説明

X線検査装置

【課題】平面視における被検査物の搬送方向長さが一定ではない場合でも、簡易な構成のままで被検査物の検査を効率よく実施することが可能なX線検査装置を提供する。
【解決手段】X線検査装置10では、コンベア12によって搬送される商品Gに対して、X線照射器13からX線を照射し、X線ラインセンサ14において検出されたX線量に基づいてX線画像を作成して異物混入の検査を行う装置であって、制御コンピュータ20が、ユーザによって選択可能な第1モードと第2モードとを有している。第1モードでは、商品G1がX線ラインセンサ14上を通過している間、X線ラインセンサ14において検出されるX線透過量に基づいてX線画像を作成する。第2モードでは、商品G1の先頭を検知してから所定の距離dの分だけX線透過量に基づいてX線画像を作成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物品に対して照射されたX線を検出して各種検査を行うX線検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、食品等の商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にその不良商品が出荷されることを防止するために、X線検査装置を用いた商品不良検査が行われている。
【0003】
このようなX線検査装置では、搬送コンベアによって連続搬送されてくる被検査物に対してX線を照射し、そのX線の透過状態をラインセンサ等のX線受光部において検出して、被検査物中に異物が混入していないか、あるいは被検査物に割れ欠けが生じていたり被検査物内の単位内容物の数量が不足していたりしないかを判別する。
【0004】
ここで、X線検査装置において、平面視において被検査物の搬送方向長さが一定でない場合には、確実に全ての被検査物の検査を実施するために、その被検査物の最大長を設定する必要がある。この場合には、被検査物の最大長に応じた間隔を空けて被検査物を搬送するため、検査効率が低下してしまう等の問題がある。
【0005】
例えば、特許文献1には、被検査物の長さに応じて表示エリアを可変とするX線検査装置について開示されている。
【0006】
これにより、被検査物の長さに応じた最適な表示エリアにおいてX線曝射時の被検査物の全体画像を表示して、被検査物中の異物の有無を確認することができる。
【特許文献1】特開2002−131247号公報(平成14年5月9日公開)
【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、上記従来のX線検査装置では、以下に示すような問題点を有している。
【0008】
すなわち、上記公報に開示されたX線検査装置では、被検査物の搬送方向長さを認識するために、被検査物の先端部と後端部とをそれぞれ検出する位置検出手段を別途設ける必要がある。このため、装置内の構成が複雑化してしまうという問題がある。
【0009】
本発明の課題は、平面視における被検査物の搬送方向長さが一定ではない場合でも、簡易な構成のままで被検査物の検査を効率よく実施することが可能なX線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
第1の発明に係るX線検査装置は、被検査物を搬送しながらX線を照射して各種検査を行うX線検査装置であって、搬送部と、照射部と、X線検出部と、制御部と、を備えている。搬送部は、被検査物を所定の方向へ搬送する。照射部は、搬送される被検査物に対してX線を照射する。X線検出部は、被検査物に対して照射されたX線を検出する。制御部は、第1モードと、第2モードと、を選択的に切り換える。第1モードでは、被検査物が通過している間だけX線検出部において検出されたX線量に基づいてX線画像を作成する。第2モードでは、被検査物の先頭から所定の長さ分だけX線検出部において検出されたX線量に基づいてX線画像を作成する。
【0011】
ここでは、例えば、搬送コンベア(搬送部)等において被検査物を搬送しながら、照射部からX線を照射し、被検査物を透過したX線をラインセンサ(X線検出部)等において検出して商品の各種検査を行うX線検査装置において、被検査物の形態、種類等の諸条件に応じて第1モードと第2モードとを選択的に切り換える。
【0012】
ここで、第1モードは、例えば、ラインセンサにおけるX線検出量の増減等に応じて被検査物が通過していることを検出し、通過中のみ検査用のX線画像を作成する。一方、第2モードでは、例えば、ラインセンサ等において被検査物の先端部分を検出すると、設定された所定長さ分だけ検査用のX線画像を作成する。
【0013】
このとき、第1モードでは、被検査物の通過を正確に認識できないと、一物品であるにもかかわらず多物品として認識してしまうおそれがある。一方、第2モードでは、被検査物の搬送方向長さにかかわらず所定長さ分以上のピッチで検査を行うため、検査が非効率になってしまうおそれがある。
【0014】
これにより、形態や種類によって搬送方向長さが異なる被検査物を連続的に検査する場合でも、被検査物に応じて適切に検査することが可能なモードを選択して検査を実施することができる。具体的には、第1モードにおいては比較的形状が安定した被検査物の検査を行い、第2モードにおいては形状が複雑で一物品のものを多物品と誤認識し易い被検査物の検査を実施する。この結果、被検査物の種類等にかかわらず、簡易な構成のままで高精度な検査を実施することができる。
【0015】
第2の発明に係るX線検査装置は、第1の発明に係るX線検査装置であって、第1モードと第2モードとの選択に関する情報を受け付ける入力部をさらに備えている。
【0016】
ここでは、ユーザが所望のモードを選択する際に選択に関する情報を受け付ける入力部を設けている。
【0017】
ここで、入力部には、モニタ画面等を通じて入力可能なタッチパネル式の表示装置やモニタ外に設置された操作ボタン等が含まれる。
【0018】
これにより、ユーザが被検査物の形状や種類等に応じて、適宜、最適なモードを選択して検査を実施することができる。
【0019】
第3の発明に係るX線検査装置は、第1または第2の発明に係るX線検査装置であって、制御部は、第1モードにおいては、X線検出部において検出されたX線量の増減に応じて被検査物の通過の有無を検出する。
【0020】
ここでは、ラインセンサ等のX線検出部において検出されるX線量の増減に応じて、被検査物の通過の有無を検出する。
【0021】
ここで、X線量の増減に応じた被検査物の通過検出は、X線検出部において検出されるX線量に関して閾値を設定して被検査物の通過の有無を検出してもよいし、X線検出量に基づいて作成されるX線画像の濃度に関して閾値を設定して被検査物の通過の有無を検出してもよい。
【0022】
これにより、センサ等を別途設置しなくても、X線検査装置内に元々設置された簡易な構成により、被検査物の通過検出を行うことができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明のX線検査装置によれば、被検査物の種類等にかかわらず、簡易な構成のままで高精度な検査を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
本発明の一実施形態に係るX線検査装置について、図1〜図6(b)を用いて説明すれば以下の通りである。
【0025】
[X線検査装置10全体の構成]
本実施形態のX線検査装置10は、図1に示すように、商品(被検査物)G(図2等参照)の生産ラインにおいて品質検査を行う装置の1つである。X線検査装置10は、連続的に搬送されてくる商品Gに対してX線を照射し、商品Gを透過したX線量に基づいて商品に異物が混入しているか否かの検査を行う。
【0026】
商品Gは、図2に示すように、前段コンベア60からX線検査装置10に運ばれてきて、X線検査装置10において異物混入の有無が判断される。このX線検査装置10での判断結果は、X線検査装置10の下流側に配置される振分機構70に送信される。振分機構70は、商品GがX線検査装置10において良品と判断された場合には商品Gをそのまま正規のラインコンベア80へと送る。一方、商品GがX線検査装置10において不良品と判断された場合には、下流側の端部を回転軸とするアーム70aが搬送路を遮るように回動する。これにより、不良品と判断された商品Gを、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱90において回収することができる。
【0027】
X線検査装置10は、図1に示すように、主として、シールドボックス11と、コンベア(搬送部)12と、遮蔽ノレン16と、タッチパネル機能付きのモニタ(入力部)26と、を備えている。そして、シールドボックス11の内部には、図3に示すように、コンベア12、X線照射器(照射部)13、X線ラインセンサ(X線検出部)14、および制御コンピュータ(制御部)20(図4参照)を備えている。
【0028】
(シールドボックス11)
シールドボックス11は、商品Gの入口側と出口側の双方の面に、商品を搬出入するための搬入口11aと搬出口11bとを有している。このシールドボックス11の中に、コンベア12、X線照射器13、X線ラインセンサ14、および制御コンピュータ20(図4参照)等が収容されている。
【0029】
搬入口11aおよび搬出口11bは、図1に示すように、シールドボックス11の外部へのX線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン16によって塞がれている。この遮蔽ノレン16は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入されるときには商品によって押しのけられる。
【0030】
また、シールドボックス11の正面上部には、モニタ26の他、キーの差し込み口や電源スイッチが配置されている。
【0031】
(コンベア12)
コンベア12は、シールドボックス11内において商品Gを所定の方向(図3に示す矢印参照)に搬送するものであって、図4に示す制御ブロックに含まれるコンベアモータ12fによって駆動される。コンベア12の搬送速度は、作業者が入力した設定速度になるように、制御コンピュータ20がコンベアモータ12fをインバータ制御することによって細かく制御される。
【0032】
また、コンベア12は、図3に示すように、搬送ベルト12a、コンベアフレーム12b、開口部12cおよびコンベアガイド12dを有している。また、コンベア12は、シールドボックス11に対して取り外し可能な状態で取り付けられている。これにより、例えば、検査対象として食品を取り扱う場合でも、シールドボックス11内を清潔に保つためにコンベアを取り外して頻繁に洗浄することができる。
【0033】
搬送ベルト12aは、その内側をコンベアフレーム12bによって支持されている。そして、コンベアモータ12fの駆動力を受けて回転することで、搬送ベルト12a上に載置された物体を所定の方向に搬送する。
【0034】
コンベアフレーム12bは、回転する搬送ベルト12aを、その内周側から支持しており、搬送ベルト12aの内周側の面に対向する位置に搬送方向に対して直交する方向に長い開口部12cを有している。
【0035】
開口部12cは、コンベアフレーム12bにおける、X線照射器13とX線ラインセンサ14とを結ぶ線上に形成されている。換言すれば、開口部12cは、コンベアフレーム12bにおけるX線照射器13からのX線照射領域に形成されている。これにより、商品Gを透過したX線は、搬送ベルト12aあるいはその間の隙間を透過し、コンベアフレーム12bによって遮蔽されることなくX線ラインセンサ14において検出される。
【0036】
コンベアガイド12dは、商品Gの搬送路を形成する搬送ベルト12aの両側に配置されており、コンベア12上を移動する物品を搬送路から逸脱しないように誘導する。また、コンベアガイド12dは、コンベア12ごとシールドボックス11から着脱可能な状態で取り付けられている。このため、検査対象として食品等を取り扱う場合でも、コンベア12ごと取り外して洗浄することでシールドボックス11内を常に清潔に保つことができる。
【0037】
(X線照射器13)
X線照射器13は、図3に示すように、コンベア12の上方に配置されており、コンベアフレーム12bに形成された開口部12cを介して、コンベア12の下方に配置されたX線ラインセンサ14に向かって扇形状にX線を照射する(図3の斜線部参照)。これにより、X線ラインセンサ14上を搬送される商品Gを透過したX線量をX線ラインセンサ14において検出することができる。
【0038】
(X線ラインセンサ14)
X線ラインセンサ14は、コンベア12の下方に配置されており、商品Gや搬送ベルト12aを透過してくるX線を検出する。このX線ラインセンサ14は、コンベア12による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素14aを含んでいる。
【0039】
また、X線ラインセンサ14は、平面視における商品GのX線画像を形成するための各画素14aにおけるX線透過量のデータを制御コンピュータ20に対して送信する。そして、制御コンピュータ20では、上記X線透過量に基づいて作成されるX線画像を用いて、商品Gの異物混入検査等を行う。
【0040】
(モニタ26)
モニタ26は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ26は、タッチパネル機能を有しており、初期設定や不良判断に関するパラメータ入力などを促す画面や、商品Gの検査結果等を表示する。また、モニタ26は、上述したタッチパネル機能によって、後述する第1モードと第2モードとの選択に関して、ユーザからの入力を受け付ける。
【0041】
(制御コンピュータ20)
制御コンピュータ20は、図4に示すように、CPU21とともに、このCPU21によって制御される主記憶部としてROM22、RAM23、およびCF(コンパクトフラッシュ(登録商標)、記憶部)25を搭載している。
【0042】
また、制御コンピュータ20は、モニタ26に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ26のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのI/Oポート、USB等の外部接続端子24を備えている。
【0043】
CPU21、ROM22、RAM23、CF25等の記憶部は、アドレスバスやデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。
【0044】
特に、CF25には、商品Gの最大長(搬送方向長さ)に関するデータ25aや、検査結果(X線画像)のデータ25b等が格納されている。
【0045】
また、制御コンピュータ20は、コンベアモータ12f、ロータリーエンコーダ12g、X線照射器13、X線ラインセンサ14等と接続されている。
【0046】
ロータリーエンコーダ12gは、コンベアモータ12fに装着されており、コンベア12の搬送速度を検出して制御コンピュータ20に対して送信する。
【0047】
X線照射器13は、制御コンピュータ20によって、X線の照射タイミングやX線照射量、X線照射の禁止等を制御される。
【0048】
X線ラインセンサ14は、各画素14aにおいて検出されたX線量に応じたデータを制御コンピュータ20に対して送信する。
【0049】
制御コンピュータ20は、X線ラインセンサ14において商品Gが検出されている間のみX線透過量に基づいて検査用のX線画像を作成する第1モード(図5(a)参照)と、商品Gの先頭部分から所定の距離dにおけるX線透過量に基づいて検査用のX線画像を作成する第2モード(図5(b)参照)とを有している。
【0050】
<第1・第2モードによる検査>
本実施形態では、上述したモニタ26を介して入力されたモード選択情報に基づいて、制御コンピュータ20が、第1モードあるいは第2モードにおいてX線画像の作成を行う。
【0051】
具体的には、第1モードが選択された場合には、図5(a)に示すように、搬送方向長さが異なる複数の商品G1について、X線ラインセンサ14において商品G1が検知されている間のみ、制御コンピュータ20はX線画像を作成する。つまり、X線ラインセンサ14において検出されるX線透過量が増減して所定値以下となった場合には、X線を遮蔽する物体がX線ラインセンサ14上を通過していることを意味する。この場合、制御コンピュータ20は、商品G1を検知しているものとして認識し、その間のX線透過量に基づいてX線画像を作成する。
【0052】
この第1モードでは、商品G1の搬送方向長さに応じて最適な長さのX線画像を作成して検査を行うことができるため、コンベア12上において搬送される商品G1の間隔を比較的つめて検査を実施することができる。よって、検査効率を向上させることができる。
【0053】
一方、第2モードが選択された場合には、図5(b)に示すように、搬送方向長さが異なる商品G1であっても、各商品G1の搬送方向長さに関わらず、制御コンピュータ20は、一定の間隔でX線透過量に基づいてX線画像を作成する。つまり、制御コンピュータ20では、X線ラインセンサ14におけるX線透過量が増減して所定値以下となったタイミングから所定の距離dだけX線透過量に基づいてX線画像の作成を行う。
【0054】
なお、この距離dについては、商品G1の搬送方向長さの最大長以上に設定されていることが好ましい。
【0055】
この第2モードでは、例えば、図6(a)に示すように、側面視において凸凹な特殊形状を有する商品G2等を搬送しながら検査を行う場合でも、所定の距離d分は1つの商品G2として認識することができる。換言すれば、第1モードにおいて商品G2の検査を行う場合には、商品G2を透過したX線透過量の増減により、商品G2を誤って複数の商品群であると誤認識してしまうおそれがある。これに対し、第2モードでは、所定の距離d分だけは1つの商品として認識させることができるため、図6(b)に示すように、1枚のX線画像を得ることができる。
【0056】
これにより、ユーザは、商品G1の種類や形状等の情報に基づいて、予めモニタ26等を介して所望のモードを設定することで、商品G1,G2の特徴に応じて最適な検査を実施することができる。この結果、商品G1,G2の形状や種類によらず、高精度な異物混入検査を実施することができる。
【0057】
[本X線検査装置10の特徴]
(1)
本実施形態のX線検査装置10では、図1および図3に示すように、コンベア12によって搬送される商品Gに対して、X線照射器13からX線を照射し、X線ラインセンサ14において検出されたX線量に基づいてX線画像を作成して異物混入の検査を行う装置であって、制御コンピュータ20が、ユーザによって選択可能な第1モードと第2モードとを有している。第1モードでは、図5(a)に示すように、商品G1がX線ラインセンサ14上を通過している間、X線ラインセンサ14において検出されるX線透過量に基づいてX線画像を作成する。第2モードでは、図5(b)に示すように、商品G1の先頭を検知してから所定の距離dの分だけX線透過量に基づいてX線画像を作成する。
【0058】
これにより、一般的な形状の商品G1について検査を行う場合には、第1モードを選択することにより、商品G1の間隔を詰めて効率よく検査を行うことができる。一方、図6(a)に示すように、形状が複雑な商品G2について検査を行う場合でも、第2モードを選択することにより、商品G2を複数の物品と誤認識することなく、1つの商品として検査を行うことができる。
【0059】
この結果、商品G1,G2等の形状や特性等の諸条件に応じて、検査モードを切り換えることで、商品G1,G2ごとに高精度な検査を実施することができる。
【0060】
(2)
本実施形態のX線検査装置10では、上述した第1・第2モードの選択を入力する手段として、タッチパネル機能を備えたモニタ26を用いている。
【0061】
これにより、ユーザは、商品G1,G2等の形状等に応じて、所望のモードを選択して検査を実施することができる。
【0062】
(3)
本実施形態のX線検査装置10では、商品G1,G2等がX線ラインセンサ14上を通過する際に、制御コンピュータ20が、X線ラインセンサ14におけるX線透過量の検出量の増減によって商品G1,G2の通過を検知する。
【0063】
これにより、X線検査装置10内に元々ある部材のみを用いて、簡易な構成により、多様な商品G1,G2等の検査を、最適な検査モードを選択して実施することができる。この結果、各商品G1,G2について、高精度な検査を実施することができる。
【0064】
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0065】
(A)
上記実施形態では、モニタ26を介してユーザから入力された情報に基づいて、制御コンピュータ20が第1・第2モードの選択を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【0066】
例えば、搬送コンベアの最上流側端部付近に、被検査物の形状等を検知するセンサを設け、センサにおいて検知された形状等に基づいて、制御コンピュータが自動的に第1・第2モードの選択を行ってもよい。
【0067】
(B)
上記実施形態では、ユーザからのモード選択情報を受け付ける入力部として、タッチパネル機能を有するモニタ26を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【0068】
例えば、モード選択ボタンを設置し、直接ボタン入力によってモード選択情報を受け付けるようにしてもよい。
【0069】
(C)
上記実施形態では、X線検査装置10において、商品G等に混入した異物の有無を検査する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【0070】
例えば、商品のパッケージ内に含まれる物品の個数を検査するX線検査装置に対して、本発明を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【0071】
本発明のX線検査装置は、被検査物の種類等にかかわらず、簡易な構成のままで高精度な検査を実施することができるという効果を奏することから、異物混入検査だけでなく、X線検査装置を用いた各種検査に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0072】
【図1】本発明の一実施形態に係るX線検査装置の外観斜視図。
【図2】図1のX線検査装置を含む検査システムの構成を示す平面図。
【図3】図1のX線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。
【図4】図1のX線検査装置に搭載された制御コンピュータ周辺の構成を示す制御ブロック図。
【図5】(a)は、図1のX線検査装置における第1モードでの商品の検査状態を示す側面図。(b)は、第2モードでの商品の検査状態を示す側面図。
【図6】(a)は、特殊な形状の商品を搬送する状態を示す側面図。(b)は、そのとき撮像されたX線画像を示す平面図。
【符号の説明】
【0073】
10 X線検査装置
11 シールドボックス
11a 搬入口
11b 搬出口
12 コンベア(搬送部)
12a 搬送ベルト
12b コンベアフレーム
12c 開口部
12d コンベアガイド
12f コンベアモータ
12g ロータリーエンコーダ
13 X線照射器(照射部)
14 X線ラインセンサ(X線検出部)
14a 画素
16 遮蔽ノレン
20 制御コンピュータ(制御部)
21 CPU
22 ROM(記憶部)
23 RAM(記憶部)
24 外部接続端子
25 CF(コンパクトフラッシュ(登録商標)、記憶部)
25a 商品の最大長に関するデータ
25b 検査結果(X線画像)のデータ
26 モニタ(入力部)
60 前段コンベア
70 振分機構
70a アーム
80 ラインコンベア
90 不良品回収箱
G,G1,G2 商品(被検査物)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検査物を搬送しながらX線を照射して各種検査を行うX線検査装置であって、
前記被検査物を所定の方向へ搬送する搬送部と、
搬送される前記被検査物に対してX線を照射する照射部と、
前記被検査物に対して照射されたX線を検出するX線検出部と、
前記被検査物が通過している間だけ前記X線検出部において検出されたX線量に基づいてX線画像を作成する第1モードと、前記被検査物の先頭から所定の長さ分だけ前記X線検出部において検出されたX線量に基づいてX線画像を作成する第2モードと、を選択的に切り換える制御部と、
を備えているX線検査装置。
【請求項2】
前記第1モードと前記第2モードとの選択に関する情報を受け付ける入力部をさらに備えている、
請求項1に記載のX線検査装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第1モードにおいては、前記X線検出部において検出されたX線量の増減に応じて前記被検査物の通過の有無を検出する、
請求項1または2に記載のX線検査装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−270866(P2009−270866A)
【公開日】平成21年11月19日(2009.11.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−119942(P2008−119942)
【出願日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【出願人】(000147833)株式会社イシダ (859)
【Fターム(参考)】