JP5131730B2 - X線検査装置および生産システム - Google Patents
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Description
本態様によれば、X線透過画像を利用して前記分別を行うので、ソフトウエアを追加するだけで別途、ハード機器を設ける必要がないので、大幅なコストアップを招くおそれがない。
本態様によれば、分別を行うための閾値を設けることで、テストピースの自動判定が可能となる。
本態様によれば、登録モードを用いることで、テストピースの登録が容易になる。
本態様によれば、異なる異物に対応する閾値をそれぞれ第2記憶部に記憶させることにより、異物の種類に応じた閾値の設定が可能となる。したがって、種々の異物について本装置をテストすることができるので、該装置のチェックを、より詳細に行うことができる。
本態様によれば、物品が搬送されるタイミングに基づいて、テストピースを自動投入することができるので、X線検査装置のソフトウエアの作成が容易になる。
本態様によれば、テストピースの投入が容易になる。
図1〜図4は実施例1を示す。
全体構成:
図1に示すように、物品のX線検査装置10は、コンベヤ(搬送手段の一例)50および光学系20を備えている。前記光学系20は、X線源21およびラインセンサ22を備えている。前記X線源21はX線Lを発生させ、該X線Lをラインセンサ22に向って照射する。
図2(b)に示すように、X線検査装置10の下流には振分装置30が設けられている。X線検査装置10により異物の混入などが検出され不合格と判定された商品MおよびテストピースP(図4)は、振分装置30によってラインアウトされる。
一方、前記コンベヤ50には、図4(a)に示すテストピースPが、適時、投入されて搬送される。テストピースPは、X線検査装置10の装置の状態をチェックするためのものであり、図4(a)に示すように、たとえば、方形の樹脂板Pb上に円環状のマーカーP1と、該マーカーP1内の円形領域の中心にテスト異物P2が貼着されている。
図2(a)に示すように、X線検査装置10は、たとえばマイコンからなる制御部11を有している。前記制御部11には、前記X線源21、ラインセンサ22、ローカル制御装置25およびタッチスクリーン26などが、図示しないインターフェイスを介して、それぞれ互いに接続されている。
タッチスクリーン26は、たとえば、液晶画面のようなディスプレイ画面に、X線透過画像や種々の情報を表示すると共に、該表示の一部をタッチすることによって入力や設定を行うことが可能である。
前記制御部11はCPU12およびメモリ(記憶部)13を備えている。
前記CPU12は、通常モード、テストモードおよび登録モードでX線検査装置10を運転させる運転制御手段121を備えている。
通常モードはX線検査装置10に搬送された物品が商品Mであると判断された場合に、当該商品Mの合否の判定を行うモードである。
テストモードは、X線検査装置10に搬送された物品がテストピースPであると判断された場合にX線検査装置10の状態をチェックするモードである。
登録モードは、前記テストモードに用いるテストピースPの分別基準(X線透過画像など)を記憶させるためのモードである。
前記メモリ13は、画像一時記憶部13a、NG画像記憶部13b、第1記憶部13c、第2記憶部13dおよび第3記憶部13eを備えている。
画像一時記憶部13aには、図3に示すように、ラインセンサ22からの撮像信号によって構成されたX線透過画像が一時的に記憶される。
NG画像記憶部13bには、判定手段12cによって不合格とされた商品MなどのX線透過画像が記憶される。
第2記憶部13dには、テストピースPのX線透過画像において所定の異物であるか否かのチェックを行うための第2閾値が記憶される。
第3記憶部13eには、商品MのX線透過画像において異物を含むか否かを判別するための第3閾値が記憶される。
CPU12は、前記運転制御手段121の他に、X線画像処理手段12a、分別手段12b、判定手段12c、装置チェック手段12dおよび登録手段12eなどを備えている。
X線画像処理手段12aは、図1に示す物品がコンベヤ50上を搬送されるタイミングに基づいて、前記ラインセンサ22からの出力を受信順に連続的に処理することにより、図3に示す透過X線の量に応じた明暗の分布を有するX線透過画像を作成する。なお、この図において、網点で示す領域がテストピースPの樹脂部分であり、ハッチングで示す領域がテスト異物P2であり、黒く塗り潰した領域がマーカーP1の画像である。
前記ラインセンサ22(図1)は、多数の検出素子Si (i=1〜nの自然数)を概ね直線状にn個並べて形成されている。前記X線透過画像は、前記検出素子Si が検出した透過X線量を時系列に沿って所定時間Tm に渡って記録した複数の画素からなる画像である。したがって、前記X線透過画像は、検出素子Si と所定時刻Ti からなる座標(Si ,Ti )上に表される。
図2(a)に示す分別手段12bは、前記X線透過画像に基づき、コンベヤ50(図1)上を搬送される物品が商品MかテストピースPかの判別を行う。分別手段12bは、テストピースPに照射されたX線の透過画像(図3)を第1記憶部13cから読み出した前記分別基準と比較することにより行う。
分別手段12bは、X線透過画像の第1閾値を越える部分に、前記形状にマッチするマーカーP1が存在すると判断した場合には、当該物品をテストピースPであると判断すると共に、前記形状にマッチしない場合には、当該物品を商品Mと判断する。
X線透過画像における第1閾値を越える部分が第1記憶部13cから読み出した形状と一致するか否かの判別方法としては、たとえば、マーカーP1部分の2値化された面積と周囲長などの特徴から、X線透過画像の第1閾値を越える部分と一致するか否かを比較するテンプレートマッチングやパターンマッチングなど種々の周知の画像マッチングの方法を用いることができる。
前記第1記憶部13cには、後述する登録モードにおけるテストピースPの登録時のX線透過画像において、前記第1閾値を越える部分を抽出した2値化した画像(以下、「登録画像という」)からなる前記マーカーP1の形状が予め記憶される。
前記通常モードにおいて、判定手段12cは、当該商品MのX線透過画像に基づき、異物の混入があるか否かの判別を行う。判定手段12cは、当該X線透過画像に基づき、周辺の部位に対して明度の異なる部位があるか否かを判別することで、当該商品Mに異物が混入ないし付着しているか否かの判別を行う。すなわち、判定手段12cは、第3記憶部13eから第3閾値(異物検出の閾値)を読み出し、X線透過画像において該第3閾値を越える箇所がある場合には、当該商品Mに異物が混入していると判断する。
一方、前記テストモードにおいて、装置チェック手段12dは、テストピースPにおけるテスト異物P2の判別を行う。テストモードでは、前記分別手段12bにおいて認識された、図3に示す円環状のマーカーP1の座標における中心部分の所定範囲(テスト異物P2に相当する部分)Oにおいて、第2記憶部13dから読み出した第2閾値を検出値が越えているか否かの判断を行う。
一方、装置チェック手段12dは、前記中心部分の範囲Oにおいて、第2閾値を越える検出値の画素の数が所定の範囲外である場合には、正常に異物検査が行われていないと判断する。
登録手段12eは、前記登録モードにおいて撮像されたテストピースPのX線透過画像に基づき、前記分別基準および第2閾値を第1記憶部13cおよび第2記憶部13dにそれぞれ記憶させる。
登録モード:
まず、本システムを起動した後、オペレータが図2(a)のタッチスクリーン26を用いて所定の操作を行い、CPU12を登録モードに設定する。その後、テストピースPを撮像し、当該X線透過画像に基づき、図3のマーカーP1を検出するための第1閾値および前記登録画像からなるマーカーP1の形状を設定すると共に、テスト異物P2を検出するための第2閾値を設定する。かかる設定により、前記第1閾値および形状からなる分別基準が第1記憶部13cに記憶されると共に、前記第2閾値が第2記憶部13dに記憶される。
テストピースPの投入タイミングとしては、たとえば、上流に組合せ計量装置1(図5)が存在する場合、所定量の組合せが存在せず、商品Mの搬送ライン上の商品MがとぎれたタイミングにテストピースPを投入してもよい。
すなわち、分別手段12bは、第1記憶部13cから第1閾値を読み出し、前記第1閾値を越える部分について、第1記憶部13cから読み出した形状にマッチするか否かの判別を行う。
一方、前記第1閾値を越える部分が存在しない場合や、第1閾値を越える部分が前記形状にマッチしない場合には、当該物品を商品Mとして分別し、CPU12を通常モードに設定する。
CPU12が通常モードに設定されると、判定手段12cが第3記憶部13eから第3閾値を読み出す。判定手段12cは、当該商品MのX線透過画像において、前記第3閾値を越える部分が存在しない場合、当該商品Mを異物の混入していない合格品として判断する。
一方、前記X線透過画像において、第3閾値を越える部分が存在する場合には、当該商品Mを異物が混入している不合格品として判断する。判定手段12cは、該不合格品である商品Mに対応する振り分け信号をローカル制御装置25を介して振分装置30に送信すると共に、当該商品Mの撮像されたX線透過画像をNG画像記憶部13bに記憶させる。振分装置30は、前記振り分け信号を受け取ると、当該振り分け信号に該当する不合格品の商品Mをラインアウトさせる。
CPU12がテストモードに設定されると、装置チェック手段12dが第2記憶部13dから第2閾値を読み出す。装置チェック手段12dは、当該テストピースPのX線透過画像において、円環状のマーカーP1の中心部分の所定の範囲Oに前記第2閾値を越える部分が存在するか否かの判別を行う。
一方、第2閾値を越える画素の数が所定の範囲を越える場合、CPU12はX線検査装置10が正常な異物検査が行われていない異常状態であると共に、X線検査装置10の再設定等が必要である旨をタッチスクリーン26に表示させる。判定手段12cは、テストピースPのX線透過画像をNG画像記憶部13bに記憶させると共に、当該テストピースPを振分装置30によりラインアウトさせる。
したがって、従来とは異なり、生産ラインを一旦停止して、組合せ計量装置をテストモードに切り換えることなく、しかも、ランダムに組合せ計量装置のチェックを行うことができるから、生産性の低下を招くことなく、かつ、異物検査の信頼性を著しく向上こさせることができる。
また、テストピースPのX線透過画像をNG画像記憶部13bに記憶させることにより、X線検査装置10の検査履歴を残すことができるので、不合格商品Mの原因追求を容易に行うことができる。なお、NG画像記憶部13bに記憶されるX線透過画像に当該画像が撮像された日時を関連付けてNG画像記憶部13bに記憶させてもよい。
本実施例2では、組合せ計量装置(生産機の一例)1にテストピースPを随時ランダムに投入する投入機200を備える。
図5に示すように、搬送コンベヤ100は、被計量物である物品Mを分散部2に落下させる。なお、物品Mは数個ないし多数個が集められて後に袋詰めされて商品になる。
このように、X線検査装置10の上流の生産機にテストピースPが投入されることにより、テストピースPが混入された商品MをX線検査装置にランダムに流すことができる。
このように、複数種類のテスト異物P2を用いることにより、複数種類のテスト異物P2を正常に検出できているか否かのチェックを行うことができる。
たとえば、X線源およびラインセンサを2組設け、互いに異なる2つの断面について検査を行って、更に、検査の精度を向上させてもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
10:X線検査装置
121:運転制御手段
12b:分別手段
12c:判定手段
13c:第1記憶部
13d:第2記憶部
50:コンベヤ(搬送手段の一例)
M:商品
P:テストピース
Claims (3)
- 物品を搬送しながら物品にX線を照射して物品の検査を行うX線検査装置であって、
物品を搬送する搬送手段と、
前記物品を透過したX線を検出するラインセンサと、
前記ラインセンサで検出された透過X線に基づいてX線透過画像を作成するX線画像処理手段と、
前記X線透過画像に映し出された形状に基づいて前記物品がテストピースか商品かを分別する分別手段と、
前記商品の合否を判定する判定手段と、
前記分別手段による分別の結果、前記物品が商品であると判断された場合に当該商品の合否判定を行い、前記分別手段による分別の結果、前記物品がテストピースであると判断された場合に、前記テストピースにおけるテスト異物が正常に判別できているかをチェックしてその結果を表示する制御部とを備えたX線検査装置。 - 請求項1において、前記分別を行うための所定の閾値および形状を記憶する第1記憶部を更に備え、
前記分別手段は、物品に照射されたX線の透過画像と、前記第1記憶部に記憶された閾値および形状に基づいて前記分別を行うことを特徴とするX線検査装置。 - 請求項2において、テストピースのX線透過画像を記憶させるための登録モードを備えるとともに、前記テストピースに設けたテスト異物に応じた閾値を前記登録モードにおいて記憶する第2記憶部を更に備え、
前記第2記憶部に記憶された閾値と、前記テストピースのX線透過画像に基づいて前記テスト異物が正常に判別できているかのチェックを行うことを特徴とするX線検査装置。
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