(57)【要約】【課題】  消磁器、試験体についての管理、運用上に起因したトラブルを防止できる金属検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】  被検査体に磁界を与える磁界発生手段４と、被検査体の磁気を検出する磁気センサ８、９とを含む検査手段３１０を内蔵する本体３００を備え、被検査体を試験する前に、金属の試験試料を含む試験体１００による感度試験を行う金属検出装置において、消磁器２００が、本体に固定され、かつ試験体を収納可能にされ、試験体を収容したときは試験体に対して、試験試料を消磁するための磁界を与える構成とした。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体を搬送する搬送機構（２）と、搬送過程の被検査体に磁界を与える磁界発生手段（４）と、該磁界を受けた被検査体の磁気を検出する磁気センサ（８，９）を含む検査手段（３１０）を内蔵する本体を備え、該被検査体を試験する前に、金属の試験試料を含む試験体を該被検査体に代えて搬送させて感度試験を行う金属検出装置において、
前記本体に固定されて前記試験体を収納又は取り出しが可能なケース（２０１）と、該試験体を該ケースに収容したときは前記試験体に対して試験試料を消磁するための磁界を与える消磁界発生手段とを有する消磁器（２００）を備えたことを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】
前記消磁界発生手段は、消磁するための磁界を所定期間、発生する消磁用コイル（２０２）を有し、該消磁用コイルは、収納される前記試験体を囲むように前記ケースの内側に沿って巻かれてい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】
前記消磁器に前記試験体が収納された後の前記所定期間、前記消磁用コイルに対して電流を供給して前記試験試料を消磁させるとともに、前記所定期間、前記検査手段による検査の動作を停止させる消磁制御手段を備えた請求項２に記載の金属検出装置。
【請求項４】
前記消磁制御手段は、前記消磁器に前記試験体が収容されたことを検出する収容センサ（２０４）と、該収容センサが該試験体の収容を検出した後の前記所定期間、前記消磁用コイルに電流を供給する消磁用コイル駆動部（３２０）と、前記所定期間、前記検査手段による検査の動作を停止させる切替制御部（３３０）とを備えた請求項3に記載の金属検出装置。
【請求項５】
前記ケースは磁気シールドされていることを特徴とする請求項１又は２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、食品等の被検査体に異物として混入されている金属を検出する金属検出装置に係る。金属検出装置は、被検査体に磁界を与えて、その後に磁気センサで被検査体における残留磁気の有無を検出することによって、異物である金属が含まれているか否かを検査するものであって、被検査体を試験する前に、被検査体に代えて、既知の金属を含む試験体によって感度試験を行うが、その試験体は、感度試験を行う前に、消磁器により、試検体の残留磁気を消磁しておく必要がある。特に、本発明は、上記消磁器の取扱に係るトラブルを防止できる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上記のように被検査体に含まれる異物としての金属を磁化器で磁化し、その後に金属に残留している残留磁気を磁気センサで検出する金属検出装置（例えば、特許文献１）によって被検査体を試験するまでの工程は、次のような工程が採用されている。
既知の小さな金属片を内蔵した試験体を準備し、消磁器により残留磁気を消しておく。
試験体を搬送させて、磁化し、その磁化によって金属片に残留する残留磁気を磁気センサで検出することにより、金属検出器の感度が正常か否か、或いは感度の程度を試験する。
そして、その試験の結果がＯＫであれば、被検査体の検査を行い、異常であれば、感度を再調整して校正したり、修理する。
その後に、被検査体を搬送させて、金属検出を行って、異物である金属の有無を判定する。
【０００３】
上記工程において、上記（２）で試験体は必ず磁化されるので、次の感度試験を行う前には、必ず上記（１）の消磁器による消磁が必要になる。消磁器は、初期時に強い交流磁界を与え、その後、所定の時間内に強さが漸減する交流磁界を、金属片に与えることによってその金属片に残留していた磁気を消去するものである。なお、上記（１）及び（２）は、いわば試験前の校正であり、試検体（テストピース）で校正する例としては、特許文献２のものがある。
【０００４】
一般的には、消磁器は、金属検出装置本体とは別々な固体として用意されていた。実際、上記工程のように消磁動作、試験体による感度試験、及び被検査体の検査の順で試験を行えば、それで問題なく実施できる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５８３９６号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００１−９１６６３号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の試験体、消磁器、金属検出装置、及び上記の工程は、操作者によって管理、運用されるため、試験体、消磁器を別途管理する煩わしさがあり、場合によってはそのことが原因で試検体を紛失しかねなかった。また、上記（４）の工程で被検査体を検査している最中に、上記（１）の工程における消磁作業を金属検出装置の近くで行われると、消磁器による磁界が起因して磁気センサに影響を与えて、被検査体の検査誤差が発生する問題があった。また、消磁した試検体を搬送手段であるベルトコンベアの近く、つまり磁化器の近くに置いておいて強く磁化されてしまった試検体を用い、或いは消磁作業の煩わしさから未消磁のままの強い磁気が残ったままの試検体を用いて、上記工程（２）の感度試験を行うと、本来ならば、帯磁していない試験体を搬送させて磁化器の中央部の弱い磁界で磁化されて感度試験が行われるので、上記、試験前の試検体の強い磁気が原因で、正確な感度試験が行えないと言う問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、上記消磁器を金属検出装置本体に固定して取り付けて、かつ消磁器に試検体を収納できる構造とし、さらに消磁器が動作するこことによってその収納構造から磁界が漏洩する場合は、消磁器が動作中は前記金属検出装置による検査の動作を行えない構成にすることによって、管理、運用上に起因したトラブルを防止できる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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被検査体を搬送する搬送機構、搬送過程の被検査体に磁界を与える磁界発生手段と、該磁界を受けた被検査体の磁気を検出する磁気センサとを含む検査手段とを内蔵する本体を備え、該被検査体を試験する前に、金属の試験試料を含む試験体を該被検査体に代えて搬送させて感度試験を行う金属検出装置において、
前記本体に固定されて該試験体を収納又は取り出しが可能なケースと、前記試験体を該ケースに収容したときは該試験体に対して試験試料を消磁するための磁界を与える消磁界発生手段とを有する消磁器を備えた。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記消磁界発生手段は、少なくとも所定期間、消磁するための磁界を発生する消磁用コイルを有し、該消磁用コイルは、収納される前記試験体を囲むように前記ケースの内側に沿って巻かれている構成とした。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記消磁器に前記試験体が収納された後の前記所定期間、前記消磁用コイルに対して電流を供給して前記試験試料を消磁させるとともに、前記所定期間、前記検査手段による検査の動作を停止させる消磁制御手段を備えた。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記消磁制御手段は、前記消磁器に前記試験体が収容されたことを検出する収容センサと、該収容センサが該試験体の収容を検出後の前記所定期間、前記消磁用コイルに電流を供給する消磁用コイル駆動部と、前記所定期間、前記検査手段による検査の動作を停止させる切替制御部とを備えた。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ケースは磁気シールドされている構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、上記消磁器を金属検出装置本体に固定して取り付けて、かつ消磁器に試検体を収納できる構造としたので、管理が容易になった。さらに請求項３又は４に記載の発明によれば、消磁器が動作中は前記金属検出装置による検査の動作を行えない構成なので、前記管理、運用上に起因して被検査体の検査に誤差を与えるようなトラブルを防止できる。つまり、被検査体に含まれる金属を磁気センサで検出しているさいに、消磁による磁界が影響して、検査に誤差を与える様な事態を防ぐことができる。また、請求項５に記載の発明によれば、消磁器が磁気シールドされているので消磁中であっても被検査体を検査できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る実施形態を図をもって説明する。図１（Ａ）は、金属検出装置の本体３００に消磁器２００を取り付けた外観の一部を示す。図１（Ｂ）は消磁器２００の構造を示す図である。図２は、消磁器２００を金属検出装置の本体に取り付けたときの横断面図である。図３は、実施形態に係る金属検出装置の機能ブロック図である。
【００１５】
図１（Ａ）において、消磁器２００は、金属検出装置の本体３００の正面に上部から試検体を収容するために、開口部を上にして取り付けられ、固定されている。消磁器２００は、ケース２０１内において、図１（Ｂ）に示すように中央部付近に試検体１００を収容するスペースを有し、その周囲に消磁用コイル２０２を巻いている。消磁用コイル２０２は、ケース２０１の外壁と試験体１００を収容するスペースを囲む内壁との間で、その内壁に巻かれている。
【００１６】
また、図２に示すように、金属検出器の本体３００側で、かつケース２０１の開口側には、試験体１００が収容されているかどうかを検出するための収納センサ２０４が備えられている。さらにケース２０１の外壁と消磁用コイル２０２との間には、消磁用コイル２０２に電流が流れて生じる磁界が、外部へ漏れないよう、特に後述する磁気センサ８、９に影響しないように磁気シールド２０３が設けられている。なお、ケース２０１の外壁そのものに強磁性体材料を用いて磁気シールド効果を持たせてもよい。
【００１７】
試験体１００は、図１（Ｂ）に示すように、金属片、例えば鉄からなる試験試料を埋め込まれている。
【００１８】
図２及び図３において、試験体１００が、消磁器２００に収納されたことを、収納センサ２０４によって検出されたとき、消磁用コイル駆動部３２０が、消磁用コイル２０２に所定期間、交流電流をその強さが強からから弱へ漸次変化するように流すことによって、試験試料１０１に残留していた残留磁気が消去される。
【００１９】
図３を基に、電気構成を含めて全体構成を説明する。消磁器２００を制御する構成から説明する。消磁制御手段４００は、収納センサ２０４、消磁用コイル駆動部３２０及び切替制御部３３０を含む。収納センサ２０４は、例えば、光を発射する発光部と試験体１００から収納された反射されてくる反射光を受ける受光部とを含み、反射光を受けたときに試験体１００が収納されたと判定し、その旨の通知を切替制御部３３０へ送る。試検体１００は反射する材質からなり、試験体１００がないときは、受光部へ戻る反射光がないよう、例えば光を吸収する黒体等が対面の内壁に貼ってある。なお、発光部と受光部が試検体１００を挟んだ両側にあって、発光部と受光部との間の光路が試験体１００で遮断されたときに収容されたと判定してもよい。
【００２０】
切替制御部３３０は、収納センサ２０４から、試検体１００が収容されたことを検出したことを受けて、後述する検査手段３１０の検査制御部３１３に対して被検査体１の検査を行うための動作を停止させる。そして、上記したように、消磁用コイル駆動部３２０に対して、消磁用コイル２０２に所定期間、強い電流から弱い電流へ漸次変化するように流すことによって、試験試料１０１に残留していた残留磁気を消去させる。さらに、切替制御部３３０は、消磁期間である上記所定期間を経過後に、検査制御部３１３に対して、動作停止の解除指示を送って、被検査体１（試験体１００）を検査する動作を可能にならせめる。
【００２１】
切替制御部３３０は、検査制御部３１３の検査動作を停止させる制御を行う代わりに、本体３００の電源３４０のうち消磁器２００以外に用いる電源、特に検査手段３１０に用いる電源をリレー等を用いて遮断する構成にしても良い（図３の電源３４０付近の点線を参照）。
【００２２】
消磁用コイル駆動部３２０は、切替制御部３３０から指示を受けた直後から所定時間を計測するタイマーを有し、切替制御部３３０から指示を受けた直後は高電流を消磁用コイル２０２に流し、その後、所定時間に亘って漸次、低減する電流を流す。所定時間は、試験試料１０１、コイル等の材質、構成等で決められる。
【００２３】
検査手段３１０は、磁化器４（磁界発生手段），磁気センサ８、９、ベルトコンベア２（搬送機構）、搬送駆動部３１１、データ処理部３１２，検査制御部３１３を備えている。ベルトコンベア２は、搬送駆動部３１１によって回転駆動され、被検査体１（感度試験を行うときは、試験体１００）を搭載して搬送する。その搬送過程において、磁化器４（例えば、磁石）によりベルトコンベア２の上下から磁界を被検査体１（試験体１００）に与えて、磁化する。
【００２４】
磁気センサ８、９は、ベルトコンベア２の上下にピックアップ用のコイルを有し、そのコイルによって、磁界を受けて搬送されてくる被検査体１（試験体１００）に残留している残留磁気の有無を検出する。データ処理部３１２は、その磁気センサ８、９からの検出出力を受けて、残留磁気の有無を判定し、残留磁気があれば、異物としての金属有りを、残留磁気がないと判定したときは、異物としての金属無しの旨をパネルの表示器５に表示する。
【００２５】
検査制御部３１３は、搬送駆動部３１１、データ処理部３１２及び表示器５等を含むパネルを統括して制御する。検査制御部３１３は、上記切替制御部３３０から検査動作の停止の指示を受けたときは、搬送駆動部３１１、データ処理部３１２及び表示器５の一部、或いはそれらの組合せ、或いは全部を停止させる。停止の簡単な例としては、搬送駆動部３１１、データ処理部３１２は、通常の動作が可能であるが、表示器５は、データ処理部３１２からのデータを受け付けることなく、「消磁中」或いは「被検査体の排除」等のアラーム表示をするようにしてもよい。また、消磁期間中は、搬送駆動部３１１による搬送を停止させても良いし、或いは被検査体を排除する機構を設けて、排除させてもよい。
【００２６】
検査制御部３１３は、上記切替制御部３３０から検査動作の停止の指示が解除されたとき（或いは検査動作開始の指示を受けたとき）は、先に停止させた、搬送駆動部３１１、データ処理部３１２及び表示器５の一部、或いはそれらの組合せ、或いは全部を検査動作が可能な状態にする。上記、表示の例で言えば、表示器５は、データ処理部３１２からのデータを受け付け可能にされ、アラーム表示されていた「消磁中」が消える。
【００２７】
このような構成によれば、上記工程（１）と（２）がダブって行われる、或いは工程（１）と（４）がダブって行われるような人為的トラブルを防止できる。また、試験体１００、消磁器２００、金属検出装置が一体的に管理できるので管理も容易であり、紛失機会も減少する。
【００２８】
なお、金属検出器の本体３００の構造、動作を簡単に説明しておく。図４（Ａ）は、搬送機構としてのベルトコンベア２を横にみた正面図であり、図４（Ｂ）は側面図である。ベルトコンベア２は、ステンレス製の架台３に載置されており、例えば包装された食品を被検査体１として矢印の方向に搬送する。ステンレス製の筐体６は、制御部１２（検査制御部３１３，データ処理部３１２等）、表示器５等を含む電気回路を収容しており、ベルトコンベア２の側部の架台３に立設されている。
【００２９】
被検査体１は、ベルトコンベア２に搭載され、磁界発生手段としての永久磁石を含む磁化器４によって、直流磁界が与えられて、被検査体１に異物としての金属が含まれていれば、その金属が磁化される。被検査体１は、さらにベルトコンベア２によって搬送方向の下流側に搬送されるが、内部に異物としての磁性体等の金属があれば、前記磁化器４を離れても磁気が残留している。
【００３０】
被検査体１は、略直方体の形状をしたステンレス製の下ヘッド１３に収容されている検出コイル９（磁気センサ）及びベルトコンベア２を挟んで下ヘッド１３に対向する上側の位置にある上ヘッド１０内の検出コイル８（磁気センサ）の間を搬送されることによって、残留磁気を検出される。検出コイル８，９は、差動接続されており、被検査体1に含まれていて磁化器４で磁化された金属の残留磁気を二つのコイルの差電流として検出する。その検出結果は、筐体６に内蔵される制御部１２によって異物としての金属が含まれているか否か判断され、その判断結果が表示器５に出力される。異物ありと判断された場合は、操作者に対して排除指示やアラームを出力し、次の検査ラインへの該当する被検査体１の進入を排除する。又は、排除する機構を設けて、その機構に対して該当する被検査体１を排除させる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（Ａ）は消磁器を固定した金属検出装置の外観の一部を示す図である。（Ｂ）は消磁器の構成を示す図である。
【図２】消磁器の横断面図を示す図である。
【図３】実施形態の機能ブロック図である。磁石Ｍの収納例を示す図である。
【図４】実施形態の全体外観を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  被検査体、  ２  ベルトコンベア（搬送機構）、  ３  架台、  ４  磁化器（磁界発生手段）、  ５  表示器、  ６  筐体、  ７  磁気シールド板、  ８  検出コイル（磁気センサ）、  ９  検出コイル（磁気センサ）、  １０  上ヘッド、  １１  空隙
１２  制御部、  １３  下ヘッド、  １４  高さ調整機構、  １００  試験体、
１０１  試験試料、  ２００  消磁器、  ２０１  ケース、
２０２  消磁用コイル、  ２０３  磁気シールド、  ２０４  収納センサ、
３００  本体、  ３１０  検査手段、  ３１１  搬送駆動部、  ３１２  データ処理部、
３１３  検査制御部、  ３２０  消磁用コイル駆動部、  ３３０  切替制御部、
３４０  電源、  ４００  消磁制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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