JP4156577B2 - 金属検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品を直流磁界中に搬送して物品に混入している金属異物を検出する検査（以下、金属異物混入検査という。）を行う金属検出装置に関する。

食料品、医薬品、衣類等の物品中に混入した金属異物を検出する金属異物混入検査を行うために、金属検出装置が用いられている。従来、金属検出装置として、金属異物混入検査の対象の物品（以下、被検査体という。）を搬送コンベアで直流磁界中に搬送して金属異物の有無を検出し、金属異物が混入している被検査体を選別するものが知られている。直流磁界を用いる金属検出装置として、さらに、以下に説明する２つの方式のものがある。

まず、第１の方式の金属検出装置は、図６に示すように、被検査体１を磁化装置６０１の励磁コイル６０２が発生する直流磁界中に搬送して通過させ、印加磁界の影響が無視できる程度まで被検査体１を搬送し、検出コイル６０４ａ、６０４ｂを有する検出装置６０３が被検査体１の磁化を測定して、判別装置６０５が金属異物の有無を判定する方式のものである。これは、磁気を有する金属異物が混入した被検査体を直流磁界中に搬送することによって金属異物が磁化され、磁化された金属異物の磁化量を測定して金属異物の有無を判定するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

この方式の金属検出装置は、直流磁界を印加する位置と磁化量を測定する位置とが離れるように構成されている。また、この方式の金属検出装置は、被検査体が、印加する直流磁界を発生する磁石の両極がなすギャップ中を通過すると共に、通常１対のコイルからなる磁化量測定用の両コイルがなすギャップ中を通過するように構成される
第２の方式の金属検出装置は、図７に示すように、被検査体１を磁化装置７１０に搬送して磁化させ、磁気ヘッド７２０において、送信コイル７２１が発生させる直流磁界中を通過する際の磁界変化を受信コイル７２２、７２３が検出し、制御回路７３０が金属異物の有無を判定する方式のものである。これは、被検査体に磁気を有する金属異物が混入しているとき、混入している磁気の量に応じて誘起電圧が異なることを利用するものである（例えば、特許文献２参照。）。

この方式の金属検出装置は、直流磁界を印加する位置と磁化量を測定する位置とが接近するように構成されている。また、この方式の金属検出装置は、印加する直流磁界を発生する例えば棒磁石等の磁石と、磁界分布の変化量を検出する差動接続されたコイルとが対向するように配置された構成を有する。
特開２００３−６６１５６号公報 特開昭５９−１６０７８７号公報

しかし、このような従来の第１の方式の金属検出装置では、直流磁界印加用の磁石の両極がなすギャップの中央近傍での磁界が両極近傍での磁界に比して弱いと共に、磁化量測定用の両コイルがなすギャップの中央近傍での磁気の検出感度が両コイル近傍での検出感度に比して低いため、各ギャップの中央近傍を通過する金属異物の検出感度が低くなってしまうという問題があった。

また、従来の第２の方式の金属検出装置では、被検査体の包装がアルミ箔であるとき、金属異物に対して検出感度が低くなってしまうという問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上できる金属検出装置を提供するものである。

搬送路上を搬送される被検査体に混入している金属を検出する検出部（１１０）と、前記検出部から出力された検出信号に基づいて金属の有無を判定する制御部（１２０）とを備えた金属検出装置（１００）において、前記検出部は、前記搬送路を挟むように配置され、前記被検査体に直流磁界を印加するための１対の直流磁界印加用磁石と、前記１対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように搬送方向と平行に並んで配置され、前記１対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを前記被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する１対の差動接続された磁界分布変化検出コイルと、前記搬送路を挟むように配置されると共に、前記１対の直流磁界印加用磁石による磁界が到達しない程度に前記１対の直流磁界印加用磁石から離れた位置に前記１対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように前記１対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となる配置とされて、前記被検査体中の残留磁気を検出する１対の磁気検出コイルとを備えた構成を有している。

この構成により、１対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する１対の磁界分布変化検出コイルと、被検査体中の残留磁気を検出する１対の磁気検出コイルとを設けたため、磁界分布の変化に混入物の影響が現れやすいものについては、磁界分布変化検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、磁気を有する金属異物に対しては、磁気検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、もって、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。
また、１対の磁界分布変化検出コイルは、１対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように配置されているため、直流磁界印加用磁石の極近傍の磁界変化を検出でき、さらに検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。また、１対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように１対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となる配置とされているので、さらに検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。また、１対の磁界分布変化検出コイルは差動接続されているため、雑音の影響を操作でき、さらに検出感度を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１において、前記１対の直流磁界印加用磁石および前記１対の磁気検出コイルは、それぞれ前記搬送路の上下に配置されている構成を有している。

この構成により、請求項１の効果に加え、１対の直流磁界印加用磁石および１対の磁気検出コイルは、それぞれ搬送路の上下に配置されているため、金属検出装置の正面側が開放でき、もって作業性を向上することが可能な金属検出装置を実現することができる。

本発明は、１対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを通過する際および通過の前後の磁界分布の変化を検出する１対の磁界分布変化検出コイルと、被検査体中の磁気を検出する１対の磁気検出コイルとを設けたため、磁界分布の変化に混入物の影響が現れやすいものについては、磁界分布変化検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、磁気を有する金属異物に対しては、磁気検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、もって、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上できるという効果を有する金属検出装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る金属検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図である。本発明の実施の形態に係る金属検出装置１００は、搬送コンベア２（図２参照。）と、搬送路上を搬送される被検査体１に混入している金属異物を検出する検出部１１０と、検出部１１０から出力された検出信号に基づいて金属異物の有無を判定する制御部１２０と、金属検出装置１００を操作するための所定の操作入力を行うと共に情報の表示等を行う操作表示部１３０とを備える。

ここで、上記の「被検査体」とは「金属異物混入検査の対象の物品」をいい、「物品に混入している金属異物を検出する検査」を「金属異物混入検査」というものとする。

検出部１１０は、搬送路を挟むように配置され、被検査体１に直流磁界を印加するための１対の直流磁界印加用磁石２１と、１対の直流磁界印加用磁石２１に電力を供給して磁界を発生させる電源１１１と、１対の直流磁界印加用磁石２１の近傍に配置され、１対の直流磁界印加用磁石２１の両磁極間のギャップ（以下、単に磁極間ギャップという。）を被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する１対の磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂと、被検査体１中の残留磁気を検出する１対の磁気検出コイル２３ａ、２３ｂとを有する。以下、１対の直流磁界印加用磁石２１、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂ、および磁気検出コイル２３ａ、２３ｂによって構成される部分を、磁界発生検出部１１２という。

検出部１１０は、さらに、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂが出力した信号を差動増幅する差動増幅手段１１３と、差動増幅手段１１３が差動増幅した信号の低周波成分を通過させる第１の低域通過フィルタ（図１に、ＬＰＦとして示す。）１１４と、第１の低域通過フィルタ１１４が出力した信号をデジタル信号に変換する第１のアナログデジタル変換手段（図１に、Ａ／Ｄ変換手段として示す。）１１５と、磁気検出コイル２３ａが出力した信号を増幅する第１の増幅手段１１６ａと、磁気検出コイル２３ｂが出力した信号を増幅する第２の増幅手段１１６ｂと、第１の増幅手段１１６ａおよび第２の増幅手段１１６ｂが出力する各信号の低周波成分を、それぞれ通過させる第２の低域通過フィルタ１１７ａ、第３の低域通過フィルタ１１７ｂと、第２の低域通過フィルタ１１７ａおよび第３の低域通過フィルタ１１７ｂが出力する各信号を、それぞれ、デジタル信号に変換する第２のアナログデジタル変換手段１１８とを有する。

図２は、１対の直流磁界印加用磁石２１、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂ、および、磁気検出コイル２３ａ、２３ｂの位置関係を説明するための模式図である。図２において、図１に示す１対の直流磁界印加用磁石２１が２つの磁石２１ａ、２１ｂとして記載されているが、これは１対の直流磁界印加用磁石２１の磁極を象徴的に示すための便宜上の記載であり、１対の直流磁界印加用磁石２１は搬送路を挟む位置に磁極間ギャップを有する磁石であり、被検査体１がこの磁極間ギャップを通過するようになっている。

図２に示すように、１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）は搬送路を挟むように配置され、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂは１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）の近傍に１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）のいずれか一方である磁石２１ｂを挟むように配置されている。これに対して、磁気検出コイル２３ａ、２３ｂは、搬送路を挟むように配置されており、１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）から離れた位置に配置されている。

ここで、１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）が発生する磁界は一般に変化するが、磁気検出コイル２３ａ、２３ｂは１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）が発生する磁界の変化の影響を無視できる程度に、１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）から離れた位置に配置されている。

磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂは、印加磁界をそれぞれ等量受ける位置に、被検査体１の搬送方向に沿って並べられている。そして、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂは、互いに差動接続され、印加磁界を等量受ける位置で信号がゼロになるようになっている。磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂからの各出力信号は、差動増幅手段１１３に相互に異なる極性で入力され、差動増幅手段１１３によって磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂからの各出力信号の差分が増幅されて出力されるようになっている。

磁気検出コイル２３ａ、２３ｂは、搬送路を挟むように設けられ、磁気を有する金属異物が混入した被検査体１が進入してきたとき、この磁気に応じた電圧を検出するようになっている。磁気検出コイル２３ａ、２３ｂは、１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように配置するのが好適である。すなわち、１対の直流磁界印加用磁石２１（磁石２１ａ、２１ｂ）の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となるように磁気検出コイル２３ａ、２３ｂを配置する。

図１および図２に示す構成に、被検査体１が磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂまたは磁気検出コイル２３ａ、２３ｂ近傍の検出領域に進入してきたことを検出する進入センサを付加した構成でもよい。このように構成して、上記の検出領域に被検査体１が侵入してきたことを進入センサが検出してから金属異物混入検査のための検出信号の信号処理を開始するのでもよい。進入センサとしては、例えば、光線を出射する光源と、光源が出射する光線を受光する受光器とを有し、光源が光線を出射している間に受光器がこの光線を受光できなくなったことを検出して物品の進入を検出する、所謂、投受光器等によって構成されるのでもよい。

なお、図２には、磁極間ギャップと１対の磁気検出コイル２３ａ、２３ｂがなすギャップ（以下、単にコイル間ギャップという。）とを等しく表しているが、磁極間ギャップとコイル間ギャップとは必ずしも同じである必要はない。また、本発明は、各磁気検出コイル２３ａ、２３ｂをそれぞれ搬送路方向にずれた位置に配置する構成を除外するものではない。

以下、本発明の実施の形態に係る検出部１１０の動作について説明する。被検査体１が磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂの検出領域に進入すると、被検査体１が検出領域中を搬送されることによる磁界分布の変化が磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂによって検出され、アナログの電気信号（以下、アナログ検出信号という。）として差動増幅手段１１３に出力される。

差動増幅手段１１３に入力されたアナログ検出信号は、差動増幅手段１１３によって差動増幅されることによって、主に磁界分布の変化に起因する成分（以下、磁界分布変化成分という。）の信号が増幅され、第１の低域通過フィルタ１１４に出力される。第１の低域通過フィルタ１１４に入力されたアナログの電気信号は、磁界分布変化成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分を抽出することによって雑音が除去され、第１のアナログデジタル変換手段１１５に出力される。

第１のアナログデジタル変換手段１１５に入力された「磁界分布変化成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分」は、アナログ信号からデジタル信号に変換されて制御部１２０に出力される。以下、第１のアナログデジタル変換手段１１５が制御部１２０に出力するデジタル信号を、磁界分布変化デジタル信号という。

次に、被検査体１が磁気検出コイル２３ａ、２３ｂの検出領域に進入すると、被検査体１に磁気を有する異物が混入している場合、被検査体１が検出領域中を搬送されることによって、混入した異物が有する磁気に応じた電圧が磁気検出コイル２３ａ、２３ｂに誘起される。磁気検出コイル２３ａに誘起された信号は、第１の磁気検出信号として第１の増幅手段１１６ａに出力される。同様に、磁気検出コイル２３ｂに誘起された信号は、第２の磁気検出信号として第２の増幅手段１１６ｂに出力される。

第１の増幅手段１１６ａに入力された第１の磁気検出信号は、増幅されて第２の低域通過フィルタ１１７ａに出力され、第２の低域通過フィルタ１１７ａによって、磁気検出コイル２３ａに誘起された信号成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分を抽出することによって雑音が除去され、第２のアナログデジタル変換手段１１８に出力される。

同様に、第３の低域通過フィルタ１１７ｂに入力された第２の磁気検出信号は、増幅されて第３の低域通過フィルタ１１７ｂに出力され、第３の低域通過フィルタ１１７ｂによって、磁気検出コイル２３ｂに誘起された信号成分の周波数帯を含む低周波数帯の信号成分を抽出することによって雑音が除去され、第２のアナログデジタル変換手段１１８に出力される。

第２の低域通過フィルタ１１７ａおよび第３の低域通過フィルタ１１７ｂから第１のアナログデジタル変換手段１１５に入力された各信号は、それぞれ第２のアナログデジタル変換手段１１８によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて制御部１２０に出力される。第２のアナログデジタル変換手段１１８から出力されるデジタル信号は、シリアルで出力されるのでもパラレルで出力されるのでもよい。以下、第２のアナログデジタル変換手段１１８が制御部１２０に出力するデジタル信号を、磁気デジタル信号という。

図３は、本発明の実施の形態に係る金属検出装置１００を構成する制御部１２０のブロック構成を示す図である。制御部１２０は、所定の信号が入力される入力インタフェース１２１と、金属検出装置１００の機能を実現するための所定の情報処理や制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２２と、ＣＰＵ１２２を立ち上げるためのＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やその他のプログラムおよび制御用のパラメータ等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２３と、ＣＰＵ１２２が動作に用いるＯＳやアプリケーションの実行コードやデータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２４と、アプリケーションソフトや所定のデータを不揮発かつ書替可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）１２５と、所定の信号を出力する出力インタフェース１２６とを含むように構成されている。

ここで、入力インタフェース１２１には、操作表示部１３０を介して入力された操作を特定する信号（以下、操作信号という。）、制御部１２０の第１のアナログデジタル変換手段１１５および第２のアナログデジタル変換手段１１８から出力されたデジタル信号、その他の信号が入力される。その他の信号としては、例えば、金属検出装置１００の動作モードを指定するためのモード指定信号、所定の制御を行う際の通信で受信する信号、進入センサが設けられた構成の場合は、進入センサから出力される信号等が含まれるのでもよい。また、入力インタフェース１２１に入力される信号は、デジタル信号のみに限定されるものではなく、必要に応じてアナログ信号を含むものとする。この場合、入力インタフェース１２１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する構成手段を有するのでもよい。

出力インタフェース１２６は、ＣＰＵ１２２の制御の下、異物の有無の判定結果を示す判定信号を、例えば選別機等の図示しない外部の装置に出力すると共に、検出部１１０を構成する電源１１１が１対の直流磁界印加用磁石２１に供給する電力を制御する電源制御信号、その他の信号が出力される。その他の信号としては、例えば、所定の制御信号、制御を行う際の通信で送信する信号等、所定の信号が出力される。また、出力インタフェース１２６が出力する信号は、デジタル信号のみに限定されるものではなく、必要に応じてアナログ信号を含むものとする。この場合、出力インタフェース１２６は、デジタル信号をアナログ信号に変換する構成手段を有するものとする。

ＣＰＵ１２２は、第１のアナログデジタル変換手段１１５から入力インタフェース１２１に入力された磁界分布変化デジタル信号、および、第２のアナログデジタル変換手段１１８から入力インタフェース１２１に入力された磁気デジタル信号に基づいて、被検査体１に異物が混入しているか否かを判定するようになっている。

ここで、制御部１２０は、異物を含まない被検査体１について測定して得られた磁界分布変化デジタル信号をＥＥＰＲＯＭ１２５に予め記憶しているものとする。なお、上記では、不揮発に情報を記憶する手段としてＥＥＰＲＯＭを用いているが、必ずしもＥＥＰＲＯＭに限られるものではなく、ハードディスク等のその他の不揮発に記憶する機能を有するものであってもよい。また、複数回測定して得られた磁界分布変化デジタル信号を記憶するのでも、各信号の一部を記憶するのでもよいものとする。

磁界分布変化デジタル信号に基づいた異物混入の有無の判定は、具体的には以下のように行う。ＣＰＵ１２２は、入力インタフェース１２１を介して入力された磁界分布変化デジタル信号とＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶された磁界分布変化デジタル信号との差分（以下、磁界分布変化差分信号という。）を算出し、差分が所定の閾値（以下、分布閾値という。）を超えているか否かを判定し、この分布閾値以下と判定した場合、磁界分布変化デジタル信号に基づいた判定では異物が被検査体１に混入していないと判定し、超えていると判定した場合は、被検査体１に異物が混入していると判定する。

なお、磁界分布変化差分信号は、一般に、所定の搬送間隔または所定の時間間隔で検出された情報を内容とする複数の信号（以下、各信号をそれぞれ要素信号という。）からなる。上記の分布閾値として、各要素信号の平均を取ったものと比較する第１の分布閾値、磁界分布変化差分信号にピークが存在する場合に最も高いピークと比較する第２の分布閾値、各要素信号毎に異なる第３の分布閾値、その他の、被検査体１と混入物に応じた分布閾値を用いることができる。上記の第３の分布閾値を用いる場合は、例えば、いずれかの要素信号が第３の分布閾値を超えた場合に、被検査体１に異物が混入していると判定する判定方法、所定数以上の要素信号が第３の分布閾値を超えた場合に、被検査体１に異物が混入していると判定する判定方法、その他の判定方法がある。

磁気デジタル信号に基づいた異物混入の有無の判定は、具体的には以下のように行う。ＣＰＵ１２２は、入力インタフェース１２１を介して入力された磁気デジタル信号が所定の閾値を超えているか否かを判定し、この閾値以下と判定した場合は、磁気デジタル信号に基づいた判定では異物が被検査体１に混入していないと判定し、超えていると判定した場合は、被検査体１に異物が混入していると判定する。

ここで、磁気デジタル信号も、磁界分布変化差分信号と同様に複数の要素信号からなる。上記の判定は、各要素信号のうちの最も高いピークのピーク高と閾値とを比較して判定するものとする。ただし、複数の要素信号と閾値とを比較して判定するのでも、その他の閾値と比較して判定するのでも、その他の方法で判定するのでもよい。また、上記の各分布閾値、閾値等の情報は、ＥＥＰＲＯＭ１２５に予め記憶されているものとする。

ＣＰＵ１２２は、磁界分布変化デジタル信号に基づいた判定、および、磁気デジタル信号に基づいた判定の両方の判定で、異物が混入していないと判定したときに、最終的に異物が混入していないと判定する。磁界分布変化デジタル信号に基づいた判定、および、磁気デジタル信号に基づいた判定のいずれかの判定で、異物が混入していると判定した場合は、異物が混入していることを示す判定結果を内容とする判定信号を外部に出力する。ただし、判定信号は、異物が混入していないと判定した場合でも混入していないことを示す所定の信号を出力するのでもよい。

ＣＰＵ１２２は、また、異物が混入していると判定した場合、磁界分布変化デジタル信号および磁気デジタル信号のうち、異物の混入が最も明確に判定できる信号を用いて混入している異物の大きさ等に関する情報を操作表示部１３０に出力して表示させるのでもよい。この場合、異物の大きさと信号の高さとの対応関係を示す情報が、例えば表として、予めＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶されているものとする。

図１において、操作表示部１３０は、例えば、所定のキーが配列されたタッチパネル等によって構成され、被検査体１の寸法等のパラメータ、金属検出装置１００の動作モード、その他の金属異物混入検査に必要な情報、動作開始の指示、所定のデータを表示させる指示等、の入力を行うことができるようになっている。

また、操作表示部１３０は、上記のタッチパネル等の表示部分に、操作の情報、動作状況を示す情報、金属異物混入検査の結果を示す情報、その他の金属異物混入検査に関する情報を表示するようになっているのでもよい。また、所定の音声を出力できるようになっているのでもよい。さらに、操作表示部１３０は、所定のポインティングデバイスを有し、ポインティングデバイスを介して入力するようになっているのでもよい。

なお、上記では、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂが１対の直流磁界印加用磁石２１の一部を挟んで配置される構成の磁界発生検出部１１２について説明したが、本発明は、上記の磁界発生検出部１１２を用いる構成に限定されるものではなく、磁界発生検出部１１２に代えて、図４に示すように、１対の直流磁界印加用磁石２１を挟むことなく１対の直流磁界印加用磁石２１の近傍に配置される構成の磁界発生検出部４１２を用いるのでも、図５に示すように、１対の直流磁界印加用磁石２１の磁極間ギャップ中に磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂの一部または全部が配置される構成の磁界発生検出部５１２を用いるのでもよい。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る金属検出装置は、１対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する１対の磁界分布変化検出コイルと、被検査体中の残留磁気を検出する１対の磁気検出コイルとを設けたため、磁界分布の変化に混入物の影響が現れやすいものについては、磁界分布変化検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、磁気を有する金属異物に対しては、磁気検出コイルの検出信号を用いて検出感度を上げることができ、もって、ギャップ中央近傍での検出感度、および、アルミ箔包装内に存在する磁性体金属の検出感度を向上することができる。

また、１対の磁界分布変化検出コイルは差動接続されているため、雑音の影響を操作でき、さらに検出感度を向上することができる。

また、１対の磁気検出コイルは、１対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように配置されているため、さらに磁気の検出感度を向上することができる。

また、１対の直流磁界印加用磁石および１対の磁気検出コイルは、それぞれ搬送路の上下に配置されているため、金属検出装置の正面側が開放でき、もって作業性を向上することができる。

また、１対の磁界分布変化検出コイルは、１対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように配置されているため、直流磁界印加用磁石の極近傍の磁界変化を検出でき、さらに検出感度を向上することができる。

本発明に係る金属検出装置は、ギャップ中央近傍での検出感度、および、磁気を有する包装内に存在する磁性を有する異物の検出感度を向上できるという効果という効果が有用な金属検出装置等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態に係る金属検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図 １対の直流磁界印加用磁石２１、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂ、および、磁気検出コイル２３ａ、２３ｂの位置関係を説明するための模式図 本発明の実施の形態に係る金属検出装置１００を構成する制御部１２０のブロック構成を示す図 図２に示す、１対の直流磁界印加用磁石２１、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂ、および、磁気検出コイル２３ａ、２３ｂの配置と異なる配置を有する構成を説明するための模式図 図２および図４に示す、１対の直流磁界印加用磁石２１、磁界分布変化検出コイル２２ａ、２２ｂ、および、磁気検出コイル２３ａ、２３ｂの配置と異なる配置を有する構成を説明するための模式図 従来の金属検出装置（第１の方式の金属検出装置）のブロック構成を概念的に示す説明図 従来の金属検出装置（第２の方式の金属検出装置）のブロック構成を概念的に示す説明図

符号の説明

１ 被検査体
２ 搬送コンベア
２１、２１ａ、２１ｂ 直流磁界印加用磁石
２２ａ、２２ｂ 磁界分布変化検出コイル
２３ａ、２３ｂ 磁気検出コイル
１００、６００、７００ 金属検出装置
１１０ 検出部
１１１ 電源
１１２、４１２、５１２ 磁界発生検出部
１１３ 差動増幅手段
１１４、１１７ａ、１１７ｂ 低域通過フィルタ
１１５、１１８ アナログデジタル変換手段
１１６ａ、１１６ｂ 増幅手段
１２０ 制御部
１２１ 入力インタフェース
１２２ ＣＰＵ
１２３ ＲＯＭ
１２４ ＲＡＭ
１２５ ＥＥＰＲＯＭ
１２６ 出力インタフェース
１３０ 操作表示部
６０１ 磁化装置
６０２ 励磁コイル
６０３ 検出装置
６０４ａ、６０４ｂ 検出コイル
６０５ 判別装置
７１０ 磁化装置
７２０ 磁気ヘッド
７２１ 送信コイル
７２２ 受信コイル
７２３ 受信コイル
７３０ 制御回路

Claims (2)

1. 搬送路上を搬送される被検査体に混入している金属を検出する検出部（１１０）と、
   前記検出部から出力された検出信号に基づいて金属の有無を判定する制御部（１２０）とを備えた金属検出装置（１００）において、
   前記検出部は、前記搬送路を挟むように配置され、前記被検査体に直流磁界を印加するための１対の直流磁界印加用磁石と、
   前記１対の直流磁界印加用磁石のうちのいずれか一方を挟むように搬送方向と平行に並んで配置され、前記１対の直流磁界印加用磁石の両磁極間のギャップを前記被検査体が通過する際に起こる磁界分布の変化を検出する１対の差動接続された磁界分布変化検出コイルと、
   前記搬送路を挟むように配置されると共に、前記１対の直流磁界印加用磁石による磁界が到達しない程度に前記１対の直流磁界印加用磁石から離れた位置に前記１対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に磁化された磁気に対する検出感度が高くなるように前記１対の直流磁界印加用磁石の両方の磁極を結ぶ方向に開口が最大となる配置とされて、前記被検査体中の残留磁気を検出する１対の磁気検出コイルとを備えたことを特徴とする金属検出装置。
2. 前記１対の直流磁界印加用磁石および前記１対の磁気検出コイルは、それぞれ前記搬送路の上下に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の金属検出装置。

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