JPH112625A - 異品検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な作業で交番磁界の磁力を搬送経路でバ
ランスさせることができるようにする。 【解決手段】 異品検出コイルユニット１５は、搬送ベ
ルト１１上に載置された製品１４が通過する移動方向と
の直交方向に交番磁界が作用するように、搬送ベルト１
１を挟んで励磁コイル１９及び検出コイル２０からなる
一体化コイル１６、励磁コイル２３及び検出コイル２４
からなる一体化コイル１７を配置して構成されている。
励磁コイル１９，２３に通電すると、交番磁界が検出コ
イル２０，２４に鎖交して誘導電流が発生する。ここ
で、一体化コイル１６にはバランスコア２１が固定さ
れ、一体化コイル１７にはバランス調整コア２５が移動
可能に設けられている。このバランス調整コア２５の位
置を移動することにより、搬送ベルト１１上での交番磁
界の磁力をバランスさせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物に発生さ
せた渦電流の状態を検出して被測定物を良品と異品とに
判別する異品検出装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、金属製品の
非損壊品検査においては、被測定物（以下製品という）
に渦電流を発生させ、その渦電流の発生状態から欠陥を
検出して、良品と異品（不良品）とを判別する装置が知
られている。例えば、図５に示すごとく、筒状のボビン
１の外周に励磁コイル２と検出コイル３とが一体に設け
られた異品検出コイルユニット４内に搬送ベルト５を挿
通させ、プーリ６で引張られた搬送ベルト５上に例えば
製品７を載置した状態で励磁コイル２から交番磁界を発
生させるもので、検出コイル３の検出渦電流値の差によ
り、良品と異品とを区別することができる。

【０００３】ここで、励磁コイル２は、交流電流の通電
に応じて交番磁界を生じさせることにより、製品７に交
番磁界に伴う渦電流を発生させている。また、検出コイ
ル３は、その渦電流の発生状態を電気信号として検出し
ている。そして、製品７の通過時に、検出コイル３から
は製品７固有の出力が得られるが、異品が通過した場合
には、良品に比較してその出力ピーク値が変わるので、
良品の許容値から外れる出力値の製品を異品と判断で
き、従って、製品を破壊することなく良品と異品とを判
別することができるものである。

【０００４】ところで、製品７は異品検出コイルユニッ
ト４内にて、磁力線方向により渦電流が全域に作用する
ことから、相互誘導により検出コイル３の出力信号は、
異品検出コイル４内にある製品７全体の出力ピーク値と
なり、部分的な出力値を検出することはできない。この
ため、従来はこのように、製品７が異品検出コイルユニ
ット４通過中に製品７の部分的渦電流値を検出して判別
を行うことができず、製品７の検出精度を高めることが
できないのが実情である。

【０００５】そこで、本出願人は、特願平９−３５９０
６号のものを先に出願した。このものは、製品７の搬送
経路を挟んで対向するように一体化された状態の励磁コ
イル及び検出コイルを２組設け、それらの励磁コイルに
交流電流を通電することにより励磁コイル間に位置する
製品に部分的に磁力線を集中させ、以て製品に部分的に
渦電流を発生させることにより検出精度を高めようとす
るものである。

【０００６】ところで、搬送経路を搬送される製品には
対向配置された両励磁コイルにより同一磁力で反対方向
の交番磁界が鎖交されるものの、励磁コイルから当該励
磁コイルを支持するためのフレーム及び排出ゲート等の
金属類に磁界が漏洩するような場合には、搬送経路にお
ける交番磁界の磁力のバランスが崩れてしまって、良品
と異品との判別精度が低下してしまう。

【０００７】この場合、製品の搬送経路を挟んで対向配
置された各コイルのインダクタンス分割比を等しくする
ことにより搬送経路において反対方向の交番磁界の磁力
をバランスさせるのが望ましい。つまり、交番磁界がバ
ランスされた状態では、製品が搬送時に若干振動するに
しても対向配置された各コイル間での差動効果により渦
電流の検出誤差を小さくすることができる。

【０００８】しかしながら、このように対向配置された
励磁コイル及び検出コイルの分割バランスを調整するに
は、各々のコイルを何度も巻回し直すことにより分割バ
ランスをとり直すという極めて面倒な作業を繰返さなけ
ればならず、その作業が極めて非効率であり、コスト高
の要因となるという欠点がある。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、搬送経路を搬送される被測定物に対し
て交番磁界を与えることにより被測定物の部分的な渦電
流を検出する構成において、簡単な作業で交番磁界の磁
力を搬送経路でバランスさせることができる異品検出装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、搬送される金
属製の被測定物に対して交番磁界を鎖交させることによ
り被測定物の検査を行う異品検出装置であって、一体化
された励磁コイル及び検出コイルを被測定物の搬送経路
を挟んで対向配置してなる２組の一体化コイルを設け、
前記一体化コイルに磁性コアを設け、この磁性コアによ
る磁力線の集中度を調整するための調整手段を設け、前
記励磁コイルに通電することにより被測定物が搬送移動
する方向と直交方向に誘導磁界を発生させた状態で前記
検出コイルで発生する誘導電流に基づいて異品を検出す
る判定手段を設けたものである（請求項１）。

【００１１】このような構成によれば、励磁コイルに交
流電流を通電すると、被測定物にはその搬送移動方向と
直交する方向に交番磁界が鎖交する。このとき、一体化
コイルには磁性コアが設けられているので、励磁コイル
からの交番磁界の磁力を高めることができる。これによ
り、被測定物には部分的な渦電流が集中するので、搬送
移動する被測定物の通過時に検出コイルから渦電流の分
布情報が検出でき、良品と異品との判別精度を高めるこ
とができる。

【００１２】さて、励磁コイルからの交番磁界は励磁コ
イルの近傍周辺に配置されているフレーム及び排出ゲー
ト等の各種金属の存在により外部漏洩することがあり、
搬送経路において反対方向の交番磁界の漏洩が伴いバラ
ンスしなくなることがある。このような場合、被測定物
の判別精度が低下することから、調整手段により磁性コ
アによる磁力線の集中度を調整する。これにより、交番
磁界の磁力を搬送経路においてバランスさせて被測定物
の良否を適切に判定することができる。

【００１３】上記構成において、前記調整手段は、前記
磁性コアを前記一体化コイルの対向方向に沿って移動可
能に設けることにより構成されていてもよい（請求項
２）。このような構成によれば、磁性コアを移動調整さ
せることにより交番磁界の磁力を搬送経路においてバラ
ンスさせることができるので、バランス調整作業を簡単
に行なうことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を搬送機用異品検出
装置に適用した一実施例を図１乃至図４を参照して説明
する。全体構成を示す図４において、搬送ベルト１１は
駆動プーリ１２と引張プーリ１３との協調動作により製
品１４（被測定物）を搬送するようになっており、その
搬送経路の途中に異品検出コイルユニット１５が設けら
れている。

【００１５】図１は異品検出コイルユニット１５の詳細
を示している。この図１において、異品検出コイルユニ
ット１５は、搬送ベルト１１の上方に一体化コイル１６
を配置すると共に、それらと搬送ベルト１１を挟んで対
向するように一体化コイル１７を配置して構成されてい
る。

【００１６】ここで、一体化コイル１６は中空ボビン１
８にコイル巻線を巻装することにより形成された励磁コ
イル１９及び検出コイル２０から構成されており、その
中空ボビン１８の貫通孔において励磁コイル１９と対応
する部位にフェライトからなるバランスコア２１（磁性
コア）が固着されている。

【００１７】また、一体化コイル１７は中空ボビン２２
にコイル巻線を巻装することにより形成された励磁コイ
ル２３及び検出コイル２４から構成されており、その中
空ボビン２２の貫通孔において励磁コイル２３と対応す
る部位にフェライトからなるバランス調整コア２５（磁
性コア）が移動可能に一実施例の機構として装着されて
いる。

【００１８】即ち、中空ボビン２２には雌ネジ部２６が
一体に設けられており、その雌ネジ部２６にバランス調
整コア２５に装着した雄ネジ部２７が螺合されている。
このバランス調整を行う雄ネジ部２７の頭部には溝部２
７ａが形成されており、その溝部２７ａに対して例えば
工具或いは治具を用いて回転可能となっている。この場
合、上記雌ネジ部２６及びバランス調整コア２５に装着
された雄ネジ部２７から調整手段が構成されている。

【００１９】以上の励磁コイル１９，２３、検出コイル
２０，２４、バランスコア２１、バランス調整コア２５
から異品検出コイルユニット１５が構成されており、こ
の異品検出コイルユニット１５は図示しない搬送装置の
フレームに搬送ベルト１１を挟むように固着されてい
る。

【００２０】図２は励磁コイル１９，２３及び検出コイ
ル２０，２４の接続関係を示している。この図２におい
て、２つの励磁コイル１９，２３は同一の巻回方向とな
るように直列結線されていると共に、それらの端部は励
磁コイル端子１９ａ，２３ａと夫々接続されている。同
様に、２つの検出コイル２０，２４は同一の巻回方向と
なるように直列結線されていると共に、それらの端部は
検出コイル端子２０ａ，２４ａと夫々接続されている。
そして、それらの励磁コイル端子１９ａ，２３ａ及び検
出コイル端子２０ａ，２４ａは後述する制御回路に接続
されている。

【００２１】ここで、一体化コイル１６に設けられたバ
ランスコア２１及び一体化コイル１７に設けられたバラ
ンス調整コア２５は励磁コイル１９，２３からの交番磁
界を集中するために設けられていると共に、特にバラン
ス調整コア２にあっては、外部漏洩磁界による影響によ
り搬送ベルト１１において対向する交番磁界の磁力がバ
ランスしない場合に後述するように移動調整されるよう
になっている。

【００２２】図３は上記異品検出コイルユニット１５の
各端子１９ａ，２３ａ及び２０ａ，２４ａと接続される
電気回路系統を示している。この図３において、励磁コ
イル端子１９ａ，２３ａは、後述するコイル零バランス
調整部２８を介して励磁電源２９と接続されている。こ
の励磁電源２９は、励磁コイル１９，２３に所定の周波
数の交流電流を通電するためのもので、その通電状態で
は励磁コイル１９，２３間に交番磁界が発生する。

【００２３】一方、検出コイル端子２０ａは検出回路３
０と接続されていると共に、検出コイル端子２４ａは接
地されており、交番磁界中に位置する検出コイル２０，
２４で相互誘導によって生じる誘導電流を検出回路３０
に出力するようになっている。検出回路３０には、検出
コイル２０，２４からの信号と、これに対応する励磁コ
イル１９，２３の電流を可変検出するコイル零バランス
調整部２８からの信号とが入力され、異品検出コイルユ
ニット１５に製品１４が挿入しない状態のコイル零バラ
ンス調整を行っている。

【００２４】そして、上記異品検出コイルユニット１５
に製品１４が挿入された状態では、検出回路３０からの
出力信号は、製品１４のサイズに対応した信号値に可変
調整するワーク零バランス調整部３１を介して比較回路
３２に出力される。また、製品の基準信号出力回路３３
の基準出力も比較回路３２に出力されており、比較回路
３２において両方の信号レベルの差が検出されている。

【００２５】判定回路３４（判定手段）は、比較回路３
２の比較結果を良否基準信号出力回路３５から与えられ
る許容範囲に対応する基準信号に照らして、許容範囲内
ならば判定回路３４から信号の出力を行わず、許容範囲
外ならばその判定回路３４からの出力により、後述する
排出ゲートを駆動して異品を排出する。

【００２６】この様に構成された異品検出コイルユニッ
ト１５は、図４に示すような搬送判別機に組み込まれて
いる。この場合、製品７が異品の場合は、途中の排出ゲ
ート３６の駆動により、搬送ベルト１１を排出ゲート３
６の方向に少し傾けて張ることにより図示しない異品用
シュータへ排出する。また、製品７が良品の場合は、最
後まで搬送ベルト１１で送り、図示しない良品用シュー
タへ排出するようになっている。

【００２７】次に上記構成の作用について説明する。励
磁電源２９から異品検出コイルユニット１５に交番電流
を与えると、異品検出コイルユニット１５の励磁コイル
１９，２３間に交番磁界が搬送ベルト１１の搬送方向に
対して直交方向に発生する。

【００２８】このとき、バランス調整コア２５を移動調
整することにより、対向する検出コイル２０，２４の両
インダクタンスを検出コイル２０，２４間に位置する製
品１４に対して均等の磁界力となるように調整する。こ
れにより、検出回路３０からの検出信号出力を安定させ
ることができる。

【００２９】さて、搬送ベルト１１を駆動することによ
り製品１４を移動して異品検出コイルユニット１５に位
置すると、図１に示すように製品１４には交番磁界が部
分的に集中するので、その部分に渦電流が強く発生する
ようになる。これにより、製品１４に部分的に発生する
渦電流、ひいては異品検出コイルユニット１５のインピ
ーダンスが変化するので、検出回路３０からは異品検出
コイルユニット１５のインピーダンス変化を示す検出信
号が出力される。

【００３０】従って、判定回路３４において、比較回路
３２から出力される信号と、良否基準信号出力回路３５
からの基準信号とを比較し、比較回路３２からの信号の
信号レベルが許容範囲であれば、製品１４は良品である
と判断し、許容範囲から外れたときは異品であると判断
し、排出ゲート３６を駆動して不良品を排除する。

【００３１】上記構成のものによれば、異品検出コイル
ユニット１５により搬送ベルト１１により搬送される製
品１４の搬送方向と直交方向に交番磁界を発生し、その
交番磁界によって生ずる渦電流情報の分布を製品１４の
多点的に検知する構成おいて、バランス調整コア２５の
移動により対向する交番磁界の磁力を搬送ベルト１１に
おいてバランスするようにしたので、漏洩磁界の影響が
抑制され、良品と異品の判別分解能を高めながら適切に
判別することができる。

【００３２】また、搬送ベルト１１により搬送される製
品１４が一体化コイル１９，２３間で対向方向に踊るこ
とにより異品検出コイルユニット１５に対する検出距離
が変動するにしても、渦電流が差動的に作用して、検出
信号出力の変動を少なくさせる効果が期待できる。

【００３３】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。異品検
出コイルユニット１５において対向する励磁コイル１
９，２３の各インダクタンスのバランスを行うバランス
調整コア２５として、対向コイルの一方側を固定に、他
方側を移動可変とするように構成したが、これに限ら
ず、両方のコアを移動可変にしてもよいし、コア可変に
ネジ機構を用いず、ボビンにコアを接着或いは挟み込で
もよいし、コイルケースの外部に装備してもよい。

【００３４】また、一体化コイル１６，１７において励
磁コイルと検出コイルとの配置構成を、本実施例と逆に
してもよい。また、励磁コイルの外周に検出コイルを巻
装することにより一体化コイルを構成してもよいし、逆
に検出コイルの外周に励磁コイルを巻装することにより
一体化コイルを構成してもよい。

【００３５】また、磁性コアを一体化コイル１６，１７
における検出コイルに配置するようにしてもよい。さら
に、バランス調整コア２５に加え、対向する励磁コイル
１９，２３の側面、搬送通路を避けた外周に磁路コア
（ヨーク）を装備し、外部漏洩磁界をシール調整するこ
ともできる。この場合、磁性コアとしてポット形コアを
利用するようにしてもよい。

【００３６】また、製品１４の移動手段として搬送ベル
ト１１を用いたが、これに限定せず、傾斜が付いたガイ
ドレールを滑り落としたり、または、ガイド筒の中を落
下させても容易に実施できる。また、製品１４を異品検
出コイルユニット１５内に停止させた状態で部分測定を
行うことも実施できる。製品１４としてボルトを用いた
が、これに限らず、線材、または、ラックギヤー、ボー
ルスクリュー等の長物軸材においても、搬送移動しなが
ら、部分的な渦電流検出が容易に実施することができ
る。

【００３７】異品検出コイルユニット１５のボビンとし
て円筒状のものを使用したが、筒状であれば、長円、三
角、四角、五角、六角、またはそれ以上の多角筒状でも
よい。さらには、中央に製品が通過する開口部を設けて
一体化するようにしてもよい。これに順じ、バランスコ
ア２１、バランス調整用コア２５も同様、いかなる形状
をしたものでもよい。この場合、コア材にはフェライト
を使うのが望ましいが、損失を考慮にいれれば普通一般
の磁性材（鉄）を用いてもよい。逆にコイルのインダク
タンスを減らす微調整には非磁性材（アルミニウム）を
用いて行うことができる。また、各コイルの結線を図２
の実施例に限らず、他の方法とし並列結線で接続しても
容易に実施できる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の異品検出装置によれば、励磁コイル及び検出コイルか
らなる一体化コイルに磁性コアを設け、その磁性コアに
よる磁力線の集中度を調整した状態で被測定物の適否を
判断するようにしたので、簡単な作業で交番磁界の磁力
を搬送経路でバランスさせることができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における異品検出コイルユニ
ットの構成を示す断面図

【図２】異品検出コイルユニットの結線状態を示す模式
図

【図３】電気回路を示すブロック図

【図４】全体構成を示す概略図

【図５】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１１は搬送ベルト、１４は製品（被測定物）、１５は異
品検出コイルユニット、１６，１７は一体化コイル、１
９は励磁コイル、２０は検出コイル、２３は励磁コイ
ル、２４は検出コイル、２１はバランスコア（磁性コ
ア）、２５はバランス調整コア（磁性コア）、２６は雌
ネジ部（調整手段）、２７は雄ネジ部（調整手段）、３
０は検出回路、３２は比較回路、３４は判定回路（判定
手段）である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送される金属製の被測定物に対して交
   番磁界を鎖交させることにより被測定物の検査を行う異
   品検出装置であって、 一体化された励磁コイル及び検出コイルを被測定物の搬
   送経路を挟んで対向配置してなる２組の一体化コイル
   と、 前記一体化コイルに設けられた磁性コアと、 前記磁性コアによる磁力線の集中度を調整するための調
   整手段と、 前記励磁コイルに通電することにより被測定物が搬送移
   動する方向と直交方向に誘導磁界を発生させた状態で前
   記検出コイルで発生する誘導電流に基づいて異品を検出
   する判定手段とを備えたことを特徴とする異品検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記調整手段は、前記磁性コアを前記一
   体化コイルの対向方向に沿って移動可能に設けることに
   より構成されていることを特徴とする請求項１記載の異
   品検出装置。