JP4570820B2 - 金属検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発生した磁界中に物品を通過させ、そのときの受信コイルからの出力に基づいて物品に金属が混入しているか否かを検知する金属検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、送信コイル等の磁界発生手段によって発生した磁界中に物品を通過させ、その物品中に金属が混入していた場合に生じる磁界の変化に基づいて金属混入の有無を検出する金属検出装置が、特に食品を生産する生産ラインにおいて広く使用されている。生産対象物品が食品である場合には製品に対する安全性や品質管理が要求されており、食品に金属が混入していると大きな問題となるため、金属検出装置による金属混入検査工程が重要なものとなる。
【０００３】
また、金属検出装置は、例えば酸化しやすい食品を袋詰めにした当該袋中に入れられた脱酸素剤のチェックにも使用される。脱酸素剤には鉄と同様の金属性質を有するものがあり、金属検出装置が金属を検出しない場合には脱酸素剤が入っていないこととなり、不良品が発生していることとなる。また、カップラーメン等に混入される薬味等はアルミ包材で包装されるものもあり、金属検出装置はその薬味の混入検出に用いられることもある。
【０００４】
従って、金属検出装置の感度は常に保証されている必要があり、通常は定期的にテストピースを使った感度テストを行っている。テストピースは、一般にはプラスチックの透明板に所定の大きさの金属球を封入したものであり、例えば装置の稼働前にテストピースを用いた検査を行い、金属を検出できたときには正常、検出できなかったときには異常である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、装置の不具合は不定の時点で発生するものであり、例えば朝に正常に作動していた金属検出装置が午後に故障する場合もある。よって、なるべく頻繁に感度テストを行った方が好ましいのであるが、そのためには金属検出装置のみならずそれを組み込んだ生産ライン全体を停止する必要があるため、処理効率が著しく低下するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、金属検出の効率を低下させることなく検出動作チェックを行うことができる金属検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、物品を略水平方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路に磁界を発生する磁界発生手段と、前記磁界発生手段で発生した磁界を受信する受信コイルと、前記受信コイルからの出力に基づいて、前記磁界中を通過した物品に金属が混入しているか否かを検知する検知手段とを備えた金属検出装置において、本金属検出装置の稼働中において、前記磁界中における物品が搬送される空間に物品があるときには試験用金属を前記空間に挿入せずに、かつ前記空間に物品が無いときには前記試験用金属を前記空間に挿脱する金属挿脱手段と、前記金属挿脱手段が前記試験用金属を挿入したとき、前記検知手段が金属を検知する場合には正常と判断し、検知しない場合には異常と判断する判断手段と、前記判断手段が異常と判断したときに警告する警告手段と、を備える。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明にかかる金属検出装置において、前記磁界発生手段および前記受信コイルを、前記搬送経路が通過する、前記空間としての開口を有する検出ヘッドに組み込み、前記金属挿脱手段に、前記検出ヘッドの前記開口の中央部に前記試験用金属を挿入させている。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明にかかる金属検出装置において、前記金属挿脱手段を、前記空間中に複数種類の試験用金属を挿脱可能としている。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明にかかる金属検出装置において、前記金属挿脱手段に、前記複数種類の試験用金属のうちの少なくとも２種類を前記空間中に挿脱させ、前記判断手段に、挿入された前記少なくとも２種類の試験用金属について前記検知手段が検知する場合には正常と判断させている。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明にかかる金属検出装置において、前記判断手段による判断結果を記録する記録手段をさらに備えている。
【００１８】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明にかかる金属検出装置において、本金属検出装置の稼働中において、前記空間に物品があるときには前記試験用金属を前記空間に挿入させずに、かつ前記空間に物品が無いときには前記試験用金属を前記空間に挿脱させることと、本金属検出装置の稼働中において、前記搬送手段によって搬送される物品とともに、かつ当該物品の搬送速度と略同一の速度にて前記試験用金属を前記空間に挿入させることとを切り替えて行うように前記金属挿脱手段を制御する挿脱制御手段をさらに備えている。
【００２０】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明にかかる金属検出装置において、当該金属検出装置は、物品を生産する生産ライン中に組み込まれ、前記金属挿脱手段が前記試験用金属を挿入したときに前記判断手段が異常と判断した際には、その挿入以降に前記空間を通過する全ての物品を前記生産ラインの外部に振り分ける振分装置をさらに備えている。
【００２５】
なお、本明細書で金属とは、磁界に対して影響を及ぼすものを意味する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明に係る金属検出装置が組み込まれた生産ラインの概要を示す図である。また、図２は、図１の生産ラインにおける処理の流れを示す図である。
この生産ラインは、袋詰めにした物品（本実施形態では食品）を検査を行ったうえで箱詰めにして出荷するラインであり、上流から順に供給装置１、計量装置２、包装装置３、金属検出装置４、重量チェッカ５、振分装置１０、ケースパッカー６を備えている。
【００２８】
供給装置１は、計量装置２に適量の物品を自動供給する。計量装置２は、いわゆるコンピュータスケールであり、コンピュータ制御の組み合わせ計量により、予め設定された一定重量（または一定個数）の物品を計り取る。包装装置３は、フィルムを製袋し、計量装置２が計量した一定量の物品をその袋に詰めて包装する。金属検出装置４は、袋詰めにされた物品を搬送しつつ金属混入の有無を検査する装置である。なお、この金属検出装置４についてはさらに後述する。
【００２９】
金属混入の有無の検査が終了した物品はさらに重量チェッカ５に搬送され、組み合わせ計量された物品の重量が適当か否かを検査する。重量検査が終了した物品はその後振分装置１０に搬送され、前記金属検出装置４、重量チェッカ５で検査不良の物品を生産ライン外に振り分ける。その後、ケースパッカー６に搬送される。ケースパッカー６は、袋詰めにされた物品を段ボール箱に箱詰めにする。
【００３０】
図３は、本発明に係る金属検出装置４の外観斜視図である。また、図４は金属検出装置４と振分装置１０のブロック図であり、図５は金属検出装置４と振分装置１０の平面図である。金属検出装置４は、物品中に誤って混入した金属の有無を検査し、金属の混入していた物品については振分装置１０によって生産ラインの外部に振り分ける。なお、図示の便宜上、図３では振分装置１０を、図４，５では重量チェッカ５を省略している。
【００３１】
金属検出装置４は、基台２０の上部に主として検出ヘッド３０、コンベヤベルト４０、操作制御ユニット５０、操作パネル５５およびテスト金属挿脱部６０を備えて構成されている。
【００３２】
検出ヘッド３０は、ロの字型のハウジングの内部に１つの送信コイル３１と２つの受信コイル３２ａ，３２ｂとを内蔵している。送信コイル３１には交流信号を出力する発信器３５が電気的に接続されている。発信器３５から出力された交流信号によって送信コイル３１は交流磁界を生成する。送信コイル３１が生成した交流磁界中には、送信コイル３１と同軸上に巻かれた２つの受信コイル３２ａ，３２ｂが磁束が等しく鎖交するように配置されている。また、検出ヘッド３０のロの字型のハウジングの中央部は開口３０ａとなっている。送信コイル３１による磁界は開口３０ａにも形成されている。
【００３３】
コンベヤベルト４０は、主動ローラ４１ａと従動ローラ４１ｂとの間に巻き掛けられている。主動ローラ４１ａは、基台２０に設けられた図示を省略するモータに連結されており、当該モータによって回転される。従動ローラ４１ｂは、基台２０に回転自在に軸受けされている。主動ローラ４１ａが回転することによってコンベヤベルト４０が主動ローラ４１ａと従動ローラ４１ｂとの間で回走し、その上に載せられた物品９が図５中矢印ＡＲ５１にて示すように水平方向に搬送される。
【００３４】
コンベヤベルト４０は検出ヘッド３０の開口３０ａを貫通して配設されている。従って、コンベヤベルト４０が物品９を搬送する搬送経路も開口３０ａを通ることとなり、送信コイル３１はコンベヤベルト４０の搬送経路に交流磁界を発生することとなる。
【００３５】
２つの受信コイル３２ａ，３２ｂは送信コイル３１が発生した交流磁界を受信し、受信した信号を検知部５１に出力する。より正確には、送信コイル３１が発生する交流磁界によって２つの受信コイル３２ａ，３２ｂに起電力が誘起され、それに基づいて生じた電流が検知部５１に伝達される。検知部５１は、差動増幅器、検波回路、フィルタ回路等を備えており、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続して得られる信号からコンベヤベルト４０によって搬送される物品９中に金属が混入しているか否かを検知する。
【００３６】
具体的には、送信コイル３１が発生する交流磁界中に金属が存在していないときには、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続するとそれぞれから出力される信号の差分信号は出力されない。これに対し、上記磁界中に磁性金属（例えば、鉄、フェライト系ステンレス鋼等）が入ると磁束を引き寄せるために磁界に乱れが生じ、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続することによってそれぞれのコイルからの出力信号の差分信号が出力され、その差分信号から金属の存在を検知することができる。一方、上記磁界中に非磁性金属（例えば、アルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼等）が入ると、渦電流が流れジュール熱として磁束が消費されるために磁界に乱れが生じ、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続することによって同様に差分信号が得られ、その差分信号から金属の存在を検知することができる。
【００３７】
以上のように、検知部５１は２つの受信コイル３２ａ，３２ｂからの出力に基づいて、送信コイル３１が発生した磁界中を通過した物品９に金属が混入しているか否かを検知することができる。また、検知部５１は光電管６９に電気的に接続されている。光電管６９は、コンベヤベルト４０の側方であって検出ヘッド３０の入口側（搬送経路における検出ヘッド３０よりも上流側）に設けられた光センサとして機能しており、コンベヤベルト４０によって検出ヘッド３０の開口３０ａ内に搬送される物品９を検出することができる。検知部５１は、通常の検出動作を行う場合には、光電管６９の出力に基づき物品９が検出ヘッド３０に搬入され、搬出される以外のタイミングでは金属の検知動作を行わない。これによって、検知部５１による検知動作を検知すべきタイミングに限っているため、それ以外のタイミングでの外乱による検知誤動作を防止している。なお、実際には物品９自体が多少の磁気特性を有しているため、その影響を最小限にして混入した金属を高感度検出するための位相調整を検知部５１は行う。また、検知部５１は操作制御ユニット５０内に設けられている。
【００３８】
テスト金属挿脱部６０は、基台２０に固設され、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。図６は、テスト金属挿脱部６０の構成を示す図である。テスト金属挿脱部６０は、エアシリンダによって構成されており、エア配管６６を介してシリンダ６５にエアを供給することによってアーム６３を前進させることができ、切替弁６６ａを切り替えることでアーム６３を後退させることができる。アーム６３は、フェノール樹脂等の非磁性非電導性の素材を用いて構成されており、その先端部にはテスト金属６１が埋め込まれている。アーム６３を非磁性非電導性の素材を用いて構成しているのは、それを送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱したときに、アーム６３自体が磁界に影響を与えないようにするためである。なお、アーム６３の前進は、テスト金属６１が検出ヘッド３０の後端まで移動する様になっている。テスト金属６１としては検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。本実施例では直径１ｍｍの鉄球である。
【００３９】
シリンダ６５自体は、上記磁界の外であって、アーム６３を前進させたときにその先端を送信コイル３１が発生する磁界中に挿入することができ、後退させたときにアーム６３の先端を該磁界から離脱させることができる位置に設ければ良い。これにより、テスト金属挿脱部６０は、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。なお、テスト金属挿脱部６０は、コンベヤベルト４０が物品９を搬送する搬送経路と干渉しない位置に設置することが好ましく、第１実施形態ではコンベヤベルト４０の側方に設けている。
【００４０】
図４に戻り、テスト金属挿脱部６０の動作は挿入制御部６８によって制御されている。挿入制御部６８は、光電管６９とも電気的に接続されている。挿入制御部６８は、検出ヘッド３０に物品９が搬送されるタイミングに基づいて、物品９と同期してテスト金属挿脱部６０にテスト金属６１を磁界中に挿入させる。また、挿入制御部６８は判断部５２に電気的に接続されており、テスト金属６１を磁界中に挿入させると、挿入制御部６８は判断部５２に対してテスト金属６１を挿入させた信号を発する。これによって判断部５２は、テスト金属６１を挿入したタイミングを認識する。なお、テスト金属６１を挿脱するタイミングは物品９が検出ヘッド３０から搬出された後であり、次に物品９が光電管６９で検知されるまでの間で行う。この際、通常は検知部５１は検出ヘッド３０内に物品９が無い場合は検知を行わないが、テスト金属６１が挿入している間は検知を行う。テスト金属６１が後退する場合には検知を行わない。この挿入と後退のタイミングは、挿入制御部６８による切替弁６６ａの切替で検知部５１は認識する。後退する場合は、物品９が搬送される方向とテスト金属６１が逆方向に移動するため、正しい動作確認ができない場合があるためである。なお、挿入制御部６８並びに以下に記述する判断部５２、停止制御部５３、振り分け制御部１９および換算部５９はいずれも操作制御ユニット５０に内蔵されたコンピュータが所定の処理プログラムを実行することによって実現する処理部である。
【００４１】
テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０の開口３０ａ内に、すなわち送信コイル３１が発生する磁界中にテスト金属６１を挿入すると、磁界が乱れて検知部５１が金属の通過を検知する。ところが、検知部５１や発信器３５等に異常があると、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０の開口３０ａ内にテスト金属６１を挿入しても検知部５１は金属の通過を検知しない。また、検知部５１自身の異常もある。判断部５２は、このような金属検出装置４の異常の有無を判断する処理部であり、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入したとき、検知部５１がテスト金属６１を検知する場合には正常と判断し、検知しない場合には異常と判断する。
【００４２】
判断部５２による判断結果は記録部５８に記録される。記録部５８は操作制御ユニット５０に内蔵された不揮発性のメモリにより構成されている。記録部５８には、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入するごとに、判断部５２による判断結果（正常であるか異常であるかにかかわらず）が記録される。なお、記録部５８は、不揮発性のメモリに限定されるものではなく、磁気ディスクやその他の記録媒体であっても良い。
【００４３】
また、判断部５２が異常と判断したときには、異常である旨の信号が警告表示部５５ａ、停止制御部５３および振り分け制御部１９に伝達される。警告表示部５５ａは、操作制御ユニット５０の操作パネル５５（図３参照）の一部に設けられた表示灯である。警告表示部５５ａは、判断部５２が異常であると判断したときに赤色点灯して作業者に警告を発する。なお、警告表示部５５ａは表示灯に限定されるものではなく、判断部５２が異常であると判断したときに警告を発するものであれば、ブザーやパトライト等であっても良い。
【００４４】
停止制御部５３は、判断部５２が異常と判断したときに、金属検出装置４および本実施形態のように金属検出装置４が物品を生産する生産ライン中に組み込まれている場合にはその生産ラインにおける金属検出装置４よりも上流の装置を停止させる。具体的には、判断部５２が異常と判断したときに、停止制御部５３は電気的に接続された供給装置１、計量装置２および包装装置３に停止信号を送信し、それらの動作を停止させる。
【００４５】
振り分け制御部１９は、振分装置１０の動作を制御する。振分装置１０は、金属検出装置４に付随して金属検出装置４に組み込まれ、基本的には金属が混入していた物品９を生産ラインの外部に振り分ける機能を有する。従って、振分装置１０は生産ライン全体の中では金属検出装置４の下流に配置されるものである。
【００４６】
図４に示すように、振分装置１０のコンベヤベルト１２は、主動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に巻き掛けられている。主動ローラ１１ａは、振分装置１０に設けられた図示を省略するモータに連結されており、当該モータによって回転される。従動ローラ１１ｂは、振分装置１０に回転自在に軸受けされている。主動ローラ１１ａが回転することによってコンベヤベルト１２が主動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間で回走し、その上に載せられた物品９が図５中矢印ＡＲ５２にて示すように水平方向に搬送される。振分装置１０のコンベヤベルト１２は、金属検出装置４から重量チェッカ５を経て受け取った検査済みの物品９をさらに下流（具体的には、次工程のケースパッカー６）へと搬送するのである。
【００４７】
振分装置１０には、２本の振り分けアーム１４が設けられている。２本の振り分けアーム１４のそれぞれは、図示を省略する電動モータによって図５中矢印ＡＲ５３にて示すように揺動可能とされている。振り分けアーム１４が図５の２点鎖線に位置しているときは、コンベヤベルト１２によって搬送される物品９が生産ラインの外部に振り分けられる。一方、振り分けアーム１４が図５の実線に位置しているときは、物品９がコンベヤベルト１２によってそのまま次工程のケースパッカー６へと搬送される。
【００４８】
図４に示す振り分け制御部１９は、この振り分けアーム１４の動作を制御する。基本的には振り分け制御部１９は、検知部５１が物品９中に金属を検出したときに振り分けアーム１４を図５の２点鎖線に位置させて当該物品９を生産ラインの外部に振り分けるのであるが、本実施形態ではさらに判断部５２が異常と判断したときにも、振り分けアーム１４を図５の２点鎖線に位置させて物品９を生産ラインの外部に振り分ける。なお、この詳細についてはさらに後述する。
【００４９】
換算部５９は２つの受信コイル３２ａ，３２ｂからの出力を換算して検知部５１に伝達する。具体的には、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入したときに、換算部５９は磁界の乱れによって２つの受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される差分信号を、検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたときの値に換算し、それを補正後信号変化として検知部５１に伝達するのである。この検出ヘッド３０からの距離による金属の検出値は予め同じ金属を検出ヘッド３０からの距離を異ならせて十点程記録しておく。この記録に基づき、一番距離の近い検出値と中央部の検出値との比で実際に検出されたものを換算する。検知部５１は、その補正後信号変化に基づいて検出ヘッド３０を金属が通過したことを検知する。すなわち、第１実施形態ではテスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部以外にテスト金属６１を挿入するのであるが、これを開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたとみなして検知部５１に金属通過を検知させるのである。なお、既述したように、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入するタイミングは挿入制御部６８によって管理されているものであり、挿入制御部６８から換算部５９に伝達される。また、換算は、上述の記録した検出値を距離をパラメータとして近似式を作成して換算しても良い。式は最小二乗法等を用いる。
【００５０】
次に、以上のような構成を有する金属検出装置４の動作について説明する。図１および図２に示したように、金属検出装置４は物品９を生産する生産ライン中に組み込まれている。この生産ラインは、計量装置２によって計量した一定重量の物品を包装装置３によって袋詰めにし、金属検出装置４および重量チェッカ５によって金属等の混入や重量を検査した後に、ケースパッカー６で箱詰めにするものである。この生産ライン中において金属検出装置４が果たす役割は、ラインを流れる物品９（正確には一定重量の物品９が詰められた袋全体）への金属の混入の有無を検出し、金属が混入している物品９については振分装置１０によって生産ラインの外部に振り分けるというものである。また、物品９が酸化しやすい食品等である場合には、物品９を詰めた袋に脱酸素材（鉄と同様の金属性質を有する）やアルミ包材で包装された薬味が適切に入れられているか否かのチェックにも金属検出装置４を使用することができる。この場合は、脱酸素材や薬味が入っていない物品９を振分装置１０によって生産ラインの外部に振り分けることとなる。
【００５１】
いずれにしても、金属検出装置４の検出は常に正常に維持されている必要があり、このためにテスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入して検出動作のチェックを行うのである。そして、第１実施形態ではコンベヤベルト４０による物品９の搬送中に、つまり生産ラインが稼働状態にあるときにテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入する。テスト金属６１を挿入するタイミングは挿入制御部６８が管理しており、挿脱タイミングは上述の通りであり、挿脱サイクルは例えば生産ラインの稼働時に一定時間ごとに挿入する。
【００５２】
コンベヤベルト４０による物品９の搬送中にテスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入すると、送信コイル３１が発生する磁界が乱れ、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂからの出力に信号変化が生じる。換算部５９ではその信号変化を検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたときの値に換算し、それを補正後信号変化として検知部５１に伝達する。
そして、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入したときに判断部５２は、上記補正後信号変化に基づいて検知部５１がテスト金属６１を検知する場合には感度正常と判断し、検知しない場合には異常と判断する。
【００５３】
判断部５２が異常と判断したときには警告表示部５５ａが点灯して作業者に警告を発する。また、停止制御部５３が金属検出装置４および生産ラインにおける金属検出装置４よりも上流の装置（供給装置１、計量装置２、包装装置３）を停止させる。具体的には、停止制御部５３に電気的に接続された供給装置１、計量装置２、包装装置３の制御部に向けて停止信号を発信する。さらに、振り分け制御部１９が振分装置１０の振り分けアーム１４を動作させて、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入した以降に振分装置１０によって検出ヘッド３０を通過した全ての物品９を生産ラインの外部に振り分ける。これは、金属検出装置４の感度が異常であるときに検出ヘッド３０を通過した物品９については正常な金属検出が行われていないためである。
【００５４】
一方、判断部５２が正常と判断したときには通常の処理手順にしたがって、物品９の下流（ケースパッカー６）への搬送が継続される。なお、判断部５２による判断結果が正常であるか異常であるかにかかわらず、該判断結果は記録部５８に記録される。
【００５５】
以上のように、コンベヤベルト４０による物品９の搬送中の物品間でテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入するため、生産ラインの稼働を停止することなく金属検出装置４の検出動作をチェックすることができる。また、検出ヘッド３０内に物が無い状態でテスト金属挿脱部６０によるテスト金属６１の挿脱をするため、テスト金属挿脱部６０が物を破損させることがない。
【００５６】
換算部５９が２つの受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される信号変化を、検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたとみなしたときの値に換算し、それを補正後信号変化として検知部５１に伝達する。検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部は検出感度が最も低い部位であり、当該部位にテスト金属６１が挿入されたときに検知部５１がその挿入を検知することができなければ検出動作を十分に保証することができない。そこで、受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される信号変化を、開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたときの値に換算して補正後信号変化とし、検知部５１がその補正後信号変化に基づいて検知するようにすれば、最も感度の低い（最も厳しい）条件での検出動作チェックを行ったの同じこととなり、金属検出装置４の確実な検出動作チェックを行うことができる。
【００５７】
また、金属検出装置４は、エアシリンダによって構成されるテスト金属挿脱部６０を設けるだけで実現することができるため、簡単な構成にて生産ラインの稼働を停止することなく検出動作チェックを行うことができる。
【００５８】
また、金属検出装置４の検出動作異常が判明したときには、生産ラインにおける金属検出装置４よりも上流の装置を停止させるため、検出動作異常の金属検出装置４による金属混入検査が行われるのを防止できるとともに、金属検出装置４で物品９が溢れるのを防止することができる。
【００５９】
また、金属検出装置４の検出動作異常が判明したときには、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入した以降に振分装置１０によって検出ヘッド３０を通過した全ての物品９を生産ラインの外部に振り分けるため、正常な金属検出が行われていない物品９がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。
【００６０】
さらに、判断部５２による判断結果を、それが正常であるか異常であるかにかかわらず、記録部５８に記録している。近年、特に食品については厳重な品質管理が要求されており、検出動作チェックの判断結果を逐一記録しておくことによってそれを後日の調査（金属検出装置４の動作状況についての調査）に利用することができる。その結果、記録部５８への判断結果の記録は、物品９の品質管理にも役立てることができる。
【００６１】
また、テスト金属６１を挿脱するため、テスト金属６１を回収する手間を省くとともに、間違って物品９にテスト金属が混入することもない。
【００６２】
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の金属検出装置４および金属検出装置４が組み込まれた生産ラインの構成は第１実施形態と同じである。
【００６３】
第２実施形態では、挿入制御部６８が物品９と同期させて検出ヘッド３０の開口３０ａにテスト金属６１を投入する。より具体的には、挿入制御部６８がテスト金属挿脱部６０を制御して、コンベヤベルト４０によって搬送される物品９とともに、かつ当該物品９の搬送速度と同一の速度にてテスト金属６１を検出ヘッド３０の開口３０ａに挿入する。検出ヘッド３０の開口３０ａを通過する物品の存在は光電管６９によって検出することができる。また、物品９の搬送速度は例えば、主動ローラ４１ａまたは従動ローラ４１ｂにエンコーダを接続することによって測定することができる。挿入制御部６８は、それらの情報に基づいてテスト金属６１を物品９と同期させて検出ヘッド３０に投入する。なお、テスト金属６１の投入を物品９の搬送と正確に同期させるべく、第２実施形態ではテスト金属挿脱部６０をパルスモータを用いて構成することが好ましい。
【００６４】
このように、コンベヤベルト４０によって搬送される物品９とともに、かつ当該物品９の搬送速度と同一の速度にてテスト金属６１を検出ヘッド３０の開口３０ａに投入すれば、実際に物品９に金属が混入しているのと同じ条件下での検出動作チェック、すなわち物品９自身の特性、移動やコンベヤベルト４０の移動による磁気特性を考慮した検出動作チェックを行うことができる。従って、金属検出装置４のより現実的な検出動作チェックを行うことができるのである。
【００６５】
また、第２実施形態では、テスト金属６１の挿入とともに搬送された物品９を金属混入検出結果にかかわらず生産ラインの外部に振り分けるように、振り分け制御部１９が振分装置１０を制御する。テスト金属６１の挿入とともに搬送された物品９については正確な金属混入検査が行われておらず、そのような物品９がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。
【００６６】
また、判断部５２が異常と判断したとき、すなわちテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入したにもかかわらず検知部５１が検知しないときには、テスト金属６１の挿入とともに搬送された物品９以降に搬送される全ての物品９を生産ラインの外部に振り分けるように、振り分け制御部１９が振分装置１０を制御している。従って、金属検出装置４の検出動作が異常であるときに検出ヘッド３０を通過したために、正常な金属検出が行われていない物品９がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。なお、残余の点については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００６７】
＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態の金属検出装置４を示す平面図である。第３実施形態の金属検出装置４が第１実施形態と相違するのは、２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂをコンベヤベルト４０の両側に設けている点である。２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂのそれぞれの構成は第１実施形態のテスト金属挿脱部６０と同じである。すなわち、２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂはエアシリンダを用いて構成されており、非磁性非電導性のアームを検出ヘッド３０に対して進退させることにより、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。
【００６８】
但し、テスト金属挿脱部６０ａとテスト金属挿脱部６０ｂとではアームの先端に内蔵しているテスト金属６１の種類が異なる。テスト金属挿脱部６０ａは磁性金属のテスト金属６１を備えており、テスト金属挿脱部６０ｂは非磁性金属のテスト金属６１を備えている。従って、第３実施形態では異なる２種類のテスト金属６１を検出ヘッド３０の開口３０ａに挿入することができる。２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂはいずれも挿入制御部６８によって制御されており、検出動作チェック時にはいずれか一方が動作して磁性金属または非磁性金属のテスト金属６１を挿入する。なお、２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂが同時にテスト金属６１を挿入することはない。また、残余の点については第１実施形態と同じである。
【００６９】
既述したように、金属検出装置４は磁性金属であっても非磁性金属であってもそれが検出ヘッド３０を通過したときには検出することができるのであるが、その検出のための基本原理が異なる。従って、金属検出装置４の感度異常時には磁性金属は検出できるが非磁性金属は検出できない場合もあり、またその逆の場合もあり得る。物品９に混入する金属の種類は不定であり、それが磁性金属であっても非磁性金属であっても検出できなければ、十分な感度が保証されているとは言い難い。このため、第３実施形態では、それぞれが異なる２種類のテスト金属６１を備えたテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂを設け、磁性金属および非磁性金属の双方について検出動作チェックを行うようにしているのである。
【００７０】
検出チェックの手法自体は第１実施形態と同じであり、コンベヤベルト４０による物品９の搬送中に、テスト金属６１を検出ヘッド３０に挿入するというものである。但し、上述の如く、テスト金属挿脱部６０ａおよびテスト金属挿脱部６０ｂが交互にテスト金属６１を挿入することとなる。
【００７１】
判断部５２は、テスト金属挿脱部６０ａおよびテスト金属挿脱部６０ｂの双方について検知部５１がテスト金属６１を検知するときには感度正常と判断し、いずれか一方についてでも検知しない場合には異常と判断する。判断部５２が判断を行った後の処理は第１実施形態と同じである。
【００７２】
以上のようにすれば、第３実施形態では、磁気特性の異なる２種類の金属について検出動作チェックを行うようにするとともに、当該２種類の金属の双方について検知部５１が検知するときのみ感度正常と判断しているため、金属検出装置４について十分な感度を保証することができる。
【００７３】
＜４．第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態の金属検出装置４が第１実施形態と相違するのは、テスト金属挿脱部６０の設置位置である。図８は、第４実施形態におけるテスト金属挿脱部６０の設置位置を示す図である。
同図は検出ヘッド３０をコンベヤベルト４０の搬送方向から見た図であり、第４実施形態では検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入することができる位置にテスト金属挿脱部６０を設けている。
【００７４】
より具体的に説明すると、第４実施形態では検出ヘッド３０の中央上部にアクチュエータ６７を固設し、そのアクチュエータ６７によってシリンダ６５を昇降自在に保持している。シリンダ６５がテスト金属６１を内蔵するアーム６３を検出ヘッド３０の開口３０ａに対して進退移動させる点については、第１実施形態と同じである。そして、通常処理時に物品９をコンベヤベルト４０によって搬送するときには、物品９とテスト金属挿脱部６０とが干渉しないようにアクチュエータ６７がシリンダ６５を上昇、退避させる。一方、検出動作チェック時にはアクチュエータ６７がシリンダ６５を下降させ、アーム６３を前進させたときに検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入することができるようにする。なお、残余の点については、第１実施形態と同じである。
【００７５】
既述したように、検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部は検出感度が最も低い部位であり、当該部位にテスト金属６１が挿入されたときに検知部５１がその挿入を検知することができなければ感度を十分に保証することができない。そこで、第４実施形態では、テスト金属挿脱部６０の設置位置を第１実施形態とは異なるものとし、検出動作チェック時に検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入するようにしているのである。
【００７６】
検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入したときに検知部５１がその挿入を検知することができれば、それ以外の部位にテスト金属６１を挿入したときにも検知部５１が検知できる。すなわち、第４実施形態では、最も感度の低い（最も厳しい）条件で検出動作チェックを行っていることとなり、金属検出装置４の確実な検出動作チェックを行うことができる。
【００７７】
＜５．第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態の金属検出装置４が第１実施形態と相違するのは、テスト金属挿脱部の形態である。図９は第５実施形態のテスト金属挿脱部８０の配置を示す斜視図であり、図１０はテスト金属挿脱部８０の構成を示す図である。
【００７８】
テスト金属挿脱部８０は、検出ヘッド３０に、その開口３０ａを貫通して固設されている。テスト金属挿脱部８０は、シリンダ８１の内部にテスト金属６１を内蔵するシャトル８２を設けて構成されている。シリンダ８１は、非磁性非電導性の素材を用いて構成された中空の管状部材であり、その長手方向の両端部には通気管８３ａ，８３ｂが連通接続されている。シリンダ８１を非磁性非電導性の素材を用いて構成しているのは、第１実施形態と同様に、送信コイル３１が発生する磁界にシリンダ８１自体が影響を与えないようにするためである。通気管８３ａ，８３ｂは、それらのうちのいずれか一方からシリンダ８１内部に空気を供給することができるように構成されている。テスト金属挿脱部８０は、コンベヤベルト４０と検出ヘッド３０との間に配置されている。
【００７９】
シャトル８２は、テスト金属６１を内蔵し、シリンダ８１内を移動自在に配置された非磁性非電導性の塊状部材である。通気管８３ａから空気を供給することによってシャトル８２を図１０の実線位置から２点鎖線位置に移動させることができる。一方、通気管８３ｂから空気を供給することによってシャトル８２を図１０の２点鎖線位置から実線位置に移動させることができる。すなわち、通気管８３ａ，８３ｂがシリンダ８１内にてシャトル８２を往復移動させる移動手段として機能する。
【００８０】
シリンダ８１内にてシャトル８２を往復移動させることにより、テスト金属６１に検出ヘッド３０の開口３０ａを通過させることができ、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。なお、シャトル８２に内蔵するテスト金属６１としては、第１実施形態と同様に検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。また、テスト金属挿脱部８０の動作が挿入制御部６８によって制御されている点も第１実施形態と同じである。
【００８１】
第５実施形態においては、コンベヤベルト４０による物品９の搬送中に、テスト金属挿脱部８０が通気管８３ａまたは通気管８３ｂから空気を供給することによりシャトル８２を移動させて、検出ヘッド３０にテスト金属６１を投入する。
このときに、シリンダ８１が検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部を貫通していない場合は、第１実施形態と同様に、換算部５９が受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される信号変化を、開口３０ａの中央部にテスト金属６１が投入されたときの値に換算して補正後信号変化とし、検知部５１がその補正後信号変化に基づいて検知する。残余の構成および処理内容については第１実施形態と同じであり、それが奏する効果も第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００８２】
以上のように、第５実施形態の金属検出装置４は、シャトルタイプのテスト金属挿脱部８０を設けるだけで実現することができるため、簡単な構成にて生産ラインの稼働を停止することなく検出動作チェックを行うことができる。
【００８３】
＜６．第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１１は、第６実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。第６実施形態では、金属検出装置４にはテスト金属挿脱部を設けておらず、それに代えて包装装置３にテスト金属投入部９０を付設している。なお、金属検出装置４自体の構成はテスト金属挿脱部６０を設けていない点を除いては、第１実施形態と同じである。なお、重量チェッカ５は省略してある。
【００８４】
上述した如く、生産ラインにおいて包装装置３は金属検出装置４よりも上流に配置され、計量装置２が計量した一定重量の物品を袋詰めにして包装体を製作する。金属検出装置４へは、包装装置３が製作した包装体を送り出すこととなる。
【００８５】
第６実施形態では、包装装置３が包装体を製作する途中工程において、包装装置３に付設されたテスト金属投入部９０が包装体中にテスト金属６１を混入する。図１２は、テスト金属６１が混入された包装体７を示す図である。包装体７には、一定量の物品７ａとともにテスト金属６１が混入されている。そして、テスト金属６１を混入した包装体７が金属検出装置４に送られて、検出ヘッド３０の開口３０ａを通過することにより、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に投入することとなるのである。なお、包装体７に混入するテスト金属６１としては、第１実施形態と同様に検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。また、テスト金属投入部９０としては金属球を１つずつ放出するような種々の公知の装置を採用することができる。また、投入タイミングは、計量装置２から物品７ａを排出する信号を受信し、物品７ａの排出に同期させてテスト金属６１を混入させる。
【００８６】
テスト金属投入部９０は、包装装置３が製作する全ての包装体７にテスト金属６１を混入するのではなく、一定間隔ごとに、例えば第１実施形態でテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を投入する間隔と同じ間隔ごとにテスト金属６１を混入するようにすれば良い。このようなテスト金属投入部９０がテスト金属６１を混入するタイミングは、第１実施形態と同様に、挿入制御部６８によって管理されており、挿入制御部６８から判断部５２に伝達される。生産ラインにおける搬送速度は一定であるため、テスト金属投入部９０がテスト金属６１を包装体７に混入してからその包装体７が金属検出装置４の検出ヘッド３０に到達するまでの時間も一定である。従って、該到達時間を予め判断部５２に付設したメモリに記憶させておけば、挿入制御部６８から判断部５２にテスト金属６１を混入した旨の信号が伝達されたときから上記到達時間経過後に検知部５１が金属通過を検知するか否かを判断部５２が確認することにより、第１実施形態と同様の検出動作チェックを行うことができるのである。なお、第６実施形態では、挿入制御部６８や判断部５２を必ずしも金属検出装置４内に設ける必要はなく、生産ライン全体を制御するための制御ユニット内に設けるようにしても良い。検出動作チェックの手法や振分動作自体は第１実施形態と同じである。
【００８７】
以上のように、第６実施形態では、実際に生産される包装体７の内部にテスト金属６１を混入しているため、物品７ａやコンベヤベルト４０の移動の磁気特性を考慮した検出動作チェックを行うことができ、現実の操業状態に即した検出動作チェックを行うことができるのである。また、計量装置２にテスト金属投入部９０を付設し、計量装置２の集合シュート１００にテスト金属６１を搬入して混入させても良い。
【００８８】
＜７．第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図１３は、第７実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。第７実施形態でも金属検出装置４にはテスト金属挿脱部を設けておらず、それに代えてラベラー８を生産ライン中に組み込み、そのラベラー８によってテスト金属６１を投入するようにしている。
なお、金属検出装置４自体の構成はテスト金属挿脱部６０を設けていない点を除いては、第１実施形態と同じである。ラベルには商品名、価格、生産年月日等が表面に印字されている。また、ラベル裏面は接着面になっている。
【００８９】
生産ラインにおいて包装装置３は金属検出装置４よりも上流に配置され、計量装置２が計量した一定重量の物品を袋詰めにして包装体を製作する。ラベラー８は、生産ラインにおける包装装置３と金属検出装置４との間に配置され、ラベル発行を行うとともに、包装装置３が製作した包装体に該ラベルを貼付する。金属検出装置４へは、ラベラー８によってラベルが貼付された包装体を送り出すこととなる。
【００９０】
第７実施形態では、包装体に貼付すべきラベルにテスト金属を貼り付けるテスト金属投入部がラベラー８に内蔵されている。ラベラー８は、テスト金属が貼り付けられた印字済のラベルを包装体に貼付する。図１４は、テスト金属６１が貼り付けられたラベル９５を貼付した包装体７を示す図である。包装体７には、一定量の物品７ａが袋詰めにされ、その外面にはテスト金属６１が貼り付けられたラベル９５が貼付されている。そして、図１４の包装体７が金属検出装置４に送られて、検出ヘッド３０の開口３０ａを通過することにより、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に投入することとなるのである。なお、ラベル９５に貼り付けるテスト金属６１としては、第１実施形態と同様に検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。また、ラベラー８に内蔵するテスト金属投入部としては金属球を１つずつ放出して、ラベル裏面に接着させるような種々の公知の装置を採用することができる。
【００９１】
ラベラー８に内蔵されたテスト金属投入部は、包装装置３が製作する全ての包装体７にテスト金属６１を貼り付けるのではなく、一定間隔ごとに、例えば第１実施形態でテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を投入する間隔と同じ間隔ごとにテスト金属６１を貼り付けるようにすれば良い。テスト金属投入部がテスト金属６１を貼り付けるタイミングは、第１実施形態と同様に、挿入制御部６８によって管理されており、挿入制御部６８から判断部５２に伝達される。生産ラインにおける搬送速度は一定であるため、テスト金属投入部がテスト金属６１を貼り付けてからその包装体７が金属検出装置４の検出ヘッド３０に到達するまでの時間も一定である。従って、該到達時間を予め判断部５２に付設したメモリに記憶させておけば、挿入制御部６８から判断部５２にテスト金属６１を貼り付けた旨の信号が伝達されたときから上記到達時間経過後に検知部５１が金属通過を検知するか否かを判断部５２が確認することにより、第１実施形態と同様の検出動作チェックを行うことができるのである。なお、第７実施形態では、挿入制御部６８や判断部５２を必ずしも金属検出装置４内に設ける必要はなく、生産ライン全体を制御するための制御ユニット内に設けるようにしても良い。また、計量装置２や包装装置３でなく、いわゆるストレッチ包装機等を上流に配置しても良い。
【００９２】
以上のように、第７実施形態では、実際に生産される包装体７に貼付するラベルにテスト金属６１を貼り付けているため、物品７ａやコンベヤベルト４０の移動の磁気特性を考慮した検出動作チェックを行うことができ、現実の操業状態に即した検出動作チェックを行うことができるのである。
【００９３】
＜８．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、生産ラインは図１に示したものに限定されず、生産すべき物品の種類等に応じて必要な装置を適宜組み込むようにすれば良い。
【００９４】
また、上記各実施形態では、送信コイル３１に交流信号を出力して交流磁界を生成するようにしていたが、直流信号を出力して直流磁界を生成するようにしても良い。また、送信コイル３１に代えて永久磁石により磁界を生成するようにしても良い。
【００９５】
また、送信コイル３１と受信コイル３２ａ，３２ｂとは同軸上に配置されることに限定されず、検出ヘッド３０の開口３０ａを挟んで一方側に送信コイルを配置し、他方側に受信コイルを配置するようにしても良い。
【００９６】
また、上記各実施形態では、振り分けアーム１４によって物品を生産ラインの外部に振り分けるアーム式の振分装置１０を採用していたが、これを例えば空気吹き出しによって物品を生産ラインの外部に振り分けるエアージェット式の振分装置１０を採用するようにしても良い。
【００９７】
また、第３実施形態では、磁気特性の異なる２種類の金属について検出動作チェックを行うようにしていたが、３種以上の金属について検出動作チェックを行うようにしても良い。この場合、該３種以上の金属の全てについて検知部５１が検知するときのみ感度正常と判断する方がより金属検出装置４の信頼性が高まる。また、第３実施形態における複数種のテスト金属については、磁気特性の異なるものに限らず、その大きさが異なるものとしても良い。また、その組み合わせでも良い。
【００９８】
また、第４実施形態においては、テスト金属挿脱部６０のアクチュエータ６７を水平方向に移動させるスライド移動機構をさらに設けるようにしても良い。このようにすれば、検出動作チェックを行わないときのテスト金属挿脱部６０と搬送される物品９との干渉を確実に防止することができる。
【００９９】
また、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入する長さは、検出コイルの長さの半分（受信コイル３２ａ，３２ｂの１つ分）でも良い。このようにすれば、テスト金属６１の挿脱に要する時間を短縮することができ、チェック効率を向上させることができる。
【０１００】
また、検出動作チェックを行う時間もなく物品が上流から搬送され続けているような場合には、外部制御手段たる停止制御部５３によって上流の装置（供給装置１、計量装置２、包装装置３）の処理速度を低下させ、物品の搬送間隔を意図的に作り出し、その搬送間隔を利用して検出動作チェックを行うようにすれば良い。具体的には、光電管６９によって物品の搬送間隔を検知し、それが所定の間隔よりも狭い場合に、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿脱するときには金属検出装置４よりも上流の装置（供給装置１、計量装置２、包装装置３）に処理速度を低下させる制御信号を停止制御部５３から発する。なお、ここでの「処理速度の低下」には上流の装置による処理速度を低下させることの他、上流の装置の処理を停止させることも含む。そして、物品の搬送間隔が大きくなり、磁界中に物品が無いときにテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿脱する。このようにすれば、間断なく物品が搬送され続けているような場合であっても、強制的に物品の搬送間隔を作り出して検出動作チェックを行うことができる。さらにこの場合、磁界中に物品が無いときにテスト金属６１を挿脱することと、第２実施形態の如くコンベヤベルト４０によって搬送される物品９とともに、かつ当該物品９の搬送速度と同一の速度にてテスト金属６１を挿脱することとを切り替えて行うように挿入制御部６８がテスト金属挿脱部６０を制御するようにしても良い。
【０１０１】
さらに、テスト金属挿脱部６０自体の動作を検知するような手段、例えばアーム６３の動作を検知する光電管等のセンサを設けるようにしても良い。このようにすれば、検出動作チェック時にテスト金属挿脱部６０自体が適切に動作しているか否かをチェックすることができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、金属検出装置の稼働中に磁界中に試験用金属を挿入したときに、検知手段が金属を検知する場合には正常と判断し、検知しない場合には異常と判断するため、金属検出装置を停止することなく、つまり金属検出動作の作業性を低下させることなく検出動作チェックを行うことができる。
【０１０３】
また、請求項２の発明によれば、検出ヘッドの開口の中央部に試験用金属を挿入するため、最も感度の低い条件で検出動作チェックを行っていることとなり、金属検出装置の確実な検出動作チェックを行うことができる。
【０１０４】
また、請求項３の発明によれば、磁界中に複数種類の試験用金属を挿入可能であるため、複数種類の金属について検出動作チェックを行うことができる。
【０１０５】
また、請求項４の発明によれば、複数種類の試験用金属のうちの少なくとも２種類を磁界中に挿脱し、挿入された少なくとも２種類の試験用金属について検知手段が検知する場合には正常と判断するため、複数種類の金属について装置の感度を保証することができる。
【０１０６】
また、請求項５の発明によれば、判断手段による判断結果を記録する記録手段を備えるため、その判断結果を後日の調査に利用することができ、ひいては物品の品質管理にも役立てることができる。
【０１１３】
また、請求項６の発明によれば、本金属検出装置の稼働中において、磁界中における物品が搬送される空間に物品があるときには試験用金属を当該空間に挿入させずに、かつ当該空間に物品が無いときには試験用金属を当該空間に挿脱させることと、本金属検出装置の稼働中において、搬送手段によって搬送される物品とともに、かつ当該物品の搬送速度と略同一の速度にて試験用金属を磁界中における物品が搬送される空間に挿入させることとを切り替えて行うように金属挿脱手段を制御するため、物品の搬送状況に応じた検出動作チェックを行うことができ、金属検出装置の汎用性を高めることができる。
【０１１５】
また、請求項７の発明によれば、金属挿脱手段が試験用金属を挿入したときに判断手段が異常と判断した際には、その挿入以降に、磁界中における物品が搬送される空間を通過する全ての物品を生産ラインの外部に振り分けるため、正常な金属検出が行われていない物品がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属検出装置が組み込まれた生産ラインの概要を示す図である。
【図２】図１の生産ラインにおける処理の流れを示す図である。
【図３】本発明に係る金属検出装置の外観斜視図である。
【図４】金属検出装置と振分装置のブロック図である。
【図５】金属検出装置と振分装置の平面図である。
【図６】テスト金属挿脱部の構成を示す図である。
【図７】第３実施形態の金属検出装置を示す平面図である。
【図８】第４実施形態におけるテスト金属挿脱部の設置位置を示す図である。
【図９】第５実施形態のテスト金属挿脱部の配置を示す斜視図である。
【図１０】図９のテスト金属挿脱部の構成を示す図である。
【図１１】第６実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。
【図１２】テスト金属が混入された包装体を示す図である。
【図１３】第７実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。
【図１４】テスト金属が貼り付けられたラベルを貼付した包装体を示す図である。
【符号の説明】
１ 供給装置
２ 計量装置
３ 包装装置
４ 金属検出装置
５ Ｘ線異物検出装置
６ ケースパッカー
７ 包装体
７ａ，９ 物品
８ ラベラー
１０ 振り分けユニット
１９ 振り分け制御部
３０ 検出ヘッド
３０ａ 開口
３１ 送信コイル
３２ａ，３２ｂ 受信コイル
４０ コンベヤベルト
５０ 操作制御ユニット
５１ 検知部
５２ 判断部
５３ 停止制御部
５５ａ 警告表示部
５８ 記録部
５９ 換算部
６０，６０ａ，６０ｂ，８０ テスト金属挿脱部
６１ テスト金属
６３ アーム
６８ 投入制御部
８１ シリンダ
８２ シャトル
８３ａ，８３ｂ 通気管
９０ テスト金属投入部
９５ ラベル
【発明の属する技術分野】
本発明は、発生した磁界中に物品を通過させ、そのときの受信コイルからの出力に基づいて物品に金属が混入しているか否かを検知する金属検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、送信コイル等の磁界発生手段によって発生した磁界中に物品を通過させ、その物品中に金属が混入していた場合に生じる磁界の変化に基づいて金属混入の有無を検出する金属検出装置が、特に食品を生産する生産ラインにおいて広く使用されている。生産対象物品が食品である場合には製品に対する安全性や品質管理が要求されており、食品に金属が混入していると大きな問題となるため、金属検出装置による金属混入検査工程が重要なものとなる。
【０００３】
また、金属検出装置は、例えば酸化しやすい食品を袋詰めにした当該袋中に入れられた脱酸素剤のチェックにも使用される。脱酸素剤には鉄と同様の金属性質を有するものがあり、金属検出装置が金属を検出しない場合には脱酸素剤が入っていないこととなり、不良品が発生していることとなる。また、カップラーメン等に混入される薬味等はアルミ包材で包装されるものもあり、金属検出装置はその薬味の混入検出に用いられることもある。
【０００４】
従って、金属検出装置の感度は常に保証されている必要があり、通常は定期的にテストピースを使った感度テストを行っている。テストピースは、一般にはプラスチックの透明板に所定の大きさの金属球を封入したものであり、例えば装置の稼働前にテストピースを用いた検査を行い、金属を検出できたときには正常、検出できなかったときには異常である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、装置の不具合は不定の時点で発生するものであり、例えば朝に正常に作動していた金属検出装置が午後に故障する場合もある。よって、なるべく頻繁に感度テストを行った方が好ましいのであるが、そのためには金属検出装置のみならずそれを組み込んだ生産ライン全体を停止する必要があるため、処理効率が著しく低下するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、金属検出の効率を低下させることなく検出動作チェックを行うことができる金属検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、物品を略水平方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路に磁界を発生する磁界発生手段と、前記磁界発生手段で発生した磁界を受信する受信コイルと、前記受信コイルからの出力に基づいて、前記磁界中を通過した物品に金属が混入しているか否かを検知する検知手段とを備えた金属検出装置において、本金属検出装置の稼働中において、前記磁界中における物品が搬送される空間に物品があるときには試験用金属を前記空間に挿入せずに、かつ前記空間に物品が無いときには前記試験用金属を前記空間に挿脱する金属挿脱手段と、前記金属挿脱手段が前記試験用金属を挿入したとき、前記検知手段が金属を検知する場合には正常と判断し、検知しない場合には異常と判断する判断手段と、前記判断手段が異常と判断したときに警告する警告手段と、を備える。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明にかかる金属検出装置において、前記磁界発生手段および前記受信コイルを、前記搬送経路が通過する、前記空間としての開口を有する検出ヘッドに組み込み、前記金属挿脱手段に、前記検出ヘッドの前記開口の中央部に前記試験用金属を挿入させている。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明にかかる金属検出装置において、前記金属挿脱手段を、前記空間中に複数種類の試験用金属を挿脱可能としている。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明にかかる金属検出装置において、前記金属挿脱手段に、前記複数種類の試験用金属のうちの少なくとも２種類を前記空間中に挿脱させ、前記判断手段に、挿入された前記少なくとも２種類の試験用金属について前記検知手段が検知する場合には正常と判断させている。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明にかかる金属検出装置において、前記判断手段による判断結果を記録する記録手段をさらに備えている。
【００１８】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明にかかる金属検出装置において、本金属検出装置の稼働中において、前記空間に物品があるときには前記試験用金属を前記空間に挿入させずに、かつ前記空間に物品が無いときには前記試験用金属を前記空間に挿脱させることと、本金属検出装置の稼働中において、前記搬送手段によって搬送される物品とともに、かつ当該物品の搬送速度と略同一の速度にて前記試験用金属を前記空間に挿入させることとを切り替えて行うように前記金属挿脱手段を制御する挿脱制御手段をさらに備えている。
【００２０】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明にかかる金属検出装置において、当該金属検出装置は、物品を生産する生産ライン中に組み込まれ、前記金属挿脱手段が前記試験用金属を挿入したときに前記判断手段が異常と判断した際には、その挿入以降に前記空間を通過する全ての物品を前記生産ラインの外部に振り分ける振分装置をさらに備えている。
【００２５】
なお、本明細書で金属とは、磁界に対して影響を及ぼすものを意味する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明に係る金属検出装置が組み込まれた生産ラインの概要を示す図である。また、図２は、図１の生産ラインにおける処理の流れを示す図である。
この生産ラインは、袋詰めにした物品（本実施形態では食品）を検査を行ったうえで箱詰めにして出荷するラインであり、上流から順に供給装置１、計量装置２、包装装置３、金属検出装置４、重量チェッカ５、振分装置１０、ケースパッカー６を備えている。
【００２８】
供給装置１は、計量装置２に適量の物品を自動供給する。計量装置２は、いわゆるコンピュータスケールであり、コンピュータ制御の組み合わせ計量により、予め設定された一定重量（または一定個数）の物品を計り取る。包装装置３は、フィルムを製袋し、計量装置２が計量した一定量の物品をその袋に詰めて包装する。金属検出装置４は、袋詰めにされた物品を搬送しつつ金属混入の有無を検査する装置である。なお、この金属検出装置４についてはさらに後述する。
【００２９】
金属混入の有無の検査が終了した物品はさらに重量チェッカ５に搬送され、組み合わせ計量された物品の重量が適当か否かを検査する。重量検査が終了した物品はその後振分装置１０に搬送され、前記金属検出装置４、重量チェッカ５で検査不良の物品を生産ライン外に振り分ける。その後、ケースパッカー６に搬送される。ケースパッカー６は、袋詰めにされた物品を段ボール箱に箱詰めにする。
【００３０】
図３は、本発明に係る金属検出装置４の外観斜視図である。また、図４は金属検出装置４と振分装置１０のブロック図であり、図５は金属検出装置４と振分装置１０の平面図である。金属検出装置４は、物品中に誤って混入した金属の有無を検査し、金属の混入していた物品については振分装置１０によって生産ラインの外部に振り分ける。なお、図示の便宜上、図３では振分装置１０を、図４，５では重量チェッカ５を省略している。
【００３１】
金属検出装置４は、基台２０の上部に主として検出ヘッド３０、コンベヤベルト４０、操作制御ユニット５０、操作パネル５５およびテスト金属挿脱部６０を備えて構成されている。
【００３２】
検出ヘッド３０は、ロの字型のハウジングの内部に１つの送信コイル３１と２つの受信コイル３２ａ，３２ｂとを内蔵している。送信コイル３１には交流信号を出力する発信器３５が電気的に接続されている。発信器３５から出力された交流信号によって送信コイル３１は交流磁界を生成する。送信コイル３１が生成した交流磁界中には、送信コイル３１と同軸上に巻かれた２つの受信コイル３２ａ，３２ｂが磁束が等しく鎖交するように配置されている。また、検出ヘッド３０のロの字型のハウジングの中央部は開口３０ａとなっている。送信コイル３１による磁界は開口３０ａにも形成されている。
【００３３】
コンベヤベルト４０は、主動ローラ４１ａと従動ローラ４１ｂとの間に巻き掛けられている。主動ローラ４１ａは、基台２０に設けられた図示を省略するモータに連結されており、当該モータによって回転される。従動ローラ４１ｂは、基台２０に回転自在に軸受けされている。主動ローラ４１ａが回転することによってコンベヤベルト４０が主動ローラ４１ａと従動ローラ４１ｂとの間で回走し、その上に載せられた物品９が図５中矢印ＡＲ５１にて示すように水平方向に搬送される。
【００３４】
コンベヤベルト４０は検出ヘッド３０の開口３０ａを貫通して配設されている。従って、コンベヤベルト４０が物品９を搬送する搬送経路も開口３０ａを通ることとなり、送信コイル３１はコンベヤベルト４０の搬送経路に交流磁界を発生することとなる。
【００３５】
２つの受信コイル３２ａ，３２ｂは送信コイル３１が発生した交流磁界を受信し、受信した信号を検知部５１に出力する。より正確には、送信コイル３１が発生する交流磁界によって２つの受信コイル３２ａ，３２ｂに起電力が誘起され、それに基づいて生じた電流が検知部５１に伝達される。検知部５１は、差動増幅器、検波回路、フィルタ回路等を備えており、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続して得られる信号からコンベヤベルト４０によって搬送される物品９中に金属が混入しているか否かを検知する。
【００３６】
具体的には、送信コイル３１が発生する交流磁界中に金属が存在していないときには、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続するとそれぞれから出力される信号の差分信号は出力されない。これに対し、上記磁界中に磁性金属（例えば、鉄、フェライト系ステンレス鋼等）が入ると磁束を引き寄せるために磁界に乱れが生じ、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続することによってそれぞれのコイルからの出力信号の差分信号が出力され、その差分信号から金属の存在を検知することができる。一方、上記磁界中に非磁性金属（例えば、アルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼等）が入ると、渦電流が流れジュール熱として磁束が消費されるために磁界に乱れが生じ、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂを差動接続することによって同様に差分信号が得られ、その差分信号から金属の存在を検知することができる。
【００３７】
以上のように、検知部５１は２つの受信コイル３２ａ，３２ｂからの出力に基づいて、送信コイル３１が発生した磁界中を通過した物品９に金属が混入しているか否かを検知することができる。また、検知部５１は光電管６９に電気的に接続されている。光電管６９は、コンベヤベルト４０の側方であって検出ヘッド３０の入口側（搬送経路における検出ヘッド３０よりも上流側）に設けられた光センサとして機能しており、コンベヤベルト４０によって検出ヘッド３０の開口３０ａ内に搬送される物品９を検出することができる。検知部５１は、通常の検出動作を行う場合には、光電管６９の出力に基づき物品９が検出ヘッド３０に搬入され、搬出される以外のタイミングでは金属の検知動作を行わない。これによって、検知部５１による検知動作を検知すべきタイミングに限っているため、それ以外のタイミングでの外乱による検知誤動作を防止している。なお、実際には物品９自体が多少の磁気特性を有しているため、その影響を最小限にして混入した金属を高感度検出するための位相調整を検知部５１は行う。また、検知部５１は操作制御ユニット５０内に設けられている。
【００３８】
テスト金属挿脱部６０は、基台２０に固設され、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。図６は、テスト金属挿脱部６０の構成を示す図である。テスト金属挿脱部６０は、エアシリンダによって構成されており、エア配管６６を介してシリンダ６５にエアを供給することによってアーム６３を前進させることができ、切替弁６６ａを切り替えることでアーム６３を後退させることができる。アーム６３は、フェノール樹脂等の非磁性非電導性の素材を用いて構成されており、その先端部にはテスト金属６１が埋め込まれている。アーム６３を非磁性非電導性の素材を用いて構成しているのは、それを送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱したときに、アーム６３自体が磁界に影響を与えないようにするためである。なお、アーム６３の前進は、テスト金属６１が検出ヘッド３０の後端まで移動する様になっている。テスト金属６１としては検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。本実施例では直径１ｍｍの鉄球である。
【００３９】
シリンダ６５自体は、上記磁界の外であって、アーム６３を前進させたときにその先端を送信コイル３１が発生する磁界中に挿入することができ、後退させたときにアーム６３の先端を該磁界から離脱させることができる位置に設ければ良い。これにより、テスト金属挿脱部６０は、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。なお、テスト金属挿脱部６０は、コンベヤベルト４０が物品９を搬送する搬送経路と干渉しない位置に設置することが好ましく、第１実施形態ではコンベヤベルト４０の側方に設けている。
【００４０】
図４に戻り、テスト金属挿脱部６０の動作は挿入制御部６８によって制御されている。挿入制御部６８は、光電管６９とも電気的に接続されている。挿入制御部６８は、検出ヘッド３０に物品９が搬送されるタイミングに基づいて、物品９と同期してテスト金属挿脱部６０にテスト金属６１を磁界中に挿入させる。また、挿入制御部６８は判断部５２に電気的に接続されており、テスト金属６１を磁界中に挿入させると、挿入制御部６８は判断部５２に対してテスト金属６１を挿入させた信号を発する。これによって判断部５２は、テスト金属６１を挿入したタイミングを認識する。なお、テスト金属６１を挿脱するタイミングは物品９が検出ヘッド３０から搬出された後であり、次に物品９が光電管６９で検知されるまでの間で行う。この際、通常は検知部５１は検出ヘッド３０内に物品９が無い場合は検知を行わないが、テスト金属６１が挿入している間は検知を行う。テスト金属６１が後退する場合には検知を行わない。この挿入と後退のタイミングは、挿入制御部６８による切替弁６６ａの切替で検知部５１は認識する。後退する場合は、物品９が搬送される方向とテスト金属６１が逆方向に移動するため、正しい動作確認ができない場合があるためである。なお、挿入制御部６８並びに以下に記述する判断部５２、停止制御部５３、振り分け制御部１９および換算部５９はいずれも操作制御ユニット５０に内蔵されたコンピュータが所定の処理プログラムを実行することによって実現する処理部である。
【００４１】
テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０の開口３０ａ内に、すなわち送信コイル３１が発生する磁界中にテスト金属６１を挿入すると、磁界が乱れて検知部５１が金属の通過を検知する。ところが、検知部５１や発信器３５等に異常があると、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０の開口３０ａ内にテスト金属６１を挿入しても検知部５１は金属の通過を検知しない。また、検知部５１自身の異常もある。判断部５２は、このような金属検出装置４の異常の有無を判断する処理部であり、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入したとき、検知部５１がテスト金属６１を検知する場合には正常と判断し、検知しない場合には異常と判断する。
【００４２】
判断部５２による判断結果は記録部５８に記録される。記録部５８は操作制御ユニット５０に内蔵された不揮発性のメモリにより構成されている。記録部５８には、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入するごとに、判断部５２による判断結果（正常であるか異常であるかにかかわらず）が記録される。なお、記録部５８は、不揮発性のメモリに限定されるものではなく、磁気ディスクやその他の記録媒体であっても良い。
【００４３】
また、判断部５２が異常と判断したときには、異常である旨の信号が警告表示部５５ａ、停止制御部５３および振り分け制御部１９に伝達される。警告表示部５５ａは、操作制御ユニット５０の操作パネル５５（図３参照）の一部に設けられた表示灯である。警告表示部５５ａは、判断部５２が異常であると判断したときに赤色点灯して作業者に警告を発する。なお、警告表示部５５ａは表示灯に限定されるものではなく、判断部５２が異常であると判断したときに警告を発するものであれば、ブザーやパトライト等であっても良い。
【００４４】
停止制御部５３は、判断部５２が異常と判断したときに、金属検出装置４および本実施形態のように金属検出装置４が物品を生産する生産ライン中に組み込まれている場合にはその生産ラインにおける金属検出装置４よりも上流の装置を停止させる。具体的には、判断部５２が異常と判断したときに、停止制御部５３は電気的に接続された供給装置１、計量装置２および包装装置３に停止信号を送信し、それらの動作を停止させる。
【００４５】
振り分け制御部１９は、振分装置１０の動作を制御する。振分装置１０は、金属検出装置４に付随して金属検出装置４に組み込まれ、基本的には金属が混入していた物品９を生産ラインの外部に振り分ける機能を有する。従って、振分装置１０は生産ライン全体の中では金属検出装置４の下流に配置されるものである。
【００４６】
図４に示すように、振分装置１０のコンベヤベルト１２は、主動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に巻き掛けられている。主動ローラ１１ａは、振分装置１０に設けられた図示を省略するモータに連結されており、当該モータによって回転される。従動ローラ１１ｂは、振分装置１０に回転自在に軸受けされている。主動ローラ１１ａが回転することによってコンベヤベルト１２が主動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間で回走し、その上に載せられた物品９が図５中矢印ＡＲ５２にて示すように水平方向に搬送される。振分装置１０のコンベヤベルト１２は、金属検出装置４から重量チェッカ５を経て受け取った検査済みの物品９をさらに下流（具体的には、次工程のケースパッカー６）へと搬送するのである。
【００４７】
振分装置１０には、２本の振り分けアーム１４が設けられている。２本の振り分けアーム１４のそれぞれは、図示を省略する電動モータによって図５中矢印ＡＲ５３にて示すように揺動可能とされている。振り分けアーム１４が図５の２点鎖線に位置しているときは、コンベヤベルト１２によって搬送される物品９が生産ラインの外部に振り分けられる。一方、振り分けアーム１４が図５の実線に位置しているときは、物品９がコンベヤベルト１２によってそのまま次工程のケースパッカー６へと搬送される。
【００４８】
図４に示す振り分け制御部１９は、この振り分けアーム１４の動作を制御する。基本的には振り分け制御部１９は、検知部５１が物品９中に金属を検出したときに振り分けアーム１４を図５の２点鎖線に位置させて当該物品９を生産ラインの外部に振り分けるのであるが、本実施形態ではさらに判断部５２が異常と判断したときにも、振り分けアーム１４を図５の２点鎖線に位置させて物品９を生産ラインの外部に振り分ける。なお、この詳細についてはさらに後述する。
【００４９】
換算部５９は２つの受信コイル３２ａ，３２ｂからの出力を換算して検知部５１に伝達する。具体的には、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入したときに、換算部５９は磁界の乱れによって２つの受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される差分信号を、検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたときの値に換算し、それを補正後信号変化として検知部５１に伝達するのである。この検出ヘッド３０からの距離による金属の検出値は予め同じ金属を検出ヘッド３０からの距離を異ならせて十点程記録しておく。この記録に基づき、一番距離の近い検出値と中央部の検出値との比で実際に検出されたものを換算する。検知部５１は、その補正後信号変化に基づいて検出ヘッド３０を金属が通過したことを検知する。すなわち、第１実施形態ではテスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部以外にテスト金属６１を挿入するのであるが、これを開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたとみなして検知部５１に金属通過を検知させるのである。なお、既述したように、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入するタイミングは挿入制御部６８によって管理されているものであり、挿入制御部６８から換算部５９に伝達される。また、換算は、上述の記録した検出値を距離をパラメータとして近似式を作成して換算しても良い。式は最小二乗法等を用いる。
【００５０】
次に、以上のような構成を有する金属検出装置４の動作について説明する。図１および図２に示したように、金属検出装置４は物品９を生産する生産ライン中に組み込まれている。この生産ラインは、計量装置２によって計量した一定重量の物品を包装装置３によって袋詰めにし、金属検出装置４および重量チェッカ５によって金属等の混入や重量を検査した後に、ケースパッカー６で箱詰めにするものである。この生産ライン中において金属検出装置４が果たす役割は、ラインを流れる物品９（正確には一定重量の物品９が詰められた袋全体）への金属の混入の有無を検出し、金属が混入している物品９については振分装置１０によって生産ラインの外部に振り分けるというものである。また、物品９が酸化しやすい食品等である場合には、物品９を詰めた袋に脱酸素材（鉄と同様の金属性質を有する）やアルミ包材で包装された薬味が適切に入れられているか否かのチェックにも金属検出装置４を使用することができる。この場合は、脱酸素材や薬味が入っていない物品９を振分装置１０によって生産ラインの外部に振り分けることとなる。
【００５１】
いずれにしても、金属検出装置４の検出は常に正常に維持されている必要があり、このためにテスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入して検出動作のチェックを行うのである。そして、第１実施形態ではコンベヤベルト４０による物品９の搬送中に、つまり生産ラインが稼働状態にあるときにテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入する。テスト金属６１を挿入するタイミングは挿入制御部６８が管理しており、挿脱タイミングは上述の通りであり、挿脱サイクルは例えば生産ラインの稼働時に一定時間ごとに挿入する。
【００５２】
コンベヤベルト４０による物品９の搬送中にテスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入すると、送信コイル３１が発生する磁界が乱れ、２つの受信コイル３２ａ，３２ｂからの出力に信号変化が生じる。換算部５９ではその信号変化を検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたときの値に換算し、それを補正後信号変化として検知部５１に伝達する。
そして、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入したときに判断部５２は、上記補正後信号変化に基づいて検知部５１がテスト金属６１を検知する場合には感度正常と判断し、検知しない場合には異常と判断する。
【００５３】
判断部５２が異常と判断したときには警告表示部５５ａが点灯して作業者に警告を発する。また、停止制御部５３が金属検出装置４および生産ラインにおける金属検出装置４よりも上流の装置（供給装置１、計量装置２、包装装置３）を停止させる。具体的には、停止制御部５３に電気的に接続された供給装置１、計量装置２、包装装置３の制御部に向けて停止信号を発信する。さらに、振り分け制御部１９が振分装置１０の振り分けアーム１４を動作させて、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入した以降に振分装置１０によって検出ヘッド３０を通過した全ての物品９を生産ラインの外部に振り分ける。これは、金属検出装置４の感度が異常であるときに検出ヘッド３０を通過した物品９については正常な金属検出が行われていないためである。
【００５４】
一方、判断部５２が正常と判断したときには通常の処理手順にしたがって、物品９の下流（ケースパッカー６）への搬送が継続される。なお、判断部５２による判断結果が正常であるか異常であるかにかかわらず、該判断結果は記録部５８に記録される。
【００５５】
以上のように、コンベヤベルト４０による物品９の搬送中の物品間でテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入するため、生産ラインの稼働を停止することなく金属検出装置４の検出動作をチェックすることができる。また、検出ヘッド３０内に物が無い状態でテスト金属挿脱部６０によるテスト金属６１の挿脱をするため、テスト金属挿脱部６０が物を破損させることがない。
【００５６】
換算部５９が２つの受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される信号変化を、検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたとみなしたときの値に換算し、それを補正後信号変化として検知部５１に伝達する。検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部は検出感度が最も低い部位であり、当該部位にテスト金属６１が挿入されたときに検知部５１がその挿入を検知することができなければ検出動作を十分に保証することができない。そこで、受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される信号変化を、開口３０ａの中央部にテスト金属６１が挿入されたときの値に換算して補正後信号変化とし、検知部５１がその補正後信号変化に基づいて検知するようにすれば、最も感度の低い（最も厳しい）条件での検出動作チェックを行ったの同じこととなり、金属検出装置４の確実な検出動作チェックを行うことができる。
【００５７】
また、金属検出装置４は、エアシリンダによって構成されるテスト金属挿脱部６０を設けるだけで実現することができるため、簡単な構成にて生産ラインの稼働を停止することなく検出動作チェックを行うことができる。
【００５８】
また、金属検出装置４の検出動作異常が判明したときには、生産ラインにおける金属検出装置４よりも上流の装置を停止させるため、検出動作異常の金属検出装置４による金属混入検査が行われるのを防止できるとともに、金属検出装置４で物品９が溢れるのを防止することができる。
【００５９】
また、金属検出装置４の検出動作異常が判明したときには、テスト金属挿脱部６０が検出ヘッド３０にテスト金属６１を挿入した以降に振分装置１０によって検出ヘッド３０を通過した全ての物品９を生産ラインの外部に振り分けるため、正常な金属検出が行われていない物品９がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。
【００６０】
さらに、判断部５２による判断結果を、それが正常であるか異常であるかにかかわらず、記録部５８に記録している。近年、特に食品については厳重な品質管理が要求されており、検出動作チェックの判断結果を逐一記録しておくことによってそれを後日の調査（金属検出装置４の動作状況についての調査）に利用することができる。その結果、記録部５８への判断結果の記録は、物品９の品質管理にも役立てることができる。
【００６１】
また、テスト金属６１を挿脱するため、テスト金属６１を回収する手間を省くとともに、間違って物品９にテスト金属が混入することもない。
【００６２】
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の金属検出装置４および金属検出装置４が組み込まれた生産ラインの構成は第１実施形態と同じである。
【００６３】
第２実施形態では、挿入制御部６８が物品９と同期させて検出ヘッド３０の開口３０ａにテスト金属６１を投入する。より具体的には、挿入制御部６８がテスト金属挿脱部６０を制御して、コンベヤベルト４０によって搬送される物品９とともに、かつ当該物品９の搬送速度と同一の速度にてテスト金属６１を検出ヘッド３０の開口３０ａに挿入する。検出ヘッド３０の開口３０ａを通過する物品の存在は光電管６９によって検出することができる。また、物品９の搬送速度は例えば、主動ローラ４１ａまたは従動ローラ４１ｂにエンコーダを接続することによって測定することができる。挿入制御部６８は、それらの情報に基づいてテスト金属６１を物品９と同期させて検出ヘッド３０に投入する。なお、テスト金属６１の投入を物品９の搬送と正確に同期させるべく、第２実施形態ではテスト金属挿脱部６０をパルスモータを用いて構成することが好ましい。
【００６４】
このように、コンベヤベルト４０によって搬送される物品９とともに、かつ当該物品９の搬送速度と同一の速度にてテスト金属６１を検出ヘッド３０の開口３０ａに投入すれば、実際に物品９に金属が混入しているのと同じ条件下での検出動作チェック、すなわち物品９自身の特性、移動やコンベヤベルト４０の移動による磁気特性を考慮した検出動作チェックを行うことができる。従って、金属検出装置４のより現実的な検出動作チェックを行うことができるのである。
【００６５】
また、第２実施形態では、テスト金属６１の挿入とともに搬送された物品９を金属混入検出結果にかかわらず生産ラインの外部に振り分けるように、振り分け制御部１９が振分装置１０を制御する。テスト金属６１の挿入とともに搬送された物品９については正確な金属混入検査が行われておらず、そのような物品９がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。
【００６６】
また、判断部５２が異常と判断したとき、すなわちテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入したにもかかわらず検知部５１が検知しないときには、テスト金属６１の挿入とともに搬送された物品９以降に搬送される全ての物品９を生産ラインの外部に振り分けるように、振り分け制御部１９が振分装置１０を制御している。従って、金属検出装置４の検出動作が異常であるときに検出ヘッド３０を通過したために、正常な金属検出が行われていない物品９がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。なお、残余の点については第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００６７】
＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態の金属検出装置４を示す平面図である。第３実施形態の金属検出装置４が第１実施形態と相違するのは、２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂをコンベヤベルト４０の両側に設けている点である。２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂのそれぞれの構成は第１実施形態のテスト金属挿脱部６０と同じである。すなわち、２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂはエアシリンダを用いて構成されており、非磁性非電導性のアームを検出ヘッド３０に対して進退させることにより、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。
【００６８】
但し、テスト金属挿脱部６０ａとテスト金属挿脱部６０ｂとではアームの先端に内蔵しているテスト金属６１の種類が異なる。テスト金属挿脱部６０ａは磁性金属のテスト金属６１を備えており、テスト金属挿脱部６０ｂは非磁性金属のテスト金属６１を備えている。従って、第３実施形態では異なる２種類のテスト金属６１を検出ヘッド３０の開口３０ａに挿入することができる。２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂはいずれも挿入制御部６８によって制御されており、検出動作チェック時にはいずれか一方が動作して磁性金属または非磁性金属のテスト金属６１を挿入する。なお、２つのテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂが同時にテスト金属６１を挿入することはない。また、残余の点については第１実施形態と同じである。
【００６９】
既述したように、金属検出装置４は磁性金属であっても非磁性金属であってもそれが検出ヘッド３０を通過したときには検出することができるのであるが、その検出のための基本原理が異なる。従って、金属検出装置４の感度異常時には磁性金属は検出できるが非磁性金属は検出できない場合もあり、またその逆の場合もあり得る。物品９に混入する金属の種類は不定であり、それが磁性金属であっても非磁性金属であっても検出できなければ、十分な感度が保証されているとは言い難い。このため、第３実施形態では、それぞれが異なる２種類のテスト金属６１を備えたテスト金属挿脱部６０ａ，６０ｂを設け、磁性金属および非磁性金属の双方について検出動作チェックを行うようにしているのである。
【００７０】
検出チェックの手法自体は第１実施形態と同じであり、コンベヤベルト４０による物品９の搬送中に、テスト金属６１を検出ヘッド３０に挿入するというものである。但し、上述の如く、テスト金属挿脱部６０ａおよびテスト金属挿脱部６０ｂが交互にテスト金属６１を挿入することとなる。
【００７１】
判断部５２は、テスト金属挿脱部６０ａおよびテスト金属挿脱部６０ｂの双方について検知部５１がテスト金属６１を検知するときには感度正常と判断し、いずれか一方についてでも検知しない場合には異常と判断する。判断部５２が判断を行った後の処理は第１実施形態と同じである。
【００７２】
以上のようにすれば、第３実施形態では、磁気特性の異なる２種類の金属について検出動作チェックを行うようにするとともに、当該２種類の金属の双方について検知部５１が検知するときのみ感度正常と判断しているため、金属検出装置４について十分な感度を保証することができる。
【００７３】
＜４．第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態の金属検出装置４が第１実施形態と相違するのは、テスト金属挿脱部６０の設置位置である。図８は、第４実施形態におけるテスト金属挿脱部６０の設置位置を示す図である。
同図は検出ヘッド３０をコンベヤベルト４０の搬送方向から見た図であり、第４実施形態では検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入することができる位置にテスト金属挿脱部６０を設けている。
【００７４】
より具体的に説明すると、第４実施形態では検出ヘッド３０の中央上部にアクチュエータ６７を固設し、そのアクチュエータ６７によってシリンダ６５を昇降自在に保持している。シリンダ６５がテスト金属６１を内蔵するアーム６３を検出ヘッド３０の開口３０ａに対して進退移動させる点については、第１実施形態と同じである。そして、通常処理時に物品９をコンベヤベルト４０によって搬送するときには、物品９とテスト金属挿脱部６０とが干渉しないようにアクチュエータ６７がシリンダ６５を上昇、退避させる。一方、検出動作チェック時にはアクチュエータ６７がシリンダ６５を下降させ、アーム６３を前進させたときに検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入することができるようにする。なお、残余の点については、第１実施形態と同じである。
【００７５】
既述したように、検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部は検出感度が最も低い部位であり、当該部位にテスト金属６１が挿入されたときに検知部５１がその挿入を検知することができなければ感度を十分に保証することができない。そこで、第４実施形態では、テスト金属挿脱部６０の設置位置を第１実施形態とは異なるものとし、検出動作チェック時に検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入するようにしているのである。
【００７６】
検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部にテスト金属６１を挿入したときに検知部５１がその挿入を検知することができれば、それ以外の部位にテスト金属６１を挿入したときにも検知部５１が検知できる。すなわち、第４実施形態では、最も感度の低い（最も厳しい）条件で検出動作チェックを行っていることとなり、金属検出装置４の確実な検出動作チェックを行うことができる。
【００７７】
＜５．第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態の金属検出装置４が第１実施形態と相違するのは、テスト金属挿脱部の形態である。図９は第５実施形態のテスト金属挿脱部８０の配置を示す斜視図であり、図１０はテスト金属挿脱部８０の構成を示す図である。
【００７８】
テスト金属挿脱部８０は、検出ヘッド３０に、その開口３０ａを貫通して固設されている。テスト金属挿脱部８０は、シリンダ８１の内部にテスト金属６１を内蔵するシャトル８２を設けて構成されている。シリンダ８１は、非磁性非電導性の素材を用いて構成された中空の管状部材であり、その長手方向の両端部には通気管８３ａ，８３ｂが連通接続されている。シリンダ８１を非磁性非電導性の素材を用いて構成しているのは、第１実施形態と同様に、送信コイル３１が発生する磁界にシリンダ８１自体が影響を与えないようにするためである。通気管８３ａ，８３ｂは、それらのうちのいずれか一方からシリンダ８１内部に空気を供給することができるように構成されている。テスト金属挿脱部８０は、コンベヤベルト４０と検出ヘッド３０との間に配置されている。
【００７９】
シャトル８２は、テスト金属６１を内蔵し、シリンダ８１内を移動自在に配置された非磁性非電導性の塊状部材である。通気管８３ａから空気を供給することによってシャトル８２を図１０の実線位置から２点鎖線位置に移動させることができる。一方、通気管８３ｂから空気を供給することによってシャトル８２を図１０の２点鎖線位置から実線位置に移動させることができる。すなわち、通気管８３ａ，８３ｂがシリンダ８１内にてシャトル８２を往復移動させる移動手段として機能する。
【００８０】
シリンダ８１内にてシャトル８２を往復移動させることにより、テスト金属６１に検出ヘッド３０の開口３０ａを通過させることができ、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に挿脱することができる。なお、シャトル８２に内蔵するテスト金属６１としては、第１実施形態と同様に検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。また、テスト金属挿脱部８０の動作が挿入制御部６８によって制御されている点も第１実施形態と同じである。
【００８１】
第５実施形態においては、コンベヤベルト４０による物品９の搬送中に、テスト金属挿脱部８０が通気管８３ａまたは通気管８３ｂから空気を供給することによりシャトル８２を移動させて、検出ヘッド３０にテスト金属６１を投入する。
このときに、シリンダ８１が検出ヘッド３０の開口３０ａの中央部を貫通していない場合は、第１実施形態と同様に、換算部５９が受信コイル３２ａ，３２ｂに誘起される信号変化を、開口３０ａの中央部にテスト金属６１が投入されたときの値に換算して補正後信号変化とし、検知部５１がその補正後信号変化に基づいて検知する。残余の構成および処理内容については第１実施形態と同じであり、それが奏する効果も第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００８２】
以上のように、第５実施形態の金属検出装置４は、シャトルタイプのテスト金属挿脱部８０を設けるだけで実現することができるため、簡単な構成にて生産ラインの稼働を停止することなく検出動作チェックを行うことができる。
【００８３】
＜６．第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１１は、第６実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。第６実施形態では、金属検出装置４にはテスト金属挿脱部を設けておらず、それに代えて包装装置３にテスト金属投入部９０を付設している。なお、金属検出装置４自体の構成はテスト金属挿脱部６０を設けていない点を除いては、第１実施形態と同じである。なお、重量チェッカ５は省略してある。
【００８４】
上述した如く、生産ラインにおいて包装装置３は金属検出装置４よりも上流に配置され、計量装置２が計量した一定重量の物品を袋詰めにして包装体を製作する。金属検出装置４へは、包装装置３が製作した包装体を送り出すこととなる。
【００８５】
第６実施形態では、包装装置３が包装体を製作する途中工程において、包装装置３に付設されたテスト金属投入部９０が包装体中にテスト金属６１を混入する。図１２は、テスト金属６１が混入された包装体７を示す図である。包装体７には、一定量の物品７ａとともにテスト金属６１が混入されている。そして、テスト金属６１を混入した包装体７が金属検出装置４に送られて、検出ヘッド３０の開口３０ａを通過することにより、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に投入することとなるのである。なお、包装体７に混入するテスト金属６１としては、第１実施形態と同様に検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。また、テスト金属投入部９０としては金属球を１つずつ放出するような種々の公知の装置を採用することができる。また、投入タイミングは、計量装置２から物品７ａを排出する信号を受信し、物品７ａの排出に同期させてテスト金属６１を混入させる。
【００８６】
テスト金属投入部９０は、包装装置３が製作する全ての包装体７にテスト金属６１を混入するのではなく、一定間隔ごとに、例えば第１実施形態でテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を投入する間隔と同じ間隔ごとにテスト金属６１を混入するようにすれば良い。このようなテスト金属投入部９０がテスト金属６１を混入するタイミングは、第１実施形態と同様に、挿入制御部６８によって管理されており、挿入制御部６８から判断部５２に伝達される。生産ラインにおける搬送速度は一定であるため、テスト金属投入部９０がテスト金属６１を包装体７に混入してからその包装体７が金属検出装置４の検出ヘッド３０に到達するまでの時間も一定である。従って、該到達時間を予め判断部５２に付設したメモリに記憶させておけば、挿入制御部６８から判断部５２にテスト金属６１を混入した旨の信号が伝達されたときから上記到達時間経過後に検知部５１が金属通過を検知するか否かを判断部５２が確認することにより、第１実施形態と同様の検出動作チェックを行うことができるのである。なお、第６実施形態では、挿入制御部６８や判断部５２を必ずしも金属検出装置４内に設ける必要はなく、生産ライン全体を制御するための制御ユニット内に設けるようにしても良い。検出動作チェックの手法や振分動作自体は第１実施形態と同じである。
【００８７】
以上のように、第６実施形態では、実際に生産される包装体７の内部にテスト金属６１を混入しているため、物品７ａやコンベヤベルト４０の移動の磁気特性を考慮した検出動作チェックを行うことができ、現実の操業状態に即した検出動作チェックを行うことができるのである。また、計量装置２にテスト金属投入部９０を付設し、計量装置２の集合シュート１００にテスト金属６１を搬入して混入させても良い。
【００８８】
＜７．第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図１３は、第７実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。第７実施形態でも金属検出装置４にはテスト金属挿脱部を設けておらず、それに代えてラベラー８を生産ライン中に組み込み、そのラベラー８によってテスト金属６１を投入するようにしている。
なお、金属検出装置４自体の構成はテスト金属挿脱部６０を設けていない点を除いては、第１実施形態と同じである。ラベルには商品名、価格、生産年月日等が表面に印字されている。また、ラベル裏面は接着面になっている。
【００８９】
生産ラインにおいて包装装置３は金属検出装置４よりも上流に配置され、計量装置２が計量した一定重量の物品を袋詰めにして包装体を製作する。ラベラー８は、生産ラインにおける包装装置３と金属検出装置４との間に配置され、ラベル発行を行うとともに、包装装置３が製作した包装体に該ラベルを貼付する。金属検出装置４へは、ラベラー８によってラベルが貼付された包装体を送り出すこととなる。
【００９０】
第７実施形態では、包装体に貼付すべきラベルにテスト金属を貼り付けるテスト金属投入部がラベラー８に内蔵されている。ラベラー８は、テスト金属が貼り付けられた印字済のラベルを包装体に貼付する。図１４は、テスト金属６１が貼り付けられたラベル９５を貼付した包装体７を示す図である。包装体７には、一定量の物品７ａが袋詰めにされ、その外面にはテスト金属６１が貼り付けられたラベル９５が貼付されている。そして、図１４の包装体７が金属検出装置４に送られて、検出ヘッド３０の開口３０ａを通過することにより、テスト金属６１を送信コイル３１が発生する磁界中に投入することとなるのである。なお、ラベル９５に貼り付けるテスト金属６１としては、第１実施形態と同様に検出感度に応じた所定の大きさの磁性金属球または非磁性金属球を用いれば良い。また、ラベラー８に内蔵するテスト金属投入部としては金属球を１つずつ放出して、ラベル裏面に接着させるような種々の公知の装置を採用することができる。
【００９１】
ラベラー８に内蔵されたテスト金属投入部は、包装装置３が製作する全ての包装体７にテスト金属６１を貼り付けるのではなく、一定間隔ごとに、例えば第１実施形態でテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を投入する間隔と同じ間隔ごとにテスト金属６１を貼り付けるようにすれば良い。テスト金属投入部がテスト金属６１を貼り付けるタイミングは、第１実施形態と同様に、挿入制御部６８によって管理されており、挿入制御部６８から判断部５２に伝達される。生産ラインにおける搬送速度は一定であるため、テスト金属投入部がテスト金属６１を貼り付けてからその包装体７が金属検出装置４の検出ヘッド３０に到達するまでの時間も一定である。従って、該到達時間を予め判断部５２に付設したメモリに記憶させておけば、挿入制御部６８から判断部５２にテスト金属６１を貼り付けた旨の信号が伝達されたときから上記到達時間経過後に検知部５１が金属通過を検知するか否かを判断部５２が確認することにより、第１実施形態と同様の検出動作チェックを行うことができるのである。なお、第７実施形態では、挿入制御部６８や判断部５２を必ずしも金属検出装置４内に設ける必要はなく、生産ライン全体を制御するための制御ユニット内に設けるようにしても良い。また、計量装置２や包装装置３でなく、いわゆるストレッチ包装機等を上流に配置しても良い。
【００９２】
以上のように、第７実施形態では、実際に生産される包装体７に貼付するラベルにテスト金属６１を貼り付けているため、物品７ａやコンベヤベルト４０の移動の磁気特性を考慮した検出動作チェックを行うことができ、現実の操業状態に即した検出動作チェックを行うことができるのである。
【００９３】
＜８．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、生産ラインは図１に示したものに限定されず、生産すべき物品の種類等に応じて必要な装置を適宜組み込むようにすれば良い。
【００９４】
また、上記各実施形態では、送信コイル３１に交流信号を出力して交流磁界を生成するようにしていたが、直流信号を出力して直流磁界を生成するようにしても良い。また、送信コイル３１に代えて永久磁石により磁界を生成するようにしても良い。
【００９５】
また、送信コイル３１と受信コイル３２ａ，３２ｂとは同軸上に配置されることに限定されず、検出ヘッド３０の開口３０ａを挟んで一方側に送信コイルを配置し、他方側に受信コイルを配置するようにしても良い。
【００９６】
また、上記各実施形態では、振り分けアーム１４によって物品を生産ラインの外部に振り分けるアーム式の振分装置１０を採用していたが、これを例えば空気吹き出しによって物品を生産ラインの外部に振り分けるエアージェット式の振分装置１０を採用するようにしても良い。
【００９７】
また、第３実施形態では、磁気特性の異なる２種類の金属について検出動作チェックを行うようにしていたが、３種以上の金属について検出動作チェックを行うようにしても良い。この場合、該３種以上の金属の全てについて検知部５１が検知するときのみ感度正常と判断する方がより金属検出装置４の信頼性が高まる。また、第３実施形態における複数種のテスト金属については、磁気特性の異なるものに限らず、その大きさが異なるものとしても良い。また、その組み合わせでも良い。
【００９８】
また、第４実施形態においては、テスト金属挿脱部６０のアクチュエータ６７を水平方向に移動させるスライド移動機構をさらに設けるようにしても良い。このようにすれば、検出動作チェックを行わないときのテスト金属挿脱部６０と搬送される物品９との干渉を確実に防止することができる。
【００９９】
また、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿入する長さは、検出コイルの長さの半分（受信コイル３２ａ，３２ｂの１つ分）でも良い。このようにすれば、テスト金属６１の挿脱に要する時間を短縮することができ、チェック効率を向上させることができる。
【０１００】
また、検出動作チェックを行う時間もなく物品が上流から搬送され続けているような場合には、外部制御手段たる停止制御部５３によって上流の装置（供給装置１、計量装置２、包装装置３）の処理速度を低下させ、物品の搬送間隔を意図的に作り出し、その搬送間隔を利用して検出動作チェックを行うようにすれば良い。具体的には、光電管６９によって物品の搬送間隔を検知し、それが所定の間隔よりも狭い場合に、テスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿脱するときには金属検出装置４よりも上流の装置（供給装置１、計量装置２、包装装置３）に処理速度を低下させる制御信号を停止制御部５３から発する。なお、ここでの「処理速度の低下」には上流の装置による処理速度を低下させることの他、上流の装置の処理を停止させることも含む。そして、物品の搬送間隔が大きくなり、磁界中に物品が無いときにテスト金属挿脱部６０がテスト金属６１を挿脱する。このようにすれば、間断なく物品が搬送され続けているような場合であっても、強制的に物品の搬送間隔を作り出して検出動作チェックを行うことができる。さらにこの場合、磁界中に物品が無いときにテスト金属６１を挿脱することと、第２実施形態の如くコンベヤベルト４０によって搬送される物品９とともに、かつ当該物品９の搬送速度と同一の速度にてテスト金属６１を挿脱することとを切り替えて行うように挿入制御部６８がテスト金属挿脱部６０を制御するようにしても良い。
【０１０１】
さらに、テスト金属挿脱部６０自体の動作を検知するような手段、例えばアーム６３の動作を検知する光電管等のセンサを設けるようにしても良い。このようにすれば、検出動作チェック時にテスト金属挿脱部６０自体が適切に動作しているか否かをチェックすることができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、金属検出装置の稼働中に磁界中に試験用金属を挿入したときに、検知手段が金属を検知する場合には正常と判断し、検知しない場合には異常と判断するため、金属検出装置を停止することなく、つまり金属検出動作の作業性を低下させることなく検出動作チェックを行うことができる。
【０１０３】
また、請求項２の発明によれば、検出ヘッドの開口の中央部に試験用金属を挿入するため、最も感度の低い条件で検出動作チェックを行っていることとなり、金属検出装置の確実な検出動作チェックを行うことができる。
【０１０４】
また、請求項３の発明によれば、磁界中に複数種類の試験用金属を挿入可能であるため、複数種類の金属について検出動作チェックを行うことができる。
【０１０５】
また、請求項４の発明によれば、複数種類の試験用金属のうちの少なくとも２種類を磁界中に挿脱し、挿入された少なくとも２種類の試験用金属について検知手段が検知する場合には正常と判断するため、複数種類の金属について装置の感度を保証することができる。
【０１０６】
また、請求項５の発明によれば、判断手段による判断結果を記録する記録手段を備えるため、その判断結果を後日の調査に利用することができ、ひいては物品の品質管理にも役立てることができる。
【０１１３】
また、請求項６の発明によれば、本金属検出装置の稼働中において、磁界中における物品が搬送される空間に物品があるときには試験用金属を当該空間に挿入させずに、かつ当該空間に物品が無いときには試験用金属を当該空間に挿脱させることと、本金属検出装置の稼働中において、搬送手段によって搬送される物品とともに、かつ当該物品の搬送速度と略同一の速度にて試験用金属を磁界中における物品が搬送される空間に挿入させることとを切り替えて行うように金属挿脱手段を制御するため、物品の搬送状況に応じた検出動作チェックを行うことができ、金属検出装置の汎用性を高めることができる。
【０１１５】
また、請求項７の発明によれば、金属挿脱手段が試験用金属を挿入したときに判断手段が異常と判断した際には、その挿入以降に、磁界中における物品が搬送される空間を通過する全ての物品を生産ラインの外部に振り分けるため、正常な金属検出が行われていない物品がそのまま生産ライン上を流れ続けるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属検出装置が組み込まれた生産ラインの概要を示す図である。
【図２】図１の生産ラインにおける処理の流れを示す図である。
【図３】本発明に係る金属検出装置の外観斜視図である。
【図４】金属検出装置と振分装置のブロック図である。
【図５】金属検出装置と振分装置の平面図である。
【図６】テスト金属挿脱部の構成を示す図である。
【図７】第３実施形態の金属検出装置を示す平面図である。
【図８】第４実施形態におけるテスト金属挿脱部の設置位置を示す図である。
【図９】第５実施形態のテスト金属挿脱部の配置を示す斜視図である。
【図１０】図９のテスト金属挿脱部の構成を示す図である。
【図１１】第６実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。
【図１２】テスト金属が混入された包装体を示す図である。
【図１３】第７実施形態の金属検出システムの全体構成を示す図である。
【図１４】テスト金属が貼り付けられたラベルを貼付した包装体を示す図である。
【符号の説明】
１ 供給装置
２ 計量装置
３ 包装装置
４ 金属検出装置
５ Ｘ線異物検出装置
６ ケースパッカー
７ 包装体
７ａ，９ 物品
８ ラベラー
１０ 振り分けユニット
１９ 振り分け制御部
３０ 検出ヘッド
３０ａ 開口
３１ 送信コイル
３２ａ，３２ｂ 受信コイル
４０ コンベヤベルト
５０ 操作制御ユニット
５１ 検知部
５２ 判断部
５３ 停止制御部
５５ａ 警告表示部
５８ 記録部
５９ 換算部
６０，６０ａ，６０ｂ，８０ テスト金属挿脱部
６１ テスト金属
６３ アーム
６８ 投入制御部
８１ シリンダ
８２ シャトル
８３ａ，８３ｂ 通気管
９０ テスト金属投入部
９５ ラベル
Claims (7)
- 物品を略水平方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路に磁界を発生する磁界発生手段と、前記磁界発生手段で発生した磁界を受信する受信コイルと、前記受信コイルからの出力に基づいて、前記磁界中を通過した物品に金属が混入しているか否かを検知する検知手段とを備えた金属検出装置において、
本金属検出装置の稼働中において、前記磁界中における物品が搬送される空間に物品があるときには試験用金属を前記空間に挿入せずに、かつ前記空間に物品が無いときには前記試験用金属を前記空間に挿脱する金属挿脱手段と、
前記金属挿脱手段が前記試験用金属を挿入したとき、前記検知手段が金属を検知する場合には正常と判断し、検知しない場合には異常と判断する判断手段と、
前記判断手段が異常と判断したときに警告する警告手段と、
を備えることを特徴する金属検出装置。 - 請求項１に記載の金属検出装置において、
前記磁界発生手段および前記受信コイルは、前記搬送経路が通過する、前記空間としての開口を有する検出ヘッドに組み込まれ、
前記金属挿脱手段は、前記検出ヘッドの前記開口の中央部に前記試験用金属を挿入することを特徴とする金属検出装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の金属検出装置において、
前記金属挿脱手段は、前記空間中に複数種類の試験用金属を挿脱可能であることを特徴とする金属検出装置。 - 請求項３記載の金属検出装置において、
前記金属挿脱手段は、前記複数種類の試験用金属のうちの少なくとも２種類を前記空間中に挿脱し、
前記判断手段は、挿入された前記少なくとも２種類の試験用金属について前記検知手段が検知する場合には正常と判断することを特徴とする金属検出装置。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の金属検出装置において、
前記判断手段による判断結果を記録する記録手段をさらに備えることを特徴とする金属検出装置。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の金属検出装置において、
本金属検出装置の稼働中において、前記空間に物品があるときには前記試験用金属を前記空間に挿入させずに、かつ前記空間に物品が無いときには前記試験用金属を前記空間に挿脱させることと、本金属検出装置の稼働中において、前記搬送手段によって搬送される物品とともに、かつ当該物品の搬送速度と略同一の速度にて前記試験用金属を前記空間に挿入させることとを切り替えて行うように前記金属挿脱手段を制御する挿脱制御手段をさらに備えることを特徴とする金属検出装置。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載の金属検出装置において、
当該金属検出装置は、物品を生産する生産ライン中に組み込まれ、
前記金属挿脱手段が前記試験用金属を挿入したときに前記判断手段が異常と判断した際には、その挿入以降に前記空間を通過する全ての物品を前記生産ラインの外部に振り分ける振分装置をさらに備えることを特徴とする金属検出装置。
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| JP2001013260A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Ishida Co Ltd | 異物検出機 |
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2001
- 2001-07-03 JP JP2001201818A patent/JP4570820B2/ja not_active Expired - Fee Related
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