JP2011017694A

JP2011017694A - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JP2011017694A
Application number: JP2010128710A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Shimada; 征浩嶌田
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: US8369481B2; EP2261645A1; EP2261645B1; CN101907580B; KR20100131947A; KR101194001B1; US20100310043A1; CN101907580A; JP5468470B2

Abstract

【課題】判断基準を複数有し、複数の判断基準に基づいて異物判断を行うことができるＸ線検査装置を提供することである。
【解決手段】Ｘ線検査装置１００においては、Ｘ線照射装置２００およびラインセンサ３００により商品６００の状態を検出し、制御部３５０により当該レベル１，〜，レベル５の検出レベルに基づいて商品６００の状態を判断し、出力部３５５により当該判断結果を出力する。また、制御部３５０の判断基準となる第１閾値７７１ａ，７７１ｂをレベル１の検出レベルにおいて設けた。
【選択図】図８

Description

本発明は、物品にＸ線を照射し、物品内の異物を検出するＸ線検査装置に関する。

従来、物品内の異物を検出するためにＸ線検査装置等が使用されている。これらのＸ線検査装置に関して、日々研究開発が行われている。

例えば、特許文献１には、連続搬送される物品の検査を行うＸ線検査装置であって、検査結果の認識が容易な装置について開示されている。

特許文献１記載のＸ線検査装置は、搬送される物品の状態をＸ線を用いて検査を行うＸ線検査装置であって、Ｘ線で物品の状態を検出するＸ線検出手段と、Ｘ線検出手段による検出レベルに基づき物品の状態を判断する判断手段と、判断手段による判断結果を出力する出力手段と、判断手段の判断基準となるしきい値を記憶した記憶部と、検出レベルに基づく値を、その値に対応する面積で表示する第１表示部と、しきい値及び検出レベルに基づく値を第１表示部に表示させる表示制御手段と、を備えたものである。

特開２００２−０９８６５３号公報

特許文献１記載のＸ線検査装置においては、判断対象となる検出レベルに基づく値と判断基準となるしきい値とを、第１表示部に表示する。この第１表示部では、検出レベルに基づく値を、その値に対応する面積で表示する。このため、装置の使用者は、検出レベルに基づく値がしきい値に近いのか遠いのかを比較的容易に認識することができるようになる。特に、第１表示部が検出レベルに基づく値を対応する面積で表示するため、使用者は、数値を読み取ることなく感覚的に判断の余裕度などを認識することができる。

しかしながら、Ｘ線検査装置等においては、物品に異物が混入していた場合において、当該異物が粉塵の場合と、当該異物が製造ラインの一部品の場合とで、処理が異なる。

すなわち、当該異物が粉塵等の場合には、当該物品を製造ラインから排出すべきであり、当該異物が製造ラインの一部品の場合には、生産ラインを停止し、上流（前工程）の装置の点検が必要となる。

しかしながら、生産ラインにおいて大量に生産される商品に対して、異物が混入した場合に、生産ラインを常に停止させることは、生産効率を低下させることとなる。また、異物の有無判断ができたとしても、当該異物が粉塵であるのか、製造ラインの一部品であるかの判断を常に行うことは、使用者にとって大変困難である。

本発明の目的は、判断基準を複数有し、複数の判断基準に基づいて異物判断を行うことができるＸ線検査装置を提供することである。
本発明の目的は、判断基準を複数有し、生産ラインに問題のない異物か否かを複数の判断基準に基づいて異物判断を行うことができるＸ線検査装置を提供することである。

（１）
本発明に係るＸ線検査装置は、搬送される物品の状態をＸ線で検査するＸ線検査装置であって、Ｘ線で物品の状態を検出するＸ線検出手段と、Ｘ線検出手段による検出レベルに基づき物品の状態を判断する判断手段と、判断手段による判断結果を出力する出力手段と、を含み、判断手段の判断基準となる閾値を同一の判断手段に対して複数設けるものである。

本発明に係るＸ線検査装置においては、Ｘ線検出手段により物品の状態を検出し、判断手段により当該検出レベルに基づいて物品の状態を判断し、出力手段により当該判断結果を出力する。

この場合、同一の判断手段に閾値が複数設けられるので、物品の状態の検出レベルに応じて、判断手段は複数の判断を行うことができる。したがって、物品の状態が判断基準から大きく外れている場合、大きく外れていることを認識することができ、判断基準から小さく外れている場合、小さく外れていることを認識することができる。また、判断手段における複数の判断の個々に応じて出力手段から出力を行うことができる。

（２）
判断手段は、物品の不良を判断する不良判断手段であり、判断手段を複数備えてもよい。

この場合、判断手段は、不良判断手段を有する。また、判断手段が複数備えられているので、物品の状態に対して、小さな異物に対する不良判断および大きな異物に対する不良判断を行うことができる。例えば、生産ラインに影響を及ぼす異物であるのか否かの判断を行うことができる。

（３）
複数の閾値の一方は、他方の閾値に対して割合で決定されてもよい。

この場合、閾値の一方は、他方の閾値に対して割合で決定されるので、他方の閾値を設定することにより、一方の閾値が自動的に設定することができる。したがって、ユーザが容易に複数の閾値を設定することができる。

（４）
複数の閾値の一方は、他方の閾値とは独立して決定されてもよい。

この場合、閾値の一方は、他方の閾値とは独立して決定できるので、一方の閾値および他方の閾値は、ユーザが、各個自由に設定することができる。

（５）
判断手段は、判断手段は、第一閾値と第二閾値を用いて物品の状態の判断結果を異ならせてもよい。

この場合、判断手段によりＸ線検出手段による検出レベルが複数の閾値の一方を越えた場合と、Ｘ線検出手段による検出レベルが複数の閾値の他方を越えた場合とが区別されるので、出力手段から異なる結果を出力させることができる。

本発明に係るＸ線検査装置においては、物品の状態の検出レベルに応じて、判断手段は、複数の判断を行うことができる。したがって、物品の状態が判断基準から大きく外れている場合、当該大きく外れていることを認識することができる。具体的には、生産ラインに影響を及ぼす異物か否かの判断を確実にかつ容易に行うことができる。また、判断手段における複数の判断の個々に応じて出力手段から出力を行うことができる。

本発明に係るＸ線検査装置の一例を示す模式的外観図本発明に係るＸ線検査装置の内部構造の一例を示す模式図検査の原理について説明するための模式図Ｘ線検査装置の内部制御構成の一例を示す模式的ブロック図Ｘ線検査装置の前工程と後工程とを説明するための模式的平面図タッチパネルの一例を示す模式図閾値を設定する一例を説明するための模式図図７の設定例の概要を説明するための説明図図８におけるレベルバーの表示例を示す模式図図８におけるレベルバーの表示例を示す模式図図８におけるレベルバーの表示例を示す模式図図７の他の設定例の概要を説明するための説明図

以下、本発明に係る実施の形態において図面を用いて説明する。
（一実施の形態）
図１は、本発明に係るＸ線検査装置１００の一例を示す模式的外観図であり、図２は、本発明に係るＸ線検査装置１００の内部構造の一例を示す模式図である。

図１に示すように、Ｘ線検査装置１００は、Ｘ線照射装置２００を内蔵する。また、Ｘ線検査装置１００は、ベルトコンベア８００に検査物である商品６００を載せて搬送させることにより、異物混入がないか否かのＸ線検査を行うものである。

図１に示すように、Ｘ線検査装置１００のベルトコンベア８００は、Ｘ線検査装置１００の外部に突出するように形成されており、当該突出近傍に複数のＸ線漏れ防止カーテン８５０が設けられている。また、作業者は、タッチパネル７００を操作することによりＸ線検査装置１００を駆動させる。タッチパネル７００の詳細については後述する。以下、Ｘ線検査装置１００の内部構造について説明を行う。

図２に示すように、本発明に係るＸ線検査装置１００は、主にＸ線照射装置２００、ラインセンサ３００およびベルトコンベア８００からなる。図２のベルトコンベア８００は、無端状のベルトが一対のローラ８１０，８１１に巻回されており、往路をベルトコンベア８０１で示し、復路をベルトコンベア８０２で示す。また、ラインセンサ３００は、シンチレータおよびフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）からなり、ラインセンサ３００は、ベルトコンベア８０１，８０２の間に配設され、ベルトコンベア８０１の上方にＸ線照射装置２００が配設される。

ベルトコンベア８０１が矢印Ｌ１の方向に商品６００を搬送し、ベルトコンベア８０２が矢印Ｌ１と逆の方向に移動する。すなわち、本実施の形態においては、Ｘ線Ｓ１の減衰が、ベルトコンベア８０１の影響のみで、ベルトコンベア８０２には、依存しないように設けられている。

次に、図３は、Ｘ線検査の原理について説明するための模式図である。縦軸はラインセンサ３００（ＰＤＡＯＵＴＰＵＴ）からの電気信号出力を示し、横軸は時間経過を示す。

図３に示すように、ベルトコンベア８００により商品６００が移動されることにより、商品６００の全体にＸ線Ｓ１が照射され、ラインセンサ３００から出力された電気信号のレベルに基づいてＸ線Ｓ１が商品６００を透過した場合のＸ線透過像ＡＲ９が検知される。

具体的に、図３に示すように、商品６００に異物６１０が混入した場合、Ｘ線透過像ＡＲ９に異物像ＡＲ１が現れる。商品６００に異物６１０が混入していない場合には、異物像ＡＲ１は現れず、Ｘ線透過像ＡＲ９のみが現れる。

次いで、図４はＸ線検査装置１００の内部制御構成の一例を示す模式的ブロック図であり、図５はＸ線検査装置１００の前工程と後工程との関係を説明するための模式的平面図である。

図４に示すように、Ｘ線検査装置１００は、主にＸ線照射装置２００、ラインセンサ３００、制御部３５０、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３５１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３５２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３５３、フロッピー（登録商標）のディスクドライブ（ＦＤＤ）３５４、出力部（Ｉ／Ｆ）３５５、一対のローラ８１０，８１１を駆動させるコンベア駆動部３５６、印字部３５７、ランプ３５８およびタッチパネル７００を備える。

制御部３５０は、タッチパネル７００が操作されることにより設定された各種設定情報を、ＲＯＭ３５１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３５２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３５３、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）３５４の少なくともいずれか１つに記録する。そして、制御部３５０は、制御部３５０は、ＲＯＭ３５１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３５２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３５３のいずれか１つに記録されたプログラムおよび上記の設定情報に基づいて各制御構成に指示を与える。

例えば、制御部３５０は、コンベア駆動部３５６に指示を与え、一対のローラ８１０，８１１を駆動させ、Ｘ線照射装置２００にＸ線Ｓ１の照射および停止を指示し、ラインセンサ３００からの出力を検知する。そして、制御部３５０は、ＲＯＭ３５１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３５２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３５３、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）３５４のいずれか１つまたは複数にＸ線検査の履歴を記録する。また、制御部３５０は、印字部３５７に指示を与え、Ｘ線検査の履歴を紙に印字出力させる。

また、制御部３５０は、Ｘ線検査における結果に応じて出力部（インターフェイス：Ｉ／Ｆ）３５５から信号を出力させ、Ｘ線検査装置１００の外部の振り分け装置３７０に指示を与える。当該、振り分け装置３７０への指示の詳細については後述する。また、制御部３５０は、運転状況およびＸ線検査における結果に応じてランプ３５８に信号を与え、ランプ３５８を点灯または点滅させる。例えば、後述するように生産ラインを停止すべき状態の場合には、赤ランプを点滅させてもよい。

次に、図５に示すように、本実施の形態におけるＸ線検査装置１００は、前工程のコンベア９５０および後工程のコンベア９５１を備える。後工程のコンベア９５１には、分岐コンベア９６０が接続され、コンベア９５１および分岐コンベア９６０の分岐点に振り分け装置３７０が設けられる。

振り分け装置３７０は、軸３７３および仕分け板３７２が設けられ、矢印Ｒ３７２の方向に仕分け板３７２が軸３７３を中心に回転することにより、コンベア９５１および分岐コンベア９６０のいずれか一方に商品６００が搬送される。

例えば、図４の制御部３５０がラインセンサ３００からのＸ線透過像が所定の閾値（後述する第１閾値以上、第２閾値以下）の範囲内であると判定した場合、商品６００に異物６１０（微小異物）が混入しているとして、出力部（Ｉ／Ｆ）３５５から信号を振り分け装置３７０に与え、仕分け板３７２が矢印Ｒ３７２の方向に移動され、当該商品６００が分岐コンベア９６０に搬送される。

一方、図４の制御部３５０がラインセンサ３００からのＸ線透過像が所定の閾値（後述する第１閾値）より小さいであると判定した場合、商品６００に異物６１０が混入していないとして、出力部（Ｉ／Ｆ）３５５から信号を振り分け装置３７０に与え、仕分け板３７２が矢印Ｒ３７２の方向に移動され、当該商品６００がコンベア９５１に搬送される。

続いて、本発明に係る制御部３５０が各レベルにおいて閾値を複数設定することについて説明を行う。

図６は、タッチパネル７００の一例を示す模式図であり、図７は閾値を設定する一例を説明するための模式図であり、図８は、図７の設定例の概要を説明するための説明図であり、図９から図１１は、図８におけるレベルバー７７１の表示例を示す模式図である。

図６に示すように、タッチパネル７００には、Ｘ線検査における商品６００のＸ線透過画像を表示させる表示エリア７１０と、予約番号を表示する表示部７２１、状態を表示する表示部７２２、検査“ＯＫ”または“ＮＧ”等を表示する表示部７３０、“良品”または“不良品”等を表示する表示部７３１、運転を終了させる運転終了ボタン７４０、Ｘ線照射の試験を行うテストボタン７５０、商品６００の種別毎の設定を予約する予約ボタン７５１、ラインセンサ３００の感度を調整する感度ボタン７５２、商品６００の種別を設定する設定ボタン７５３、データを出力するデータボタン７５４、Ｘ線の照射を開始するＸ線ボタン７５５、ベルトコンベア８００を駆動させるコンベアボタン７５６、表示エリア７１０の表示を拡大させる拡大ボタン７５７、印字部３５７に印刷させる画像プリントボタン７５８および各種閾値表示部７７０を備える。

ここで、図６に示すように、Ｘ線検査装置１００においては、“レベル１”、“レベル２”、“レベル３”、“レベル４”、“レベル５”の５つの検査方法が備えられている。これらの５つの検査方法について説明する。

具体的に“レベル１”、〜、“レベル５”の一の検査方法は画像濃淡変化点に基づいて異物検出を行うものであり、他の検査方法は画像２値化に基づいて異物検出を行うものである。また、各検査方法においては、検査結果画像の明るさをもとに検査物の検出範囲を設定する明度マスク、検査物の周囲をマスクして検査対象範囲を設定する周囲マスク、所定のパターン部分をマスクして、異物と検出させないパタンマスク等の有り無しを設定することができ、それらのマスク等により異なった検出基準を設けて検出感度を調整することができる。

次に、図６において感度ボタン７５２を押すことにより、タッチパネル７００に図７に示す各種閾値表示部７７０が表示される。
図７に示すように、各種閾値表示部７７０は、“レベル１”の閾値を示すレベルバー７７１、“レベル２”の閾値を示すレベルバー７７２、“レベル３”の閾値を示すレベルバー７７３、“レベル４”の閾値を示すレベルバー７７４、“レベル５”の閾値を示すレベルバー７７５、感度値を入力する感度値ボックス７７６、マージン値を入力するマージンボックス７７７、設定を絶対値基準にする絶対値ボタン７７８、設定を倍数基準にする倍数ボタン７７９、設定を他の基準にするその他ボタン７８０、設定の完了を確定する設定完了ボタン７８１および感度値ボックス７７６およびマージンボックス７７７に値を入力する数字入力ボタン７８２を備える。

本実施の形態においては、図８に示すように、レベル１のレベルバー７７１において、第１閾値７７１ａおよび第２閾値７７１ｂを設定することができる。例えば、図７の絶対値ボタン７７８を押した場合、図８に示すように、感度値ボックス７７６に入力された値が第１閾値７７１ａとして入力され、感度値ボックス７７６に入力された値およびマージンボックス７７７に入力された値の和が、第２閾値７７１ｂとして設定される。
ここで、具体的に、第１閾値７７１ａは商品６００に混入された異物６１０を検出するための値であり、第２閾値７７１ｂは生産ラインにおける部品等が商品６００に混入または生産ラインにおける部品のみが別途ベルトコンベア８０１上で検出された場合の値である。

したがって、Ｘ線検査装置１００に異物６１０が混入されていない商品６００が搬送された場合、図９に示すように、制御部３５０は、タッチパネル７００のレベル１のレベルバー７７１において第１閾値７７１ａ以下の表示をするとともに、商品６００をコンベア９５１に排出させる。

また、Ｘ線検査装置１００に異物６１０が混入された商品６００が搬送された場合、図１０に示すように、制御部３５０は、タッチパネル７００のレベル１のレベルバー７７１において第１閾値７７１ａ以上第２閾値７７１ｂ以下の表示をするとともに、表示部７３０および表示部７３１に“ＮＧ”、“異物”と表示させ、さらに出力部（Ｉ／Ｆ）３５５を介して振り分け装置３７０に当該商品６００を分岐コンベア９６０に排出させる。それにより、生産ラインを停止させることなく、異物６１０が混入された商品６００を正常な商品６００と異なる場所に搬送することができる。

さらに、Ｘ線検査装置１００に生産ラインにおける部品、例えば、ボルトやナット等が混入された商品６００または生産ラインにおける部品、例えば、ボルトやナット等のみが搬送された場合、図１１に示すように、制御部３５０は、タッチパネル７００のレベル１のレベルバー７７１において第１閾値７７１ａおよび第２閾値７７１ｂ以上の表示をするとともに、表示部７３０および表示部７３１に“エラー”、“停止”の表示を行い、コンベア駆動部３５６にベルトコンベア８００の駆動を停止させるよう指示する。それにより、作業員は、生産ラインに影響する部品の点検を行い、生産ラインの問題点を改善することができる。

（他の例）
図１２は、図７の他の設定例の概要を説明するための説明図である。

図１２に示すように、レベル１のレベルバー７７１において、第１閾値７７１ａおよび第２閾値７７１ｂを設定することができる。例えば、図７の倍数ボタン７７９を押した場合、図１２に示すように、感度値ボックス７７６に入力された値が第１閾値７７１ａとして入力され、マージンボックス７７７に入力された値と感度値ボックス７７６との積が、第２閾値７７１ｂとして設定される。それにより、第１閾値７７１ａ，第２閾値７７１ｂを容易に設定することができる。

また、図９から図１１の“レベル５”で示したように、第１閾値７７１ａ，第２閾値７７１ｂにさらに、第３閾値７７１ｃを設けてもよい。この場合、図７のその他ボタン７８０を押すことにより第１感度値ボックスと第２感度値ボックスが形成され、第１閾値、第２閾値にさらに直接数値を入力して、第３閾値を設定してもよく、第１感度値と第２感度値の和を第２感度値とし、第１感度値および第２感度値の和とさらにマージンとの和を第３閾値としてもよく、第１感度値とマージンとの積または第２感度値とマージンとの積を第３閾値としてもよい。
また、感度値ボックス７７６およびマージンボックス７７７に値を入力する数字入力ボタン７８２の代わりに、アップダウンボタンを設けて第１閾値７７１ａ，第２閾値７７１ｂ，第３閾値７７１ｃを微調整できるようにしてもよい。

以上のように、レベル１，レベル２，レベル３，レベル４，レベル５において、第１閾値７７１ａ，第２閾値７７１ｂが設けられるので、商品６００の状態の検出レベルに応じて、制御部３５０は、複数の判断を行うことができる。例えば、生産ラインに影響のある場合には、生産ラインを停止して、点検整備を行うことができ、商品６００のみを取り除く場合には、振り分け装置３７０において正常の商品６００の搬送と異なる場所に移動させることができる。

Ｘ線透過像における所定の閾値の範囲は、第１閾値以上第２閾値以下であることとしたが、さらに、第１閾値よりも大きく第２閾値未満であってもよい。また、第１閾値以下の場合に異物６１０が含まれているとしてもよく、第１閾値未満の場合に異物６１０が含まれているとしてもよい。
本実施の形態においては、Ｘ線Ｓ１がＸ線に相当し、商品６００が搬送される物品に相当し、Ｘ線検査装置１００がＸ線検査装置に相当し、ラインセンサ３００がＸ線検出手段に相当し、レベル１，〜，レベル５が検出レベルに相当し、制御部３５０が判断手段に相当し、出力部３５５が出力手段に相当し、第１閾値７７１ａ，第２閾値７７１ｂが判断手段の判断基準となる閾値に相当し、レベル１に対する制御部３５０が、同一の判断手段に相当し、レベル２，〜，５の個々に対する制御部３５０が、同一の判断手段に相当し、制御部３５０が不良判断手段に相当し、制御部３５０により生産ラインを停止させる場合と、振り分け装置３７０に指示を与える場合とが、異なる判断結果に相当する。

本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

１００Ｘ線検査装置
３００ラインセンサ
３５０制御部
３７０振り分け装置
７００タッチパネル
７７１ａ第１閾値
７７１ｂ第２閾値
８００ベルトコンベア

Claims

搬送される物品の状態をＸ線で検査するＸ線検査装置であって、
前記Ｘ線で物品の状態を検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線検出手段による検出レベルに基づき前記物品の状態を判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果を出力する出力手段と、を含み、
前記判断手段の判断基準となる閾値を同一の前記判断手段に対して複数設けたことを特徴とするＸ線検査装置。
前記判断手段は、前記物品の不良を判断する不良判断手段を有し、前記判断手段を複数備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
前記複数の閾値の一方は、他方の閾値に対して割合で決定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線検査装置。
前記複数の閾値の一方は、他方の閾値とは独立して決定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線検査装置。
前記判断手段は、第一閾値と第二閾値を用いて前記物品の状態の判断結果を異ならせることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。