JP2010107411A

JP2010107411A - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JP2010107411A
Application number: JP2008280845A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Oguchi; 泰巨小口; Kazuro Ishiyama; 和朗石山
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】物品供給装置からＸ線検査装置の搬送コンベアへの物品供給量を適正に制御することにより、正確な異物検査を実行することが可能なＸ線検査装置を得る。
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、検査対象である物品５０にＸ線を照射するＸ線照射部７と、物品５０を透過したＸ線を検出するＸ線検出部８と、上流の物品供給装置１２から供給された物品５０を、Ｘ線照射部７とＸ線検出部８との間のＸ線照射経路１００を通過するように搬送する搬送コンベア６と、Ｘ線検出部８の検出結果（データＳ１）から求めた物品５０の厚みに基づいて、物品供給装置１２から搬送コンベア６への物品供給量を制御するコンピュータ９とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関する。

食品等の物品の製造ラインにおいては、異物が混入している物品が出荷されることを未然に防止するために、Ｘ線検査装置を用いた物品の異物検査が行われている（例えば下記特許文献１参照）。Ｘ線検査装置では、搬送コンベアによって連続的に搬送されてくる物品に対してＸ線を照射し、物品を透過した透過Ｘ線をＸ線センサで検出することにより、透過Ｘ線の強度に基づいて物品内への異物の混入の有無が検査される。

特開２００６−７１５１４号公報

Ｘ線検査装置の搬送コンベアには、上流の物品供給装置から物品が供給される。ここで、供給される物品が、未包装の原料品である場合には、物品供給装置から搬送コンベアへの物品供給量に応じて、搬送コンベア上の物品の厚みが異なる。つまり、物品供給量が多い場合には厚みが厚くなり、物品供給量が少ない場合には厚みが薄くなる。そして、搬送コンベア上の物品の厚みが厚くなると、物品を透過する透過Ｘ線の強度が小さくなるため、異物の混入箇所と非混入箇所との間での透過Ｘ線強度の差が小さくなり、その結果、正確な異物検査を行うことが困難となる。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、物品供給装置からＸ線検査装置の搬送コンベアへの物品供給量を適正に制御することにより、正確な異物検査を実行することが可能なＸ線検査装置を得ることを目的とするものである。

本発明の第１の態様に係るＸ線検査装置は、検査対象である物品にＸ線を照射する照射手段と、物品を透過したＸ線を検出する検出手段と、上流の物品供給装置から供給された物品を、前記照射手段と前記検出手段との間のＸ線照射経路を通過するように搬送する搬送手段と、前記検出手段の検出結果から求めた物品の厚みに基づいて、前記物品供給装置から前記搬送手段への物品供給量を制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

第１の態様に係るＸ線検査装置によれば、検出手段は、搬送手段上の物品を透過したＸ線を検出する。また、制御手段は、検出手段の検出結果から物品の厚みを求め、その厚みに基づいて、物品供給装置から搬送手段への物品供給量を制御する。従って、物品の厚みが所定値より大きい場合には、物品供給量が少なくなるように物品供給装置を制御することができ、これにより、搬送手段上の物品の厚みを、所定値以下に抑えることができる。その結果、搬送手段上の物品の厚みが厚すぎて透過Ｘ線の強度が小さくなるという事態を回避できるため、正確な異物検査を実行することが可能となる。

しかも、検出手段による透過Ｘ線の検出結果に基づいて、搬送手段上の物品の厚みを求めるため、物品の厚みを検出するための他のセンサを追加する必要がない。従って、追加のコストを最小限に抑えることができる。

本発明の第２の態様に係るＸ線検査装置は、第１の態様に係るＸ線検査装置において特に、前記制御手段は、物品の厚みが所定値より大きい場合には、前記物品供給量が少なくなるように前記物品供給装置を制御することを特徴とするものである。

第２の態様に係るＸ線検査装置によれば、物品の厚みが所定値より大きい場合には、物品供給量が少なくなるように、制御手段が物品供給装置を制御することによって、搬送手段上の物品の厚みを、所定値以下に抑えることができる。その結果、搬送手段上の物品の厚みが厚すぎて透過Ｘ線の強度が小さくなるという事態を回避できるため、正確な異物検査を実行することが可能となる。

本発明の第３の態様に係るＸ線検査装置は、第１又は第２の態様に係るＸ線検査装置において特に、前記制御手段は、単位時間あたりの物品の厚みの積算値から求めた物品の流量に基づいて、前記物品供給量を制御することを特徴とするものである。

第３の態様に係るＸ線検査装置によれば、制御手段は、単位時間あたりの物品の厚みの積算値から求めた物品の流量に基づいて、物品供給量を制御する。物品の厚みは瞬間値であるために常に変動するが、所定の時間幅を有する流量に基づいて物品供給量を制御することにより、物品の厚みの変動を吸収することができる。その結果、物品供給量の制御が頻繁に行われるという事態を回避することが可能となる。

しかも、検出手段による透過Ｘ線の検出結果に基づいて物品の流量を求めるため、物品の流量を検出するための他の流量計を追加する必要がない。従って、追加のコストを最小限に抑えることができる。また、透過Ｘ線の検出結果に基づいて流量を検出する場合には、ロードセル方式の流量計とは異なりフィルタ時間が不要であり、しかも振動等の外乱の影響も少ないため、物品の流量を高速かつ高精度に求めることが可能となる。

本発明によれば、物品供給装置からＸ線検査装置の搬送コンベアへの物品供給量を適正に制御することにより、正確な異物検査を実行することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置１の構成を示す正面図である。図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、上部筐体２、シールドボックス３、及び下部筐体４を備えている。上部筐体２には、液晶表示装置等の表示部５が配設されている。シールドボックス３内には、搬送コンベア６、Ｘ線照射部７、及びＸ線検出部８が配設されている。シールドボックス３には、物品搬入口１０及び物品搬出口１１が形成されている。搬送コンベア６の上流端（図１では左端）は物品搬入口１０からシールドボックス３の外部に突出しており、下流端（図１では右端）は物品搬出口１１からシールドボックス３の外部に突出している。搬送コンベア６は、上流端から下流端に向けて物品５０を搬送する。物品５０は例えば食品であり、本実施の形態の例では、ミンチ肉又はソーセージ等の未包装の原料品（いわゆるバラ品）である。下部筐体４内には、コンピュータ９が配設されている。

Ｘ線検査装置１の上流側には、物品供給装置１２が配設されている。物品供給装置１２は、振動フィーダ式又はベルトコンベア式等の任意の方式の物品供給装置であり、自身がストックしている物品５０を、搬送コンベア６の上流端に連続的に供給する。Ｘ線検査装置１の下流側には、振分装置１３が配設されている。振分装置１３は、Ｘ線検査装置１によって異物の混入が検出された箇所の物品５０を、良品の製造ラインから排除する。

図２は、シールドボックス３の内部を模式的に示す斜視図である。Ｘ線照射部７は、搬送コンベア６の物品搬送面の上方に配設されている。Ｘ線検出部８は、本実施の形態の例ではＸ線ラインセンサであり、複数のＸ線検出素子８ａを有している。複数のＸ線検出素子８ａは、搬送コンベア６による物品５０の搬送方向に直交する方向（つまり搬送コンベア６のコンベアベルトの幅方向）に沿って直線状に並んでいる。Ｘ線検出部８は、物品搬送面の下方に配設されている。

図２に示すように、Ｘ線照射部７は、Ｘ線検出部８に向かって、扇形状にＸ線を照射する。搬送コンベア６は、物品供給装置１２から供給された物品５０を、Ｘ線照射部７とＸ線検出部８との間のＸ線照射経路１００を通過するように搬送する。Ｘ線検出部８は、物品５０を透過した透過Ｘ線を検出する。

図３は、Ｘ線検査装置１の構成を示すブロック図である。コンピュータ９は、ＣＰＵ等の演算・制御部２０と、半導体メモリ又はハードディスク等の記憶部２１とを有している。Ｘ線検出部８によって検出された透過Ｘ線の強度に関するデータＳ１は、コンピュータ９に入力される。物品５０内に異物が混入している場合には、その異物の混入箇所において透過Ｘ線の強度が極端に低下する。従って、コンピュータ９は、透過Ｘ線の強度分布において、所定のしきい値よりも強度が低い箇所を、異物の混入箇所として特定することができる。

コンピュータ９は、物品５０内への異物の混入を検出した場合には、異物混入箇所の物品５０を製造ラインから排除させるために、振分装置１３に制御信号Ｓ３を入力する。また、コンピュータ９は、Ｘ線検出部８から連続的に送られてくるデータＳ１に基づいて、物品５０に関するＸ線透過画像を作成し、そのＸ線透過画像の画像データＳ２を表示部５に入力する。これにより、表示部５において物品５０のＸ線透過画像が表示される。

また、コンピュータ９は、Ｘ線検出部８から入力されたデータＳ１に基づいて物品５０の厚みを求め、その厚みに基づいて物品供給装置１２の駆動を制御することにより、物品供給装置１２から搬送コンベア６の上流端への物品５０の供給量（以下「物品供給量」と称す）を制御する機能を有している。以下、具体的に説明する。

図４は、演算・制御部２０の機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、演算・制御部２０は、演算部９１〜９３及び判定部９４を有している。

演算部９１には、Ｘ線検出部８からデータＳ１が入力される。演算部９１は、データＳ１に基づいて、物品５０の厚み（図１における参照符号Ｋ）と幅とを算出する。Ｘ線ラインセンサの長さは既知であるため、Ｘ線検出素子８ａの総数と、非透過Ｘ線ではなく透過Ｘ線を検出しているＸ線検出素子８ａの個数との比を用いて、物品５０の幅を求めることができる。ここで、非透過Ｘ線とは、搬送コンベア６上に物品５０が存在していない場合にＸ線検出素子８ａが検出するＸ線を意味する。なお、物品５０が搬送コンベア６の側方から転落することを防止すべく、物品搬送面の両サイドに壁部材が配置されている場合には、壁部材同士の間隔が物品５０の幅となる。この場合には、演算部９１は物品５０の幅を算出するための演算を行う必要はない。

また、物品５０の厚みは、非透過Ｘ線の強度と、Ｘ線検出素子８ａが検出する透過Ｘ線の強度（つまりデータＳ１の値）との比を用いて求めることができる。複数のＸ線検出素子８ａの各々に関して物品５０の厚みが求まるため、物品５０の幅内における厚みの代表値（平均値又は中央値等）を、その断面に関する物品５０の厚みとして求めることができる。ここで、異物の混入箇所については、透過Ｘ線の強度が極端に低いため、厚みを求めるための演算の対象から除外される。

その後、演算部９１は、厚みと幅とに基づいて、その断面に関する物品５０の断面積を算出する。物品５０の厚みに関するデータＳ２０は、判定部９４に入力される。また、物品５０の断面積に関するデータＳ１０は、演算部９２に入力される。

演算部９２は、単位時間内に演算部９１から入力された複数のデータＳ１０の値を積算することにより、その単位時間内にＸ線照射経路１００を通過した物品５０の体積を算出する。これにより、単位時間あたりに流れる物品５０の体積（つまり体積流量）を求めることができる。ここで、単位時間の指定値は、データＳ１１として予め記憶部２１に記憶されており、記憶部２１から演算部９２に入力される。物品５０の体積に関するデータＳ１２は、演算部９３及び判定部９４に入力される。

演算部９３は、データＳ１２の値と物品５０の密度（単位体積重量）の値とを乗算することにより、上記単位時間内にＸ線照射経路１００を通過した物品５０の重量を算出する。これにより、単位時間あたりに流れる物品５０の重量（つまり重量流量）を求めることができる。ここで、物品５０の密度の値は、データＳ１３として予め記憶部２１に記憶されており、記憶部２１から演算部９３に入力される。物品５０の重量に関するデータＳ２２は、判定部９４に入力される。

記憶部２１には、物品５０の厚みに関する所定のしきい値が、データＳ３０として予め記憶されている。また、記憶部２１には、物品５０の体積流量に関する所定のしきい値が、データＳ３１として予め記憶されている。また、記憶部２１には、物品５０の重量流量に関する所定のしきい値が、データＳ３２として予め記憶されている。データＳ３０〜Ｓ３２は、記憶部２１から判定部９４に入力される。

判定部９４は、データＳ２０とデータＳ３０とを比較し、データＳ２０で与えられる物品５０の厚みが、データＳ３０で与えられるしきい値より大きい場合には、物品供給装置１２に対して制御信号Ｓ４を入力することにより、物品供給装置１２から搬送コンベア６への物品供給量を低下させる。例えば、物品供給装置１２が振動フィーダ式である場合には、振動数を現在値より所定の割合（例えば数％）だけ低下させる。また、物品供給装置１２がベルトコンベア式である場合には、ベルトコンベアの駆動速度を現在値より所定の割合（例えば数％）だけ低下させる。物品供給量が低下することにより、それ以降は、搬送コンベア６上の物品５０の厚みが薄くなる。

同様に、判定部９４は、データＳ１２とデータＳ３１とを比較し、データＳ１２で与えられる物品５０の体積流量が、データＳ３１で与えられるしきい値より大きい場合には、物品供給装置１２に対して制御信号Ｓ４を入力することにより、物品供給装置１２から搬送コンベア６への物品供給量を低下させる。物品供給量が低下することにより、それ以降は、搬送コンベア６上の物品５０の厚みが薄くなる。

同様に、判定部９４は、データＳ２２とデータＳ３２とを比較し、データＳ２２で与えられる物品５０の重量流量が、データＳ３２で与えられるしきい値より大きい場合には、物品供給装置１２に対して制御信号Ｓ４を入力することにより、物品供給装置１２から搬送コンベア６への物品供給量を低下させる。物品供給量が低下することにより、それ以降は、搬送コンベア６上の物品５０の厚みが薄くなる。

なお、物品５０の厚み（データＳ２０）に基づく物品供給量の制御、物品５０の体積流量（データＳ１２）に基づく物品供給量の制御、及び物品５０の重量流量（データＳ２２）に基づく物品供給量の制御は、いずれか一つだけを実行しても良いし、複数を組み合わせて実行しても良い。

このように本実施の形態に係るＸ線検査装置１によれば、Ｘ線検出部８は、搬送コンベア６上の物品５０を透過した透過Ｘ線を検出する。また、コンピュータ９は、Ｘ線検出部８の検出結果（データＳ１）から物品５０の厚みを求める。そして、その厚みに関係するデータＳ２０，Ｓ１２，Ｓ２２に基づいて、物品供給装置１２から搬送コンベア６への物品供給量を制御する。従って、物品５０の厚みが所定値より大きい場合には、物品供給量が少なくなるように物品供給装置１２を制御することができ、これにより、搬送コンベア６上の物品５０の厚みを、所定値以下に抑えることができる。その結果、搬送コンベア６上の物品５０の厚みが厚すぎて透過Ｘ線の強度が小さくなるという事態を回避できるため、正確な異物検査を実行することが可能となる。

しかも、Ｘ線検出部８による透過Ｘ線の検出結果（データＳ１）に基づいて、搬送コンベア６上の物品５０の厚みを求めるため、物品５０の厚みを検出するための他のセンサを追加する必要がない。従って、追加のコストを最小限に抑えることができる。

また、本実施の形態に係るＸ線検査装置１によれば、コンピュータ９は、単位時間あたりの物品５０の厚みの積算値から求めた物品５０の流量（データＳ１２，Ｓ２２）に基づいて、物品供給量を制御することができる。物品５０の厚みは瞬間値であるために常に変動するが、所定の時間幅を有する流量に基づいて物品供給量を制御することにより、物品５０の厚みの変動を吸収することができる。その結果、物品供給量の制御が頻繁に行われるという事態を回避することが可能となる。

しかも、Ｘ線検出部８による透過Ｘ線の検出結果（データＳ１）に基づいて物品５０の流量を求めるため、物品５０の流量を検出するための他の流量計を追加する必要がない。従って、追加のコストを最小限に抑えることができる。また、透過Ｘ線の検出結果に基づいて流量を検出する場合には、ロードセル方式の流量計とは異なりフィルタ時間が不要であり、しかも振動等の外乱の影響も少ないため、物品５０の流量を高速かつ高精度に求めることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の構成を示す正面図である。シールドボックスの内部を模式的に示す斜視図である。Ｘ線検査装置の構成を示すブロック図である。演算・制御部の機能構成を示すブロック図である。

符号の説明

１Ｘ線検査装置
６搬送コンベア
７Ｘ線照射部
８Ｘ線検出部
８ａＸ線検出素子
９コンピュータ
１２物品供給装置
５０物品
９１〜９３演算部
９４判定部
１００Ｘ線照射経路

Claims

検査対象である物品にＸ線を照射する照射手段と、
物品を透過したＸ線を検出する検出手段と、
上流の物品供給装置から供給された物品を、前記照射手段と前記検出手段との間のＸ線照射経路を通過するように搬送する搬送手段と、
前記検出手段の検出結果から求めた物品の厚みに基づいて、前記物品供給装置から前記搬送手段への物品供給量を制御する制御手段と
を備える、Ｘ線検査装置。
前記制御手段は、物品の厚みが所定値より大きい場合には、前記物品供給量が少なくなるように前記物品供給装置を制御する、請求項１に記載のＸ線検査装置。
前記制御手段は、単位時間あたりの物品の厚みの積算値から求めた物品の流量に基づいて、前記物品供給量を制御する、請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。