(57)【要約】【課題】装置の運転途中でも搬送ベルトの蛇行検知および速度検出を行うことができるＸ線検査装置を提供する。【解決手段】物品Ｍを搬送する搬送ベルト５と、該搬送ベルト５によって搬送される物品ＭにＸ線を照射するＸ線源２１と、物品Ｍを透過したＸ線Ｌを検出するラインセンサ２２とを備えたＸ線検査装置に関する。搬送ベルト５におけるラインセンサ２２にＸ線Ｌが受光され得る領域の一部分に搬送ベルト５の他の部分とはＸ線透過率が異なる異透過領域１５を形成する。【選択図】        図２
2007093512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を搬送する搬送ベルトと、該搬送ベルトによって搬送される物品にＸ線を照射するＸ線源と、前記物品を透過した前記Ｘ線を検出するラインセンサとを備えたＸ線検査装置であって、
前記搬送ベルトにおける前記ラインセンサに前記Ｘ線が受光され得る領域の一部分に前記搬送ベルトの他の部分とはＸ線透過率が異なる異透過領域が形成されてい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、
前記異透過領域が前記搬送ベルトの幅方向の一部に設けられ、
前記ラインセンサで検出された前記異透過領域の幅方向の位置の変化に基づき、前記搬送ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段を更に備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＸ線検査装置であって、
前記異透過領域が前記搬送ベルトの搬送方向の一部に設けられ、
前記ラインセンサで検出された前記異透過領域の検出頻度と予め設定された前記搬送ベルトの設定速度とに基づき前記搬送ベルトの実速度が適正であるか否かを判別する判別手段を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＸ線検査装置であって、
前記異透過領域が前記搬送ベルトの搬送方向の一部に設けられ、
前記ラインセンサで検出された前記異透過領域の検出頻度が、予め設定された設定頻度の範囲内であるか否かに基づいて、前記搬送ベルトの実速度が適正であるか否かを判別する判別手段を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＸ線検査装置であって、
前記異透過領域について予め検出されたＸ線の基準検出値と、当該異透過領域について実際に検出された実検出値とに基づいて前記ラインセンサの検出の感度を補正する補正手段を備えたＸ線検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＸ線検査装置であって、
前記基準検出値と前記実検出値との比に基づいて前記補正がなされることを特徴とするＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検査装置では、搬送手段としてベルトコンベヤが用いられるが、搬送ベルトが蛇行すると、搬送ベルトが外れるおそれがある。また、搬送ベルトの速度を所定の一定の速度に保持することは、物品の先端の位置出しの予測などに役立つ。さらに、Ｘ線の実質的な照射量を一定にするために、コンベヤの速度を予め設定された速度で運転されるのが好ましい。
【０００３】
特許文献１の方法では、容積の異なる既知の異物試料をコンベア上に積載して搬送し、当該試料に対する検査情報に基づいて、ラインセンサの検出感度の補正を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２３７５２（要約）
【０００４】
しかし、前記特許文献１の発明では、蛇行検知も速度検出のいずれについてもなされていない。また、別途、異物試料を用意する必要があると共に、一旦、通常運転を停止させた後に当該試料の検出を行う必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、装置の運転途中でも搬送ベルトの蛇行検知および速度検出を行うことができるＸ線検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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ベルトと、該搬送ベルトによって搬送される物品にＸ線を照射するＸ線源と、前記物品を透過した前記Ｘ線を検出するラインセンサとを備えたＸ線検査装置であって、前記搬送ベルトにおける前記ラインセンサに前記Ｘ線が受光され得る領域の一部分に前記搬送ベルトの他の部分とはＸ線透過率が異なる異透過領域が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、異透過領域にもＸ線が照射され、この異透過領域がラインセンサを介して検出される。
【０００８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記異透過領域が前記搬送ベルトの幅方向の一部に設けられ、前記ラインセンサで検出された前記異透過領域の幅方向の位置の変化に基づき、前記搬送ベルトの蛇行を検出する蛇行検出手段を更に備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記ラインセンサが異透過領域を検出した際に前回以前に検出された異透過領域の幅方向の位置（ラインセンサの検出アドレス）と、今回検出された異透過領域の幅方向との位置との偏差を所定の閾値と比較することにより、搬送ベルトの蛇行が検出される。
このように、蛇行を検出することにより、搬送ベルトが蛇行して外れるのを未然に防止することができる。
【００１０】
本発明の別の好ましい実施態様においては、前記異透過領域が前記搬送ベルトの搬送方向の一部に設けられ、前記ラインセンサで検出された前記異透過領域の検出頻度と予め設定された前記搬送ベルトの設定速度とに基づき前記搬送ベルトの実速度が適正であるか否かを判別する判別手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
異透過領域の検出頻度を搬送ベルトの実速度（実際の速度）に換算し、この換算値を搬送ベルトの設定速度と比較することにより、前記実速度が適正であるか否かを判別することができる。
実速度が適正であるか否かの判別に従い実速度を制御すれば、実速度が所定の実速度になるから物品に対するＸ線の照射時間が均一となり、検査精度の向上を図り得る。
【００１２】
本発明の更に別の好ましい実施態様においては、前記異透過領域が前記搬送ベルトの搬送方向の一部に設けられ、前記ラインセンサで検出された前記異透過領域の検出頻度が、予め設定された設定頻度の範囲内であるか否かに基づいて、前記搬送ベルトの実速度が適正であるか否かを判別する判別手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
搬送ベルトの速度が変化すると、Ｘ線の実質的な照射時間が変動する。したがって、本実施態様のように検出頻度に基づいて搬送ベルトの実速度が適正であるか否かを判別することで、Ｘ線検査の精度の向上を図ることも可能である。
【００１４】
また、別の実施態様では、前記異透過領域について予め検出されたＸ線の基準検出値と、当該異透過領域について実際に検出された実検出値とに基づいて前記ラインセンサの検出の感度を補正する補正手段を備えている。
この補正は、基準値と実検出値との比に基づいて行ってもよい。
【００１５】
この態様の場合、装置の劣化等を検出して、検出の感度を補正するで、Ｘ線検査の精度を向上させることができる。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例１を図面にしたがって説明する。
図１から図５は、実施例１を示す。
【００１７】
全体構成：
図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、商品（物品）Ｍの搬送ライン上に設けられており、Ｘ線検査装置１の下流には、不良品をラインアウトさせるための振分装置６が設けられている。Ｘ線検査装置１および振分装置６は、図示しないインターフェイスを介して互いに同期して運転される。振分装置６は、Ｘ線検査装置１からの振分信号を受信すると商品をラインアウトさせる。
【００１８】
Ｘ線検査装置１：
Ｘ線検査装置１内には、コンベヤ５および光学系２０が設けられている。光学系２０は、Ｘ線源２１およびラインセンサ２２を備えている。
図２に示すように、コンベヤ５は、搬送方向Ｙに商品Ｍを搬送する。コンベヤ５は、図示しないモータにより回転駆動される搬送ベルト５ａを備えている。前記Ｘ線源２１はＸ線Ｌを発生させ、該Ｘ線Ｌをラインセンサ２２に向って照射する。かかる照射により、コンベヤ５上を搬送される商品ＭにＸ線Ｌが照射される。ラインセンサ２２は、商品Ｍの搬送方向Ｙに概ね直交する幅方向Ｄに沿って配置されており、搬送ベルト５ａおよび商品Ｍを透過したＸ線Ｌを検出する。ラインセンサ２２には、多数の画素が連続的にコンベヤ５の幅方向Ｄに配設されている。
【００１９】
異透過領域１５：
前記搬送ベルト５ａには、異透過領域１５が形成されている。図３（ａ）に示すように、異透過領域１５は、たとえば、搬送ベルト５ａと同じ部材が該搬送ベルト５ａの搬送面に接着されて形成されている。図２に示すように、異透過領域１５は、ラインセンサ２２にＸ線Ｌが受光され得る領域の一部分に形成されており、搬送ベルト５ａの幅方向Ｄおよび搬送方向Ｙの一部に設けられている。異透過領域１５は、商品Ｍの下方の重ならない位置、つまり、搬送ベルト５ａの幅方向Ｄの端部に設けられている。
【００２０】
機器構成：
図４に示すように、Ｘ線検査装置１は、マイコン１０を備えている。マイコン１０には、前記Ｘ線源２１、ラインセンサ２２、ローカル制御部２３および表示部２４が接続されている。表示部２４は、たとえば、液晶表示器からなる。
【００２１】
前記  ローカル制御部２３は、ロータリーエンコーダ２５を備えており、コンベヤ５の運転や前記振分装置６などの動作を制御する。前記エンコーダ２５は、図２に示すように、たとえば、コンベヤ５の回転軸５０やモータの回転軸に設けられており、該回転軸の回転を測定した回転信号を図４のローカル制御部２３に出力する。
【００２２】
マイコン１０は、ＣＰＵ１１、メモリ１２および計時を行うタイマ１３を備えている。ＣＰＵ１１は、Ｘ線画像処理手段１１ａ、蛇行検出手段１１ｂ、速度判別手段１１ｃ、マスキング手段１１ｄおよび検査手段１１ｅを備えている。前記メモリ１２には、設定時間記憶部１２ａ、マスキングアドレス記憶部１２ｂおよび面積記憶部１２ｃなどが設けられている。
【００２３】
Ｘ線画像処理手段１１ａ：
Ｘ線画像処理手段１１ａは、ラインセンサ２２からの検出信号を所定のタイミングで取り込んで処理し、図５（ａ）に示すように、透過Ｘ線の量に応じた明暗の分布を有する検出画像を作成する。前記検出画像は、搬送ベルト５ａ（図２）の回転に従い順次、商品Ｍを含む検出画像が作成される。前述のように、搬送ベルト５ａの一部には異透過領域１５が形成されているので、前記作成された複数の検出画像の中には、図５（ａ）に示すように、ベルト５ａ、商品Ｍおよび異透過領域１５が撮像されたものが含まれる。
【００２４】
蛇行検出手段１１ｂ：
図２の異透過領域１５は、搬送ベルト５ａの幅方向Ｄの一部に設けられているので、搬送ベルト５ａが幅方向Ｄにズレた場合、つまり、該搬送ベルト５ａが蛇行した場合には、図５（ａ）に示す検出画像に写った異透過領域１５の幅方向Ｄの位置Ｗが変化する。したがって、異透過領域１５の幅方向Ｄの位置Ｗの変化を検出することにより、搬送ベルト５ａの蛇行を検出することができる。
【００２５】
蛇行検出手段１１ｂは、異透過領域１５が撮像されている検出画像において、Ｘ線検査装置１の据付直後（インストール時）に撮像された異透過領域１５の幅方向Ｄの位置（以下、設置位置という）Ｗと今回撮像された異透過領域１５の幅方向Ｄの位置（以下、検出位置という）Ｗとを比較することにより、搬送ベルト５ａの蛇行検出を行う。蛇行検出手段１１ｂは、前記検出位置Ｗを設定位置Ｗと比較し、そのズレ量が所定の誤差範囲内であるか、当該誤差範囲を越えているか否かの判別を行うことで、蛇行検出を行う。
【００２６】
なお、異透過領域１５の幅方向Ｄの位置Ｗを比較する方法としては、たとえば、図５（ａ）に示すように、検出画像の撮像領域の一方の端から異透過領域１５の中心までの距離Ｗを比較することにより行うことができる。
【００２７】
速度判別手段１１ｃ：
前記ローカル制御部２３はマイコン１０により設定された所定の搬送速度となるようにコンベヤ５の搬送速度を制御する。この制御方法としては、前記エンコーダ２５からの回転信号に基づいて、前記回転軸の回転速度を算出すると共に、当該回転速度が、予め設定された所定の設定速度Ｖになるようにコンベヤ５の駆動を制御する。
【００２８】
ここで、図５（ａ）の搬送ベルト５ａの実際の速度つまり実速度が所定値であれば、異透過領域１５がラインセンサ２２で検出されてから次に検出されるまでの実時間Ｔｒ（選出頻度の一例）も所定値のはずである。したがって、搬送ベルト５ａの周長を前記実時間Ｔｒで除算することにより搬送ベルトの実速度を求めることができる。図４の前記設定時間記憶部１２ａには、予め設定された検出頻度として設定時間Ｔが記憶されている。該設定時間Ｔは据付直後（インストール時）に前記実時間Ｔｒを測定して記憶させてもよいし、搬送ベルト５ａの周長と設定速度から算出してもよい。
【００２９】
速度判別手段１１ｃは、タイマ１３からの計時信号に基づき、前記検出画像において異透過領域１５を検出してから、次に異透過領域１５を検出するまでの実時間Ｔｒを算出する。速度判別手段１１ｃは、メモリ１２から読み出した前記設定時間Ｔに所定の誤差ΔＴを加味した時間と、前記実時間Ｔｒとの比較を行うことにより、コンベヤ５の実速度が所定の範囲内にあり適切であるか、当該範囲を越える不適切であるかの判別を行う。この判別の結果、不適切である場合は、図４のマイコン１０からローカル制御部２３に出力する速度信号を、実時間Ｔｒが設定時間Ｔとなるようにフィードバック制御してもよい。
【００３０】
なお、マイコン１０は、蛇行検出手段１１ｂや速度判別手段１１ｃにより、搬送ベルト５ａに蛇行が生じたり、搬送ベルト５ａの速度が適正でないと判別された場合には、前記表示部２４にその旨の表示を行い、作業者に注意を促してもよい。
【００３１】
マスキング手段１１ｄ：
前述のように、異透過領域１５が検出される間隔つまり頻度は、予め分かっているので、マスキング手段１１ｄは、異透過領域１５が検出されると、当該異透過領域１５に対応するラインセンサ２２のアドレスの検出画像にマスキング処理を行い、図５（ｂ）に示すように、検出画像から異透過領域１５を消去する。なお、異透過領域１５か否かの判別としては、予め既知の異透過領域１５の大きさ・形状と、検出された異透過領域１５の大きさ・形状との比較により行うことも可能である。
【００３２】
検査手段１１ｅ：
図４の検査手段１１ｅは、マスキング処理後のＸ線画像に基づき、商品Ｍの全体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、当該商品Ｍに異物が付着しているか否か、あるいは、商品に欠けがあるか否かなど商品の検査を行う。検査手段１１ｅの検査の結果、当該商品Ｍが不良品であると判断した場合には、マイコン１０が振分装置６に振分信号を送信し、振分装置６により当該不良品がラインアウトされる。
【００３３】
異透過領域１５の設定登録方法：
まず、Ｘ線検査装置１に図２の商品Ｍを供給せずにコンベヤ５を運転し、Ｘ線源２１からＸ線Ｌを照射し異透過領域１５についての設定登録を行う。異透過領域１５は、その検出間隔が設定時間Ｔとして図４の設定時間記憶部１２ａに記憶される。また、異透過領域１５を検出したラインセンサ２２のアドレスは、マスキング処理を行うべき領域としてマスキングアドレス記憶部１２ｂに記憶される。更に、次回以後に、異透過領域１５であるか異物であるかの判別を行うために、異透過領域１５の面積や形状が面積記憶部１２ｃに記憶される。
【００３４】
Ｘ線検査方法：
図１に示すコンベヤ５により商品ＭがＸ線検査装置１内に搬送され、図２のＸ線画像処理手段１１ａが、所定の間隔でラインセンサ２２からの出力を連続的に処理することにより、図５（ａ）に示す検出画像が作成される。前記作成された複数の検出画像の中には、異透過領域１５が撮像されたものが含まれる。
【００３５】
図４の蛇行検出手段１１ｂは、異透過領域１５が撮像されている検出画像において、前記マスキングアドレス記憶部１２ｂに記憶された異透過領域１５の幅方向Ｄの位置と、今回撮像された異透過領域１５の幅方向Ｄの位置とを比較することにより、搬送ベルト５ａの蛇行検出を行う。図４の蛇行検出手段１１ｂが蛇行を検出した場合には、マイコン１０が、その旨を表示部２４に表示させて、作業者に注意を促す。
【００３６】
速度判別手段１１ｃは、タイマ１３からの計時信号に基づき、前記検出画像において異透過領域１５を検出してから、次に異透過領域１５を検出するまでの実時間Ｔｒを算出する。速度判別手段１１ｃは、メモリ１２から読み出した設定時間Ｔと、前記実時間Ｔｒとを比較し、コンベヤ５の実速度が適正であるか否かの判断を行う。速度判別手段１１ｃにおいて、コンベヤ５の実速度が適正でないと判別され場合には、速度を所定値にするために、マイコン１０がローカル制御部２３に速度信号を出力する。
【００３７】
前記速度判別に基づいて、エンコーダからの電気信号に対するコンベヤ５の実際の動作の追従性や正確性の確認ができる。また、コンベヤの正確な動作は、商品ＭをＸ線検査装置１の入口において検出する物品検出器により商品Ｍの先端の位置出しを予測する際に、異透過領域１５と前記先端位置との照合を行うことで、位置出しの確実性が向上する。
【００３８】
一方、マスキング手段１１ｄは、所定間隔毎に異透過領域１５が検出される部分に対応する画像の部分にマスキング処理を行い、図５（ｂ）に示すように、検出画像から異透過領域１５を消去する。検査手段１１ｅは、マスキング処理後のＸ線画像に基づき、周知の方法に従って商品Ｍの検査を行う。
【００３９】
図３（ｂ），（ｃ）は、異透過領域１５の他の構造の例を示す。
図３（ｂ）の例の場合、異透過領域１５は２枚の搬送ベルト５ａの間に密度の大きい素材を挟んで形成されている。図３（ｃ）の例の場合、異透過領域１５は、搬送ベルト５ａの一部が切欠されて形成されている。なお、異透過領域１５は搬送ベルト５ａに金属糸などが縫い込まれて形成されていてもよい。
【実施例２】
【００４０】
図６は実施例２を示す。
この例の場合、マイコン１０は補正手段１１ｆおよび基準検出値記憶部１２ｅを備えている。前記基準検出値記憶部１２ｅには、前記異透過領域１５について予め検出されたＸ線の基準検出値σが記憶されている。前記補正手段１１ｆは、前記基準検出値σと異透過領域について実際に検出された実検出値σｒとに基づいて前記ラインセンサの検出の感度を補正する。すなわち、実検出値σｒが基準検出値σとなるように装置定数を校正して、感度の補正を行う。
【００４１】
前記補正は、前記基準検出値σと前記実検出値σｒとの比に基づいてなされる。つまり、得られたＸ線画像の明暗にσ／σｒを乗算することにより補正がなされる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は物品を搬送しながらＸ線を照射するＸ線検査装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）は本発明の実施例１にかかるＸ線検査装置の概略側面図である。
【図２】Ｘ線検査装置の内部を示す概略斜視図である。
【図３】異透過領域の例を示す断面図である。
【図４】Ｘ線検査装置を示す概略構成図である。
【図５】（ａ）は検出画像を時系列に示す概念図、（ｂ）はマスキング処理後の画像を時系列に示す概念図である。
【図６】実施例２にかかるＸ線検査装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：Ｘ線検査装置
５：コンベヤ（搬送手段）
１１ｂ：蛇行検出手段
１１ｃ：判別手段
１１ｆ：補正手段
１５：異透過領域
２１：Ｘ線源
２２：ラインセンサ
Ｍ：商品（物品）
Ｌ：Ｘ線
【図１】
2007093512.tif 000003
【図２】
2007093512.tif 000004
【図３】
2007093512.tif 000005
【図４】
2007093512.tif 000006
【図５】
2007093512.tif 000007
【図６】
2007093512.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月4日(2005.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
特許文献１の方法では、容積の異なる既知の異物試料をコンベア上に積載して搬送し、当該試料に対する検査情報に基づいて、ラインセンサの検出感度の補正を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２３２７５２（要約）