JP2019132755A - X線検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】振分部で物品が誤って振り分けられてしまうことを抑制できるX線検査装置を提供する。【解決手段】X線検査装置100は、搬送路15に沿って搬送される物品GにX線を照射するX線源22と、物品Gを透過したX線を検出するラインセンサ23と、ラインセンサ23の検出結果に基づいて作成された画像により物品Gの検査を行う検査制御部40と、検査制御部40の検査結果に基づいて物品Gを振り分ける振分部60と、報知を行う出力部24と、を備える。検査制御部40は、画像の処理に要される画像処理時間と、搬送路15におけるX線照射領域Aを物品Gが通過してから振分部60に到達するまでの時間である振分遅延時間と、を比較する。検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい場合に、出力部24で報知を実行させる。【選択図】図2
Description
本発明は、X線検査装置に関する。
従来、搬送される物品にX線を照射する照射部と、物品を透過した当該X線を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき作成された画像により物品の検査を行う検査制御部と、検査制御部の検査結果に基づき物品を振り分ける振分部と、を備えたX線検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
上述したようなX線検査装置では、画像の処理に要される画像処理時間が長くかかると、検査部の検査が完了する前に振分部に物品が到達してしまう場合がある。この場合、振分部で物品を正しく振り分けることができず、例えば不良品が下流に誤って搬送されてしまう可能性がある。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、振分部で物品が誤って振り分けられてしまうことを抑制できるX線検査装置を提供することを目的とする。
本発明のX線検査装置は、搬送路に沿って搬送される物品にX線を照射する照射部と、物品を透過した当該X線を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて作成された画像により、物品の検査を行う検査制御部と、検査制御部の検査結果に基づいて物品を振り分ける振分部と、報知を行う報知部と、を備え、検査制御部は、画像の処理に要される画像処理時間と、搬送路における照射部のX線照射領域を物品が通過してから振分部に到達するまでの時間である振分遅延時間と、を比較し、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい場合に報知部で報知を実行させる。
このX線検査装置では、画像処理時間と振分遅延時間とが比較され、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい場合に報知を行われる。これにより、検査制御部の検査が完了する前に振分部に物品が到達してしまう状況を注意喚起し、当該状況を回避するよう促すことができる。したがって、振分部で物品が誤って振り分けられてしまうのを抑制することが可能となる。
本発明のX線検査装置では、画像処理時間は、検査制御部により予め行われた複数の物品の検査における画像処理時間である複数のサンプル処理時間に基づいて、算出されてもよい。この場合、事前に行われる検査におけるサンプル処理時間を利用して、画像処理時間を算出することができる。
本発明のX線検査装置において、画像処理時間は、複数のサンプル処理時間の最大値に基づいて算出されてもよい。これにより、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい場合の報知が行われやすくなるため、検査制御部の検査が完了する前に振分部に物品が到達してしまう状況を確実に注意喚起することが可能となる。
本発明のX線検査装置は、搬送路に沿って物品を搬送する搬送部を備え、検査制御部は、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなる搬送速度を算出してもよい。これにより、算出した当該搬送速度で物品が搬送される場合には、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなり、検査制御部の検査が完了する前に振分部に物品が到達してしまう状況を回避可能となる。
本発明のX線検査装置において、検査制御部では、搬送路の搬送方向における物品の長さに関する物品長さ設定が設定され、画像において物品長さ設定に応じた範囲に画像処理が施されており、検査制御部は、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなる物品長さ設定を算出してもよい。これにより、算出した当該物品長さ設定に応じた範囲に画像処理が施される場合には、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなり、検査制御部の検査が完了する前に振分部に物品が到達してしまう状況を回避可能となる。
本発明によれば、振分部で物品が誤って振り分けられてしまうことを抑制できるX線検査装置を提供することが可能となる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図1、図2及び図3に示されるように、X線検査装置100は、生産ライン等の一部を構成する。X線検査装置100は、搬送方向Hへ物品Gを搬送しつつ検査し、その検査結果に応じて当該物品Gを振り分ける。物品Gの外形形状は、種々の形状であってもよい。物品Gは、特に限定されず、例えば内容物が収納された袋体、箱体又は缶詰でもよいし、カップ入り食品等の紙容器でもよい。X線検査装置100は、搬送コンベア10、装置本体20、検査制御部40、及び振分部60を備える。
搬送コンベア10は、物品Gが載置される搬送路15を有する。搬送コンベア10は、搬送路15に沿って物品Gを搬送する搬送部である。搬送コンベア10は、搬送方向Hにおける上流側から下流側の順に、搬送コンベア11,12,13を含む。搬送コンベア11は、装置本体20における後述の検査室21へ検査前の物品Gを搬入させる。搬送コンベア12は、検査室21において物品Gを搬送する。搬送コンベア13は、検査室21から搬出した検査後の物品Gを搬送する。搬送コンベア10としては、一般的な平ベルトコンベアを用いることができる。
装置本体20は、検査室21、X線源22、ラインセンサ23、出力部24、及び入力部25を有する。検査室21は、箱状に形成されている。検査室21において搬送方向Hにおける上流側及び下流側には、物品Gが通過する搬入口及び搬出口がそれぞれ設けられている。搬入口及び搬出口には、検査室21外への散乱X線の漏洩を防止するX線遮蔽幕(不図示)が設けられている。X線源22は、装置本体20内における検査室21の上方に配置されている。X線源22は、スリット機構(図示せず)等を介してX線照射領域Aを形成しつつ、検査室21内に搬入された物品GにX線を照射する。X線源22は、搬送路15に沿って搬送される物品GにX線を照射する照射部を構成する。X線照射領域Aは、搬送路15上においてX線が照射される領域である。ラインセンサ23は、X線源22と対向するように、検査室21の下方に配置されている。ラインセンサ23は、搬送コンベア12の幅方向に一列に配列された複数の画素からなるセンサである。ラインセンサ23は、物品Gを透過したX線を検出する検出部を構成する。
出力部24は、作業者に対して表示及び音の少なくとも何れかを出力する。出力部24としては、ディスプレイやスピーカ等が挙げられる。出力部24は、表示及び音の少なくとも何れかにより報知を行う報知部を構成する。入力部25は、作業者による各種の入力が行われる部位である。入力部25としては、操作パネル等が挙げられる。出力部24がタッチパネル式のディスプレイの場合、当該ディスプレイは入力部25を構成する。例えば入力部25では、搬送コンベア10の搬送速度(コンベア速度)が入力される。
検査制御部40は、ROM[Read Only Memory]又はストレージに記憶されているプログラムをRAM[Random Access Memory]にロードし、CPU[Central Processing Unit]で実行することで、各種の制御を実行する。検査制御部40は、ラインセンサ23の検出結果に基づき画像を作成する。作成する画像は、物品GにX線を透過させることで得られたX線透過画像である。画像作成に関する具体的な処理としては、特に限定されず、種々の公知処理を利用できる。ここでは、例えば検査制御部40は、ラインセンサ23の検出結果に基づいて、搬送コンベア16の幅方向に長尺状のX線透過画像としての画像t1〜t11を、時系列で連続的に作成する(図4参照)。
検査制御部40は、作成した画像により、物品Gの検査を行う。具体的には、検査制御部40は、複数の感度レベル(レベル1〜7)毎に設定された画像処理アルゴリズムを用い、画像の処理(画像処理)を行って処理画像を生成する。画像処理アルゴリズムとは、画像に施す画像処理の処理手順を示す型である。画像処理アルゴリズムは、1つの画像処理フィルタ、又は、複数の画像処理フィルタの組み合わせによって構成される。設定する複数の画像処理アルゴリズムの少なくとも一部は、生物界における遺伝及び進化のメカニズムを応用した手法である遺伝的アルゴリズム(GA=Genetic Algorithms)を採用して、X線検査装置100の仕様又は検査条件等から自動生成できる。また、設定する複数の画像処理アルゴリズムの少なくとも一部は、作業者が入力部25を介して適宜設定できる。
一例として、検査制御部40は、図1及び図4に示されるように、画像の作成の都度、その画像から物品Gが認識できるか否かを判定する。物品Gの認識判定は、公知の種々の判定手法を採用できる。検査制御部40は、画像から物品が認識できた場合、画像処理を開始する。つまり、図4に示される例において、画像処理は、時系列で連続的に作成された複数の画像t1〜t11のうち、物品Gが認識できる画像t3が取得された時点から、開始される。換言すると、後述の画像処理時間の起点は、物品Gが認識できる画像t3が取得された時点である。
検査制御部40には、入力部25を介して、作業者により物品長さ設定が設定されている。物品長さ設定は、搬送方向Hにおける物品Gの長さに関する設定である。検査制御部40は、物品長さ設定に応じて、画像処理を施す範囲(画像処理の対象となる、連続的な画像の数)を決定する。検査制御部40は、画像において物品長さ設定に応じた範囲に、画像処理を施す。図4に示される例では、物品Gが認識できた画像t3の1つ前の時点の画像t2を基準にして物品長さ設定の範囲にある画像t8までの範囲、すなわち、画像t2〜t8に対して画像処理が施される。このように物品長さ設定は画像処理の範囲に対応するため、後述の画像処理時間については、物品長さ設定が大きいほど長くなり、物品長さ設定が小さいほど短くなる。
図1及び図2に示されるように、検査制御部40は、画像処理結果(処理画像)に基づき、物品Gの検査を行う。検査結果は、物品Gの不良の有無等の判定する結果を含む。物品判定に関する具体的な手法については、特に限定されず、種々の公知手法を利用できる。物品Gに不良があるとは、例えば、物品Gへの異物の混入、及び物品Gの損傷(例えば物品Gの割れ及び欠け等、以下同じ)の発生等があることを意味する。不良がある物品Gは、不良品ともいう。物品Gに不良があるとは、例えば、物品Gへの異物の混入、及び物品Gの損傷の発生等がないことを意味する。不良がない物品Gは、良品ともいう。
振分部60は、搬送路15におけるX線照射領域Aよりも下流側に設けられている。振分部60は、検査制御部40の検査結果に基づいて、物品Gを振り分ける。振分部60は、光電センサ61及びアーム62を有する。
光電センサ61は、物品Gの通過を検知するセンサである。光電センサ61は、振分部60の入口に設置されており、振分部60への物品Gの搬入を検知する。光電センサ61は、投光器61x及び受光器61yを有している。光電センサ61は、投光器61xから受光器61yに出射された光が物品Gで遮光された場合に、物品Gが振分部60に到達したとして、信号を検査制御部40へ送信する。アーム62は、例えばモータ等の駆動力により基端側を基軸に先端が揺動する。アーム62は、第1搬送経路L1へ搬送される物品Gを、搬送コンベア13の幅方向における一方側へ押し出し、第2搬送経路L2へ搬送経路を変更させる。図示する例では、第1搬送経路L1と第2搬送経路L2との間は、ガイドレール63により仕切られている。
本実施形態のX線検査装置100において、検査制御部40は、画像処理に要される時間である画像処理時間と、物品GがX線照射領域Aを通過してから振分部60に到達するまでの時間である振分遅延時間と、を比較する。検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい場合に、出力部24を制御して報知を行う。
具体的には、検査制御部40は、一の画像処理アルゴリズムを用いて画像処理を行う際の必要時間を、設定された複数の画像処理アルゴリズムそれぞれについて算出する。そして、検査制御部40は、算出した複数の当該必要時間の和を、画像処理時間として算出する。検査制御部40は、物品Gの下流側端部がX線照射領域Aを通過してから当該下流側端部が振分部60に到達するまでの時間を、振分遅延時間として算出する。物品Gの下流側端部がX線照射領域Aを通過した時点は、物品Gが認識できる画像t3が取得された時点に対応する。つまり、物品GがX線照射領域Aを通過した時点は、画像処理時間の起点に対応しており、画像処理時間と振分遅延時間との起点は同じである。物品Gの下流側端部が振分部60に到達した時点は、光電センサ61から信号が送信された時点に対応する。よって、ここでの検査制御部40は、物品Gが認識できる画像t3が取得されてから光電センサ61から信号が送信されるまでの時間を、振分遅延時間として算出する。
検査制御部40により出力部24で実行させる報知は、特に限定されない。検査制御部40により出力部24で実行させる報知は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きいことに起因する内容を含む。検査制御部40により出力部24で実行させる報知は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい旨に関する通知、警告又は注意喚起を含む。例えば当該報知は、特定の報知表示及び報知音の少なくとも何れかであってもよい。
検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きいと判定された場合、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなる搬送速度を算出する。具体的には、検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きいと判定された場合、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなるように、現在設定されている搬送速度よりも遅い搬送速度を算出する。検査制御部40は、搬送コンベア10の駆動を制御し、搬送コンベア10の搬送速度を、算出した当該搬送速度へ変更する。このような搬送速度の変更は、その旨を出力部24を介して作業者へ報知した後、変更許可の入力が作業者から入力部25介してなされた場合に実行できる。
検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きいと判定された場合、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなる物品長さ設定を算出する。具体的には、検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きいと判定された場合、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなるように、現在設定されている物品長さ設定よりも短い物品長さ設定を算出する。検査制御部40は、現在設定されている物品長さ設定を、算出した当該物品長さ設定へ変更する。このような物品長さ設定の変更は、その旨を出力部24を介して作業者へ報知した後、変更許可の入力が作業者から入力部25介してなされた場合に実行できる。物品長さ設定は、例えば物品Gの種別に応じて、下限値及び上限値を有していてもよい。
本実施形態のX線検査装置100は、図3に示されるように、記憶部70を備える。記憶部70は、検査制御部40により予め行われた複数の物品Gの検査における画像処理時間を、複数のサンプル処理時間として予め記憶する。記憶部70は、ROM、RAM、HDD(Hard Disk Drive)及びフラッシュメモリ等により構成されており、揮発性の記憶領域及び不揮発性の記憶領域を有している。
予め行われた物品Gの検査(以下、「サンプル検査」ともいう)では、例えば、処理画像で物品Gの不良の有無等を判定できるように、画像処理における感度(各種パラメータの閾値等)を決定する感度オートセットが行われる。これに代えてもしくは加えて、サンプル検査では、作業者が入力部25を介して設定した画像処理アルゴリズムの良否の確認が行われる。サンプル検査は、実際の製品に係る物品Gの検査前に予め実施される。サンプル検査は、例えば10回程度実施される。
検査制御部40は、記憶部70に記憶された複数のサンプル処理時間に基づいて、画像処理時間を算出する。検査制御部40は、記憶部70に記憶された複数のサンプル処理時間に統計処理を施し、画像処理時間を算出する。ここでの画像処理時間は、複数のサンプル処理時間の最大値に基づいて算出される。画像処理時間は、当該最大値そのままであってもよいし、当該最大値に所定の補正係数等を考慮した時間であってもよい。なお、画像処理時間は、複数のサンプル処理時間の平均値に基づいて算出されてもよいし、複数のサンプル処理時間の最小値に基づいて算出されてもよいし、複数のサンプル処理時間の標準偏差に基づいて算出されてもよい。
以上に説明したX線検査装置100では、例えば物品Gの検査を実施中、検査制御部40において画像処理時間と振分遅延時間とが比較され、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい場合には、出力部24を介して報知が行われる。また、X線検査装置100では、例えば搬送コンベア10の搬送速度の設定変更時、又は、物品長さ設定の設定変更時等の設定変更時に、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きくなった場合には、出力部24を介して報知が行われる。また、X線検査装置100では、例えば何らかの要因(異常等)で画像処理時間が振分遅延時間よりも大きくなった場合には、出力部24を介して報知が行われる。また、X線検査装置100では、例えばサンプル検査の実施において、許容される画像処理時間を越える画像処理アルゴリズムが設定されており、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きくなった場合には、出力部24を介して報知が行われる。
したがって、X線検査装置100によれば、検査制御部40による物品Gの検査が完了する前に振分部60に物品Gが到達してしまう状況を注意喚起し、当該状況を回避するよう促すことができる。振分部60で物品Gが誤って振り分けられてしまうのを抑制することが可能となる。
X線検査装置100では、画像処理時間は、複数のサンプル検査における画像処理時間である複数のサンプル処理時間に基づいて算出される。これにより、感度オートセット等のために事前に行われることが多いサンプル検査のサンプル処理時間を利用して、画像処理時間を算出することができる。
X線検査装置100では、画像処理時間は、複数のサンプル処理時間の最大値に基づいて算出される。これにより、画像処理時間が振分遅延時間よりも大きい場合の報知が行われやすくなる。そのため、検査制御部40の検査が完了する前に振分部60に物品Gが到達してしまう状況を確実に注意喚起することが可能となる。
X線検査装置100では、検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなる搬送速度を算出する。これにより、算出した当該搬送速度で物品Gが搬送される場合には、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなり、検査制御部40の検査が完了する前に振分部60に物品Gが到達してしまう状況を回避できる。
X線検査装置100では、検査制御部40は、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなる物品長さ設定を算出する。これにより、算出した当該物品長さ設定に応じた範囲に画像処理が施される場合には、画像処理時間が振分遅延時間よりも小さくなり、検査制御部40の検査が完了する前に振分部60に物品Gが到達してしまう状況を回避できる。
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態では、検査制御部40で出力させる報知には、次の少なくとも何れの内容を含んでいてもよい。すなわち、許容される画像処理時間の上限値(算出した振分遅延時間)の報知を含んでいてもよい。設定されている搬送速度が不適切である旨を含んでいてもよい。許容される搬送速度の報知を含んでいてもよい。搬送速度を低下させる指示を含んでいてもよい。設定されている物品長さ設定が不適切である旨を含んでいてもよい。許容される物品長さ設定の報知を含んでいてもよい。物品長さ設定を短くさせる指示を含んでいてもよい。作業者が入力部25を介して設定した複数の画像処理アルゴリズムについて、不適切である旨を含んでいてもよい。許容される画像処理アルゴリズムの候補の報知を含んでいてもよい。
上記実施形態では、画像処理時間の起点を物品Gが認識できる画像t3が取得された時点としたが、これに限定されない。検査室21の搬入口に光電センサが設置されている場合には、検査室21の搬入口から搬入される物品Gを当該光電センサで検出した検出結果と、当該光電センサからX線照射領域Aまでの距離と、搬送コンベア12の搬送速度と、に基づいて、画像処理時間の起点を求めてもよい。このことは、物品GのX線照射領域Aの通過を検出する場合も同様である。具体的には、検査室21の搬入口から搬入される物品Gを当該光電センサで検出した検出結果と、当該光電センサからX線照射領域Aまでの距離と、搬送コンベア12の搬送速度と、に基づいて、物品GがX線照射領域Aを通過したことを検出してもよい。
上記実施形態では、報知部として出力部24を設けたが、報知部は特に限定されず、報知を行う種々の装置又は機器を利用できる。例えば報知部は、回転警告灯であってもよいし、可搬端末へ報知情報を送信する送信部であってもよい。上記実施形態では、予め取得した複数のサンプル処理時間を記憶部70に記憶しているが、有線通信又は無線通信によって外部から複数のサンプル処理時間を受信してもよい。上記実施形態では、検査制御部40は、1つの電子制御ユニットから構成されていてもよいし、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。検査制御部40の各機能の少なくとも一部は、X線検査装置100と通信可能な上位制御部又は他の施設のコンピュータにおいて実行されてもよい。
上記実施形態では、振分部60としては、アーム62を用いたアーム式振分装置を用いたが、振分部60の振分形式は特に限定されない。振分部60として、例えばドロップアップベルト式の装置を用いてもよいし、又は、プッシャ装置を用いたプッシャ式振分装置を用いてもよい。振分部60として、例えばドロップフラップ式振分装置、エアジェット式振分装置、又はフィン式振分装置等を用いてもよい。また、振分部60において搬送コンベア13を停止させることで、手で物品Gを取り除いてもよい。
10…搬送コンベア(搬送部)、22…X線源(照射部)、23…ラインセンサ(検出部)、24…出力部(報知部)、40…検査制御部、60…振分部、100…X線検査装置、A…X線照射領域、H…搬送方向、G…物品。
Claims (5)
- 搬送路に沿って搬送される物品にX線を照射する照射部と、
前記物品を透過した当該X線を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて作成された画像により、前記物品の検査を行う検査制御部と、
前記検査制御部の検査結果に基づいて前記物品を振り分ける振分部と、
報知を行う報知部と、を備え、
前記検査制御部は、
前記画像の処理に要される画像処理時間と、前記搬送路における前記照射部のX線照射領域を前記物品が通過してから前記振分部に到達するまでの時間である振分遅延時間と、を比較し、前記画像処理時間が前記振分遅延時間よりも大きい場合に前記報知部で前記報知を実行させる、X線検査装置。 - 前記画像処理時間は、前記検査制御部により予め行われた複数の前記物品の検査における前記画像処理時間である複数のサンプル処理時間に基づいて、算出される、請求項1に記載のX線検査装置。
- 前記画像処理時間は、複数の前記サンプル処理時間の最大値に基づいて算出される、請求項2に記載のX線検査装置。
- 前記搬送路に沿って前記物品を搬送する搬送部を備え、
前記検査制御部は、前記画像処理時間が前記振分遅延時間よりも小さくなる搬送速度を算出する、請求項1〜3の何れか一項に記載のX線検査装置。 - 前記検査制御部では、前記搬送路の搬送方向における前記物品の長さに関する物品長さ設定が設定され、前記画像において前記物品長さ設定に応じた範囲に画像処理が施されており、
前記検査制御部は、前記画像処理時間が前記振分遅延時間よりも小さくなる前記物品長さ設定を算出する、請求項1〜4の何れか一項に記載のX線検査装置。
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Cited By (1)
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CN113805242A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-17 | 浙江大华技术股份有限公司 | 安检机射线源控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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CN113805242A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-17 | 浙江大华技术股份有限公司 | 安检机射线源控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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