WO2006035530A1

WO2006035530A1 - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: WO2006035530A1
Application number: PCT/JP2005/010582
Authority: WO
Inventors: Yoshiharu Asai; Osamu Hirose
Original assignee: Ishida Co., Ltd.
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-04-06
Also published as: CN1898556B; CN1898556A; JP2006098195A

Abstract

　検査対象となる物品の筐体内における搬送状態を確認して、物品の搬送状態の異常を早急に検知することが可能なＸ線検査装置を提供するために、Ｘ線検査装置（１０）では、制御コンピュータ（２０）が、光電管（１７）から受信した映像データに基づいて、検査開始前に予め検査対象となる商品の基準物理量を測定する。制御コンピュータ（２０）は、Ｘ線ラインセンサ（１４）によって検出されたＸ線透過量により作成したＸ線画像に基づいて、シールドボックス（１１）内に搬入された商品について、上記基準物理量に対応する物理量を測定する。制御コンピュータ（２０）は、測定した物理量と基準物理量とを比較して、所定の誤差範囲内にない場合には、搬送状態の異常発生と判定する。

Description

明細書

X線検査装置

技術分野

[0001] 本発明は、物品を搬送しながら X線を照射してその透過量を検出し、異物混入や個数検査等の検査を行う X線検査装置に関する。

背景技術

[0002] 従来より、食品などの商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にその不良商品が出荷されることを防止するために、 X線検査装置を用いた商品不良検査が行われている。

この X線検査装置では、搬送コンベアによって筐体内へ連続搬送されてくる被検査物に対して X線を照射し、その X線の透過状態を X線受光部で検出して、被検査物中に異物が混入していないか、あるいは被検査物に割れ欠けが生じていたり被検査物内の単位内容物の数量が不足していたりしないかを判別する。また、 X線検査装置によって、被検査物内の単位内容物の数量を数える検査が行われることもある。このような X線検查装置には、搬送中の物品の滞留の発生を検出するために、 X線検出用のラインセンサを用いて滞留検出を行うものがある（特許文献 1参照）。

特許文献 1 :特開 2003— 121388号公報（平成 15年 4月 23日公開）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力ながら、上記従来の X線検査装置では、以下に示すような問題点を有している。

すなわち、上記公報に開示された X線検査装置では、ラインセンサを用いて搬送中の物品の滞留を検知することはできるものの、筐体内へ搬送される際に物品が倒れてしまった場合でも滞留が発生するまでは異常を検知することができない。

また、物品が倒れた状態で検查を実施すると、ラインセンサにおいて適正な X線透過量の測定ができなくなって正確な検查を実施することができなくなるおそれがある。本発明の課題は、検查対象となる物品の筐体内における搬送状態を確認して、物品の搬送状態の異常を早急に検知することが可能な X線検査装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

第 1の発明に係る X線検查装置は、筐体内を搬送される物品に対して X線を照射し、その透過量を検出して物品への異物混入あるレ、は物品の個数を検查する X線検查装置であって、搬送部と、照射部と、 X線検出部と、第 1測定部と、第 2測定部と、判定部と、を備えている。搬送部は、検査対象となる物品を搬送する。照射部は、搬送部によって搬送される物品に対して X線を照射する。 X線検出部は、物品に対して照射された X線の透過量を検出する。第 1測定部は、正常な搬送状態における物品の物理量を測定する。第 2測定部は、筐体内において物品の物理量を測定する。判定部は、第 1測定部において測定された物理量と第 2測定部において測定された物理量とを比較して、物品の搬送状態を判定する。

ここでは、照射部から物品に対して照射された X線の透過量を X線検出部において検出して異物混入、個数検査等を行う X線検査装置において、 X線による検査が行われる筐体内において検査対象となる物品が正常な姿勢を保ったまま搬送されているか否かを判定するために、搬送状態を判定する際の基準となる正常な搬送状態における物品の物理量 (以下、基準物理量と示す。）を測定する第 1測定部と、筐体内において搬送される物品の物理量を測定する第 2測定部とを備えている。そして、第 1測定部において測定された基準物理量と、第 2測定部において測定された筐体内における実際の物理量とを比較して、この物理量が一致するか否かで筐体内における物品の搬送状態を判定する判定部をさらに備えている。

例えば、筐体内へ搬送される際に検查対象である物品が倒れてしまった場合には、正常な搬送状態ではなレ、ため X線検出部における X線透過量の検出結果に基づく異物混入検查ゃ個数検查等が正常に行うことができなくなるおそれがある。

本発明の X線検査装置によれば、第 1測定部で測定された物理量と第 2測定部で測定された物理量とがー致しなくなるため、物品が倒れてしまっている等で物品の搬送状態が正常でないことを容易に判定することができる。この結果、物品の搬送状態が正常でないことを判定した場合には、照射部による X線の照射を停止させて筐体内から物品を取り出して再検査を行う等の措置を採ることができる。

なお、上記物品の搬送状態とは、搬送中の物品の姿勢 (傾き、向き）をいう。また、第 1 ·第 2測定部において測定される物品の物理量としては、物品の長さ、形状、面積、重心位置、濃度分布等が考えられる。また、第 1 ·第 2測定部としては、例えば、カメラや光電管、ラインセンサ等を用いることができる。さらに、このように姿勢が乱れ易い物品としては、搬送部に設置する面積に対して高さが大きい物品や、軽量な物品等が考えられる。よって、例えば、カップラーメンのような物品を検查対象とする X 線検查装置に対して本発明を適用することが特に好ましい。

第 2の発明に係る X線検查装置は、第 1の発明に係る X線検查装置であって、物品の搬送状態とは、搬送部によって搬送される物品の姿勢である。

ここでは、判定部は、搬送される物品の姿勢の乱れの有無について判定を行う。これにより、例えば、搬送部上で物品が倒れた場合でも、判定部において異常発生の判定を行うことができる。

なお、物品の姿勢には、搬送部上において物品の傾き (倒れているか否か)や、搬送方向における物品の向き等が含まれる。

第 3の発明に係る X線検査装置は、第 1または第 2の発明に係る X線検査装置であつて、第 1測定部は、筐体の上流側に配置されている。

ここでは、搬送状態の乱れを判定する際の基準物理量を測定する第 1測定部を、 X 線による検査が行われる筐体の上流側に配置している。

これにより、正常な搬送状態の物品の物理量を筐体内へ搬送される前に測定して基準物理量とすることができる。

なお、第 1測定部による物品の物理量の測定は、検査対象となる物品が同一である場合には検査開始時に 1回だけ行われてもよいし、所定の時間、個数間隔をあけて複数回行われてもよい。

第 4の発明に係る X線検查装置は、第 1から第 3の発明のいずれ力、 1つに係る X線検查装置であって、物品を搬入するために筐体に形成された開口部には、 X線の外部漏洩を防止する遮蔽ノレンが設けられてレ、る。

ここでは、 X線による検査が行われる筐体へ物品を搬入するための開口部に、 X線が外部へ漏洩することを防止するための遮蔽ノレンが設けられている。

通常、このような遮蔽ノレンは、 X線を外部へ漏洩させないようにするためにノレンの部分に鉛等を含んでいる。そして、近年では、安全性の確保という観点から X線の外部への漏洩を確実に防止するために、このような遮蔽ノレンが複数段に渡って設けられている。このため、検查対象である物品は、鉛を含む遮蔽ノレンをくぐって筐体内へ搬入されることになるため、特に、物品が軽量である場合や物品の重心の位置が高い場合には遮蔽ノレンによって倒されてしまうおそれがある。

本発明の X線検查装置では、このように遮蔽ノレンをくぐって筐体内へ搬送される物品が倒れてしまった場合には、第 1測定部における測定結果と第 2測定部における測定結果とを比較して正常な搬送状態にないことを容易に判定することができる。この結果、装置の運転を停止させて、筐体内で倒れてしまった物品を取り出して再度正常な搬送状態で検查を実施することができる。

第 5の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 4の発明のいずれ力 1つに係る X線検査装置であって、第 1測定部によって測定された物品の物理量を記憶する記憶部をさらに備えている。

ここでは、第 1測定部において測定された基準物理量を記憶しており、判定部は、記憶部に記憶された基準物理量と第 2測定部における測定結果とを比較する。これにより、基準物理量については、検査を開始する際に第 1測定部によって測定してこの基準物理量を記憶させておけば、毎回物品の物理量を測定する必要がなくなる。よって、無駄な処理を省いてさらに効率よく検査を実施することができる。第 6の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 5の発明のいずれ力 1つに係る X線検查装置であって、第 2測定部は、 X線検出部における検出結果に基づいて物品の物理量を測定する。

ここでは、 X線の透過量を測定するラインセンサ等の X線検出部力筐体内で搬送される物品の搬送状態を確認するための物理量を測定する第 2測定部としても機能する。

これにより、第 2測定部として用いられる部品が不要になるため、部品点数を減らしてコストダウンが図れる。なお、例えば、ラインセンサを X線検出部、第 2測定部として用いる場合には、ラインセンサにおレ、て検出された X線透過量に基づレ、て形成される X線画像によつて物品の物理量を測定することが可能である。

第 7の発明に係る X線検查装置は、第 1から第 6の発明のいずれ力、 1つに係る X線検查装置であって、判定部において物品の搬送状態が異常であると判定された場合には、少なくとも、搬送部による物品の搬送と、照射部による X線の照射とを停止させるように制御する制御部をさらに備えている。

ここでは、判定部における判定結果が異常発生であった場合には、物品の搬送と X 線の照射とを停止させる。

これにより、筐体内において物品が倒れた等の異常が発生した場合には、 X線の照射が停止されている間に筐体内で搬送状態が正常でない物品を手で取り出して再度検査を実施することができる。よって、作業者が被爆することを防止して安全性の高レヽ X線検査装置を提供できる。

第 8の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 7の発明のいずれ力 1つに係る X線検査装置であって、判定部において物品の搬送状態が異常であるとの判定がなされた場合に警告を発する警告部をさらに備えている。

ここでは、判定部における判定結果が異常発生であった場合には、警告部が作業者に対して表示や警告音等による警告を発する。

これにより、作業者は、筐体内において検査対象となる物品が倒れている等の異常発生を認識して、検査を一時的に停止させる等の措置を講ずることができる。

第 9の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 8の発明のいずれ力 1つに係る X線検查装置であって、物理量は、物品の長さに関する物理量である。

ここでは、物品の搬送方向に対する幅、長さ、平面上の外周長等の長さに関する物理量を、第 1 ·第 2測定部において測定する。

これにより、第 1 ·第 2測定部において測定された長さに関する物理量を用いて、容易に搬送状態を判定することができる。なお、上記のように長さに関する物理量を測定する場合には、第 1 ·第 2測定部として、カメラや光電管を用いることができる。第 10の発明に係る X線検查装置は、第 1から第 8の発明のいずれ力、 1つに係る X線検査装置であって、物理量は、物品を所定方向から所定の平面上に投影して得られる投影図の搬送方向における長さ、幅、周囲長のいずれか 1つである。

ここでは、第 1 ·第 2測定部が配置された方向からの物品の投影図の搬送方向における長さ、幅、周囲長を、第 1 ·第 2測定部において測定する。

これにより、例えば、平面視において物品の搬送方向における長さ、幅、周囲長を物理量として用いて、容易に搬送状態を判定することができる。

なお、上記のように投影図の長さ、幅、周囲長等に関する物理量を測定する場合には、第 1 ·第 2測定部として、カメラや光電管を用いることができる。

第 11の発明に係る X線検查装置は、第 1から第 8の発明のレ、ずれか 1つに係る X線検查装置であって、物理量は、物品の形状に関する物理量である。

ここでは、物品の形状に関する物理量、例えば、物品の平面視における形状を、第 1 ·第 2測定部において測定する。

これにより、第 1 ·第 2測定部において測定された形状に関する物理量を用いて、容易に搬送状態を判定することができる。

なお、上記のように形状に関する物理量を測定する場合には、第 1 ·第 2測定部として、カメラや光電管を用いることができる。

第 12の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 8の発明のいずれ力 1つに係る X線検査装置であって、物理量は、物品の重心に関する物理量である。

ここでは、物品の重心位置に関する物理量、例えば、物品の平面視における形状の重心位置を、第 1 ·第 2測定部において測定する。

これにより、第 1 ·第 2測定部において測定された重心位置に関する物理量を用いて、容易に搬送状態を判定することができる。

なお、物品の重心位置の測定については、物品の平面図における外周からの距離によって求める方法等がある（特開平 11— 3426号公報参照）。また、上記のように重心位置に関する物理量を測定する場合には、第 1 ·第 2測定部として、カメラや光電管を用いることができる。

第 13の発明に係る X線検查装置は、第 1から第 8の発明のいずれ力、 1つに係る X線検查装置であって、物理量は、物品の面積に関する物理量である。ここでは、物品の平面上の面積に関する物理量、例えば、物品の平面視における面積を、第 1 ·第 2測定部において測定する。

これにより、第 1 ·第 2測定部において測定された面積に関する物理量を用いて、容易に搬送状態を判定することができる。

なお、物品の面積の測定については、物品の平面図から求める方法等がある。また、上記のように面積に関する物理量を測定する場合には、第 1 ·第 2測定部として、カメラや光電管を用いることができる。

第 14の発明に係る X線検查装置は、第 1から第 8の発明のいずれ力、 1つに係る X線検查装置であって、物理量は、物品の濃度分布に関する物理量である。

ここでは、物品の濃度分布に関する物理量、例えば、物品を透過した X線量に基づいて作成される X線画像における濃度分布を、第 1 ·第 2測定部において測定する。これにより、第 1 ·第 2測定部において測定された濃度分布に関する物理量を用いて、容易に搬送状態を判定することができる。

なお、上記のように濃度分布に関する物理量を測定する場合には、第 1 ·第 2測定部として、ラインセンサ等の X線検出器を用いることができる。

第 15の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 8の発明のいずれ力 1つに係る X線検査装置であって、物理量は、物品が搬送される時間に関する物理量である。

ここでは、物品が搬送される時間、例えば、物品が第 1測定部において検出されてから第 2検出部において検出されるまでの時間、あるいは物品が第 2検出部において検出されている時間に基づいて、物品の搬送状態の検査を行う。

すなわち、正常搬送状態にある物品は搬送方向における長さが一定になるため、この長さと搬送速度とに基づいて、正常搬送状態における物品の通過時間、検出時間等を基準物理量として直接使用することができる。

これにより、第 1測定部および第 2測定部における物品の検出時間や検出タイミングに基づいて、物品の搬送状態を容易に判定することが可能になる。

発明の効果

本発明の X線検査装置によれば、物品が転倒等により物品の搬送状態が正常でないことを容易に判定することができるため、照射部による X線の照射を停止させて筐体内から物品を取り出して再検査を行う等の措置を採ることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の一実施形態に係る X線検査装置の外観斜視図。

[図 2]X線検查装置の前後の構成を示す図。

[図 3]X線検查装置のシールドボックス内部の簡易構成図。

[図 4]制御コンピュータのブロック構成図。

[図 5]シールドボックス内部を示す側面図。

[図 6]シールドボックス内部を示す平面図。

[図 7]商品 Gの搬送異常発生時におけるシールドボックス内部を示す側面図。

[図 8]商品 Gの搬送異常発生時におけるシールドボックス内部を示す平面図。

[図 9]図 1の X線検査装置による搬送状態の判定制御フローを示す図。

[図 10]図 9の判定制御フローの続きを示す図。

[図 11] (a)〜（c)は重心位置を求められる物品の形状の一例を示す図。（d)はその重心を求めるためのグラフ。

[図 12] (a)，（b)は濃度分布を求められる物品の形状の一例を示す図。（c)はその濃度分布を示すヒストグラム。

符号の説明

10 X線検査装置

11 シールドボックス（筐体)

11a 搬入口

l ib 搬出口

12 コンベア (搬送部）

12a コンベアべノレト

12b コンベアフレーム

12c 開口部

12d コンベアガイド

12f コンベアモータ

12g ロータリーエンコーダ 13 X線照射器 (照射部）

14 X線ラインセンサ (X線検出部、第 2測定部）

16 遮蔽ノレン

17 光電管 (第 1測定部）

17a 発光素子

17b 受光素子

20 制御コンピュータ (判定部、制御部、警告部）

21 CPU

22 ROM (記憶部）

23 RAM (記憶部）

24 USB (外部接続端子）

25 CF (コンパクトフラッシュ（登録商標）、記憶部）

26 モニタ（表示部）

G 商品

発明を実施するための最良の形態

本発明の一実施形態に係る X線検查装置について、図 1〜図 10を用いて説明すれば以下の通りである。

[X線検査装置全体の構成]

本実施形態の X線検查装置 10は、図 1に示すように、食品等の商品の生産ラインにおいて品質検查を行う装置の 1つである。 X線検查装置 10は、連続的に搬送されてくる商品に対して X線を照射し、商品を透過した X線量に基づレ、て商品に異物が混入してレ、るか否かの検查を行う。

本実施形態では、被検查物として、容器入りのインスタントラーメン (以下、商品 Gと示す。）を用いた場合について説明する。商品 Gは、図 2に示すように、前段コンベア 60により X線検査装置 10に運ばれてくる。商品 Gは、 X線検査装置 10において異物混入の有無が判断される。この X線検査装置 10での判断結果は、 X線検査装置 10 の下流側に配置される振分機構 70に送信される。振分機構 70は、商品 Gが X線検查装置 10において良品と判断された場合には商品 Gをそのまま正規のラインコンペァ 80へと送る。一方、商品 Gが X線検査装置 10において不良品と判断された場合には、下流側の端部を回転軸とするアーム 70aが搬送路を遮るように回動する。これにより、不良品と判断された商品 Gを、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱 90において回収することができる。

X線検查装置 10は、図 1に示すように、主として、シールドボックス（筐体） 11と、コンベア (搬送部） 12と、遮蔽ノレン 16と、タツチパネル機能付きのモニタ（表示部） 26 と、を備えている。そして、シールドボックス 11の内部には、図 3に示すように、コンペァ 12、 X線照射器（照射部） 13、 X線ラインセンサ (X線検出部、第 2測定部） 14、光電管（第 1測定部） 17、および制御コンピュータ（判定部、制御部、警告部） 20 (図 4参照）を備えている。

[シールドボックス]

シールドボックス 11は、商品 Gの入口側と出口側の双方の面に、商品を搬出入するための搬入口 11aと搬出口 l ibとを有している。このシールドボックス 11の中に、コンベア 12、 X線照射器 13、 X線ラインセンサ 14、制御コンピュータ 20 (図 4参照）などが収容されている。

搬入口 11aおよび搬出口 l ibは、図 1に示すように、シールドボックス 11の外部への X線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン 16によって塞がれている。この遮蔽ノレン 16は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入されるときには商品によって押しのけられる。

また、シールドボックス 11の正面上部には、モニタ 26の他、キーの差し込みロゃ電源スィッチが配置されてレ、る。

[コンベア]

コンベア 12は、シールドボックス 11内において商品を搬送するものであって、図 4 に示す制御ブロックに含まれるコンベアモータ 12fによって駆動される。コンベア 12 の搬送速度は、作業者が入力した設定速度になるように、制御コンピュータ 20がコンベアモータ 12fをインバータ制御することによって細力べ制御される。

また、コンベア 12は、図 3に示すように、コンベアべノレト 12a、コンベアフレーム 12b 、開口部 12cおよびコンベアガイド 12dを有している。また、コンベア 12は、シールドボックス 11に対して取り外し可能な状態で取り付けられている。これにより、検査対象として食品等を取り扱う場合でも、シールドボックス 11内を清潔に保っためにコンペァを取り外して頻繁に洗浄することができる。

コンベアベルト 12aは、無端状ベルトであって、ベルトの内側をコンベアフレーム 12 bによって支持されている。そして、コンベアモータ 12fの駆動力を受けて回転することで、ベルト上に載置された物体を所定の方向に搬送する。

コンベアフレーム 12bは、無端状のベルトの内側からコンベアベルト 12aを支持しており、コンベアベルト 12aの内側の面に対向する位置に搬送方向に対して直交する方向に長く開口した開口部 12cを有してレ、る。

開口部 12cは、コンベアフレーム 12bにおける、 X線照射器 13と X線ラインセンサ 1 4とを結ぶ線上に形成されている。換言すれば、開口部 12cは、コンベアフレーム 12 bにおける X線照射器 13からの X線照射領域に形成されている。これにより、商品 G を透過した X線は、コンベアベルト 12aを透過し、コンベアフレーム 12bによって遮蔽されることなく X線ラインセンサ 14において検出される。

コンベアガイド 12dは、商品 Gの搬送路を形成するコンベアベルト 12aの両側に配置されており、コンベア 12上を移動する物品を搬送路から逸脱しないように誘導する。また、コンベアガイド 12dは、図 3に示すように、コンベア 12の下方に配置された X 線ラインセンサ 14上を横切って X線ラインセンサ 14に対して平面視で交差するように、換言すれば、 X線照射器 13から照射された X線の照射領域に配置されている。さらに、コンベアガイド 12dは、コンベア 12ごとシールドボックス 11から着脱可能な状態で取り付けられている。このため、検査対象として食品等を取り扱う場合でも、コンペァ 12ごと取り外して洗浄することでシールドボックス 11内を常に清潔に保つことができる。

[X線照射器]

X線照射器 13は、図 3に示すように、コンベア 12の上方に配置されており、コンペァフレーム 12bに形成された開口部 12cを介して、コンベア 12の下方に配置された X 線ラインセンサ 14に向かって扇形形状に X線を照射する（図 3の斜線部参照）。これにより、 X線ラインセンサ 14上を搬送される商品 Gを透過した X線量を X線ラインセンサ 14において検出することができる。

[X線ラインセンサ]

X線ラインセンサ 14は、コンベア 12の下方に配置されており、商品 Gゃコンベアべルト 12aを透過してくる X線を検出する。この X線ラインセンサ 14は、コンベア 12による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素を含んでいる。また、 X線ラインセンサ 14は、平面視における商品 Gの X線画像を形成するための各画素における X線透過量のデータを制御コンピュータ 20に対して送信する。そして、制御コンピュータ 20では、上記 X線透過量によって形成される X線画像に基づいて、後述する商品 Gの異物混入検査および搬送状態の判定を行う。

[モニタ]

モニタ 26は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ 26は、タツチパネル機能を有しており、初期設定や不良判断に関するパラメータ入力などを促す画面を表示する。また、モニタ 26は、商品 Gの検査結果や、シールドボックス 11内における商品 Gの搬送状態異常 (商品 Gの転倒等）が発生した際の警告等を表示する。

[制御コンピュータ]

制御コンピュータ 20は、図 4に示すように、 CPU21とともに、この CPU21によって制御される主記憶部として R〇M22、 RAM23、および CF (コンパクトフラッシュ（登録商標）、記憶部） 25を搭載している。 CF25には、後述するシールドボックス 11内における商品 Gの搬送状態の異常発生の有無を判定するための基準となる商品 Gの基準物理量を保存するファイル 25aや、商品 Gの X線画像や検査結果を記憶する検査結果ログファイル 25bなどが記憶されている。そして、制御コンピュータ 20では、 CP U21がこれらの記憶部に格納されている X線検查プログラムや搬送状態判定プログラム等の各種プログラムを読み込んで、 X線検查を実行する X線検查部、搬送状態の判定を行う判定部、搬送状態の異常を判定した場合に警報を発する警告部等として機能する。

また、制御コンピュータ 20は、モニタ 26に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ 26のタツチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うための I/Oポート、外部入力端子としての USB24等を備えてレ、る。

CPU21、 R〇M22、 RAM23、 CF25等の記憶部は、アドレスバス，データバス等のバスラインを介して相互に接続されてレ、る。

また、制御コンピュータ 20は、コンベアモータ 12f、ロータリーエンコーダ 12g、 X線照射器 13、 X線ラインセンサ 14、光電管 17等と接続されている。

ロータリーエンコーダ _12gは、コンベアモータ I2fに装着されており、コンベア 12の搬送速度を検出して制御コンピュータ 20に対して送信する。

X線照射器 13は、制御コンピュータ 20によって、 X線の照射タイミングや X線照射量、 X線照射禁止等を制御される。

X線ラインセンサ 14は、各画素において検出された X線量に応じたデータを制御コンピュータ 20に対して送信する。

光電管 17は、被検查物である商品 Gの基準物理量を測定するためにコンベア 12 の側方に配置されており、光電管 17の前 (受発光素子 17a, 17bの間（図 5,図 6参照））を商品 Gが通過した時間を示す ON/OFF信号を制御コンピュータ 20に対して送信する。制御コンピュータ 20は、受信した ON/OFF信号とコンベア 12による商品 Gの搬送速度とに基づいて、後述する基準物理量 (商品 Gの搬送方向長さ）を測定する。

[光電管]

光電管 17は、図 5および図 6に示すように、 1組の発光素子 17aと受光素子 17bとを有している。そして、この受発光素子 17a, 17bは、シールドボックス 11の搬入口 11a の直上流側であって、搬送路の側方にコンベア 12 (商品 Gの搬送路）を挟みこむように取り付けられており、発光素子 17aから照射された光を受光素子 17bにおいて検出する。よって、光電管 17は、発光素子 17aから搬送路に対して平行な光を照射しており、受光素子 17bにおいてこの光を検出している間は〇N状態となり、受光素子 17bにおいて光を検出できない間は OFF状態となることで商品 Gの通過を検出すること力 Sできる。また、光電管 17は、コンベア 12によって搬送される商品 Gのシールドボックス 11へ搬送される前の搬送状態（姿勢等）を検出するために、運転開始とともに商品 Gの通過の検知を開始して、 ON/OFF信号を制御コンピュータ 20に対して送信する。制御コンピュータ 20は、 ON/OFF信号とコンベア 12による搬送速度とに基づいて搬送状態の判定に用いる基準物理量を測定する。この基準物理量としては、商品 Gの搬送方向における長さが測定される。ここで測定された基準物理量 (商品 G の搬送方向長さ）は、 X線ラインセンサ 14において検出された X線透過量に基づいて作成される X線画像から測定されるシールドボックス 11内における商品 Gの搬送方向長さと比較される。そして、この比較結果に基づいて、商品 Gの搬送状態の異常の有無の判定が行われる。なお、この搬送状態の異常の有無の判定については、後段にて詳述する。

また、受発光素子 17a， 17bは、鉛直方向に移動可能な状態で取り付けられている。これにより、商品 Gの高さに応じて最適な高さ位置に移動させて、商品 Gの通過時間を検知することができる。

[搬送状態に関する判定、その後の制御]

本実施形態において商品 Gとして説明するカップ入りのインスタントラーメンは、軽量であって、かつ重心位置が高い位置にあるという特徴がある。このため、シールドボックス 11内へ搬送される際に、図 7に示すように、遮蔽ノレン 16のノレン部分にぶつかった商品 Gが、遮蔽ノレン 16によって転倒してしまうおそれがある。このような搬送中における商品 Gの転倒は、遮蔽ノレン 16のノレン部分の重量が大きぐ商品 Gが軽量である場合、商品 Gが背の高い物品である場合等に特に起こり易い。そして、転倒した商品 Gは、図 8に示すような状態で搬送されるため、正常搬送状態の商品 Gとは X線画像の形状や濃度分布が異なってしまい、適正な異物混入検査を行うことができなくなるおそれがある。

そこで、本実施形態の X線検查装置 10では、以上のような構成を用いて、シールドボックス 11内における商品 Gの搬送状態（商品 Gの姿勢）の異常発生の有無を判定する。これにより、搬送中に転倒した商品 Gの検查を行わないようにすることで、無駄な検査の実施を回避して検査の効率、精度を向上させている。

具体的には、図 9および図 10に示す制御フローに従って、搬送状態異常の判定が行われる。すなわち、運転が開始されると、ステップ S1において搬送される商品 Gの通過を光電管 17において検知する。そして、ステップ S2においてこの検知時間を示す ON/OFF信号を制御コンピュータ 20に対して送信する。制御コンピュータ 20では、ステップ S3において、光電管 17から受信した ON/OFF信号とコンベア 12による搬送速度とから、商品 Gの搬送方向における長さに関する物理量を基準物理量として測定するとともに、ステップ S4において、 CF25における商品 Gの基準物理量のファイル 25aにこの基準物理量を記憶させる。本実施形態では、運転が開始されて最初に検查を行う商品 Gについて基準物理量を測定して CF25に記憶すると、その後は各商品 Gごとに基準物理量を測定することはなぐ CF25に記憶された基準物理量を用いて判定を行う。なお、 CF25に記憶された基準物理量については、検查対象となる商品の種類が変更されるまで継続して使用することができる。また、以前検查を行って CF25に基準物理量が記憶されている商品については、改めて光電管 1 7によって商品 Gの通過検知を行って ON/OFF信号を制御コンピュータ 20に対して送信する必要はなぐ作業者が CF25に記憶された基準物理量を読み出して判定を行うこと力 Sできる。

次に、遮蔽ノレン 16をくぐってシールドボックス 11内へ商品 Gが搬送されると、ステップ S5において、 X線ラインセンサ 14による X線透過量の測定が行われ、ステップ S 6において、その透過量に基づいて X線画像が作成される。この X線画像は、コンペァ 12 (商品 Gの搬送路）の下方から商品 Gを透過した X線を検出して形成される。よつて、商品 Gの平面視の形状を示す X線画像に基づいて、容易に商品 Gの搬送方向長さを測定することができる。ここで、搬送状態が正常 (商品 Gが転倒等していない状態）であれば、光電管 17によって求められる搬送方向長さ（基準物理量）と、 X線ラインセンサ 14によって求められる搬送方向長さ（物理量）とが一致する。

続いて、制御コンピュータ 20では、図 10に示すステップ S12 - S13におレ、て、 CF2 5に記憶された基準物理量と、シールドボックス 11内において測定された商品 Gの物理量とを比較して、所定の誤差範囲内である場合には、ステップ S14において搬送状態は正常である旨の判定を行う。一方、基準物理量と X線画像に基づいて測定した物理量とが所定の誤差範囲内にない場合（図 8参照）には、ステップ S15において搬送状態が異常である旨の判定を行う。

そして、制御コンピュータ 20は、搬送状態が異常である旨の判定を行うと、ステップ 16において X線照射器 13からの X線照射を停止させる、ステップ S 17においてコンベア 12の搬送を停止させる等、装置全体の運転を停止させるように制御する。さらに、制御コンピュータ 20は、ステップ S 18において作業者に対して搬送状態の異常を報知するための警報音を発するとともに、モニタ 26に搬送状態異常である旨を表示させる。

なお、判定の基準となる物理量は、 1つの基準物理量について一致/不一致を見るのではなぐ例えば、搬送方向における長さと、商品 Gの高さという 2つの基準物理量を組み合わせて判定を行うことが好ましい。この場合には、商品 Gが転倒しているが転倒した向きによって測定された長さが基準物理量と偶然一致して搬送状態が正常であると誤判定されることを防止して、判定の正確性が低下することを防止できる。ただし、商品 Gの高さについても基準物理量とする場合には、搬送路の側方に鉛直方向に配置された複数の光電管を設けることが好ましい。

[本 X線検査装置の特徴]

(1)

本実施形態の X線検査装置 10では、制御コンピュータ 20が、光電管 17から受信した ON/OFF信号に基づいて、検査開始前に予め検査対象となる商品 Gの基準物理量（商品 Gの搬送方向における長さ）を測定する。次に、制御コンピュータ 20は、 X 線ラインセンサ 14によって検出された X線透過量により作成した X線画像（商品 Gの平面視像）に基づいて、シールドボックス 11内に搬入された商品 Gについて、上記基準物理量に対応する物理量を測定する。そして、測定した物理量と基準物理量とを比較して、所定の誤差範囲内である場合には、これを正常な搬送状態と判定する。一方、測定した物理量と基準物理量とを比較して、所定の誤差範囲内にない場合には、搬送状態の異常発生と判定する。

ここで、商品 Gが転倒している場合には、 X線ラインセンサ 14における X線透過量の検出値に基づいて形成される X線画像の向きが変わって、 X線画像の補正や異物検出等を適切に行うことができなくなることがある。この結果、異物検出精度が低下してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態の X線検查装置 10では、シールドボックス 11への搬入前の正常な搬送状態における商品 Gの基準物理量を測定し、シールドボックス 11内における商品 Gの測定物理量と比較することで、商品 Gの転倒等の搬送状態の異常を、早期に検知することができる。この結果、搬送状態の異常に伴う検査精度の低下を防止して、常に高精度な検查を実施することができる。

(2)

本実施形態の X線検査装置 10では、商品 Gの搬送中における姿勢が所定の状態でない場合に搬送状態の異常の発生を検出する。

これにより、商品 Gが転倒したり回転したりして、適正な X線検查を行うことができなくなることを防止することができる。

(3)

本実施形態の X線検查装置 10では、商品 Gの基準物理量を測定するための光電管 17を、シールドボックス 11の上流側に配置してレ、る。

これにより、シールドボックス 11へ搬送される前の正常な搬送状態における商品 G の基準物理量を、安価な構成で容易に測定することができる。また、運転を開始する前に、予め基準物理量を別途測定する必要はなぐ運転中に商品 Gについて基準物理量を測定することができるため、運転効率を向上させることができる。

(4)

本実施形態の X線検査装置 10では、シールドボックス 11における商品 Gの搬出入口へ鉛入りのノレンを有する遮蔽ノレン 16が設けられている。

通常、このような遮蔽ノレン 16付きの X線検査装置では、商品 Gをシールドボックス 11内へ搬送する際に、商品 Gが転倒したり回転したりするおそれがある。特に、商品 Gが軽量である場合や、重心位置が高い物品である場合には、転倒や回転が発生しやすい。

しかし、本実施形態の X線検查装置 10では、このような商品 Gの転倒や回転による搬送状態の異常を早期に検出することができる。このため、商品 Gの転倒等による商品 Gの搬送滞留や、適正な X線検查を実施できなくなることを回避することができる。

(5)

本実施形態の X線検查装置 10では、搬送異常の有無の判定に用いられる基準物理量（商品 Gの搬送方向長さ）を記憶する CF25を備えてレ、る。

これにより、同一の商品 Gの検査を実施する場合には、最初の商品 Gについて基準物理量を測定するだけで、その後は CF25に記憶された基準物理量を用いて判定を行うことができる。

(6)

本実施形態の X線検查装置 10では、シールドボックス 11内における物理量を測定するための第 2測定部として、 X線ラインセンサ 14を用いている。

このように、元来、 X線検查用の X線画像を作成するための X線透過量を測定する X線ラインセンサ 14を、搬送状態の判定を行う物理量を測定するための第 2測定部として兼用することで、部品点数を減らしてコストを削減することができる。また、 X線ラインセンサ 14によって検出された X線透過量に基づいて作成される異物検出用の X線画像を、搬送状態の判定を行うための物理量測定用にも用いることで、搬送状態の判定処理を簡略化できる。

(7)

本実施形態の X線検査装置 10では、制御コンピュータ 20が、搬送状態の異常有りと判定すると、少なくとも、コンベア 12および X線照射器 13の運転を停止させる。これにより、搬送状態異常の検知とほぼ同時に、商品 Gの搬送と X線の照射を停止させることで、シールドボックス 11内において転倒、回転した商品 Gを手で取り出して再度シールドボックス 11の上流側から再検査を実施することができる。よって、安全性の高レヽ X線検査装置 10を提供できる。

(8)

本実施形態の X線検査装置 10では、搬送状態異常と判定すると、警告音を発生させる、モニタ 26に搬送状態異常を知らせる警告画面を表示させる。

これにより、搬送状態異常の発生をいち早く作業者に報知することができるため、作業者は早急に運転停止等の措置を採ることができる。

(9)

本実施形態の X線検查装置 10では、搬送状態の判定を行うための物理量として、搬送方向における商品 Gの長さに関する物理量を用いている。これにより、商品 Gの通過時間を示す ON/OFF信号を制御コンピュータ 20に対して送信する光電管 17等の安価な構成により、転倒、回転した商品 Gの搬送状態異常を容易に検出することができる。

(10)

本実施形態の X線検查装置 10では、商品 Gついて、平面視における搬送方向長さを、基準物理量として用いている。

これにより、光電管 17によって検知された商品 Gの通過時間を示す ON/OFF信号と、 X線ラインセンサ 14における X線透過量に基づいて作成された X線画像に基づいて、基準物理量、測定物理量を測定することができる。

[他の実施形態]

以上、本発明の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定されるものではなぐ発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

(A)

上記実施形態では、第 1測定部として機能する光電管 17、第 2測定部として機能する X線ラインセンサ 14における検出結果よつて測定される物理量として、商品 Gの長さに関する物理量 (搬送方向における長さ）を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、長さに関する物理量として、搬送方向長さ以外にも、搬送方向における幅、外周長等を用いることもできる。商品 Gの搬送方向における幅については、光電管を商品 Gの上方に複数配置して検出することができる。商品 Gの外周長については、搬送路の上方に配置されたカメラ等を用いて撮影された映像力測定することができる。

また、商品 Gの形状を物理量として判定を行ってもよい。例えば、上記実施形態のようにカップ入りのインスタントラーメンを商品 Gとする場合には、商品 Gの搬送状態が正常であれば、搬送路の上方に配置された光電管やカメラ、 X線ラインセンサ 14からは円形の形状が特定されるはずである。よって、 X線ラインセンサ 14において特定される商品 Gの形状が円形でなく台形であれば、商品 Gが転倒したことを認識することができ、搬送状態の異常として検知することができる。また、第 1測定部としてのカメラ等の撮影装置、第 2測定部としての X線ラインセンサ 14から商品 Gを投影した映像（上記実施形態では平面視像）から重心位置を特定して、上記物理量として判定を行ってもよレ、。例えば、図 11 (a)〜図 11 (c)に示す投影図の物品については、商品 Gの外周部の各位置からの距離 Rと角度 Θとに基づいて作成した図 11 (d)に示すグラフから重心位置を求めることができる。なお、図 11 (d) に示す実線は図 11 (a)に示す物品のと Θとの関係を示すグラフであり、同様に、図 11 (d)に示す 1点鎖線、 2点差線は、それぞれ図 11 (b)、図 11 (c)に示す物品のと Θとの関係を示すグラフである。

この他にも、カメラ、 X線ラインセンサ 14によって商品 Gを投影して得られる図形の面積を、上記物理量として判定を行うこともできる。

さらに、 X線ラインセンサ 14における X線透過量に基づいて作成される X線画像の濃度分布を、上記物理量として判定を行ってもよい。例えば、図 12 (a)および図 12 ( b)に示す形状の物品について作成された X線画像の濃度分布に応じて作成されたヒストグラム（図 12 (c)参照）における明るさ（濃度）のピークやピークの度数を比較して判定を行うことができる。この場合には、基準物理量についても X線透過量に基づいて作成される X線画像が必要となるため、商品 Gの上方に X線を照射する照射部を配置してその下方に配置された X線ラインセンサにおいて X線透過量を検出すればよい。なお、図 12 (c)に示すグラフの実線は、図 12 (a)に示す物品のヒストグラム、点線は図 12 (b)に示す形状のヒストグラムを示している。

(B)

上記実施形態では、商品 Gの基準物理量として、光電管 17において商品 Gの搬送方向長さに関する物理量を、商品 Gの種類が変わるたびに最初の商品について測定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、運転を開始する前に予め商品 Gの基準物理量を測定し、 CF25に記憶させた後に運転を開始してもよい。この場合には、運転開始時にはすでに基準物理量が記憶されているため、例えば 1個目の商品 Gが転倒した場合でも、これを搬送異常として検出すること力 Sできる。

ただし、上記実施形態のように、シールドボックス 11の上流側に光電管 17を配置した X線検査装置 10では、運転開始前に予め商品 Gの基準物理量を測定する必要はなぐ運転開始と同時に基準物理量を測定することが運転効率の面から好ましい。

(C)

上記実施形態では、光電管 17において検知した商品 Gの通過時間を示す〇NZ OFF信号を制御コンピュータ 20に送信し、制御コンピュータ 20が ON/OFF信号と商品 Gの搬送速度とから基準物理量を測定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、第 1測定部として、基準物理量を測定する機能まで備えた測定装置をシールドボックス 11の上流側に設けてもよい。この場合には、測定装置自身が基準物理量を算出することができるため、制御コンピュータ 20では基準物理量と物理量とを比較するだけで判定を行うことができる。

また、上記実施形態のように、商品 Gの搬送方向における長さを算出して基準物理量とするのではなぐ商品 Gの通過時間を直接的に基準物理量として用いることもできる。

具体的には、正常な搬送状態における商品 Gの搬送方向における長さと搬送速度とに基づいて、第 1測定部としての光電管 17を通過してから第 2測定部としての X線ラインセンサ 14に検出されるまでの時間を基準物理量として用いればよい。この場合には、基準物理量として設定された時間と、実際に光電管 17から X線ラインセンサ 1 4までの通過時間とにずれがあることを検出した場合に、これを搬送状態の異常として判定し、 X線照射器 13からの X線の照射を停止させる等の措置を講ずることができる。

さらに、正常な搬送状態での商品 Gの搬送方向における長さと搬送速度とに基づいて、 X線ラインセンサ 14において継続して検出される時間を基準物理量として用いてもよレ、。この場合には、 X線ラインセンサ 14において継続して検出される時間が、基準となる時間よりも短い場合、あるいは長い場合には、商品 Gが転倒していることが予想されるため、これを搬送異常として判定することができる。

(D)

上記実施形態では、第 1測定部として光電管 17を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、光電管以外にも、商品 Gを搬送路の上方から撮影して得られる商品 Gの平面視映像に基づいて基準物理量を測定することが可能なカメラ等を用いることも可能である。

(E)

上記実施形態では、 X線ラインセンサ 14が、第 2測定部として機能する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、 X線ラインセンサ 14とは別に第 2測定部としてのカメラや光電管等を、シールドボックス 11内に設けてもょレ、。

(F)

上記実施形態では、商品 Gとして容器入りのインスタントラーメンを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、容器入りのインスタントラーメン以外でも、搬送面からの高さがあり、重心位置が高い物品や軽量の物品であれば搬送中に転倒し易いため、本発明による効果を特に効果的に得ることができる。

(G)

上記実施形態では、 X線検査装置 10によって異物混入検査を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、異物混入検査ではなぐ商品 Gの内容物の個数検査を行う X線検査装置に対して本発明を適用することも可能である。

産業上の利用可能性

本発明の X線検查装置は、筐体内における物品の転倒等を搬送状態の異常として検出することができるという効果を奏することから、搬送中の物品に対して検查を行う各種検查装置に対して広く適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 筐体内を搬送される物品に対して X線を照射し、その透過量を検出して前記物品への異物混入あるいは前記物品の個数を検查する X線検查装置であって、前記物品を搬送する搬送部と、

前記搬送部によって搬送される前記物品に対して X線を照射する照射部と、前記物品に対して照射された X線の透過量を検出する X線検出部と、

正常な搬送状態における前記物品の基準物理量を測定する第 1測定部と、前記筐体内において前記物品の物理量を測定する第 2測定部と、

前記第 1測定部において測定された基準物理量と前記第 2測定部において測定された物理量とを比較して、前記物品の搬送状態を判定する判定部と、

を備えている X線検査装置。

[2] 前記物品の搬送状態とは、前記搬送部によって搬送される前記物品の姿勢である請求項 1に記載の X線検査装置。

[3] 前記第 1測定部は、前記筐体の上流側に配置されている、

請求項 1または 2に記載の X線検查装置。

[4] 前記物品を搬入するために前記筐体に形成された開口部には、 X線の外部漏洩を防止する遮蔽ノレンが設けられている、

請求項 1から 3のいずれ力、 1項に記載の X線検查装置。

[5] 前記第 1測定部によって測定された前記物品の基準物理量を記憶する記憶部をさらに備えている、

請求項 1から 4のいずれ力、 1項に記載の X線検查装置。

[6] 前記第 2測定部は、前記 X線検出部における検出結果に基づいて前記物品の物理量を測定する、

請求項 1から 5のいずれ力 1項に記載の X線検査装置。

[7] 前記判定部において前記物品の搬送状態が異常であると判定された場合には、少なくとも、前記搬送部による前記物品の搬送と、前記照射部による X線の照射とを停止させるように制御する制御部をさらに備えた、請求項 1から 6のいずれ力 1項に記載の X線検査装置。

前記判定部において前記物品の搬送状態が異常であるとの判定がなされた場合に警告を発する警告部をさらに備えた、

請求項 1から 7のいずれ力、 1項に記載の X線検查装置。

前記物理量は、前記物品の長さに関する物理量である、

請求項 1から 8のいずれ力、 1項に記載の X線検查装置。

前記物理量は、前記物品を所定方向から所定の平面上に投影して得られる投影図の搬送方向における長さ、幅、周囲長のいずれか 1つである、

請求項 1から 8のいずれ力、 1項に記載の X線検查装置。

前記物理量は、前記物品の形状に関する物理量である、

請求項 1から 8のいずれ力、 1項に記載の X線検查装置。

前記物理量は、前記物品の重心に関する物理量である、

請求項 1から 8のいずれ力 1項に記載の X線検査装置。

前記物理量は、前記物品の面積に関する物理量である、

請求項 1から 8のいずれ力 1項に記載の X線検査装置。

前記物理量は、前記物品の濃度分布に関する物理量である、

請求項 1から 8のいずれ力 1項に記載の X線検査装置。

前記物理量は、前記物品が搬送される時間に関する物理量である、

請求項 1から 8のいずれ力 1項に記載の X線検査装置。