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JP7578223B2 - Metallic object detector - Google Patents
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JP7578223B2 - Metallic object detector - Google Patents

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Description

本発明は、被検査物に混入した金属異物を検知する金属異物検知装置に関するものである。特に、アルミニウム、アルミ蒸着フィルム等の非磁性金属、プラスチック樹脂フィルム等の非金属の包装袋に、充填された被検査物中に混入した金属異物を検知する金属異物検知装置に関するものである。 The present invention relates to a metallic foreign matter detection device that detects metallic foreign matter that has been mixed into an object to be inspected. In particular, the present invention relates to a metallic foreign matter detection device that detects metallic foreign matter that has been mixed into an object to be inspected that has been filled into a packaging bag made of non-magnetic metals such as aluminum or aluminum-deposited film, or non-metallic materials such as plastic resin film.

金属異物の検出装置は、様々な分野で利用されている。その代表的な例は、商品の製造工程で、商品に混入した金属異物の検出である。具体的には、食品、医薬品等の製造過程において、使用されている搬送機、洗浄機、攪拌機、切断機、練機、蒸し器等の各種容器、刃物、篩等の一部が、摩耗、金属疲労等を受けて、むくれ、破断、剥がれ、削れ、欠け等による金属片が食品等の製品に異物として、混入することがある。 Metal foreign body detection devices are used in a variety of fields. A typical example is the detection of metal foreign bodies that have become mixed into products during the manufacturing process. Specifically, in the manufacturing process of foods, pharmaceuticals, etc., parts of various containers such as conveyors, cleaners, mixers, cutters, kneaders, steamers, blades, sieves, etc. used in the manufacturing process of foods, pharmaceuticals, etc. can become worn, fatigued, etc., and metal pieces caused by swelling, breakage, peeling, scraping, chipping, etc. can become mixed into foods and other products as foreign bodies.

これらの異物を検知し、商品から排除することが重要である。商品である被検査物に混入した磁性体金属異物を検知する手段として、電磁波型のセンサーコイル等が利用されている。金属異物は、上述の各種容器、刃物、篩等を構成するオーステナイト系ステンレス鋼であることが多い。オーステナイト系ステンレス鋼は、塑性変形するとマルテンサイト変態を誘発し、弱い磁性を持つ結晶構造に変化する。 It is important to detect these foreign bodies and remove them from products. Electromagnetic wave type sensor coils and the like are used as a means of detecting magnetic metallic foreign bodies that have become mixed into the products being inspected. The metallic foreign bodies are often austenitic stainless steel, which is used to make the various containers, blades, sieves, etc. mentioned above. When austenitic stainless steel is plastically deformed, it undergoes martensitic transformation, changing into a crystal structure with weak magnetism.

このため、センサーコイル近傍に磁石ブースターを配置し、その強力な磁力線で金属異物を磁化させるので、高い感度で金属異物の検知を可能としたものである。被検査物が磁石ブースターを通過するとき、磁石ブースターが発生する磁化の働きで、金属異物の磁性が一定の方向に向き磁化される。本発明の出願人等は、この原理を用いた金属異物検知装置を特許文献1、2に記載の発明として提案した。 For this reason, a magnet booster is placed near the sensor coil and its strong magnetic lines magnetize metallic foreign objects, making it possible to detect metallic foreign objects with high sensitivity. When an object to be inspected passes through the magnet booster, the magnetism generated by the magnet booster orients the magnetic properties of the metallic foreign objects in a certain direction, magnetizing them. The applicants of the present invention have proposed a metallic foreign object detection device using this principle as the invention described in Patent Documents 1 and 2.

特許文献1、2に記載された装置は、食品等の被検出物中の金属異物を検知するものであり、提案したセンサーコイルを用いて、金属異物である微小な磁性体の検知に成功した。具体的には、特許文献1には、被検出物中に混入した金属異物を検知する金属異物検知方法と金属異物検知装置が開示されている。この発明によると、被検出物中に混入したステンレス等の金属異物を検知するのみならず、導電性の包装材料で包まれた食品、医薬品、工業用材料等の被検出物中に混入した金属異物も検知できる。 The devices described in Patent Documents 1 and 2 detect metallic foreign bodies in objects such as food, and have succeeded in detecting minute magnetic bodies that are metallic foreign bodies using the proposed sensor coil. Specifically, Patent Document 1 discloses a metallic foreign body detection method and metallic foreign body detection device for detecting metallic foreign bodies that have been mixed into objects. This invention not only detects metallic foreign bodies such as stainless steel that have been mixed into objects, but can also detect metallic foreign bodies that have been mixed into objects such as food, medicine, and industrial materials that are wrapped in conductive packaging materials.

特許文献1に記載された金属異物検知装置は、コアに導線を巻いた構成の1つのコイルを有した検出部により微少磁界を発生させて、微少磁界に応答した金属異物からの検出磁界を、コイルの検出電圧、又は検出電流として検出して検出信号を出力するものである。この微小磁界は、コイルに、数百Hzから数十kHzの周波数、又は直流で印加される電圧であって供給される電流が微少で、かつコイルを構成するコアの磁化(B-H)特性の磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少の値である非線形部分を利用したものである。 The metallic foreign body detector described in Patent Document 1 generates a minute magnetic field using a detection unit having a single coil consisting of a conductor wound around a core, detects the magnetic field from metallic foreign bodies that responds to the minute magnetic field as a detection voltage or detection current of the coil, and outputs a detection signal. This minute magnetic field is a voltage applied to the coil at a frequency of several hundred Hz to several tens of kHz, or direct current, and the current supplied is minute, and utilizes the nonlinear portion of the magnetization (B-H) characteristics of the core that constitutes the coil, where the magnetic flux density (B) and magnetic field (H) are minute values near 0.

金属異物がコイル付近を通過するとき、コイルに鎖交する磁力線の形成が乱れ、信号電圧の振幅、位相、周波数が変化し、これにより、金属異物を検知する。この装置は、1mm以下の金属異物を検知できる優れた感度をもつものである。また、アルミニウム包装内の針等の細長い金属物と、金属粉末からなる酸化防止剤の検知が可能である。 When a metallic foreign object passes near the coil, the formation of the magnetic lines of force that link with the coil is disrupted, causing changes in the amplitude, phase, and frequency of the signal voltage, thereby detecting the metallic foreign object. This device has excellent sensitivity and can detect metallic foreign objects of 1 mm or less. It is also possible to detect long and thin metallic objects such as needles inside aluminum packaging, and antioxidants made of metal powder.

特許文献3に開示された金属探知機は、被検出物を搬送する搬送路と、搬送路の途中に設けられ、電流を流して磁界を発生させるためのコイルがコアに巻かれたセンサーコイルと、コアに接触して配置されている磁石からなる。詳しくは、磁石の静磁場とセンサーコイルの交流電流によって、不平等な静磁場を形成させている。被検出物がこの不平等磁場を横切ったとき、金属異物が一時的に磁化されると同時に、磁化された被検出物から発生する磁場が、センサーコイルに鎖交する磁場を乱す。 The metal detector disclosed in Patent Document 3 consists of a transport path for transporting objects to be detected, a sensor coil that is provided midway along the transport path and has a coil wound around a core for generating a magnetic field by passing an electric current through it, and a magnet that is placed in contact with the core. More specifically, an unequal static magnetic field is formed by the static magnetic field of the magnet and the alternating current of the sensor coil. When an object to be detected crosses this unequal magnetic field, the metallic foreign object is temporarily magnetized, and at the same time, the magnetic field generated by the magnetized object disrupts the magnetic field that interlinks with the sensor coil.

その磁場の乱れをセンサーコイルが検出信号として送出している。特許文献4には、流れている包装袋の中の金属異物を、包装袋を一時蓄積するアキュームの手前に検知する金属異物検知装置が開示されている。金属異物検知装置は、包装袋を細長い中空の管状ガイドの中を通し、管状ガイドの両側に配置したセンサーコイルを用いて、金属異物を検知している。 The sensor coil sends out a detection signal that detects this disturbance in the magnetic field. Patent Document 4 discloses a metal foreign body detection device that detects metal foreign bodies in flowing packaging bags just before they reach an accumulator that temporarily stores the packaging bags. The metal foreign body detection device passes the packaging bags through a long, hollow tubular guide and detects metal foreign bodies using sensor coils arranged on both sides of the tubular guide.

また、包装体に充填された被包装体からなる被検査物をセンサーコイルからなるセンサーで、その中の金属異物を検知するもので、搬送面の傾斜角度が調整自在なローラーコンベヤからなる小型の金属異物検知装置が開示されている(特許文献5)。 In addition, a small metal foreign body detection device has been disclosed that uses a sensor consisting of a sensor coil to detect metal foreign bodies contained in the packaged object (Patent Document 5), and is made up of a roller conveyor with an adjustable inclination angle of the conveying surface.

国際公開WO2003/027659号公報International Publication No. WO2003/027659 特開2005-188985号公報JP 2005-188985 A 特開2004-85439号公報JP 2004-85439 A 実用新案登録第3177557号Utility model registration No. 3177557 特開2018-063229号公報JP 2018-063229 A

しかしながら、従来のこれらの金属探知機、金属異物検知装置等は、ベルトコンベヤで搬送される商品を検査するための装置であったり、手動でセンサーコイルの付近を通過させて商品を検査したりするものが多い。特許文献5に記載された金属異物検知装置は、小規模で多品種のロッドを扱う食品加工現場でも使用できるように、ベルトコンベヤを備えなくても、被検査物を重力で落下させて検知し、卓上でも利用でき小型の金属異物検知装置である。 However, most of these conventional metal detectors and metal foreign body detection devices are devices for inspecting products transported on a belt conveyor, or inspect products by manually passing them near a sensor coil. The metal foreign body detection device described in Patent Document 5 is a small metal foreign body detection device that can be used on a tabletop, detecting products by dropping them by gravity without a belt conveyor, so that it can be used in food processing sites that handle a wide variety of rods on a small scale.

この卓上型金属異物検知装置は、小型の金属異物検知装置の搬送面が全てローラーからなると、ローラーによる振動が発生し、センサーで検知した信号にばらつきが生じる。また、ローラー上を滑走する被検査物が加速しながら滑走するため、被検査物がセンサーコイルを通過する速度が一定にならないという問題点があり、改良の余地がある。 This desktop metal foreign matter detector is a small type whose conveying surface is entirely made up of rollers, which generates vibrations and causes variations in the signals detected by the sensor. In addition, because the object being inspected accelerates as it slides along the rollers, there is a problem that the speed at which the object passes through the sensor coil is not constant, leaving room for improvement.

本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、小規模で多品種の医薬品、化粧品、食料品等の被検査物において、これに含まれる金属異物を検知できる小型の金属異物検知装置を提供する。
The present invention has been made under the above-mentioned technical background, and achieves the following objects.
An object of the present invention is to provide a small metallic foreign matter detector capable of detecting metallic foreign matter contained in small-scale, diverse samples of medicines, cosmetics, foodstuffs and other items to be inspected.

本発明の他の目的は、被検査物がセンサーを通過する速度が一定になる小型の金属異物検知装置を提供する。
本発明の更に他の目的は、被検査物がセンサーを通過するとき、振動を発生しない搬送面を備える小型の金属異物検知装置を提供する。
Another object of the present invention is to provide a compact metallic foreign matter detector in which the speed at which an object passes through the sensor is constant.
It is still another object of the present invention to provide a small metallic foreign matter detector equipped with a conveying surface that does not generate vibrations when an object to be inspected passes by a sensor.

本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明1の金属異物検知装置は、
被検査物を搬送路である傾斜面で前記被検査物自身の質量の重力を利用して搬送する搬送手段と、
前記被検査物中の金属異物である磁性体を磁化又は磁化強化するためのもので、前記搬送路の途中に設けられた磁化手段と、
前記搬送路の途中に設けられ、前記磁化手段の下部側に配置され、通過する前記被検査物中の前記磁性体を検知して検知信号を出力するセンサー手段と、
前記検知信号を取得し前記検知信号を信号処理して前記磁性体の有無を判断し、前記判断の結果を示す出力信号を出力する信号処理部からなる検知手段と
からなる金属異物検知装置において、
前記搬送手段は、
前記傾斜面の上部に位置し、前記被検査物が加速されながら滑走する第1搬送路と、
前記第1搬送路の下部に位置し、前記第1搬送路と連続した前記傾斜面を形成する第2搬送路とからなり、
前記第1搬送路、及び前記第2搬送路は、前記被検査物が前記傾斜面を滑り降下するときの速度を変えるために、摩擦係数が異なるものを前記搬送路に着脱自在で交換できるものであり、
前記第1搬送路は、前記傾斜面の傾斜角度を微調整するための角度微調整手段を備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The metal foreign matter detection device of the present invention 1 is
a conveying means for conveying the object to be inspected on an inclined surface serving as a conveying path by utilizing the gravity of the mass of the object to be inspected itself;
a magnetizing means for magnetizing or enhancing magnetization of the magnetic body that is a metallic foreign body in the object to be inspected, the magnetizing means being provided in the middle of the transport path;
a sensor means provided in the middle of the transport path and disposed below the magnetizing means, the sensor means detecting the magnetic body in the passing test object and outputting a detection signal;
a signal processing unit that receives the detection signal, processes the detection signal, determines whether the magnetic body is present, and outputs an output signal that indicates the result of the determination,
The conveying means is
a first transport path located at an upper portion of the inclined surface, along which the object to be inspected slides while being accelerated;
a second transport path that is located below the first transport path and forms the inclined surface that is continuous with the first transport path ,
the first transport path and the second transport path are detachably replaceable with transport paths having different friction coefficients in order to change the speed at which the test object slides down the inclined surface ;
The first transport path is characterized by comprising an angle fine adjustment means for finely adjusting the inclination angle of the inclined surface.

本発明2の金属異物検知装は、発明1において、前記センサー手段を前記被検査物が通過するタイミングを検知するためのもので、前記センサー手段と前記磁化手段の間に前記センサー手段と隣接して設置され、前記被検査物が通過し始めたタイミングと通過し終わったタイミングの両方を検知し前記信号処理部へ送信する検知器からなることを特徴とする。
The metallic foreign matter detection device of the present invention 2 is the same as in the invention 1, and is characterized in that it comprises a detector that is disposed adjacent to the sensor means between the sensor means and the magnetization means, detects both the timing when the object starts to pass and the timing when it finishes passing, and transmits the results to the signal processing unit.

本発明3の金属異物検知装置は、発明1又は2において、前記第1搬送路はローラーコンベヤからなることを特徴とする。
The metallic foreign matter detecting device of the third aspect of the present invention is the device of the first or second aspect of the present invention, characterized in that the first transport path is a roller conveyor.

上述の検知部の検知原理は、少なくとも1つのセンサーコイルに、電圧を印加又は電流を供給することにより微少磁界を発生させて、微少磁界に応答した被検査物の中の磁性体の金属異物からの検出磁界をセンサーコイルの検出電圧又は検出電流として検出して検知信号を出力するものである。この検知信号を解析して金属異物を特定する。センサーコイルの検出電圧又は検出電流は、微小な値のものであり、外部の磁界又は磁界の乱れの影響を受けやすいので、センサーコイルを含めて、検知部を外部の磁界又は磁界の乱れから磁気シールドする。 The detection principle of the above-mentioned detection unit is to generate a minute magnetic field by applying a voltage or supplying a current to at least one sensor coil, and detect the magnetic field from a metallic foreign object of the magnetic body in the test object that responds to the minute magnetic field as a detection voltage or detection current of the sensor coil, and output a detection signal. This detection signal is analyzed to identify the metallic foreign object. Since the detection voltage or detection current of the sensor coil is a minute value and is easily affected by external magnetic fields or magnetic field disturbances, the detection unit, including the sensor coil, is magnetically shielded from external magnetic fields or magnetic field disturbances.

微少磁界は、センサーコイルに印加される電圧又は供給される電流が微少で、かつセンサーコイルを構成するコアの磁化(B-H)特性の内、磁化特性を表わす磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少の値である非線形部分を利用したものであり、電流、又は電圧が数百Hzから数十kHzの周波数又は直流であり、金属異物がセンサーコイル付近を通過するとき、センサーコイルに流れる電圧、電流が誘起されるものである。これは、センサーコイルの周波数が変化するとも言うことができる。
センサーコイルの微少磁界は、特許文献1等に示す通り、公知技術であり、詳細については省略する。
A micromagnetic field is one in which the voltage applied to or current supplied to a sensor coil is very small, and among the magnetization (B-H) characteristics of the core that constitutes the sensor coil, the magnetic flux density (B) and magnetic field (H) that represent the magnetization characteristics utilize a nonlinear portion that is a very small value near 0, the current or voltage has a frequency of several hundred Hz to several tens of kHz or is direct current, and when a metallic foreign object passes near the sensor coil, a voltage or current is induced to flow in the sensor coil. This can also be said to change the frequency of the sensor coil.
The minute magnetic field of the sensor coil is a known technique as shown in Patent Document 1, etc., and a detailed description thereof will be omitted.

本発明の出願人は、「金属異物検知方法とその装置」に関する特許出願している(特許文献1)。この発明の内容が全て又はその一部が、本発明にも含まれる。この発明の金属異物検知方法は、包装内の被検出物に製造する過程で混入した金属異物を検知するために、前記被検出物を搬送路で搬送する搬送工程と、前記搬送路の途中に設けられ、コアに導線を巻いた構成のコイルを有した検出部により磁界を発生させて、前記被検出物に混入した金属異物を検出するための金属異物検出工程とからなる金属異物検知方法において、一つの前記コイルに電圧を印加又は電流を供給することにより微少磁界を発生させて、前記微少磁界に応答した前記金属異物からの検出磁界を前記コイルの検出電圧又は検出電流として検出して検出信号を出力する検出信号出力工程と、前記検出信号を解析して前記金属異物を特定するために信号を解析する信号解析工程とからなり、前記微少磁界は、前記コイルに印加される前記電圧又は供給される前記電流が微少で、かつ前記コイルを構成する前記コアの磁化(B-H)特性の内、前記磁化特性を表わす磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少の値である非線形部分を利用したものであり、前記電流、又は電圧が数百Hzから数十kHzの周波数であり、前記金属異物が前記コイル付近を通過するとき、前記周波数が変化するものであることを特徴とする。 The applicant of the present invention has filed a patent application for a "Method and Apparatus for Detecting Metallic Foreign Objects" (Patent Document 1). The entirety or part of the contents of this invention are also included in the present invention. The method for detecting metallic foreign objects of this invention comprises a conveying step of conveying an object to be detected on a conveying path in order to detect metallic foreign objects that have been mixed into the object during the manufacturing process within a package, and a metallic foreign object detection step of generating a magnetic field using a detection unit provided on the conveying path and having a coil configured with a conductor wound around a core, to detect metallic foreign objects that have been mixed into the object to be detected. In this method, a minute magnetic field is generated by applying a voltage or supplying a current to one of the coils, and the detected magnetic field from the metallic foreign object that responds to the minute magnetic field is detected as a detection voltage or detection current of the coil. It comprises a detection signal output process for outputting a signal, and a signal analysis process for analyzing the detection signal to identify the metallic foreign object, and the minute magnetic field is characterized in that the voltage applied to the coil or the current supplied to the coil is minute, and that the magnetic flux density (B) and magnetic field (H) representing the magnetization characteristics are minute values near 0 in the magnetization (B-H) characteristics of the core constituting the coil, and the current or voltage has a frequency of several hundred Hz to several tens of kHz, and the frequency changes when the metallic foreign object passes near the coil.

本発明の金属異物検知装置は、センサーコイルに供給される電流、又は印加される電圧は、上述の周波数に限定されるものではなく、直流電流から数百Hzまでの交流電流を供給する。センサーコイルには、特別に、アクティブに電流供給、電圧印加がされていなくても、増幅器のバイアス電圧を印加しておき、磁性体の金属異物を検知する。被検査体がセンサーコイルを付近を通過すると、被検査体内の磁性体から発生する磁場がセンサーコイルを切りその状態を変化させるので、センサーコイルとその後段の信号処理でこれを検知する。 In the metallic foreign body detection device of the present invention, the current supplied to the sensor coil or the voltage applied thereto is not limited to the above-mentioned frequency, but can supply a direct current to an alternating current of several hundred Hz. Even if no current or voltage is actively supplied to the sensor coil, a bias voltage from an amplifier is applied to detect magnetic metallic foreign bodies. When an object to be inspected passes near the sensor coil, the magnetic field generated by the magnetic material inside the object to be inspected switches the sensor coil off and changes its state, which is detected by the sensor coil and the signal processing that follows.

本発明の金属異物検知装置は、非金属物である被検出物内の磁性体を感度よく検知できる。更に、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料で包装された包装袋や容器等を有する被検出物内の磁性体が検知できる。 The metallic foreign matter detector of the present invention can detect magnetic bodies in non-metallic objects with high sensitivity. Furthermore, it can detect magnetic bodies in objects such as packaging bags and containers that are wrapped in conductive materials such as aluminum and aluminum alloys.

本発明によると、次の効果が奏される。
本発明の金属異物検知装置は、滑り台の傾斜角度を調整し、かつ、異なる摩擦係数の搬送面を設置することで、被検査物がセンサーを通過する速度を一定にした。
また、本発明の金属異物検知装置は、センサー付近の搬送面を振動が発生しない搬送面にし、検知感度を向上させた。
The present invention provides the following advantages.
The metallic foreign matter detector of the present invention adjusts the inclination angle of the slide and provides conveying surfaces with different friction coefficients, thereby making it possible to keep the speed at which the test object passes the sensor constant.
Furthermore, the metallic foreign matter detector of the present invention improves detection sensitivity by making the conveyance surface in the vicinity of the sensor a conveyance surface that does not generate vibrations.

更に、本発明の金属異物検知装置は、滑り台を調整手段でその傾斜角度を調整できるようになり、被検査物を搬送面の摩擦係数に合わせて、滑り台の傾斜角度を調整できるようになった。
更に、小型のローラーコンベヤを用い小型化が実現でき、卓上でも利用できるようになった。
Furthermore, in the metallic foreign matter detector of the present invention, the inclination angle of the slide can be adjusted by the adjustment means, so that the inclination angle of the slide can be adjusted to match the friction coefficient of the surface on which the inspection object is conveyed.
Furthermore, the use of a small roller conveyor enabled miniaturization, making it possible to use the device on a table.

図1は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の外観を示す外観図である。FIG. 1 is an external view showing the appearance of a metallic foreign matter detector 1 according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の正面の概要を示す概念図であり、図1の正面図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of the front of the metallic foreign matter detector 1 according to the embodiment of the present invention, and is a front view of FIG. 図3は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の平面の概要を示す概念図であり、図1の平面図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an outline of the plan view of the metallic foreign matter detector 1 according to the embodiment of the present invention, and is a plan view of FIG. 図4は、センサー3のセンサーコイルの構成例を示す図であり、図4(a)はセンサーコイルの正面図、図4(b)は図4(a)の平面図、及び図4(c)は図4(a)のA-A線の切断断面図である。4A and 4B are diagrams showing an example of the configuration of a sensor coil of the sensor 3, in which FIG. 4A is a front view of the sensor coil, FIG. 4B is a plan view of FIG. 4A, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 4A. 図5は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1のローラーコンベヤ23の概要を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of the roller conveyor 23 of the metallic foreign matter detector 1 according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施の形態の金属異物検知装置1において、被検査物2が滑り面20を移動するときの移動解析のための概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram for analyzing the movement of the inspection object 2 when it moves on the sliding surface 20 in the metallic foreign matter detection device 1 according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第2の実施の形態の金属異物検知装置1において、角度微調整手段を備えた金属異物検知装置1の概要を図示している側面図である。FIG. 7 is a side view illustrating an overview of a metallic foreign matter detection device 1 equipped with an angle fine adjustment means in a metallic foreign matter detection device 1 according to a second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第2の実施の形態の金属異物検知装置1において、角度微調整手段を備えた金属異物検知装置1の図7に図示したA矢視図である。FIG. 8 is a view taken along the line A in FIG. 7 of a metallic foreign matter detector 1 having an angle fine adjustment means in a metallic foreign matter detector 1 according to a second embodiment of the present invention.

〔実施の形態〕
図1は、本発明の実施の形態の金属異物検知装置1の外観を図示している外観図である。図2は、図1の金属異物検知装置1の正面の概要を図示した概念図で、図3は、図1の金属異物検知装置1の平面の概要を図示した概念図である。金属異物検知装置1は、被検査物2の中の金属物(磁性体の異物)を検知又は探知して通知するためのものである。
[Embodiment]
Fig. 1 is an external view illustrating the appearance of a metallic foreign matter detection device 1 according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a conceptual diagram illustrating an outline of the front side of the metallic foreign matter detection device 1 of Fig. 1, and Fig. 3 is a conceptual diagram illustrating an outline of the plan view of the metallic foreign matter detection device 1 of Fig. 1. The metallic foreign matter detection device 1 is for detecting or finding metallic objects (magnetic foreign objects) in an object 2 to be inspected and notifying the presence thereof.

金属異物検知装置1は、特に、包装袋等に充填又は内蔵された被検査体からなる被検査物2に混入した金属異物を検知、又は探知して通知するためのものである。被検査体としては、特に限定されないが、固体、液体、又はゲル状の食品、包装袋に充填された医薬品等を例示できる。包装袋の包装材は、公知のアルミニウム箔、合成樹脂製のフィルム、紙等、及びこれらの素材を組み合わせた積層材からなるものである。 The metal foreign body detection device 1 is intended to detect or detect and notify of metal foreign bodies that have been mixed into an object to be inspected 2, which is an object to be inspected that has been filled or contained in a packaging bag or the like. The object to be inspected is not particularly limited, but examples include solid, liquid, or gel foods, and medicines filled in a packaging bag. The packaging bag is made of a known material such as aluminum foil, a synthetic resin film, paper, etc., or a laminated material that combines these materials.

〔金属異物検知装置1の構成〕
金属異物検知装置1は、概略すると箱形の本体6と、この一端に、蝶番である連結部材15で連結された滑り台5、滑り台5に固定されたセンサー3と磁化部4等からなる。滑り台5は、連結部材15を中心に揺動自在である。滑り台5には、センサー3等が配置されているので、滑り台5上で被検査物2を、設定された速度の範囲で重力で落下させると被検査物2中の磁性体を検知することができる。
[Configuration of Metal Foreign Matter Detection Device 1]
The metallic foreign matter detection device 1 generally comprises a box-shaped main body 6, a slide 5 connected to one end of the main body 6 by a connecting member 15 which serves as a hinge, and a sensor 3 and a magnetization unit 4 fixed to the slide 5. The slide 5 is capable of swinging freely around the connecting member 15. As the sensor 3 and other components are arranged on the slide 5, when the object to be inspected 2 is dropped on the slide 5 by gravity within a set speed range, a magnetic body in the object to be inspected 2 can be detected.

金属異物検知装置1は、概略すると、被検査物2中の磁性体を検知するためのセンサー3、被検査物2中の磁性体を磁化する磁化部4、被検査物2を案内し搬送する滑り台5、本体6、滑り台5の傾斜角度を調整する角度調整部材(固定部材)7、被検査物2の通過を検知するための検知器8等からなる。本体6は、箱型の筐体11、筐体11に設置された電源スイッチ12、表示部13、操作スイッチ14、筐体11内に格納された信号処理部16(図2を参照。)等からなる。 The metallic foreign matter detection device 1 generally comprises a sensor 3 for detecting magnetic material in the object 2 to be inspected, a magnetization unit 4 for magnetizing the magnetic material in the object 2 to be inspected, a slide 5 for guiding and transporting the object 2 to be inspected, a main body 6, an angle adjustment member (fixing member) 7 for adjusting the inclination angle of the slide 5, a detector 8 for detecting the passage of the object 2 to be inspected, etc. The main body 6 comprises a box-shaped housing 11, a power switch 12 installed in the housing 11, a display unit 13, an operation switch 14, a signal processing unit 16 (see FIG. 2) housed within the housing 11, etc.

信号処理部16は、センサー3で検知した信号を信号処理して、金属異物の有無を判断し、その判断結果を出力するための電子回路又は計算機である。筐体11は、電源スイッチ12、表示部13、操作スイッチ14、信号処理部16等を収納するための箱型のケースである。筐体11は、卓上でも利用できるように、小型の構造にしている。検知器8は、その正面に物体が通過したか否かを検知するためのセンサーで、本例では光学式のセンサーを採用している。 The signal processing unit 16 is an electronic circuit or computer that processes the signal detected by the sensor 3, determines the presence or absence of a metallic foreign object, and outputs the determination result. The housing 11 is a box-shaped case for housing the power switch 12, display unit 13, operation switch 14, signal processing unit 16, etc. The housing 11 has a compact structure so that it can be used on a table. The detector 8 is a sensor for detecting whether an object has passed in front of it, and in this example, an optical sensor is used.

検知器8は、センサー3に被検査物2が入力されるタイミングを検知することが主な機能であるので、基本的に、センサー3の手前に設置される。本例では、センサー3と磁化手段4の間に、センサー3と隣接して設置されている。これにより、被検査物2が搬送されてセンサー3を通過するタイミングを正確に検知し、信号処理部16へ送信する。検知器8は、被検査物2がその前を通過し始めたタイミングと、通過し終わったタイミングの両方のタイミングを検知し、信号処理部16へ送信する。 The detector 8's main function is to detect the timing when the object to be inspected 2 enters the sensor 3, so it is basically installed in front of the sensor 3. In this example, it is installed adjacent to the sensor 3, between the sensor 3 and the magnetization means 4. This allows it to accurately detect the timing when the object to be inspected 2 is transported and passes the sensor 3, and transmits this to the signal processing unit 16. The detector 8 detects both the timing when the object to be inspected 2 starts to pass in front of it, and the timing when it finishes passing in front of it, and transmits this to the signal processing unit 16.

検知器8で検知した被検査物2の通過を示す信号は、被検査物2の通過信号と言うこともできる。金属異物検知装置1は基本的に電源コンセントに電源ケーブル(図示せず。)で接続されて、電源供給が行われる。電源スイッチ12は、金属異物検知装置1に電源供給を行うために、電源ケーブルを接続と切断するためのスイッチである。電源スイッチ12が接続されると、電源がセンサー5、表示部13、信号処理部16等へ供給されて動作する。 The signal indicating the passage of the object to be inspected 2 detected by the detector 8 can also be called a passage signal of the object to be inspected 2. The metallic foreign matter detection device 1 is basically connected to a power outlet via a power cable (not shown) and power is supplied to it. The power switch 12 is a switch for connecting and disconnecting the power cable in order to supply power to the metallic foreign matter detection device 1. When the power switch 12 is connected, power is supplied to the sensor 5, display unit 13, signal processing unit 16, etc., and they operate.

表示部13は、金属異物検知装置1の全体の動作状況を表示するため表示器で、例えば、液晶ディスプレイからなる。操作スイッチ14は、センサー5の検知感度を設置するためのものである。滑り台5は、筐体21とその上面に設置した滑り面20等からなる。滑り面20は、複数のローラー25(図5を参照。)を並列に並べた小型のローラーコンベヤ23と、平らな面からなる滑り面22からなる。 The display unit 13 is a display for displaying the overall operating status of the metal foreign matter detection device 1, and is made up of, for example, a liquid crystal display. The operation switch 14 is for setting the detection sensitivity of the sensor 5. The slide 5 is made up of a housing 21 and a slide surface 20 installed on the upper surface of the housing 21. The slide surface 20 is made up of a small roller conveyor 23 with multiple rollers 25 (see Figure 5) arranged in parallel, and a slide surface 22 consisting of a flat surface.

本例の滑り面20は、その約半分、言い換えるとセンサー5の手前までがローラーコンベヤ23になっている。ローラーコンベヤ23の断面図を図5に図示しており、詳しく後述する。被検査物2の流れ方向に並べられた複数のローラーコンベヤ23は、左右に移動しないようにガイド23aで固定されている。揺動可能な筐体21は、滑り面20、センサー3、磁化部4、検知器8を固定するためのもので、本例では6面体の箱型を成している。筐体21は、本体6の上面に設置され、筐体21の一端(図1で右側)が角度調整部材7によって上下にして設置可能になっている。 In this example, about half of the sliding surface 20, in other words up to the sensor 5, is a roller conveyor 23. A cross-sectional view of the roller conveyor 23 is shown in Figure 5, and will be described in detail later. A number of roller conveyors 23 are arranged in the flow direction of the objects 2 to be inspected, and are fixed by guides 23a so that they do not move left or right. The swingable housing 21 is for fixing the sliding surface 20, the sensor 3, the magnetization section 4, and the detector 8, and in this example, is a hexahedral box. The housing 21 is installed on the top surface of the main body 6, and one end of the housing 21 (the right side in Figure 1) can be installed up or down by using the angle adjustment member 7.

筐体21の他端(図1で左側)が連結部材15で本体6に連結されている。センサー3と磁化部4は筐体21の側面に支持板34によって固定される。支持板34には、上部のセンサー3と磁化部4の高さを調整するための細長い穴32と穴42を設けている。上部のセンサー3と磁化部4は穴32と穴42の所定の高さにボルト等の固定手段で支持板34に固定される。本実施の形態の例では、磁化部4とセンサー3を、滑り面20上に所定の距離を有して設置している。 The other end of the housing 21 (left side in FIG. 1) is connected to the main body 6 by a connecting member 15. The sensor 3 and magnetization unit 4 are fixed to the side of the housing 21 by a support plate 34. The support plate 34 has elongated holes 32 and holes 42 for adjusting the height of the upper sensor 3 and magnetization unit 4. The upper sensor 3 and magnetization unit 4 are fixed to the support plate 34 at a predetermined height in the holes 32 and 42 by a fixing means such as a bolt. In this embodiment, the magnetization unit 4 and sensor 3 are installed at a predetermined distance above the sliding surface 20.

滑り面20(滑り台5)の上部に磁化部4が位置し、滑り面20(滑り台5)の下部にセンサー3が位置する。言い換えると、滑り面20上にセンサー3の上部側に磁化部4が位置し、滑り面20上に磁化部4の下部側にセンサー3が位置する。磁化部4と滑り面20の間、センサー3と滑り面20の間を被検査物2が通過する。被検査物2は、滑り面20の一方から他方へ滑りながら磁化部4とセンサー3を通過する。滑り面20の両側には、図示していないが、被検査物2が滑り落ちないようにガイドを設けても良い。このようなガイドは、滑り台5の筐体21又は滑り面20の側面に固定される。 The magnetized part 4 is located on the top of the sliding surface 20 (slide 5), and the sensor 3 is located on the bottom of the sliding surface 20 (slide 5). In other words, the magnetized part 4 is located on the top side of the sensor 3 on the sliding surface 20, and the sensor 3 is located on the bottom side of the magnetized part 4 on the sliding surface 20. The test object 2 passes between the magnetized part 4 and the sliding surface 20, and between the sensor 3 and the sliding surface 20. The test object 2 passes through the magnetized part 4 and the sensor 3 while sliding from one side of the sliding surface 20 to the other. Although not shown, guides may be provided on both sides of the sliding surface 20 to prevent the test object 2 from sliding off. Such guides are fixed to the housing 21 of the slide 5 or the side of the sliding surface 20.

センサー3は、図2に図示したように、滑り面20の上部に設置されたセンサーコイル31と、滑り面20の上下側に設置されたセンサーコイル31を格納する筐体33からなる。筐体33は、その両端が滑り台5に固定された支持板34に固定される。上下のセンサーコイル31は、同一構造のもので、その周囲の磁界の変化を検知するものである。被検査物2の中の金属物、金属異物等の磁性体金属から発生する磁界がその周囲の磁界を変化させる。言い換えると、センサーコイル31は、その周囲の磁界の乱れの変化を検知するためのもので、磁界の変化に応じた電圧又は電流の検知信号を出力する。 As shown in FIG. 2, the sensor 3 is composed of a sensor coil 31 installed on the top of the sliding surface 20, and a housing 33 that houses the sensor coils 31 installed on the top and bottom sides of the sliding surface 20. The housing 33 is fixed to a support plate 34 whose both ends are fixed to the slide 5. The upper and lower sensor coils 31 have the same structure and detect changes in the magnetic field around them. The magnetic field generated by magnetic metals such as metal objects and foreign metal objects in the test object 2 changes the magnetic field around them. In other words, the sensor coil 31 detects changes in disturbances in the magnetic field around it, and outputs a detection signal of voltage or current according to the change in the magnetic field.

本実施の形態においては、本体6の筐体11、滑り台5の筐体21、センサー3の筐体33、ブースター4の筐体43、支持板34等は、防錆等の観点からステンレス鋼から作られている。滑り台5には、被検査物2の搬送方向に沿って、磁化部4、検知器8、センサー3の順に配置される。被検査物2は、固体、出汁等の液体、ペースト等の被検査物が、アルミ包装等で個々に分包されて密封されており、滑り面20のローラーコンベヤ23と滑り面22の上を滑走しながら搬送される。 In this embodiment, the housing 11 of the main body 6, the housing 21 of the slide 5, the housing 33 of the sensor 3, the housing 43 of the booster 4, the support plate 34, etc. are made of stainless steel from the viewpoint of rust prevention, etc. On the slide 5, the magnetization section 4, the detector 8, and the sensor 3 are arranged in this order along the transport direction of the test object 2. The test object 2 is a solid, a liquid such as soup stock, a paste, etc., which is individually packaged and sealed in aluminum packaging or the like, and is transported while sliding on the roller conveyor 23 of the slide surface 20 and the slide surface 22.

被検査物2が滑り面20上をその上部から下部へ滑走し、磁化部4、検知器8及びセンサー3の順に通過する。センサー3で検出して出力される検知信号は、信号処理部16へ送信されて信号処理される。信号処理部16は、センサー3から受信した検知信号を解析して、被検査物2中に磁性体があるか否かの判定を行なう。信号処理部16は、この判定の結果を通知(電気信号、警告音、表示等)する。被検査物2の中に磁性体が含まれている場合、言い換えると不良品(金属異物)を検知した場合、信号処理部16は、所定の警報手段で警報信号を発する。 The object to be inspected 2 slides from top to bottom on the sliding surface 20, passing in that order the magnetization unit 4, the detector 8, and the sensor 3. The detection signal detected and output by the sensor 3 is sent to the signal processing unit 16 for signal processing. The signal processing unit 16 analyzes the detection signal received from the sensor 3 and determines whether or not there is a magnetic body in the object to be inspected 2. The signal processing unit 16 notifies the result of this determination (electrical signal, warning sound, display, etc.). If the object to be inspected 2 contains a magnetic body, in other words if a defective product (metallic foreign body) is detected, the signal processing unit 16 issues an alarm signal by a specified alarm means.

例えば、この出力信号は、信号処理部16から、表示器13に送信されて表示され、欠品(金属異物)を検出したとき、点灯又は点滅する。又は、出力信号は、信号処理部16から、音声発生手段へ送信され、欠品(金属異物)を検出したとき、ブザーを鳴らす等の警報信号を発する。ブザーを鳴らすためのスピーカ等は図中に図示していないが、筐体11の中等に設置する。 For example, this output signal is sent from the signal processing unit 16 to the display 13 for display, and lights up or flashes when a missing item (metallic foreign object) is detected. Alternatively, the output signal is sent from the signal processing unit 16 to a sound generating means, and an alarm signal such as a buzzer is generated when a missing item (metallic foreign object) is detected. A speaker or the like for sounding the buzzer is not shown in the figure, but is installed inside the housing 11, etc.

信号処理部16は、本例のように、筐体11に内蔵される必要はなく、筐体11から有線通信、又は無線通信により検知信号を受け取り、処理できる環境であれば任意の場所に設置しても良い。この有線通信と無線通信の通信方式は、公知の任意の通信規格を用いることができ、本発明の趣旨ではないので、その詳細な説明は省略する。 The signal processing unit 16 does not need to be built into the housing 11 as in this example, but may be installed in any location as long as it is in an environment where it can receive and process the detection signal from the housing 11 via wired or wireless communication. Any known communication standard can be used as the communication method for this wired and wireless communication, and detailed description thereof will be omitted as it is not the purpose of the present invention.

〔センサーコイル〕
図2及び図4に図示したように、金属異物検知装置1のセンサー3は、同一構造の2本のセンサーコイル31からなる。センサーコイル31は、滑り面20を挟んで上下に配置されている。対向して配置されている2本のセンサーコイル31の間の空間を、被検査物2が通過する。上下のセンサーコイル31は滑り面20を挟んで上限に対向して配置される。センサーコイル31は、被検査物2の搬送方向に対して直角に、滑り面20に対して平行に配置している。
[Sensor coil]
2 and 4, the sensor 3 of the metallic foreign matter detection device 1 is composed of two sensor coils 31 of the same structure. The sensor coils 31 are arranged above and below with the sliding surface 20 in between. The object to be inspected 2 passes through the space between the two sensor coils 31 arranged opposite each other. The upper and lower sensor coils 31 are arranged opposite each other at the upper limit with the sliding surface 20 in between. The sensor coils 31 are arranged perpendicular to the transport direction of the object to be inspected 2 and parallel to the sliding surface 20.

図4は、センサーコイル31の構造を図示したものである。図4(a)はセンサーコイル31の正面図、図4(b)は図4(a)のセンサーコイル31の平面図、及び図4(c)は図4(a)のA-A線の切断断面図である。上下のセンサーコイル31は、図4(a)に示すように細長い形状をし、基本的に同一のものである。この例において、センサーコイル31は断面が四角形の細長い棒状の形をしている。 Figure 4 illustrates the structure of the sensor coil 31. Figure 4(a) is a front view of the sensor coil 31, Figure 4(b) is a plan view of the sensor coil 31 in Figure 4(a), and Figure 4(c) is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 4(a). The upper and lower sensor coils 31 have an elongated shape as shown in Figure 4(a) and are basically identical. In this example, the sensor coil 31 has a elongated rod shape with a rectangular cross section.

センサーコイル31は、細長い形状をし、断面構造がE字形である導電性材料の鉄心35と、その溝部に沿って巻き付けたコイル36から構成される。鉄心35は、珪素鋼板やアモルファス等の板を積層して構成されている。鉄心35には、フェライトコア、永久磁石等を使っても良い。センサーコイル31に交流電源をかけると、その付近の周囲にセンサーコイル31から交番磁界が発生する。 The sensor coil 31 is made of an elongated iron core 35 made of conductive material with an E-shaped cross section, and a coil 36 wound around the groove. The iron core 35 is made by laminating plates such as silicon steel and amorphous steel. A ferrite core, permanent magnet, etc. may also be used for the iron core 35. When an AC power source is applied to the sensor coil 31, an alternating magnetic field is generated from the sensor coil 31 in the surrounding area.

この交番磁界中を、磁性体が通過すると、この交番磁界が磁性体の磁界の影響で乱れ、センサーコイル31へ影響を及ぼし、センサーコイル31を流れる電流等が変化する。本発明のセンサーコイル31は、1mm以上金属異物を検知することができるが、主に、1mm以下の微小な金属を検知するためにも用いられている。図2の側面図には、センサー3の配置例を図示している。 When a magnetic body passes through this alternating magnetic field, the magnetic field is disturbed by the magnetic field of the magnetic body, affecting the sensor coil 31 and causing the current flowing through the sensor coil 31 to change. The sensor coil 31 of the present invention can detect metallic foreign bodies of 1 mm or more, but is also used primarily to detect minute metal objects of 1 mm or less. The side view of Figure 2 shows an example of the arrangement of the sensor 3.

センサー3の2本のセンサーコイル31は、E型の鉄心35のコイル36側を互いに対向させて配置される。これは、被検査物2の上部と下部を感度良く検出するために、このような構成にしている。また、2本のセンサーコイル31を備えることで、その間の中空部の中の被検査物2がこの中空部を移動する際に検知し、磁性体を感度良く検出する。被検査物2中の金属異物は、センサーコイルの1本のみで検知が可能である。 The two sensor coils 31 of the sensor 3 are arranged with the coils 36 of the E-shaped iron core 35 facing each other. This configuration is used in order to detect the upper and lower parts of the object 2 with good sensitivity. Furthermore, by providing two sensor coils 31, the object 2 to be inspected is detected as it moves through the hollow space between them, and magnetic bodies are detected with good sensitivity. Metal foreign bodies in the object 2 to be inspected can be detected with just one of the sensor coils.

センサーコイル31は、コイル36の磁化(B-H)特性の内、磁化特性を表わす磁束密度(B)と磁界(H)が0付近の微少の値である非線形部分を利用して、金属物の検知を行う。この磁化特性、その利用方法についての技術思想は、特許文献1に詳しく述べているのでその要旨のみの説明に留める。特許文献1に記載された発明の全部又はその一部は、本発明と実質的に同一構造、回路であり、これらが本発明を構成する。 The sensor coil 31 detects metal objects by utilizing the nonlinear portion of the magnetization (B-H) characteristics of the coil 36, where the magnetic flux density (B) and magnetic field (H) that represent the magnetization characteristics are minute values near 0. The technical ideas regarding this magnetization characteristic and how it is utilized are described in detail in Patent Document 1, so only the gist of the description will be given here. All or part of the invention described in Patent Document 1 has substantially the same structure and circuitry as the present invention, and these constitute the present invention.

ただし、センサーコイル31に印加される電圧、電流、その周波数は、全部又は一部が、本発明の実施の形態で特許文献1と異なる値であっても良い。センサーコイル31には、特別に、電流供給、電圧印加がされていなくても、磁性体の金属異物の検知動作が可能である。例えば、センサーコイル31には、増幅器のバイアス電圧を印加しておく。これにより、増幅器の入力バイアス電流がセンサーコイル31のコイルに流れることになる。 However, the voltage, current, and frequency applied to the sensor coil 31 may all or partly have values different from those in Patent Document 1 in the embodiment of the present invention. The sensor coil 31 can detect metallic foreign matter on a magnetic body even if no current or voltage is specifically supplied to it. For example, the bias voltage of the amplifier is applied to the sensor coil 31. This causes the input bias current of the amplifier to flow through the coil of the sensor coil 31.

周辺磁界の変化に伴って、センサーコイル31を横切る磁束が変化すると、センサーコイル31を流れる電流及び/又は電圧が変化し、出力信号となる。センサーコイル31に数kHzの交流電源をかけると、センサーコイル31に交番磁界が発生する。センサーコイル31の近傍にステンレスの微小破片が接近したとき、静磁界の働きにより、ステンレスの微小破片が磁化し磁極を生じさせる。 When the magnetic flux that crosses the sensor coil 31 changes in response to changes in the surrounding magnetic field, the current and/or voltage flowing through the sensor coil 31 changes, resulting in an output signal. When an AC power source of several kHz is applied to the sensor coil 31, an alternating magnetic field is generated in the sensor coil 31. When a tiny piece of stainless steel approaches the sensor coil 31, the static magnetic field magnetizes the tiny piece of stainless steel, generating a magnetic pole.

例えば、オーステナイト系のステンレス鋼(SUS304等)は、破断、潰れ、曲がり、欠け等の塑性変形により、マルテンサイト誘起変態を起こして弱い磁性をもった部分が、静磁界の働きにより磁化し磁極を生じさせる。この磁極の変化が交番磁界へ影響を与え、これを、センサーコイル31を含む検知回路で検知する。特に、被検査物2がセンサーコイル31に接近するほどこの効果が大きく現れるので、センサーコイル31で被検査物2中の微小破片の金属異物を確実に検出することが可能である。 For example, when austenitic stainless steel (such as SUS304) undergoes plastic deformation such as breaking, crushing, bending, or chipping, martensite-induced transformation occurs, and the weakly magnetic parts are magnetized by the static magnetic field, generating magnetic poles. This change in magnetic poles affects the alternating magnetic field, which is detected by a detection circuit including the sensor coil 31. In particular, the closer the test object 2 is to the sensor coil 31, the greater this effect becomes, so the sensor coil 31 can reliably detect tiny metallic foreign bodies in the test object 2.

被検査物2に異物として混入される磁性体としては、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体、これらの合金、マルテンサイト系ステンレス鋼等が例示できる。ペアのセンサーコイル31をブリッジ回路の2辺にすると、一定の交流電圧が印加されているとき、センサーコイル31からなるブリッジ回路を流れる電流が変化なく、ブリッジ回路の出力電流が一定である。磁性材料がセンサーコイル31の付近を通過するとき、交番磁界のフォームが乱れ、ブリッジ回路の出力電流が変化する。この出力電流は、後段の信号処理部16で信号処理され被検査物2中の異物として検知される。 Magnetic materials that may be mixed in as foreign matter in the object to be inspected 2 include ferromagnetic materials such as iron, nickel, and cobalt, alloys of these materials, martensitic stainless steel, and the like. When a pair of sensor coils 31 are arranged on two sides of a bridge circuit, when a constant AC voltage is applied, the current flowing through the bridge circuit made up of the sensor coils 31 does not change, and the output current of the bridge circuit is constant. When a magnetic material passes near the sensor coils 31, the form of the alternating magnetic field is disturbed, and the output current of the bridge circuit changes. This output current is processed in the downstream signal processing unit 16 and detected as a foreign matter in the object to be inspected 2.

〔マグネットブースター〕
磁化部4は、図2に図示したように、滑り面20の上部と滑り面20の下側に設置された2本のマグネットブースター41と、2本のマグネットブースター41を格納する2体の筐体43からなる。2体の筐体43はその両側が滑り台5に固定された支持板34に固定される。マグネットブースター41は、被検査物2の中の磁性体を磁化、或いは磁化を強化するためのもので、永久磁石からなる。
[Magnet Booster]
2, the magnetization unit 4 is made up of two magnet boosters 41 installed above and below the sliding surface 20, and two housings 43 housing the two magnet boosters 41. Both sides of the two housings 43 are fixed to a support plate 34 fixed to the slide 5. The magnet boosters 41 are for magnetizing or strengthening the magnetization of the magnetic material in the object 2 to be inspected, and are made up of permanent magnets.

マグネットブースター41からなる磁化部4の設置位置は、この位置に限定されるものではない。マグネットブースター41は、一つの永久磁石又は2以上の複数の永久磁石から構成されることができるが、本例では、複数の永久磁石から構成される。マグネットブースター41は、被検査物2の搬送方向に対して直角に配置している。言い換えると被検査物2断面方向に、2個の細長いマグネットブースター41を配置している。 The installation position of the magnetization unit 4 consisting of the magnet booster 41 is not limited to this position. The magnet booster 41 can be composed of one permanent magnet or two or more permanent magnets, but in this example, it is composed of multiple permanent magnets. The magnet booster 41 is placed perpendicular to the transport direction of the inspection object 2. In other words, two elongated magnet boosters 41 are placed in the cross-sectional direction of the inspection object 2.

被検査物2の搬送方向に対して、マグネットブースター41の長手方向の軸線が直角するように配置されている。マグネットブースター41は滑り面20に対して平行に配置されている。2本のマグネットブースター41は複数の磁石要素からなる。上下のマグネットブースター41の磁石要素は対向して上下に配置され、同じ磁極を互いに向けて、言い換えると同じ磁極を被検査物2へ向けて配置される。 The magnet booster 41 is arranged so that its longitudinal axis is perpendicular to the transport direction of the object 2 to be inspected. The magnet booster 41 is arranged parallel to the sliding surface 20. The two magnet boosters 41 are composed of multiple magnet elements. The magnet elements of the upper and lower magnet boosters 41 are arranged above and below facing each other, with the same magnetic poles facing each other, in other words, the same magnetic poles facing the object 2 to be inspected.

このように配置すると、被検査物2の金属異物が上下に対抗して配置された磁石要素の同じ磁極の反発する力で磁化される。マグネットブースター41は、本例ではネオジム磁石からできている複数の磁石要素から構成されている。このようにネオジム磁石等の強力な磁石を用いることで、永久磁石の磁界が磁性体に影響を及ぼす範囲を大きく拡大でき、センサー3の検出感度を向上させる。 When arranged in this manner, metallic foreign matter in the test object 2 is magnetized by the repulsive force of the same magnetic poles of the magnet elements arranged opposite each other above and below. In this example, the magnet booster 41 is composed of multiple magnet elements made of neodymium magnets. By using strong magnets such as neodymium magnets in this manner, the range in which the magnetic field of the permanent magnet affects the magnetic material can be greatly expanded, improving the detection sensitivity of the sensor 3.

〔滑り台5〕
滑り台5は、その上面が滑り面20になっている。滑り面20は、その一部(上段)は小型のローラーコンベヤ23(図5を参照。)を採用しているので、モータ等の動力源を必要としない。被検査物2を滑り面20の上端部に置くと、被検査物2は自身の重量に働く重力で下降する力が働き、自力で、滑り面20の上を滑走しながら搬送される。ローラーコンベヤ23は全体で一つのローラーコンベヤから構成されても良いが、小型の複数のローラーコンベヤを並べて構成されても良い。図1及び図3に図示した例では、ローラーコンベヤ23は小型のローラーコンベヤを6列(落下方向)に並べて構成されている。
[Slide 5]
The upper surface of the slide 5 is the slide surface 20. A part (upper stage) of the slide surface 20 is a small roller conveyor 23 (see FIG. 5), so that a power source such as a motor is not required. When the test object 2 is placed on the upper end of the slide surface 20, the test object 2 is subjected to a downward force due to gravity acting on its own weight, and is transported while sliding on the slide surface 20 by itself. The roller conveyor 23 may be composed of a single roller conveyor as a whole, or may be composed of a plurality of small roller conveyors lined up. In the example shown in FIG. 1 and FIG. 3, the roller conveyor 23 is composed of six rows (in the falling direction) of small roller conveyors lined up.

図5にはローラーコンベヤ23の断面図の例を図示している。図5に図示したように、ローラーコンベヤ23は、全体を支持するフレーム24、フレーム24に搭載されたローラー25等からなる。フレーム24は、隣接するフレーム24と連結して固定するための連結板(図示せず。)を有することができる。滑り面20を複数のローラーコンベヤ23で構成する場合、連結板、ねじ機構等でフレーム24同士を連結して固定する。 Figure 5 shows an example of a cross-sectional view of a roller conveyor 23. As shown in Figure 5, the roller conveyor 23 is composed of a frame 24 that supports the entire conveyor, rollers 25 mounted on the frame 24, etc. The frame 24 may have a connecting plate (not shown) for connecting and fixing adjacent frames 24. When the sliding surface 20 is composed of multiple roller conveyors 23, the frames 24 are connected and fixed to each other by a connecting plate, a screw mechanism, etc.

ローラー25がフレーム24の底から所定の微小距離を有して支持され、自由自在に回転する。ローラー25は、断面が円の細長い棒状の形状を有し、その長手方向の軸に沿って通し穴が開いている。図5に図示したように、この通し穴25aには軸26が挿入される。軸26はその両端でフレーム24に設けた孔に差し込む。軸26を中心にローラー25が自由自在に回転運動をする。 The roller 25 is supported at a specific, minute distance from the bottom of the frame 24 and rotates freely. The roller 25 has a long, thin rod shape with a circular cross section and has a through hole along its longitudinal axis. As shown in Figure 5, the shaft 26 is inserted into this through hole 25a. Both ends of the shaft 26 are inserted into holes in the frame 24. The roller 25 rotates freely around the shaft 26.

滑り台5は、その一端(図1の中では左側)が本体6に連結される連結部材15を有する。連結部材15は、筐体11の上面に固定された板状部材を有し、滑り台5にノブボルト15a等で着脱自在に固定されたものである。滑り台5は、他端(図1の中では右側)が角度調整部材7によって本体6から所定距離に上に動かして設置できるように調整可能になっている。これにより、滑り台5(滑り面20)の傾斜角度(図2に図示したθ角度)を調整することができる。 The slide 5 has a connecting member 15 whose one end (the left side in FIG. 1) is connected to the main body 6. The connecting member 15 has a plate-like member fixed to the top surface of the housing 11, and is detachably fixed to the slide 5 with a knob bolt 15a or the like. The other end (the right side in FIG. 1) of the slide 5 is adjustable so that it can be moved a predetermined distance up from the main body 6 by the angle adjustment member 7. This allows the inclination angle (θ angle shown in FIG. 2) of the slide 5 (slide surface 20) to be adjusted.

本例では、図1及び図2に図示したように、角度調整部材7は、細長い板状のステー7aと、段階構造の細長い孔7cを設けている板状のステーホルダー7b等からなる。ステー7aの一端(上部)は滑り台5の筐体21の側面にボルト・ナット機構37で固定される。ステー7aの他端(下部)はボルト・ナット機構38によってステーホルダー7bに固定される。ステーホルダー7bの一端(下部)は本体6の上面にボルト等の固定手段で固定されている。ステーホルダー7bには、滑り台5側から本体6側へまでに段階構造の細長い孔(スリット)7cを設けており、この孔7cにはボルト・ナット機構38のノブボルトの軸部が入り上下にスライス可能になっている。 In this example, as shown in Figs. 1 and 2, the angle adjustment member 7 is composed of an elongated plate-shaped stay 7a, a plate-shaped stay holder 7b with a stepped elongated hole 7c, and the like. One end (upper part) of the stay 7a is fixed to the side of the housing 21 of the slide 5 with a bolt and nut mechanism 37. The other end (lower part) of the stay 7a is fixed to the stay holder 7b with a bolt and nut mechanism 38. One end (lower part) of the stay holder 7b is fixed to the upper surface of the main body 6 with a fixing means such as a bolt. The stay holder 7b has a stepped elongated hole (slit) 7c from the slide 5 side to the main body 6 side, and the shaft part of the knob bolt of the bolt and nut mechanism 38 enters this hole 7c so that it can be sliced up and down.

孔7cに段階調整のための凹部が、段階状に傾斜角度を調整するために複数設けられている。本例では、孔7cに段階調整のための凹部が凹部7d、7e、7fと3個が設けられている。ボルト・ナット機構38のノブボルトの軸部が孔7cをスライドして、凹部7d、7e、7fの何れかに位置し、この各位置でボルト・ナット機構38を締めることで、ステー7aとステーホルダー7bを固定する。 The hole 7c is provided with multiple recesses for step adjustment to adjust the inclination angle in stages. In this example, the hole 7c is provided with three recesses for step adjustment, recesses 7d, 7e, and 7f. The shaft of the knob bolt of the bolt-nut mechanism 38 slides through the hole 7c and is positioned at one of the recesses 7d, 7e, or 7f. The bolt-nut mechanism 38 is tightened at each of these positions to fix the stay 7a and the stay holder 7b.

言い換えると、作業者は、滑り台5の一端(図1、図2の滑り台5の右端)を持って上げ、所定の角度の凹部7d、7e、7fにボルト・ナット機構38のノブボルトの軸部を止めて、ノブボルトの頭部を回して締め付ける。ボルト・ナット機構38は、滑り台5の角度を調整するための固定機構であり、同様の機能を実現するものであれば任意の固定機構を採用することができる。図1及び図2には、滑り台5を本体6上に傾斜角度θ(図2を参照。)を有するように設置した場合の設置位置例を図示している。 In other words, the worker holds one end of the slide 5 (the right end of the slide 5 in Figs. 1 and 2) and lifts it, fastening the shaft of the knob bolt of the bolt-nut mechanism 38 in the recesses 7d, 7e, and 7f at the specified angle, and then turns and tightens the head of the knob bolt. The bolt-nut mechanism 38 is a fixing mechanism for adjusting the angle of the slide 5, and any fixing mechanism that achieves a similar function can be used. Figs. 1 and 2 show an example of the installation position when the slide 5 is installed on the main body 6 so as to have an inclination angle θ (see Fig. 2).

本例では、傾斜角度θを複数段階の調整が可能であり、孔7dの凹部7d、7e、7fの位置で調整できる。本例では、凹部7d、7e、7fの位置は25度、20度、15度の傾斜角度に該当する。傾斜角度は、被検査物2の搬送速度に比例するもので、傾斜角度が大きいほど搬送速度が速くなる。傾斜角度を切り替えることは、搬送速度の切換えとも言える。被検査物2によって、その包装の材質等によって、滑り係数、言い換えると摩擦係数が異なり、搬送速度が異なる。 In this example, the inclination angle θ can be adjusted in multiple stages by adjusting the positions of the recesses 7d, 7e, and 7f of the hole 7d. In this example, the positions of the recesses 7d, 7e, and 7f correspond to inclination angles of 25 degrees, 20 degrees, and 15 degrees. The inclination angle is proportional to the conveying speed of the object 2 to be inspected, and the larger the inclination angle, the faster the conveying speed. Switching the inclination angle can also be considered as switching the conveying speed. The slip coefficient, or in other words the friction coefficient, differs depending on the object 2 to be inspected and the material of its packaging, etc., and the conveying speed differs.

そのため、被検査物2に適当な搬送速度を得るために、傾斜角度を調整する。よって、滑り台5はその傾斜角度(搬送速度)は調整自在に変更することができる。滑り面20のローラー25の材質は合成樹脂、ステンレス鋼板等の非磁性体の素材を使用したものである。本発明の金属異物検知装置1は、卓上でも利用できる小型である。本例で、これに限定されないが、金属異物検知装置1は長さ(機長)666mm、幅280mm、高さ476mm(傾斜角度25°)になっている。 Therefore, the inclination angle is adjusted to obtain an appropriate transport speed for the object 2 to be inspected. The inclination angle (transport speed) of the slide 5 can be freely adjusted. The rollers 25 of the slide surface 20 are made of a non-magnetic material such as synthetic resin or stainless steel plate. The metallic foreign matter detection device 1 of the present invention is small enough to be used on a table. In this example, although not limited to this, the metallic foreign matter detection device 1 has a length (machine length) of 666 mm, a width of 280 mm, and a height of 476 mm (inclination angle 25°).

センサーコイル31を格納する筐体33から滑り面20までの距離は76mmになっている。この距離は、被検査物2がセンサー3を通過することができる被検査物2の高さ(大きさ)である。よって、センサー3は、有効検知幅が216mm、通過標準高さ(上部のセンサーコイル31と滑り面20との最大距離)76mmである。金属異物検知装置1はこのような寸法にすることで、汎用の机等の台の上に設置することができる小型の装置になる。 The distance from the housing 33 that houses the sensor coil 31 to the sliding surface 20 is 76 mm. This distance is the height (size) of the object 2 to be inspected at which the object 2 can pass through the sensor 3. Therefore, the sensor 3 has an effective detection width of 216 mm and a standard passing height (maximum distance between the upper sensor coil 31 and the sliding surface 20) of 76 mm. By making the metal foreign matter detection device 1 into these dimensions, it becomes a small device that can be placed on a general-purpose desk or other stand.

滑り台5の表面性状と、被検査物2の種類、性状(質量、材質、液体・固体等の状態)で落下速度が変わる。被検査物2はその包装体がアルミ等の金属、紙、ビニール、プラスチック等の合成材料等のように様々な材質でできており、場合によって表面が塗料等で表面処理されている。そのための、その被検査物2の表面の材質、その中身等によって、同じ傾斜角度と滑り面20でも落下速度が異なる。 The falling speed varies depending on the surface properties of the slide 5 and the type and properties (mass, material, liquid/solid state, etc.) of the test object 2. The packaging of the test object 2 is made of various materials such as metals such as aluminum, paper, vinyl, plastic, and other synthetic materials, and in some cases the surface is treated with paint, etc. For this reason, even with the same inclination angle and slide 20, the falling speed varies depending on the surface material of the test object 2 and its contents, etc.

ローラーコンベヤ23のローラー25と滑り面22の材料は、金属、木材、合成樹脂等の任意の材料であることができるが、被検査物2の種類等に応じて適宜選択する。例えば、ローラーコンベヤ23のローラー25はポリアセタール等の樹脂からなり、フレーム24は、ポリスチレン等の樹脂からなる。また、滑り面22は、例えば、ポリエチレンからなる平面板からなる。 The material of the rollers 25 of the roller conveyor 23 and the sliding surface 22 can be any material such as metal, wood, synthetic resin, etc., and is selected appropriately depending on the type of the object 2 to be inspected. For example, the rollers 25 of the roller conveyor 23 are made of a resin such as polyacetal, and the frame 24 is made of a resin such as polystyrene. The sliding surface 22 is made of a flat plate made of, for example, polyethylene.

落下速度は、基本的に、滑り面20と被検査物2の接触する摩擦係数によって異なる。言い換えると、両者の材質、表面層によって異なる。滑り面20は、ローラーの場合、転がり摩擦、波板の場合、滑り摩擦で決定され、落下速度が決まる。金属異物検知装置1は、被検査物2ができるだけ同じ速度で落下する方が望ましく、そのために滑り台5の傾斜角度を調整自在にしている。また、滑り面20は、被検査物2の性状に合わせて交換自在である。 The falling speed basically depends on the coefficient of friction where the sliding surface 20 and the object to be inspected 2 come into contact. In other words, it depends on the material and surface layer of both. The sliding surface 20 determines the falling speed, which is determined by rolling friction in the case of a roller and sliding friction in the case of a corrugated sheet. In the metal foreign matter detection device 1, it is desirable for the object to be inspected 2 to fall at as uniform a speed as possible, and for this reason the inclination angle of the slide 5 is freely adjustable. The sliding surface 20 can also be freely replaced to suit the properties of the object to be inspected 2.

上述の通り、滑り台5は、ローラーコンベヤ23を例に説明したが、ローラーコンベヤ23は被検査物2の検知に合致するように、交換可能である。滑り台5は本体6に連結部材15によって着脱自在に固定されているので、この連結部材15を取りはずことで、滑り台5全体を交換可能である。予め被検査物毎に用意された滑り台5の全体を交換するのではなく、滑り台5を上部と下部に2分割して、一方のみを滑り面、又はローラー等と最適な面を選択すると良い。このように、滑り台5の滑り面20を被検査物2の種類、性状に合わせて交換し調整することができる。 As described above, the slide 5 has been described using the roller conveyor 23 as an example, but the roller conveyor 23 can be replaced to match the detection of the object to be inspected 2. The slide 5 is detachably fixed to the main body 6 by the connecting member 15, so the entire slide 5 can be replaced by removing this connecting member 15. Rather than replacing the entire slide 5 that is prepared in advance for each object to be inspected, it is better to divide the slide 5 into two parts, an upper part and a lower part, and select only one of the slide surfaces, or the optimum surface such as a roller. In this way, the sliding surface 20 of the slide 5 can be replaced and adjusted to suit the type and properties of the object to be inspected 2.

ローラー25は、合成樹脂、金属等の材料で製造されることが多く、合成樹脂、金属の表面処理等で摩擦係数は異なる。この摩擦係数の違いにより、被検査物2の落下速度を調整することが可能である。上述の例では、滑り面20は小型のローラーコンベヤ23にしているが、ローラー25の大きさが異なるローラーコンベヤ23に交換することができる。また、滑り面20は、ローラー25の摩擦係数が異なるローラーコンベヤ23に交換することができる。 The rollers 25 are often made of materials such as synthetic resin and metal, and the coefficient of friction varies depending on the surface treatment of the synthetic resin or metal. This difference in friction coefficient makes it possible to adjust the falling speed of the test object 2. In the above example, the sliding surface 20 is a small roller conveyor 23, but it can be replaced with a roller conveyor 23 having rollers 25 of different sizes. In addition, the sliding surface 20 can be replaced with a roller conveyor 23 having rollers 25 with different coefficients of friction.

更に、滑り面20は平板又は波板からなる滑り面にすることができる。ローラー25を波板からなる滑り面に交換し、平板又は波板をフレーム24に固定することができる。又は、フレーム24とローラーコンベヤ23の全体を平板又は波板に交換することができる。このように、滑り面20は着脱自在であり、被検査物の種類、性状に合わせて適当な滑り面にする。 Furthermore, the sliding surface 20 can be made of a flat or corrugated plate. The roller 25 can be replaced with a sliding surface made of a corrugated plate, and the flat or corrugated plate can be fixed to the frame 24. Alternatively, the entire frame 24 and roller conveyor 23 can be replaced with a flat or corrugated plate. In this way, the sliding surface 20 is removable and can be made to suit the type and properties of the object to be inspected.

〔滑り台5の傾斜角度〕
図6には、本実施の形態の金属異物検知装置1において、被検査物2が搬送面20を移動するときの移動解析のための概念図を図示している。この概念図を参照しながら、被検査物2が滑り台5(ローラー滑走台)上を滑走するとき、滑り面20の傾斜角度θの調整についての分析を示す。図6には、水平に配置された本体6の上面6a、この上面6aに傾斜角度θで設置された滑り面20、滑り面20を構成する滑り面22と、ローラーコンベヤ23を図示している。以下、滑り面20に沿ってx軸を取り、x軸(滑り面20)と直角にy軸を取り分析を行う。
[Inclination angle of slide 5]
Fig. 6 shows a conceptual diagram for analyzing the movement of the inspection object 2 when it moves on the conveying surface 20 in the metal foreign matter detection device 1 of this embodiment. With reference to this conceptual diagram, an analysis of the adjustment of the inclination angle θ of the sliding surface 20 when the inspection object 2 slides on the slide 5 (roller slide) will be shown. Fig. 6 shows the top surface 6a of the main body 6 arranged horizontally, the sliding surface 20 installed on this top surface 6a at an inclination angle θ, the sliding surface 22 that constitutes the sliding surface 20, and the roller conveyor 23. Below, the analysis will be performed by taking the x-axis along the sliding surface 20 and the y-axis perpendicular to the x-axis (sliding surface 20).

各x、x、xの位置での被検査物2の滑走速度はV、V、Vとする。よって、被検査物2がローラーコンベヤ23上に置かれた位置はV=0、滑り面22への進入する速度がV、センサー3を通過する速度がVとなる。被検査物2が滑り面20のローラーコンベヤ23上に置かれた位置をx、滑り面22の上端位置をx、被検査物2がセンサー3を通過した後の位置をxとする。また、被検査物2がローラーコンベヤ23上を滑走する距離はS、滑り面22上を滑走する距離はSとする。 The sliding speeds of the object to be inspected 2 at positions x1 , x2 , and x3 are V1 , V2 , and V3 . Therefore, the position where the object to be inspected 2 is placed on the roller conveyor 23 is V1 = 0, the speed at which it enters the sliding surface 22 is V2 , and the speed at which it passes the sensor 3 is V3 . The position where the object to be inspected 2 is placed on the roller conveyor 23 of the sliding surface 20 is x1 , the upper end position of the sliding surface 22 is x2 , and the position of the object to be inspected 2 after it has passed the sensor 3 is x3 . In addition, the distance that the object to be inspected 2 slides on the roller conveyor 23 is S1 , and the distance that it slides on the sliding surface 22 is S2 .

〔被検査物2のローラーコンベヤ23上の滑走〕
被検査物2にとって斜面のx軸を滑走するとき、斜面方向(x軸方向)において、次式が成立する。
mα=mg・sinθ-F ...(1)
ここで、m:被検査物の質量、α:x軸方向加速度、θ:被検査物の搬送面の傾斜角度、g:重力加速度、μ:被検査物の静止摩擦係数、F:逆力。
また、斜面に垂直な方向(y軸方向)において、次式が成立する。
m・β=N-mg・cosθ ...(2)
ここで、β:y軸方向加速度、N:被検査物への垂直抗力。
[Sliding of the inspection object 2 on the roller conveyor 23]
When the test object 2 slides along the x-axis of the inclined surface, the following equation holds in the inclined surface direction (x-axis direction).
mα=mg・sinθ−F...(1)
Here, m is the mass of the test object, α is the acceleration in the x-axis direction, θ is the inclination angle of the conveying surface of the test object, g is the acceleration of gravity, μ is the static friction coefficient of the test object, and F is the back force.
Moreover, in the direction perpendicular to the inclined surface (y-axis direction), the following equation holds:
m・β=N−mg・cosθ...(2)
Here, β is the acceleration in the y-axis direction, and N is the normal force to the test object.

被検知物2が滑らないで静止状態の場合は、加速度であるα=β=0となるので、上記(1)、(2)より次の関係になる。
F=mg・sinθ ...(1’)
N=mg・cosθ ...(2’)
被検知物2が転がり出す(動き出す)条件:
F>μN
∴ mg・sinθ>μ・mg・cosθ
従って、被検査物2は静止位置(x)から次の条件で転がり出す。
tanθ>μ ⇒ θ>tan-1μ
When the detected object 2 is not slipping and is in a stationary state, the acceleration α=β=0, and the following relationship is obtained from the above (1) and (2).
F=mg・sinθ...(1')
N=mg・cosθ...(2')
Conditions for the detected object 2 to start rolling (moving):
F>μN
∴ mg・sinθ>μ・mg・cosθ
Therefore, the test object 2 starts to roll from the rest position (x 1 ) under the following conditions.
tanθ>μ ⇒ θ>tan -1 μ

〔被検査物2の滑走速度〕
質量mの被検査物2が、x軸方向の移動距離Sの区間を滑ったときの重力がした仕事Wは次のようになる。
=重力の運動方向成分×移動距離S
=mg・sinθ・S ...(3)
[Sliding speed of the test object 2]
The work Wm done by gravity when the test object 2 with mass m slides over a moving distance S1 in the x-axis direction is given by:
W m = directional component of gravity x distance traveled S 1
W m = mg・sinθ・S 1 ... (3)

エネルギー保存の法則により、但し、被検査物2が落下する高さをh(=S・sinθ)、滑り面23の動摩擦をμとすると、次の式が成り立つ。
1/2mV -1/2mV =(重力がした仕事W)+(摩擦力がした仕事W)
=mg・h-μmg・cosθ・S ...(4)
∴1/2mV -1/2mV -mg・h=-μmg・cosθ・S ...(5)
According to the law of conservation of energy, the following formula is established, provided that the height from which the test object 2 is dropped is h 1 (=S 1 ·sin θ) and the kinetic friction of the sliding surface 23 is μ 1 .
1/2 mV 2 2 - 1/2 mV 1 2 = (work done by gravity W m ) + (work done by friction W)
= mg・h 1 − μ 1 mg・cosθ・S 1 ... (4)
∴1/2mV 2 2 -1/2mV 1 2 -mg・h 1 = -μ 1 mg・cosθ・S 1 ... (5)

滑り面23の終端での被検査物2の速度Vは、次の通りである。
=S・sinαであるから、式(4)から
1/2mV -1/2mV =mg・S・sinθ-μmg・cosθ・S
1/2V -1/2V =g・S・sinθ-μg・cosθ・S
-V =2g・S(sinθ-μcosθ)
=SQRT(V +2g・S(sinθ-μcosθ)) ...(6)
但し、SQRT( )は平方根である。
The velocity V2 of the test object 2 at the end of the sliding surface 23 is given by:
Since h 1 = S 1 · sin α, from equation (4), 1/2 mV 2 2 - 1/2 mV 1 2 = mg · S 1 · sin θ - μ 1 mg · cos θ · S 1
1/2V 2 2 -1/2V 1 2 = g・S 1・sinθ−μ 1 g・cosθ・S 1
V 2 2 - V 1 2 = 2g・S 1 (sin θ - μ 1 cos θ)
V 2 = SQRT(V 1 2 +2g・S 1 (sinθ−μ 1 cosθ)) ...(6)
Here, SQRT( ) is the square root.

被検査物2は、検査時に人動等で滑り面20(滑り台5)上に載置されるので、V=0であり、滑走速度Vは、次のようになる。
=SQRT(2g・S(sinθ-μcosθ)) ...(7)
Since the test object 2 is placed on the sliding surface 20 (slide 5) by human movement or the like during the test, V 1 =0, and the sliding speed V 2 is given as follows.
V 2 = SQRT (2g・S 1 (sin θ - μ 1 cos θ)) ... (7)

〔被検査物2の滑り台5上の滑走速度〕
上記したように、被検査物2は、滑り面20のローラーコンベヤ23上の距離Sの区間で加速され滑走速度Vとなり、ローラーがないセンシング領域である滑り面22の入口に落下する。被検査物2は、センサー3(滑り面20の上下位置に配置されたセンサーコイル31)で、金属異物が検知されるが、センサー3(センサーコイル31)の特性から所定の定速度で落下させるのが良い。
[Sliding speed of the test object 2 on the slide 5]
As described above, the object 2 to be inspected is accelerated to a sliding speed V2 in the section of distance S1 on the roller conveyor 23 of the sliding surface 20, and falls to the entrance of the sliding surface 22, which is a sensing area where there are no rollers. Metallic foreign matter is detected in the object 2 to be inspected by the sensor 3 (sensor coil 31 arranged above and below the sliding surface 20), but due to the characteristics of the sensor 3 (sensor coil 31), it is preferable to drop the object 2 at a predetermined constant speed.

ローラーコンベヤ23の領域から滑り面22の領域に侵入するときの速度V、滑り面22上の移動距離S、及び、滑り面22の動摩擦係数μのときの速度Vの関係は、上記の式(6)から次のようになる。
=SQRT(V +2g・S(sinθ-μcosθ)) ...(8)
即ち、ローラーコンベヤ23の領域からの侵入速度Vを、センサー3の特性に合致した最適速度にし、そのまま加速させないで、定速(V)で落下させた方が良い。全体としても測定時間も無駄がなくなる。
The relationship between the speed V2 when entering the area of the slideway 22 from the area of the roller conveyor 23, the moving distance S2 on the slideway 22, and the speed V3 when the dynamic friction coefficient of the slideway 22 is μ2 is given by the above equation (6) as follows.
V 3 = SQRT(V 2 2 +2g・S 2 (sinθ−μ 2 cosθ)) ... (8)
That is, it is better to set the approach speed V2 from the area of the roller conveyor 23 to an optimum speed that matches the characteristics of the sensor 3, and to let it fall at a constant speed ( V2 ) without accelerating. Overall, there is no waste in the measurement time.

従って、上記定速Vと被検査物2の侵入速度V2は、V=Vとするには、
sinθ-μcosθ=0
とする必要がある。よって、次の式になる。
μ=sinθ/cosθ=tanθ ...(9)
即ち、この式(9)から、滑り面22の動摩擦係数μと被検査物2の搬送台の傾斜角度θを調整して、tanθと一致させると良いことになる。このように、滑り面20の傾斜角度θが決定される。
Therefore, in order to make the constant speed V3 and the intrusion speed V2 of the inspection object 2 equal to V3 = V2 ,
sinθ-μ 2 cosθ=0
Therefore, the following formula is obtained.
μ 2 = sinθ/cosθ=tanθ...(9)
That is, from this formula (9), it is preferable to adjust the dynamic friction coefficient μ2 of the sliding surface 22 and the inclination angle θ of the conveyor table of the inspection object 2 to match tan θ. In this manner, the inclination angle θ of the sliding surface 20 is determined.

〔第1調整:滑り台5の傾斜角度θ〕
上記したように、被検査物2は、センサー3でセンシングする区間では、誤検知を防ぐためにセンサー3の特性から定速度で移動させる必要がある。被検査物2内の異物である磁性金属を磁化する区間は、磁化に影響がないので、定速である必要がない。一方、被検査物2の種類、材質、滑り表面の状態等によっては、滑り面20上の滑走が円滑に行われない。
[First adjustment: inclination angle θ of slide 5]
As described above, in the section sensed by the sensor 3, the object 2 needs to be moved at a constant speed due to the characteristics of the sensor 3 in order to prevent erroneous detection. In the section where the magnetic metal foreign body in the object 2 is magnetized, the object does not need to be moved at a constant speed because there is no effect on magnetization. On the other hand, depending on the type, material, condition of the sliding surface, etc. of the object 2, the object may not slide smoothly on the sliding surface 20.

即ち、理論とは異なり被検査物2の滑走速度は質量によって異なり、又は内部に水を有する袋等は、滑走しにくい。このことは、検査時間の遅延に繋がる。よって、最初に、上記の式(9)から滑り面20の摩擦係数(μ)を考慮して、被検査物2の種類、材質、滑り表面の状態等によって傾斜角度を調節して、許容誤差の定速(V)になるように、滑り面20の傾斜角度θを決定する(第1調整)。 That is, contrary to theory, the sliding speed of the test object 2 varies depending on the mass, and bags with water inside are difficult to slide. This leads to a delay in the test time. Therefore, first, the inclination angle θ of the sliding surface 20 is determined (first adjustment) by adjusting the inclination angle according to the type, material, and condition of the sliding surface of the test object 2, taking into account the friction coefficient (μ 2 ) of the sliding surface 20 from the above formula (9), so that the constant speed (V 3 ) of the allowable error is obtained (first adjustment).

〔ローラー滑走台の角度調節機能〕
上記第1調整の手順で設定した傾斜角度θに傾斜した低摩擦(μ)のローラーコンベヤ23の滑走面で、被検査物2を滑走させて加速(α)させて侵入速度(V)となる。この侵入速度(V)で、上記(1)で設定した定速(V)の誤差内であれば、これで滑走面の調整完了である。
[Roller slide angle adjustment function]
The inspection object 2 slides and accelerates (α) on the sliding surface of the roller conveyor 23 with low friction (μ 1 ) inclined at the inclination angle θ set in the above-mentioned first adjustment procedure to an approach speed (V 2 ). If this approach speed (V 2 ) is within the error of the constant speed (V 3 ) set in the above (1), the adjustment of the sliding surface is now complete.

しかしながら、上記手順(1)で決めた角度θでは、侵入速度(V)が早すぎるか、又は遅い場合は、ローラーコンベヤ23(ローラー25)の種類を交換するか、ローラーコンベヤ23のみを角度調節(微調整機構)する。以上詳記したように、本発明は、検査時間を短縮し、かつ検知精度を高める速度で検知可能な滑り面20(被検査物2の滑走面又は滑走台)である。 However, if the penetration speed ( V2 ) is too fast or slow at the angle θ determined in the above step (1), the type of roller conveyor 23 (rollers 25) is replaced, or the angle of only the roller conveyor 23 is adjusted (fine adjustment mechanism).As described above in detail, the present invention is a slide surface 20 (slide surface or slide platform of the inspected object 2) that can be detected at a speed that shortens the inspection time and increases the detection accuracy.

本発明の金属異物検知装置1は、ローラーコンベヤ23の例として、呼び幅100mm、長さ329.4mmのものを使用する。また、予備として、摩擦係数が異なる複数のローラーコンベヤ23を用意し、商品に合致するように交換する。また、滑り面22は、ローラーコンベヤに交換することが可能である。言い換えると、滑り面22にはローラーにすると、被検査物2の滑走によって振動が発生し、搬送速度が加速化するが、これが許容範囲である場合に利用する。 The metal foreign matter detection device 1 of the present invention uses, as an example of a roller conveyor 23, one with a nominal width of 100 mm and a length of 329.4 mm. In addition, multiple roller conveyors 23 with different friction coefficients are prepared as spares and are replaced to match the product. The sliding surface 22 can also be replaced with a roller conveyor. In other words, if the sliding surface 22 is made of rollers, vibrations will be generated by the sliding of the inspected object 2, accelerating the conveying speed, but this is used when it is within an acceptable range.

ローラーコンベヤ23は、ローラー面、特にその上部をねじ機構等により上下に調整する角度微調整機能を有する。特に、センサー3を通過する区間で、被検査物2の滑走速度が定速(許容値内)であることが必須の場合に角度微調整機能を利用する。被検査物2の包装の材質、重量等によって、被検査物2が僅かに変化すると摩擦係数が異なるので、角度微調整機能によって、定速になるように調整する。 The roller conveyor 23 has an angle fine adjustment function that adjusts the roller surface, particularly the upper part, up and down using a screw mechanism or the like. The angle fine adjustment function is used particularly when it is essential that the sliding speed of the inspected object 2 be constant (within the tolerance) in the section passing the sensor 3. Since the friction coefficient changes when the inspected object 2 changes slightly depending on the material, weight, etc. of the packaging of the inspected object 2, the angle fine adjustment function is used to adjust the speed to be constant.

〔信号処理部16の構成例〕
信号処理部16は、増幅/フィルタ回路、波形処理部、ディジタルコンピュータ処理部、信号出力部等から構成される。センサー3のセンサーコイル31は、増幅/フィルタ回路に接続される。センサーコイル31から出力される信号を増幅/フィルタ回路で増幅して、波形処理部へ出力する。波形処理部では、入力された信号の波形整形をし、ディジタル信号に変換して、受信感度の調整を行って、ディジタルコンピュータ処理部へ出力する。
[Example of configuration of signal processing unit 16]
The signal processing unit 16 is composed of an amplifier/filter circuit, a waveform processing unit, a digital computer processing unit, a signal output unit, etc. The sensor coil 31 of the sensor 3 is connected to the amplifier/filter circuit. The signal output from the sensor coil 31 is amplified by the amplifier/filter circuit and output to the waveform processing unit. The waveform processing unit shapes the waveform of the input signal, converts it into a digital signal, adjusts the receiving sensitivity, and outputs it to the digital computer processing unit.

このときは、ディジタル信号に変換された信号のしきい値処理をし、受信感度の調整をする。ディジタルコンピュータ処理部は、波形処理部からのディジタル信号を受信して信号処理し、被検査物2中に含まれる磁性体の有無を判定する。ディジタルコンピュータ処理部では、磁性体が検知されたと判断された場合は、信号出力部に出力信号を出力する。センサーコイル31は、増幅/フィルタ回路の電子回路に直接接続している。増幅/フィルタ回路の増幅器を動作させるための直流バイアス回路によるバイアス電圧がセンサーコイル31に印加される。 At this time, the signal converted into a digital signal is subjected to threshold processing and the receiving sensitivity is adjusted. The digital computer processing unit receives the digital signal from the waveform processing unit, processes the signal, and determines whether or not a magnetic body is contained in the object to be inspected 2. If the digital computer processing unit determines that a magnetic body has been detected, it outputs an output signal to the signal output unit. The sensor coil 31 is directly connected to the electronic circuit of the amplification/filter circuit. A bias voltage is applied to the sensor coil 31 by a DC bias circuit to operate the amplifier of the amplification/filter circuit.

これにより、センサーコイル31が励磁され、また、マグネットブースター41による静磁界の磁束が、センサーコイル31と常時鎖交する。センサーコイル31に印加されたバイアス電圧の変動、外部磁界の乱れ等により微弱な直流変動電流が常にコイルに流れることになる。つまり、商用電源の周波数の交流電流、その倍数周波数の交流電流、外部環境磁界の重畳した周波数の交流電流が微小ながら流れる。 This excites the sensor coil 31, and the magnetic flux of the static magnetic field from the magnet booster 41 constantly interlinks with the sensor coil 31. Fluctuations in the bias voltage applied to the sensor coil 31, disturbances in the external magnetic field, etc., cause weak DC fluctuating currents to constantly flow through the coil. In other words, AC currents at the commercial power frequency, AC currents at multiples of that frequency, and AC currents at frequencies superimposed with the external environmental magnetic field flow, albeit very small.

このような励磁状態のセンサーコイル31の付近を被検査物2が搬送されると、被検査物2に含まれる磁性金属異物がマグネットブースター41で磁気双極子状(N極とS極の一対の小さな磁石)に磁化される。そして、この磁性金属異物による微小な異物信号をセンサーコイル31が出力する。詳しくは、レンツの法則で説明されるような微弱誘導電圧がセンサーコイルで発生する。その異物信号を増幅/フィルタ回路(ゲイン増幅器)で増幅して、波形処理部、ディジタルコンピュータ処理部へ出力する。 When the object 2 to be inspected is transported near the sensor coil 31 in this excited state, the magnetic metal foreign matter contained in the object 2 is magnetized by the magnet booster 41 into a magnetic dipole (a pair of small magnets with a north and south pole). The sensor coil 31 then outputs a minute foreign matter signal due to this magnetic metal foreign matter. More specifically, a weak induced voltage as explained by Lenz's law is generated in the sensor coil. The foreign matter signal is amplified by an amplifier/filter circuit (gain amplifier) and output to the waveform processing section and digital computer processing section.

増幅/フィルタ回路は、センサーコイル31の出力を数十から数百dB、場合によって千dB以上に増幅する。本例では、120dB程度増幅している。ディジタルコンピュータ処理部は、バス、メモリ、中央処理ユニット(CPU)、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えた電子計算機からなる、信号処理ユニットである。メモリ、CPU、入力インターフェース、出力インターフェースは、バスで互いに接続されて、このバス70を経由したデータの送受信を行う。 The amplifier/filter circuit amplifies the output of the sensor coil 31 by several tens to several hundreds of dB, and in some cases by more than a thousand dB. In this example, the output is amplified by about 120 dB. The digital computer processing unit is a signal processing unit consisting of an electronic computer equipped with a bus, memory, central processing unit (CPU), input interface, output interface, etc. The memory, CPU, input interface, and output interface are connected to each other by a bus 70, and transmit and receive data via this bus.

ディジタルコンピュータ処理部は、メモリに格納されたプログラムを、CPUで実行し、被検査物2の中の金属異物の判定をする。また、ディジタルコンピュータ処理部は、これと同じ機能を有する、アナログ回路又はディジタル回路からなる回路手段で実現することができるが、ここではその詳細な説明は省略する。ディジタルコンピュータ処理部は図示しないがマウス、キーボード、タッチパネル等の入力機器を有することができる。 The digital computer processing unit executes a program stored in memory using the CPU, and judges whether there is a metallic foreign object in the inspection object 2. The digital computer processing unit can also be realized by a circuit means consisting of an analog circuit or a digital circuit having the same function, but a detailed description of this will be omitted here. The digital computer processing unit can have input devices such as a mouse, keyboard, touch panel, etc., which are not shown.

これらの入力機器は、入力インターフェースに接続され、金属異物検知装置1の管理者等が操作して、金属異物検知装置1の初期化、設定のために利用する。計算プログラムは、メモリに格納されている。計算プログラムは、メモリのROM、補助記憶装置等に格納される。ディジタルコンピュータ処理部では、被検出物2中の磁性体(金属異物)の判定が行なわれる。 These input devices are connected to the input interface and are operated by an administrator of the metallic foreign matter detection device 1 to use them to initialize and configure the metallic foreign matter detection device 1. The calculation program is stored in memory. The calculation program is stored in the ROM of the memory, an auxiliary storage device, etc. The digital computer processing unit determines whether or not there is a magnetic material (metallic foreign matter) in the detected object 2.

ディジタルコンピュータ処理部、波形処理部からのセンサー3の検知信号を受信し、検知信号を波形分析し、標準データ(比較波形)と比較することで、検知信号が金属構造物を示す検知信号か否かを判定する。被検査物2に含まれる金属構造物は、大きさ、材料が均一のものであり、従って、その検知信号の波形は、金属構造物の種類ごとに基本的に同じパターンである。異物信号波形の基準となる標準データを、センサー3が出力した検知信号と比較して、標準データと検知信号がどの程度似ているかで金属異物を識別する。 The detection signal of sensor 3 is received from the digital computer processing unit and waveform processing unit, and the detection signal is subjected to waveform analysis and compared with standard data (comparison waveform) to determine whether or not the detection signal is a detection signal that indicates a metal structure. Metal structures contained in the object to be inspected 2 are uniform in size and material, and therefore the waveform of the detection signal is basically the same pattern for each type of metal structure. The standard data that serves as the basis for the foreign object signal waveform is compared with the detection signal output by sensor 3, and a metallic foreign object is identified based on the degree to which the standard data and the detection signal are similar.

〔第2の実施の形態〕
本発明の第2の実施形態を図面を参照しながら説明する。本発明の第2の実施形態の金属異物検知装置1は上述の第1の実施形態の金属異物検知装置1と基本構造及び機能が同じであり、ここで、異なる部分を説明する。本発明の第2の実施形態の金属異物検知装置1は角度微調整手段を備え、角度微調整手段を図7及び図8を図面を参照しながら説明する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The metallic foreign matter detection device 1 of the second embodiment of the present invention has the same basic structure and function as the metallic foreign matter detection device 1 of the first embodiment described above, and differences will be described here. The metallic foreign matter detection device 1 of the second embodiment of the present invention is provided with an angle fine adjustment means, which will be described with reference to Figures 7 and 8.

図7には角度微調整手段を備えた金属異物検知装置1の概要を図示しているが、センサー4、磁化部4、検知器8を図示せず省略している。図8は金属異物検知装置1の側面図で、図7に図示したA矢視図である。角度微調整手段は、角度調整ガイド50、固定ボルト51等からなる。角度調整ガイド50は、ローラーコンベヤ23の両側に1本ずつ設けている。角度調整ガイド50は、長手方向が楔形で、その断面がL字型のガイドである。角度調整ガイド50は、ローラーコンベヤ23の両側に設置され、滑り台5の筐体21に固定される。 Figure 7 shows an overview of the metallic foreign matter detection device 1 equipped with the fine angle adjustment means, but the sensor 4, magnetization unit 4, and detector 8 are not shown. Figure 8 is a side view of the metallic foreign matter detection device 1, viewed from the direction of arrow A shown in Figure 7. The fine angle adjustment means comprises an angle adjustment guide 50, a fixing bolt 51, etc. One angle adjustment guide 50 is provided on each side of the roller conveyor 23. The angle adjustment guide 50 is a guide that is wedge-shaped in the longitudinal direction and has an L-shaped cross section. The angle adjustment guides 50 are installed on both sides of the roller conveyor 23 and are fixed to the housing 21 of the slide 5.

具体的には、角度調整ガイド50は、そのローラーコンベヤ23の両側のガイド23a(図1を参照。)又はローラーコンベヤ23のフレーム24(図5を参照。)の外側に設置され、L字型部分でローラーコンベヤ23の両側面と底面に接して設置される。固定ボルト51は、角度調整ガイド50に上下に貫通するように設けた穴に設置される。固定ボルト51は角度調整ガイド50を貫通し、滑り台5の筐体21自体に設けたボルト受け、または、滑り台5の筐体21の内外に設置したボルト受け52等にねじ込まれて固定される。 Specifically, the angle adjustment guide 50 is installed on the guides 23a (see FIG. 1) on both sides of the roller conveyor 23 or on the outside of the frame 24 (see FIG. 5) of the roller conveyor 23, with the L-shaped portion in contact with both sides and the bottom of the roller conveyor 23. The fixing bolt 51 is installed in a hole provided so as to penetrate the angle adjustment guide 50 from top to bottom. The fixing bolt 51 passes through the angle adjustment guide 50 and is screwed into a bolt receiver provided in the housing 21 of the slide 5 itself, or a bolt receiver 52 installed inside or outside the housing 21 of the slide 5, and is fixed.

滑り面22とローラーコンベヤ23の接している部分に、角度微調整機構のために揺動軸を設ける。これにより、滑り面22とローラーコンベヤ23の接している部分は、ローラーコンベヤ23の傾斜角度に係わらず所定の間隔を保つことが可能になる。また、ローラーコンベヤ23の上部を持ち上げ、角度調整ガイド50の設置することが容易になる。 A swing shaft is provided at the contact point between the slide surface 22 and the roller conveyor 23 for the angle fine adjustment mechanism. This makes it possible to maintain a predetermined distance between the contact point between the slide surface 22 and the roller conveyor 23 regardless of the inclination angle of the roller conveyor 23. It also makes it easy to lift the top of the roller conveyor 23 and install the angle adjustment guide 50.

固定ボルト51は、角度調整ガイド50を固定するために必要に応じて設けることができる。この例では、角度調整ガイド50の上部と中間部に各2個を設けている。図8に図示したように、2本の角度調整ガイド50の間は、ローラーコンベヤ23と筐体21の間の部分は、スペースになっているが、2本の角度調整ガイド50は連続し板状の1枚の角度調整ガイド50であることができる。 Fixing bolts 51 can be provided as necessary to fix the angle adjustment guide 50. In this example, two are provided at the top and two at the middle of the angle adjustment guide 50. As shown in FIG. 8, there is a space between the two angle adjustment guides 50, between the roller conveyor 23 and the housing 21, but the two angle adjustment guides 50 can be continuous and form a single plate-like angle adjustment guide 50.

角度調整ガイド50の角度(厚さ)により、ローラーコンベヤ23の傾斜を増減させ、傾斜角度を調整する。また、予め角度の異なる複数の種類の角度調整ガイド50を用意し、被検査物2の種類によって必要に応じて交換し、角度微調整に対応する。 The inclination angle of the roller conveyor 23 is adjusted by changing the angle (thickness) of the angle adjustment guide 50. In addition, multiple types of angle adjustment guides 50 with different angles are prepared in advance and can be replaced as necessary depending on the type of object 2 to be inspected, allowing fine adjustment of the angle.

上述のように角度調整ガイド50を楔形にしていうが、この機構以外に、ボルトをローラーコンベヤ23のフレーム24等にねじ込み、ボルトの先体を筐体21に接して、ローラーコンベヤを上下動させるねじ機構を角度微機構に採用することができる。 As mentioned above, the angle adjustment guide 50 is wedge-shaped, but in addition to this mechanism, the angle fine mechanism can also use a screw mechanism in which a bolt is screwed into the frame 24 of the roller conveyor 23, etc., and the tip of the bolt comes into contact with the housing 21 to move the roller conveyor up and down.

本発明は、製品を包装袋等の包装体に充填して製造する分野、それらを販売する等のサービス分野等の医薬品、化粧品、食料品の製造・サービス分野で金属異物の検知に利用すると良い。 The present invention can be used to detect metallic foreign bodies in the fields of manufacturing and service of pharmaceuticals, cosmetics, and food products, where products are filled into packaging such as packaging bags, and in the service field where such products are sold.

1…金属異物検知装置
2…被検査物
3…センサー
4…磁化部
5…滑り台
6…本体
7…角度調整部材
7a…(角度調整部材7の)ステー
7b…(角度調整部材7の)ステーホルダー
7d、7e、7f…(ステーホルダー7bの)凹部
8…検知器
11…(本体6の)筐体
12…電源スイッチ
13…表示器
14…操作スイッチ
15…連結部材
16…信号処理部
20…滑り面
21…(滑り台5の)筐体
22…滑り面
23…ローラーコンベヤ
24…フレーム
25…ローラー
26…軸
31…センサーコイル
32…穴(センサー3固定用)
33…(センサー3の)筐体
34…支持板
35…鉄心
36…コイル
37,38…ボルト・ナット機構
41…マグネットブースター
42…穴(磁化部4固定用)
43…(磁化部4の)筐体
50…角度調整ガイド
51…固定ボルト
52…揺動軸
LIST OF SYMBOLS 1...Metal foreign matter detection device 2...Inspected object 3...Sensor 4...Magnetized portion 5...Slide 6...Main body 7...Angle adjustment member 7a...Stay (of angle adjustment member 7) 7b...Stay holder (of angle adjustment member 7) 7d, 7e, 7f...Recess (of stay holder 7b) 8...Detector 11...Housing (of main body 6) 12...Power switch 13...Display 14...Operation switch 15...Connecting member 16...Signal processing unit 20...Slide surface 21...Housing (of slide 5) 22...Slide surface 23...Roller conveyor 24...Frame 25...Roller 26...Axis 31...Sensor coil 32...Hole (for fixing sensor 3)
33: Housing (of sensor 3) 34: Support plate 35: Iron core 36: Coil 37, 38: Bolt and nut mechanism 41: Magnet booster 42: Hole (for fixing magnetized portion 4)
43: Housing (of magnetization unit 4) 50: Angle adjustment guide 51: Fixing bolt 52: Oscillation shaft

Claims (3)

被検査物を搬送路である傾斜面で前記被検査物自身の質量の重力を利用して搬送する搬送手段と、
前記被検査物中の金属異物である磁性体を磁化又は磁化強化するためのもので、前記搬送路の途中に設けられた磁化手段と、
前記搬送路の途中に設けられ、前記磁化手段の下部側に配置され、通過する前記被検査物中の前記磁性体を検知して検知信号を出力するセンサー手段と、
前記検知信号を取得し前記検知信号を信号処理して前記磁性体の有無を判断し、前記判断の結果を示す出力信号を出力する信号処理部からなる検知手段と
からなる金属異物検知装置において、
前記搬送手段は、
前記傾斜面の上部に位置し、前記被検査物が加速されながら滑走する第1搬送路と、
前記第1搬送路の下部に位置し、前記第1搬送路と連続した前記傾斜面を形成する第2搬送路とからなり、
前記第1搬送路、及び前記第2搬送路は、前記被検査物が前記傾斜面を滑り降下するときの速度を変えるために、摩擦係数が異なるものを前記搬送路に着脱自在で交換できるものであり、
前記第1搬送路は、前記傾斜面の傾斜角度を微調整するための角度微調整手段を備えている
ことを特徴とする金属異物検知装置。
a conveying means for conveying the object to be inspected on an inclined surface serving as a conveying path by utilizing the gravity of the mass of the object to be inspected itself;
a magnetizing means for magnetizing or enhancing magnetization of the magnetic body that is a metallic foreign body in the object to be inspected and provided in the middle of the transport path;
a sensor means provided in the middle of the transport path and disposed below the magnetizing means, the sensor means detecting the magnetic body in the passing test object and outputting a detection signal;
a signal processing unit that receives the detection signal, processes the detection signal, determines whether the magnetic body is present, and outputs an output signal that indicates the result of the determination,
The conveying means is
a first transport path located at an upper portion of the inclined surface, along which the object to be inspected slides while being accelerated;
a second transport path that is located below the first transport path and forms the inclined surface that is continuous with the first transport path ,
the first transport path and the second transport path are detachably replaceable with transport paths having different friction coefficients in order to change the speed at which the test object slides down the inclined surface ;
a first conveying path including an angle fine adjustment means for finely adjusting an inclination angle of the inclined surface,
請求項に記載の金属異物検知装置において、
前記センサー手段を前記被検査物が通過するタイミングを検知するためのもので、前記センサー手段と前記磁化手段の間に前記センサー手段と隣接して設置され、前記被検査物が通過し始めたタイミングと通過し終わったタイミングの両方を検知し前記信号処理部へ送信する検知器
からなることを特徴とする金属異物検知装置。
2. The metallic foreign matter detection device according to claim 1 ,
a detector for detecting a timing at which the object passes through said sensor means, said detector being installed adjacent to said sensor means between said sensor means and said magnetizing means, said detector detecting both the timing at which the object starts to pass and the timing at which it finishes passing and transmitting the detected timings to said signal processing unit.
請求項1又は2に記載の金属異物検知装置において、
前記第1搬送路はローラーコンベヤからなる
ことを特徴とする金属異物検知装置。
3. The metallic foreign matter detection device according to claim 1,
The metallic foreign matter detecting device according to claim 1, wherein the first transport path is a roller conveyor.
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