(57)【要約】【課題】微小な磁性異物であっても、その磁性異物のみを精度よく確実に検出できる磁性異物検査方法を提供する。【解決手段】磁性を有する検査対象物２を搬送台１に位置決め固定して磁気センサの直下を通過させ、磁気センサからの信号Ｅによって磁束の変化を検出し検査対象物２内の磁性異物を検出する方法であって、基準検査対象物による磁束の変化を打ち消し可能に磁性体被膜３ａが形成された較正台３を搬送台１に重ねて固定し、搬送台１と共に磁気センサの直下を通過させて得られる信号Ｅにより磁性異物を検出する。信号Ｅは、磁性異物がなければ直線状であり、磁性異物がある場合にはその磁性異物に相当する波形のみがその位置に突出して現われるので、微小な磁性異物であっても容易、確実に検出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性を有する検査対象物を搬送台に位置決め固定して磁気センサの近傍を通過させ、この磁気センサからの信号によって磁束の変化を検出し前記検査対象物内の磁性異物を検出する方法であって、
基準となる検査対象物による磁束の変化を打ち消し可能に磁性体の層が形成された較正台を前記搬送台に重ねて固定し、その搬送台と共に前記磁気センサの近傍を通過させて得られる信号により前記磁性異物を検出することを特徴とする磁性異物検査方法。
【請求項２】
前記較正台は、板状に形成され、その上面及び／又は下面の前記磁束の変化を打ち消す位置及び領域に前記磁性体の層が形成され、前記搬送台の下面側に重ね合わせ固定され、その搬送台と共に前記磁気センサの直下を通過させられることを特徴とする請求項１に記載の磁性異物検査方法。
【請求項３】
磁気センサに超高感度磁気センサが用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁性異物検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物内に混入した磁性異物、例えば粉状、塵状の鉄等の磁性体異物を検出する磁性異物検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては特許文献１に記載のものがあった。
これは、発振回路に接続した検知コイルの磁束中に検査対象物（原料）を通過させ、その際の発振回路出力の変化から鉄片等の混入を検知する方法において、検知用主コイルの他に、これと電磁的に結合し、かつ一定の疑似負荷抵抗に接続された副コイルを設けたものである。
【０００３】
【特許文献１】特公昭６２−４４６２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来技術では、検査対象物（原料）の量が少ないときは必要な疑似負荷抵抗の大きさを小さくすることになって検出誤差が大きくなり、したがって、微小な磁性異物を精度よく検出できない。また、相互インダクタンスを利用するため、検査対象物の搬送速度（検査対象物のコイル通過速度）を変えると、必要な疑似負荷抵抗の大きさも変わってしまい、疑似負荷抵抗の大きさを変えないと検査対象物を精度よく検出できなかった。
【０００５】
本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、微小な磁性異物であっても、また検査対象物の搬送速度を変えても、その磁性異物のみを精度よく確実に検出できる磁性異物検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、磁性異物検査方法を下記各態様の構成とすることによって解決される。
各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴及びそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。
【０００７】
以下の各項のうち、（１）項が請求項１に、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、各々対応する。
【０００８】
（１）磁性を有する検査対象物を搬送台に位置決め固定して磁気センサの近傍を通過させ、この磁気センサからの信号によって磁束の変化を検出し前記検査対象物内の磁性異物を検出する方法であって、基準となる検査対象物による磁束の変化を打ち消し可能に磁性体の層が形成された較正台を前記搬送台に重ねて固定し、その搬送台と共に前記磁気センサの近傍を通過させて得られる信号により前記磁性異物を検出することを特徴とする磁性異物検査方法。
基準となる検査対象物とは、異物を含まない理想的なサンプルを指すが、実際には磁性異物が混入されていないことが確認済みの検査対象物が用いられる。
（２）前記較正台は、板状に形成され、その上面及び／又は下面の前記磁束の変化を打ち消す位置及び領域に前記磁性体の層が形成され、前記搬送台の下面側に重ね合わせ固定され、その搬送台と共に前記磁気センサの直下を通過させられることを特徴とする（１）項に記載の磁性異物検査方法。
（３）磁気センサに超高感度磁気センサが用いられることを特徴とする（１）項又は（２）項に記載の磁性異物検査方法。
超高感度磁気センサとしては、超電導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ：Superconducting  Quantum  Interference  Device）が好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、微小な磁性異物であっても、また検査対象物の搬送速度を変えても、その磁性異物のみを精度よく、かつ確実に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１は、本発明による磁性異物検査方法の一実施形態の説明図である。
この図において、１は検査対象物２を搬送する搬送台で、合成樹脂やアルミニウム等の非磁性体からなり、検査対象物２を位置決め固定するための穴１ａが開けられている。この穴１ａは、ここでは形状、大きさが検査対象物２に合わされ、検査対象物２を填め込み収容することで位置決め固定されるように形成されている。
【００１１】
本実施形態において、検査対象物２は磁性を有する物、例えばリチウムイオン電池等のように磁性材料を含む製品であり、この検査対象物２を複数個、順次検査するために、上記穴１ａは搬送台１の長手方向（搬送方向）に等間隔に複数個開けられている。穴１ａの形状、大きさは、検査対象物２の平面視外形状、大きさに合わせて形成されている。ここでは、検査対象物２は矩形板状であるので、上記穴１ａは矩形状に形成されている。
なお、本実施形態における磁性異物としては、検査対象物２の製造ラインにおけるローラ等の駆動部、摺動部から生じる磁性体の摩耗粉であって磁化されているもの等が挙げられる。このような磁性異物は、製造ラインにおいて製品（検査対象物２）中に混入することがあるが、本実施形態では検査対象物２に混入したこのような磁性異物を検出する。
【００１２】
上記搬送台１の下面側には、外形状が搬送台１に揃えられた板状の較正台３が搬送台１に位置合わせされた状態で上下方向に固定、ここでは重ね合わせ固定されている。換言すれば、搬送台１は較正台３の上面に位置合わせされた状態で載置固定されている。
この較正台３は、搬送台１と同様に合成樹脂やアルミニウム等の非磁性体からなるが、その上面及び／又は下面、本実施形態では上面に、鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性体の層、ここでは被膜（磁性体被膜）３ａが形成されている。この磁性体被膜３ａは、塗着、蒸着、スパッタリング等によって形成される。この磁性体被膜３ａの表面に非磁性の保護用被膜を形成してもよい。この磁性体被膜３ａの表面を含む較正台３上面の全域に非磁性の保護用被膜を形成してもよい。
【００１３】
較正台３上面における磁性体被膜３ａの位置、領域は、次のように設定される。
すなわち磁性体被膜３ａは、検査対象物２を搬送台１に位置決め固定して磁気センサの近傍、ここでは直下を通過させ、この磁気センサからの信号により検出される検査対象物２による磁束の変化を打ち消し得る位置及び領域に設定されている。検査対象物２による磁束の変化を打ち消すことができればよいので、上記位置及び領域内において磁性体被膜３ａの厚みを漸増、漸減させてもよい。
なお、ここで使用される検査対象物２は磁性異物が混入されていないことが確認済みの、つまり基準となる検査対象物（基準検査対象物）２である。
【００１４】
磁性体被膜３ａの位置、領域の設定の具体的な手順としては、次の例が挙げられる。
まず、理論上の計算等に基づいて基準検査対象物２による磁束の変化を打ち消し得る位置、領域に磁性体被膜３ａを形成した較正台３の上面に、同基準検査対象物２が穴１ａに填め込まれて位置決め固定された搬送台１を載置固定する。そして、磁気センサの直下を、較正台３、搬送台１を通過させ、同磁気センサからの信号により基準検査対象物２による磁束の変化がどの程度打ち消されるかを観察する。この観察作業を、磁性体被膜３ａの位置、領域の設定を違えた較正台３を用いて何回か行い、所期の目的を達成し得る較正台３の選択、つまり磁性体被膜３ａの位置、領域の設定が行われる。計算により求めた上記磁束の変化を打ち消し得る位置、領域の設定が的確であれば、上記観察、設定の作業回数は最小限で済む。
【００１５】
図２は本実施形態の作用の説明図である。
この図２中、（ａ）は基準検査対象物２を複数個、ここでは３個収容、配列した搬送台１を示し、（ｂ）は位置、領域が設定済みの磁性体被膜３ａが上面に形成された較正台３を示す。また（ｃ）は、（ａ）に示す搬送台１を、磁気センサ直下を通過させたときの磁束の変化（搬送台側磁束変化曲線Ｃ）を示し、（ｄ）は、（ｂ）に示す較正台３を、磁気センサ直下を通過させたときの磁束の変化（較正台側磁束変化曲線Ｄ）を示す。
（ｅ）は、（ｂ）に示す較正台３上に（ａ）に示す搬送台１を位置合わせした状態で載置固定して磁気センサ直下を通過させた場合の磁束（密度）の値を搬送台１、較正台３の位置に沿って示した図、すなわち、搬送台側の磁束（密度）と較正台３側の磁束（密度）との合計値を搬送台１、較正台３の位置に沿って示した図（合計値線Ｅ）である。
【００１６】
図２（ａ），（ｂ）を対照して分かるように、較正台３上の磁性体被膜３ａは搬送台１が較正台３上に載置固定された状態において、搬送台１の隣接する一対の穴１ａ相互間に各々形成されている。図示例では、搬送台１の幅方向（搬送方向と直交する方向）の全長に亘って磁性体被膜３ａが形成されている。
この場合、磁性体被膜３ａは、搬送台１に位置決め固定された基準検査対象物２により発生する磁束の変化を打ち消し得る位置、領域に形成されている。
したがって、図２（ｅ）示すように、搬送台１側磁束変化曲線Ｃと較正台側磁束変化曲線Ｄの各横軸上の点、つまり搬送台１、較正台３上の各位置における磁束（密度）の合計値を結んだ線Ｅは横軸に平行な直線となる。つまり、搬送台１、較正台３上のどの位置の磁束（密度）も同じ値となる。
【００１７】
図３は磁性異物が混入した検査対象物２を含む複数個の検査対象物２を穴１ａに収容、配列した搬送台１を図２に例示の較正台３上に載置固定し、磁気センサの直下を通過させた場合に、検査対象物２に混入した磁性異物が検出される様子を示す波形図である。
図中の線Ｃ、Ｄ及びＥが、搬送台側磁束変化曲線、較正台側磁束変化曲線及び合計値線を各々指すことは図２と同様であるが、本図３（ａ），（ｃ）と図２（ｃ），（ｅ）とを対照して分かるように、本図３（ａ），（ｃ）中の線Ｃ，Ｅには、図２（ｃ），（ｅ）中の線Ｃ，Ｅにはない突起３１が現われている。
【００１８】
すなわち、検査対象物２に磁性異物が混入していると、その混入している箇所に相当する搬送台側磁束変化曲線Ｃ上に突起３１が現われる。この突起３１は、搬送台側の磁束（密度）と較正台３側の磁束（密度）との合計値線Ｅにも同様に現われる。
較正台３上面の上述した位置、領域に磁性体被膜３ａを形成し、検査対象物２に磁性異物が混入していなければ合計値線Ｅは直線状になるようにしてあるからである。したがって、合計値線Ｅを観察することにより、磁性異物が混入した検査対象物２を、更にその磁性異物の混入位置までを検出できる。
【００１９】
図４は、本実施形態による磁性異物検査を可能としたハードウェア構成例を示す図で、磁気センサ４１、増幅器４２、Ａ／Ｄ変換器４３及びパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという。）４４を備える。
この場合、磁気センサ４１には超電導量子干渉素子等の超高感度磁気センサが用いられ、この磁気センサ４１は磁気シールドされた検査空間４５内の天井面に設置される。パソコン４４には、検査対象物２に磁性異物が混入している場合に、図３（ｃ）に例示するような突起３１が現われる合計値線Ｅ、又はこれに相当する検査結果をそのディスプレイ４４ａに表示可能なプログラムが格納されている。
【００２０】
この図４において、磁性異物検査は、各穴１ａに検査対象物２を収容、配列した搬送台１を較正台３上に載置固定して検査空間４５内に送り、矢印アに示す方向に搬送して磁気センサ４１の直下を通過させることにより行われる。
磁気センサ４１により検出された磁場の変化（磁束変化）は増幅器４２で増幅され、Ａ／Ｄ変換器４３でデジタル信号に変換された後、パソコン４４に送られる。パソコン４４では、上記プログラムの実行による演算処理によって得られた検出結果である図２（ｅ）又は図３（ｃ）に示す合計値線Ｅがそのディスプレイ４４ａに表示される。
検査対象物２に磁性異物が混入していなければ、図２（ｅ）に示す直線状の合計値線Ｅがディスプレイ４４ａに表示される。検査対象物２に磁性異物が混入していれば、図３（ｃ）に例示するように混入箇所に相当する位置に突起３１が現われた合計値線Ｅが、ディスプレイ４４ａに表示され、磁性異物の混入が検出、表示される。
【００２１】
以上述べたように本実施形態によれば、磁性異物に係る信号のみを抜き出して磁性異物を検出するので、微小な磁性異物であっても、その磁性異物のみを精度よくかつ確実に検出できる。また、相互インダクタンスを利用した検出方法ではないので、検査対象物の搬送速度を変えても、磁性異物のみを精度よくかつ確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による磁性異物検査方法の一実施形態の説明図である。
【図２】本実施形態の作用の説明図である。
【図３】検査対象物に混入した磁性異物が検出される様子を示す波形図である。
【図４】本実施形態による磁性異物検査を可能としたハードウェア構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：搬送台、１ａ：検査対象物位置決め固定用の穴、２：検査対象物，基準検査対象物、３：較正台、３ａ：磁性体被膜（磁性体の層）、４１：超高感度磁気センサ（磁気センサ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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