JP4920273B2 - 物品選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品が搬送される搬送路上に検出領域を有する物品選別装置、例えばその検出領域を通過する物品によるＸ線の吸収量や検出磁界への影響等に対応する検出信号を基に所定の合否判定処理を実行し選別制御信号を出力する物品選別装置に関する。

従来より、物品に対する異物検出、秤量又は特性検査等を行なった結果に基づき、その物品を搬送方向下流側の複数の分配経路のうちいずれかの経路に選別分配する物品選別装置がある。例えば、食品等を生産する生産ラインにおいて、複数の物品に対して異物の混入の有無を検査して、不良品を搬送路外に排出するようにしたものが知られている。また、検出領域における物品検査手法として金属検出やＸ線検査を採用したものが多用されており、あるいは更に物品のＸ線吸収特性を利用して質量計測等を行なうもののように、検出信号を基に所定の演算処理を実行して物品の合否判定を行ない、その結果に応じて下流側での選別・排出を実行するものがある。

従来のこの種の物品選別装置としては、例えば特許文献１（特開２００２−０９８６５３号公報）に記載のように、Ｘ線を用いて異物混入チェック、欠品や入り数のチェック等の状態判定を行なうために、各判断方式によるＸ線の検出レベルに基づく検出値を予め定めた閾値と比較して物品不良の有無を判定するようにしたものがある。このＸ線検査装置では、その演算ＣＰＵによってＸ線画像作成処理、物品不良判断処理及び表示制御処理等を実行するようになっている。

また、特許文献２（特開平８−２７８２５６号公報）に記載のように、１次元ラインセンサカメラからの入力信号をシェーディング補正部及び２値化部を有する画像処理装置に取り込み、そこで得られた２値ラインデータ列をランレングスデータに圧縮してホストコンピュータに転送し、そこで２次元画像データを作成するようにした傷・欠陥検出用のものもある。
特開２００２−０９８６５３号公報 特開平８−２７８２５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のような従来の物品選別装置にあっては、内部の演算ＣＰＵによってＸ線画像作成処理や物品不良判断処理、更にはマスキング処理や物理量算出等といった高負荷のデータ処理を実行する必要からその演算ＣＰＵが高負荷となるため、高性能の演算ＣＰＵが要求され、コスト高や装置の大型化を招いていた。また、画像処理や信号処理は機器の処理速度の高速化と相俟って進化が激しく、ＣＰＵ処理速度もいわゆるムーアの法則で知られるごとく常に高速化されているため、高性能の演算ＣＰＵや演算プログラムでも短期間で陳腐化してしまうという問題があった。

一方、特許文献２に記載のような従来の物品選別装置にあっては、１次元ラインセンサカメラからの入力信号をランレングスデータにしてキューバッファを介してホストコンピュータに転送し、ホストコンピュータ側で転送データを先出し先読みしながら２次元画像データを作成するようにしていたため、画像処理装置に外部インターフェースを用いて接続されるホストコンピュータは、専ら専用の演算ＣＰＵとして機能するものであり、これに安価なパーソナルコンピュータを使用できるというものに過ぎなかった。すなわち、従来の物品選別装置は、データ転送上のトラブルやホスト側のトラブル等に対して寛容性がなく、データ転送が正常になされない場合に全体の制御が進行できなくなってしまい、選別制御を確定することができないためにライン上に不良の可能性の或る製品が残存することとなって、信頼性を低下させる原因となっていた。また、装置内のＣＰＵに不良が発生した場合にも同様に対処できず、ＣＰＵの演算処理の負荷が一時的に能力オーバーとなった場合は通常ＮＧ判定とせざるを得なかった。

さらに、上記のいずれの物品選別装置にあっても、複数の検査・選別ラインの検出情報を迅速・的確に把握し、近時の食品等に対するトレーサビリティ情報の管理要求に柔軟に応え得るシステムを構築するといったことが困難であった。

また、上述のような従来の物品選別装置においては、少ない検出データや簡易な判定処理で物品の品質状態を比較的高精度に判定できる場合もあるが、そうでない場合が多く、検出や判定を極力簡易なものにしながら信頼性のある物品選別をしようとすれば、物品ごとの検出条件を最適に設定する作業に非常に手間がかかるのみならず、複数台の物品選別装置のそれぞれについてその設定作業が必要になるという問題があった。

そこで、本発明は、ネットワーク上の他のハードウェア資源を有効活用することで高処理能力の演算ＣＰＵを不要にして物品選別装置のコスト低減と小型化・長寿命化を図るとともに、所要の選別精度を確保し得る信頼性に優れた物品選別装置を提供し、更には、トレーサビリティ情報の管理要求等にも柔軟に応え得るシステムを構築可能な物品選別装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明の物品選別装置は、（１）物品が搬送される搬送路上に検出領域を有し、該検出領域を通過する物品の品質状態を表す検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号に対して第１の演算を実行する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて前記物品に対する第１の判定結果を出力する判定手段と、前記検出信号を受けて第２の演算を実行し第２の判定結果を出力する外部のデータ処理装置に対して前記検出信号を送信出力する一方、該外部のデータ処理装置から前記物品に対する前記第２の判定結果を受信入力するデータ通信手段と、前記第１の判定結果及び前記第２の判定結果に基づいて両判定結果の優先順位を決定する優先順決定手段と、前記優先順位に従って、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とのうち優先されるいずれか一方の判定結果に応じて、選別制御信号を生成する選別制御手段と、を備えた物品選別装置であって、前記データ通信手段が所定のローカルエリアネットワーク上でノードを形成可能な通信インターフェース回路部を有し、前記外部のデータ処理装置が前記ローカルエリアネットワーク上の他のノードを形成していることを特徴とするものである。

この構成により、検出手段から出力される検出信号を基に、判定手段から第１の判定結果が出力されるとともに、外部のデータ処理装置からは第２の判定結果が出力され、選別制御手段では、優先順決定手段で決定される優先順位に従って、第１の判定結果と第２の判定結果とのうち優先されるいずれか一方の判定結果に応じて選別制御信号が生成される。したがって、第２の演算を実行する外部のデータ処理装置が高負荷処理を実行可能であれば、第１の演算を実行する判定手段では相対的に簡易な判定処理等を実行させることが可能となり、さほど高性能の演算ＣＰＵが要求されなくなるから、小型・長寿命で低コストの物品選別装置となる。しかも、外部のデータ処理装置で得られる第２の判定結果も優先順位に応じて選別制御に有効活用されるから、高精度の判定処理が可能となって選別制御の所要の信頼性を確保することも可能となる。加えて、データ通信手段が所定のローカルエリアネットワーク上でノードを形成可能な通信インターフェース回路部を有し、外部のデータ処理装置がローカルエリアネットワーク上の他のノードを形成しているので、ローカルネットワーク上の高性能のＣＰＵ資源やデータ蓄積資源等を有効利用できる。

上記構成の物品選別装置においては、（２）前記優先順決定手段が、前記判定手段の処理能力、前記物品の品種、前記第１の演算による検査項目及び第２の演算による検査項目、又は前記データ通信を行なう環境条件のうち少なくとも一つに応じて前記優先順位を決定すると、第２の判定結果をより有効に活用可能となる。なお、ここで前記判定手段の処理能力とは、例えば設定要求された異物検出精度に対し処理能力が不足しているか否かであり、前記物品の種類とは、例えばＸ線異物検出におけるマスキング処理等のような高負荷の処理が要求される物品であるか否か、データ通信を行なう環境条件とは、例えばネットワーク通信の可否や通信速度等である。また、第１の演算を行なう演算手段では異物の検出に係る処理を実行し、第２の演算を行なう外部のデータ処理装置では質量測定（質量が許容範囲内か否かの判定を含む）を行なうような場合には、どちらか一方で不良判定がなされればその不良判定を優先し、両方が不良であれば異物検出に関する不良判定を優先するといった具合に、優先する検査項目に関する処理内容か否かで第１の判定結果と第２の判定結果との優先順位を決定するのがよい。

本発明は、あるいは、（３）物品が順次搬送される搬送路上に検出領域を有し、該検出領域を通過する物品ごとに該物品の品質状態を予め設定された検出条件で検出して前記品質状態を表す検出信号を出力する検出手段と、前記検出信号を第１の演算により処理し、該処理の結果及び予め設定された判定条件に基づいて前記物品に対する判定結果を出力する判定手段と、前記判定結果に応じて選別制御信号を生成する選別制御手段と、を備えた物品選別装置において、前記検出信号及び前記判定結果を外部のデータ処理装置に送信出力すること、及び、前記外部のデータ処理装置で前記検出信号及び前記判定結果を第２の演算により処理した演算結果を受信入力することが可能なデータ通信手段と、前記第２の演算の演算結果に基づいて前記検出条件及び前記判定条件のうち少なくとも一方を変更可能な設定条件変更手段と、を設け、前記データ通信手段が所定のローカルエリアネットワーク上でノードを形成可能な通信インターフェース回路部を有し、前記外部のデータ処理装置が前記ローカルエリアネットワーク上の他のノードを形成していることを特徴とするものである。

この構成により、検出手段から出力される検出信号を基に判定手段から第１の演算の結果である判定結果が出力され、その結果に従って選別制御手段から選別制御信号が出力される。その一方で、検出手段から出力される検出信号と判定手段による第１の演算の結果とを基に、外部のデータ処理装置で所定の第２の演算の処理がなされてその演算結果が出力され、この演算結果に基づいて検出手段の検出条件及び判定手段の判定条件のうち少なくとも一方が設定条件変更手段により更新設定される。したがって、検出手段の検出条件や判定手段の判定条件が第２の演算の演算結果に応じて動的に適時に変更され、外部のデータ処理装置で得られる第２の判定結果を選別制御に有効活用可能であるから、高精度の選別制御が可能となって選別制御の所要の信頼性を確保することができ、第１の演算を実行する判定手段では簡易な判定処理を実行させることが可能となってさほど高性能の演算ＣＰＵが要求されなくなるから、小型・長寿命で低コストの物品選別装置となる。加えて、データ通信手段が所定のローカルエリアネットワーク上でノードを形成可能な通信インターフェース回路部を有し、外部のデータ処理装置がローカルエリアネットワーク上の他のノードを形成しているので、ローカルネットワーク上の高性能のＣＰＵ資源やデータ蓄積資源等を有効利用できる。

また、（４）前記設定条件変更部が、第２の演算の演算結果に基づいて、前記判定手段の判定の閾値を変更するようにすると、前記設定条件変更手段による設定情報の変更処理が簡素で容易なものとなる。

また、（５）前記設定条件変更手段が、前記第２の演算の演算結果に基づいて、前記判定手段の判定処理アルゴリズムを変更させる処理を実行するようにしてもよい。このようにすると、判定手段では実行しない複雑・高精度な判定処理を第２の演算に含め、その結果を利用する判定処理アルゴリズムを判定手段側で使用することで、高精度の選別が可能となる。

さらに、（６）前記検出手段が設定された管電圧と管電流のＸ線を用いて異物検出を行なう手段であり、前記設定条件変更手段が前記管電圧と前記管電流のうち少なくとも一つを変更するものであってもよいし、（７）前記検出手段が設定された検出周波数の交番磁界を用いて所定の検波位相で金属検出を行なう手段であり、前記設定条件変更手段が前記検出周波数と前記検波位相のうち少なくとも一つを変更するものであっても好ましい。これらの場合、Ｘ線異物検出方式又は金属検出方式の物品選別装置を小型・長寿命で低コストのものにでき、しかも多様な高精度の物品選別が可能なる。

上記（４）の構成を具備する物品選別装置においては、（８）前記第２の演算が前記判定手段よりも高精度に前記物品中に異物の混入があるか否かを判定する異物有無判定処理を含み、前記設定条件変更手段が前記異物有無判定処理の判定結果と前記判定手段の判定結果とが一致するように前記閾値を加減するようにしてもよい。これにより、高精度の異物検出が可能となる。

請求項１の発明によれば、優先順決定手段で決定される優先順位に従って、第１の判定結果と第２の判定結果とのうち優先されるいずれか一方の判定結果に応じて選別制御信号を生成するので、外部のデータ処理装置が高負荷処理を実行可能であれば、物品選別装置内の判定手段では相対的に簡易な判定処理等を実行させることでき、小型・長寿命で低コストの物品選別装置を提供することができる。しかも、外部のデータ処理装置で得られる第２の判定結果も優先順位に応じて選別制御に有効活用できるので、高精度の判定処理も可能で選別制御の所要の信頼性を確保できる物品選別装置とすることができる。加えて、ローカルネットワーク上の高性能のＣＰＵ資源やデータ蓄積資源等を有効利用できる。

請求項２の発明によれば、前記判定手段の処理能力、前記物品の品種、前記第１の演算による検査項目及び第２の演算による検査項目、又は前記データ通信を行なう環境条件のうち少なくとも一つに応じて前記優先順位を決定することにより、第２の判定結果をより有効に活用できる。

請求項３の発明によれば、検出手段から出力される検出信号と第１の演算を実行する判定手段の判定結果とを基に外部のデータ処理装置で第２の演算を実行させ、その演算結果に基づいて検出手段の検出条件及び判定手段の判定条件のうち少なくとも一方を適時に更新設定するので、判定手段に高性能の演算ＣＰＵを用いなくとも比較的高精度の判定処理結果を得ることができ、選別制御の所要の信頼性を確保することができ、小型・長寿命で低コストの物品選別装置を提供することができる。加えて、ローカルネットワーク上の高性能のＣＰＵ資源やデータ蓄積資源等を有効利用できる。

請求項４の発明によれば、設定条件変更手段により、第２の演算の演算結果に基づいて判定手段の判定の閾値を変更するので、設定条件変更手段による設定情報の変更処理を簡素で容易なものにできる。

請求項５の発明によれば、第２の演算の演算結果に基づいて判定手段の判定処理アルゴリズムを変更させるので、判定手段では実行しない複雑・高精度な判定処理を第２の演算に含め、その結果を判定手段側で使用することで、高精度選別ができる。

請求項６の発明によれば、検出手段の管電圧と管電流のうちいずれかを変更するので、Ｘ線異物検出方式の物品選別装置を小型・長寿命で低コストのものにでき、しかも多様な高精度の物品選別ができる。

また、請求項７の発明によれば、検出手段の検出周波数と検波位相のうちいずれかを変更するので、金属検出方式の物品選別装置を小型・長寿命で低コストのものにでき、しかも多様な高精度の物品選別ができる。

請求項８の発明によれば、異物有無判定処理の判定結果と判定手段の判定結果とが一致するように閾値を加減するので、高精度の異物検出ができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

[第１の実施の形態]
図１及び図２は本発明に係る物品選別装置の第１の実施の形態を示す図であり、本発明をＸ線異物検出方式の装置に適用した例を示している。

まず、その構成を説明する。

図１に概略のブロック構成図で示すように、本実施形態の物品選別装置１は、物品であるワークＷを搬送するコンベア搬送路５（搬送路）上に検出領域１１を有し、この検出領域１１を通過するワークＷの品質状態を表す検出信号を出力する検出手段１０と、この検出手段１０の検出動作を制御する制御手段２０と、検出領域１１より下流側のコンベア搬送路５上の所定位置（以下、選別位置という）に達したワークＷを選択的にコンベア搬送路５上から外部に排出させることができる公知の選別機４０と、を具備している。

コンベア搬送路５は、例えばベルトコンベアからなる。このコンベア搬送路５は、例えば食品や医薬品等のような個体（定形のものでも柔軟な不定形のものでもよい）のワークＷをその品種に対応する所定の一定搬送速度で搬送するとともに、その搬送途中でワークＷを検出領域１１に通すようになっている。

検出手段１０は、例えばコンベア搬送路５を上下に挟む筐体（詳細は図示していない）によってその内部に検出領域１１を形成しており、この検出領域１１を通過するワークＷにＸ線を照射するＸ線源１２と、検出領域１１を挟んでＸ線源１２とは反対側に位置するＸ線検出部１４とを有している。

Ｘ線源１２は、例えば陰極フィラメントからの熱電子をその陰極と陽極の間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線管を有しており、発生したＸ線を下方のＸ線検出部１４に向けて不図示のスリットによりコンベア搬送路５の幅員方向（搬送方向と直交する方向）に広がる扇形のビームに整形して照射するようになっている。すなわち、Ｘ線源１２は、Ｘ線検出部１４と共に、いわゆるＸ線ファンビーム光学系を構成している。

Ｘ線検出部１４は、検出領域１１内でコンベア搬送路５の幅員方向に隣り合う複数の透過領域のそれぞれについて、ワークＷを透過したＸ線を検出し各透過領域における所定時間ごとの累積透過量のデータを検出信号として出力するようになっている。このＸ線検出部１４は、詳細を図示しないが、例えばＸ線ラインセンサで構成されている。このＸ線ラインセンサは、蛍光体であるシンチレータとフォトダイオード若しくは電荷結合素子とからなる検出素子をコンベア搬送路５の幅員方向にアレイ状に所定ピッチで配設した公知のもので、所定解像度でのＸ線検出を行なうことができる。

コンベア搬送路５、検出手段１０及び選別機４０は、それぞれ所定のタイミングで動作するよう制御手段２０の検査・選別制御回路２１によって制御される。

この検査・選別制御回路２１は、コンベア搬送路５による搬送制御及び検出手段１０の動作制御を司る制御機能に加えて、Ｘ線検出部１４からの検出信号を一時的に保持するデータ記憶部としての機能を併有している。すなわち、検査・選別制御回路２１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏインターフェースを有するマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＯＭに格納された所定のプログラムに従ってＸ線ラインセンサの複数の検出素子からのＸ線検出信号をそれぞれＡ／Ｄ変換するとともに、それら検出素子の配設ピッチに対応する所定の単位搬送時間ごとに、搬送路幅員方向の全ｎ（ｎは正の整数、例えば６４０）個の透過領域について、その単位時間内の累積の透過Ｘ線量（以下、単に透過量という）のデータを、例えば０から１０２３までの階調を表す透過量レベルの検出信号としてデータ書き込みする動作（以下、ライン走査という）を実行することができ、そのためのＡ／Ｄ変換器やメモリ等（いずれも図示していない）を有している。

制御手段２０は、また、検査・選別制御回路２１の他に、送信処理部２３、受信処理部２４、検査情報蓄積部２５、通信ポート部２６、検出駆動部２８及び選別駆動部２９を備えており、さらに、検査・選別制御回路２１には、各種パラメータ設定や品種の切替え操作等を行なう設定操作部３１と、検出領域１１の上流側所定位置でワークＷを検知するワーク検知センサ３３（物品検知手段）とが、それぞれ付設されている。

送信処理部２３は、検出手段１０からの検出信号と検査・選別制御回路２１でその信号に付された識別別報等の属性情報とに基づいて、個々のワークＷに対応する個別検出情報を生成し、通信ポート部２６を介してコンピュータ等からなる外部のデータ処理装置５０に出力するようになっている。ここで、通信ポート部２６は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを構成する所定のローカルエリアネットワーク（構内通信網；以下、ＬＡＮという）上でＩＰアドレスに対応する特定のノードを形成可能な通信インターフェース回路部となっており、送信処理部２３からＬＡＮ上の他のノードである外部のデータ処理装置５０に前記個別検出情報を送信出力することができる。

また、受信処理部２４は、前記個別検出情報に対応してワークＷごとに外部のデータ処理装置５０により実行される第２の演算の処理結果を、その処理の単位のワークＷの識別情報と共に通信ポート部２６を介して入力するようになっている。なお、ここにいう第２の演算の処理は、物品選別装置１内で実行される第１の演算の処理、例えば判定閾値を用いてＸ線濃度レベルが所定閾値を超えるか否かを判定する判定処理（あるいは更にワークＷの識別情報及び検出信号の生成処理や通信処理等）に対して、その処理よりも高負荷となるような演算処理、例えばワークごとのＸ線画処理を伴う合否判定処理、物理量測定値の算出処理、統計処理等であり、あるいは物品選別装置１内のＣＰＵでは能力上処理できないか物品選別装置１内に処理プログラムが搭載されていない処理である。なお、ここで「物理量」とは、質量や体積、面積、厚さ、長さ、幅等といった大きさや質量（重量）に関わる物理量であるが、本実施形態における物理量の算出処理は一例としての質量の算出処理である。

前記送信処理部２３及び受信処理部２４は、通信ポート部２６と共に、検出手段１０からの検出信号を外部のデータ処理装置５０に出力すること、及び、外部のデータ処理装置５０で前記検出信号を第２の演算により処理した各物品に対する第２の判定結果を入力することが可能なデータ通信手段を構成している。

また、検査・選別制御回路２１は、検出手段１０からの検出信号（透過量レベル）を例えば予め設定された閾値レベルと比較するプログラムにより第１の演算の処理（例えば閾値判定処理）を実行する第１の演算部２１ｅ（演算手段）と、第１の演算の処理結果に基づきワークＷ中における混入異物の有無を判定するプログラムを実行して各物品に対する第１の判定結果を出力する第１の判断部２１ａ（判定手段）と、ワークＷごとにコンベア搬送路５の外部に選別排出するか否かを指令する選別制御信号を生成する選別制御部２１ｂ（選別制御手段）と、その選別制御における前記第１の判定結果と前記第２の演算の処理結果（演算結果）である第２の判定結果との優先順位を決定する優先順決定部２１ｃ（優先順決定手段）と、検出手段１０の検出条件、第１の演算部２１ｅの演算処理条件及び第１の判断部２１ａの判定条件のうちいずれかの条件を更新設定（変更）可能な設定条件変更部２１ｄ（設定条件変更手段）とを含んで構成されている。すなわち、検査・選別制御回路２１は、判定手段、優先順決定手段、選別制御手段及び設定条件変更手段として機能するようその制御プログラム及びメモリ等を含んでいる。

ここで、優先順決定部２１ｃは、第１の演算部２１ｅや第１の判断部２１ａの処理能力が例えばＣＰＵのタイプからして設定された要求検出精度に対し不足していないか否か、あるいは、Ｘ線異物検出におけるマスキング処理（例えばクリップマスク、エッジマスク）等の負荷の高い演算処理が要求される物品であるか否か、例えばネットワーク通信の可否や通信速度の不足がないか等に応じて優先順位を決定するようになっている。

また、選別制御部２１ｂは、優先順決定部２１ｃで決定された優先順位に従い、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とのうち優先されるいずれか一方の判定結果に応じて選別機４０を制御するための選別制御信号を生成するようになっており、第１の判定結果が優先される場合には、第１の判断部２１ａからの第１の判定結果に対応する選別制御信号を出力し、第２の判定結果が優先される場合には、受信処理部２４で外部のデータ処理装置５０から受信入力した前記第２の判定結果に対応する選別制御信号を出力するようになっている。

さらに、設定条件変更部２１ｄは、第１の判断部２１ａで得られた第１の判定結果と外部のデータ処理装置５０からの第２の判定結果（演算結果）とに基づいて、検出手段１０の検出条件に影響する設定パラメータや、第１の演算部２１での演算処理条件、第１の判断部２１ａの判定条件に影響する判定閾値等のうちいずれかを更新設定可能になっており、そのための更新要否判定処理や設定値書き換えプログラム、メモリ等を有している。この設定条件変更部２１ｄは、例えば、外部のデータ処理装置５０で画像処理を含む第２の演算により複数のワークＷについて実行した高精度な異物有無判定処理の結果（第２の演算の結果、又は第２の判定結果）と、第１の演算部２１ｅ内で実行した第１の演算の処理結果（第１の演算の結果、又は第１の判定結果）とが近付く方向に第１の判断部２１ａで用いる判定閾値をずらす補正を行なったり、第１の演算部２１ｅでは処理できない複雑な処理（例えばマスキング処理、物理量算出処理）を外部のデータ処理装置５０での第２の演算に含め、その結果を利用する判定処理アルゴリズムを第１の判断部２１ａ側で使用させたりすることができる。なお、図１においては、便宜上、そのような補正のための信号の流れは図示していない。

外部のデータ処理装置５０は、具体的なハードウェア構成を図示していないが、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏインターフェースを有し、所定の画像処理及び判定処理を実行するためのプログラム（例えばＸ線画像生成、体積・質量算出、表示データ生成等の処理プログラム）を読み出し可能に記憶した補助記憶装置と、タイマー回路等とを含んで構成されており、ＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵがＲＡＭ等との間でデータを授受しながら所定の演算処理を実行するとともに前記制御プログラムを実行するようになっている。

このデータ処理装置５０は制御手段２０の通信ポート部２６に有線通信（例えばイーサネット（登録商標）接続や電力線搬送通信（ＰＬＣ））若しくは無線通信（例えば無線ＬＡＮ）での通信接続が可能なデータ処理部５１と、このデータ処理部５１で得られた第２の判定結果や物品選別装置１からの検出情報等を蓄積する蓄積部５２とを有している。また、データ処理装置５０は、例えば前記ＬＡＮ上での特定のＩＰアドレスに対応する特定のノードを形成する通信インターフェース回路部（詳細は図示していない）を有している。すなわち、データ処理装置５０はＩＰアドレスにより特定でき、例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）/ＩＰ通信することができる機器となっている。

また、データ処理装置５０のデータ処理部５１は、Ｘ線検出部１４で検出され制御手段２０から送信されてきた個別検出情報を基に、所定のＸ線画像データの生成や質量算出処理等のために前記第２の演算を実行する第２の演算部５１ｅと、その第２の演算の結果に基づいて各ワークＷ中における異物有無の判定や質量合否判定処理等を実行する第２の判断部５１ｂとの機能を有している。

データ処理装置５０のデータ処理部５１は、より具体的には、例えばＸ線検出部１４からの検出信号のうち一部を抽出し、少なくともワークＷのＸ線画像の背景に相当する部分を除いた測定領域のＸ線画像を領域抽出する手段となっており、そのためのプログラム及び作業メモリ（図示していない）を有している。また、データ処理部５１は、物品選別装置１からの濃度データのうち所定濃度レベル範囲となる一部の濃度データのみを抽出し、Ｘ線画像の背景に相当する部分を除いた測定領域の濃度データを取り出すようになっており、少なくとも前記Ｘ線画像の濃度データを所定の閾値でノイズカット処理し、ワークＷにＸ線が照射されるときの背景、本実施形態においてはワークＷが載置される搬送ベルトの質量測定値がゼロとなるようにするプログラム及び作業メモリ領域を有している。さらに、データ処理部５１は、領域抽出された濃度データを所定時間ごとに取り込み、各ワークＷの全域分の透過量データに対応するＸ線画像であって、ワークＷが無くＸ線の透過量の値が最大でワークＷによるＸ線吸収量がゼロとなる部位で最小濃度値となり、Ｘ線の透過量の値が最小でワークＷによるＸ線吸収量が最大となる部位で最大濃度となるディジタルＸ線画像を各ワークＷごとに生成する画像生成手段となっている。ワークＷについての混入異物の有無の判定は、例えばこのＸ線画像のライン走査ごとのピーク濃度値を所定の判定閾値の濃度レベルと比較することで実行可能であるが、データ処理部５１では、公知の方法で画像処理で異物候補を抽出してより高精度の異物有無判定処理を実行するようになっている。

また、データ処理部５１は、濃度データ変換、体積測定及び質量換算の各処理機能を有しており、その濃度データ変換機能によって、Ｘ線画像における背景の濃度値と、Ｘ線画像における前景（質量測定領域に対応する画像）の代表濃度と、等価厚画像の最大濃度とをそれぞれ内部の設定値メモリ（図示していない）に記憶させ、その設定値に基づいてワークＷの各透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰから等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を実行するようになっている。なお、等価厚画像とは、Ｘ線の透過量データから生成される濃度データによってワークＷの厚さを等価的に示すようにした画像である。Ｘ線検出部１４の受光量ＩをＩ＝Ｉ_０ｅｘｐ（−α・ｔ）と考えると、α・ｔは、Ｘ線が発生源から出てＸ線測定部により検出されるまでに透過した物質によるＸ線吸収量を直接的に示す等価厚の値であり、例えばこれを画像の濃度値に対応付けることで、Ｘ線吸収率の高い物質あるいはＸ線透過方向の厚さの厚い部位ほど濃度値の大きな等価厚画像を作成することができる。そして、データ処理部５１は、体積測定処理プログラムを有し、領域抽出処理部から質量測定領域のＸ線画像の濃度データを取り込むことで質量測定の対象領域についてのみ体積演算を実行するようになっており、ワークＷの搬送方向の先端から後端までの毎回のライン走査で得られる等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）のうち有効なデータを合算することにより各ワークＷの体積Ｖを算出するようになっている。

データ処理部５１は、さらに、図示しない品種パラメータファイルから読み込まれるワークＷの質量換算係数等を記憶する係数保持メモリ領域と、体積測定された透過領域ごとの体積測定値を予め設定された所定の換算比で質量単位の換算値に換算する換算処理プログラムとを有しており、上述のように体積測定された各ワークＷの体積測定値Ｖを質量値に換算することができる。

送信処理部２３は、また、前記個別検出情報を外部のデータ処理装置５０に送信出力することが必要な場合には、外部のデータ処理装置５０との間で通信ポート部２６を通し接続開始のためのネゴシエーションを実行して相互の現在のステータスを把握した上で、パケットサイズ（最大セグメントサイズ）等を決定するとともにコネクション（相互のアプリケーション同士を結ぶ仮想的な通信路）を確立し、フロー制御するようになっており、これを例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）の通信プログラムにより達成するようになっている。従って、送信処理部２３は外部のデータ処理装置５０に対して確認応答の要求信号（例えばシーケンス番号）を送出し、この応答要求信号に対応する確認応答の信号（例えば送信先から送信元に送られるＡＣＫ（Acknowledgement）番号）を受信したときにのみ、前記個別検出情報を外部のデータ処理装置５０に送信出力するようになっている。

また、外部のデータ処理装置５０は、上述したワークＷごとのＸ線画像や異物有無の判定結果、質量計測結果の合否（許容質量範囲内か否か）等といった第２の判定結果を物品選別装置１に送信するときには、物品選別装置１の通信ポート部２６を通し受信処理部２４との間で通信開始のためのネゴシエーションを実行して相互の現在のステータスを把握した上で、パケットサイズ（最大セグメントサイズ）等を決定するとともにコネクションを確立するようになっており、これを例えばＴＣＰ通信プログラムにより達成する。従って、外部のデータ処理装置５０は、確認応答の要求信号（例えばシーケンス番号）を物品選別装置１に送出し、この応答要求信号に対応する確認応答の信号（例えば物品選別装置１から外部のデータ処理装置５０に送られるＡＣＫ番号）を受信したときにのみ、前記演算処理の結果データを物品選別装置１に送信出力するようになっている。

なお、検査・選別制御回路２１は、外部のデータ処理装置５０からの第２の判定結果（演算結果）を受信処理部２４で受信したとき、その第２の判定結果のデータをハードディスク等の検査情報蓄積部２５に蓄積することができる。また、外部のデータ処理装置５０側で複数台の物品選別装置１について集中管理するように蓄積し、近時のトレーサビリティの要求に十分に応え得るようにしておき、通常は、外部のデータ処理装置５０側から物品選別装置１側へは選別排出の要否を決定するのに要するワークＷごとの合否判定結果を送るようになっている。

次に、その動作について説明する。

上述のような物品選別装置１の運転に際しては、まず、検出手段１０のＸ線源１２の照射強度を特定する管電圧と管電流のうち少なくとも一つがワークＷの品種に合わせて適切なレベルに設定された後、無搬送のコンベア搬送路５上の幅員方向全域で、ベルト面のみでの各透過領域でのＸ線の透過量が等しい値になるようＸ線検出部１４の検出感度が調整され、次いで、無搬送時のコンベア搬送路５のベルト面を体積測定のゼロ点基準面とする設定がなされる。

次いで、必要に応じてノイズカット閾値等が設定され、例えば質量既知のマスターワークの体積測定を行なうことで、質量換算係数が算出され設定される。これらの初期設定データは、検査・選別制御回路２１のメモリに、例えば品種パラメータファイルの一部として書き込まれ、品種を指定する入力がなされたときに読み込まれることになる。

このような設定が済むと、後述する一連の制御プログラムが実行され、検査対象のワークＷの品種を指定する入力がなされると、ワークＷのＸ線検査とその検査結果に応じた選別が行われる。この段階においては、まず、最初に設定済みの各設定パラメータが品種パラメータファイルから読み出され、次いで、測定開始を指示するスタートボタン等の操作入力があると、コンベア搬送路５によるワークＷの搬送が開始される。

次いで、ワークＷがワーク検知センサ３３で検知されると、検査・選別制御回路２１により、ワーク検知センサ３３の検知状態の変化からワークＷの長さに相当する搬送区間と、搬送方向前後に隣り合うワークＷの間隔に相当する無搬送区間とがそれぞれ特定され、Ｘ線検出部１４の繰返し走査を行なうサンプリング期間が決定される。

次いで、ワーク検知後の所定のタイミングでＸ線検出部１４からの検出信号の前記画像入力部への取り込みが開始され、ワークＷの長さ分だけ前記単位搬送時間ごとのライン走査が繰り返されるとともに、Ｘ線検出部１４のデータ記憶部として機能する検査・選別制御回路２１のメモリ領域にＸ線ラインセンサの検出素子数ｎ個分の透過量のデータが順次格納される。

このとき、検査・選別制御回路２１の第１の判断部２１ａでは、各ライン走査ごとの検出データ中の最大濃度のデータを所定の閾値と比較してＸ線吸収率が特に大きい金属異物等の混入の有無が検出濃度レベルと閾値との比較により判定される。

検査・選別制御回路２１の第１の判断部２１ａでは、また、毎回の走査で得られたスライスデータとしてのＸ線画像の濃度データＰが時刻情報等の識別情報と共に個別検出情報とされてから送信処理部２３に出力され、送信処理部２３でＴＣＰ／ＩＰ送信のためのデータセグメントに加工され、送信処理部２３から外部のデータ処理装置５０にパケット送信される。

このとき、送信されるデータは、例えば図２に示すように、ワーク検知センサ３３の検知信号の立上りから一定の検査期間内にＸ線検出部１４から出力される。

同図においては、ワークＷが箱状のもので、ワーク検知センサ３３の検知信号の立上り直後に、まず、その識別情報として少なくとも日付と時刻を含む識別情報（同図中の１２−２２ １１：０６：２３．１５６）が生成され、これと合せて、このワークＷの識別情報及び検出データからなる個別検出情報が例えばイーサパケットである送信フレームに分解される。さらに、最初のデータ送信フレームに先立ってデータ開始フラグ（同図中のＳＴＡＲＴ）が設定され、例えば１フレーム＝１５００オクテット（バイト）の送信サイズで、スライスごとのＸ線ラインセンサの検出素子数ｎ個分の透過量のデータ（図２中に部分的に示す「ＤＡＴＡ １００，１１０，９０，８０，６０，・・・」、「ＤＡＴＡ １５０，１６０，１７０，１８０，・・・」、「ＤＡＴＡ ２００，２１０，・・・」等）が順次送信フレーム化され、そのワークＷの後端に相当する最終スライスデータの後に、このワークＷのデータ終了フラグ（同図中のＥＮＤ）が設定される。そして、送信フレームにはＩＰヘッダ等が付加されて、そこに記述された宛先ＩＰアドレスで指定された外部のデータ処理装置５０に送信される。なお、図示はしないが、ここでの各１個のワークＷについてのＳＴＡＲＴからＥＮＤまでのデータ送信フレームにはワークＷの識別情報と一連のシーケンス番号が付されており、他のワークＷについてのデータ送信フレームと識別可能になっている。

このとき、外部のデータ処理装置５０のデータ処理部５１では、ＴＣＰ／ＩＰ通信の処理手順に従って受信パケットから各ワークＷごとの個別検出情報を再構築した後、背景である搬送ベルト面の質量測定値がゼロとなるように物品選別装置１からの濃度データのうち所定濃度レベル範囲の濃度データを抽出しながら各ワークＷのディジタルＸ線画像を生成し、更に、濃度データ変換、異物有無判定、体積測定及び質量換算の各処理を実行する。すなわち、ワークＷの搬送方向の先端から後端までの複数回の走査で得られたデータを基に画像処理を含む所定の異物判定処理である第２の演算を実行して各ワークＷについての混入異物の有無を判定し第２の判定結果を生成するとともに、等価厚画像の濃度データに変換したうち有効なデータを合算することで各ワークＷの体積Ｖを算出し、その体積測定値Ｖを質量値に換算した物理量算出結果を出し、これらの結果を物品選別装置１側に送信する。

この結果送信に際しては、データ処理部５１での演算処理中又はその処理完了直後に、今回の演算処理の対象となった個別検出情報の識別情報に基づいて、例えばそれと同一の識別情報が生成され、これと第２の判定結果等の演算処理結果データを合せた処理結果情報が生成されて、この処理結果情報が例えばイーサパケットである送信フレームに分解される。そして、物品選別装置１からの送信時とほぼ同様な手順で、最初のデータ送信フレームに先立ってデータ開始フラグ（例えばＳＴＡＲＴ）が設定され、例えば１フレーム＝１５００オクテットの送信サイズで、処理結果情報のデータが順次送信フレーム化され、そのワークＷの後端に相当する結果データの後に、このワークＷの送信データの終了フラグ（例えばＥＮＤ）が設定される。そして、送信フレームにＩＰヘッダ等が付加され、そこに記述された宛先ＩＰアドレスで指定された物品選別装置１に送信される。

一方、受信処理部２４では、確認応答の要求信号に対して確認応答の信号を外部のデータ処理装置５０側に出し、相互の確認応答によりコネクションが確立された後、順次送信されてきたフレームのデータを所定の通信処理手順（例えばＴＣＰ／ＩＰ通信の処理手順）に従って受信パケットから各ワークＷごとの第２の判定結果を含む処理結果情報に再構築して、その処理結果情報を優先順決定部２１ｃに出力する。

このとき、優先順決定部２１ｃでは、第１の演算部２１ｅや第１の判断部２１ａの処理能力が例えば設定操作部３１で要求された検出処理に対して不足しないか、ワークＷがマスキング処理等の負荷の高い演算処理が要求される物品であるか否か、前記ＬＡＮ上のネットワーク通信の可否や通信速度等に応じて、あるいは、前記第１の演算及び第２の演算の内容に応じて、所定の優先順位判定プログラムに基づき前記第１の判定結果と第２の判定結果とのうちいずれか一方を他方に優先して採用する優先順位を決定し、優先される判定結果のデータを選別制御部２１ｂに入力させる。

ここで、前記第１の演算及び第２の演算の内容に応じてとは、例えば、物品中のより小さな異物を検出できるように、第１の演算部２１ｅでの画像処理では検出し難い異物形状や異物材質をも検出可能とする画像処理を外部のデータ処理装置５０の第２の演算部５１ｅで実行するような場合に、外部のデータ処理装置５０での判定結果の方がより確からしいこととから、外部のデータ処理装置５０から第２の演算に基づく判定結果を受信した場合にはその判定結果を優先するといった具合に信頼度の高い処理内容か否かで第１の判定結果と第２の判定結果との優先順位を決定する意である。また、第１の演算部２１ｅでは異物の検出に係る処理を実行し、外部のデータ処理装置５０では質量測定（質量が許容範囲内か否かの判定を含む）を行なうような場合には、どちらか一方で不良判定がなされればその不良判定を優先し、両方が不良であれば異物検出に関する不良判定を優先するといった具合に、優先する検査項目に関する処理内容か否かで第１の判定結果と第２の判定結果との優先順位を決定する意である。

上記通信の可否や通信速度等には、前記第２の判定結果が受信入力できない場合（通信不可の場合）のみならず、受信した第２の判定結果が全く種類の異なる結果信号であるなど何らかの異常があるような場合も含まれ、そのような場合には第１の判定結果を優先する処理が可能である。すなわち、優先順決定部２１ｃは、第１の判定結果及び第２の判定結果に基づいて両判定結果間の優先順位を決定することができる。

優先順位の高い方に決定された判定結果が選別制御部２１ｂに入力されると、選別制御部２１ｂは、各ワークＷを選別位置でコンベア搬送路５の外部に選別排出するか否かを指令する選別制御信号を生成し選別駆動部２９に出力して、選別駆動部２９によりその指令に従って選別機４０を作動させる。このとき、選別制御部２１ｂは、優先順決定部２１ｃで決定された優先順位に従い、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とのうち優先されるいずれか一方の判定結果に応じて選別制御信号を生成することになる。すなわち、選別制御部２１ｂは、第１の判定結果が優先される場合には、第１の判断部２１ａでの第１の判定結果に対応する選別制御信号を出力し、第２の判定結果が優先される場合には、受信処理部２４で外部のデータ処理装置５０から受信入力した第２の演算の処理結果に対応する選別制御信号を出力する。

一方、設定条件変更部２１ｄは、優先順決定部２１ｃから第１の判断部２１ａで得られた第１の判定結果と外部のデータ処理装置５０からの第２の判定結果（演算結果）が一致しているか否かの比較情報を受け、その比較情報に基づいて、検出手段１０の検出条件に影響する設定パラメータや、第１の演算部２１ｅでの演算処理条件、第１の判断部２１ａの判定条件に影響する判定閾値等のいずれかを更新設定する更新処理の要否を判定する。例えば、外部のデータ処理装置５０で実行された高精度な判定処理の結果である第２の判定結果と、第１の判断部２１ａ内で簡易に第１の演算の処理で閾値判定した第１の判定結果とが複数のワークＷについて一定比率以上で相違するようになると、両判定結果が近付く方向に第１の判断部２１ａで用いる判定閾値をずらす補正を実行する。あるいは、判断部２１ａでは処理できない複雑な処理、例えばマスキング処理や質量（物理量）算出処理の結果を第１の判断部２１ａで利用する必要がある場合に、その算出処理結果を利用する判定処理アルゴリズムを第１の判断部２１ａ側で使用させるように第１の判断部２１ａの判定条件を設定変更する。設定条件変更部２１ｄは、また、第１の演算部２１ｅでは限られた演算量の処理しか実行できないので、その限られた演算量の範囲で最も有効な処理をするため、第１の演算部２１ｅに行なわせるべき演算内容を指示するように外部のデータ処理装置５０内でライブラリ化された処理を並列に実行し、その実効結果から選択された第１の演算部２１ｅに実行させるべき最適なライブラリを第１の演算部２１ｅに指示するようにしてもよい。さらに、設定条件変更部２１ｄは、外部のデータ処理装置５０から前記検出条件又は前記判定条件に関する設定パラメータを更新するための情報を取り込んで、判定閾値のみならず検出手段１０のＸ線検出部１４における管電圧や管電流、Ｘ線周波数等を変更するようにしてもよい。

このように、本実施形態の物品選別装置においては、検出手段１０から出力される検出信号に基づいて、第１の判断部２１ａからは第１の判定結果が出力され、外部のデータ処理装置５０のデータ処理部５１からは第１の演算より相対的に高負荷か第１の演算では処理し得ない演算処理である第２の演算による第２の判定結果が出力され、選別制御部２１ｂでの選別制御信号生成に際して、優先順決定部２１ｃで決定された優先順位に従って第１の判定結果と第２の判定結果とのうち優先される一方の判定結果に応じて選別制御信号が生成される。したがって、第２の演算を実行するデータ処理部５１の第２の演算部５１ｅが高負荷の処理を実行可能であれば、第１の演算を実行する検出・選別制御回路２１の第１の判断部２１ａでは相対的に簡易な判定処理等を実行させることが可能となり、さほど高性能の演算ＣＰＵが要求されなくなる。その結果、物品選別装置１が小型・長寿命で低コストとなる。しかも、外部のデータ処理装置５０で得られる第２の判定結果も前記優先順位が高い場合には選別制御に活用されるから、必要な場合には高精度の判定処理が可能であり、選別制御の所要の信頼性を確保することも可能となる。

本実施形態によれば、ローカルネットワーク上の高性能のＣＰＵ等のハードウェア資源である外部のデータ処理装置５０の処理能力を活用して、第２の演算の結果得られる第２の判定結果を入力し、第１の演算を実行する判断部２１ａでは相対的に簡易な判定処理等を実行させることができ、しかも、外部のデータ処理装置５０で得られる第２の判定結果も優先順位に応じて選別制御に有効活用可能することができるので、高精度の判定処理も可能で選別制御の所要の信頼性を確保することもできる。

また、設定条件変更部２１ｄでは、外部のデータ処理装置５０で第２の演算により複数のワークＷについて実行した複雑な演算及び判定処理の結果と、第１の判断部２１ａでの第１の判定結果とが高確率で一致するように検出手段の検出条件や第１の演算部２１ｅでの演算処理条件、第１の判断部２１ａの判定条件等を動的に最適に調整することができるので、第１の演算部２１ｅや第１の判断部２１ａに高性能の演算ＣＰＵが要求されない簡易な処理等を実行させることができ、しかも、外部のデータ処理装置５０で得られる第２の判定結果を選別制御に有効活用することで高精度の判定処理結果を得ることができる。

なお、検査・選別制御回路２１は、通常の検査ラインごとの管理データとして必要なものについては検査情報蓄積部２５に蓄積することができ、更に長期間にわたる統計データや関連する生産地情報、各ワークＷごとの各種の検査データ等を外部のデータ処理装置５０側で蓄積し、集中管理、一元管理することができ、近時のトレーサビリティの要求に十分に応えることができる。

また、上述した実施形態においては、Ｘ線異物検出を行なうものとしたが、本発明はＸ線検査を行なう物品選別装置に限定されるものではない。また、上述の実施形態においては、ワークＷが箱状の個体であったが、本発明はワークＷがいわゆるばら状のものや練り物等であっても適用できる。

[第２の実施の形態]
図３は本発明に係る物品選別装置の第２の実施の形態を示す図であり、本発明を金属検出方式の装置に適用した例を示している。

図３に示す本実施形態の金属検出機６１（物品選別装置）においては、ワークＷはコンベア搬送路６５によって所定方向に搬送され、その搬送速度はワークＷの製造ラインの搬送速度に応じて設定されている。ワークＷの搬送方向の所定区間は、ワークＷ中への金属異物（金属からなる異物又は金属成分を含んだ異物、欠品検出の場合は異物でなく構成要素となる）の検出を行なう検出領域７１となっており、この検出領域の入り口付近にはワークＷが検出領域７１の上流側所定位置に達したことを検知する例えば光学式のワーク検知センサ７３（物品検知手段）が設置されている。

検出領域７１の近傍にはワークＷ中の金属異物を検出する検出部７０（検出手段）が設けられている。この検出部７０は、予め設定された振幅及び周波数の送信信号を発生する信号発生部８１と、信号発生部８１からの信号により送信コイルを電流駆動する磁界発生部８２と、差動検出器等で構成される磁界検出部８３とを含んで構成されている。

詳細は図示しないが、信号発生部８１は、ワーク検知センサ７３に応動する基準信号発生器、測定期間を特定するためのタイマー、電力増幅器、同調回路等を有しており、ワークＷが検出領域７１を通過するとき、設定周波数の送信信号を発生して磁界発生部８２の送信コイルを電流駆動する。また、磁界発生部８２の送信コイルは、コンベア搬送路６５の近傍に配置され、信号発生部８１からの電流駆動により励磁されたとき、前記送信信号の設定周波数に対応する交番磁界を検出領域７１中に発生させることができる。

磁界検出部８３は、信号発生部８１及び磁界発生部８２と協働して複数のワークＷについて、そのワークＷの移動による前記交番磁界の変化を検出するようになっており、差動接続された一対の受信コイル、同調回路及び増幅器等からなる公知のものである。この磁界検出部８３は、磁界発生部８２からの交番磁界のみに対しては一対の受信コイルの誘起電圧が等しく平衡し、両者の差動出力がゼロになるように調整されている。

磁界中を通過する磁性金属には磁束密度の大きさに比例してより多くの磁束が引き寄せられ、磁界中を通過する非磁性金属にはその移動による磁束密度の変化を打ち消すような向きでうず電流が生じ、ジュール熱が消費されるという性質がある。したがって、コンベア搬送路６５上のワークＷが検出領域７１を通過するとき、磁界検出部８３の受信コイル間の出力の平衡状態がくずれる。

磁界検出部８３は、このようにコンベア搬送路６５上のワークＷの移動により両受信コイル間の出力平衡状態がくずれたとき、その磁界の変化に応じた検出信号を出力する公知のもので、その検出信号は、磁界発生部８２側からの交番磁界に対応して前記送信信号の設定周波数を有する交流信号成分に、ワークＷの磁界通過により変化する低周波信号成分が重畳したような信号形態となる。

磁界検出部８３の検出信号は検出制御回路８４に取り込まれるようになっており、この検出制御回路８４は、詳細は図示しないが、直交検波を行なう一対の同期検波器、移相器、バンドパスフィルタ、増幅器及びＡ／Ｄ変換器等によって構成された信号測定部８４ａを有している。

この信号測定部８４ａの一対の同期検波器は、直交検波のために前記基準信号を位相調整した信号を取り込み、所定の検波位相で検出信号から送信信号相当の高周波成分を取り除いた検波出力を生成する。なお、前記直交検波の出力は、例えば、磁束密度変化が大きいほど外部磁界変化を引き起こす非磁性金属の影響が大きい検出信号と、磁束密度が大きいほど外部磁界変化を引き起こす磁性金属の影響の大きい検出信号となる。

検出制御回路８４は、信号測定部８４ａに加えて、第１の判断部８４ｂ（判定手段）、通信処理部８４ｃ、通信ポート部８４ｄ及び第１の演算部８４ｅ（演算手段）を有している。

信号測定部８４ａで前記検波出力に更にフィルタによるノイズ除去及びＡ／Ｄ変換が施されると、第１の演算部８４ｅは，信号測定部８４ａからのＡ／Ｄ変換後の検出データを基に所定の演算プログラムにより第１の演算の処理を実行し、第１の判断部８４ｂはその演算結果に基づいて各ワークＷに対する混入異物有無の判定結果である第１の判定結果を生成し、この第１の判定結果を選別制御回路８７に出力するようになっている。すなわち、検出制御回路８４の第１の判断部８４ｂは、信号測定部８４ａからの検出データを基に第１の演算部８４ｅでなされた第１の演算の結果に応じて各ワークＷについて搬送路６５の外への選別排出の要否を決定するための第１の判定結果を出力し、選別制御回路８７（選別制御手段）は、その判定結果を基に、良品であれば非排出として下流側の良品搬出通路へ搬送するための選別制御信号を、不良品であればコンベア搬送路６５外へ選別排出とするための選別制御信号を内部で生成し、選別機８８にその選別制御信号に対応する駆動信号を出力して、検出領域７１より下流側に設けられた選別機８８に不良品を良品と分けて搬送路外に排出させるようになっている。なお、選別制御回路８７は、上述の実施形態の検出・選別制御回路２１とは異なり、検出制御回路８４から独立したＣＰＵとドライバー回路を内蔵した制御回路となっている。

通信処理部８４ｃ及び通信ポート部８４ｄはデータ通信手段を構成しており、通信処理部８４ｃでは検出部７０で検出され信号測定部でディジタル化された検出信号のデータ（以下、検出データという）と第１の判断部８４ｂで生成したワークＷごとの第１の演算の結果（第１の判定結果）とをワークＷの識別情報と共に送信フレーム化して個別検出情報を生成し、この送信フレームを通信ポート部８４ｄ（通信インターフェース回路部）が接続するＬＡＮ内の他のノードを形成する外部のデータ処理装置９０に送信するようになっている。個別検出情報の生成及び送信の手順自体は上述の実施形態と同様である。

外部のデータ処理装置９０は、機能的には、図４に示すようにデータ処理部９１、通信処理部９２、蓄積部９３及び通信ポート部９４を有しており、データ処理部９１は、検出制御回路８４からの通信データを基に第１の演算より例えば高精度・高負荷となる所定の第２の演算の処理を実行する第２の演算部９１ｅと、第２の演算部９１ｅの演算結果に基づいてワークＷ中における金属異物の有無の判定を行なう第２の判断部９１ｂとを有している。ここで、第２の判断部９１ｂは、第２の演算による演算結果が金属検出機６１内で検出制御回路８４の判断部８４ｂにより得られた判断結果に近付くように更新設定するため設定値情報として、検出部７０の検出条件、第１の演算部８４ｅの演算処理条件及び第１の判断部８４ｂの判定条件のいずれかに影響する情報を第２の演算の処理結果（演算結果）として生成するようになっている。

このデータ処理部９１は、具体的には、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェースを含むマイクロコンピュータで構成されたもので、ＲＯＭ内に格納された判定制御プログラム、位相制御プログラム、ワーク影響を抑える周波数選定プログラム、閾値算出プログラム等をＲＡＭとの間でデータの授受を行ないながらＣＰＵにより実行するようになっている。また、データ処理部９１は、通信ポート部９４及び通信処理部９２を介して得られる検出制御回路８４からの複数のワークＷに対応する検出データ及び第１の演算の結果データに基づいて、検出部７０の検出条件に影響する所定の設定条件パラメータ、例えば検出周波数、前記バンドパスフィルタのフィルタ定数、磁界発生部８２と磁界検出部８３の間での設定位相や直交検波のための移相量に対応する検波位相、異物有無判定のための判定閾値等についての最適値の演算、更に統計計算等といった検出制御回路８４内ではできない演算処理を実行するようになっており、そのための処理プログラムやメモリを含んで構成されている。蓄積部９３には、データ処理部９１での処理結果や図示しない操作入力部から設定入力されあるいは検出制御回路８４側からあるいは他の外部の装置から通信入力されたワークＷに関する情報等を蓄積するようになっている。

一方、検出制御回路８４には更に設定条件変更部８４ｆ（設定条件変更手段）が設けられており、この設定条件変更部８４ｆは、第１の演算部８４ｅで得られた第１の演算の結果と、通信処理部８４ｃを介して外部のデータ処理装置９０からの入力される第２の演算の結果とに基づいて、検出部７０の検出条件に影響する設定パラメータや、第１の演算部８４ｅの演算処理条件、第１の判断部８４ｂの判定条件に影響する判定閾値等の設定パラメータのうちいずれかを更新設定可能になっており、そのための更新判定処理や設定値書き換えプログラム、メモリ等を有している。具体的には、設定条件変更部８４ｆは、外部のデータ処理装置９０からの設定変更のための情報を取り込んで、外部のデータ処理装置９０で画像処理等を含む第２の演算により複数のワークＷについて実行した高精度の異物有無判定処理の結果である第２の判定結果と、第１の判断部８４ｂからの第１の判定結果とが近付くように、検出部７０の検出条件等に関する前記設定パラメータを変更するようになっている（詳細は後述する）。

金属検出機６１の検出制御回路８４と外部のデータ処理装置９０との間の通信処理は、ＴＣＰ／ＩＰ通信等のＬＡＮ内の所定の通信プロトコルに従ってなされる。すなわち、検出制御回路８４の通信ポート部８４ｄは、所定のローカルエリアネットワーク上でノードを形成可能な通信インターフェース回路部（図示していない）を有し、そのローカルエリアネットワーク上の他のノードである外部のデータ処理装置９０に検出信号を送信出力すること、及び、外部のデータ処理装置９０で複数のワークＷに対する検出信号を所定の第２の演算により処理した演算結果を入力することが可能である。データ処理装置９０の通信ポート部９４は、検出制御回路８４の通信ポート部８４ｄとは異なるアドレス（例えばＭＡＣアドレスに対応するＩＰアドレス）を有するが、通信ポート部８４ｄと同方式のインターフェース回路構成となっている。

次に、動作について説明する。

ユーザーが図示しない運転キーを押すと、金属検出機６１の運転動作に入り、製品である多数のワークＷの製造ライン上での検査が実行される。そして、異物が検出されると、選別機８８が選別排出動作するよう制御され、不良品が搬送路の外に排出される。

すなわち、例えば特定のワークＷについてのワーク検知信号の立上り時点から所定の遅延時間Ｔｄ内に検出制御回路８４の第１の判断部８４ｂから良品判定の演算結果が出力されれば、選別制御回路８７により選別機８８は良品のワークＷが選別位置を通過するのを許容する非排出動作位置に制御される。また、次のワークＷのワーク検知信号の立上り時点から所定の遅延時間Ｔｄ内に検出制御回路８４の第１の判断部８４ｂから良品判定の演算結果が出力されれば、選別制御回路８７により選別機８８は不良品のワークＷが選別位置を通過するのを阻止する選別排出動作位置に制御される。

一方、このような状態において、金属検出機６１の検出制御回路８４から外部のデータ処理装置９０に検出データ及び第１の判断部８４ｂによる第１の判定結果が送信される。すなわち、ワーク検知センサ３３の検知信号の立上りから一定期間Ｔｄ内に、検出制御回路８４では、測定データが生成される一方、その測定データと共にワークＷの識別情報が少なくとも金属検出機６１のＩＤコード、日付、時刻等を含む情報として生成され、その識別情報とそれに対応するワークＷの検出データとを含む個別検出情報が、例えば１フレーム＝１５００オクテット（バイト）の送信サイズで順次送信フレーム化されて、ＩＰヘッダ等を付され、通信ポート部８４ｄから前記ＬＡＮ内に送信される。

したがって、宛先ＩＰアドレスで指定された外部のデータ処理装置９０にワークＷの識別情報を含む送信フレームが送られ、外部のデータ処理装置９０において前記第２の演算が実行され、その演算結果である前記設定更新情報が金属検出機６１の検出制御回路８４に送信される。

そして、検出制御回路８４の設定条件変更部８４ｆでは、前記設定更新情報である第２の演算の演算結果に基づいて、検出部７０の検出条件及び判断部８４ｂの判定条件のうち少なくとも一方が更新設定される。したがって、検出部７０の検出条件や判断部８４ｂの判定条件が、検出部７０の検出信号出力及び判断部８４ｂによる第１の演算の結果を基に、外部のデータ処理装置９０で第２の演算を実行した結果に応じて動的に変更されることになり、外部のデータ処理装置９０で第２の演算により複数のワークＷについて実行した高精度な判定処理の結果と金属検出機６１内の検出制御回路８４で第１の判断部８４ｂによりなされた異物有無判定の結果とが一致するように、検出部７０の検出条件、第１の演算部８４ｅの演算処理条件、第１の判断部８４ｂの判定条件等に関わる前記設定パラメータが動的に適時に最適値に更新・調整される。これにより、第１の演算を実行する金属検出機６１内の検出制御回路８４では相対的に簡易な閾値判定等の判別処理を実行させることができ、さほど高性能の演算ＣＰＵが要求されなくなるから、小型・長寿命で低コストの装置構成となる。しかも、外部のデータ処理装置９０で得られる第２の演算の演算結果を選別制御に有効活用可能であるから、高精度の選別処理が可能となって選別制御の所要の信頼性を確保することができる。

このように本実施形態においても、ワークＷの識別情報と共に金属検出機６１の検出データをＴＣＰ／ＩＰネットワークである同一ＬＡＮ内の外部のデータ処理装置９０に送信し、金属検出機６１自体は高処理能力のＣＰＵを搭載することなく簡素かつ低コストにしながらも、外部のデータ処理装置９０で常時最新の処理プログラムやハードウェア資源を用いて処理される演算処理の結果を基に、金属検出機６１の検出データに基づく高度な検査・判定の結果を得ることができ、上述の実施形態と同様な効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、検出部７０における検出周波数と検波位相のうち少なくとも一つを動的に更新することも可能であるので、ワークＷに応じて多様な高精度の物品選別ができる。

また、第２の演算が第１の判断部８４ｂよりも高精度にワークＷ中に異物の混入があるか否かを判定するための演算処理を含み、設定条件変更部８４ｆがその演算処理結果に基づく異物有無判定処理の判定結果と第１の判断部８４ｂの判定結果とが一致するように第１の演算部８４ｅでの演算処理に用いる係数を補正したり第１の判断部８４ｂでの閾値判定に用いる閾値を加減したりすることで、簡素な閾値判定を行ないながらも高精度の異物検出を行なうことができる。

なお、上述の各実施の形態においては、１台の外部のデータ処理装置５０又は９０に対して１台の物品選別装置１又は金属検出機６１をネットワーク接続可能にしたものであったが、１台の外部のデータ処理装置５０又は９０に対して複数台の物品選別装置１又は金属検出機６１を接続することもでき、そのようにすれば、例えば複数台の物品選別装置１又は金属検出機６１を同一品種のワークＷを生産する複数の平行なラインに設置し、その品種について検査結果の算出や管理を一括して処理することができる。また、１台又は複数台の物品選別装置１又は金属検出機６１に対して、複数台の外部のデータ処理装置５０又は９０を準備して複数種の処理やデータ蓄積等を分担させることも考えられる。この場合、処理ごとの識別情報をワークの識別情報と併用するのがよい。さらに、第１の演算部２１ｅ又は９１ｅに入力されるＸ線検出部１４又は磁界検出部８３からの検出信号と、第２の演算部５１ｂ又は９１ｂに入力されるＸ線検出部１４又は磁界検出部８３からの検出信号とが同一のワークＷについてのものであるかの対応を確認することにより、より信頼性を高めてもよい。また、優先順決定部２１ｃに入力される第１の演算部２１ｅ又は８４ｅからの第１の判定結果と、第２の演算部５１ｂ又は９１ｂからの第２の判定結果とが同一のワークＷについてのものであるかの対応を確認することにより、より信頼性を高めてもよい。

また、外部のデータ処理装置５０又は９０は、第２の演算の処理条件を決定するための交信を行なう主となる物品選別装置１又は金属検出機６１に接続されるとともに、決定した第２の演算の処理条件での応答を行なう複数台の従となる物品選別装置１又は金属検出機６１を接続可能としたものであってもよい。また、１台の主となる物品選別装置１又は金属検出機６１が外部のデータ処理装置５０又は９０を有し、この主となる物品選別装置１又は金属検出機６１に対して複数台の従となる物品選別装置１又は金属検出機６１を任意の通信方式で通信接続可能としたものであってもよい。

以上説明したように、本発明は、外部のデータ処理装置の処理能力を活用して第２の演算の結果を入力し、第１の演算を実行する判定手段では相対的に簡易な判定処理等を実行させることができ、しかも、外部のデータ処理装置で得られる第２の演算結果を選別制御に有効活用できるので、高精度の判定処理も可能で選別制御の所要の信頼性を確保することができる小型・長寿命で低コストの物品選別装置を提供することができるものであり、物品が搬送される搬送路上に検出領域を有する物品選別装置、例えばその検出領域を通過する物品によるＸ線の吸収量や検出磁界への影響等に対応する検出信号を基に所定の合否判定処理を実行し選別制御信号を出力する物品選別装置全般に有用である。

本発明に係る物品選別装置の第１の実施の形態の概略構成を示すそのブロック図である。 本発明に係る物品選別装置の第１の実施の形態におけるデータ送信処理の概要を示す説明図である。 本発明に係る物品選別装置の第２の実施の形態におけるデータ送信処理の概要を示すその説明図である。

符号の説明

１ 物品選別装置
５、６５ コンベア搬送路（搬送路）
１０ 検出手段
１１、７１ 検出領域
２０ 制御手段
２１ 検査・選別制御回路
２１ａ、８４ｂ 第１の判断部（判定手段）
２１ｂ 選別制御部（選別制御手段）
２１ｃ 優先順決定部（優先順決定手段）
２１ｄ、８４ｆ 設定条件変更部（設定条件変更手段）
２１ｅ、８４ｅ 第１の演算部（演算手段）
２３ 送信処理部（データ通信手段）
２４ 受信処理部（データ通信手段）
２６、８４ｄ 通信ポート部（通信インターフェース回路部）
３３、７３ ワーク検知センサ（物品検知手段）
４０、８８ 選別機
５０、９０ 外部のデータ処理装置
５１、９１ データ処理部
５１ｂ、９１ｂ 第２の判断部
５１ｅ、９１ｅ 第２の演算部
６１ 金属検出機（物品選別装置）
７０ 検出部（検出手段）
８４ 検出制御回路
８４ｃ 通信処理部（データ通信手段）
８４ｆ 設定条件変更部（設定条件変更手段）
８７ 選別制御回路（選別制御手段）
Ｗ ワーク（物品）

Claims (8)

1. 物品（Ｗ）が搬送される搬送路（５；６５）上に検出領域（１１；７１）を有し、該検出領域を通過する物品の品質状態を表す検出信号を出力する検出手段（１０；７０）と、
   前記検出信号に対して第１の演算を実行する演算手段（２１ｅ）と、
   前記演算手段の演算結果に基づいて前記物品に対する第１の判定結果を出力する判定手段（２１ａ）と、
   前記検出信号を受けて第２の演算を実行し第２の判定結果を出力する外部のデータ処理装置（５０；９０）に対して前記検出信号を送信出力する一方、該外部のデータ処理装置から前記物品に対する前記第２の判定結果を受信入力するデータ通信手段（２３及び２４）と、
   前記第１の判定結果及び前記第２の判定結果に基づいて両判定結果の優先順位を決定する優先順決定手段（２１ｃ）と、
   前記優先順位に従って、前記第１の判定結果と前記第２の判定結果とのうち優先されるいずれか一方の判定結果に応じて、選別制御信号を生成する選別制御手段（２１ｂ；８７）と、を備えた物品選別装置であって、
   前記データ通信手段が所定のローカルエリアネットワーク上でノードを形成可能な通信インターフェース回路部（２６；８４ｄ）を有し、前記外部のデータ処理装置が前記ローカルエリアネットワーク上の他のノードを形成していることを特徴とする物品選別装置。
2. 前記優先順決定手段が、前記判定手段の処理能力、前記物品の品種、前記第１の演算による検査項目及び第２の演算による検査項目、又は前記データ通信を行なう環境条件のうち少なくとも一つに応じて前記優先順位を決定することを特徴とする請求項１に記載の物品選別装置。
3. 物品（Ｗ）が順次搬送される搬送路（５；６５）上に検出領域（１１；７１）を有し、該検出領域を通過する物品ごとに該物品の品質状態を予め設定された検出条件で検出して前記品質状態を表す検出信号を出力する検出手段（１０；７０）と、
   前記検出信号を第１の演算により処理し、該処理の結果及び予め設定された判定条件に基づいて前記物品に対する判定結果を出力する判定手段（２１ａ，８４ｂ）と、
   前記判定結果に応じて選別制御信号を生成する選別制御手段（２１ｂ；８７）と、を備えた物品選別装置において、
   前記検出信号及び前記判定結果を外部のデータ処理装置に送信出力すること、及び、前記外部のデータ処理装置で前記検出信号及び前記判定結果を第２の演算により処理した演算結果を受信入力することが可能なデータ通信手段（２３及び２４；８４ｃ及び８４ｄ）と、
   前記第２の演算の演算結果に基づいて前記検出条件及び前記判定条件のうち少なくとも一方を変更可能な設定条件変更手段（２１ｄ；８４ｆ）と、を設け、
   前記データ通信手段が所定のローカルエリアネットワーク上でノードを形成可能な通信インターフェース回路部（２６；８４ｄ）を有し、前記外部のデータ処理装置が前記ローカルエリアネットワーク上の他のノードを形成していることを特徴とする物品選別装置。
4. 前記設定条件変更手段が、前記第２の演算の演算結果に基づいて、前記判定手段の判定の閾値を変更することを特徴とする請求項３に記載の物品選別装置。
5. 前記設定条件変更手段が、前記第２の演算の演算結果に基づいて、前記判定手段の判定処理アルゴリズムを変更させる処理を実行することを特徴とする請求項３に記載の物品選別装置。
6. 前記検出手段（７０）が設定された管電圧と管電流のＸ線を用いて異物検出を行なう手段であり、
   前記設定条件変更手段（８４ｆ）が前記管電圧と前記管電流のうち少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項３に記載の物品選別装置。
7. 前記検出手段（７０）が設定された検出周波数の交番磁界を用いて所定の検波位相で金属検出を行なう手段であり、
   前記設定条件変更手段（８４ｆ）が前記検出周波数と前記検波位相のうち少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項３に記載の物品選別装置。
8. 前記第２の演算が前記判定手段よりも高精度に前記物品中に異物の混入があるか否かを判定する異物有無判定処理を含み、
   前記設定条件変更手段が前記異物有無判定処理の判定結果と前記判定手段の判定結果とが一致するように前記閾値を加減することを特徴とする請求項４に記載の物品選別装置。

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