(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる周波数成分からなる磁界領域又は電磁界領域を検出領域（１ａ）として形成する検出領域形成部（１）と、被検査物の通過による前記検出領域の磁界又は電磁界に応じ前記被検査物の品質状態に基づく複数の異なる周波数成分を含む検出信号を出力する検出部（２）と、前記検出信号に基づいて前記被検査物の品質状態の良否を判定する判定部（３）と、を備え、
前記検出部が、前記検出領域の磁界又は電磁界の前記複数の異なる周波数成分を共に検出する検出器（２１；７１）と、該検出器の出力を受けて第１の周波数成分に対応する第１の検出信号を生成する第１信号処理手段（２２；７２）と、該検出器の出力を受けて前記第１の検出信号とは周波数の異なる第２の周波数成分に対応する第２の検出信号を生成する第２信号処理手段（２３；７３）と、を有する物品検査装置であって、
前記判定部が、
前記第１の検出信号に基づいて前記被検査物中に混入した異物の有無を示す第１の判定信号を生成し、該異物の有無を判定するための第１の判定処理を実行する第１の個別判定手段（３１；１３１）と、
前記第２の検出信号に基づいて前記被検査物中に含まれるべき必要部分の欠落の有無を示す第２の判定信号を生成し、該欠落の有無を判定するための第２の判定処理を実行する第２の個別判定手段（３２；１３２）と、
前記第１の判定信号及び前記第２の判定信号に基づいて前記被検査物の品質状態の良否を判定するための複合検査の判定処理を実行する総合判定手段（３３；１３３）と、
前記第１の個別判定手段及び前記第２の個別判定手段に対して、それぞれ前記第１の判定処理及び前記第２の判定処理の処理モードを設定するとともに、前記総合判定手段に対して前記複合検査の判定処理の処理モードを設定する判定モード設定手段（６）と、を有することを特徴とする物品検査装置。
【請求項２】
前記第１の個別判定手段及び前記第２の個別判定手段が、前記被検査物中に混入した異物金属の有無を判定する第１の判定処理と、前記被検査物に含まれるべき必要金属部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理と、を実行することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品検査装置、特に検出条件の異なる複数種類の物品検査を１台（単独）で共に実行するのに好適な物品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品検査装置として金属検出装置やＸ線検査装置等が多用されているが、この種の物品検査装置には検出条件の異なる複数種類の物品検査を共に実行できるようにしたものがある。
【０００３】
例えば、金属検出装置には、検出領域内を被検査物が通過するときの磁界変動を検出する２種類の受信コイルを択一的に選択切換えして検出回路に接続し、金属検出感度を切り換えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、金属の材質に応じた金属反応信号を発生させる金属反応信号発生回路と、その金属反応信号を金属の材質に応じた位相毎に弁別する位相弁別手段と、その位相に応じて設定された判定レベルと金属反応信号を比較する比較手段と、を設けて、複数種類の金属の有無を検出可能にしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、送信コイルと第１、第２のコンデンサとを含み同一周波数では干渉しないように分離された第１、第２の共振回路を送信回路側で構成し、１つの送信コイルで同時に異なる２つの検出周波数成分を含む交流磁界を発生させ、効率よく金属検出できるようにしたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
一方、Ｘ線検査装置でも、Ｘ線発生部から曝射され１つの被検査物（検査対象物）を透過したＸ線の一部を上方のシンチレータで可視光化して第１の受光素子で検出する一方、残りのＸ線については下方のＸ線フィルタで所定の帯域のＸ線エネルギーを減衰させることによりその線質を変えた上で、下方のシンチレータで可視光化して第２の受光素子で検出するようにし、線質（波長帯域）の異なるＸ線検査を同時に実行できるようにしたものがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
また、搬送路上の被検査物に対して異なる方向からＸ線を曝射させる複数のＸ線発生器と、被検査物を透過した複数のＸ線発生器からのＸ線をそれぞれ検出する複数のＸ線センサとを設けて、異物形状に関係なく安定した異物検出を可能にしたものもある（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平０７−３２５１５９号公報
【特許文献２】特開平１１−１１８７６５号公報
【特許文献３】特開２００５−３４５３８２号公報
【特許文献４】特開２００２−３６５３６８号公報
【特許文献５】特許第３７１５５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のような従来の金属検出装置にあっては、その検出感度を切り換える構成では、不要な金属と必要な金属との金属反応信号のレベル差が小さい場合に検出した金属が不要な金属であるのか必要な金属であるかのか区別できないという問題があり、材質に応じて位相で弁別する構成では、検出対象の金属を検出するのに好適な位相が設定されるため、物品中に含まれる水分や塩分、あるいは物品の温度等といった諸特性に時間的変動が現れる被検査物についてその時間的変動に追従するような検出位相の変更が制限され、適切な変更ができないことから、検出感度を高感度に維持できず安定性に欠けるという問題があった。
【０００９】
一方、上述のような従来のＸ線検査装置にあっては、或る被検査査物に対して異物検出と入数検査とを同時に実施したい場合に問題があった。
【００１０】
すなわち、Ｘ線検査装置では、被検査物の各部のＸ線に対する透過率（吸収率）の違いを透過画像の濃度レベルの差として検出しておき、異物検出の場合には、その濃度レベルと所定の異物有無判定レベルとを比較して異物の混入を検出し、入数検査の場合には、所定濃度レベルの画素の数（面積）や所定濃度レベルの連続する画素群の形状等に基づいて入数を判定する。そのため、異物検出と入数検査とを同時に実施したい場合には、いずれか一方の検査、一般的には優先される異物検出に好適な検査条件（Ｘ線の強度や波長等）が設定されるため、例えば高感度な異物検出のために強度の大きいＸ線が設定されることがある。そして、それにより、被検査物の透過画像と背景との濃度差が小さくなり、透過画像に基づいて被検査物の中の物品を識別できなくなって内容物の個数検査ができないといった問題が生じる。
【００１１】
また、密度が小さい軟骨等も異物として検出したい場合、透過画像の濃度分解能が不足して被検査物の良品部分とその軟骨等の異物との濃度差が小さくなり、これらを互いに区別することが困難になっていた。これに対し、ある条件で得られた元の信号に対して異物である軟骨等を強調する画像処理を行なうようなことも考えられるが、元の信号の段階で濃度差が小さく、分別が困難であるという問題を解決するものではないため、期待される実質的な感度向上を得ることは依然として困難である。
【００１２】
本発明は、上述のような従来技術の問題を解決すべくなされたもので、複数種類の物品検査を１台で共に高感度に実行することのできる物品検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的達成のため、（１）複数の異なる周波数成分からなる磁界領域又は電磁界領域を検出領域として形成する検出領域形成部と、被検査物の通過による前記検出領域の磁界又は電磁界に応じ前記被検査物の品質状態に基づく複数の異なる周波数成分を含む検出信号を出力する検出部と、前記検出信号に基づいて前記被検査物の品質状態の良否を判定する判定部と、を備え、前記検出部が、前記検出領域の磁界又は電磁界の前記複数の異なる周波数成分を共に検出する検出器と、該検出器の出力を受けて第１の周波数成分に対応する第１の検出信号を生成する第１信号処理手段と、該検出器の出力を受けて前記第１の検出信号とは周波数の異なる第２の周波数成分に対応する第２の検出信号を生成する第２信号処理手段と、を有する物品検査装置であって、前記判定部が、前記第１の検出信号に基づいて前記被検査物中に混入した異物の有無を示す第１の判定信号を生成し、該異物の有無を判定するための第１の判定処理を実行する第１の個別判定手段と、前記第２の検出信号に基づいて前記被検査物中に含まれるべき必要部分の欠落の有無を示す第２の判定信号を生成し、該欠落の有無を判定するための第２の判定処理を実行する第２の個別判定手段と、前記第１の判定信号及び前記第２の判定信号に基づいて前記被検査物の品質状態の良否を判定するための複合検査の判定処理を実行する総合判定手段と、前記第１の個別判定手段及び前記第２の個別判定手段に対して、それぞれ前記第１の判定処理及び前記第２の判定処理の処理モードを設定するとともに、前記総合判定手段に対して前記複合検査の判定処理の処理モードを設定する判定モード設定手段と、を有するものである。
【００１４】
この構成により、検出部を種類の異なる検査に対応するようそれぞれの検査に好適な検出周波数に設定することができ、被検査物中に混入した異物や被検査物に含まれるべき必要部分の欠落の有無を的確に判定することが可能となり、複数種類の物品検査を１台で共に高感度に実行可能となる。また、検査の種類に応じて検出周波数の異なる検出信号を使うので、被検査物の物性の時間的変動に追従するような検出位相の適切な変更も可能となる。
【００１５】
しかも、第１の個別判定手段及び第２の個別判定手段が、異物の有無を判定する第１の判定処理と必要部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行するので、検出部を共用しながら、異物検出と欠品検査とを並行して実行する複合検査が可能となる。
【００１６】
また、本発明の物品検査装置においては、（２）前記第１の個別判定手段及び前記第２の個別判定手段が、前記被検査物中に混入した異物金属の有無を判定する第１の判定処理と、前記被検査物に含まれるべき必要金属部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理と、を実行するようにしてもよい。この構成により、検出部を共用しながら、金属異物検出と必要金属の欠品検査とを並行して実行する複合検査が可能となる。
【００１７】
なお、本発明の物品検査装置においては、前記第１の個別判定手段及び前記第２の個別判定手段が、前記被検査物中に混入した金属異物を検出する判定処理と、前記被検査物中に含まれる所定の非金属異物を検出するための判定処理とを実行するモードを併有するようにすると、検出部を共用しながら、金属異物と非金属異物の双方を検出する異物検出をも高感度に実現可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、検出部を複数種類の検査に対応するようそれぞれの検査に好適な検出周波数に設定するようにしているので、所定の品質状態を示す部分の有無又は過不足を的確に判定可能にすることができ、複数種類の物品検査を１台で共に高感度に実行可能な物品検査装置を提供することができる。また、検査の種類に応じて検出周波数の異なる検出信号を使うので、被検査物の時間的変動に追従するような検出位相の適切な変更をそれぞれの周波数成分ごとに独立して容易に行なうことができる。
【００１９】
しかも、第１の個別判定手段及び第２の個別判定手段が、被検査物中に混入した異物の有無を判定する第１の判定処理と、被検査物に含まれるべき必要部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行するので、検出部を共用しながら、異物検出と欠品検査とを並行して実行する複合検査ができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、第１の個別判定手段及び第２の個別判定手段が、被検査物中に混入した異物金属の有無を判定する第１の判定処理と、被検査物に含まれるべき必要金属部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行するので、検出部を共用しながら、金属異物検出と必要金属の欠品検査とを並行して実行する複合検査ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
[第１の実施の形態]
図１〜図４は本発明の物品検査装置の一実施形態を示す図であり、本発明を金属検出装置に適用した場合を示している。
【００２３】
図１に示す本実施形態の物品検査装置は、ワークＷ（被検査物）が通過する所定の磁界領域を検出領域１ａとして形成する検出領域形成部１と、検出領域１ａの近傍に設けられ、ワークＷの通過による検出領域１ａの磁界変化に応じてワークＷの品質状態に基づく複数の異なる周波数成分を含む検出信号Ｍ１，Ｍ２を出力する検出部２と、それら検出信号に基づいてワークＷの品質状態の良否を判定する判定部３とを備えている。なお、ワークＷは、例えば図２に示すコンベア９により検出領域１ａ内を同図に矢印で示す所定方向に通過するよう搬送される。
【００２４】
検出領域形成部１は、例えば図２に示すように、送信コイル１１、励磁信号発生回路１２及び増幅器１３を含んで構成されており、励磁信号発生回路１２は増幅器１３を介して送信コイル１１を励磁し、検出領域１ａに所定の磁界を発生させる。また、励磁信号発生回路１２は、上記特許文献３（特開２００５−３４５３８２号公報）に記載のものとほぼ同様に、１つの送信コイル１１で異なる２つの検出周波数成分を含む交流磁界を発生させ得るよう第１、第２のコンデンサ１２ａ，１２ｂを有し、同一周波数では干渉しないように分離されるとともに第１、第２の周波数ｆ１，ｆ２で同調する第１、第２の共振回路（詳細は図示していない）を含んでいる。さらに、励磁信号発生回路１２は、前記第１、第２の共振回路に第１、第２の周波数成分を含む多重化信号を供給する基準信号発生回路（詳細は図示していない）を含んでいる。この基準信号発生回路は、送信条件設定部１５により設定された条件に従って、例えば第１、第２の周波数成分を時分割多重送信するための信号を発生し又は周波数（波長）多重送信するための信号を発生するようになっており、第１、第２の周波数ｆ１，ｆ２も所定の調整範囲内で可変設定できる。もっとも、励磁信号発生回路１２は、第１、第２のコンデンサ１２ａ，１２ｂのうちいずれか一方のみを選択的に使用し、非多重の送信信号を出力するモードを有していてもよく、その場合、そのモード切換えは、送信条件設定部１５により設定される。
【００２５】
検出部２は、図１に示すように、検出領域１ａの磁界の変化を検出する差動検出器２１と、差動検出器２１の出力に基づいて第１の周波数成分に対応する第１の検出信号を生成する第１信号処理部２２（第１信号処理手段）と、差動検出器２１の出力に基づいて第１の検出信号とは周波数の異なる第２の周波数成分に対応する第２の検出信号を生成する第２信号処理部２３（第２信号処理手段）と、を含んで構成されている。
【００２６】
図２に示すように、差動検出器２１は、具体的には一対の受信コイル２１ａ，２１ｂを差動接続した公知のものであり、受信コイル２１ａ，２１ｂの差動出力は、増幅器２１ｄを介して第１信号処理手段２２及び第２信号処理手段２３に取り込まれる。また、差動検出器２１は、検出領域１ａ内にワークＷがなく送信コイル１１からの交流磁界が印加された状態では受信コイル２１ａ，２１ｂの誘起電圧が等しく平衡し差動出力がゼロになるように調整されているが、磁界中を通過する磁性金属に磁束密度に比例して多くの磁束が引き寄せられたり、磁界中を通過する非磁性金属によりうず電流が生じジュール熱が消費されたりする場合、その金属の位置に応じ受信コイル２１ａ，２１ｂの誘起電圧が変化して両者間の平衡状態がくずれる。また、主として非磁性体であるワークＷのみが送信コイル１１の発生磁界中を通過する場合にも、その含有成分や水分、包装材等の影響により受信コイル２１ａ，２１ｂ間の出力の平衡状態はくずれる。受信コイル２１ａ，２１ｂは、このようにワークＷの移動により両受信コイル２１ａ，２１ｂ間の出力の平衡状態がくずれたとき、その磁界の変化に応じた差動検出信号Ｓｄを出力する。この差動検出信号Ｓｄは、送信コイル１１側からの交番磁界に対応して前記送信信号の周波数を有する高周波信号成分に、ワークＷの移動により振幅および位相が変化する低周波信号成分が重畳した信号形態となる。
【００２７】
第１信号処理手段２２は、差動検出器２１からの差動出力Ｓｄに対し第１の周波数ｆ１で同期検波処理を施し、多重化された差動検出信号のうち第１の周波数成分で変調されワークＷの影響を受けた信号を分離するとともに送信信号相当の高周波成分を取り除いた第１の検出信号を抽出する第１の分離・同期検波器２５ａと、この第１の分離・同期検波器２５ａから出力されるワークＷの影響を受けた信号に含まれるノイズ成分を除去するバンドパスフィルタ２６ａと、増幅器２７ａと、Ａ／Ｄ変換器２８ａとを有している。同様に、第２信号処理手段２３は、差動検出器２１からの差動出力に対し第２の周波数で同期検波処理を施し、多重化された検出信号のうち第２の周波数成分で変調されワークＷの影響を受けた信号を分離するとともに送信信号相当の高周波成分を取り除いた第２の検出信号を抽出する第２の分離・同期検波器２５ｂと、この第２の分離・同期検波器２５ｂから出力されるワークＷの影響を受けた信号に含まれるノイズ成分を除去するバンドパスフィルタ２６ｂと、増幅器２７ｂと、Ａ／Ｄ変換器２８ｂとを有している。
【００２８】
第１信号処理手段２２で生成された第１の検出信号Ｍ１及び第２信号処理手段２３で生成された第２の検出信号Ｍ２は、それぞれ判定部３の機能を有する制御／演算部３０に取り込まれる。
【００２９】
この制御／演算部３０は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース回路に加えて、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）やハードディスク等を含んで構成されており、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク等に格納された所定の金属検出制御プログラムに従って、第１及び第２の検出信号Ｍ１，Ｍ２やＥＥＰＲＯＭに不揮発に記憶保持された判定閾値情報（後述する）等に基づいて、ワークＷにおける所定の品質状態を示す部分Ｐｍの有無を判定するようになっている。ここで、所定の品質状態を示す部分Ｐｍとは、異物検出を行なう場合であれば、ワークＷ内に混入したその検出対象の異物であり、ワークＷの包装容器内に収納された内容物の入数又は欠品検査を行なう場合であれば、その検査対象であるワークＷの特定の構成要素となる。
【００３０】
制御／演算部３０は、また、判定部３として、第１の検出信号Ｍ１の信号レベルに応じてワークＷ中に所定の品質状態を示す部分Ｐｍが有るか無いかを示す第１の判定信号Ｌ１を生成する第１判定部３１（第１の個別判定手段）と、第２の検出信号Ｍ２の信号レベルに応じてワークＷ中に所定の品質状態を示す部分Ｐｍが有るか無いかを示す第２の判定信号Ｌ２を生成する第２判定部３２（第２の個別判定手段）と、第１の判定信号Ｌ１及び記第２の判定信号Ｌ２に基づいて所定の品質状態を示す部分Ｐｍである異物又は必要な部分（含まれるべき構成物品）の有無を判定する総合判定部３３（総合判定手段）との機能を有しており、これらの機能部に対応する制御プログラム、判定アルゴリズム及び作業メモリ領域等を有している。さらに、制御／演算部３０は、検出領域形成部１と検出部２の検出動作を制御する検出制御部４（図１参照）としても機能するようになっている。
【００３１】
また、制御／演算部３０には図２に示す表示部７及び設定操作部９が接続されており、設定操作部９は、図１に示す第１判定部３１及び第２判定部３２での閾値判定処理における閾値（判定リミット）をそれぞれ設定する判定リミット設定部５、並びに、第１判定部３１及び第２判定部３２のそれぞれの判定処理モード又は総合判定部３３の判定処理モードを設定する判定モード設定部６として機能するようになっている。
【００３２】
具体的には、第１判定部３１及び第２判定部３２は、それぞれ第１の検出信号Ｍ１の信号レベル及び第２の検出信号Ｍ２の信号レベルを、予め設定され前記ＥＥＰＲＯＭに記憶保持された第１の判定閾値Ｊ１及び第２の判定閾値Ｊ２と比較して、例えば、ワークＷが必要部分である特定の構成要素を有するか否か、及び、ワークＷが混入異物を含んでいないか否かを個別に判定する判定処理を実行する。すなわち、第１判定部３１及び第２判定部３２は、ワークＷ中に混入した異物の有無を判定する第１の判定処理と、ワークＷに含まれるべき必要部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行するようになっている。
【００３３】
また、制御／演算部３０は、複数種類の判定処理プログラムや判定アルゴリズムを格納しており、第１判定部３１及び第２判定部３２は、判定モード選択により、例えばワークＷ中に混入した異物金属の有無を判定する第１の判定処理と、ワークＷに含まれるべき必要金属部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行することができ、あるいは、ワークＷ中に混入した金属異物を検出する第１の判定処理と、ワークＷ中に含まれる所定の非金属異物を検出するための第２の判定処理とを実行することができる。
【００３４】
総合判定部３３は、また、第１及び第２の検出信号Ｍ１，Ｍ２を基に上述のような複数種類の検査を含む複合検査の判定処理を実行する複数の検査モードを有し、モード切換えが可能となっており、そのモード切換え設定が判定モード設定部６からの操作入力によってなされるようになっている。これにより、本実施形態の物品検査装置では、ワークＷに混入した異物金属の有無を判定する金属異物検出モード、ワークＷに含まれるべき必要部分の欠落（脱落、又は、貼付や封入もれ等）を検出する欠品検査モード、及び、ワークＷに含まれる所定の非金属異物を検出するための非金属異物検出モード、を選択的に実行することができ、これらのモードのうち任意の２種類（信号処理部の数に対応する複数種類）の検査を並行して実行する複合検査モードでの運転が可能となっている。すなわち、判定部３は、ワークＷ中に混入する異物を検出する異物有無判定処理と、ワークＷに含まれるべき必要部分の欠落を検出する欠品判定処理との双方の判定処理に対応する複数種類の検査を同時に実行することができるようになっており、いずれの検査処理においても検出部２を使用する構成となっている。
【００３５】
判定部３となる制御／演算部３０の出力インターフェースは、異物の有無の判定結果を示す判定信号を、例えば下流側の選別機（図示していない）等に出力する一方、分離・同期検波器２５ａ，２５ｂにおける検波周波数を所定の周波数ｆ１、ｆ２を含む所定の第１、第２の周波数帯域内でそれぞれ可変設定し、両分離・同期検波器２５ａ，２５ｂにおける検波時の位相θ１、θ２も調整可能な受信条件設定部２９に接続されている。
【００３６】
制御／演算部３０の入力インターフェースには、判定モード設定部６や判定リミット設定部５からの設定入力信号、第１、第２信号処理部２２，２３からの第１の検出信号及び第２の検出信号等が入力される他に、例えば、外部通信による受信信号、検出領域１ａへのワークＷの接近又は進入を検出するワークセンサ４１からのワーク検知信号等が入力される。
【００３７】
次に、動作について説明する。
【００３８】
図３及び図４は、本実施形態の金属検出装置で実行される閾値設定処理、欠品検査処理及び異物検出処理の概略の流れを示す図であり、運転に先立って図３に示すような閾値設定処理が実行される。また、図示はしないが、閾値設定処理に先立って若しくはその処理と併せてワークＷの品種に応じた検出周波数になるように第１、第２の周波数ｆ１、ｆ２の設定や調整がなされる。
【００３９】
図３に示す閾値設定処理では、設定操作部９で閾値設定のモードが選択されたとき、所定数量のサンプルとしてのワークＷを用いた閾値設定がなされる。
【００４０】
同図において、まず、検出したい最小の異物に相当する異物サンプルを埋め込んだワークＷがコンベア８により搬送され（ステップＳ１１）、ワークＷの通過に伴って検出領域１ａ内の磁界が変化すると、この変化が検出部２の差動検出器２１で検出され（ステップＳ１２）、第１信号処理部２２で第１の検出信号Ｍ１が生成されて、その検出信号Ｍ１が総合判定部３３に入力される（ステップＳ１３）。また、第１の検出信号Ｍ１の信号レベルが総合判定部３３の一部を構成する制御／演算部３０内のＲＡＭに格納されるまでの一連の検出処理が、所定のサンプルワーク数量に達するまで繰り返される（ステップＳ１４でＮＯの場合）。そして、所定サンプル数量に達すると（ステップＳ１４でＹＥＳの場合）、第１の検出信号Ｍ１について記憶した信号レベルの最大値Ｖf1を選択して（ステップＳ１５）、これに所定の係数Ｋ（例えば、Ｋ＜１）をかけて異物判定閾値Ｔf1（Ｔf1＝Ｖf1＊Ｋ）が算出される（ステップＳ１６）。
【００４１】
次いで、良品サンプルのワークＷがコンベア８により搬送され（ステップＳ１７）、ワークＷの通過に伴って検出領域１ａ内の磁界が変化すると、この変化が検出部２の差動検出器２１で検出され（ステップＳ１８）、第１信号処理部２２及び第２信号処理部２３で第１、第２の検出信号Ｍ１，Ｍ２がそれぞれ生成されて、それらの検出信号Ｍ１，Ｍ２が総合判定部３３に入力される（ステップＳ１９）。また、第１、第２の検出信号Ｍ１，Ｍ２の信号レベルが総合判定部３３の一部を構成する制御／演算部３０内のＲＡＭに格納されるまでの一連の検出処理が、所定のサンプルワーク数量に達するまで繰り返される（ステップＳ２０でＮＯの場合）。そして、所定サンプル数量に達すると（ステップＳ２０でＹＥＳの場合）、第１、第２の検出信号Ｍ１，Ｍ２について記憶した信号レベルの最大値Ｖ１，Ｖ２を選択して（ステップＳ２１）、これに所定の係数Ｋ１，Ｋ２（Ｋ１＜１，Ｋ２＜１；例えばＫ１＝Ｋ２＝０．７）をかけて第１及び第２の判定閾値Ｊ１（Ｊ１＝Ｖ１＊Ｋ１）及びＪ２（Ｊ２＝Ｖ２＊Ｋ２）がそれぞれ算出される（ステップＳ２２）。
【００４２】
上述した閾値設定処理中で求められる検出信号レベルの最大値Ｖf1は異物（ここでは検出したい最小の大きさの異物サンプル）の影響を受けた第１の検出信号Ｍ１の信号レベルの最大値であり、異物判定閾値Ｔf1は、異物サンプルについての最大値Ｖf1を確実に下回り、かつ、異物を含まないワークＷ（良品サンプル）に対する第１の検出信号Ｍ１の信号レベルの最大値Ｖ１よりは確実に上回るように、所定の係数Ｋの値が予め設定されている。同様に、検出信号レベルの最大値Ｖ１，Ｖ２は良品のワークＷについての検出信号レベルの最大値であり、第１の判定閾値Ｊ１及び第２の判定閾値Ｊ２は、この最大値Ｖ１，Ｖ２を確実に下回り、かつ、ワークＷの内容物のうちの１つ等といった特定の構成要素の欠品時における第１、第２の検出信号Ｍ１，Ｍ２の信号レベルよりは確実に上回るように、所定の係数Ｋ１，Ｋ２の値が予め設定されている。
【００４３】
このようにして、判定閾値が設定されると、設定操作部９からの操作入力によって例えば異物検出及び欠品検査を含む複合検査モードが選択され、図４に示すような複合検査処理が実行され、ワークＷの品質状態の良否が決定される。
【００４４】
同図において、まず、検査対象のワークＷ毎に第１の検出信号Ｍ１が入力されるとともに（ステップＳ３１）、第２の検出信号Ｍ２が入力される（ステップＳ３２）。次いで、第１の検出信号Ｍ１の信号レベル値が第１の判定閾値Ｊ１より大きいか否かが判定され（ステップＳ３３）、この判定ステップで第１の検出信号Ｍ１の信号レベル値が第１の判定閾値Ｊ１より小さかった場合（ステップＳ３３でＮＯの場合）には、次に第２の検出信号Ｍ２の信号レベル値が第２の判定閾値Ｊ２より大きいか否かが判定され（ステップＳ３５）、大きければ（ステップＳ３５でＹＥＳの場合）、良品と判定される（ステップＳ３６）。
【００４５】
最初の判定ステップで第１の検出信号Ｍ１の信号レベル値が第１の判定閾値Ｊ１より大きかった場合（ステップＳ３３でＹＥＳの場合）には、その次に第１の検出信号Ｍ１の信号レベル値が第１の異物判定閾値Ｔf1より大きいか否かが判定される（ステップＳ３４）。そして、この異物有無判定ステップでの判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、第１の検出信号Ｍ１が第１の異物判定閾値Ｔf1を超えていた場合には、異物ｆの混入有りでＮＧと判定される（ステップＳ３８）。
【００４６】
異物有無判定ステップでの判定結果がＮＯの場合、すなわち、第１の検出信号Ｍ１が第１の異物判定閾値Ｔf1を超えていなかった場合には、次いで、第２の検出信号Ｍ２の信号レベル値が第２の判定閾値Ｊ２より大きいか否かが判定され（ステップＳ３５）、大きければ（ステップＳ３５でＹＥＳの場合）、良品と判定される（ステップＳ３７）。
【００４７】
これにより、本実施形態では、所定の信号レベルである判定閾値Ｊ２（あるいは判定閾値Ｊ１及びＪ２）を超える第２の検出信号Ｍ２を用いて、検査対象のワークＷが必要な構成要素の部分Ｐｍ２を有しているか否かを確実に検出できることになる。
【００４８】
ステップＳ３５での判定結果がＮＯの場合、すなわち、第１の検出信号Ｍ１と第２の検出信号Ｍ２のうちいずれの信号レベル値も対応する判定閾値Ｊ１，Ｊ２以下であった場合には、欠品判定がなされる（ステップＳ３７）。
【００４９】
次いで、設定操作部９で予め設定された所定検査数に達したか否かが判別され（ステップＳ３９）、所定検査数に達していなければ（ステップＳ３９でＮＯの場合）、上述のような複合検査の処理が繰り返され（ステップＳ３１〜Ｓ３９）、所定検査数に達すると（ステップＳ３９でＹＥＳの場合）、今回の複合検査の処理が完了する。
【００５０】
このように、本実施形態においては、検出部２における複数種類の検査に対応するようそれぞれの検査に好適な周波数ｆ１，ｆ２（又は波長λ１、λ２）と判定リミットが予め設定された状態で、所定の品質状態を示す第１の部分Ｐｍ１としての異物及び第２の部分Ｐｍ２としての特定の構成要素（ワークＷに含まれるべき必要部分）の有無を的確に判定することが可能となり、異物検出と欠品検査という複数種類の物品検査を１台の装置で共に高感度に実行することができる。しかも、検査の種類に応じて検出周波数ｆ１，ｆ２の異なる検出信号Ｍ１，Ｍ２を使うので、受信条件設定部２９によってワーク物性の時間的変動（ワーク物性（例えばワーク温度や塩分、水分）の平均のゆっくりとした変化）に追従するような同期検波時の位相に相当する検出位相θ１、θ２（図２参照）の適切な変更も可能となる。
【００５１】
本実施形態の物品検査装置においては、第１判定部３１及び第２判定部３２がワークＷ中に混入した異物の有無を判定する第１の判定処理と、ワークＷに含まれるべき必要部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行するので、単一の検出器２１を両検査に共用しながら、異物検出と欠品検査とを並行して実行する複合検査ができる。また、本実施形態では、第１判定部３１及び第２判定部３２が、ワークＷ中に混入した異物金属の有無を判定する第１の判定処理と、ワークＷに含まれるべき必要金属部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行する場合、検出器２１を共用しながら、金属異物検出と必要金属の欠品検査とを並行して実行する複合検査ができる。さらに、第１判定部３１及び第２判定部３２が、ワークＷ中に混入した金属異物を検出する第１の判定処理と、ワークＷ中に含まれる所定の非金属異物（例えば肉加工品であるワークＷ中の骨片、生食用貝類であるワークＷ中の貝殻等）を検出するための第２の判定処理とを実行する場合、検出器２１を共用しながら金属異物と非金属異物の双方を検出する異種の異物検出が高感度に実現できる。
【００５２】
なお、第１判定部３１及び第２判定部３２が、ワークＷ中の非金属の必要部分を検出する第１の判定処理と、ワークＷ中に含まれる他の非金属の必要部分を検出するための第２の判定処理と、を実行するものとするようにしてもよい。また、第１判定部３１及び第２判定部３２が、ワークＷ中に含まれる特定の構成要素や材質の異なる異物を検出するために個々の材質に対応する個別判定を行なうような第１、第２の判定処理をも、併せて実行するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００５３】
[第２の実施の形態]
図５は本発明の第２の実施の形態を示す図であり、本発明をＸ線検査装置に適用した例を示している。なお、本実施形態は、第１の実施の形態と検出部の構成が大きく異なるものの、信号処理系については類似する構成を有しているので、図１〜図４に示した上述の第１の実施の形態と同一又は類似の構成とその動作については説明を省略し、相違点について説明する。
【００５４】
本実施形態では、ワークＷが通過する所定の空間にＸ線を照射して所定の検出領域１ａである電磁界領域を形成するＸ線源６１（検出領域形成部）と、ワークＷの通過による検出領域１ａの変化に応じてワークＷの品質状態に基づく複数の異なる周波数成分を含む検出信号Ｍ１，Ｍ２を出力するＸ線検出部６２と、検出信号に基づいてワークＷの品質状態の良否を判定する判定部６３とを備えている。
【００５５】
Ｘ線源６１は、例えば陰極フィラメントからの熱電子をその陰極と陽極の間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線管を有しており、発生したＸ線を下方のＸ線検出部６２に向けて不図示のスリットによりコンベア８の搬送方向と直交する方向（以下、搬送路幅員方向という）に広がる扇形のビームに整形して照射するようになっている。
【００５６】
Ｘ線検出部６２は、例えば特許文献４に記載のように、Ｘ線源６１から曝射されワークＷを透過したＸ線の一部が上方の検出部７１ａで検出され、残りのＸ線については下方のＸ線フィルタ７１ｂで所定の帯域のＸ線エネルギーを減衰させることによりその線質を変えた上で、下方の検出部７１ｃで検出するようになっており、検出部７１ａ，７１ｃは、それぞれＸ線をシンチレータで可視光化して受光素子で検出する方式の検出素子で、ワーク搬送方向と直交する方向（以下、搬送路幅員方向という）に所定ピッチで複数配列されている。
【００５７】
前記上方の検出部７１ａ、Ｘ線フィルタ７１ｂ及び下方の検出部７１ｃは、線質（波長帯域）の異なる２種類のＸ線検査を同時に並行して実行できるＸ線ラインセンサ７１（検出器）を構成している。また、Ｘ線フィルタ７１ｂは、Ｘ線源６１からのＸ線のうち所定の第１の周波数帯域（波長λ１近傍の帯域）のＸ線の通過を抑制する公知のもので、Ｘ線フィルタ７１ｂを通過して下方の検出部７１ｃに到達するのは所定の第２の周波数帯域（波長λ２近傍の帯域）のＸ線となる。
【００５８】
Ｘ線ラインセンサ７１は、前記検出素子を幅員方向にアレイ状に所定ピッチで配設したもので、所定解像度でのＸ線検出を行なうことができる。また、搬送方向についても、Ｘ線ラインセンサ７１の素子列ライン上でのＸ線量のサンプリングピッチに対応するサンプリングピッチでワークＷのＸ線透過量が順次サンプリングされるように、コンベア８の搬送速度が設定されており、Ｘ線ラインセンサ７１の検出部７１ａ，７１ｃからのＸ線透過量の検出信号をワークＷの搬送方向全域についてそれぞれ蓄積記憶することで、Ｘ線画像作成のためのデータが取得できるようになっている。
【００５９】
Ｘ線検出部６２は、また、Ｘ線ラインセンサ７１の上方の検出部７１ａの出力に基づいて第１の周波数成分に対応する第１の検出信号Ｍ１を生成する第１信号処理部７２（第１信号処理手段）と、Ｘ線ラインセンサ７１の下方の検出部７１ｃに基づいて第１の検出信号とは周波数の異なる第２の周波数成分に対応する第２の検出信号Ｍ２を生成する第２信号処理部７３（第２信号処理手段）とを有している。
【００６０】
これら第１信号処理部７２及び第２信号処理部７３は、それぞれ、例えばＸ線ラインセンサ７１の検出部７１ａ，７１ｃを構成する検出素子からのＸ線検出信号をそれぞれＡ／Ｄ変換し、Ｘ線ラインセンサ７１における前記検出素子の配設ピッチに対応する所定の単位搬送時間毎に、幅員方向のすべての透過領域について、その単位時間内の累積の透過Ｘ線量（以下、単に透過量という）のデータを、例えば０から１０２３までの階調を表す濃度レベルに変換し、ディジタルのＸ線画濃度データとして内部メモリに書き込む動作を実行するとともに、第１の周波数成分に対応する第１の検出信号Ｍ１と第２の周波数成分に対応する第２の検出信号Ｍ２とを、判定部６３の第１判定部１３１及び第２判定部１３２に出力するようになっている。
【００６１】
判定部６３は、第１の検出信号Ｍ１の信号レベルに応じてワークＷ中に所定の品質状態を示す第１の部分Ｐｍ１が有るか無いかを示す第１の判定信号を生成する第１判定部１３１（第１の個別判定手段）と、第２の検出信号の信号レベルに応じてワークＷ中に所定の品質状態を示す第２の部分Ｐｍ２が有るか無いかを示す第２の判定信号を生成する第２判定部１３２（第２の個別判定手段）と、第１の判定信号及び第２の判定信号に基づいてワークＷの品質状態の良否を判定する総合判定部１３３（総合判定手段）とを有している。ここにいう第１の部分Ｐｍ１及び第２の部分Ｐｍ２は、それぞれ、異物検出を行なう場合であれば、ワークＷ内に混入したその検出対象の異物であり、ワークＷの包装容器内に収納された内容物の入数又は欠品検査を行なう場合であれば、その検査対象であるワークＷの特定の構成要素となる。
【００６２】
第１判定部１３１及び第２判定部１３２は、上述のように、それぞれ第１の検出信号Ｍ１の信号レベル及び第２の検出信号Ｍ２の信号レベルを予め設定され前記ＥＥＰＲＯＭに記憶保持された第１の判定閾値Ｊ１及び第２の判定閾値Ｊ２等と比較して、ワークＷが特定の構成要素である所定の品質状態を示す部分Ｐｍ１，Ｐｍ２を有するか否かを判定した第１の判定信号及び第２の判定信号を出力する。
【００６３】
例えば、第１判定部１３１及び第２判定部１３２は、近接する複数の透過領域間における濃度データの急峻な変化を見出すための微分処理等を施して、ワークＷの全透過領域中における異物候補点の透過領域を特定し、その候補点について濃度レベル（Ｘ線透過量に対応する）が所定の閾値を超えるか否かを判定して異物の有無を判定する。あるいは、第１判定部１３１及び第２判定部１３２は、ワークＷの全域についてのＸ線画像データに対し公知のフィルタ処理を施して、ワークＷに含まれるべく特定の構成要素が有るか否かを判定するようになっている。
【００６４】
また、総合判定部１３３では、まず、検査対象のワークＷ毎に第１の検出信号Ｍ１と第２の検出信号Ｍ２が入力されると、上述の第１の実施の形態の閾値設定処理とほぼ同様に、ワークＷの所定数の良品サンプルから信号処理部７２，７３に対応する第１、第２の判定閾値Ｊ１，Ｊ２と、異物入りのサンプルから得られた異物判定閾値Ｔf1，Ｔf2（ステップＳ３３）とが設定され、これらの判定閾値を基に、総合判定部１３３にて複合検査の判定処理がなされる。
【００６５】
これにより、本実施形態では、所定の信号レベルである判定閾値Ｊ１，Ｊ２を超える第２の検出信号Ｍ１，Ｍ２を用いて、検査対象のワークＷが異物の部分Ｐｍ１や必要な構成要素の部分Ｐｍ２を有しているか否かを確実に検出できることになる。
【００６６】
また、本実施形態においては、複数種類の検査に好適な周波数帯域ｂ１，ｂ２（波長λ１、λ２の近傍の帯域）と判定リミットが予め設定された状態で、所定の品質状態を示す第１の部分Ｐｍ１としての異物や第２の部分Ｐｍ２としての特定の構成要素（ワークＷに含まれるべき必要部分）の有無を的確に判定することができ、異物検出と欠品検査という複数種類の物品検査を１台の装置で共に高感度に実行することができる。しかも、検査の種類に応じて検出周波数帯域の異なる検出信号Ｍ１，Ｍ２を使うので、処理条件設定部６９によってワーク物性の時間的変動に追従するような画像入力処理（微分処理等）や判定処理（判定アルゴリズム）の切換え・調整等を検出信号Ｍ１、Ｍ２に対し個別に実行することができ、複数種類のＸ線検査を１台で共に高感度に実行することのできるＸ線検査装置を提供することができる。
【００６７】
本実施形態の物品検査装置においても、第１判定部１３１及び第２判定部１３２がワークＷ中に混入した異物の有無を判定する第１の判定処理と、ワークＷに含まれるべき必要部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行するので、単一のＸ線ラインセンサ７１を両検査に共用しながら、異物検出と欠品検査とを並行して実行する複合検査ができる。また、第１判定部１３１及び第２判定部１３２が、ワークＷ中に混入した異物金属の有無を判定する第１の判定処理と、ワークＷに含まれるべき必要金属部分の欠落の有無を判定する第２の判定処理とを実行する場合に、Ｘ線源６１やＸ線ラインセンサ７１を共用しながら、金属異物検出と必要金属の欠品検査とを並行して実行する複合検査ができる。さらに、第１判定部１３１及び第２判定部１３２が、ワークＷ中に混入した金属異物を検出する第１の判定処理と、ワークＷ中に含まれる所定の非金属異物（例えば肉加工品であるワークＷ中の骨片、生食用貝類であるワークＷ中の貝殻等）を検出するための第２の判定処理とを実行する場合には、Ｘ線ラインセンサ７１を共用しながら金属異物と非金属異物の双方を検出する異種の異物検出が高感度に実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上説明したように、本発明は、検出部を複数種類の検査に対応するようそれぞれの検査に好適な検出周波数に設定するようにしているので、所定の品質状態を示す部分の有無又は過不足を的確に判定可能にすることができ、複数種類の物品検査を１台で共に高感度に実行可能な物品検査装置を提供することができるのに加えて、検査の種類に応じて検出周波数の異なる検出信号を使うので、被検査物の時間的変動に追従するような検出位相の適切な変更も容易に行なうことができるという効果を奏するものであり、物品検査装置、特に検出条件の異なる複数種類の物品検査を実行する物品検査装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の概略の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の検出部周りの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置における閾値設定処理の概略の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る物品検査装置の複合検査の概略の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る物品検査装置の概略の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  検出領域形成部
１ａ  検出領域
２  検出部
３，６３  判定部
４  検出制御部
５  判定リミット設定部
６  判定モード設定部
１１  送信コイル
１２  励磁信号発生回路
１５  送信条件設定部
２１  差動検出器（検出器）
２２，７２  第１信号処理部（第１信号処理手段）
２３，７３  第２信号処理部（第２信号処理手段）
２９  受信条件設定部
３０  制御／演算部（判定部，検出制御部、判定リミット設定部、判定モード設定部）
３１，１３１  第１判定部（第１の個別判定手段）
３２，１３２  第２判定部（第２の個別判定手段）
３３，１３３  総合判定部（総合判定手段）
６１  Ｘ線源（検出領域形成部）
６２  Ｘ線検出部（検出部）
６９  処理条件設定部
７１  Ｘ線ラインセンサ（検出器）
７１ａ  上方の検出部
７１ｂ  Ｘ線フィルタ
７１ｃ  下方の検出部
ｆ１  第１の周波数
ｆ２  第２の周波数
Ｊ１  第１の判定閾値
Ｊ２  第２の判定閾値
Ｋ１，Ｋ２  係数
Ｍ１  第１の検出信号
Ｍ２  第２の検出信号
Ｐｍ  所定の品質状態を示す部分
Ｐｍ１  第１の部分
Ｐｍ２  第２の部分
Ｔf1，Ｔf2  異物判定閾値
Ｖ１，Ｖ２  検出信号レベルの最大値
Ｗ  ワーク（被検査物）
【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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