JP2004279059A

JP2004279059A - 放射線検査装置

Info

Publication number: JP2004279059A
Application number: JP2003067103A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Sawada; 良一澤田; Toshimichi Masaki; 俊道政木
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP3804619B2; CN1530644A; KR100687171B1; CN100353159C; KR20040080961A

Abstract

【課題】非包装品の検査に際して異物の混入等が検出されたとき、従来に比して被検査物の排除量を減少させることができ、しかも異物等の排除ミスを生じることのない放射線検査装置を提供する。
【解決手段】画像処理手段５による異物の混入の有無等の合否判定を、搬送手段１，６による搬送方向に直交する方向に設定される複数の検査領域Ａ１，Ａ２およびこれらの間の共通領域Ａｃのそれぞれにおいて行うとともに、各検査領域Ａ１，Ａ２の判定結果にに対応して動作する複数の排除手段７１，７２を設け、被検査物Ｓの排除量を少なくする。そして、共通領域Ａｃ１，Ａ２の判定結果が否である場合には、その両側の検査領域Ａ１，Ａ２に対応する排除装置７１，７２の双方を動作させることにより、異物等の排除ミスの発生を防止する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品や食料品等の非破壊検査に用いられる放射線検査装置に関し、特に、大豆や小豆、あるいはじゃがいも、更には小麦粉などの非包装品に異物の混入がないか否か等を検査するのに適した放射線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、食品等の製造分野等においては、異物の混入の防止に対して関心が高まっている。このような異物混入の有無を検査する装置としては、一般的に金属検出機が知られているが、当然のことながら石やガラス等の検査には適さない。また、可視光によりＣＣＤカメラなどを用いた検査装置もあるが、このような装置は、じゃがいもなど内部に石を噛み込んで成長したものや、被検査物の裏側に付着した異物には無力である。
【０００３】
そこで、このような検査には、Ｘ線などの放射線を用いて被検査物の透視像を得る、放射線検査装置が用いられる。食品等への異物混入などを検査する放射線検査装置においては、一般に、被検査物をベルトコンベアで搬送し、このベルトコンベアを挟んでその上下にＸ線などの放射線源と放射線検出器を対向配置し、これらの間を被検査物が通過する間に、被検査物の放射線透過情報を得て、その放射線透過情報を用いた画像処理により、異物の混入の有無や欠品の有無などを判定する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、この種の検査装置においては、通常、上記した判定結果に基づき、不良品と判定された被検査物をコンベア上からから排除する排除装置が設けられる。この排除装置としては種々のものが実用化されているが、例えば放射線検出器の配設位置よりもコンベアによる搬送方向下流側に空気ジェットノズルを配置し、不良品の判定に呼応してそのノズルから空気ジェットを噴射することによってコンベア上の不良品を落下させるなどの装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３１０９４４号公報（第２−４頁，図１）
【特許文献２】
特開平９−２４０８３０号公報（第３頁，図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば大豆や小豆、じゃがいも、小麦粉等の非包装品の検査においては、コンベア上にバラ積みして放射線源と放射線検出器の間を通過させるのであるが、図４に模式的平面図で示すように、放射線検出器Ｄの視野幅、つまり検査領域幅ＷＤは、コンベアＣの幅ＷＣの全体をカバーするように設定される。そして、その検査領域幅ＷＤの一部に異物Ｅが検出されたとき、コンベアＣの全幅ＷＣ上の被検査物Ｓが排除対象となり、例えば図示のようなＷＣ×Ｌの範囲の大量の被検査物Ｓが排除されてしまう。
【０００７】
このような異物検出時における被検査物の排除量を少なくするためには、検査領域をコンベアによる搬送方向に直交する方向を２分割して２列の検査領域を設けるとともに、その各領域に対応した排除装置を設け、個々の検査領域で異物の有無を判別し、その各判別結果に応じて対応する排除装置を動作させる対策が考えられる。
【０００８】
しかしながら、このような対策では、コンベアの幅方向中央付近において一方の検査領域により異物が検出された場合、対応する側の排除装置を動作させることになるが、このとき、２つの排除装置の設置条件や、被検査物の大きさ（小豆とじゃがいもとの差）などの状態、および検査位置から排除装置の配設位置まで被検査物が搬送されたときに隣の列に移動してしまう可能性などの危険性があり、このような排除ミスの発生は、この種の検査装置において致命的であり、実用化・普及化には至っていない。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、異物の混入等が検出されたとき、上記のような排除ミスの発生の恐れがなく、確実に異物等を排除することが可能で、しかもその排除量を従来のこの種の検査装置に比して少なくすることのできる放射線検査装置の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の放射線異物検査装置は、放射線発生手段と、その放射線発生手段に対向配置され、複数の素子からなる１次元もしくは２次元放射線検出器と、これらの放射線発生手段および放射線検出器の間で被検査物を搬送する搬送手段と、上記放射線検出器からの出力を用いた画像処理により合否判定を行う画像処理手段と、その判定結果に従って上記放射線検出器の下流側で搬送手段上の不良品を排除する排除手段を備えた放射線検査装置において、上記画像処理手段が、上記搬送手段の搬送方向に直交する方向に互いに重複する共通領域をもって隣り合うように設定された複数の検査領域、およびその共通領域の各領域ごとに合否判定を行うように構成されているとともに、上記各検査領域に対応して動作する複数の排除手段を備え、かつ、上記共通領域での判定結果が否である場合には、その共通領域を挟んだ両側の検査領域に対応する排除手段の双方が排除動作を行うように構成されていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１１】
ここで、本発明においては、上記画像処理手段における共通領域の搬送方向に直交する方向への幅を変更する共通領域幅変更手段を備えた構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【００１２】
本発明は、基本的には、画像処理手段による検査領域を、搬送手段による搬送方向に直交する方向に分割し、その各検査領域に対応して複数の排除手段を設けることにより、否（異物混入等）と判定された場合の排除量を少なくするのであるが、互いに隣り合う検査領域には重複する共通領域を設けて、その共通領域において否と判定されたときには、その共通領域の両側の検査領域に対応する排除手段をともに排除動作させることにより、排除ミスの発生を無くそうとするものである。
【００１３】
すなわち、検査領域を搬送方向に直交する方向に複数に分割し、かつ、各検査領域の間には共通領域を設ける一方、排除手段については各検査領域と同数だけ設けてそれぞれの判定結果に対応して動作させる。そして、共通領域における判定結果が否（異物混入等）である場合には、その共通領域の両側の検査領域に対応する２つの排除手段をともに排除動作させる。これにより、一つの検査領域における判定結果が否である場合には被検査物の排除量を少なくすることができ、また、各検査領域に境界部分である共通領域における判定結果が否である場合においても排除ミスを生じる恐れがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成図であり、要部の機械的構成を表す模式図と、電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【００１５】
被検査物Ｓはコンベアシステム１のループ状のベルト１１上に載せられて一定の速度で搬送される。コンベアシステム１の上方には、Ｘ線管２がそのＸ線光軸を鉛直下方に向けた姿勢で配置されているとともに、Ｘ線管２に対向してその鉛直下方には、ベルト１１を介在させた状態で１次元Ｘ線検出器３が配置されている。
【００１６】
コンベアシステム１は、ベルト１１と、そのベルト１１が掛け回される駆動ローラ１２並びに複数の従動ローラ１３を含み、駆動ローラ１２は、操作パネル４に設けられているスイッチの操作により駆動回路１４から供給される駆動信号によって回転駆動するモータ（図示せず）により回転が与えられ、この駆動ローラ１２の回転によりベルト１１が各ローラに案内されて移動し、被検査物Ｓを図中矢印の向きに一定速度で搬送する。
【００１７】
Ｘ線管２は、そのアノード２ａとカソード２ｂ間に、Ｘ線制御器２１により制御される高電圧発生回路２２からの高電圧が印加されることによってＸ線を発生する。Ｘ線管２とコンベアシステム１との間には、当該コンベアシステム１による搬送方向に直交する方向に沿ったスリット２３ａが形成されてなる鉛製のスリット部材２３が設けられており、Ｘ線管２から出力されたＸ線は、このスリット２３ａを通過することにより、コンベアシステム１の幅方向に広がりを持つ扇状のＸ線ビームとなってベルト１１上の被検査物Ｓに照射される。
【００１８】
１次元Ｘ線検出器３は、例えばシンチレータと、複数の素子がライン状に並べられたＣＣＤ等によって構成され、被検査物Ｓを透過してこの１次元Ｘ線検出器３に入射したＸ線は、シンチレータにより光に変換されたうえでＣＣＤの各素子によって一定の微小時間ごとに検出され、各素子ごとにＸ線の入射信号に応じた検出信号を出力する。
【００１９】
１次元Ｘ線検出器３の出力、つまり被検査物ＳのＸ線透過データはデータ処理装置５に取り込まれて画像処理に供され、モニタ５１に被検査物ＳのＸ線透過像として表示される。そして、このデータ処理装置５においては、各種フィルタをかけるなどの処理を行った後、最終的には各画素の濃淡情報を２値化して異物の有無の判定を行うのであるが、その判定は、後述するように２つの検査領域とその間の共通領域ごとに個別に行う。
【００２０】
Ｘ線源２および１次元Ｘ線検出器３の配設位置に対してコンベアシステム１の搬送方向下流側には、第１と第２の排除装置７１と７１がが設けられている。各排除装置７１および７２は、それぞれアーム式の排除装置であって、コンベアシステム１の幅方向両側に配置されており、それぞれの排除領域は相互に重複している。これらの第１および第２の排除装置７１および７２は、データ処理装置５から供給される信号によって駆動制御される。また、いずれかの領域で異物が検出された場合、ブザー５４が鳴らされるようになっている。また、この判定結果はデータプリンタ５２に出力されるとともに、その画像がビデオプリンタ５３に出力される。
【００２１】
次に、データ処理装置５による判定の仕方と各排除装置７１，７２の動作について説明する。図２は本発明の実施の形態の検査領域の設定状態と排除装置との関係の説明図であり、コンベアシステム１の模式的平面図で表す図である。また、図３は各部の動作を表すタイミングチャートである。
【００２２】
データ処理装置５では、前記したように１次元Ｘ線検出器５３の出力を用いた画像処理により異物の混入の有無を判定するのであるが、全ての視野（検査領域）ついて判定するのではなく、あらかじめ設定されている領域ごとに異物の混入の有無を判定する。
【００２３】
すなわち、図２に示すように、コンベアシステム１の搬送方向に直交する方向の略中央部に設定された共通領域Ａｃを挟んでその両側に第１の検査領域Ａ１および第２の検査領域Ａ２が設定される。そして、これらの各領域Ａ１，Ａ２およびＡｃごとに、異物混入の有無を判定する。この各領域の境界、換言すれば共通領域Ａｃの幅は、操作パネル４の操作により任意に設定することができる。
【００２４】
そして、図３に示すように、第１の検査領域Ａ１で異物混入が検知されたときには、第１の排除装置７１に対して異物を排除すべく駆動信号が供給される。この駆動信号は、１次元Ｘ線検出器３から第１の排除装置７１の配設位置までの距離と、コンベアシステム１による被検査物Ｓの搬送速度によって決まる時間Ｔ１だけ、異物の検知時点から遅延した時点で出力される。
【００２５】
また、第２の検査領域Ａ２で異物混入が検知されたときには、第２の排除装置７２に対して異物を排除すべく駆動信号が供給される。この駆動信号は、上記と同様に、１次元Ｘ線検出器３から第２の排除装置７２の配設位置までの距離と、コンベアシステム１による被検査物Ｓの搬送速度によって決まる時間Ｔ２だけ、異物の検知時点から遅延した時点で出力される。
【００２６】
そして、共通領域Ａｃで異物混入が検知されたときには、第１および第２の排除装置７１と７２の双方に対して異物を排除すべく、異物の検知時点からそれぞれに応じた時間Ｔ１およびＴ２だけ遅延した時点で駆動信号が供給される。
【００２７】
以上の動作によると、第１もしくは第２の検査領域Ａ１もしくはＡ２で異物の混入が検出されたときには、従来のようにコンベアシステム１のベルト１１の全幅の被検査物Ｓを排除する場合に比して、その排除量が約１／２に減少する。そして、第１と第２の検査領域Ａ１とＡ２の間の共通領域Ａｃに異物の混入が検出されたときには、第１と第２の排除装置７１と７２の双方が排除動作を行うので、コンベアシステム１による搬送過程で異物が共通領域Ａｃから第１または第２の検査領域Ａ１またはＡ２に移動したとしても排除ミスを生じることがない。また、被検査物Ｓがある程度以上に大きく、被検査物Ｓの中心と、その被検査物Ｓ内での異物の混入位置が共通領域Ａｃと第１または第２の検査領域Ａ１またはＡ２とに跨がっていても排除ミスを生じることがない。
【００２８】
ここで、排除装置の形態としては、上記した実施の形態のようにアーム式のほか、コンベアのベルトを搬送方向に直交する方向に複数に分割し、その各分割されたベルトが選択的に下方に傾斜することによってその上に載っている被検査物を落下させる、いわゆるドロップベルト式などの他の形態のものを用いることができる。
【００２９】
また、以上の実施の形態においては、共通領域を挟んで２つの検査領域を設定した例を示したが、３つ以上の検査領域を設定するとともに、各検査領域の間にそれぞれ共通領域を設けてもよく、この場合、各検査領域の数だけ排除装置を設けてそれぞれに対応させ、共通領域で異物の混入が検知されたときには、その両側の検査領域に対応する排除装置により排除動作を実行すればよい。この場合の排除装置は、例えばドロップベルト式のものを用いればよい。
【００３０】
更に、Ｘ線検出器は１次元に限られることなく、２次元の検出器を用い得ることは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、放射線検出器による被検査物の透過放射線情報を画像処理して異物の混入の有無などの合否判定を行うに当たり、互いの間に共通領域を介在させた複数の検査領域を設けるとともに、各検査領域に対応して排除装置を設けてこれらを当該各検査領域ごとの合否判定に対応させて動作させ、かつ、共通領域での合否判定において否の判定があったとき、その共通領域を挟む２つの検査領域にそれぞれ対応する２つの排除装置の双方により排除動作を行うので、穀類や豆類、あるいはじゃがいもなどの食品や、塗料粉末などの工業製品などの非包装品に対する異物混入検査等において、異物の検知時における被検査物の排除量を従来に比して少なくすることができ、しかも、放射線透視情報の採取位置から排除装置の配設位置までの搬送過程で異物が横方向にずれても、異物の排除ミスを生じることがない。
【００３２】
また、共通領域の幅を任意に変更できるように構成することにより、検査対象物の大きさや搬送時における挙動等に対応させた設定が可能となり、無駄な排除を極力低減させ、しかも確実に異物等を排除することのできる放射線検査装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の検査領域の設定状態と排除装置との関係の説明図であり、コンベアシステム１，６の模式的平面図で表す図である。
【図３】本発明の実施の形態の各部の動作を表すタイミングチャートである。
【図４】従来の放射線検査装置により非包装品の異物混入の有無等の検査を行ったときに、異物を排除すべく排除される被検査物の排除量の説明図である。
【符号の説明】
１コンベアシステム
２Ｘ線源
３１次元Ｘ線検出器
５画像処理装置
７１，７２排除装置
Ｓ被検査物

Claims

放射線発生手段と、その放射線発生手段に対向配置され、複数の素子からなる１次元もしくは２次元放射線検出器と、これらの放射線発生手段および放射線検出器の間で被検査物を搬送する搬送手段と、上記放射線検出器からの出力を用いた画像処理により合否判定を行う画像処理手段と、その判定結果に従って上記放射線検出器の下流側で搬送手段上の不良品を排除する排除手段を備えた放射線検査装置において、
上記画像処理手段が、上記搬送手段の搬送方向に直交する方向に互いに重複する共通領域をもって隣り合うように設定された複数の検査領域、およびその共通領域の各領域ごとに合否判定を行うように構成されているとともに、上記各検査領域に対応して動作する複数の排除手段を備え、かつ、上記共通領域での判定結果が否である場合には、その共通領域を挟んだ両側の検査領域に対応する排除手段の双方が排除動作を行うように構成されていることを特徴とする放射線検査装置。
上記画像処理手段における共通領域の搬送方向に直交する方向への幅を変更する共通領域幅変更手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検査装置。