(57)【要約】【課題】着磁部と検出ヘッド部との重量の相異を平均化し、着磁部と検出ヘッド部とを連動して昇降させる際、高精度で滑らかに昇降でき、耐久性の優れた金属検出装置を提供する。【解決手段】被検査物を搬送する搬送手段と、搬送されている被検査物に含まれる磁性物を着磁する着磁手段と、着磁手段により着磁された磁性物の着磁量を検出する検出手段と、検出手段により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、被検査物の高さに応じて着磁手段および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、昇降手段が、着磁手段および検出手段を連結する連結部材と、連結部材を支持する支持部を有し支持部を昇降させることにより連結部材を昇降させる昇降部材と、支持部を支点として連結部材を平衡するバランス部材とを備える。【選択図】図１
2008107103.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、
前記昇降手段が、前記着磁手段および前記検出手段を連結する連結部材と、前記連結部材を支持する支持部を有し前記支持部を昇降させることにより前記連結部材を昇降させる昇降部材と、前記支持部を支点として前記連結部材を平衡するバランス部材と、を有することを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】
前記昇降手段が、ハンドルを有し、前記ハンドルを回転させることにより、前記昇降部材を昇降させ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】
前記昇降手段が、モータを有し、前記モータを駆動させることにより、前記昇降部材を昇降させ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４】
前記バランス部材は、前記検出手段の荷重に抗して弾性力を作用する弾性体からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の金属検出装置。
【請求項５】
前記バランス部材は、前記着磁手段の荷重および前記検出手段の荷重がそれぞれ作用する前記連結部材が前記支持部を支点として、前記着磁手段の荷重と前記検出手段の荷重とが平衡するように前記弾性力を作用させる弾性体からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の金属検出装置。
【請求項６】
前記搬送手段と、前記着磁手段と、前記判定手段と、前記昇降手段とを支持する本体部を有し、前記弾性体が、コイルばねからなり、前記コイルばねの一端部を前記本体部に係合させ、前記コイルばねの他端部を前記連結部材に係合させることを特徴とする請求項４または５に記載の金属検出装置。
【請求項７】
前記弾性体が並列に配置された複数の引張コイルばねからなり、各引張コイルばねの一端部を本体部に係合させ、各引張りコイルばねの他端部を前記連結部材に係合させることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の金属検出装置。
【請求項８】
前記昇降部材の昇降を案内するための案内部材を有し、前記案内部材は、前記連結部材に固定されたロッド部と、前記本体部に回動自在に取り付けられ前記ロッド部を案内するためのガイドローラ部とを有することを特徴とする請求項１から７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、被検査物の上面と着磁部下面との距離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距離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、着磁部下面および検出ヘッド部下面と被検査物の上面との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、調整機構で着磁部と検出ヘッド部とを連動させて昇降させる際、着磁部の重量よりも検出ヘッド部の重量の方が過度に重いため、昇降部に偏荷重が加わり滑らかな昇降が得られないという問題があった。
また、偏荷重により昇降部に偏摩耗が生じ昇降の精度が低下し耐久性に劣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、着磁部と検出ヘッド部との重量の相異を平均化し、着磁部と検出ヘッド部とを連動して昇降させる際、高精度で滑らかに昇降することができるとともに耐久性の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、前記昇降手段が、前記着磁手段および前記検出手段を連結する連結部材と、前記連結部材を支持する支持部を有し前記支持部を昇降させることにより前記連結部材を昇降させる昇降部材と、前記支持部を支点として前記連結部材を平衡するバランス部材とを有することを特徴とする。
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されている場合、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がともに昇降される。
昇降手段は、連結部材と、バランス部材とを備えているので、着磁手段および検出手段は滑らかに昇降するとともに高精度で昇降することができる。また、昇降の際に着磁手段および検出手段の平衡がとれているので、昇降手段に偏摩耗が生ずることはなく、昇降手段の耐久性が向上する。
【０００７】
また、本発明に係る金属検出装置においては、（２）前記昇降手段が、ハンドルを有し、前記ハンドルを回転させることにより、前記昇降部材を昇降させてもよい。
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、昇降手段のハンドルが回転すると回転方向に従って着磁手段および検出手段がともに昇降する。その結果、簡易な構造で着磁手段および検出手段を昇降することができる。
【０００８】
他方、本発明に係る金属検出装置においては、（３）前記昇降手段が、モータを有し、前記モータを駆動させることにより、前記昇降部材を昇降させてもよい。
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、昇降手段のモータが駆動されると駆動方向に従って着磁手段および検出手段がともに昇降する。その結果、簡易な操作で着磁手段および検出手段を昇降することができる。
【０００９】
また、本発明に係る金属検出装置においては、（４）前記バランス部材は、前記検出手段の荷重に抗して弾性力を作用する弾性体で構成してもよい。
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、着磁手段よりも比較的荷重の大きい検出手段の荷重に抗して弾性力が作用するので、着磁手段と検出手段との水平方向の平衡がとれた状態で昇降手段に偏荷重を生じさせることなく、連結部材により連結された着磁手段および検出手段を昇降させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る金属検出装置においては、（５）前記バランス部材は、前記着磁手段の荷重および前記検出手段の荷重がそれぞれ作用する連結部材が前記支持部を支点として、前記着磁手段の荷重および前記検出手段の荷重とが平衡するように前記弾性力を作用させる弾性体で構成してもよい。
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、バランス部材は、着磁手段の荷重および検出手段の荷重がそれぞれ作用する連結部材が、昇降部材における支持部を支点として、着磁手段と検出手段とが平衡するように検出手段の荷重に抗して弾性力を作用させるので、検出手段の荷重とこの検出手段の荷重に抗する反対方向の弾性力が作用し、検出手段の荷重と弾性力とが相殺され、かつ相殺された後の検出手段の荷重と着磁手段の荷重とが平衡する。検出手段の荷重と着磁手段の荷重とが平衡すると、昇降部材に偏荷重が生ずることがなく、滑らかに着磁手段および検出手段が昇降される。
【００１１】
また、本発明に係る金属検出装置においては、（６）前記搬送手段と、前記着磁手段と、前記判定手段と、前記昇降手段とを支持する本体部を有し、前記弾性体が、コイルばねからなり、前記コイルばねの一端部を前記本体部に係合させ、前記コイルばねの他端部を前記連結部材に係合させてもよい。
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、コイルばねの一端部が本体部に係合され、コイルばねの他端部が連結部材に係合されているので、コイルばねにより生ずる弾性力は検出手段の荷重を軽減する方向に作用する。
【００１２】
また、本発明に係る金属検出装置においては、（７）前記弾性体が並列に配置された複数の引張コイルばねからなり、各引張コイルばねの一端部を本体部に係合させ、各引張コイルばねの他端部を前記連結部材に係合させてもよい。
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、並列に配置された複数の引張コイルばねの一端部を本体部に係合させ、各引張コイルばねの他端部を連結部材に係合させているので、複数の引張コイルばねの弾性力が同一方向に作用し、複数の引張コイルばねが協働して検出手段の荷重を軽減する方向に作用する。弾性力の異なる引張コイルばねを用いることができ、引張コイルばねの設計の自由度が高まるとともに、着磁手段の荷重と検出手段の荷重との平衡がよりとり易くなる。
【００１３】
また、本発明に係る金属検出装置においては、（８）前記昇降部材の昇降を案内するための案内部材を有し、前記案内部材は、前記連結部材に固定されたロッド部と、前記本体部に回動自在に取り付けられ前記ロッド部を案内するためのガイドローラ部とを有してもよい。
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、ロッド部とガイドローラ部とで構成された案内部材を有するので、着磁手段および検出手段がともに昇降する際に、バランス部材などの誤差により昇降手段に生じてしまう偏荷重を吸収することができ、より滑らかに着磁手段および検出手段を昇降させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る金属検出装置によれば、昇降手段は、連結部材と、バランス部材とを備えているので、着磁手段および検出手段は滑らかに昇降するとともに高精度で昇降することができる。また、昇降の際に着磁手段および検出手段の水平方向の平衡がとれているので、昇降手段に偏摩耗が生ずることはなく、昇降手段の耐久性が向上する。
【００１５】
また、請求項２に係る金属検出装置によれば、昇降手段のハンドルが回転すると回転方向に従って着磁手段および検出手段がともに昇降するので、請求項１の効果に加え、簡易な構造で着磁手段および検出手段を昇降させることができる。
【００１６】
また、請求項３に係る金属検出装置によれば、昇降手段のモータが駆動されると駆動方向に従って着磁手段および検出手段がともに昇降するので、請求項１の効果に加え、簡易な操作で着磁手段および検出手段を昇降することができる。
【００１７】
また、請求項４に係る金属検出装置によれば、着磁手段よりも比較的荷重の大きい検出手段の荷重に抗して弾性力が作用するので、請求項１の効果に加え、着磁手段と検出手段との水平方向の平衡を簡易な構造でとることができ、昇降手段に偏荷重を生じさせることなく、着磁手段および検出手段をより滑らかに昇降させることができる。
【００１８】
また、請求項５に係る金属検出装置によれば、バランス部材により、検出手段の荷重と着磁手段の荷重とが平衡するので、昇降部材に偏荷重が生ずることがなく、滑らかに着磁手段および検出手段を昇降させることができる。
【００１９】
また、請求項６に係る金属検出装置によれば、コイルばねの一端部を本体部に係合させ、コイルばねの他端部を連結部材に係合させているので、コイルばねにより生ずる弾性力を検出手段の荷重を軽減する方向に作用させることができ、請求項１の効果に加え、簡易な構造で着磁手段と検出手段の重量の差から生ずる昇降手段の偏荷重を好適に軽減することができる。
【００２０】
また、請求項７に係る金属検出装置によれば、複数の引張コイルばねが協働して検出手段の荷重を軽減する方向に作用するので、請求項１の効果に加え、弾性力の異なる引張コイルばねを用いることができ、引張コイルばねの設計の自由度が高まるとともに、着磁手段の荷重と検出手段の荷重との平衡がよりとり易くなる。
【００２１】
また、請求項８に係る金属検出装置によれば、請求項１の効果に加え、案内部材がロッド部とガイドローラ部とにより構成されているので、着磁手段および検出手段がともに昇降する際に、バランス部材などの誤差により昇降手段に生じてしまう偏荷重を吸収することができ、より滑らかに着磁手段および検出手段を昇降させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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１２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。
【００２３】
金属検出装置１は、図１の斜視図、図２のブロック図、図８の正面図、図９の平面図および図１０の右側面図に示すように、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。
【００２４】
金属検出装置１は、生産ラインの一部を構成する搬送コンベア４８の後端部に設置され、所定間隔をおいて矢印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。
【００２５】
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、高さ検出部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と、着磁部４と、検出ヘッド部５と、昇降手段としての昇降部１０とを支持する架台２ｂとにより構成される。
【００２６】
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、搬送コンベア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。
【００２７】
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。
【００２８】
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距離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４に示す着磁部４の高さＬ１との差から生ずる隙間（Ｌ１−Ｈ）の値が小さい程好ましい。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
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。
【００３１】
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。
【００３２】
前述の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ものについて説明したが、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と、光源が出射する光線を受光する受光器とを有し、光源が光線を出射している間に受光器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。
【００３３】
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。
【００３４】
搬送制御部７は、駆動モータ２５と、制御回路２６とにより構成される。制御回路２６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２５の起動、停止および回転速度を制御するようになっている。
【００３５】
異物検出部８は、演算処理回路２１と、異物判定回路２２と、高さ算出回路２３と、データメモリ２４とにより構成される。以上の構成により、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。
【００３６】
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と、基準デジタル信号との差分が算出され、算出され差分デジタル信号が異物判定回路２２に出力されるようになっている。
【００３７】
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と基準差分デジタル信号とが比較され、被検査物Ｗの差分デジタル信号が基準差分デジタル信号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が基準差分デジタル信号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の駆動、停止などの制御情報として使用されるようになっている。
【００３８】
高さ算出回路２３は、集積回路などから構成され、図４に示す搬送ベルト３ｃの上面３ｄから検出ヘッド部５の下面までの距離Ｌ１で表される検出ヘッド部５の高さＬ１が算出されるようになっている。高さ算出回路２３は、高さ検出部９から出力される電圧信号を受領すると、この電圧信号に基づいて検出ヘッド部５の高さＬ１を演算処理し算出する。算出された検出ヘッド部５の高さＬ１が、搬送制御部７における制御回路２６に出力され、搬送部３の駆動、停止などの制御情報として使用される。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に出力され個々の被検査物Ｗについての判定結果が記録されるようになっている。
【００３９】
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。
【００４０】
高さ検出部９は、例えば、ポテンショメータなどで構成され、図４に示す搬送ベルト３ｃの上面３ｄから高さ検出部９の下面までの距離Ｌ１で表される検出ヘッド部５の高さＬ１を検出し、検出信号を高さ算出回路２３に出力するようになっている。例えば、ポテンショメータとしては、回転角度を検出するロータリポテンショメータと、直線上の位置を検出するリニアポテンショメータがある。ロータリポテンショメータにおいては、単回転型と多回転型とがあり、巻線抵抗や導電性プラスチックからなる可変抵抗器で構成される。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いる。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、電圧信号として高さ算出回路２３に出力される。
【００４１】
昇降手段１０は、図４および図５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との平衡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。
【００４２】
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４〜図７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４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との水平方向の平衡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。
【００４３】
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、過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４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。
【００４４】
本実施の形態では、バランス部材が引張コイルばねで構成されている場合について説明したが、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。
【００４５】
昇降機構部１６は、図６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およびボールネジロッド３３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。
【００４６】
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が生ず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をワッシャ３４ｃおよび貫通穴１５ａを通し連結部１５のスライダ３４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７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５０ｂに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。
【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が生ずるようになっている。また、スライダ５２のリニアガイド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をワッシャ５２ｃおよび貫通穴１５ａを通し連結部１５のスライダ３４をスライダ５２の側面に固定することにより、連結部１５をリニアガイド５０に固定している。
【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の高さ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を駆動させ所定の高さ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】
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される一例で説明したが、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のスライダ３４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４および図５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の高さ、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の高さ、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、高さ検出部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１１および図１２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４または図５に示す着磁部４および検出ヘッド部５の高さＬ１〜Ｌ２が設定される（ステップＳ１０）。高さ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隙間が最小になるように、すなわち、（Ｌ１−Ｈ）（ｍｍ）が最小になるように設定される。この（Ｌ１−Ｈ）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。高さＬ１〜Ｌ２が設定されると、必要に応じて表示部１１に、高さ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搬送コンベア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と、基準デジタル信号との差分が算出され、算出された差分デジタル信号が異物判定回路２２に出力される（ステップＳ１４）。
【００６２】
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と基準差分デジタル信号とが比較され、被検査物Ｗの差分デジタル信号が基準差分デジタル信号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）。
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）。
【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。次いで、図１１および図１２に示す（Ａ）に進む。
【００６４】
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Ｓ２０）。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高さ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。
【００６５】
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Ｓ２１）。所定の個数に到達していない場合は、異物検出処理を続行するか否かが判断され（ステップＳ２７）、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１２および図１１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Ｓ２１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Ｓ２２）、着磁部４および検出ヘッド部５の高さ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Ｓ２３）。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。
【００６６】
次いで、着磁部４および検出ヘッド部５の高さ変更の有無の入力待受け状態に入る（ステップＳ２４）。入力待受け状態に入ってから所定時間、例えば、数秒〜数分経過時に着磁部４および検出ヘッド部５の高さ変更の有無の入力があったか否か判断される（ステップＳ２５）。高さ変更の有の入力が無い場合、異物検出処理を続行するか否かがステップＳ２７で判断され、さらに次のステップに進む。高さ変更の有の入力された場合、（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２６に変更有の通知がなされ、制御回路２６により駆動モータ２５が停止することにより搬送部３が停止する。
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、着磁部４および検出ヘッド部５の高さＬ１〜Ｌ２が適切な高さに調整される（ステップＳ２６）。調整された適切な高さは、必要に応じて表示部１１に表示してもよく、ハンドル３１の近傍に設けられたダイアル表示、液晶表示などに表示してもよい。
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Ｓ２７）、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１２および図１１に示す（Ｂ）に進む。
【００６７】
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に含まれる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、昇降部１０が、着磁部４および検出ヘッド部５を連結する連結部１５と、連結部１５を支持するスライダ３４を有しスライダ３４を昇降させることにより連結部１５を昇降させるリニアガイド３０、ボールネジロッド３３およびスライダ３４と、スライダ３４を支点として連結部１５の水平方向の平衡をとる引張コイルばね１３、１４とを備えている。
その結果、着磁部４および検出ヘッド部５は滑らかに昇降するとともに高精度で昇降することができる。また、着磁部４および検出ヘッド部５が昇降する際、着磁部４および検出ヘッド部５の水平方向の平衡がとれているので、昇降部１０に偏摩耗が生ずることはなく、昇降部１０の耐久性が向上する。
【００６８】
また、本発明に係る金属検出装置１においては、昇降部１０がハンドル３１を有するものは、このハンドル３１を回転させることにより、昇降部１０を昇降させているので、簡易な構造で着磁部４および検出ヘッド部５を昇降することができる。
【００６９】
他方、昇降部４０がサーボモータ４１ａを有するものは、このサーボモータ４１ａを駆動させることにより、例えば、操作部１２のボタンを操作することにより、簡易な操作で着磁部４および検出ヘッド部５を昇降させることができる。
【００７０】
また、本発明に係る金属検出装置１においては、引張コイルばね１３、１４は、着磁部４の荷重および検出ヘッド部５の荷重がそれぞれ作用する連結部１５が、昇降部１０におけるスライダ３４を支点Ｐとして、着磁部４と検出ヘッド部５とが平衡するように検出ヘッド部５の荷重Ｗ２に抗して弾性力Ｆ１とＦ２とを作用させるので、検出ヘッド部５の荷重とＷ２この荷重Ｗ２に抗する反対方向の弾性力Ｆ１とＦ２が作用し、荷重Ｗ２と弾性力Ｆ１とＦ２とが相殺され、かつ相殺された後の荷重Ｗ２と着磁部４の荷重Ｗ１とが平衡する。荷重Ｗ２と荷重Ｗ１とが平衡すると、昇降部１０に偏荷重が生ずることがなく、滑らかに着磁部４および検出ヘッド部５が昇降される。
【００７１】
具体的には、引張コイルばね１３、１４が、スライダ３４を支点Ｐとして、着磁部４の重心Ｇ１からスライダ３４の支点Ｐまでの水平距離ＷＬ１と着磁部４の重心Ｇ１に加わる荷重Ｗ１とを乗じた回転モーメント（ＷＬ１×Ｗ１）（Ｎｍ）と、検出ヘッド部５の重心Ｇ２から支点Ｐまでの水平距離ＷＬ２と検出ヘッド部５の重心Ｇ２に加わる荷重Ｗ２とを乗じた回転モーメント（ＷＬ２×Ｗ２）（Ｎｍ）と、引張コイルばね１３の中心軸から支点Ｐまでの水平距離ＦＬ１と引張コイルばね１３の弾性力Ｆ１とを乗じた回転モーメント（ＦＬ１×Ｆ１）（Ｎｍ）と、引張コイルばね１４の中心軸から支点Ｐまでの水平距離ＦＬ２と、引張コイルばね１４の弾性力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）
その結果、着磁部４と検出ヘッド部５との水平方向の平衡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。
【００７２】
また、本発明に係る金属検出装置１においては、昇降部１０の昇降を案内する案内部１７を有し、案内部１７は、連結部１５に固定されたロッド部１７ａと、装置本体部２に回動自在に取り付けられロッド部１７ａを案内するためのガイドローラ部１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅとを備えている。その結果着磁部４および検出ヘッド部５がともに昇降する際に、引張コイルばね１３、１４の誤差などにより昇降部１０に生じてしまう偏荷重を吸収することができ、より滑らかに昇降させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上説明したように、本発明は、金属検出装置の着磁部と検出ヘッド部とを連動して昇降させる際に滑らかな昇降が得られるとともに高精度で昇降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】
【００７４】
【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】本発明に係る金属検出装置の一実施の形態における被検査物の高さを示す側面図である。
【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着磁部と検出ヘッド部の平衡を説明する概念図である。
【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を上昇させた位置を示す概念図である。
【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昇降部を示す斜視図である。
【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正面図である。
【図９】本発明に係る金属検出装置の平面図である。
【図１０】本発明に係る金属検出装置の側面図である。
【図１１】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１２】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】
【００７５】
１  金属検出装置
２  装置本体部
２ａ  収納筐体
２ｂ  架台
３  搬送部（搬送手段）
３ａ、３ｂ  プーリ
３ｃ  搬送ベルト
３ｄ  上面
４  着磁部（着磁手段）
５  検出ヘッド部（検出手段）
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  高さ検出部
１０  昇降部（昇降手段）
１１  表示部
１２  操作部
１３、１４  引張コイルばね
１５  連結部（連結部材）
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（案内部材）
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
２３  高さ算出回路
２４  データメモリ
２５  駆動モータ
２６  制御回路
３０  リニアガイド（昇降部材）
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（昇降部材）
３４  スライダ（昇降部材）
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  搬送コンベア
５０  リニアガイド（昇降部材）
５０ａ  上部プレート
５０ｂ  下部プレート
５１  ボールネジロッド（昇降部材）
５２  スライダ（昇降部材）
５２ａ  ネジ穴
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
Ｌ１、Ｌ２  搬送ベルト上面から着磁部下面までの距離
Ｐ  支点
Ｗ１  着磁部の荷重
ＷＬ１  ＰからＧ１までの水平距離
ＷＬ２  ＰからＧ２までの水平距離
Ｗ２  検出ヘッド部の荷重
Ｗ  被検査物
【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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