(57)【要約】【課題】搬送ベルト上面と検出ヘッド部下面との距離を検出し、被検査物の高さに適した検出ヘッド部の高さを設定でき、誤検出がなく、高精度で磁性物を検出することができ検査効率の高い優れた金属検出装置を提供する。【解決手段】搬送手段と、被検査物に含まれる磁性物を着磁する着磁手段と、着磁された磁性物の着磁量を検出する検出手段と、検出した着磁量に基づいて被検査物の品質を判定する判定手段と、昇降手段とを備えた金属検出装置において、搬送手段の搬送ベルト上面から検出手段の検出ヘッド部下面までの距離Ｌを検出する距離算出手段と、検出した距離Ｌに基づいて被検査物の上面から検出ヘッド部下面までの間隔Ｓを求め、間隔Ｓが基準間隔の範囲内にあるか否かを判定する間隔判定手段と、間隔判定結果を表示する表示手段とで構成する。【選択図】図１
2008122085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送されている前記被検査物に含まれる磁性物を着磁する着磁手段と、
前記着磁手段により着磁された前記磁性物の着磁量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出した着磁量に基づいて前記被検査物の品質を判定する判定手段と、
前記被検査物の高さに応じて前記着磁手段および前記検出手段をともに昇降させる昇降手段、とを備えた金属検出装置において、
前記搬送手段の搬送ベルト上面から前記検出手段の検出ヘッド部下面までの距離Ｌを検出する距離算出手段と、前記距離算出手段により検出した距離Ｌに基づいて前記被検査物の上面から検出ヘッド部下面までの間隔Ｓを求め、前記間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にあるか否かを判定する間隔判定手段と、前記間隔判定手段により判定した間隔判定結果を表示する表示手段とを有することを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】
前記搬送手段を制御する搬送制御手段を有し、
前記間隔判定結果に応じて、前記搬送制御手段が、前記搬送手段の搬送速度および搬送方向の少なくともいずれかを制御することを特徴とする請求項１に記載の金属検出装置。
【請求項３】
前記間隔Ｓが前記基準間隔ＫＳの範囲内にないとき、前記間隔判定手段は、前記被検査物が未だ検査されていない未検査物であることを通知する未検査物通知信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の金属検出装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記未検査物通知信号を受けて、前記被検査物が未だ検査されていない未検査物であることを表示することを特徴とする請求項３に記載の金属検出装置。
【請求項５】
前記間隔Ｓが前記基準間隔ＫＳの範囲内にないとき、前記搬送制御手段の制御内容を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の金属検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、生肉、魚、加工食品、医薬などの被検査物に磁性物が混入している場合、被検査物を搬送している間に、混入した磁性物を着磁し、着磁量を検出して得たデータに基づいて被検査物に磁性物が混入しているか否かを判定する金属検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物に異物が混入しているか否かを検出する異物検出装置として、金属の着磁特性を利用して磁性物の有無を検出する金属検出装置が知られている。
このような従来の金属検出装置は、上流に配置された搬送コンベアから所定の間隔で搬送されてくる被検査物に混入した磁性物を、搬送している間に着磁し、着磁量を検出し得られた検出値と基準値とを比較して良品か否かを判定し、良品とそれ以外の不良品とを選別している。この金属検出装置は、一般に、搬送部と、着磁部と、検出ヘッド部と、着磁量算出部と、異物判定部と、表示部とで構成されている。この金属検出装置においては、上流のベルトコンベアから搬送されてくる被検査物を搬送部で搬送し着磁部で発生させた磁界を通過させた後、検出ヘッド部で着磁量を検出し検出信号を出力するようになっている。出力された検出信号に基づいて着磁量算出部は被検査物に混入している磁性物の着磁量を算出し電気信号を異物判定部に出力し、異物判定部は出力された電気信号に基づいて被検査物に磁性物が混入しているか否かを判定するようになっている。
この被検査物に混入している磁性物に着磁する際、被検査物の上面と検出ヘッド下面との間隔が小さい程着磁量を増加させることができ、検出ヘッド部における検出精度が高まる。また、着磁された磁性物の着磁量を検出ヘッド部で検出する際、被検査物の上面と検出ヘッド部下面との間隔が小さい程高精度で着磁量を検出することができる。
そのため、被検査物の高さに応じて着磁部と検出ヘッド部とを連動させて、被検査物の上面と着磁部下面および検出ヘッド部下面との各間隔が小さくなるよう調整機構を設け間隔を調整している（例えば、特許文献１段落番号［００１７］参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３７９９６号公報
【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、特許文献１に記載のものにおいては、調整された後の搬送部における搬送ベルト上面と着磁部および検出ヘッド部下面との距離を変化させることはできるが、被検査物の上面と検出ヘッド部下面との間隔は表示されていない。そのため、オペレータは調整された後の搬送ベルト上面と着磁部および検出ヘッド部下面との距離、すなわち、着磁部および検出ヘッド部の高さが適切であるか否かを容易に把握することができないという問題があった。
また、調整された後の搬送ベルト上面と着磁部および検出ヘッド部下面との各距離が小さすぎた場合、すなわち、着磁部および検出ヘッド部の高さが低すぎた場合、被検査物が着磁部を通過できないという問題があった。他方、着磁部および検出ヘッド部の高さが高すぎた場合には、検出ヘッド部における着磁量の検出誤差が生ずることがあり誤検出のおそれが生じ検出精度が低下し検査効率も低下するという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来の諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、搬送ベルト上面と検出ヘッド部下面との距離を検出し、被検査物の高さに適した検出ヘッド部の高さを設定でき、誤検出がなく、高精度で磁性物を検出することができ、検査効率の高い優れた金属検出装置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】
本発明に係る金属検出装置においては、上記目的を達成するため、（１）被検査物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されている前記被検査物に含まれる磁性物を着磁する着磁手段と、前記着磁手段により着磁された前記磁性物の着磁量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した着磁量に基づいて前記被検査物の品質を判定する判定手段と、前記被検査物の高さに応じて前記着磁手段および前記検出手段をともに昇降させる昇降手段、とを備えた金属検出装置において、前記搬送手段の搬送ベルト上面から前記検出手段の検出ヘッド部下面までの距離Ｌを検出する距離算出手段と、前記距離算出手段により検出した距離Ｌに基づいて前記被検査物の上面から検出ヘッド部下面までの間隔Ｓを求め、前記間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にあるか否かを判定する間隔判定手段と、前記間隔判定手段により判定した間隔判定結果を表示する表示手段とで構成する。
【０００７】
以上の構成により、本発明に係る金属検出装置においては、被検査物が搬送手段により搬送されると、被検査物に磁性物が混入している場合、搬送されている間に着磁手段により着磁され、被検査物が検出手段を通過する。検出手段により、通過する被検査物に混入した磁性物の着磁量が検出され検出信号が出力される。検出信号が出力されると、判定手段により、検出された着磁量に基づいて被検査物に磁性物が混入しているか否かが判定される。また、被検査物の高さに応じて、オペレータにより昇降手段が操作され、被検査物の上面と着磁手段および検出手段の各下面との間隔が小さくなるように着磁手段および検出手段はともに昇降される。
着磁手段および検出手段がともに昇降されると、距離算出手段により、搬送手段の搬送ベルト上面から検出手段の検出ヘッド部下面までの距離Ｌが検出され距離算出手段に距離Ｌに対応する電圧信号が出力される。距離算出手段は出力された電圧信号を受領すると、電圧信号に基づいて、距離Ｌの値を算出し、間隔判定手段に算出された距離Ｌの値を出力する。間隔判定手段が距離Ｌの値を受領すると、間隔判定手段により、距離Ｌから被検査物の高さＨを引いた値（Ｌ−Ｈ）が間隔Ｓとして求められる。次いで、データメモリに記憶され判定の基準となる基準間隔ＫＳを構成する下限値と上限値の二つの基準値が読み出され、読み出された下限値と上限値の各々の基準値と間隔Ｓとが比較される。間隔判定手段により、間隔Ｓが下限値を超え、かつ上限値未満であると判定されると、間隔判定結果は表示手段に出力され間隔Ｓが正常であることが表示手段に表示される。
間隔Ｓが正常であることが表示手段に表示されると、オペレータは調整した後の間隔が適切であることを容易に把握することができる。また、従来の金属検出装置のように調整された後の間隔が、小さすぎたり、大きすぎたりすることはなく、調整後の適正な間隔で検出手段における着磁量の検出がなされるので検出精度が向上するとともに検査効率も向上する。
【０００８】
また、本発明に係る（１）の金属検出装置においては、（２）前記搬送手段を制御する搬送制御手段を有し、前記間隔判定結果に応じて、前記搬送制御手段が、前記搬送手段の搬送速度および搬送方向の少なくともいずれかを制御するようにしてもよい。
以上の構成により、本発明に係る金属検出装置においては、間隔判定手段により、例えば、間隔Ｓが下限値未満であるかまたは上限値を超えていると判定されると、間隔判定結果は、搬送制御手段に出力される。搬送制御手段が間隔判定結果を受領すると、搬送手段の搬送速度を低下させるよう指令し、搬送手段は指令に基づいて搬送速度を低下させる。搬送手段が低下すると、検出ヘッド部の高さが高すぎた場合、被検査物への着磁をより確実にすることができ検出ヘッド部による検出精度の低下が防止される。また、搬送手段を停止または搬送方向を逆方向にすれば、検出ヘッド部の高さが低すぎた場合の被検査物の着磁部への衝突を防止することができる。
【０００９】
他方、本発明に係る（１）または（２）の金属検出装置においては、（３）前記間隔Ｓが前記基準間隔ＫＳの範囲内にないとき、前記間隔判定手段は、前記被検査物が未だ検査されていない未検査物であることを通知する未検査物通知信号を出力してもよい。
以上の構成により、本発明に係る金属検出装置においては、間隔判定手段により、間隔Ｓが下限値未満であるかまたは上限値を超えていると判定されると、被検査物が未検査物であることの通知信号が出力される。例えば、未検査物通知信号が表示手段に出力され、表示されると、オペレータはその被検査物が未検査物であることを容易に把握することができる。また、選別部に出力されると、被検査物が未検査物として選別され、再検査などの適正な処置がなされる。
【００１０】
また、本発明に係る（３）の金属検出装置においては、（４）前記表示手段は、前記未検査物通知信号を受けて、前記被検査物が未だ検査されていない未検査物であることを表示するようにしてもよい。
以上の構成により、本発明に係る金属検出装置においては、間隔判定手段により、間隔Ｓが下限値未満であるかまたは上限値を超えていると判定されると、被検査物が未検査物であることが表示手段に表示される。このような表示がなされると、オペレータは搬送手段により搬送手段の速度などが変更された原因が、検出ヘッド部の高さ異常であることを容易に把握することができる。
【００１１】
また、本発明に係る（２）〜（４）の金属検出装置においては、（５）前記間隔Ｓが前記基準間隔ＫＳの範囲内にないとき、を前記表示手段に表示するようにしてもよい。
以上の構成により、本発明に係る金属検出装置においては、間隔判定手段により、間隔Ｓが下限値未満であるかまたは上限値を超えていると判定されると、前記搬送制御手段の制御内容が表示手段に表示される。このような表示がなされると、オペレータは搬送手段により搬送手段の速度などが変更された原因が、検出ヘッド部の高さ異常であることを容易に把握することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る金属検出装置によれば、間隔Ｓが正常であることが表示手段に表示されるので、オペレータは調整した後の間隔Ｓが適切であることを容易に把握することができる。また、従来の金属検出装置のように調整された後の間隔が、小さすぎたり、大きすぎたりすることはなく、調整後の適正な間隔で検出ヘッド部における着磁量の検出がなされるので検出精度が向上し誤検出がなく、検査効率も向上する。
【００１３】
また、請求項２に係る金属検出装置によれば、間隔Ｓが適正でないと判定されたとき、例えば、搬送手段が低下するので、検出ヘッド部の高さが高すぎた場合、被検査物への着磁をより確実にすることができ検出ヘッド部による検出精度の低下や誤検出を確実に防止することができる。また、搬送手段を停止または搬送方向を逆方向になるので、検出ヘッド部の高さが低すぎた場合の被検査物の着磁部への衝突を防止することができる。
【００１４】
また、請求項３に係る金属検出装置によれば、被検査物が未検査物であることの未検査物通知信号が出力されるので、請求項１の効果に加え、例えば、未検査物通知信号が表示手段に出力されて表示されると、オペレータはその被検査物が未検査物であることを容易に把握することができる。また、選別部に出力されると、被検査物が未検査物として選別され、再検査などの適正な処置を採ることができる。その結果、検査精度および検査効率が極めて向上する。
【００１５】
また、請求項４または５に係る金属検出装置によれば、被検査物が未検査物であることまたは間隔Ｓが異常であることおよび搬送手段の速度調整などの制御内容の少なくともいずれかが表示手段に表示されるので、請求項１の効果に加え、オペレータは検出ヘッド部の初期設定された高さまたは変更後の高さが異常であることを容易に把握することができる。さらに、搬送手段が制御された原因が、検出ヘッド部の高さ異常であることを容易に把握することができる。その結果、検査精度および検査効率が極めて向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る金属検出装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１〜図１０は、本発明に係る金属検出装置の実施の形態の一例を示している。
【００１７】
金属検出装置１は、図１および図２に示すように、装置本体部２と、搬送手段としての搬送部３と、着磁手段としての着磁部４と、検出手段としての検出ヘッド部５と、選別部６とにより構成される。
【００１８】
金属検出装置１は、生産ラインの一部を構成するベルトコンベア４８の後端部に設置され、所定の間隔をおいて矢印Ａ方向に順次搬送されてくる被検査物Ｗに磁性物が混入している場合に、磁性物に着磁した後、着磁量を検出し得られた検出値をデータメモリ２４に記録されている基準値と比較し、得られた検出値が基準値を超えているか否かを判定し、基準値未満のものを良品とし、基準値を超過したものを磁性物が混入した不良品として判定するようになっている。
【００１９】
装置本体部２は、搬送制御部７と、検出手段としての異物検出部８と、距離算出手段としての距離検出部９と、表示部１１と、操作部１２と、これらの各部を収納する収納筐体２ａと、搬送部３、着磁部４、検出ヘッド部５および昇降手段としての昇降部１０を支持する架台２ｂとにより構成される。
【００２０】
搬送部３は、２つのプーリ３ａ、３ｂとこれらのプーリに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３ｃとにより構成される。
この搬送部３は、ベルトコンベア４８から矢印Ａ方向に流れてくる包装された生肉、魚、加工食品、医薬などの各種の被検査物Ｗを搬送制御部７の指令に基づいて所定の搬送速度（線速度：ｍ／ｍｉｎ）で搬送するようになっている。搬送部３においては、まず、搬送されてくる被検査物Ｗを着磁部４で発生させた磁界を通過させ、次いで検出ヘッド部５の下部を通過させた後、さらに選別部６に搬送するようになっている。
【００２１】
着磁部４は、永久磁石および永久磁石を支持する支持部材により構成される。以上の構成により、永久磁石により磁界が形成され、搬送ベルト３ｃで搬送する被検査物Ｗが磁界を通過する際に、被検査物Ｗに混入している磁性物に着磁するようになっている。このような着磁部４の構成は、公知のものでもよく、例えば、特開２００５−３３７９９６号公報に記載のものでもよい。
具体的には、図１および図２示すように、搬送ベルト３ｃの上側部に配置される永久磁石および永久磁石を支持する上側支持部材と、図示しない搬送ベルト３ｃの下側部に配置される永久磁石および永久磁石を支持する下側支持部材とにより構成される。この上側部に配置される永久磁石は、搬送ベルト３ｃの横幅より大きい長方形の１個で構成してもよく、複数で構成してもよい。また、上側支持部材に支持された永久磁石の搬送ベルト３ｃ側の表面部の極性と、下側支持部材に支持された永久磁石の搬送ベルト３ｃ側の表面部の極性とが異極性になるように配置されている。例えば、上側支持部材に支持された永久磁石の搬送ベルト３ｃ側の表面部がＮ極の場合、下側支持部材に支持された永久磁石の搬送ベルト３ｃ側の表面部の極性はＳ極になるように配置されている。
【００２２】
このように上側支持部材の永久磁石のＮ極と、下側支持部材の永久磁石のＳ極との間で直流磁界（Ａ／ｍ）が形成されているので、被検査物Ｗが、搬送ベルト３ｃに搬送されて磁界を通過すると、被検査物Ｗに磁性物が混入している場合には、その磁性物が磁性を帯び残留磁気が生じ、いわゆる着磁されるようになっている。被検査物Ｗがアルミニウムで包装されている場合でも、磁性物が磁性を帯び残留磁気が生じるので、特にアルミパッケージに好適である。この被検査物Ｗがさらに搬送されて磁界から外れても、着磁された磁性物から磁束が外部に放出される。なお、その磁束量は単位面積あたりの磁束密度（Ｇ)で表される。また、上側支持部材に支持された永久磁石と磁性物との間隔が小さい程磁性物が磁界の影響を強く受けるので磁性物の磁束量が増加する。そのため、図３に示す被検査物Ｗの高さＨと、図３に示す検出ヘッド部下面５ａと搬送ベルト上面３ｄとの距離Ｌとの差から生ずる隙間（Ｌ−Ｈ）、すなわち、間隔Ｓの値が小さい程、好ましい。
【００２３】
また、このような磁性物に磁性を帯びさせる配置であればどのような配置であってもよい。例えば、上側支持部材に支持された永久磁石のＮ極とＳ極だけで搬送ベルト３ｃ上側近傍に磁界を生じさせることができるので、上側支持部材に支持された永久磁石だけで着磁部４を構成してもよい。
【００２４】
検出ヘッド部５は、検出コイルと直流増幅回路と積分回路とアナログデジタル変換回路とにより構成される。コイル部は、図１および図２示すように、搬送ベルト３ｃの上側部に配置され閉鎖回路を形成する上側サーチコイルおよび上側サーチコイルを支持する上側サーチコイル支持部材と、図示しない搬送ベルト３ｃの下側部に配置され閉鎖回路を形成する下側サーチコイルおよび下側サーチコイルを支持する下側サーチコイル支持部材とにより構成される。上側サーチコイルおよび下側サーチコイルは、着磁部４を構成する永久磁石が発生する磁界の影響を無視できる程度に着磁部４の永久磁石から離れた位置に配置されている。また、上側サーチコイルおよび下側サーチコイルは、搬送ベルト３ｃを挟んで対向するように配置されているが、上側サーチコイルおよび下側サーチコイルがそれぞれ搬送方向にずれた位置に配置する構成を妨げない。
【００２５】
被検査物Ｗが、搬送ベルト３ｃに搬送されて上側サーチコイルと下側サーチコイルで形成される空間を通過すると、被検査物Ｗに磁性物が混入している場合には、着磁部４で着磁され残留磁気を帯びている磁性物から磁束が外部に放出されているので、上側サーチコイルおよび下側サーチコイルに磁束の変化が生じ、磁束の変化により電圧が誘起されるようになっている。この誘起された各電圧は、積分回路で時間積分されて定量的な値とされた後、直流増幅回路で増幅されアナログの電圧信号として低域通過フィルタを介して低周波数帯の信号成分が抽出されることにより雑音が除去されるようになっている。雑音が除去されたアナログ信号はアナログデジタル変換回路に出力され、デジタル信号に変換されて演算処理回路２１に出力されるようになっている。
【００２６】
以上説明したように、本実施の形態において、被検査物Ｗが検出ヘッド部５の近傍の検出領域に侵入してきたことを検出する侵入センサが設けられていない構成としたが、検出ヘッド部５の上流に侵入センサを設け、検出ヘッド部５で、磁性物を検出する際に、侵入センサが被検査物Ｗの侵入を検出したときに、検出ヘッド部５を動作させるように構成してもよい。侵入センサとしては、例えば、光線を出射する光源部、光源部が出射する光線を受光する受光部とを有し、光源部が光線を出射している間に受光部がこの光線を受光できなくなったことを検出して被検査物Ｗの侵入を検出する、いわゆる投受光器によって構成されるようにしてもよい。
【００２７】
選別部６は、不図示の選別機構部および搬送コンベア６ａにより構成される。搬送コンベア６ａはプーリ６ｂおよびプーリ６ｂに対向して配置されるプーリ（不図示）と、これらのプーリに巻き付けられている無端状の搬送ベルト６ｃとにより構成される。
選別機構部は、例えば、フリッパ機構、エアジェット機構およびドロップアウト機構などの何れかの選別機構で構成されている。例えば、エアジェット機構では、上流の搬送部３から搬送される被検査物Ｗを搬送コンベア６ａで矢印Ｂ方向に搬送している間に、異物判定回路２２の判定結果に基づいてジェットエアーを被検査物Ｗに吹き付けて、被検査物Ｗを搬送コンベア６ａ上で移動させ、移動させたものと移動させていないものとを区別することにより被検査物Ｗを選別するか、または搬送コンベア６ａから被検査物Ｗを排除することによって選別するようになっている。
【００２８】
搬送制御部７は、駆動モータ２７と、制御回路２８とにより構成される。制御回路２８は操作部１２から入力された情報や異物判定回路２２から出力された情報に基づいて駆動モータ２７の起動、停止、回転方向および回転速度を制御するようになっている。
【００２９】
異物検出部８は、演算処理回路２１と、異物判定回路２２と、距離算出回路２３と、データメモリ２４と、間隔判定回路２５とにより構成される。以上の構成により、検出ヘッド部５の距離Ｌが適正な距離で設定されるとともに被検査物Ｗに磁性物が混入しているか否かが検出され判定されるようになっている。磁性物の有無の検出および判定をするための構成および方法は公知のものであってもよく、特開２００６−５８１１３号公報に記載の方法であってもよい。例えば、被検査物Ｗに磁性物が混入している場合、検出ヘッド部５から出力されたデジタル信号を受領し、受領したデジタル信号の値とデータメモリ２４に記録され、判定の基準となる基準デジタル信号の値との差分を算出し、この差分がデジタル信号からなる所定の基準値を超えているか否かを比較し、所定の基準値を超えている場合を被検査物Ｗに磁性物が混入していると判定し、所定の基準値を超えていない場合を被検査物Ｗに磁性物が混入していないと判定するようにしてもよい。この判定結果は、選別部６に出力され磁性物が混入していない良品と、磁性物が混入している不良品とが選別される。また、表示部１１に出力され判定結果が表示画面に表示される。例えば、被検査物Ｗの品種、ロット番号、個別番号などとともに判定結果が表示される。
【００３０】
演算処理回路２１は、信号を演算処理するための集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの電子回路および演算処理結果を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体で構成される。このような構成により、データメモリ２４に記録され基準となる基準デジタル信号が読み出され、検査ヘッド部５から受領したデジタル信号の値と、基準デジタル信号の値との差分が算出され、算出された差分デジタル信号の値が異物判定回路２２に出力されるようになっている。
【００３１】
異物判定回路２２は、異物の有無判定するための集積回路などから構成される。このような構成により、演算処理回路２１から出力されたデジタル信号からなる差分デジタル信号を受け、データメモリ２４に予め記録され判定の基準となる基準差分デジタル信号を読み出し、被検査物Ｗから得られた差分デジタル信号の値と基準差分デジタル信号の値とが比較され、被検査物Ｗの差分デジタル信号の値が基準差分デジタル信号の値を超えているか否かが判定される。判定された結果は、選別部６に出力され、被検査物Ｗの差分デジタル信号の値が基準差分デジタル信号の値を超えていない良品と超えている不良品とが選別される。また、必要に応じて判定結果が表示部１１に出力されて表示画面に表示され、さらにデータメモリ２４に出力され各被検査物Ｗについての判定結果が記録されるようになっている。また、搬送制御部７にも出力され、搬送部３の搬送速度の調整、搬送の停止、搬送方向の転換などの制御情報として使用されるようになっている。
【００３２】
距離算出回路２３は、集積回路など公知の演算回路で構成され、距離検出部９から出力される電圧信号に基づいて、図３に示す搬送ベルト上面３ｄから検出ヘッド部下面５ａまでの距離Ｌを算出するようになっている。算出された距離Ｌは、間隔判定回路２５に出力されるようになっている。
【００３３】
データメモリ２４は、記録媒体などから構成され、被検査物Ｗの品種に対応して予め設定した各種データおよび検査条件などが記録される。例えば、図３に示す被検査物Ｗの高さＨ（ｍｍ）、大きさ品名および重量、搬送ベルト３ｃの線速度（ｍ／ｍｉｎ）および搬送部３の搬送方向の長さ（ｍｍ）、被検査物Ｗに磁性物が混入しているか否かを判定する基準となる基準デジタル信号および基準差分デジタル信号や個々の被検査物Ｗの判定結果および判定データなどが記録されるようになっている。
【００３４】
間隔判定回路２５は、集積回路など公知の演算および比較回路で構成され、図２に示す距離算出回路２３から出力された距離Ｌの値に基づいて、まず、図３に示すように、距離Ｌから被検査物Ｗの高さＨを引いた隙間（Ｌ−Ｈ）を間隔Ｓとして求めるようになっている。次いで、求めた間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にあるか否かが判定されるようになっている。
この基準間隔ＫＳは、間隔Ｓを許容しうる上限値Ｌｍａｘおよび下限値Ｌｍｉｎの二つの基準値で画される基準となる範囲で構成され、データメモリ２４に記憶されている。
以上の構成により、間隔判定回路２５が、間隔Ｓが求められ、データメモリ２４に記憶されている上限値Ｌｍａｘおよび下限値Ｌｍｉｎが読み出される。次いで、演算および比較回路により、間隔Ｓと上限値Ｌｍａｘとの比較、間隔Ｓと下限値Ｌｍｉｎとの比較が実行され、間隔Ｓが上限値Ｌｍａｘを超えているか否か、間隔Ｓが下限値Ｌｍｉｎ未満であるか否かが判定されるようになっている。
【００３５】
間隔判定回路２５により、間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にないと判断されると、間隔判定回路２５は、被検査物Ｗが未だ検査されていない未検査物であることを通知する未検査物通知信号を出力するようになっている。例えば、未検査物通知信号が表示部１１に出力され、表示画面にその内容が表示されると、オペレータはその被検査物Ｗが未検査物であることを容易に把握することができる。また、選別部６に出力されると、被検査物Ｗが未検査物として選別され、再検査などの適正な処置がなされる。
【００３６】
間隔判定結果は、搬送制御部７における制御回路２８に出力され、搬送部３の搬送速度の調整、搬送の停止、搬送方向の転換などの制御情報として使用され、必要に応じて表示部１１に出力されてオペレータが視認できるよう表示画面に表示される。さらに、間隔判定結果は、データメモリ２４に出力され個々の被検査物Ｗについての間隔判定結果として記録されるようになっている。
【００３７】
なお、図３に示す被検査物Ｗの高さＨは、被検査物Ｗの品種などにより定まり、初期設定の際に入力され、設定された高さＨは公知の高さ測定器および高さ測定方法により測定することができる。例えば、被検査物Ｗの下面および上面の上下方向の２点位置を設定し、斜め４５度方向から２点に向けて各々レーザースリットを照射し、各スリットのズレを測ることで高さを計測するレーザ計測器、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などで被検査物Ｗを撮像し画像処理により高さを算出する方法でもよい。
また、測定された被検査物Ｗの高さＨは、所定の測定個数毎に、相加平均や標準偏差などを用いた統計的な方法により算出することが好ましい。この高さＨの精度を向上させることにより、間隔Ｓの精度をより向上させることができる。
【００３８】
距離検出部９は、図３（Ａ）に示すように、ロッド部９ａと、ブラシ部９ｂと、ブラシ支持部９ｃと、接続部９ｄとにより構成される。ロッド部９ａは、その一端部が装置本体部２に設けたロッド取付部２ｃに取付けられ、他端部が装置本体部２に設けたロッド取付部２ｄに取付けられ抵抗Ｒが一体的に形成されている。ブラシ支持部９ｃは、一端部が検出ヘッド部５に固定され、他端部がブラシ部９ｂに固定されてブラシ部９ｂを支持している。接続部９ｄは、リード線からなり、距離検出部９と距離算出回路２３とを電気的に接続している。また、距離検出部９は、図３（Ｂ）に示すように、抵抗Ｒの一端部が端子Ｔ１に他端部がＴ２に接続され、ブラシＢが端子Ｔ３に接続されている。
【００３９】
以上の構成により、図３（Ｂ）に示すように、ブラシＢが抵抗Ｒに接触して矢印方向に摺動すると、ブラシＢの摺動位置に応じた電圧がＴ１から出力されるようになっている。すなわち、図３（Ａ）に示すように、ブラシ支持部９ｃと、ブラシ部９ｂがロッド部９ａの矢印方向に摺動すると、ブラシ部９ｂの摺動位置に応じた電圧が生じ、生じた電圧の信号が接続部９ｄを介して距離算出回路２３に出力されるようになっている。したがって、昇降部１０により検出ヘッド部５が上昇するとブラシ支持部９ｃを介してブラシ部９ｂが上昇し、検出ヘッド部５が下降するとブラシ支持部９ｃを介してブラシ部９ｂが下降し、上昇量および下降量に応じた電圧信号が距離算出回路２３に出力される。図４に示すように、横軸に搬送ベルト上面３ｄと検出ヘッド部下面５ａとの距離Ｌ、縦軸に距離検出部９から出力される電圧を表すと、距離Ｌが増大すると出力される電圧もリニアに増大するので、距離Ｌと電圧は比例関係にある。距離Ｌの調節範囲に対応して電圧も所定の範囲で変化するようになっている。
【００４０】
距離検出部９は、具体的には、リニアポテンショメータで構成することができる。リニアポテンショメータにおいては、移動量に対する抵抗値変化がリニアになるように構成されており、二つの固定電極の両端に基準電圧を掛け、可動電極の電圧を測定することで、可動電極の位置が検出されるようになっている。検出された電圧は、電圧信号として距離算出回路２３に出力される。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態では、距離検出部９をリニアポテンショメータで構成したが、本発明は距離検出部９においては、距離Ｌを検出することができるものであれば、その他の公知の計測センサで構成してもよい。例えば、搬送ベルト上面３ｄと検出ヘッド部下面５ａの上下方向の２点位置を設定し、斜め４５度方向から２点に向けて各々レーザースリットを照射し、各スリットのズレを測ることで高さを計測するレーザ計測器、検出ヘッド部５の上下移動量を回転に変換する機構を設け回転角度を検出することにより距離Ｌを検出するロータリポテンショメータ、検出ヘッド部５に対物レンズを有するマイクロスコープを取付け、検出ヘッド部５の移動前と移動後の２箇所でフォーカスを合わせ各フォーカスが合った焦点距離を検知してその差を高さとして検出するマイクロスコープなどで構成してもよい。
【００４２】
昇降手段１０は、図５および図６に示すように、着磁部４と検出ヘッド部５を連結する連結部材としての連結部１５と、連結部１５とスライダ３４で結合された昇降機構部１６と、案内部材としての案内部１７と、バランス部材としての引張コイルばね１３、１４とにより構成される。
以上の構成により、昇降機構部１６が矢印Ａ方向に移動すると、スライダ３４を介して連結部１５が矢印Ａ方向に移動するようになっている。連結部１５が移動する際、引張コイルばね１３、１４とによりスライダ３４を支点として着磁部４と検出ヘッド部５とのバランスをとることにより昇降機構部１６に偏荷重が生じないようになっている。また、案内部１７により昇降機構部１６に偏荷重が生じないようになっている。
【００４３】
連結部１５は、例えば、折り曲げ構造からなる板金で構成され、一端部が着磁部４に固定され他端部が検出ヘッド部５に固定されている。また、図５および図６に示すように、連結部１５は、昇降機構部１６と結合するスライダ３４、貫通穴１５ａ、引張コイルばね１３、１４を支持するばね支持部１５ｂ、１５ｃを有している。
以上の構成により、図５に示すように、スライダ３４の支点をＰ、着磁部４の重心をＧ１、Ｇ１からＰまでの水平距離をＷＬ１、Ｇ１に加わる荷重をＷ１、検出ヘッド部５の重心をＧ２、Ｇ２からＰまでの水平距離をＷＬ２、Ｇ２に加わる荷重をＷ２、引張コイルばね１３の中心軸からＰまでの水平距離をＦＬ１、引張コイルばね１４の中心軸からＰまでの水平距離をＦＬ２とすると、
ＷＬ１とＷ１とを乗じた回転モーメント（ＷＬ１×Ｗ１）（Ｎｍ）と、
ＷＬ２とＷ２とを乗じた回転モーメント（ＷＬ２×Ｗ２）（Ｎｍ）と、
ＦＬ１とＦ１とを乗じた回転モーメント（ＦＬ１×Ｆ１）（Ｎｍ）と、
ＦＬ２とＦ２とを乗じた回転モーメント（ＦＬ２×Ｆ２）（Ｎｍ）と、
が釣り合うように、すなわち、次式を満たすように引張コイルばね１３、１４が配置されている。
（ＷＬ１×Ｗ１）≒（ＷＬ２×Ｗ２）−（ＦＬ１×Ｆ１）−（ＦＬ２×Ｆ２）
以上の構成により、着磁部４と検出ヘッド部５との水平方向のバランスがとれた状態で昇降部１０に偏荷重を生じさせることなく、連結部１５により連結された着磁部４および検出ヘッド部５を昇降させることができる。
【００４４】
引張コイルばね１３および１４は、両端部に円弧上のフック部を有する引張コイルばねで構成される。引張コイルばね１３および１４は、前述の式、（ＷＬ１×Ｗ１）≒（ＷＬ２×Ｗ２）−（ＦＬ１×Ｆ１）−（ＦＬ２×Ｆ２）を満たすように、コイルの線径、コイルの平均径、荷重を加えない時の自由長、有効巻数、総巻数およびバネ定数などが設定される。
また、引張コイルばね１３および１４は、ステンレス材などからなり、同じばねでもよく、異なったばねでもよい。
引張コイルばね１３および１４は、図５に示すように、その一端部が連結部１５におけるばね支持部１５ｂおよび１５ｃに係合し、他端部が装置本体部２における架台２ｂの一部に係合することにより、引張の付勢力がＦ１およびＦ２方向に作用し、検出ヘッド部５の荷重Ｗ２と相殺する方向に作用するようになっている。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態では、バランス部材を引張コイルばね１３および１４により構成したが、本発明は昇降部１０においては、バランス部材の付勢力がＦ１およびＦ２方向に作用し、前述の式を満たすように構成されたものであれば、圧縮コイルばねでもよく、板ばね、油圧シリンダ、その他の弾性体でもよい。
【００４６】
昇降機構部１６は、図７に示すように、リニアガイド３０と、ハンドル３１と、ハンドル３１を保持する保持具３２と、ボールネジロッド３３と、スライダ３４とで構成される。
リニアガイド３０は、一側面が開口の箱型の筐体で構成され、ハンドル３１側の一端面部には上部プレート３０ａ、他端面部には下部プレート３０ｂが固着されている。ハンドル３１側の一端面部および上部プレート３０ａは貫通したネジ穴が形成され、ボールネジロッド３３に形成されたネジと螺合するようになっている。他端面部および下部プレート３０ｂも有底のネジ穴が形成され、ボールネジロッド３３に形成されたネジと螺合するようになっている。
【００４７】
スライダ３４は、中央部に貫通したネジ穴が形成され、ボールネジロッド３３に形成されたネジと螺合するようになっている。ボールネジロッド３３の軸方向と垂直方向のスライダ３４の両側面は、リニアガイド３０の筐体の両内側面と係合し各係合部は僅かのクリアランスを有し、スライダ３４が矢印方向に摺動するようになっている。また、スライダ３４におけるリニアガイド３０の開口面側の側面にネジ穴３４ａが形成されており、ボルト３４ｂがワッシャ３４ｃおよび貫通穴１５ａに挿通されて連結部１５がスライダ３４の側面に固定されることにより、連結部１５がリニアガイド３０に固定されている。
【００４８】
以上の構成により、ハンドル３１を、例えば、矢印で示すように右廻り（時計廻り）に回転させるとボールネジロッド３３が回転しスライダ３４が矢印方向に上昇することにより連結部１５が上昇し、ハンドル３１を、左廻り（反時計廻り）に回転させるとボールネジロッド３３が回転しスライダ３４が矢印方向に下降することにより連結部１５が下降するようになっている。
【００４９】
昇降機構部１６は、図８に示すように、昇降機構部１６に代えて、昇降機構部４０として構成してもよい。昇降機構部４０は、ベルト駆動部４１と、リニアガイド５０と、ボールネジロッド５１と、スライダ５２とで構成される。
【００５０】
リニアガイド５０は、一側面が開口の箱型の筐体で構成され、ベルト駆動部４１と対向する側の一端面部には上部プレート５０ａ、他端面部には下部プレート５０ｂが固着されている。ベルト駆動部４１と対向する側の一端面部および上部プレート５０ａは有底のネジ穴が形成され、ボールネジロッド５１に形成されたネジと螺合するようになっている。他端面部および下部プレート５０ｂには貫通したネジ穴が形成され、ボールネジロッド５１に形成されたネジと螺合するようになっている。
【００５１】
スライダ５２は、中央部に貫通したネジ穴が形成されボールネジロッド５１に形成されたネジと螺合するようになっている。ボールネジロッド５１の軸方向と垂直方向のスライダ５２の両側面は、リニアガイド５０の筐体の両内側面と係合し各係合部は僅かのクリアランスを有し、スライダ３４が矢印方向に摺動するようになっている。また、スライダ５２におけるリニアガイド５０の開口面側の側面にネジ穴５２ａが形成されており、ボルト５２ｂがワッシャ５２ｃおよび貫通穴１５ａを挿通されて連結部１５がスライダ５２の側面に固定されることにより、連結部１５がリニアガイド５０に固定されている。
【００５２】
ベルト駆動部４１は、サーボモータ４１ａと、プーリ４１ｂ、４１ｃと、これらのプーリに巻き付けられている無端状のタイミングベルト４１ｄとにより構成される。
以上の構成により、サーボモータ４１ａを、例えば、右廻り（時計廻り）に回転させるとプーリ４１ｂが右廻りに回転し、タイミングベルト４１ｄを介してプーリ４１ｃが右廻りに回転し、ボールネジロッド５１が右廻りに回転する。ボールネジロッド５１が右廻りに回転すると、スライダ５２が連結部１５とともにリニアガイド５０に沿って上昇し、サーボモータ４１ａを、左廻り（時計廻り）に回転させると、逆にスライダ５２とともに連結部１５が下降するようになっている。また、操作部１２の操作ボタンから、着磁部４および検出ヘッド部５における距離Ｌを数値入力することにより図示しない制御部によりサーボモータ４１ａを駆動させ所定の距離Ｌになるように昇降機構部４０を動作させることができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態では、昇降機構部１６におけるリニアガイド３０および昇降機構部４０におけるリニアガイド５０はともに、一側面が開口の箱型の筐体で構成したが、本発明においては、板材からなる蓋体を設け、この開口された一側面を蓋体で閉じて開口のない箱型の筐体で構成してもよい。この場合、蓋体にはリニアガイド３０および５０が昇降可能になるように貫通穴が形成される。例えば、ボルト３４ｂをワッシャ３４ｃおよび貫通穴１５ａを通し、さらにカラー、蓋体に形成した貫通穴を介して連結部１５をスライダ３４の側面に固定することにより、連結部１５をリニアガイド３０に固定してもよい。このように構成することにより、カラーが蓋体の貫通穴を昇降することができ、開口のない箱型の筐体であっても連結部１５を昇降させることができる。
【００５４】
案内部１７は、図５および図６に示すように、連結部１５に一体的に形成されたロッド部１７ａと、装置本体部２における架台２ｂに回転自在に設けられたガイドローラ部１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅで構成される。ガイドローラ部１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅは、滑らかに回転する樹脂ローラ、ベアリングなどからなり、ロッド部１７ａの昇降方向の一側面側にガイドローラ部１７ｂ、１７ｃが、他の側面側にガイドローラ部１７ｄ、１７ｅが配置されている。以上の構成により、ロッド部１７ａが昇降部１０の昇降に伴って昇降する際、ガイドローラ部１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅによって水平方向にぶれず、滑らかに昇降するようになっている。その結果、昇降部１０がより滑らかに昇降することができる。
【００５５】
表示部１１は、図１に示すように、収納筐体２ａの上端部に設けられ、例えば、液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。表示部１１には、着磁部４および検出ヘッド部５における距離Ｌ、間隔判定回路２５で求めた間隔Ｓ、間隔判定回路２５の間隔判定結果、搬送部３の搬送速度の調整情報、搬送方向の転換情報、搬送停止情報、被検査物Ｗが未検査物であること、被検査物Ｗの品名、大きさおよび重量、被検査物Ｗの品種に対応して予め設定した検査条件、被検査物Ｗから得られた個々の差分デジタル信号、データメモリ２４に記録されている基準差分デジタル信号、異物検出部８により検出された検出結果などが必要に応じて表示されるようになっている。
【００５６】
操作部１２は、図１に示すように、表示部１１とともに装置本体部２の搬送部３側の上端部に設けられ、表示部１１の表示画面の下側部分にタッチパネルとして形成してもよい。またタッチパネルとして表示した操作部１２に画面切換ボタンを表示し、この画面切換ボタンをタッチすることにより表示部１１の表示画面の一部に入力用のボタンからなる入力操作部を表示してもよい。この入力操作部から着磁部４および検出ヘッド部５における距離Ｌ、搬送ベルト３ｃの線速度などの所定の情報を入力することができる。
【００５７】
本実施の形態に係る金属検出装置１においては、各構成部分を制御する不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵを立ち上げるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やその他のプログラムおよび制御用パラメータなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ)と、ＣＰＵの動作に用いるＯＳやアプリケーションの実行コードやデータなどを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、アプリケーションソフトや所定のデータを不揮発かつ書替可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｙｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍａｍｂｌｅ  ＲＯＭ）と、所定の信号を入出力するインターフェース及びこれらの構成部分を接続する不図示のバスを設けてもよい。例えば、金属検出装置１における搬送部３、着磁部４、検出ヘッド部５、選別部６、搬送制御部７、異物検出部８、距離検出部９、昇降部１０、表示部１１、操作部１２などの各構成部分をＣＰＵによって動作するようにしてもよい。ＣＰＵにより装置本体部２内に格納した各構成部分に対応する制御プログラムを実行し、各構成部分を動作させるようにしてもよい。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る金属検出装置１における異物検出処理について、図９および図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
まず、医薬、加工食品、生肉、魚など、被検査物Ｗの品種が決定されると、図３に示す被検査物Ｗの高さＨが操作部１２などから金属検出装置１のオペレータにより入力され、図５または図６に示す着磁部４および搬送ベルト上面３ｄと検出ヘッド部下面５ａとの距離Ｌ１〜Ｌ２が設定される（ステップＳ１０）。距離Ｌ１〜Ｌ２は、被検査物Ｗの上面と着磁部４および検出ヘッド部５の各下面とで生ずる間隔Ｓが最小になるように、すなわち、（Ｌ−Ｈ）（ｍｍ）が最小になるように設定される。この間隔Ｓの値は、被検査物Ｗの品種、形状、大きさ、その他の検査条件などに基づいて設定される。距離Ｌ１〜Ｌ２が設定されると、必要に応じて表示部１１に、被検査物Ｗの高さＨ、間隔Ｓおよび距離Ｌ１〜Ｌ２が表示される。
【００６０】
所定の品種の生産ラインが始動すると、金属検出装置１の上流に設置されたベルトコンベア４８から被検査物Ｗが搬送され、図１に示す搬送部３への被検査物Ｗの搬入が開始される（ステップＳ１１）。被検査物Ｗの搬入が開始されると、被検査物Ｗが着磁部４を通過し、通過する際に被検査物Ｗに混入した磁性物が着磁される（ステップＳ１２）。
次いで、被検査物Ｗが検出ヘッド部５を通過すると、着磁部４で着磁され残留磁気を帯びている磁性物から放出されている磁束により、上側サーチコイルおよび下側サーチコイルに磁束の変化が生じ、磁束の変化により電圧が誘起される。この誘起された各電圧は、積分回路で時間積分されて定量的な値とされた後、直流増幅回路で増幅されアナログの電圧信号として低域通過フィルタを介して低周波数帯の信号成分が抽出されることにより雑音が除去される。雑音が除去されたアナログ信号はアナログデジタル変換回路に出力され、デジタル信号に変換されて演算処理回路２１に出力される（ステップＳ１３）。
【００６１】
演算処理回路２１が信号を受領すると、演算処理回路２１により、データメモリ２４に記録されている基準デジタル信号が読み出され、検査ヘッド部５から受領したデジタル信号の値と、基準デジタル信号の値との差分が算出され、算出された差分デジタル信号の値が異物判定回路２２に出力される（ステップＳ１４）。
異物判定回路２２が差分デジタル信号を受領すると、データメモリ２４に予め記録された判定の基準となる基準差分デジタル信号を読み出し、被検査物Ｗから得られた差分デジタル信号の値と基準差分デジタル信号の値とが比較され、被検査物Ｗの差分デジタル信号の値が基準差分デジタル信号の値を超えているか否かが判定される（ステップＳ１４）。磁性物の差分デジタル信号の値が基準差分デジタル信号の値を超過していないと判定された場合（ステップＳ１４でＮＯの場合）は良品とされ、選別部６により良品選別処理がなされる（ステップＳ１６）。
他方、磁性物の差分デジタル信号の値が基準差分デジタル信号の値を超過していると判定された場合（ステップＳ１４でＹＥＳの場合）は不良品とされ、選別部６により不良品選別処理がなされる（ステップＳ１５）。
【００６２】
次いで、異物判定回路２２により判定された被検査物Ｗの判定結果がデータメモリ２４に記録される（ステップＳ１７）。被検査物Ｗの判定結果は必要に応じて表示部１１にも表示される（ステップＳ１８）。例えば、被検査物Ｗの品種「ハンバーグ」、ロット番号「Ｎｏ．×××」、個別番号「Ｎｏ．○○○」などとともに判定結果が「ＯＫ」、「ＮＧ」などのように文字で表示される。
【００６３】
次いで、異物判定回路２２により判定された被検査物Ｗの個数がカウンタによりカウントされる（ステップＳ１９）。この被検査物Ｗの個数は良品および不良品の総数で、金属検出装置１が検出を開始した最初の被検査物Ｗから起算してもよく、検査条件などに基づいて検査の途中から起算してもよい。また、この個数は検査を受けた被検査物Ｗの個数をカウントできるものであればよく、例えば、検出ヘッド部５で検出した被検査物Ｗの個数でもよく、データメモリ２４に記録した記録個数でもよい。ステップＳ１０において設定された距離Ｌ１〜Ｌ２が適切か否かを、磁性物の検出が実施された所定の個数ごとに見直すためである。この所定の個数は、被検査物Ｗの品種、形状、大きさ、その他の検査条件などにより設定される。
【００６４】
次いで、カウンタによるカウントが所定の個数に到達したか否かが判断される（ステップＳ２０）。所定の個数に到達していない場合は、図９および図１０の（Ｃ）に進み、異物検出処理を続行するか否かが判断され（ステップＳ３２）、続行しない場合は、異物検出処理を終了する。続行する場合は、図１０および図９に示す（Ｂ）に進む。
他方、所定の個数に到達していた場合（ステップＳ２０においてＹＥＳの場合）、カウンタによるカウントがクリアされ（ステップＳ２１）、検出ヘッド部５の距離Ｌを見直して変更するか否かを入力するよう要求する表示を表示部１１に表示する（ステップＳ２２）。
この入力要求の表示は、文字表示でもよく、ランプ、ＬＥＤなどの光表示でもよい。
【００６５】
次いで、検出ヘッド部５の距離Ｌを見直すか否かの見直し要否の入力を待受ける状態に入る（ステップＳ２３）。続いて、図９および図１０に示す（Ａ）に進む。入力待受け状態に入ってから所定時間、例えば、数秒〜数分経過時に検出ヘッド部５の間隔Ｌを変更する旨の入力があったか否か判断される（ステップＳ２５）。距離Ｌを変更する旨の入力が無い場合、異物検出処理を続行するか否かがステップＳ３２で判断され、続行しない場合は、異物検出処理を終了する。続行する場合は、図１０および図９に示す（Ｂ）に進む。
距離Ｌを変更する旨の入力がされた場合、（ステップＳ２５においてＹＥＳの場合）、搬送制御部７における制御回路２８に変更有の通知がなされ、制御回路２８により駆動モータ２７が停止することにより搬送部３が停止する（ステップＳ２６）。
搬送部３が停止すると、金属検出装置１のオペレータにより昇降部１０のハンドル３１またはグリップ３１ａが操作され、検出ヘッド部５の距離Ｌ１〜Ｌ２が適切な距離Ｌに調整され、調整が完了したことが操作部１２から入力される（ステップＳ２７）。
【００６６】
次いで、調整が完了したことが操作部１２から入力されると、調整された検出ヘッド部５の距離Ｌは、距離検出部９により検出され、検出ヘッド部５の上昇量および下降量に応じた電圧信号が距離算出回路２３に出力される。
次いで、距離算出回路２３が電圧信号を受領すると、距離検出部９から出力された電圧信号に基づいて、図３に示す距離Ｌを算出し間隔判定回路２５に算出した距離Ｌの値を出力する（ステップＳ２８）。
【００６７】
次いで、間隔判定回路２５が、距離Ｌの値を受領すると、被検査物Ｗの上面から検出ヘッド部下面５ａまでの間隔Ｓが算出される（ステップＳ２９）。間隔Ｓは、前述のように搬送ベルト上面３ｄから検出ヘッド部下面５ａまでの距離Ｌと、被検査物Ｗの高さＨとの差（Ｌ−Ｈ）で表される。間隔Ｓが算出されると、データメモリ２４に記憶されている上限値Ｌｍａｘおよび下限値Ｌｍｉｎが読み出される。次いで、間隔判定回路２５における演算および比較回路により、間隔Ｓと上限値Ｌｍａｘとが比較され、間隔Ｓと下限値Ｌｍｉｎとが比較され、間隔Ｓが上限値Ｌｍａｘを超えているか否か、間隔Ｓが下限値Ｌｍｉｎ未満であるか否かが判定され、最終的に調整した後の距離Ｌが適正であるか否かが判定される（ステップＳ３０）。
間隔Ｓが適正であると判定された場合（ステップＳ３０でＹＥＳの場合）、間隔判定結果は、表示部１１に出力されてオペレータが視認できるよう間隔Ｌが適正であることが表示画面に表示されるとともに（ステップＳ３１）、搬送制御部７における制御回路２８に出力され、搬送部３の搬送速度の調整、搬送停止、搬送方向の転換などの制御情報として使用される。
【００６８】
次いで、異物検出処理を続行するか否かが判断され（ステップＳ３２）、続行しない場合は、異物検出処理を終了する。続行する場合は、図１０および図９に示す（Ｂ）に進む。
他方、間隔Ｌが適正でないと判定された場合（ステップＳ３０でＮＯの場合）、間隔判定結果は、表示部１１に出力されてオペレータが視認できるよう間隔Ｌが適正でないことが表示画面に表示される（ステップＳ３３）。さらに、被検査物Ｗが未だ検査されていない未検査物であるとして、未検査物の通知が選別部６に出力され、未検査物として選別される（ステップＳ３４）。また、未検査物の通知はデータメモリ２４に出力され被検査物Ｗに対応して記録される。また、未検査物の通知は表示部１１にも出力され、被検査物Ｗが未検査物であることが表示画面に表示される（ステップＳ３５）。続いて、ステップＳ２７に進み、検出ヘッド部５の間隔Ｌが再調整され、ステップＳ２８以降に進む。
【００６９】
以上説明したように、本実施の形態に係る金属検出装置１では、被検査物Ｗを搬送する搬送部３と、搬送部３により搬送されている被検査物Ｗに磁性物が混入している場合、磁性物を着磁する着磁部４と、着磁部４により着磁された磁性物の着磁量を検出する検出ヘッド部５と、検出ヘッド部５により検出した着磁量に基づいて被検査物Ｗに磁性物が混入しているか否かを判定する異物判定回路２２と、被検査物Ｗの高さＨに応じて着磁部４および検出ヘッド部５をともに昇降させる昇降部１０とを備えている。
また、搬送部３の搬送ベルト上面３ｄから検出ヘッド部下面５ａまでの距離Ｌを検出する距離算出回路２３と、距離算出回路２３により検出した距離Ｌに基づいて被検査物Ｗの上面から検出ヘッド部下面５ａまでの間隔Ｓを求め、間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にあるか否かを判定する間隔判定回路２５と、間隔判定回路２５により判定した間隔判定結果を表示する表示部１１とで構成される。
【００７０】
その結果、被検査物Ｗが搬送部３により搬送されると、被検査物Ｗに磁性物が混入されている場合、搬送されている間に着磁部４により着磁され、被検査物Ｗが検出ヘッド部５を通過する。検出ヘッド部５により通過する被検査物Ｗに混入した磁性物の着磁量が検出され検出信号が出力される。検出信号が出力されると、異物判定回路２２により検出された着磁量に基づいて被検査物Ｗに磁性物が混入しているか否かが判定される。また、被検査物Ｗの高さＨに応じて、オペレータにより昇降部１０が操作され、被検査物Ｗの上面と検出ヘッド部下面５ａとの間隔Ｓが小さくなるように着磁部４および検出ヘッド部５はともに昇降される。
【００７１】
着磁部４および検出ヘッド部５がともに昇降されると、間隔検出回路２５により、搬送部３の搬送ベルト上面３ｄから検出ヘッド下面５ａまでの距離Ｌが検出され、間隔判定回路２５に距離Ｌが出力される。間隔判定回路２５は出力された距離Ｌを受領すると、間隔検出回路２５により、距離Ｌから被検査物Ｗの高さＨを引いた（Ｌ−Ｈ）が間隔Ｓとして求められる。次いで、データメモリ２４に記憶されている基準間隔ＫＳの下限値Ｌｍｉｎと上限値Ｌｍａｘが読み出され、読み出された下限値Ｌｍｉｎと上限値Ｌｍａｘの各々の値と間隔Ｓとが比較される。間隔判定回路２５により間隔Ｓが下限値Ｌｍｉｎを超え、かつ上限値Ｌｍａｘ未満であると判定されると、間隔判定結果は表示部１１に出力され間隔Ｓが正常であることが表示部１１に表示される。
【００７２】
間隔Ｓが正常であることが表示部１１に表示されると、オペレータは調整した後の間隔Ｓが適切であることを容易に把握することができる。また、従来の金属検出装置のように調整された後の間隔Ｓが、小さすぎたり、大きすぎたりすることはなく、調整後の適正な間隔Ｓで、着磁部４における着磁と検出ヘッド部５における着磁量の検出とがなされるので検出精度が向上するとともに検査効率も向上する。
【００７３】
また、間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にないとき、搬送制御部７が、搬送部３を停止させる。搬送部３が停止するので、間隔が小さすぎた場合の被検査物Ｗの着磁部４への衝突や間隔が大きすぎた場合の検出精度の低下を防止することができる。
【００７４】
他方、間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にないとき、被検査物Ｗが未検査物であることの通知信号が出力される。未検査物であることの通知信号が表示部１１に出力されるとオペレータはその被検査物Ｗが未検査物であることを容易に把握することができ、再検査などの適正な処置をとることができる。
【００７５】
また、間隔Ｓが基準間隔ＫＳの範囲内にないとき、間隔判定回路２５により、間隔Ｓが下限値Ｌｍｉｎ未満であるかまたは上限値Ｌｍａｘを超えていると判定されると、間隔Ｓが異常であることおよび搬送部３を停止したことの少なくともいずれかが表示手段１１に表示される。また、被検査物Ｗが未検査物であることが表示される。このような表示がなされると、オペレータは搬送部３の搬送ベルト上面３ｄから検出ヘッド部５の検出ヘッド下面５ａまでの初期設定された距離Ｌまたは変更後の距離Ｌが異常であることを容易に把握することができる。さらに、この距離Ｌが異常であるために搬送部３が停止したことを容易に把握することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上説明したように、本発明は、搬送ベルト上面と検出ヘッド部下面との距離を検出し、被検査物の高さに適した検出ヘッド部の高さを設定でき、誤検出がなく、高精度で磁性物を検出することができ検査効率の高い金属検出をすることができるという効果を有し、広く物品に混入されている異物を検出する装置、例えば、磁性をもつ印刷物の封入検査装置および金属検出機などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における装置本体部に取付けた距離検出部の概略図である。（Ｂ）は本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における距離検出部の配線概念図である。
【図４】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における距離検出部の間隔と電圧との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における着磁部と検出ヘッド部のバランスを説明する概念図である。
【図６】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における着磁部と検出ヘッド部を上昇させた位置を示す概念図である。
【図７】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における昇降部を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における昇降部を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における異物検出の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における異物検出の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１        金属検出装置
２        装置本体部
２ａ      収納筐体
２ｂ      架台
２ｃ、２ｄ      ロッド取付部
３        搬送部（搬送手段）
３ａ、３ｂ      プーリ
３ｃ      搬送ベルト
３ｄ      搬送ベルト上面
４        着磁部（着磁手段）
５        検出ヘッド部（検出手段）
５ａ      検出ヘッド部下面
６        選別部
６ａ      搬送コンベア
６ｂ      プーリ
６ｃ      搬送ベルト
７        搬送制御部
８        異物検出部（判定手段）
９        距離検出部（距離算出手段）
９ａ      ロッド部
９ｂ      ブラシ部
９ｃ      ブラシ支持部
９ｄ      接続部
１０      昇降部（昇降手段）
１１      表示部（表示手段）
１２      操作部
１３、１４      引張コイルばね
１５      連結部
１５ａ    貫通穴
１５ｂ、１５ｃ    ばね支持部
１６      昇降機構部（昇降手段）
１７      案内部
１７ａ    ロッド部
１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ    ガイドローラ部
２１      演算処理回路
２２      異物判定回路（判定手段）
２３      距離算出回路（距離算出手段）
２４      データメモリ
２５      間隔判定回路
２７      駆動モータ
２８      制御回路
３０      リニアガイド
３０ａ    上部プレート
３０ｂ    下部プレート
３１      ハンドル
３１ａ    グリップ
３２      保持具
３３      ボールネジロッド
３４      スライダ
３４ａ    ネジ穴
３４ｂ    ボルト
３４ｃ    ワッシャ
４０      昇降機構部（昇降手段）
４１      ベルト駆動部
４１ａ    サーボモータ
４１ｂ、４１ｃ    プーリ
４１ｄ    タイミングベルト
４８      ベルトコンベア
５０      リニアガイド
５０ａ    上部プレート
５０ｂ    下部プレート
５１      ボールネジロッド
５２      スライダ
５２ａ    ネジ穴
５２ｂ    ボルト
５２ｃ    ワッシャ
Ｂ        ブラシ
Ｆ１、Ｆ２    引張コイルバネの引張力
ＦＬ１      ＰからＦ１までの水平距離
ＦＬ２      ＰからＦ２までの水平距離
Ｇ１        着磁部の重心
Ｇ２        検出ヘッドの重心
ＫＳ        基準間隔
Ｌｍｉｎ      下限値
Ｌｍａｘ      上限値
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２      搬送ベルト上面から検出ヘッド部下面までの距離
Ｐ          支点
Ｒ          抵抗
Ｓ          被検査物Ｗの上面から検出ヘッド部下面までの間隔
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３    端子
Ｗ          被検査物
Ｗ１        着磁部の荷重
Ｗ２        検出ヘッド部の荷重
ＷＬ１      ＰからＧ１までの水平距離
ＷＬ２      ＰからＧ２までの水平距離
【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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