値と比較されることで、金属異物が被検査物に含まれているか否かの判定が行われている。

ところで、従来の金属検出装置では、被検査物や検出する金属異物の種類に応じて適宜その感度を調節している。また他の金属検出装置では、使用中において金属異物検出コイルの温度上昇等により発信周波数が変動することがあり検出感度が変化する。したがって金属異物検出の検出精度を維持させるためには、使用前の感度校正に加えて使用状態の途中においても、金属異物試料を混入させた被検査物を金属検出装置に通して感度校正を行っている。

さらに、前記した感度校正の方法においては、金属異物試料が混入しない被検査物と金属異物試料が混入している被検査物を用意して、それぞれ前記の金属検出装置に通してその感度校正を行う方法があり、例えば被検査物に金属異物試料があるときの金属異物検出判定結果と、金属異物試料がないときの金属異物検出判定結果とに基づいて感度校正がされている。すなわち、金属異物試料があるときに金属異物検出信号が出力され、金属異物試料がないときには金属異物検出信号が出力されないように基準値を設定している。また、検出感度校正方法には金属異物試料を手動で金属検出装置に通して、一度通過すればそれを回収し使用する方法と、金属異物試料を保持して移動させることができる移動装置により自動的に金属検出装置に通す方法がある。

また特許文献１の技術によれば、金属異物検出コイル中を貫通して設けられた搬送コンベアがあり、そのコンベアの側近に、金属検出装置の稼働中に試験用金属を挿脱する金属挿脱手段を設け、金属挿脱手段が試験用金属を挿入したとき、金属を検知した場合は正常と判断し、検知しない場合は異常と判断することなどが紹介されている。

特開２００３−１４８６６号公報

しかしこれら従来技術では、金属異物試料を一々回収しなければならないという不便がある。また特許文献１に紹介されている方法では金属挿脱部を設けているので金属異物試料を回収するという手間はないが、ここに紹介されている実施例では下記のような不便がある。この方法はエヤーシリンダのピストンロッドの先端に金属テストピースを設けてエヤー作動により検出コイル中に金属テストピース投入するものである。しかしこのようにすると、例えば生産能力の変更によりラインの処理能力が変わり被検査物の搬送速度が変わった場合、即ちコンベア速度が変わった場合、金属テストピースの移動速度を変更することができないという不便がある。これを解決する方法としてはエヤーシリンダのエヤーの吸排出口にスピードコントローラを設けてエヤーの供給量を調節することにより、金属テストピースの移動速度を搬送コンベアの搬送速度に合わせることは不可能ではない。しかしエヤーシリンダのスピードコントローラによるピストンスピードの調整は、加圧したエヤーの圧力変動やエヤーの圧縮性およびピストンの摩擦力等によりエヤーシリンダの速度調整には手間がかかる。従って搬送コンベアの搬送速度とピストンロッドの先端に設けたテストピースの移動速度とを正確に合わすことは煩わしく困難な場合が多い、またその調整においても長時間を要することがある。特にコンベアの搬送速度が度々変更になるような場合には、これらの煩わしさにより、現場担当者の志気が低下するという問題があるほか、自動化が困難であった。

そこで、本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、金属異物試料を用いた金属検出装置の感度調整を正確に且つ効率的に行うことができる自動感度チェック装置を提供することを目的としている。

請求項１における発明は、金属異物を検出するための送信コイルと受信コイルとから成るループ状のサーチコイルと、被検査物を載置して搬送する搬送コンベアを備え、上記搬送コンベアが上記サーチコイルの中を貫通して設置されている構成の金属検出装置において、上記サーチコイルの中を貫通して設置されている上記搬送コンベアの近傍に、上記サーチコイルの中を貫通し周回する金属検出感度チェック用無端紐帯と、ステッピングモータにより駆動される上記無端紐帯用駆動装置とを設け、該無端紐帯には大小異なるサイズの異なる種類の金属テストピースが複数種類毎に大小連続して埋め込まれており、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイルの中を貫通し周回する構成であって、自動感度チェック用タイミングが到来すると、上記無端紐帯はステッピングモータにより駆動され、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイルの中を貫通し周回して、上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知すれば感度の再調整を行い、上記大小の金属テストピースのうち大の金属テストピースの通過を感知しており上記小の金属テストピースの通過を感知しない場合を正常として、また上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知しないときは感度の再調整を行い、判定の結果が上記正常になるまで自動感度チェック機能を繰り返すことを特徴としている。

請求項２における発明は、金属異物を検出するための送信コイルと受信コイルとから成るループ状のサーチコイルと、被検査物を載置して搬送する搬送コンベアを備え、上記搬送コンベアが上記サーチコイルの中を貫通して設置されている構成の金属検出装置において、上記サーチコイルの中を貫通して設置されている上記搬送コンベアの近傍に、上記サーチコイルのサーチコイル束の周囲を周回する無端紐帯と、ステッピングモータにより周回駆動される上記無端紐帯用駆動装置とを設け、該無端紐帯には大小異なるサイズの異なる種類の金属テストピースが複数種類毎に大小連続して埋め込まれており、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイル束の周囲を周回する構成であって、自動感度チェック用タイミングが到来すると、上記無端紐帯はステッピングモータにより駆動され、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイル束の周囲を周回して、上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知すれば感度の再調整を行い、上記大小の金属テストピースのうち大の金属テストピースの通過を感知しており上記小の金属テストピースの通過を感知しない場合を正常として、また上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知しないときは感度の再調整を行い、判定の結果が上記正常になるまで自動感度チェック機能を繰り返すことを特徴としている。

また、本発明では、前記無端紐帯の駆動をステッピングモータにより行っているので、無端紐帯の周回速度を前記搬送コンベアの搬送速度に容易に合わすことができるから、確度の高い感度校正ができる。そして前記の無端紐帯には大小の金属テストピースを複数個埋め込むことができるほか、種類の異なる金属テストピースやサイズの異なる金属テストピースを埋め込むことができる。これにより、前記の金属検出感度チェック用無端紐帯に上記の金属テストピースを設けることができるので一回の動作で検出感度の複数の点が詳細にチェックできる。つまり種類の異なる金属ごとの感度チェックがサイズごとに確認できる。

そしてまた本発明では、図４に示すように自動感度チェック用タイミングがタイマーにより自動感度チェック時期を監視している。従って、所定時間が到来すると必ず自動感度チェック装置が作動する。またこの機能によって、被検査物の種類や内容により自動感度チェック装置の作動を頻繁に行う必要のない場合には、タイマー時間設定を長くすることもできる。

更に本発明においては、本金属検出装置の自動感度チェック装置における金属検出装置の自動感度チェック判定条件を、例えば、前記大小の金属テストピースが前記サーチコイルの中を通過したとき、上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知すれば感度の再調整を行い、上記大小の金属テストピースのうち大の金属テストピースの通過を感知しており上記小の金属テストピースの通過を感知しない場合を正常として、また上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知しないときは感度の再調整を行い、判定の結果が上記正常になるまで自動感度チェック機能を繰り返すことを特徴とするものである。

以上のように本発明によれば、金属検出感度チェック用無端紐帯に金属テストピースを埋め込み、サーチコイルのループの中を周回するようにしたことにより、金属検出装置の感度を調整するたびに金属テストピースを回収する必要がない、また被検査物の搬送速度と金属テストピースの移動速度とを容易に合致させることができるので、自動で正確な感度チェックが容易にできる。したがって、検出感度の調整のため生産ラインを休止することなく、被検査物の搬送の合間を見て感度調整を行うこともできる。

本発明の実施の形態について、貼付図面に基づき説明する。第１の実施例における金属検出装置の自動感度チェック装置は、図１に示すように、１はサーチコイルである。角形立方体として示しているがこの中に送信コイルと受信コイルがループ状に格納されている。２はサーチコイルの中空部分である。３は被検査物搬送コンベアであってサーチコイルの中空部分２を貫通して設けられている。４は金属検出感度チェック用無端紐帯でありサーチコイルの中空部分２を貫通して設けられている。５および６は上記無端紐帯を緊張しているプーリである。７は無端紐帯を駆動するためのステッピングモータで、その軸８には無端紐帯を駆動するためのプーリ５が装着されており、軸８には金属テストピースの位置を決定するための位置決め機構９および１０が装着されている。１１は無端紐帯に埋め込まれている金属テストピース大である。１２は無端紐帯に埋め込まれている金属テストピース小である。１３および１４は搬送コンベアおよび無端紐帯の移動方向を示す矢印である。１５は被検査物品である。

また第２の実施例においては、図２に示すように、１のサーチコイルの中空部分２に被検査物搬送コンベア３が貫通して設けられている。本実施例では金属検出感度チェック用無端紐帯４が、少なくとも４個のプーリ５、６、６−１、６−２により緊張されており、その緊張された少なくとも４辺の何れか１辺がサーチコイル束を囲むように周回する構成となっている。更に詳述すると、サーチコイル１は本図では角形立方体として外観のみ描かれているが、内部には送信コイルおよび受信コイル等が２の中空部分を形成してほぼ矩形に巻回された状態で収納されており、その巻回されたコイルは一定の断面に束ねられている。本実施例ではこの束ねられたコイル束を周回するように無端紐帯を装着している。

各部の動作について図３のフローチャートで説明する。先ず本発明の装置をスタートさせると、ステップ１において搬送コンベアが起動し、ステップ２でコンベアが回転する、ステップ３にて金属検出機が動作中となる。ステップ４においては、搬送コンベアが運転され金属検出装置も運転されたその時から、自動感度チェック機能を作動させるための時間を計測する機能が働いておりそのタイミングを確認している。つまりタイマーにより自動感度チェックの時期を監視している。そして通常ステップ４はＮｏでありステップ５により被検査物が供給されており、ステップ６で被検査物を供給するか否かを決定する。通常運転中はステップ６はＹｅｓである。例えば手動操作によりストップの指令がでていればステップ６はＮｏとなりステップ７に進み搬送コンベアを停止して生産を終了するかまたはストップさせる。またストップの指令がなければステップ６はＹｅｓとなりステップ１に戻り通常運転を続行する。

ところで、ステップ４において自動感度チェック用タイミングが到来すると、ステップ４はＹｅｓとなり、ステップ８に進み自動感度チェック装置が作動する。つまり金属検出感度チェック用無端紐帯４がステッピングモータ７により駆動される。そして上記無端紐帯に埋め込まれた大小の金属テストピースがサーチコイルの中を通過する。その結果ステップ９にて金属検出感度の適否が判明する。その判定条件を図４に示す。即ちステップ９で該感度が不適当と判定される場合は、大小の金属テストピースがサーチコイル中を通過したとき、上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知すればＮｏとなり、大小の金属テストピースの両方の通過を感知しないときもＮｏとなる。そしてステップ１０において警報ランプを点灯させるとかブザーにより報知すると同時にステップ１１にて検出基準値の再調整を行いステップ８に戻る。ステップ９にて再び金属検出感度の適否が判断され、このステップ９がＹｅｓになるまでＳ１０、Ｓ１１、Ｓ８、Ｓ９の動作を繰り返す。

そして、ステップ９において金属検出感度の適否が正常となった場合は、ステップ１２に進み金属検出感度が正常であったことを確認して正常である旨をランプ等により報知して終了する。つまり自動感度チェック動作が終了し、ステップ１３にて金属検出感度チェック用無端紐帯の運転を停止させたのち、通常の運転を行うためステップ１に戻るフローチャートとしている。

本説明では、ステップ４の感度チェック用タイミングについて、所定の時間を設定してその時間になれば自動感度チェックを開始するようにしたが、例えば被検査物の処理個数を予め設定しておいてその個数に達すれば感度チェックを行うとか、被検査物に異常が発生したとき、つまり不良品が頻繁に発生したような場合は、本機または生産ラインのいずれかに異常が発生したとして、自動感度チェックを開始することもできる。

本発明の金属検出装置の自動感度チェック装置の斜視図である。 本発明の金属検出装置の自動感度チェック装置の斜視図である。 本発明の金属検出装置の自動感度チェック動作を示すフローチャートである。 本発明の自動感度チェック判定条件を示す図である。

符号の説明

１ サーチコイル
２ サーチコイルの中空部分
３ 被検査物搬送コンベア
４ 金属検出感度チェック用無端紐帯
５ 駆動プーリ
６ プーリ
７ ステッピングモータ
８ 軸
９ 位置決め用センサ
１０ 位置決め機構
１１ 金属テストピース大
１２ 金属テストピース小１３
１５ 被検査物

Claims (2)

1. 金属異物を検出するための送信コイルと受信コイルとから成るループ状のサーチコイルと、被検査物を載置して搬送する搬送コンベアを備え、上記搬送コンベアが上記サーチコイルの中を貫通して設置されている構成の金属検出装置において、上記サーチコイルの中を貫通して設置されている上記搬送コンベアの近傍に、上記サーチコイルの中を貫通し周回する金属検出感度チェック用無端紐帯と、ステッピングモータにより駆動される上記無端紐帯用駆動装置とを設け、該無端紐帯には大小異なるサイズの異なる種類の金属テストピースが複数種類毎に大小連続して埋め込まれており、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイルの中を貫通し周回する構成であって、自動感度チェック用タイミングが到来すると、上記無端紐帯はステッピングモータにより駆動され、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイルの中を貫通し周回して、上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知すれば感度の再調整を行い、上記大小の金属テストピースのうち大の金属テストピースの通過を感知しており上記小の金属テストピースの通過を感知しない場合を正常として、また上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知しないときは感度の再調整を行い、判定の結果が上記正常になるまで自動感度チェック機能を繰り返すことを特徴とする金属検出装置の自動感度チェック装置。
2. 金属異物を検出するための送信コイルと受信コイルとから成るループ状のサーチコイルと、被検査物を載置して搬送する搬送コンベアを備え、上記搬送コンベアが上記サーチコイルの中を貫通して設置されている構成の金属検出装置において、上記サーチコイルの中を貫通して設置されている上記搬送コンベアの近傍に、上記サーチコイルのサーチコイル束の周囲を周回する無端紐帯と、ステッピングモータにより周回駆動される上記無端紐帯用駆動装置とを設け、該無端紐帯には大小異なるサイズの異なる種類の金属テストピースが複数種類毎に大小連続して埋め込まれており、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイル束の周囲を周回する構成であって、自動感度チェック用タイミングが到来すると、上記無端紐帯はステッピングモータにより駆動され、上記無端紐帯に埋め込まれた上記各々の金属テストピースが上記サーチコイル束の周囲を周回して、上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知すれば感度の再調整を行い、上記大小の金属テストピースのうち大の金属テストピースの通過を感知しており上記小の金属テストピースの通過を感知しない場合を正常として、また上記大小の金属テストピースの両方の通過を感知しないときは感度の再調整を行い、判定の結果が上記正常になるまで自動感度チェック機能を繰り返すことを特徴とする金属検出装置の自動感度チェック装置。
   

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