WO2005043149A1

WO2005043149A1 - ハイブリッド型異物検知装置とそのトレサビリティ用システム

Info

Publication number: WO2005043149A1
Application number: PCT/JP2004/016107
Authority: WO
Inventors: Nobukazu Kondo
Original assignee: Tok Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2005-05-12
Also published as: KR100794907B1; US20070058777A1; KR20060026028A; CN100483125C; CN1798973A; EP1679511A1; JPWO2005043149A1

Abstract

　ハイブリッド型金属異物検知装置（１）は、マグネットブースタ（５）、Ｘ線装置（７）、センサコイル（８）を含む。ベルトコンベヤ（４）で搬送されてくる被検出物（６）に混入された金属異物はマグネットブースタ（５）を通過するとき磁性が強くなりセンサコイル（８）で検知しやすくなる。Ｘ線装置（７）から発生するＸ線の焦点は、センサコイル（８）の感度が一番低下する領域に設定することによって、被検出物の表面、中央部分に混入した金属異物を良好に検知できる。

Description

明細書

ハイブリッド型異物検知装置とそのトレサビリティ用システム

技術分野

[0001] 本発明は、被検査物に混入した異物を検知する異物検知システムに関するものである。詳しくは、アルミニウム等の金属材料で包装されている被検査物に混入した金属異物を含む異物を検知する異物検知装置とそのトレサビリティ用システムに関する背景技術

[0002] 食品、医薬品などの製造過程において、搬送機、洗浄機、攪拌機、切断機、練機、蒸し器などの各種容器や刃物、篩などが金属疲労を受けてむくれ、破断、剥がれ、削れ、欠けなどして製品に異物として入り込む。これらの異物を検知し、排除することが重要である。被検査物に混入した金属異物を検知する手段として、電磁波型のセンサコイルを用いるものが提案されて、る。

[0003] 従来の電磁波型のセンサコイルでは、高濃度の塩分溶液を有する液状食品を検知するとき誤検知が多い。これは、センサコイルカゝら発生する電磁波が高濃度の塩分溶液に当たると、この溶液内に高周波電流が流れるためと考えられる。このために、このような液状食品を検知するときに、センサコイルの感度を大幅に下げなければならず、センサコイルの感度が下がると、食品中の金属異物を検知できない欠点がある。

[0004] 高濃度の塩分溶液を有する液状食品や非金属、非磁性金属には X線装置などが利用されている。金属異物は、上述の各種容器や刃物、篩などを構成するオーステナイト系ステンレスであることが多、。オーステナイト系ステンレスは塑性変形するとマルテンサイト変態を誘発し、弱ヽ磁性を持つ結晶構造に変化する。

[0005] このため、センサコイル付近では、マグネットブースタを配置し、磁力線の反応を強化させて高、感度で検知が可能である。被検査物がマグネットブースタを通過するとき、マグネットブースタが発生する磁ィ匕の働きで磁性が一定の方向に向き、オーステナイト系ステンレスがマルテンサイト変態した弱磁性体被検査物が磁ィ匕される。

[0006] このマグネットブースタを利用した磁性体、非磁性体の異物を検知する方法およびその装置が特許文献 1によって開示されている。 E型などの鉄心に銅線コイルを巻いた 1対のセンサコイルに交流電圧を印加すると交番磁界が発生する。このとき、 1対のセンサコイルを平衡又は非平衡ブリッジ回路になるよう接続しておく。交番磁界が変化されない限りブリッジ回路の出力電流は一定である。

[0007] 図 4に図示するように、交番磁界を発生している 1対のセンサコイル 8の上下間を磁性体または磁化された金属異物を含む被検査物 6が通過するとき、交番磁界の磁力線のフォーム (形成）が乱される。このときセンサコイルを流れる電流が変化し、平衡又は非平衡ブリッジ回路の出力電圧が変化する。この出力信号電圧の変化をもって金属異物が検知できる。

[0008] 図 6には、 X線装置を用いて異物を検知する概要を図示している。 X線装置は、基本的に X線発生器 10が X線を発生させて、スリット 11を通し被検査物 6に照射し、被検査物 6を透過した X線を受信系で受信する構成になって、る。被検査物 6はベルトコンペャ 4によって搬送されて、る。

[0009] 受信系は、蛍光板 13と CCDカメラ 12から構成されている。被検査物 6を透過した X 線が当たった蛍光板 13の部分が光り、これを CCDカメラ 12で撮影する。 CCDカメラ

12で撮影した画像を後段の工程で画像処理し異物を検知する。

[0010] また、図 7に図示するように、ベルトコンペャ 4で被検査物 15、 16を搬送し、 X線を通過させる。このとき、被検査物 15、 16を透過した X線をミラー 14で反射させて CCD カメラ 12で撮影する。 CCDカメラ 12で連続して撮影すると、被検査物 15、 16の移動に伴い、異物の位置が連続的に変化する。

特許文献 l :WO 03/027659 A1

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] し力し、センサコイル 8は、異物の位置がセンサコイル 8の表面力離れるに従って検知感度が低下するという欠点がある。図 5には、センサコイルの感度をグラフにしている。金属異物が、センサコイル 8を構成する 1対のセンサコイル 8である上側と下側のセンサコイル 8の近くでは、高感度で金属異物を検知できる。

[0012] これは、センサコイル 8が発生する交番磁界が乱れ、その磁力線の反応が大きく変化するためである。一方、 1対のセンサコイル 8の中央部、中央部近傍では、磁力線の反応が小さぐ出力電流の変化が小さい。このために、検知できる金属異物サイズが大きくなる欠点がある。

[0013] X線発生器 10から発生する X線は広がり角度を持っており、円錐状に広がりながら被検査物 6を通過し、蛍光板 13に照射する。図 6に図示するように、被検査物 6を所定のところにおいて、又は瞬時に検知すると、被検査物 6の上の角のように漏れるところがある。

[0014] 図 7に図示するように被検査物 15、 16のように大きさと、中央部分と端側の厚さが異なる場合は、検知感度が異なる場所依存性と厚さ依存性、内容物依存性を持っている。それぞれの大きさと、厚さ、内容物によって CCDカメラ 12の撮影をしなければならない欠点がある。また、 X線装置では、細長い異物のとき、 X線がその長さ方向（軸方向）に照射された場合は、照射面積が小さく検知感度が低下し検知できないことがある。

[0015] 被検査物がアルミニウムなどの金属材料で包装されて、る場合、また、 X線吸収率の高ヽ包材や内容物 (密度の大き、物質)等で構成されてヽる被検査物の場合、包材を透過した X線の強度により、金属異物が同様に透過されてしまい、異物を検出できなくなる。同様に、 X線照射方向に対して不定形で、厚さに大きなバラツキがあるような被検査物の場合、金属異物が被検査物の濃度に吸収されてしまい、異物を検出できなくなる。

[0016] X線装置で発生する X線強度は、包材ゃ内容物が透過できる値に設定されるので、 X線吸収率の高い包材ゃ内容物により異物検知感度に限界がある。反面、センサコイル装置は異物の位置がセンサコイルの表面力離れるに従って検知感度が低下すると、う欠点はあるが、包材の厚さや内容物に全く影響されな、特性を備えて、る。このように X線装置の利点と欠点、センサコイル装置の利点と欠点は、互いの欠点を補完しあう特徴を備えてヽる。

[0017] 両装置の利点を機能的に結合して構成したハイブリッド装置は、理想的な金属包装内の食品等に混入した異物の検知が可能である。一方、食品等の生産、加工、流通等の各段階で原材料の出所や製造元、販売先等の記録を記帳'保管し、食品とその情報とを追跡できるようにするトレサビリティが重要視されている。従って、食品の安全性についての原因究明や問題食品の追跡 ·回収を容易にし、食品の安全性や品質、表示に対する消費者の信頼確保に役立てるものである。そのためには、製造された各商品を製造ラインごとに把握することが重要である。

[0018] 食品に異物が混入したとき、どの製造ライン力も異物が混入したかを把握することが重要である。例えば、製造食品には、ステンレスの破片の異物が混入したことを異物検知装置によって判明したとき、このステンレス破片がどの製造ラインで混入したかを推測し、製造ラインにフィードバックをかけることが重要である。

[0019] 本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。

本発明の目的は、磁気型の異物検知機能と X線型の異物検知機能を組み合わせたハイブリッド型異物検知装置を提供する。

本発明の他の目的は、金属包装内被検査物の表面および中央部分に混入した磁性及び非磁性金属並びに非金属異物を良好に検知できるノ、イブリツド型異物検知装置を提供する。

本発明の更に他の目的は、ハイブリッド型異物検知装置を用い、被検査物の商品に混入した異物を検知し、 X線による画像情報分析とセンサコイルの磁気反応情報分析力もこの異物がどの製造ライン力混入したかを明らかにするハイブリッド型異物検知装置を有するトレサビリティシステムを提供する。

課題を解決するための手段

[0020] 本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。

本発明 1のハイブリッド型異物検知装置は、被検査物を搬送するための搬送手段と、前記被検査物に混入した異物の中の磁性体異物を磁ィ匕するための磁ィ匕手段と、真空管に入っている陰極、陽極で X線を発生させるための X線発生手段、及び前記被検査物を透過した前記 X線を受信するための X線受信手段とからなる前記異物の有無を検知するための X線装置と、前記磁性体異物の有無を検知するための 1対のセンサコイル力なる電磁波検知手段と、前記センサコイルの出力信号、及び前記 X 線装置から出力される X線装置出力信号を並列的に処理して前記異物を検知する信号処理手段とからなる。

[0021] 本発明 2は、本発明 1のハイブリッド型異物検知装置において、前記 X線発生手段と前記 X線受信手段は、 1つの揺動軸に配置され、前記揺動軸を傾けることによって前記被検査物を垂直軸以外の角度から検知することを特徴とする。

[0022] 本発明 3は、本発明 1又は 2に記載のハイブリッド型異物検知装置において、前記 X線発生手段は、前記陰極及び前記陽極が前記磁化手段の磁界による影響を受けることのな、強磁性体により磁気シールドされて、ることを特徴とする。

本発明 4は、本発明 1ないし 3のノ、イブリツド型異物検知装置において、前記 X線装置が前記磁ィ匕手段と前記電磁波検知手段の間に配置されていることを特徴とする。

[0023] 本発明 5は、本発明 1のハイブリッド型異物検知装置において、前記 X線発生手段が発生する X線は、前記 1対のセンサコイルの上下中央近傍に位置する前記異物を検知できるように最適化された X線強度、波長のスペクトル線幅を有することを特徴とする。

[0024] 本発明 6は、本発明 2のハイブリッド型異物検知装置において、前記 X線発生手段は前記搬送手段の下側に、前記 X線受信手段は、前記搬送手段の上側に設置され、前記揺動軸を垂直の方向から所定の角度（ 0 )で傾けて前記被検査物を検知することを特徴とする。

[0025] 本発明 7は、本発明 1に記載のハイブリッド型異物検知装置において、前記 1対のセンサコイルが平衡又は非平衡のブリッジ回路を構成するように接続され、前記プリッジ回路に交流電圧が印加されて前記センサコイルが交番磁界を発生させ、前記磁性体異物が前記センサコイルの付近を通過するとき前記交番磁界が変化し、前記ブリッジ回路の出力電流 Z電圧が変化してセンサコイル出力信号となることを特徴とする。

[0026] 本発明 8は、本発明 7のハイブリッド型異物検知装置において、前記センサコイルの励磁電源及び周波数は、前記被検査物を包装している金属包装に渦電流を発生させな、程度の周波数と磁場強度の電流を用いることを特徴とする。

[0027] 本発明 9のハイブリッド型異物検知装置を有するトレサビリティ用システムは、本発明 1一 8に記載のハイブリッド型異物検知装置において、商品を製造する製造工程、前記商品の製造に用いる機械設備、前記商品の製造に用いる材料についてのデータを予め格納し、かつ前記被検査物及び Z又は前記異物についての情報を随時登録するためのデータベースと、前記商品の製造の履歴を追跡するトレサビリティのために単独で又は他のトレサビリティ用のシステムと連携をとり、前記データを用いて前記被検査物及び Z又は前記異物についての情報を解析する電子計算機とからなることを特徴とする。

発明の効果

[0028] 本発明によると、次の効果が奏される。

本発明は、 X線装置および磁気センサコイルを組み合わせて被検査物を検知するため、異物が被検査物のどの位置に配置されていても良好に検知することが可能になった。

[0029] 本発明のハイブリッド型異物検知装置は、 X線装置をマグネットブースタとセンサコィルとの間に配置することで省スペースを図ることができた。また、包材および内容物を透過できる X線強度力混入金属異物を検知できない微少な異物の場合でも、センサコイルにより検知することが可能になった。

[0030] X線発生器と、受信器は、一つの軸の上に配置されており、垂直方向から所定の角度 Θで傾くことが可能な設計になっている。この角度の傾きの程度は、被検査内容物の種類、その包装材料の種類、形状により調整され、 X線が長さ方向（軸方向）に照射された方向に立った場合でも、検知感度が低下せずに検知可能になった。

[0031] 本発明のハイブリッド型異物検知装置を有すトリサビリティ用システムは、異物の X 線による画像情報分析とセンサコイルの磁気反応情報分析から、データベースに蓄積されて!ヽる各種情報カゝら異物混入過程を追跡できるようになった。

発明を実施するための最良の形態

[0032] 〔第 1の実施の形態〕

以下、本発明の最良の実施の形態を図面によって具体的に説明する。図 1には、本発明の実施の形態 1のハイブリッド型異物検知装置の概要を図示している。ハイブリッド型異物検知装置 1は、支持台 2、駆動モータ 3、ベルトコンペャ 4、マグネットブースタ 5、 X線検出器 7、センサコイル 8、信号処理ユニット 9から構成されている。マグネットブースタ 5と、センサコイル 8は 1対ずつで、被検査物 6がその間を通過できるような隙間を空けて、ベルトコンペャ 4の上下に設置されている。

[0033] ベルトコンペャ 4上に、被検査物 6が搬送されてくる方向力順番に、マグネットブースタ 5、 X線検出器 7、及びセンサコイル 8が同一ライン上に配置されている。支持台 2は、ハイブリッド型異物検知装置 1を支持するためのものであり、下部に 4つの脚を有する。支持台 2は、ステンレス鋼等の非磁性体の金属で作られており、ベルトコンべャ 4の下側に、信号処理ユニット 9と駆動モータ 3を設置するための台を有する。駆動モータ 3は、ベルトコンペャ 4を回転駆動するためのものである。

[0034] ベルトコンペャ 4は、被検査物 6を搬送し、マグネットブースタ 5、 X線検出器 7、及びセンサコイル 8を順次通過させるためのものである。マグネットブースタ 5は、金属異物の磁性を強める働きをするためのもので強力な磁石カゝら構成される。塑性変形した弱い磁性のオーステナイト系ステンレスなどにマグネットブースタ 5が発生する磁界が作用し、その磁気モーメントを一定方向に揃え磁性を強くし、センサコイル 8で検知し易くする。

[0035] X線検出器 7は、 X線を発生させて被検査物 6を透過させて蛍光板 13などの検知板でこれを受信し、蛍光板 13で発生する光を CCDカメラ 12などで撮影する。 CCDカメラ 12の映像を後段の信号処理ユニット 9で画像処理して被検査物 6に混入した異物を検知する。

[0036] センサコイル 8は、 E型の鉄心に銅線を巻いた構造をしており、交流電圧を印加すると交番磁界を発生する。 1対のセンサコイル 8をブリッジ回路の 2辺にすると、一定の交流電圧を印加されているときはブリッジ回路を流れる電流が変化なぐブリッジ回路の出力電流が一定である。磁性材料がセンサコイル 8の付近を通過するとき、交番磁界のフォームが乱れ、ブリッジ回路の出力電流が変化する。

[0037] この出力電流は、後段の信号処理ユニット 9で信号処理され被検査物 6中の異物として検知される。信号処理ユニット 9は、センサコイル 8からの信号を信号処理し、異物を検知する部分と、 X線装置 7からの画像を受信し、信号処理し異物をハイブリッド検知するための装置である。被検査物 6は、ベルトコンペャ 4によって搬送される。

[0038] 被検査物 6は、ベルトコンペャ 4で搬送されてマグネットブースタ 5を通過し、その次に X線検出器 7から発生される X線を通過する。そして、センサコイル 8を通過する。ベルトコンペャ 4の搬送速度は、所定の範囲で調整可能である。被検査物 6はマグネットブースタ 5が発生する磁界を通過するとき、被検査物 6中の金属異物が磁ィ匕される。

[0039] X線装置 7は X線発生器 10、スリット 11、受信系などカゝら構成される。受信系は、蛍光板 13、ミラー 14、 CCDカメラ 12から構成されている。 X線発生器 10から発生された X線は、スリット 11を通過して絞り込まれた後、被検査物 6を照射する。被検査物 6 を透過した X線は蛍光板 13に照射される。 X線が照射されると、この X線により蛍光板 13が光り、この光をミラー 14で反射させて CCDカメラ 12で撮影する。

[0040] CCDカメラ 12で撮影した被検査物 6の画像には、金属異物が黒く写り、被検査物 6 の移動とともに黒い影を残しながら移動した画像になる。 X線発生器 10から出力される X線の強度、スリット 11の隙間は、センサコイル 8の感度が一番低下する上下 2っセンサの中央部、中央部近傍に位置する異物を検知できるように最適化して設定する

[0041] 図 2には、 X線発生器 10の構成を図示している。 X線発生器 10は、ヒータ電源 20、 X線管 22、電源 26などカゝら構成されている。 X線管 22は、ヒータコイル 21、力ソード（陰極） 24、アノード（陽極） 25から構成され、力ソード 24、アノード 25はニッケル管 23 に封入されている。ニッケル管 23はニッケル膜に覆われており、発生した X線を通すための孔 27が開口されている。

[0042] 電源 26の陰極 (一極）は力ソード 24に、陽極（+極）はアノード 25に接続されて、力ソード 24から飛び出した電子が加速されてアノード 25へ照射される。ヒータ電源 20 によってヒータコイル 21をヒート（加熱）させて力ソード 24を高温にすると、力ソード 24 力も電子が飛び出してアノード 25へと加速されて飛ぶ。電子がアノード 25の表面のターゲット 28に当たると X線が発生する。

[0043] 発生した X線は、孔 27から出射し、被検査物に照射される。ターゲット 28としてタンダステンを用いている。 X線管 22は、マグネットブースタ 5の影響を受けないように、またセンサコイル 8に影響を与えな、ように力ソード、アノードは強磁性体で磁気シールドされている。 [0044] 図 3には、受信系の他の例を図示している。 X線発生器 10から発生した X線はスリツト 11、被検査物 6を通過し、蛍光板 13に照射される。 X線が当たった蛍光板 13が光り、この光が蛍光板 13に下に設けたアクリル榭脂 17に入射し、全反射を繰り返しながらアクリル榭脂 17の側面から出射し CCDカメラ 12に入る。

[0045] 〔第 2の実施の形態〕

以下、本発明の第 2の実施の形態を図面にもとづいて具体的に説明する。図 8、 9 には、ノ、イブリツド型異物検知装置 101の概要を図示している。ハイブリッド型異物検知装置 101は、支持台 102、駆動モータ 103、ベルトコンべャ 104、マグネットブースタ 105、センサコイル 108、ラインセンサカメラ 109、 X線発生器 110、ディスプレイ 11 1、ラインセンサコントローラ 112、 X線制御装置 113と電子計算機 114など力構成されている。 X線検出器は、 X線発生器 110、 X線制御装置 113、ラインセンサカメラ 109、ラインセンサコントローラ 112から構成される。

[0046] 支持台 102は、 4つの車輪を有し、ハイブリッド型異物検知装置 101の全体を支持するためのものである。支持台 102の上側には、ベルトコンペャ 104のフレーム、マグネットブースタ 105、 X線検出器、センサコイル 108などが設置されている。支持台 10 2は、ベルトコンペャ 104の下側に、電子計算機 114、ラインセンサコントローラ 112と X線制御装置 113を設置するための台を有する。

[0047] ベルトコンべャ 104は、被検査物 106を搬送して、マグネットブースタ 105、 X線検出器、センサコイル 108を通過させるためのものである。センサコイル 108は、交流電圧を印加すると交番磁界を発生させるためのものである。電子計算機 114は、ラインセンサコントローラ 112、 X線制御装置 113、センサコイル 108からの信号を元に信号処理を行って、被検査物 106に異物が混入しているかを検出するための装置である

[0048] X線発生器 110は、 X線を発生させるための装置である。 X線発生器 110は、陰極及び陽極がマグネットブースタ 105の磁界による影響を受けることの無い強磁性体により磁気シールドされている。 X線制御装置 113は、 X線発生器 110を制御するための装置である。ラインセンサカメラ 109は、 X線発生器 110から発生し、被検査物 106 を透過した X線を受信するための装置である。 X線はベルトコンベア 104のシャーシに設けられたスリットを通過し、被検査物 106を透過してラインセンサカメラ 109の受光部に当たる。

[0049] ラインセンサコントローラ 112は、ラインセンサカメラ 109の感度、ラインセンサカメラ 109の上下動作を制御するための装置である。ラインセンサコントローラ 112は、ラインセンサカメラ 109で受信したデータを電子計算機 114にデータ転送する機能も有する。ラインセンサコントローラ 112は、電子計算機 114が内蔵しているインターフエースボード（図示せず。 )に通信ケーブルなどで接続されてデータの送受信を行う。

[0050] データ転送されたデータは、電子計算機 114で画像処理されてディスプレイ 111に画像表示されると共に、被検査物 106に混入した異物の有無を判定するために利用される。 X線発生器 110、及びラインセンサカメラ 109は、同一フレーム上に搭載され、このフレームの長手方向の中央部には摇動軸（図示せず)を備えている。この揺動軸は、支持台 102に軸受で摇動自在に支持されている。この摇動軸を中心として垂直 (鉛直)方向から所望の角度 Θで傾けその位置で固定するロッキ機構（図示せず）を備えておりその位置で固定することが可能な構造である。この角度の傾きの程度は、被検査物 106の種類、その包装材料の種類、形状により調整される。

[0051] マグネットブースタ 105は、被検査物 106中に混入した金属異物の磁性を検出する前に強めるためのものである。支持台 102の上部には、ベルトコンペャ 104のフレームが固定され、フレームの両端にローラが設置され、ベルトがこのローラに支持されてエンドレスに回転する構造になっている。このベルトは、図 8では、左側から右側へと進行している。ベルトの一方の側には、動力源の駆動モータ 103が設置されている。駆動モータ 103のプーリとローラはベルトを介して動力伝動が行われる。

[0052] ベルトコンペャ 104の中央部には、ベルトの進行方向から、マグネットブースタ 105 、 X線検出器、センサコイル 108が直線上にそれぞれ配置されている。マグネットブースタ 105とセンサコイル 108は、上下で 1対を成しており、被検査物 6がその間を通過できるような隙間を空けて、ベルトコンペャ 4の上下に設置されている（図 9参照)。

[0053] X線検出器の X線発生器 110は、ベルトコンべャ 104の下側に設置されている。 X 線検出器のラインセンサカメラ 109は、ベルトコンべャ 104の上側に設置されている。 X線発生器 110から発生する X線を外部へ漏洩させな、ためには、前述した各装置 105、 108、 109、 110を、板金製のカノ一 115、 116、 117、 119で覆って!/ヽる。力ノー 117は、ラインセンサカメラ 109、マグネットブースタ 105を覆うカバーであり、図 8においては、 2点鎖線で図示している。

[0054] また、 X線発生器 110から発生する X線を外部へ漏洩させな、ためには、被検査物 106に照射される手前側にカバー 120、被検査物 106に照射された後方側にカバー 121を設置している。 X線発生器 110及びラインセンサカメラ 109が、所定の角度 Θ で傾ヽても X線が外部へ漏洩できな、ような設計になって、る。

[0055] また、ハイブリッド型異物検知装置 101の作動状況及び、制御情報を表示するための、ディスプレイ 111がベルトコンペャ 104の上部に設置されている。マグネットブースタ 105は、第 1の実施の形態で説明したマグネットブースタ 5と同様のものであり、詳細な説明はここで省略する。

[0056] 〔動作〕

被検査物 106は、ベルトコンペャ 104の上に搭載されて搬送され、マグネットブースタ 105が発生する磁界を通過する。このとき、被検査物 106中の金属異物が混入されている場合は、この金属異物が磁化される。そして被検査物 106はベルトコンべャ 104によって搬送されて X線検出器を通る。このとき、 X線発生器 110から X線を発生させて被検査物 106を透過させてラインセンサカメラ 109で受信する。

[0057] X線発生器 110が発生する X線は、 1対のセンサコイル 108の上下方向の中央部、中央部近傍に位置する異物を検知できるように最適化された X線強度、波長のスぺタトル線幅を有する。 X線発生器 110と、ラインセンサカメラ 109が垂直の状態力も所定の角度で傾くように制御することが可能である。被検査物 106は、アルミニウム箔で作られた袋のような均質で、滑らかで柔らかな包装材料だけではなぐ鉄缶のような円筒状で、厚、材料力もできて、るもので包装されて、ることがある。

[0058] この場合は、垂直方向から X線を照射すると、円筒缶の壁についている異物の検出が難しい。このような円筒缶の壁を透過できる程度までに X線を強くすると、円筒缶内の被検査物 106と、異物も含めて X線が透過し、ラインセンサカメラ 109ではその程度、明暗の階調を把握できない状態になる。 X線発生器 110及びラインセンサカメラ 109を、揺動軸を中心として垂直の状態力も所定の角度で傾くように制御して、上記の円筒缶に照射すると X線の強度は特別に大きくする必要はなく対応することができる。

[0059] 例えば、円筒缶内の異物を検知するためには、垂直方向から X線を照射するより、垂直方向から所定の角度で傾いた方向から X線を照射するほうが、円筒缶の壁を通過するように X線の強度を強くする必要がなくなる。

[0060] 被検査物 106は、 X線検出器を通った後は、センサコイル 108の間を通過する。センサコイル 108の前には、ビームセンサ 118が設置されている（図 9を参照）。ビームセンサ 118は、被検査物 106がその前を通過するとき、被検査物 106を光学式のセンサで検出するための装置である。

[0061] ビームセンサ 118は、センサコイル 108の間を通過する被検査物 106のタイミングを取得するために利用される。ビームセンサ 118から出力される信号は、電子計算機 1 14に送信されて、信号処理に利用される。センサコイル 108の励磁電源及び周波数は、被検査物 106を包装している金属包装に渦電流を発生させない程度の周波数と磁場強度の電流を用いると良い。センサコイル 108は、第 1の実施の形態で説明したセンサコイル 8と同様なものであり、詳細な説明は省略する。

[0062] 電子計算機 114は、センサコイル 108、ビームセンサ 118からの信号を信号処理し、金属異物を検知する部分と、 X線検出器からの画像を受信し、信号処理し異物を検知する部分とからなり、被検査物 106中の異物をハイブリッド検知するための装置である。ベルトコンべャ 104の搬送速度は、所定の範囲で調整可能である。ハイプリッド型異物検知装置 101によっては、 X線検出器と、センサコイル 108の感度によつて種々の異物を検知することが可能である。

[0063] 〔トレサビリティシステムの例〕

ノ、イブリツド型異物検知装置 101を用いたトレサビリティの運用について説明する。食品製造の工程の一般的な例は、図 10に図示している。その作業の手順を図 11のフローチャートに示している。材料搬入工程 150は、商品製造に必要な材料を搬入してくるための工程である。材料が材料メーカ又は、農産地などから搬入されてくる。材料としては、食品の材料、その食品を加工工程で必要な材料、そして出来上がつた食品を包装する包装材料がある。 [0064] 第 1の製造工程 151、第 2の製造工程 152は、商品を製造する工程を代表として例示している。包装工程 153は、製造された商品を包装するための工程である。異物検知工程 154は、包装された商品の中に異物が混入した力否かを検知するためのェ程である。異物の検知には、前記のハイブリッド型異物検知装置 101を用いる。異物除去工程 155は、包装された商品の中から異物検知工程 154で異物があると判定された商品を取り除くための工程である。

[0065] 取り除く手段としては、ライン上を流れる包装商品から異物を含有する商品をァーム式又は、エアー式の除去装置で行うことが可能である。ノ¾ /ケージ化工程 156は包装された商品を複数個にまとめてパッケージィ匕し、箱詰めを行うための工程である。工場出荷工程 157は、ノッケージ化された商品を最終的にその数、配送先のアドレスチェックなどを検査し足りないラベルなどを貼って工場力出荷される状態にするための工程である。

[0066] 工場出荷工程 157から出荷されたパッケージ化された商品は、運送業者などによる搬送工程 158によって、消費者へ搬送される。詳細検査工程 159は、異物が混入した商品を再度詳細に検査するための工程である。この工程では、制度の良い各種の分析器を利用して検査するとよい。また、詳細検査工程 159の結果をデータベースに登録する登録工程 160を有すると良、。

[0067] 各工程の作業手順を図 11のフローチャートを参照しながら説明する。材料搬入ェ程 150によって、材料が工場に搬入される（S200)。この材料を用いて、各製造工程 151、 152で順番に加工作業を行い、商品を製造する（S201、 S202)。ここでは、第 1及び第 2の製造工程だけを代表として図示している。実際は、たくさんの製造工程力らなる。出来上がつたものを包装工程 153で、所定量又は個数に小分けして包装する（S203)。

[0068] そして、包装された商品をハイブリッド異物検知装置 101が配置されている異物検知工程 154で、商品中に異物が混入しているか否かを検知する（S204、 205)。ハイブリツド異物検知装置 101で異物があると検知されたら、次の異物除去工程 155でライン上を流れている包装商品力異物が混入している商品を取り除く（S205、 S209

) o [0069] 異物が混入していない商品は、その次のパッケージ化工程 156でダンボール箱などに箱詰めされて（S206)、工場出荷工程 157で最終的に個数、数量の検査を得て工場出荷される（S207、 208)。出荷された商品は、搬送手段 158によって消費者へ搬送される。除去された商品、商品中の異物は、 X線による画像情報とセンサコイルの磁気反応情報による分析又は詳細検査工程 159で、再度詳細な検査を受ける（2

10)。

[0070] この詳細検査工程での結果がデータベース 300 (図 12を参照。）に格納される（S 2

11)。このデータベース 300のデータを用いて、各製造工程での製造、商品のトレサピリティへのフィードバックを行う（S212)。データベース 300は、工場単位又は、ェ場を運営する会社単位で作成されているもので、商品を製造する各工程、各工程で商品を製造している条件、利用している設備、各設備についての詳細な情報、材料の履歴などが入っている。

[0071] 図 12には、このデータベース 300の例を図示している。データベース 300は、商品データテーブル 301、材料テーブル 302、製造工程テーブル 303、取引先テーブル 304、異物検知テーブル 305等のテーブル力も構成されている。商品データテープル 301は、製造している商品についての情報が格納されているテーブルで、商品番号、商品にはどのような材料が入っているか、どの製造工程で製造されるカゝ、また製造された商品には異物が混入している欠陥商品があつたか等のデータが格納される

[0072] 材料テーブル 302は、商品製造に必要な材料の種類、量、その仕入先、仕入日、現在の在庫量、保管条件などの情報を格納しているテーブルである。また、材料には、どのような異物が混入している可能性があるかなどの情報もあると良い。製造ェ程テーブル 303は、製造工程の識別番号、その製造工程の各製造装置、各製造装置の材料等が入っているテーブルである。また、どの製造装置、搬送ラインからどのような異物が商品に混入する可能性があるかなどの情報も有すると良い。

[0073] 例えば、材料を細力べ切るための切断機の場合は、切断機の切断歯車の破片が商品に混入する可能性がある。この破片の種類、製造装置、製造工程の情報を製造ェ程テーブル 303に格納しておくと、商品に混入している異物の断定に有効に利用される。取引先テーブル 304は、材料の仕入先、商品の納入先等の取引先、取引先の取扱商品、その連絡先、連絡するときの方法、商品に異物等が混入していることが判明したときトレサビリティ情報の提供又は要求をする力などの情報を格納するためのテーブルである。

[0074] 異物検知テーブル 305は、異物検知工程 154、詳細検査工程 159で検知した異物についての情報を格納したテーブルである。例えば、異物検知工程 154、詳細検查工程 159で異物を検知したときの識別番号、商品番号、異物の種類、異物の混入元に関する情報が異物検知テーブル 305に格納される。また、異物検知テーブル 3 05には、詳細検査工程 159の検査結果が格納される。そして、トレサビリティのためのフィードバックの結果が格納されると良、。

[0075] これらのテーブル 301— 305は、随時更新されて運用されている。このデータべ一ス 300を検索することによって、どの商品が、どのような工程を経て製造された力、また、商品に混入する可能性のある異物を検索することができる。言い換えると、商品力異物が検知され、その異物は金属の破片、プラスチック、髪の毛等と判定されたら、データベースを検索してこの異物がどの工程で混入したかを把握することができる。

[0076] また、詳細検査工程で検知された異物についての情報をこのデータベースに随時追加する。異物の履歴を検索する専用のプログラムによって、リアルタイムでどのような異物が検出されているかを把握し、この情報を異物が混入した製造ラインに送信することでフィードバックすることも可能である。データベース 300は、複数の工場、材料の仕入先、販売業者、消費者と共有化し、トレサビリティの円滑な運用をされても良い。

産業上の利用可能性

[0077] 本発明は、食品、飲用、医薬品などの製造中、又は製造後の製品の異物検知に利用される。また、塗料などの工業品の製造分野にも利用しても良い。

図面の簡単な説明

[0078] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1のハイブリッド型異物検知装置の概要を図示した図である。 [図 2]図 2は、 X線管の概要を図示した図である。

[図 3]図 3は、 X線検出器の概要を図示した図である。

[図 4]図 4は、センサコイルで金属異物を検知する概要を図示した図である。

[図 5]図 5は、センサコイルの検知感度をグラフ化した図である。

[図 6]図 6は、 X線装置の概要を図示した図である。

[図 7]図 7は、 X線装置の概要を図示した図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施の形態 2のハイブリッド型異物検知装置の概要を図示した立体図である。

[図 9]図 9は、ハイブリッド型異物検知装置 101の正面図である。

[図 10]図 10は、食品製造の工程の一般的な例を図示している図である。

[図 11]図 11は、図 10の食品製造の工程の各工程の作業手順を示すフローチャートである

[図 12]図 12は、トレサビリティ用のデータベースの例を示す概念図である。

符号の説明

1、 101…ハイブリッド型異物検知装置

2、 102· ··支持台

3、 103…駆動モータ

4、 104· ··ベノレトコンべャ

5、 105· ··マグネットブースタ

6、 106· ··被検査物

線検出器

8、 108· ··センサコイル

9…信号処理ユニット

10、 110 ··Χ線発生器

11…スリット

12 -CCDカメラ

13· ··蛍光板

14· ··ミラー、 16···被検査物·· 'アクリル樹脂

·· 'ヒータ電源

·· -ヒータコィ /レ

··

·· 'ニッケル管

·· '力ソード

·· 'アノード

·· '電源

·· '孔

·· -ターゲット

9' …ラインセンサカメラ1- …ディスプレイ2- …ラインセンサコント口3- ••X線制御装置

- …電子計算機8· ··ビームセンサ

· "データベース · "材料搬入工程1· "第 1の製造工程2· ··第 2の製造工程3· ··包装工程

· ··異物検知工程5· ··異物除去工程

· ·.パッケージ化工程7· ··工場出荷工程

· ··搬送工程

· ··詳細検査工程 160…登録手段

301…商品データテーブル 302…材料テーブル 303…製造工程テーブル 304· ··取引先テーブル 305…異物検知テーブル

Claims

請求の範囲

[1] 被検査物を搬送するための搬送手段と、

前記被検査物に混入した異物の中の磁性体異物を磁ィ匕するための磁ィ匕手段と、真空管に入っている陰極、陽極で X線を発生させるための X線発生手段、及び前記被検査物を透過した前記 X線を受信するための X線受信手段とからなる前記異物の有無を検知するための X線装置と、

前記磁性体異物の有無を検知するための 1対のセンサコイル力なる電磁波検知手段と、

前記センサコイルの出力信号、及び前記 X線装置から出力される X線装置出力信号を並列的に処理して前記異物を検知する信号処理手段と

力もなることを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[2] 請求項 1に記載のハイブリッド型異物検知装置にぉ、て、

前記 X線装置が前記磁化手段と前記電磁波検知手段の間に配置されていることを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[3] 請求項 1又は 2に記載のハイブリッド型異物検知装置において、

前記 X線発生手段と前記 X線受信手段は、 1つの揺動軸に配置され、前記揺動軸を傾けることによって前記被検査物を垂直軸以外の角度力検知する

ことを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[4] 請求項 1又は 3に記載のハイブリッド型異物検知装置において、

前記 X線発生手段は前記搬送手段の下側に、前記 X線受信手段は、前記搬送手段の上側に設置され、前記揺動軸を垂直の方向から所定の角度（ Θ )で傾けて前記被検査物を検知する

ことを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[5] 請求項 1又は 3に記載のハイブリッド型異物検知装置において、

前記 X線発生手段は、前記陰極及び前記陽極が前記磁化手段の磁界による影響を受けることの無、強磁性体により磁気シールドされて!/、る

ことを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[6] 請求項 1又は 3に記載のハイブリッド型異物検知装置において、前記 X線発生手段が発生する X線は、前記 1対のセンサコイルの上下中央近傍に位置する前記異物を検知できるように最適化された X線強度、波長のスペクトル線幅を有する

ことを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[7] 請求項 1又は 6に記載のハイブリッド型異物検知装置において、

前記 1対のセンサコイルが平衡又は非平衡のブリッジ回路を構成するように接続され、

前記ブリッジ回路に交流電圧が印加されて前記センサコイルが交番磁界を発生させ、前記磁性体異物が前記センサコイルの付近を通過するとき前記交番磁界が変化し、前記ブリッジ回路の出力電流 Z電圧が変化してセンサコイル出力信号となることを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[8] 請求項 7に記載のハイブリッド型異物検知装置において、

前記センサコイルの励磁電源及び周波数は、前記被検査物を包装して!/、る金属包装に渦電流を発生させない程度の周波数と磁場強度の電流を用いる

ことを特徴とするハイブリッド型異物検知装置。

[9] 請求項 1一 8の中から選択される 1項に記載のハイブリッド型異物検知装置において、

商品を製造する製造工程、前記商品の製造に用いる機械設備、前記商品の製造に用いる材料についてのデータを予め格納し、かつ前記被検査物及び Z又は前記異物についての情報を随時登録するためのデータベースと、

前記商品の製造の履歴を追跡するトレサビリティのために単独で又は他のトレサビリティ用のシステムと連携をとり、前記データを用いて前記被検査物及び Z又は前記異物についての情報を解析する電子計算機と

力もなることを特徴とするハイブリッド型異物検知装置を有するトレサビリティ用システム。