JP4343202B2 - 金属検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物中の磁性を有する部分の磁気を磁気センサにより検出して異物検出や欠品検査を行う金属検出装置に関する。

従来、被検査物の磁気や磁気抵抗効果を応用して被検査物中への異物の混入や被検査物に含まれるべき物品や添付品等の構成要素の欠落（欠品）を検出することができる金属検出装置が知られており、金属異物が混入し得る使用環境や磁化され易い構成要素が被検査物に含まれる場合には、それを予め磁化させることで磁気センサを用いて高精度な異物検出や欠品検出、あるいは内容物数の適否判定等を行うことができる磁気反射型の金属検出装置が多用されている。

この種の金属検出装置としては、例えば特許文献１に記載のように、被検査物を搬送する搬送路の上流側に被検査物に直流磁界を印加する磁化手段を設けるとともに、その下流側の搬送路の両側（搬送路を挟む両側方又は上下）に複数の磁気センサを配置したものがあり、この装置では、被検査物の磁気を検出して、それら検出信号を互いに異なる複数の閾値と比較することで、被検査物内の磁気印刷物の有無及び収容数の適否を判定できるようになっている。
特開２００５−１５６４３７号公報

しかしながら、上記従来の金属検出装置にあっては、磁気印刷物のような構成要素が規定数収納されたワーク中でその磁気印刷物の収納位置がばらついたり、ワークの搬送姿勢がばらついたりして、磁気センサに対する磁気印刷物やワークの通過姿勢が変化すると、磁気センサと検出対象とする磁気印刷物との距離が変化するので、検出対象物に近いほど検出出力が大きいという磁気センサの特性より、磁気センサ出力も大きく変動することがあり、そのような場合に前記構成要素が含まれているにもかかわらず、それが検出できない可能性があり、良品を不良品と判定することがあった。

例えば、搬送路の上下にそれぞれ配置された磁気センサに対して、通常は被検査物の上面側に添付された添付品の磁気によって上側の磁気センサで大きな出力が得られるような場合、搬送姿勢が固定であれば、この上側の磁気センサ出力を閾値と比較することで、欠品の有無を把握することで確実な欠品検出が可能であるので、複数の閾値は特定の搬送姿勢に対応して大小に大きく異なる値に設定されていた。そのため、搬送姿勢が逆転したり転倒したりすると、通常ならば大きな出力が得られる一方の磁気センサ側で閾値を超える検出信号出力が得られず、欠品していないのに不良と判定してしまう場合があった。なお、搬送路の左右にそれぞれ配置された磁気センサに対して、被検査物の搬送姿勢が左右反転する場合も同様である。

また、被検査物の内部の構成要素を検査直前に磁化させる際に被検査物の搬送姿勢が逆転（被検査物の構成要素の位置が大きく変化）したり、あるいはその構成要素に変形や破損等が生じたりしていると、両側のいずれの磁気センサでも通常の搬送姿勢に対応する閾値を超えるような検出信号出力が得られ難くなる場合があり、その場合にも、特許文献１に記載のように複数の磁気センサの検出量を加算した値を用いて閾値判定すれば誤判定の可能性は抑えられるものの、個々のセンサ出力を閾値判定するだけでは誤判定の可能性があった。

さらに、被検査物の搬送姿勢自体は安定していても、磁性部の位置が大きくばらつくような場合も、同様な問題が生じていた。

そこで、本発明は、複数の磁気センサの磁気検出信号に基づく的確な判定処理を実行することにより、被検査物の姿勢変化等によって磁性部の位置がばらついたりしても誤判定を確実に防止することのできる金属検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的達成のため、（１）磁性部を有する被検査物が通過する領域の近傍に前記磁性部からの磁気を検出する第１の磁気センサ及び第２の磁気センサを有し、前記第１の磁気センサの出力に基づいて第１の磁気検出信号を出力するとともに、前記第２の磁気センサの出力に基づいて第２の磁気検出信号を出力する磁気検出部と、前記第１の磁気検出信号及び前記第２の磁気検出信号に基づいて、前記被検査物の品質状態を判定する判定部と、を備えた金属検出装置において、前記判定部は、前記第１の磁気検出信号に対応して予め設定された第１の閾値と前記第１の磁気検出信号とを比較し、前記第１の磁気検出信号が前記第１の閾値を超えるか否かの第１の判定を行う第１の判定手段と、前記第２の磁気検出信号に対応して予め設定された第２の閾値と前記第２の磁気検出信号とを比較し、前記第２の磁気検出信号が該第２の閾値を超えるか否かの第２の判定を行う第２の判定手段と、前記第１の判定及び前記第２の判定の結果を基に論理演算を行い、前記磁性部が適量か否かを判定する総合判定手段とを備え、前記総合判定手段が、複数の論理式を記憶する論理式記憶手段と、前記複数の論理式のうち何れかの論理式を選択する論理式選択手段とを備え、前記論理式選択手段により選択された論理式を用いて前記総合判定手段の論理演算を行うことを特徴とする。

この構成により、被検査物中の磁性部の磁気を検出する第１、第２の磁気センサの出力をそれぞれに対応する閾値と比較して第１の判定及び第２の判定がなされ、両判定の結果を基に論理演算がなされて、被検査物中の磁性部が適量か否かの的確な判定がなされることになる。なお、ここにいう磁性部は、被検査物に混入した異物金属であってもよいし、被検査物に含まれるべき構成要素であってもよい。

また、例えば欠品検査の内容といった、検査の種類や判定条件等に応じた複数の論理式を記憶させ、検査内容に応じた論理式を選択して使用することで、検査結果についての論理演算による的確な総合判断が可能となる。

上記構成の金属検出装置においては、（２）前記判定部は、前記論理式記憶手段に記憶させる複数の論理式を任意に設定可能な論理式設定手段を備えているのが好ましい。これにより、ユーザは検査の内容に応じて論理式を作成して論理式記憶手段に記憶させることで、ユーザが行う検査の目的に合致する的確な論理演算を実行させることが可能となる。

また、上記構成を有する金属検出装置においては、（３）前記論理式記憶手段に記憶された前記複数の論理式は、前記磁性部が過多であると判定する論理式を含むのが好ましい。この構成により、磁性部の量が「過多」の被検査物であるか否かを的確に判定可能となる。

上記構成を有する金属検出装置においては、あるいは、（４）前記論理式記憶手段に記憶された前記複数の論理式は、前記磁性部が過少であると判定する論理式を含むのが好ましい。この構成により、磁性部の量が「過少」の被検査物であるか否かを的確に判定可能となる。

また、上記構成を有する金属検出装置においては、（５）前記論理式記憶手段に記憶された前記複数の論理式は、前記第１の判定及び前記第２の判定の結果を基に、前記磁性部が適量であるか否かを判定する論理式を含むものであっても好ましい。この構成により、磁性部の量が「適量」の被検査物であるか否かを的確に判定可能となる。

さらに、本発明の金属検出装置においては、（６）前記総合判定手段は、前記論理式を用いる論理演算の結果に基づき前記磁性部の適量、過多若しくは過少の判定結果が予め定められた判定テーブルによって、前記磁性部の過不足を判定するのがよい。この場合、磁性部が適量か否かの判定のみならず、過多又は過少である場合も的確に判定可能となる。

本発明の金属検出装置においては、（７）前記第１の磁気センサから前記被検査物までの距離と前記第２の磁気センサから前記被検査物までの距離とが同等であるとき、前記第１の閾値と前記第２の閾値が同一の値であるのがよい。これにより、予め判定閾値を設定する際の設定作業を軽減することが可能となる。

本発明の金属検出装置は、望ましくは、（８）前記被検査物に所定の磁界を印加して前記被検査物の一部又は全部に前記磁性部を形成する磁化手段を備えたものである。この構成により、磁化され易い混入異物や構成要素を磁化手段により磁化させ、異物検出や欠品検出を行うことが可能となる。

本発明の金属検出装置においては、（９）前記総合判定手段は、前記総合判定手段で判定された前記被検査物に含まれる前記磁性部の状態を表す信号を出力するのがよい。この場合、被検査物に含まれる磁性部の状態を表示したり他の形式で出力したりすることができ、ユーザが検査結果を容易に把握可能となる。

請求項１の発明によれば、第１の判定及び第２の判定の結果を基にした論理演算によって磁性部が適量か否かを的確に判断するので、被検査物の姿勢変化等によって磁性部の位置がばらついたりしても誤判定を確実に防止することのできる金属検出装置を提供することができる。

また、請求項１の発明によれば、検査の種類や判定条件等に応じた複数の論理式を記憶させ、検査内容に応じた論理式を的確に使用するので、検査結果について論理演算による的確な総合判断を行うことができる。

請求項２の発明によれば、ユーザが検査内容に応じ論理式を作成して論理式記憶手段に記憶させることで、ユーザが行う検査の目的に合致する的確な論理演算を実行させることができる。

請求項３の発明によれば、磁性部の量が「過多」の被検査物であるか否かを的確に判定することができる。

請求項４の発明によれば、磁性部の量が「過少」の被検査物であるか否かを的確に判定することができる。

請求項５の発明によれば、磁性部の量が「適量」の被検査物であるか否かを的確に判定することができる。

請求項６の発明によれば、磁性部が適量か否かの判定のみならず、過多又は過少である場合にも的確に判定することができる。

請求項７の発明によれば、予め判定閾値を設定する際の設定作業を軽減することができる。

請求項８の発明によれば、被検査物中の磁化され易い混入異物や構成要素を磁化手段により磁化させ、確実な異物検出や欠品検出を行うことができる。

請求項９の発明によれば、被検査物に含まれる磁性部の状態を表示したり他の形式で出力したりすることができ、ユーザに検査結果を容易に把握させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

[第１の実施の形態]
図１〜図３は本発明の金属検出装置の一実施形態を示す図である。

図１及び図２において、本実施形態の金属検出装置は、ワークＷの搬送路５を挟んで対向するように配置された第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２を有し、第１の磁気検出信号及び第２の磁気検出信号を出力する検出部１０（磁気検出部）と、第１の磁気検出信号及び前記第２の磁気検出信号に基づいてワークＷの品質状態の良否を判定する判定部の機能を有する制御回路２０と、を具備している。

検出部１０の第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２は、公知のホール素子や磁気抵抗（ＭＲ）素子を有するもの、あるいはフラックス・ゲート（磁気同調）型磁気センサや検出コイルからなり、コンベア４（搬送手段）により所定方向に搬送されるワークＷ（被検査物）が通過する磁気検出領域１０ａを形成するとともに、この磁気検出領域１０ａの近傍に位置している。また、第１の磁気センサ１１の磁気検出信号は信号生成部１６に、第２の磁気センサ１２の磁気検出信号は信号生成部１７に、それぞれ入力されるようになっており、各ワークＷが磁気検出領域１０ａを通過する間、第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２の検出磁気信号が信号生成部１６及び１７においてそれぞれＡ／Ｄ変換され、第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２が信号生成部１６及び１７から出力されるようになっている。すなわち、検出部１０は、複数の磁気センサ１１、１２に対応する信号生成部１６、１７を有している。

コンベア４は、無端のコンベアベルト１を複数対の搬送ローラ２ａ、２ｂ、３ａ及び３ｂに巻回し、そのコンベアベルト１の上走部１ａによってその上流側及び下流側のコンベア５ａ、５ｂと共に図１中の左から右へとワークＷを搬送する搬送路５を形成している。

また、ワークＷは、包装材で包装された任意の製品、例えば包装容器内に食品を収容し、直方体形状の包装箱の表面に磁化可能な個体識別用のラベル若しくはタグ、おまけのカード等を貼付又は添付したものである。ワークＷは、あるいは、包装箱内に薬品と磁性インクで印刷された磁気印刷物を収納したものである。

図２に示すように、搬送路５の磁気検出領域１０ａより上流側の所定位置には、搬送路５を挟んで上下に対向する公知の直流磁界印加用磁石３１、３２（磁化手段）が必要に応じて設置されるようになっており、これら直流磁界印加用磁石３１、３２は例えば第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２と同一の上下方向離間距離を隔てた電磁石又は永久磁石からなる。なお、直流磁界印加用磁石３１、３２は搬送路５の搬送方向にずれて配置されていてもよく、両磁石３１、３２の離間距離や位置は任意である。

直流磁界印加用磁石３１、３２が設置される場合、ワークＷは磁気検出領域１０ａより上流側の所定位置で直流磁界印加用磁石３１、３２により直流磁界を印加され、前記磁化可能な識別用のラベル若しくはタグ、おまけのカード等といった特定の構成要素Ｐｎが、所定の残留磁化レベルで磁化された部分Ｐｍ（磁性部）となるようになっている。また、ワークＷの包装箱内に磁化可能な金属異物が混入した場合には、その異物もまた磁性部となる。すなわち、直流磁界印加用磁石３１、３２はワークＷに所定の磁界を印加してワークＷの一部に磁化された部分Ｐｍ（磁性部）を形成するようになっている。

金属検出装置の外部で予め磁化されるなどして、ワークＷが磁気検出に足る磁性を有する磁性部を最初から備えているような場合には、直流磁界印加用磁石３１、３２が設置される必要はなく、図１に示すように直流磁界印加用磁石３１、３２を設けない装置構成とすることができる。以下、ワークＷ中における磁化された部分Ｐｍ、ワークＷに含まれるべき構成要素としての磁性部Ｐｍ、ワークＷ中のその他の磁気検出に足る磁性を有する部分を総称して磁性部Ｐｍという。

制御回路２０は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース回路に加えて、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）やハードディスク等を含んで構成されており、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク等に格納された所定の金属検出制御プログラムに従って、第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２からの磁気検出信号やＥＥＰＲＯＭに不揮発に記憶保持された判定閾値情報（後述する）等に基づいて、ワークＷにおける磁性部Ｐｍが適量か否かの判定を実行するようになっている。

この制御回路２０は、機能的には、第１の磁気センサ１１の磁気検出信号がこの第１の磁気検出信号に対応する第１の判定閾値ｊ１を超えるか否かによってワークＷ中における磁性部Ｐｍの有無に関わる第１の判定信号を生成する第１の個別判定手段２１（第１の判定手段）と、第２の磁気センサ１２の磁気検出信号がこの第２の磁気検出信号に対応する第２の判定閾値ｊ２を超えるか否かによってワークＷ中における磁性部Ｐｍの有無に関わる第２の判定信号を生成する第２の個別判定手段２２（第２の判定手段）と、これら第１の判定信号及び第２の判定信号に基づいて磁性部Ｐｍの量が適量か否か、例えば磁性部Ｐｍの量が「適量」か「過多」か「過少」かを判定する総合判定手段２５と、を有しており、判定部として機能する。

具体的には、制御回路２０の第１の個別判定手段２１及び第２の個別判定手段２２は、それぞれ第１の磁気検出信号の信号レベル及び第２の磁気検出信号の信号レベルをそれぞれの磁気検出信号に対応し予め設定され前記ＥＥＰＲＯＭに記憶保持された第１の判定閾値Ｊ１及び第２の判定閾値Ｊ２と比較して、第１の磁気検出信号の信号レベルが第１の判定閾値Ｊ１を越えるか否か、第２の磁気検出信号の信号レベルが第２の判定閾値Ｊ２を越えるか否かの判定処理、すなわち、ワークＷが前記特定の構成要素としての磁性部Ｐｍあるいは混入した金属異物を有するか否かに関連する判定処理を実行するようになっており、その判定処理は、磁気検出領域１０ａを通過するワークＷの通過姿勢が異なる複数の通過姿勢のうちいずれであるかに関係なく共通の判定閾値を用いて実行される。

例えば、図１に実線で示すように磁性部Ｐｍ又は磁化前の特定の構成要素ＰｎがワークＷの上面側に位置する第１の搬送姿勢と、図１に仮想線で示すように磁性部Ｐｍ又は磁化前の特定の構成要素ＰｎがワークＷの下面側に位置する第２の搬送姿勢と（あるいは、更に磁化された部分Ｐｍ又は磁化前の特定の構成要素Ｐｎが搬送路５と略直交するワークＷの側面に位置する第３の搬送姿勢と）に対して、第１の個別判定手段２１及び第２の個別判定手段２２では、それぞれ予め設定された各通過姿勢に共通の判定閾値によって共通する判定処理が実行され、第１の判定信号Ｒ１及び第２の判定信号Ｒ２が出力されるようになっている。

そして、制御回路２０の総合判定手段２５は、第１の判定信号Ｒ１及び第２の判定信号Ｒ２の論理値（「１」、「０」）の組合せから、ワークＷ中における磁性部Ｐｍの量が「適量」か否かを判定し、あるいは更に必要に応じて、適量でない場合にその量が「過多」であるのか「過少」であるのかの判定を行うようになっている。

具体的には、総合判定手段２５は、複数の論理式を記憶する論理式記憶部２５ａ（論理式記憶手段）と、複数の論理式のうちいずれかの論理式を選択する論理式選択部２５ｂとを備えており、論理式選択部２５ｂ（論理式選択手段）により選択された論理式を用いて論理演算を行うようになっている。また、総合判定手段２５は、設定操作部２７からの操作入力により論理式記憶部２５ａに記憶させる複数の論理式を任意に設定可能な論理式設定部２５ｃ（論理式設定手段）を具備している。

ここにいう複数の論理式は、例えば異物検出や、欠品検査、これらを含む複合検査等における判定アルゴリズムに対応するものであり、総合判定手段２５では、各検査モードに対応する論理式による論理演算が選択的に実行される。また、論理式記憶部２５ａに記憶された複数の論理式は、第１の判定信号Ｒ１（第１の判定の結果）及び第２の判定信号Ｒ２（第２の判定の結果）を基に、磁性部が適量であるか否かを判定する論理式を含んでおり、あるいは更に、ワークＷの構成要素となる磁性部Ｐｍが過多である若しくは過少であると判定する論理式を含んでいる。

より具体的には、例えば異物検出モードでは、複数のワークについて、第１及び第２の磁気センサ１１、１２の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた異物判定閾値を超えるか否かでＮＧ判定である「０」かＯＫ判定である「１」かの第１、第２の判定信号として、それぞれ総合判定手段２５に入力される。そして、総合判定手段２５では、例えば「Ａ・Ｂ」（論理積）の論理演算処理によって、ワークＷ中に混入異物がなく、Ａ＝１（ＯＫ）かつＢ＝１のときに限って総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合には、すべて総合判定はＮＧとなる。

また、複数種類の欠品検査モードのうちいずれかの欠品検査モードでは、複数のワークについて、第１及び第２の磁気センサ１１、１２の出力が、これらに対応する判定閾値ｊ１、ｊ２を超えるＯＫ判定である「１」か、判定閾値ｊ１、ｊ２を超えずＮＧ判定である「０」かを示す第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２（ｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ））として、それぞれ総合判定手段２５に入力される。そして、総合判定手段２５では、第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２についての論理演算処理により、ワークＷに構成要素の欠落がなく、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときに総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合には総合判定はＮＧとなる。

磁性部Ｐｍが存在すれば良品であるが磁気が比較的弱く、上述のような欠品判定の論理では正しい欠品検査ができないと考えられる場合、若しくは、試験的に行った上記欠品検査モードでは正しい欠品検査ができなかった場合、ユーザが別の欠品検査モードを設定操作部２７から指定すれば、例えば第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２（ｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ））の論理和を求める演算処理により、ワークＷに構成要素の欠落がなく、ｎｏｔ（Ａ）＝１かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときのみならず、ｎｏｔ（Ａ）＝１かつｎｏｔ（Ｂ）＝０のとき、若しくはｎｏｔ（Ａ）＝０かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときにも、総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合に総合判定がＮＧとなる。

一方、磁性部Ｐｍが適量ならばｎｏｔ（Ａ）とｎｏｔ（Ｂ）のいずれか一方のみ「１」となるようなセンサ出力となり、ｎｏｔ（Ａ）＝１かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のように磁性部が過多のワークまで良品と判定してしまうと問題になる場合には、ユーザーが更に別の欠品検査モードを設定操作部２７から指定すれば、総合判定手段２５では、例えば第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２の論理積を求める欠品検査モードの論理演算の結果が「１」（ｎｏｔ（Ａ）＝１かつｎｏｔ（Ｂ）＝１）であれば、磁性部Ｐｍの量を「過多」と判定し、それ以外の場合には、第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２の論理和を求める論理演算処理を実行して、ｎｏｔ（Ａ）とｎｏｔ（Ｂ）の論理和が「１」であるときに磁性部Ｐｍの量が「適量」であると判定する。このように本実施形態では、複数種類の検査モードを選択して使用し、その検査の目的に最適な判定論理を使用した的確な判定を行うことができるようにしている。

一方、制御回路２０の総合判定手段２５はこの総合判定手段２５で判定されたワークＷに含まれる磁性部Ｐｍの状態を表す信号を出力するようになっており、この出力信号に基づく所定表示形式での検査・判定結果の表示が制御回路２０に付設されたフラットパネルディスプレイ等の表示部２６によって実行されるようになっている。制御回路２０は、ワークＷに含まれる磁性部Ｐｍの状態を表す信号を、表示するのでなくあるいは表示と共に、他の形式で出力するようにしてもよいことはいうまでもない。

なお、制御回路２０の入力インターフェースには、設定操作部２７から入力されるモード選択操作信号や設定入力信号、信号生成部１６及び１７からの第１の磁気検出信号及び第２の磁気検出信号等が入力される他に、例えば、外部通信による受信信号、磁気検出領域１０ａへのワークＷの接近又は進入を検出するワークセンサからのワーク検知信号等が入力されてもよい。また、制御回路２０の出力インターフェースは、異物の有無の判定結果を示す判定信号を、例えば下流側の選別機（図示していない）等に出力するとともに、直流磁界印加用磁石３１、３２が電磁石である場合にその電力供給回路への電源制御信号等も出力されるようになっている。

次に、動作について説明する。

図３は、本実施形態の金属検出装置で実行される閾値設定処理の流れを示す図であり、運転に先立って同図に示すような閾値設定処理が実行される。

図３に示す閾値設定処理では、設定操作部２７で閾値設定のモードが選択されたとき、所定数量のサンプルとしてのワークＷを用いた欠品検査用の閾値設定がなされる。

同図において、まず、ワークＷが第１の搬送姿勢、すなわち磁性部Ｐｍを上に向ける姿勢で搬送され（ステップＳ１１）、第１及び第２の磁気センサ１１、１２でそれぞれ磁気検出され（ステップＳ１２）、信号生成部１６、１７でワークＷが磁気検出領域１０ａを通過する期間における磁気検出量に対応する第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２が総合判定手段２５に入力される（ステップＳ１３）。このとき、第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２のうち、信号レベルの高い一方の磁気検出信号（例えばＭ１）の信号レベルが磁気センサ１１、１２のうちいずれからの検出信号であるかの情報と共に制御回路２０内のＲＡＭに格納されるという一連の検出処理が、所定のサンプルワーク数量に達するまで繰り返される（ステップＳ１４でＮＯの場合）。そして、所定サンプル数量に達すると（ステップＳ１４でＹＥＳの場合）、ＲＡＭに格納された検出信号レベルの最大値Ｖ１を選択して（ステップＳ１５）、これに所定の係数Ｋ１、例えば０．７をかけて第１の判定閾値Ｊ１（Ｊ１＝Ｖ１＊Ｋ１）が算出される（ステップＳ１６）。

次いで、ワークＷが第２の搬送姿勢、すなわち磁性部Ｐｍを下に向ける姿勢で搬送され（ステップＳ１７）、第１及び第２の磁気センサ１１、１２でそれぞれ磁気検出され（ステップＳ１８）、信号生成部１６、１７でそれぞれワークＷが磁気検出領域１０ａを通過する期間における磁気検出量に対応する第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ１が総合判定手段２５に入力される（ステップＳ１９）。このとき、第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２のうち信号レベルの高い一方の磁気検出信号（例えばＭ２）の信号レベルが磁気センサ１１、１２のうちいずれからの検出信号であるかの情報と共に制御回路２０内のＲＡＭに格納されるという一連の検出処理が、所定のサンプルワーク数量に達するまで繰り返される（ステップＳ２０でＮＯの場合）。そして、所定サンプル数量に達すると（ステップＳ２０のＹＥＳの場合）、ＲＡＭに格納された検出信号レベルの最大値Ｖ２を選択して（ステップＳ２１）、これに所定の係数Ｋ２、例えば０．７をかけて第２の判定閾値Ｊ２（Ｊ２＝Ｖ２＊Ｋ）が算出される（ステップＳ２２）。なお、他の搬送姿勢があり得る場合には、その搬送姿勢についても、ステップＳ１７〜Ｓ２２と同様な処理がステップＳ２３以降として更に実行されることになる。

通常、閾値設定処理中で求められる検出信号レベルの最大値Ｖ１は、磁化される部分Ｐｍが上側にある良品のワークＷについての検出信号レベルの最大値であるから、第１の磁気検出信号Ｍ１の信号レベルの最大値である。また、第１の判定閾値Ｊ１がこの最大値Ｖ１を確実に下回り、かつ、第２の搬送姿勢でのワークＷの搬送時における第１の磁気センサ１１の検出信号レベルの最大値よりは確実に上回るように、所定の係数Ｋ１の値が予め設定されている。同様に、検出信号レベルの最大値Ｖ２は、磁化される部分Ｐｍが下側にある良品のワークＷについての検出信号レベルの最大値であるから、第２の磁気検出信号Ｍ２の信号レベルの最大値であり、第２の判定閾値Ｊ２がこの最大値Ｖ２を確実に下回り、かつ、第１の搬送姿勢でのワークＷの搬送時における第２の磁気検出信号Ｍ２の信号レベルの最大値よりは確実に上回るように、所定の係数Ｋ２の値が予め設定されている。また、検出信号レベルの最大値Ｖ１、Ｖ２は、専ら磁化される部分Ｐｍの残留磁化レベルにより定まるので、第１及び第２の磁気センサ１１、１２がワークＷを挟むように配置された場合、ほぼ等しいか比較的近い値となり、一方、第２の磁気検出信号Ｍ２の信号レベルも、第２の判定閾値Ｊ２を超えないときは、第１の判定閾値Ｊ１を超える第１の磁気検出信号Ｍ１の信号レベルよりは小さい値となる。

一方、異物検出用の閾値を設定する場合は、例えば、異物サンプルピースを経験的に最も混入し易い位置に入れた不良サンプルワークを用いて、上述と同様に異なる複数の搬送姿勢で、第１及び第２の磁気センサ１１、１２によりそれぞれ磁気検出がなされ、信号生成部１６、１７で生成された磁気検出量に対応する第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２が検出されて、その磁気検出量と前記検出信号レベルの最大値Ｖ１、Ｖ２との差分がそれぞれ算出される。そして、その差分を基に、最大値Ｖ１、Ｖ２を上回る第１の異物判定閾値ｆ１と第２の異物判定閾値ｆ２とがそれぞれ設定される。

このようにして、判定閾値が設定されると、設定操作部２７からの選択操作入力に従って検査モードが選択され、上述したような複数種類のうちいずれかの判定論理で異物検出や欠品検査処理等が実行される。

このような検査において、本実施形態では、ワークＷ中の磁性部Ｐｍの磁気を検出する第１、第２の磁気センサ１１、１２の出力をそれぞれに対応する閾値Ｊ１、Ｊ２と比較して第１の判定及び第２の判定がなされ、両判定の結果を基に論理演算がなされて、ワークＷ中の磁性部Ｐｍが適量か否かの的確な判定がなされる。したがって、ワークＷの姿勢変化等によって磁性部Ｐｍの位置がばらついたりしても誤判定を確実に防止することのできる金属検出装置を提供することができ、磁性部Ｐｍの量が「適量」か否か、あるいは更に磁性部Ｐｍの量が「過多」か「過少」を的確に判定することができる。しかも、検査の種類や判定条件等に応じて検査内容に応じた判定論理を選択して使用するので、検査結果について論理演算による的確な総合判断を行うことができる。なお、ユーザが検査内容に応じ論理式を作成して総合判定手段２５の論理式記憶部２５ａに記憶させることができるようにすれば、ユーザが行う検査の目的に合致するより的確な論理演算を実行させることができる。

さらに、ワークＷに含まれる磁性部Ｐｍの状態を表示部２６により表示したり、他の形式（例えばプリント出力、警報音、ランプ表示、他のメディアへの記録出力）で出力したりすることができるので、ユーザは検査結果を容易に把握できる。

また、ワークＷの種類によっては、所定の信号レベルである判定閾値Ｊ１又はＪ２を超えかつ他方の磁気検出信号Ｍ２又はＭ１の信号レベル値より大きい一方の磁気検出信号Ｍ１又はＭ２を用いるようにすれば、検査対象のワークＷが構成要素として必要な磁性部Ｐｍを有しているか否かを確実に判定でき、ワークＷの姿勢変化等によって磁性部Ｐｍの位置が大きくばらついても、誤判定をより確実に防止することができる。

さらに、本実施形態では、ワークＷに所定の磁界を印加してワークＷの一部に磁性部Ｐｍを形成する直流磁界印加用磁石３１、３２を備えているので、磁化され易い混入異物や構成要素Ｐｎの着磁量を増加させ、より高感度に異物検出や欠品検出を行うことができる。なお、これらの直流磁界印加用磁石３１、３２は、金属検出装置の外部に備えられたものであってもよく、被検査物が磁性を有する部分（磁性部）を持つか予め磁化された磁性部を持つ物である場合には必要でなく、金属検出装置として必須の構成要素でないことは上述の通りである。

また、制御回路２０が、第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２からの磁気検出信号Ｍ１、Ｍ２を基に、欠品検査や異物検出といった検査内容が異なる複数種類の判定処理を同一の被検査物に対して実行するので、各一種類の検査のみならず、必要時には複合検査を行うことができる。しかも、制御回路２０が、ワークＷ中に混入する磁化可能な異物を検出する異物有無判定処理と、ワークＷに含まれるべき磁化可能な必要部分の欠落を検出する欠品判定処理とのうち、選択したいずれか一方又は双方の判定処理に対応する検査を実行するので、検出部１０を共用しながら、欠品検査と異物検出を並行して実行する複合検査を行うことができる。

上述の実施形態においては、欠品検査の処理において、第１の磁気センサ１１からの磁気検出信号Ｍ１をそれに対応する第１の判定閾値Ｊ１と比較した後に、第２の磁気センサ１２からの第２の磁気検出信号Ｍ２をそれに対応する第２の判定閾値Ｊ２と比較していたが、磁性部Ｐｍの量を判別する処理はこれに限定されるものでないことはいうまでもない。

[第２の実施の形態]
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほぼ同様な装置構成で、総合判定手段２５における検査の処理内容が相違し、ワークＷについては磁性部Ｐｍが所定数を超えて複数付加されている場合に不良と判定することが要求される。したがって、図１〜図３に示した上述の第１の実施の形態と同一の構成及び動作については同一符号を用いて重複説明を省略し、相違点について説明する。

本実施形態では、総合判定手段２５は、第１の個別判定手段２１からの第１の判定信号Ｒ１及び第２の判定信号Ｒ２の排他的論理和（ＸＯＲ）を求める演算処理によって、磁性部Ｐｍの量に関して「適量」の状態か否かの判定を実行する。

すなわち、第１の個別判定手段２１及び第２の個別判定手段２２は、上述のように、それぞれ第１の磁気検出信号Ｍ１の信号レベル及び第２の磁気検出信号Ｍ２の信号レベルを予め設定され前記ＥＥＰＲＯＭに記憶保持された第１の判定閾値Ｊ１及び第２の判定閾値Ｊ２と比較して、ワークＷが特定の構成要素である磁性部Ｐｍを有するか否か個別判定した第１の判定信号Ｒ１及び第２の判定信号Ｒ２を出力する。

このとき、磁性部Ｐｍを有するとの判定信号を「ＯＫ」、磁性部Ｐｍを有しないとの判定信号を「ＮＧ」とすれば、総合判定手段２５では、第１の判定信号Ｒ１及び第２の判定信号Ｒ２の排他的論理和（ＸＯＲ）を求める演算処理により、ワークＷの上部に磁性部Ｐｍがあって、Ｒ１＝ＯＫ、Ｒ２＝ＮＧとなるとき、及び、ワークＷの下部に磁性部Ｐｍがあって、Ｒ１＝ＮＧ、Ｒ２＝ＯＫとなるときには、それぞれＯＫの総合判定となる。

具体的には、例えば第１及び第２の判定閾値Ｊ１、Ｊ２がそれぞれ７００と設定された状態で、ワークＷの上部に磁性部Ｐｍがあり、第１の磁気検出信号Ｍ１の信号レベルが１０００、第２の磁気検出信号Ｍ２の信号レベルが１１０となった場合、Ｒ１＝ＯＫ、Ｒ２＝ＮＧとなるが、このとき、ワークＷは正常品であるから、総合判定手段２５でのＯＫの総合判定はワークＷの品質状態に対応するものとなっている。また、ワークＷの搬送姿勢が逆転し、ワークＷの下部に磁性部Ｐｍがあり、第１の磁気検出信号Ｍ１の信号レベルが１１０、第２の磁気検出信号Ｍ２の信号レベルが９００となった場合、Ｒ１＝ＮＧ、Ｒ２＝ＯＫとなるが、このとき、ワークＷは正常品であるから、総合判定手段２５でのＯＫの総合判定はワークＷの品質状態に対応するものとなっている。

ここで、第１の磁気センサ１１からワークＷまでの距離と、第２の磁気センサ１２からワークＷまでの距離とが、実質的に等しい同等の距離であるとき、第１の判定閾値ｊ１と第２の判定閾値ｊ２は同一の値に設定される。

一方、ワークＷから磁性部Ｐｍが欠落して、Ｒ１＝ＮＧ、Ｒ２＝ＮＧとなるときには、総合判定手段２５ではＮＧの総合判定となり、ワークＷに磁性部Ｐｍが複数付加されている場合には、Ｒ１＝ＯＫ、Ｒ２＝ＯＫとなるが、総合判定手段２５ではＮＧの総合判定となる。これらの場合も、総合判定手段２５での総合判定はワークＷの品質状態に対応するものとなっている。

このように、本実施形態では、第１の個別判定手段２１からの第１の判定信号Ｒ１と第２の個別判定手段２２からの第２の判定信号Ｒ２との排他的論理和を求める単一の判定アルゴリズムによって、磁性部Ｐｍが適量か否かを確実に検出することができ、上述の第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、第１の磁気センサ１１からワークＷまでの距離と第２の磁気センサ１２からワークＷまでの距離とが同等であるとき、第１の判定閾値ｊ１と第２の判定閾値ｊ２は同一値に設定されるので、予め判定閾値を設定する際の設定作業を軽減することができる。

なお、上述の場合、ワークＷについては磁性部Ｐｍが所定数１を超えて複数付加されている場合に不良と判定するものとしているが、所定数が複数であってもよく、所定数２を超えて複数付加された場合を不良と判定する場合にも適用することができるのは勿論である。

[第３の実施の形態]
第３の実施の形態は、第１の実施の形態とほぼ同様な装置構成であるが、検出部１０の磁気センサの配置が第１の実施の形態とは相違する。したがって、図１〜図３に示した上述の第１の実施の形態と同一の構成及び動作については同一符号を用いて重複説明を省略し、相違点について説明する。

本実施形態の金属検出装置は、図４に示すように、ワークＷの搬送路５を挟んで互いに直交するように配置された第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２を有する検出部１０を具備している。直交配置された第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２は、第１の磁気センサ１１が搬送路５を構成するコンベアベルト１の上走部１ａの下方側に位置する一方で、第２の磁気センサ１２が搬送路５の左右一側方に位置し、搬送路５上にワークＷが通過する磁気検出領域１０ａを形成している。また、第１の磁気センサ１１の磁気検出信号が信号生成部１６に、第２の磁気センサ１２の磁気検出信号が信号生成部１７に、それぞれ入力されるのは上述の実施形態と同様であり、各ワークＷが磁気検出領域１０ａを通過する間、第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２の検出磁気信号が信号生成部１６及び１７においてそれぞれＡ／Ｄ変換され、第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２が信号生成部１６及び１７から出力され、総合判定手段２５に入力されるようになっている。

本実施形態におけるワークＷは、例えば能書５１（効能書、説明書等）とボトル入りの薬剤液５２とを包装箱５３内に同梱したものであり、能書５１は磁性インクで書画像が印刷された磁化可能な印刷部分を有している。すなわち、ワークＷが搬送路５の上流側で直流磁界印加用磁石３１、３２により所定の直流磁界を印加されたとき、能書５１は磁性部となる。また、ボトル入り薬剤液５２中に磁化可能な何らかの異物Ｆ、例えば磁性金属が混入した場合には、その異物Ｆも磁性部となる。この場合、異物Ｆはボトル入り薬剤液５２中で沈むことになり、その残留磁化レベルの影響は第１の磁気センサ１１に大きく現れ、磁化された能書５１の影響は第２の磁気センサ１２に大きく現れる。

このように構成された本実施形態では、第２及び第３の磁気センサ１２、１３の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた判定閾値ｊ２、ｊ３を超えるか否かでＮＧ判定である「０」かＯＫ判定である「１」かの第２、第３の判定信号（ｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ））として、それぞれ総合判定手段２５に入力されるとともに、第１の磁気センサ１１の出力が、予めの設定処理で定められた異物判定閾値を超えるか否かでＯＫ判定である「１」かＮＧ判定である「０」かの第１の判定信号Ｃとして、それぞれ総合判定手段２５に入力される。

このとき、総合判定手段２５では、論理演算処理により、ワークＷ中に混入異物がなく欠品もないため、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）、ｎｏｔ（Ｂ）＝１、Ｃ＝１となるときに限って、総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合、すなわち第１〜第３の磁気センサ１１〜１３の出力のいずれか１つでも異物又は欠品を検出する値となった場合には、すべて総合判定はＮＧとなる。

本実施形態でも、ワークＷ中の磁性部Ｐｍの磁気を検出する第２及び第３の磁気センサ１２、１３の出力をそれぞれに対応する閾値Ｊ１、Ｊ２と比較して第１の判定及び第２の判定がなされ、両判定の結果を基に論理演算がなされて、ワークＷ中の磁性部Ｐｍが適量か否かの的確な判定がなされることから、上述した第１の実施形態と同様な効果が期待できる。

第１の磁気検出信号Ｍ１と第２の磁気検出信号Ｍ２のうちいずれの信号レベル値も対応する判定閾値Ｊ１、Ｊ２以下であった場合には、欠品判定がなされる。また、第１の磁気検出信号Ｍ１と第２の磁気検出信号Ｍ２のうちいずれの信号レベル値も対応する判定閾値Ｊ１、Ｊ２を超え、かつ、所定の異物判定閾値を超えていない場合には、磁性部である能書５１が過多と判定される。一方、例えば第１の磁気検出信号Ｍ１が所定の異物判定閾値を超えていた場合には、異物の混入有りと判定される。

このような本実施形態においても、ワークＷ中の磁性部である能書５１や異物Ｆの磁気を検出する第１、第２の磁気センサ１１、１２の出力をそれぞれに対応する閾値Ｊ１、Ｊ２等と比較して個別判定がなされ、それら個別判定の結果を基に論理演算がなされて、ワークＷ中の磁性部Ｐｍが適量か否かあるいは異物Ｆが存在するか否かの的確な判定がなされる。したがって、上述した第１の実施形態と同様に、ワークＷの姿勢変化等によって磁性部Ｐｍの位置がばらついたりしても誤判定を確実に防止することのできる金属検出装置を提供することができ、磁性部Ｐｍの量が「適量」か否か、あるいは更に磁性部Ｐｍの量が「過多」か「過少」を的確に判定することができる。しかも、検査の種類や判定条件等に応じて検査内容に応じた判定論理を選択して使用することで、検査結果について論理演算による的確な総合判断を行うことができ、ユーザが検査内容に応じ論理式を作成して総合判定手段２５の論理式記憶部２５ａに記憶させることができるようにすれば、ユーザが行う検査の目的に合致するより的確な論理演算を実行させることができる。

さらに、ワークＷの種類によっては、所定の信号レベルＪ１又はＪ２を超えかつ他方の磁気検出信号Ｍ２又はＭ１の信号レベル値より大きい一方の磁気検出信号Ｍ１又はＭ２を用いて、検査対象のワークＷが構成要素として必要な能書５１を所定数だけ有しているか否かを確実に検出できるので、ワークＷの姿勢変化等によって能書５１の位置がばらついたとしても、誤判定を確実に防止することができる。

[第４の実施の形態]
第４の実施の形態は、第１、第３の実施の形態とほぼ同様な装置構成であるが、検出部１０の磁気センサの数が相違する。したがって、図１〜図３及び図４に示した上述の第１、第３の実施の形態と同一の構成及び動作については同一符号を用いて重複説明を省略し、相違点について説明する。

本実施形態の金属検出装置は、図５に示すように、ワークＷの搬送路５の下方側にはコンベアベルト１の上走部１ａに対面する第１の磁気センサ１１を有し、搬送路５の上方側には搬送路５の搬送方向と直交する幅員方向に対向する第２の磁気センサ１２及び第３の磁気センサ１３を有する検出部１０を具備している。第１〜第３の磁気センサ１１〜１３は、搬送路５上にワークＷが通過する磁気検出領域１０ａを三方から取り囲んでいる。

また、第１の磁気センサ１１の磁気検出信号が信号生成部１６に、第２の磁気センサ１２の磁気検出信号が信号生成部１７に、それぞれ入力されるのは上述の実施形態と同様であり、各ワークＷが磁気検出領域１０ａを通過する間、第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２の検出磁気信号が信号生成部１６及び１７においてそれぞれＡ／Ｄ変換された後にその検出磁気量が積分され、その積分値に対応する第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２が信号生成部１６及び１７から出力され、総合判定手段２５に入力されるようになっている。

本実施形態における総合判定手段２５は、第１の判定信号Ｒ１及び第２の判定信号Ｒ２の組合せによって、磁性部Ｐｍの量が適量か否か、あるいは更に過多か過少かを判定するものであり、例えば第１の磁気検出信号Ｍ１及び第２の磁気検出信号Ｍ２のそれぞれが所定の信号レベルを超えたとき、磁性部Ｐｍが過多であると判定する。また、総合判定手段２５は、選択的に異物判定を行うことができるようになっている。さらに、総合判定手段２５は、第１の判定信号Ｒ１及び第２の判定信号Ｒ２のそれぞれが示す磁性部Ｐｍの有無についての個別判定結果が互いに相違するときには、信号レベルが大きい一方の磁気検出信号Ｍ１又はＭ２に対応する一方の判定信号Ｒ１又はＲ２のみに基づいて、磁性部Ｐｍが有ると判定することができる検査モードを有している。

この総合判定手段２５では、第１の実施形態とほぼ同様に、第１の磁気センサ１１及び第２の磁気センサ１２からの磁気検出信号を基に、前記特定の構成要素や混入した金属異物といった検査対象毎に異なる複数種類の判定処理を選択的に又は並行して実行するモード切換えが可能であって、そのモード設定が設定操作部２７からの操作入力によってなされるようになっており、前記特定の構成要素の欠落を検出する欠品検査モード、若しくは混入異物を検出する異物検出モードのいずれか一種類の検査、又は欠品検査と異物検出を同時に並行して実行する複合検査モードでの運転が可能となっている。すなわち、制御回路２０は、ワークＷ中に混入する磁化可能な異物を検出する異物有無判定処理と、ワークＷに含まれるべき磁化可能な必要部分の欠落を検出する欠品判定処理と、のうち選択したいずれか一方又は双方の判定処理に対応する検査を実行することができるようになっており、いずれの検査の処理に対しても検出部１０を使用する構成となっている。

具体的には、制御回路２０では、図６にそれぞれの判定論理を示すように、異物検出モード、欠品検査モード（Ｉ）、（II）、特殊欠品検査モード、及び複合検査モードのうちいずれか１つのモードで運転可能であり、総合判定手段２５では、各モードにおいて図６（ａ）〜図６（ｅ）に示すような複数種類の判定処理が選択的に実行される。なお、同図において、Ａは第１の磁気センサ１１の出力に基づく第１の個別判定手段２１からの第１の判定信号Ｒ１を、Ｂは第２の磁気センサ１２の出力に基づく第２の個別判定手段２２からの第２の判定信号Ｒ２を、Ｃは第３の磁気センサ１３の出力に基づく第３の個別判定手段（図示していないが個別判定手段２１、２２と同様なもの）からの第３の判定信号を、それぞれ示している。

さらに、総合判定手段２５の論理式記憶部２５ａは、図６（ａ）〜図６（ｅ）の表中に示す複数の論理式を記憶するようになっており、これら複数の論理式のうち少なくともいずれか１つの論理式を設定操作部２７からの選択設定内容に基づいて論理式選択部２５ｂにより選択するようになっている。また、設定操作部２７からの操作入力により論理式記憶部２５ａに記憶させる複数の論理式を論理式設定部２５ｃにより任意に設定できる。

また、論理式記憶部２５ａに記憶された複数の論理式は、例えば第３実施形態における能書５１のような磁性部が過多である若しくは過少であると判定する論理式を含み、あるいは、前記第１の判定及び第２の判定の結果を基に、磁性部が適量であるか否かを判定する論理式を含んでいる。また、総合判定手段２５は、複数のうち少なくとも１つの論理式を用いる論理演算の結果に基づき、磁性部の適量、過多若しくは過少の判定結果が予め定められた判定テーブルによって、磁性部の過不足を判定するようになっている（後述する）。

図６（ａ）に示す異物検出モードでは、複数のワーク１〜５について、第１〜第３の磁気センサ１１〜１３の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた異物判定閾値ｆ１〜ｆ３（同図中ではｆで示す）を超えるか否かでＮＧ判定である「０」かＯＫ判定である「１」かの第１〜第３の判定信号Ａ〜Ｃとして、それぞれ総合判定手段２５に入力される。

このとき、総合判定手段２５では、同図に示すように「Ａ・Ｂ・Ｃ」の論理演算処理により、ワークＷ中に混入異物がなく、Ａ＝１（ＯＫ）、Ｂ＝１、Ｃ＝１のときに限って、総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合、すなわち第１〜第３の磁気センサ１１〜１３の出力のいずれか１つでも異物判定閾値ｆ１〜ｆ３を超えて場合には、すべて総合判定はＮＧとなる。

図６（ｂ）に示す欠品検査モード（Ｉ）では、複数のワーク１〜４について、第１及び第２の磁気センサ１１、１２の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた判定閾値ｊ１、ｊ２（同図中ではｊで示す）を超えるか否かによって、判定閾値ｊ１、ｊ２を超えるＯＫ判定である「１」か、判定閾値ｊ１、ｊ２を超えずＮＧ判定である「０」かを示す第１、第２の判定信号（ｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ）；図中ではそれぞれＡバー、Ｂバーで表示）として、それぞれ総合判定手段２５に入力される。このように、従来から異物検出モードと欠品検査モードでは互いに論理を反転させることが行われている。

このとき、総合判定手段２５では、同図（ｂ）の表中に示すような第１、第２の判定信号の論理積を求める演算処理により、ワークＷに構成要素の欠落がなく、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときに限って、総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合、すなわち第１、第２の磁気センサ１１、１２の出力のいずれか１つでも対応する判定閾値ｊ１又はｊ２を超えない場合には、すべて総合判定はＮＧとなる。

図６（ｃ）に示す欠品検査モード（II）では、複数のワーク１〜４について、第１及び第２の磁気センサ１１、１２の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた判定閾値ｊ１、ｊ２（同図中ではｊで示す）を超えるか否かによって、判定閾値ｊ１、ｊ２を超えるＯＫ判定である「１」か、判定閾値ｊ１、ｊ２を超えずＮＧ判定である「０」かを示す第１、第２の判定信号（ｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ））として、それぞれ総合判定手段２５に入力される。

このとき、総合判定手段２５では、同図（ｃ）の表中に示すような第１、第２の判定信号の論理和を求める演算処理により、ワークＷに構成要素の欠落がなく、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときのみならず、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）若しくはｎｏｔ（Ｂ）＝１のときにも、総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合、すなわち第１、第２の磁気センサ１１、１２の出力のいずれも判定閾値ｊ１又はｊ２を超えない場合（ｎｏｔ（Ａ）＝０かつｎｏｔ（Ｂ）＝０の場合）には、総合判定はＮＧとなる。

ワーク２やワーク３のようにｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝１でない場合、上述した図６（ｂ）に示す欠品検査モード（Ｉ）では総合判定がＮＧとなるのに対して、図６（ｃ）に示す欠品検査モード（II）では総合判定がＯＫとなる。したがって、ワーク２やワーク３のようなセンサ出力となるワーク（磁性部が有れば良いワーク）を良品とすべき場合に、的確な欠品検査ができることになる。

一方、図６（ｃ）に示す欠品検査モード（II）では、磁性部が適量ならばｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）若しくはｎｏｔ（Ｂ）＝１のようなセンサ出力となるような場合に、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のように磁性部が過多のワークまで良品と判定してしまう場合があるという問題がある。

図６（ｄ）に示す特殊欠品検査モードでは、複数のワーク１〜４について、第１及び第２の磁気センサ１１、１２の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた判定閾値ｊ１、ｊ２（同図中ではｊで示す）を超えるか否かによって、ＯＫ判定である「１」か、ＮＧ判定である「０」かを示す第１、第２の判定信号（いずれもｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ））として、それぞれ総合判定手段２５に入力される。

このとき、総合判定手段２５では、これら判定信号の排他的論理和（ＸＯＲ）を求める演算処理により、ワークＷに１つの構成要素が添付され、通常の搬送姿勢に対応するｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝Ｏ（ＮＧ）となるか、他の搬送姿勢に対応するｎｏｔ（Ａ）＝Ｏかつｎｏｔ（Ｂ）＝１となったときに限って、総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合、すなわち第１、第２の磁気センサ１１、１２の出力のいずれも対応する判定閾値ｊ１又はｊ２を超えない欠品（ワーク４）の場合と、第１、第２の磁気センサ１１、１２の出力のいずれも対応する判定閾値ｊ１又はｊ２を超えてしまう添付品過多（ワーク１）の場合には、それぞれ総合判定はＮＧとなる。

なお、複数のワーク１〜４について、第２及び第３の磁気センサ１２、１３の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた判定閾値ｊ２、ｊ３を超えるか否かによって、ＯＫ判定である「１」か、ＮＧ判定である「０」かを示す第１、第２の判定信号として、それぞれ総合判定手段２５に入力されるようにしても同様である。

図６（ｅ）に示す複合検査モードでは、複数のワーク１〜４について、第２及び第３の磁気センサ１２、１３の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた判定閾値ｊ２、ｊ３を超えるか否かでＮＧ判定である「０」かＯＫ判定である「１」かの第２、第３の判定信号（ｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ））として、それぞれ総合判定手段２５に入力されるとともに、第１の磁気センサ１１の出力が、予めの設定処理で定められた異物判定閾値ｆ１を超えるか否かでＯＫ判定である「１」かＮＧ判定である「０」かの第１の判定信号Ｃとして、それぞれ総合判定手段２５に入力される。

このとき、総合判定手段２５では、同図中に示す論理演算処理により、ワークＷ中に混入異物がなく欠品もないため、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）、ｎｏｔ（Ｂ）＝１、Ｃ＝１となるときに限って、総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合、すなわち第１〜第３の磁気センサ１１〜１３の出力のいずれか１つでも異物又は欠品を検出する値となった場合には、すべて総合判定はＮＧとなる。

本実施形態の総合判定手段２５では、さらに、複数の論理式による論理演算、例えば図６（ｂ）に示す欠品検査モード（Ｉ）の論理積の演算処理と、図６（ｄ）に示す排他的論理和の演算処理とを、各ワークＷについてそれぞれ実行し、これら複数の論理式を用いる論理演算の結果に基づいて、能書５１等の磁性部の適量、過多若しくは過少の判定結果が予め定められた判定テーブルＴによって、磁性部の過不足を判定することができる。

この欠品検査モード（II）では、図７に示すように、ｎｏｔ（Ａ）とｎｏｔ（Ｂ）の論理積が「０」で、図６（ｂ）に示す欠品検査モード（Ｉ）の論理演算処理による判定結果がＮＧであるときに、その判定結果（「０」）と図６（ｄ）に示す欠品検査モード（II）の論理演算処理による判定結果（ｎｏｔ（Ａ）とｎｏｔ（Ｂ）の排他的論理和（ＸＯＲ））との論理和（ＯＲ）をとるようになっている。これにより、例えばワークＷに１つの構成要素が添付され、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝Ｏ（ＮＧ）となるか、ｎｏｔ（Ａ）＝Ｏかつｎｏｔ（Ｂ）＝１となったときには、総合判定ＯＫとなるようにする判定処理が可能となる。すなわち、判定テーブルＴを用いることで、欠品検査モード（Ｉ）の判定結果から磁性部の過多が判明した場合には、欠品検査モード（II）の論理演算処理を実行しないで、総合判定結果を磁性部の「過多」とするが、それ以外の場合には、欠品検査モード（II）の論理演算処理による判定結果（ｎｏｔ（Ａ）とｎｏｔ（Ｂ）の排他的論理和（ＸＯＲ））に応じて「適量」か「過少」かの判定を行う。

このように構成された本実施形態では、第１〜第３の個別判定手段２１、２２等からの第１〜第３の判定信号に基づく複数種類の判定アルゴリズム（複数の論理式）を準備し、異なる検査条件のうち検査対象に好適な検査条件を選択するモード切換えを実行することで、ワークＷに好適な欠品検査や異物検出を確実かつ容易に実行することができ、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

しかも、総合判定手段２５にて判定テーブルＴを用いるので、磁性部が適量か否かの判定のみならず、過多又は過少である場合も容易な論理の組合せで的確に判定することができる。

[第５の実施の形態]
第５の実施の形態は、第１の実施の形態とほぼ同様な装置構成であるが、検出部１０の磁気センサのタイプが相違する。したがって、図１〜図３に示した上述の第１の実施の形態と同一の構成及び動作については同一符号を用いて重複説明を省略し、相違点について説明する。

本実施形態の金属検出装置は、図８に示すように、ワークＷの搬送路５を挟んで上下に対向する公知の面型の磁気検出コイルからなる第１の磁気センサ６１及び第２の磁気センサ６２を具備している。ここで、第１の磁気センサ６１は、発信コイル部６１ａと、発信コイル部６１ａで発生された磁界の変化を検出するよう配置され互いに差動接続された一対の検出コイル６１ｂ（詳細は図示していない）を有しており、搬送路５にその下方側から対面している。また、第２の磁気センサ６２は、発信コイル部６２ａと、発信コイル部６２ａで発生された磁界の変化を検出するよう配置され互いに差動接続された一対の検出コイル６２ｂ（詳細は図示していない）を有しており、搬送路５にその上方側から対面している。なお、ワークＷが磁気検出領域１０ａを通過するときの発信コイル部６１ａ、６２ａによる発生磁界の変化を各一対の検出コイル６１ｂ、６２ｂを用いて検出するための構成や動作は上述した特許文献１にも記載されるように公知であるので、ここではその説明を割愛する。

本実施形態においては、各一対の検出コイル６１ｂ、６２ｂの差動検出信号から得られる第１、第２の磁気検出信号Ｍ１、Ｍ２を基に、第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２が総合判定手段２５に入力され、第１の実施の形態と同様な処理が実行される。

したがって、その動作は磁気センサ６１、６２を用いる差動検出の処理以外は第１の実施の形態と同様であり、本実施形態においても、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

[第６の実施の形態]
第６の実施の形態は、上述の第１、第４の実施の形態とほぼ同様な装置構成であるが、制御回路２０に付設された表示部２６及び設定操作部２７に図９及び図１０に示すような画面を採用した点で相違する。したがって、図１〜図３に示した上述の第１の実施の形態や図６及び図７に示した第４の実施の形態と同一の構成及び動作については、同一符号を用いて重複説明を省略し、相違点について説明する。

本実施形態の金属検出装置においても、総合判定手段２５は、論理式選択部２５ｂにより選択された論理式を用いて論理演算を行うようになっており、設定操作部２７からの操作入力により論理式記憶部２５ａに記憶させる複数の論理式を論理式設定部２５ｃによって任意に設定可能になっている。なお、ここにいう複数の論理式は、図６に示した第４の実施の形態における複数の論理式に相当するものであり、総合判定手段２５では各検査モードに対応する論理式による論理演算が選択的に実行される。

図９は論理式設定画面を用いた論理式の設定手順を説明する図であり、図９（ａ）及び図９（ｂ）にそれぞれ示した論理式設定画面７０の上部には「論理式設定」のための画面である旨の表示７１がなされ、その下方にモード名入力要求表示又は入力されたモード名を表示するモード名入力／表示部７２と、設定対象部分である例えば３つ（複合検査等に対応すべく３つ以上としてもよい）の記号入力／表示部７３ａ、７３ｂ、７３ｃと、各記号入力／表示部７３ａ、７３ｂ、７３ｃの候補となる複数の候補記号７４ａ、７４ｂを択一的に選択指定可能に表示する設定候補表示部７４と、が設けられている。

具体的には、図９に示す欠品検査モードの論理式設定では、例えば記号入力／表示部７３ａ又は７３ｃにカーソル（画面上のどの項目が選択されているかを示す図中の反転表示部分；反転表示でなく他の強調表示の形態でもよい）が移動すると、記号入力／表示部７３ａにディフォルトで「Ａ」又は「Ｂ」が表示されるのと同時に、設定候補表示部７４に複数の候補記号７４ａ、７４ｂが「Ａ」及びその反転した「Ａバー」記号すなわちｎｏｔ（Ａ）として表示される。そして、設定操作部２７の図示しないカーソル移動キーや確定操作キーの操作により、いずれかの候補記号７４ａ又は７４ｂの選択設定が可能になる。また、記号入力／表示部７３ｂにカーソルが移動すると、記号入力／表示部７３ｂにディフォルトで論理積を表す「＋」記号が表示されるのと同時に、設定候補表示部７４に複数の候補記号７５ａ、７５ｂ、７５ｃが例えば論理積、論理和及び排他的論理和を示す記号として表示され、設定操作部２７の図示しないカーソル移動キーや確定操作キーの操作により、いずれかの候補記号候補記号７５ａ、７５ｂ又は７５ｃの選択設定が可能になっている。

この論理式設定画面７１上での設定操作により、例えば異物検出モードとして「Ａ・Ｂ」の論理式が設定でき、欠品検査モードとしてｎｏｔ（Ａ）とｎｏｔ（Ｂ）の論理積や論理和、あるいは排他的論理和等が設定できる。

このようにして論理式設定画面７１上で検査モード名とそれに対応する論理式が設定されると、設定済みの検査モードのそれぞれが、図１０に示すモード選択画面８０（論理式選択画面）に選択肢として表示される。

図１０に示すモード選択画面８０においては、設定済みの複数の検査モード名がそれぞれモード番号に続いて表示されるモード名表示部８１が設けられており、設定済みの複数の検査モード名が例えば「１．異物検出モード」、「２．欠品検査モードＩ」として表示され、更に、例えば「３．欠品検査モードII」、「４．複合検査モード」等として表示される。なお、複合検査モードの設定を行うために、上述の論理式設定画面７１に記号入力／表示部７３ａ、７３ｂ、７３ｃに続く記号入力／表示部を追加するとともに、必要な複数の候補記号（括弧等を含む）を表示する設定候補表示部７４を準備し、あるいは、そのような論理式設定画面を上述の論理式設定画面７１とは別個に設けることができる。

モード選択画面８０上においても選択された選択肢が反転表示され、モード選択画面８０の右上部に配置された論理式表示部８１に、選択されている検査モードに対応する論理式が表示されるようになっている。

本実施形態においても、例えば異物検出モードでは、複数のワークについて、第１及び第２の磁気センサ１１、１２の出力が、それぞれ予めの設定処理で定められた異物判定閾値を超えるか否かでＮＧ判定である「０」かＯＫ判定である「１」かの第１、第２の判定信号として、それぞれ総合判定手段２５に入力され、総合判定手段２５では、例えば「Ａ・Ｂ」（論理積）の論理演算処理によって、ワークＷ中に混入異物がなく、Ａ＝１（ＯＫ）かつＢ＝１のときに限って総合判定ＯＫとなり、それ以外の場合には、すべて総合判定はＮＧとなる。

また、複数種類の欠品検査モードのうちいずれかの欠品検査モードでは、複数のワークについて、第１及び第２の磁気センサ１１、１２の出力が、これらに対応する判定閾値ｊ１、ｊ２を超えるＯＫ判定である「１」か、判定閾値ｊ１、ｊ２を超えずＮＧ判定である「０」かを示す第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２（ｎｏｔ（Ａ）、ｎｏｔ（Ｂ））として、それぞれ総合判定手段２５に入力され、総合判定手段２５では、図１０の選択状態において、例えば第１、第２の判定信号Ｒ１、Ｒ２についての論理演算処理により、ワークＷに構成要素の欠落がなく、ｎｏｔ（Ａ）＝１（ＯＫ）かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときに総合判定ＯＫとなり、あるいは、ｎｏｔ（Ａ）＝１かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときのみならず、ｎｏｔ（Ａ）＝１かつｎｏｔ（Ｂ）＝０のとき、若しくはｎｏｔ（Ａ）＝０かつｎｏｔ（Ｂ）＝１のときにも、総合判定ＯＫとなる。

本実施形態においても、ワークＷやその検査条件に応じた判定アルゴリズムとなる論理式を設定することができ、ワークＷの姿勢変化等によってそのワーク中の磁性部の位置がばらついたりても、誤判定を確実に防止することができ、上述の第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明は、被検査物の姿勢変化等によって磁性部の位置が大きくばらついても、誤判定を確実に防止することのできる金属検出装置を提供することができるという効果を奏するものであり、被検査物中の磁性部の磁気を磁気センサにより検出して異物検出や欠品検出を行う金属検出装置全般に有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置を示すその概略ブロック構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置に選択的に設置される直流磁界印加用磁石を設置した態様を示すその金属検出装置の概略ブロック構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る金属検出装置における閾値設定処理の概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る金属検出装置を示すその要部概略構成図である。 本発明の第４の実施の形態に係る金属検出装置を示すその要部概略構成図である。 本発明の第４の実施の形態に係る金属検出装置における複数の検査モードで使用する判定論理を例示する説明図である。 本発明の第４の実施の形態に係る金属検出装置における判定テーブルの説明図である。 本発明の第５の実施の形態に係る金属検出装置を示すその概略ブロック構成図である。 本発明の第６の実施の形態に係る金属検出装置を示すその論理式設定画面の説明図である。 本発明の第６の実施の形態に係る金属検出装置を示すその論理式選択画面の説明図である。

符号の説明

４ コンベア（搬送手段）
５ 搬送路
１０ 検出部（磁気検出部）
１０ａ 磁気検出領域
１１、６１ 第１の磁気センサ
１２、６２ 第２の磁気センサ
１３ 第３の磁気センサ
１６、１７ 信号生成部
２０ 制御回路（判定部）
２１ 第１の個別判定手段
２２ 第２の個別判定手段
２５ 総合判定手段
２６ 表示部
２７ 設定操作部
３１、３２ 直流磁界印加用磁石（磁化手段）
５１ 能書（磁性部）
７０ 論理式設定画面
８０ 論理式選択画面
Ｆ 異物
Ｊ１ 第１の判定閾値（第１の閾値）
Ｊ２ 第２の判定閾値（第２の閾値）
Ｍ１ 第１の磁気検出信号（第１の判定手段）
Ｍ２ 第２の磁気検出信号（第２の判定手段）
Ｐｍ 磁化された部分、磁性部
Ｔ 判定テーブル

Claims (9)

1. 磁性部（Ｐｍ；５１）を有する被検査物（Ｗ）が通過する領域（１０ａ）の近傍に前記磁性部からの磁気を検出する第１の磁気センサ（１１）及び第２の磁気センサ（１２）を有し、前記第１の磁気センサ（１１）の出力に基づいて第１の磁気検出信号を出力するとともに、前記第２の磁気センサ（１２）の出力に基づいて第２の磁気検出信号を出力する磁気検出部（１０）と、
   前記第１の磁気検出信号及び前記第２の磁気検出信号に基づいて、前記被検査物の品質状態を判定する判定部（２０）と、を備えた金属検出装置において、
   前記判定部は、
   前記第１の磁気検出信号に対応して予め設定された第１の閾値（Ｊ１）と前記第１の磁気検出信号とを比較し、前記第１の磁気検出信号が前記第１の閾値（Ｊ１）を超えるか否かの第１の判定を行う第１の判定手段（２１）と、
   前記第２の磁気検出信号に対応して予め設定された第２の閾値（Ｊ２）と前記第２の磁気検出信号とを比較し、前記第２の磁気検出信号が該第２の閾値（Ｊ２）を超えるか否かの第２の判定を行う第２の判定手段（２２）と、
   前記第１の判定及び前記第２の判定の結果を基に論理演算を行い、前記磁性部が適量か否かを判定する総合判定手段（２５）とを備え、
   前記総合判定手段が、複数の論理式を記憶する論理式記憶手段（２５ａ）と、前記複数の論理式のうち何れかの論理式を選択する論理式選択手段（２５ｂ）とを備え、前記論理式選択手段により選択された論理式を用いて前記総合判定手段の論理演算を行うことを特徴とする金属検出装置。
2. 前記総合判定手段は、前記論理式記憶手段に記憶させる複数の論理式を任意に設定可能な論理式設定手段（２５ｃ）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の金属検出装置。
3. 前記論理式記憶手段に記憶された前記複数の論理式は、前記磁性部が過多であると判定する論理式を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属検出装置。
4. 前記論理式記憶手段に記憶された前記複数の論理式は、前記磁性部が過少であると判定する論理式を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属検出装置。
5. 前記論理式記憶手段に記憶された前記複数の論理式は、前記第１の判定及び前記第２の判定の結果を基に、前記磁性部が適量であるか否かを判定する論理式を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属検出装置。
6. 前記総合判定手段は、前記論理式を用いる論理演算の結果に基づき前記磁性部の適量、過多若しくは過少の判定結果が予め定められた判定テーブルによって、前記磁性部の過不足を判定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の金属検出装置。
7. 前記第１の磁気センサから前記被検査物までの距離と前記第２の磁気センサから前記被検査物までの距離とが同等であるとき、前記第１の閾値と前記第２の閾値が同一の値であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の金属検出装置。
8. 前記被検査物に所定の磁界を印加して前記被検査物の一部又は全部に前記磁性部を形成する磁化手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の金属検出装置。
9. 前記総合判定手段は、前記総合判定手段で判定された前記被検査物に含まれる前記磁性部の状態を表す信号を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の金属検出装置。

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