JP2002022675A - Ｘ線物品検査装置および方法、ならびに、それに使用される物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査物の形態や包装の種別に拘わらず、該
被検査物内の物品についての入り数を検査することので
きるＸ線物品検査装置および方法、それに使用される物
品を提供する。 【解決手段】 物品Ｂ_i にＸ線を照射するＸ線照射手段
と、前記物品Ｂ_i を透過したＸ線が入射するＸ線検出器
とを備え、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被
検査物Ｍ中の物品Ｂ_i の検査を行うＸ線物品検査装置に
関する。単位物理量当たりのＸ線の透過効率Ｔが前記物
品Ｂ_i とは異なるマーキングａを物品Ｂ_i に付し、前記
マーキングａを検出することにより被検査物中Ｍの物品
Ｂ_i の有無を判別する手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線物品検査装置
および方法、ならびに、それに使用される物品に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、商品にＸ線を照射して、所定
の副材や添加品が商品に含まれているか否かを判定する
Ｘ線検査は公知である（たとえば、特開平９−１５９７
７０号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる検査方
法では、検査を行えない場合がある。たとえば、アルミ
箔やアルミ蒸着を施した大袋に、「ふりかけ」の小袋
（物品）が入っている商品（被検査物）において、当該
小袋の数をチェックすることはできない。また、カップ
ラーメンなどの商品では、「スープ」の小袋と「具材」
の小袋とが重なる場合があり、この場合にも、当該小袋
の有無のチェックを行うことはできない。

【０００４】したがって、本発明の目的は、被検査物の
形態や包装の種別に拘わらず、該被検査物内の物品につ
いての入り数を検査することのできるＸ線物品検査装置
および方法、ならびに、それに使用される物品を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のＸ線物品検査装置は、物品にＸ線を照射す
るＸ線照射手段と、前記物品を透過したＸ線が入射する
Ｘ線検出器とを備え、前記Ｘ線検出器による検出結果に
基づいて被検査物中の物品の検査を行うＸ線物品検査装
置において、Ｘ線の透過効率が前記物品とは異なるマー
キングを物品に付し、前記マーキングを検出することに
より被検査物中の物品の有無を判別する手段を備えてい
る。

【０００６】本発明において、「Ｘ線の透過効率」と
は、吸収や反射によって失われたＸ線の光量に対する透
過光量の単位物理量（単位体積または単位重量）当たり
の比率のことをいう。したがって、「透過効率」は、物
体の体積や質量には関係なく、媒質の物理的および化学
的組成によって定まる。「マーキング」は、前記透過効
率が前記物品よりも小さい材料で構成されているのが好
ましく、たとえば、金属粉などを塗布、貼付、蒸着など
により物品の表面や包装に付される。

【０００７】前記Ｘ線物品検査装置は、前記被検査物中
の異物を判別する異物判別手段を備えているのが好まし
い。該異物判別手段は、前記Ｘ線検出器で検出された画
像のうち透過率が所定値とは異なる部分の検出像が、前
記マーキングの像と異なる場合には、当該検出像が異物
の像であると判別する。

【０００８】ここで、「透過率」とは、媒質への入射放
射力（Ｘ線の光量）に対する、媒質によって透過した放
射力（Ｘ線の光量）の比率のことをいい、前記「透過効
率」とは異なる。

【０００９】本発明においては、指定のマーキングか否
かを判別するための設定透過率の範囲を予め設定記憶さ
せておき、実際の透過率の検出値を前記設定透過率と比
較することで、検出像がマーキングの像か否かを判別す
る。ここで、「設定透過率の範囲」としては、少なくと
も、上限または下限の閾値のいずれか一方を設定すれば
よい。

【００１０】また、設定透過率のみでマーキングか否か
を判別しようとすると、異物や外乱をマーキングである
と判別する場合がある。そこで、本発明においては、設
定されたマーキングか否かを判別するための領域に関す
る領域情報を予め設定記憶させておき、前記設定透過率
の範囲である部分についての領域に関する検出情報を前
記設定領域情報と比較して、当該部分がマーキングの像
であるか否かを判別する。これにより、誤判別を防止す
ることができる。

【００１１】ここで、「領域情報」とは、マーキングの
位置、形状、長さ、幅または面積のうちの１以上の情報
をいい、マーキングか否かを判別するための二次的な情
報である。

【００１２】本発明においては、検出されたマーキング
の数に基づいて被検査物中の物品の個数を検出すること
ができる。また、本発明においては、物品検出と異物検
査とを兼用するのが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
にしたがって説明する。 商品および物品：まず、本実施形態のＸ線物品検査装置
に用いられる商品（被検査物）について説明する。図３
および図４に示すように、前記商品Ｍは、たとえば、大
袋やカップなどの包材に小袋や「おまけ」などの物品を
入れたものである。図３（ａ）に示すように、前記物品
は、たとえば、複数個の小袋Ｂ_i からなり、該小袋Ｂ_i
はアルミ箔やアルミ蒸着を施された大袋Ｍｂ内に複数個
入っている。前記小袋Ｂ_i の一部には、所定の形状およ
び大きさのマーキングａが予め所定の箇所に塗布されて
いる。該マーキングａは、単位物理量当たりのＸ線の透
過効率が当該小袋Ｂ_i や前記大袋Ｍｂよりも小さい材料
で構成されている。

【００１４】Ｘ線物品検査装置の構成：つぎに、本Ｘ線
物品検査装置について説明する。図１（ａ），（ｂ）に
示すように、商品の搬送ライン上に設けられたＸ線物品
検査装置１は、両側に商品Ｍの入口１ａおよび出口１ｂ
の設けられたＸ線シールドボックス１Ｓを有している。
Ｘ線シールドボックス１Ｓ内には第１および第２コンベ
ヤ５１，５２が直列に配置されている。第１コンベヤ５
１は始端部が入口１ａに位置しており、入口１ａから搬
入された商品Ｍは、一定の姿勢で第１コンベヤ５１上を
搬送された後、第２コンベヤ５２によって出口１ｂから
搬出される。

【００１５】前記Ｘ線シールドボックス１Ｓ内には、Ｘ
線照射手段２１およびＸ線検出器２２からなる光学系２
０が設けられている。該Ｘ線照射手段２１はＸ線を発生
させ、該Ｘ線をＸ線検出器２２に向って照射する。Ｘ線
検出器２２は、多数の画素をコンベヤの幅方向に配設し
たラインセンサからなる。

【００１６】前記第１コンベヤ５１の終端部と第２コン
ベヤ５２の始端部との間には、商品Ｍの受け渡しに支障
がない寸法の隙間５０が設けられている。前記Ｘ線照射
手段２１の光軸Ｓは、前記隙間５０を通過する位置に設
定されている。なお、Ｘ線物品検査装置１の下流には、
不良商品をラインアウトさせるための振り分け装置９が
設けられている。

【００１７】つぎに、Ｘ線物品検査装置の制御構成につ
いて説明する。図２（ａ）に示すように、Ｘ線物品検査
装置１と振り分け装置９とは互いに接続されている。Ｘ
線物品検査装置１はマイコン１０を有している。マイコ
ン１０には、前記光学系２０、表示器４、前記コンベヤ
５１，５２および通過検出器８がそれぞれ接続されてい
る。なお、図２（ａ）に示す各機器は、それぞれ図示し
ないインターフェイスを介して接続されている。

【００１８】マイコン１０はＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２お
よびＲＡＭ１３を備えている。ＣＰＵ１１はＸ線画像処
理部１１ａおよびマーキングカウンタ１１ｂを備えてお
り、本発明のマーキング判別手段を構成する。Ｘ線画像
処理部１１ａは、Ｘ線検出器２２からの出力を受信順に
連続的に処理することにより、図３（ａ）に示す画像Ｐ
を作成する。なお、図３（ａ）は、商品Ｍと画像Ｐとの
対応関係を示す概念図である。該画像Ｐは、図３（ｂ）
に示すＸ線の透過率Ｔに応じて明暗の分布が決定され
る。当該画像Ｐは必要に応じて表示器４に表示させるこ
とができるようになっている。

【００１９】図２示すＲＡＭ１３には、異物閾値記憶部
１３ａおよびマーキング閾値記憶部１３ｂが設けられて
いる。前記異物閾値記憶部１３ａには、図３（ｂ）に示
す所定の透過率の値からなる異物閾値ＳＨｆが記憶され
ている。異物閾値ＳＨｆは、針やネジなど金属製の異物
を検出するための閾値であり、当該金属製の異物の透過
率の値Ｔｆ（ほぼ０）よりも若干大きく、かつ、当該異
物の透過率の値Ｔｆに近い所定の小さな値（たとえば５
％）に設定されている。

【００２０】図２（ｂ）に示すように、前記マーキング
閾値記憶部１３ｂには、商品名、物品名、マーキング透
過率閾値ＳＨａ、長さ閾値Ｌａおよびマーキングの個数
が商品ごとに、商品に関連付けられて記憶される。前記
マーキング閾値ＳＨａは、各画素で検出した部分が、所
定の設定されたマーキングａか否かを判別するための閾
値である。図３（ｂ）に示すマーキング閾値（上限値）
ＳＨａとしては、マーキングａに対応する透過率の値Ｔ
ａよりも大きく、かつ、当該透過率の値Ｔａに近い上限
値や下限値が設定される。なお、商品「ふりかけ」の場
合は、マーキングの下限値として異物閾値を用いる。前
記長さ閾値Ｌａはマーキングａか否かを寸法を基準に判
定するための他の閾値である。長さ閾値Ｌａとしては、
前記画像Ｐにおけるマーキングａの検出像の設定長さの
範囲が記憶される。前記個数としては、商品Ｍ１内のマ
ーキングａの数、すなわち、小袋Ｂ_i の所定の入り数が
記憶される。

【００２１】前記ＣＰＵ１１は、前記マーキング閾値記
憶部１３ｂの記憶内容を設定記憶させる登録モードと、
物品検査を行う運転モードとを有している。以下に説明
するように、ＣＰＵ１１はマーキングａを検出すること
により、小袋Ｂ_i の有無を判別するマーキング判別手段
を構成していると共に、異物の判別を行う異物判別手段
を構成している。一方、ＣＰＵ１１は、マーキングａの
数をカウントすることにより商品Ｍ内の小袋Ｂ_i の個数
の検査を行う個数検査手段を構成している。

【００２２】Ｘ線物品検査方法：つぎに、物品の検査方
法について図３の商品Ｍを例にとって説明する。 登録モード：オペレータが所定の操作を行い、Ｘ線物品
検査装置１を登録モードに設定した後、図１に示す前記
第１コンベヤ５１上に商品Ｍを載置すると、該商品Ｍは
Ｘ線物品検査装置１の入口１ａからＸ線シールドボック
ス１Ｓ内に搬入される。第１コンベヤ５１上の商品Ｍ
は、第１の隙間５０上を通過して第２コンベヤ５２に乗
り移る。同時に、図２に示すＸ線画像処理部１１ａがＸ
線検出器２２からの透過Ｘ線の検出信号に基づいて、前
記透過率Ｔに対応する画像Ｐを作成し、ＣＰＵ１１が該
画像を表示器４に表示させる。

【００２３】オペレータは、前記表示を見ながら適切な
設定値を算出し、図３に示すマーキングａに対応する透
過率の値Ｔａに基づいて、マーキング閾値記憶部１３ｂ
の当該商品名に対応するマーキング閾値欄にマーキング
閾値ＳＨａを設定記憶させる。一方、画像Ｐにおけるマ
ーキングａの検出像の長さＬを基準として設定長さを記
憶させると共に、前記マーキングａの数（物品の数）を
個数欄に設定記憶させる。

【００２４】運転モード：つぎに、オペレータが所定の
操作を行い、Ｘ線物品検査装置１を運転モードに設定
し、商品を呼び出すと、ＣＰＵ１１が異物閾値記憶部１
３ａから当該商品に応じた異物閾値ＳＨｆを読み出すと
共に、マーキング閾値記憶部１３ｂから当該商品Ｍに対
応する記憶内容を読み出す。搬送ラインの動作を開始さ
せると、商品Ｍが第１コンベヤ５１によって、Ｘ線シー
ルドボックス１Ｓ内に搬入される。商品Ｍが第１コンベ
ヤ５１から第２コンベヤ５２に乗り移ると、Ｘ線検出器
２２からの透過Ｘ線の検出信号に基づいてＣＰＵ１１が
以下に示す物品検査を行い、その後、商品Ｍは出口１ｂ
からＸ線シールドボックス１Ｓの外に搬送され、下流の
振り分け装置９に送られる。

【００２５】図４はＣＰＵ１１の動作の概略のフローを
示す。ステップＳ１において、ＣＰＵ１１が前記透過率
Ｔとマーキング閾値ＳＨａとを比較し、透過率Ｔがマー
キング閾値ＳＨａ以下の場合には、ステップＳ２に進
む。透過率Ｔがマーキング閾値ＳＨａよりも大きい場合
にはステップＳ１に戻る。

【００２６】ステップＳ２において、ＣＰＵ１１が前記
透過率Ｔと前記異物閾値ＳＨｆとを比較し、透過率Ｔが
異物閾値ＳＨｆ以上の場合にはステップＳ３に進む。一
方、図３（ｂ）に示す透過率Ｔｆの部分のように、検出
像の透過率が異物閾値ＳＨｆよりも小さい場合には、金
属製の異物が混入していると判別しステップＳ６に進
む。ステップＳ６において、ＣＰＵ１１は前記振り分け
装置９に振り分け信号を送信する。

【００２７】ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、図
３（ｂ）に示す透過率Ｔａの部分のように、マーキング
閾値ＳＨａ以下で、かつ、異物閾値ＳＨｆ以上の部分に
ついて長さ判別を行う。すなわち、透過率Ｔが所定の範
囲である検出像の長さＬ（図３（ａ））と前記長さ閾値
Ｌａとの比較を行う。当該検出像の長さＬが所定の長さ
の範囲内である場合には、当該検出像がマーキングａの
像であると判別しステップＳ４に進む。一方、当該所定
の範囲を越える場合には、異物またはエラーであると判
別してステップＳ６に進む。

【００２８】ステップＳ４において、ＣＰＵ１１が前記
マーキングカウンタ１１ｂをインクリメントしステップ
Ｓ５に進む。ステップＳ５では、マーキングカウンタ１
１ｂの数値と前記マーキングａの設定個数との比較を行
う。なお、本実施形態では説明を簡潔にするためにフロ
ーチャートを簡略化しているが、実際にはＣＰＵ１１は
前記ステップＳ１からステップＳ４までを繰り返し、商
品Ｍ中のマーキングａの数が前記マーキング閾値記憶部
１３ｂの前記設定個数と異なる場合には前記振り分け装
置９に振り分け信号を送信する。一方、検出したマーキ
ングａの数が前記設定個数と一致する場合には、次の商
品Ｍの物品検出を開始する。

【００２９】このように、小袋Ｂ_i に予め付されたマー
キングａを検出するので、アルミ箔やアルミ蒸着などの
施された大袋に入った小袋Ｂ_i であっても、当該小袋Ｂ
_i についての入り数を検査することができる。

【００３０】また、前記画像Ｐのうち、透過率Ｔが所定
の閾値ＳＨｆよりも小さい検出像については異物である
と判別するので、別途、異物検出のための装置を設ける
ことなく異物検出を行うことができるから、コストアッ
プを抑制することができる。

【００３１】なお、マーキングａを特定するための閾値
として、前記マーキング閾値（上限値）ＳＨａと共に、
下限値を設定してもよい。該下限値には、マーキングａ
に対応する透過率Ｔａよりも小さい値を設定する。

【００３２】また、商品Ｍは、図５に示すように、異な
る種類の小袋Ｂ１，Ｂ２が入れられた、たとえば、カッ
プラーメンなどの商品Ｍであってもよい。前記小袋Ｂ
１，Ｂ２には、寸法や形状および／または透過効率が互
いに異なるマーキングａ１，ａ２がそれぞれ付されてい
る。

【００３３】前記異なる種類の小袋Ｂ１，Ｂ２の入った
商品Ｍにおいては、図２（ｂ）に示す閾値記憶部１３ｂ
のカップラーメン欄のように、前記小袋Ｂ１，Ｂ２ごと
に設定された透過率閾値および長さ閾値を用いることに
より、該小袋Ｂ１，Ｂ２の有無および入り数の検査を行
う。したがって、小袋Ｂ１，Ｂ２が重なっていてもそれ
ぞれの小袋Ｂ１，Ｂ２の有無や入り数を検査することが
できる。

【００３４】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、マーキングは物品から突出して
設けてもよい。また、マーキングは物品内部に付しても
よく、さらには、物品内に入れられた、たとえば、「お
まけ」などの品物に付してもよい。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。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被検査物内の物品に予めマーキングを付し、当該マーキ
ングを検出するので、被検査物の形態や包装の種別に拘
わらず、該被検査物内の物品についての入り数や物品の
有無を検査することができる。

【００３６】また、Ｘ線検出器で検出された画像のう
ち、透過率が所定値の範囲とは異なる部分の検出像が、
マーキングの像とは異なる場合には異物の像であると判
別するので、別途、異物検出のための装置を設けること
なく異物検出を行うことができるから、コストアップを
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線物品検査装置
を示す概略側面図および概略正面図である。

【図２】（ａ）はＸ線物品検査装置を示す概略構成図、
（ｂ）は記憶部の記憶内容を示す図表である。

【図３】（ａ）は被検査物と画像との対応関係を示す斜
視図、（ｂ）は透過率を示すグラフである。

【図４】運転モードにおけるＣＰＵの概略動作を示すフ
ローチャートである。

【図５】他の商品の形態を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１：Ｘ線物品検査装置 ２１：Ｘ線照射手段 ２２：Ｘ線検出器 ａ：マーキング Ｂ_i ，Ｂ１，Ｂ２：小袋（物品） Ｍ：商品（被検査物） Ｐ：画像 Ｔ：透過率

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、
   前記物品を透過したＸ線が入射するＸ線検出器とを備
   え、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物
   中の物品の検査を行うＸ線物品検査装置において、 Ｘ線の透過効率が前記物品とは異なるマーキングを物品
   に付し、前記マーキングを検出することにより被検査物
   中の物品の有無を判別する手段を備えたＸ線物品検査装
   置
2. 【請求項２】 物品にＸ線照射手段からのＸ線を照射
   し、前記物品を透過したＸ線をＸ線検出器に入射させ
   て、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物
   中の物品の検査を行うＸ線物品検査装置において、 単位物理量当たりのＸ線の透過効率が前記物品よりも小
   さい材料からなるマーキングであって前記物品の一部に
   付されたマーキング、を検出することにより当該物品の
   有無を判別するＸ線物品検査装置。
3. 【請求項３】 請求項１もしくは２において、 設定されたマーキングか否かを判別するための設定透過
   率の範囲を記憶する透過率記憶部と、 前記Ｘ線検出器で検出された画像についての透過率の検
   出値を前記設定透過率の範囲と比較して設定されたマー
   キングか否かを判別するマーキング判別手段とを備えた
   Ｘ線物品検査装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記設定透過率を物品ごとに記憶できるようにしたＸ線
   物品検査装置。
5. 【請求項５】 請求項３もしくは４において、 設定されたマーキングか否かを判別するための領域に関
   する設定領域情報を記憶するための領域記憶部と、 前記判別の結果、設定透過率の範囲である部分について
   の領域に関する検出情報を前記領域記憶部に記憶された
   設定領域情報と比較して当該部分がマーキングの像であ
   るか否かを判別するマーキング判別手段とを備えたＸ線
   物品検査装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記設定領域情報を物品ごとに記憶できるようにしたＸ
   線物品検査装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項におい
   て、 前記検出されたマーキングの数に基づいて、被検査物中
   の物品の個数検査を行う手段をさらに備えたＸ線物品検
   査装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１項におい
   て、 被検査物中の異物を判別するための異物判別手段をさら
   に備えたＸ線物品検査装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記異物判別手段は、前記Ｘ線検出器で検出された画像
   のうち透過率が所定値とは異なる部分の検出像が、前記
   マーキングの像と異なる場合には、当該検出像が異物の
   像であると判別するＸ線物品検査装置。
10. 【請求項１０】 物品にＸ線照射手段からＸ線を照射
    し、前記物品を透過したＸ線をＸ線検出器に入射させ
    て、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物
    中の物品の検査を行うＸ線物品検査方法において、 予め設定され、Ｘ線の透過効率が前記物品とは異なり、
    かつ、前記物品に付されたマーキングを、検出すること
    により被検査物中の物品の存在を検出するＸ線物品検査
    方法。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれか１項に
    記載のＸ線物品検査装置および方法に使用される物品で
    あって、 予め設定され、物品自体とはＸ線の透過効率が異なるマ
    ーキングが付された物品。