JPH0528984U - 金属検出機の検出ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属検出機の検出ヘッドの金属筐体内に、充
填材によって固定される１対の磁気センサの磁気的なバ
ランスずれを防ぐ。 【構成】 送信コイル１１と受信コイル１２、１４は、
コイル枠１４に巻付けられている。コイル枠１４は、筐
体本体３１の角穴３２、３３の縁に取り付けられた位置
決めネジ３５によって、予め、筐体本体３１内の磁気的
にバランスする位置に位置決め固定されている。筐体本
体３１の内壁３１ｃとコイル枠１４の外周との間は、位
置決めネジ３５による位置決め固定後に充填されて硬化
した充填材５５によって固定されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は金属検出機の検出ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

金属検出機は、一般的に、被検査体に混入された金属が検査磁界に与える変化 を検出することによって、被検査体に金属が混入しているか否かを判別している 。

【０００３】 このための検出ヘッドとして、従来より図５に示すように、中央の送信コイル １の前後に同一径の受信コイル２、３を配置した同軸形式の検出ヘッドが用いら れている。

【０００４】 この形式の検出ヘッドでは、各コイルの内側を連続する検査空間Ｓ内に、中央 の送信コイル１から交番磁界を発生させ、この磁束に交わる受信コイル２、３か ら誘起電圧Ｖ１、Ｖ２を発生させる。各受信コイル２、３は、送信コイル１に対 して等しい距離に配置されているため、被検査体が検査空間から遠い位置にある 状態では誘起電圧の大きさは等しい。

【０００５】 ここで、例えば、鉄金属Ｍを含む被検査体Ｗが、受信コイル２に近づくと、受 信コイル２内の磁束密度は増し、逆に受信コイル３内の磁束密度は減少する。こ のため、受信コイル２の誘起電圧Ｖ１は、受信コイル３の誘起電圧Ｖ２より大き くなる。

【０００６】 この被検査体Ｗが受信コイル３内まで移動すると、受信コイル２内よりも受信 コイル３内の磁束密度の方が大きくなるため、誘起電圧Ｖ１より誘起電圧Ｖ２の 方が大きくなる。

【０００７】 したがって、検出ヘッドから出力される誘起電圧同士の差の変化に基づいて、 検出ヘッドの検査空間内を通過した被検査体Ｗに金属が混入しているか否かを判 定することができる。

【０００８】 このような形式の検出ヘッドでは、被検査体の検査空間（被検査体の通過経路 ）の確保と、各コイル間の距離変化を防ぐ防ぐために、図６に示すように非磁性 体で且つ絶縁体（ベーク材等）からなるコイル枠４の外周に、送信コイル１と受 信コイル２、３とを等間隔に巻付けて支持している。

【０００９】 このコイル枠４は、図７に示すように、磁気シールド用の金属筐体５の機械的 中心部に収容され、この金属筐体５の内壁５ａとコイル枠４の外周との隙間に充 填されて硬化した充填材６によって、金属筐体５とコイル枠４との相対位置が変 化しないように、堅固に固定されている。

【００１０】 ところが、このように金属筐体５にコイル枠４を収容する場合、その収容位置 が、たとえ金属筐体５の機械的な中心位置であっても、この金属筐体５の検査磁 界に対する影響によって、受信コイル２、３に鎖交する磁束の量が不平衡となり 、被検査体がないときの誘起電圧間の差が、バランスボリウム等による電気的な 調整範囲を越える大きさになってしまう。

【００１１】 また、充填材が硬化する際の熱収縮等によって、金属筐体５に対するコイル枠 ４の位置が変化するため、誘起電圧間の差のバラツキは、製品毎に非常に大きく なってしまう。

【００１２】 このため、従来は製品１個ずつ、コイル枠４の内面（検査空間に接する面）の 誘起電圧同士の差が無くなる位置に、適当な大きさの金属片７などを貼り付けて 、磁気的なバランスをとるようにしていた。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、このように金属筐体５内に固定されたコイル枠４の内面側に金 属片等を貼り付けて強制的に磁束密度をバランスさせた検出ヘッドでは、検査空 間内の磁束密度が不均一となり、混入金属に対する検出感度が著しく低下したり 、金属片を貼り付ける位置によって検出感度が変化してしまうという問題があっ た。また、その金属片の温度に対する磁気特性の変化によって、検出ヘッド全体 の温度特性が悪化するという問題があった。

【００１４】 この金属片による悪影響は、貼り付ける金属片の大きさが小さい程少なくなる が、バランス調整は金属片が大きい程容易になり、その兼ね合いが難しく、作業 者によって性能に大きなバラツキが生じてしまう。

【００１５】 本考案は、この課題を解決した金属検出機の検出ヘッドを提供することを目的 としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために本考案の金属検出機の検出ヘッドは、 検査空間に発生させた検査磁界を、金属筐体内に固定された１対の磁気センサ で受け、前記検査空間内の金属の有無を判定するための信号を前記１対の磁気セ ンサから出力する金属検出機の検出ヘッドにおいて、 前記金属筐体内の前記１対の磁気センサを、前記金属筐体の外部から位置決め 固定する位置決め機構を備えている。

【００１７】

【作用】

本考案の金属検出機の検出ヘッドは、前記位置決め機構によって金属筐体内の １対の磁気センサの位置を、磁気的にバランスした位置に金属筐体の外部から位 置決めできる。

【００１８】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明する。 図１は、図３のＡ−Ａ線断面図で一実施例の検出ヘッド１０の要部を示し、図 ２は、一実施例の検出ヘッド１０の斜視図、図３は一実施例の検出ヘッド１０の 正面図、図４は、一実施例のコイル枠１４の構成を示す斜視図である。

【００１９】 この検出ヘッド１０は前記した同軸形式のもので、その磁気センサである１対 の受信コイル１２、１３は、図４に示しているように送信コイル１１とともにコ イル枠１４の外周に同一間隔で巻き付けられている。

【００２０】 コイル枠１４は、その内側に直方体の検査空間Ｓを形成するようにベーク材等 によって構成されている。

【００２１】 このコイル枠１４は、その前端面１４ａおよび後端面１４ｂを、アルミ材で形 成された金属筐体３０の内壁に近接するように収容されている。

【００２２】 金属筐体３０は、アルミ材によってほぼ直方体状に形成された筐体本体３１と 、筐体本体３１の開口された一方の側面を密閉する外蓋４０によって構成されて いる。

【００２３】 筐体本体３１の正面部３１ａおよび背面部３１ｂには、コイル枠１４の検査空 間Ｓと連続する大きさの角穴３２、３３が設けられている。

【００２４】 角穴３２、３３の縁部には、筐体本体３１の内側に貫通する複数のネジ穴３４ が設けられており、各ネジ穴３４には、プラスチック等の非磁性体で形成された 位置決めネジ３５が螺合されている。

【００２５】 これらのネジ穴３４と位置決めネジ３５は、本考案の位置決め機構を構成する もので、位置決めネジ３５の先端は、金属筐体３０内に収容されているコイル枠 １４の前端面１４ａおよび後端面１４ｂにそれぞれ当接して、金属筐体３０内に おけるコイル枠１４の位置を両面側から決めている。

【００２６】 この位置決めは、充填材５５の充填前に、受信コイル１２、１３からの誘起電 圧が等しくなる位置に固定される。

【００２７】 筐体本体３１の内壁３１ｃと、コイル枠１４の上面１４ｃ，下面１４ｄおよび 側面１４ｅ、１４ｆとの間は、エポキシ系（あるいは不飽和ポリエステル系）の 充填材５５によって堅固に固定されている。

【００２８】 次に、この検出ヘッド１０の組立て方法について説明する。 始めに、開口された側面側を上に向けた筐体本体３１内のほぼ中心位置に、コ イル枠１４をその一方の側面１４ｅが下側となるように収容する。

【００２９】 そして、各位置決めネジ３５を正面側あるいは背面側から締め付けながら、コ イル枠１４の位置を、両受信コイル１２、１３の誘起電圧が等しくなる位置に位 置決めする。

【００３０】 この位置決めの後、角穴３２、３３とコイル枠１４の前端面１４ａおよび後端 面１４ｂとの隙間を塞ぎ、上方から充填材５５を注入する。

【００３１】 注入された充填材５５は、コイル枠１４の外周と筐体本体３１の内壁との間に 充填され、所定時間後に完全に硬化する。

【００３２】 この硬化の際に充填材５５の熱収縮の作用によるコイル枠１４の位置ずれは、 位置決めネジ３５の固定力によって従来より格段に少なく、硬化後の磁気的なバ ランスずれはほとんど発生しない。このため、バランスボリウム等の電気的な調 整によって、両受信コイル１２、１３の誘起電圧を完全に平衡状態にすることが できる。

【００３３】 また、もしこの僅かなバランスずれを、前述の金属片の貼り付けによって補正 する場合でも、極めて小さな金属片で充分調整ができる。また、バランスのずれ が少ないため、細いボルト等を検査磁界へ進退させるだけでも補正が可能であり 、充填材５５が硬化した後に、位置決めネジ３５の代わりに金属ネジを締め付け て、微調整するようにしてもよい。

【００３４】 この充填材５５が完全に硬化した後、外蓋４０を筐体本体３１に取付けて、こ の組み立て作業が完了する。

【００３５】 なお、前記実施例では、同軸形式の検出ヘッドに本考案を適用した例について 説明したが、同一面に並んだ２つの受信コイルと、送信コイルとを、検査空間を はさんで対向させた対向形式の検出ヘッドについても本考案を適用することがで きる。

【００３６】 また、前記実施例では、磁気センサとして、コイル枠に巻き付けられた受信コ イルを用いた検出ヘッドについて説明したが、たとえば、ホール素子等の半導体 センサを磁気センサとして用いた検出ヘッドの場合でも本考案を適用することが できる。また、位置決め機構についても前記実施例に限定されず、種々の変形が 可能である。

【００３７】 また、前記した交流磁界だけでなく、直流電源や永久磁石による一方向の磁界 や、この一方向磁界の強さを所定周波数で変調させた脈流磁界を検査磁界とする 検出ヘッドについても本考案を同様に適用することができる。

【００３８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の金属検出機の検出ヘッドは、金属筐体内の一対 の磁気センサを金属筐体の外部から位置決めするための位置決め機構を備えてい るため、位置決め機構によって、予め、磁気センサの位置を金属筐体内の磁気的 にバランス位置に位置決めしておけば、充填材の硬化による位置ずれを極めて少 なくすることができる。

【００３９】 このため、検査磁界の磁束密度が均一化され、感度が格段に向上し、その温度 特性が極めて良好になり、しかもこれらの性能のバラツキが作業者に左右されな いで済むという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図２】本考案の一実施例の外観を示す斜視図である。

【図３】一実施例の一部を破断した正面図である。

【図４】一実施例の要部を示す斜視図である。

【図５】同軸形式の検出ヘッドの検出原理を説明するた
めの図である。

【図６】従来の検出ヘッドの要部の概略斜視図である。

【図７】従来の検出ヘッドの全体構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ 検出ヘッド １１ 送信コイル １２、１３ 受信コイル １４ コイル枠 ３０ 金属筐体 ３１ 筐体本体 ３２、３３ 角穴 ３４ ネジ穴 ３５ 位置決めネジ ４０ 外蓋 ５５ 充填材

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１１月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】検査空間に発生させた検査磁界を、金属筐
   体内に固定された１対の磁気センサで受け、前記検査空
   間内の金属の有無を判定するための信号を前記１対の磁
   気センサから出力する金属検出機の検出ヘッドにおい
   て、 前記金属筐体内の前記１対の磁気センサを、前記金属筐
   体の外部から位置決め固定する位置決め機構を備えたこ
   とを特徴とする金属検出機の検出ヘッド。