JP2019128303A - 検査ライン - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構造および制御によって、被検査物を検査することを特徴とする検査装置を備える検査ラインを提供することである。【解決手段】検査対象領域内の被検査物にX線を照射する照射部と、被検査物を透過したX線の強度分布を検出する検出部と、検出部が検出したX線の強度分布に基づいて、被検査物のX線透過画像を生成し、生成したX線透過画像に基づいて被検査物の合否を判定する制御部と、被検査物を、検査対象領域を通過させ、制御部による合否の判定結果に応じて合格の被検査物と不合格の被検査物とを振り分け、不合格の被検査物を、当該被検査物に対する作業を行う作業台まで検査対象領域を通さずに搬送する搬送部と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、被検査物に検出波を照射して被検査物を検査する検査装置を備えた検査ラインに関する。
検出波を照射する照射部と検出波を検出する検出部とを対向させ、これらの間を通るように被検査物をコンベア等の搬送装置で順次搬送し、被検査物が照射部と検出部との間を通過した時に得られる検出波の強度分布に基づいて、被検査物の画像を構築し、当該画像を用いて被検査物を非破壊および非接触で検査する検査装置が知られている。
このような検査装置として、検出波としてX線を用いるX線検査装置が知られている。X線検査装置の用途として、魚や肉などの食品を被検査物とし、被検査物に異物が含まれていないか、被検査物の割れや欠けが無いか等を検査することがある。
特許文献1では、1台のX線検査装置で、被検査物に異物があるか否かを確認する検査(以下、通常検査という)と、通常検査で異物が見つかった被検査物に対し(必要に応じて異物を除去する等の是正作業を施して、)再度確認する検査(以下、再検査という)とを行えるように、順方向に搬送する通常検査用のコンベアと、逆方向に搬送する再検査用のコンベアとを並べて、X線検査装置内を通したX線検査装置が開示されている。
特開2014−048178号公報
しかしながら、特許文献1は、1台の検査装置内に、搬送方向が異なるコンベアを並べて通して被検査物の通常検査と再検査を行うため、搬送や画像化のための制御が複雑になるという問題がある。また、搬送方向が異なるコンベアを並べてX線検査装置内に通しているため、幅が広い被検査物を検査することが難しいという問題もある。
本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、簡易な構造および制御によって、被検査物を検査することができる検査装置を備える検査ラインを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る検査ラインは、検査対象領域内の被検査物にX線を照射する照射部と、被検査物を透過したX線の強度分布を検出する検出部と、検出部が検出したX線の強度分布に基づいて、被検査物のX線透過画像を生成し、生成したX線透過画像に基づいて被検査物の合否を判定する制御部とを備えるX線検査装置と、被検査物を、検査対象領域を通過させ、制御部による合否の判定結果に応じて合格の被検査物と不合格の被検査物とを振り分け、不合格の被検査物を、当該被検査物に対する作業を行う作業台まで検査対象領域を通さずに搬送する搬送部と、を備える。
このような構成によれば、構造および制御を簡易にすることができる。また、検査対象領域の幅を有効に利用して幅広な被検査物を検査することができる。
本発明の検査ラインは、作業台での作業者が視認可能な位置に配置される表示部と、所定の操作を受け付ける操作部とをさらに備えるとよい。そして、X線検査装置は、制御部が生成したX線透過画像を、合否の判定結果及び検査順を示す情報と対応付けて順次記憶する記憶部を有し、制御部は、操作部が所定の操作を受け付けたことに応じて、不合格の判定結果が対応付けられており、かつ未だ表示部に表示されていないX線透過画像のうち、最も検査順が古いX線透過画像を表示部に表示させるとよい。このようにすれば、制御部は、操作部からの所定の操作を受け付けることに応じて、不合格の被検査物のX線透過画像を、表示部へ検査順に表示することができる。
本発明では、搬送部は、振り分けた不合格の被検査物を、作業台の前で一時的に待機させる待機部を備えるとよい。このようにすれば、是正作業を行う作業者が、作業を行っている最中でも、不合格の被検査物を一時的に待機させることができる。
本発明では、待機部に不合格の被検査物を受け入れる余地が無いことを検知するセンサをさらに備え、制御部は、不合格の被検査物を受け入れる余地が無いことをセンサが検知した場合に、搬送部による搬送を停止するよう制御するとよい。このようにすれば、センサで、不合格の被検査物が待機部の入口まであることを検知し、それに基づいて、制御部が搬送部を停止するよう制御することができる。
本発明では、待機部は、複数の被検査物を、待機部に待機させることが可能とされるとよく、待機部で待機している被検査物は、待機部に搬送された順に作業台へ移動されるように構成するとよい。このようにすれば、作業台での作業者は、表示部に表示されるX線透過画像と対応した不合格の被検査物について、是正作業を行うことができる。
本発明では、待機部は、作業台に向けて下り坂になる傾斜面を有し、当該傾斜面に複数の被検査物を待機させることが可能とされるとよい。このようにすれば、待機部は、不合格の被検査物をより多く待機させることができ、且つ、待機部に駆動機構を設けなくとも、先入れ先出しで被検査物を順番に作業台に移動させることができる。
本発明の検査装置において、作業台は検査対象領域への供給口に隣接して設けるとよい。このようにすれば、作業台での作業者は、是正作業を行った後の被検査物を、大きく移動することなく、再検査のために検査対象領域に投入させることができる。
検査ラインの外観を示す斜視図である。 トレイに載った被検査物を示す斜視図である。 X線検査装置の構成を示す図である。 検査ラインの変形例の外観を示す斜視図である。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
〔検査装置の構成〕
図1は、本発明の実施形態に係るX線検査装置10を有する検査ライン1を例示する模式図である。
検査ライン1は、魚や鶏肉などの処理及び検査の対象物(以下、被検査物Wという)に対する異物除去処理及び検査を行うラインである。検査ライン1は、被検査物WのX線透過画像を撮像し、撮像したX線透過画像に基づき被検査物Wの合否を判定するX線検査装置10と、被検査物Wを上流の工程から搬送してX線検査装置10内を通過させ、通過した被検査物Wを合否判定結果に応じて下流工程又は是正作業を行う作業台の何れかに振り分けて搬送する搬送部とを備える。X線検査装置10は、例えば、魚のピンボーン(小骨)や鶏肉の残骨のような異物の有無をX線検透過画像に基づき判定し、異物が残っている被検査物Wを不合格と判定するとよい。
本実施形態では、被検査物Wは、所定のトレイTに載せた状態でX線検査装置10によりX線透過画像を撮像される。図2は、トレイTの一例を被検査物とともに示している。トレイTは、例えば幅25cm、長さ80cmの矩形皿状の容器であり、X線を透過する素材(例えばポリエチレン、ポリスチレン等のプラスチック)により形成される。トレイTは長手方向が搬送方向となるようにX線検査装置10に供給される。図2に示したようにトレイTには複数の被検査物を載せても構わない。以下ではトレイTに載せられた被検査物(複数の場合も含む)の全体を総称して被検査物Wと呼ぶ。
図1に示すように、検査ライン1は、X線検査装置10、搬送部14、表示部15、操作部16、センサS(S1〜S4)、及び作業台20を備える。
図3は、X線検査装置10の内部の構成を示す模式図である。X線検査装置10は、本体カバー101、制御部11には、検査部12、及び記憶部13を備える。本体カバー101は、X線検査装置10の筐体であるとともに、X線検査装置10の外部にX線が漏洩を防止するための遮蔽体として機能する。本体カバー101は、制御部11、検査部12、及び記憶部13を覆うように設けられる。本体カバー101は、さらに搬送部14の一部を覆ってもよい。本体カバー101には被検査物Wを内部に供給するための供給口102と、被検査物Wを外部に排出するための排出口103が設けられる。被検査物Wは、搬送部14によって、供給口102から排出口103に向けて搬送面上を搬送される。供給口102及び排出口103には、X線を遮蔽し得る金属(例えばステンレス)製の板状体であるX線遮蔽体104が設けられる。X線遮蔽体104は、搬送部14により搬送される被検査物Wの移動によって押動された際に被検査物Wの移動を妨げないように搬送方向側に所定角度回動可能に軸支される。X線遮蔽体104は自重により常態では搬送部14に対して垂下した閉状態となっており、被検査物WがこのX線遮蔽体104の下側を通過する際にのみ押し上げ回動されて開状態となる。従って、このX線遮蔽体104を開閉駆動する駆動機構は不要となり、コストを抑制できる。
制御部11は、CPU等の処理装置により構成される。制御部11には、検査部12、記憶部13、搬送部14、表示部15、操作部16、及びセンサSを含む各構成要素が接続される。そして、制御部11は、検査部12、操作部16、センサS等からの信号等に基づき、処理を行い、検査ライン1内の各部を制御する。制御部11の制御の下で行われる検査ライン1の動作については、のちに詳述する。
検査部12は、検査対象領域RにX線を照射する照射部120と、被検査物を透過したX線の強度分布を検出する検出部121とを備える。
照射部120は、X線検査装置10の中央上方に配置されている。照射部120は、搬送部14のベルトの内側に配置される検出部121に向けて、X線を照射する。照射部120から照射されるX線は、スリットを通過して、照射部120から略扇形状に広がる。なお、照射部120から照射されるX線は、搬送部14の搬送面に略垂直で、且つ、略直交する面上で広がり、搬送部14の搬送面の幅方向に広がる。
照射部120から照射されたX線が通過する略扇形状の領域のうち、搬送ベルトの上面から所定の高さまでの領域が、X線検査装置10の検査対象領域Rである。X線検査装置10は、検査対象領域Rを通過している被検査物WにX線を照射して、検査を行う。
検出部121は、多数のX線検出素子が線状に並んだラインセンサにより構成され、被検査物Wを透過したX線を検出する。検出部121は、ラインセンサを構成するX線検出素子が、搬送方向に略直交し、搬送面に略平行な方向(すなわち搬送ベルトの幅方向)に並ぶように配置される。検出部121は、図3に示したように搬送部14を構成するコンベアの隙間でX線を検知することよい。このようにすれば、コンベアベルトを介さずにX線を検出できるので、信号対ノイズ比を向上することができる。各X線検出素子は、ライン上の各位置でX線を検出し、各位置で検出したX線の強度(透過X線量)を制御部11に対して出力する。制御部11は、検出部121が出力するX線の強度分布に基づいて、被検査物WのX線透過画像を生成する。
記憶部13は、RAM、ハードディスク等の記憶装置により構成される。記憶部13は、制御部が実行する各種プログラムを記憶する。また、記憶部13は、制御部11が検出部121の出力に基づき構成したX線透過画像を記憶する。記憶部13は、このX線透過画像を、当該画像に写る被検査物Wの合否の判定結果及び検査順を示す情報と対応付けて、順次記憶する。
搬送部14は、被検査物WをX線検査装置10、下流の工程、作業台20等まで搬送する。なお、「作業台20まで搬送する」とは、被検査物Wを作業台20の上まで搬送することだけでなく、作業台20の近傍(例えば、作業台20で作業する作業者の手が届く位置)まで搬送することも含むものとする。搬送部14は、投入搬送部140、排出搬送部141、振分部142、返送搬送部143、及び待機部144を備える。
また、搬送部14の各部には、センサS(S1〜S4)が設けられる。センサSは、当該センサSの設置箇所に被検査物Wがあるか否かを検知する。センサSの出力は制御部11に接続され、被検査物Wの有無は制御部11に伝達される。センサSとしては、例えば、回帰反射の光電センサを用いることができる。
投入搬送部140は、被検査物Wを外部からX線検査装置10内の検査対象領域Rへ搬送する。投入搬送部140としては、例えばベルトコンベアを用いることができ、モータを駆動してローラを回動させることによって被検査物Wを搬送する。投入搬送部140の搬送経路上におけるX線検査装置10への供給口102と検査対象領域Rの間に、センサS1が設けられる。センサS1は、投入搬送部140が搬送する被検査物Wが、間もなく検査対象領域Rに達することを検知する。センサS1が被検査物Wの到達を検知したことをトリガに、制御部11は、検査部12が出力する被検査物Wの透過X線の強度分布に基づきX線透過画像を生成し、記憶部13へ記憶させる。
排出搬送部141は、検査対象領域RからX線検査装置10の外部へ被検査物Wを排出する。排出搬送部141としては、投入搬送部140と同様に、例えばベルトコンベアを用いることができる。排出搬送部141の搬送経路上における排出口と振分部142との間に、センサS2が設けられる。センサS2は、排出搬送部141が搬送する被検査物Wが、間もなく振分部142に到達することを検知する。
振分部142は、被検査物Wの合否判定の結果とセンサS2の出力とに応じて、被検査物Wを合格品と不合格品とに振り分ける。振分部142は、合格品については下流の工程に、不合格品については返送搬送部143に進むよう被検査物Wを振り分ける。振分部142としては、ベルトコンベアに振分アームを設けたフリッパ方式の選別機やベルトコンベアとローラーコンベアの組み合わせで複数の方向に搬送可能とした搬送機を用いることができる。
返送搬送部143は、振分部142で不合格品として振り分けられた被検査物Wを、検査対象領域Rを通さずに、待機部144まで搬送する。返送搬送部143が検査対象領域Rを通らないため、検査対象領域Rへ外部から被検査物Wを搬送する方向が上流から下流に向かう一方向のみとなる。これにより、幅の広い被検査物Wであっても、検査部12の幅を有効に利用してX線透過画像を取得することができる。また、X線透過画像を取得するための、制御が複雑になることを避けることができる。返送搬送部143としては、投入搬送部140と同様に、例えばベルトコンベアを用いることができる。
返送搬送部143の搬送経路上における最下流付近(つまり、待機部144との境界付近)には、センサS3が設けられる。返送センサS3は、被検査物Wが待機部144の直前に存在することを検知する。
待機部144は、返送搬送部143から搬送される不合格品を、作業台の前で一時的に待機させる領域である。待機部144は、返送搬送部143の最下流部と作業台20との間に設けられる。待機部144としては、駆動力を有さないローラーコンベアを用いることができる。あるいは、作業台20の一部を待機部144としてもよい。作業台20で作業をする作業者は、待機部144で待機している被検査物Wを、待機部144に搬送された順に(つまり先入れ先出しで)取り出して、作業台20に移動させて、当該被検査物Wに対して作業を行う。また、待機部144の入口付近(つまり、返送搬送部143との境界付近)には、センサS4が設けられる。センサS4は、待機部144の後端部まで被検査物Wが存在していること(つまり、待機部144に更なる被検査物Wを受け入れる余地がないこと)を検知する。
表示部15は、不合格品のX線透過画像を表示するディスプレイで、作業台20で作業する作業者が視認可能な位置に配置される。例えば、作業者と対向する位置に表示部15を設けるとよい。これにより、作業者は表示部15を目視しながら不合格品に含まれる異物を除去することができる。
操作部16は、不合格品の異物を除去する作業者からの入力操作を受け付けて、制御部11に伝達する。操作部16は、例えば、押ボタンスイッチとするとよく、作業台20で作業する作業者が移動せずに操作できる位置に設けられるとよい。
作業台20は、作業者が不合格品に対して是正作業を行うための台で、待機部144と供給口102との間に配置されている。是正作業とは、例えば、被検査物Wに残っている異物を除去する作業等である。作業台20では、作業者が、被検査物Wを待機部144に到達した順に取り出して是正作業を行う。
[X線検査の説明]
続いて、検査ライン1で行う被検査物WのX線検査のフローを、制御部11が行う制御とともに説明する。なお、以下の説明で特に主体を明記しない動作は制御部11によるものである。
検査ライン1でのX線検査は、投入搬送部140により搬送される被検査物Wに対し行われる。投入搬送部140が被検査物WをセンサS1の設置位置まで搬送すると、制御部11は、センサS1に被検査物Wが到達したことに応じて、検査対象領域Rを通過する被検査物Wの透過X線の強度分布を検出するように、検査部12を制御する。そして、制御部11は、検出したX線の強度分布に基づき被検査物WのX線透過画像を生成する。
続いて、制御部11は、生成した被検査物WのX線透過画像に基づいて、被検査物Wの合否を判定する。そして、制御部11は、被検査物WのX線透過画像を、合否の判定結果、及び検査順を示す情報と対応付けて記憶部13に順次記憶させる。
続いて、制御部11は、排出搬送部141を制御して、被検査物Wを検査対象領域Rから外部へ送り出す。被検査物WがセンサS2の設置位置に到達すると、制御部11は、被検査物Wの合否の判定結果に応じて、合格品については下流の工程へ、不合格品については返送搬送部143へ振り分けるように振分部142を制御する。
振分部142によって返送搬送部143へ振り分けられた被検査物Wは、返送搬送部143により、待機部144へ搬送される。待機部144に到達した被検査物Wは、作業者が当該被検査物Wを作業台20に移動させるまで、待機部144で一時的に待機させられる。
ここで、制御部11は、センサS3及びセンサS4の検知結果に基づいて、待機部144から被検査物Wが溢れることの無いよう、搬送部14を制御する。すなわち、センサS3とセンサS4の両方が被検査物Wの存在を検知している場合(つまり、待機部144に被検査物Wを受け入れる余地が無く、且つ、返送搬送部143の最下流部に被検査物Wがある場合)、制御部11は、返送搬送部143による搬送を停止させる。これにより、待機部144から被検査物Wが溢れることを防ぐことができる。その後、作業者が待機部144から被検査物Wを作業台20に移動させる、返送搬送部143の最下流部にある被検査物Wが取り去られるなどして、センサS3又はセンサS4が被検査物Wを検知しなくなった場合、制御部11は、返送搬送部143による搬送を再開するように制御する。
このようにして待機部144に到達し待機している被検査物Wについて、作業者は、待機部144に到達した順に(つまり、先入れ先出しで)作業台20に移動し、是正作業を行う。
このとき、作業者は待機部144から被検査物Wを移動するとともに操作部16を操作する。制御部11は、操作部16が所定の操作を受け付けると、記憶部13に記憶されているX線透過画像のうち、待機部144から移動された被検査物Wに対応する画像を、表示部15に表示させる。具体的には、不合格の判定結果が対応付けられており、かつ未だ表示部15に表示されていないX線透過画像の中で、検査順が最も古いものを表示部15に表示させるように制御する。なお、表示部15に既に表示されたか否かは、その時点で表示部15に表示しているX線透過画像よりも検査順が古いものについては表示済みとみなすようにするとよい。あるいは、X線透過画像に対応付けて、当該画像を表示部15に既に表示したか否かを示す情報を記憶するように構成してもよい。そして、X線透過画像を表示部15に表示する際には、この既に表示したか否かを示す情報に基づき既に表示されたか否かを判定し、未表示であった画像を表示する際にこの情報を更新するようにしてもよい。このようにすれば、作業者が作業台20で是正作業を行う被検査物Wに対応するX線透過画像を表示部15に表示することができる。そして、作業者は、表示部15に表示されたX線透過画像を確認しながら、被検査物Wに対する是正作業を行う。
作業者は、被検査物Wに対する是正作業を終えると、X線検査装置10による再検査を行なうべく、是正作業を終えた被検査物Wを投入搬送部140に移動させる。そして、作業者は、待機部144から次の被検査物Wを作業台20へ移動させるとともに、操作部16を操作して、表示部15に表示する画像を切り替える。表示部15に表示されるX線透過画像は、新たに待機部144から取り出した被検査物Wに対応するX線透過画像となる。
以上で説明した構成及び動作により、検査ライン1は、上記のとおり、簡易な構造および制御によって、被検査物Wを検査することができる。また、返送搬送部143がX線検査装置10の中を通っていないので、検査対象領域Rの幅を有効に利用して幅広な被検査物Wを検査することができる。また、表示部15に表示する被検査物WのX線透過画像と、作業台にて是正作業を行う被検査物Wとが、対応することによって、作業者が表示部15に表示されるX線透過画像を確認しながら効率的に是正作業を行うことができる。
〔実施形態の変形〕
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、図4に示すように、待機部144について、返送搬送部143の出口付近から作業台20までの経路が下り坂となるように作業台20に向けて下り坂になる傾斜面を設けるとよい。これにより、待機部144は、当該傾斜面に複数の被検査物を待機することができ、より多くの被検査物Wを待機することができる。
また上記の実施形態では、検出波としてX線を用いるX線検査装置を備える検査ラインを例に説明したが、検査ラインは、検出波としてX線以外のγ線、紫外線、可視光線、赤外線、テラヘルツ波などを用いる検査装置を備える物であってもよい。
また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
1 検査ライン
10 X線検査装置
101 本体カバー
11 制御部
12 検査部
120 照射部
121 検出部
13 記憶部
14 搬送部
140 投入搬送部
141 排出搬送部
142 振分部
143 返送搬送部
144 待機部
15 表示部
16 操作部
S1、S2、S3、S4 センサ
20 作業台
W 被検査物

Claims (7)

  1. 検査対象領域内の被検査物にX線を照射する照射部と、
    前記被検査物を透過したX線の強度分布を検出する検出部と、
    前記検出部が検出したX線の強度分布に基づいて、前記被検査物のX線透過画像を生成し、生成した前記X線透過画像に基づいて前記被検査物の合否を判定する制御部と
    を備えるX線検査装置と、
    前記被検査物を、前記検査対象領域を通過させ、前記制御部による合否の判定結果に応じて合格の前記被検査物と不合格の前記被検査物とを振り分け、不合格の前記被検査物を、当該被検査物に対する作業を行う作業台まで前記検査対象領域を通さずに搬送する搬送部と、
    を備える、検査ライン。
  2. 前記作業台での作業者が視認可能な位置に配置される表示部と、
    所定の操作を受け付ける操作部と
    をさらに備え、
    前記X線検査装置は、
    前記制御部が生成したX線透過画像を、合否の判定結果及び検査順を示す情報と対応付けて順次記憶する記憶部を有し、
    前記制御部は、前記操作部が前記所定の操作を受け付けたことに応じて、不合格の判定結果が対応付けられており、かつ未だ前記表示部に表示されていないX線透過画像のうち、最も検査順が古いX線透過画像を前記表示部に表示させることを特徴とする、請求項1に記載の検査ライン。
  3. 前記搬送部は、
    振り分けた不合格の前記被検査物を、前記作業台の前で一時的に待機させる待機部を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の検査ライン。
  4. 前記待機部に不合格の前記被検査物を受け入れる余地が無いことを検知するセンサをさらに備え、
    前記制御部は、不合格の前記被検査物を受け入れる余地が無いことを前記センサが検知した場合に、前記搬送部による搬送を停止するよう制御することを特徴とする、請求項3に記載の検査ライン。
  5. 前記待機部は、複数の前記被検査物を、前記待機部に待機させることが可能であり、
    前記待機部で待機している前記被検査物は、前記待機部に搬送された順に前記作業台へ移動されることを特徴とする、請求項3または4に記載の検査ライン。
  6. 前記待機部は、前記作業台に向けて下り坂になる傾斜面を有し、当該傾斜面に複数の前記被検査物を待機させること特徴とする請求項3から5の何れか1項に記載の検査ライン。
  7. 前記作業台は、前記検査対象領域への供給口に隣接して設けられることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の検査ライン。
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