(57)【要約】  【課題】  被検査体中の金属の有無を従来より高感度に検出することができる金属検出機を提供する。  【解決手段】  金属検出機１０は、被検査体８０中の金属の有無の判定に使用される判定対象値を所定の閾値と比較することによって被検査体８０中の金属の有無を判定する判定部１８と、被検査体８０の通過によって変化する磁界に基づいて判定対象値を生成する検波回路１７とを備え、所定の閾値には、金属が混入していない被検査体８０に基づいて検波回路１７によって生成される判定対象値の最大値より小さい閾値である小閾値が含まれ、判定部１８は、判定対象値が小閾値以下であったときに被検査体８０中に金属が有ると判定する。【選択図】  図１
2006220500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体（８０）中の金属の有無の判定に使用される判定対象値（３０）を所定の閾値（３１、３２）と比較することによって前記被検査体中の前記金属の有無を判定する判定手段（１８）と、前記被検査体の通過によって変化する磁界に基づいて前記判定対象値を生成する対象値生成手段（１７）とを備え、
前記所定の閾値には、前記金属が混入していない前記被検査体に基づいて前記対象値生成手段によって生成される前記判定対象値の最大値（３３）より小さい閾値である小閾値（３２）が含まれ、
前記判定手段は、前記判定対象値が前記小閾値以下であったときに前記被検査体中に前記金属が有ると判定することを特徴とする金属検出機（１０、４０、６０）。
【請求項２】
前記被検査体（８０）の通過を検知する通過検知手段（４１）を備え、
前記判定手段（１８）は、前記通過検知手段によって検知された前記被検査体の通過によって前記磁界が変化する期間（５０）内に、前記被検査体中の前記金属の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の金属検出機（４０、６０）。
【請求項３】
前記小閾値（３２）が有用であるか否かを判定する有用判定手段（６１）を備え、
前記有用判定手段は、前記金属が混入していない前記被検査体（８０）に基づいて前記対象値生成手段（１７）によって生成される前記判定対象値（３０）の最大値（３３）が前記対象値生成手段によって前記期間（５０）外に生成される前記判定対象値より大きいときに、前記小閾値が有用であると判定することを特徴とする請求項２に記載の金属検出機（６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体中の金属の有無を検出する金属検出機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属検出機として、被検査体の通過によって受信コイルに誘起される電圧に基づいて生成され被検査体中の金属の有無の判定に使用される判定対象値であって被検査体中に金属が無いときの判定対象値より大きい閾値が設定され、判定対象値が閾値以上になったときに被検査体中に金属が有ると判定し、判定対象値が閾値未満であるときに被検査中に金属が無いと判定するものが知られている（例えば特許文献１、２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１２５９８８号公報（第２頁、第６図）
【特許文献２】特開平１１−１１８７６５号公報（第３−５頁、第２、５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の金属検出機においては、被検査体に混入した金属の種類及び大きさによっては、被検査体中の金属を検出することができないという問題があった。即ち、被検査体に混入した金属の種類及び大きさによっては、被検査体に混入した金属のみが通過したと仮定したときに受信コイルに誘起される電圧と、金属が混入していない被検査体のみが通過したと仮定したときに受信コイルに誘起される電圧とが図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように略逆位相で略同レベルである結果、金属が混入した被検査体の通過によって受信コイルに誘起される電圧が図１０（ｃ）に示すように小さく、金属が混入した被検査体の判定対象値が閾値より小さい場合があり、金属が混入した被検査体の判定対象値が閾値より小さい場合には、被検査体中の金属を検出することができなかった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、被検査体中の金属の有無を従来より高感度に検出することができる金属検出機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金属検出機は、被検査体中の金属の有無の判定に使用される判定対象値を所定の閾値と比較することによって前記被検査体中の前記金属の有無を判定する判定手段と、前記被検査体の通過によって変化する磁界に基づいて前記判定対象値を生成する対象値生成手段とを備え、前記所定の閾値には、前記金属が混入していない前記被検査体に基づいて前記対象値生成手段によって生成される前記判定対象値の最大値より小さい閾値である小閾値が含まれ、前記判定手段は、前記判定対象値が前記小閾値以下であったときに前記被検査体中に前記金属が有ると判定する構成を有している。
【０００７】
この構成により、本発明の金属検出機は、従来検出することができなかった被検査体中の金属を検出することができるので、被検査体中の金属の有無を従来より高感度に検出することができる。
【０００８】
また、本発明の金属検出機は、前記被検査体の通過を検知する通過検知手段を備え、前記判定手段は、前記通過検知手段によって検知された前記被検査体の通過によって前記磁界が変化する期間内に、前記被検査体中の前記金属の有無を判定する構成を有している。
【０００９】
また、本発明の金属検出機は、前記小閾値が有用であるか否かを判定する有用判定手段を備え、前記有用判定手段は、前記金属が混入していない前記被検査体に基づいて前記対象値生成手段によって生成される前記判定対象値の最大値が前記対象値生成手段によって前記期間外に生成される前記判定対象値より大きいときに、前記小閾値が有用であると判定する構成を有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、被検査体中の金属の有無を従来より高感度に検出することができる金属検出機を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態に係る金属検出機の構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る金属検出機１０は、正弦波信号を発生させる信号発生器１１と、信号発生器１１によって発生させられた正弦波信号によって励磁されて被検査体８０（図２参照。）の搬送路９０上に交番磁界を発生させる送信コイル１２と、送信コイル１２によって発生させられた交番磁界を略等量ずつ受ける位置に配置されて互いに差動接続された２つの受信コイル１３、１４と、受信コイル１３、１４の接続点の電圧を増幅する増幅器１５と、信号発生器１１によって発生させられた正弦波信号を移相する移相器１６と、移相器１６によって移相された正弦波信号によって増幅器１５の出力を乗算検波することによって被検査体８０中の金属の有無の判定に使用される判定対象値３０（図３参照。）を生成する対象値生成手段としての検波回路１７と、検波回路１７によって生成された判定対象値３０のピーク値を閾値３１、３２（図３参照。）と比較することによって被検査体８０中の金属の有無を判定する判定手段としての判定部１８とを備えている。
【００１４】
ここで、移相器１６は、金属が混入されていない被検査体８０（以下「良品」という。）が送信コイル１２によって発生させられた交番磁界中を通過するときに検波回路１７の出力が小さくなり、金属が混入されている被検査体８０（以下「不良品」という。）が送信コイル１２によって発生させられた交番磁界中を通過するときに検波回路１７の出力が大きくなるように、移相量が設定されている。
【００１５】
また、判定部１８は、検波回路１７によって生成された判定対象値３０のピーク値が図３（ａ）に示すように閾値３１以上になったときに、被検査体８０中に金属が有ると判定し、検波回路１７によって生成された判定対象値３０のピーク値が図３（ｂ）に示すように閾値３１未満であって閾値３２より大きくなったときに、被検査体８０中に金属が無いと判定し、検波回路１７によって生成された判定対象値３０のピーク値が図３（ｃ）に示すように閾値３２以下であったときに、被検査体８０中に金属が有ると判定するようになっている。
【００１６】
また、閾値３１は、良品に基づいて予め検波回路１７によって生成される判定対象値３０の最大値である良品値３３（図３参照。）より大きくなるように手動又は自動で設定されている。また、閾値３２は、良品値３３より小さくなるように手動又は自動で設定されており、小閾値を構成している。
【００１７】
なお、金属検出機１０より搬送路９０の下流には、搬送路９０上を搬送されている被検査体８０を選別する選別装置２０が設けられている。選別装置２０は、搬送路９０上を搬送されている被検査体８０の進行方向を切り替える切替部２１を有しており、金属が混入していない被検査体８０を矢印９０ａで示す方向に進行させ、金属が混入している被検査体８０を矢印９０ｂで示す方向に進行させるようになっている。
【００１８】
次に、金属検出機１０の動作について説明する。
【００１９】
搬送路９０上を搬送されている被検査体８０が送信コイル１２によって発生させられた交番磁界中を通過するとき、２つの受信コイル１３、１４に誘起される電圧が変化し、検波回路１７によって判定対象値３０が生成される。
【００２０】
そして、判定部１８は、交番磁界中を通過する被検査体８０について、検波回路１７によって生成された判定対象値３０のピーク値が図３（ａ）に示すように閾値３１以上になったとき、被検査体８０中に金属が有ると判定し、検波回路１７によって生成された判定対象値３０のピーク値が図３（ｂ）に示すように閾値３１未満であって閾値３２より大きくなったとき、被検査体８０中に金属が無いと判定し、検波回路１７によって生成された判定対象値３０のピーク値が図３（ｃ）に示すように閾値３２以下であったとき、被検査体８０中に金属が有ると判定する。
【００２１】
したがって、例えば複数の被検査体８０が良品、良品、位置Ａ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｂ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｃ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｄ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｅ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｆ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｇ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｈ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品、位置Ｉ（図２参照。）のみに金属が混入した不良品の順番で交番磁界中を通過するとき、検波回路１７によって生成された判定対象値３０が図４に示すようになるので、金属検出機１０は、位置Ｄのみに金属が混入した不良品、位置Ｅのみに金属が混入した不良品、位置Ｈのみに金属が混入した不良品及び位置Ｉのみに金属が混入した不良品を不良品として検出することができる。なお、不良品における金属の混入位置によって判定対象値３０が異なる理由としては、次のような理由等がある。例えば、不良品のうち金属を除いた被検査体８０のみの誘起電圧と、不良品のうち金属のみの誘起電圧との相互の位相関係が、不良品における金属の混入位置によって異なるので、不良品のうち金属を除いた被検査体８０のみの誘起電圧と、不良品のうち金属のみの誘起電圧との重畳信号である不良品の判定対象値３０は、不良品における金属の混入位置によって異なる。また、送信コイル１２と受信コイル１３、１４との間の磁界強度分布が被検査体８０の搬送方向に対して必ずしも一様でないので、不良品の判定対象値３０は、不良品中の金属が送信コイル１２と受信コイル１３、１４との間の何れの位置を通過するかによって異なる。
【００２２】
なお、判定部１８による判定結果は、被検査体８０が金属検出機１０の交番磁界中に進入したか否かに関わらず所定の時間間隔で選別装置２０に入力される。選別装置２０は、被検査体８０中に金属が有るという判定結果から被検査体８０中に金属が無いという判定結果に判定部１８の判定結果が変化したとき、被検査体８０を矢印９０ａで示す方向に進行させるように所定のタイミングで切替部２１を切り替える。また、選別装置２０は、被検査体８０中に金属が無いという判定結果から被検査体８０中に金属が有るという判定結果に判定部１８の判定結果が変化したとき、被検査体８０を矢印９０ｂで示す方向に進行させるように所定のタイミングで切替部２１を切り替える。したがって、金属検出機１０によって不良品として検出されなかった被検査体８０は、矢印９０ａで示す方向に搬送されるが、金属検出機１０によって不良品として検出された被検査体８０は、矢印９０ｂで示す方向に搬送される。
【００２３】
以上に説明したように、金属検出機１０は、不良品の判定対象値３０のピーク値が閾値３１より小さかった場合でも閾値３２以下であった場合には、被検査体８０中に金属が有ると判定する。即ち、金属検出機１０は、従来検出することができなかった良品値３３よりも判定対象値３０のピーク値が小さい被検査体８０（図４に示す例においては、位置Ｄのみに金属が混入した不良品及び位置Ｅのみに金属が混入した不良品）中の金属を検出することができる。したがって、金属検出機１０は、被検査体８０中の金属の有無を従来より高感度に検出することができる。
【００２４】
また、金属検出機１０は、良品であっても判定対象値３０のピーク値が閾値３２以下であったときには、被検査体８０中に金属が有ると判定する。したがって、金属検出機１０は、良品であっても、判定対象値３０のピーク値が閾値３２以下である程度に水分量、塩分量等が極端に基準より少ない被検査体８０を検出することができる。即ち、金属検出機１０は、被検査体８０の品質チェックに利用されることもできる。
【００２５】
なお、金属検出機１０は、判定対象値３０のピーク値を閾値３１、３２と比較することによって被検査体８０中の金属の有無を判定するようになっているが、判定対象値３０のピーク値の絶対値又は判定対象値３０の絶対値のピーク値を閾値３１、３２と比較することによって被検査体８０中の金属の有無を判定するようになっていても良い。
【００２６】
（第２の実施の形態）
まず、第２の実施の形態に係る金属検出機の構成について説明する。
【００２７】
なお、本実施の形態に係る金属検出機の構成のうち、第１の実施の形態に係る金属検出機１０（図１参照。）の構成と同様な構成については、金属検出機１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
図５に示すように、本実施の形態に係る金属検出機４０の構成は、光等を利用して被検査体８０の通過を検知する通過検知手段としての被検査体通過センサ４１を金属検出機１０が備えた構成と同様である。
【００２９】
また、判定部１８は、被検査体通過センサ４１によって検知された被検査体８０の通過によって磁界が変化する期間５０（図６参照。）内に、被検査体８０中の金属の有無を判定するようになっている。ここで、期間５０は、被検査体８０の通過が被検査体通過センサ４１によって検知されたときから開始され、被検査体８０の搬送方向の長さと、被検査体８０の搬送速度とに基づいて算出される期間であり、自動又は手動で設定される。
【００３０】
次に、金属検出機４０の動作について説明する。
【００３１】
搬送路９０上を搬送されている被検査体８０が送信コイル１２によって発生させられた交番磁界中を通過するとき、被検査体８０の通過が被検査体通過センサ４１によって検知された後、２つの受信コイル１３、１４に誘起される電圧が変化し、検波回路１７によって判定対象値３０が生成される。
【００３２】
そして、判定部１８は、交番磁界中を通過する被検査体８０について、検波回路１７によって生成された判定対象値３０の最大値が図６（ａ）に示すように期間５０内に閾値３１以上になったとき、被検査体８０中に金属が有ると判定し、検波回路１７によって生成された判定対象値３０の最大値が図６（ｂ）に示すように期間５０内に閾値３１未満であって閾値３２より大きくなったとき、被検査体８０中に金属が無いと判定し、検波回路１７によって生成された判定対象値３０の最大値が図６（ｃ）に示すように期間５０内に閾値３２以下であったとき、被検査体８０中に金属が有ると判定する。
【００３３】
なお、判定部１８による判定結果は、期間５０が終了する度に選別装置２０に入力される。選別装置２０は、判定部１８から入力された判定結果が被検査体８０中に金属が無いという判定結果であるとき、被検査体８０を矢印９０ａで示す方向に進行させるように切替部２１を切り替える。また、選別装置２０は、判定部１８から入力された判定結果が被検査体８０中に金属が有るという判定結果であるとき、被検査体８０を矢印９０ｂで示す方向に進行させるように切替部２１を切り替える。したがって、金属検出機４０によって不良品として検出されなかった被検査体８０は、矢印９０ａで示す方向に搬送されるが、金属検出機４０によって不良品として検出された被検査体８０は、矢印９０ｂで示す方向に搬送される。
【００３４】
以上に説明したように、金属検出機４０は、期間５０内においてのみ金属の有無を判定するようになっているので、例えば不良品の発生をブザーを鳴動させて報知する等、判定部１８による判定結果を表示や音声等によって報知するようになっている場合に、期間５０外において不良品の発生を誤報してしまうことを防止することができる。
【００３５】
なお、金属検出機４０は、通過検知手段として被検査体通過センサ４１を備えているが、他の方法によって被検査体８０の通過を検知するものを通過検知手段として備えるようになっていても良い。
【００３６】
例えば、金属検出機４０は、検波回路１７によって生成される判定対象値３０を処理することによって被検査体８０の通過を検知するものを通過検知手段として備えるようになっていても良い。具体的には、金属検出機４０は、例えば、図７に示すように、被検査体８０が通過していない状態において検波回路１７によって生成される判定対象値３０であるノイズレベルを測定してノイズレベルの範囲３５を予め設定しておき、検波回路１７によって生成される判定対象値３０が範囲３５外になったときに、被検査体８０が通過していると検知することができる。判定対象値３０が範囲３５外になったときに被検査体８０の通過を検知する場合、期間５０は、判定対象値３０が範囲３５外になったときから開始され、被検査体８０の搬送方向の長さと、被検査体８０の搬送速度とに基づいて算出される期間であり、自動又は手動で設定される。
【００３７】
また、被検査体８０中に金属が有ると判定部１８が判定したときに搬送路９０の動作を停止させるようにすれば、金属が混入している被検査体８０を利用者が手動で排除することができるので、選別装置２０が設けられていなくても良い。
【００３８】
なお、金属検出機４０は、判定対象値３０の最大値を閾値３１、３２と比較することによって被検査体８０中の金属の有無を判定するようになっているが、判定対象値３０の絶対値の最大値を閾値３１、３２と比較することによって被検査体８０中の金属の有無を判定するようになっていても良い。
【００３９】
（第３の実施の形態）
まず、第３の実施の形態に係る金属検出機の構成について説明する。
【００４０】
なお、本実施の形態に係る金属検出機の構成のうち、第２の実施の形態に係る金属検出機４０（図５参照。）の構成と同様な構成については、金属検出機４０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
図８に示すように、本実施の形態に係る金属検出機６０の構成は、閾値３２が有用であるか否かを判定する有用判定手段としての有用判定部６１を金属検出機４０が備えた構成と同様である。
【００４２】
有用判定部６１は、検波回路１７によって期間５０外に生成される判定対象値３０であるノイズレベルの最大値３４（図９参照。）より良品値３３が大きいときに、閾値３２が有用であると判定するようになっている。
【００４３】
次に、金属検出機６０の動作について説明する。
【００４４】
金属検出機６０は、交番磁界中を通過する所定数（例えば５０個）の良品について、検波回路１７によって生成された判定対象値３０に応じた良品値３３を記憶し、記憶した所定数（例えば５０個）の良品値３３のうちの最小値がノイズレベルの最大値３４より大きいときに、閾値３２が有用であると判定して閾値３２を自動的に設定する。
【００４５】
そして、金属検出機６０は、自動的に設定した閾値３２を利用して第２の実施の形態に係る金属検出機４０と同様の動作を実行する。
【００４６】
なお、金属検出機６０は、閾値３２を自動的に設定するようになっているが、閾値３２が有用であると有用判定部６１が判定したときに閾値３２が有用であることを表示や音声等によって利用者に報知し、利用者からの指示に応じて閾値３２を設定するようになっていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明に係る金属検出機は、被検査体中の金属の有無を従来より高感度に検出することができるという効果を有し、食品等の生産ライン上に設置される金属検出機等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における金属検出機及び選別装置のブロック図
【図２】図１に示す金属検出機によって金属の混入の有無が検出される被検査体の外観斜視図
【図３】（ａ）不良品が搬送路上を搬送されたときの図１に示す金属検出機の検波回路の出力の一例を示す図  （ｂ）良品が搬送路上を搬送されたときの図１に示す金属検出機の検波回路の出力の一例を示す図  （ｃ）不良品が搬送路上を搬送されたときの図１に示す金属検出機の検波回路の出力の図３（ａ）に示す例とは異なる例を示す図
【図４】複数の被検査体が搬送路上を搬送されたときの図１に示す金属検出機の検波回路の出力の一例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態における金属検出機及び選別装置のブロック図
【図６】（ａ）不良品が搬送路上を搬送されたときの図５に示す金属検出機の検波回路の出力の一例を示す図  （ｂ）良品が搬送路上を搬送されたときの図５に示す金属検出機の検波回路の出力の一例を示す図  （ｃ）不良品が搬送路上を搬送されたときの図５に示す金属検出機の検波回路の出力の図６（ａ）に示す例とは異なる例を示す図
【図７】被検査体が搬送路上を搬送されたときの図５に示す金属検出機の検波回路の出力の図６に示す例とは異なる例を示す図
【図８】本発明の第３の実施の形態における金属検出機及び選別装置のブロック図
【図９】被検査体が搬送路上を搬送されたときの図８に示す金属検出機の検波回路の出力の一例を示す図
【図１０】（ａ）被検査体に混入した金属のみが通過したと仮定したときの従来の金属検出機の受信コイルに誘起された電圧の一例を示す図  （ｂ）金属が混入していない被検査体のみが通過したと仮定したときの従来の金属検出機の受信コイルに誘起された電圧の一例を示す図  （ｃ）金属が混入した被検査体が通過したときの従来の金属検出機の受信コイルに誘起された電圧の一例を示す図
【符号の説明】
【００４９】
１０  金属検出機
１７  検波回路（対象値生成手段）
１８  判定部（判定手段）
３０  判定対象値
３１  閾値
３２  閾値（小閾値）
３３  良品値（最大値）
４０  金属検出機
４１  被検査体通過センサ（通過検知手段）
５０  期間
６０  金属検出機
６１  有用判定部（有用判定手段）
８０  被検査体
【図１】
2006220500.tif 000003
【図２】
2006220500.tif 000004
【図３】
2006220500.tif 000005
【図４】
2006220500.tif 000006
【図５】
2006220500.tif 000007
【図６】
2006220500.tif 000008
【図７】
2006220500.tif 000009
【図８】
2006220500.tif 000010
【図９】
2006220500.tif 000011
【図１０】
2006220500.tif 000012