物品検査装置
【課題】不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうのを確実に防止できる物品検査装置を提供する。
【解決手段】物品Ｗを搬送する搬送手段１０と、搬送物品を順次検知する物品検知手段２０と、搬送物品を検査する検査手段３０と、物品検知情報および検査結果に応じて、搬送物品を搬送手段１０の下流側で分別するための分別指令信号ＲＪ１を出力する分別制御手段５０と、を備えた物品検査装置において、物品検知手段２０が、物品Ｗの搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置ｐ１および第２の検知位置ｐ２でそれぞれの位置を通過する物品Ｗを検知する第１物品検知部２１および第２物品検知部２２を有し、分別制御手段５０は、物品検知部２１、２２のそれぞれによる物品検出時間に応じて物品搬送状態を判定する搬送状態判定部５１を有し、搬送状態判定部５１で判定した搬送状態に応じて分別指令信号ＲＪ２を出力する。
【解決手段】物品Ｗを搬送する搬送手段１０と、搬送物品を順次検知する物品検知手段２０と、搬送物品を検査する検査手段３０と、物品検知情報および検査結果に応じて、搬送物品を搬送手段１０の下流側で分別するための分別指令信号ＲＪ１を出力する分別制御手段５０と、を備えた物品検査装置において、物品検知手段２０が、物品Ｗの搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置ｐ１および第２の検知位置ｐ２でそれぞれの位置を通過する物品Ｗを検知する第１物品検知部２１および第２物品検知部２２を有し、分別制御手段５０は、物品検知部２１、２２のそれぞれによる物品検出時間に応じて物品搬送状態を判定する搬送状態判定部５１を有し、搬送状態判定部５１で判定した搬送状態に応じて分別指令信号ＲＪ２を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される物品を検査する物品検査装置、特に計量や異物検出等の検査結果に応じて下流側の分別手段を作動させる制御を実行する物品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の搬送状態でその物品を計量したりその物品中に混入した異物を検出したりする物品検査装置は、食品その他の各種製造ラインで多用されており、その検査結果に応じて下流側の分別装置による分別や不良品の選別排出等が実行されるようになっている。
【０００３】
例えば、計量を行う物品検査装置では、前段コンベア及び後段コンベアの間に位置する計量コンベアを計量器に支持させ、物品が計量コンベア上を通過する度に、その物品の質量を計量コンベアの質量と共に計量器に負荷させ、計量器の出力信号から計量コンベアの質量分を減算する処理を行うことで、物品の質量（重量）を計量できるようにしている。
【０００４】
このような物品検査装置では、検査結果に応じた良品と不良品、あるいはランク付けされた各ランクの被検査物品の分別処理を確実に実行する必要がある。
【０００５】
従来のこの種の物品検査装置としては、例えば被検査物品を搬出する前段コンベアと、前段コンベアからの物品を一端側で受けて他端側に搬送し、搬送中の物品の質量に対応した信号を出力する計量コンベアと、計量コンベアから搬出される物品を受け入れる後段コンベアと、後段コンベア上の物品を計量コンベアの計量結果に応じて後段コンベアの搬送方向とは異なる選別排出方向に排出するための選別機と、選別機より前の所定位置で物品の通過を検知するセンサと、センサからの物品検知信号に基づいて被検査物品の搬送方向の長さ寸法又は搬送方向と直交する方向の長さ寸法を測定する寸法測定手段と、被検査物品が後段コンベア上の所定位置に達したときに所要の選別排出時間だけ選別機を作動させる選別制御手段とを備え、包装不良品等を確実に選別排出できるようにしたもの（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、金属検出装置を備えた物品検査システムにおいて、金属検出用の検出フレームの上流側にベルトコンベア上の物品の高さ寸法を測定する高さ寸法測定手段を設けて、被検査物品の検出フレーム内通過高さを一定にするように被検査物品と検出フレームの間の上下隙間に応じて検出フレームを昇降させ、所要の検査精度を担保するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２８５２８３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来の物品検査装置にあっては、被検査物品の搬送中の姿勢が一定であることを前提として、検査部での検出情報を基に被検査物品の検査結果の判定処理が一律に実行されていたため、投入物品が転倒したりその投入姿勢が上下に逆転したりして物品の重なりや進路ずれ等が生じた搬送状態になると、的確な判定処理ができない場合が生じ、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうおそれがあった。
【０００８】
具体的には、例えば予め定められた内容量に満たない質量不足品が計量コンベアの風防カバーに接触する程度に重なって搬送される場合に、質量不足品が正常品と判定されてしまって後段側に搬出されてしまうおそれがあった。また、物品の搬送姿勢が搬送中に変化すると、通常の搬送姿勢時とは物品検知タイミングが異なる場合があり、通常搬送姿勢なら的確な選別排出タイミングとなるところが、搬送姿勢の変化によって的確な選別排出ができなくなる場合があった。そのため、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたもので、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうのを確実に防止することのできる物品検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の物品検査装置は、上記課題を解決するために、（１）投入される物品を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段と、前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記搬送手段によって搬送される物品を前記搬送手段の下流側で分別するための分別指令信号を出力する分別制御手段と、を備えた物品検査装置において、前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置および第２の検知位置でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部および第２物品検知部を有し、前記分別制御手段は、前記第１物品検知部および前記第２物品検知部のそれぞれによる物品検出時間に応じて前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する搬送状態判定部を有し、該搬送状態判定部で判定した搬送状態に応じて前記分別指令信号を出力することを特徴とするものである。
【００１１】
この物品検査装置では、第１物品検知部および前記第２物品検知部の物品検出時間に応じて、搬送状態判定部によって搬送中の物品の搬送状態が判定され、その搬送状態に応じて分別制御手段から分別指令信号が出力される。したがって、物品の搬送状態が通常と異なる場合や搬送途中で変化したような場合でも、検査手段の検査結果のみならず搬送状態判定部で判定された搬送状態に応じて的確な分別作業が実行されることになる。
【００１２】
本発明の物品検査装置においては、（２）前記第１物品検知部が前記搬送路上の物品の主たる部分を搬送する主たる物品搬送領域内に配置されるとともに、前記第２物品検知部が前記主たる物品搬送領域外に配置されるのが好ましい。
【００１３】
この構成により、被検査物のうち通常は主たる搬送領域外にある部分が搬送姿勢の変化によって主たる搬送領域内に存在して搬送されるような場合でも、その搬送状態が的確に把握され、搬送状態に応じた的確な検査・判定処理が実行できることになる。
【００１４】
本発明の物品検査装置においては、（３）前記第２の検知位置が前記搬送路上で前記第１の検知位置よりも高い位置に設定されたものであるのが好ましい。
【００１５】
この構成により、物品の搬送状態が上下逆転や転倒、重なり等によって第１の検知位置およびそれよりも高い第２の検知位置において通常とは異なる物品搬送状態が把握されると、それらの物品検知情報に基づいて的確な検査・判定処理がなされ、その判定結果に応じた分別作業が実行できることになる。
【００１６】
上記（１）又は（２）に記載の物品検査装置においては、（４）前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定するのが好ましい。
【００１７】
この構成により、搬送姿勢の逆転や物品の転倒、重なり等を的確に識別することができ、物品の搬送状態を的確に判定することができる。
【００１８】
また、上記（３）の構成を有する物品検査装置においては、（５）前記搬送状態判定部が、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定するようにしてもよい。
【００１９】
この構成により、被検査物品の搬送姿勢の変化を容易かつ確実に識別することができ、物品の搬送状態を的確に判定することができる。
【００２０】
また、上記（４）の構成を有する物品検査装置においては、（６）前記物品について予め品種を設定する品種設定手段を備え、前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第１の判定モードと、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第２の判定モードと、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比、並びに前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記所定の判定しきい時間との比較結果の双方に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第３の判定モードと、を前記品種設定手段により設定された品種に応じて選択的に実行するのがより好ましい。
【００２１】
この構成により、設定品種ごとに好適な判定条件を記憶させ、的確な分別制御を実行させることができる。
【００２２】
本発明の物品検査装置においては、（７）前記第１の検知位置と前記第２の検知位置とが前記搬送路の幅員方向に離間しているものであってもよい。この場合、搬送路の幅方向の複数個所で高さ検知ができ、搬送状態の判定を正確に行うことができる。
【００２３】
本発明の物品検査装置は、より好ましくは、（８）前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間との情報を記憶する検知情報記憶手段を更に備えたものであってもよい。
【００２４】
この構成により、検査ミスの生じ易い搬送状態とそのときの第１および第２の物品検知部の検知情報との対応関係を記憶手段の記憶情報を基に容易に確認することができ、搬送状態を異常と判定する条件の設定を容易化できる。また、記憶手段の記憶情報を基に物品搬送状態の変化を検出したり、再現・確認したりすることができる。
【００２５】
本発明の物品検査装置においては、また、（９）前記検査手段が、前記搬送手段と共に前記物品の質量を計量し、該計量結果を表わす計量信号を前記分別制御手段に出力するものであってもよい。この構成により、計量結果に応じた、分別が的確に実行されることになる。
【００２６】
本発明の物品検査装置においては、（１０）前記検査手段が、前記物品の通過に伴う磁界の変化から前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力するものであってもよい。この場合、例えば物品搬送状態に応じて検出感度を推定し、その推定感度に対応する異物有無判定閾値を使用するような判定閾(しきい）値の切換え制御が可能になり、搬送状態が変化した場合でも、異物の混入した被検査物を的確に選別排出することができる。
【００２７】
また、本発明の物品検査装置においては、（１１）前記検査手段が、前記物品にＸ線を照射するとともに前記物品を透過したＸ線を検出して前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力するものであってもよい。この場合も、例えば物品搬送状態に応じて検出感度を推定し、その推定感度に対応する異物有無判定閾値を使用するような判定閾値の切換え制御が可能になり、異物の混入した被検査物を的確に選別排出することができる。
【００２８】
本発明の物品検査装置においては、好ましくは、（１２）投入される物品を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段と、前記物品を前記搬送手段の下流側で選択的に分別する分別手段と、前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記分別手段の作動を制御する分別制御手段と、を備えた物品検査装置において、前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置および第２の検知位置でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部および第２物品検知部を有し、前記分別制御手段が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間とのうち、早期に開始する検出時間の開始時点を基準として、前記分別手段を作動させるタイミングを設定することを特徴とする。この構成により、早期に開始する検出時間の開始時点を基準として分別手段が作動し、被分別物品の搬送状態に応じた必要な分別作動時間が確保される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、第１物品検知部および前記第２物品検知部の物品検出時間に応じ、搬送状態判定部によって搬送中の物品の搬送状態が判定され、その搬送状態に応じて分別指令信号が出力されるので、物品の搬送状態が通常と異なる場合でも的確な判定処理結果に応じた分別作業を実行して、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうのを確実に防止することのできる物品検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
[第１の実施の形態]
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置を重量選別システムの一部として構成した例を示している。
【００３１】
本実施形態の物品検査装置は、図１及び図２に示すように、前段コンベア１１、計量コンベア１２（搬送手段）及び後段コンベア１３、１４によって所定搬送方向に延びる搬送路１０ａを形成した搬送部１０を備えており、前段コンベア１１にはその上流側で物品Ｗが順次供給され載置されるようになっている。なお、物品Ｗは、複数製造される任意の製品、例えば量産される食品を包装材で個々に包装したものであり、箱入り製品のような定形のものでも、流動物等を封入した可撓性の袋入り製品のような不定形のものでよい。
【００３２】
計量コンベア１２は、前段コンベア１１から所定の投入間隔で順次投入される物品Ｗを個々に図１中の右方向に搬送するとともに、後段コンベア１３側に搬出する。また、後段コンベア１３には分別装置４０（分別手段）が装着されており、例えば計量値が正常範囲内の良品と質量の過不足がある不良品との搬送先が別の搬送経路に分別され振り分けられるようになっている。
【００３３】
複数のコンベア１１〜１４は、詳細を図示しない搬送駆動機構により同期して回転駆動されるようになっており、物品Ｗが前段コンベア１１から計量コンベア１２（搬送手段）に所定の投入間隔で順次投入され、計量コンベア１２から後段コンベア１３、１４に搬出される。
【００３４】
前段コンベア１１から計量コンベア１２に物品Ｗが受け渡されて投入される位置、すなわち、両コンベア１１、１２の隣接部の近傍には、計量コンベア１２に投入される物品Ｗを順次検知する物品検知手段２０が設置されており、この物品検知手段２０は、コンベア１１による物品搬送方向に対して直交する方向、例えば図１（ｂ）中の上下方向である鉛直方向に離間する第１の検知位置ｐ１および第２の検知位置ｐ２でそれぞれの位置を通過する物品を検知する第１物品センサ２１（第１物品検知部）および第２物品センサ２２（第２物品検知部）を有している。
【００３５】
ここで、第１物品センサ２１は搬送部１０上で通常姿勢の物品Ｗの主たる部分（体積の大部分をなす部分）を搬送する主たる物品搬送領域Ａｐ内に配置されており、第２物品センサ２２はその主たる物品搬送領域外、例えば前記主たる物品搬送領域より鉛直上方に配置されている。第１物品センサ２１は、第１の検知位置ｐ１を通過する物品を検知したときに物品検知信号Ｓｗ１（ｉｎ）を出力することができ、第２物品センサ２２は、第１の検知位置ｐ１より高い第２の検知位置ｐ２を通過する物品を検知したときに物品検知信号Ｓｗ２（ｉｎ）を出力することができるようになっている。これら第１物品センサ２１および第２物品センサ２２は、例えば前段コンベア１１の幅員方向に離間する投光部２１ａ、２１ｂおよび受光部２１ｂ、２２ｂからなる投受光器で構成されているが、他方式の非接触検知あるいは接触検知を行う物品検知センサとしてもよい。
【００３６】
計量コンベア１２は、計量器３０の一部を構成する計量台３１に支持されており、計量コンベア１２の質量とこの計量コンベア１２上に投入された物品Ｗの質量が計量器３０に負荷されるようになっている。この計量器３０は、物品検知手段２０で検知された投入物品Ｗの質量を風袋となる計量コンベア１２の質量と共に計量し、その物品Ｗ及び計量コンベア１２の質量に対応する計量信号Ｍｃ（物品の質量に関連する計量信号）を出力する検査手段となっている。
【００３７】
第１物品センサ２１および第２物品センサ２２からの物品検知信号と、計量器３０からの計量信号Ｍｃとは、それぞれ分別制御部５０に取り込まれるようになっている。
【００３８】
計量器３０は、例えば公知の歪ゲージロードセル式の秤（はかり）で構成されるが、その場合、分別制御部５０では、その秤で得られる計量（質量測定）信号から高周波成分を遮断した安定した計量出力信号を取り出すフィルタ処理がなされるようになっている。また、計量精度の面からそのフィルタ時間、遮断周波数あるいは時定数といったフィルタ特性による遅延に影響されない程度に十分な計量時間がタイマ設定されている。勿論、計量器３０は、差動トランス式や電磁平衡式の秤であってもよい。
【００３９】
分別制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェース回路を備えており、検査結果の判定手段および分別制御手段として機能することにより、物品Ｐの計量値が許容重量範囲内か否かを判定し、その判定結果に応じて後段コンベア１３側での分別装置４０による分別作業を指令する分別指令信号ＲＪ１を分別装置４０の駆動部４３に出力するようになっている。また、分別制御部５０は、物品検知手段２０の検知情報に基づき、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のそれぞれの物品検出時間の関係に応じて搬送中の物品Ｗの搬送状態を判定する搬送状態判定部５１としても機能するようになっている。
【００４０】
具体的には、分別制御部５０は、質量算出手段として、図示しない内部の減算器によって、物品Ｗ及び計量コンベア１２の質量の計量値から計量コンベア１２の質量分の計量値を差し引く減算処理を実行して、物品Ｗの質量の計量値を算出し、表示部５９にその計量値を出力するとともに、質量選別システムの判定部として物品Ｗの質量の計量値が許容質量範囲内か否かを判定する。そして、この計量値が許容質量範囲内か否かの判定結果に応じて、例えば計量値が許容質量範囲内から外れたときにその物品Ｗを搬送部１０の搬送コンベア１３上（下流側）から排除して良品と分別するための分別指令信号ＲＪ１を出力する。
【００４１】
さらに、分別制御部５０は、搬送状態判定部５１によって第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のそれぞれの物品検出時間の関係（図４中の時間長さｔａ、ｔｂよび検知タイミングｔｃ）に応じて搬送中の物品Ｗの搬送状態を判定し、この搬送状態判定部５１で搬送状態に異常があると判定されたときに、搬送中の物品Ｗを搬送コンベア１３上から排除して良品の正常搬送品から分別するための分別指令信号ＲＪ２を出力する。すなわち、分別制御部５０は、物品検査の結果である計量結果とその物品Ｗの搬送状態の異常の有無とに応じて、択一的にかつ選択的に、分別指令信号ＲＪ１又はＲＪ２を分別装置４０の駆動部４３に出力するようになっている。
【００４２】
分別装置４０の駆動部４３は、例えばエアーシリンダあるいはロータリソレノイドを含んで構成される公知のもので、分別制御部５０からの分別指令信号ＲＪ１、ＲＪ２に応じて振分けアーム４１、４２の基端側の回転軸４１ａ、４２ａを所定角度範囲内で回動させることにより、振分けアーム４１、４２のそれぞれを、例えば図２中に実線で示す第１の振分け位置と同図中に仮想線（振分けアーム４１のみ）で示す第２の設定位置に選択的に位置させることができるようになっている。この駆動部４３のエアーシリンダあるいはロータリソレノイド等は搬送部１０の側方又は下方の図示しない支持フレームに支持されている。
【００４３】
また、分別制御部５０の搬送状態判定部５１は、第１物品センサ２１による物品検出時間ｔｂ（図４参照）の長さと第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さとの比ｔａ／ｔｂに基づいて、搬送路１０ａ上における物品搬送状態が予め判別条件を設定した搬送状態のいずれに該当するかを判定する第１の判定モードと、第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さと所定の判定しきい時間、例えば１００ｍｓｅｃとの比較結果に基づいて、搬送部１０の搬送路１０ａ上における物品搬送状態を判定する第２の判定モードと、第１物品センサ２１による物品検出時間の長さｔｂと第２物品センサ２２による物品検出時間の長さｔａとの比ｔａ／ｔｂ、並びに第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さと所定の判定しきい時間との比較結果の双方に基づいて、搬送路１０ａ上における物品搬送状態を判定する第３の判定モードと、を品種設定手段である設定操作部５５により設定された品種に応じて選択的に実行するようになっている。
【００４４】
具体的には、分別制御部５０は、設定操作部５５による品種設定に応じて第１の判定モードが選択設定されているときには、第１物品センサ２１による物品Ｗの検出時間ｔｂの長さと、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａの長さとの比ｔａ／ｔｂに基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。例えば、物品検出時間の比ｔａ／ｔｂが所定値、例えば０．５を超えるとき（ｔａ／ｔｂ＞０．５）には、搬送状態が正常でないと判定して、選別排出指令となる分別指令信号ＲＪ２を要求する判定を行う。
【００４５】
分別制御部５０は、また、設定操作部５５による品種設定に応じて第２の判定モードが選択設定されているときには、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間の長さｔａと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。例えば、物品Ｗの検出時間の長さｔａが所定の判定しきい時間１００ｍｓｅｃを超える（ｔａ＞１００ｍｓｅｃ）ときには、搬送状態が正常でないと判定して、選別排出指令となる分別指令信号ＲＪ２を要求する判定を行う。
【００４６】
あるいは、分別制御部５０は、設定操作部５５による品種設定に応じて第３の判定モードが選択設定されているときには、第１判定大モードの判定処理と、第２判定大モードの判定処理とをそれぞれ実行して、例えば物品検出時間の比ｔａ／ｔｂが所定値を超えるか、物品Ｗの検出時間の長さｔａが所定の判定しきい時間を超えるときに、搬送状態が正常でないと判定して、選別排出指令となる分別指令信号ＲＪ２を要求する判定を行う。
【００４７】
この分別制御部５０は、第１物品センサ２１による物品検出時間ｔｂと第２物品センサｔａによる物品検出時間との情報をその物品が分別装置４０による分別・振分け位置に達するまでの遅延時間より十分に長い時間にわたって記憶蓄積する記憶部５６（検知情報記憶手段）を備えている。
【００４８】
なお、物品Ｗの質量の計量値を算出するために用いる計量コンベア１２の質量分の計量値は、例えば無荷重時間中に所定回数サンプリングされた計量値の平均値であり、計量値の基準となるゼロ点に相当する。このゼロ点は質量算出手段としての分別制御部に接続された設定操作部５５によって設定され、各設定情報は記憶部５６に記憶されるようになっている。
【００４９】
次に、動作について説明する。
【００５０】
上述のように構成された本実施形態の物品検査装置では、被検査物品Ｗが搬送部１０によって搬送されながら計量コンベア１２上を通過することで、計量器３０によってその質量が測定される。
【００５１】
このとき、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のうち少なくとも一方で物品Ｗが検知され（図３（ａ）参照）、その検知信号が分別制御部５０に取り込まれる。また、計量器３０のゲージロードセル式の秤からの計量信号Ｍｃ（図３（ｂ）参照）が分別制御部５０に取り込まれて、フィルタ処理によりその計量信号Ｍｃから高周波成分が遮断される（図３（ｃ）参照）。
【００５２】
そして、分別制御部５０では、物品Ｗ及び計量コンベア１２の質量の計量値から計量コンベア１２の質量分の計量値を差し引く減算処理が実行され、物品Ｗの質量の計量値が算出されて表示部５９に出力されるとともに、その計量値が許容質量範囲内か否かの判定結果に応じて、例えば計量値が許容質量範囲内から外れたときに、その物品Ｗを搬送コンベア１３上から排除すべく所定のタイミングで分別指令信号ＲＪ１が出力される。
【００５３】
また、分別制御部５０では、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のそれぞれによる物品検出時間等（例えば時間長さｔｂ、ｔａおよび検知タイミングｔｃ、ｔｉ）に基づき、物品Ｗの搬送状態が正常に保たれているか否かが判定され、その搬送状態に異常が生じると、分別制御部５０から分別指令信号ＲＪ２が出力される。
【００５４】
図４は、搬送部１０上を搬送される物品Ｗの搬送状態の変化と、それによる第１物品センサ２１および第２物品センサ２２の検知信号変化を模式的に示す動作説明図である。
【００５５】
まず、図４（ａ）に示すように、物品Ｗの搬送状態が良品を正常に搬送する状態である場合、物品Ｗが物品検知手段２０を通過するときには、第１物品センサ２１（同図中「下側センサ」と記す）によって物品Ｗが検知されるが、第２物品センサ２２（同図中「上側センサ」と記す）では物品Ｗが検知されない。したがって、同図（ａ）の右側に示すように、第１物品センサ２１（下側センサ）の検知信号のみがＯＮ（Ｈｉｇｈレベル）となる。
【００５６】
また、図４（ｂ）に示すように、物品Ｗの搬送状態が前後の物品が上下に重なって搬送される状態である場合、物品Ｗが物品検知手段２０を通過するときには、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２で共に物品Ｗが検知される。したがって、同図（ｂ）の右側に示すように、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２の検知信号が共にＯＮ（Ｈｉｇｈレベル）となる。
【００５７】
また、図４（ｃ）又は図４（ｄ）に示すように、物品Ｗの搬送状態が前後で接近し過ぎて部分的に浮き上がるような搬送状態である場合、物品Ｗが物品検知手段２０を通過するときには、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２で共に物品Ｗが検知されるが、第１物品センサ２１（下側センサ）の検知信号がＯＮ（Ｈｉｇｈレベル）となる時間が長く、第２物品センサ２２（上側センサ）の検知信号がＯＮとなる時間が相対的に短くなる。なお、この場合、第１物品センサ２１の検知信号が一体となった複数の物品Ｗの搬送形態によって複数回立上ることがあるが、その場合最初の検知信号の立上りから最後の検知信号の立下りまでの間は常に第１物品センサ２１の検知信号がＯＮとなるように信号波形の調整を実行することで、両物品検知センサ２１、２２の物品検出時間の比較を容易化することができる。
【００５８】
さらに。図４（ｅ）又は図４（ｆ）に示すように、物品Ｗが、例えば自重の半分以上を占める質量の大きい主要部分Ｗａと、主要部分Ｗａの重心位置から突出する質量の小さい残り部分Ｗｂとからなる場合、同図（ｅ）に示すようにその物品Ｗの残り部分Ｗｂが搬送方向の下流側（進行方向）に向いているときには、最初に第１物品センサ２１か第２物品センサ２２のいずれかで残り部分Ｗｂが検知され、次いで、主要部分Ｗａが検知される。また、同図（ｆ）に示すようにその物品Ｗの主要部分Ｗａが搬送方向の下流側（進行方向）に向いているときには、最初に第１物品センサ２１か第２物品センサ２２のいずれかで主要部分Ｗａが検知され、次いで、残り部分Ｗｂが検知される。
【００５９】
分別制御部５０は、第１の判定モードが選択設定されているときには、第１物品センサ２１による物品Ｗの検出時間ｔｂの長さと、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａの長さとの比（ｔａ／ｔｂ）に基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。また、分別制御部５０は、第２の判定モードが選択設定されているときには、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間の長さｔａと所定の判定しきい時間、例えば１００ｍｓｅｃとの比較結果に基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。
【００６０】
このように、本実施形態では、搬送方向と直交する方向に離間する第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とでそれぞれ物品検知を行い、物品Ｗの搬送状態を判定できるようにしているので、被検査物品Ｗの搬送姿勢の逆転や物品Ｗの転倒、重なり等を容易かつ確実に識別することができ、物品Ｗの搬送状態を的確に判定することができる。したがって、物品Ｗの搬送状態が通常と異なる場合や搬送途中で変化したような場合でも、計量器３０での検査結果に応じた分別指令信号ＲＪ１の出力のみならず、搬送状態判定部５１で判定された搬送状態に応じて、的確な分別作業が実行されることになる。
【００６１】
また、本実施形態の物品検査装置では、第１物品センサ２１が搬送部１０上の物品Ｗの主要部分Ｗａを搬送する主たる物品搬送領域Ａｐ（図１（ｂ）参照）内に配置されるとともに、第２物品センサ２２が物品搬送領域Ａｐ外に配置されているので、被検査物品Ｗのうち通常は主たる搬送領域Ａｐ外にある部分（例えば残り部分Ｗｂの一部）が搬送姿勢の変化によって主たる搬送領域Ａｐ内に存在して搬送されるような場合でも、その搬送状態が的確に把握され、物品Ｗの搬送状態に応じた的確な検査・判定処理が実行できることになる。
【００６２】
また、本発明の物品検査装置においては、第２の検知位置ｐ２が搬送路上で第１の検知位置ｐ１よりも高い位置に設定されているので、物品Ｗの搬送状態が上下逆転や転倒、重なり等によって第１の検知位置ｐ１およびそれよりも高い第２の検知位置ｐ２において通常とは異なる物品搬送状態が把握されると、それらの物品検知情報に基づいて的確な検査・判定処理がなされ、その判定結果に応じた分別作業が実行できることになる。
【００６３】
さらに、本実施形態の物品検査装置では、分別制御部５０の搬送状態判定部５１において、第１物品センサ２１による物品検出時間ｔｂの長さと第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さとの比ｔａ／ｔｂに基づいて、物品Ｗの搬送状態を判定する第１の判定モードと、第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、物品Ｗの搬送状態を判定する第２の判定モードと、両モードの判定をそれぞれ実行する第３の判定モードとを、設定操作部５５により設定された品種に応じて選択的に実行するので、設定品種ごとに好適な判定条件を予め分別制御部５０側に記憶させておくだけで、的確な分別制御を迅速・的確に実行させることができる。
【００６４】
しかも、分別制御部５０は、第１物品センサ２１による物品の検出時間ｔｂと、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａとの情報を、それらの検知タイミングと共に記憶部５６に記憶蓄積させることができるので、例えば検査ミスの生じ易い搬送状態とそのときの第１物品センサ２１および第２物品センサ２２の検知情報との対応関係を、記憶部５６の記憶情報を基に容易に確認することができ、物品搬送状態を異常と判定する条件の設定を非常に容易化することができる。また、記憶部５６の記憶情報を基に物品搬送状態の変化を検出したり、特定の搬送状態を容易に再現・確認したりすることができる。
【００６５】
一方、本実施形態の物品検査装置においては、搬送部１０による物品Ｗの搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置ｐ１および第２の検知位置ｐ２でそれぞれの位置を通過する物品Ｗを検知する第１物品センサ２１および第２物品センサ２２を設け、分別制御部５０が、第１物品センサ２１による物品Ｗの検出時間ｔｂと第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａとのうち、早期に開始するいずれか一方の検出時間ｔｂ又はｔａの開始時点（図４中にｔｉで示すタイミング）を基準として、分別装置４０（分別手段）を作動させるタイミングを設定するようにしているので、早期に開始する検出時間の開始時点を基準として分別装置４０が作動し、被分別物品Ｗの搬送状態に応じた分別作動時間が確保される。
【００６６】
なお、上述の実施の形態においては、第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが高さ方向に離間しているものとしたが、本発明においては、第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが搬送方向と直交する搬送路の幅員方向（路幅方向）に離間しているものでもよい。また、第１の検知位置ｐ１に対して、高さ方向に離間する第２の検知位置ｐ２ａと、搬送路の幅員方向（路幅方向）に離間する第２の検知位置ｐ２ｂとが設けられてもよいし、各方向に離間する３つ以上の物品検知用のセンサを設けてもよい。
[第２の実施の形態]
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置を重量選別システムの一部として構成した例を示している。
【００６７】
本実施形態の物品検査装置は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、搬送部１０の上方所定高さの第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが搬送方向と直交する搬送路の幅員方向（路幅方向）に離間しており、両物品検知位置ｐ１、ｐ２にそれぞれ物品検知手段および高さ検出手段の機能を有する検出ヘッド２３、２４が配置されている。これら検出ヘッド２３、２４は、例えば前段コンベア６１の幅員方向の所定範囲内で前段コンベア６１から計量コンベア１２に搬送される物品Ｗの上面の高さを検知することができる公知の２次元レーザ変位センサからなり、所定形状のケース２３１内にレーザ光源２３２、受光部２３３および検出信号生成部２３５をそれぞれ内蔵している。
【００６８】
また、ケース２３１の下面側には下向きの凹部２３１ａが形成されており、レーザ光源２３２はその凹部２３１ａの一方側（図１中の左側）に、受光部２３３はその凹部２３１ａの他方側（図５（ｃ）中の右側）にそれぞれ配置されている。そして、検出ヘッド２３の検出中心線２３ｃ上に物品表面が位置するとき、レーザ光源２３２からの入射光のうち物品表面で反射された光が光電変換素子からなる受光部２３３で受光され、受光部２３３からの光電流信号が検出信号生成部２５で電圧信号に変換および増幅され、前段コンベア６１の幅員方向の所定範囲における複数個所の高さ検出信号が出力されるようになっている。
【００６９】
一方、後段コンベア１３は、ドロッパ方式、例えばその上流端１３ａ側を回動支点として下流端１３ｂ側が図５（ｂ）中に仮想線で示すように下方に回動し、物品Ｗを搬送路外に排出することができる方式のものである。なお、このようにコンベア端部を昇降させるような選別排出（分別）の方式とそのための手段は公知であるので、この場合のドロッパ駆動をなす駆動部４３の構成については詳述しない。
【００７０】
本実施形態の物品検査装置では、第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが搬送部１０の搬送路幅員方向（図５（ａ）中の上下方向）に離間しているので、搬送路の幅方向の複数個所で高さ検知ができ、物品Ｗの搬送状態の判定を正確に行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態においても、分別制御部５０は、第１物品検知部として機能する検出ヘッド２３による物品の検出時間ｔｂと、第２物品検知部として機能する検出ヘッド２４による物品Ｗの検出時間ｔａとの情報を、記憶部５６に記憶させるので、例えば検査ミスの生じ易い搬送状態とそのときの検出ヘッド２３、２４の検知情報との対応関係を記憶部５６の記憶情報を基に容易に確認することができ、搬送状態を異常と判定する条件の設定を容易化できる。また、記憶部５６の記憶情報を基に物品搬送状態の変化を検出したり、再現・確認したりすることができる。
【００７２】
また、計量器３０が、計量コンベア１２と共に物品Ｗの質量を計量し、その計量結果を表わす計量信号を分別制御部５０に出力するので、計量結果に応じた分別も的確に実行することができる。
【００７３】
なお、上述の各実施形態においては、物品検査装置が計量（質量計測）を行うものとして説明したが、本発明は金属検出機やＸ線異物検出装置等の異物検出装置に適用することができるし、搬送中の物品を電気的、磁気的、光学的な検査手法を用いて検査する他の各種検査装置にも適用可能であることはいうまでもない。
[第３の実施の形態]
図６および図７は、本発明の第３の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置を金属検出方式の異物検査システムの一部として構成した例を示している。
【００７４】
本実施形態の物品検査装置は、食品等の商品に混入した金属異物を製造ライン中で検出するものであり、図６に示すように、被検査物品Ｗはコンベア６１、６２、６３からなる搬送部６０によりその搬送路６０ａ上で所定方向に搬送され、コンベア６１の搬送方向における所定の検査領域６２ａにおいて、物品Ｗ中に混入した金属異物（金属からなる異物又は金属成分を含んだ異物、欠品検出の場合は異物でなく構成要素となる）の検出が行われるようになっている。この検査領域６２ａの入り口付近には、物品Ｗの検査領域６２ａ内への進入を検知する、例えば上下に離間する一対の光学式の物品検知センサ６４、６５が設置されている。
【００７５】
物品Ｗの検査領域６２ａの近傍には物品Ｗ中の金属異物を検出する検出部７０が設けられている。この検出部７０は、予め設定された振幅および周波数の送信信号を発生する信号発生部７１と、信号発生部７１からの信号により送信コイル７２ａを電流駆動する磁界発生部７２（磁界発生手段）と、差動検出器等で構成される磁界検出部７３とを含んで構成されている。詳細は図示しないが、信号発生部７１は、物品検知センサ６４、６５のいずれか先に物品検知する方に応動する基準信号発生器、測定期間を特定するためのタイマ、電力増幅器、同調回路等を有しており、物品Ｗが検査領域６２ａを通過するとき、設定周波数の送信信号を発生して磁界発生部７２の送信コイル７２ａを電流駆動する。また、磁界発生部７２の送信コイル７２ａは、例えばコンベア６１を取り囲むように検出部７０のフレーム７０ｆ内に収納され、信号発生部７１からの電流駆動により励磁されたときに、前記送信信号の設定周波数に対応する交番磁界を検査領域６２ａ中に発生させることができる。
【００７６】
磁界検出部７３は、信号発生部７１および磁界発生部７２と協働して複数の物品Ｗ（被検査体）について、その物品Ｗ中の金属異物を検出するようになっており、差動接続された一対の受信コイル７３ａ、７３ｂ、同調回路および増幅器等からなる。この磁界検出部７３は、磁界発生部７２からの交番磁界のみに対しては一対の受信コイルの誘起電圧が等しく平衡し、両者の差動出力がゼロになるように調整されている。
【００７７】
磁界中を通過する磁性金属には磁束密度の大きさに比例してより多くの磁束が引き寄せられ、磁界中を通過する非磁性金属にはその移動による磁束密度の変化を打ち消すような向きでうず電流が生じ、ジュール熱が消費されるという性質がある。したがって、コンベア６１上の物品Ｗが検査領域６２ａを通過するとき、磁界検出部７３の受信コイル間の出力の平衡状態がくずれる。
【００７８】
磁界検出部７３は、このようにコンベア６１上の物品Ｗの移動により両受信コイル間の出力平衡状態がくずれたとき、その磁界の変化に応じた検出信号を出力する。この検出信号は、磁界発生部７２側からの交番磁界に対応して前記送信信号の設定周波数を有する交流信号成分に、物品Ｗの磁界通過により変化する低周波信号成分が重畳した信号形態となる。
【００７９】
磁界検出部７３の検出信号は信号レベル測定部７４に取り込まれるようになっており、この信号レベル測定部７４は、詳細は図示しないが、直交検波を行う一対の同期検波器、移相器、バンドパスフィルタ、増幅器およびＡ／Ｄ変換器等によって構成されている。
【００８０】
信号レベル測定部７４の一対の同期検波器は、直交検波のために前記基準信号を位相調整した信号を取り込み、検出信号から送信信号相当の高周波成分を取り除いた検波出力を生成する。信号レベル測定部７４は、この検波出力に更にフィルタによるノイズ除去およびＡ／Ｄ変換を施した信号を金属有無判定手段となる制御部８０（分別制御手段）に出力する。
【００８１】
なお、前記直交検波の出力は、例えば、磁束密度変化が大きいほど外部磁界変化を引き起こす非磁性金属の影響が大きい検出信号と、磁束密度が大きいほど外部磁界変化を引き起こす磁性金属の影響の大きい検出信号となる。また、信号レベル測定部７４から出力される低周波成分の検出信号は、例えば差動検出信号の所定位相位置の瞬時値を結ぶ包絡線の波形、および前記所定位相位置から送信信号周期の１／４周期分、つまり９０度だけ位相がずれた瞬時値を結ぶ包絡線の波形を形成するものとなる。
【００８２】
一方、制御部８０は、検出部７０の検出信号および図示しない操作器からのユーザーの操作入力に基づいて所定の制御プログラムに従った演算処理を実行し、その処理結果に応じた制御信号を信号発生部７１および磁界検出部７３にそれぞれ出力するようになっている。
【００８３】
制御部８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェースを含むマイクロコンピュータ構成のもので、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムをＲＡＭとの間でデータの授受を行いながらＣＰＵにより実行し、Ｉ／Ｏインターフェースを介して取り込んだ信号レベル測定部７４からの信号等に基づいて、公知の金属検出処理を実行するようになっており、発生信号の振幅および検出周波数の設定手段、磁界検出部の制御手段、記憶手段および検出周波数の選択手段等としても機能する。
【００８４】
ところで、本実施形態のような金属検出方式の場合、図７に示すように、同一の金属異物であっても検出部７０内を通過する異物の通過高さＨによって金属検出感度が異なる。
【００８５】
そこで、制御部８０では、物品Ｗの搬送状態に応じて検出感度を推定し、その推定感度に対応する異物有無判定閾値を使用するような判定閾値の切換え制御を実行させるようになっている。そして、上述した第１、第２実施形態の分別制御部５０と同様に、物品検査結果に応じて異物検出時に分別指令信号ＲＪ１を出力することに加えて、物品検知センサ６４、６５の検知情報に対応する物品Ｗの搬送状態（図４に示したような複数の搬送状態）に応じて異物の有無を判定する判定閾値を切り換えたり、そのような判定閾値の切換えでは対処できない搬送状態の場合に選別排出信号ＲＪ２を出力したりする。
【００８６】
したがって、搬送状態が変化しても、異物の混入した不良の被検査物品Ｗを的確に選別排出することができる。
[第４の実施の形態]
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置をＸ線異物検査システムの一部として構成した例を示している。
【００８７】
本実施形態の物品検査装置は、図８に示すように、被検査物品Ｗは前段コンベア９１、検査部コンベア９２および後段コンベア９３によって搬送路９０ａを形成する搬送部９０によって所定方向に搬送され、搬送部９０の搬送方向における所定の検査領域９２ａにおいて、物品Ｗ中に混入した金属異物（金属からなる異物又は金属成分を含んだ異物、欠品検出の場合は異物でなく構成要素となる）の検出が行われるようになっている。
【００８８】
図８に概略のブロック構成で示すように、本実施形態の物品検査装置は、被検査物品Ｗを搬送するベルトコンベア９２上の検査領域９２ａ内を通過する物品ＷをＸ線によって検査する検査部１００を備えており、検査部１００は、Ｘ線を照射するＸ線源１０１と、検査領域９２ａ内への物品Ｗの進入を検知する例えばそれぞれ投受光器からなる上下一対の進入検知センサ１０２、１０３と、検査領域９２ａ内で搬送方向と直交する搬送路幅員方向に隣り合う複数の透過領域のそれぞれについて物品Ｗを透過したＸ線を検出し各透過領域における所定時間毎の累積透過量のデータを検出情報として出力することができるＸ線検出部１０４（Ｘ線検出手段）と、Ｘ線検出部１０４からの検出データを処理して表示データを生成するデータ処理ユニット１０６と、データ処理ユニット１０６からの表示データを取り込んで画面表示する表示部１２０とを含んで構成されている。また、搬送部９０のコンベア９１〜９３およびＸ線源１０１は、図示しない搬送およびＸ線照射制御ユニットによってそれぞれ所定のタイミングで動作するよう制御される。
【００８９】
ここで、搬送部９０は、例えば食品や医薬品等となる個体（定形のものでも柔軟な不定形のものでもよい）の物品Ｗをその品種に対応する所定の一定搬送速度で搬送するとともに、その搬送途中で物品Ｗを図示しない装置筐体内の前記所定の検査領域９２ａに通してＸ線源１０１とＸ線検出部１０４の間を通過させるようになっている。
【００９０】
検査部１００のＸ線源１０１は、例えば陰極フィラメントからの熱電子をその陰極と陽極の間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線管を有しており、発生したＸ線を下方のＸ線検出部１０４に向けて不図示のスリットにより搬送路幅員方向に広がる扇形のビームに整形して照射するようになっている。すなわち、Ｘ線源１０１は、Ｘ線検出部１０４と共に、いわゆるＸ線ファンビーム光学系を構成している。
【００９１】
Ｘ線検出部１０４は、公知のＸ線ラインセンサ（詳細図示せず）と、そのＸ線ラインセンサからの検出情報を一時的に保持するデータ記憶部と、Ｘ線ラインセンサの感度を調整する感度調整部とで構成されている。なお、Ｘ線ラインセンサは、蛍光体であるシンチレータとフォトダイオード若しくは電荷結合素子とからなる検出素子を搬送路幅員方向にアレイ状に所定ピッチで配設した公知のもので、所定解像度でのＸ線検出を行うことができる。また、データ記憶部は、Ｘ線ラインセンサの複数の検出素子からのＸ線検出信号をそれぞれＡ／Ｄ変換するとともに、それら検出素子の配設ピッチに対応する所定の単位搬送時間毎に、搬送路幅員方向の全ｎ個（例えば６４０個）の透過領域について、その単位時間内の累積の透過Ｘ線量（以下、単に透過量という）のデータを、例えば０から１０２３までの階調を表す透過量レベルのデータとして書き込む動作（以下、ライン走査という）を実行することができ、そのためのＡ／Ｄ変換器やプログラムおよびメモリ（図示していない）を有している。
【００９２】
また、検出感度調整部は、具体的なハードウェア構成を図示していないが、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏインターフェースを有するマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＯＭに格納された所定の感度調整プログラムに従って、物品Ｗが搬送部９０上に無いときベルト面のみでの各透過領域でのＸ線の透過量が等しい値になるようＸ線検出部１０４での検出の感度を調整するようになっている。
【００９３】
データ処理ユニット１０６は、具体的なハードウェア構成を図示していないが、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏインターフェースを有するマイクロコンピュータと、後述する複数の処理機能部の各機能を発揮するための制御プログラムをＲＯＭと協働して読み出し可能に記憶した補助記憶装置と、タイマ回路等とを含んで構成されており、ＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵがＲＡＭ等との間でデータを授受しがら所定の演算処理を実行するとともに前記制御プログラムを実行するようになっている。
【００９４】
このデータ処理ユニット１０６は、複数の処理機能部として、領域抽出処理部１０８と、Ｘ線画像生成部１１１と、質量算出部１１３と、判定出力部１１５（分別制御手段）とを含んでおり、Ｘ線検出部１０４からの検出情報を基にＸ線画像データの生成処理および物理量算出処理をそれぞれ実行する。なお、ここにいう「物理量」とは、質量や体積、面積、厚さ、長さ、幅等といった大きさや質量（重量）に関わる物理量であるが、本実施例における物理量の算出処理は一例としての質量の算出処理である。
【００９５】
領域抽出処理部１０８は、Ｘ線検出部１０４からの検出情報のうち一部を抽出して、少なくとも前記Ｘ線画像の背景に相当する部分を除いた質量測定領域（物理量測定領域）のＸ線画像をＸ線画像生成部１１１に生成させる領域抽出手段となっており、そのためのプログラムおよび作業メモリ（図示していない）を有している。
【００９６】
Ｘ線画像生成部１１１は、領域抽出処理部１０８で抽出された濃度データを所定時間毎に取り込み、各物品Ｗの全域分の透過量データに対応するＸ線画像であって、物品Ｗが無くＸ線の透過量の値が最大で物品ＷによるＸ線吸収量がゼロとなる部位で最小濃度値となり、Ｘ線の透過量の値が最小で物品ＷによるＸ線吸収量が最大となる部位で最大濃度となる各物品ＷのディジタルＸ線画像を生成する画像生成手段となっている。
【００９７】
一方、質量算出部１１３は、濃度データ変換部、体積測定部および質量換算部を有しており、その濃度データ変換部で、例えばＸ線画像における背景の濃度値と、Ｘ線画像における前景（質量測定領域に対応する画像）の代表濃度と、等価厚画像の最大濃度とをそれぞれ図示しない設定器から設定入力して内部の設定値メモリ（図示していない）に記憶させ、その設定値に基づいて物品Ｗの各透過領域におけるＸ線画像の濃度データから等価厚画像の濃度データへの変換処理を実行するようになっている。なお、等価厚画像とは、Ｘ線の透過量データから生成される濃度データによって物品Ｗの厚さを等価的に示すようにした画像である。また、Ｘ線がＸ線源１０１から出てＸ線検出部１０４により検出されるまでに透過した物質によるＸ線吸収量を直接的に示す等価厚の値を、画像濃度値に対応付けることで、Ｘ線吸収率の高い物質あるいはＸ線透過方向の厚さの厚い部位ほど濃度値の大きな等価厚画像を作成することができる。
【００９８】
判定出力部１１５では、例えばスライスデータ毎の等価厚画像の濃度データ、あるいは、さらに物品Ｗの全透過領域の等価厚画像の濃度データのうち、近接する複数の透過領域間における濃度データの急峻な変化を見出すための微分処理等を施して、物品Ｗの全透過領域中における異物候補点の透過領域を特定し、その候補点についてＸ線吸収量が所定の閾値を超えるか否かを判定して異物の有無を判定するようになっている。
【００９９】
また、判定出力部１１５では、上述した第１、第２実施形態の分別制御部５０と同様に、物品検査結果に応じて異物検出時に分別指令信号ＲＪ１を出力することに加えて、物品検知センサ６４、６５の検知情報に対応する物品Ｗの搬送状態（図４に示したような複数の搬送状態）に応じて異物の有無を判定する判定閾値を切り換えたり、そのような判定閾値の切換えでは対処できない搬送状態の場合に選別排出信号ＲＪ２を出力したりするようになっている。したがって、搬送状態が変化しても、異物の混入した不良の被検査物品Ｗを的確に選別排出することができる。
【０１００】
このように、本実施形態の物品検査装置においては、検査部１００のＸ線検出部１０４が物品ＷにＸ線を照射するとともにその物品Ｗを透過したＸ線を検出して物品Ｗ中の異物を検出し、その異物の検出時に分別指令信号を分別装置４０の駆動部４３に出力する。したがって、物品Ｗの搬送状態が変化したとしても、異物の混入した被検査物品Ｗを的確に搬送路外に選別排出することができる。
【０１０１】
以上説明したように、本発明は、第１物品検知部および前記第２物品検知部の物品検出時間に応じ、搬送状態判定部によって搬送中の物品の搬送状態を判定し、その搬送状態に応じて分別指令信号を出力するので、物品の搬送状態が通常と異なる場合でも的確な判定処理結果に応じた分別作業を実行して、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうのを確実に防止することのできる物品検査装置を提供することができるという効果を奏するものであり、搬送される物品の質量を計量する物品検査装置、特に計量手段の出力信号をフィルタ処理して計量値を算出する機能を有する物品検査装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の概略側面図を含むブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の概略平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置における物品投入検知信号、計量信号及びフィルタ処理後の波形等を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置における複数の搬送状態とその状態における第１物品検出部および第２物品検出部の出力信号の態様を説明する説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置の概略平面図（ａ）、側面図（ｂ）および制御系のブロック構成図（ｃ）である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る物品検査装置の概略側面図を含むブロック構成図である。
【図７】第３の実施の形態に係る物品検査装置の検出感度特性図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置の概略側面図を含むブロック構成図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 搬送部（搬送手段、コンベア）
１０ａ 搬送路
１１ 前段コンベア
１２ 計量コンベア
１３、１４ 後段コンベア
２０ 物品検知手段
２１ 第１物品センサ（第１物品検知部）
２２ 第２物品センサ（第２物品検知部）
２３、２４ 検出ヘッド
２３ｃ 検出中心線
３０ 計量器（検査手段）
３１ 計量台
４０ 分別装置（振分け装置）
４１、４２ アーム
４３ 駆動部
５０ 分別制御部（分別制御手段）
５１ 搬送状態判定部
５５ 設定操作部（設定手段）
５６ 記憶部（検知情報記憶手段）
５９ 表示部
６０ 搬送部（搬送手段）
６０ａ 搬送路
６１ 前段コンベア
６４、６５ 物品検知センサ
７０ 検出部（検査手段）
７０ｆ フレーム
７１ 信号発生部
７２ 磁界発生部
７２ａ 送信コイル
７３ 磁界検出部
７４ 信号レベル測定部
８０ 制御部（分別制御手段）
９０ 搬送部（搬送手段）
９０ａ 搬送路
９１ 前段コンベア
９２ 検査部コンベア
９３ 後段コンベア
１００ 検査部（検査手段）
１０１ Ｘ線源
１０２、１０３ 進入検知センサ
１０４ Ｘ線検出部
１０６ データ処理ユニット
１０８ 領域抽出処理部
１１１ Ｘ線画像生成部
１１３ 質量算出部
１１５ 判定出力部
１２０ 表示部
２３１ ケース
２３１ａ 凹部
２３２ レーザ光源
２３３ 受光部
２３５ 検出信号生成部
ｐ１ 第１の検知位置
ｐ２、ｐ２ａ、ｐ２ｂ 第２の検知位置
ＲＪ１、ＲＪ２ 分別指令信号
Ｓｗ１、Ｓｗ２ 物品検知信号
Ｗ 物品、被検査物品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される物品を検査する物品検査装置、特に計量や異物検出等の検査結果に応じて下流側の分別手段を作動させる制御を実行する物品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の搬送状態でその物品を計量したりその物品中に混入した異物を検出したりする物品検査装置は、食品その他の各種製造ラインで多用されており、その検査結果に応じて下流側の分別装置による分別や不良品の選別排出等が実行されるようになっている。
【０００３】
例えば、計量を行う物品検査装置では、前段コンベア及び後段コンベアの間に位置する計量コンベアを計量器に支持させ、物品が計量コンベア上を通過する度に、その物品の質量を計量コンベアの質量と共に計量器に負荷させ、計量器の出力信号から計量コンベアの質量分を減算する処理を行うことで、物品の質量（重量）を計量できるようにしている。
【０００４】
このような物品検査装置では、検査結果に応じた良品と不良品、あるいはランク付けされた各ランクの被検査物品の分別処理を確実に実行する必要がある。
【０００５】
従来のこの種の物品検査装置としては、例えば被検査物品を搬出する前段コンベアと、前段コンベアからの物品を一端側で受けて他端側に搬送し、搬送中の物品の質量に対応した信号を出力する計量コンベアと、計量コンベアから搬出される物品を受け入れる後段コンベアと、後段コンベア上の物品を計量コンベアの計量結果に応じて後段コンベアの搬送方向とは異なる選別排出方向に排出するための選別機と、選別機より前の所定位置で物品の通過を検知するセンサと、センサからの物品検知信号に基づいて被検査物品の搬送方向の長さ寸法又は搬送方向と直交する方向の長さ寸法を測定する寸法測定手段と、被検査物品が後段コンベア上の所定位置に達したときに所要の選別排出時間だけ選別機を作動させる選別制御手段とを備え、包装不良品等を確実に選別排出できるようにしたもの（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、金属検出装置を備えた物品検査システムにおいて、金属検出用の検出フレームの上流側にベルトコンベア上の物品の高さ寸法を測定する高さ寸法測定手段を設けて、被検査物品の検出フレーム内通過高さを一定にするように被検査物品と検出フレームの間の上下隙間に応じて検出フレームを昇降させ、所要の検査精度を担保するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２８５２８３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来の物品検査装置にあっては、被検査物品の搬送中の姿勢が一定であることを前提として、検査部での検出情報を基に被検査物品の検査結果の判定処理が一律に実行されていたため、投入物品が転倒したりその投入姿勢が上下に逆転したりして物品の重なりや進路ずれ等が生じた搬送状態になると、的確な判定処理ができない場合が生じ、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうおそれがあった。
【０００８】
具体的には、例えば予め定められた内容量に満たない質量不足品が計量コンベアの風防カバーに接触する程度に重なって搬送される場合に、質量不足品が正常品と判定されてしまって後段側に搬出されてしまうおそれがあった。また、物品の搬送姿勢が搬送中に変化すると、通常の搬送姿勢時とは物品検知タイミングが異なる場合があり、通常搬送姿勢なら的確な選別排出タイミングとなるところが、搬送姿勢の変化によって的確な選別排出ができなくなる場合があった。そのため、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたもので、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうのを確実に防止することのできる物品検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の物品検査装置は、上記課題を解決するために、（１）投入される物品を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段と、前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記搬送手段によって搬送される物品を前記搬送手段の下流側で分別するための分別指令信号を出力する分別制御手段と、を備えた物品検査装置において、前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置および第２の検知位置でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部および第２物品検知部を有し、前記分別制御手段は、前記第１物品検知部および前記第２物品検知部のそれぞれによる物品検出時間に応じて前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する搬送状態判定部を有し、該搬送状態判定部で判定した搬送状態に応じて前記分別指令信号を出力することを特徴とするものである。
【００１１】
この物品検査装置では、第１物品検知部および前記第２物品検知部の物品検出時間に応じて、搬送状態判定部によって搬送中の物品の搬送状態が判定され、その搬送状態に応じて分別制御手段から分別指令信号が出力される。したがって、物品の搬送状態が通常と異なる場合や搬送途中で変化したような場合でも、検査手段の検査結果のみならず搬送状態判定部で判定された搬送状態に応じて的確な分別作業が実行されることになる。
【００１２】
本発明の物品検査装置においては、（２）前記第１物品検知部が前記搬送路上の物品の主たる部分を搬送する主たる物品搬送領域内に配置されるとともに、前記第２物品検知部が前記主たる物品搬送領域外に配置されるのが好ましい。
【００１３】
この構成により、被検査物のうち通常は主たる搬送領域外にある部分が搬送姿勢の変化によって主たる搬送領域内に存在して搬送されるような場合でも、その搬送状態が的確に把握され、搬送状態に応じた的確な検査・判定処理が実行できることになる。
【００１４】
本発明の物品検査装置においては、（３）前記第２の検知位置が前記搬送路上で前記第１の検知位置よりも高い位置に設定されたものであるのが好ましい。
【００１５】
この構成により、物品の搬送状態が上下逆転や転倒、重なり等によって第１の検知位置およびそれよりも高い第２の検知位置において通常とは異なる物品搬送状態が把握されると、それらの物品検知情報に基づいて的確な検査・判定処理がなされ、その判定結果に応じた分別作業が実行できることになる。
【００１６】
上記（１）又は（２）に記載の物品検査装置においては、（４）前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定するのが好ましい。
【００１７】
この構成により、搬送姿勢の逆転や物品の転倒、重なり等を的確に識別することができ、物品の搬送状態を的確に判定することができる。
【００１８】
また、上記（３）の構成を有する物品検査装置においては、（５）前記搬送状態判定部が、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定するようにしてもよい。
【００１９】
この構成により、被検査物品の搬送姿勢の変化を容易かつ確実に識別することができ、物品の搬送状態を的確に判定することができる。
【００２０】
また、上記（４）の構成を有する物品検査装置においては、（６）前記物品について予め品種を設定する品種設定手段を備え、前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第１の判定モードと、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第２の判定モードと、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比、並びに前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記所定の判定しきい時間との比較結果の双方に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第３の判定モードと、を前記品種設定手段により設定された品種に応じて選択的に実行するのがより好ましい。
【００２１】
この構成により、設定品種ごとに好適な判定条件を記憶させ、的確な分別制御を実行させることができる。
【００２２】
本発明の物品検査装置においては、（７）前記第１の検知位置と前記第２の検知位置とが前記搬送路の幅員方向に離間しているものであってもよい。この場合、搬送路の幅方向の複数個所で高さ検知ができ、搬送状態の判定を正確に行うことができる。
【００２３】
本発明の物品検査装置は、より好ましくは、（８）前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間との情報を記憶する検知情報記憶手段を更に備えたものであってもよい。
【００２４】
この構成により、検査ミスの生じ易い搬送状態とそのときの第１および第２の物品検知部の検知情報との対応関係を記憶手段の記憶情報を基に容易に確認することができ、搬送状態を異常と判定する条件の設定を容易化できる。また、記憶手段の記憶情報を基に物品搬送状態の変化を検出したり、再現・確認したりすることができる。
【００２５】
本発明の物品検査装置においては、また、（９）前記検査手段が、前記搬送手段と共に前記物品の質量を計量し、該計量結果を表わす計量信号を前記分別制御手段に出力するものであってもよい。この構成により、計量結果に応じた、分別が的確に実行されることになる。
【００２６】
本発明の物品検査装置においては、（１０）前記検査手段が、前記物品の通過に伴う磁界の変化から前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力するものであってもよい。この場合、例えば物品搬送状態に応じて検出感度を推定し、その推定感度に対応する異物有無判定閾値を使用するような判定閾(しきい）値の切換え制御が可能になり、搬送状態が変化した場合でも、異物の混入した被検査物を的確に選別排出することができる。
【００２７】
また、本発明の物品検査装置においては、（１１）前記検査手段が、前記物品にＸ線を照射するとともに前記物品を透過したＸ線を検出して前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力するものであってもよい。この場合も、例えば物品搬送状態に応じて検出感度を推定し、その推定感度に対応する異物有無判定閾値を使用するような判定閾値の切換え制御が可能になり、異物の混入した被検査物を的確に選別排出することができる。
【００２８】
本発明の物品検査装置においては、好ましくは、（１２）投入される物品を搬送する搬送路を有する搬送手段と、前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段と、前記物品を前記搬送手段の下流側で選択的に分別する分別手段と、前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記分別手段の作動を制御する分別制御手段と、を備えた物品検査装置において、前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置および第２の検知位置でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部および第２物品検知部を有し、前記分別制御手段が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間とのうち、早期に開始する検出時間の開始時点を基準として、前記分別手段を作動させるタイミングを設定することを特徴とする。この構成により、早期に開始する検出時間の開始時点を基準として分別手段が作動し、被分別物品の搬送状態に応じた必要な分別作動時間が確保される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、第１物品検知部および前記第２物品検知部の物品検出時間に応じ、搬送状態判定部によって搬送中の物品の搬送状態が判定され、その搬送状態に応じて分別指令信号が出力されるので、物品の搬送状態が通常と異なる場合でも的確な判定処理結果に応じた分別作業を実行して、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうのを確実に防止することのできる物品検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
[第１の実施の形態]
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置を重量選別システムの一部として構成した例を示している。
【００３１】
本実施形態の物品検査装置は、図１及び図２に示すように、前段コンベア１１、計量コンベア１２（搬送手段）及び後段コンベア１３、１４によって所定搬送方向に延びる搬送路１０ａを形成した搬送部１０を備えており、前段コンベア１１にはその上流側で物品Ｗが順次供給され載置されるようになっている。なお、物品Ｗは、複数製造される任意の製品、例えば量産される食品を包装材で個々に包装したものであり、箱入り製品のような定形のものでも、流動物等を封入した可撓性の袋入り製品のような不定形のものでよい。
【００３２】
計量コンベア１２は、前段コンベア１１から所定の投入間隔で順次投入される物品Ｗを個々に図１中の右方向に搬送するとともに、後段コンベア１３側に搬出する。また、後段コンベア１３には分別装置４０（分別手段）が装着されており、例えば計量値が正常範囲内の良品と質量の過不足がある不良品との搬送先が別の搬送経路に分別され振り分けられるようになっている。
【００３３】
複数のコンベア１１〜１４は、詳細を図示しない搬送駆動機構により同期して回転駆動されるようになっており、物品Ｗが前段コンベア１１から計量コンベア１２（搬送手段）に所定の投入間隔で順次投入され、計量コンベア１２から後段コンベア１３、１４に搬出される。
【００３４】
前段コンベア１１から計量コンベア１２に物品Ｗが受け渡されて投入される位置、すなわち、両コンベア１１、１２の隣接部の近傍には、計量コンベア１２に投入される物品Ｗを順次検知する物品検知手段２０が設置されており、この物品検知手段２０は、コンベア１１による物品搬送方向に対して直交する方向、例えば図１（ｂ）中の上下方向である鉛直方向に離間する第１の検知位置ｐ１および第２の検知位置ｐ２でそれぞれの位置を通過する物品を検知する第１物品センサ２１（第１物品検知部）および第２物品センサ２２（第２物品検知部）を有している。
【００３５】
ここで、第１物品センサ２１は搬送部１０上で通常姿勢の物品Ｗの主たる部分（体積の大部分をなす部分）を搬送する主たる物品搬送領域Ａｐ内に配置されており、第２物品センサ２２はその主たる物品搬送領域外、例えば前記主たる物品搬送領域より鉛直上方に配置されている。第１物品センサ２１は、第１の検知位置ｐ１を通過する物品を検知したときに物品検知信号Ｓｗ１（ｉｎ）を出力することができ、第２物品センサ２２は、第１の検知位置ｐ１より高い第２の検知位置ｐ２を通過する物品を検知したときに物品検知信号Ｓｗ２（ｉｎ）を出力することができるようになっている。これら第１物品センサ２１および第２物品センサ２２は、例えば前段コンベア１１の幅員方向に離間する投光部２１ａ、２１ｂおよび受光部２１ｂ、２２ｂからなる投受光器で構成されているが、他方式の非接触検知あるいは接触検知を行う物品検知センサとしてもよい。
【００３６】
計量コンベア１２は、計量器３０の一部を構成する計量台３１に支持されており、計量コンベア１２の質量とこの計量コンベア１２上に投入された物品Ｗの質量が計量器３０に負荷されるようになっている。この計量器３０は、物品検知手段２０で検知された投入物品Ｗの質量を風袋となる計量コンベア１２の質量と共に計量し、その物品Ｗ及び計量コンベア１２の質量に対応する計量信号Ｍｃ（物品の質量に関連する計量信号）を出力する検査手段となっている。
【００３７】
第１物品センサ２１および第２物品センサ２２からの物品検知信号と、計量器３０からの計量信号Ｍｃとは、それぞれ分別制御部５０に取り込まれるようになっている。
【００３８】
計量器３０は、例えば公知の歪ゲージロードセル式の秤（はかり）で構成されるが、その場合、分別制御部５０では、その秤で得られる計量（質量測定）信号から高周波成分を遮断した安定した計量出力信号を取り出すフィルタ処理がなされるようになっている。また、計量精度の面からそのフィルタ時間、遮断周波数あるいは時定数といったフィルタ特性による遅延に影響されない程度に十分な計量時間がタイマ設定されている。勿論、計量器３０は、差動トランス式や電磁平衡式の秤であってもよい。
【００３９】
分別制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェース回路を備えており、検査結果の判定手段および分別制御手段として機能することにより、物品Ｐの計量値が許容重量範囲内か否かを判定し、その判定結果に応じて後段コンベア１３側での分別装置４０による分別作業を指令する分別指令信号ＲＪ１を分別装置４０の駆動部４３に出力するようになっている。また、分別制御部５０は、物品検知手段２０の検知情報に基づき、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のそれぞれの物品検出時間の関係に応じて搬送中の物品Ｗの搬送状態を判定する搬送状態判定部５１としても機能するようになっている。
【００４０】
具体的には、分別制御部５０は、質量算出手段として、図示しない内部の減算器によって、物品Ｗ及び計量コンベア１２の質量の計量値から計量コンベア１２の質量分の計量値を差し引く減算処理を実行して、物品Ｗの質量の計量値を算出し、表示部５９にその計量値を出力するとともに、質量選別システムの判定部として物品Ｗの質量の計量値が許容質量範囲内か否かを判定する。そして、この計量値が許容質量範囲内か否かの判定結果に応じて、例えば計量値が許容質量範囲内から外れたときにその物品Ｗを搬送部１０の搬送コンベア１３上（下流側）から排除して良品と分別するための分別指令信号ＲＪ１を出力する。
【００４１】
さらに、分別制御部５０は、搬送状態判定部５１によって第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のそれぞれの物品検出時間の関係（図４中の時間長さｔａ、ｔｂよび検知タイミングｔｃ）に応じて搬送中の物品Ｗの搬送状態を判定し、この搬送状態判定部５１で搬送状態に異常があると判定されたときに、搬送中の物品Ｗを搬送コンベア１３上から排除して良品の正常搬送品から分別するための分別指令信号ＲＪ２を出力する。すなわち、分別制御部５０は、物品検査の結果である計量結果とその物品Ｗの搬送状態の異常の有無とに応じて、択一的にかつ選択的に、分別指令信号ＲＪ１又はＲＪ２を分別装置４０の駆動部４３に出力するようになっている。
【００４２】
分別装置４０の駆動部４３は、例えばエアーシリンダあるいはロータリソレノイドを含んで構成される公知のもので、分別制御部５０からの分別指令信号ＲＪ１、ＲＪ２に応じて振分けアーム４１、４２の基端側の回転軸４１ａ、４２ａを所定角度範囲内で回動させることにより、振分けアーム４１、４２のそれぞれを、例えば図２中に実線で示す第１の振分け位置と同図中に仮想線（振分けアーム４１のみ）で示す第２の設定位置に選択的に位置させることができるようになっている。この駆動部４３のエアーシリンダあるいはロータリソレノイド等は搬送部１０の側方又は下方の図示しない支持フレームに支持されている。
【００４３】
また、分別制御部５０の搬送状態判定部５１は、第１物品センサ２１による物品検出時間ｔｂ（図４参照）の長さと第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さとの比ｔａ／ｔｂに基づいて、搬送路１０ａ上における物品搬送状態が予め判別条件を設定した搬送状態のいずれに該当するかを判定する第１の判定モードと、第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さと所定の判定しきい時間、例えば１００ｍｓｅｃとの比較結果に基づいて、搬送部１０の搬送路１０ａ上における物品搬送状態を判定する第２の判定モードと、第１物品センサ２１による物品検出時間の長さｔｂと第２物品センサ２２による物品検出時間の長さｔａとの比ｔａ／ｔｂ、並びに第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さと所定の判定しきい時間との比較結果の双方に基づいて、搬送路１０ａ上における物品搬送状態を判定する第３の判定モードと、を品種設定手段である設定操作部５５により設定された品種に応じて選択的に実行するようになっている。
【００４４】
具体的には、分別制御部５０は、設定操作部５５による品種設定に応じて第１の判定モードが選択設定されているときには、第１物品センサ２１による物品Ｗの検出時間ｔｂの長さと、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａの長さとの比ｔａ／ｔｂに基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。例えば、物品検出時間の比ｔａ／ｔｂが所定値、例えば０．５を超えるとき（ｔａ／ｔｂ＞０．５）には、搬送状態が正常でないと判定して、選別排出指令となる分別指令信号ＲＪ２を要求する判定を行う。
【００４５】
分別制御部５０は、また、設定操作部５５による品種設定に応じて第２の判定モードが選択設定されているときには、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間の長さｔａと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。例えば、物品Ｗの検出時間の長さｔａが所定の判定しきい時間１００ｍｓｅｃを超える（ｔａ＞１００ｍｓｅｃ）ときには、搬送状態が正常でないと判定して、選別排出指令となる分別指令信号ＲＪ２を要求する判定を行う。
【００４６】
あるいは、分別制御部５０は、設定操作部５５による品種設定に応じて第３の判定モードが選択設定されているときには、第１判定大モードの判定処理と、第２判定大モードの判定処理とをそれぞれ実行して、例えば物品検出時間の比ｔａ／ｔｂが所定値を超えるか、物品Ｗの検出時間の長さｔａが所定の判定しきい時間を超えるときに、搬送状態が正常でないと判定して、選別排出指令となる分別指令信号ＲＪ２を要求する判定を行う。
【００４７】
この分別制御部５０は、第１物品センサ２１による物品検出時間ｔｂと第２物品センサｔａによる物品検出時間との情報をその物品が分別装置４０による分別・振分け位置に達するまでの遅延時間より十分に長い時間にわたって記憶蓄積する記憶部５６（検知情報記憶手段）を備えている。
【００４８】
なお、物品Ｗの質量の計量値を算出するために用いる計量コンベア１２の質量分の計量値は、例えば無荷重時間中に所定回数サンプリングされた計量値の平均値であり、計量値の基準となるゼロ点に相当する。このゼロ点は質量算出手段としての分別制御部に接続された設定操作部５５によって設定され、各設定情報は記憶部５６に記憶されるようになっている。
【００４９】
次に、動作について説明する。
【００５０】
上述のように構成された本実施形態の物品検査装置では、被検査物品Ｗが搬送部１０によって搬送されながら計量コンベア１２上を通過することで、計量器３０によってその質量が測定される。
【００５１】
このとき、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のうち少なくとも一方で物品Ｗが検知され（図３（ａ）参照）、その検知信号が分別制御部５０に取り込まれる。また、計量器３０のゲージロードセル式の秤からの計量信号Ｍｃ（図３（ｂ）参照）が分別制御部５０に取り込まれて、フィルタ処理によりその計量信号Ｍｃから高周波成分が遮断される（図３（ｃ）参照）。
【００５２】
そして、分別制御部５０では、物品Ｗ及び計量コンベア１２の質量の計量値から計量コンベア１２の質量分の計量値を差し引く減算処理が実行され、物品Ｗの質量の計量値が算出されて表示部５９に出力されるとともに、その計量値が許容質量範囲内か否かの判定結果に応じて、例えば計量値が許容質量範囲内から外れたときに、その物品Ｗを搬送コンベア１３上から排除すべく所定のタイミングで分別指令信号ＲＪ１が出力される。
【００５３】
また、分別制御部５０では、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２のそれぞれによる物品検出時間等（例えば時間長さｔｂ、ｔａおよび検知タイミングｔｃ、ｔｉ）に基づき、物品Ｗの搬送状態が正常に保たれているか否かが判定され、その搬送状態に異常が生じると、分別制御部５０から分別指令信号ＲＪ２が出力される。
【００５４】
図４は、搬送部１０上を搬送される物品Ｗの搬送状態の変化と、それによる第１物品センサ２１および第２物品センサ２２の検知信号変化を模式的に示す動作説明図である。
【００５５】
まず、図４（ａ）に示すように、物品Ｗの搬送状態が良品を正常に搬送する状態である場合、物品Ｗが物品検知手段２０を通過するときには、第１物品センサ２１（同図中「下側センサ」と記す）によって物品Ｗが検知されるが、第２物品センサ２２（同図中「上側センサ」と記す）では物品Ｗが検知されない。したがって、同図（ａ）の右側に示すように、第１物品センサ２１（下側センサ）の検知信号のみがＯＮ（Ｈｉｇｈレベル）となる。
【００５６】
また、図４（ｂ）に示すように、物品Ｗの搬送状態が前後の物品が上下に重なって搬送される状態である場合、物品Ｗが物品検知手段２０を通過するときには、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２で共に物品Ｗが検知される。したがって、同図（ｂ）の右側に示すように、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２の検知信号が共にＯＮ（Ｈｉｇｈレベル）となる。
【００５７】
また、図４（ｃ）又は図４（ｄ）に示すように、物品Ｗの搬送状態が前後で接近し過ぎて部分的に浮き上がるような搬送状態である場合、物品Ｗが物品検知手段２０を通過するときには、第１物品センサ２１および第２物品センサ２２で共に物品Ｗが検知されるが、第１物品センサ２１（下側センサ）の検知信号がＯＮ（Ｈｉｇｈレベル）となる時間が長く、第２物品センサ２２（上側センサ）の検知信号がＯＮとなる時間が相対的に短くなる。なお、この場合、第１物品センサ２１の検知信号が一体となった複数の物品Ｗの搬送形態によって複数回立上ることがあるが、その場合最初の検知信号の立上りから最後の検知信号の立下りまでの間は常に第１物品センサ２１の検知信号がＯＮとなるように信号波形の調整を実行することで、両物品検知センサ２１、２２の物品検出時間の比較を容易化することができる。
【００５８】
さらに。図４（ｅ）又は図４（ｆ）に示すように、物品Ｗが、例えば自重の半分以上を占める質量の大きい主要部分Ｗａと、主要部分Ｗａの重心位置から突出する質量の小さい残り部分Ｗｂとからなる場合、同図（ｅ）に示すようにその物品Ｗの残り部分Ｗｂが搬送方向の下流側（進行方向）に向いているときには、最初に第１物品センサ２１か第２物品センサ２２のいずれかで残り部分Ｗｂが検知され、次いで、主要部分Ｗａが検知される。また、同図（ｆ）に示すようにその物品Ｗの主要部分Ｗａが搬送方向の下流側（進行方向）に向いているときには、最初に第１物品センサ２１か第２物品センサ２２のいずれかで主要部分Ｗａが検知され、次いで、残り部分Ｗｂが検知される。
【００５９】
分別制御部５０は、第１の判定モードが選択設定されているときには、第１物品センサ２１による物品Ｗの検出時間ｔｂの長さと、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａの長さとの比（ｔａ／ｔｂ）に基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。また、分別制御部５０は、第２の判定モードが選択設定されているときには、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間の長さｔａと所定の判定しきい時間、例えば１００ｍｓｅｃとの比較結果に基づいて、搬送部１０上における物品Ｗの搬送状態を判定する。
【００６０】
このように、本実施形態では、搬送方向と直交する方向に離間する第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とでそれぞれ物品検知を行い、物品Ｗの搬送状態を判定できるようにしているので、被検査物品Ｗの搬送姿勢の逆転や物品Ｗの転倒、重なり等を容易かつ確実に識別することができ、物品Ｗの搬送状態を的確に判定することができる。したがって、物品Ｗの搬送状態が通常と異なる場合や搬送途中で変化したような場合でも、計量器３０での検査結果に応じた分別指令信号ＲＪ１の出力のみならず、搬送状態判定部５１で判定された搬送状態に応じて、的確な分別作業が実行されることになる。
【００６１】
また、本実施形態の物品検査装置では、第１物品センサ２１が搬送部１０上の物品Ｗの主要部分Ｗａを搬送する主たる物品搬送領域Ａｐ（図１（ｂ）参照）内に配置されるとともに、第２物品センサ２２が物品搬送領域Ａｐ外に配置されているので、被検査物品Ｗのうち通常は主たる搬送領域Ａｐ外にある部分（例えば残り部分Ｗｂの一部）が搬送姿勢の変化によって主たる搬送領域Ａｐ内に存在して搬送されるような場合でも、その搬送状態が的確に把握され、物品Ｗの搬送状態に応じた的確な検査・判定処理が実行できることになる。
【００６２】
また、本発明の物品検査装置においては、第２の検知位置ｐ２が搬送路上で第１の検知位置ｐ１よりも高い位置に設定されているので、物品Ｗの搬送状態が上下逆転や転倒、重なり等によって第１の検知位置ｐ１およびそれよりも高い第２の検知位置ｐ２において通常とは異なる物品搬送状態が把握されると、それらの物品検知情報に基づいて的確な検査・判定処理がなされ、その判定結果に応じた分別作業が実行できることになる。
【００６３】
さらに、本実施形態の物品検査装置では、分別制御部５０の搬送状態判定部５１において、第１物品センサ２１による物品検出時間ｔｂの長さと第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さとの比ｔａ／ｔｂに基づいて、物品Ｗの搬送状態を判定する第１の判定モードと、第２物品センサ２２による物品検出時間ｔａの長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、物品Ｗの搬送状態を判定する第２の判定モードと、両モードの判定をそれぞれ実行する第３の判定モードとを、設定操作部５５により設定された品種に応じて選択的に実行するので、設定品種ごとに好適な判定条件を予め分別制御部５０側に記憶させておくだけで、的確な分別制御を迅速・的確に実行させることができる。
【００６４】
しかも、分別制御部５０は、第１物品センサ２１による物品の検出時間ｔｂと、第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａとの情報を、それらの検知タイミングと共に記憶部５６に記憶蓄積させることができるので、例えば検査ミスの生じ易い搬送状態とそのときの第１物品センサ２１および第２物品センサ２２の検知情報との対応関係を、記憶部５６の記憶情報を基に容易に確認することができ、物品搬送状態を異常と判定する条件の設定を非常に容易化することができる。また、記憶部５６の記憶情報を基に物品搬送状態の変化を検出したり、特定の搬送状態を容易に再現・確認したりすることができる。
【００６５】
一方、本実施形態の物品検査装置においては、搬送部１０による物品Ｗの搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置ｐ１および第２の検知位置ｐ２でそれぞれの位置を通過する物品Ｗを検知する第１物品センサ２１および第２物品センサ２２を設け、分別制御部５０が、第１物品センサ２１による物品Ｗの検出時間ｔｂと第２物品センサ２２による物品Ｗの検出時間ｔａとのうち、早期に開始するいずれか一方の検出時間ｔｂ又はｔａの開始時点（図４中にｔｉで示すタイミング）を基準として、分別装置４０（分別手段）を作動させるタイミングを設定するようにしているので、早期に開始する検出時間の開始時点を基準として分別装置４０が作動し、被分別物品Ｗの搬送状態に応じた分別作動時間が確保される。
【００６６】
なお、上述の実施の形態においては、第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが高さ方向に離間しているものとしたが、本発明においては、第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが搬送方向と直交する搬送路の幅員方向（路幅方向）に離間しているものでもよい。また、第１の検知位置ｐ１に対して、高さ方向に離間する第２の検知位置ｐ２ａと、搬送路の幅員方向（路幅方向）に離間する第２の検知位置ｐ２ｂとが設けられてもよいし、各方向に離間する３つ以上の物品検知用のセンサを設けてもよい。
[第２の実施の形態]
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置を重量選別システムの一部として構成した例を示している。
【００６７】
本実施形態の物品検査装置は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、搬送部１０の上方所定高さの第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが搬送方向と直交する搬送路の幅員方向（路幅方向）に離間しており、両物品検知位置ｐ１、ｐ２にそれぞれ物品検知手段および高さ検出手段の機能を有する検出ヘッド２３、２４が配置されている。これら検出ヘッド２３、２４は、例えば前段コンベア６１の幅員方向の所定範囲内で前段コンベア６１から計量コンベア１２に搬送される物品Ｗの上面の高さを検知することができる公知の２次元レーザ変位センサからなり、所定形状のケース２３１内にレーザ光源２３２、受光部２３３および検出信号生成部２３５をそれぞれ内蔵している。
【００６８】
また、ケース２３１の下面側には下向きの凹部２３１ａが形成されており、レーザ光源２３２はその凹部２３１ａの一方側（図１中の左側）に、受光部２３３はその凹部２３１ａの他方側（図５（ｃ）中の右側）にそれぞれ配置されている。そして、検出ヘッド２３の検出中心線２３ｃ上に物品表面が位置するとき、レーザ光源２３２からの入射光のうち物品表面で反射された光が光電変換素子からなる受光部２３３で受光され、受光部２３３からの光電流信号が検出信号生成部２５で電圧信号に変換および増幅され、前段コンベア６１の幅員方向の所定範囲における複数個所の高さ検出信号が出力されるようになっている。
【００６９】
一方、後段コンベア１３は、ドロッパ方式、例えばその上流端１３ａ側を回動支点として下流端１３ｂ側が図５（ｂ）中に仮想線で示すように下方に回動し、物品Ｗを搬送路外に排出することができる方式のものである。なお、このようにコンベア端部を昇降させるような選別排出（分別）の方式とそのための手段は公知であるので、この場合のドロッパ駆動をなす駆動部４３の構成については詳述しない。
【００７０】
本実施形態の物品検査装置では、第１の検知位置ｐ１と第２の検知位置ｐ２とが搬送部１０の搬送路幅員方向（図５（ａ）中の上下方向）に離間しているので、搬送路の幅方向の複数個所で高さ検知ができ、物品Ｗの搬送状態の判定を正確に行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態においても、分別制御部５０は、第１物品検知部として機能する検出ヘッド２３による物品の検出時間ｔｂと、第２物品検知部として機能する検出ヘッド２４による物品Ｗの検出時間ｔａとの情報を、記憶部５６に記憶させるので、例えば検査ミスの生じ易い搬送状態とそのときの検出ヘッド２３、２４の検知情報との対応関係を記憶部５６の記憶情報を基に容易に確認することができ、搬送状態を異常と判定する条件の設定を容易化できる。また、記憶部５６の記憶情報を基に物品搬送状態の変化を検出したり、再現・確認したりすることができる。
【００７２】
また、計量器３０が、計量コンベア１２と共に物品Ｗの質量を計量し、その計量結果を表わす計量信号を分別制御部５０に出力するので、計量結果に応じた分別も的確に実行することができる。
【００７３】
なお、上述の各実施形態においては、物品検査装置が計量（質量計測）を行うものとして説明したが、本発明は金属検出機やＸ線異物検出装置等の異物検出装置に適用することができるし、搬送中の物品を電気的、磁気的、光学的な検査手法を用いて検査する他の各種検査装置にも適用可能であることはいうまでもない。
[第３の実施の形態]
図６および図７は、本発明の第３の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置を金属検出方式の異物検査システムの一部として構成した例を示している。
【００７４】
本実施形態の物品検査装置は、食品等の商品に混入した金属異物を製造ライン中で検出するものであり、図６に示すように、被検査物品Ｗはコンベア６１、６２、６３からなる搬送部６０によりその搬送路６０ａ上で所定方向に搬送され、コンベア６１の搬送方向における所定の検査領域６２ａにおいて、物品Ｗ中に混入した金属異物（金属からなる異物又は金属成分を含んだ異物、欠品検出の場合は異物でなく構成要素となる）の検出が行われるようになっている。この検査領域６２ａの入り口付近には、物品Ｗの検査領域６２ａ内への進入を検知する、例えば上下に離間する一対の光学式の物品検知センサ６４、６５が設置されている。
【００７５】
物品Ｗの検査領域６２ａの近傍には物品Ｗ中の金属異物を検出する検出部７０が設けられている。この検出部７０は、予め設定された振幅および周波数の送信信号を発生する信号発生部７１と、信号発生部７１からの信号により送信コイル７２ａを電流駆動する磁界発生部７２（磁界発生手段）と、差動検出器等で構成される磁界検出部７３とを含んで構成されている。詳細は図示しないが、信号発生部７１は、物品検知センサ６４、６５のいずれか先に物品検知する方に応動する基準信号発生器、測定期間を特定するためのタイマ、電力増幅器、同調回路等を有しており、物品Ｗが検査領域６２ａを通過するとき、設定周波数の送信信号を発生して磁界発生部７２の送信コイル７２ａを電流駆動する。また、磁界発生部７２の送信コイル７２ａは、例えばコンベア６１を取り囲むように検出部７０のフレーム７０ｆ内に収納され、信号発生部７１からの電流駆動により励磁されたときに、前記送信信号の設定周波数に対応する交番磁界を検査領域６２ａ中に発生させることができる。
【００７６】
磁界検出部７３は、信号発生部７１および磁界発生部７２と協働して複数の物品Ｗ（被検査体）について、その物品Ｗ中の金属異物を検出するようになっており、差動接続された一対の受信コイル７３ａ、７３ｂ、同調回路および増幅器等からなる。この磁界検出部７３は、磁界発生部７２からの交番磁界のみに対しては一対の受信コイルの誘起電圧が等しく平衡し、両者の差動出力がゼロになるように調整されている。
【００７７】
磁界中を通過する磁性金属には磁束密度の大きさに比例してより多くの磁束が引き寄せられ、磁界中を通過する非磁性金属にはその移動による磁束密度の変化を打ち消すような向きでうず電流が生じ、ジュール熱が消費されるという性質がある。したがって、コンベア６１上の物品Ｗが検査領域６２ａを通過するとき、磁界検出部７３の受信コイル間の出力の平衡状態がくずれる。
【００７８】
磁界検出部７３は、このようにコンベア６１上の物品Ｗの移動により両受信コイル間の出力平衡状態がくずれたとき、その磁界の変化に応じた検出信号を出力する。この検出信号は、磁界発生部７２側からの交番磁界に対応して前記送信信号の設定周波数を有する交流信号成分に、物品Ｗの磁界通過により変化する低周波信号成分が重畳した信号形態となる。
【００７９】
磁界検出部７３の検出信号は信号レベル測定部７４に取り込まれるようになっており、この信号レベル測定部７４は、詳細は図示しないが、直交検波を行う一対の同期検波器、移相器、バンドパスフィルタ、増幅器およびＡ／Ｄ変換器等によって構成されている。
【００８０】
信号レベル測定部７４の一対の同期検波器は、直交検波のために前記基準信号を位相調整した信号を取り込み、検出信号から送信信号相当の高周波成分を取り除いた検波出力を生成する。信号レベル測定部７４は、この検波出力に更にフィルタによるノイズ除去およびＡ／Ｄ変換を施した信号を金属有無判定手段となる制御部８０（分別制御手段）に出力する。
【００８１】
なお、前記直交検波の出力は、例えば、磁束密度変化が大きいほど外部磁界変化を引き起こす非磁性金属の影響が大きい検出信号と、磁束密度が大きいほど外部磁界変化を引き起こす磁性金属の影響の大きい検出信号となる。また、信号レベル測定部７４から出力される低周波成分の検出信号は、例えば差動検出信号の所定位相位置の瞬時値を結ぶ包絡線の波形、および前記所定位相位置から送信信号周期の１／４周期分、つまり９０度だけ位相がずれた瞬時値を結ぶ包絡線の波形を形成するものとなる。
【００８２】
一方、制御部８０は、検出部７０の検出信号および図示しない操作器からのユーザーの操作入力に基づいて所定の制御プログラムに従った演算処理を実行し、その処理結果に応じた制御信号を信号発生部７１および磁界検出部７３にそれぞれ出力するようになっている。
【００８３】
制御部８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェースを含むマイクロコンピュータ構成のもので、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムをＲＡＭとの間でデータの授受を行いながらＣＰＵにより実行し、Ｉ／Ｏインターフェースを介して取り込んだ信号レベル測定部７４からの信号等に基づいて、公知の金属検出処理を実行するようになっており、発生信号の振幅および検出周波数の設定手段、磁界検出部の制御手段、記憶手段および検出周波数の選択手段等としても機能する。
【００８４】
ところで、本実施形態のような金属検出方式の場合、図７に示すように、同一の金属異物であっても検出部７０内を通過する異物の通過高さＨによって金属検出感度が異なる。
【００８５】
そこで、制御部８０では、物品Ｗの搬送状態に応じて検出感度を推定し、その推定感度に対応する異物有無判定閾値を使用するような判定閾値の切換え制御を実行させるようになっている。そして、上述した第１、第２実施形態の分別制御部５０と同様に、物品検査結果に応じて異物検出時に分別指令信号ＲＪ１を出力することに加えて、物品検知センサ６４、６５の検知情報に対応する物品Ｗの搬送状態（図４に示したような複数の搬送状態）に応じて異物の有無を判定する判定閾値を切り換えたり、そのような判定閾値の切換えでは対処できない搬送状態の場合に選別排出信号ＲＪ２を出力したりする。
【００８６】
したがって、搬送状態が変化しても、異物の混入した不良の被検査物品Ｗを的確に選別排出することができる。
[第４の実施の形態]
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置を示す図であり、本発明の物品検査装置をＸ線異物検査システムの一部として構成した例を示している。
【００８７】
本実施形態の物品検査装置は、図８に示すように、被検査物品Ｗは前段コンベア９１、検査部コンベア９２および後段コンベア９３によって搬送路９０ａを形成する搬送部９０によって所定方向に搬送され、搬送部９０の搬送方向における所定の検査領域９２ａにおいて、物品Ｗ中に混入した金属異物（金属からなる異物又は金属成分を含んだ異物、欠品検出の場合は異物でなく構成要素となる）の検出が行われるようになっている。
【００８８】
図８に概略のブロック構成で示すように、本実施形態の物品検査装置は、被検査物品Ｗを搬送するベルトコンベア９２上の検査領域９２ａ内を通過する物品ＷをＸ線によって検査する検査部１００を備えており、検査部１００は、Ｘ線を照射するＸ線源１０１と、検査領域９２ａ内への物品Ｗの進入を検知する例えばそれぞれ投受光器からなる上下一対の進入検知センサ１０２、１０３と、検査領域９２ａ内で搬送方向と直交する搬送路幅員方向に隣り合う複数の透過領域のそれぞれについて物品Ｗを透過したＸ線を検出し各透過領域における所定時間毎の累積透過量のデータを検出情報として出力することができるＸ線検出部１０４（Ｘ線検出手段）と、Ｘ線検出部１０４からの検出データを処理して表示データを生成するデータ処理ユニット１０６と、データ処理ユニット１０６からの表示データを取り込んで画面表示する表示部１２０とを含んで構成されている。また、搬送部９０のコンベア９１〜９３およびＸ線源１０１は、図示しない搬送およびＸ線照射制御ユニットによってそれぞれ所定のタイミングで動作するよう制御される。
【００８９】
ここで、搬送部９０は、例えば食品や医薬品等となる個体（定形のものでも柔軟な不定形のものでもよい）の物品Ｗをその品種に対応する所定の一定搬送速度で搬送するとともに、その搬送途中で物品Ｗを図示しない装置筐体内の前記所定の検査領域９２ａに通してＸ線源１０１とＸ線検出部１０４の間を通過させるようになっている。
【００９０】
検査部１００のＸ線源１０１は、例えば陰極フィラメントからの熱電子をその陰極と陽極の間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線管を有しており、発生したＸ線を下方のＸ線検出部１０４に向けて不図示のスリットにより搬送路幅員方向に広がる扇形のビームに整形して照射するようになっている。すなわち、Ｘ線源１０１は、Ｘ線検出部１０４と共に、いわゆるＸ線ファンビーム光学系を構成している。
【００９１】
Ｘ線検出部１０４は、公知のＸ線ラインセンサ（詳細図示せず）と、そのＸ線ラインセンサからの検出情報を一時的に保持するデータ記憶部と、Ｘ線ラインセンサの感度を調整する感度調整部とで構成されている。なお、Ｘ線ラインセンサは、蛍光体であるシンチレータとフォトダイオード若しくは電荷結合素子とからなる検出素子を搬送路幅員方向にアレイ状に所定ピッチで配設した公知のもので、所定解像度でのＸ線検出を行うことができる。また、データ記憶部は、Ｘ線ラインセンサの複数の検出素子からのＸ線検出信号をそれぞれＡ／Ｄ変換するとともに、それら検出素子の配設ピッチに対応する所定の単位搬送時間毎に、搬送路幅員方向の全ｎ個（例えば６４０個）の透過領域について、その単位時間内の累積の透過Ｘ線量（以下、単に透過量という）のデータを、例えば０から１０２３までの階調を表す透過量レベルのデータとして書き込む動作（以下、ライン走査という）を実行することができ、そのためのＡ／Ｄ変換器やプログラムおよびメモリ（図示していない）を有している。
【００９２】
また、検出感度調整部は、具体的なハードウェア構成を図示していないが、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏインターフェースを有するマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＯＭに格納された所定の感度調整プログラムに従って、物品Ｗが搬送部９０上に無いときベルト面のみでの各透過領域でのＸ線の透過量が等しい値になるようＸ線検出部１０４での検出の感度を調整するようになっている。
【００９３】
データ処理ユニット１０６は、具体的なハードウェア構成を図示していないが、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏインターフェースを有するマイクロコンピュータと、後述する複数の処理機能部の各機能を発揮するための制御プログラムをＲＯＭと協働して読み出し可能に記憶した補助記憶装置と、タイマ回路等とを含んで構成されており、ＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵがＲＡＭ等との間でデータを授受しがら所定の演算処理を実行するとともに前記制御プログラムを実行するようになっている。
【００９４】
このデータ処理ユニット１０６は、複数の処理機能部として、領域抽出処理部１０８と、Ｘ線画像生成部１１１と、質量算出部１１３と、判定出力部１１５（分別制御手段）とを含んでおり、Ｘ線検出部１０４からの検出情報を基にＸ線画像データの生成処理および物理量算出処理をそれぞれ実行する。なお、ここにいう「物理量」とは、質量や体積、面積、厚さ、長さ、幅等といった大きさや質量（重量）に関わる物理量であるが、本実施例における物理量の算出処理は一例としての質量の算出処理である。
【００９５】
領域抽出処理部１０８は、Ｘ線検出部１０４からの検出情報のうち一部を抽出して、少なくとも前記Ｘ線画像の背景に相当する部分を除いた質量測定領域（物理量測定領域）のＸ線画像をＸ線画像生成部１１１に生成させる領域抽出手段となっており、そのためのプログラムおよび作業メモリ（図示していない）を有している。
【００９６】
Ｘ線画像生成部１１１は、領域抽出処理部１０８で抽出された濃度データを所定時間毎に取り込み、各物品Ｗの全域分の透過量データに対応するＸ線画像であって、物品Ｗが無くＸ線の透過量の値が最大で物品ＷによるＸ線吸収量がゼロとなる部位で最小濃度値となり、Ｘ線の透過量の値が最小で物品ＷによるＸ線吸収量が最大となる部位で最大濃度となる各物品ＷのディジタルＸ線画像を生成する画像生成手段となっている。
【００９７】
一方、質量算出部１１３は、濃度データ変換部、体積測定部および質量換算部を有しており、その濃度データ変換部で、例えばＸ線画像における背景の濃度値と、Ｘ線画像における前景（質量測定領域に対応する画像）の代表濃度と、等価厚画像の最大濃度とをそれぞれ図示しない設定器から設定入力して内部の設定値メモリ（図示していない）に記憶させ、その設定値に基づいて物品Ｗの各透過領域におけるＸ線画像の濃度データから等価厚画像の濃度データへの変換処理を実行するようになっている。なお、等価厚画像とは、Ｘ線の透過量データから生成される濃度データによって物品Ｗの厚さを等価的に示すようにした画像である。また、Ｘ線がＸ線源１０１から出てＸ線検出部１０４により検出されるまでに透過した物質によるＸ線吸収量を直接的に示す等価厚の値を、画像濃度値に対応付けることで、Ｘ線吸収率の高い物質あるいはＸ線透過方向の厚さの厚い部位ほど濃度値の大きな等価厚画像を作成することができる。
【００９８】
判定出力部１１５では、例えばスライスデータ毎の等価厚画像の濃度データ、あるいは、さらに物品Ｗの全透過領域の等価厚画像の濃度データのうち、近接する複数の透過領域間における濃度データの急峻な変化を見出すための微分処理等を施して、物品Ｗの全透過領域中における異物候補点の透過領域を特定し、その候補点についてＸ線吸収量が所定の閾値を超えるか否かを判定して異物の有無を判定するようになっている。
【００９９】
また、判定出力部１１５では、上述した第１、第２実施形態の分別制御部５０と同様に、物品検査結果に応じて異物検出時に分別指令信号ＲＪ１を出力することに加えて、物品検知センサ６４、６５の検知情報に対応する物品Ｗの搬送状態（図４に示したような複数の搬送状態）に応じて異物の有無を判定する判定閾値を切り換えたり、そのような判定閾値の切換えでは対処できない搬送状態の場合に選別排出信号ＲＪ２を出力したりするようになっている。したがって、搬送状態が変化しても、異物の混入した不良の被検査物品Ｗを的確に選別排出することができる。
【０１００】
このように、本実施形態の物品検査装置においては、検査部１００のＸ線検出部１０４が物品ＷにＸ線を照射するとともにその物品Ｗを透過したＸ線を検出して物品Ｗ中の異物を検出し、その異物の検出時に分別指令信号を分別装置４０の駆動部４３に出力する。したがって、物品Ｗの搬送状態が変化したとしても、異物の混入した被検査物品Ｗを的確に搬送路外に選別排出することができる。
【０１０１】
以上説明したように、本発明は、第１物品検知部および前記第２物品検知部の物品検出時間に応じ、搬送状態判定部によって搬送中の物品の搬送状態を判定し、その搬送状態に応じて分別指令信号を出力するので、物品の搬送状態が通常と異なる場合でも的確な判定処理結果に応じた分別作業を実行して、不良品が良品の搬出経路である後工程に流出してしまうのを確実に防止することのできる物品検査装置を提供することができるという効果を奏するものであり、搬送される物品の質量を計量する物品検査装置、特に計量手段の出力信号をフィルタ処理して計量値を算出する機能を有する物品検査装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の概略側面図を含むブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の概略平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置における物品投入検知信号、計量信号及びフィルタ処理後の波形等を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置における複数の搬送状態とその状態における第１物品検出部および第２物品検出部の出力信号の態様を説明する説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置の概略平面図（ａ）、側面図（ｂ）および制御系のブロック構成図（ｃ）である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る物品検査装置の概略側面図を含むブロック構成図である。
【図７】第３の実施の形態に係る物品検査装置の検出感度特性図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置の概略側面図を含むブロック構成図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 搬送部（搬送手段、コンベア）
１０ａ 搬送路
１１ 前段コンベア
１２ 計量コンベア
１３、１４ 後段コンベア
２０ 物品検知手段
２１ 第１物品センサ（第１物品検知部）
２２ 第２物品センサ（第２物品検知部）
２３、２４ 検出ヘッド
２３ｃ 検出中心線
３０ 計量器（検査手段）
３１ 計量台
４０ 分別装置（振分け装置）
４１、４２ アーム
４３ 駆動部
５０ 分別制御部（分別制御手段）
５１ 搬送状態判定部
５５ 設定操作部（設定手段）
５６ 記憶部（検知情報記憶手段）
５９ 表示部
６０ 搬送部（搬送手段）
６０ａ 搬送路
６１ 前段コンベア
６４、６５ 物品検知センサ
７０ 検出部（検査手段）
７０ｆ フレーム
７１ 信号発生部
７２ 磁界発生部
７２ａ 送信コイル
７３ 磁界検出部
７４ 信号レベル測定部
８０ 制御部（分別制御手段）
９０ 搬送部（搬送手段）
９０ａ 搬送路
９１ 前段コンベア
９２ 検査部コンベア
９３ 後段コンベア
１００ 検査部（検査手段）
１０１ Ｘ線源
１０２、１０３ 進入検知センサ
１０４ Ｘ線検出部
１０６ データ処理ユニット
１０８ 領域抽出処理部
１１１ Ｘ線画像生成部
１１３ 質量算出部
１１５ 判定出力部
１２０ 表示部
２３１ ケース
２３１ａ 凹部
２３２ レーザ光源
２３３ 受光部
２３５ 検出信号生成部
ｐ１ 第１の検知位置
ｐ２、ｐ２ａ、ｐ２ｂ 第２の検知位置
ＲＪ１、ＲＪ２ 分別指令信号
Ｓｗ１、Ｓｗ２ 物品検知信号
Ｗ 物品、被検査物品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入される物品（Ｗ）を搬送する搬送路（１０ａ）を有する搬送手段（１０）と、
前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段（２０）と、
前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段（３０）と、
前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記搬送手段によって搬送される物品を前記搬送手段の下流側で分別するための分別指令信号を出力する分別制御手段（５０）と、を備えた物品検査装置において、
前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置（ｐ１）および第２の検知位置（ｐ２）でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部（２１）および第２物品検知部（２２）を有し、
前記分別制御手段は、前記第１物品検知部および前記第２物品検知部のそれぞれによる物品検出時間に応じて前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する搬送状態判定部（５１）を有し、該搬送状態判定部で判定した搬送状態に応じて前記分別指令信号を出力することを特徴とする物品検査装置。
【請求項２】
前記第１物品検知部が前記搬送路上の物品の主たる部分（Ｗａ）を搬送する主たる物品搬送領域（Ａｐ）内に配置されるとともに、前記第２物品検知部が前記主たる物品搬送領域外に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項３】
前記第２の検知位置が前記搬送路上で前記第１の検知位置よりも高い位置に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項４】
前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間（ｔｂ）の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間（ｔａ）の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項５】
前記搬送状態判定部が、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間（ｔａ）の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項６】
前記物品について予め品種を設定する品種設定手段を備え、
前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第１の判定モードと、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第２の判定モードと、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比、並びに前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記所定の判定しきい時間との比較結果の双方に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第３の判定モードと、を前記品種設定手段により設定された品種に応じて選択的に実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項７】
前記第１の検知位置と前記第２の検知位置とが前記搬送路の幅員方向に離間していることを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項８】
前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間との情報を記憶する検知情報記憶手段（５６）を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項９】
前記検査手段（３０）が、前記搬送手段と共に前記物品の質量を計量し、該計量結果を表わす計量信号を前記分別制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項１０】
前記検査手段（７０）が、前記物品の通過に伴う磁界の変化から前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項１１】
前記検査手段（１００）が、前記物品にＸ線を照射するとともに前記物品を透過したＸ線を検出して前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項１２】
投入される物品（Ｗ）を搬送する搬送路を有する搬送手段（１０）と、
前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段（２０）と、
前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段（３０）と、
前記物品を前記搬送手段の下流側で選択的に分別する分別手段（４０）と、
前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記分別手段の作動を制御する分別制御手段（５０）と、を備えた物品検査装置において、
前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置（ｐ１）および第２の検知位置（ｐ２）でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部（２１）および第２物品検知部（２２）を有し、
前記分別制御手段が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間とのうち、早期に開始する検出時間の開始時点（ｔｉ）を基準として、前記分別手段を作動させるタイミングを設定することを特徴とする物品検査装置。
【請求項１】
投入される物品（Ｗ）を搬送する搬送路（１０ａ）を有する搬送手段（１０）と、
前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段（２０）と、
前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段（３０）と、
前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記搬送手段によって搬送される物品を前記搬送手段の下流側で分別するための分別指令信号を出力する分別制御手段（５０）と、を備えた物品検査装置において、
前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置（ｐ１）および第２の検知位置（ｐ２）でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部（２１）および第２物品検知部（２２）を有し、
前記分別制御手段は、前記第１物品検知部および前記第２物品検知部のそれぞれによる物品検出時間に応じて前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する搬送状態判定部（５１）を有し、該搬送状態判定部で判定した搬送状態に応じて前記分別指令信号を出力することを特徴とする物品検査装置。
【請求項２】
前記第１物品検知部が前記搬送路上の物品の主たる部分（Ｗａ）を搬送する主たる物品搬送領域（Ａｐ）内に配置されるとともに、前記第２物品検知部が前記主たる物品搬送領域外に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項３】
前記第２の検知位置が前記搬送路上で前記第１の検知位置よりも高い位置に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項４】
前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間（ｔｂ）の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間（ｔａ）の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項５】
前記搬送状態判定部が、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間（ｔａ）の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項６】
前記物品について予め品種を設定する品種設定手段を備え、
前記搬送状態判定部が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第１の判定モードと、前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと所定の判定しきい時間との比較結果に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第２の判定モードと、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さとの比、並びに前記第２物品検知部による前記物品の検出時間の長さと前記所定の判定しきい時間との比較結果の双方に基づいて、前記搬送路上における前記物品の搬送状態を判定する第３の判定モードと、を前記品種設定手段により設定された品種に応じて選択的に実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の物品検査装置。
【請求項７】
前記第１の検知位置と前記第２の検知位置とが前記搬送路の幅員方向に離間していることを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項８】
前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間との情報を記憶する検知情報記憶手段（５６）を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項９】
前記検査手段（３０）が、前記搬送手段と共に前記物品の質量を計量し、該計量結果を表わす計量信号を前記分別制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項１０】
前記検査手段（７０）が、前記物品の通過に伴う磁界の変化から前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項１１】
前記検査手段（１００）が、前記物品にＸ線を照射するとともに前記物品を透過したＸ線を検出して前記物品中の異物を検出し、該異物の検出信号を前記分別制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【請求項１２】
投入される物品（Ｗ）を搬送する搬送路を有する搬送手段（１０）と、
前記搬送手段に投入される物品を順次検知する物品検知手段（２０）と、
前記搬送手段によって搬送される前記物品を検査する検査手段（３０）と、
前記物品を前記搬送手段の下流側で選択的に分別する分別手段（４０）と、
前記物品検知手段の検知情報および前記検査手段の検査結果に応じて、前記分別手段の作動を制御する分別制御手段（５０）と、を備えた物品検査装置において、
前記物品検知手段が、前記搬送手段による前記物品の搬送方向に対して直交する方向に離間する第１の検知位置（ｐ１）および第２の検知位置（ｐ２）でそれぞれの位置を通過する前記物品を検知する第１物品検知部（２１）および第２物品検知部（２２）を有し、
前記分別制御手段が、前記第１物品検知部による前記物品の検出時間と前記第２物品検知部による前記物品の検出時間とのうち、早期に開始する検出時間の開始時点（ｔｉ）を基準として、前記分別手段を作動させるタイミングを設定することを特徴とする物品検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２９００２４（Ｐ２００８−２９００２４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３９４３８（Ｐ２００７−１３９４３８）
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
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