JP4156645B2 - Ｘ線異物検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物に対し、Ｘ線を曝射したときのＸ線の透過量から被検査物中の異物を検出するＸ線異物検出装置に関する。

Ｘ線異物検出装置は、搬送ライン上を順次搬送されてくる例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物にＸ線を曝射し、この曝射したＸ線の透過量から被検査物中に金属、ガラス、石、骨などの異物が混入しているか否かを検出する装置である。

この種のＸ線異物検出装置では、Ｘ線曝射時の被検査物の内部状態を示す画像表示や良否判定表示などが装置本体の前面に設けられた表示器の表示画面上に表示されるようになっている。

ところで、被検査物２が図３に示すようなレトルト製品の場合、内容物となる食品等を袋に封じ込めて密封される。そして、この種のレトルト製品を殺菌処理する場合、内容物の容量に応じて殺菌する時間と熱量が決まっており、レトルト製品に熱量が加わり過ぎると製品の風味が落ち、逆にレトルト製品に加わる熱量が不足すると十分な殺菌処理がなされない。このため、図３に示すようなレトルト製品２内に発生する気泡２１の量に気を使っており、上述した異物混入の有無を検査するだけでなく、内部の気泡量に応じて製品の良否を検査する必要があった。

そこで、従来は、異物検査の工程とは別工程で、レトルト製品を水に漬け込み、そこから出る気泡の量を見て良否を検査していた。

しかしながら、上述した従来の検査方法では、全製品のうちの一部を抜き取り検査していたため、全製品を検査することができず、検査の信頼性に欠けていた。しかも、気泡検査は異物検査の工程とは別工程で行われるので、検査に手間と時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、被検査物の異物混入の検査と同時に、被検査物全ての気泡検査を行うことができるＸ線異物検出装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたＸ線異物検出装置は、搬送ラインに設けられたベルトコンベア上を順次水平に搬送される袋に密封された偏平状の被検査物２に該搬送ラインの上方からスクリーン状にＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記偏平状の被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記偏平状の被検査物中の異物の混入を検査するＸ線異物検出装置１において、
前記偏平状の被検査物にＸ線を曝射したときにＸ線透過量をアレイ状のラインセンサで検出して予め設定された異物混入用のしきい値と比較し異物の混入を判別して前記偏平状の被検査物の良否を判定する制御手段１３を備え、
該制御手段は、さらに、前記偏平状の被検査物にＸ線を曝射したときに該偏平状の被検査物の中心部分についてＸ線透過量が予め設定された気泡判別用のしきい値以上の部分を気泡と判別する気泡有無判別手段１３ａと、
該気泡有無判別手段によって気泡と判別された部分の面積を算出する面積算出手段１３ｂと、
該面積算出手段で算出された面積の合計値が予め設定された基準面積以上のときに前記被検査物の良否を判定する良否判定手段１３ｃとを有し、
前記被検査物の異物有無の良否判定と気泡量の良否判定とを同時に行うことを特徴とする。

本発明に係るＸ線異物検出装置によれば、被検査物の異物混入の検査と同時に、全ての被検査物の気泡量を検査してその良否を判定することができる。そして、全ての被検査物の気泡検査が行えるので、従来に比べて検査の信頼性も向上する。しかも、気泡検査が異物検査と同時に行えるので、手間と時間をかけずに全ての被検査物の検査を行うことができる。また、被検査物の中心部分について気泡の有無を判別する構成とすれば、被検査物が特にレトルト製品の場合、密封された袋の中心に気泡が寄ってくるという性質を利用し、被検査物の中心部分におけるＸ線透過量から気泡の有無を判別し、気泡と判別された部分の合計面積が基準面積以上のときに、その被検査物を不良品と自動判別することで気泡検査に要する処理時間の短縮が図れる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明によるＸ線異物検出装置の全体構成を示すブロック図、図２は同Ｘ線異物検出装置の外観を示す斜視図である。

図１および図２に示すように、Ｘ線異物検出装置１は、搬送ラインの一部に設けられ、所定間隔をおいて順次搬送されてくる被検査物２中（表面も含む）に混入される異物の有無の検出と同時に被検査物２中の気泡量を検査するものである。このＸ線異物検出装置１は、搬送部３と異物検出部４とが装置本体１ａ内部に設けられ、設定入力部５と表示器６からなる操作パネル７が装置本体１ａの前面上部に設けられている。

図２に示すように、搬送部３は、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物２を搬送するもので、例えば装置本体１ａに対して水平に配置されたベルトコンベアで構成される。搬送部３は、駆動モータ８の駆動により予め設定された所定の搬送速度で図１の矢印方向に搬入口３ａから搬入された被検査物２を搬出口３ｂへ搬出している。

図１および図２に示すように、異物検出部４は、搬送される被検査物２を搬送路途中において異物を検出するもので、ベルトコンベア３の上方に所定高さ離れて設けられるＸ線発生器９と、ベルトコンベア３内にＸ線発生器９と対向して設けられるＸ線検出器１０を備えて構成される。

設定入力部５は、被検査物２の異物検査に関する各種設定や指示を与えるための複数のキーを備えている。特に図示はしないが、例えば装置運転の開始を指示するときに操作されるスタートキー、装置運転の停止を指示するときに操作されるストップキー、表示器６に表示される画像を固定表示するモードと、表示器６に表示される画像を被検査物２の動きに合わせてスクロール表示するモードのいずれかに選択的に画面を切り替えるときに操作される画面切替キーなどを備えている。

Ｘ線発生器９は、金属製の箱体１１内部に設けられる円筒状のＸ線管１２を不図示の絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管１２の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物２の搬送方向（図１の矢印方向）と直交するように設けられている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器１０に向けて、長手方向に沿った不図示のスリットを介して、略円錐状のＸ線を略三角形状のスクリーン状にして曝射するようになっている。

Ｘ線検出器１０は、被検査物２に対してＸ線が曝射されたときに、被検査物２を透過してくるＸ線を検出し、この検出したＸ線の透過量に応じた電気信号を出力している。

図示はしないが、Ｘ線検出器１０には、例えばベルトコンベア３上を搬送される被検査物２の搬送方向（図１の矢印方向）と直交する方向にライン状に配列された複数のフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサが用いられる。このような構成によるＸ線検出器１０では、被検査物２に対してＸ線発生器９からＸ線が曝射されたときに、被検査物２を透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換する。さらにシンチレータで変換された光は、その下部に配置されるフォトダイオードによって受光される。そして、各フォトダイオードは、受光した光を電気信号に変換して出力する。このＸ線検出器１０による電気信号は、図１に示す制御手段１３に入力される。

制御手段１３は、設定入力部５の所定のキー入力により、装置運転の開始・停止を制御したり、表示器６に表示されるＸ線曝射時の被検査物２の画像を固定表示する固定表示モードと、前記画像を被検査物２の動きに合わせてスクロール表示するスクロール表示モードのいずれかに選択的に画面を切り替える画面切替指令を表示制御手段１５に出力している。

また、制御手段１３には、被検査物２の通過を検出するための位置検出手段１４からの信号が入力される。位置検出手段１４は、例えばベルトコンベア３の搬入口３ａ側に設けられる一対の投受光器からなるフォトセンサで構成される。この構成により、被検査物２がフォトセンサの前を通過していない状態では、投光器から出射された光がそのまま受光器に受光される。これに対し、被検査物２がフォトセンサの前を通過している間は、投光器から出射された光が被検査物２によって遮られ、受光器が検出する受光量が減少する。そして、フォトセンサからは受光器が検出する受光量に応じた電気信号が制御手段１３に入力される。例えば被検査物２がフォトセンサの前を通過していない状態では位置検出手段１４からオフ信号が制御手段１３に入力され、被検査物２がフォトセンサの前を通過している間では位置検出手段１４からオン信号が制御手段１３に入力される。

さらに、制御手段１３は、位置検出手段１４が被検査物２の先端を検出してから後端を検出するまでにＸ線検出器１０から入力される電気信号を被検査物２のデータとして表示制御手段１５に出力している。

そして、制御手段１３では、被検査物２を透過したＸ線の透過量に応じた電気信号と、予め設定された異物混入判別用のＸ線透過量のしきい値を比較し、その比較結果に基づいて被検査物２中に金属、ガラス、石、骨などの異物が混入されているか否かを判別し、この判別結果から被検査物２の良否を判定し、被検査物２が良品又は不良品であるかを示す選別信号を外部出力している。

また、制御手段１３は、上記異物検査と同時に、被検査物２の気泡２１の有無を判別して良否を判定するための構成として、図１に示すように、気泡有無判別手段１３ａ、面積算出手段１３ｂ、良否判定手段１３ｃを備えている。気泡有無判別手段１３ａは、Ｘ線曝射時の被検査物２の画像から気泡２１の有無を判別している。更に説明すると、気泡判別用のＸ線透過量のしきい値が予め設定されており、Ｘ線検出器１０からのＸ線透過量に応じた電気信号を前記しきい値と比較し、Ｘ線検出器１０からのＸ線透過量に応じた電気信号がしきい値以上のときに気泡有りと判別している。面積算出手段１３ｂは、例えば位置検出手段１４が被検査物２の先端を検出した後、Ｘ線透過量に応じた電気信号がしきい値を越える画素部分を加算して気泡と判別された部分の面積を算出している。良否判定手段１３ｃは、面積算出手段１３ｂが算出する気泡と判別された部分の面積の合計値が予め設定された基準面積（被検査物２が正常品のときの面積）以上のときに、その被検査物２を不良品と自動判定し、不良品を示す選別信号を外部出力している。

表示制御手段１５には、制御手段１３から被検査物２の検査データや検査結果データ、表示データなどが入力される。表示制御手段１５では、例えばＸ線曝射時の被検査物２の画像、良否判定表示や検査結果表示などを表示器６に表示するべく、制御手段１３からの各種データに基づいて表示器６の表示を制御している。また、表示制御手段１５は、制御手段１３から画面切替指令が入力されたときに、現在の表示が固定表示モードであればスクロール表示モードに切り替え、現在の表示がスクロール表示モードであれば固定表示モードに切り替えて表示器６の表示を制御している。

上記のように構成されるＸ線異物検出装置１では、被検査物２がベルトコンベア３の搬入口３ａより搬入されると、その搬送過程において被検査物２にＸ線発生器８からＸ線が曝射される。このＸ線の曝射に伴って被検査物２を透過してくるＸ線はＸ線検出器９によって検出される。そして、制御手段１３は、Ｘ線検出器９によって検出されたＸ線の透過量に応じた電気信号に基づいて被検査物２中に異物が混入している否かを判別し、この判別結果から良品又は不良品を示す選別信号を外部出力する。また同時に、Ｘ線曝射時に得られる被検査物２の画像からＸ線透過量がしきい値以上の部分を気泡と判別し、この気泡と判別した部分の面積を算出し、その合計値が基準値以上のときに不良品を示す選別信号を外部出力する。そして、上記検査を終えた被検査物２は、制御手段１３から出力される異物検査および気泡検査の選別信号に応じて良品と不良品とに選別される。

このように、本例のＸ線異物検出装置１では、被検査物２にＸ線を曝射したときに、Ｘ線透過量が予め設定されたしきい値以上の部分を気泡を判別し、この気泡と判別された面積を算出し、算出された面積の合計値が基準面積以上のときに、その被検査物２を不良品と自動判定している。また、上記算出された面積の合計値が基準面積以内であっても、被検査物２に異物が混入されていれば、その被検査物２を不良品と判定している。

したがって、本例のＸ線異物検出装置１によれば、被検査物２の異物混入の検査と同時に、全ての被検査物２の気泡量を検査してその良否を判定することができる。そして、全ての被検査物２の気泡検査が行えるので、従来に比べて検査の信頼性も向上する。しかも、気泡検査が異物検査と同時に行えるので、手間と時間をかけずに全ての被検査物の検査を行うことができる。

ところで、本例のＸ線異物検出装置１では、被検査物２の先端が検出されてから後端が検出されるまでのＸ線透過量から気泡の有無を判別しているが、一般にレトルト製品では密封された袋の中心に気泡が寄ってくるという性質を有している。そこで、この性質を利用し、被検査物２の中心部分におけるＸ線透過量から気泡の有無を判別するようにしてもよい。そして、気泡と判別された部分の合計面積が基準面積以上のときに、その被検査物を不良品と自動判別すれば、気泡検査に要する処理時間の短縮が図れる。

本発明によるＸ線異物検出装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明によるＸ線異物検出装置の外観を示す斜視図である。 被検査物の一例としてのレトルト製品の概略斜視図である。

符号の説明

１ Ｘ線異物検出装置
２ 被検査物
１３ 制御手段
１３ａ 気泡有無判別手段
１３ｂ 面積算出手段
１３ｃ 良否判定手段
２１ 気泡

Claims (1)

1. 搬送ラインに設けられたベルトコンベア上を順次水平に搬送される袋に密封された偏平状の被検査物（２）に該搬送ラインの上方からスクリーン状にＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記偏平状の被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記偏平状の被検査物中の異物の混入を検査するＸ線異物検出装置（１）において、
   前記偏平状の被検査物にＸ線を曝射したときにＸ線透過量をアレイ状のラインセンサで検出して予め設定された異物混入用のしきい値と比較し異物の混入を判別して前記偏平状の被検査物の良否を判定する制御手段（１３）を備え、
   該制御手段は、さらに、前記偏平状の被検査物にＸ線を曝射したときに該偏平状の被検査物の中心部分についてＸ線透過量が予め設定された気泡判別用のしきい値以上の部分を気泡と判別する気泡有無判別手段（１３ａ）と、
   該気泡有無判別手段によって気泡と判別された部分の面積を算出する面積算出手段（１３ｂ）と、
   該面積算出手段で算出された面積の合計値が予め設定された基準面積以上のときに前記被検査物の良否を判定する良否判定手段（１３ｃ）とを有し、
   前記被検査物の異物有無の良否判定と気泡量の良否判定とを同時に行うことを特徴とするＸ線異物検出装置。

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