(57)【要約】【課題】コスト高を招くことなくＸ線の漏洩防止を図ると共に、Ｘ線検査装置の検査精度を向上させる。【解決手段】物品を搬送する搬送手段５により搬送面５１上を物品Ｍが搬送されている間に、前記物品ＭにＸ線Ｌを照射し、該物品Ｍを通過したＸ線Ｌを画像処理して物品を検査するＸ線検査装置に関する。前記物品Ｍの搬送方向ＹおよびＸ線照射手段２１の位置に基づき決定されるＸ線ＬのＸ線照射手段２１と前記物品Ｍの搬送面５１との間の照射領域Ａを記憶する記憶手段と、前記Ｘ線照射領域Ａと前記物品Ｍの大きさに基づき前記照射領域Ａから前記物品Ｍがはみ出した状態で物品Ｍが搬送されるか否かを判別する判別手段とを備えている。【選択図】　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を搬送する搬送手段により物品が搬送されている間に、前記物品にＸ線を照射し、該物品を通過したＸ線を画像処理して物品を検査するＸ線検査装置であって、
前記物品の搬送方向およびＸ線照射手段の照射位置に基づき決定されるＸ線の照射領域を記憶する記憶手段と、
前記照射領域と前記物品の大きさに基づき前記照射領域から前記物品がはみ出した状態で物品が搬送されるか否かを判別する判別手段とを備えることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線検査装置であって、
前記判別手段は、更に前記物品が前記照射領域に対し搬送される位置を加味して前記物品が前記照射領域からはみ出した状態で搬送されるか否かを判別することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項３】
請求項１もしくは２に記載のＸ線検査装置であって、
前記記憶手段は、更に前記物品の大きさを記憶していることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項４】
請求項１もしくは２において、
前記物品の大きさを検出する検出手段を更に備えたＸ線検査装置。
【請求項５】
請求項３もしくは４に記載のＸ線検査装置であって、
前記物品の大きさとして、前記搬送方向に直交する幅方向および高さ方向の寸法の情報が含まれていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置であって、
前記物品を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像信号に基づき、前記照射領域に対応する物品の通過領域を求める画像処理手段とを更に備え、
前記判別手段は、前記照射領域から前記通過領域がはみ出しているか否かを判別することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項７】
請求項２ないし５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置であって、
前記物品の通過領域が前記照射領域内に納まるように前記物品の搬送経路を変更する搬送経路変更手段を更に備えることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のＸ線検査装置であって、
前記物品が前記照射領域からはみ出すと判別された場合に、警告を発する警告手段を更に備えることを特徴とするＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送中の物品の検査を行うＸ線検査装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
近年、各種の商品についての安全性に関する要求が高まっており、特に食品などの物品においては、異物が混入したのを確実に発見する必要がある。そこで、例えば特開平９−１１３６３１号公報または特開平９−１２７０１７号公報に開示されているようなＸ線を用いたＸ線検査装置が実用化されている。
かかるＸ線検査装置は、コンベヤにより搬送される物品にＸ線照射手段からＸ線を照射し、該物品を透過したＸ線をＸ線検出器（ラインセンサ）に入射させ、該Ｘ線検出器からの出力をコンピュータで連続的に処理することによって異物検出を行う。
【０００３】
ところで、図５（ａ）に示すように、前記Ｘ線Ｌは、コンベヤ５の搬送面５１上に斜線で示す照射領域Ａに照射される。奥から手前に向って搬送された物品Ｍは、図５（ｂ）に示すように、前記照射領域Ａ内を通過し、異物検出が行われる。しかし、図５（ｃ）に示すように、前記物品Ｍが左右方向に偏って搬送された場合には、物品Ｍが前記照射領域Ａを外れ、異物検出が不可能なはみ出し部分Ｂｒが生じ、検査の信頼性が低下する。
【０００４】
そこで、Ｘ線照射手段とＸ線検出器からなる光学系を、それぞれ２組設け、前記２組の光学系の照射領域を、互いに異なる領域に設定する方法が開示されている（特開昭６１−２０５８５１号参照）。
しかし、かかる従来技術では、２組の光学系を用いているので、コスト高になるのは避けられない。また、各々の光学系について照射距離や照射角度などの調整が必要であり、設計や調整が煩雑である。
【０００５】
一方、特開２０００−２４１３６８号公報に開示されているように、物品に応じてＸ線照射手段およびＸ線検出器を相対移動させることが考えられる。
しかし、前記移動によりＸ線の照射距離が変化するので、ラインセンサの感度調整等が煩雑になる。また、Ｘ線照射手段の位置が変化するので、該Ｘ線照射手段の位置によっては、乱反射したＸ線が外部に漏れるおそれがある。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、コスト高を招くことなくＸ線の漏洩防止を図ると共に、Ｘ線検査装置の検査の信頼性を向上させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のＸ線検査装置は、物品を搬送する搬送手段により搬送面上を物品が搬送されている間に、前記物品にＸ線を照射し、該物品を通過したＸ線を画像処理して物品を検査するＸ線検査装置であって、前記物品の搬送方向およびＸ線照射手段の位置に基づき決定される照射領域を記憶する記憶手段と、前記Ｘ線照射領域と前記物品の大きさに基づき前記照射領域から前記物品がはみ出した状態で物品が搬送されるか否かを判別する判別手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、物品の大きさに基づいて、前記照射領域から当該物品がはみ出した状態で搬送されるか否かの領域チェックが行われる。そのため、前記領域チェックによる判別結果に従い、物品を常に照射領域内に搬送するように設定することができるから、検査の信頼性を向上させることができる。
また、光学系を２組用いたり、Ｘ線照射手段および検出器を移動させないのでコストダウンを図り得る。さらに、Ｘ線照射手段を移動させないので、乱反射したＸ線が外部に漏れるのを防止することができる。
【０００９】
また、物品の大きさを検出する検出手段を設ければ、ランダムな大きさの物品であっても、物品ごとに照射領域からはみ出すか否かの判別を行うことができる。かかる検出手段としては、たとえば、物品を撮像する撮像手段からの撮像信号に基づき、前記照射領域に対応する物品の通過領域を求める画像処理手段を用いる。
なお、「物品の大きさ」とは、物品の幅および高さのみならず、鉛直面への物品の投影面積を含んでもよい。さらに、本発明における「はみ出し判別」では、物品の大きさに加え、物品の形状等を加味して、物品が照射領域からはみ出すか否かを判別してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜図５は、第１実施形態を示す。　　　　　　　　　　　　　　　　　　図１はＸ線検査装置１の一部破断した側面図であり、図２は要部の平面図である。図１および図２に示すように、物品の搬送ライン上に設けられたＸ線検査装置１は、その両側に物品Ｍの入口１ａおよび出口１ｂの設けられたＸ線シールドボックス１Ｓを有している。Ｘ線シールドボックス１Ｓ内にはコンベヤ（搬送手段）５が配置されている。前記コンベヤ５によって、入口１ａから搬入された物品Ｍは、該コンベヤ５の搬送面５１上を搬送され、後述するように、異物検査が行われた後、出口１ｂから搬出される。
【００１１】
図１の前記Ｘ線シールドボックス１Ｓ内には、光学系２０、ガイド３１およびガイド駆動手段３０などが設けられている。
前記光学系２０は、Ｘ線照射手段２１およびＸ線検出器２２を備えている。前記Ｘ線照射手段２１はＸ線Ｌを発生させ、該Ｘ線ＬをＸ線検出器２２に向って照射する。図５は図２における要部のＡ−Ａ線断面図である。図５（ａ）に示すように、前記Ｘ線照射手段２１から照射されたＸ線Ｌにより、物品Ｍの搬送方向Ｙ（図２）に直交する平面において、Ｘ線照射手段２１とコンベヤ５の搬送面５１との間に照射領域Ａが形成される。
図１の前記Ｘ線検出器２２は、多数の画素を所定間隔にコンベヤの幅方向に配設したラインセンサからなる。
【００１２】
図２に示すように、前記コンベヤ５の左右には、ガイド駆動手段３０およびガイド３１が、それぞれ設けられている。前記ガイド駆動手段３０が、図５（ｄ）に示すように、前記コンベヤ５上に設けられたガイド３１を、略水平方向に移動させると、搬送面５１上の物品Ｍが左右に偏って搬送されている場合には、該物品Ｍがガイド３１に当接し搬送経路が変更される。したがって、ガイド駆動手段３０およびガイド３１は、物品Ｍの搬送経路の変更を行う搬送経路変更手段を構成している。
なお、Ｘ線検査装置１の下流には、不良物品をラインアウトさせるための振り分け装置９が設けられている。
【００１３】
つぎに、Ｘ線検査装置の制御の構成について説明する。
図３（ａ）に示すように、前記Ｘ線検査装置１は振り分け装置９に接続されている。Ｘ線検査装置１はマイコン１０を有している。マイコン１０には、表示器７、テンキー８、前記Ｘ線照射手段２１、Ｘ線検出器２２、ガイド駆動手段３０およびローカル制御装置２５が、図示しないインターフェイスを介してそれぞれ接続されている。
【００１４】
前記マイコン１０はＣＰＵ１１およびメモリ（記憶手段）１２を備えている。前記メモリ１２は物品情報記憶部１２ａおよび領域記憶部１２ｂを備えている。
図３（ｂ）に示すように、前記物品情報記憶部１２ａには、物品Ｎｏ．　ごとに、物品の品名と共に、幅および高さからなる物品の大きさなどが互いに関連付けられて予め記憶されている。図５（ｂ）に示すように、前記物品の幅および高さは、前記物品Ｍの搬送方向Ｙに直交する物品Ｍの幅方向Ｘおよび高さ方向Ｚの寸法からなる。
前記領域記憶部１２ｂは、前記照射領域Ａの大きさおよび位置などを記憶している。
【００１５】
前記ＣＰＵ１１は、後述するように、物品Ｍが指定されると、当該物品Ｎｏ．　に関連付けられた物品の幅や高さなどを読み出す。
前記ＣＰＵ１１は、以下に説明するように、前記照射領域Ａに対する物品の大きさおよび位置に基づいて、物品がはみ出した状態で搬送されるか否かの領域チェックを行う判別手段を構成している。
【００１６】
前記ＣＰＵ１１は、まず、前記物品Ｍの幅および高さに基づき、図５（ｂ）に示す通過領域Ｂを算出する。この通過領域Ｂは、物品Ｍが最も左右の端に偏って搬送された場合の、コンベヤ５上における物品Ｍの領域である。前記通過領域Ｂは物品Ｍの幅、高さおよびコンベヤ５上における物品Ｍの幅方向の位置により決定される。つぎに、ＣＰＵ１１は、図５（ａ）に示す前記Ｘ線Ｌの照射領域Ａに、図５（ｂ）の前記通過領域Ｂを重ね、通過領域Ｂが照射領域Ａからはみ出すか否かの領域チェックを行う。
図５（ｃ）に示すように、前記領域チェックの結果、前記はみ出し部分Ｂｒが生じる場合には、図５（ｄ）に示すように、ＣＰＵ１１が通過領域Ｂに基づき、該はみ出し部分Ｂｒが無くなるように、ガイド３１の移動距離αを算出する。
前記移動距離αに基づいて、左右のガイド駆動手段３０が当該移動距離αだけ、ガイド３１を互いに接近する方向に、それぞれ移動させる。
【００１７】
前記コンベヤ５上の物品Ｍは、前記ガイド３１によって搬送経路が変更された後、前記Ｘ線照射手段２１に搬送され、該Ｘ線照射手段２１によって撮像される。
図３の前記ＣＰＵ１１はＸ線画像処理部１１ａを備えている。
前記Ｘ線画像処理部１１ａは、前記Ｘ線検出器２２からの出力を受信順に連続的に処理することにより、透過Ｘ線の量に応じた明暗の分布を有する画像を作成する。ＣＰＵ１１は当該画像において周辺の部位に対して明度の大きく異なる部位があるか否かを判別することで、当該物品Ｍに異物が付着ないし混入しているか否かの異物検出を行い、物品Ｍの合否を判定する。
前記ＣＰＵ１１は、前記異物検出の結果、物品Ｍに異物が付着ないし混入していると判別した場合、当該物品Ｍを不合格とし、振り分け信号を振り分け装置９に送信する。
【００１８】
つぎに、本Ｘ線検査装置の動作について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
オペレータが所定の操作を行い、これから検査を行う物品の指定を行った後、本装置をスタートさせる。なお、前記物品の指定は、上流のコントローラからの物品情報に基づいて指定されてもよい。
本装置がスタートすると、ステップＳ１において、図３のＣＰＵ１１が前記物品情報記憶部１２ａから当該物品の物品Ｎｏ．　に関連付けられた幅および高さなどを読み出し、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、当該物品Ｍの前記通過領域Ｂの算出を行う。すなわち、前記ＣＰＵ１１は、前記読み出された幅および高さと、コンベヤ５上のガイド３１の初期位置に基づき、図５（ｂ）に示すように、物品Ｍが最も左右端に偏った場合、すなわち、初期位置のガイド３１に物品Ｍが接触する場合の物品Ｍの通過領域Ｂを算出し、ステップＳ３に進む。
【００１９】
ステップＳ３では、前記通過領域Ｂと、図５（ａ）の照射領域Ａとを比較し、図５（ｃ）のはみ出し部分Ｂｒが生じるか否かの領域チェックを行う。前記はみ出し部分Ｂｒが生じる場合にはステップＳ４に進む。一方、はみ出し部分Ｂｒが生じない場合にはステップＳ６に進む。
【００２０】
ステップＳ４では、図５（ｄ）に示すように、前記はみ出し部分Ｂｒが解消されるガイド３１の移動距離αを算出して、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、前記移動距離αだけガイド３１を、それぞれ内側に移動させてステップＳ６に進む。
【００２１】
ステップＳ６では、前記Ｘ線照射手段２１の下方に搬送された物品Ｍの異物検査を行う。すなわち、前記Ｘ線画像処理部１１ａがＸ線検出器２２からの透過Ｘ線の検出信号に基づいて画像を作成し、ＣＰＵ１１が該画像を表示器７に表示させる。同時に、ＣＰＵ１１は当該画像に基づいて異物検出を行う。前記異物検出において、当該物品Ｍに異物が付着ないし混入しているので不合格であると判別した場合には、振り分け装置９に振り分け信号を送信する。
【００２２】
ここで、物品Ｍが左右何れかの方向に偏って搬送された場合には、前記ガイド３１に当接し、該物品Ｍが照射領域Ａ内に入るように、その搬送経路が変更される。
その後、物品Ｍは出口１ｂからＸ線シールドボックス１Ｓの外に搬送され、下流の振り分け装置９に送られる。
【００２３】
このように、物品Ｍの領域チェックを行い、物品Ｍが照射領域Ａからはみ出す場合には、ガイド３１を移動させて物品Ｍの搬送経路を変更することにより、物品Ｍが照射領域Ａからはみ出して搬送されるのを防止することができる。したがって、物品Ｍが常に照射領域Ａ内を搬送されるので、検査の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
なお、必ずしもガイド駆動手段３０を設ける必要はない。かかる場合には、前記領域チェックの結果、物品Ｍが照射領域Ａからはみ出すと判別されると、表示器（警告手段）７に「物品が照射領域からはみ出しています。」などの警告を表示させるようにしてもよい。オペレータは、前記警告に従い、手動でガイド３１の位置を調整する。
【００２５】
図６は第２実施形態を示す。
図６に示すように、Ｘ線検査装置１Ａのマイコン１０には、ＣＣＤカメラ（撮像手段）６が接続されている。前記ＣＣＤカメラ６は、Ｘ線照射手段２１の上流に設けられており、コンベヤ５上の物品Ｍを撮像して、輝度情報（撮像情報）をマイコン１０に出力する。
【００２６】
前記マイコン１０のＣＰＵ１１には、Ｘ線画像処理部１１ａの他に撮像画像処理部（画像処理手段）１１ｂが設けられている。前記撮像画像処理部１１ｂは、前記ＣＣＤカメラ６から入力された前記輝度情報に基づき、物品Ｍの平面的なエッジＭｅの位置を検出し、更に、該エッジＭｅの位置から物品Ｍの幅、高さおよび物品Ｍのコンベヤ５上の位置からなる通過領域Ｂを算出する。したがって、ＣＣＤカメラ６および撮像画像処理部１１ｂは、物品Ｍの大きさを検出する検出手段を構成している。
なお、物品Ｍの幅および高さの算出方法としては、特開平１１−３３７３１５号（特願平１０−１６２８８８号）などに開示された公知の方法がある。
その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明および図示を省略する。
【００２７】
前記撮像画像処理部１１ｂは、物品ＭがＣＣＤカメラ６の下方に搬送される毎に、当該物品Ｍの幅および高さを算出する。ＣＰＵ１１は、前記幅および高さに基づいて物品Ｍの通過領域Ｂを算出し、領域チェックを行う。
前記ＣＰＵ１１は、前記領域チェックの判別結果に基づき、物品Ｍがはみ出す場合には、当該物品Ｍに応じた移動距離αだけガイド３１を移動させる。ＣＰＵ１１は、それぞれの物品ごとに前記領域チェックおよびガイド３１の移動を繰り返す。
【００２８】
このように、それぞれの物品Ｍごとに領域チェックを行い、ガイド３１の移動を行うので、たとえば、果物や野菜などランダムな大きさを有する物品であっても、確実に照射領域Ａ内に入るように搬送することができる。したがって、検査の信頼性が著しく向上する。
【００２９】
ところで、図１のように、Ｘ線Ｌを搬送面５１に直交する方向に照射する必要はない。たとえば、図７のように、Ｘ線照射手段２１から搬送面５１に向ってＸ線Ｌを出射してもよい。この場合、前記照射領域Ａは、搬送方向Ｙに直交する仮想の平面Ｐ１に投影した大きさで記憶される。すなわち、照射領域Ａは、前記直交平面Ｐ１におけるＸ線照射手段２１と搬送面５１との間で形成され、物品Ｍの搬送面５１の搬送方向ＹおよびＸ線照射手段２１の位置に基づき決定される。
【００３０】
なお、前記両実施形態において、はみ出し部分Ｂｒの算出は必ずしも必要ではなく、たとえば、Ｘ線画像処理部１１ａに、物品Ｎｏ．　ごとに前記移動距離αを関連付けて予め記憶させ、物品Ｍが指定されると、当該物品Ｍに対応する移動距離αを読み出すようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、照射領域から物品がはみ出した状態で搬送されるか否かを判別することができる。したがって、物品が照射領域からはみ出して検査されないという検査ミスを生じるおそれがない。
また、光学系を２組用いたり、Ｘ線照射手段および検出器を移動させる必要がないので、コスト高を招くことがない。
さらに、Ｘ線照射手段を移動させないので、乱反射したＸ線が外部に漏れにくい。
【００３２】
また、物品の大きさだけでなく、物品の位置も加味して領域チェックを行えば、大きな物品であっても領域内に入り易くなる。したがって、小さな装置で大きな物品の検査を行うことができる。
また、予め物品ごとに物品の大きさを記憶していれば、物品の大きさを検出する必要がなくなるので、装置のコストアップを防止し得る。
また、物品の幅および高さの情報が大きさの情報に含まれていれば、領域チェックの確実性が高まる。
【００３３】
また、物品の大きさを検出する検出手段を備えれば、果物や野菜等のランダムな大きさを持つ物品にも対応することができる。
また、撮像手段を設け、該撮像手段からの撮像信号に基づき通過領域を求めれば、複雑な形状の物品についても、Ｘ線の照射領域と、物品ごとの通過領域との領域同士が比較できるので、領域チェックが更に確実になる。
【００３４】
また、物品の通過領域が照射領域に納まるように、物品の搬送経路を変更する搬送経路変更手段を設ければ、物品が照射領域に入るようにできるから、自動、かつ、連続的に検査を行うことができる。
【００３５】
また、領域チェックの結果、物品がはみ出す場合に、警告を発するようにすれば、検査ミスの確実性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＸ線検査装置を示す一部断面した概略側面図である。
【図２】同Ｘ線検査装置を示す概略平面図である。
【図３】（ａ）はＸ線検査装置を示す概略構成図であり、（ｂ）は記憶部の記憶内容を示す図表である。
【図４】Ｘ線検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】搬送経路の変更方法を示す要部の概略正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかるＸ線検査装置を示す概略構成図である。
【図７】Ｘ線の照射領域の概念を示すための仮想の斜視図である。
【符号の説明】
５：コンベヤ（搬送手段）
６：ＣＣＤカメラ（検出手段）
７：表示器（警告手段）
１１：ＣＰＵ（判別手段）
１１ｂ：撮像画像処理部（検出手段）
１２：メモリ（記憶手段）
３０：ガイド駆動手段（搬送経路変更手段）
３１：ガイド（搬送経路変更手段）
Ａ：照射領域
Ｂ：通過領域
Ｍ：物品
Ｌ：Ｘ線
Ｙ：搬送方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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