JP2009053214A - Inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はX線を用いた検査装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus using X-rays.
近年、各種の商品についての安全性に関する要求が高まっており、特に食品などの商品においては、異物が混入することを防止する必要がある。一方、一般的な金属探知機では微小な針や骨片ないしプラスチックなどの非金属からなる異物の検出を行うのは難しい。
そこで、例えば特開平9−113631号公報または特開平9−127017号公報に開示されているようなX線を用いた検査装置が実用化されている。
Therefore, for example, an inspection apparatus using X-rays as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-113631 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-127017 has been put into practical use.
かかる検査装置の一例を図7に示す。図7に示すように、該検査装置は、図示しないコンベヤにより搬送される商品MにX線照射手段101からX線Lを照射し、商品Mを透過したX線をX線検出器(ラインセンサ)102に入射させ、該X線検出器102からの出力をコンピュータで連続的に処理することによって異物検出を行う。
An example of such an inspection apparatus is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the inspection apparatus irradiates a product M conveyed by a conveyor (not shown) with X-rays L from an X-ray radiating means 101, and detects X-rays transmitted through the product M with an X-ray detector (line sensor). ), And the foreign matter is detected by continuously processing the output from the
ところで、コンピュータで処理されたX線検出器102からの出力は、商品Mを透過した光量の分布を明度で示した画像として認識される。該画像において、周辺の部位に対して明度の大きく異なる部位がある場合には、異物によってX線が遮へいされたと考えられるので、当該部位に異物が存在していると判定することができる。
しかし、図7に示すように、針状の異物Dが商品Mに刺さっており、該異物Dの長手方向の軸線がX線Lの照射方向に対して直角に近い場合には、当該異物DによるX線の吸収量が比較的小さいために、商品M自体によるX線の吸収量が大きなノイズ(バックグラウンド)となって、該異物Dを認識することが困難となる。そのため、検出もれの生じる場合がある。
By the way, the output from the
However, as shown in FIG. 7, when the needle-shaped foreign matter D is stuck in the product M and the longitudinal axis of the foreign matter D is close to the right angle with respect to the irradiation direction of the X-ray L, the foreign matter D Since the amount of X-ray absorption by the product M is relatively small, the amount of X-ray absorption by the product M itself becomes a large noise (background), making it difficult to recognize the foreign matter D. For this reason, detection leakage may occur.
したがって、本発明の目的は、微小な針状の異物等でも検出もれの生じにくい検査装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an inspection apparatus in which even a minute needle-like foreign matter or the like is less likely to be detected.
前記目的を達成するために、本発明の検査装置は、商品にX線を照射したときの透過X線画像から、その商品への付着物の有無を判定する検査装置であって、検査すべき商品に対して複数の方向からX線を照射するX線照射手段と、その各方向から商品を透過した各X線を個別に入射する複数のX線検出器と、その各X線検出器の出力を個別に画像化して付着物の有無を判別し、少なくとも1つの画像において付着物があると判別したときに当該検査すべき商品に付着物がある旨の出力を発生する手段を備えていることを特徴とする商品の付着物の検査装置。 In order to achieve the above object, the inspection apparatus of the present invention is an inspection apparatus that determines the presence or absence of deposits on a product from a transmission X-ray image when the product is irradiated with X-rays, and should be inspected. X-ray irradiating means for irradiating a product with X-rays from a plurality of directions, a plurality of X-ray detectors for individually entering X-rays transmitted through the product from each direction, and each X-ray detector The output is individually imaged to determine the presence / absence of an adhering substance, and when it is determined that there is an adhering substance in at least one image, there is provided means for generating an output indicating that the article to be inspected has an adhering substance. A device for inspecting product deposits characterized by the above.
本発明によれば、2組の光学系の光軸を搬送方向の上流から見て互いに交差するように配設したので、針状の異物であっても、2組の光学系のうち少なくともいずれか一方では、当該異物のX線の吸収量が大きくなるから、該異物を認識することができる。したがって、検出もれが生じにくくなる。
また、各光学系のX線による検出断面を、コンベヤの搬送方向に対して直交する平面上に設ければ、商品の部位によるバックグラウンドの変化が小さくなるから、異物の判別が容易になる。したがって、検査装置の検出精度が向上して、検出もれが一層生じにくくなる。
かかるシステムにおいて、2組のX線検出器のうちいずれか一つのX線検出器からの出力に基づいて、商品に異物が付着していると判別した場合には、当該商品を不合格とする。
According to the present invention, the optical axes of the two sets of optical systems are arranged so as to intersect each other when viewed from the upstream in the transport direction. On the other hand, since the X-ray absorption amount of the foreign matter is increased, the foreign matter can be recognized. Accordingly, it is difficult for detection leakage to occur.
Moreover, if the detection cross section by X-ray of each optical system is provided on a plane orthogonal to the conveying direction of the conveyor, the change in the background due to the part of the product is reduced, so foreign matter can be easily identified. Accordingly, the detection accuracy of the inspection apparatus is improved, and detection leakage is less likely to occur.
In such a system, if it is determined that a foreign object is attached to the product based on the output from any one of the two sets of X-ray detectors, the product is rejected. .
なお、本発明において、前記2組の光学系以外に、更に別の光学系を設けて異物の検出を行うようにしてもよい。 In the present invention, in addition to the two sets of optical systems, another optical system may be provided to detect foreign matter.
発明の構成および原理
つぎに、本発明の原理について図1および図2を用いて説明する。
図1に示すように、2組のX線照射手段21,31およびX線検出器22,32をそれぞれ設ける。該X線照射手段21,31およびX線検出器22,32の組は、搬送方向Yの上流から見て互いに交差するように配設されており、それぞれ、第1光学系20および第2光学系30を構成している。両光学系20,30は、コンベヤの側面から見て互いに搬送方向に離間した位置に配設されており、かつ、搬送方向Yに対して交差する平面上に設けられている。まず、第1光学系20によって第1の異物検出が行なわれた後、商品Mが第2光学系30の位置に搬送されて第2の異物検出が行なわれる。
Configuration and Principle of the Invention Next, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, two sets of X-ray irradiation means 21 and 31 and
原理1:
ここで、図1に示すように、たとえば、針状の異物Dが商品Mに刺さっており、当該異物Dの長手方向の軸線が第1光学系20のX線Lの照射方向に対して直角に近い場合、第1の異物検出では、異物Dの吸収量が小さくなるので、商品M自体によるX線Lの吸収が大きなバックグラウンドとなって、該異物Dを認識することができない場合がある。しかし、この場合には、第2光学系30のX線Lの照射方向が異物Dの長手方向に沿っているから、第2の異物検出においては当該異物DによるX線Lの吸収量が大きくなるので、当該異物Dを認識することができる。
Principle 1:
Here, as shown in FIG. 1, for example, a needle-like foreign matter D is stuck in the product M, and the longitudinal axis of the foreign matter D is perpendicular to the X-ray L irradiation direction of the first
原理2:
ところで、図2(a)に示すように、搬送方向Yに対し斜め前方および後方に向かう平面上に2組の光学系20a,30aを設けることも考えられる。しかし、こうすると、X線Lは商品Mに対し斜めに照射されるので、破線で示すように、大きな断面P1,P2に沿ってX線Lが通過する。そのため、商品M自体によるX線Lの吸収量が大きくなる。したがって、商品Mの端部MeにおけるX線Lの吸収量と、破線で示すその他の部分の吸収量との差が大きくなる。その結果、検出箇所により、いわゆるバックグラウンドが大きく変化するので、異物を判別しにくくなる。
したがって、本発明では、図2(b)に示すように、前記各X線照射手段21,31からX線検出器22,32に入射するX線Lが通過する平面P3,P4が互いに平行で、かつ、前記搬送方向Yに略直交するように設定するのが好ましい。このように設定することで、X線Lが商品Mの搬送方向に対して直交した横断面(検出断面)P3,P4を通過するので、商品MによるX線Lの吸収量が小さくなるから、すなわち、バックグラウンドの変化が小さくなるから、異物の判別が容易になる。
Principle 2:
By the way, as shown in FIG. 2A, it is conceivable to provide two sets of
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2 (b), the planes P3 and P4 through which the X-rays L entering the
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図3および図4は、本発明の第1実施形態を示す。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
3 and 4 show a first embodiment of the present invention.
図3(a)に示すように、商品の搬送ライン上に設けられた検査装置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〜第3コンベヤ51〜53が直列に配置されている。第1コンベヤ51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は第2コンベヤ52を介して第3コンベヤ53に至り、該第3コンベヤ53によって出口1bから搬出される。
As shown in FIG. 3A, the inspection apparatus 1 provided on the product conveyance line has an
前記X線シールドボックス1S内には、2組の第1および第2光学系20,30がコンベヤ51〜53の側面から見て互いに搬送方向に離間した位置に設けられている。該第1光学系20は第1X線照射手段21および第1X線検出器22によって構成されており、一方、第2光学系30は第2X線照射手段31および第2X線検出器32によって構成されている。該X線照射手段21,22はX線を発生させ、該X線をX線検出器22,32に向って照射する。X線検出器22,32は、多数の画素を所定間隔にコンベヤの幅方向に配設したラインセンサからなる。
In the
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、および第2コンベヤ52の終端部と第3コンベヤ53の始端部の間には、商品Mの受け渡しに支障がない寸法の第1および第2の隙間50a,50bがそれぞれ設けられている。両光学系20,30の光軸S1,S2は、前後のコンベヤの前記隙間50a,50bを通過する位置に設定されている。
図3(b)に示すように、前記2組の光学系20,30の光軸S1,S2は、搬送方向Yの上流から見て左右対称、かつ、互いに略直交するように配設されている。また、該2組の光学系20,30は、図3(a)に示すように、X線照射手段21,31からX線検出器22,32に入射するX線が通過する平面が互いに平行で、かつ、搬送方向Yに略直交するように設定されている。
なお、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。
Dimensions that do not hinder delivery of the product M between the terminal end of the
As shown in FIG. 3B, the optical axes S1 and S2 of the two sets of
A
つぎに、検査装置の制御構成について説明する。
図4に示すように、検査装置1は振り分け装置9と互いに接続されている。検査装置1はマイコン10を有している。マイコン10には、前記第1および第2光学系20,30、表示器4、第1〜第3コンベヤ51〜53および通過検出器8がそれぞれ接続されている。なお、図4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。
Next, the control configuration of the inspection apparatus will be described.
As shown in FIG. 4, the inspection device 1 is connected to the
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を備えている。
X線画像処理部11aは、第1X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、透過X線の量に応じた明暗の分布を有する画像を作成する。CPU11は当該画像を表示器4に表示させる。一方、CPU11は、当該画像において周辺の部位に対して明度の大きく異なる部位があるか否かを判別することで、当該商品Mに異物が付着しているか否かの第1の異物検出を行い、商品Mの合否を判定する。
前記X線画像処理部11aおよびCPU11は、第2X線検出器32からの出力に対しても同様な処理を行い、作成した画像を表示器4に表示させると共に、第2の異物検出を行う。
前記CPU11は、第1および第2の異物検出の結果のうち、少なくとも何れか一方において、商品Mに異物が付着していると判別した場合に、当該商品を不合格とし、振り分け信号を振り分け装置9に送信する。
The microcomputer 10 includes a
The X-ray image processing unit 11a continuously processes the output from the
The X-ray image processing unit 11a and the
When the
つぎに、検査装置の動作について説明する。
搬送ライン上の商品Mは、図3(a)に示す第1コンベヤ51によって、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上の該商品Mは、第1の隙間50a上を通過して第2コンベヤ52に乗り移る。同時に、X線画像処理部11aが第1X線検出器22からの透過X線の検出信号に基づいて画像を作成し、CPU11が該画像を表示器4に表示させる。同時に、CPU11は当該画像に基づいて第1の異物検出を行う。第1の異物検出において、当該商品Mに異物が付着しているので不合格であると判別した場合には、振り分け装置9に振り分け信号を送信する。
Next, the operation of the inspection apparatus will be described.
The product M on the transport line is carried into the
前記第1の異物検出後、第2コンベヤ52上の商品Mは、第2の隙間50b上を通過して第3コンベヤ53に乗り移る。同時に、X線画像処理部11aが第2X線検出器32からの透過X線の検出信号に基づいて画像を作成し、CPU11が該画像を表示器4に表示させる。同時に、CPU11は第2の異物検出を行う。第2の異物検出において、当該商品Mが不合格であると判別した場合には、振り分け装置9に振り分け信号を送信する。
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。
After the first foreign matter is detected, the product M on the
Thereafter, the product M is conveyed out of the
前記構成において、本異物検出システムでは、前述の原理1で説明したように、針状の異物であっても、2つの光学系20,30のうち少なくともいずれか一方では、当該異物DのX線Lの吸収量が大きくなるから、該異物Dを認識することができる。また、前述の原理2で説明したように、バックグラウンドの変化が小さくなるから、異物の判別が容易になる。したがって、微小な針状の異物等でも検出もれが生じにくい。
In this configuration, in the foreign matter detection system, as described in the above-described Principle 1, even if the foreign matter is a needle-like foreign matter, at least one of the two
また、本発明における両光学系20,30は搬送方向Yに対して交差する平面上に設けられているので、図2(a)のように2組の光学系20a,30aを斜めに設ける場合よりも、検査装置の全長を短くすることができる。そのため、検査装置をコンパクトにすることができる。
In addition, since both
なお、前記第1実施形態では、図3(a)の第1および第2の隙間50a,50bに両光学系20,30の光軸を設定したが、両隙間50a,50bを設けず、コンベヤ自体を透過したX線を検出するようにしてもよい。
In the first embodiment, the optical axes of both the
また、図5(a)に示すように、両光学系20,30を互いに干渉しない程度に接近させ、該両光学系20,30の光軸S1,S2を同一の隙間50aを通過する位置に設けてもよい。
また、光学系は3組以上設けてもよい。たとえば、図5(b)に示すように、搬送方向Yに対し斜め下方の前方等に設定された光軸を持つ第3光学系30Aを設けてもよい。
Further, as shown in FIG. 5A, the two
Three or more optical systems may be provided. For example, as shown in FIG. 5B, a third
図6は第2実施形態を示す。
図6に示すように、本第2実施形態の検査装置は、互いに平行に配列された2連のコンベヤ51A(52A,53A),51B(52B,53B)上を搬送される商品M1,M2の異物検出を行うものである。
第1および第2光学系20,30のX線の照射範囲は、それぞれ、搬送される2つの商品M1,M2の両方に照射可能な位置に設けられている。X線検出器22,32は、その検出範囲がアドレスで22A,22Bおよび32A,32Bに2分割されており、1つのX線検出器で2連のコンベヤ51A(52A,53A),51B(52B,53B)上の商品M1,M2についての異物検出を同時に行うことができるようにしてある。
その他の構成は、第1実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明および図示を省略する。
FIG. 6 shows a second embodiment.
As shown in FIG. 6, the inspection apparatus of the second embodiment is for the products M1 and M2 conveyed on the two
The X-ray irradiation ranges of the first and second
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same parts or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description and illustration thereof are omitted.
20:第1光学系
21:第1X線照射手段
22:第1X線検出器
30:第2光学系
31:第2X線照射手段
32:第2X線検出器
51,51A,51B:第1コンベヤ
52,52A,52B:第2コンベヤ
53,53A,53B:第3コンベヤ
D:異物
M,M1,M2:商品
S1:光軸
S2:光軸
Y:搬送方向
20: 1st optical system 21: 1st X-ray irradiation means 22: 1st X-ray detector 30: 2nd optical system 31: 2nd X-ray irradiation means 32:
Claims (8)
前記X線照射手段およびX線検出器を2組設けると共に、
これら2組のX線照射手段およびX線検出器を前記コンベヤの搬送方向に対して交差する平面上に設け、
前記2組の光学系の光軸が、搬送方向の上流から見て互いに交差するように前記2組のX線照射手段およびX線検出器を配設したことを特徴とする異物検査システム。 Irradiating products conveyed by a conveyor with X-rays from the X-ray irradiation means, causing X-rays transmitted through the products to enter an X-ray detector, and detecting foreign matter adhering to or mixed in the products In the foreign matter inspection system that performs pass / fail judgment at
While providing two sets of the X-ray irradiation means and X-ray detector,
These two sets of X-ray irradiation means and X-ray detector are provided on a plane that intersects the conveying direction of the conveyor,
The foreign substance inspection system, wherein the two sets of X-ray irradiation means and the X-ray detector are arranged so that the optical axes of the two sets of optical systems cross each other when viewed from the upstream in the transport direction.
前記2組の光学系の光軸が、搬送方向の上流から見て互いに略直交するように前記2組のX線照射手段およびX線検出器を配設したことを特徴とする異物検査システム。 In claim 1,
The foreign matter inspection system, wherein the two sets of X-ray irradiation means and the X-ray detector are arranged so that the optical axes of the two sets of optical systems are substantially orthogonal to each other when viewed from the upstream in the transport direction.
前記2組の光学系の光軸が、コンベヤの側面から見て互いに搬送方向に離間した位置に設定されている異物検査システム。 In claim 1 or 2,
The foreign matter inspection system in which the optical axes of the two sets of optical systems are set at positions separated from each other in the transport direction when viewed from the side of the conveyor.
前記2組の光学系の光軸が、前後のコンベヤの隙間を通過する位置に設定されている異物検査システム。 In claim 1, 2 or 3,
A foreign matter inspection system in which the optical axes of the two sets of optical systems are set at positions that pass through a gap between the front and rear conveyors.
前記2組の光学系の光軸が、搬送方向の上流から見て左右対称となるように設定されている異物検査システム。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A foreign matter inspection system in which the optical axes of the two sets of optical systems are set to be bilaterally symmetric when viewed from the upstream in the transport direction.
前記2組の光学系は前記X線照射手段からX線検出器に入射するX線が通過する平面が互いに平行で、かつ、前記搬送方向に略直交するように設定されている異物検査システム。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The two sets of optical systems are foreign matter inspection systems in which planes through which X-rays incident on the X-ray detector from the X-ray irradiating means pass are parallel to each other and substantially orthogonal to the transport direction.
前記X線検出器がラインセンサで構成されている異物検査システム。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
A foreign matter inspection system in which the X-ray detector is composed of a line sensor.
前記X線検出器のうちいずれか一つのX線検出器からの出力に基づいて、前記商品に異物が付着ないし混入していると判別したときに、当該商品については不合格とする異物検査システム。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
A foreign matter inspection system that rejects a product when it is determined that foreign matter is attached to or mixed in the product based on an output from any one of the X-ray detectors. .
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