JP2010071790A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】しきい値等の設定の誤り等に気づきやすく、しかも、その設定の変更をどのようにすればよいかも比較的簡単に把握することのできる表示機能を有する検査装置を提供する。
【解決手段】計測した評価量としきい値との関係を同一の画面上に表示する表示手段６を備え、その評価量（正常度合い）の計測結果の表示は、所定長さの棒Ｌ１〜Ｌ６上で規程色Ｇ領域の長さで表すとともに、しきい値（感度）は、その設定値に応じて棒Ｌ１〜Ｌ６の長さ方向に沿って移動するように棒Ｌ１〜Ｌ６の周辺に表示し（Ｔ１〜Ｔ６）、計測された評価量の大きさがしきい値に対して合格側の場合、棒上でのしきい値と評価量の計測結果との間の領域を第２の規程色Ｂで表示することで、評価量のしきい値に対するマージンを一目で把握することを可能とする。
【選択図】図３

Description

本発明は検査装置に関し、更に詳しくは、個々の検査対象物について、あらかじめ設定されている評価量を計測し、その計測された評価量を別途設定されたしきい値と比較し、その大小関係から検査対象物の合否判定を行う方式の検査装置に関する。

例えば食品をはじめとする各種製品の内部への異物の混入や欠陥等の存在の有無を検査する装置として、検査対象である物品をコンベア等で搬送し、その搬送路上にＸ線発生装置とＸ線検出器を配置して物品のＸ線透過情報を得て、そのＸ線透過情報を用いてその物品の合否判定を行う装置が知られている。

この種の検査装置においては、一般に、検査対象物がＸ線発生装置とＸ線検出器との間を通過することにより、その検査対象物の全体のＸ線透視像を得て、そのＸ線透視像を２値化したり適宜の微分を施したり、あるいは適当なマスク処理を施すなど、複数の処理を施して複数の評価量を算出し、その各評価量をそれぞれに対応して設定されたしきい値と比較し、その大小関係から検査対象物の合否判定を行う（例えば特許文献１参照）。

このような合否判定の結果は、検査対象物を搬送するコンベアの下流において振り分け装置を駆動し、良品と不良品とを弁別することに供されるのであるが、検査の状態をオペレータに報せるべく、上記の各評価量の大きさと該当のしきい値との大きさは、表示器に表示される。その表示方法としては、図６（Ａ）に従来のこの種の検査装置における表示器の表示画面を例示し、同図（Ｂ）にはその評価量やしきい値の表示領域の拡大図を示すように、検査対象物の透視画像を表示する領域Ｐに隣接して、検査状態を表示する領域Ｑを設け、その領域Ｑにおいては、各評価量（モード１〜６）に対応してそれぞれレベルゲージ６１〜６６を設け、各評価量（モード１〜６）の大きさを該当のレベルゲージ６１〜６６にバーグラフ状に表示すると同時に、各レベルゲージ６１〜６６には、各評価量に対応して設定されているしきい値（感度）の大きさを表すマーク６１０〜６６０を表示している（前記特許文献１参照）。
特開２００２−９８６５３号公報

ところで、以上のようなＸ線検査装置において、検査対象物の評価量（正常度合い）がしきい値（設定感度）よりも小さい場合に異常検知と判定するのであるが、しきい値の設定が適切でないと当然のことながら適正な検査を行うことはできない。

しきい値はその設定時に数個程度のサンプルを用いて、それぞれのＸ線透視像を得て決定するが、結局はその各値はオペレータの判断で決める。オペレータの間違いで、しきい値を過度に高く設定した場合には、異常と判定される製品が多くなってその誤りに気づきやすいが、たまたま、しきい値を低く設定してしまった場合、本来の検査性能での検査を行っていない製品が良品として流出してしまうことになる。

以上のような設定ミスについては、早期に発見し、修正したいという強い要求があり、この観点で従来の検査状態の表示方法では次のような問題があった。

すなわち、一般的にこの種の検査装置においては、前記した図６に例示するように、検査対象物のＸ線透視像を極力大きくするために、レベルゲージ画面は小さく表示され、これにより一目で現在のしきい値等の設定状況に誤りがあるか否かを判別することが困難であるという問題がある。

また、しきい値等の設定が誤っていると判っても、グラフのみの表示であるが故に、しきい値をどの程度に設定し直せばいいのかを把握しにくいという問題もあった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、しきい値等の設定の誤り等に気づきやすく、しかも、その設定の変更をどのようにすればよいかも比較的簡単に把握することのできる表示機能を有する検査装置の提供をその課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明の検査装置は、個々の検査対象物について、評価量を計測し、その計測された評価量と、当該評価量に関して変更可能に設定されるしきい値との大小関係から各検査対象物の合否判定を行う検査装置において、計測した評価量と上記しきい値とを同一の画面上で表示する表示手段を備え、その評価量の計測結果の表示は、所定の長さの棒上で規程色の領域の長さで表すとともに、上記しきい値は、その設定値に応じて上記棒の長さ方向に沿って移動するように当該棒の周辺に表示されるとともに、計測された評価量の大きさが上記しきい値に対して合格側にある場合、上記棒上でのしきい値と評価量の計測結果との間の領域が、上記規程色とは異なる第２の規程色で表示される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）。

ここで、本発明においては、計測された評価量の大きさが上記しきい値に対して不合格側にある場合、上記棒上の評価量を表す領域に対する残余部分が、上記規程色および第２の規程色とは異なる第３の規程色で表示される構成（請求項２）を採用することができる。

また、本発明においては、複数の検査対象物の評価量の計測結果の最小値および／または最大値を記憶する記憶手段を備えるとともに、その記憶内容を、上記しきい値を設定するための画面上に表示する構成（請求項３）を採用することができる。

その場合、上記記憶手段に記憶されている上記最小値および／または最大値をリセットするとともに、その表示を消去する指令入力手段を備えた構成（請求項４）を採用することが望ましい。

また、上記記憶手段に記憶されている最小値および／または最大値を、上記評価量の計測結果およびしきい値を表す棒上の該当位置に表示する構成（請求項５）を好適に採用することができる。

更に、本発明においては、上記評価量が複数種類あり、その各評価量に対してしきい値が設定され、その各評価量と該当のしきい値との大小関係による合否判定で、いずれか一つの評価量が否である場合に、否であると判定するとともに、各評価量としきい値について上記棒を用いた表示を行う構成（請求項６）を採用することができる。

そして、以上のように評価量が複数種類ある場合においては、上記複数種類の評価量としきい値を表示する各棒に対し、それぞれにインデックスを付して表示するとともに、否と判定された評価量のインデックスを、合となった評価量のインデックスとは異なる表示を行う構成（請求項７）を好適に採用することができる。

また、本発明においては、上記評価量の計測結果を表示するための棒が、表示画面上で縦方向に伸びている構成（請求項８）を採用することが望ましい。

本発明は、評価量（正常度合い）を従来と同様にレベルゲージにて表示する、つまり規程長さの棒上に評価量に応じた領域を規程色を付して表示するとともに、設定されているしきい値についても、その棒上の該当の位置にマーク等で表示するのであるが、評価量がしきい値に対して合格側にある場合、しきい値と評価量との間の領域を、上記の規程色とは異なる第２の規程色で表示するため、一目で評価量のしきい値に対するマージンを把握することが可能となる。

また、請求項２に係る発明のように、評価量がしきい値に対して不合格側にある場合には、棒上で評価量を表す領域の残余部分を、第３の規程色で表示することにより、不合格と判定されたことが一目で判り、評価量が複数種類ある請求項６に係る発明との併用により、どの評価量が不合格であるのかを容易に識別することができる。

請求項３に係る発明のように、評価量の計測結果の最小値および／または最大値を記憶し、その値をしきい値を設定するための画面上に表示すると、しきい値の設定を定量的に行いやすくなる。この評価量の計測結果の最小値および／または最大値の記憶と表示は、必要に応じてリセット（消去）可能とすること（請求項４）が、使用上の利便性の点で望ましい。そして、この最小値および／または最大値の表示は、数値であってもよいし、あるいは請求項５に係る発明のように、評価量やしきい値とともに棒上に表示してもよい。

また、本発明においては、複数種類の評価量が存在し、それぞれの評価量に対して設定されたしきい値と、評価量の計測結果との大小関係により合否判定を行い、そのうちの一つでも否であれば不合格とする検査装置においては、請求項６に係る発明のように、各種類の評価量について前記した請求項１に係る発明の通りに表示すればよい。その場合、請求項７に係る発明のように、各評価量に対して番号等のインデックスを付し、否と判定された評価量については、そのインデックスを合と判定されたインデックスとは異なる表示を行う構成を採用することで、否とされた評価量を一目で認識することができる。

そして、本発明において評価量としきい値を表示するための表は、画面上で縦方向に伸びるように構成する請求項８に係る発明の採用により、横に伸びる場合に比して、評価量の大小、ひいてはしきい値との大小関係を感覚的に間違いなく把握することができる。

本発明によれば、評価量の大きさを棒上に規定色の長さで表示するとともに、その棒の該当位置には設定されているしきい値の大きさを表すマークを付し、そのしきい値と評価量との間を上記規定色とは異なる第２の規定色で表示するので、一目でしきい値と評価量の計測結果とのマージンを把握することができ、しきい値の設定の誤り等があればオペレータにその旨を簡単に気づかせることができる。

また、評価量の計測結果の最小値および／または最大値を、しきい値の設定のための画面と同一画面で表示する請求項３の発明の構成を採用することにより、しきい値の調整時にその最小値および／または最大値を知りつつしきい値を設定することができ、その設定作業を容易化することができる。

更に、評価量の大きさ並びに設定されているしきい値の大きさを表すための棒を、表示画面上で縦方向に沿うように表示する請求項８に係る発明の採用により、評価量の大きさとしきい値との大小関係を見誤ることなく把握することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について述べる。
図１は本発明をＸ線異物検出器に適用した実施の形態の要部構成図である。

この例では、Ｘ線発生装置１とＸ線ラインセンサ２とが対向配置され、これらの間に、検査対象物Ｗを搬送するためのコンベア３が配置されている。Ｘ線発生装置１は、スリット等を介することによりファンビーム状のＸ線を出力し、Ｘ線ラインセンサ２はそのファンビーム状のＸ線の広がり方向に複数の素子が並ぶように配置されている。検査対象物Ｗはコンベア３によってファンビーム状のＸ線の広がり方向に対して垂直な方向に一定の速度で搬送される。

Ｘ線検出器２の出力、つまり入射したＸ線の１次元の線量分布はデータ処理部４に常時取り込まれる。Ｘ線発生装置１とＸ線検出器２の対に対し、コンベア３による検査対象物Ｗの搬送方向上流側には光電センサ５が配置されており、データ処理部４は、この光電センサ４の出力によって検査対象物Ｗの到来を認識し、これによりＸ線検出器２から出力されている１次元の線量分布から検査対象物ＷのＸ線透視像を構築する。

データ処理部４はコンピュータとその周辺機器を主体とするものであり、このデータ処理部４には、タッチパネル式のモニタ兼操作部６が接続されている。このモニタ兼操作部６に、検査対象物ＷのＸ線透視像が表示されるとともに、以下に示す各モードで求められた正常度合いと、その各モードに関しての設定感度等が表示され、また、このモニタ兼操作部６の操作により、各モードの設定感度等を設定することができる。

そして、データ処理部４では、以上のようにして得た検査対象物ＷのＸ線透視像から、異物の有無を自動的に判定する。その判定の手法としては、この例において６つのアルゴリズム（モード１〜６）を備えており、これらの各アルゴリズムではそれぞれ検査対象物ＷのＸ線透視像をもとに互いに異なる手法により正常度合い（評価量、以下同）を算出し、これをそれぞれのモードごとに設定された判定感度（しきい値、以下同）と比較し、異物の有無を判定する。

モード１〜６のアルゴリズムは公知のものであって、ここでは特に説明をしなないが、例えば、Ｘ線透視像の明るさを正常度合い分布にするモードや、Ｘ線透視像の微分の絶対値を定数（２５５など）から引いたものを正常度合い分布とするモードなどが知られている。

図２は一つのモードで求められた正常度合いと設定感度との関係の説明図である。この例において（Ａ）は検査対象物ＷのＸ線透視像を表し、その透視像内においてＳは異物を表している。そして、（Ｂ）は（Ａ）におけるａ−ｂ間の正常度合いの分布を表しており、その分布で最も正常度合いが低い値を当該物品の正常度合いとする。そして、この図２のように、この物品の正常度合いが設定感度よりも小さい場合には、異物あり、と判定する。

以上のような各モードでの正常度合いと設定感度との比較により、そのうちの一つのモードでも、求められた正常度合いが設定感度よりも低い部分があると、異物検知と判定し、データ処理部４から異物検知信号を発生する。この異物検知信号は、コンベア３による検査対象物Ｗの搬送方向下流側に設けられている振り分け装置（図示せず）に供給され、該当の検査対象物Ｗを不合格品として振り分ける。

さて、１つの検査対象物Ｗについて以上のようにして求められた各モードの正常度合いは、前記したようにモニタ兼操作部６に表示される。このモニタ兼操作部６の画面の例を図３（Ａ）に示し、同図（Ｂ）には、その検査状態を表示するための領域の拡大図を示す。

図３（Ａ）に示す例において、Ｐは検査対象物ＷのＸ線透視像を表示する領域であり、このＸ線透視像の表示領域Ｐに隣接して、検査状態を表示するための領域Ｑが設けられている。

検査状態を表示する領域Ｑには、図３（Ｂ）に示すように、各モード１〜６に対応してそれぞれレベルゲージＬ１〜Ｌ６が設けられている。各レベルゲージＬ１〜Ｌ６は、それぞれ、画面上で縦（上下方向）に伸びる一定の長さの棒上に、第１規定色（例えば緑色）Ｇによる塗りつぶし領域の長さにより、正常度合いの大きさを表している。また、各レベルゲージＬ１〜Ｌ６には、それぞれインデックス（番号）Ｉを付することによって、どのモードを表しているのかが明らかになるように考慮されている。

また、各レベルゲージＬ１〜Ｌ６の棒には、正常度合いと同じスケールのもとに設定感度（しきい値）の大きさを表すマークＴ１〜Ｔ６が表示されている。各モードＬ１〜Ｌ６における正常度合いが、設定感度よりも大きい場合は合格、前記したように小さい場合には不合格と判定され、いずれか一つのモードで不合格である場合には、その検査対象物Ｗは不合格とされる。レベルゲージＬ１〜Ｌ６の伸びる方向を画面上で縦方向としているため、正常度合いが高いあるいは低いという言葉の感覚と実際の表示方向（上下の方向）が一致していて、正常度合い（評価量）と設定感度（しきい値）との大小関係を見誤ることがない。

設定感度に対して正常度合いがある設定量以上に大きい場合には、感度マージンを表すべく、設定感度を越える部分の正常度合いの領域を、第２規定色（例えば青色）Ｂで塗りつぶしている（モード２，３，５）。この場合、第１規定色（緑色）Ｇと第２規定色（青色）Ｂの各領域の合計が正常度合いの大きさを示すことになる。なお、正常度合いの大きさが設定感度よりも大きいものの、その差が上記の設定量未満の場合（モード１，６）には、第２規定色の領域は生じない。このような表示により、設定感度と実測された正常度合いとの差を一目で把握することができ、例えば設定感度を必要以上に小さく設定している場合等においては、その旨をいち早く知ることができる。

正常度合いが設定感度よりも小さく、異物の存在により不合格と判定された場合（モード４）、レベルゲージＬ４の正常度合いよりも上の領域を第３規程色（例えば赤）Ｒに塗りつぶすとともに、インデックス（モード番号）の周囲を第３規程色Ｒで塗りつぶす。正常度合いの大きさは、この第３規程色Ｒよりも下方の領域の長さで表される。このような表示により、どのモードで不合格（異物検知）をしたのかが一目で判る。

以上の表示を行いながら、運転開始から最新の検査対象物まで、各モードにおける正常度合いの最小値がデータ処理部４に記憶される。この各モードにおける正常度合いの最小値は、後述する感度調整画面に数値により表示される。また、この各モードにおける正常度合いの最小値を、例えば図４に例示するように、レベルゲージＬ１〜Ｌ６の棒上に最小レベルの大きさを表すマークｍとして表示してもよい。

検査状態を表示する領域Ｑには、以上のレベルゲージＬ１〜Ｌ６のほかに、最小レベルリセットボタン６ａと感度調整ボタン６ｂが設けられている。最小レベルリセットボタン６ａを押すと、その時点で記憶されている各モードにおける正常度合いの最小値がリセットされる。この機能を用いると、設定感度を調整するに当たり、この最小レベルリセットボタン６ａを押した後、複数の検査対象物を流し、良品のみが流れたことを確認して、運転調整に入ることで、良品のみの各モードの正常度合いの最小値が表示されるので、以下に示す感度調整作業を行いやすくなるという利点がある。

感度調整ボタン６ｂを押すと、検査状態を表示するための領域Ｑに、図５に例示するような感度調整画面が表示される。この感度調整画面には、感度調整を行うモードを指定するためのモード指定ボタン群６ｃと、各モードに対応して設定感度を入力する際に操作するボタン群からなり、各モードにおけるその時点での設定感度の値を併せて表示する設定感度欄６ｄ、および、各モードにおいて記憶している正常度合いの最小値を表示する最小値表示欄６ｅを備えている。

感度調整に当たっては、モード指定ボタン群６ｃのいずれかを操作して感度調整しようとするモードを指定した後、該当のモードの設定感度欄６ｄを押すことにより、画面上の所定位置にテンキー等が表示されるので、そのテンキー等を操作してそのモードの感度を設定する。このとき、最小値表示欄６ｅに表示されている該当モードの正常度合いの最小値を目安として設定感度を決定する。例えばモード３の最小値が２３５と表示されていれば、感度の入力値は２２５〜２２７程度が適切である。最小値よりも３〜５程度低い値に感度を設定することにより、良品ばらつきを吸収して確実な合否判定を行うことができる。

なお、感度の設定を終えたら、戻るボタン６ｆを押すことによって感度調整画面が消え、通常の検査状態を表示するための領域Ｑの画面に戻る。

ここで、以上の実施の形態においては、本発明をＸ線を用いた異物検査装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、評価量としきい値との大小関係から合否判定を行う他の検査装置にも本発明を適用することができる。また、以上の実施の形態においては、評価量（正常度合い）の最小値を記憶して表示する例を示したが、しきい値よりも評価量が小さい場合に合格と判定する装置にあっては、評価量の最大値を記憶して表示するように構成することで、上記と同等の作用効果を奏することができ、また、評価量が大小２つのしきい値の間にある場合に合格と判定する検査装置においては、評価量の最小値と最大値の双方を記憶して表示するように構成すればよい。

本発明をＸ線異物検出器に適用した実施の形態の要部構成図である。 本発明の実施の形態における正常度合いとしきい値との関係の説明図で、（Ａ）は検査対象物ＷのＸ線透視像の例を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるａ−ｂ間の正常度合いの分布を表す図である。 本発明の実施の形態におけるモニタ兼操作部６の全体の画面の例（Ａ）と、その画面上の検査状態を表示するための領域の拡大図（Ｂ）である。 各モードの正常度合いの最小値をレベルゲージ上に表示する場合の例の説明図である。 本発明の実施の形態における感度調整画面の例を示す図である。 従来のＸ線を用いた異物検査装置における表示画面の例を示す図で、（Ａ）は全体画面を表す図で、（Ｂ）はその検査状態の表示領域の拡大図である。

符号の説明

１ Ｘ線発生装置
２ Ｘ線ラインセンサ
３ コンベア
４ データ処理部
５ 光電センサ
６ モニタ兼操作部
６ａ 最小レベルリセットボタン
６ｂ 感度調整ボタン
６ｃ モード指定ボタン群
６ｄ 設定感度欄
６ｅ 最小値表示欄
６ｆ 戻るボタン
Ｐ 透視像表示領域
Ｑ 検査状態表示領域
Ｌ１〜Ｌ６ レベルゲージ
Ｔ１〜Ｔ６ 設定感度を表すマーク
Ｇ 第１規程色
Ｂ 第２規程色
Ｒ 第３規程色
Ｉ イッデックス

Claims (8)

1. 個々の検査対象物について、評価量を計測し、その計測された評価量と、当該評価量に関して変更可能に設定されるしきい値との大小関係から各検査対象物の合否判定を行う検査装置において、
   計測した評価量と上記しきい値とを同一の画面上で表示する表示手段を備え、その評価量の計測結果の表示は、所定の長さの棒上で規程色の領域の長さで表すとともに、上記しきい値は、その設定値に応じて上記棒の長さ方向に沿って移動するように当該棒の周辺に表示されるとともに、計測された評価量の大きさが上記しきい値に対して合格側にある場合、上記棒上でのしきい値と評価量の計測結果との間の領域が、上記規程色とは異なる第２の規程色で表示されるように構成されていることを特徴とする検査装置。
2. 計測された評価量の大きさが上記しきい値に対して不合格側にある場合、上記棒上の評価量を表す領域に対する残余部分が、上記規程色および第２の規程色とは異なる第３の規程色で表示されることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 複数の検査対象物の評価量の計測結果の最小値および／または最大値を記憶する記憶手段を備えるとともに、その記憶内容を、上記しきい値を設定するための画面上に表示することを特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
4. 上記記憶手段に記憶されている上記最小値および／または最大値をリセットするとともに、その表示を消去する指令入力手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
5. 上記記憶手段に記憶されている最小値および／または最大値を、上記評価量の計測結果およびしきい値を表す棒上の該当位置に表示することを特徴とする請求項３または４に記載の検査装置。
6. 上記評価量が複数種類あり、その各評価量に対してしきい値が設定され、その各評価量と該当のしきい値との大小関係による合否判定で、いずれか一つの評価量が否である場合に、否であると判定するとともに、各評価量としきい値について上記棒を用いた表示を行うことを特徴とする請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 上記複数種類の評価量としきい値を表示する各棒に対し、それぞれにインデックスを付して表示するとともに、否と判定された評価量のインデックスを、合となった評価量のインデックスとは異なる表示を行うことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
8. 上記評価量の計測結果を表示するための棒が、表示画面上で縦方向に伸びていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７のいずれか１項に記載の検査装置。