JP2768906B2 - 搬送選別機の異品検出コイル装置の調整方法および搬送選別機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】被測定物に発生させた渦電流の状
態を検出して被測定物の良品・異品の選別を行う搬送選
別機に用いられる異品検出コイル装置の調整方法および
その異品検出コイル装置を備えた搬送選別機に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属製品の品質検査において、従来、製
品に渦電流を発生させて、その渦電流の発生状態から、
欠陥を検出して、良品と異品とを選別する装置が知られ
ている。例えば、図６，７に示すごとく、筒状のボビン
９９の外周に励磁コイル１００と検出コイル１０１とが
形成された異品検出コイル１０２の内部に、コンベアベ
ルト１０４を挿通させ、コンベアベルト１０４上に製
品、例えばボルト１０６を載置して通過させ、検出コイ
ル１０１の出力値の差により、良品１０６ａと異品（不
良品）１０６ｂとを区別し、異品１０６ｂの場合は途中
のバイパスゲート１０８にて排除し、良品１０６ａの場
合のみ送る装置が知られている。

【０００３】励磁コイル１００は、交流電流が流されて
交番磁場を生じさせることにより、ボルト１０６に渦電
流を発生させている。検出コイル１０１は、その渦電流
の発生状態による磁力線密度への影響を検出コイルにて
電気信号に変換して検出している。

【０００４】ボルト１０６の通過時に、検出コイル１０
１からは、製品独特の出力が得られるが、異品１０６ｂ
が通過した場合には、良品１０６ａに比較して、そのパ
ターンやピークがずれるので、そのずれが許容量以内で
あれば良品１０６ａと判断し、許容量を越えていれば異
品１０６ｂと判断している。したがって製品を破壊する
ことなく選別することができるものである。

【０００５】ところで、製品は、絶えず一定の姿勢で異
品検出コイル１０２内を搬送されるとは限らず、良品１
０６ａであっても、その姿勢によっては検出コイル１０
１の出力が変化する場合がある。例えば、ボルト１０６
の品質検査を行う場合に、ボルト１０６の頭部１０７ａ
が先に異品検出コイル１０２内に入るか、ボルト１０６
のネジ部１０７ｂが先に異品検出コイル内に入るかとい
ったワークの方向により、共に良品１０６ａであっても
その出力は異なる。

【０００６】また、図７に示すごとく、異品検出コイル
１０２の周囲に配置されるテンションプーリ１１０やバ
イパスゲート１０８等の位置によっても、発生する磁路
に影響して異品検出コイル１０２周囲の磁路のバランス
が崩れ、上述した姿勢による出力の違いが変化する場合
がある。

【０００７】従来、このように製品の姿勢により出力が
異なった場合には、検出コイル１０１に対する励磁コイ
ル１００の配置の調整を行い、良品１０６ａならば如何
なる姿勢、例えば上述したボルト１０６ならば頭部１０
７ａあるいはネジ部１０７ｂのいずれが先頭となってい
ても許容範囲に入るように励磁のバランス調整をしてい
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記励磁バラ
ンス調整は、巻回されている異品検出コイル１０２の励
磁コイル１００の巻回を解いて、ボビン９９の軸方向の
いずれかの方向に位置をずらして巻回し直し、再度、測
定して、ボルト１０６の頭部１０７ａあるいはネジ部１
０７ｂのいずれが先頭となっていても許容範囲に入って
いるかを検出し、これでも許容範囲から外れていれば、
再度、励磁コイル１００を巻回し直すことになる。

【０００９】励磁コイル１００の位置は敏感に検出コイ
ル１０１の出力に現れることから、励磁コイル１００を
巻回し直しても、簡単に姿勢の違いによる出力が許容範
囲に入ることはなく、何度も巻回し直すと言う極めて面
倒な作業が繰り返されることになる。したがって、非常
に非効率な調整となっていた。

【００１０】本発明は、励磁コイルの巻回し直しを繰り
返すという極めて非効率的な調整を行わずに、検出コイ
ルの出力値の調整を効率的に行うことを可能とする搬送
選別機の異品検出コイル装置の調整方法および搬送選別
機を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被測定物に発生させた渦電流の状態を検出して被測定物
の選別を行う搬送選別機に用いられ、被測定物に渦電流
を発生させる励磁コイルと該渦電流の状態を検出する検
出コイルとを有し、上記励磁コイルが、励磁用導線が巻
かれた２つの線巻部と、該２つの線巻部の間に設けられ
該２つの線巻部の励磁用導線を連絡する導線が少なくと
も１本以上存在する励磁用導線が巻かれている空巻部と
から構成されている異品検出コイル装置を調整する方法
であって、 上記異品検出コイル装置が上記搬送選別機に
取り付けられた状態で、上記励磁コイルの２つの線巻部
のいずれか一方の線巻部の空巻部に接している励磁用導
線を空巻部側に移動し、あるいは空巻部側からの導線を
他方の線巻部の空巻部に接している励磁用導線に近接さ
せることにより、上記検出コイルの出力を所定の出力に
調整する搬送選別機の異品検出コイル装置の調整方法で
ある。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１に記載し
た調整方法により調整してなる異品検出コイル装置を備
える搬送選別機である。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【作用及び発明の効果】請求項１記載の調整方法の対象
となる異品検出コイル装置は、その励磁コイルが、励磁
用導線が巻かれた２つの線巻部と、該２つの線巻部の間
に設けられ該２つの線巻部の励磁用導線を連絡する導線
が少なくとも１本以上存在する励磁用導線が巻かれてい
る空巻部とから構成されている。

【００１６】そして、異品検出コイル装置が搬送選別機
に取り付けられた状態で、励磁コイルの２つの線巻部の
いずれか一方の線巻部の空巻部に接している励磁用導線
を空巻部側に移動し、あるいは空巻部側からの導線を他
方の線巻部の空巻部に接している励磁用導線に近接させ
ることにより、検出コイルの出力を所定の出力に調整す
る。いずれの方法を採用するかは、あるいは励磁用導線
の移動量（ずらし量）や移動巻数（ずらし巻数）は、検
出コイルの出力を観察しつつ、適宜、選択すればよい。
単に励磁用導線をずらすのみであるので容易に効率的に
できるとともに、機械的な調整装置により調整を自動化
することも可能である。このため、２つの線巻部のいず
れか一方の線巻部の空巻部に接している励磁用導線の隙
間を開けたり、その分の導線あるいは空巻部分にある導
線を他方の線巻部の空巻部に接している励磁用導線に沿
わせることは、単に励磁用導線を線巻部から空巻部へず
らしたり、空巻部から線巻部へずらしたりして移動させ
るのみで容易にできる。

【００１７】このような調整を行うと、一方の線巻部の
巻数が減少するか、他方の線巻部の巻数が増加すること
になる。またこの両方の変化が生じることになる。この
ことは、全体から見ると、励磁コイル全体が他方側へず
れたことと同一の励磁効果を生じる。このように、上述
したように２つの線巻部と空巻部との間で励磁用導線の
移動を行うのみで、検出コイルに対して励磁コイルの位
置をずらしたのと同一の効果が生じる。

【００１８】したがって、励磁コイルを巻回し直したり
することなく、励磁バランスを調整でき、簡単に励磁コ
イルと検出コイルとの関係を、非測定物の如何なる姿勢
によっても出力が許容範囲に入るように調整することが
できる。また、上述した構成において、検出コイルを空
巻部にと重なるように形成すれば、検出コイルへの励磁
コイルの直接的な影響が少なくなり、非測定物の渦電流
の検出に対するノイズ的影響を少なくできる。

【００１９】

【００２０】これらの調整方法により調整してなる上記
各異品検出コイル装置を備えた搬送選別機は、効率的に
製造が可能となり、製造された搬送選別機は非測定物の
異品検出を通常通り正確に行うことが可能である。ま
た、異品検出コイル装置の環境が変化したりして、再調
整を必要とする場合にも、単に励磁用導線をずらして調
整するのみであることから、メンテナンスも非常に効率
的なものとなる。

【００２１】なお、線巻部は、励磁用導線を隙間なく密
に巻いても良いし、ワークが長尺物である場合は、励磁
用導線に間隔を開けて巻いてもよい。ただし特に間隔を
開けた場合には、簡単にずれないように、調整後は通常
テープ等で固定される。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１に一実施例としての異品検出コイル装
置２の全体斜視図を、図２にそのＡ−Ａ断面図を示す。
異品検出コイル装置２は、プラスチック製で円筒状のボ
ビン４、その外周に形成された励磁コイル５、および同
じくボビン４の外周に形成された検出コイル１０を備え
ている。

【００２３】ボビン４には、その外周中央に全周にわた
って周溝１２が形成されている。この周溝１２内に、ほ
ぼその周溝１２の深さ分の厚みで、検出用導線１０ａが
巻回され接着テープで全面が覆われて固定されて検出コ
イル１０が形成されている。周溝１２の両側のボビン４
には、それぞれ励磁用導線６ａ，８ａが巻回されること
により部分励磁コイル６，８がそれぞれ形成されてい
る。尚、部分励磁コイル６，８の励磁用導線６ａ，８ａ
は、一本のエナメル被覆の導線を、中央に周溝１２の幅
分の隙間をあけて、筒状体であるボビン４に巻回してな
ることにより、周溝１２の部分に励磁コイル５の空巻部
１４を形成し、その両側に励磁コイル５の２つの線巻
部、即ち部分励磁コイル６，８を形成している。したが
って、空巻部１４には一本分の励磁用導線１４ａが通過
しており、両側の部分励磁コイル６，８を接続してい
る。上述したごとく、これら励磁用導線６ａ，８ａ，１
４ａは、一本の連続した導線であり、部分励磁コイル
６，８と空巻部１４とから励磁コイル５は構成されてい
る。

【００２４】また、ボビン４の外周には、ボビン４の軸
方向に沿った溝１６，１８が形成されている。この溝１
６，１８は、ボビン４の各端面４ａ，４ｂと周溝１２と
を連絡しており、その溝１６，１８内には、周溝１２に
配置されている検出コイル１０からのリード線２０，２
２が挿通し、後述する検出・制御回路に接続されてい
る。また部分励磁コイル６，８の励磁用導線６ａ，８ａ
の各末端部６ｂ，８ｂは、接着テープ等によりボビン４
に固定されると共に、その延長部分がリード線２４，２
６として後述する励磁電源に接続されている。

【００２５】この様に構成された異品検出コイル装置２
は、図５に示す搬送選別機３０に組み込まれる。異品検
出コイル装置２内には、図６に示したと同様にコンベア
ベルト３０ａが挿通され、コンベアベルト３０ａ上にボ
ルト３１を載置して通過させる。異品検出コイル装置２
のリード線２０，２２，２４，２６は、図示しないコン
トロールボックスに接続され、部分励磁コイル６，８に
は交流電流が流されてボビン４内に交番磁場を生じさ
せ、ボルト３１に渦電流を発生させている。更に、この
渦電流の状態を検出コイル１０で検出し、その出力値に
基づいて、良品３１ａと異品（不良品）３１ｂとを区別
している。異品３１ｂの場合は、途中のバイパスゲート
３０ｂにて、アクチュエータ３０ｃの駆動により、コン
ベアベルト３０ａの途中を傾けて異品用シュート３０ｄ
へ排除している。また良品３１ａの場合は、最後までコ
ンベアベルト３０ａで送り、良品用シュート３０ｅへ排
出している。このことにより、良品３１ａと異品３１ｂ
とを自動的に選別している。

【００２６】上記コントロールボックスの構成は、例え
ば、図４に示す検出・制御回路にて表される。まず、部
分励磁コイル６，８のリード線２４，２６が励磁電源３
２に接続されて、所定の周波数の交流電流が流される。
このことによりボビン４内に交番磁場を形成する。この
交番磁場により誘導されて電圧を発生する検出コイル１
０のリード線２０，２２の一方のリード線２０は検波回
路３４に接続され、他方のリード線２２は接地される。
検波回路３４では、交番磁場に対応した周波数の信号を
捉えて、その振幅を電圧信号に変換し、ワーク零バラン
ス調整部３６を介してワーク基準信号出力回路３８の基
準出力と合成して比較回路４０に出力している。また検
波回路３４は、コイル零（位相）バランス調整部４１の
バランス調整も実施している。判定回路４４は、比較回
路４０の比較結果を良否基準信号出力回路４２から与え
られる許容範囲に対応する基準信号に照らして、許容範
囲内ならば出力を行わず、許容範囲外ならばその出力に
よりアクチュエータ３０ｃを駆動してバイパスゲート３
０ｂを開けて、異品３１ｂを排出させる。

【００２７】しかし、異品検出コイル装置２を搬送選別
機３０に組付ける時の調整において、ワーク（ここでは
ボルト３１）が良品３１ａであっても、その方向によっ
て許容範囲から外れる場合には、つぎのようにして、異
品検出コイル装置２の励磁バランス調整がなされる。

【００２８】即ち、異品検出コイル装置２の励磁コイル
５は、組付けの当初は、模式的に示す図３（ａ）の状態
にあったものとすると、図３（ｂ）に示すごとく、空巻
部１４の励磁用導線１４ａの一部（長さＬ）を、図の右
側の部分励磁コイル８に沿わせる。このため、その長さ
Ｌ分、図の左側の部分励磁コイル６から励磁用導線６ａ
の一部をずらして移動させ、空巻部１４の励磁用導線１
４ａとすることになる。このようにすることにより、図
右側の部分励磁コイル８の巻数がわずかに増加し、図左
側の部分励磁コイル６の巻数がわずかに減少する。この
ことは全体から見ると、励磁コイル５全体が図の右側に
わずかに移動したことと等価である。

【００２９】したがって、上述したように線巻部である
部分励磁コイル６，８と空巻部１４との間で励磁用導線
６ａ，８ａ，１４ａの移動を行うのみで、検出コイル１
０に対して励磁コイル５の位置をずらしたのと同一の効
果が生じる。したがって、励磁コイル５を巻回し直した
りすることなく励磁バランスを調整でき、簡単に励磁コ
イル５と検出コイル１０との位置関係を、ワークの如何
なる姿勢（ここではボルト３１の方向）によっても出力
が許容範囲に入るように調整することができる。

【００３０】勿論、例えば、図３（ｃ）に示すごとく、
図左の部分励磁コイル６から巻数にして３つ分を図右へ
移動して図右の部分励磁コイル８に同一の巻数を沿わせ
ることにより、もっと大きな調整を行うことも可能であ
る。このように励磁用導線６ａ，８ａ，１４ａの移動
は、一部をずらすのみでもよいし、巻数自体を大きく変
更するものでもよく、また、図３（ｂ），（ｃ）とは逆
方向にずらしてもよく、必要に応じて、任意の移動形態
が選択でき、更にこの調整は極めて容易に効率的にでき
る。

【００３１】調整後の励磁用導線６ａ，８ａ，１４ａの
固定は、全体あるいは要所に接着テープ等により、表面
を被覆することによりなされる。これ以外の調整法とし
て、いずれか一方の部分励磁コイル６，８の空巻部１４
に接している励磁用導線６ａ，８ａを空巻部１４側に移
動し、あるいは空巻部１４側からの励磁用導線１４ａを
他方の部分励磁コイル６，８の空巻部１４に接している
励磁用導線６ａ，８ａに近接させることにより、より微
妙に調整することもできる。

【００３２】このような調整は作業者が手や治具にて、
簡単にできる。しかも、検出コイル１０の出力を確認し
ながら、空巻部１４の励磁用導線１４ａや空巻部１４に
接している励磁用導線６ａ，８ａをずらすのみで、十分
に調整が可能であるので、非常に効率的である。またこ
のように簡単な作業でよいので、機械による自動調整も
可能である。

【００３３】また、検出コイル１０は、部分励磁コイル
６，８の間の空巻部１４に重なっているので、部分励磁
コイル６，８の直接的な影響が少なくなり、ワークの渦
電流の検出に対するノイズ的影響を少なくできる。ま
た、周溝１２は既にほぼ検出コイル１０により丁度埋め
られた状態となっているので、検出コイル１０の出力調
整のために、励磁用導線６ａ，８ａを線巻部である部分
励磁コイル６，８から空巻部１４へずらしたり、空巻部
１４から部分励磁コイル６，８へずらしたりして移動さ
せて励磁バランスを調整する際にも、検出コイル１０や
周溝１２は障害とならないことから、調整作業が極めて
容易で効率的なものとなる。また異品検出コイル装置２
の製造時においても、周溝１２内に検出コイル１０を形
成した後に、励磁コイル５の形成を実施すれば、ボビン
４に励磁用導線６ａ，８ａ，１４ａにて巻回する作業が
検出コイル１０や周溝１２の縁に邪魔されることがな
い。

【００３４】［その他］実施例１では、検出コイル１０
は、部分励磁コイル６，８の間の空巻部１４に重なって
いたが、このようにしなくても、部分励磁コイル６，８
と同様な形態に形成されていてもよいし、部分励磁コイ
ル６，８の一部に重なる位置に配置されてもよい。

【００３５】また検出コイル１０はボビン４の全体に広
がっていてもよい。この場合には、周溝１２や溝１６，
１８を設けなくてもよい。即ち、ボビン４の外周全体に
検出用導線１０ａを巻回して接着テープで固定して検出
コイル１０を形成し、その上から、実施例１と同様に励
磁用導線６ａ，８ａを巻回して部分励磁コイル６，８を
形成すればよく、部分励磁コイル６，８の調整について
は実施例１と同じ効果を生じる。

【００３６】実施例１では、検出コイル１０は周溝１２
内に収納していたが、周溝１２を設けないボビン４に、
検出コイル１０を巻いた後、ボビン４の周面にとび出し
ている検出コイル１０の両側にテープ等を巻き付けて、
検出コイル１０と同一の高さにして、励磁用導線６ａ，
８ａを巻回して部分励磁コイル６，８を形成してもよ
い。勿論、テープを検出コイル１０より先に巻き付けて
もよい。

【００３７】また検出コイル１０がボビン４の周面にと
び出している状態であっても、その検出コイル１０を含
んで、その検出コイル１０よりも幅が広い空巻部１４を
形成すれば、部分励磁コイル６，８と突出している検出
コイル１０との間に、励磁用導線６ａ，８ａを容易にず
らすことができる空巻部１４の一部が存在することとな
り、目的とする効果を果たすことができる。

【００３８】上記線巻部である部分励磁コイル６，８
は、励磁用導線６ａ，８ａを隙間なく密着させて巻回し
ていたが、長尺のワークなどの測定の場合は励磁用導線
６ａ，８ａの間に隙間を開けたものも採用される。この
場合は、調整後にテープ等で励磁用導線６ａ，８ａを固
定する。

【００３９】また、実施例１では、異品検出コイル装置
２の空巻部１４には１本の励磁用導線１４ａのみが存在
したが、勿論、２本でもそれ以上でも存在できるが、少
なくとも、線巻部である部分励磁コイル６，８の巻回密
度よりも小さいことが必要である。即ち、実施例１の励
磁コイル５の構成は、別の見方をすれば、巻回密度の大
きい部分励磁コイル６，８を巻回密度の小さい空巻部１
４の両側に設けたものとも言える。したがってその密度
分布の調節を行うことにより、励磁コイル５全体とし
て、検出コイル１０に対して移動させたことになり、目
的とする効果を果たすことができる。

【００４０】ボビン４は円筒状のものを使用したが、筒
状であれば、三角、四角、五角、六角またはそれ以上の
多角筒状でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 異品検出コイル装置の一実施例の全体斜視図
である。

【図２】 そのＡ−Ａ断面図である。

【図３】 上記異品検出コイル装置の励磁用導線の巻回
状態の説明図であり、（ａ）は製造当初の巻回状態の説
明図、（ｂ）はわずかに調整した状態の説明図、（ｃ）
は大きく調整した状態の説明図である。

【図４】 上記異品検出コイル装置が適用される搬送選
別機の検出・制御回路のブロック図である。

【図５】 上記異品検出コイル装置が適用される搬送選
別機の全体斜視図である。

【図６】 従来の搬送選別機の概略説明図である。

【図７】 従来の異品検出コイルの磁路に対する影響の
説明図である。

【符号の説明】

２…異品検出コイル装置 ４…ボビン ５…励磁
コイル ６，８…部分励磁コイル ６ａ，８ａ，１４ａ…励
磁用導線 １０…検出コイル １０ａ…検出用導線 １２…周溝 １４…空巻部 １６，１８…溝 ３０…搬送選別機 ３０ａ…コンベアベルト ３０ｂ…バイパスゲート ３０ｃ…アクチュエータ ３０ｄ…異品用シュート ３０ｅ…良品用シュート ３１…ボルト（ワーク） ３１ａ…良品 ３１ｂ…異品

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物に発生させた渦電流の状態を検出
   して被測定物の選別を行う搬送選別機に用いられ、被測
   定物に渦電流を発生させる励磁コイルと該渦電流の状態
   を検出する検出コイルとを有し、上記励磁コイルが、励
   磁用導線が巻かれた２つの線巻部と、該２つの線巻部の
   間に設けられ該２つの線巻部の励磁用導線を連絡する導
   線が少なくとも１本以上存在する励磁用導線が巻かれて
   いる空巻部とから構成されている異品検出コイル装置を
   調整する方法であって、 上記異品検出コイル装置が上記搬送選別機に取り付けら
   れた状態で、上記励磁コイルの２つの線巻部のいずれか
   一方の線巻部の空巻部に接している励磁用導線を空巻部
   側に移動し、あるいは空巻部側からの導線を他方の線巻
   部の空巻部に接している励磁用導線に近接させることに
   より、上記検出コイルの出力を所定の出力に調整する搬
   送選別機の異品検出コイル装置の調整方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載した調整方法により調整し
   てなる異品検出コイル装置を備える搬送選別機。