JP2011072886A - 物品検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる物品検査装置を提供すること。
【解決手段】物品Ｗの品種を特徴づける物性値である代表特性情報を物品Ｗの品種毎に複数記憶する代表特性記憶手段３０と、信号処理手段８が信号処理した物性値から物品Ｗの品種を特徴づける物性値である特性値を算出する特性算出手段１０と、運転制御手段５０により検査手段６０の運転が開始されたとき、特性算出手段１０が算出した特性値と、代表特性記憶手段３０から読み出された代表特性情報とを比較して比較結果を出力する特性比較手段３５とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品の品質検査を行う物品検査装置に関するものである。

一般に、食品や薬品等の物品を製造するラインに設けられて、物品の重量、形状、異物の混入といった物品の品質を検査する物品検査装置は、検査対象とする物品の特性に応じて各種の検査パラメータ（検査条件）を調整および設定し、検査結果の信頼性を向上できるようになっている。物品検査装置としては、磁界の変化により物品中の金属の有無を検査する金属検出装置、物品の重量を検査する重量検査装置、Ｘ線により物品中の異物の有無を検査するＸ線検査装置があり、これらの物品検査装置は、物品の品種ごとに検査パラメータを記憶することができるようになっている。

例えば、検査空間に磁界を発生し、物品の通過による磁界の変動を検出して物品中の金属の有無を検査する金属検出装置では、磁界の周波数、強さ、検波位相等の検査パラメータを物品の品種ごとに設定および記憶できるようになっている。

また、物品をコンベアによって搬送しながら荷重を検出して物品の重量が基準範囲内であるかを検査する重量検査装置では、物品の寸法、計量タイミング、基準範囲等の検査パラメータを物品の品種ごとに設定および記憶できるようになっている。

また、物品にＸ線を照射し、その透過量を検出して得た透過画像を用いて物品中の異物の混入、形状の適否、数量の適否、厚さ（体積、質量）を検査するＸ線検査装置では、照射するＸ線の波長（エネルギー）、強さ、画像処理の種類および条件等の検査パラメータを物品の品種ごとに設定および記憶できるようになっている。

何れの物品検査装置も、各品種に応じた複数の検査パラメータを、これらを区別可能なように物品の名前や番号を付して予め記憶しておき、検査する物品の品種に応じた最適な検査パラメータを読み出して検査を開始することができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２９７１１９号公報

しかしながら、従来の技術では、物品の検査を開始するにあたって物品の品種に応じた検査パラメータを読み出すときに、間違った検査パラメータを読み出してしまい、所望の検査を実施できていないことがあった。すなわち、ある物品について検査パラメータを設定および記憶するときにその設定に名前または番号を付けておき、この名前または番号を参照することでオペレータが正しい検査パラメータを読み出せるようになっているが、番号の誤認、名前の類似や重複等により、誤った検査パラメータが読み出されてしまう恐れがあった。

誤った検査パラメータを読み出して検査を開始してしまった場合、良品である物品を不良品として誤判定する場合と、不良品である物品を良品として誤判定する場合とがあり、良品である物品を不良品として誤判定した場合は、不良品と判定された物品が大量に発生するために誤判定に気が付くことができるが、不良品である物品を良品として誤判定した場合は、誤判定に気づくことができないまま検査が継続され、不良品を市場に出荷してしまう恐れがあった。

そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる物品検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る物品検査装置は、物品の物性値を検出する検査手段と、前記検査手段が検出した物性値を信号処理する信号処理手段と、前記信号処理手段が信号処理した物性値に基づいて前記物品の良否を判定する判定手段と、前記検査手段による物性値の検出条件、前記信号処理手段による信号処理条件、および前記判定手段による判定条件を含む検査条件を、前記物品の品種毎に複数記憶する検査条件記憶手段と、前記検査条件記憶手段が記憶する検査条件を前記検査手段、前記信号処理手段、および前記判定手段に設定する設定手段と、前記検査手段による前記物品の検査の開始を制御する運転制御手段と、前記物品の品種を特徴づける物性値である代表特性情報を前記物品の品種毎に複数記憶する代表特性記憶手段と、前記信号処理手段が信号処理した物性値から前記物品の品種を特徴づける物性値である特性値を算出する特性算出手段と、前記運転制御手段により前記検査手段の運転が開始されたとき、前記特性算出手段が算出した特性値と、前記代表特性記憶手段から読み出された代表特性情報とを比較して比較結果を出力する特性比較手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成により、特性値と代表特性情報との一致を比較することより、検査している物品の品種と異なる品種の物品の検査条件を誤って設定してしまったり、設定された検査条件に対応する物品の品種と異なる品種の物品を検査してしまうことを防止することができる。

したがって、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる。

また、本発明に係る物品検査装置は、前記代表特性情報は、前記判定手段が物品の良否を判定するのに用いる物性値とは異なる物性値であることを特徴とする。

この構成により、判定手段での良否判定に用いる物性値と、特性比較手段での特性比較に用いる代表特性情報としての物性値をそれぞれ個別に設定できるようになる。

したがって、良否判定と特性比較とをそれぞれ精度よく行えるように調整可能となる。

また、本発明に係る物品検査装置は、前記特性比較手段が前記特性値と前記代表特性値とを比較するときの閾値は、前記判定手段が前記物品の良否を判定するときの閾値とは異なることを特徴とする。

この構成により、物品の良否を判定するときの閾値に影響されずに、特性値と代表特性値とを比較することができる。

また、本発明に係る物品検査装置は、前記信号処理手段が前記特性算出手段に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件は、前記信号処理手段が前記判定手段に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件と異なることを特徴とする。

この構成により、信号処理手段が判定手段に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件に影響されずに、適切な信号処理条件を設定することにより、物品の品種を特徴づける特性値をより精度よく算出することができる。

また、本発明に係る物品検査装置は、前記特性比較手段が出力した比較結果が、前記特性値と前記代表特性情報とが不一致であるとき、前記代表特性記憶手段に記憶されている複数の前記代表特性情報のうち前記特性値と一致する代表特性情報に対応する物品の品種を表示する表示手段を備えたことを特徴とする。

この構成により、誤った検査パラメータを読み出して検査を行いそうになった場合であっても、正しい検査パラメータの品種を知ることができるので、正しい検査パラメータに再設定することができる。

また、本発明に係る物品検査装置は、前記代表特性記憶手段に前記代表特性情報を記憶させる操作を行う操作部を備えたことを特徴とする。

この構成により、検査をする物品の品種が増加または変化した場合であっても、新たな品種の物品の代表特性情報を記憶して利用することできる。

本発明は、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる物品検査装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の構成を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の検査手段の具体例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の動作を示すフロー図である。 本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置の構成を示す側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置の構成を示す上面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置の検査手段が出力するリサージュ波形を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る物品検査装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係る物品検査装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る物品検査装置の検査手段が出力する濃度ヒストグラムを示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置の構成を示すブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置の品質検査および品種確認の例をそれぞれ示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置の検査手段の出力データの時系列変化を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る物品検査装置の品種確認結果の表示例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

まず構成について説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、物品検査装置１は、物品の品質を検査する検査部５と、検査部５に対して検査条件の設定、運転開始または停止の制御等を行う制御部２５と、検査結果等の種々の情報の表示および物品検査装置１への設置入力操作を行う表示操作部５５とを備えている。

検査部５は、物品Ｗの物性値を検出する検査手段６０と、検査手段６０が検出した物性値を信号処理する信号処理手段８と、信号処理手段８が信号処理した物性値に基づいて物品Ｗの良否を判定する判定手段２０と、を有している。

また、検査部５は、信号処理手段８が信号処理した物性値から物品Ｗの品種を特徴づける物性値である特性値を算出する特性算出手段１０を有している。

制御部２５は、検査条件記憶手段４０と、設定手段４５と、代表特性記憶手段３０と、運転制御手段５０と、特性比較手段３５と、を有している。

検査条件記憶手段４０は、検査手段６０による物性値の検出条件、信号処理手段８による信号処理条件、および判定手段２０による判定条件を含む検査条件（パラメータ）を、物品Ｗの品種毎に複数記憶するようになっている。

設定手段４５は、検査条件記憶手段４０が記憶する検査条件を検査手段６０、信号処理手段８、および判定手段２０に設定するようになっている。

代表特性記憶手段３０は、物品Ｗの品種を特徴づける物性値である代表特性情報を物品Ｗの品種毎に複数記憶するようになっている。運転制御手段５０は、検査手段６０による物品Ｗの検査の開始を制御するようになっている。

特性比較手段３５は、運転制御手段５０により検査手段６０の運転が開始されたとき、特性算出手段１０が算出した特性値と、代表特性記憶手段３０から読み出された代表特性情報とを比較して比較結果を出力するようになっている。特性比較手段３５が出力する比較結果は、特性値と代表特性値とが一致するか否かの情報を含んでいる。

また、特性比較手段３５は、特性値と代表特性値とが一致しなかったときに、特性値に一致する代表特性値を代表特性記憶手段３０に記憶された他の複数の代表特性値の中から検索し、特性値に一致した代表特性値に対応する物品Ｗの品種を、比較結果とともに出力するようになっている。

表示操作部５５は、判定手段２０からの判定結果が入力されると、"ＯＫ"、"ＮＧ"等の文字により物品Ｗの良否を表示するようになっている。

また、表示操作部５５は、特性比較手段３５からの比較結果が入力されると、"品種一致"、"品種不一致"等の文字により比較結果を表示するとともに、比較結果が"品種不一致"である場合は、特性値に一致した代表特性値に対応する物品Ｗの品種を、例えば、"推定品種（品種名）"等の態様で表示するようになっている。

また、表示操作部５５は、図示しないキー、ボタン等を備えており、代表特性記憶手段３０に代表特性情報を記憶させる操作、設定手段４５に設定指示をする操作を利用者が行うようになっている。

検査手段６０としては、図２（ａ）に示すように、送信コイル６１と、受信コイル６３と、物品Ｗを搬送するコンベア６２とを有し、交番磁界中を通過する物品Ｗによる磁界の変化を検出して、受信コイル６３が検出した検査信号を出力する金属検出装置の構成を備えたもの、または、図２（ｂ）に示すように、Ｘ線源６４と、Ｘ線センサ６６と、物品Ｗを搬送するコンベア６５とを有し、Ｘ線源６４が発生して物品Ｗを透過するＸ線をＸ線センサ６６により検出して、Ｘ線センサ６６が検出した検査信号を出力するＸ線検査装置の構成を備えたもの、または、図２（ｃ）に示すように、物品Ｗを搬送するとコンベア６７と、秤６８とを有し、秤６８により物品Ｗの重量を検出して検査信号を出力する重量検査装置としての構成を備えたものを採用することができる。

こここで、検査条件記憶手段４０に記憶される検査条件のうち、検査手段６０による物性値の検出条件は、図２（ａ）に示すように、検査手段６０が金属検出装置の構成を有しているときは、磁界周波数、送信ゲイン、検波位相、受信ゲイン等である。

また、検査手段６０による物性値の検出条件は、図２（ｂ）に示すように、検査手段６０がＸ線検査装置の構成を有しているときは、管電流、管電圧、Ｘ線センサゲイン等である。

また、検査手段６０による物性値の検出条件は、図２（ｃ）に示すように、検査手段６０が重量検査装置の構成を有しているときは、計量タイミング等である。

代表特性記憶手段３０に記憶される代表特性情報とは、検査手段６０が物品Ｗに対して磁界の検出、透過Ｘ線の検出、計量等の検査を行って出力することが可能な物性値のうち、物品Ｗの品種を特徴づける物性値である。

代表特性情報は、判定手段２０が物品Ｗの良否を判定するのに用いる物性値とは異なる物性値であってもよい。すなわち、検査手段６０が金属検出装置として構成されている場合、受信コイル６３が検出した検査信号のリサージュ波形のうち、金属の検出の判定に用いない成分であって物品Ｗの品種を特徴づけるものを代表特性情報として用いることができる。

通常、物品に混入している異物の有無を検査する物品検査装置にあっては、異物を検出しやすくするために、異物の信号を強調するように信号処理条件を設定するようになっていて、このときの信号処理条件は必ずしも物品の品種を特徴づける物性値を算出するのに適切であるとは限らない。したがって、物品を検出するための信号処理条件と、物品の品種を特徴づけるための信号処理条件とを異ならせることにより、異物検出および品種特定をそれぞれ確実に行えるようになる。

次に、物品検査装置１の動作を説明する。

図３に示すように、信号処理手段８は、検査手段６０が検出した物性値を信号処理する（ステップＳ１）。次いで、特性算出手段１０は、信号処理手段８が信号処理した物性値から特性値を算出する（ステップＳ２）。

次いで、運転制御手段５０により検査手段６０の運転が開始されると、特性比較手段３５は、特性算出手段１０が算出した特性値と、代表特性記憶手段３０から読み出された代表特性情報とを比較し（ステップＳ３）、比較結果を出力する（ステップＳ４）。

次いで、特性比較手段３５は、特性値に一致した代表特性値に対応する物品Ｗの品種を選択および出力し、表示操作部５５に表示させる（ステップＳ５）。

以上のように、本実施の形態に係る物品検査装置１は、物品Ｗの品種を特徴づける物性値である代表特性情報を物品Ｗの品種毎に複数記憶する代表特性記憶手段３０と、信号処理手段８が信号処理した物性値から物品Ｗの品種を特徴づける物性値である特性値を算出する特性算出手段１０と、運転制御手段５０により検査手段６０の運転が開始されたとき、特性算出手段１０が算出した特性値と、代表特性記憶手段３０から読み出された代表特性情報とを比較して比較結果を出力する特性比較手段３５と、を備えている。

このため、特性値と代表特性情報との一致を比較することより、検査している物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗの検査条件を誤って設定してしまったり、設定された検査条件に対応する物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗを検査してしまうことを防止することができる。

したがって、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる。

また、本実施の形態に係る物品検査装置１においては、代表特性情報は、判定手段２０が物品Ｗの良否を判定するのに用いる物性値とは異なる物性値である。

このため、判定手段２０での良否判定に用いる物性値と、特性比較手段３５での特性比較に用いる代表特性情報としての物性値をそれぞれ個別に設定できるようになる。

したがって、良否判定と特性比較とをそれぞれ精度よく行えるように調整可能となる。

また、本実施の形態に係る物品検査装置１においては、特性比較手段３５が特性値と代表特性値とを比較するときの閾値は、判定手段２０が物品Ｗの良否を判定するときの閾値とは異なっている。

このため、物品Ｗの良否を判定するときの閾値に影響されずに、特性値と代表特性値とを比較することができる。

また、本実施の形態に係る物品検査装置１においては、信号処理手段８が特性算出手段１０に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件は、信号処理手段８が判定手段２０に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件と異なっている。

このため、信号処理手段８が判定手段２０に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件に影響されずに、適切な信号処理条件を設定することにより、物品の品種を特徴づける特性値をより精度よく算出することができる。

また、本実施の形態に係る物品検査装置１は、特性比較手段３５が出力した比較結果が、特性値と代表特性情報とが不一致であるとき、代表特性記憶手段３０に記憶されている複数の代表特性情報のうち特性値と一致する代表特性情報に対応する物品Ｗの品種を表示する表示操作部５５を備えている。

このため、誤った検査パラメータを読み出して検査を行いそうになった場合であっても、正しい検査パラメータの品種を知ることができるので、正しい検査パラメータに再設定することができる。

また、本実施の形態に係る物品検査装置１は、代表特性記憶手段３０に代表特性情報を記憶させる操作を行う表示操作部５５を備えている。

このため、検査をする物品Ｗの品種が増加または変化した場合であっても、新たな品種の物品Ｗの代表特性情報を記憶して利用することができる。
（第２の実施の形態）
以下、第１の実施の形態の物品検査装置１を金属検出装置として構成した場合の具体例について説明する。本実施の形態では、物品Ｗの代表特性情報および特性値の具体例について説明する。

図４、図５に示すように、金属検出装置２１０は、物品Ｗが内部を通過する環状の検出ヘッド２１７が形成された筐体２１１と、筐体２１１の検出ヘッド２１７内に物品Ｗを矢印２１２ａで示す方向に搬送するコンベア２１２と、物品Ｗの通過を検知する投受光器２１３と、筐体２１１の表面に設けられ利用者によって操作される操作部２１４と、筐体２１１の表面に設けられ各種情報を表示する表示部２１５とを備えている。ここで、物品Ｗは、長さ（搬送方向の長さ）Ｌ、幅（搬送方向に直交する方向の長さ）Ｗ、高さ（コンベア２１２表面から離れる方向の長さ）Ｈの略直方体形状を有し、内部には、例えば被検査物としての食品等を収納している。また、物品Ｗをコンベア２１２で搬送して検出ヘッド２１７の内部を通過させる際には、搬送方向と物品Ｗの長辺の方向（延在方向）が一致するように物品Ｗをコンベア２１２上に載置するのが一般的であり、本実施形態においても、このような姿勢で物品Ｗを検査することを通常の検査（通常流し）として扱っている。

コンベア２１２は、複数のローラおよび複数のローラに架け渡された無端状ベルトとから構成されており、物品Ｗを矢印２１２ａで示す方向に移動するようになっている。

投受光器２１３は、コンベア２１２の幅方向の端部にそれぞれ配置された投光器２１３ａおよび受光器２１３ｂを備えており、検出ヘッド２１７に対してコンベア２１２の搬送方向上流側に配置され、物品Ｗの通過を光学的に検知するようになっている。具体的には、投受光器２１３は、投光器２１３ａから投光された光が物品Ｗにより遮られて受光器２１３ｂが受光できないときに、投受光器２１３の設置位置を物品Ｗが通過していることを検知して通過信号を出力するようになっている。

図６に示すように、金属検出装置２１０は、所定周波数の送信信号を発生させる交流発生器２２１と、交流発生器２２１が発生した送信信号を増幅する増幅器２２２と、増幅器２２２が増幅した送信信号の周波数に対応する交番磁界を発生させる送信コイル２２３とを備えている。

また、金属検出装置２１０は、送信コイル２２３と同軸上に配置された一対の受信コイル２２４ａ、２２４ｂと、受信コイル２２４ａ、２２４ｂの誘起電圧の差である受信信号を出力する同調回路２２５とを備えている。これら送信コイル２２３と受信コイル２２４ａ、２２４ｂは検出ヘッド２１７内に配置されており、検出ヘッド２１７は検出手段を構成している。金属検出装置２１０の検出ヘッド２１７は、送信コイル２２３と受信コイル２２４ａ、２２４ｂとが同軸上に配置された同軸型配置の構成を有している。同軸型配置の検出ヘッド２１７においては、コンベア２１２の搬送路を囲むように送信コイル２２３を配置し、送信コイル２２３と同軸状になるようにコンベア２１２の搬送方向上流側と下流側に受信コイル２２４ａ、２２４ｂをそれぞれ配置している。

また、金属検出装置２１０は、同調回路２２５が出力した受信信号を増幅する増幅器２２６と、交流発生器２２１が発生した送信信号を同期検波のために位相調整して交流信号を生成する位相制御部２２７とを備えている。

また、金属検出装置２１０は、位相制御部２２７が生成した交流信号の位相を９０°移相する移相器２２８と、位相制御部２２７が位相調整した交流信号に基づいて増幅器２２６によって増幅された受信信号から、同期検波によって送信信号に相当する高周波成分を取り除く同期検波器２２９とを備えている。

また、金属検出装置２１０は、移相器２２８が移相した交流信号に基づいて、増幅器２２６が増幅した受信信号から、同期検波によって送信信号に相当する高周波成分を取り除く同期検波器２３０と、同期検波器２３０によって検波された信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタ（以下「ＢＰＦ」という。）２３２と、ＢＰＦ２３２によって出力される信号を増幅する増幅器２３４とを備えている。

また、金属検出装置２１０は、同期検波器２２９によって検波された信号から不要な周波数成分を除去するＢＰＦ２３１と、ＢＰＦ２３１によって出力される信号を増幅する増幅器２３３とを備えている。

また、金属検出装置２１０は、増幅器２３３、２３４によって増幅された信号をそれぞれアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３５と、Ａ／Ｄ変換器２３５によってデジタル信号に変換された信号に基づいて物品Ｗ中の金属の有無を検出するコンピュータ２３６と、コンピュータ２３６によって使用される各種情報を記憶する記憶装置２３７とを筐体２１１の内部に備えている。

コンピュータ２３６は、金属検出装置２１０の各種動作を制御するものであり、プログラムが記録された図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭに記録されたプログラムに基づいて動作する図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵの作業領域である図示しないＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成されている。

コンピュータ２３６には、操作部２１４が接続されており、利用者によって入力操作される操作部２１４からの情報が入力されるようになっている。操作部２１４からは、例えば、各種動作の指示、コンベア２１２の搬送速度の設定値、金属検出のためのしきい値、物品Ｗの長さＬ、幅Ｗ、高さＨおよび姿勢等の情報が、物品Ｗの品種や管理番号に対応付けて利用者により予め入力されるとともに呼び出される。操作部２１４から入力された物品Ｗの姿勢に関わる各種数値や、検出ヘッド２１７により検出された磁界変化等の情報は、記憶装置２３７に記憶されるようになっている。

また、コンピュータ２３６には、表示部２１５が接続されている。表示部２１５には、コンピュータ２３６から出力される各種情報が表示されるようになっている。表示部２１５は、物品Ｗの良否判定結果や、検出ヘッド２１７が検出した磁界変化等を表示するようになっている。

また、コンピュータ２３６には、投受光器２１３が接続されている。コンピュータ２３６は、物品Ｗの通過信号を投受光器２１３から受け取ってから、金属の検出信号を受信コイル２２４ａ、２２４ｂから受け取るまでの時間を図示しない内部タイマーにより計測するようになっている。

ここで、磁性金属は、磁束密度の大きさに比例して多くの磁束を引き寄せるので、交番磁界中では、磁界の振幅（磁束密度）が最大のときに大きな外部磁界変化を引き起こす。また、非磁性金属は、磁束密度の変化量の大きさに比例してその変化を打ち消す方向の渦電流を多く流し、磁束をジュール熱として消費するので、交番磁界中では、磁束密度の変化量が最大のときに大きな外部磁界変化を引き起こす。したがって、コンピュータ２３６は、Ａ／Ｄ変換器２３５によってデジタル信号に変換された信号に基づいて、金属を検出することができる。

記憶装置２３７によって記憶される情報には、物品Ｗの寸法、検出ヘッド２１７が検出した磁界変化、コンベア２１２の搬送速度や検出ヘッド２１７の出力、ゲイン等の設定値が含まれる。

また、記憶装置２３７によって記憶される情報には、物品Ｗが送信コイル２２３と受信コイル２２４ａ、２２４ｂとの間を通過することによって生じる送信コイル２２３と受信コイル２２４ａ、２２４ｂとの間の磁界の変化に応じてコンピュータ２３６によって生成されるべき信号のレベル（以下「基準レベル」という。）が含まれている。ここで、記憶装置２３７は、材質、大きさ、形状（球状や棒状等）の少なくとも１つが異なる複数種類の品種の物品Ｗ毎に基準レベルを記憶している。

通常、物品に混入している異物を検出する物品検査装置にあっては、物品の特性や状態のばらつきを考慮して異物の有無を正しく判定できるように閾値を設定するようになっていて、このときの閾値は必ずしも物品の特性を比較するのに適切であるとは限らない。すなわち、異物の有無とは別に、特性値として標準的な代表特性と食い違いがあるかを判定するための閾値を設定することによって、異物の有無と物品の特性比較とをともに精度よく行えるようにできる。

図７に示すように、物品Ｗを搬送して検査するとき、物品Ｗに金属が混入していない場合でも、受信コイル２２４ａ、２２４ｂは、物品Ｗの通過に基づくリサージュ波形を発生している。そこで、このリサージュ波形の金属の混入の判定に用いられない成分を含む全てを特性値および代表特性情報として使用して、物品Ｗの品種の判定、または設定された検査条件が検査中の物品Ｗの品種と一致しているか否かを判定することができる。例えば、図６のリサージュ波形では、Ｙ軸の値を特性値および代表特性情報として使用し、品種の判定用の閾値としてのリミット１、リミット２に対してＹ軸の値がどうであるかを判定することにより、特性値と代表特性情報を比較することができる。

以上のように、物品検査装置が金属検出装置２１０として構成されている場合も、特性値と代表特性情報との一致を比較することで、検査している物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗの検査条件を誤って設定してしまったり、設定された検査条件に対応する物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗを検査してしまうことを防止することができる。

したがって、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる。
（第３の実施の形態）
以下、第１の実施の形態の物品検査装置１をＸ線検査装置として構成した場合の具体例について説明する。本実施の形態では、物品Ｗの代表特性情報および特性値の具体例について説明する。

図８に示すように、Ｘ線検査装置３０１は、搬送部３０２と検出部３０３とを筐体３０４の内部に備え、表示器３０５を筐体３０４の前面上部に備えている。

搬送部３０２は、物品Ｗを所定間隔をおいて順次搬送するものである。この搬送部３０２は、例えば筐体３０４に対して水平に配置されたベルトコンベアにより構成されている。搬送部３０２は、駆動モータ３０６の駆動により予め設定された搬送速度で搬入口３０７から搬入された物品Ｗを搬出口３０８側（図中Ｘ方向）に向けて搬送面としてのベルト面３０２ａ上を搬送させるようになっている。

検出部３０３は、順次搬送される物品Ｗに対し、搬送路３２１の途中の検査空間３２２においてＸ線を照射するとともに物品Ｗを透過するＸ線を検出するものであり、搬送路３２１途中の検査空間３２２の上方に所定高さ離隔して配置されたＸ線発生器３０９と、搬送部３０２内にＸ線発生器３０９と対向して配置されたＸ線検出器３１０を備えている。

Ｘ線発生源としてのＸ線発生器３０９は、金属製の箱体３１１の内部に設けられた円筒状のＸ線管３１２を図示しない絶縁油に浸漬した構成を有しており、Ｘ線管３１２の陰極からの電子ビームを陽極のターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管３１２は、その長手方向が物品Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるよう配置されている。Ｘ線管３１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器３１０に向けて、図示しないスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向（Ｘ方向）を横切るように照射されるようになっている。

また、発生するＸ線の強度がＸ線管３１２の陽極と陰極との間に流す電流（管電流）に比例して変化するとともに、発生するＸ線の波長がＸ線管３１２の陽極と陰極との間に印加する電圧（管電圧）に応じて短くなり透過力が強くなるため、検出対象とする異物および物品Ｗの種類や搬送速度に応じて、Ｘ線管３１２の管電流または管電圧が調整されるようになっている。

Ｘ線検出器３１０は、搬送される物品Ｗの搬送方向（Ｘ方向）の平面上で搬送方向と直交するＹ方向に複数の検出素子が一直線上に配置されたものであり、ライン状に整列して配設された複数の検出素子としてのフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとからなるラインセンサとを含んで構成される。また、Ｘ線検出器３１０は、図９に示すように、Ａ／Ｄ変換部３４１を備えており、Ａ／Ｄ変換部３４１は、フォトダイオードからの輝度値データをデジタルデータに変換して濃度データとして出力するようになっている。Ｘ線検出器３１０は、物品Ｗの搬送方向（Ｘ方向）の平面上で直交する方向（Ｙ方向）に直線状に延在するラインセンサによって物品Ｗを透過するＸ線を検出して、この検出結果による濃度データを各フォトダイオード毎に順次出力するようになっており、物品Ｗの搬送に伴って順次出力を繰り返すようになっていて、物品Ｗの全範囲に対して濃度データが得られるようになっている。

図９に示すように、Ｘ線検査装置３０１は、Ｘ線検出器３１０からの濃度データが入力されるとともに物品Ｗ中の異物の有無を判定する制御部３４０を備えている。

制御部３４０は、濃度データを複数記憶する記憶部３４２と、記憶部３４２から読み出した１つまたは複数の濃度データに合成や異物を抽出するための各種フィルタ（Ｒｏｂｅｒｔｓ、Ｐｒｅｗｉｔｔ、Ｓｏｂｅｌなどの微分フィルタやラブラシアンなどの特徴抽出フィルタ）等の画像処理を施す画像処理部３４３と、画像処理された濃度データに対して物品Ｗと異物との判別を行って異物の混入の有無を判定する判定部３４４と、判定結果を表示する表示器３０５とを備えている。

また、制御部３４０は、設定部３４５を備えており、この設定部３４５は、Ｘ線発生器３０９のＸ線出力の設定等を行うようになっている。

Ｘ線検出器３１０は、物品Ｗが図１０（ａ）に示す形状のおにぎりであったとき、図１０（ｂ）に示す態様の濃度ヒストグラムを出力し、物品Ｗが図１０（ｃ）に示す形状のパンであったとき、図１０（ｄ）に示す態様の濃度ヒストグラムを出力する。

このため、濃度ヒストグラムを特性値および代表特性情報として使用して、物品Ｗの品種の判定、または設定された検査条件が検査中の物品Ｗの品種と一致しているか否かを判定することができる。図１０（ｂ）、図１０（ｄ）の濃度ヒストグラムは、物品Ｗの幅、厚さ、形状等の物性値を含んでおり、この濃度ヒストグラムを特性値および代表特性情報として使用し、特性値と代表特性情報を比較することができる。

以上のように、物品検査装置がＸ線検査装置３０１として構成されている場合も、特性値と代表特性情報との一致を比較することで、検査している物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗの検査条件を誤って設定してしまったり、設定された検査条件に対応する物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗを検査してしまうことを防止することができる。

したがって、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる。
（第４の実施の形態）
以下、第１の実施の形態の物品検査装置１を重量検査装置として構成した場合の具体例について説明する。本実施の形態では、物品Ｗの代表特性情報および特性値の具体例について説明する。

図１１に示すように、重量検査装置４２０は、前段ライン４０１から搬出される物品Ｗを長さＬのコンベア４２１の一端側で受けて他端側へ一定速度Ｖで搬送しながら、その物品Ｗのコンベア４２１への荷重に対応する信号を荷重センサ４２２から出力する。

なお、コンベア４２１の一端側には、コンベア４１１に対する物品Ｗの搬入の開始を光学的に検知する搬入センサ４２３が設けられている。

荷重センサ４２２の出力信号はフィルタ部４２４に入力される。フィルタ部４２４は、荷重センサ４２２の出力信号から、コンベア４２１の駆動用モータ（図示せず）の振動成分や荷重に対する荷重センサ４２２の過渡振動による交流成分を除去あるいは抑圧して、物品Ｗの荷重による低周波成分を抽出するためのものであり、通過帯域が異なる第１のＬＰＦ４２５、第２のＬＰＦ４２６によって構成されている。

ここで、第１のＬＰＦ４２５の通過帯域は、物品Ｗがコンベア４２１に搬入を開始してから、コンベア４２１上に完全に乗り移ってさらにコンベア４２１上を所定距離Ｌ１だけ搬送するまでに必要な第１の基準時間Ｔ１が経過したときに、第１のＬＰＦ４２５が出力する信号に対応する質量が、その物品Ｗの真の質量に対して所定の誤差±ｅ１内に入るように予め設定されている。

また、第２のＬＰＦ４２６の通過帯域は、第１のＬＰＦ４２５の通過帯域より広く設定され、物品Ｗがコンベア４２１に搬入を開始してから、コンベア４２１上に完全に乗り移ってさらにコンベア４２１上を前記距離Ｌ１より短い距離Ｌ２だけ搬送するまでに必要な第２の基準時間Ｔ２が経過したときに、第２のＬＰＦ４２５が出力する信号の電圧に対応する質量が、その物品Ｗの真の質量に対して前記誤差±ｅ１より絶対値が大きい誤差±ｅ２内に入るように予め設定されている。この第２のＬＰＦ４２６は、第１のＬＰＦ４２５より広い通過帯域を有しているので、物品Ｗのコンベア４２１への乗り移り時の荷重変化に対して、第１のＬＰＦ４２５より高速に追従するが、通過帯域が広い分だけ高域成分の誤差が多く含まれている。

搬入間隔判定手段４３０は、搬入センサ４２３によってコンベア４２１に対する物品Ｗの搬入の開始が検出される毎に計時を行い、コンベア４２１に対する物品Ｗの搬入間隔が、第１の基準時間Ｔ１および第２の基準時間Ｔ２より長いか否かを判定する。

質量検出手段４３１は、搬入センサ４２３によってコンベア４２１に対する物品Ｗ（ｉ）の搬入の開始が検知されてから第２の基準時間Ｔ２が経過したときにフィルタ部４２４の第２のＬＰＦ４２６から出力されている信号Ｄｂ（Ｔ２）を一時記憶し、また、この物品Ｗ（ｉ）の搬入の開始が検知されてから第１の基準時間Ｔ１が経過したときにフィルタ部４２４の第１のＬＰＦ４２５から出力されている信号Ｄａ（Ｔ１）を一時記憶する。

そして、その次の物品Ｗ（ｉ＋１）が物品Ｗ（ｉ）の搬入開始タイミングから第１の基準時間Ｔ１より遅れてコンベア４２１に搬入されたことを搬入間隔判定手段４３０の判定結果が示している場合には、一時記憶した信号Ｄａ（Ｔ１）、Ｄｂ（Ｔ２）のうち、信号Ｄａ（Ｔ１）に基づいてその物品Ｗ（ｉ）の質量ｇ（ｉ）を求める。

また、次の物品Ｗ（ｉ＋１）が物品Ｗ（ｉ）の搬入開始タイミングから第２の基準時間Ｔ２が過ぎて第１の基準時間Ｔ１が経過する前にコンベア４２１に搬入されたことを搬入間隔判定手段４３０の判定結果が示している場合には、一時記憶した信号Ｄａ（Ｔ１）、Ｄｂ（Ｔ２）のうち、信号Ｄｂ（Ｔ２）に基づいてその物品Ｗ（ｉ）の質量ｇ（ｉ）を求める。

許容範囲記憶手段４３２には、物品Ｗの良否判定を行うために必要な第１の許容範囲Ａ１および第２の許容範囲Ａ２が予め記憶されている。ここで第１の許容範囲Ａ１は、基準上限値ａ１、基準下限値ａ２に、前記誤差±ｅ１を見込んだ上限値ａ１−ｅ１と下限値ａ２＋ｅ１の範囲に設定される。また、第２の許容範囲Ａ２は、基準上限値ａ１、基準下限値ａ２に、前記誤差±ｅ２を見込んだ上限値ａ１−ｅ２と下限値ａ２＋ｅ２の範囲であり、第１の許容範囲Ａ１より狭く設定されている。

質量判定手段４３３は、搬入間隔判定手段４３０の判定結果に応じて許容範囲記憶手段４３２に記憶されている第１、第２の許容範囲Ａ１、Ａ２の一方を選択し、質量検出手段４３１によって検出された物品Ｗの質量がその選択した許容範囲内に入るか否かを判定し、その判定結果に対応する信号を出力する。

即ち、搬入間隔判定手段４３０によって、物品Ｗ（ｉ）が搬入を開始してから第１の基準時間Ｔ１が経過した後に次の物品Ｗ（ｉ＋１）が搬入を開始したと判定された場合には第１の許容範囲Ａ１を選択し、質量検出手段４３１によって検出された物品Ｗ（ｉ）の質量ｇ（ｉ）が第１の許容範囲Ａ１に入るか否かを判定し、質量ｇ（ｉ）が第１の許容範囲Ａ１に入るときには物品Ｗ（ｉ）が良品であることを示す良品信号ＯＫ１を出力し、第１の許容範囲Ａ１に入らないときには物品Ｗ（ｉ）が不良品であることを示す不良信号ＮＧ１を出力する。

また、搬入間隔判定手段４３０によって物品Ｗ（ｉ）が搬入を開始してから第２の基準時間Ｔ２が過ぎて、第１の基準時間Ｔ１が経過する前に次の物品Ｗ（ｉ＋１）が搬入を開始したと判定された場合には、第２の許容範囲Ａ２を選択して、質量検出手段４３１によって検出された物品Ｗ（ｉ）の質量ｇ（ｉ）が第２の許容範囲Ａ２に入るか否かを判定し、質量ｇ（ｉ）が第２の許容範囲Ａ２に入るときには物品Ｗ（ｉ）が良品であることを示す良品信号ＯＫ２を出力し、第２の許容範囲Ａ２に入らないときには物品Ｗ（ｉ）が不良品であることを示す不良信号ＮＧ２を出力する。

また、搬入間隔判定手段４３０によって、物品Ｗ（ｉ）が搬入を開始してから第２の基準時間Ｔ２が経過する前に次の物品Ｗ（ｉ＋１）が搬入を開始したと判定された場合には、質量検出手段４３１によって検出された質量に関わらず物品Ｗ（ｉ）、Ｗ（ｉ＋１）が計量失敗品であることを示す不良信号ＮＧ３を２回連続して出力する。

この質量判定手段４３３の判定結果を示す各信号は、後段ライン４０２に出力され、不良品がライン上から排除され、良品が包装されて出荷される。

なお、質量判定手段４３３は、良否の区別だけでなく、搬入間隔判定手段４３０の判定結果が識別できるように、良品信号ＯＫ１、ＯＫ２、不良信号ＮＧ１、ＮＧ２、ＮＧ３を全て異なるコードで出力して、後段ライン４０２側で良否の区別だけでなく、搬入間隔判定手段４３０の判定結果に応じた処理ができるようにしている。

通常、物品の重量を検査する物品検査装置にあっては、物品の荷重を正確に検出するために、物品の荷重を表す安定点の信号レベルを算出できるように信号処理条件を設定するようになっていて、このときの信号処理条件は必ずしも物品の品種を特徴づける物性値を算出するのに適切であるとは限らない。したがって、荷重を検出する信号処理条件と、物品の品種を特徴づけるための信号処理条件とを異ならせることにより、異物検出および品種特定をそれぞれ確実に行えるようになる。

ここで、図１２（ａ）に示すように、質量検出手段４３１によって検出された物品Ｗの質量は、質量判定手段４３３によって、基準値に対して定められた上限値と下限値との大小関係により検査されるが、図１２（ｂ）に示すように、図１２（ａ）とは異なる上限値および下限値によって、設定された検査パラメータに対応する正しい品種の物品Ｗを検査しているか否かを判定することができる。すなわち、物品Ｗの質量を特性値および代表特性情報として使用し、特性値と代表特性情報を比較することができる。

また、図１３に示すように、荷重センサ４２２から出力信号は、物品Ｗの搬送方向の長さに応じて異なった形状、すなわち時系列変化となる。図１３において、出力信号Ｒと出力信号Ｘとでは、それぞれに対応する物品Ｗの搬送方向の長さ異なっている。また、出力信号Ｒと出力信号Ｘとを良好に識別するために、フィルタ部４２４の特性をハイパス側に変更して高周波成分を通過させるようにすることで、荷重センサ４２２からの出力信号の細かな時系列変化を抽出し、この抽出された出力信号を特性値および代表特性情報として使用し、特性値と代表特性情報を比較することができる。

なお、特性値と代表特性情報を比較結果が一致しており品種チェックの結果が正常であった場合は、検査パラメータが設定された物品Ｗの品種および管理番号とともに、図１４（ａ）のような態様で表示し、品種チェックの結果が異常であった場合は、物品Ｗの品種および管理番号とともに"正しい製品ではありません。製品をチェックしてください"等の文字を表示することにより、検査対象の物品Ｗの品種の確認を促すことができる。

以上のように、物品検査装置が重量検査装置４２０として構成されている場合も、特性値と代表特性情報との一致を比較することで、検査している物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗの検査条件を誤って設定してしまったり、設定された検査条件に対応する物品Ｗの品種と異なる品種の物品Ｗを検査してしまうことを防止することができる。

したがって、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができる。

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係る物品検査装置は、誤った検査パラメータを読み出して検査を行ってしまうことを防止して、検査の信頼性を向上することができるという効果を有し、物品の品質検査を行う物品検査装置として有用である。

１ 物品検査装置
５ 検査部
８ 信号処理手段
１０ 特性算出手段
２０ 判定手段
２５ 制御部
３０ 代表特性記憶手段
３５ 特性比較手段
４０ 検査条件記憶手段
４５ 設定手段
５０ 運転制御手段
５５ 表示操作部（表示手段、操作部）
６０ 検査手段
Ｗ 物品

Claims (6)

1. 物品（Ｗ）の物性値を検出する検査手段（６０）と、
   前記検査手段が検出した物性値を信号処理する信号処理手段（８）と、
   前記信号処理手段が信号処理した物性値に基づいて前記物品の良否を判定する判定手段（２０）と、
   前記検査手段による物性値の検出条件、前記信号処理手段による信号処理条件、および前記判定手段による判定条件を含む検査条件を、前記物品の品種毎に複数記憶する検査条件記憶手段（４０）と、
   前記検査条件記憶手段が記憶する検査条件を前記検査手段、前記信号処理手段、および前記判定手段に設定する設定手段（４５）と、
   前記検査手段による前記物品の検査の開始を制御する運転制御手段（５０）と、
   前記物品の品種を特徴づける物性値である代表特性情報を前記物品の品種毎に複数記憶する代表特性記憶手段（３０）と、
   前記信号処理手段が信号処理した物性値から前記物品の品種を特徴づける物性値である特性値を算出する特性算出手段（１０）と、
   前記運転制御手段により前記検査手段の運転が開始されたとき、前記特性算出手段が算出した特性値と、前記代表特性記憶手段から読み出された代表特性情報とを比較して比較結果を出力する特性比較手段（３５）と、を備えたことを特徴とする物品検査装置。
2. 前記代表特性情報は、前記判定手段が物品の良否を判定するのに用いる物性値とは異なる物性値であることを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
3. 前記特性比較手段が前記特性値と前記代表特性値とを比較するときの閾値は、前記判定手段が前記物品の良否を判定するときの閾値とは異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物品検査装置。
4. 前記信号処理手段が前記特性算出手段に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件は、前記信号処理手段が前記判定手段に出力する物性値を信号処理するときの信号処理条件と異なることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の物品検査装置。
5. 前記特性比較手段が出力した比較結果が、前記特性値と前記代表特性情報とが不一致であるとき、前記代表特性記憶手段に記憶されている複数の前記代表特性情報のうち前記特性値と一致する代表特性情報に対応する物品の品種を表示する表示手段（５５）を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の物品検査装置。
6. 前記代表特性記憶手段に前記代表特性情報を記憶させる操作を行う操作部（５５）を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の物品検査装置。

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