JP2016145804A - Metal detector - Google Patents
Metal detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016145804A JP2016145804A JP2015223980A JP2015223980A JP2016145804A JP 2016145804 A JP2016145804 A JP 2016145804A JP 2015223980 A JP2015223980 A JP 2015223980A JP 2015223980 A JP2015223980 A JP 2015223980A JP 2016145804 A JP2016145804 A JP 2016145804A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- connecting pipe
- sorted
- detection coil
- metal
- cylindrical body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 125
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 235000021055 solid food Nutrition 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
本発明は、樹脂ペレット等の被選別物に混入した金属異物を検出して選別する金属検出装置に関する。 The present invention relates to a metal detection apparatus that detects and sorts metal foreign matter mixed in an object to be sorted such as resin pellets.
樹脂ペレット若しくは樹脂粉粒体、又は固形食品若しくは食品粉粒体である被選別物に混入した金属異物を検出して選別する金属検出装置として、非磁性体製の円筒体の径方向外方に検出コイルを配設し、前記検出コイルに高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパーに投入された被選別物が重力により落下して前記円筒体の内部空間を通過し、前記被選別物内の金属異物が前記内部空間を通過する際における前記検出コイルのインピーダンス変化を検出することにより前記金属異物を検出するものがある(例えば、特許文献1ないし3参照)。
ここで、特許文献1及び2の金属検出装置(特許文献1の第1図、特許文献2の第1図及び第2図参照)は、前記円筒体の上端部に前記ホッパーの下端部が直結されており、特許文献3の金属検出装置(特許文献3の図3参照)は、前記円筒体の上端部と前記ホッパーの下端部との間に連結管を設けている。
As a metal detection device that detects and sorts out metal foreign substances mixed in the objects to be sorted, such as resin pellets or resin granules, or solid food or food granules, on the outside in the radial direction of a non-magnetic cylindrical body In a state where a detection coil is disposed and oscillated by applying a high-frequency current to the detection coil, the object to be sorted put into the hopper falls by gravity and passes through the inner space of the cylindrical body, and the object to be sorted There is one that detects the metallic foreign matter by detecting a change in impedance of the detection coil when the metallic foreign matter passes through the internal space (for example, see
Here, in the metal detectors of
これらのような金属検出装置における金属異物の検出精度を向上するための工夫として、前記円筒体に形成した屈曲部に前記検出コイルを設け、前記屈曲部を通過する金属異物を下方偏位させて前記検出コイルに近づけるようにして、最も検出感度が低くなる前記検出コイルの中空部の中心近傍を通過しないようにしたもの(特許文献2の第2図参照)、前記円筒体の内部空間の中心を含む鉛直軸及びその近傍域に規制部材を設け、前記内部空間を通過する金属異物が、最も検出感度が低くなる前記検出コイルの中空部の中心近傍を通過しないようにしたもの(特許文献3の図3参照)がある。 As a device for improving the detection accuracy of metal foreign objects in such metal detection devices, the detection coil is provided in a bent portion formed in the cylindrical body, and the metal foreign material passing through the bent portion is displaced downward. Close to the detection coil so as not to pass near the center of the hollow portion of the detection coil where the detection sensitivity is lowest (see FIG. 2 of Patent Document 2), the center of the internal space of the cylindrical body A regulating member is provided in the vertical axis including the vicinity thereof and in the vicinity thereof, so that the metal foreign matter passing through the internal space does not pass through the vicinity of the center of the hollow portion of the detection coil having the lowest detection sensitivity (Patent Document 3). FIG. 3).
本願の発明者は、前記構成の金属検出装置における金属異物の検出精度を向上するとともに処理能力を向上するために、先行技術の構成も含む様々な構成についての検討を行い、実験及び試作等による具体化を進めることにより本発明を完成するに至った。 The inventor of the present application examines various configurations including the configuration of the prior art in order to improve the detection accuracy of the metal foreign matter and improve the processing capability in the metal detection apparatus having the above configuration, and through experiments and trial manufacture, etc. The present invention has been completed by advancing the embodiment.
前記検討の結果、従来の前記構成の金属検出装置において、前記ホッパーに投入された被選別物は密な状態のまま、前記連結管の上端からその内部空間に入って落下し始め、前記円筒体内で徐々に粗状態になり重力加速度で加速しながら前記検出コイルを通過するが、加速区間が短いと、落下速度が小さくなって検出電圧が小さくなるとともに、落下速度が小さいため処理能力が小さくなっていることが分かった。
よって、前記構成の金属検出装置において、前記検出コイルを通過する被選別物の落下速度を大きくすることにより、前記被選別物に混入した金属異物の検出精度の向上、及び処理能力の向上を両立できるという知見を得た。
As a result of the examination, in the conventional metal detection apparatus having the above-described configuration, the object to be sorted put into the hopper starts to fall into the internal space from the upper end of the connecting pipe while being in a dense state, When the acceleration section is short, the drop speed decreases and the detection voltage decreases, and the drop speed decreases and the processing capacity decreases. I found out.
Therefore, in the metal detection device having the above-described configuration, by increasing the fall speed of the object to be sorted that passes through the detection coil, both the detection accuracy of the metal foreign matter mixed in the object to be selected and the improvement of the processing capability are compatible. I got the knowledge that I can do it.
また、前記検討の結果、前記のような金属異物の検出精度を向上するための工夫(特許文献2の第2図、特許文献3の図3)では、前記円筒体の内部空間を通過する金属異物が最も検出感度が低くなる検出コイルの中空部の中心近傍を通過しないので、前記金属異物の検出精度を向上できるという一定の効果がある反面、処理能力が低下する場合があることが明らかになった。
その理由は、特許文献2の第2図の構成では、前記円筒体の2箇所の屈曲箇所が抵抗となること、特許文献3の図3の構成では、前記円筒体の内部空間の一部を前記規制部材が塞いでいることによるものである。
その上、特許文献2の第2図の構成では、前記屈曲部を含む前記円筒体(シュート管4)の製造コストが増大し、特許文献3の図3の構成では、前記規制部材(チューブ56)及び、その支持部材(支持棒59等)の製造コストが増大する。
In addition, as a result of the examination, in the device for improving the detection accuracy of the metal foreign matter as described above (FIG. 2 of
The reason is that in the configuration of FIG. 2 of
In addition, in the configuration of FIG. 2 of
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、金属異物の検出精度の向上、及び処理能力の向上を両立できる金属検出装置を提供する点にある。 Therefore, in view of the above-described situation, the present invention intends to solve a metal detection device capable of simultaneously improving the detection accuracy of metal foreign matter and improving the processing capability while suppressing an increase in manufacturing cost with a simple configuration. Is to provide
本発明に係る金属検出装置は、前記課題解決のために、非磁性体製の円筒体の径方向外方に検出コイルを配設し、前記検出コイルに高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパーに投入された被選別物が重力により落下して前記円筒体の内部空間を通過し、前記被選別物内の金属異物が前記内部空間を通過する際における前記検出コイルのインピーダンス変化を検出することにより前記金属異物を検出する金属検出装置であって、前記円筒体の上端部と前記ホッパーの下端部との間に連結管を設け、重力により前記ホッパーから前記連結管内に入った前記被選別物が前記連結管内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように前記連結管の長さ及び口径を定めるとともに、前記連結管の上端から前記検出コイルまでの高さ方向距離を100mm以上としてなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the metal detection device according to the present invention has a detection coil disposed radially outward of a non-magnetic cylindrical body, and oscillates by applying a high-frequency current to the detection coil. The object to be sorted put into the hopper falls by gravity and passes through the internal space of the cylindrical body, and the change in impedance of the detection coil is detected when the metal foreign matter in the material to be sorted passes through the internal space. A metal detecting device for detecting the metal foreign object by providing a connecting pipe between an upper end portion of the cylindrical body and a lower end portion of the hopper, and entering the connecting pipe from the hopper by gravity. The length and the diameter of the connecting pipe are determined so that the sorted product falls in a rough state without being densely packed in the connecting pipe, and the height direction distance from the upper end of the connecting pipe to the detection coil is set to 100 m. Characterized by comprising as least.
このような構成によれば、重力によりホッパーから連結管内に入った被選別物が連結管内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように連結管の長さ及び口径が定められているので、被選別物が連結管内で密に詰まって落下速度が低下することがない。
その上、連結管の上端から検出コイルまでの高さ方向距離が100mm以上であるので、被選別物が重力により加速されて落下速度が上昇した状態で検出コイルを通過する。
よって、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、被選別物に混入した金属異物の検出精度を向上できるとともに、処理能力を向上できる。
According to such a configuration, the length and the diameter of the connecting pipe are determined so that an object to be sorted that has entered into the connecting pipe from the hopper due to gravity falls in a rough state without being densely packed in the connecting pipe. The to-be-sorted object does not clog tightly in the connecting pipe, and the falling speed does not decrease.
In addition, since the height direction distance from the upper end of the connecting pipe to the detection coil is 100 mm or more, the object to be sorted passes through the detection coil in a state where the fall speed is increased due to acceleration by gravity.
Therefore, while suppressing an increase in manufacturing cost with a simple configuration, it is possible to improve the detection accuracy of the metal foreign matter mixed in the object to be sorted and improve the processing capability.
ここで、前記連結管が下方に縮径するテーパー管であると好ましい。
このような構成によれば、下方位置の被選別物の方が重力により加速されて高速であることから、連結管内で被選別物が密に詰まらないようにする断面積を小さくできるので、連結管を下方に縮径するテーパー管にすることができ、それにより連結管の下方に位置する円筒体及び検出コイルを小径化できるため、検出感度が向上する。
Here, it is preferable that the connecting pipe is a tapered pipe whose diameter is reduced downward.
According to such a configuration, since the object to be sorted in the lower position is accelerated by gravity and is high speed, the cross-sectional area can be reduced so that the object to be sorted is not clogged densely in the connecting pipe. Since the tube can be a tapered tube whose diameter is reduced downward, and the cylindrical body and the detection coil positioned below the connecting tube can be reduced in diameter, the detection sensitivity is improved.
また、前記テーパー管が2段円錐管状であり、下方に縮径する比率が上段の円錐管よりも下段の円錐管の方が小さいもの、又は前記テーパー管の下方に縮径する比率が下方へ行くに従って漸減するものであるのがより好ましい。
このような構成によれば、万が一、被選別物の大きさ等による連結管内下方での詰まりや連結管の下流側で流れが堰き止められ、連結管内で被選別物が詰まった場合において、連結管の上下方向の中間部分に滞留する被選別物の量が少なくなる。それにより、連結管内での詰まりや下流側等での流れの堰き止めが解消され、被選別物の流れが再開する際、連結管内の被選別物は下方から粗になり落下し始めるが、被選別物の滞留量が少ないことから早く滞留量が少なくなる。また、同時に上部のホッパーから被選別物が連結管に流入してくるが、このような連結管の形状により、連結管に密で低速で流入する量より粗で自由落下速度で排出する量の方が多く、密と粗の境界が次第に上方に移動し連結管内の被選別物の流れは全て粗状態になり速い落下速度(自由落下速度)に復帰しやすくなるので、使い勝手を向上できる。
Further, the tapered tube is a two-stage conical tube, and the ratio of the diameter of the lower cone is smaller in the lower cone tube than that of the upper cone tube, or the ratio of the diameter of the taper tube is decreased downward. It is more preferable that it gradually decreases as it goes.
According to such a configuration, in the unlikely event that clogging occurs in the lower part of the connection pipe due to the size of the object to be sorted or the flow is blocked on the downstream side of the connection pipe, the object to be sorted is clogged in the connection pipe. The amount of the object to be sorted that stays in the middle part in the vertical direction of the pipe is reduced. As a result, clogging in the connecting pipe and blocking of the flow on the downstream side, etc. are resolved, and when the flow of the material to be sorted resumes, the material to be sorted in the connecting pipe becomes rough from below and starts to fall. Since the retained amount of the selected product is small, the retained amount is quickly reduced. At the same time, the material to be sorted flows from the upper hopper into the connecting pipe. Due to the shape of such a connecting pipe, the amount to be discharged at a coarse and free fall speed is larger than the amount that flows into the connecting pipe densely at low speed. In many cases, the dense and rough boundary gradually moves upward, and the flow of the objects to be sorted in the connecting pipe is all in a rough state and is easy to return to a fast drop speed (free fall speed), so that the usability can be improved.
さらに、前記連結管及び前記円筒体を傾斜させた状態で配置してなるのが一層好ましい。
このような構成によれば、連結管及び円筒体内を落下する被選別物が重力の影響で管内の下方へ寄って流れ、連結管及び円筒体内の上側部分に隙間ができることから、連結管が細くて長い場合等において被選別物の流量を増やしても詰まりが発生しにくくなるので、使い勝手をさらに向上できる。
Further, it is more preferable that the connecting pipe and the cylindrical body are arranged in an inclined state.
According to such a configuration, the sorting object that falls in the connecting pipe and the cylindrical body flows downward in the pipe due to the influence of gravity, and a gap is formed in the upper portion of the connecting pipe and the cylindrical body, so that the connecting pipe is thin. In such a case, the clogging is less likely to occur even if the flow rate of the object to be sorted is increased, and the usability can be further improved.
さらにまた、前記円筒体の外周面に全周にわたる凹溝を形成し、前記凹溝内に前記検出コイルの内周面を配置してなるのがより一層好ましい。
このような構成によれば、検出コイルをさらに小径化できるので、検出感度をさらに向上できる。
Furthermore, it is even more preferable that a concave groove extending over the entire circumference is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical body, and the inner peripheral surface of the detection coil is disposed in the concave groove.
According to such a configuration, since the detection coil can be further reduced in diameter, the detection sensitivity can be further improved.
以上のように、本発明に係る金属検出装置によれば、被選別物が連結管内で密に詰まって落下速度が低下することがなく、被選別物が重力により加速して落下速度が上昇した状態で検出コイルを通過するので、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、被選別物に混入した金属異物の検出精度の向上及び処理能力の向上を両立できるという顕著な効果を奏する。 As described above, according to the metal detection device of the present invention, the objects to be sorted are not tightly packed in the connecting pipe and the falling speed is not lowered, and the objects to be sorted are accelerated by gravity and the falling speed is increased. Since it passes through the detection coil in a state, it has a remarkable effect that it is possible to achieve both improvement in detection accuracy of metal foreign matter mixed in the object to be selected and improvement in processing capability while suppressing an increase in manufacturing cost with a simple configuration.
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
以下の実施の形態では、4チェンネルにして処理能力を向上した金属検出装置を示すが、要求仕様によっては、1チャンネル、2若しくは3チャンネル、又は5チャンネル以上であってもよい。なお、後述する本発明の金属検出装置における処理能力の向上により、従来の金属検出装置よりもチャンネル数を少なくできる。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the following embodiment, a metal detection device having four channels and improved processing capability is shown, but depending on the required specifications, it may be one channel, two or three channels, or five or more channels. It should be noted that the number of channels can be reduced as compared with the conventional metal detection device by improving the processing capability of the metal detection device of the present invention described later.
図1の部分縦断面図、及び図2の平面図、並びに図3の要部拡大縦断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る金属検出装置1は、筐体1A、セラミック(非磁性体)製の円筒体2、円筒体2の径方向外方に配設された検出コイル3、図示しない被選別物が投入される、円筒体2の上方に位置するホッパー4、円筒体2の上端部とホッパー4の下端部との間に設けられた連結管5、円筒体2の下方に設けられたリード管6、リード管6の下方に設けられた選別ダンパー7、選別ダンパー7を揺動軸8Aまわりに揺動させる揺動駆動装置8、金属異物を含む被選別物を機外へ排出する排出シュート9、並びに、検出コイル3に高周波電流を与えて発振させる発振手段及び被選別物内の金属異物が円筒体2の内部空間Sを通過する際における検出コイル3のインピーダンス変化を検出する検出手段、並びに揺動駆動装置8の駆動制御手段を有する制御装置10等を備える。
As shown in the partial vertical sectional view of FIG. 1, the plan view of FIG. 2, and the main part enlarged vertical sectional view of FIG. 3, the
そして、制御装置10の発振手段により検出コイル3に高周波電流を与えて発振させた状態で、ホッパー4に投入された被選別物が重力により落下して円筒体2の内部空間Sを通過し、被選別物内の金属異物が内部空間Sを通過する際における検出コイル3のインピーダンス変化を制御装置10の検出手段で検出することにより金属異物を検出する。このようにして金属異物を検出した際には、制御装置10の駆動制御手段により揺動駆動装置8を駆動して揺動軸8Aまわりに選別ダンパー7を揺動させることにより、金属異物が入った被選別物を排出シュート9から機外へ排出するので、金属異物が入った被選別物は下方の次工程へ流れない。
Then, in a state where a high frequency current is applied to the
また、図3に示すように、連結管5は下方に縮径する(上方よりも下方の内径が小さい)テーパー管である。
さらに、円筒体2の外周面には全周にわたる凹溝2Aが形成されており、凹溝2A内に検出コイル3の内周面(内面)3Aが配置される。
As shown in FIG. 3, the connecting
Further, a
次に、検出コイル3までの落差(検出コイル3を通過する際の落下速度)による、制御装置10の検出手段により検出コイル3のインピーダンス変化を検出した際の電圧であるセンサ検出電圧の変化を見るために行った実験例について説明する。
Next, the change in the sensor detection voltage, which is the voltage when the detection means of the
図4のグラフは、直径0.2mmのタングステンカーバイド(WC)のテストピースを自由落下させた実験例を、図5のグラフは、直径0.3mmのステンレス鋼(SUS304)のテストピースを自由落下させた実験例を示している。
また、図4(a)及び図5(a)は、検出コイル3までの落差によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフであり、図4(b)及び図5(b)は、検出コイル3を通過する際の落下速度によるセンサ検出電圧の変化を示すグラフである。なお、「落下速度(mm/s)」は、空気抵抗を考慮せずに落差と重力加速度から算出した理論値である。また、「センサ検出電圧(V)」は5回測定した値の平均値である。
The graph of FIG. 4 shows an experimental example in which a tungsten carbide (WC) test piece having a diameter of 0.2 mm is freely dropped, and the graph of FIG. 5 is a free fall of a test piece of stainless steel (SUS304) having a diameter of 0.3 mm. An experimental example is shown.
4A and 5A are graphs showing changes in the sensor detection voltage due to a drop to the
図4及び図5の実験例から、検出コイル3を通過する際の速度が速いほどセンサ検出電圧が高くなり、特に小さい落差において落差変化によるセンサ検出電圧の変化が大きく、落差が50mm(連結管5が無い場合に相当)のセンサ検出電圧の値に対する落差が100mm(図3に示す連結管5の長さLが50mmの場合に相当)のセンサ検出電圧の値は、約1.3倍になっており、落差が50mm(連結管5が無い場合に相当)のセンサ検出電圧の値に対する落差が150mm(図3に示す連結管5の長さLが100mmの場合に相当)のセンサ検出電圧の値は、約1.5倍になっている。
そこで、本発明では、図3に示す連結管5の長さLを50mm以上とし、すなわち連結管5の上端(ホッパー4の下端部)から検出コイル3までの高さ方向距離Hを100mm以上としている。
4 and 5, the sensor detection voltage becomes higher as the speed when passing through the
Therefore, in the present invention, the length L of the connecting
次に、主に連結管5内における被選別物の流れの状況を見るために行った実験例について説明する。
Next, a description will be given of an example of an experiment conducted mainly to see the state of the flow of the object to be sorted in the connecting
図3に示す上口径(ホッパー4の下端内径)D1、下口径(連結管5の下端内径)D2、連結管5の長さL、連結管5の上端から検出コイル3までの高さ方向距離H(H=L+50)を、実施例1及び2、並びに比較例1ないし3のように変えたものを試作し、被選別物である樹脂ペレットに直径0.2mmのタングステンカーバイド(WC)を入れたテストピースを混ぜて流して評価を行った結果を表1に示す。
(1)実施例1:D1=30mm,D2=19mm,L=200mm,H=250mm。
(2)実施例2:D1=30mm,D2=19mm,L=300mm,H=350mm。
(3)比較例1:D1=40mm,D2=19mm,L=60mm,H=110mm。
(4)比較例2:D1=40mm,D2=19mm,L=200mm,H=250mm。
(5)比較例3:D1=30mm,D2=19mm,L=120mm,H=170mm。
The upper diameter (the lower end inner diameter of the hopper 4) D1, the lower diameter (the lower end inner diameter of the connecting pipe 5) D2, the length L of the connecting
(1) Example 1: D1 = 30 mm, D2 = 19 mm, L = 200 mm, H = 250 mm.
(2) Example 2: D1 = 30 mm, D2 = 19 mm, L = 300 mm, H = 350 mm.
(3) Comparative Example 1: D1 = 40 mm, D2 = 19 mm, L = 60 mm, H = 110 mm.
(4) Comparative Example 2: D1 = 40 mm, D2 = 19 mm, L = 200 mm, H = 250 mm.
(5) Comparative Example 3: D1 = 30 mm, D2 = 19 mm, L = 120 mm, H = 170 mm.
評価項目は、検出コイル3を通過する際の落下速度である「落下速度(mm/s)」、被選別物である樹脂ペレットに直径0.2mmのタングステンカーバイド(WC)を入れたテストピースを混ぜて流した場合の前記センサ検出電圧である「検出電圧(V)」、2kgの樹脂ペレットが流れるのに要する時間である「2kg処理時間(s)」、及び連結管5内における樹脂ペレットの状態が、密に詰まった状態(「密」)で落下しているか、密に詰まっておらず粗い状態(「粗」)で落下しているかを観察して示した「連結管内粗密状態」とした。
なお、「落下速度(mm/s)」は検出コイル3から上方へ25mmの位置から下方へ25mmの位置までの50mmの間隔を通過した時間T(s)を計測して50/Tから求めており、3回測定した値の平均値である。また、「検出電圧(V)」は、前記図4及び図5の「センサ検出電圧(V)」と同様に5回測定した平均値である。
The evaluation items are “falling speed (mm / s)” which is a falling speed when passing through the
The “falling speed (mm / s)” is obtained from 50 / T by measuring a time T (s) passing through a 50 mm interval from a position 25 mm upward from the
表1の結果から、「連結管内粗密状態」が「密」である比較例1ないし3は、「落下速度」及び「検出速度」が小さいとともに、「2kg処理時間」が大きく、それらに対して「連結管内粗密状態」が「粗」である実施例1及び2は、「落下速度」及び「検出速度」が大きいとともに、「2kg処理時間」が小さいことが分かる。
ここで、比較例1及び2は、上口径D1が大きいことから、連結管5内に流れ込む樹脂ペレットの量が多過ぎるため、樹脂ペレットが連結管5内を密に詰まった状態(「密」)で落下している。
また、比較例3は、連結管5の長さLが小さいことから、連結管5内に入った樹脂ペレットを加速する距離が小さいため、樹脂ペレットが連結管5内を密に詰まった状態(「密」)で落下している。
From the results of Table 1, in Comparative Examples 1 to 3 in which the “in-condensed state in the connecting pipe” is “dense”, the “falling speed” and the “detection speed” are small, and the “2 kg processing time” is large. It can be seen that in Examples 1 and 2 in which the “in-condensed pipe density state” is “coarse”, the “falling speed” and the “detection speed” are large and the “2 kg processing time” is small.
Here, in Comparative Examples 1 and 2, since the upper diameter D1 is large, the amount of resin pellets flowing into the connecting
Further, in Comparative Example 3, since the length L of the connecting
そこで、本発明では、重力によりホッパー4から連結管5内に入った被選別物が連結管5内で密に詰まらずに粗い状態で落下(自由落下(自然落下)又はそれに近い状態で落下)するように連結管5の長さL及び口径D1,D2を定めている。
なお、表1の実施例1及び2のように、被選別物が連結管5内を前記粗い状態で流れる条件のときは、連結管5を無くしてホッパー4だけで被選別物を流しても処理時間(例えば表1の「2kg処理時間」)は同じになる。よって、長さ及び口径を任意に定めた連結管5を取り付けて被選別物を流した場合とホッパー4だけで被選別物を流した場合とで、所定量の被選別物を流した場合の処理時間が同じになることを確認すれば、重力によりホッパー4から連結管5内に入った被選別物が連結管5内で密に詰まらずに粗い状態で落下するよう定められた連結管5の形状であることを確認できる。
Therefore, in the present invention, the object to be sorted that has entered the connecting
In addition, as in Examples 1 and 2 of Table 1, when the material to be sorted flows in the connecting
以上のような構成の本発明の金属検出装置の構成によれば、重力によりホッパー4から連結管5内に入った被選別物が連結管5内で密に詰まらずに粗い状態で落下(自由落下(自然落下)又はそれに近い状態で落下)するように連結管5の長さL及び口径D1,D2が定められているので、被選別物が連結管5内で密に詰まって落下速度が低下することがない。
その上、連結管5の上端から検出コイル3までの高さ方向距離Hが100mm以上であるので、被選別物が重力により加速されて落下速度が上昇した状態で検出コイル3を通過する。
よって、簡素な構成により製造コストの上昇を抑制しながら、被選別物に混入した金属異物の検出精度を向上できるとともに、処理能力を向上できる。
According to the configuration of the metal detection device of the present invention having the above-described configuration, an object to be sorted that has entered into the connecting
In addition, since the height direction distance H from the upper end of the connecting
Therefore, while suppressing an increase in manufacturing cost with a simple configuration, it is possible to improve the detection accuracy of the metal foreign matter mixed in the object to be sorted and improve the processing capability.
また、下方位置の被選別物の方が重力により加速されて高速であることから、連結管5で被選別物が密に詰まらないようにする断面積を小さくできるので、図1及び図3のように連結管5を下方に縮径するテーパー管にすることができ、連結管5を前記テーパー管にすることにより、連結管5の下方に位置する円筒体2及び検出コイル3を小径化できるため、検出感度が向上する。
さらに、図3のように円筒体2の外周面に全周にわたる凹溝2Aを形成し、凹溝2A内に検出コイル3の内周面3Aを配置することにより、検出コイル3をさらに小径化できるので、検出感度をさらに向上できる。
In addition, since the object to be sorted in the lower position is accelerated by gravity and has a higher speed, the cross-sectional area that prevents the object to be sorted from being densely blocked by the connecting
Further, as shown in FIG. 3, the outer circumferential surface of the
以上のような連結管5の構成において、検出感度をさらに向上させるために、図3に示す下口径D2を、例えば表1に示す19mmからさらに小さくし(例えば、D2=10mm程度)、検出コイル3の内周面3Aの直径をより小さくする場合において、処理能力を向上させるためには上口径D1をなるべく大きくする必要がある。
よって、本発明の実施の形態に係る金属検出装置1は、前記のとおり、重力によりホッパー4から連結管5内に入った被選別物が連結管5内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように連結管5の長さL及び口径D1,D2が定めるものであるが、検出感度をさらに向上させるために下口径D2を小さくするとともに、処理能力を向上させるために上口径D1をなるべく大きくした金属検出装置1を用いて、様々なサイズの被選別物に混入した金属異物の検出を行う場合、大きさが比較的大きい被選別物(例えば、数mm以上の大きさの樹脂ペレット)をホッパー4から流すと、連結管5内の比較的下方位置で被選別物が詰まりやすくなる。
In the configuration of the connecting
Therefore, as described above, the
以上の検討結果から、金属検出装置1において、被選別物の詰まりに対する策を講じておくことが好ましい。
このような観点から検討を行った点について、先ず、下方に縮径するテーパー管である連結管5の形状の変形例を示す。
From the above examination results, it is preferable to take measures against clogging of objects to be sorted in the
Regarding the points studied from this point of view, first, a modification of the shape of the connecting
図6の落差による自由落下の落下速度の変化を示すグラフに示すように、連結管5の上端部から落下する被選別物の落差が小さい範囲では、被選別物の落下速度の変化が大きいことが分かる。
また、連結管5の上端部から落下する被選別物の流量は、(落下速度)×(断面積)である。
よって、連結管5の上端部から落下する被選別物の落差が小さい範囲(連結管5の上部)では、断面積の変化率、すなわち下方に縮径する比率を大きくできる。
As shown in the graph of the change in the falling speed of free fall due to the drop in FIG. 6, the change in the falling speed of the object to be sorted is large in the range where the drop of the object to be sorted falling from the upper end of the connecting
Further, the flow rate of the object to be sorted falling from the upper end of the connecting
Therefore, in the range where the drop of the sorting object falling from the upper end portion of the connecting
このような知見から、連結管5の形状は、図3の要部拡大縦断面図のような下方に縮径する比率が均一な円錐管状のものに限定されるものではなく、図7(a)の要部拡大縦断面図のような2段円錐管状であり、下方に縮径する比率が上段円錐管5Aよりも下段円錐管5Bの方が小さいものであってもよく、図7(b)の要部拡大縦断面図のような前記比率が下方へ行くに従って漸減するものであってもよい。
From such knowledge, the shape of the connecting
図7(a)及び図7(b)のような連結管5の形状にすることにより、連結管5の上下方向の中間部分の内径が、図3のような下方に縮径する比率が均一な円錐管状の連結管5よりも小さくなる。
よって、万が一、被選別物の大きさ等による連結管5内下方での詰まりや連結管5の下流側で流れが堰き止められ、連結管5内で被選別物が詰まった場合において、図7(a)及び図7(b)のような形状の連結管5を用いることにより、連結管5の上下方向の中間部分に滞留する被選別物の量が少なくなる。それにより、連結管5内での詰まりや下流側等での流れの堰き止めが解消され、被選別物の流れが再開する際、連結管5内の被選別物は下方から粗になり落下し始めるが、被選別物の滞留量が少ないことから早く滞留量が少なくなる。また、同時に上部のホッパー4から被選別物が連結管5に流入してくるが、このような連結管5の形状により、連結管5に密で低速に流入する量より粗で自由落下速度で排出する量の方が多く、密と粗の境界が次第に上方に移動し連結管5内の被選別物の流れは全て粗状態になり速い落下速度(自由落下速度)に復帰しやすくなるので、使い勝手を向上できる。
By making the shape of the connecting
Therefore, in the unlikely event that clogging occurs in the lower part of the connecting
次に、被選別物の詰まりに対する策として、詰まりを発生しにくくする構成について説明する。
図8の模式図に示す金属検出装置1は、連結管5及び円筒体2を傾斜させた状態で配置したものであり、連結管5及び円筒体2を15°傾斜させた例を示している。なお、連結管5及び円筒体2の傾斜角度は、例えば10〜30°程度にすればよい。
Next, a configuration that makes it difficult to generate clogging will be described as a measure against clogging of objects to be selected.
The
また、図8の例は、連結管5の長さを長くして連結管5の下口径及び円筒体2の内径及び検出コイル3の内径をなるべく小さくした構成(例えば、連結管5の長さは400mm程度、ホッパー4の下端内径は20mm程度、円筒体2の内径は10mm程度)を示している。
このように連結管5の長さを長くすることにより落差が大きくなって被選別物の落下速度が非常に大きくなることから検出電圧が高くなるとともに、検出コイル3の内径をなるべく小さくすることにより検出感度が高まるので、被選別物に混入した金属異物の検出精度が非常に高くなる。
ここで、図8に示すように、連結管5だけではなく円筒体2も傾斜させている(本実施の形態ではリード管6の上部も傾斜させている)ので、落下速度が非常に大きい被選別物をスムーズに流すことができる。
In the example of FIG. 8, the length of the connecting
By increasing the length of the connecting
Here, as shown in FIG. 8, not only the connecting
図8のように連結管5の長さを長くして連結管5の下口径及び円筒体2の内径及び検出コイル3の内径をなるべく小さくする構成例において、連結管5及び円筒体2を鉛直に配置した場合には、被選別物の流量((落下速度)×(断面積))が大きく、被選別物が落下するにしたがって落下速度は速くなるが、連結管5のテーパー形状により連結管5内でほぼ均等に圧力がかかることになる。よって、前記のとおり被選別物の大きさ等によっては詰まりが発生しやすくなる。
それに対して図8の構成例のように連結管5及び円筒体2を傾斜させた状態で配置することにより、連結管5及び円筒体2内を落下する被選別物が重力の影響で管内の下方へ寄って流れ、連結管5及び円筒体2内の上側部分に隙間ができることから、詰まりが発生しにくくなるので、使い勝手をさらに向上できる。
なお、このような連結管5及び円筒体2を傾斜させた状態で配置する構成は、連結管5が細くて長い場合に特に有効である。
As shown in FIG. 8, in the configuration example in which the length of the connecting
On the other hand, by arranging the connecting
Such a configuration in which the connecting
次に、被選別物の詰まりに対する策として、詰まりを解消する方法について説明する。
図1及び図8に示す構成例において、被選別物の大きさ等によって被選別物が連結管5内で詰まってしまった場合には、図8に示すようにホッパー4の出口に設けたシャッター11を閉じて連結管5内への被選別物の進入を遮断し、例えば振動発生装置又は衝撃発生装置である詰まり解消装置12を駆動して連結管5を振動させて詰まりを取り除いた後、シャッター11を開ければよい。
このように詰まりを解消する手段であるシャッター11及び詰まり解消装置12を設けておくことにより、詰まりが発生した際に迅速に復旧できるといともに、万が一詰まりが発生した際に詰まりを解消できことから、余裕を見ることなく被選別物の流量を増やして処理能力を向上できるので、使い勝手を一層向上できる。
また、図8のように連結管5及び円筒体2を傾斜させた状態で配置する構成において、連結管5を、図7(a)のような2段円錐管状のもの、又は図7(b)のような下方に縮径する比率が下方へ行くに従って漸減するものとしてもよい。図7(a)及び図7(b)のような連結管5の形状にすることにより、前記のとおり詰まりを解消した後の流れの再開がスムーズになるので、使い勝手をより一層向上できる。
Next, a method for eliminating clogging will be described as a measure against clogging of objects to be selected.
In the configuration example shown in FIG. 1 and FIG. 8, when the object to be selected is clogged in the connecting
By providing the
Further, in the configuration in which the connecting
1 金属検出装置
1A 筐体
2 円筒体
2A 凹溝
3 検出コイル
3A 内周面
4 ホッパー
5 連結管
5A 上段円錐管
5B 下段円錐管
6 リード管
7 選別ダンパー
8 揺動駆動装置
8A 揺動軸
9 排出シュート
10 制御装置
11 シャッター
12 詰まり解消装置
D1 上口径
D2 下口径
H 連結管の上端から検出コイルまでの高さ方向距離
L 連結管の長さ
S 内部空間
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記円筒体の上端部と前記ホッパーの下端部との間に連結管を設け、重力により前記ホッパーから前記連結管内に入った前記被選別物が前記連結管内で密に詰まらずに粗い状態で落下するように前記連結管の長さ及び口径を定めるとともに、前記連結管の上端から前記検出コイルまでの高さ方向距離を100mm以上としてなることを特徴とする金属検出装置。 A detection coil is disposed outside the cylindrical body made of a non-magnetic material, and a high-frequency current is applied to the detection coil to oscillate the object to be sorted dropped into the hopper due to gravity. A metal detection device that detects the metal foreign object by detecting an impedance change of the detection coil when the metal foreign object in the object to be sorted passes through the internal space and passes through the internal space.
A connecting pipe is provided between the upper end of the cylindrical body and the lower end of the hopper, and the to-be-sorted material that has entered the connecting pipe from the hopper by gravity falls in a rough state without being clogged tightly in the connecting pipe. Thus, the length and the diameter of the connecting pipe are determined, and the height direction distance from the upper end of the connecting pipe to the detection coil is set to 100 mm or more.
又は前記テーパー管の下方に縮径する比率が下方へ行くに従って漸減するものである請求項2記載の金属検出装置。 The tapered tube is a two-stage conical tube, and the lower cone tube has a smaller ratio of diameter reduction downward than the upper cone tube,
3. The metal detection device according to claim 2, wherein the ratio of diameter reduction to the lower side of the taper pipe gradually decreases as going downward.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015020313 | 2015-02-04 | ||
JP2015020313 | 2015-02-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016145804A true JP2016145804A (en) | 2016-08-12 |
JP6056942B2 JP6056942B2 (en) | 2017-01-11 |
Family
ID=56686327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015223980A Active JP6056942B2 (en) | 2015-02-04 | 2015-11-16 | Metal detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6056942B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6233542B1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-11-22 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | Metal detector |
JP2018154358A (en) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | Bridge prevention device of hopper |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51120792A (en) * | 1975-04-16 | 1976-10-22 | Densoku Kogyo Kk | Device for detecting metals mixed in fluids |
JPS6443381A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-15 | Satake Eng Co Ltd | Metal separator for cereal |
JPH021551B2 (en) * | 1982-05-14 | 1990-01-11 | Nitsushin Koki Kk | |
JPH0721539B2 (en) * | 1986-09-04 | 1995-03-08 | フドー株式会社 | Metal detection and removal method |
JP2768906B2 (en) * | 1994-07-27 | 1998-06-25 | 株式会社神代鉄工所 | Adjustment method of foreign object detection coil device of transport sorting machine and transport sorting machine |
JP2003161785A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Penta Ocean Constr Co Ltd | Metal dangerous substance detector in soil and sand |
JP2004059414A (en) * | 2002-06-05 | 2004-02-26 | Asahi Glass Co Ltd | Method of recovering glass pieces and method of manufacturing plate glass |
JP5466994B2 (en) * | 2010-05-11 | 2014-04-09 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | Metal detector |
-
2015
- 2015-11-16 JP JP2015223980A patent/JP6056942B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51120792A (en) * | 1975-04-16 | 1976-10-22 | Densoku Kogyo Kk | Device for detecting metals mixed in fluids |
JPS6132614B2 (en) * | 1975-04-16 | 1986-07-28 | Densoku Kogyo Kk | |
JPH021551B2 (en) * | 1982-05-14 | 1990-01-11 | Nitsushin Koki Kk | |
JPH0721539B2 (en) * | 1986-09-04 | 1995-03-08 | フドー株式会社 | Metal detection and removal method |
JPS6443381A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-15 | Satake Eng Co Ltd | Metal separator for cereal |
JP2768906B2 (en) * | 1994-07-27 | 1998-06-25 | 株式会社神代鉄工所 | Adjustment method of foreign object detection coil device of transport sorting machine and transport sorting machine |
JP2003161785A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Penta Ocean Constr Co Ltd | Metal dangerous substance detector in soil and sand |
JP2004059414A (en) * | 2002-06-05 | 2004-02-26 | Asahi Glass Co Ltd | Method of recovering glass pieces and method of manufacturing plate glass |
JP5466994B2 (en) * | 2010-05-11 | 2014-04-09 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | Metal detector |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6233542B1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-11-22 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | Metal detector |
JP2018025552A (en) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | Metal detecting device |
JP2018154358A (en) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | Bridge prevention device of hopper |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6056942B2 (en) | 2017-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8951418B2 (en) | Stability control system for a hydrocyclone | |
US11260396B2 (en) | Apparatus for the micronization of powdered material with the capacity to prevent incrustations | |
KR101604146B1 (en) | Spinning air sieving method and device | |
JP6056942B2 (en) | Metal detector | |
US20070051835A1 (en) | Film Forming Apparatus And Jetting Nozzle | |
UA125964C2 (en) | Controlled turbulent breakup flow | |
US6957740B2 (en) | Cyclone separator with central built-in element | |
US3040888A (en) | Classifier for pulverized substances | |
US9597712B2 (en) | Powder classifying apparatus | |
AU2015202405B2 (en) | Stability Control System For a Hydrocyclone | |
RU2588616C1 (en) | Dynamic filter and method of cleaning air and gaseous media dynamic filter | |
CN203494666U (en) | Grading-type horizontal spiral discharging centrifuge | |
TW201145371A (en) | Fine powder removal apparatus | |
JP2008110316A (en) | Solid/gas separation apparatus for granular powder | |
Yan et al. | An experimental study on a horizontal energy-saving pneumatic conveying system | |
JP2008161808A (en) | Cyclone type foreign matter separator | |
JP2011056501A (en) | Air separator | |
JP2010013759A (en) | Cyclone type separator | |
RU2737044C2 (en) | Jigging machine centrifugal | |
CN109843445B (en) | Hydrocyclone separator | |
CN100479932C (en) | Synchronous screw sieving method and device thereof | |
RU134079U1 (en) | VORTEX GRINDING DEVICE FOR MATERIAL | |
JP6646524B2 (en) | Cyclone equipment | |
WO2024086451A9 (en) | Hydrocyclone separator | |
JPH09294961A (en) | Classifying apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160620 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20160620 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20160818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160926 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6056942 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |