JP2006214725A - X線液面検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 X線照射装置から液体を充填した被検査容器にX線を照射し、透過したX線をX線検出器で検出する。この検出データから被検査容器の液面レベルが所定内にあるか否かを判定する。また、画像処理装置にて検出データを処理して被検査容器の液面画像を作成し、液面画像データを記憶装置に記憶する。被検査容器への液体の充填から液面レベルの検査に到るまでの製造情報(バルブ情報も含む)及び検査情報を入力装置(操作器)から入力し記憶しておき、画像処理装置で作成した被検査容器の液面画像と記憶してある製造情報及び検査に関する情報(検査結果も含む)とを対応付けて、被検査容器の液面画像と被検査容器の製造及び検査情報とを表示手段の同一画面に表示する。
【選択図】 図5
Description
上記特許文献1に開示されているX線液面検査装置は、被検査容器にX線を照射し、該容器を透過したX線をX線可視化パネルとCCDカメラからなる撮像手段で撮像し、画像処理装置で前記撮像手段からの撮像データを処理して前記被検査容器内の液面検出を行い、検出した液面レベルが基準範囲内にあるかどうか判定してその結果をディスプレイ装置に表示するものである。
製造工程、検査工程を経て製品が完成するものであるが、上記従来技術のように液面レベルの結果とバルブ充填特性の情報だけでは、これらの工程のどの工程で容器への入味量(注入液量)に過多又は不足が生じて不合格になったのか、その不合格になった原因の追求に多くの時間を要するものであった。
すなわち、上記原因の追求は、人手によって製造工程、検査工程の各部分をチェックしなければならないので、これらのチェックに多くの時間を必要とし、生産性向上を阻害する要因の一つとなっていた。
容器に液体を充填する充填機からの充填量のばらつきの要因の一つに、フィラーの液注入用バルブからの前記液注入量の時間経過に伴う変動がある。
また、前記液注入量の時間経過に伴う変動は、充填機の後段にある巻締め機(シーマ)の処理速度等の変動によっても発生する。
これらの要因によって、一般的に缶容器等は充填開始直後の入味量は少ない。生産ラインでは、充填機や巻締め機の特性に起因して発生する不合格のものは入味レベルを検査するX線液面検査装置に搬送される前に無条件でオフライン処理(強制排斥)しているが、これは人手によるものであるために該不合格品の排斥を見逃す場合がある。したがって、前記強制排斥が的確に行われない場合は後段の入味レベルを検査するX線液面検査装置で排斥されることになる。
このような上記変動による入味量のばらつきは、上記従来技術による液面レベルの結果とバルブ充填特性の情報だけでは追求できないおそれがある。
このため、上記(1)と同様、人手による原因追求を必要とし、多くの時間を要するものであった。
充填機には、複数の充填バルブがあるがバルブの状態により入味量の過不足が発生する。この入味量の過不足を生じたバルブを特定し、この特定したバルブからの液注入量の調整を適切に行うことによって不合格品数を低減し、生産性の向上を図ることができる。しかし、上記従来技術による液面レベルの結果とバルブ充填特性の情報だけでは追求できないおそれがある。
このため、人手によって複数の全バルブをチェックしなければならないので、その原因追求に多くの時間を要するものであった。
(1) X線照射手段は液体を充填した被検査容器にX線を照射する。X線検出器は前記被検査容器を挟んで前記X線照射手段に対向して配置され前記被検査容器の透過X線を検出する。判定手段は前記X線検出器によって検出された検出データから前記被検査容器の液面レベルが所定内にあるか否かを判定する。表示手段は前記判定手段によって判定された結果を表示する。情報入力手段は前記被検査容器への液体の充填から前記液面レベルの検査に至るまでの製造(バルブ情報も含む)及び検査(検査結果も含む)に関する工程情報を(操作器)から入力する。表示制御手段は前記情報入力手段から入力された工程情報と前記判定手段によって判定された結果と、を対応付けて前記表示手段に表示制御する。
を充填するバルブ毎に分類する手段を備え、前記分類した充填量不足、過多の中からバルブを特定し、このバルブから充填された被検査容器のX線透視画像と製造及び検査情報とを前記表示手段に表示する。
これによって、不合格原因の追求に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
これによって、時間経過及び製造本数又は検査本数に伴う入味量のばらつきの原因を効率良く追求することができる。
これによって、メンテナンスすべき液注入用バルブを容易に特定できる。
さらに、前記被検査容器の液面レベルの合格基準ラインと、前記液面の合格範囲の上限ライン及び下限ラインとを可変可能にしたので、合格基準値及び合格ラインの異なる容器の液面レベルの検査にも容易に対応することができる。
これによって、装置で使用している部品に寿命が来たり、故障が発生したりした場合、液面検査が正常に行われなくなったとき、コンベア上での容器が密着して流れてきた場合や水滴など生産状況であっても不合格容器を見逃すことに対処できる。
前記液面判定開始位置及びこの位置の液面レベルと前記液面判定終了位置及びこの位置の液面レベルとを前記液面画像の画面にバーグラフで表示する。
さらに、前記X線検出器で検出された最大値、すなわち前記X線検出信号取込開始位置検出器で検出される位置及びX線検出信号取込終了位置間における前記X線照射手段から照射されるX線を前記被検査容器で遮らない検出値を前記液面画像の画面に表示する。
この場合、前記X線検出器で検出された最大値の正常と異常とを異なる色で表示制御する。
また、上記液面画像及びその付帯データは、全被検査容器分を保存するようにしたので、必要に応じて読み出し、閲覧することにより、液面判定に異常が
生じた場合等の原因究明が容易となる。
(1)被検査容器のX線透視画像と該検査容器の製造情報、検査情報及びバルブNoとを表示手段の同一画面に表示することとしたので、不合格原因の追求時間を大幅に低減でき、生産性の向上を図ることができる。
前記所定時間又は所定のエンコーダ回転数は、容器の位置検出タイミング、容器の位置検出の遮光時間、容器の位置検出時のエンコーダ回転数、液面判定タイミング、生産ラインセンサの容器検出タイミング、生産ラインセンサの遮光時間、生産ラインセンサにて容器を検出した時のエンコーダの回転数、排斥器駆動信号出力タイミング、排斥器駆動信号発生時のエンコーダの回転数、排斥口排斥確認センサの容器検出タイミング、排斥口排斥確認センサの容器遮光時間である。
また、記憶の手順の例は一時的にバッファ等に保存し、ある値となると、メモリカードまたはハードディスクなど大容量のメモリに保存する。
また、上記液面画像及びその付帯データは、全被検査容器分を保存するようにしたので、必要に応じて読み出し、閲覧することにより、液面判定に異常が生じた場合等の原因究明が容易となる。
〔1〕本発明のX線液面検査装置の構成
図1は本発明によるX線液面検査装置を用いた液容器製品の生産ラインの一例を示す構成図で、缶容器を被検査容器とした例である。
図1において、缶搬送装置1によって送られてくる空の缶容器2にフィラー(充填機)3のフィラーバルブ4から液体を注入する。
前記フィラーバルブ4は複数のバルブを備えており、缶搬送装置1で搬送される各缶容器に前記複数のバルブから連続的に液体を注入する。
フィラー3で液注入されて送られてくる缶容器5にシーマ(巻締め機)6により缶蓋7を巻締めする。このシーマ6は複数のヘッド(図示せず)を備えており、各缶容器を連続的に巻締め密閉する。液注入を終えて缶搬送装置1で送られてくる被検査容器9の液面レベル(缶容器注入液量)をX線液面検査装置8で検査し、合格した缶容器10は梱包され、不合格の缶容器11は排斥ラインに搬送されて排斥される。
図2において、缶搬送装置1で搬送された被検査容器9である缶容器が検査領域に搬入されたことを投光器12と受光器13とからなる容器位置検出装置14で検出し、この検出信号を制御装置15に送る。この制御装置15は、前記容器位置検出信号及び操作器16から入力した操作信号に基づいてX線照射装置17から被検査容器9にX線束18を有するX線を照射し、被検査容器9を透過したX線量をX線検出器19で検出する。前記X線検出器19からは該X線検出器に入射されたX線を電気信号に変換し、これを増幅した電気信号が画像処理装置20に取り込まれる。前記X線検出器19には、X線ラインセンサや可視化パネル(イメージインテンシファイア)等があるが、ここでは装置の小型化に有利であるX線ラインセンサを用いることにする。
なお、前記操作器16は、操作指令のほかに後述する製品の種類や製造工程における各種情報、液面レベルの検査時に設定する合格、不合格の範囲や検査日などの検査に関する各種情報を入力するためのもので、例えばキーボード(図示省略)が用いられる。このキーボードから入力された操作信号、製造、検査に関する各種情報は制御装置15に記憶しておく。
モリ20eに記憶され、該X線透視画像は図2のテレビモニタ23に表示される。また、記憶装置21に記憶された画像濃淡データも適宜これを読み出してD/A変換処理を行ってX線透視画像をテレビモニタ23に表示される。
図2の制御装置15は、図4に示すように、生産ラインのフィラー、シーマ機構A及び判定装置22によって判定された液面検査結果信号s4と該制御装置15に記憶してある製造検査及び検査情報も含めて、これらの信号を入力する信号を受けるI/O回路15a、このI/O回路15aからの信号により各種の制御処理を行うプログラマブル・コントローラ15b、このプログラマブル・コントローラ15bへの指示を行い、あるいはプログラマブル・コントローラ15bの制御結果等の表示を行うテレビモニタ23(タッチスイッチ付きモニタで詳細は後述する)及び排斥器(図示省略)の駆動信号出力用のI/O回路15cを備えている。
S2は1ピッチ信号で、缶容器がフィラー、シーマ機構Aから前記コンベアに移送された時にフィラー、シーマ機構Aから出力され、このピッチ信号と、前記s1信号と、被検査缶容器9が検査領域に入ったことを検出する位置検出器14で検出した位置信号s3と、プログラマブル・コントローラ15bに備えているカウンタ(図示省略)の信号とにより、前記缶容器はフィラーバルブNo.1に対応付けられる。
フィラーバルブNo.mの対応付けが行われると、次に移送される缶容器には新たにフィラーバルブNo.1の対応付けが行われ、以下同様に繰り返される。以上のようにして、各缶容器にフィラーバルブNoが対応付けられるが、各缶容器は、缶搬送装置1のコンベア上の移送中、1ビッチ信号s2、容器位置検出器14からの位置信号s3、プログラマブル・コントローラのカンウンタからの信号によりその位置が把握、管理されている。
(a)製造情報
生産日時、生産工場、使用した原料、製造方法、製造して何本目の製品かなどの情報で、これにより製造来歴がわかる。
(b)検査情報
検査日時、設定した入味レベル合格範囲及び入味基準レベルなどの検査基準値、入味レベル判定結果、何本目の不合格製品か等の情報で、これにより検査来歴がわかる。
(c)バルブ情報
容器に液体を充填したバルブNo、過去のバルブメンテナンス歴、過去のバルブ充填量の推移データ等の情報で、これによりバルブの品質の程度を把握することができる。
上記(a)、(b)、(c)の情報をX線透視画像と一緒に表示して各トレーサビリティを行う処理のフローチャートを図5に示す。
先ず、X線液面検査装置8の電源を投入して、操作器16のキーボードから製造情報、検査情報(検査条件を含む)を入力し、これを制御装置15に記憶する。(ステップ302)
これらの情報を記憶した後に、X線の予備曝射、各装置のI/Oチェック等の自己診断を行い、装置に異常がないかどうかを確認すると共に被検査容器の搬送速度、X線検出タイミング等を設定する。(ステップ303)
ソフトスイッチを備えたテレビモニタ23には後述の運転モニタ画面が表示され、この画面上のレベルチェッカ運転スイッチ(この運転スイッチは操作器16に設けても良い)を押すと入味検査が開始され、図2の被検査容器9が容器搬送装置にて搬送される。
投光器12と受光器13とからなる容器位置検出装置14が被検査容器9を検出すると、X線照射装置17より被検査容器9にX線が照射され、該容器9を透過したX線はX線検出器19で検出され、画像処理装置20、記憶装置21を経由して判定装置22で入味量の判定が行われる。
操作器16には、入味不合格選択、周期的サンプリング選択、特定バルブ選択の各モードを選択できるトレーサビリティモードの選択スイッチを備えており、作業者は前記選択スイッチによりトレーサビリティモードを選択する(ステップ305)。
また、前記トレーサビリティモードの選択スイッチはソフトスイッチを有するテレビモニタ23に設けても良い。
さらにまた、入味不合格選択、周期的サンプリング選択、特定バルブ選択の各モードは3である必要はなく、このうちの少なくとも2つ以上のモードから選択できるようになっていてもよい。
作業者が入味不合格のトレーサビリティモードを選択した場合は、ステップ306以降の手順に従い、不合格製品のトレーサビリティを行う。
前記製造来歴、検査来歴、バルブ情報とX線透視画像とを対応付けて、これを記憶装置21に保存する。
また、サブウインドウの右上に前記した入味の基準高さ、上下限高さのガイドライン表示に関する設定スイッチがあり、ガイドライン表示のON/OFFやラインの上下動が可能であり(ステップ319)、液面とガイドラインは重なった場合でも入味レベルが確認できる。さらにサブウインドウの右下には、各種メモリへの保存用スイッチが設けられており、各種データを外部メモリなどに送信することができる。各情報については、単独または複数情報の組み合わせでもよい。
さらに、例えば、図8で入味過多不合格のバルブNo.28をマウスなどのポインティングデバイスでクリックすると、このバルブに対応したX線透視画像と製造情報、検査情報などが図9に示すように表示され、これらの画像とデータを利用してNo.28のバルブのメンテナンスを的確に行うことができる。
不合格になった缶は排斥ラインに流されて排斥される(ステップ317)。
以上の例には、製造情報として容器の種類、製造日時(データ保存時間)、製造して何本目の製品かを示す製造No(保存時のカウンタ)を表示したが、これらの情報以外に、生産工場、使用した原料などの製造に関わる情報は適宜表示することができる。このことは検査情報についても同様である。
また、上記の検査来歴データを解析することで、各充填バルブの入味量の過不足を集計し、優秀バルブと不良バルブ、そろそろメンテナンスが必要なバルブNoを選出し、ベスト充填バルブ順位、ワースト充填バルブ順位、もうすぐワースト順位に入りそうなメンテナンスを必要とするバルブ順位などのランク分けができ、これらを生産ラインに的確にフィードバックすることにより、不合格容器数の低減に寄与し、生産性の向上を図ることができる。
作業者が周期的サンプリング選択モードを選択した場合はステップ307の手順に従い、周期的に入味検査の状態を監視して生産ラインのトレーサビティを行う。
これらの製造来歴、検査来歴、バルブ情報、X線透視画像は記憶装置19に記憶する。
前記、図11のサブウインドウの右下には、各種メモリへの保存スイッチが設けられており、各種データを外部メモリなどに送信することができる(ステップ329)。なお、上記各情報については、単独又は複数の情報を組み合わせて表示することも可能である。
上記モニタリング中に不合格となった缶は排斥ラインに流されて排斥される(ステップ330)。
作業者が特定バルブ選択モードを選択した場合はステップ308の手順に従い、特定バルブで充填された缶の入味のトレーサビティを行う。
選択された特定バルブの製造来歴の保存処理(ステップ331)、検査来歴の保存処理(ステップ332)、X線透視画像の保存処理(ステップ333)を行う。
保存されたX線透視画像/製造来歴/検査来歴/特定バルブ情報を読み出して(ステップ334)、図12に示すように、横軸の時間と縦軸の液面レベルとの関係を作成し(ステップ335)、これをテレビモニタ23に表示する(ステップ336)ことにより、特定バルブの入味充填量のモニタリングが可能となる。
図13のサブウインドウの右下には、各種メモリへの保存スイッチが設けられており、各種データを外部メモリなどに送信することができる(ステップ337)。なお、上記各情報については、単独又は複数の情報を組み合わせて表示することも可能である。
このように、特定バルブからの充填量がどのように変化していくかを追跡することにより、特定バルブにおける入味量のばらつきを起こす時間的要因の調査を効率良く行うことができる。
上記モニタリング中に不合格となった缶は排斥ラインにながされて排斥される(ステップ338)。
まず、液面検査装置の運転時の動作について図14を用いて説明する。
被検査容器9は容器搬送装置(コンベア)1により液面検査装置(レベルチェッカ)の測定部送られてくるものとする。被検査容器9がレベルチェッカ本体手前に来ると発光器と受光器によって検出され、X線照射装置17がX線を照射開始する。被検査容器がレベルチェッカの液面検査位置に流れてくると、X線検出器19が被検査容器を検出する。図14で位置検出信号がOFF状態からON状態となったタイミングを位置検出器のシリアルナンバーとして記録する。シリアルナンバーの付け方の例は、例日、時、分、秒とする。この付け方では1秒以内に約50本流れるコンベアラインもあるため1,000分の1秒の単位で記録する。記録したシリアルナンバーはバッファ等のメモリに一時的に記憶し、そのバッファーメモリがオーバーフローする前に、メモリカードまたはハードディスクなどよりメモリ容量の大きい物に転送し記録する。
被検査容器の液面検査結果が予め設定された合格判定条件と比較され、液面の合否を判定する。不合格の場合、排斥器を駆動して被検査容器を排斥させる。この時、排斥駆動タイミングとしてシリアルナンバーを一時的にバッファ等に記録する。観察者が後で解析するとき、実際に排斥器を駆動したタイミングが適切か否か確認できる。
不合格容器を排斥すると排斥口排斥確認センサ(図示省略)にて容器を検出し、その排斥口排斥確認センサの出力信号がOFF状態からON状態となる。この時、排斥口排斥確認センサにて容器を検出したタイミングとしてシリアルナンバーを一時的にバッファ等に記録する。
また、容器の上記遮光時間もs1,s2,s3,s4として一時的にバッファ等に記録する。遮光時間は排斥した容器のためチャタリングの発生や2,3本重なって排斥することがあり1つの容器を検出するための遮光時間と比べて短かったり、長すぎたりすることがあるが、その被検査容器のシリアルナンバーを解析することで、排斥された被検査容器が正常に排斥できたか解析できる。
また、コンベアの速度の変化率は、コンベアの回転軸に取り付けエンコーダにより一定時間内のコンベア軸の回転速度を一時的にバッファに記録する。
図19はチャタリング等の影響で液面判定結果が記録できない例を示す。
液面判定ができなかった場合、液面判定時のシリアルナンバーに対する液面判定結果が記録できない。
液面判定結果とシリアルナンバーの関係のグラフを作成することで、チャタリングの影響で液面判定ができたか否か確認することができる。
(ステップ2401)
制御装置は、被検査容器を位置検出器に検出させる。
(ステップ2402)
制御装置は、位置検出時の被検査容器のシリアルナンバーを収得し(I)、シリアルナンバーに対する遮光時間を収得し(II)、シリアルナンバーに対するコンベアのエンコー
ダの回転数を収得する。(III)
(ステップ2403)
制御装置は、I〜IIIで収得されたデータを一時的にバッファへ記録する。
(ステップ2404)
制御装置は、コンベアで移動された被検査容器に対しX線をX線照射装置により照射させ、X線検出器に被検査容器の液面検査を行わせる。制御装置は、その操作が終わったなら、液面判定完了信号を出力する。
(ステップ2405)
制御装置は、液面判定完了時の被検査容器のシリアルナンバーを収得する。(IV)
(ステップ2406)
制御装置は、IVで収得されたデータを一時的にバッファへ記録する。
判定装置は、被検査容器が合格であったか、不合格であったかを判定する。
制御装置は、判定の結果が合格であればステップ2408へ進み、不合格であればステップ2411へ進む。
制御装置は、被検査容器を生産ラインの位置検出器に検出させる。
(ステップ2409)
制御装置は、生産ラインに流れている時の被検査容器のシリアルナンバーを収得し(V)、シリアルナンバーに対する遮光時間を収得し(VI)、シリアルナンバーに対するコンベアのエンコーダの回転数を収得する。(VII)
(ステップ2410)
制御装置は、V〜VIIで収得されたデータを一時的にバッファへ記録する。
制御装置は、被検査容器を排斥ラインの位置検出器に検出させる、排斥器を駆動するための駆動信号を出力する。
(ステップ2412)
制御装置は、排斥ラインに流れている時の被検査容器のシリアルナンバーを収得し(VIII)、シリアルナンバーに対するコンベアのエンコーダの回転数を収得する。(IX)
(ステップ2413)
制御装置は、VIII,IXで収得されたデータを一時的にバッファへ記録する。
(ステップ2414)
制御装置は、被検査容器が排斥口まで来たことを、排斥口に設けられた位置センサにより認識し、不合格の被検査容器が排斥器によって排斥されたことを確認する信号を出力する。
(ステップ2415)
制御装置は、排斥が確認された時の被検査容器のシリアルナンバーを収得し(X)、シリアルナンバーに対する遮光時間を収得する。(XI)
(ステップ2416)
制御装置は、X,XIで収得されたデータを一時的にバッファへ記録し、ステップ2417に進む。
判定装置は、バッファの記憶の容量がオーバーしそうか否かを判定する。
制御装置は、判定の結果、オーバーしそうであればステップ2418へ進み、オーバーしそうでなければステップ2401へ進む。
(ステップ2418)
制御装置は、バッファのデータをメモリカード又はハードディスク等に転送し、ステップ2401へ進む。
なお、バッファは、2チャンネル設けて、記録のタイミングと転送のタイミングを調停するように作用させれば、不際限に流れる被検査容器の検査に対応することができる。
また、液面検査が正常でなかった原因を解析できるため、次回稼動時の対策も可能であり、装置の信頼性を向上できる。
このような、さらに好ましい別の実施形態について図25以降の図面を用いて説明する。
この図25は、図2のX線検査装置8に、新たに、X線検出器19で検出する信号の取り込みを開始するX線検出信号取込開始位置検出器24と、X線検出器19で検出する信号の取り込みを終了する液面判定開始位置検出器25とを設けものである。
前記X線ラインセンサ19(X線検出器)は、図26に示すように、幅Wが例えば1mm以下、高さhがそれ以下の小寸法のセンサ素子19aが多数個、ライン上に密着、配列されてなるX線センサで、前記したように、このX線ラインセンサ19は、センサ素子19aの配列方向が液面方向(水平方向)に対して垂直になる向き、すなわち鉛直方向に向けて配置される。
飲料容器のほとんどは円筒形、もしくはそれに近い形状をしているので、X線が透過する液量は容器の中心部で最も多く、この中心部から容器端にかけて漸次減少する。
このため、液面レベルが同じであるにもかかわらず、X線減弱信号は取り込んだ容器の位置で変わってしまう可能性があるので、X線透過距離に影響されない一様なX線減弱信号を得るために判定範囲を設定するものである。
この場合、例えば10ライン分を取り込むものとすると、3ライン目を前記液面判定範囲における液面判定開始位置として、この位置を前記X線透視画像上にバーグラフとして表示し、7ライン目を液面判定終了位置として、この位置をX線透視画像上にバーグラフとして表示する。
前記液面判定範囲は、液面判定開始位置検出器25が容器を検出した位置から検査前に被検査容器の直径、容器搬送装置(コンベア)1の搬送速度及び調整用パラメータを操作器16より制御装置15に入力した距離まで容器が進んだ位置とする。
図28に液面レベル判定の説明図を示す。
この図において、本X線液面検査装置のX線センサは、例えば、96hの素子で構成されているものとし、X線焦点上の直線と直交する位置にある64チャンネル目の位置に対応する液面レベルを合格範囲の基準レベルとする。
この64チャンネル目で検出した液面レベルの判定値を±0となるようにすると(この高さを基準高さと呼ぶ)、前記64チャンネル目から上の96チャンネル目と前記64チャンネル目から下の1チャンネル目までの判定幅を有している。
すなわち、判定幅は+63〜−33を有していることになる。
つまり、液面判定結果の+01は基準高さから液面が0.5mm高い位置にあり、+05は基準高さから2.5mm高い位置にあるということを意味する。
したがって、合格、不合格というのは、設定した合格範囲(これは操作器16から入力しておくか、記憶装置21に記憶されている情報から取得する)に基づいて出力される結果で、例えば合格範囲を±02とした場合、+05は上限を超えているため、不合格という結果が表示される。これらについても判定終了位置のバーグラフ(平均液面高さ)と、上限及び下限レベルと共に後述の表示画面で具体的に説明する。
X線センサ(X線検出器)の出力は、該出力幅値が0から255までの8ビットデータとして画像処理装置20に取り込まれる。
前記X線センサの出力値は、当然、X線条件、被検査容器の材質、形状によって異なるが、何等かの要因でX線照射装置17から照射されるX線量が低下していくと、X線センサの検出値も低下し、あたかも液量を含む被検査容器でX線が吸収されて減弱し、何も入っていない空の容器を「液有り」と誤判定してしまう。そこで、このような誤判定を防止するために、X線センサ出力値と、この出力が正常であるか又は異常であるかを液面画像上に表示するものである。
例えば、正常時、X線センサ出力値が200のものが120まで低下して、空の容器を液有りと誤判定した場合、このセンサ出力値120以下を出力異常として表示する。
このように、X線センサの出力値を表示することにより、X線照射からX線検出系(X線照射装置17からX線センサ19)までが正常か否かが判断できる。
本発明によるX線液面検査装置では以下の現象が起こった場合、「軽障害」エラーとして表示する。
1)X線センサの出力が異常の場合
2)任意の本数の被検査容器が連続して不合格となった場合。
3)任意の時間内に任意の本数の被検査容器が不合格となった場合。
4)X線管の交換時期がきた場合。
5)不良容器を排斥する排斥器を具備している装置において、不良容器の排斥ミスが起きた場合。
6)排斥器を動作させるエアーの圧力低下が起きた場合
等のように、液面検査は継続して行えるが、生産ラインとして何らかの異常が生じた場合、これらを検出して「軽障害」として表示する。
容器搬送装置(コンベア)1で搬送された被検査容器9が検査領域に搬送されたことを被検査容器位置検出器14(図2の投光器12と受光器13とからなる)で検出し、この検出信号を制御装置15に送る。この制御装置15は、前記被検査容器位置検出信号及び操作器16(図2参照)から入力した操作信号に基づいてX線照射装置17から被検査容器9にX線を照射する。
前記X線が十分安定した頃に、被検査容器9がX線検出信号取込開始位置検出器24の位置に到達し、X線検出信号を画像処理装置20に取り込み、液面画像の生成を開始する。
被検査容器9が判定開始位置検出器25の位置に到達すると、被検査容器9の液面検査を開始する。
画像処理装置20に取り込んだX線センサ19の各センサ素子19aの出力を判定装置22に伝送し、該センサ素子19aで液体の有無を前記判定装置22で判定する。この時、液面画像に判定開始直後1スキャン分の判定値を前記画像上にバーグラフとして書き込み、液面判定開始位置と液面高さを表示手段に表示する。
前記液面判定開始位置は前記(1)で説明した液面判定範囲の最初の位置である。
前記(1)の液面判定範囲内の液面について前記判定装置22で判定する。
前記ステップ405で液面判定範囲内の液面の判定が終了すると、被検査容器9の最終的な液面判定値を判定装置22から出力し、被検査容器の液面画像上にバーグラフとして書き込み、液面判定終了位置と最終的な液面高さ及び判定結果を表示手段に表示する。
ステップ406の液面判定終了後、前記(4)の軽障害発生の有無を判定する。
軽障害が発生した場合は、前記ステップ406で処理した液面画像に軽障害発生の表示を表示手段に追加する。
判定装置22から出力される液面判定値と、X線センサ出力値をX線透視画像に追加する。
前記液面判定に用いる液面の高さは、図30に示すように、上記(1)で説明した二つのバーグラフで示す液面判定範囲における前記バーグラフの高さで表わす。図30において、液面判定範囲の最初の位置では、液面画像とバーグラフの高さが基準レベルに一致して液面判定が正常であることを示すが、液面判定の最終の位置では、液面画像とバーグラフの高さが著しく異なり、液面判定に異常があることを示す。このように表示することにより、液面判定値と液面位置の関係が明確になる。
前記X線センサ出力値は、上記(3)で説明したように、被検査容器の無い部分の出力値(最大値)を表示するもので、被検査容器がX線検出信号取込開始位置検出器24を通過して、X線センサ19の前に至るまでの図31に示す画像書込開始位置の直後における被検査容器の無い部分の値である。
また、X線センサ出力値は規定値より高い正常時の場合は青色で表示し、規定値よりも低い異常時の場合は赤色で表示する。
なお、前記液面判定値の合格、不合格のカラー表示及びX線センサ出力値の正常、異常のカラー表示は、前記色に限定するものではなく、前記合格、不合格の判定と正常及び異常が区別できるものであれば、どのような色の組み合わせでも良い。
以上のステップを経て得られた被検査容器の液面画像(X線透視画像)とこの画像の付帯データを表示手段としてのテレビモニタ23に表示すると共に記憶装置21に記憶し、保存する。
上記液面画像及びその付帯データは、全被検査容器分を保存するものであるが、前記記憶装置の記憶容量がオーバーする場合は、メモリカード又はハードディスク等に転送して記憶するように構成すれば良い。
液面画像には、液面検査合格の基準レベル、上限レベル、下限レベルに加えて、液面判定範囲を二つのバーグラフで示し、かつ液面判定値とX線センサ出力値とを同時に表示する。
また、右側のバーグラフの位置は、液面判定終了位置であり、被検査容器9の最終的な液面判定値として前記右側のバーグラフの高さで表わす。
この右側のバーグラフの高さは、基準レベルよりも+01高く、これは合格範囲に入っているので、液面判定結果は+01と表示されて合格となり、該+01は青色で表示される。
また、X線センサ出力も151と表示され、これは正常値範囲内にあるので、前記151も青色で表示される。
液面判定範囲の右側のバーグラフの高さは+05で、これは合格範囲の上限レベルを超えているので、液面判定結果は不合格となり、前記+05は赤色で表示される。
液面判定範囲の右側のバーグラフの高さは+01で、液面判定結果は合格であるが、X線センサ出力は144と異常であるので、このX線センサ出力値144を赤色で表示すると共にこれによってX線センサ出力低下による軽障害が発生したことを矢印に示すバーグラフで表示する。
これによって、早期対処が可能となり、X線液面検査装置の信頼性向上、及びメンテナンス性の向上に寄与するものとなる。
Claims (30)
- 液体を充填した被検査容器にX線を照射するX線照射手段と、前記被検査容器を挟んで前記X線照射手段に対向して配置され前記被検査容器の透過X線を検出するX線検出器と、このX線検出器によって検出された検出データから前記被検査容器の液面レベルが所定内にあるか否かを判定する判定手段と、この判定手段によって判定された結果を表示する表示手段と、を備えたX線液面検査装置において、前記被検査容器への液体の充填から前記液面レベルの検査に至るまでの製造及び検査に関する工程情報を入力する情報入力手段と、この情報入力手段から入力された工程情報と前記判定手段によって判定された結果とを対応付けて前記表示手段に表示制御する表示制御手段と、を備えたことを特徴とするX線液面検査装置。
- 前記X線検出器からの検出データを処理して前記被検査容器の液面画像を作成する画像処理手段をさらに備え、前記判定手段は、前記画像処理手段によって作成された被検査容器の液面画像により液面レベルが所定内にあるか否かを判定することを特徴する請求項1に記載のX線液面検査装置。
- 前記情報入力手段によって入力された工程情報を記憶する情報記憶手段をさらに備え、前記表示制御手段は、前記画像処理手段によって作成された前記被検査容器の液面画像と前記情報記憶手段に記憶された工程情報とを前記表示手段の同一画面に表示することを特徴とする請求項2に記載のX線液面検査装置。
- 前記情報入力手段によって入力される製造工程情報は、前記被検査容器に液体を充填する充填機のバルブ情報を含むことを特徴とする請求項1に記載のX線液面検査装置。
- 前記情報入力手段によって入力される製造工程情報は、液体が充填された被検査容器の製造来歴を含み、前記情報入力手段によって入力される検査工程情報は検査来歴を含むことを特徴とする請求項1に記載のX線液面検査装置。
- 前記被検査容器に充填された液体の液面レベルが不合格となった被検査容器を選択する不合格選択モードと、周期的に液面レベルの検査を監視するサンプリング監視モードと、被検査容器に液体を充填する充填機のバルブを特定する特定バルブ選択モードと、前記各モードを選択する手段をさらに設け、前記表示制御手段は、前記情報記憶手段によって記憶された工程情報と判定結果とを対応づけて前記表示手段に表示制御することを特徴とする請求項1に記載のX線液面検査装置。
- 前記選択手段は、該選択された不合格選択モードが、充填された液体の充填量不足と過多とを被検査容器に液体を充填するバルブ毎に分類する手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載のX線液面検査装置。
- 前記画像処理手段は被検査容器のX線透視画像を作成し、前記表示制御手段は、前記分類手段によって分類された充填量不足、過多の中からバルブを特定し、この特定バルブから充填された被検査容器のX線透視画像と製造工程及び検査工程情報とを前記表示手段に表示制御することを特徴とする請求項7に記載のX線液面検査装置。
- 前記選択手段によって選択されたサンプリング監視モードは、X線液面検査装置が稼動している任意の時間内の時間経過と被検査容器の液面レベルとの関係を作成する手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記作成手段によって作成された時間経過と被検査容器の液面レベルの関係から任意の時刻を指定し、この指定時刻における被検査容器のX線透視画像と製造及び検査情報とを前記表示手段に表示制御することを特徴とする請求項9に記載のX線液面検査装置。
- 前記選択手段によって選択されたサンプリング監視モードは、X線液面検査装置が稼動している任意の製造本数又は検査本数と被検査容器の液面レベルとの関係を作成する手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記作成手段によって作成された製造本数又は検査本数と被検査容器の液面レベルの関係から任意の製造本数又は検査本数を指定し、この指定本数における被検査容器のX線透視画像と製造及び検査情報とを前記表示手段に表示制御することを特徴とする請求項11に記載のX線液面検査装置。
- 前記選択手段によって選択された特定バルブ選択モードは、X線液面検査装置が稼動している任意の時間内の時間経過と前記特定した充填機から充填された被検査容器の液面レベルとの関係を作成する手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載のX線液面検査装
置。 - 前記表示制御手段は、前記作成手段によって作成された時間経過と被検査容器の液面レベルの関係から任意の時刻を指定し、この指定時刻におけるX線透視画像と製造及び検査情報とを前記表示手段に表示制御することを特徴とする請求項13に記載のX線液面検査装置。
- 前記選択手段は、前記特定バルブ選択モードにおいて、X線液面検査装置が稼動している任意の製造本数又は検査本数と前記特定した充填機から充填された被検査容器の液面レベルとの関係を作成する手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記作成手段によって作成された製造本数又は検査本数と被検査容器の液面レベルの関係から任意の製造本数又は検査本数を指定し、この指定された製造本数又は検査本数におけるX線透視画像と製造及び検査情報とを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項13に記載のX線液面検査装置。
- 前記被検査容器の液面レベルのガイドラインと該被検査容器の液面レベルの合格ラインとを生成する手段をさらに備え、前記表示制御手段は、前記生成手段によって生成されたガイドライン又は合格ラインと前記画像処理手段によって作成された被検査容器の液面画像とを前記表示手段の同一画面に表示制御することを特徴とする請求項2に記載のX線液面検査装置。
- 前記生成手段によって生成された前記被検査容器の液面レベルの合格ラインは、前記被検査容器の液面の合格基準ラインと、該液面の合格範囲の上限ライン及び下限ラインとを含み、かつこれらのガイドラインを可変可能に構成したことを特徴とする請求項17に記載のX線液面検査装置。
- 前記被検査容器に付された連続番号とその被検査容器の検査時間に対応付けて保存する手段をさらに備え、前記表示制御手段は前記連続番号と検査時間の情報を前記被検査容器の画像と共に表示制御することを特徴とする請求項1に記載のX線液面検査装置。
- 前記前記連続番号と検査時間の情報は、前記連続番号と前記被検査容器の位置検出、排斥を含む各種操作の時点との関係をグラフ化することを特徴とする請求項19に記載のX線液面検査装置。
- 前記X線検出器で検出する検出データの取り込み開始位置を検出するX線検出信号取込開始位置検出器と、前記液面レベルの液面判定開始位置を検出する液面判定開始位置検出器と、これらの位置検出器で検出される位置間に前記被検査容器の液面レベルの判定範囲を設定する液面判定範囲設定手段とをさらに備え、前記表示制御手段は、前記液面判定範囲設定手段で設定された液面判定開始位置及びこの位置における液面レベル並びに液面判定終了位置及びこの位置における液面レベルと、前記判定手段で判定された結果とを前記液面画像の画面に表示制御することを特徴とする請求項18に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記液面判定開始位置及びこの位置の液面レベルと前記液面判定終了位置及びこの位置の液面レベルとを前記液面画像の画面にバーグラフで表示制御することを特徴とする請求21に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記判定手段で判定された前記合格基準ラインとの差を数値で前記液面画像の画面に表示制御することを特徴とする請求21に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記数値の合格と不合格とを異なる色で表示制御することを特徴とする請求23に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、さらに前記X線検出器で検出された最大値を前記液面画像の画面に表示制御することを特徴とする請求項21に記載のX線液面検査装置。
- 前記X線検出器で検出された最大値は、前記X線検出信号取込開始位置検出器で検出される位置及びX線検出信号取込終了位置間における前記X線照射手段から照射されるX線を前記被検査容器で遮らない検出値であることを特徴とする請求項25に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記X線検出器で検出された最大値の正常と異常を異なる色で表示制御することを特徴とする請求26載のX線液面検査装置。
- 前記液面検査手段を含む生産ラインの異常を検出する異常検出手段をさらに備え、前記表示制御手段は、前記異常検出手段で検出した異常発生の表示を前記液面画像の画面に表示制御することを特徴とする請求項21に記載のX線液面検査装置。
- 前記表示制御手段は、前記異常発生の表示を前記液面画像の画面にバーグラフで表示制御することを特徴とする請求28に記載のX線液面検査装置。
- 前記被検査容器の全数の前記液面画像及びその付帯情報を保存する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項21乃至29のいずれかに記載のX線液面検査装置。
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