JP2006126154A - Ｘ線異物検出装置 - Google Patents

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Yoshihiko Takashima
善彦 高嶋
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Abstract

【課題】製造ラインを流れる容器の仲の製品とＸ線の透過度の似た物質（異物）を検出したい。
【解決手段】Ｘ線の放射円内に複数のＸ線ラインセンサを配し、画像処理で異物の検出レベル付近をガンマ補正で拡大し、複数のＸ線ラインセンサの位相を遅延回路で合わせ、積層して内容物と異物のＸ線透過度の差を広げる方式で解決した。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｘ線の透過度の近い物質の分類に威力を発揮する異物検出装置である。
従来、ガラス、樹脂、金属容器に主に飲料を充填し、Ｘ線による異物検出を行っていた。しかし水約１０ｃｍの中に１ｍｍ厚のガラスがあっても検出できなかった。３ｍｍ程度の厚さがあれば従来の方式でも検出できた。
最近製造スピードが速くなり、１分間に８００本を越える容器を搬送するのが普通になってきて、露光時間が短くなり、画像レベルが充分に取れなくなってきている。
その上検出したい異物もガラスや金属だけではなく、通常製造ラインで良く使われている樹脂パッキングの一部や欠けたクズなどが問題になって来つつある。
また、０．５ｍｍ程度の小さな異物も欠陥品としてクレームになる例も出ている。
透過Ｘ線の量が近似な物質を分別する方法の開発が必要である。
本発明は、第一に画像処理において異物の透過度付近の入出力特性（ガンマ）を変えて、その差が出易い様にする回路を入れる。
第二に、複数列のＸ線ラインセンサのうち、最も入側のＸ線ラインセンサの画像処理出力を出側ラインセンサの位相まで遅延させる。次に２番目のＸ線ラインセンサの画像処理出力を出側ラインセンサの位相まで遅延させる。このようにして、出側Ｘ線ラインセンサの１列手前のＸ線ラインセンサの画像処理出力を、出側Ｘ線ラインセンサの位相に合わせて遅延させ、出側Ｘ線ラインセンサの位相において画像処理出力どうしのデータを積層（加算）して、小さな出力変化を拡大し、明確に異物の存在をデータ化して分類するものである。
Ｘ線の透過度の近い物質、及び小さな物質の検出に効果があり、製品の返品や損害補償の減少による経済的効果は大である。また、食品の安全性を確保する衛生面での効果も大きい。
図１の如く、完成製品１３の搬送ライン１４が１５の方向に移動する。これに対してＸ線発生器１１は約３０度の角度で縦、横方向にＸ線を放射する。この放射範囲は距離とともに拡散し、ある点では１２のような円形になる。この範囲内で１３の容器をスキャンできる位置にＬ１からＬｎまでのｎ列のＸ線ラインセンサを配する。
各Ｘ線ラインセンサの出力は、図２の如く異物のＸ線透過度付近のガンマを上げて変化量を拡大する。
そして、検査物である完成製品１３が、図３において最も入側のＸ線ラインセンサＬ１の画像処理データを、ｔ１秒後に最も出側のＸ線ラインセンサＬｎが撮像する第１のラインとの位相を合わせるよう遅延させる。同じようにＬ２からＬｎ−１までの各Ｘ線ラインセンサにおいてＬｎとの位相を合わせるよう各々の画像処理データを遅延させる。Ｌｎの位相でＬ１からＬｎの画像処理データを積層（加算）すると、異物によるＸ線透過度の差は拡大し、異物を分類することが可能になる。異物が検出されると、異物検出排除装置３１にて搬送ライン１４から排除される。このように、生産ラインにおいて製品が箱詰めされる前に、製品内の異物を検出し排除する。
各機器の配置を示す図 ガンマ補正の入出力図 ２列Ｘ線ラインセンサの遅延、ガンマ補正、データ積層のブロックダイヤ図
符号の説明
１１ Ｘ線発生器
１２ Ｘ線出射角度表示図
１３ 検査用容器
１３′ ｔ１秒後に１３のエッジが移動して到着した仮想位置
１４ 搬送コンベア
１５ 容器進行方向
２１ 入力レベル
２２ 出力レベル
２３ ガンマ１のグラフ
２４ ガンマ補正の例
３１ 異物検出排除装置
ＡＤＤ 加算部
ＤＲＩＶ 各種駆動信号発生部
Ｌ１ 最も入側のＸ線ラインセンサ
Ｌ２ ２列目のＸ線ラインセンサ
Ｌｎ−１ 最も出側から１つ手前のＸ線ラインセンサ
Ｌｎ 最も出側のＸ線ラインセンサ
ｔ１ １３のエッジが入側Ｘ線ラインセンサＬ１を通過後、出側Ｘ線ラインセンサＬｎに到達するまでの時間
ｔ１ＤＬ Ｌ１からＬｎまで位相を合わせる遅延回路
ｔ２ＤＬ Ｌ２からＬｎまで位相を合わせる遅延回路
ｔｎ−１ＤＬ Ｌｎ−１からＬｎまで位相を合わせる遅延回路
γ１ Ｌ１用ガンマアンプ
γ２ Ｌ２用ガンマアンプ
γｎ−１ Ｌｎ−１用ガンマアンプ
γｎ Ｌｎ用ガンマアンプ

Claims (1)

  1. コンベア上を流れる容器の中の製品に含まれる異物を検出する手段として、Ｘ線投射器をコンベアの片側に配し、他方にＸ線の円形照射範囲内に複数のＸ線ラインセンサを配し、入側からそれぞれのＸ線ラインセンサのデータを画像処理して遅延させ、出側のＸ線ラインセンサの画像処理したデータと位相を合わせて積層画像を形成させ、内容製品と異物との分類を容易にさせる方式を特徴とするＸ線異物検出装置。
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