CN101632014B - X射线检查装置和生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种X射线检查装置(10)，包括传送带(50)、辨别部(12b)、判定部(12c)、运转控制部(121)，所述X射线检查装置一边搬送物品一边对物品照射X射线来对物品进行检查。传送带(50)用于搬送物品。辨别部(12b)用于辨别物品是试件还是商品。运转控制部(121)在由辨别部(12b)辨别物品是商品时被设定为对该商品是否合格进行判定的通常模式，在由辨别部(12b)辨别物品是试件时，被设定为对X射线检查装置状态进行检查的测试模式。由此，能够对X射线检查装置的状态进行检查而不停止商品的生产。

Description

X射线检查装置和生产系统

技术领域

本发明涉及X射线检查装置和包含上述X射线检查装置的生产系统。

背景技术

以往，为了不使混有异物等的商品出厂，使用X射线检查装置对商品进行检查。在所述X射线检查装置中，在接通电源时进行X射线检测的诊断测试。另一方面，在X射线检查装置中，X射线源等会随时间退化，因此，提出了具有测试模式的X射线检查装置，其中，除所述接通电源时进行的诊断测试以外，还对相当于所述异物的试件进行检查，通过对该试件进行的检测来检查装置的状态。(参照专利文献1)

专利文献1：日本特开2005-3481(摘要)

但是，在现有的装置中，必须使商品的生产线暂时停止以将X射线检查装置切换成测试模式。因此，由于需要停止商品生产，所以生产效率显著下降。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种无需停止商品生产就能够对X射线检查装置的状态进行检查的X射线检查装置。

为了实现所述目的，本发明的X射线检查装置，用于一边对物品进行搬送一边向所述物品照射X射线来对所述物品进行检查，其包括：搬送装置，用于对所述物品进行搬送；辨别装置，用于辨别所述物品是试件还是商品；和运转控制装置，在通过所述辨别装置辨别为所述物品是商品时，将X射线检查装置的运转模式设定为判定该商品是否合格的通常模式，在通过所述辨别装置辨别为所述物品是试件时，将X射线检查装置的运转模式设定为对装置的状态进行检查的测试模式。

根据本发明，能够通过辨别装置辨别出是商品还是试件，因此，即使不停止商品的流动，也能够通过放入试件而自动地转变为测试模式。

本发明中，优选的是，所述辨别装置通过将照射到所述物品的X射线的透射图像与规定的辨别基准进行比较来进行所述辨别。

根据本方式，由于利用X射线透射图像进行所述辨别，因此，只要增加软件而不需要另行设置硬件设施，因此不会导致成本大幅增长。

本发明中，优选的是，还包括第一存储部，其用于对所述规定的辨别基准进行存储，所述辨别装置根据照射到所述物品的X射线的透射图像和被存储在所述第一存储部中的所述规定的辨别基准进行所述辨别。

根据本方式，通过设定用于进行辨别的辨别基准，能够实现试件的自动判定。

本发明中，优选的是，还包括实施登录模式的登录装置，该登录模式用于从照射到试件的X射线的透射图像获得所述规定的辨别基准，并将所述规定的辨别基准存储在所述第一存储部。

根据本方式，通过使用登录模式，试件的登录变得容易。

本发明中，优选的是，还包括第二存储部，用于在所述登录模式下存储与设在所述试件中的异物相对应的阈值，在所述测试模式下，根据被存储在所述第二存储部中的阈值、和照射到由所述辨别装置辨别为试件的所述物品上的X射线的透射图像，对装置的状态进行检查。

根据本方式，通过将与不同异物对应的阈值分别存储在第二存储部，能够按照异物的种类设定阈值。因此，本装置能够对各种异物进行测试，所以能够更详细地进行该装置的检查。

本发明中，优选的是，所述辨别装置根据搬送所述物品的时机进行所述辨别。

根据本方式，能够根据搬送物品的时机自动投入试件，因此，X射线检查装置的软件的制作变得容易。

一种生产系统，其包括所述X射线检查装置、和配置于所述X射线检查装置的上游的生产机器，所述试件优选利用所述生产机器投入。

根据本方式，试件的投入变得容易。

根据本发明，能够通过辨别装置辨别出是商品还是试件，因此，即使不使商品的流动停止，也能够通过放入试件而自动转换成测试模式。

附图说明

图1是表示本发明的X射线检查装置的示意立体图；

图2(a)是表示X射线检查装置和分拣装置的示意构成图；

图2(b)是表示物品流动的示意构成图；

图3是表示试件的X射线透射图像的示意俯视图；

图4是表示试件的示意俯视图；

图5是表示一般的组合计量装置的示意结构图。

附图标记说明

1：组合计量装置(生产机器的一个例子)

10：X射线检查装置

121：运转控制部

12b：辨别部

12c：判定部

13c：第一存储部

13d：第二存储部

50：传送带(搬送装置的一个例子)

M：商品

P：试件

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。

第一实施方式

图1～图4表示第一实施方式。

整体结构：

如图1所示，物品的X射线检查装置10包括传送带(搬送装置的一个例子)50和光学系统20。上述光学系统20包括X射线源21和线传感器22。上述X射线源21产生X射线L，并使该X射线L朝线传感器22照射。

上述X射线源21对传送带50上搬送的物品M照射X射线L。上述线传感器22配设在传送带50的下方且在与物品M的搬送方向Y大致正交的宽度方向D上，检测透过该物品M的X射线L。

如图2(b)所示，在X射线检查装置10的下游设有分拣装置30。由X射线检查装置10检测出混有异物等而被判定为不合格的商品M和试件P(图4)，由分拣装置30分拣出生产线。

试件P：

另一方面，将图4(a)所示的试件P适时投入上述传送带50进行搬送。试件P用于检查X射线检查装置10的装置状态，如图4(a)所示，例如在四角形的树脂板Pb上粘有圆环状的标记P1，在该标记P1内的圆形区域的中心粘有测试异物P2。

上述标记P1，由例如厚的金属板和金属线等形成，以使利用线传感器22(图1)拍摄的标记P1比商品M的X射线透射图像的最暗部分还要暗，从而易于实施后述的图像处理。测试异物P2由有可能混入商品M中的金属箔或玻璃构成。

设备构成：

如图2(a)所示，X射线检查装置10包括例如由微机构成的控制部11。上述X射线源21、线传感器22、局部控制装置25和触摸屏26等经由未图示的接口分别与上述控制部11相互连接。

上述局部控制装置25控制上述传送带50的运转和分拣装置30等的动作。

触摸屏26例如在液晶屏幕那样的显示器屏幕上显示X射线透射图像等各种信息，并且可以通过触摸该显示的一部分而进行输入和设定。

控制部11：

上述控制部11包括CPU12和存储器(存储部)13。

上述CPU12包括以通常模式、测试模式和登录模式使X射线检查装置10运转的运转控制部121。

通常模式是在由X射线检查装置10搬送的物品被判断是商品M时判定该商品M是否合格的模式。

测试模式是在由X射线检查装置10搬送的物品被判断是试件P时检查X射线检查装置10的状态的模式。

登录模式是存储上述测试模式下使用的试件P的辨别基准(X射线透射图像等)的模式。

存储器13：

上述存储器13包括图像临时存储部13a、NG图像存储部13b、第一存储部13c、第二存储部13d和第三存储部13e。

如图3所示，在图像临时存储部13a中临时存储X射线透射图像，该X射线透射图像由来自线传感器22的拍摄信号构成。

在NG图像存储部13b中存储被判定部12c判定为不合格的商品M等的X射线透射图像。

在第一存储部13c中存储由规定的第一阈值和标记P1的形状组成的辨别基准，该辨别基准用于根据在上述登录模式下由线传感器22所拍摄的X射线透射图像进行商品M和上述试件P的辨别。

在第二存储部13d中存储第二阈值，该第二阈值用于检查在试件P的X射线透射图像中是否有规定的异物。

在第三存储部13e中存储第三阈值，该第三阈值用于判别在商品M的X射线透射图像中是否包含异物。

CPU12：

CPU12除了上述运转控制部121之外，还包括X射线图像处理部12a、辨别部12b、判定部12c、装置检查部12d和登录部12e等。

X射线图像处理部12a：

X射线图像处理部12a根据图1所示的物品在传送带50上搬送的时机，按照接收顺序连续处理来自上述线传感器22的输出，由此制成图3所示的X射线透射图像，该X射线透射图像具有与透射X射线的量相对应的明暗分布。还有，该图中所示的轻点区域是试件P的树脂部分，阴影线所示的区域是测试异物P2，全涂黑的区域是标记P1的图像。

X射线透射图像：

上述线传感器22(图1)是将n个检测元件Si(i＝1～n的自然数)以大致直线状排列而形成的。上述X射线透射图像是将上述检测元件Si检测出的透射X射线量按照时间序列在规定时间(Tm-T1)所记录的多个像素构成的图像。因此，上述X射线透射图像表示在由检测元件Si和规定时刻Tj(j＝1～m的自然数)组成的坐标(Si，Tj)上。

在上述X射线透射图像中，背景Bg被显示得明亮，物品存在的部分按照X射线的透射量被显示得暗。例如，在图3所示的试件P的X射线透射图像中，如以网点所示，树脂板Pb部分被显示得稍暗，而标记P1部分被显示得最暗。图3的斜线所示的测试异物P2的检测部分与该测试异物P2相应地被显示得比上述树脂板Pb暗而比标记P1亮。将比上述标记P1部分的X射线的透射量(检测值)稍大的值设定为上述第一阈值。

辨别部12b：

图2(a)所示的辨别部12b根据上述X射线透射图像判别在传送带50(图1)上搬送的物品是商品M还是试件P。辨别部12b通过将照射到物品上的X射线的透射图像(图3)与从第一存储部13c读出的上述辨别基准相比较来进行辨别。

辨别部12b从第一存储部13c读出第一阈值和标记P1的形状，通过判别在该X射线透射图像中超过上述第一阈值的部分是否与从第一存储部13c读出的形状匹配，来进行商品M和试件P的辨别。

辨别部12b在判断X射线透射图像的超过第一阈值的部分中存在与上述形状匹配的标记P1时，将该物品判断为试件P，并且，在与上述形状不匹配时，将该物品判断为商品M。

商品M和试件P的辨别方法：

作为判别X射线透射图像的超过第一阈值的部分与从第一存储部13c读出的形状是否一致的方法，可以使用各种众所周知的图像匹配方法，例如，从标记P1部分的二值化后的面积和周长等特征来比较与X射线透射图像的超过第一阈值的部分是否一致的模板匹配方法或图案匹配方法等。

下面，作为上述图像匹配的一个例子，对图案匹配方式进行简单的说明。

在上述第一存储部13c中预先存储有上述标记P1的形状，上述标记P1的形状由在后述的登录模式下登录试件P时的X射线透射图像中提取超过上述第一阈值的部分并被二值化的图像(以下，称为“登录图像”)构成。

另一方面，辨别部12b在物品的X射线透射图像中以上述第一阈值为基准对该X射线透射图像进行二值化，以上述像素单位对元件方向S和时间序列方向T上的所有组合检索与上述登录图像匹配的部分，找出上述组合中上述登录图像与该X射线透射图像的超过第一阈值的部分最一致的位置。

之后，在上述最一致的位置中，对该X射线透射图像的超过第一阈值的部分与登录图像不一致的像素数进行计数得到两个图像的差异量，在该差异量低于或超过规定的范围时，辨别该物品是商品M。另一方面，上述差异量在规定的范围内时，辨别该物品是试件P。

在上述辨别部12b进行辨别时，图4(a)的上述标记P1与图4(b)、4(c)所示的标记P1不同，其形成圆环状即旋转对称的形状。因此，不需要使上述登录图像旋转来进行比较的处理，所以，可以更有效地进行图像匹配。

在辨别部12b将该物品辨别为商品M时，将CPU12设定为通常模式。另一方面，在辨别部12b将该物品辨别为试件P时，将CPU12设定为测试模式。

判定部12c：

在上述通常模式下，判定部12c根据该商品M的X射线透射图像判别是否有异物混入。判定部12c通过根据该X射线透射图像判断周围的部位是否存在亮度明显不同的部位，来判别是否有异物混入或附着于该商品M。即，判定部12c从第三存储部13e读出第三阈值(检测异物的阈值)，在X射线透射图像中存在超过该第三阈值的部分时，判断为该商品M中混入了异物。

装置检查部12d：

另一方面，在上述测试模式下，装置检查部12d对试件P中的测试异物P2进行判别。在测试模式下，装置检查部12d判断在上述辨别部12b中被识别的规定范围(相当于测试异物P2的部分)O内的检测值是否超过从第二存储部13d读出的第二阈值，其中规定范围O为图3所示的圆环状标记P1的坐标的中心部分。

在标记P1的坐标的上述中心部分的范围O中超过第二阈值的检测值的像素数为规定值的范围内的情况下，装置检查部12d判断该X射线检查装置10处于能正常地判别该试件P的测试异物P2的正常状态。

另一方面，在上述中心部分的范围O中超过第二阈值的检测值的像素数在规定范围之外时，装置检查部12d判断该X射线检查装置10不能正常地进行异物检查。

在根据装置检查部12d的判断结果判断X射线检查装置10在正常地动作时，控制部11将该信息显示于触摸屏26。另一方面，在装置检查部12d判断X射线检查装置10不能正常地进行异物检查时，使处于异常状态且需要对X射线检查装置10进行再设定的信息显示于触摸屏26上。

登录部12e：

登录部12e根据上述登录模式下拍摄的试件P的X射线透射图像，将上述辨别基准和第二阈值分别存储在第一存储部13c和第二存储部13d。

接着，对本系统的动作进行说明。

登录模式：

首先，启动本系统后，操作员使用图2(a)的触摸屏26进行规定的操作，将CPU12设定为登录模式。之后，对试件P进行拍摄，并根据该X射线透射图像，设定用于检测图3的标记P1的第一阈值和由上述登录图像构成的标记P1的形状，并且设定用于检测测试异物P2的第二阈值。通过上述设定，将上述第一阈值与形状组成的辨别基准存储于第一存储部13c，并且将第二阈值存储于第二存储部13d。

之后，将商品M搬送至传送带50，按每种商品，将X射线检查装置10对商品M进行异物检查用的第三阈值存储于第三存储部13e。

在进行商品检查的通常模式下，在商品M的搬送(生产)中断时等，适时投入试件P。

关于试件P的投入，可以由操作者自行将试件P投入，也可以在高速搬送商品M的情况下，使用图2(b)所示的试件P的投入装置40将试件P投入到相邻的商品M之间。

作为投入试件P的时机，例如，在上游存在组合计量装置1(图5)的情况下，可以在不存在规定量的组合、在商品M的搬送线上的商品M中断的时机投入试件P。

图2(a)的X射线图像处理部12a根据线传感器22(图1)在规定的时机接受到的X射线L，将X射线透射图像(图3)存储于图像临时存储部13a。

之后，辨别部12b从第一存储部13c读出辨别基准，并根据该辨别基准来辨别X射线透射图像的物品是商品M还是试件P。

即，辨别部12b从第一存储部13c读出第一阈值，并对超过上述第一阈值的部分进行是否与从第一存储部13c读出的形状匹配的判别。

在辨别部12b判断X射线透射图像中存在与该形状匹配的标记P1的情况下，将该物品辨别为试件P，并将CPU12设定为测试模式。

另一方面，在不存在超过上述第一阈值的部分、或超过第一阈值的部分与上述形状不匹配的情况下，将该物品辨别为商品M，并将CPU12设定为通常模式。

通常模式：

当CPU12被设定为通常模式时，判定部12c从第三存储部13e读出第三阈值。在该商品M的X射线透射图像中不存在超过上述第三阈值的部分的情况下，判定部12c将该商品M判断为没有混入异物的合格品。

另一方面，在上述X射线透射图像中存在超过第三阈值的部分的情况下，判定部12c将该商品M判断为混入了异物的不合格品。判定部12c将与作为该不合格品的商品M相对应的分拣信号经由局部控制装置25向分拣装置30发送，并且，将拍摄该商品M得到的X射线透射图像存储于NG图像存储部13b。分拣装置30一接收到上述分拣信号，就将与该分拣信号对应的不合格品商品M拣出生产线。

测试模式：

当CPU12被设定为测试模式时，装置检查部12d从第二存储部13d读出第二阈值。装置检查部12d判别在该试件P的X射线透射图像中在圆环状的标记P1的中心部分的规定范围O中是否存在超过上述第二阈值的部分。

在该X射线透射图像中超过第二阈值的像素数在规定范围以内时，判断为X射线检查装置10被设定为正常。上述情况下，CPU12将X射线检查装置10正常地动作的信息显示于触摸屏26。

另一方面，在超过第二阈值的像素数超过规定的范围时，CPU12将X射线检查装置10处于没有进行正常的异物检查的异常状态且需要对X射线检查装置10进行再设定等的信息显示于触摸屏26。判定部12c将试件P的X射线透射图像存储于NG图像存储部13b，并且通过分拣装置30将该试件P拣出生产线。

这样，根据本发明，可以通过辨别部辨别出是商品M还是试件P，因此，即使不停止商品M的流动，也能够通过放入试件P而自动地转变为测试模式。

因此，与现有技术不同，本发明不必在将生产线暂时停止后将X射线检查装置切换为测试模式，而且，能够随机地进行X射线检查装置的检查，因此不会引起生产率的下降，且能够显著提高异物检查的可靠度。

另外，通过将试件P的X射线透射图像存储于NG图像存储部13b，能够留下X射线检查装置10的检查历史，因此，能够容易地追究不合格商品M的原因。此外，可以将NG图像存储部13b中存储的X射线透射图像与该图像被拍摄的日期时间相关联地存储于NG图像存储部13b。

第二实施方式

图5表示第二实施方式。

第二实施方式中，组合计量装置(生产机器的一个例子)1中包括随时随机地投入试件P的投入机200。

下面，对一般的组合计量装置1进行简单的说明。

如图5所示，搬送传送带100使作为被计量物的物品M下落到分散部2中。此外，集聚少量或大量物品M后被装袋而成为商品。

各供给槽3i使分散部2上的物品M落入设置在各供给槽3i的下游的多个池料斗4i而进行供给。在各池料斗4i中设有活门5i，临时收容并存放所接收的从上述各供给槽3i供给的物品M。在上述各池料斗4i的下游设有计量漏斗6i。在各计量漏斗6i中设置有计量头和活门8i，该计量头包括重量检测器7i，该重量检测器7i用于检测从上述池料斗4i向该计量漏斗6i投入的物品M的重量。在活门8i的下方设有大的收集槽9，通过组合由上述各重量检测器7i检测出的物品M的计量值，使物品M的组合计量值为目标值或接近目标值，并使物品M下落到下游的制袋包装机(未图示)等中。

在没有被组合计量的物品时、或改变批量时等，上述投入机200将试件向收集槽9排出。

这样，通过将试件P投入X射线检查装置10上游的生产机器，能够使混入了试件P的商品M随机地流入X射线检查装置中。

此外，作为试件P，只要标记P1被形成得使得能够通过标记P1确定异物P2的位置即可，例如，可以如图4(b)所示，标记P1以围绕测试异物P2的方式分散，也可以如图4(c)所示地配置标记P1，使其由以测试异物P2为中心的放射状直线构成。X射线透射图像中的标记P1的中心部分的范围O的坐标可以这样确定：例如，以第一阈值为基准，对该图像进行二值化后，以矩形分割提取标记P1、求出该标记P1的坐标，从由各标记P1构成的图形的中心来确定。

另外，在检测多种测试异物P2、P2时，如图4(d)和图4(e)所示，除了用于确定测试异物P2的位置的标记P1，还可以配置与测试异物P2的种类相对应的第二标记P3。第二标记P3和该测试异物P2被相互关联地存储于第一存储部13c。

这样，通过使用多种测试异物P2，能够检查是否能正常地检测多种测试异物P2。

如上所述，参照附图对优选的实施方式进行了说明，但是本领域技术人员看了本说明书后，在显而易见的范围内很容易想到各种变更和修改。

例如，可以设置两组X射线源和线传感器，对彼此不同的两个剖面进行检查，进一步提高检查的精度。

因此，这样的变更及修改可以被认为属于由权利要求所确定的本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种X射线检查装置，用于一边对物品进行搬送一边向所述物品照射X射线来对所述物品进行检查，包括：

搬送装置，用于对所述物品进行搬送；

辨别装置，用于辨别所述物品是试件还是商品；和

运转控制装置，在由所述辨别装置辨别为所述物品是商品时，将X射线检查装置的运转设定为判定该商品是否合格的通常模式，在由所述辨别装置辨别为所述物品是试件时，将X射线检查装置的运转设定为对X射线检查装置的状态进行检查的测试模式，在所述测试模式下，对所述试件中的测试异物进行判别。

2.如权利要求1所述的X射线检查装置，其特征在于：

所述辨别装置，通过将照射到所述物品的X射线的透射图像与规定的辨别基准进行比较，来进行所述辨别。

3.如权利要求2所述的X射线检查装置，其特征在于：

还包括第一存储部，其用于存储所述规定的辨别基准，

所述辨别装置根据照射到所述物品的X射线的透射图像和被存储在所述第一存储部的所述规定的辨别基准来进行所述辨别。

4.如权利要求3所述的X射线检查装置，其特征在于：

还包括实施登录模式的登录装置，该登录装置用于从照射到试件的X射线的透射图像获得所述规定的辨别基准，并将所述规定的辨别基准存储在所述第一存储部。

5.如权利要求4所述的X射线检查装置，其特征在于：

还包括第二存储部，用于在所述登录模式下存储与设在所述试件中的异物相对应的阈值，

在所述测试模式下，根据存储在所述第二存储部中的阈值、和照射到由所述辨别装置辨别为试件的所述物品的X射线的透射图像，对X射线检查装置的状态进行检查。

6.如权利要求1所述的X射线检查装置，其特征在于：

所述辨别装置，根据搬送所述物品的时机进行所述辨别。

7.一种生产系统，包括：

权利要求1至6中任一项所述的X射线检查装置；和

被配置在所述X射线检查装置的上游的生产机器，

所述试件由所述生产机器投入。

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