JP4005117B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送される物品の検査を行うＸ線検査装置に関する。

従来、ウインナーやチキンナゲットのように複数個の内容物を包材で包装した商品を検査する場合、不合格品と判定された商品は破袋され、複数個の内容物のうちから不良品を特定して排除し、良品のみを再包装するという工程をたどる。そのため、従来のＸ線検査装置を用いて、かかる商品の再検査は、通常の商品の検査を終えた後に、複数の内容物を個々に別工程において再検査する。したがって、検査を完了するのに多くの時間がかかっていた。

上記の問題を解決するためのＸ線検査装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。かかる装置では通常検査と再検査とを並行して行えるから、検査時間を短縮することができる。また、Ｘ線源や検出部を共通化しているので、設備コストを抑えることができる。

特開平１−２５４８４８号 （第２頁−第３頁，第２図）

しかし、この装置では以下のような問題がある。
1)再検査時に、通常検査と同様に複数の物品をまとめて検査するので、個々の物品についてどれが不良品であるか特定することができない。そのため、複数個の物品を包装した商品の場合には、不良品および良品の双方を含めた包装単位でしか排除することができない。
2)再検査においては、物品が通る経路の幅を狭めているだけで、Ｘ線の強度や合否の判定基準となる閾値の設定などの検査条件が、通常検査と同等な条件であるから、再検査の検査精度は通常検査と同等である。一方、Ｘ線検査においては異物の混入方向などによって検査結果が変わる場合もあるので、再検査にあっては、通常検査と同等の条件にしたのでは、再検査で全て合格となる場合があり、再検査の意味がない。

したがって、本発明の目的は、両検査部の検査を並行して行いながら、かつ、確実に異物の混入した商品を排除することである。

前記目的を達成するために、本発明の検査装置は、物品を搬送する搬送手段と、前記物品が搬送される搬送方向に直交する幅方向に区画され物品や内容物の大きさに応じて検査を行う両検査部と、前記両検査部を物品が搬送される途中にＸ線を照射するＸ線源と、前記物品を透過したＸ線を検出するラインセンサと、前記両検査部のうちの１つの検査部からの検出値に基づいて前記物品について第１の合否判定を行うと共に、前記両検査部のうちの他の検査部からの検出値に基づいて前記物品について第２の合否判定を行う制御手段とを備え、前記両検査部の割合を変更することで物品や内容物の大きさに応じた検査を可能にしたことを特徴とする。

本発明によれば、両検査部の領域の割合を変更することで、物品や内容物の大きさに応じた検査が可能になるから、装置の汎用性が高くなる。

本発明において、前記合否判定の基準が前記両検査部で互いに異なるのが好ましい。

この態様によれば、両検査部の領域に応じて閾値を設定することにより、両検査部の検査を並行して、かつ、個別に行うことができる。
また、１つのラインセンサで両検査部の検査の双方を行えば、設備コストを抑えることができる。

本発明においては、前記Ｘ線源が１つであり、前記ラインセンサは１本であるのが好ましい。
本発明においては、前記検査部同士は仕切板により区画されているのが好ましい。
本発明においては、前記ラインセンサに前記仕切板を検出させ、前記両検査部の領域を自動的に設定させるようにするのが好ましい。

以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、物品のＸ線検査装置１は、コンベヤ（搬送手段）５および光学系２０を備えている。前記光学系２０は、Ｘ線源２１およびラインセンサ２２を備えている。前記Ｘ線源２１はＸ線Ｌを発生させ、該Ｘ線Ｌをラインセンサ２２に向って照射する。

コンベヤ５の搬送面５１の上方には、樹脂板（仕切り手段）７が設けられ、物品が搬送される空間を搬送方向Ｙに直交する幅方向Ｄに分けて通常検査部２と再検査部３とに区画している。前記通常検査部（両検査部のうちの１つの検査部）２においては、複数個の内容物（物品）ｑを包材で包装した商品（物品）Ｍが搬送される。一方、前記再検査部（両検査部のうちの他の検査部）３には、前記商品Ｍを破袋して取り出された内容物ｑが個々に（搬送方向Ｙに互いに離間させた状態で）搬送される。

前記Ｘ線源２１は、通常検査部２および再検査部３をそれぞれ搬送される商品Ｍおよび内容物ｑの双方に対してＸ線Ｌを照射する。前記ラインセンサ２２は前記通常検査部２および前記再検査部３に跨がるようにこれらの下方に配設されており、商品Ｍおよび内容物ｑを透過したＸ線Ｌを検出する。
なお、前記通常検査部２および前記再検査部３の下流には、不良品をラインアウトさせるための振り分け装置９ａ、９ｂがそれぞれ設けられている。

図２に示すように、前記ラインセンサ２２は多数の検出素子Ｓ_i （ｉ＝１〜ｎの自然数）を概ね直線状に並べて形成されている。前記多数の検出素子Ｓ_i のうち、１番目からｍ番目までのｍ個の第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m が前記通常検査部２に対応する位置に配置され、商品Ｍを透過したＸ線Ｌを検出する。一方、前記多数の検出素子Ｓ_i のうち（ｍ＋ｃ＋１）番目からｎ番目までの（ｎ−（ｍ＋ｃ））個の第２検出素子Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n が前記再検査部３に対応する位置に配置され、内容物ｑを透過したＸ線Ｌを検出する。
なお、（ｍ＋１）番目の検出素子Ｓ_m+1 から（ｍ＋ｃ）番目の検出素子Ｓ_m+c までのｃ個の第３検出素子は、樹脂板７に対応する位置に配置されている。

つぎに、Ｘ線検査装置の制御の構成について説明する。
図３（ａ）に示すように、Ｘ線検査装置１はマイコン（制御手段）１０を有している。マイコン１０には、前記Ｘ線源２１、ラインセンサ２２およびローカル制御装置２５が、図示しないインターフェイスを介してそれぞれ接続されている。前記ローカル制御装置２５は、コンベヤ５の運転や前記振り分け装置９ａ、９ｂなどの動作を制御する。

前記マイコン１０はＣＰＵ１１およびメモリ（記憶部）１２を備えている。
前記メモリ１２は閾値記憶部１２ａを備えている。図３（ｂ）に示すように、前記閾値記憶部１２ａには、前記第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m に対して設定された第１閾値および前記第２検出素子Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n に対して設定された第２閾値が予め記憶されている。前記第２閾値は、前記第１閾値よりも小さな値に設定されている。

ここで、前記第３検出素子Ｓ_m+1 〜Ｓ_m+c 上には、図２に示すように、商品Ｍや内容物ｑが通過しないので、第３検出素子Ｓ_m+1 〜Ｓ_m+c に対しては閾値を設定せず、かつ、後述する合否判定の際には第３検出素子Ｓ_m+1 〜Ｓ_m+c からの検出値は無視される。

前記ＣＰＵ１１は、前記ラインセンサ２２の検出素子Ｓ_i の検出値に対して以下のようにして、商品Ｍおよび内容物ｑの合否判定処理を行う。
(1) 前記通常検査部２における検出値、つまり第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m の検出値と前記第１閾値とを比較することで、商品Ｍに異物が付着ないし混入しているか否かの第１の合否判定を行う。前記第１閾値よりも前記第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m の検出値が小さな値である場合（Ｘ線の透過量が小さい場合）には、当該商品Ｍを不合格とし、前記振り分け装置９ａに振り分け信号を送信する。
(2) 上記第１の合否判定と並行して、前記再検査部３における検出値、つまり第２検出素子Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n の検出値と前記第２閾値とを比較することで、内容物ｑに異物が付着ないし混入しているか否かの第２の合否判定を行う。前記第２閾値よりも前記第２検出素子Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n の検出値が小さな値である場合（Ｘ線の透過量が小さい場合）には、当該内容物ｑを不合格とし、前記振り分け装置９ｂに振り分け信号を送信する。
(3) 前記第３検出素子Ｓ_m+1 〜Ｓ_m+c の検出値は無視して、合否判定を行わない。

つぎに、本Ｘ線検査装置を用いた検査方法について説明する。
オペレータが所定の操作を行い、本装置をスタートさせる。なお、図示しないコントローラなどにより検査を行う商品の指定を行い、その指定に基づいて前記第１および第２閾値の値が設定変更されるようにしてもよい。
本装置をスタートさせると、まず、オペレータにより商品Ｍを通常検査部２に供給する。コンベヤ５により搬送された商品Ｍが通常検査部２において前記光学系２０を通過すると、商品Ｍを透過したＸ線が前記第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m により検出される。前記第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m からの検出値に基づいてＣＰＵ１１が前記第１の合否判定を行い、不合格と判定された商品Ｍをラインアウトさせる。

通常検査において不合格と判定された商品Ｍの再検査を行う場合、オペレータにより前記不合格品の包装を破袋する。そうして得られた不合格品の内容物ｑを個別に再検査部３に供給する。
前記再検査部３に供給された内容物ｑにはＸ線Ｌが照射され、内容物ｑを透過したＸ線Ｌが前記第２検出素子Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n に検出され、ＣＰＵ１１により前記第２の合否判定が行われる。第２の合否判定の結果、不合格と判定された内容物ｑは下流の振り分け装置９ｂにより個別にラインアウトされる。

ところで、前記通常検査部２の領域（幅）と、前記再検査部３の領域（幅）との割合を変更可能としてもよい。かかる領域の変更は、前記樹脂板７の幅方向Ｄの位置を変更すると共に、この樹脂板７の位置に応じて、第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m と第２検出素子Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n の割合を変更設定する。かかる変更設定は、たとえば、樹脂板７の位置を変更した後に、物品を通過させないで、Ｘ線源２１からラインセンサ２２に向ってＸ線を照射し、前記ラインセンサ２２が樹脂板７を検出した部分Ｓ_m+1 〜Ｓ_m+c を境界にして、前記第１検出素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m と第２検出素子Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n が自動的に設定されるようにしてもよい。

また、前記検出素子からの検出信号に基づいて画像を作成し、Ｘ線検査結果の異物画像をプリントアウトするようにしてもよい。その際、出力内容に、各トリガー項目における閾値のレベルメータを併せてプリントするようにすれば、プリント後のレベルメータの内容を確認することにより、異物検出時の余裕度を知ることができる。これにより、検出の安定度を随時、確認することができる。

また、本Ｘ線検査装置を汎用ネットワークに接続し、Ｘ線検査装置とネットワーク上のパソコンとを連動させるようにしてもよい。かかるＸ線検査システムを用いて、管理者の携帯電話やパソコン宛に、システム状態の変化等の情報を知らせるようにすれば、管理者は現場に居る必要がなく、どこにいても全ての状態変化を知ることができる上、ネットワークにアクセスして更に詳細な情報を得ることもできる。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、Ｘ線源およびラインセンサを２組設け、互いに異なる２つの断面について検査を行って、更に、検査の精度を向上させてもよい。
また、通常検査の対象物は必ずしも包材に包まれたものに限定されない。
また、第１閾値および第２閾値を一定の値とする必要はなく、第１閾値（および／または第２閾値）を検出素子の位置に応じて互いに異なる値としてもよい。この場合においては、第２閾値の平均値を第１閾値の平均値よりも小さな値に設定する。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。

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本発明にかかるＸ線検査装置を示す概略斜視図である。 同Ｘ線検査装置の要部を示す概略正面図である。 （ａ）はＸ線検査装置を示す概略構成図であり、（ｂ）は記憶部の記憶内容を示す図表である。

符号の説明

２：通常検査部（両検査部のうちの１つの検査部）
３：再検査部（両検査部のうちの他の検査部）
５：コンベヤ（搬送手段）
７：樹脂板（仕切り手段）
１０：マイコン（制御手段）
１１：ＣＰＵ
１２：メモリ（記憶部）
２１：Ｘ線源
２２：ラインセンサ
Ｓ_i ：検出素子
Ｓ₁ 〜Ｓ_m ：第１検出素子
Ｓ_m+c+1 〜Ｓ_n ：第２検出素子
Ｓ_m+1 〜Ｓ_m+c ：第３検出素子
Ｍ：商品（物品）
ｑ：内容物（物品）
Ｌ：Ｘ線
Ｙ：搬送方向
Ｄ：幅方向

Claims (5)

1. 物品を搬送する搬送手段と、
   前記物品が搬送される搬送方向に直交する幅方向に区画され物品や内容物の大きさに応じて検査を行う両検査部と、
   前記両検査部を物品が搬送される途中にＸ線を照射するＸ線源と、
   前記物品を透過したＸ線を検出するラインセンサと、
   前記両検査部のうちの１つの検査部からの検出値に基づいて前記物品について第１の合否判定を行うと共に、前記両検査部のうちの他の検査部からの検出値に基づいて前記物品について第２の合否判定を行う制御手段とを備え、
   前記両検査部の割合を変更することで物品や内容物の大きさに応じた検査を可能にしたＸ線検査装置。
2. 請求項１において、前記Ｘ線源が１つであり、前記ラインセンサは１本であるＸ線検査装置。
3. 請求項１もしくは２において、前記検査部同士は仕切板により区画されているＸ線検査装置。
4. 請求項３において、前記ラインセンサに前記仕切板を検出させ、前記両検査部の領域を自動的に設定させるようにしたＸ線検査装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、前記合否判定の基準が前記両検査部で互いに異なることを特徴とするＸ線検査装置。

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