JP2017067686A - 異物検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】可用性に優れた異物検査装置を提供する。
【解決手段】異物検査装置1は、被検査物を搬送する搬送部と、X線の透過性を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出するX線検査制御部20と、X線検査制御部20と通信可能に接続され、X線検査制御部20とは独立して作動可能であり、磁界と金属との相互作用を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出する金属検出制御部30と、搬送部の少なくとも一部、X線検査制御部20、及び金属検出制御部30を内部に収容する筐体と、筐体に設けられ、X線検査制御部20に制御されることでX線検査制御部20及び金属検出制御部30の操作画面を表示する第1表示部5と、筐体に設けられ、金属検出部に制御されることで金属検出部の操作画面を表示する第2表示部50と、を備える。
【選択図】図6

Description

本発明は、異物検査装置に関する。
特許文献1には、X線の透過性を利用して被検査物に含まれる異物を検出するX線検査と、磁界と金属との相互作用を利用して被検査物に含まれる異物を検出する金属検出との両方を行うことができる異物検査装置が記載されている。この装置は、1つの統括制御部を備えている。統括制御部は、X線検査及び金属検出の操作画面を1つの表示部に表示させる1つの表示制御部、X線検査制御部、及び金属検出制御部を有する。
特開2015−28465号公報
特許文献1記載の異物検査装置にあっては、統括制御部や表示制御部に不具合があった場合、X線検査及び金属検出の両方の操作画面を表示できないため、可用性の観点から改善の余地がある。
本発明は、可用性に優れた異物検査装置を提供することを目的とする。
本発明に係る異物検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、X線の透過性を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出するX線検査部と、X線検査部と通信可能に接続され、X線検査部とは独立して作動可能であり、磁界と金属との相互作用を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出する金属検出部と、搬送部の少なくとも一部、X線検査部、及び金属検出部を内部に収容する筐体と、筐体に設けられ、X線検査部に制御されることでX線検査部及び金属検出部の操作画面を表示する第1表示部と、筐体に設けられ、金属検出部に制御されることで金属検出部の操作画面を表示する第2表示部と、を備える。
この異物検査装置では、X線検査部に制御されることでX線検査部及び金属検出部の操作画面が第1表示部に表示される。また、金属検出部に制御されることで金属検出部の操作画面が第2表示部に表示される。このため、第1表示部を制御するX線検査部が故障し、第1表示部に金属検出部の操作画面を表示させることができないときであっても、第2表示部に表示される金属検出部の操作画面を用いて、金属検出部を操作することができる。したがって、この異物検査装置によれば、第2表示部を用いて縮退運転が可能であり、可用性に優れている。
第2表示部は、X線検査部に制御されることでX線検査部の操作画面を表示してもよい。このように構成することで、X線検査部は機能しているものの第1表示部そのものが故障した場合に、第2表示部にX線検査部の操作画面を表示することができる。
筐体には、当該筐体を開閉する扉部が設けられ、第2表示部は、扉部の裏面に配置されていてもよい。この場合、第2表示部を筐体内部に収容しておくことができるので、正常運転時におけるX線検査部及び金属検出部の操作画面が第1表示部であることが明確になる。
本発明によれば、可用性に優れた異物検査装置を提供することができる。
実施形態に係る異物検査装置の正面図である。 図1に示される異物検査装置の内部構成及び制御系を説明する概念図である。 図2のX線検査部及び金属検出部の主要構成の説明図である。 図2のX線検査部及び金属検出部の主要構成の斜視図である。 図1に示される異物検査装置のサブディスプレイの一例を説明する図である。 図1に示される異物検査装置の表示に関する機能ブロック図である。 変形例に係る異物検査装置の表示に関する機能ブロック図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は実施形態に係る異物検査装置1の正面図である。図1に示される異物検査装置1は、被検査物に含まれる異物を検出する装置である。被検査物は例えば食品である。異物検査装置1は、その内部において被検査物を搬送しつつX線検査及び金属検出を行い、被検査物に異物が含まれるか否かを検査する。
X線検査は、X線の透過性を利用して被検査物に含まれる異物を検出する手法であり、X線検査部2(図2参照)によって実現される。X線検査では、被検査物とは異なるX線透過性を有する異物を検出することができる。一方、金属検出は、磁界と金属との相互作用を利用して被検査物に含まれる異物を検出する手法であり、金属検出部3(図2参照)によって実現される。金属検出では金属異物を検出することができる。X線検査部2及び金属検出部3の詳細については後述する。
異物検査装置1は、その内部に空間が画成された筐体4を有する。筐体4は、X線検査部2及び金属検出部3を内部に収容する。筐体4は、X線検査部2により発生されるX線を遮蔽し、X線の外部漏洩を抑制する。筐体4は、例えばステンレスなどで形成される。
筐体4は、本実施形態では箱状を呈している。筐体4の左側面には、筐体4の内部に連通する開口部4aが形成されている。同様に、筐体4の右側面には、筐体4の内部に連通する開口部4bが形成されている。本実施形態では、被検査物は、開口部4aから筐体4の内部へ搬入されて検査が行われ、開口部4bから筐体4の外部へ搬出される。つまり、開口部4aが被検査物の搬入口、開口部4bが被検査物の搬出口となる。
筐体4の前面には、筐体4を開閉する上部扉(扉部)40及び下部扉41が設けられている。上部扉40及び下部扉41は、例えば開き戸構造である。上部扉40又は下部扉41が開閉されることで、後述するX線検査部2及び金属検出部3の少なくとも一部が外部に露出される。上部扉40及び下部扉41は、例えばステンレスなどで形成される。
上部扉40の前面には、ディスプレイ(第1表示部)5及び操作スイッチ6が設けられている。ディスプレイ5は、表示機能と入力機能とを兼ね備えた表示装置であり、例えばタッチパネルである。ディスプレイ5は、X線検査及び金属検出の結果などを表示するとともに、金属検出及びX線検査に関する各種パラメータの設定を行う操作画面を表示する。操作スイッチ6は、X線検査部2及び金属検出部3の電源スイッチなどである。
筐体4は、支持台7によって支持されている。筐体4の上面には、報知部8及びクーラー9が設けられている。報知部8は、異物混入や機器の作動状態を報知する。報知部8は、X線検査部2に対応する第1報知器81、及び金属検出部3に対応する第2報知器82を備えている。クーラー9は、筐体4の内部に冷気を送り、筐体4の内部に配置された機器の温度を調整する。
図2は、図1に示される異物検査装置1の内部構成及び制御系を説明する概念図である。図2に示されるように、筐体4の内部は、後述するX線発生器の一部や構成要素の制御基板などが配置される基板室T1と、被検査物Sが搬入されて検査が行われる検査室T2とに区画されている。基板室T1は、上述したクーラー9によって温度調整されている。
検査室T2には、被検査物Sを搬送するコンベヤ(搬送部)10が配置されている。コンベヤ10は、本実施形態ではローラ式のベルトコンベヤであり、一端部が開口部4aに位置し且つ他端部が開口部4bに位置した状態で、筐体4の内部を水平方向に延在している。つまり、筐体4は、コンベヤ10のうち一端部及び他端部を除く部分を内部に収容している。本実施形態のコンベヤ10は、開口部4aを介して被検査物Sを筐体4の内部に搬入し、開口部4bを介して被検査物Sを筐体4の外部に搬出する。
開口部4aには、X線遮蔽カーテン42が配置されている。同様に、開口部4bには、X線遮蔽カーテン43が配置されている。X線遮蔽カーテン42,43は、上端が筐体4に対する固定端であり且つ下端が自由端である。X線遮蔽カーテン42,43は、X線検査部2が発生したX線を遮蔽し、X線の外部漏洩を抑制する。X線遮蔽カーテン42,43は、例えばタングステンを含有する可撓性材料などにより形成される。なお、被検査物Sの搬入及び搬出を自動化すべく、コンベヤ10の右側に搬入用コンベヤ11を配置し、コンベヤ10の左側に搬出用コンベヤ12を配置してもよい。また、搬出用コンベヤ12が、被検査物Sの振分機能を備えていてもよい。
検査室T2には、被検査物Sを通過させるための貫通穴31aが形成された環状体のケース31が配置されている。コンベヤ10は、貫通穴31aを介してケース31を貫通している。被検査物Sは、コンベヤ10によってケース31の貫通穴31aを通過し、ケース31においてX線検査及び金属検出が順次実行される。ケース31は、例えばステンレスなどで形成される。
最初に、X線検査を行うX線検査部2について説明する。X線検査部2は、X線検査制御部20、X線発生器21、及びX線検出器22を備える。X線発生器21は、X線を発生するX線源、及びスリット機構を含む。X線検出器22は、X線発生器21で発生したX線を検出する。X線発生器21及びX線検出器22は、コンベヤ10及びケース31を上下方向から挟むように対向配置されている。なお、X線発生器21のうち、X線源などは基板室T1に配置され、X線を照射する機構が検査室T2に配置されている。X線検出器22としては、例えば複数のX線検出センサを前後方向に沿って並設したラインセンサが用いられる。X線検出器22は、X線漏洩を低減させるために、基板ケース23に収容されている。基板ケース23には、X線検出器22へX線を到達させるために、スリット23a(図4参照)が設けられている。
X線検査制御部20は、外部との信号の入出力などを行う入出力インターフェースI/O、処理を行うためのプログラムおよび情報などが記憶されたROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(RandomAccess Memory)、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶媒体、CPU(Central Processing Unit)、及び通信回路などを有する。X線検査制御部20は、CPUが出力する信号に基づいて、入力データをRAMに記憶し、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムを実行することで、後述する機能を実現する。
X線検査制御部20は、基板室T1に配置され、X線発生器21及びX線検出器22に接続されている。X線検査制御部20は、ディスプレイ5に接続され、操作画面を介して作業員から操作情報を受け付ける。X線検査制御部20は、操作情報に基づいてX線発生器21及びX線検出器22の動作プロファイルを設定するとともに、X線発生器21及びX線検出器22の動作を制御する。X線検査制御部20は、X線発生器21及びX線検出器22よりも上流側に配置されたレーザセンサ24を用いて被検査物Sを検出した場合、当該被検査物Sの検査を開始する。X線検査制御部20は、X線発生器21を制御して、コンベヤ10によって搬送されている被検査物SにX線を照射させる。X線検出器22は、被検査物Sを透過したX線のX線透過量を計測し、計測したX線透過量をX線検査制御部20へ出力する。
X線検査制御部20は、時系列で取得したX線透過量を画素値に反映させたX線透過画像を生成する。そして、X線検査制御部20は、画像処理技術によりX線透過画像を解析して、異物を検出する。例えば、X線検査制御部20は、X線透過画像の画素値に基づいて、被検査物Sの基準透過率との差が所定値以上となる画像領域が存在するか否かを判定する。そして、X線検査制御部20は、被検査物Sの基準透過率との差が所定値以上となる画像領域が存在する場合には、異物を検出したと判定する。
X線検査制御部20は、作業員からの要求に応じて、X線検査の結果データをディスプレイ5に表示させたり、記憶部に結果データを記憶したりする。また、X線検査制御部20は、X線発生器21及びX線検出器22が正常に作動している場合、第1報知器81を用いてX線検査に係る機器が作動中である旨を作業員に報知する。さらに、X線検査制御部20は、異物を検出したと判定した場合、第1報知器81を用いて異物を検知した旨を作業員に報知する。
図3は、図2のX線検査部2及び金属検出部3の主要構成の説明図である。図4は、図2のX線検査部2及び金属検出部3の主要構成の斜視図である。図3及び図4に示されるように、ケース31は、本体部32、第1フード部33、及び第2フード部34を有する。第1フード部33は、本体部32に対して開口部4a側(搬入口側)に設けられている。第2フード部34は、本体部32に対して開口部4b側(搬出口側)に設けられている。上述したケース31の貫通穴31aは、本体部32、第1フード部33、及び第2フード部34それぞれの内壁によって画成されている。
第1フード部33の上面には、X線を通過させるX線通過スリット33aがX線発生器21の下方に位置するように形成されている。第1フード部33の下面には、X線を通過させるX線通過スリット33bがX線通過スリット33aと対向するように形成されている。X線通過スリット33bの下方には、X線検出器22が配置される。このように構成することで、X線発生器21が発生したX線21aは、X線通過スリット33a,33bを通過し、ケース31の内部を搬送されている被検査物Sに照射される。なお、第1フード部33の側面において、X線通過スリット33a,33bよりも下流側(本体部32側)にはスリット33cが設けられている。スリット33cには、レーザセンサ38が配置される。レーザセンサ38は、スリット33cを介してコンベヤ10上の被検査物Sにレーザを照射する。
次に、金属検出を行う金属検出部3について説明する。金属検出部3は、金属検出制御部30、サーチコイルである環状の送信コイル35、及びサーチコイルである環状の受信コイル36,37を備える。送信コイル35及び受信コイル36,37は、金属などの導電性材料で形成され、ケース31の本体部32の内部に配置されている。送信コイル35及び受信コイル36,37は、貫通穴31aの延在方向と同軸に配置されている。つまり、送信コイル35及び受信コイル36,37は、貫通穴31aを囲むように配置されている。これにより、被検査物Sは、コンベヤ10によって送信コイル35及び受信コイル36,37を通過する。
送信コイル35は、受信コイル36,37間に配置されている。受信コイル36,37は、互いに差動接続されるとともに送信コイル35に対して対称に配置されている。2つの受信コイル36,37は、同一の鎖交磁束を有する。送信コイル35は、通電可能に構成されており、磁束を発生する。受信コイル36,37それぞれには、送信コイル35が発生した磁界の電磁誘導によって電圧が励起する。なお、第1フード部33及び第2フード部34は、送信コイル35が発生した磁界の外部漏洩と外来磁界の進入とを遮蔽する。
金属検出制御部30は、外部との信号の入出力などを行う入出力インターフェースI/O、処理を行うためのプログラムおよび情報などが記憶されたROM、データを一時的に記憶するRAM、HDDなどの記憶媒体、CPU、及び通信回路などを有する。金属検出制御部30は、CPUが出力する信号に基づいて、入力データをRAMに記憶し、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムを実行することで、後述する機能を実現する。
金属検出制御部30は、基板室T1に配置されるとともにX線検査制御部20に接続され、X線検査制御部20を介してディスプレイ5の操作画面に入力された作業員からの操作情報を受け付ける。金属検出制御部30は、操作情報に基づいて送信コイル35及び受信コイル36,37の動作プロファイルを設定する。金属検出制御部30は、送信コイル35及び受信コイル36,37よりも上流側に配置されたレーザセンサ38を用いて被検査物Sを検出した場合、当該被検査物Sの金属検出を開始する。
金属検出制御部30は、送信コイル35へ交番励磁電流を供給し、磁束を発生させる。送信コイル35によって発生された磁束は、2つの受信コイル36,37を貫通し、電磁誘導によって受信コイル36,37それぞれに電圧が励起される。金属検出制御部30は、受信コイル36,37の差動接続の出力電圧を取得して、金属検出の判定を行う。金属検出制御部30は、差動接続の出力電圧が0のときは、金属異物を検出していないと判定する。一方、金属検出制御部30は、差動接続の出力電圧が0でないときは、金属異物を検出したと判定する。
金属検出制御部30は、作業員からの要求に応じて、金属検出の結果データをディスプレイ5に表示させたり、記憶部に結果データを記憶したりする。また、金属検出制御部30は、送信コイル35及び受信コイル36,37が正常に作動している場合、第2報知器82を用いて金属検出に係る機器が作動中である旨を作業員に報知する。さらに、金属検出制御部30は、異物を検出したと判定した場合、第2報知器82を用いて異物を検知した旨を作業員に報知する。なお、ケース31は、耐振特性向上の目的で防振台39(防振台39a,39b)により保持されていてもよい。
次に、異物検査装置1の画面表示について詳細を説明する。上述したX線検査部2及び金属検出部3は、それぞれ独立に作動可能に構成されている。つまり、異物検査装置1は、X線検査及び金属検出の両方を実行するだけでなく、X線検査及び金属検出の何れか一方を実行することもできる。上述のとおり、本実施形態では、ディスプレイ5は、X線検査部2に制御されることでX線検査部2及び金属検出部3の操作画面などを表示する。X線検査部2及び金属検出部3が1つのディスプレイ5を共有化することによって操作画面が1つになることから、2つのディスプレイを筐体4の前面に配置する場合に比べて、X線検査部2及び金属検出部3の操作性が向上する。さらに、2つのディスプレイを筐体4の前面に配置する場合に比べて、装置外観がシンプルとなり、意匠性も向上する。
このため、X線検査部2が停止又は故障している場合には、ディスプレイ5は、金属検出部3の操作画面などを表示することができない。このため、異物検査装置1は表示機能に関して代替手段を備えている。
図5は、図1に示される異物検査装置1のサブディスプレイ(第2表示部)50の一例を説明する図である。図5に示される異物検査装置1は、筐体4を開閉する上部扉40が開とされた状態である。サブディスプレイ50は、上部扉40の裏面に配置されている。上部扉40が閉とされた状態では、サブディスプレイ50は、筐体4の内部に収容される。
このように、代替手段であるサブディスプレイ50は、上部扉40を閉めて検査する正常運転時において、作業員に視認されないようにすることができる。サブディスプレイ50を必要に応じて収容する構成とすることにより、代替手段であるサブディスプレイ50を正常運転時において作業者に意識させないようにすることができる。つまり、正常運転時におけるX線検査部2及び金属検出部3の操作画面がディスプレイ5であることが明確になる。また、サブディスプレイ50を必要に応じて収容することができる構成とすることにより、ディスプレイ5がX線検査部2及び金属検出部3の操作画面を表示することを作業員に対して容易に理解させることができる。
次に、ディスプレイ5及びサブディスプレイ50の制御について説明する。図6は、図1に示される異物検査装置1の表示に関する機能ブロック図である。図6に示されるように、X線検査制御部20と金属検出制御部30とは双方向通信可能に接続されている。X線検査制御部20は、ディスプレイ5に接続され、ディスプレイ5の表示を制御する。金属検出制御部30は、サブディスプレイ50に接続され、サブディスプレイ50の表示を制御する。サブディスプレイ50は、金属検出制御部30に制御されることで金属検出部3の操作画面などを表示する。
X線検査及び金属検出を行う場合、ディスプレイ5は、X線検査制御部20に制御されることでX線検査部2及び金属検出部3の操作画面を表示する。一方、X線検査を行わずに金属検出のみを行う場合、X線検査部2が停止しているため、サブディスプレイ50が、金属検出制御部30に制御されることで金属検出部3の操作画面を表示する。あるいは、X線検査部2が故障した場合であって金属検出を行うときには、サブディスプレイ50が、金属検出制御部30に制御されることで金属検出部3の操作画面を表示する。
以上、本実施形態に係る異物検査装置1では、X線検査部2に制御されることでX線検査部2及び金属検出部3の操作画面がディスプレイ5に表示される。また、金属検出部3に制御されることで金属検出部3の操作画面がサブディスプレイ50に表示される。このため、ディスプレイ5を制御するX線検査部2が故障し、ディスプレイ5に金属検出部3の操作画面を表示させることができないときであっても、サブディスプレイ50に表示される金属検出部3の操作画面を用いて、金属検出部3を操作することができる。したがって、異物検査装置1によれば、サブディスプレイ50を用いて縮退運転が可能であり、可用性に優れている。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
図7は、変形例に係る異物検査装置1Aの表示に関する機能ブロック図である。図7に示されるように、変形例に係る異物検査装置1Aでは、上述した実施形態と比べて、X線検査制御部20Aがディスプレイ5だけでなくサブディスプレイ50Aにも接続されている点が相違し、その他は同一である。つまり、サブディスプレイ50Aは、金属検出制御部30だけでなく、X線検査制御部20Aに制御されることでX線検査部2の操作画面を表示することができる。このように、サブディスプレイ50AがX線検査制御部20Aに制御されて動作することで、X線検査部2は正常に機能しているもののディスプレイ5そのものが故障した場合に、サブディスプレイ50にX線検査部2の操作画面を表示することができる。
また、上述した実施形態において、サブディスプレイ50が筐体4の内部に配置されている例を示したが、サブディスプレイ50が筐体4の外部に配置されていてもよい。
また、上述した実施形態において、ディスプレイ5がX線検査制御部20により制御され、サブディスプレイ50が金属検出制御部30により制御される例を示したが、ディスプレイ5が金属検出制御部30により制御され、サブディスプレイ50がX線検査制御部20により制御されてもよい。
また、上述した実施形態において、被検査物Sを開口部4aから開口部4bへ搬送する例を示したが、搬送方向を逆にしてもよい。この場合、レーザセンサ24を開口部4bと第2フード部34との間に配置し、第2フード部34の側面にスリットを設けてレーザセンサ38を配置すればよい。
また、上述した実施形態において、筐体4の内部にコンベヤ10の一部を配置する例を示したが、コンベヤ10はその全てが筐体4の内部に収容されていてもよい。
1,1A…異物検査装置、2…X線検査部、3…金属検出部、4…筐体、5…ディスプレイ(第1表示部)、8…報知部、10…コンベヤ、20,20A…X線検査制御部、30…金属検出制御部、50,50A…サブディスプレイ(第2表示部)。

Claims (3)

  1. 被検査物を搬送する搬送部と、
    X線の透過性を利用して、前記搬送部で搬送されている前記被検査物に含まれる異物を検出するX線検査部と、
    前記X線検査部と通信可能に接続され、前記X線検査部とは独立して作動可能であり、磁界と金属との相互作用を利用して、前記搬送部で搬送されている前記被検査物に含まれる異物を検出する金属検出部と、
    前記搬送部の少なくとも一部、前記X線検査部、及び前記金属検出部を内部に収容する筐体と、
    前記筐体に設けられ、前記X線検査部に制御されることで前記X線検査部及び前記金属検出部の操作画面を表示する第1表示部と、
    前記筐体に設けられ、前記金属検出部に制御されることで前記金属検出部の操作画面を表示する第2表示部と、
    を備える異物検査装置。
  2. 前記第2表示部は、前記X線検査部に制御されることで前記X線検査部の操作画面を表示する請求項1に記載の異物検査装置。
  3. 前記筐体には、当該筐体を開閉する扉部が設けられ、
    前記第2表示部は、前記扉部の裏面に配置されている請求項1又は2に記載の異物検査装置。
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