WO2017057735A1 - 異物検査装置 - Google Patents

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WO2017057735A1
WO2017057735A1 PCT/JP2016/079135 JP2016079135W WO2017057735A1 WO 2017057735 A1 WO2017057735 A1 WO 2017057735A1 JP 2016079135 W JP2016079135 W JP 2016079135W WO 2017057735 A1 WO2017057735 A1 WO 2017057735A1
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unit
ray
metal detection
inspection
display
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PCT/JP2016/079135
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良 田中
裕太 井上
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株式会社イシダ
日新電子工業株式会社
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    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables

Definitions

  • This disclosure relates to a foreign matter inspection apparatus.
  • Patent Document 1 X-ray inspection for detecting foreign matter contained in an object to be inspected using X-ray permeability and foreign matter contained in the object to be inspected using an interaction between a magnetic field and a metal are disclosed.
  • a foreign substance inspection apparatus capable of performing both of metal detection and the detection is described.
  • This apparatus includes one overall control unit.
  • the overall control unit includes one display control unit that displays an operation screen for X-ray inspection and metal detection on one display unit, an X-ray inspection control unit, and a metal detection control unit.
  • This disclosure is intended to provide a foreign substance inspection apparatus with excellent availability.
  • a foreign matter inspection apparatus uses a transport unit that transports an object to be inspected, and X that detects foreign matter contained in the object being transported by the transport unit using X-ray transparency.
  • the X-ray inspection unit is communicably connected to the X-ray inspection unit, can operate independently of the X-ray inspection unit, and uses the interaction between the magnetic field and the metal to be transported by the transport unit.
  • a metal detection unit that detects foreign matter contained in the inspection object, a housing that houses at least a part of the transport unit, the X-ray inspection unit, and the metal detection unit, and a housing that is provided in the case, A first display unit that displays an operation screen of the X-ray inspection unit and the metal detection unit by being controlled, and a first display unit that is provided in the housing and displays the operation screen of the metal detection unit by being controlled by the metal detection unit. 2 display units.
  • the operation screens of the X-ray inspection unit and the metal detection unit are displayed on the first display unit by being controlled by the X-ray inspection unit. Further, an operation screen of the metal detection unit is displayed on the second display unit by being controlled by the metal detection unit. For this reason, even when the X-ray inspection unit controlling the first display unit fails and the operation screen of the metal detection unit cannot be displayed on the first display unit, the metal displayed on the second display unit The metal detector can be operated using the operation screen of the detector. Therefore, according to this foreign substance inspection device, the degenerate operation is possible using the second display unit, and the availability is excellent.
  • the second display unit may display an operation screen of the X-ray inspection unit by being controlled by the X-ray inspection unit.
  • the casing may be provided with a door portion that opens and closes the casing.
  • the second display unit may be disposed on the back surface of the door unit. In this case, since the second display unit can be accommodated in the housing, it becomes clear that the operation screens of the X-ray inspection unit and the metal detection unit during normal operation are the first display unit.
  • FIG. 1 is a front view of a foreign matter inspection apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the internal configuration and control system of the foreign matter inspection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a main configuration of the X-ray inspection unit and the metal detection unit of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of main components of the X-ray inspection unit and the metal detection unit of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a sub-display of the foreign substance inspection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 6 is a functional block diagram relating to the display of the foreign matter inspection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a functional block diagram relating to the display of the foreign matter inspection apparatus according to the modification.
  • FIG. 1 is a front view of a foreign matter inspection apparatus 1 according to an embodiment.
  • a foreign matter inspection device 1 shown in FIG. 1 is a device that detects foreign matter contained in an inspection object.
  • the inspected object is, for example, food.
  • the foreign object inspection apparatus 1 performs X-ray inspection and metal detection while conveying the inspection object in the interior thereof, and inspects whether or not the inspection object contains foreign objects.
  • X-ray inspection is a technique for detecting foreign matter contained in an object to be inspected using X-ray transparency, and is realized by the X-ray inspection unit 2 (see FIG. 2).
  • metal detection is a technique for detecting a foreign substance contained in an inspection object using an interaction between a magnetic field and metal, and is realized by the metal detection unit 3 (see FIG. 2). In metal detection, a metal foreign object can be detected. Details of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 will be described later.
  • the foreign matter inspection apparatus 1 has a housing 4 in which a space is defined.
  • the housing 4 accommodates the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 therein.
  • the housing 4 shields X-rays generated by the X-ray inspection unit 2 and suppresses external leakage of X-rays.
  • the housing 4 is made of, for example, stainless steel.
  • the housing 4 has a box shape in this embodiment.
  • An opening 4 a that communicates with the inside of the housing 4 is formed on the left side surface of the housing 4.
  • an opening 4 b that communicates with the inside of the housing 4 is formed on the right side surface of the housing 4.
  • the object to be inspected is carried into the inside of the housing 4 from the opening 4a and inspected, and is carried out of the housing 4 through the opening 4b. That is, the opening 4a serves as an inspection object carry-in port, and the opening 4b serves as an inspection object carry-out port.
  • an upper door (door portion) 40 and a lower door 41 that open and close the housing 4 are provided on the front surface of the housing 4.
  • the upper door 40 and the lower door 41 have a hinged door structure, for example. By opening or closing the upper door 40 or the lower door 41, at least a part of an X-ray inspection unit 2 and a metal detection unit 3 described later are exposed to the outside.
  • the upper door 40 and the lower door 41 are made of, for example, stainless steel.
  • a display (first display unit) 5 and an operation switch 6 are provided on the front surface of the upper door 40.
  • the display 5 is a display device having both a display function and an input function, for example, a touch panel.
  • the display 5 displays the result of X-ray inspection and metal detection, and also displays an operation screen for setting various parameters related to metal detection and X-ray inspection.
  • the operation switch 6 is a power switch for the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3.
  • the housing 4 is supported by a support base 7.
  • a notification unit 8 and a cooler 9 are provided on the upper surface of the housing 4.
  • the notification unit 8 notifies of foreign matter contamination and the operating state of the device.
  • the notification unit 8 includes a first notification device 81 corresponding to the X-ray inspection unit 2 and a second notification device 82 corresponding to the metal detection unit 3.
  • the cooler 9 sends cool air to the inside of the housing 4 and adjusts the temperature of the devices arranged inside the housing 4.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the internal configuration and control system of the foreign matter inspection apparatus 1 shown in FIG.
  • the inside of the housing 4 is inspected with a substrate chamber T ⁇ b> 1 in which a part of an X-ray generator to be described later and a control board of a component are arranged, and an object S to be inspected. It is divided into the inspection room T2 to be performed. The temperature of the substrate chamber T1 is adjusted by the cooler 9 described above.
  • a conveyor (conveying unit) 10 for conveying the inspection object S is disposed.
  • the conveyor 10 is a roller belt conveyor in the present embodiment, and extends in the horizontal direction inside the housing 4 with one end located in the opening 4a and the other end located in the opening 4b. is doing. That is, the housing
  • the conveyor 10 according to the present embodiment carries the inspection object S into the housing 4 through the opening 4a and carries the inspection object S out of the housing 4 through the opening 4b.
  • An X-ray shielding curtain 42 is disposed in the opening 4a.
  • an X-ray shielding curtain 43 is disposed in the opening 4b.
  • the X-ray shielding curtains 42 and 43 have upper ends that are fixed to the housing 4 and lower ends that are free ends.
  • the X-ray shielding curtains 42 and 43 shield X-rays generated by the X-ray inspection unit 2 and suppress external leakage of X-rays.
  • the X-ray shielding curtains 42 and 43 are made of, for example, a flexible material containing tungsten.
  • the loading conveyor 11 may be disposed on the right side of the conveyor 10 and the unloading conveyor 12 may be disposed on the left side of the conveyor 10. Further, the carry-out conveyor 12 may have a function of distributing the inspection object S.
  • an annular case 31 having a through hole 31a for allowing the inspection object S to pass therethrough is disposed in the inspection room T2.
  • the conveyor 10 penetrates the case 31 through the through hole 31a.
  • the inspection object S passes through the through hole 31 a of the case 31 by the conveyor 10, and X-ray inspection and metal detection are sequentially performed in the case 31.
  • the case 31 is made of, for example, stainless steel.
  • the X-ray inspection unit 2 includes an X-ray inspection control unit 20, an X-ray generator 21, and an X-ray detector 22.
  • the X-ray generator 21 includes an X-ray source that generates X-rays and a slit mechanism.
  • the X-ray detector 22 detects X-rays generated by the X-ray generator 21.
  • the X-ray generator 21 and the X-ray detector 22 are arranged so as to face each other so as to sandwich the conveyor 10 and the case 31 from above and below.
  • an X-ray source and the like are disposed in the substrate chamber T1, and a mechanism for irradiating X-rays is disposed in the examination chamber T2.
  • a mechanism for irradiating X-rays is disposed in the examination chamber T2.
  • the X-ray detector 22 for example, a line sensor in which a plurality of X-ray detection sensors are arranged in parallel in the front-rear direction is used.
  • the X-ray detector 22 is accommodated in the substrate case 23 in order to reduce X-ray leakage.
  • the substrate case 23 is provided with a slit 23a (see FIG. 4) in order to allow X-rays to reach the X-ray detector 22.
  • the X-ray inspection control unit 20 temporarily stores an input / output interface I / O for inputting / outputting signals to / from the outside, a ROM (Read Only Memory) in which a program and information for processing are stored, and data. It has a storage medium such as a RAM (Random Access Memory) and an HDD (Hard Disk Drive), a CPU (Central Processing Unit), a communication circuit, and the like.
  • the X-ray inspection control unit 20 stores input data in the RAM based on a signal output from the CPU, loads a program stored in the ROM into the RAM, and executes the program loaded in the RAM. The functions described later are realized.
  • the X-ray inspection control unit 20 is disposed in the substrate chamber T1 and connected to the X-ray generator 21 and the X-ray detector 22.
  • the X-ray inspection control unit 20 is connected to the display 5 and receives operation information from an operator via an operation screen.
  • the X-ray inspection control unit 20 sets operation profiles of the X-ray generator 21 and the X-ray detector 22 based on the operation information, and controls operations of the X-ray generator 21 and the X-ray detector 22.
  • the X-ray inspection control unit 20 detects the inspection object S using the laser sensor 24 disposed upstream of the X-ray generator 21 and the X-ray detector 22, the X-ray inspection control unit 20 inspects the inspection object S. Start.
  • the X-ray inspection control unit 20 controls the X-ray generator 21 to irradiate the inspection object S being conveyed by the conveyor 10 with X-rays.
  • the X-ray detector 22 measures the X-ray transmission amount of X-rays that have passed through the inspection object S, and outputs the measured X-ray transmission amount to the X-ray inspection control unit 20.
  • the X-ray inspection control unit 20 generates an X-ray transmission image in which the X-ray transmission amount acquired in time series is reflected in the pixel value. Then, the X-ray inspection control unit 20 detects the foreign matter by analyzing the X-ray transmission image using an image processing technique. For example, the X-ray inspection control unit 20 determines whether there is an image region in which the difference from the reference transmittance of the inspection object S is a predetermined value or more based on the pixel value of the X-ray transmission image. The X-ray inspection control unit 20 determines that a foreign object has been detected when there is an image region in which the difference from the reference transmittance of the inspection object S is a predetermined value or more.
  • the X-ray inspection control unit 20 displays the result data of the X-ray inspection on the display 5 or stores the result data in the storage unit in response to a request from the worker. Further, the X-ray inspection control unit 20 indicates that when the X-ray generator 21 and the X-ray detector 22 are operating normally, the device relating to the X-ray inspection is operating using the first alarm 81. To the workers. Further, when it is determined that a foreign object has been detected, the X-ray inspection control unit 20 notifies the worker that the foreign object has been detected using the first notification device 81.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the main components of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of the main components of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 of FIG.
  • the case 31 includes a main body portion 32, a first hood portion 33, and a second hood portion 34.
  • the first hood portion 33 is provided on the opening 4 a side (loading side) with respect to the main body portion 32.
  • the second hood part 34 is provided on the opening part 4 b side (the outlet side) with respect to the main body part 32.
  • the through hole 31 a of the case 31 described above is defined by the inner walls of the main body portion 32, the first hood portion 33, and the second hood portion 34.
  • an X-ray passage slit 33a that allows X-rays to pass is formed below the X-ray generator 21.
  • An X-ray passage slit 33b that allows X-rays to pass through is formed on the lower surface of the first hood portion 33 so as to face the X-ray passage slit 33a.
  • the X-ray detector 22 is disposed below the X-ray passage slit 33b.
  • a slit 33c is provided on the downstream side (the main body portion 32 side) of the X-ray passage slits 33a and 33b.
  • a laser sensor 38 is disposed in the slit 33c. The laser sensor 38 irradiates the inspection object S on the conveyor 10 with laser through the slit 33c.
  • the metal detection unit 3 includes a metal detection control unit 30, an annular transmission coil 35 that is a search coil, and annular reception coils 36 and 37 that are search coils.
  • the transmission coil 35 and the reception coils 36 and 37 are formed of a conductive material such as metal and are disposed inside the main body 32 of the case 31.
  • the transmission coil 35 and the reception coils 36 and 37 are arranged coaxially with the extending direction of the through hole 31a. That is, the transmission coil 35 and the reception coils 36 and 37 are disposed so as to surround the through hole 31a.
  • the inspection object S passes through the transmission coil 35 and the reception coils 36 and 37 by the conveyor 10.
  • the transmission coil 35 is disposed between the reception coils 36 and 37.
  • the receiving coils 36 and 37 are differentially connected to each other and arranged symmetrically with respect to the transmitting coil 35.
  • the two receiving coils 36 and 37 have the same flux linkage.
  • the transmission coil 35 is configured to be energized and generates magnetic flux.
  • a voltage is excited in each of the receiving coils 36 and 37 by electromagnetic induction of a magnetic field generated by the transmitting coil 35.
  • the first hood portion 33 and the second hood portion 34 shield external leakage of the magnetic field generated by the transmission coil 35 and entry of an external magnetic field.
  • the metal detection control unit 30 includes an input / output interface I / O for inputting / outputting signals from / to the outside, a ROM storing programs and information for processing, a RAM for temporarily storing data, an HDD, etc. Storage medium, CPU, and communication circuit.
  • the metal detection control unit 30 stores input data in the RAM based on a signal output from the CPU, loads a program stored in the ROM into the RAM, and executes the program loaded into the RAM, which will be described later. Realize the function to do.
  • the metal detection control unit 30 is disposed in the substrate chamber T1 and connected to the X-ray inspection control unit 20, and receives operation information from the worker input to the operation screen of the display 5 via the X-ray inspection control unit 20. Accept.
  • the metal detection control unit 30 sets operation profiles of the transmission coil 35 and the reception coils 36 and 37 based on the operation information.
  • the metal detection control unit 30 detects the inspection object S using the laser sensor 38 disposed on the upstream side of the transmission coil 35 and the reception coils 36 and 37, the metal detection control unit 30 starts metal detection of the inspection object S. .
  • the metal detection control unit 30 supplies an alternating excitation current to the transmission coil 35 to generate a magnetic flux.
  • the magnetic flux generated by the transmission coil 35 passes through the two reception coils 36 and 37, and a voltage is excited in each of the reception coils 36 and 37 by electromagnetic induction.
  • the metal detection control unit 30 acquires the output voltage of the differential connection of the receiving coils 36 and 37 and determines metal detection. When the differential connection output voltage is 0, the metal detection control unit 30 determines that a metal foreign object is not detected. On the other hand, when the differential connection output voltage is not zero, the metal detection control unit 30 determines that a metal foreign object has been detected.
  • the metal detection control unit 30 displays the metal detection result data on the display 5 or stores the result data in the storage unit in response to a request from the worker. In addition, when the transmission coil 35 and the reception coils 36 and 37 are operating normally, the metal detection control unit 30 informs the worker that the metal detection device is operating using the second alarm 82. Inform. Furthermore, when the metal detection control unit 30 determines that a foreign object has been detected, the metal detection control unit 30 notifies the worker that the foreign object has been detected using the second notification device 82.
  • the case 31 may be held by a vibration isolation table 39 (anti-vibration tables 39a and 39b) for the purpose of improving the vibration resistance characteristics.
  • the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 described above are configured to be independently operable. That is, the foreign substance inspection apparatus 1 can execute not only X-ray inspection and metal detection but also any one of X-ray inspection and metal detection.
  • the display 5 is controlled by the X-ray inspection unit 2 to display operation screens of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3. Since the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 share one display 5 so that one operation screen is obtained, X-rays are compared with the case where two displays are arranged on the front surface of the housing 4. The operability of the inspection unit 2 and the metal detection unit 3 is improved.
  • the appearance of the apparatus is simplified and the design is improved. For this reason, when the X-ray inspection unit 2 is stopped or broken, the display 5 cannot display the operation screen of the metal detection unit 3 or the like. For this reason, the foreign substance inspection apparatus 1 is provided with an alternative means regarding the display function.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the sub-display (second display unit) 50 of the foreign matter inspection apparatus 1 shown in FIG.
  • the foreign substance inspection apparatus 1 shown in FIG. 5 is in a state where the upper door 40 that opens and closes the housing 4 is opened.
  • the sub display 50 is disposed on the back surface of the upper door 40. In a state where the upper door 40 is closed, the sub display 50 is accommodated in the housing 4.
  • the sub-display 50 as an alternative means can be prevented from being visually recognized by an operator during normal operation in which the upper door 40 is closed and inspected.
  • the sub-display 50 is accommodated as necessary, it is possible to prevent the sub-display 50 as an alternative means from being conscious of the operator during normal operation. That is, it becomes clear that the operation screens of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 during normal operation are the display 5.
  • the display 5 displays the operation screens of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 by adopting a configuration that can accommodate the sub-display 50 as necessary. Can be made.
  • FIG. 6 is a functional block diagram relating to the display of the foreign matter inspection apparatus 1 shown in FIG.
  • the X-ray inspection control unit 20 and the metal detection control unit 30 are connected so as to be capable of bidirectional communication.
  • the X-ray inspection control unit 20 is connected to the display 5 and controls display on the display 5.
  • the metal detection control unit 30 is connected to the sub display 50 and controls display on the sub display 50.
  • the sub display 50 displays an operation screen of the metal detection unit 3 and the like under the control of the metal detection control unit 30.
  • the display 5 When performing X-ray inspection and metal detection, the display 5 displays operation screens of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 under the control of the X-ray inspection control unit 20.
  • the sub-display 50 is controlled by the metal detection control unit 30 to operate the metal detection unit 3. Display the screen.
  • the sub-display 50 is controlled by the metal detection control unit 30 to display the operation screen of the metal detection unit 3.
  • the operation screens of the X-ray inspection unit 2 and the metal detection unit 3 are displayed on the display 5 by being controlled by the X-ray inspection unit 2. Further, the operation screen of the metal detection unit 3 is displayed on the sub display 50 by being controlled by the metal detection unit 3. For this reason, even when the X-ray inspection unit 2 that controls the display 5 fails and the operation screen of the metal detection unit 3 cannot be displayed on the display 5, the metal detection unit 3 displayed on the sub display 50.
  • the metal detector 3 can be operated using the operation screen. Therefore, according to the foreign substance inspection apparatus 1, a degenerate operation is possible using the sub display 50, and the availability is excellent.
  • FIG. 7 is a functional block diagram relating to the display of the foreign matter inspection apparatus 1A according to the modification.
  • the foreign substance inspection apparatus 1A according to the modification is different from the above-described embodiment in that the X-ray inspection control unit 20A is connected not only to the display 5 but also to the sub display 50A. Others are the same. That is, the sub display 50A can display the operation screen of the X-ray inspection unit 2 by being controlled not only by the metal detection control unit 30 but also by the X-ray inspection control unit 20A. As described above, when the sub-display 50A operates under the control of the X-ray inspection control unit 20A, the X-ray inspection unit 2 functions normally but the display 5 itself fails. The operation screen of the line inspection unit 2 can be displayed.
  • the sub display 50 is arranged inside the housing 4
  • the sub display 50 may be arranged outside the housing 4.
  • the display 5 is controlled by the X-ray inspection control unit 20 and the sub-display 50 is controlled by the metal detection control unit 30.
  • the display 5 is controlled by the metal detection control unit 30.
  • the sub display 50 may be controlled by the X-ray inspection control unit 20.
  • the example in which the inspection object S is transported from the opening 4a to the opening 4b has been described.
  • the transport direction may be reversed.
  • the laser sensor 24 may be disposed between the opening 4b and the second hood portion 34, and a slit may be provided on the side surface of the second hood portion 34.

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Abstract

異物検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、Ｘ線の透過性を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出するＸ線検査部と、Ｘ線検査部と通信可能に接続され、Ｘ線検査部とは独立して作動可能であり、磁界と金属との相互作用を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出する金属検出部と、搬送部の少なくとも一部、Ｘ線検査部、及び金属検出部を内部に収容する筐体と、筐体に設けられ、Ｘ線検査部に制御されることでＸ線検査部及び金属検出部の操作画面を表示する第１表示部と、筐体に設けられ、金属検出部に制御されることで金属検出部の操作画面を表示する第２表示部と、を備える。

Description

異物検査装置
　本開示は、異物検査装置に関する。
　特許文献１には、Ｘ線の透過性を利用して被検査物に含まれる異物を検出するＸ線検査と、磁界と金属との相互作用を利用して被検査物に含まれる異物を検出する金属検出との両方を行うことができる異物検査装置が記載されている。この装置は、１つの統括制御部を備えている。統括制御部は、Ｘ線検査及び金属検出の操作画面を１つの表示部に表示させる１つの表示制御部、Ｘ線検査制御部、及び金属検出制御部を有する。
特開２０１５－２８４６５号公報
　特許文献１記載の異物検査装置にあっては、統括制御部や表示制御部に不具合があった場合、Ｘ線検査及び金属検出の両方の操作画面を表示できないため、可用性の観点から改善の余地がある。
　本開示は、可用性に優れた異物検査装置を提供することを目的とする。
　本開示の一形態に係る異物検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、Ｘ線の透過性を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出するＸ線検査部と、Ｘ線検査部と通信可能に接続され、Ｘ線検査部とは独立して作動可能であり、磁界と金属との相互作用を利用して、搬送部で搬送されている被検査物に含まれる異物を検出する金属検出部と、搬送部の少なくとも一部、Ｘ線検査部、及び金属検出部を内部に収容する筐体と、筐体に設けられ、Ｘ線検査部に制御されることでＸ線検査部及び金属検出部の操作画面を表示する第１表示部と、筐体に設けられ、金属検出部に制御されることで金属検出部の操作画面を表示する第２表示部と、を備える。
　この異物検査装置では、Ｘ線検査部に制御されることでＸ線検査部及び金属検出部の操作画面が第１表示部に表示される。また、金属検出部に制御されることで金属検出部の操作画面が第２表示部に表示される。このため、第１表示部を制御するＸ線検査部が故障し、第１表示部に金属検出部の操作画面を表示させることができないときであっても、第２表示部に表示される金属検出部の操作画面を用いて、金属検出部を操作することができる。したがって、この異物検査装置によれば、第２表示部を用いて縮退運転が可能であり、可用性に優れている。
　本開示の一形態に係る異物検査装置では、第２表示部は、Ｘ線検査部に制御されることでＸ線検査部の操作画面を表示してもよい。このように構成することで、Ｘ線検査部は機能しているものの第１表示部そのものが故障した場合に、第２表示部にＸ線検査部の操作画面を表示することができる。
　本開示の一形態に係る異物検査装置では、筐体には、当該筐体を開閉する扉部が設けられてもよい。第２表示部は、扉部の裏面に配置されていてもよい。この場合、第２表示部を筐体内部に収容しておくことができるので、正常運転時におけるＸ線検査部及び金属検出部の操作画面が第１表示部であることが明確になる。
　本開示によれば、可用性に優れた異物検査装置を提供することができる。
図１は、実施形態に係る異物検査装置の正面図である。 図２は、図１に示される異物検査装置の内部構成及び制御系を説明する概念図である。 図３は、図２のＸ線検査部及び金属検出部の主要構成の説明図である。 図４は、図２のＸ線検査部及び金属検出部の主要構成の斜視図である。 図５は、図１に示される異物検査装置のサブディスプレイの一例を説明する図である。 図６は、図１に示される異物検査装置の表示に関する機能ブロック図である。 図７は、変形例に係る異物検査装置の表示に関する機能ブロック図である。
　以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は実施形態に係る異物検査装置１の正面図である。図１に示される異物検査装置１は、被検査物に含まれる異物を検出する装置である。被検査物は例えば食品である。異物検査装置１は、その内部において被検査物を搬送しつつＸ線検査及び金属検出を行い、被検査物に異物が含まれるか否かを検査する。
　Ｘ線検査は、Ｘ線の透過性を利用して被検査物に含まれる異物を検出する手法であり、Ｘ線検査部２（図２参照）によって実現される。Ｘ線検査では、被検査物とは異なるＸ線透過性を有する異物を検出することができる。一方、金属検出は、磁界と金属との相互作用を利用して被検査物に含まれる異物を検出する手法であり、金属検出部３（図２参照）によって実現される。金属検出では金属異物を検出することができる。Ｘ線検査部２及び金属検出部３の詳細については後述する。
　異物検査装置１は、その内部に空間が画成された筐体４を有する。筐体４は、Ｘ線検査部２及び金属検出部３を内部に収容する。筐体４は、Ｘ線検査部２により発生されるＸ線を遮蔽し、Ｘ線の外部漏洩を抑制する。筐体４は、例えばステンレスなどで形成される。
　筐体４は、本実施形態では箱状を呈している。筐体４の左側面には、筐体４の内部に連通する開口部４ａが形成されている。同様に、筐体４の右側面には、筐体４の内部に連通する開口部４ｂが形成されている。本実施形態では、被検査物は、開口部４ａから筐体４の内部へ搬入されて検査が行われ、開口部４ｂから筐体４の外部へ搬出される。つまり、開口部４ａが被検査物の搬入口、開口部４ｂが被検査物の搬出口となる。
　筐体４の前面には、筐体４を開閉する上部扉（扉部）４０及び下部扉４１が設けられている。上部扉４０及び下部扉４１は、例えば開き戸構造である。上部扉４０又は下部扉４１が開閉されることで、後述するＸ線検査部２及び金属検出部３の少なくとも一部が外部に露出される。上部扉４０及び下部扉４１は、例えばステンレスなどで形成される。
　上部扉４０の前面には、ディスプレイ（第１表示部）５及び操作スイッチ６が設けられている。ディスプレイ５は、表示機能と入力機能とを兼ね備えた表示装置であり、例えばタッチパネルである。ディスプレイ５は、Ｘ線検査及び金属検出の結果などを表示するとともに、金属検出及びＸ線検査に関する各種パラメータの設定を行う操作画面を表示する。操作スイッチ６は、Ｘ線検査部２及び金属検出部３の電源スイッチなどである。
　筐体４は、支持台７によって支持されている。筐体４の上面には、報知部８及びクーラー９が設けられている。報知部８は、異物混入や機器の作動状態を報知する。報知部８は、Ｘ線検査部２に対応する第１報知器８１、及び金属検出部３に対応する第２報知器８２を備えている。クーラー９は、筐体４の内部に冷気を送り、筐体４の内部に配置された機器の温度を調整する。
　図２は、図１に示される異物検査装置１の内部構成及び制御系を説明する概念図である。図２に示されるように、筐体４の内部は、後述するＸ線発生器の一部や構成要素の制御基板などが配置される基板室Ｔ１と、被検査物Ｓが搬入されて検査が行われる検査室Ｔ２とに区画されている。基板室Ｔ１は、上述したクーラー９によって温度調整されている。
　検査室Ｔ２には、被検査物Ｓを搬送するコンベヤ（搬送部）１０が配置されている。コンベヤ１０は、本実施形態ではローラ式のベルトコンベヤであり、一端部が開口部４ａに位置し且つ他端部が開口部４ｂに位置した状態で、筐体４の内部を水平方向に延在している。つまり、筐体４は、コンベヤ１０のうち一端部及び他端部を除く部分を内部に収容している。本実施形態のコンベヤ１０は、開口部４ａを介して被検査物Ｓを筐体４の内部に搬入し、開口部４ｂを介して被検査物Ｓを筐体４の外部に搬出する。
　開口部４ａには、Ｘ線遮蔽カーテン４２が配置されている。同様に、開口部４ｂには、Ｘ線遮蔽カーテン４３が配置されている。Ｘ線遮蔽カーテン４２，４３は、上端が筐体４に対する固定端であり且つ下端が自由端である。Ｘ線遮蔽カーテン４２，４３は、Ｘ線検査部２が発生したＸ線を遮蔽し、Ｘ線の外部漏洩を抑制する。Ｘ線遮蔽カーテン４２，４３は、例えばタングステンを含有する可撓性材料などにより形成される。なお、被検査物Ｓの搬入及び搬出を自動化すべく、コンベヤ１０の右側に搬入用コンベヤ１１を配置し、コンベヤ１０の左側に搬出用コンベヤ１２を配置してもよい。また、搬出用コンベヤ１２が、被検査物Ｓの振分機能を備えていてもよい。
　検査室Ｔ２には、被検査物Ｓを通過させるための貫通穴３１ａが形成された環状体のケース３１が配置されている。コンベヤ１０は、貫通穴３１ａを介してケース３１を貫通している。被検査物Ｓは、コンベヤ１０によってケース３１の貫通穴３１ａを通過し、ケース３１においてＸ線検査及び金属検出が順次実行される。ケース３１は、例えばステンレスなどで形成される。
　最初に、Ｘ線検査を行うＸ線検査部２について説明する。Ｘ線検査部２は、Ｘ線検査制御部２０、Ｘ線発生器２１、及びＸ線検出器２２を備える。Ｘ線発生器２１は、Ｘ線を発生するＸ線源、及びスリット機構を含む。Ｘ線検出器２２は、Ｘ線発生器２１で発生したＸ線を検出する。Ｘ線発生器２１及びＸ線検出器２２は、コンベヤ１０及びケース３１を上下方向から挟むように対向配置されている。なお、Ｘ線発生器２１のうち、Ｘ線源などは基板室Ｔ１に配置され、Ｘ線を照射する機構が検査室Ｔ２に配置されている。Ｘ線検出器２２としては、例えば複数のＸ線検出センサを前後方向に沿って並設したラインセンサが用いられる。Ｘ線検出器２２は、Ｘ線漏洩を低減させるために、基板ケース２３に収容されている。基板ケース２３には、Ｘ線検出器２２へＸ線を到達させるために、スリット２３ａ（図４参照）が設けられている。
　Ｘ線検査制御部２０は、外部との信号の入出力などを行う入出力インターフェースＩ／Ｏ、処理を行うためのプログラムおよび情報などが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶媒体、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、及び通信回路などを有する。Ｘ線検査制御部２０は、ＣＰＵが出力する信号に基づいて、入力データをＲＡＭに記憶し、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムを実行することで、後述する機能を実現する。
　Ｘ線検査制御部２０は、基板室Ｔ１に配置され、Ｘ線発生器２１及びＸ線検出器２２に接続されている。Ｘ線検査制御部２０は、ディスプレイ５に接続され、操作画面を介して作業員から操作情報を受け付ける。Ｘ線検査制御部２０は、操作情報に基づいてＸ線発生器２１及びＸ線検出器２２の動作プロファイルを設定するとともに、Ｘ線発生器２１及びＸ線検出器２２の動作を制御する。Ｘ線検査制御部２０は、Ｘ線発生器２１及びＸ線検出器２２よりも上流側に配置されたレーザセンサ２４を用いて被検査物Ｓを検出した場合、当該被検査物Ｓの検査を開始する。Ｘ線検査制御部２０は、Ｘ線発生器２１を制御して、コンベヤ１０によって搬送されている被検査物ＳにＸ線を照射させる。Ｘ線検出器２２は、被検査物Ｓを透過したＸ線のＸ線透過量を計測し、計測したＸ線透過量をＸ線検査制御部２０へ出力する。
　Ｘ線検査制御部２０は、時系列で取得したＸ線透過量を画素値に反映させたＸ線透過画像を生成する。そして、Ｘ線検査制御部２０は、画像処理技術によりＸ線透過画像を解析して、異物を検出する。例えば、Ｘ線検査制御部２０は、Ｘ線透過画像の画素値に基づいて、被検査物Ｓの基準透過率との差が所定値以上となる画像領域が存在するか否かを判定する。そして、Ｘ線検査制御部２０は、被検査物Ｓの基準透過率との差が所定値以上となる画像領域が存在する場合には、異物を検出したと判定する。
　Ｘ線検査制御部２０は、作業員からの要求に応じて、Ｘ線検査の結果データをディスプレイ５に表示させたり、記憶部に結果データを記憶したりする。また、Ｘ線検査制御部２０は、Ｘ線発生器２１及びＸ線検出器２２が正常に作動している場合、第１報知器８１を用いてＸ線検査に係る機器が作動中である旨を作業員に報知する。さらに、Ｘ線検査制御部２０は、異物を検出したと判定した場合、第１報知器８１を用いて異物を検知した旨を作業員に報知する。
　図３は、図２のＸ線検査部２及び金属検出部３の主要構成の説明図である。図４は、図２のＸ線検査部２及び金属検出部３の主要構成の斜視図である。図３及び図４に示されるように、ケース３１は、本体部３２、第１フード部３３、及び第２フード部３４を有する。第１フード部３３は、本体部３２に対して開口部４ａ側（搬入口側）に設けられている。第２フード部３４は、本体部３２に対して開口部４ｂ側（搬出口側）に設けられている。上述したケース３１の貫通穴３１ａは、本体部３２、第１フード部３３、及び第２フード部３４それぞれの内壁によって画成されている。
　第１フード部３３の上面には、Ｘ線を通過させるＸ線通過スリット３３ａがＸ線発生器２１の下方に位置するように形成されている。第１フード部３３の下面には、Ｘ線を通過させるＸ線通過スリット３３ｂがＸ線通過スリット３３ａと対向するように形成されている。Ｘ線通過スリット３３ｂの下方には、Ｘ線検出器２２が配置される。このように構成することで、Ｘ線発生器２１が発生したＸ線２１ａは、Ｘ線通過スリット３３ａ，３３ｂを通過し、ケース３１の内部を搬送されている被検査物Ｓに照射される。なお、第１フード部３３の側面において、Ｘ線通過スリット３３ａ，３３ｂよりも下流側（本体部３２側）にはスリット３３ｃが設けられている。スリット３３ｃには、レーザセンサ３８が配置される。レーザセンサ３８は、スリット３３ｃを介してコンベヤ１０上の被検査物Ｓにレーザを照射する。
　次に、金属検出を行う金属検出部３について説明する。金属検出部３は、金属検出制御部３０、サーチコイルである環状の送信コイル３５、及びサーチコイルである環状の受信コイル３６，３７を備える。送信コイル３５及び受信コイル３６，３７は、金属などの導電性材料で形成され、ケース３１の本体部３２の内部に配置されている。送信コイル３５及び受信コイル３６，３７は、貫通穴３１ａの延在方向と同軸に配置されている。つまり、送信コイル３５及び受信コイル３６，３７は、貫通穴３１ａを囲むように配置されている。これにより、被検査物Ｓは、コンベヤ１０によって送信コイル３５及び受信コイル３６，３７を通過する。
　送信コイル３５は、受信コイル３６，３７間に配置されている。受信コイル３６，３７は、互いに差動接続されるとともに送信コイル３５に対して対称に配置されている。２つの受信コイル３６，３７は、同一の鎖交磁束を有する。送信コイル３５は、通電可能に構成されており、磁束を発生する。受信コイル３６，３７それぞれには、送信コイル３５が発生した磁界の電磁誘導によって電圧が励起する。なお、第１フード部３３及び第２フード部３４は、送信コイル３５が発生した磁界の外部漏洩と外来磁界の進入とを遮蔽する。
　金属検出制御部３０は、外部との信号の入出力などを行う入出力インターフェースＩ／Ｏ、処理を行うためのプログラムおよび情報などが記憶されたＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶媒体、ＣＰＵ、及び通信回路などを有する。金属検出制御部３０は、ＣＰＵが出力する信号に基づいて、入力データをＲＡＭに記憶し、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムを実行することで、後述する機能を実現する。
　金属検出制御部３０は、基板室Ｔ１に配置されるとともにＸ線検査制御部２０に接続され、Ｘ線検査制御部２０を介してディスプレイ５の操作画面に入力された作業員からの操作情報を受け付ける。金属検出制御部３０は、操作情報に基づいて送信コイル３５及び受信コイル３６，３７の動作プロファイルを設定する。金属検出制御部３０は、送信コイル３５及び受信コイル３６，３７よりも上流側に配置されたレーザセンサ３８を用いて被検査物Ｓを検出した場合、当該被検査物Ｓの金属検出を開始する。
　金属検出制御部３０は、送信コイル３５へ交番励磁電流を供給し、磁束を発生させる。送信コイル３５によって発生された磁束は、２つの受信コイル３６，３７を貫通し、電磁誘導によって受信コイル３６，３７それぞれに電圧が励起される。金属検出制御部３０は、受信コイル３６，３７の差動接続の出力電圧を取得して、金属検出の判定を行う。金属検出制御部３０は、差動接続の出力電圧が０のときは、金属異物を検出していないと判定する。一方、金属検出制御部３０は、差動接続の出力電圧が０でないときは、金属異物を検出したと判定する。
　金属検出制御部３０は、作業員からの要求に応じて、金属検出の結果データをディスプレイ５に表示させたり、記憶部に結果データを記憶したりする。また、金属検出制御部３０は、送信コイル３５及び受信コイル３６，３７が正常に作動している場合、第２報知器８２を用いて金属検出に係る機器が作動中である旨を作業員に報知する。さらに、金属検出制御部３０は、異物を検出したと判定した場合、第２報知器８２を用いて異物を検知した旨を作業員に報知する。なお、ケース３１は、耐振特性向上の目的で防振台３９（防振台３９ａ，３９ｂ）により保持されていてもよい。
　次に、異物検査装置１の画面表示について詳細を説明する。上述したＸ線検査部２及び金属検出部３は、それぞれ独立に作動可能に構成されている。つまり、異物検査装置１は、Ｘ線検査及び金属検出の両方を実行するだけでなく、Ｘ線検査及び金属検出の何れか一方を実行することもできる。上述のとおり、本実施形態では、ディスプレイ５は、Ｘ線検査部２に制御されることでＸ線検査部２及び金属検出部３の操作画面などを表示する。Ｘ線検査部２及び金属検出部３が１つのディスプレイ５を共有化することによって操作画面が１つになることから、２つのディスプレイを筐体４の前面に配置する場合に比べて、Ｘ線検査部２及び金属検出部３の操作性が向上する。さらに、２つのディスプレイを筐体４の前面に配置する場合に比べて、装置外観がシンプルとなり、意匠性も向上する。
このため、Ｘ線検査部２が停止又は故障している場合には、ディスプレイ５は、金属検出部３の操作画面などを表示することができない。このため、異物検査装置１は表示機能に関して代替手段を備えている。
　図５は、図１に示される異物検査装置１のサブディスプレイ（第２表示部）５０の一例を説明する図である。図５に示される異物検査装置１は、筐体４を開閉する上部扉４０が開とされた状態である。サブディスプレイ５０は、上部扉４０の裏面に配置されている。上部扉４０が閉とされた状態では、サブディスプレイ５０は、筐体４の内部に収容される。
　このように、代替手段であるサブディスプレイ５０は、上部扉４０を閉めて検査する正常運転時において、作業員に視認されないようにすることができる。サブディスプレイ５０を必要に応じて収容する構成とすることにより、代替手段であるサブディスプレイ５０を正常運転時において作業者に意識させないようにすることができる。つまり、正常運転時におけるＸ線検査部２及び金属検出部３の操作画面がディスプレイ５であることが明確になる。また、サブディスプレイ５０を必要に応じて収容することができる構成とすることにより、ディスプレイ５がＸ線検査部２及び金属検出部３の操作画面を表示することを作業員に対して容易に理解させることができる。
　次に、ディスプレイ５及びサブディスプレイ５０の制御について説明する。図６は、図１に示される異物検査装置１の表示に関する機能ブロック図である。図６に示されるように、Ｘ線検査制御部２０と金属検出制御部３０とは双方向通信可能に接続されている。Ｘ線検査制御部２０は、ディスプレイ５に接続され、ディスプレイ５の表示を制御する。金属検出制御部３０は、サブディスプレイ５０に接続され、サブディスプレイ５０の表示を制御する。サブディスプレイ５０は、金属検出制御部３０に制御されることで金属検出部３の操作画面などを表示する。
　Ｘ線検査及び金属検出を行う場合、ディスプレイ５は、Ｘ線検査制御部２０に制御されることでＸ線検査部２及び金属検出部３の操作画面を表示する。一方、Ｘ線検査を行わずに金属検出のみを行う場合、Ｘ線検査部２が停止しているため、サブディスプレイ５０が、金属検出制御部３０に制御されることで金属検出部３の操作画面を表示する。あるいは、Ｘ線検査部２が故障した場合であって金属検出を行うときには、サブディスプレイ５０が、金属検出制御部３０に制御されることで金属検出部３の操作画面を表示する。
　以上、本実施形態に係る異物検査装置１では、Ｘ線検査部２に制御されることでＸ線検査部２及び金属検出部３の操作画面がディスプレイ５に表示される。また、金属検出部３に制御されることで金属検出部３の操作画面がサブディスプレイ５０に表示される。このため、ディスプレイ５を制御するＸ線検査部２が故障し、ディスプレイ５に金属検出部３の操作画面を表示させることができないときであっても、サブディスプレイ５０に表示される金属検出部３の操作画面を用いて、金属検出部３を操作することができる。したがって、異物検査装置１によれば、サブディスプレイ５０を用いて縮退運転が可能であり、可用性に優れている。
　以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示の一形態は、上述した実施形態に限定されるものではない。
　図７は、変形例に係る異物検査装置１Ａの表示に関する機能ブロック図である。図７に示されるように、変形例に係る異物検査装置１Ａでは、上述した実施形態と比べて、Ｘ線検査制御部２０Ａがディスプレイ５だけでなくサブディスプレイ５０Ａにも接続されている点が相違し、その他は同一である。つまり、サブディスプレイ５０Ａは、金属検出制御部３０だけでなく、Ｘ線検査制御部２０Ａに制御されることでＸ線検査部２の操作画面を表示することができる。このように、サブディスプレイ５０ＡがＸ線検査制御部２０Ａに制御されて動作することで、Ｘ線検査部２は正常に機能しているもののディスプレイ５そのものが故障した場合に、サブディスプレイ５０にＸ線検査部２の操作画面を表示することができる。
　また、上述した実施形態において、サブディスプレイ５０が筐体４の内部に配置されている例を示したが、サブディスプレイ５０が筐体４の外部に配置されていてもよい。
　また、上述した実施形態において、ディスプレイ５がＸ線検査制御部２０により制御され、サブディスプレイ５０が金属検出制御部３０により制御される例を示したが、ディスプレイ５が金属検出制御部３０により制御され、サブディスプレイ５０がＸ線検査制御部２０により制御されてもよい。
　また、上述した実施形態において、被検査物Ｓを開口部４ａから開口部４ｂへ搬送する例を示したが、搬送方向を逆にしてもよい。この場合、レーザセンサ２４を開口部４ｂと第２フード部３４との間に配置し、第２フード部３４の側面にスリットを設けてレーザセンサ３８を配置すればよい。
　また、上述した実施形態において、筐体４の内部にコンベヤ１０の一部を配置する例を示したが、コンベヤ１０はその全てが筐体４の内部に収容されていてもよい。
　１，１Ａ…異物検査装置、２…Ｘ線検査部、３…金属検出部、４…筐体、５…ディスプレイ（第１表示部）、８…報知部、１０…コンベヤ、２０，２０Ａ…Ｘ線検査制御部、３０…金属検出制御部、５０，５０Ａ…サブディスプレイ（第２表示部）。

Claims (3)

  1. 　被検査物を搬送する搬送部と、
    　Ｘ線の透過性を利用して、前記搬送部で搬送されている前記被検査物に含まれる異物を検出するＸ線検査部と、
    　前記Ｘ線検査部と通信可能に接続され、前記Ｘ線検査部とは独立して作動可能であり、磁界と金属との相互作用を利用して、前記搬送部で搬送されている前記被検査物に含まれる異物を検出する金属検出部と、
    　前記搬送部の少なくとも一部、前記Ｘ線検査部、及び前記金属検出部を内部に収容する筐体と、
    　前記筐体に設けられ、前記Ｘ線検査部に制御されることで前記Ｘ線検査部及び前記金属検出部の操作画面を表示する第１表示部と、
    　前記筐体に設けられ、前記金属検出部に制御されることで前記金属検出部の操作画面を表示する第２表示部と、
    を備える異物検査装置。
  2. 　前記第２表示部は、前記Ｘ線検査部に制御されることで前記Ｘ線検査部の操作画面を表示する請求項１に記載の異物検査装置。
  3. 　前記筐体には、当該筐体を開閉する扉部が設けられ、
    　前記第２表示部は、前記扉部の裏面に配置されている請求項１又は２に記載の異物検査装置。
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