JP2006071347A

JP2006071347A - 枝肉内注射針検出装置と検出方法

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Publication number: JP2006071347A
Application number: JP2004252542A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Suzuki; 周一鈴木; Saburo Tanaka; 三郎田中
Original assignee: Toyohashi University of Technology NUC; Advance Food Tech KK
Current assignee: Toyohashi University of Technology NUC; Advance Food Tech KK
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: JP4614316B2

Abstract

【課題】懸垂されて移動中の枝肉内の折損注射針の検出が可能な枝肉内注射針検出装置を提供する。
【解決手段】枝肉内注射針検出装置１１は枝肉５０に接触させて内部に残留する折損注射針の磁気を検出する検出部２０と、検出部２０の計測結果から折損注射針の位置を検出する制御ボックス４０に設けられた制御部とを有し、検出部２０は、本体と操作のための把手とを有し、本体には枝肉５０との接触部近傍に配設された第１の磁気センサ素子と枝肉５０との接触部から離れた位置に配設された第２の磁気センサ素子とを１組として収納する磁気検知センサが検出部２０の走査方向と直交する方向に１列に複数配設されており、制御部は、それぞれの磁気検知センサの第１の磁気センサ素子の出力と第２の磁気センサ素子の出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を検出ランプ２３に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は枝肉内注射針検出装置に関し、特に磁場の検出が可能な磁気インピーダンス（ＭＩ）センサを用いた懸垂移動中の枝肉内の注射針検出装置と検出方法に関する。

飼育中の家畜に対しては、予防や治療のための注射が行なわれるが、注射中に注射針が折損して先端が家畜の体内に残留することがある。折損した注射針は、と畜処理や解体後も枝肉内に残り、食肉センターや部分肉加工業者で部分肉に加工された後でも部分肉内に残留する。

従来、金属異物、特に問題視されている折損した注射針は、部分肉処理過程で脱骨されて成形された製品である部分肉をコンベヤで搬送して包装梱包する前に、コンベヤラインに設けられた誘導コイル型磁気式検出装置（以下磁気式検出装置と略称する）で注射針等の金属異物を検出して取り除いていたが、検出精度に問題があるためにその対策も検討されており、例えば、特許文献１には電磁気センサを用いて被検査体中の微小金属を高感度に検出する金属検出機が開示されており、特許文献２には被検査体を搬送する搬送ベルトの上流側に放電式イオン発生器を配置することにより微小な金属片も検出できる金属検出装置が開示されている。
特開平７−１９８８６０号公報特開平１０−１１１３６２号公報

と体を分割した部分肉の残留注射針の検出に従来の磁気式検出装置を用いた場合、部分肉自体の有する磁気特性、針の材料であるステンレスまたは鉄の磁気特性、注射針の方向による磁気特性などの関係から磁気式検出装置のディップ位相角と感度設定が難しく、検知精度を上げるために２台の磁気式検出装置を異なった角度で通過させるといったことも行われている。このような問題は部分肉に限らず他の食肉においても発生しており、食肉の金属検出の精度を上げることに対する要望が高まっていた。

また、超伝導材料は、ジョセフソン効果や磁束の量子化といった特性があり、これらの性質を利用して高感度の磁気センサである超伝導量子干渉素子を作製することができるが、低温で作動させなければならないという問題点がある。近年液体窒素温度で超伝導状態になる高温超伝導材料が開発されたことから、比較的容易に高感度な磁気検出が可能となった。鉄微粉検出や心臓磁場の測定、ＩＣの欠陥検出、断層・鉱物調査等での実用化が試みられており、磁気ノイズ発生源が多く連続処理が望まれる食品工場のラインに対する対策も研究されて、ライン上を流れる食肉に対する実用化も検討されてきた。

しかし、畜肉加工の下流に当る部分肉処理業者は全国に約４０００工場あるのに対し、上流側のと畜場や食肉センターは約２００箇所なので、と畜場や食肉センターにおいて枝肉状態での折損注射針の検出ができれば、消費者側における金属異物、特に折損注射針の混入による問題発生は大いに抑制されるので、処理工程の上流である枝肉状態における金属の検出除去が望まれてきた。しかし、超伝導量子干渉素子は低温に保持する必要から装置が大きくなり、懸垂されて移動する枝肉の金属検出に用いることには障害があり、その他にも適当な注射針検出方法がなかったため現在まで放置されてきた。

本発明の目的は、懸垂されて移動中の枝肉内にある折損注射針の検出が可能な枝肉内注射針検出装置を提供することにある。

本発明の枝肉内注射針検出装置は、
枝肉の内部に残留する折損注射針を検出するための枝肉内注射針検出装置であって、枝肉に接触させて内部に残留する折損注射針の磁気を検出する検出部と、その検出部の計測結果から折損注射針の位置を検出する制御部とを有し、検出部には、枝肉との接触部近傍に配設された第１の磁気センサ素子と枝肉との接触部から離れた位置に配設された第２の磁気センサ素子とを１組として収納する磁気検知センサが複数配設され、その磁気検知センサは折損注射針検出のための検出部の枝肉に対する走査方向と直交する方向に１列に複数配置されており、制御部は、それぞれの磁気検知センサの第１の磁気センサ素子の出力と第２の磁気センサ素子の出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力する。ここで、第１の磁気センサ素子と第２の磁気センサ素子が、磁気インピーダンスセンサであってもよい。

第１の態様では、検出部は、直方体の形状の筐体を有する本体とその本体を操作するための把手とを有し、把手とは反対側の筐体の長手の側面には枝肉との接触部となる開口部が設けられており、本体には第１の磁気センサ素子を開口部に向けて複数の磁気検知センサが１列に配置されている。

注射針検出警報は、検出部に磁気検知センサのそれぞれに対応して設けられた第１の検出ランプに出力されてもよく、さらに制御部に磁気検知センサのそれぞれに対応して設けられた第２の検出ランプに出力されてもよい。本体の筐体には、枝肉との接触面を除く全面に磁気シールド材が配設されていることが望ましい。

第２の態様では、検出部は、枝肉を接触させて水平方向に摺動させるための上部が内側に傾斜した検出面を有する本体部と、その本体部を支持して床面に自立させる支持脚とを有し、本体部には、複数の磁気検知センサを１列に収納するセンサボックスが、第１の磁気センサを検出面に設けられた開口部に向けて、磁気検知センサが垂直方向に並ぶように配置されている。注射針検出警報は、少なくとも制御部に磁気検知センサのそれぞれに対応して設けられた検出ランプに出力されてもよく、センサボックスの筐体には、枝肉との接触面を除く全面に磁気シールド材が配設されていることが望ましい。

第２の態様では、さらに、本体部の枝肉の進入側には、センサボックスに平行して枝肉の内部に残留する折損注射針を帯磁させるための帯磁装置が配置されていてもよく、さらに、本体部の検出面の枝肉の退出側には、対向する枝肉の検出面との接触部を洗浄するために、殺菌液を噴霧する複数の噴霧殺菌ノズルがセンサボックスに平行して配置されていてもよい。

第１の態様および第２の態様に共通して、第１の磁気センサ素子と第２の磁気センサ素子とは１０〜２０ｍｍ離れて配設されていてもよく、磁気検知センサは、互いに１０〜１５ｍｍ離れて１列に配置されていてもよい。枝肉はトロリレール上を移動するフックトロリに懸垂されていてもよく、枝肉が豚の枝肉であってもよい。

本発明の枝肉内注射針検出方法は、
第１の態様の枝肉内注射針検出装置を用いた枝肉内注射針検出方法であって、検出部の操作によって、検出部本体の正面に並んでいる磁気検知センサの先端部が枝肉に接触してその磁気検知センサの並んだ方向と直交する方向に移動するステップと、制御部がそれぞれの磁気検知センサの先端部に近い第１の磁気センサ素子の出力と先端部から離れた位置の第２の磁気センサ素子の出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えるか否かを監視するステップと、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力するステップとを含んでいる。

また、第２の態様の枝肉内注射針検出装置を用いた枝肉内注射針検出方法であって、枝肉の肩部が検出部の検出面に接触して、その検出面に垂直方向に並んでいる磁気検知センサの先端部にその枝肉の肩部が接触しながら水平方向に移動するステップと、制御部がそれぞれの磁気検知センサの先端部に近い第１の磁気センサ素子の出力と先端部から離れた位置の第２の磁気センサ素子の出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えるか否かを監視するステップと、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力するステップとを含んでいる。

さらに、第２の態様では、枝肉が磁気検知センサの先端部に接触しながら水平方向に移動するステップの前に、その枝肉の肩部が検出部の検出面に接触して、垂直方向に配置された帯磁装置の近傍をその枝肉の肩部が水平方向に移動するステップと、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力するステップの後に、枝肉の肩部が検出部の検出面に近接して、垂直方向に配置された複数の噴霧殺菌ノズルの近傍を、その枝肉の肩部が水平方向に移動するステップを含んでいてもよい。

本発明の枝肉内注射針検出装置には、次のような効果がある。即ち、
１）枝肉に混入した金属を高感度で検知できる。これは、懸垂されて移動する枝肉に接触して枝肉中の金属を検出できる携帯型の検出部を有する枝肉内注射針検出装置を枝肉移動ラインの近傍に設けて検査員の操作により検出したり、固定した本体部の検出面にセンサボックスを設け、懸垂されて移動する枝肉の肩部を検出面に接触させながら移動させることにより注射針を検出したりすることを可能にしたからである。
２）従来検出精度に問題のあった枝肉内の折損した注射針の破片も検出できる。これは、ノイズの除去のために検出素子であるＭＩセンサを２個１組として複数組並べて配置した検出部を枝肉表面に沿わせて移動させることにより、その巾内の注射針の破片を検出できるからである。
３）検出位置の特定と除去のためのマーキングが容易である。これは検出素子の各組ごとに検出ランプが設けられているので検査員は枝肉の注射針検出位置に容易にマーキングが可能だからである。
４）少ない検出装置と検出場所で対象全体の検出が可能となり、全体としての検査のための工数と検査設備を節減することができる。これは処理工程の上流であると畜場や食肉センターで注射針の検出が行なわれるので、従来行なわれていた多数の部分肉処理工程での検出を省くことができるからである。

次に、本発明の枝肉内注射針検出装置の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明の枝肉内注射針検出装置には、携帯型の検出部を検査員が把持して懸垂された枝肉の肩部に接触摺動させて検知を行なう携帯型の第１の実施の形態の枝肉内注射針検出装置と、固定された検出部の検出面にセンサボックスを設け枝肉の肩部を接触させながら移動させて検知を行なう固定型の第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置とがある。ここでは枝肉がトロリにより懸垂されて移動するものとして説明するが、これに限定されるものではなく、枝肉の被検査部（ここでは通常注射針の残存する肩部を例として説明する）が検出装置の磁気検知センサと接触して移動できる状態に保持できればよい。

先ず、第１の実施の形態の枝肉内注射針検出装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の枝肉内注射針検出装置の使用状態を説明するための模式的斜視図であり、図２は、図１の枝肉内注射針検出装置の検出部の模式図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図であり、図３は、図２の検出部に内蔵された磁気検知センサの模式的断面図である。

枝肉内注射針検出装置１１は、図１に示すように、検出部２０、制御部が収納された制御ボックス４０を有し、トロリレール６３上を移動するフックトロリ６１のフック６２に懸垂される枝肉５０に検出部２０のセンサ部分を接触摺動させて枝肉５０内部の注射針を検出する。通常は注射針が残存する確率の高い肩部位の頸部を中心に検出動作をおこなう。検査員７０が手を離しても検出部２０が懸垂位置に保持されるように検出部２０を保持ワイヤで懸垂する不図示のバランサが設けられてもよい。

図２に示すように、検出部２０は本体２１と把手２２とから構成され、本体２１には、一端が筐体から露出した複数の磁気検知センサ３０が並列して内蔵されており、本体２１の表面にはそれぞれの磁気検知センサ３０に対応する検出ランプ２３が設けられており、把手２２によって検査員７０に把持されて枝肉５０内部の注射針の検出が行なわれる。本体２１の筐体には、枝肉５０との接触面を除く全面に磁気シールド材２１ａが配設されていることが望ましい。これは磁気検知センサ３０に対する外部の磁気の影響による擾乱を回避するためのものであり、磁気シールド材２１ａとしてはパーマロイ箔、あるいはコバルト系のアモルファス金属箔などを用いることができる。

磁気検知センサ３０の間隔は、検出部２０を磁気検知センサ３０の列と垂直方向に枝肉５０の表面上を摺動させたとき、摺動部分の巾方向にある全ての注射針を検出できる間隔とする必要があり、実験例によれば通常１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度の間隔でその間の全ての注射針を検出できる。また磁気検知センサ３０の数は望ましいスキャニングの巾により決まるが１０個程度が扱いやすい。

磁気検知センサ３０の内部には、図３に示すように、露出側に第１のセンサ部３１が、反対側に第２のセンサ部３２が設けられており、信号線４６を経由して制御ボックス４０内の制御部に接続されている。第１のセンサ部３１および第２のセンサ部３２にはそれぞれ磁気を検出するＭＩセンサ素子３３およびＭＩセンサ素子３４が設けられている。また磁気検知センサ３０の検出部２０の本体２１からの露出部はキャップ３５により保護されていることが望ましい。

磁気インピーダンス（ＭＩ）センサは、磁気インピーダンス効果を利用して磁気を感知する磁気センサであり、携帯電話のＧＰＳ機能との組合せにより、方位センサとしてロケーション・ベース・サービスに利用されているほか、高感度非接触認識識別や地磁気検知利用、残留磁気検知利用などの用途開発が検討されている。

枝肉５０が搬送される処理場には多くの磁気発生源があり、そのノイズの影響を除去しないと正確な注射針の検出は困難である。磁気検知センサ３０の内部の枝肉５０との接触側に第１のセンサ部３１が設けられ、反対側に第２のセンサ部３２が設けられたことにより、枝肉５０に近接する第１のセンサ部３１のＭＩセンサ素子３３は周囲の磁気ノイズとともに枝肉５０内の注射針の磁気を検出し、第２のセンサ部３２のＭＩセンサ素子３４は周囲の磁気ノイズのみを検出する。２つのセンサ素子は近接して設けられているので検知する周囲の磁気ノイズは略同一であると考えられる。２つのセンサ素子が離れるとそれぞれが検知する周囲の磁気ノイズの間に相違が生じ、近すぎると第２のセンサ部３２のＭＩセンサ素子３４までが注射針の磁気の影響を受ける。２つのセンサ素子の間隔は、実験例によれば１０〜２０ｍｍが望ましい。従って両センサ素子が検知したゲインの差分を制御ボックス４０の制御部で算出することによって注射針の磁気が算出でき、その値がしきい値を超えるとその磁気検知センサ３０に対応する検出部２０の本体２１の検出ランプ２３と制御ボックス４０の検出ランプ４１が一定時間点灯する。それによって検査員７０は注射針の検出を知ることができる。この場合警報音を発生してもよい。また、制御ボックス４０の検出ランプ４１は設けられなくてもよい。上述のように、本体２１の筐体に、枝肉５０との接触面を除く全面に磁気シールド材２１ａが配設されていることによって外部の磁気発生源の影響を減少させることができる。

第１のセンサ部３１に配置されたＭＩセンサ３３による枝肉表面から注射針先端までの注射針検出限界は３０ｍｍ程度であるが、注射針が脂肪層（１５〜２０ｍｍ）を貫通して赤味肉に到達した状態で注射が行なわれ、折れた注射針の長さは１５〜２５ｍｍとかなり長いので筋肉内を移動することは難しく、折損した注射針の表面側の先端は通常枝肉の表面から３０ｍｍ以内に残留している。

制御ボックス４０内の制御部はケーブル４７で検出部２０と接続されており、電源と信号の入出力が行われ、検出部２０のそれぞれの磁気検知センサ３０の第１のセンサ部３１のＭＩセンサ素子３３と第２のセンサ部３２のＭＩセンサ素子３４が検知したゲインの差分を算出し、その値がしきい値を超えるとその磁気検知センサ３０に対応する検出部２０の本体２１の検出ランプ２３を一定時間点灯させる。制御ボックス４０にもそれぞれの磁気検知センサ３０に対応して注射針の検出を示す検出ランプ４１が設けられている場合は検出ランプ４１も一定時間点灯させる。検出ランプ２３や検出ランプ４１は点滅でもよく、また警報音を発生してもよい。

図４に制御部の制御回路ブロック図を示す。第１のセンサ部３１からの出力はハイパスフィルタ８１ａとアンプ８２ａによりろ波増幅されて減算回路８３に入力する。第２のセンサ部３２からの出力もハイパスフィルタ８１ｂとアンプ８２ｂによりろ波増幅されて減算回路８３に入力する。減算回路８３では２入力値の間で減算処理が行なわれ、減算結果はローパスフィルタ８４でろ波されて比較器８５に入力し、正しきい値８６ａ、負しきい値８６ｂと比較され、しきい値を超える場合はパルス発生器８７により警報出力信号が出力される。

制御ボックス４０に、検出部２０の不使用時の置き場、検出精度を上げるために事前に枝肉を帯磁させるための磁石７３、マークペン７１や検査済証７２の置き場を設けると検査員７０の作業が容易となる。

次に第１の実施の形態の枝肉内注射針検出装置１１による注射針検出の動作を説明する。図５は本実施の形態の枝肉内注射針検出装置による注射針検出の動作を説明するフローチャートである。

処理を開始すると、と体に対して前処理が行なわれた枝肉５０は、1個づつトロリレール６３上を移動可能なフックトロリ６１のフック６２に後脚部で懸垂されて、順次移動して検査員７０の前まで運ばれる（ステップＳ１１）。検査員７０は磁石７３によって枝肉５０の表面を走査して枝肉５０内にあると予想される注射針を帯磁させる。この工程は不可欠ではないが信号の強度を増加させるためにはこの動作を行うことが望ましい（Ｓ１２）。検査員は枝肉内注射針検出装置１１の検出部２０の把手２２を持って本体２１の正面に並んでいる磁気検知センサ３０の先端部を枝肉５０に接触させて磁気検知センサ３０の並んだ方向と直交する方向に移動させて注射針の検出を監視する（Ｓ１３）。検査する場所は通常注射が行なわれる枝肉の肩部位の頸部である。

制御部ではそれぞれの磁気検知センサ３０の第１のセンサ部３１からの出力と第２のセンサ部３２からの出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力し、検出した磁気検知センサ３０に対応した検出ランプ２３が一定時間点灯するので（Ｓ１４Ｙ）、検査員７０はスキャンを中断して（Ｓ１５）、食用インクを用いたマークペン７１で枝肉５０の注射針が検出された場所をマークして（Ｓ１６）、処理を再開して（Ｓ１７）、ステップＳ１３に戻る。全スキャンが終了していない場合は（Ｓ１８Ｎ）、スキャン位置を変更して（Ｓ１９）、ステップＳ１３に戻ってスキャンを開始する。全スキャンが終了すると（Ｓ１８Ｙ）、注射針の検出マークがない場合は（Ｓ２０Ｎ）、枝肉５０に検査済証７２を貼って（Ｓ２１）、トロリレール６３上で枝肉５０を移動させ（Ｓ２２）、注射針の検出マークのある場合は（Ｓ２０Ｙ）、そのままトロリレール６３上で枝肉５０を移動させる（Ｓ２２）。同時に検査員７０の前には次ぎの枝肉５０がセットされて（Ｓ１１）、検査が繰り返される。注射針の検出マークのない枝肉は（Ｓ２３Ｎ）、そのまま冷蔵庫に収納され（Ｓ２６）、注射針が検出されてマークされた枝肉５０は（Ｓ２３Ｙ）、正常な枝肉５０と分離されて冷蔵保管され（Ｓ２４）、ナイフを使用してマークされた場所が丹念に切り開かれて注射針が確認されて除去された上で（Ｓ２５）、冷蔵庫に収納されて（Ｓ２６）、処理が終了する。

本実施の形態の枝肉内注射針検出装置は、懸垂されている枝肉内の折損注射針の検出に広く利用可能であるが、特に豚枝肉に対して効果的に適用される。また枝肉が懸垂されている状態について説明したがこれに限定されるものでなく、懸垂されていない場合にも同様に検出を行うことができ、部分肉であっても折損注射針が表面近くにある場合には検出が可能である。

次に、ＭＩセンサを用いた注射針検出試験の結果について図６を参照して説明する。この試験では枝肉の代わりに発泡スチロールを使用し、計測面から注射針の先端までの間隔Ｄを１０、２０、２５、３０ｍｍと変化させ、注射針とＭＩセンサのスキャンラインとの距離（オフセット）を０〜３０ｍｍの間で５ｍｍ間隔で変化させてＭＩセンサの出力を計測した。使用したＭＩセンサの電気的特性は１６０ｍＶ／ｍＧａｕｓｓである。図６のグラフにその注射針検出試験の針の深さとオフセット距離と出力電圧の計測結果を示す。同時に測定したＳ／Ｎ比の２以上を検出可能限界とすると、オフセットがいずれの場合でもセンサと針末端との直線距離で３０〜３５ｍｍが限界となった。Ｓ／Ｎ比の３以上を検出可能限界とすると針先端の深さＤが２５ｍｍの場合オフセットは１０ｍｍ〜１５ｍｍとすることが望ましかった。

次に、第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置について図面を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置の使用状態を説明するための模式的斜視図であり、図８は、図７の枝肉内注射針検出装置を用いて枝肉内の注射針の検出を行なっている状態を示す模式図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図であり、図９は、図８の側面図とセンサボックスの模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）はセンサボックスの模式的側面図である。

第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置１２は、携帯型であった第１の実施の形態の枝肉内注射針検出装置１１の検出部２０を固定型としたものであり、磁気検知センサ３０と制御ボックス４０に収納された制御部の構成や機能は第１の実施の形態と同じなので同じ符号と名称を付して説明を省略する。

枝肉内注射針検出装置１２は、図７に示すように、検出部２０、制御部が収納された制御ボックス４０を有し、トロリレール６３上を移動するフックトロリ６１のフック６２に懸垂される枝肉５０を、複数の磁気検知センサ３０が１列に配置されたセンサボックス３６が垂直方向に配置された本体部２５の検出面２６上に枝肉５０を接触させながら水平方向に移動させることによって枝肉５０内部の注射針を検出する。

支持脚２７により固定された検出部２０の本体部２５の検出面２６は、懸垂されて移動する枝肉５０の肩部５６全体と接触する高さで、肩部５６と同じ角度で上部が後側に傾斜し、枝肉５０の進入と退出が容易になるように両側は湾曲している。検出面２６の裏面には、センサボックス３６を中心として、枝肉５０の進入側には帯磁装置３７が、退出側には噴霧殺菌ノズル３８がそれぞれ垂直方向でセンサボックス３６と並んで配置されている。帯磁装置３７は磁石によって枝肉５０内にあると予想される注射針を帯磁させる装置であり、この装置は不可欠ではないが信号の強度を増加させるためにはこの帯磁動作を行なうことが望ましい。噴霧殺菌ノズル３８は検出面２６との接触によって表面が汚染された可能性のある枝肉５０の表面を殺菌するための装置であり、公知の噴霧殺菌装置が用いられる。この装置は不可欠ではないが衛生面から設けることが望ましく、設けない場合は作業員が手動で殺菌液を噴霧させることが望ましい。

センサボックス３６は、図９（ｂ）に示されるように、第１の実施の形態の検出部２０の本体２１と略同一の構成であり、内部には磁気検知センサ３０が１列に収納されている。ただ、今回は走査に必要な幅が広く、６００ｍｍ程度とすることが望ましいので、磁気検知センサ３０の間隔を１０ｍｍとした場合、６０個の磁気検知センサ３０を設ける必要がある。センサボックス３６に内蔵される磁気検知センサ３０は、図３を参照して説明した第１の実施の形態の磁気検知センサ３０と同一であり、注射針検出判定の過程を含め説明は省略する。第１の実施の形態と同様に、センサボックス３６には、枝肉５０との接触面を除く全面に磁気シールド材３６ａが配設されていることが望ましい。

第１の実施の形態では、検出部２０の本体２１に検出ランプ２３が設けられていたが、第２の実施の形態では検出部２０に近接して配置された制御ボックス４０に検出ランプ２４が配置される。できれば、それぞれの磁気検知センサ３０の高さに対応した高さに設けられていれば検出位置のマーキングが容易となる。個々の検出ランプ２４以外に見やすい状態で共通の検出ランプ２４を設け、どの磁気検知センサ３０が検出した場合にも点灯させ、さらに警報を発信することが望ましい。

第２の実施の形態では、枝肉５０の注射針の残留する確率の高い肩部５６を本体部２５の検出面２６に押し付けながら移動させる必要がある。枝肉５０は一頭分が背割りされて左枝肉５１と右枝肉５２に分かれ、通常左枝肉５１と右枝肉５２とが１対になって図７、図８に示すように一つのフック６２に後足５３で懸垂されている。検査員７０が図８に示すように、左枝肉５１の前足５４と右枝肉５２の前足５４とが自分側で揃うようにそれぞれの枝肉５０を回転させると肩部５６が図９（ａ）に示すように傾斜した検出面２６に接触する位置に来るので、図８（ｂ）に示すように前足５４を持って肩部５６全体が検出面２６に接触するように調整すると枝肉５０はフックトロリ６１により検出面５１上を摺動しながら移動する。

最初の位置で帯磁装置３７の作用によって枝肉５０の帯磁装置３７近傍の金属片は帯磁する。次にセンサボックス３６上を通過すると磁気検知センサ３０が枝肉５０内部の注射針などの金属片を検出し、検出された場合は制御ボックス４０の検出ランプ２４が点灯するので、点灯した検出ランプ２４の位置から枝肉５０の検出された位置をマークする。センサボックス３６を通過した枝肉５０は、次の噴霧殺菌ノズル３８で検出面２６と接触した枝肉５０の表面が殺菌される。

次に第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置１２による注射針検出の動作を説明する。図１０は第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置による注射針検出の動作を説明するフローチャートである。

処理を開始すると、と体に対して前処理が行なわれた枝肉５０は、1個づつトロリレール６３上を移動可能なフックトロリ６１のフック６２に後脚部で懸垂されて、順次移動して検出面２６の手前まで運ばれるので、検査員７０は前足５４を持って通常注射が行なわれる枝肉の肩部５６が検出面２６に対向するようにセットする（ステップＳ３１）。フックトロリ６１によって枝肉５０は検出面２６の帯磁装置３７の前を通過し、枝肉５０内にあると予想される注射針は帯磁される（Ｓ３２）。次にフックトロリ６１によって枝肉５０は検出面２６のセンサボックス３６の前を通過すると、磁気検知センサ３０の並んだ方向と直交する方向に移動するのでその幅の中にある注射針の検出が行なわれる（Ｓ３３）。

制御部ではそれぞれの磁気検知センサ３０の第１のセンサ部３１からの出力と第２のセンサ部３２からの出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力し、検出した磁気検知センサ３０に対応した検出ランプ２４が一定時間点灯するので（Ｓ３４Ｙ）、スキャンを中断して（Ｓ３５）、検査員７０が食用インクを用いたマークペン７１で枝肉５０の注射針が検出された場所をマークして（Ｓ３６）、処理を再開して（Ｓ３７）、ステップＳ３３に戻る。１個の枝肉５０のスキャンが終了するまでスキャンを継続し（Ｓ３８Ｎ）、１個の枝肉５０のスキャンが終了すると（Ｓ３８Ｙ）、注射針の検出マークがない場合は（Ｓ３９Ｎ）、枝肉５０に検査済証７２を貼って（Ｓ４０）、トロリレール６３上で枝肉５０を移動させ（Ｓ４１）、注射針の検出マークのある場合は（Ｓ３９Ｙ）、そのままトロリレール６３上で枝肉５０を移動させる（Ｓ４１）。同時に検査員７０は次ぎの枝肉５０をセットして（Ｓ３１）、検査が繰り返される。注射針の検出マークない枝肉は（Ｓ４２Ｎ）、そのまま冷蔵庫に収納され（Ｓ４５）、注射針が検出されてマークされた枝肉５０は（Ｓ４２Ｙ）、正常な枝肉５０と分離されて冷蔵保管され（Ｓ４３）、ナイフを使用してマークされた場所が丹念に切り開かれて注射針が確認されて除去された上で（Ｓ４４）、冷蔵庫に収納されて（Ｓ４５）、処理が終了する。

本発明の第１の実施の形態の枝肉内注射針検出装置の使用状態を説明するための模式的斜視図である。図１の枝肉内注射針検出装置の検出部の模式図である。（ａ）は上面図である。（ｂ）は側面図である。図２の検出部に内蔵された磁気検知センサの模式的断面図である。制御部の制御回路ブロック図である。第１の実施の形態の枝肉内注射針検出装置による注射針検出の動作を説明するフローチャートである。注射針検出試験の針の深さとオフセット距離と出力電圧の計測結果を示すグラフである。本発明の第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置の使用状態を説明するための模式的斜視図である。図７の枝肉内注射針検出装置を用いて枝肉内の注射針の検出を行なっている状態を示す模式図である。（ａ）は上面図である。（ｂ）は側面図である。図８の側面図とセンサボックスの模式図である。（ａ）は側面図である。（ｂ）はセンサボックスの模式的側面図である。第２の実施の形態の枝肉内注射針検出装置による注射針検出の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１１、１２枝肉内注射針検出装置
２０検出部
２１本体
２１ａ、３６ａ磁気シールド材
２２把手
２３、２４、４１検出ランプ
２５本体部
２６検出面
２７支持脚
３０磁気検知センサ
３１第１のセンサ部
３２第２のセンサ部
３３、３４ＭＩセンサ素子
３５キャップ
３６センサボックス
３７帯磁装置
３８噴霧殺菌ノズル
４０制御ボックス
４６信号線
４７ケーブル
５０枝肉
５１左枝肉
５２右枝肉
５３後足
５４前足
５５背部
５６肩部
６１フックトロリ
６２フック
６３トロリレール
７０検査員
７１マークペン
７２検査済証
７３磁石
８１ａ、８１ｂハイパスフィルタ
８２ａ、８２ｂアンプ
８３減算回路
８４ローパスフィルタ
８５比較器
８６ａ正のしきい値
８６ｂ負のしきい値
８７パルス発生器
Ｓ１１〜Ｓ２６、Ｓ３１〜Ｓ４５ステップ

Claims

枝肉の内部に残留する折損注射針を検出するための枝肉内注射針検出装置であって、
前記枝肉に接触させて内部に残留する前記折損注射針の磁気を検出する検出部と、該検出部の計測結果から前記折損注射針の位置を検出する制御部とを有し、
前記検出部には、前記枝肉との接触部近傍に配設された第１の磁気センサ素子と前記枝肉との接触部から離れた位置に配設された第２の磁気センサ素子とを１組として収納する磁気検知センサが複数配設され、該磁気検知センサは前記折損注射針検出のための前記検出部の前記枝肉に対する走査方向と直交する方向に１列に配置されており、
前記制御部は、それぞれの前記磁気検知センサの前記第１の磁気センサ素子の出力と前記第２の磁気センサ素子の出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力する、枝肉内注射針検出装置。
前記第１の磁気センサ素子と前記第２の磁気センサ素子が、磁気インピーダンスセンサである、請求項１に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記検出部は、直方体の形状の筐体を有する本体と該本体を操作するための把手とを有し、前記把手とは反対側の前記筐体の長手の側面には前記枝肉との接触部となる開口部が設けられており、前記本体には前記第１の磁気センサ素子を前記開口部に向けて複数の前記磁気検知センサが１列に配置されている、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記注射針検出警報は、前記検出部に前記磁気検知センサのそれぞれに対応して設けられた第１の検出ランプに出力される、請求項３に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記注射針検出警報は、さらに前記制御部に前記磁気検知センサのそれぞれに対応して設けられた第２の検出ランプに出力される、請求項４に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記本体の前記筐体には、前記枝肉との接触面を除く全面に磁気シールド材が配設されている、請求項３に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記検出部は、前記枝肉を接触させて水平方向に摺動させるための上部が内側に傾斜した検出面を有する本体部と、該本体部を支持して床面に自立させる支持脚とを有し、前記本体部には、複数の前記磁気検知センサを１列に収納するセンサボックスが、前記第１の磁気センサを前記検出面に設けられた開口部に向けて、前記磁気検知センサが垂直方向に並ぶように配置されている、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記注射針検出警報は、少なくとも前記制御部に前記磁気検知センサのそれぞれに対応して設けられた検出ランプに出力される、請求項７に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記センサボックスの筐体には、前記枝肉との接触面を除く全面に磁気シールド材が配設されている、請求項７に記載の枝肉内注射針検出装置。
さらに、前記本体部の前記枝肉の進入側には、前記センサボックスに平行して前記枝肉の内部に残留する折損注射針を帯磁させるための帯磁装置が配置されている、請求項７に記載の枝肉内注射針検出装置。
さらに、前記本体部の前記検出面の前記枝肉の退出側には、対向する枝肉の前記検出面との接触部を洗浄するために、殺菌液を噴霧する複数の噴霧殺菌ノズルが前記センサボックスに平行して配置されている、請求項７または請求項１０に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記第１の磁気センサ素子と前記第２の磁気センサ素子とは１０〜２０ｍｍ離れて配設されている、請求項１、請求項２、請求項３および請求項７のいずれか１項に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記磁気検知センサは、互いに１０〜１５ｍｍ離れて１列に配置されている、請求項１、請求項２、請求項３および請求項７のいずれか１項に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記枝肉はトロリレール上を移動するフックトロリに懸垂されている、請求項１、請求項３および請求項７のいずれか１項に記載の枝肉内注射針検出装置。
前記枝肉が豚の枝肉である、請求項１、請求項３および請求項７のいずれか１項に記載の枝肉内注射針検出装置。
請求項３に記載の枝肉内注射針検出装置を用いた枝肉内注射針検出方法であって、
検出部の操作によって、検出部本体の正面に並んでいる磁気検知センサの先端部が枝肉に接触して該磁気検知センサの並んだ方向と直交する方向に移動するステップと、
制御部がそれぞれの前記磁気検知センサの先端部に近い第１の磁気センサ素子の出力と先端部から離れた位置の第２の磁気センサ素子の出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えるか否かを監視するステップと、
差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力するステップとを含む、枝肉内注射針検出方法。
請求項７に記載の枝肉内注射針検出装置を用いた枝肉内注射針検出方法であって、
枝肉の肩部が検出部の検出面に接触して、該検出面に垂直方向に並んでいる複数の磁気検知センサの先端部に該枝肉の肩部が接触しながら水平方向に移動するステップと、
制御部がそれぞれの前記磁気検知センサの先端部に近い第１の磁気センサ素子の出力と先端部から離れた位置の第２の磁気センサ素子の出力の差分を算出し、差分の値が所定のしきい値を超えるか否かを監視するステップと、
差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力するステップとを含む、枝肉内注射針検出方法。
さらに、枝肉が磁気検知センサの先端部に接触しながら水平方向に移動する前記ステップの前に、該枝肉の肩部が検出部の検出面に接触して、垂直方向に配置された帯磁装置の近傍を該枝肉の肩部が水平方向に移動するステップと、差分の値が所定のしきい値を超えた場合に注射針検出警報を出力する前記ステップの後に、枝肉の肩部が前記検出部の検出面に近接して、垂直方向に配置された複数の噴霧殺菌ノズルの近傍を、該枝肉の肩部が水平方向に移動するステップを含む、請求項１７に記載の枝肉内注射針検出方法。