WO2018101397A1 - 容器の異物検査装置及び異物検査方法 - Google Patents

容器の異物検査装置及び異物検査方法 Download PDF

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裕宗 中村
千代子 高橋
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キリンテクノシステム株式会社
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    • G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for inspecting the presence or absence of foreign matter in a container using X-rays.
  • An apparatus using X-rays is known as an apparatus for inspecting whether or not a foreign substance such as a glass piece is mixed in a container filled with contents.
  • an apparatus that obtains an image of transmitted X-rays by irradiating X-rays obliquely from above and below to the bottom of a container in which foreign matter is sinking, and inspecting the presence or absence of foreign matter based on the obtained image. (See, for example, Patent Document 1).
  • an apparatus that irradiates a container with X-rays from different directions around the container, acquires transmission X-ray images corresponding to the X-rays from each direction, and inspects for the presence of foreign matter based on the obtained images.
  • Patent Documents 2 and 3 There is also known an apparatus that irradiates a container with X-rays obliquely from above and acquires an image of X-rays transmitted to the bottom side to inspect for the presence or absence of foreign matter in the container (see Patent Document 4).
  • an X-ray source is arranged on one side around the container, and an imaging unit for X-ray images is arranged on the other side.
  • the distance required for X-rays to pass through the container is increased, and the contrast (brightness / darkness difference) between the shadow of the container and the foreign object is reduced, and an image of a relatively small foreign object or a foreign object having a high X-ray transmittance.
  • the inspection apparatuses of Patent Documents 2 and 3 inspect the presence or absence of foreign matter in the entire region by irradiating the entire container with X-rays, and are not suitable for detecting foreign matter sinking to the bottom.
  • the inspection apparatus of Patent Document 4 is intended for an empty container before filling, and does not inspect foreign objects for a container filled with contents.
  • an object of the present invention is to provide a foreign substance inspection apparatus and a foreign substance inspection method capable of accurately detecting a foreign substance sinking inside the bottom of a container based on an X-ray image.
  • a container foreign matter inspection apparatus is provided with a plurality of X-ray irradiations provided so as to irradiate X-rays obliquely downward with respect to the bottom of the container from different positions around the container to be inspected.
  • An imaging device for capturing an X-ray image transmitted to the bottom side of the container for each X-ray irradiation from each X-ray irradiator, and an image in the container based on the image captured by the imaging means Discriminating means for discriminating the presence or absence of foreign matter.
  • a container foreign matter inspection method provides X-rays obliquely downward with respect to the bottom of the container from each of a plurality of X-ray irradiators disposed at different positions around the container to be inspected. Based on the procedure for irradiating, the procedure for capturing an X-ray image transmitted to the bottom side of the container for each X-ray irradiation from each X-ray irradiator, and the image captured by the procedure for capturing. And a procedure for determining the presence or absence of foreign matter in the container.
  • the distance through which the X-ray passes through the container and its contents is sufficiently shortened on the near side of the container when viewed from each X-ray irradiator, while the X-ray is transmitted on the heel side of the container. Increases the distance through which. Therefore, the amount of absorption when X-rays pass through the container is relatively small on the near side of the container and relatively large on the heel side. Therefore, in the image picked up by the image pickup means, it is possible to sufficiently detect the foreign matter by ensuring a sufficient difference in density between the container and the foreign matter on the near side of the container.
  • the difference in density between the container and the foreign material becomes relatively small, and it may be difficult to detect the foreign material on the heel side.
  • the plurality of X-ray irradiators are arranged to irradiate X-rays from different positions around the container, the container side when viewed from any one of the X-ray irradiators is The relationship which becomes the near side of a container seeing from this X-ray irradiator arises.
  • each of the plurality of X-ray irradiators may be provided so as to irradiate the container with X-rays at different inspection positions set on a transfer path by a predetermined transfer means. Good. According to this, X-rays can be sequentially irradiated from different surrounding directions to the container without stopping the container being transported, and an image corresponding to each irradiation can be taken.
  • An X-ray camera that captures a two-dimensional image is provided as the imaging means, and the X-ray camera may be disposed to face the bottom so as to be shared for imaging at each of the different inspection positions. . According to this, even if each of the plurality of X-ray irradiators is arranged at different positions with respect to the transport direction, the apparatus can be miniaturized and the cost can be reduced by using the X-ray camera in common.
  • the X-ray irradiator and the X-ray irradiator and the X-ray irradiator are configured so that each of the plurality of X-ray irradiators is irradiated with X-rays in a pulse waveform and the image is captured every time the X-rays are irradiated
  • Control means for controlling the operation of the imaging means may be further provided. According to this, a still image of the container being conveyed can be taken at each inspection position.
  • the foreign matter inspection apparatus 1 is for inspecting the presence or absence of foreign matter inside a basket 2 as an example of a container.
  • the basket 2 is made of glass, for example, and is formed as a bottle-type container.
  • the inside of the bowl 2 is filled with contents such as beverages, and the mouth 2a of the bowl 2 is sealed.
  • the contents may or may not have transparency to visible light.
  • the eaves 2 is conveyed in a predetermined conveying direction F (indicated by an arrow in FIG. 2) in an upright state by the conveying device 3.
  • the foreign matter inspection apparatus 1 is disposed on the conveyance path of the basket 2.
  • the transport device 3 supports the bag 2 from below with a resin support plate 3a, and travels a pair of belts 3b arranged so as to sandwich the body 2c of the bag 2 in the transport direction. Transport the jar 2. Note that the basket 2 is not rotated during the conveyance.
  • the material of the support plate 3a can be appropriately selected as long as it is a material that transmits X-rays.
  • the foreign matter inspection apparatus 1 includes first and second X-ray irradiators 5A and 5B (hereinafter, may be represented by reference numeral 5) arranged so as to sandwich the conveyance path of the basket 2, and a support plate 3a. And an X-ray camera 6 as an example of an imaging unit disposed so as to face the bottom 2b.
  • Each X-ray irradiator 5 irradiates the ridge 2 with X-rays spreading in a conical shape at a predetermined irradiation angle ⁇ (FIG. 2) around the irradiation axis AX.
  • Each X-ray irradiator 5 is set so as to irradiate X-rays obliquely downward with respect to the bottom portion 2b from positions 180 degrees apart from each other along the circumferential direction of the ridge 2.
  • the inclination angle ⁇ of the irradiation axis AX with respect to the horizontal direction may be set as appropriate, it is set to 40 ° as an example.
  • the first X-ray irradiator 5A and the second X-ray irradiator 5B are set somewhat apart from each other in the conveyance direction F of the basket 2.
  • X-rays are emitted from one side of the ridge 2 by the first X-ray irradiator 5A at the first inspection position P1 on the transport path, and downstream in the transport direction from the first inspection position P1.
  • X-rays are irradiated by the second X-ray irradiator 5B from the opposite side of the eyelid 2 at the second inspection position P2.
  • X-rays are applied to the half circumference of the eyelid 2 at the first inspection position P1, and X-rays are applied to the half circumference on the opposite side of the eyelid 2 at the second inspection position P2.
  • the X-ray irradiation range in each X-ray irradiator 5 is set so that X-rays are applied to substantially the entire bottom 2b.
  • the entire bottom portion 2b is included in the total irradiation range obtained by combining the irradiation ranges of the X-ray irradiators 5A and 5B.
  • the irradiation range of each X-ray irradiator 5 is excluded from the irradiation range of the single X-ray irradiator 5 so that a part of the region located on the far side of the bottom 2b when viewed from each X-ray irradiator 5 is excluded. May be set.
  • the irradiation range can be adjusted to an appropriate range by appropriately setting the irradiation angle ⁇ , the inclination angle ⁇ , and the distance from the ridge 2 to the X-ray irradiator 5.
  • the X-ray camera 6 has a detection surface 6a arranged in parallel with the bottom 2b of the ridge 2, detects X-rays that are transmitted to the bottom 2b side of the ridge 2 and enter the detection surface 6a, and have an intensity distribution thereof. A corresponding two-dimensional image is generated, and an image signal corresponding to the obtained image is output.
  • the imaging range by the X-ray camera 6 is set so that the entire image of the bottom 2b can be captured regardless of whether the ridge 2 is located at either the first inspection position P1 or the second inspection position P2. .
  • X-rays are irradiated obliquely downward from each X-ray irradiator 5 disposed on the side of the heel 2 and an image of X-rays transmitted to the bottom 2b side is taken by the X-ray camera 6.
  • the distance through which the X-rays pass through the basket 2 and its contents on the front side when viewed from each X-ray irradiator 5 is sufficiently shortened. Therefore, the amount of absorption when X-rays pass through the ridge 2 is relatively small on the front side of the ridge 2.
  • the heel side of the heel 2 the distance through which the X-rays pass is increased, and the amount of X-ray absorption is relatively large.
  • a region where it is difficult to detect foreign matter in the X-ray image irradiated from one X-ray irradiator 5 is an area between the ridge 2 and the foreign matter in the X-ray image irradiated from the other X-ray irradiator 5.
  • There is a complementary relationship between the images such as a region in which a difference in density is sufficiently secured and a foreign object can be accurately detected. Therefore, it is possible to accurately determine the presence / absence of a foreign substance over the entire circumference of the ridge 2 while mutually complementing regions having relatively small shade differences in each of the plurality of images.
  • the foreign substance inspection apparatus 1 is provided with a control unit 11 as an example of a control unit and an inspection unit 12 as an example of a determination unit.
  • the control unit 11 controls the operations of the X-ray irradiators 5A and 5B and the X-ray camera 6 so that an image suitable for inspecting the presence or absence of foreign matter in the basket 2 can be obtained.
  • the inspection unit 12 determines whether or not there is a foreign substance in the basket 2 using an image obtained based on the control of the control unit 11, and outputs the determination result.
  • the control unit 11 determines whether or not the heel 2 has reached the first inspection position P1 (step S1).
  • the position of the ridge 2 can be obtained by a detection unit such as a sensor on the conveyance path.
  • the position of the ridge 2 may be calculated from the elapsed time after the conveyance start and the conveyance speed. If the kite 2 has not reached the first inspection position P1, the control unit 11 repeats the determination in step S1.
  • the control unit 11 drives the first X-ray irradiator 5A to irradiate the eyelid 2 with pulsed X-rays (step S2).
  • the control unit 11 drives the X-ray camera 6 to acquire an image signal corresponding to the image of the eyelid 2, and outputs the obtained image signal to the inspection unit 12 (step S3). Since the pulse wave-shaped X-rays are applied to the eyelid 2, the eyelid 2 being conveyed can be imaged as a still image.
  • the control unit 11 determines whether the kite 2 has reached the second inspection position P2 (step S4).
  • the detection of the position of the eyelid 2 is the same as described above, but it is determined whether the eyelid 2 has reached the second inspection position P2 based on the elapsed time from the time when the X-ray was irradiated in step S2 and the transport speed of the eyelid 2. It may be determined. If the kite 2 has not reached the second inspection position P2, the control unit 11 repeats the determination in step S4. When it is determined that the eyelid 2 has reached the second inspection position P2, the control unit 11 drives the second X-ray irradiator 5B to irradiate the eyelid 2 with pulsed X-rays (step S5).
  • the control unit 11 drives the X-ray camera 6 to acquire an image signal corresponding to the image of the eyelid 2, and outputs the obtained image signal to the inspection unit 12 (step S6). Also in this case, since the ridge 2 is irradiated with pulsed X-rays, the ridge 2 being conveyed can be imaged as a still image. After the process of step S6, the control unit 11 returns to step S1 to prepare for the next inspection of the basket 2.
  • the inspection unit 12 determines whether or not there is a foreign substance inside the basket 2 using the difference in density in the images.
  • the algorithm used for the determination may be the same as that of a known foreign matter inspection apparatus using X-rays, and detailed description thereof is omitted.
  • FIGS. 4A and 4B show examples of images actually captured while the bag 2 is conveyed by the foreign substance inspection apparatus 1 described above.
  • the basket 2 used for photographing is a glass bowl filled with opaque contents, and a stainless steel ball having a diameter of 2 mm in the example of FIG. 4A, a stainless steel ball in the example of FIG. Glass spheres with a diameter of 3 mm are arranged respectively.
  • a circled portion indicated by a broken line in the image indicates the position of the foreign material sample, a subscript SS indicates a stainless steel ball, and a subscript G indicates a glass ball.
  • FIGS. 4A and 4B are examples in which the bottom 2b of the eyelid 2 is imaged by the X-ray camera 6 while irradiating X-rays from the first X-ray irradiator 5A.
  • FIG. 4A is an example in which three stainless steel balls are respectively arranged on the near side, the center portion, and the heel side when viewed from the X-ray irradiator 5 along the edge on the outer peripheral side of the bottom portion.
  • FIG. 4B shows an example in which three glass balls are arranged in the same manner as in FIG. 4A.
  • the lower side in the image corresponds to the front side of the bottom 2b of the heel 2 when viewed from the X-ray irradiator 5A
  • the upper side corresponds to the heel side.
  • the X-ray irradiation from one X-ray irradiator 5A causes the near side, the center portion, and the heel side of the heel 2 to In either case, the difference in shade between the cocoon 2 and the foreign material sample can be confirmed.
  • the difference in density can be confirmed on the front side and the center of the heel 2, but on the heel side, the foreign material sample is lost in the shadow of the heel 2 and cannot be confirmed.
  • the second X-ray irradiator 5B irradiates the heel 2 from the opposite side with X-rays and images the bottom 2b of the heel 2, the front side and the heel side of the heel 2 are interchanged and arranged on the heel side in FIG. 4B. It is expected that a difference in density will occur between the foreign material sample and the cocoon 2. Therefore, according to the foreign substance inspection apparatus 1 described above, it has been confirmed that the presence or absence of foreign substances can be accurately detected over the entire circumference of the heel 2 while supplementing a region in one image where foreign substance detection is difficult with other images.
  • Test 1 Large bowl made of glass filled with beer beverage (capacity 633 ml) and glass bowl filled with beer drink similarly (capacity 500 ml) ⁇ Transport speed (inspection speed): 600 / min ⁇ X-ray source: tube voltage 80-90kV, tube current 10.0mA, irradiation time 2ms It was confirmed that a stainless steel sphere could be detected if it was a cube having a diameter of 2 mm and a glass piece having a side of 3.5 to 4 mm.
  • Test 2 ⁇ Target bottle: Glass drink bottle filled with soft drink (capacity 100ml) ⁇ Transfer speed (inspection speed) of sputum: 600 lines / min ⁇ X-ray source: tube voltage 70-80 kV, tube current 10.0 mA, irradiation time 2 ms It was confirmed that a stainless steel sphere could be detected if it was a cube having a diameter of 1 mm and a glass piece having a side of 3 mm.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various modified or changed forms.
  • the X-ray camera 6 is shared at the first inspection position P1 and the second inspection position P2, but different X-ray cameras may be provided for each inspection position.
  • the two X-ray irradiators 5A and 5B are provided around the basket 2, but three or more X-ray irradiators may be provided around the basket 2.
  • four X-ray irradiators may be provided so as to divide the ridge 2 by 90 ° in the circumferential direction and irradiate X-rays.
  • the container being transported is inspected, but the present invention can also be applied to the inspection of a stationary container.
  • the container to be inspected is not limited to a bottle-shaped bottle. As long as inspection by X-ray is possible, containers of various shapes or materials such as wide mouth jars, ampoules and other various shapes, and cans may be the object of inspection.

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Abstract

検査対象の容器（２）の周囲における互いに異なる位置から容器（２）の底部（２ｂ）に対して斜め下向きにＸ線を照射するように設けられた複数のＸ線照射器（５Ａ、５Ｂ）と、容器（２）の底部（２ｂ）側に透過したＸ線による画像を、各Ｘ線照射器（５Ａ、５Ｂ）からのＸ線の照射ごとに撮像するＸ線カメラ（６）と、Ｘ線カメラ（６）が撮像した画像に基づいて容器（２）内の異物の有無を判別する検査ユニット（１２）と、を含むように異物検査装置（１）を構成する。

Description

容器の異物検査装置及び異物検査方法
　本発明は、Ｘ線を用いて容器内の異物の有無を検査する装置及び方法に関する。
　内容物が充填されている容器にガラス片等の異物が混入しているか否かを検査する装置としてＸ線を利用する装置が知られている。例えば、異物が沈んでいる容器の底部に対して斜め上方及び斜め下方からＸ線を照射して透過Ｘ線による画像を取得し、得られた画像に基づいて異物の有無を検査する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。容器に対してその周囲の互いに異なる方向からＸ線を照射して各方向からのＸ線に対応した透過Ｘ線画像を取得し、得られた画像に基づいて異物の有無を検査する装置も知られている（例えば特許文献２及び３参照）。容器に対して斜め上方からＸ線を照射し、底部側に透過したＸ線による画像を取得して容器内の異物の有無を検査する装置も知られている（特許文献４参照）。
特表２００６－５０５７８７号公報 国際公開第２０１０／１０４１０７号 欧州特許出願公開第０７９５７４６号明細書 実用新案登録第３０８１９３２号公報
　特許文献１の検査装置は、容器の周囲の一方の側にＸ線源を、他方の側にＸ線画像の撮像ユニットをそれぞれ配置しているため、Ｘ線源から見て容器の奧側ではＸ線が容器を透過するために必要な距離が大きくなり、容器の影と異物の影との濃淡差（明暗差）が縮小して比較的小さな異物あるいはＸ線の透過率が高い異物の像が容器の像の影に紛れて検出困難となるおそれがある。特許文献２及び３の検査装置は容器の全体にＸ線を照射して容器内の全領域における異物の有無を検査するものであり、底部に沈んでいる異物の検出に適したものではない。特許文献４の検査装置は充填前の空容器を対象とするものであって、内容物が充填されている容器を対象として異物を検査するものではない。
　そこで、本発明は容器の底部の内側に沈んでいる異物をＸ線による画像に基づいて精度よく検出することが可能な異物検査装置及び異物検査方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る容器の異物検査装置は、検査対象の容器の周囲における互いに異なる位置から前記容器の底部に対して斜め下向きにＸ線を照射するように設けられた複数のＸ線照射器と、前記容器の底部側に透過したＸ線による画像を、各Ｘ線照射器からのＸ線の照射ごとに撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像に基づいて前記容器内の異物の有無を判別する判別手段と、を備えたものである。
　本発明の一態様に係る容器の異物検査方法は、検査対象の容器の周囲における互いに異なる位置に配置された複数のＸ線照射器のそれぞれから前記容器の底部に対して斜め下向きにＸ線を照射する手順と、前記容器の底部側に透過したＸ線による画像を、各Ｘ線照射器からのＸ線の照射ごとに撮像する手順と、前記撮像する手順にて撮像された画像に基づいて前記容器内の異物の有無を判別する手順と、を備えたものである。
　上記態様の装置及び方法によれば、各Ｘ線照射器から見て容器の手前側では容器及びその内容物をＸ線が透過する距離が十分に短縮され、一方、容器の奧側ではＸ線が透過する距離が増大する。そのため、容器をＸ線が透過する際の吸収量が容器の手前側で相対的に小さく、奧側では相対的に大きくなる。そのため、撮像手段にて撮像される画像中において、容器の手前側では容器と異物との濃淡差を十分に確保して異物を精度よく検出することができる。一方、容器の奧側では容器と異物との濃淡差が相対的に小さくなり、奧側での異物の検出が困難となるおそれがある。しかしながら、複数のＸ線照射器が容器の周囲の互いに異なる位置からＸ線を照射するように配置されているため、いずれか一つのＸ線照射器から見たときの容器の奧側は、他のＸ線照射器から見て容器の手前側となる関係が生じる。そのため、一のＸ線照射器から照射されたＸ線による画像では異物の検出が困難となる領域が、他のＸ線照射器から照射されたＸ線による画像では容器と異物との濃淡差が十分に確保されて異物を精度よく検出できる領域となるといったように、画像間に補完関係が生じる。したがって、複数の画像のそれぞれにおける濃淡差が相対的に小さい領域を画像間で相互に補いつつ、容器の全周に亘って異物を精度よく検出することができる。
　上記態様の異物検査装置において、前記複数のＸ線照射器のそれぞれが所定の搬送手段による搬送経路上に設定された互いに異なる検査位置にて前記容器にＸ線を照射するように設けられてもよい。これによれば、搬送中の容器を停止させることなくその容器に対して周囲の異なる方向から順次Ｘ線を照射して各照射に対応した画像を撮像することができる。
　前記撮像手段として２次元の画像を撮像するＸ線カメラが設けられ、前記Ｘ線カメラは前記互いに異なる検査位置のそれぞれにおける撮像にて共用されるように前記底部と対向して配置されてもよい。これによれば、複数のＸ線照射器のそれぞれを搬送方向に対して互いに異なる位置に配置してもＸ線カメラを共通で利用して装置の小型化、コストダウンを図ることができる。
　上記態様の異物検査装置において、前記複数のＸ線照射器のそれぞれからパルス波状にＸ線が照射され、かつ前記Ｘ線の照射ごとに前記画像が撮像されるように前記Ｘ線照射器及び前記撮像手段の動作を制御する制御手段をさらに備えてもよい。これによれば、各検査位置にて搬送中の容器の静止画像を撮像することができる。
本発明の一態様に係る異物検査装置の要部を示す図。 図１の異物検査装置を同図の矢印II方向から見た状態を示す図。 図１の制御ユニットが実行する撮像制御処理の手順を示すフローチャート。 異物検査装置によって取得される画像の一例を示す図。 異物検査装置によって取得される画像の他の例を示す図。
　図１及び図２は本発明の一形態に係る異物検査装置の要部を示している。本形態の異物検査装置１は、容器の一例としての壜２の内部における異物の有無を検査するものである。壜２は例えばガラス製であり、ボトル型の容器として形成されている。壜２の内部には飲料等の内容物が充填され、壜２の口部２ａは密封されている。内容物は可視光に対して透過性を有していてもよいし、有していなくてもよい。壜２は搬送装置３により直立状態で所定の搬送方向Ｆ（図２に矢印で示す。）に搬送される。異物検査装置１は壜２の搬送経路上に配置される。搬送装置３は、一例として、壜２を樹脂製の支持板３ａにて下方から支持しつつ、その壜２の胴部２ｃを挟み込むように配置された一対のベルト３ｂを搬送方向に走行させて壜２を搬送する。なお、壜２は搬送中において回転していない。支持板３ａの素材は、Ｘ線を透過させる材料であれば適宜に選択可能である。
　異物検査装置１は、壜２の搬送経路を挟むように配置された第１及び第２のＸ線照射器５Ａ、５Ｂ（以下、参照符号５で代表することがある。）と、支持板３ａを挟んで底部２ｂと対向するように配置された撮像手段の一例としてのＸ線カメラ６とを備えている。各Ｘ線照射器５は、照射軸ＡＸを中心として所定の照射角θ（図２）で円錐形状に広がるＸ線を壜２に照射する。各Ｘ線照射器５は、壜２の周方向に沿って互いに１８０°離れた位置から底部２ｂに対して斜め下向きにＸ線を照射するように設定されている。水平方向に対する照射軸ＡＸの傾き角度βは適宜に設定されてよいが、一例として４０°に設定される。
　図２から明らかなように、第１のＸ線照射器５Ａと第２のＸ線照射器５Ｂとは壜２の搬送方向Ｆに関して幾らか離して設定されている。それにより、搬送経路上の第１の検査位置Ｐ１にて壜２の一方の側から第１のＸ線照射器５ＡにてＸ線が照射され、第１の検査位置Ｐ１よりも搬送方向下流側の第２の検査位置Ｐ２にて壜２の反対側から第２のＸ線照射器５ＢにてＸ線が照射される。そのため、第１の検査位置Ｐ１では壜２の半周に対してＸ線が照射され、第２の検査位置Ｐ２では壜２の反対側の半周に対してＸ線が照射される。図１から明らかなように、各Ｘ線照射器５におけるＸ線の照射範囲は、底部２ｂのほぼ全体にＸ線が照射されるように設定されている。ただし、Ｘ線照射器５Ａ、５Ｂのそれぞれの照射範囲を組み合わせて得られる合計照射範囲に底部２ｂの全体が包含されていれば足りる。したがって、各Ｘ線照射器５から見て底部２ｂの遠方側に位置する一部の領域が単一のＸ線照射器５の照射範囲から除外されるように各Ｘ線照射器５の照射範囲が設定されてもよい。照射範囲は、照射角θ、傾斜角β及び壜２からＸ線照射器５までの距離を適宜に設定することにより適正範囲に調整することが可能である。
　Ｘ線カメラ６は、壜２の底部２ｂと平行に配置された検出面６ａを有し、壜２の底部２ｂ側に透過して検出面６ａに入射するＸ線を検出してその強度分布に応じた２次元画像を生成し、得られた画像に対応した画像信号を出力する。Ｘ線カメラ６による撮影範囲は、壜２が第１の検査位置Ｐ１及び第２の検査位置Ｐ２のいずれに位置している場合でも底部２ｂの全体像を捉えることができるように設定されている。
　異物検査装置１においては、壜２の側方に配置された各Ｘ線照射器５から斜め下向きにＸ線を照射し、底部２ｂ側に透過したＸ線による画像をＸ線カメラ６にて撮影しているので、各Ｘ線照射器５から見て手前側では壜２及びその内容物をＸ線が透過する距離が十分に短縮される。そのため、壜２をＸ線が透過する際の吸収量が壜２の手前側で相対的に小さくなる。一方、壜２の奧側ではＸ線が透過する距離が拡大してＸ線の吸収量が相対的に大きい。そのため、Ｘ線カメラ６の画像中において、壜２の手前側では壜２と異物との濃淡差が十分に大きくなる一方、壜２の奧側では壜２と異物との濃淡差が相対的に小さくなり、奧側での異物の検出が困難となるおそれがある。しかしながら、第１及び第２のＸ線照射器５Ａ、５Ｂのそれぞれが壜２を挟んで互いに反対側に配置されているため、一方のＸ線照射器５から見たときの壜２の奧側は、他方のＸ線照射器５から見て壜２の手前側となる関係がある。したがって、一方のＸ線照射器５から照射されたＸ線による画像では異物の検出が困難となる領域が、他方のＸ線照射器５から照射されたＸ線による画像では壜２と異物との濃淡差が十分に確保されて異物を精度よく検出できる領域となるといったように、画像間に補完関係が生じる。そのため、複数の画像のそれぞれにおける濃淡差が相対的に小さい領域を画像間で相互に補いつつ、壜２の全周に亘って異物の有無を精度よく判別することができる。
　次に、異物検査装置１の制御系について説明する。図１に示すように、異物検査装置１には、制御手段の一例としての制御ユニット１１と、判別手段の一例としての検査ユニット１２とが設けられている。制御ユニット１１は、壜２内の異物の有無を検査するに適した画像が得られるようにＸ線照射器５Ａ、５Ｂ及びＸ線カメラ６のそれぞれの動作を制御する。検査ユニット１２は、制御ユニット１１の制御に基づいて得られた画像を利用して壜２内に異物が存在するか否かを所定のアルゴリズムに従って判定し、その判定結果を出力する。
　次に、図３を参照して、制御ユニット１１が壜２を撮像するために実行する撮像制御処理の手順を説明する。搬送装置３によって壜２が搬送されている間、制御ユニット１１は図３の処理を継続して実行する。まず、制御ユニット１１は、壜２が第１の検査位置Ｐ１に到達したか否かを判別する（ステップＳ１）。壜２の位置は、一例として搬送経路上にセンサ等の検出手段にて取得することができる。搬送経路上の基準位置から複数の壜２が一定のピッチで搬送される場合には、搬送開始後の経過時間と搬送速度から壜２の位置を割り出してもよい。壜２が第１の検査位置Ｐ１に達していない場合、制御ユニット１１はステップＳ１の判断を繰り返す。壜２が第１の検査位置Ｐ１に達したと判断されると、制御ユニット１１は第１のＸ線照射器５Ａを駆動してパルス波状のＸ線を壜２に照射する（ステップＳ２）。Ｘ線の照射に対応して、制御ユニット１１はＸ線カメラ６を駆動して壜２の画像に対応した画像信号を取得し、得られた画像信号を検査ユニット１２に出力する（ステップＳ３）。パルス波状のＸ線を壜２に照射しているので、搬送中の壜２を静止画として撮像することができる。
　次に、制御ユニット１１は、壜２が第２の検査位置Ｐ２に到達したか否かを判別する（ステップＳ４）。壜２の位置の検出は上記と同様であるが、ステップＳ２でＸ線を照射した時点からの経過時間と壜２の搬送速度から壜２が第２の検査位置Ｐ２に達したか否かを判別してもよい。壜２が第２の検査位置Ｐ２に達していない場合、制御ユニット１１はステップＳ４の判断を繰り返す。壜２が第２の検査位置Ｐ２に達したと判断されると、制御ユニット１１は第２のＸ線照射器５Ｂを駆動してパルス波状のＸ線を壜２に照射する（ステップＳ５）。その照射に対応して、制御ユニット１１はＸ線カメラ６を駆動して壜２の画像に対応した画像信号を取得し、得られた画像信号を検査ユニット１２に出力する（ステップＳ６）。この場合も、パルス波状のＸ線を壜２に照射しているので、搬送中の壜２を静止画として撮像することができる。ステップＳ６の処理後、制御ユニット１１はステップＳ１に戻って次の壜２の検査に備える。
　ステップＳ３及びＳ６のそれぞれにて画像信号が出力されると、検査ユニット１２はそれらの画像中の濃淡差を利用して壜２の内部に異物が存在するか否かを判定する。その判定に用いるアルゴリズムはＸ線を用いた公知の異物検査装置と同様でよく、詳細な説明は省略する。
　以上の異物検査装置１にて壜２を搬送しつつ実際に撮像した画像の一例を図４Ａ及び図４Ｂに示す。撮影に用いた壜２は不透明な内容物が充填されたガラス壜であり、その底部の内側には、異物のサンプルとして、図４Ａの例では直径２ｍｍのステンレス鋼球を、図４Ｂの例では直径３ｍｍのガラス球をそれぞれ配置している。画像中の破線による丸囲み部分は異物サンプルの位置を示し、添え字ＳＳはステンレス鋼球を、添え字Ｇはガラス球をそれぞれ示す。図４Ａ及び図４Ｂの画像は、いずれも第１のＸ線照射器５ＡからＸ線を照射しつつＸ線カメラ６にて壜２の底部２ｂを撮像した例である。図４Ａは３個のステンレス球を底部の外周側の縁に沿ってＸ線照射器５から見たときの手前側、中央部及び奧側にそれぞれ配置した例である。図４Ｂは３個のガラス球を図４Ａと同様に配置した例である。図４Ａ及び図４Ｂのそれぞれにおいて、画像中の下方がＸ線照射器５Ａから見たときの壜２の底部２ｂの手前側、上方が奧側にそれぞれ相当する。
　これらの図から明らかなように、ステンレス球を異物サンプルとした配置した図４Ａの例では一方のＸ線照射器５ＡからのＸ線の照射によって、壜２の手前側、中央部及び奧側のいずれでも壜２と異物サンプルとの濃淡差が確認できる。ガラス球を異物サンプルとして配置した図４Ｂの例では、壜２の手前側及び中央部にて濃淡差が確認できるが、奧側では異物サンプルが壜２の影に紛れて確認不可能である。第２のＸ線照射器５Ｂにより反対側から壜２にＸ線を照射して壜２の底部２ｂを撮像すれば、壜２の手前側と奧側とが入れ替わって図４Ｂの奧側に配置された異物サンプルと壜２との間に濃淡差が生じるものと予想される。したがって、上述した異物検査装置１によれば、一の画像における異物検出が困難な領域を他の画像によって補いつつ壜２の全周に亘って異物の有無を精度よく検出できることが確認された。
　また、上述した異物検査装置１にて検出可能な異物の範囲を複数種類の壜２について確認した。その結果を、試験の条件とともに以下に示す。
（１）試験１
　・対象の壜：ビール飲料が充填されたガラス製の大壜（容量６３３ｍｌ）、及び同様にビール飲料が充填されたガラス製の中壜（容量５００ｍｌ）
　・壜の搬送速度（検査速度）：６００本／分
　・Ｘ線源：管電圧８０～９０ｋＶ、管電流１０．０ｍＡ、照射時間２ｍｓ
　ステンレス球については直径２ｍｍ、ガラス片については一辺３．５～４ｍｍの立方体であれば検出が可能であることが確認された。
（２）試験２
　・対象の壜：清涼飲料が充填されたガラス製のドリンク壜（容量１００ｍｌ）
　・壜の搬送速度（検査速度）：６００本／分
　・Ｘ線源：管電圧７０～８０ｋＶ、管電流１０．０ｍＡ、照射時間２ｍｓ
　ステンレス球については直径１ｍｍ、ガラス片については一辺３ｍｍの立方体であれば検出が可能であることが確認された。
　本発明は以上の形態に限定されず、各種の変形又は変更が施された形態にて実施されてよい。例えば、上記の形態では第１の検査位置Ｐ１及び第２の検査位置Ｐ２にてＸ線カメラ６を共用しているが、検査位置ごとに異なるＸ線カメラが設けられてもよい。上記の形態では、壜２の周囲に２台のＸ線照射器５Ａ、５Ｂを設けたが、壜２の周囲に３台又はそれ以上の台数のＸ線照射器が設けられてもよい。例えば、壜２をその周方向に関して９０°ずつ分割してＸ線を照射するように４台のＸ線照射器が設けられてもよい。上記の形態では搬送中の容器を検査するものとしたが、本発明は静止している容器の検査にも適用可能である。検査対象の容器はボトル型の壜に限らない。Ｘ線による検査が可能な限りにおいて、広口壜、アンプルその他の各種の形状の壜、あるいは缶といった各種の形状又は材質の容器が検査対象とされてよい。

Claims (5)

  1. 　検査対象の容器の周囲における互いに異なる位置から前記容器の底部に対して斜め下向きにＸ線を照射するように設けられた複数のＸ線照射器と、
    　前記容器の底部側に透過したＸ線による画像を、各Ｘ線照射器からのＸ線の照射ごとに撮像する撮像手段と、
    　前記撮像手段が撮像した画像に基づいて前記容器内の異物の有無を判別する判別手段と、
    を備えた容器の異物検査装置。
  2. 　前記複数のＸ線照射器のそれぞれが所定の搬送手段による搬送経路上に設定された互いに異なる検査位置にて前記容器にＸ線を照射するように設けられている請求項１に記載の異物検査装置。
  3. 　前記撮像手段として２次元の画像を撮像するＸ線カメラが設けられ、
    　前記Ｘ線カメラは前記互いに異なる検査位置のそれぞれにおける撮像にて共用されるように前記底部と対向して配置されている請求項２に記載の異物検査装置。
  4. 　前記複数のＸ線照射器のそれぞれからパルス波状にＸ線が照射され、かつ前記Ｘ線の照射ごとに前記画像が撮像されるように前記Ｘ線照射器及び前記撮像手段の動作を制御する制御手段をさらに備えた請求項２又は３に記載の異物検査装置。
  5. 　検査対象の容器の周囲における互いに異なる位置に配置された複数のＸ線照射器のそれぞれから前記容器の底部に対して斜め下向きにＸ線を照射する手順と、
    　前記容器の底部側に透過したＸ線による画像を、各Ｘ線照射器からのＸ線の照射ごとに撮像する手順と、
    　前記撮像する手順にて撮像された画像に基づいて前記容器内の異物の有無を判別する手順と、
    を備えた容器の異物検査方法。
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