(57)【要約】【課題】  試験体についての消磁及びその確認を簡易に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】  電磁石３ａと、電磁石に直流磁界を発生させる直流駆動手段３ｃと、電磁石に交流磁界を発生させる交流駆動手段３ｄと、被検査体の検査を行わせるために電磁石を直流駆動手段に接続する検査／試験モードと感度試験の前に試検体を消磁させるため試験体による電磁石を交流駆動手段に接続する消磁モードとを切り替える切替手段３ｂとを備えた【選択図】    図２
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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、搬送過程の該被検査体に磁界を与える磁界発生手段（３）と、該磁界を受けた該被検査体の磁気を検出する検出コイル（４）と、該検出コイルの検出結果を基に該被検査体に異物である金属が含まれているか否かを判定する判定手段（５）とを有し、前記被検査体の検査の前に、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、
前記磁界発生手段は、電磁石（３ａ）と、該電磁石に直流磁界を発生させる直流駆動手段（３ｃ）と、該電磁石に交流磁界を発生させる交流駆動手段（３ｄ）と、前記被検査体の検査を行わせ又は試験体による感度試験を行わせる場合に前記電磁石を前記直流駆動手段に接続する検査／試験モードと前記試検体の残留磁気を消磁させる場合に該電磁石を交流駆動手段に接続する消磁モードとを切り替える切替手段（３ｂ）とを備えたことを特徴とする金属検出装置。
【請求項２】
前記切替手段を消磁モードにするとともに、前記搬送機構によって前記試検体を前記電磁石まで搬送させて消磁させた後、さら該試検体を前記検出コイルまで搬送させる検査制御手段（７）を備えた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】
前記搬送機構が前記消磁モードのとき前記試検体を搬送する速度は、該試検体が前記電磁石から離れていくにつれ該電磁石から該試検体にかかる交流磁界の強さが漸減する速度であ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（帯磁）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検体によって感度試験を行うが、その試検体は、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、別途、上記消磁器を用意することなく、金属検出装置で消磁を行えるようにした技術に関する。
【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し、その磁化によって金属に帯磁した磁気（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、２）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。
（１）既知の小さな金属片を内蔵した試検体を準備し、消磁器により残留磁気を消しておく。
（２）試検体を搬送させて、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。
（３）そして、その試験の結果がＯＫであれば、（４）による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、又は、修理する。
（４）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）で試検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、初期時に強い磁界を与え、その後、所定の時間内に漸減する磁界を、試検体の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。
【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。しかし、例えば、特許文献３に示されるように、被検査体である縫製品中の針を検出するにあたって、針が既に着磁していると検出感度に影響するので、試験する前に消磁し、その後に交流磁界を与え、磁界の変化から異物である針等を検出するというもので、それらをベルトコンベアの流れの中で行っている金属検出装置があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６６１５６号公報（段落「００１１」〜「００１８」、図１）
【特許文献２】特開２０００−２５８３９６号公報（段落「０００８」〜「００１５」、図１）
【特許文献３】特開平７−１８５１７６号公報（請求項９、段落「００３４」〜「００３５」、「００５１」〜「００５４」、図１０、図１７）
【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、一般的に消磁器と金属検出装置とが別個体である場合は、消磁器を別途購入するのでコストアップになっていた。また、上記の工程は、操作者によって管理、運用されるため、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などを紛失しかねなかった。さらに、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。
【０００７】
特許文献３による金属検出の方法は、検査する度に被検査体に磁界を与えて消磁し、次に被検査体（縫製品）に検査するための磁界（磁束）を与え、その磁界が被検査体に含まれる針等により磁界（磁束）が変化するのを検出する。したがって、金属検出装置において消磁器を前段に設け消磁工程のための搬送を行うことから規模、コストが大きくなる欠点がある。また、毎回対象毎に、消磁のための搬送、磁界の発生を行うので、電力の使用効率が良くない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、元々消磁とは無関係であり金属検出装置として必要であった、被検査体に磁界を与える電磁石を、試検体を消磁するときに消磁用コイルとして使用することによって、簡易な構成で消磁でき、さらには、試検体を消磁したとき、その消磁の結果を確認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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、該被検査体を搬送する搬送機構と、搬送過程の被検査体に磁界を与える磁界発生手段と、該磁界を受けた該被検査体の磁気を検出する検出コイルと、該検出コイルの検出結果を基に該被検査体に異物である金属が含まれているか否かを判定する判定手段とを有し、前記被検査体の検査の前に、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、
前記磁界発生手段は、電磁石と、該電磁石に直流磁界を発生させる直流駆動手段と、該電磁石に交流磁界を発生させる交流駆動手段と、前記被検査体の検査を行わせ又は試験体による感度試験を行わせる場合に前記電磁石を前記直流駆動手段に接続する検査／試験モードと前記試検体の残留磁気を消磁させる場合に該電磁石を交流駆動手段に接続する消磁モードとを切り替える切替手段とを備えた。
【００１０】
上記課題を解決するため、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、前記切替手段を消磁モードにするとともに、前記搬送機構によって前記試検体を前記電磁石まで搬送させて消磁させた後、さら該試検体を前記検出コイルまで搬送させる検査制御手段を備えた。
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記搬送機構が前記消磁モードのとき前記試検体を搬送する速度は、該試検体が前記電磁石から離れていくにつれ該電磁石から該試検体にかかる交流磁界の強さが漸減する速度である構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、被検査体の検査を行わせ又は試験体による感動試験を行わせる場合は、電磁石を前記直流駆動手段に接続し（検査／試験モード）、試検体を消磁させる場合は、該電磁石を交流駆動手段に接続する（消磁モード）ように、切り替えるだけであることから、簡易な構成で消磁できる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明によれば、消磁しようとする試検体を消磁モードで電磁石が発生する交流磁界の中を通過させ、さらにそのまま磁界センサを通過するよう搬送（この搬送そのものは、検査試験）させるので、磁界センサによってその消磁の結果を確認できる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明によれば、搬送させながら消磁できるので、磁界を漸減させる調整をすることなく容易に消磁できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る実施形態を図をもって説明する。図１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。図２が、図１における磁界発生手段３の構成を示す図である。図３は、試験体１の構造を示す図である。
【００１６】
本実施形態における金属検出装置の基本動作は、上記（１）〜（４）と同様、次のものがある。
（ａ）試検体１の残留磁気を消磁する。
（ｂ）形態や材質等が予め既知の消磁された金属を有する試検体１を用いて金属検出装
置の感度試験を行う。
（ｃ）被検査体に異物としての金属が含まれているかどうかの検査を行う。
その中で、（ｂ）の試検体１による感度試験と（ｃ）の被検査体の検査とは、試験或いは検査の対象が異なるが、基本動作は同じである。したがって、以下の説明では、上記（ａ）の動作を「消磁モード」、（ｂ）及び（ｃ）を纏めて「検査／試験モード」と言う。
【００１７】
試検体１は、図３に示すように、金属片、例えば強磁性体の鉄からなる球が試験試料１ａとして埋め込まれている。試験試料１ａの大きさは、実際に食品に混入される可能性を想定して決められており、例えば、試験試料１ａとして直径が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの間を０．１ｍｍ間隔で準備し、それらを１個づつ試検体１に埋め込んである。
【００１８】
試検体１は、いわば感度試験の標準となるものである。試験試料１ａに残留磁気が無い試検体１を図１のベルトコンベア２ａで搬送し、磁界発生手段３で磁化し、検出コイル４で残留磁気を検出することによって、磁界発生手段３及び検出コイル４による感度が試験される。
【００１９】
図１において、搬送機構２は、ベルトコンベア２ａを有し、ベルトコンベア２ａが後述する搬送駆動手段６にによって回転駆動されて、被検査体及び試検体１を搬送する。ベルトコンベア２ａは、検査／試験モード又は消磁モードに係わらず、、図１の搬送方向（矢印）に沿って、図１に向かって左側の一端から右側の他端側へ、被検査体又は試検体１を搬送する。
【００２０】
搬送駆動手段６は、ベルトコンベア２ａを回転駆動するものであって、後述する検査制御手段７によって回転方向、回転速度が制御される。搬送駆動手段６は、モータ等で構成される。
【００２１】
ベルトコンベア２ａの搬送方向に沿って、一端側から順に、磁界発生手段３、検出コイル４が配置されている。磁界発生手段３は、ベルトコンベア２ａに搭載されて搬送される被検査体又は試検体１に対して、ベルトコンベア２ａの上下方向から直流磁界（上と下とで、Ｓ極とＮ極とに分かれて磁界を生成する。）を付与して、被検査体又は試検体１に含まれる異物としての金属又は試験試料１ａを磁化する。なお、直流磁界の付与は、上下方向からではなく、搬送される被検査体又は試検体１の横方向からでもよい。この場合は、磁界発生手段３は、ベルトコンベア２ａの上方向にだけあることになる。
【００２２】
磁界発生手段３は、一例として、図２に示すように、磁性体とそれに巻かれたコイルを含む電磁石３ａと、電磁石３ａに直流電流を与えるための直流駆動手段３ｃと、消磁のための交流電流を電磁石３ａに与える交流駆動手段３ｄと、直流駆動手段３ｃと交流駆動手段３ｄを切り替える切替手段３ｂを備えている。
【００２３】
切替手段３ｂは、被検査体を検査するとき、または試験体１の感度試験を行うときは、後述する検査制御手段７から検査／試験モードの指示を受けて、電磁石３ａを直流駆動手段３ｃに接続して、電磁石３ａに対して直流磁界を発生させる。このことによって、ベルトコンベア２ａ上の被検査体又は試検体１に対して磁界を与え、被検査体に含まれるであろう異物としての金属、又は試検体１に含まれる試験試料１ａを磁化し、帯磁させる。
【００２４】
また、切替手段３ｂは、試験体１の帯磁を消磁するとき、つまり検査制御手段７から検査／試験モードの指示を受けたときは、電磁石３ａを交流駆動手段３ｄに接続して、電磁石３ａに対して交流磁界を発生させる。このことによって、ベルトコンベア２ａ上の試検体１に交流磁界を与え、試検体１に含まれる試験試料１ａの残留磁気を消磁させる。
【００２５】
交流駆動手段３ｄは、交流駆動電源を有し、電磁石３ａに対して、ベルトコンベア２ａの速度との関係で、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（電圧で言えば、強い電圧から弱い電圧へ漸次変化する電圧をかける。一般に、磁界は電流によって発生するので、以下、電流で説明する。）ことによって、強さが漸次低減する交流磁界を発生させて、試検体１の試験試料１ａに帯磁していた残留磁気を消去する。一般的には、試検体１が停止している状態であれば、例えば、電圧で言えば商用の交流電圧１００Ｖが漸次低減するように３０秒から１分かければ試験試料の残留磁気を消磁できる。実際には、試験試料１ａの大きさ、検出コイル４と試験試料１ａの間隔、検出コイル４の形態等と考慮して決定される。
【００２６】
検出コイル４（磁気センサ）は、検査／試験モード、消磁モードに係わらず、ベルトコンベア２ａによって搬送されてくる被検査体又は試検体１に帯磁している残留磁気を検出し、検出した結果である電流（又は電圧）を判定手段５へ送る。
【００２７】
検出コイル４は、ベルトコンベア２ａの上側と下側のそれぞれに、計２つ以上のコイルを有する。これは、被検査体に含まれるであろう異物としての金属の存在位置が、ベルトコンベア２ａに近い低い位置にあっても、ベルトコンベア２ａから離れた高い位置にあっても検出できるようにするためである。また、上記コイルのうち２つのコイルは差動形に結合されており、外部から２つの共通に入る磁界はうち消すように作用する。なお、検出コイル４は、磁界発生手段３の磁界を直接受けないように離れた位置或いは磁気シールドされた位置に配置されている。
【００２８】
判定手段５は、検査／試験モードでは、検出コイル４からの電流（又は電圧）を受けて、それが所定の値以上であれば、被検査体１に異物としての金属が混入したと判定し、又は試検体１による感度試験がＯＫであると判定し、それらの旨を判定結果として表示器８に表示させる。判定手段５は、検出コイル４からの電流受けて、それが所定の値未満であれば、被検査体１に異物としての金属（異物）が混入していないと判定し、又は試検体１による感度試験が異常であると判定し、それらの旨を判定結果として表示器８に表示させる。また、被検査体１の検査で異物としての金属が混入している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を排除させる。
【００２９】
判定手段５は、消磁モードでは、検出コイル４からの電流を受けて、それが所定の値以上であれば、消磁が不完全と判定し、それが所定の値未満であれば、消磁完了と判定し、それらの旨を判定結果として表示器８に送り、表示させる。
【００３０】
表示器８は、検査／試験モードの指示を検査制御手段７から受けたときは、上記のように判定手段５の判定結果を受けて表示する。検査／試験モードを被検査体を検査する検査モードと試検体１による感度試験を行う試験モードの２つに分けて処理してもよい。表示器８は消磁モードの指示を検査制御手段７から受けたときは、「消磁中」を表示し、さらに消磁の確認結果を表示する。
【００３１】
検査制御手段７は、既に説明したように、全体を統括制御し、上記（ａ）〜（ｃ）の動作を実行する。中でも、パネルの操作部（不図示）からの操作を受けて、消磁モード又は検査／試験モードを、搬送駆動手段６，切替手段３ｂ及び表示器８に指示する。
【００３２】
検査制御手段７は、消磁モードのとき搬送駆動手段６に対して、消磁の関係で搬送速度を制御する場合がある。例えば、次の＃１〜＃３の３通りがある。
【００３３】
＃１：ベルトコンベア２ａで搬送されてきた試検体１を、磁界発生手段３の位置で一時停止させて、交流駆動手段３ｄが、電磁石３ａ、３ｂに対して、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して、強さが漸次変化する交流磁界を発生する。所定時間経過後、ベルトコンベア２ａを駆動して、再び試検体１を搬送させ、検出コイル４によって残留磁気の確認を行わせる。
【００３４】
＃２：交流駆動手段３ｄは、電磁石３ａ，３ｂに対して、一定電流を流す交流駆動電源を有し、ベルトコンベア２ａで搬送されてきた試検体１が、検出コイル４を通過して離れていく距離、速度により、試験試料１ａに係る磁界の強さが低減するのを利用する。この場合は、検査制御手段７が搬送駆動手段６に対して、前記検出コイル４から試検体１が離れていくにつれ検出コイル４から前記試検体１にかかる磁界の強さが漸減する速度に制御する。
＃３：＃１の方法と＃２の方法とを併用する。
【００３５】
なお、検査制御手段７は、搬送駆動手段６に対して、搬送の停止、再開又は速度制御をを指示することになるが、ベルトコンベア２ａの距離、磁界発生手段３の位置、搬送駆動手段６の搬送速度、回転時間が既知であるから、それらの情報を基にシーケンシャルに制御できる。もっとも、試検体１と搬送機構２との間で、搬送された試検体１の位置を検知する位置検出手段及びタイマーを設けて、位置、時間を確認して、停止、再開等の制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係る機能ブロック図である。
【図２】磁界発生手段３の機能ブロック図である。
【図３】試検体１の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  試検体、  １ａ  試験試料、  ２  搬送機構、２ａ  ベルトコンベア、  ３  磁界発生手段、  ３ａ  電磁石、  ３ｂ  切替手段、  ３ｃ  直流駆動手段、  ３ｄ  交流駆動手段、  ４  検出コイル、  ５  判定手段、  ６  搬送駆動手段、
７  検査制御手段、  ８  表示器、
【図１】
2005345330.tif 000003
【図２】
2005345330.tif 000004
【図３】
2005345330.tif 000005