(57)【要約】【課題】  アルミ蒸着フィルム等の包装材を使用する製品とそうでない製品が混流する製造ラインで、製品への混入異物を確実に検出する。【解決手段】  金属検出機と、その下流側に設けられ、物品に照射されたＸ線を受光してＸ線画像を生成し、該Ｘ線画像の構成画素の濃度分布を解析して、異物を検出するＸ線異物検出機と、を備え、金属検出機による検出結果に応じて、濃度分布の解析を行う濃度領域を自動的に設定することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品に含まれる金属を検出する金属検出機と、
該金属検出機の下流側に設けられ、物品にＸ線を照射するとともに該照射されたＸ線を受光し、該受光したＸ線に基づいてＸ線画像を生成し、該Ｘ線画像を構成する画素の濃度分布を解析することにより、物品に混入した異物を検出するＸ線異物検出機と、を備え、
前記金属検出機による検出結果に応じて、前記濃度分布の解析が行われる濃度領域を自動的に設定することを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
前記金属検出機による金属検出がなされる場合には、該検出された金属が包装材に含まれるものか否かを判断し、
包装材に含まれる金属と判断される場合には、前記濃度領域を金属検出に適した領域に設定することを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。
【請求項３】
前記金属検出機による金属検出がなされる場合には、該検出された金属が包装材に含まれるものか否かを判断し、
包装材に含まれる金属でないと判断される場合には、前記濃度領域を金属以外の異物検出に適した領域に設定することを特徴とする請求項１又は２記載の異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品等の製品への異物混入有無を検査する異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等の製造ラインでは、製品への異物混入有無を検査するため、金属検出装置やＸ線異物検出装置が設置されており、異物が検出された製品はライン外へ排出されるようになっている。
【０００３】
金属検出装置は、送信コイルによって高周波磁界を形成し、金属異物が高周波磁界を通過する際に生じる前記高周波磁界の乱れに基づいて、コンベア搬送される製品への金属異物混入有無を検査する。金属検出装置によれば、一般に有害性の高い金属異物が確実に検出されるが、ゴムや骨等の非金属異物は検出されず、また、アルミ蒸着フィルム等の金属を含む包装材を使用する製品については、該包装材の影響で金属異物を検出することができない。
【０００４】
一方、Ｘ線異物検出装置は、コンベア搬送される製品にＸ線を照射し、これをＸ線源と反対側に設けられるＸ線センサで受けて、該センサからのＸ線検出信号に基づき、製品への異物混入有無を検査するものであり、金属異物だけでなく、ゴムや骨等の非金属異物も検出することができる。しかしながら、金属そのものを検出するわけではなく、製品と異物のＸ線透過率の差を利用して検出を行うため、製品がアルミ蒸着フィルム等の金属を含む包装材で覆われている場合や、製品とＸ線透過率が接近した非金属異物を含む場合は、異物を検出しにくい。
【特許文献１】特開２００４−２８７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、アルミ蒸着フィルム等の金属を含む包装材を使用する製品とそうでない製品が混流生産される製造ライン等においても、製品に混入した異物を確実に検出することができる異物検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、物品に含まれる金属を検出する金属検出機と、
該金属検出機の下流側に設けられ、物品にＸ線を照射するとともに該照射されたＸ線を受光し、該受光したＸ線に基づいてＸ線画像を生成し、該Ｘ線画像を構成する画素の濃度分布を解析することにより、物品に混入した異物を検出するＸ線異物検出機と、を備え、
前記金属検出機による検出結果に応じて、前記濃度分布の解析が行われる濃度領域を自動的に設定することを特徴とする異物検査装置を提供する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記金属検出機による金属検出がなされる場合には、該検出された金属が包装材に含まれるものか否かを判断し、
包装材に含まれる金属と判断される場合には、前記濃度領域を金属検出に適した領域に設定することを特徴とする請求項１記載の異物検査装置を提供する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記金属検出機による金属検出がなされる場合には、該検出された金属が包装材に含まれるものか否かを判断し、
包装材に含まれる金属でないと判断される場合には、前記濃度領域を金属以外の異物検出に適した領域に設定することを特徴とする請求項１又は２記載の異物検査装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、以下の優れた効果を奏する。金属検出機による検出結果に応じて、Ｘ線画像の濃度分布の解析が行われる濃度領域を自動的に設定することにより、Ｘ線異物検出機による検出精度を向上させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。金属を含む包装材が検出された場合には、Ｘ線異物検出機によって、金属異物に特化した検出を行うので、アルミ蒸着フィルム等で包装される製品でも金属異物を確実に検出することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。金属異物が検出された場合には、Ｘ線異物検出機によって、金属以外の異物に特化した検出を行うので、通常は検出されにくい金属以外の異物の検出精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
〔異物検査装置１〕
図１は、本実施形態に係る異物検査装置１の全体正面図である。異物検査装置１は、金属検出機２と、Ｘ線異物検出機３と、を備えており、アルミ蒸着フィルム等の金属を含む包装材を使用する製品と、そのような包装材を使用しない製品と、が混流生産される食品の製造ラインに設置され、製品への異物混入有無を検査する。
【００１４】
異物検査装置１は、検査対象となる製品（物品）Ｇを、金属検出機２の搬送コンベア２１によって、図１中の矢印Ａ方向に搬送した後、さらに金属検出機２の下流側に設けられるＸ線異物検出機３の搬送コンベア３２によって同方向に搬送する。なお、両搬送コンベア２１，３２は、物品Ｇが滑らかに乗り継ぎできるように搬送面２１ａ，３２ａの高さ及び搬送速度が揃えられている。
【００１５】
金属検出機２とＸ線異物検出機３は連動されており、金属検出機２の検出結果に応じて、Ｘ線異物検出機３による検出対象が自動的に設定される。金属検出機２によって金属が検出された場合には、さらに当該金属が包装材に含まれるものか、物品Ｇの内部に混入した異物かが検出（判断）される。
【００１６】
そして、当該金属が物品Ｇの包装材に含まれるものと判断された場合には、Ｘ線異物検出機３による検出対象を金属異物に特化させ、物品Ｇの内部に混入した異物であると判断された場合には、Ｘ線異物検出機３による検出対象をゴムや骨等の非金属異物に特化させるように切り替える。
【００１７】
〔金属検出機２〕
金属検出機２は、図１に示されるように、搬送コンベア２１、金属検出部２２、物品検知センサ２３、及び制御部２４（不図示）を備えてなり、搬送コンベア２１で連続的に搬送される複数の物品Ｇに含まれる金属を検出する。金属検出部２２は、搬送コンベア２１を貫通させるとともに搬送コンベア２１によって搬送される物品Ｇを通過させるための貫通穴２２ａを備える環状体で、その環状体の上部には、高周波磁界を形成する送信コイル２２１が備えられ、下部に受信コイル２２２ａ，２２２ｂが備えられる。
【００１８】
受信コイル２２２ａ，２２２ｂは、図１に示されるように、送信コイル２２１の中心線ＣＬに対して対称的に配置されており、送信コイル２２１による高周波磁界から同量の磁束を受けている。この高周波磁界の内部を金属が通過すると、二つの受信コイルの受ける磁束量に差が生じ、その差によって当該金属が検出される。特に磁性体である鉄系の金属が通過する場合には、金属自体の磁化によって生じる磁束が高周波磁界の磁束に付加され、また、アルミ等の非鉄系金属が通過する場合には、その内部電流によって生じる磁束が高周波磁界の磁束を打ち消すことで、高周波磁界に乱れが生じ、いずれの場合も二つの受信コイルが受ける磁束量に差を生じる。
【００１９】
受信コイル２２２ａ，２２２ｂが受ける磁束量の差は、両受信コイルの内部電流の波形の差として表れ、これに基づいて、金属検出機に備えられる信号回路（不図示）で金属検出信号が生成される。物品検知センサ２３は、金属検出部２２の上流側に設けられる光電センサであって、物品Ｇが送信コイル２２１による高周波磁界を通過するタイミングを検出する。
【００２０】
制御部２４は、後述するＸ線異物検出機３の制御部３９から送信されてくるオペレータの設定に従って、金属検出機２の各構成部分を制御するほか、前記金属検出信号に基づいて、金属検出部２２を通過する物品Ｇに含まれる金属の有無を検出する。物品Ｇに金属が含まれる場合において、前記金属検出信号に物品検知センサ２３からの検知信号を組み合わせることにより、当該金属の物品搬送方向における位置・大きさを検出することができる。
【００２１】
なお、包装材に含まれる金属部分の物品搬送方向における位置・大きさが予め判明している場合には、検出された金属の位置・大きさに基づいて、当該金属がアルミ蒸着フィルム等の包装材であるか、金属異物であるかを判断することができる。例えば、全面アルミ蒸着された袋が包装材として採用されている場合において、検出された金属が製品本体よりも全長が大きければ包装袋であると判断され、製品本体の食品よりも十分小さい場合には、金属異物であると判断される。これらの検出結果は、Ｘ線異物検出機３の制御部３９へ送信される。
【００２２】
〔Ｘ線異物検出機３〕
Ｘ線異物検出機３は、図１に示されるように、筐体３１、搬送コンベア３２、遮蔽カーテン３３，３４、Ｘ線源３５、ラインセンサ３６、表示操作部３７、物品検知センサ３８及び制御部３９（不図示）を備えてなり、搬送コンベア３２で連続的に搬送される物品Ｇに混入した異物をＸ線によって検出する。
【００２３】
筐体３１は、Ｘ線を遮蔽するためのカバー体で、その両側面３１ａ，３１ｂには、それぞれ搬送コンベア３２を貫通させるとともに搬送コンベア３２で搬送される物品Ｇを通過させるための開口が形成されている。遮蔽カーテン３３，３４は、前記開口を塞いで、Ｘ線の外部漏洩を防止する。
【００２４】
Ｘ線源３５は、筐体３１内部で搬送コンベア３２の上方に設けられ、搬送コンベア３２の搬送面上を通過する物品ＧにＸ線を照射する。図２は、ラインセンサ３６の周辺部を物品搬送方向から見た図であり、これに対応するＸ線強度曲線をその下方に表示する。ラインセンサ３６は、搬送コンベア３２の搬送面３２ａの下方に設けられ、物品搬送方向と直交する方向に配置される受光素子３６ａを備えてなり、該受光素子３６ａで物品Ｇ及びコンベアベルトを透過したＸ線を受光する。なお、受光されたＸ線強度は、図２に示されるように、コンベアの搬送面３２ａのみを透過する部分が最も強く、さらに物品Ｇを透過する部分が少し弱く、異物ｆを透過する部分が最も弱くなる。
【００２５】
表示操作部３７は、タッチパネル式ディスプレイであって、オペレータに金属検出機２及びＸ線異物検出機３に対する設定入力操作等を行わせるほか、物品Ｇへの異物混入有無、及び物品Ｇに対する異物混入位置等を表示する。物品検知センサ３８は、金属検出機２の物品検知センサ２３と同様の光電センサであって、ラインセンサ３６の上流側に設けられ、物品Ｇがラインセンサ３６を通過するタイミングを検出することにより、物品搬送方向における異物の混入位置が特定されることになる。
【００２６】
制御部３９は、オペレータが表示操作部３７から入力した設定に従い、Ｘ線異物検出機３の各構成部分を制御するほか、オペレータによる設定を金属検出機２の制御部２４へ送信し、制御部２４から金属検出機２による検出結果を受信する。また、制御部３９は、物品Ｇを透過しラインセンサ３６によって受光されるＸ線の強度データを、画素単位で例えば２５６階調の濃淡データに変換して、これを画像処理することによりＸ線画像を生成する。
【００２７】
かかるＸ線画像を、図２に示されるＸ線強度曲線に準じて説明すると、コンベアの搬送面３２ａのみを透過する部分が最も明るく（淡く）、さらに物品Ｇを透過する部分が少し暗く（濃く）なり、異物ｆを透過する部分が突出して暗くなる。したがって、該Ｘ線画像における濃淡、すなわちＸ線画像を構成する画素の濃度分布を解析することにより、物品及び物品とは異なる濃度を有する異物をそれぞれ検出することができる。
【００２８】
しかしながら、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、金属を含む包装材と金属異物、あるいは食品である物品と非金属異物は濃度差が小さいため、金属を含む包装材が使用される製品に混入する金属異物や、非金属異物は検出されにくい。そこで、この異物検査装置１に備えられる制御部３９は、金属検出機２による検出結果に応じて、Ｘ線異物検出機３において濃度分布の解析が行われる濃度領域を絞り込むように設定し、当該濃度領域のみで異物検出を行うことにより、そのままでは検出されにくい異物を確実に検出する。
【００２９】
より具体的に述べると、金属検出機２によって検出される金属がアルミ蒸着フィルム等の包装材に含まれるものと判断された場合には、制御部３９が、金属を含む包装材や金属異物の濃度領域（図３（ａ）におけるＲ１）をフルレンジとして、この濃度領域に含まれるＸ線の強度データのみで２５６階調の濃淡データへの変換及び画像処理を行う。これによって、包装材と金属異物を区別しやすくなり、金属を含む包装材を使用する製品においても金属異物を確実に検出することができる。
【００３０】
また、金属検出機２によって検出される金属が異物と判断された場合には、制御部３９は、物品本体である食品や非金属異物に対応する濃度領域（図３（ｂ）におけるＲ２）をフルレンジとして、この濃度領域に含まれるＸ線の強度データのみで２５６階調の濃淡データへの変換及び画像処理を行う。これによって、物品本体と非金属異物の区別しやすくなり、金属異物に加えて、通常は検出されにくいゴム等の非金属異物に関する検出精度を高めることができる。なお、金属検出機２によって金属が検出されなかった場合にも、物品本体である食品や非金属異物に対応する濃度領域を検出対象として、金属検出機２では検出されない非金属異物を確実に検出する。
【００３１】
制御部３９は、Ｘ線異物検出機３の下流側に配設された振分装置（不図示）に、異物が検出された物品Ｇを振り分けてライン外へ排出するように指示するとともに、金属検出機２による検出結果とＸ線異物検出機３による検出結果を統合して、表示操作部３７に物品Ｇにおける異物の混入位置を表示させる。オペレータは、この表示を参照することにより、ライン外へ排出された物品から異物が混入している部位のみを取り出して廃棄することができる。
【００３２】
〔異物検査装置１の特徴〕
上記実施形態に係る異物検査装置１は、物品に含まれる金属を検出する金属検出機２と、金属検出機２の下流側に設けられ、物品にＸ線を照射するとともに該照射されたＸ線を受光し、受光したＸ線に基づいてＸ線画像を生成し、該Ｘ線画像を構成する画素の濃度分布を解析することにより、物品Ｇに混入した異物を検出するＸ線異物検出機３と、を備え、金属検出機２による検出結果に応じて、濃度分布の解析が行われる濃度領域を自動的に切り替えて設定するという特徴を有し、これにより、Ｘ線異物検出機による検出精度を向上させることができる、という優れた効果を発揮する。
【００３３】
また、上記実施形態に係る異物検査装置１は、金属検出機２によって金属検出がなされる場合には、検出された金属がアルミ蒸着フィルム等の包装材に含まれるものか否かを判断し、包装材に含まれる金属と判断される場合には、Ｘ線画像の濃度分布の解析が行われる濃度領域を金属検出に適した領域Ｒ１に設定するという特徴を有し、これにより、アルミ蒸着フィルム等で包装される製品でも有害性の高い金属異物は確実に検出することができる、という優れた効果を発揮する。
【００３４】
さらに、上記実施形態に係る異物検査装置１は、金属検出機２によって金属検出がなされる場合には、検出された金属がアルミ蒸着フィルム等の包装材に含まれるものか否かを判断し、包装材に含まれる金属でないと判断される場合には、Ｘ線画像の濃度分布の解析が行われる濃度領域を金属以外の異物検出に適した領域Ｒ２に設定するという特徴を有し、これにより、金属異物に加えて、通常は検出されにくい金属以外の異物の検出精度を高めることができる、という優れた効果を発揮する。
【００３５】
〔上記実施形態の変形例〕
上記実施形態においては、Ｘ線異物検出機３の検出対象とする濃度領域の絞込みのため、所定濃度領域Ｒ１又はＲ２に含まれるＸ線の強度データのみを対象として、２５６階調の濃淡データに変換する処理を行うこととしたが、すべての濃度領域に含まれるＸ線の強度データを対象として、例えば１０２４階調の濃淡データに変換する処理をした後、所定濃度領域のみを抽出して異物検出することとしても良い。
【００３６】
上記実施形態においては、オペレータが表示操作部３７に表示される異物混入位置を参照しながら異物除去することとしたが、これでは現物における異物混入位置を正確に特定することが難しく、異物混入部分のみを除去することも難しい。そこで、Ｘ線異物検査機３の下流側の上方に、下方へ画像投影するプロジェクタを設置しておき、異物検出時に搬送コンベア３２を停止し、該当する物品Ｇに位置・サイズを合わせた検査結果画像を投影する。検査結果画像に異物混入位置の目印を表示することにより、現物において異物混入位置が特定され、異物混入部分のみに限定した除去作業を容易に行うことができる。
【００３７】
上記実施形態及び上記変形例において、異物混入位置を表示する際に、検査対象となる物品を搬送方向における先頭から末尾まで、搬送方向と直交する方向の境界をもって複数等分にエリア分割し、いずれのエリアに異物があるかを表示するようにしても良い。あるいは、物品を含む四角形のエリアを、搬送方向及びそれと直交する方向の境界をもって格子状に分割し、いずれの分割エリアに異物があるかを表示するようにしても良い。以上のようにすることで、上記境界に沿って物品をカットして、異物混入部位のみを容易に除去することができるものである。また、各エリアの境界部分が直線状であることから、装置の物品排出口に物品をカットする機構を設けておくことで、異物が検出されたエリアを自動的にカットすることも可能である。
【００３８】
その他、本発明の異物検査装置は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る異物検査装置の全体正面図。
【図２】Ｘ線異物検出機の検出原理を説明する図。
【図３】本実施形態に係る異物検査装置において、検査対象とする濃度領域の設定について説明する図。
【符号の説明】
【００４０】
１    異物検査装置
２    金属検出機
２１    搬送コンベア
２２    金属検出部
３    Ｘ線異物検出機
３２    搬送コンベア
３５    Ｘ線源
３６    ラインセンサ
３６ａ    受光素子
３７    表示操作部
Ｇ    物品
【図１】
2008268035.tif 000003
【図２】
2008268035.tif 000004
【図３】
2008268035.tif 000005