(57)【要約】【課題】異物の検出を行なう場合に、中空部内に存在する金属片の位置によって、検出感度に差異が生じることを防止するとともに、中空部外の外乱ノイズの影響を受けないように耐ノイズ性の向上を図った検針装置を提供すること。【解決手段】被検査物を検査部１の中央に有する中空部２を通過させるように構成された検針装置１００である。検査部１に配設してなる第１のコイル体１０と、中空部２を挟んで第１のコイル体１０と反対側に配設される直流磁界発生部２０と、直流磁界発生部２０に配設してなる第２のコイル体３０と、を備えている。【選択図】図２
2006113043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物を検査部の中央に有する中空部を通過させるように構成された検針装置において、
前記検査部に配設されている第１のコイル体と、
前記中空部を挟んで前記第１のコイル体と反対側に配設される直流磁界発生部と、
該直流磁界発生部に配設されている第２のコイル体と、を備えていることを特徴とする検針装置。
【請求項２】
第１のコイル体及び第２のコイル体は、それぞれ被検査物の移動方向に少なくとも二つのコイルを備えていることを特徴とする請求項１記載の検針装置。
【請求項３】
直流磁界発生部は、各コイルに対応する別体の永久磁石からなることを特徴とする請求項２記載の検針装置。
【請求項４】
直流磁界発生部は、相互に所定間隙を有し被検査物の移動方向と直行方向に列設されている永久磁石からなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の検針装置。
【請求項５】
第１のコイル体及び第２のコイル体を挟んで直流磁界発生部と反対側に、該直流磁界発生部に基づく静磁界と同じ方向の静磁界を発生する第２の直流磁界発生部を配設したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の検針装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縫製品等の検査に用いられる検針装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
検針装置は、服飾品、布団等の縫製品（被検査物）を所定方向に移動させることにより、被検査物中の混入金属片による磁界の乱れを利用して、折損縫針、忘れ針、ホチキスその他の金属からなる異物の検出を行うものである。
【０００３】
検針装置は、検査部の検査能力として、折損縫針、忘れ針、ホチキスその他の金属からなる異物の検出を完全に行うとともに、外乱に左右されず異物以外のものは通過することが、検針をする上で最も望ましい。
【０００４】
図１２には、従来の検針装置を上方からみた概念図を示してある。従来の検針装置９００は、検査部９０１に設けられた中空部内を、例えばベルトコンベア９５０が通過するように構成されている。
【０００５】
このベルトコンベア上に被検査物を積載して、中空部内をｘ方向に移動させることによって、被検査物内に金属片が存在したとき、検出信号を発生するようになっている。検査部９０１には、巻き線方向単一の長楕円状のコイルが設けられている。
【０００６】
この従来の検針装置においては、金属物が縫製品のどの部分に埋没しているかは正確に知ることができないという問題点があった。このため、かかる問題点に鑑み、特許文献１の検針装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
この検針装置のｘ方向の検査部内の構成概要を図１３に示してある。図１３の検針装置は、検査部８０１に、金属片を検出するためのコイル体８１０と、固定磁界を発生するためのマグネット８２０とを備えている。
【０００８】
コイル体８１０は、中央に配置するコイル８１５と、その両側に配置された巻き方向がコイル８１５と逆の二つの直列接続のコイル８１４，８１６と、を並列に接続して、三つのコイル８１４，８１５，８１６が被検査物の移動方向ｘに配置された構成を有している。
【０００９】
金属片の移動に応じて、コイル体８１０は、この磁束密度の変化に基づく鎖交磁束数の変化率を検出して、出力電圧を発生する。
【特許文献１】実開平５−４０８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来の検針装置においては、例えば、コイル又はコイル体の近くではφ０．５の金属片を検出する検出感度があるのに対して、コイル又はコイル体より遠くではφ１．０の金属片を検出できるに止まる。このため、中空部内に存在する金属片の位置によって、検出感度が異なるという課題が残されていた。
【００１１】
一方、検査部の検出感度を上げると、全体的にその検出感度が上がるため中空部外の磁界の乱れにも反応し外乱ノイズの影響を受け、異物が混入していなくても誤検出してしまうという問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、異物の検出を行う場合に、中空部内に存在する金属片の位置によって、検出感度に差異が生じることを防止するとともに、中空部外の外乱ノイズの影響を受けないように耐ノイズ性の向上を図った検針装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る検針装置は、被検査物を検査部の中央に有する中空部を通過させるように構成された検針装置において、前記検査部に配設されている第１のコイル体と、前記中空部を挟んで前記第１のコイル体と反対側に配設される直流磁界発生部と、該直流磁界発生部に配設されている第２のコイル体と、を備えているところに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項２に係る検針装置は、請求項１記載の検針装置において、第１のコイル体及び第２のコイル体は、それぞれ被検査物の移動方向に少なくとも二つのコイルを備えているところに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項３に係る検針装置は、請求項２記載の検針装置において、直流磁界発生部は、各コイルに対応する別体の永久磁石からなるところに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項４に係る検針装置は、請求項１〜３の何れかに記載の検針装置において、直流磁界発生部は、相互に所定間隙を有し被検査物の移動方向と直行方向に列設されている永久磁石からなるところに特徴を有するものである。
【００１７】
請求項５に係る検針装置は、請求項１〜４の何れかに記載の検針装置において、第１のコイル体及び第２のコイル体を挟んで直流磁界発生部と反対側に、該直流磁界発生部に基づく静磁界と同じ方向の静磁界を発生する第２の直流磁界発生部を配設したところに特徴を有するものである。
【００１８】
本発明に係る検針装置は、中空部におけるコイル体から遠い位置に存在する場合の鎖交磁束数を大きくし、中空部に金属片が存在する場合と存在しない場合の磁束の変化を大きくすることで、検出感度を向上しつつ耐ノイズ性の向上を図るものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明に係る検針装置によれば、被検査物を検査部の中央に有する中空部を通過させるように構成された検針装置において、前記検査部に配設されている第１のコイル体と、前記中空部を挟んで前記第１のコイル体と反対側に配設される直流磁界発生部と、該直流磁界発生部に配設されている第２のコイル体と、を備えているので、中空部におけるコイル体から遠い位置に存在する場合の鎖交磁束数を大きくし、中空部に金属片が存在する場合と存在しない場合の磁束の変化を大きくすることができ、検出感度を向上することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、請求項２の発明に係る検針装置によれば、請求項１記載の検針装置の奏する効果に加えて、第１のコイル体及び第２のコイル体は、それぞれ被検査物の移動方向に少なくとも二つのコイルを備えているので、外乱ノイズによる磁束の変化を相殺することができ、さらに耐ノイズ性に優れるという効果を奏する。
【００２１】
請求項３記載の発明に係る検針装置によれば、請求項２に記載の検針装置の奏する効果に加えて、直流磁界発生部は、各コイルに対応する別体の永久磁石からなるので、直流磁界発生部の折れ、割れを防止することができるという効果を奏する。
【００２２】
請求項４の発明に係る検針装置によれば、請求項１〜３の何れかに記載の検針装置の奏する効果に加えて、直流磁界発生部は、相互に所定間隙を有し被検査物の移動方向と直行方向に列設されている永久磁石からなるので、該直行方向に均一な検出磁束を得ることができ、検出誤差を防止することができるという効果を奏する。
【００２３】
請求項５の発明に係る検針装置によれば、請求項１〜４の何れかに記載の検針装置の奏する効果に加えて、第１のコイル体及び第２のコイル体を挟んで直流磁界発生部と反対側に、該直流磁界発生部に基づく静磁界と同じ方向の静磁界を発生する第２の直流磁界発生部を配設したので、漏れ磁束を減少でき、さらに検出感度を向上することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら以下の例に限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
図１は、本発明に係る検針装置の外観形状の一例を示す斜視図である。図１において、ｘ軸は被検査物の移動方向、ｙ軸は被検査物の移動方向と直交方向である中空部２の幅方向、ｚ軸は中空部２の高さ方向をそれぞれ示している。
【００２６】
検針装置１００は、図１に示すように、検査部１に設けられた中空部２内を、例えばベルトコンベア５０が通過するように構成されており、このベルトコンベア５０上に被検査物を積載して、中空部２内を移動させることによって、被検査物内に金属片が存在したとき、検出信号を発生するようにしてある。
【００２７】
図２は、本実施の形態の検針装置１００の検査部１内部のコイルの配置を示す概念図である。
【００２８】
検査部１は、図２に示すように、中空部２の上側を構成するフレームＡと、中空部２の下側を構成するフレームＢとからなり、中央に中空部２を有する枠状に形成してある。フレームＡには、内部に直流磁界発生部４０が取り付けられ、直流磁界発生部４０の中空部側に第１のコイル体１０が当接して設けてある。
【００２９】
一方、フレームＢには、内部に直流磁界発生部２０が取り付けられ、直流磁界発生部２０の中空部側に第２のコイル体３０が当接して設けてある。
【００３０】
第１のコイル体１０は、それぞれが鉄芯１１，１２，１３を有し円筒状に巻回形成された三つのコイル１４，１５，１６から構成してあり、被検査物の移動方向ｘと平行に配置してある。コイル体１０，３０を小型のコイルから構成したので、製造が容易で、製造コストを低く抑えることができる。
【００３１】
コイル１５は、第２の直流磁界発生部４０のｘ方向中央部に配置してあり、その両側に配置したコイル１４，１６より大径に形成してある。また、中央に配置したコイル１５と、両側に配置したコイル１４，１６とは、巻回方向が互いに逆向きとなるように巻回形成してある。
【００３２】
さらに、これら三つのコイル１４，１５，１６の頂面は、同一平面状となるように形成してある。第１のコイル体１０と第２の直流磁界発生部４０は、従来の検針装置におけるフレームＡに収まる大きさ、配置としてある。
【００３３】
第２のコイル体３０は、第１のコイル体１０の構成と同様のコイル３４，３５，３６を備えている。第２のコイル体３０と直流磁界発生部２０は、従来の検針装置におけるフレームＢに収まる大きさ、配置としてある。
【００３４】
また、第１のコイル体１０と第２のコイル体３０とは、コイル１４，１５，１６とコイル３４，３５，３６とが中空部２を挟んで対峙する配置としてある。さらに、第１のコイル体１０の鉄芯１１と、第２のコイル体３０の鉄芯３１とを同心状に配置してある。また、鉄芯１２と、鉄芯３２とを同心状に配置してある。
【００３５】
さらに、鉄芯１３と、鉄芯３３とを同心状に配置してある。これにより、第１のコイル体１０及び第２のコイル体３０を通る磁束が直線状となるようにしてある。
【００３６】
図３は、検針装置１００の検査部１の上側破砕断面図である。直流磁界発生部４０は、図３に示すように、被検査物の移動方向と直行方向ｙに一体に形成された板状の永久磁石からなる。
【００３７】
図４は、検針装置１００の検査部１内部のコイル体１０の列状配置を示す平面図である。直流磁界発生部４０の中空部側には、図４に示すように、被検査物の移動方向ｘと平行に配置されたコイル１４，１５，１６が所定間隔をもって被検査物の移動方向と直行方向ｙに複数列状配置してある。
【００３８】
一方、直流磁界発生部２０は、永久磁石からなり、同じく永久磁石からなる直流磁界発生部４０の板厚と同じ板厚に形成してある。
【００３９】
また、直流磁界発生部２０及び４０は、共に同極性となるように配置してある。即ち、第１のコイル体１０を通る直流磁界発生部２０に基づく静磁界と同じ方向の静磁界を発生する第２の直流磁界発生部４０を配置してある。
【００４０】
さらに、直流磁界発生部２０の中空部側には、直流磁界発生部４０と同様に、第２のコイル体３０の構成要素であるコイル３４，３５，３６が被検査物の移動方向と直行方向ｙに複数列状配置してある。
【００４１】
さらに、第１のコイル体１０と第２のコイル体３０は、直行方向ｙにおいても、中空部２を挟んでそれぞれのコイルが対峙し、かつ、対峙するコイルのそれぞれの鉄芯を同心状に配置してある。
【００４２】
次に、図５は、検針装置１００の検査部１の回路構成の概略を示す図である。図５には、第１のコイル体１０の出力電圧を合成するための回路構成を示してある。なお、第２のコイル体３０の回路構成は、第１のコイル体１０の回路構成と同様である。
【００４３】
第１のコイル体１０は、図５に示すように、コイル１５の両側に配置したコイル１４及びコイル１６が直列に接続され、これにｘ方向における第２の直流磁界発生部４０の中央部に配置したコイル１５が並列に接続されている。
【００４４】
コイル１４及びコイル１６の直列接続の出力電圧にコイル１５の出力電圧が合成された後、図示しない前段増幅器を介して増幅し、検出出力を発生する。またｙ方向に複数のコイル体を有するので、これら複数の信号が同時に増幅され、検出出力を発生する。
【００４５】
これにより、複数の第１のコイル体１０によるｙ方向の複数の検出出力が得られるようにしてある。なお、複数の第２のコイル体３０も同様に構成してあり、複数の検出出力が得られるようにしてある。
【００４６】
前段増幅器で一旦増幅された各検出出力は、その後段に存するそれぞれの後段増幅器（図示せず）を介して中央処理装置（図示せず）に入力され、ソフトウエア処理される。このソフトウエア処理は、外乱による検出出力と真正の検出出力を判別した後、適当なしきい値を設定し、該しきい値を超えた出力から検出信号を得るようにして、ノイズの影響を除去する。
【００４７】
その判別は、複数の検出信号が全体的に変化する場合には、外乱による検出出力であると判断する。これに対して、特定の検出信号が変化する場合には、真正の検出出力であると判断する。
【００４８】
図６は、第１のコイル体１０の検出出力の波形を示す波形図である。なお、検出出力は、コイル１５による出力電圧と、コイル１４及びコイル１６による出力電圧とが、合成された後に出力されるのであるが、説明の便宜上、合成する前の出力電圧の波形を示してある。
【００４９】
このようにそれぞれの出力電圧は、三つのピークが生じている。また、大径のコイル１５の出力電圧は、コイル１４及びコイル１６の直列接続の出力電圧より高い。このことから、上記のようにコイル１４及びコイル１６の直列接続の出力電圧とコイル１５の出力電圧とを合成した後の出力電圧に、検出しきい値を設定することによって、金属片の検出ができる。
【００５０】
また、外乱ノイズの場合には、中空部２を通る磁束速度がコンベア速度に比して速いために、両側に配置されたコイル１４及び１５による波形の周期は短くなる。よって、外乱ノイズの場合には、コイル１４及びコイル１６の直列接続の出力電圧とコイル１５の出力電圧の合成電圧は低くなり、検出しきい値以下となる。
【００５１】
これに対し、被検査物に異物が混入している場合には、コンベア速度に比例して時系列的に三つの信号がずれて出力されるため、三つのコイルの出力電圧の合成出力は低くなることはなく、検出しきい値以上となる。この点からも、外乱ノイズによる誤動作を防止できる。なお、第２のコイル体３０の検出出力の波形は、第１のコイル体１０の検出出力の波形と同様である。
【００５２】
この検針装置１００によれば、第１のコイル体１０と第２のコイル体３０を、中空部２を挟んで対峙し、かつ、対峙するそれぞれの鉄芯を同心状に配置し、第１のコイル体１０及び第２のコイル体３０を通る磁束が直線状となるようにしてあるので、直流磁界発生部２０側の検出感度が第１のコイル体１０側の検出感度と同等となり、均一の検出能力を有し、中空部の高さ方向ｚにおける金属片の存在する位置によって、検出感度に差異が生じることを防止することができる。
【００５３】
また、第１のコイル体１０及び第２のコイル体３０を挟んで直流磁界発生部２０と反対側に、第１のコイル体１０を通る直流磁界発生部２０に基づく静磁界と同じ方向の静磁界を発生する第２の直流磁界発生部４０を配置したので、漏れ磁束が著しく減少し、第１コイル体１０及び第２のコイル体３０を通る磁束密度が大きくなり、さらに検出感度が向上する。
【００５４】
さらに、第１のコイル体１０及び第２のコイル体３０は、各コイルが所定間隔をもって被検査物の移動方向と直行方向ｙに列状配置され、被検査物の移動方向と直行方向ｙにおいても中空部２を挟んで対象となる配置としてあるので、被検査物の移動方向と直行方向ｙにおける中空部２内の磁束を均一にして、検出誤差を防止することができる。
【００５５】
第１のコイル体１０及び第２のコイル体３０は、対峙する互いの頂面が同一平面状となるように形成してあるので、第１のコイル体１０又は第２のコイル体３０を通る磁束がより多く通るようになり、即ち第１のコイル体１０又は第２のコイル体３０を通る磁束密度が大きくなるから、金属片がコイル体１０，３０から充分離れた面を通過したときに対応することができる。
【００５６】
また、第１のコイル体１０と第２の直流磁界発生部４０、及び第２のコイル体３０と直流磁界発生部２０は、それぞれ従来の検針装置におけるフレームＡ及びＢに収まるように配置してあるので、従来の検針装置にも使用することができ、コイル体、直流磁界発生部の選択的設置ができ、メンテナンス、バージョンアップ等の点からも効果的である。
【００５７】
さらに、特定の検出出力が変化する場合に、検出出力がどのコイル体からの出力であるか特定できるため、中空部内の金属片の位置を特定できる。
【００５８】
なお、上記実施例においては、第１のコイル体１０又は第２のコイル体３０の構成要素である個々のコイル１４，１５，１６又は３４，３５，３６が、直流磁界発生部４０又は２０に当接して設けてあるが、何らこれに限定されるものではない。
【００５９】
例えば、直流磁界発生部４０又は２０を移動方向ｘに短く形成し、中央のコイル１５又は３５のみを直流磁界発生部４０又は２０上に当接して設けても良い。また、直流磁界発生部２０，４０は、一体に形成された永久磁石でなくても良く、小型の永久磁石を組合せたものであっても良い。
【００６０】
（実施例２）
次に、他の実施例について図７〜１１を参照して説明する。第２実施例の検針装置２００は、コイル体２１０と、直流磁界発生部２２０と、第２のコイル体２３０と、第２の直流磁界発生部２４０とを備えている。なお、図１と対応する部分に同一参照番号を付けて示す。
【００６１】
図７は、検針装置２００のコイルの配置を上方からみた概念図である。検針装置２００は、図７に示すように、コイル体２１０及び直流磁界発生部２４０を被検査物の移動方向ｘに対して斜めに配置して、直流磁界発生部２４０の磁束と、被検査物の移動方向ｘとの間に、「角度」を設けることにより検出信号をより大きくするのが目的である。
【００６２】
図８は、検針装置２００の検査部内部のコイルの配置を示す概念図である。フレームＡには、図８に示すように、その内部に直流磁界発生部２４０を取り付け、直流磁界発生部２４０の中空部側にコイル体２１０を当接して設けてある。
【００６３】
フレームＢには、内部に直流磁界発生部２２０を取り付け、直流磁界発生部２２０の中空部側にコイル体２３０を当接して設けてある。コイル体２１０，２３０は、中空部２を挟んで対称となる配置としてある。
【００６４】
コイル体２１０は、鉄芯２１１，２１２を有する二つのコイル２１４，２１５を備えている。二つのコイル２１４，２１５は、ともに同径に形成してあり、互いに巻回方向が逆向きとなるように巻回形成してある。二つのコイル２１４，２１５は、互いの頂面が同一平面状となるように形成してある。
【００６５】
コイル体２３０は、鉄芯２３１，２３２を有する二つのコイル２３４，２３５を備えている。二つのコイル２３４，２３５は、コイル体２１０と同様に構成してあり、各コイルが中空部２を挟んで同心状となるように配置してある。
【００６６】
直流磁界発生部２２０は、コイル２３４，２３５のそれぞれに対応する別体の小型同型の永久磁石２２１，２２２を組合せて構成してある。永久磁石２２１は、コイル２３４を配置することが十分できる大きさ、形状にしてある。永久磁石２２２は、同様に、コイル２３５を配置できる大きさ、形状にしてある。
【００６７】
直流磁界発生部２４０は、永久磁石２２１，２２２と同形状、同大、別体の永久磁石２４１，２４２を、頂面が同一平面状となるように組合せ、直流磁界発生部２２０に基づく静磁界と同じ方向の静磁界を発生するようにフレームＡに取り付けてある。永久磁石２４１及び２４２は、直流磁界発生部２２０と同様、各コイル２１４、２１５を配置することが十分できる大きさ、形状にしてある。
【００６８】
図９（ａ）は検針装置２００のフレームＡの直流磁界発生部２４０及びコイル体２１０の配置を示す平面図であり、図９（ｂ）はフレームＢの直流磁界発生部２２０及びコイル体２３０の配置を示す平面図である。
【００６９】
ここで、コイル体２３０と直流磁界発生部２２０を組合せたもの、及びコイル体２１０と直流磁界発生部２４０とを組合せたものは、共に被検査物の移動方向ｘに所定の「角度」を有するように、移動方向ｘに対して斜めに配置してある。
【００７０】
直流磁界発生部２４０は、図９（ａ）に示すように、各永久磁石２４１，２４２を被検査物の移動方向ｘに所定間隙を有し、かつ斜めに配置してある。各永久磁石２４１，２４２と共にコイル２１４，２１５も、被検査物の移動方向ｘに同一の斜め方向としてあり、コイル２１４，２１５がコイル２３４，２３５と中空部２を挟んで同心状となるように配置してある。
【００７１】
また、直流磁界発生部２４０は、ｘ方向に配置した永久磁石２４１，２４２が、被検査物の移動方向と直行方向ｙに相互に所定間隙を有し列設してある。ｙ方向の所定間隙は、ｘ方向の永久磁石２４１，２４２の所定間隙よりも狭い。永久磁石２４１，２４２にも、コイル２１４，２１５を設けてある。
【００７２】
直流磁界発生部２２０は、図９（ｂ）に示すように、各永久磁石２２１，２２２が被検査物の移動方向ｘに所定間隙を有し、かつ斜めに配置してある。この斜め方向は、中空部を挟んで配設される直流磁界発生部２４０と同方向となるようにしてある。各永久磁石２２１，２２２と共にコイル２３４，２３５も被検査物の移動方向ｘに所定間隙を有し、かつ斜めとなるように配置してある。
【００７３】
また、直流磁界発生部２２０は、ｘ方向に配置した永久磁石２２１，２２２を、被検査物の移動方向と直行方向ｙに相互に所定間隙を有して列設して構成してある。列設された永久磁石２２１，２２２にも、コイル２３４，２３５が設けてある。なお、永久磁石２２１，２２２及びコイル２３４，２３５の配置は、ｘ方向においてもｙ方向においても、コイル２３４，２３５が対応するコイル２１４，２１５と同心状にとなるように配置してある。
【００７４】
以上説明したように、検針装置２００によれば、検査部１に配設されているコイル体２１０と、中空部２を挟んでコイル体２１０と反対側に配設される直流磁界発生部２２０と、直流磁界発生部２２０に配設されているコイル体２３０とを備えているので、中空部２におけるコイル体２１０から遠い位置に金属片が存在する場合の鎖交磁束数を大きくして検出力を高め、全体を均一にすることができる。
【００７５】
さらに、中空部２に金属片が存在する場合と存在しない場合の磁束の変化を大きくすることができたので、金属片の検出電圧（反応電圧）が大きくなったことによる異物の検出感度が向上した。その結果、外乱ノイズとの差が大きくなり、相対的に耐ノイズ性が向上した。
【００７６】
かかる点について、図１０を参照して、詳細に説明する。図１０は、コンベア５０が中空部２の下方を通過する場合に、検針装置２００と、図１３に示す従来装置の中空部内のｚ方向の位置による鉄球の検出比較のための実験結果を示したものであり、両者の検出感度を示すグラフである。
【００７７】
図１０に示すグラフのｘ軸は、ベルトコンベア５０のベルト面からの通過高さを示す。原点はフレームＢ付近のベルト面上を金属片が通過する場合を示し、ｘ軸右端はフレームＡ付近を金属片が通過する場合を示す。グラフのｙ軸は、それらの検出電圧の大きさを示す。
【００７８】
図１０の例では、鉄球を用いての事例である。実際の検査対象（異物）はミシン等の折れ針である。永久磁石により発生する磁界は、その形状からある程度直線的に発生するので、折れ針の移動するときの姿勢によって鎖交磁束に差がある。
【００７９】
例えば、折れ針の移動するときの姿勢がｚ方向である場合には、鎖交磁束が最も大きく、ついでその姿勢がｘ方向である場合に鎖交磁束が大きく、その姿勢がｙ方向である場合が鎖交磁束が最も小さい。この差が大きいので、鉄球での性能表現を用いている。
【００８０】
図１０によれば、中空部２におけるフレームＡから遠い位置であるフレームＢ付近をφ１．０の金属片が通過した場合、即ち、ベルト面上をその金属片が通過した場合には、従来装置によれば検出電圧Ｅ０の反応であるのに対し、検針装置２００によれば検出電圧Ｅ１の反応をしている。
【００８１】
両者を比較すると、Ｅ１＞Ｅ０であり、Ｅ１／Ｅ０＝９〜９．３６である。従って、検針装置２００によれば、従来装置では検出できなかったフレームＡから遠い位置の鎖交磁束数が大きくなっており、検出能力が向上していることがわかる。
【００８２】
また、フレームＡ近傍では、検針装置２００の検出電圧Ｅ３は、従来装置の検出電圧Ｅ４より大きく、Ｅ３＞Ｅ４である。かかる検出電圧Ｅ３は、フレームＢ近傍での検出電圧Ｅ１とほぼ同等若しくは若干大きな値であり、最大値Ｅｍａｘをとる。換言すれば、検針装置２００の検出電圧の最大値Ｅｍａｘ＝Ｅ３が従来装置の最大値Ｅｍａｘ＝Ｅ４より十分大きくなっている。
【００８３】
また同様に最小値についても、検針装置２００の検出電圧の最小値Ｅｍｉｎ（図示せず）が従来装置の検出電圧の最小値Ｅｍｉｎ＝Ｅ０より十分大きな値を示している。
【００８４】
よって、全体的に検出能力が向上している。中空部２に金属片が存在する場合と存在しない場合の磁束の変化を大きくすることができた。かかる磁束の変化が大きくすることができたので、検出感度が向上した。
【００８５】
その結果、外乱ノイズとの差が大きくなり、相対的に耐ノイズ性が向上した。これにより、検針装置２００は、金属片の検出を容易にかつ確実に行うことができる。
【００８６】
ここで、ベルト面からの通過高さ方向ｚにおける検出電圧の最大値Ｅｍａｘと最小値Ｅｍｉｎとの差ΔＥは検出倍率をあらわし、この差ΔＥが小さな値の方が金属片の検出をしやすい。
【００８７】
検針装置２００と従来装置とでΔＥを比較すると、従来装置の検出倍率ΔＥ０＝Ｅ４／Ｅ０＝６．００であるのに対し、検針装置２００の検出倍率ΔＥ１＝Ｅ３／Ｅｍｉｎ＝１．９５〜２．２５である。ΔＥ１＜ΔＥ０であることから、検針装置２００の検出倍率値ΔＥ１が従来装置の検出倍率値ΔＥ０より小さい値を示している。
【００８８】
よって、検針装置２００によれば、さらに、金属片の検出を容易にかつ確実に行うことができる。
【００８９】
次にさらに小さな鉄球であるφ０．８の金属片がベルト面上を通過した場合について説明する。かかる場合の検針装置２００の検出電圧Ｅ２はＥ１より低い値となるものの、従来装置のφ１．０の検出電圧Ｅ０より高い値となっている。その比をあらわすＥ２／Ｅ０＝５．１６〜５．４である。
【００９０】
この場合のＥｍｉｎも従来装置による最小値Ｅ０より十分大きな値を示しており、検出倍率ΔＥ２は、２．１１〜２．２１である。ΔＥ２＜ΔＥ０であり、φ０．８の金属片の検出においても従来装置よりも良い。
【００９１】
従って、検針装置２００によれば、より小さなφ０．８の金属片であっても、従来装置のφ１．０の金属片が通過した場合の検出電圧Ｅ０よりも大きな検出電圧Ｅ２を出力することができ、φ０．８の金属片を確実に検出することができる。検針装置２００によれば、上記φ１．０の金属片と同様、φ０．８の金属片の検出を容易にかつ確実に行うことができる。
【００９２】
また、検針装置２００によれば、コイル体２１０及びコイル体２３０は、それぞれ被検査物の移動方向ｘに二つのコイル２１４，２１５及び２３４，２３５を備えているので、外乱ノイズによる磁束の変化を相殺することができ、さらに耐ノイズ性に優れる。この点について、詳細に説明する。
【００９３】
実施例１で既述の検針装置１００のコイル体１０，３０は、移動方向ｘに三つのコイルを備え、両側のコイルが中央のコイルに対しそれぞれ間隙を有し離れていることにより、中空部内を通過する速度が速い外乱ノイズを相殺し、その速度が比較的遅い正常な検出信号を検出できるようにして、外乱ノイズによる誤検出を防止するようにしたものである。
【００９４】
しかし、時間的にみると、移動方向ｘに配置されるコイル間の距離が短い方が、外乱ノイズを相殺できることが明らかとなってきた。また、そのコイル間の距離が短い方が中空部外に存在する外乱ノイズ源から侵入してくる侵入角度が小さくなることから、外乱ノイズを相殺できる範囲が広い。
【００９５】
一方、コイル体の検出感度は、コイル体１０，３０を構成する複数コイル間の距離が長くなればなるほど検出感度が良くなり、コイル間の距離が短くなればなるほど検出感度が悪くなる傾向にある。即ち、耐ノイズ性の特性と相反する結果となる。
【００９６】
さらに、検出感度は、コイル径に比例し、コイル径が大きくなればなるほど検出反応の大きさは大きくなる。しかし、コイル径を大きくすることは、フレーム内に収納できなくなるため物理的制約がある。
【００９７】
検針装置２００においては、それらの要因を総合的に検討し、コイル径を大きくすることなく、耐ノイズ性と検出感度との調和を図るため、コイル体２１０及び２３０を、それぞれ移動方向ｘの全体の距離が実施例１より短くなる範囲内で、二つのコイル間に所定間隙を存する配置としてある。
【００９８】
よって、検針装置２００によれば、検出能力が低下することなく、外乱ノイズによる磁束の変化を相殺することができ、さらに耐ノイズ性に優れる。
【００９９】
また、検針装置２００は、検査部１を移動方向ｘに１体配置した検針ヘッド１体型の検針装置において、被検査物の移動方向ｘに対してそのヘッド全体を斜めに交差するように配置するのではなく、検査部１の内部に配置するコイル体２１０，２３０（ｘ方向の２つのコイルの配列）を被検査物の移動方向ｘに斜めに配置したところに特徴を有するものである。
【０１００】
かかる点について、図１１を参照して、詳細に説明する。図１１は、図１１（ａ）に被検査物の移動方向ｘに平行に配置したコイル２１４，２１５を示してあり、図１１（ｂ）に移動方向ｘに対して斜めに配置したコイル体２１４，２１５を示してある。
【０１０１】
検針装置２００によれば、図１１（ｂ）に示すように、コイル２１４，２１５が、移動方向ｘに対して所定角度θを有するように配置されているので、この角度θにより、例えば折れ針の移動するときの姿勢がｘ方向あるいはｙ方向と平行であってもその角度θ分の傾きを有することにより、鎖交磁束が増える傾向にあり、これにより、検出反応も大きく出るので、検出感度が向上する。
【０１０２】
また、検針装置２００によれば、コイル体２１０，２３０は、検査部１内にｘ方向に組合せて配置した小型のコイルをｙ方向にも複数配置したものなので、検出ヘッド幅に制約があっても、移動方向ｘに対する角度θを大きくすることが可能である（図７、９参照）。
【０１０３】
即ち、図１２に示す従来の検針装置９００においては、検出ヘッド内部のコイル９１０が長楕円なので、仮に図１２に示す仮想線で示すように斜めに配置するとしても、その斜めにする角度は検出ヘッド９０１の幅に制約されるのに対し、検針装置２００はそのようなことはないのである。
【０１０４】
また、検針装置２００によれば、直流磁界発生部２２０及び２４０は、各コイル２３４，２３５及び２１４，２１５に対応する別体の永久磁石からなるので、特に永久磁石２２１，２２２又は２４１，２４２に、対応するコイル２３４，２３５又は２１４，２１５を取り付ける際のコイル直流磁界発生部２２０及び２４０の折れ、割れを防止することができる。
【０１０５】
また、直流磁界発生部２２０，２４０は、各コイルに対応する永久磁石２２１，２２２又は２４１，２４２を、ｘ方向にもｙ方向にも相互に所定間隔を有して配列して構成してあるので、隣の磁束の変化を受けにくくすることができる。
【０１０６】
ｙ方向に各コイルが所定間隔を有して配列してあるので、隣の磁束の変化を受けにくく、よりｙ方向の異物の混入箇所の特定することがすることができる。
【０１０７】
さらに、ｘ方向の所定間隙は、ｙ方向の所定間隙より広く設定してあるので、異物が混入した被検査物がｘ方向に移動するとき、コンベアの移動速度と外乱ノイズの通過速度との差から、正負の２波の検出電圧が時間的にずれて出力され、中央処理装置において負の第２波が反転処理され、より異物の検出をすることができる。なお、小型の永久磁石を所定間隔を有して配置してあるので、直流磁界発生部２２０，２４０の製造が容易で、製造コストを低く抑えることができる。
【０１０８】
なお、上述した実施例においては、コイル体を中空部を挟んで上下に配設しているが、中空部を挟んで左右に配設しても良い。また、実施例においては、コイル体と直流磁界発生部の双方を、中空部を挟んで双方に設けているが、一方はコイル体と直流磁界発生部とし、他方はコイル体のみとしても良い。
【０１０９】
また、二つの直流磁界発生部のＮ・Ｓの極性は、中空部を挟んで同一極性に統一してあれば良く、図２，８に示す直流磁界発生部２０，４０又は２２０，２４０の極性に限定されるものではない。図２，８とは逆のｚ方向に下方がＮ極、上方がＳ極の順であっても良い。
【０１１０】
また、上記実施例においては、コイル体の構成要素である二つのコイルがｘ方向に所定間隙を存して配置してあるが、何らこれに限定されるものではなく、互いに当接する連続配置としても良い。この場合には、よりノイズキャンセル効果が大きい。
【０１１１】
同様に、実施例２において、直流磁界発生部は、別体の永久磁石をｘ方向に所定間隙を有するように配置してあるが、これに何ら限定されるものではなく、例えば、別体の永久磁石を互いに当接させｘ方向に連続して設けても良い。
【０１１２】
また、上記実施例において、ｚ方向の配置について、中空部の略中央に対して上下対称となる配置としてあるが、何らこれに限定されるものではない。例えば、フレーム位置はそのままで、一方のフレーム内に配設されるコイル体及び直流磁界発生部の位置が、他方のフレーム内のそれよりも、より中空部側に近づくように、フレームにいわゆる「ゲタ」を履かせた配置としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、金属が混入しているか否かを検査したい物を所定方向に移動させることにより、その物中の混入金属片による磁界の乱れを利用して、混入金属片の検出を行うとともに、外乱に左右されず金属以外のものは通過することが要請されるあらゆる産業分野に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明に係る検針装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施例の検針装置の検査部内部のコイルの配置を示す概念図である。
【図３】上記実施例の検針装置の検査部の上側の破砕断面図である。
【図４】上記実施例の検針装置の検査部内部のコイル体の列状配置を示す平面図であ    る。
【図５】上記実施例の検針装置の検査部の回路構成の概略を示す図である。
【図６】上記実施例の検針装置における検出出力の波形を示す波形図である。
【図７】第２実施例の検針装置のコイルの配置を上方からみた概念図である。
【図８】第２実施例の検針装置の検査部内部のコイルの配置を示す概念図である。
【図９】第２実施例の検針装置の検査部内部の直流磁界発生部及びコイル体の配置を示す平面図である。
【図１０】第２実施例の検針装置のコイル体間の高さによる検出感度を示すグラフである。
【図１１】第２実施例の検針装置のコイル体と被検査物の移動方向との関係を示す平面図であり、図１１（ａ）は被検査物の移動方向ｘに平行に配置したコイル体を示す図であり、図１１（ｂ）は移動方向ｘに対して斜めに配置したコイル体を示す図である。
【図１２】従来の検針装置を上方からみた概念図である。
【図１３】従来の検針装置の検査部内部のコイルの配置構成の例を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１                                検査部
２                                中空部
１０，２１０                      第１のコイル体
１１，１２，１３、２１１，２１２  鉄芯
１４，１５，１６，２１４，２１５  コイル
２０，２２０                      直流磁界発生部
３０，２３０                      第２のコイル体
３１，３２，３３，２３１，２３２  鉄芯
３４，３５，３６，２３４，２３５  コイル
４０，２４０                      第２の直流磁界発生部
５０                              ベルトコンベア
１００，２００                    検針装置
Ａ，Ｂ                            フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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