(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記物品を透過したＸ線が入射するＸ線検出器とを備え、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物中の物品の検査を行うＸ線物品検査装置において、
Ｘ線の透過効率が前記物品とは異なるマーキングであって、前記物品に付されたマーキングを検出することにより被検査物中の物品の有無を判別する手段を備え、該物品の有無を判別する手段は、
前記マーキングか否かを判別するために設定された設定透過率の範囲を記憶する透過率記憶部と、
前記Ｘ線検出器で検出された画像についての透過率の検出値を前記設定透過率の範囲と比較して設定されたマーキングか否かを判別するマーキング判別手段とを備え、
前記設定透過率を前記透過率記憶部が物品ごとに記憶できるようにしたＸ線物品検査装置。
【請求項２】
物品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記物品を透過したＸ線が入射するＸ線検出器とを備え、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物中の物品の検査を行うＸ線物品検査装置において、
Ｘ線の透過効率が前記物品とは異なるマーキングであって、前記物品に付されたマーキングを検出することにより被検査物中の物品の有無を判別する手段を備え、該物品の有無を判別する手段は、
前記マーキングか否かを判別するための寸法に関する設定領域情報を記憶する領域記憶部と、
前記判別の結果、所定の透過率の範囲である部分についての寸法に関する検出情報を前記領域記憶部に記憶された設定領域情報と比較して当該部分がマーキングの像であるか否かを判別するマーキング判別手段とを備え、
前記設定領域情報を前記領域記憶部が物品ごとに記憶できるようにしたＸ線物品検査装置。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記検出されたマーキングの数に基づいて、被検査物中の物品の個数検査を行う手段をさらに備えたＸ線物品検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
被検査物中の異物を判別するための異物判別手段をさらに備えたＸ線物品検査装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記異物判別手段は、前記Ｘ線検出器で検出された画像のうち透過率が所定値とは異なる部分の検出像が、前記マーキングの像と異なる場合には、当該検出像が異物の像であると判別するＸ線物品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線物品検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、商品にＸ線を照射して、所定の副材や添加品が商品に含まれているか否かを判定するＸ線検査は公知である（たとえば、特開平９−１５９７７０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる検査方法では、検査を行えない場合がある。たとえば、アルミ箔やアルミ蒸着を施した大袋に、「ふりかけ」の小袋（物品）が入っている商品（被検査物）において、当該小袋の数をチェックすることはできない。また、カップラーメンなどの商品では、「スープ」の小袋と「具材」の小袋とが重なる場合があり、この場合にも、当該小袋の有無のチェックを行うことはできない。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、被検査物の形態や包装の種別に拘わらず、該被検査物内の物品についての入り数を検査することのできるＸ線物品検査装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本第１発明のＸ線物品検査装置は、物品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記物品を透過したＸ線が入射するＸ線検出器とを備え、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物中の物品の検査を行うＸ線物品検査装置において、Ｘ線の透過効率が前記物品とは異なるマーキングであって、前記物品に付されたマーキングを検出することにより被検査物中の物品の有無を判別する手段を備え、該物品の有無を判別する手段は、前記マーキングか否かを判別するために設定された設定透過率の範囲を記憶する透過率記憶部と、前記Ｘ線検出器で検出された画像についての透過率の検出値を前記設定透過率の範囲と比較して設定されたマーキングか否かを判別するマーキング判別手段とを備え、前記設定透過率を前記透過率記憶部が物品ごとに記憶できるようにしたことを特徴とする。
本第２発明のＸ線物品検査装置は、物品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記物品を透過したＸ線が入射するＸ線検出器とを備え、前記Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物中の物品の検査を行うＸ線物品検査装置において、Ｘ線の透過効率が前記物品とは異なるマーキングであって、前記物品に付されたマーキングを検出することにより被検査物中の物品の有無を判別する手段を備え、該物品の有無を判別する手段は、前記マーキングか否かを判別するための寸法に関する設定領域情報を記憶する領域記憶部と、前記判別の結果、所定の透過率の範囲である部分についての寸法に関する検出情報を前記領域記憶部に記憶された設定領域情報と比較して当該部分がマーキングの像であるか否かを判別するマーキング判別手段とを備え、前記設定領域情報を前記領域記憶部が物品ごとに記憶できるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
本発明において、「Ｘ線の透過効率」とは、吸収や反射によって失われたＸ線の光量に対する透過光量の単位物理量（単位体積または単位重量）当たりの比率のことをいう。したがって、「透過効率」は、物体の体積や質量には関係なく、媒質の物理的および化学的組成によって定まる。
「マーキング」は、前記透過効率が前記物品よりも小さい材料で構成されているのが好ましく、たとえば、金属粉などを塗布、貼付、蒸着などにより物品の表面や包装に付される。
【０００７】
前記Ｘ線物品検査装置は、前記被検査物中の異物を判別する異物判別手段を備えているのが好ましい。該異物判別手段は、前記Ｘ線検出器で検出された画像のうち透過率が所定値とは異なる部分の検出像が、前記マーキングの像と異なる場合には、当該検出像が異物の像であると判別する。
【０００８】
ここで、「透過率」とは、媒質への入射放射力（Ｘ線の光量）に対する、媒質によって透過した放射力（Ｘ線の光量）の比率のことをいい、前記「透過効率」とは異なる。
【０００９】
本第１発明においては、指定のマーキングか否かを判別するための設定透過率の範囲を予め設定記憶させておき、実際の透過率の検出値を前記設定透過率と比較することで、検出像がマーキングの像か否かを判別する。
ここで、「設定透過率の範囲」としては、少なくとも、上限または下限の閾値のいずれか一方を設定すればよい。
【００１０】
また、設定透過率のみでマーキングか否かを判別しようとすると、異物や外乱をマーキングであると判別する場合がある。そこで、本第２発明においては、設定されたマーキングか否かを判別するための寸法に関する領域情報を予め設定記憶させておき、所定の透過率の範囲である部分についての寸法に関する検出情報を前記設定領域情報と比較して、当該部分がマーキングの像であるか否かを判別する。これにより、誤判別を防止することができる。
【００１１】
ここで、「領域情報」とは、マーキングの位置、形状、長さ、幅または面積などの寸法に関する情報をいい、マーキングか否かを判別するための情報である。
【００１２】
本発明においては、検出されたマーキングの数に基づいて被検査物中の物品の個数を検出することができる。
また、本発明においては、物品検出と異物検査とを兼用するのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
商品および物品：
まず、本実施形態のＸ線物品検査装置に用いられる商品（被検査物）について説明する。
図３および図４に示すように、前記商品Ｍは、たとえば、大袋やカップなどの包材に小袋や「おまけ」などの物品を入れたものである。
図３（ａ）に示すように、前記物品は、たとえば、複数個の小袋Ｂi からなり、該小袋Ｂi はアルミ箔やアルミ蒸着を施された大袋Ｍｂ内に複数個入っている。
前記小袋Ｂi の一部には、所定の形状および大きさのマーキングａが予め所定の箇所に塗布されている。該マーキングａは、単位物理量当たりのＸ線の透過効率が当該小袋Ｂi や前記大袋Ｍｂよりも小さい材料で構成されている。
【００１４】
Ｘ線物品検査装置の構成：
つぎに、本Ｘ線物品検査装置について説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、商品の搬送ライン上に設けられたＸ線物品検査装置１は、両側に商品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内には第１および第２コンベヤ５１，５２が直列に配置されている。第１コンベヤ５１は始端部が入口１ａに位置しており、入口１ａから搬入された商品Ｍは、一定の姿勢で第１コンベヤ５１上を搬送された後、第２コンベヤ５２によって出口１ｂから搬出される。
【００１５】
前記Ｘ線シールドボックス１Ｓ内には、Ｘ線照射手段２１およびＸ線検出器２２からなる光学系２０が設けられている。該Ｘ線照射手段２１はＸ線を発生させ、該Ｘ線をＸ線検出器２２に向って照射する。Ｘ線検出器２２は、多数の画素をコンベヤの幅方向に配設したラインセンサからなる。
【００１６】
前記第１コンベヤ５１の終端部と第２コンベヤ５２の始端部との間には、商品Ｍの受け渡しに支障がない寸法の隙間５０が設けられている。前記Ｘ線照射手段２１の光軸Ｓは、前記隙間５０を通過する位置に設定されている。
なお、Ｘ線物品検査装置１の下流には、不良商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。
【００１７】
つぎに、Ｘ線物品検査装置の制御構成について説明する。
図２（ａ）に示すように、Ｘ線物品検査装置１と振り分け装置９とは互いに接続されている。Ｘ線物品検査装置１はマイコン１０を有している。マイコン１０には、前記光学系２０、表示器４、前記コンベヤ５１，５２および通過検出器８がそれぞれ接続されている。なお、図２（ａ）に示す各機器は、それぞれ図示しないインターフェイスを介して接続されている。
【００１８】
マイコン１０（物品の有無を判別する手段）はＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２およびＲＡＭ１３を備えている。ＣＰＵ１１はＸ線画像処理部１１ａおよびマーキングカウンタ１１ｂを備えており、本発明のマーキング判別手段を構成する。
Ｘ線画像処理部１１ａは、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、図３（ａ）に示す画像Ｐを作成する。なお、図３（ａ）は、商品Ｍと画像Ｐとの対応関係を示す概念図である。該画像Ｐは、図３（ｂ）に示すＸ線の透過率Ｔに応じて明暗の分布が決定される。当該画像Ｐは必要に応じて表示器４に表示させることができるようになっている。
【００１９】
図２示すＲＡＭ１３には、異物閾値記憶部１３ａおよびマーキング閾値記憶部（透過率記憶部、領域記憶部）１３ｂが設けられている。
前記異物閾値記憶部１３ａには、図３（ｂ）に示す所定の透過率の値からなる異物閾値ＳＨｆが記憶されている。異物閾値ＳＨｆは、針やネジなど金属製の異物を検出するための閾値であり、当該金属製の異物の透過率の値Ｔｆ（ほぼ０）よりも若干大きく、かつ、当該異物の透過率の値Ｔｆに近い所定の小さな値（たとえば５％）に設定されている。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、前記マーキング閾値記憶部１３ｂには、商品名、物品名、マーキング透過率閾値ＳＨａ、長さ閾値Ｌａおよびマーキングの個数が商品ごとに、商品に関連付けられて記憶される。
前記マーキング閾値ＳＨａは、各画素で検出した部分が、所定の設定されたマーキングａか否かを判別するための閾値である。図３（ｂ）に示すマーキング閾値（上限値）ＳＨａとしては、マーキングａに対応する透過率の値Ｔａよりも大きく、かつ、当該透過率の値Ｔａに近い上限値や下限値が設定される。なお、商品「ふりかけ」の場合は、マーキングの下限値として異物閾値を用いる。
前記長さ閾値Ｌａはマーキングａか否かを寸法を基準に判定するための他の閾値である。長さ閾値Ｌａとしては、前記画像Ｐにおけるマーキングａの検出像の設定長さの範囲が記憶される。前記個数としては、商品Ｍ１内のマーキングａの数、すなわち、小袋Ｂi の所定の入り数が記憶される。
【００２１】
前記ＣＰＵ１１は、前記マーキング閾値記憶部１３ｂの記憶内容を設定記憶させる登録モードと、物品検査を行う運転モードとを有している。
以下に説明するように、ＣＰＵ１１はマーキングａを検出することにより、小袋Ｂi の有無を判別するマーキング判別手段を構成していると共に、異物の判別を行う異物判別手段を構成している。一方、ＣＰＵ１１は、マーキングａの数をカウントすることにより商品Ｍ内の小袋Ｂi の個数の検査を行う個数検査手段を構成している。
【００２２】
Ｘ線物品検査方法：
つぎに、物品の検査方法について図３の商品Ｍを例にとって説明する。
登録モード：
オペレータが所定の操作を行い、Ｘ線物品検査装置１を登録モードに設定した後、図１に示す前記第１コンベヤ５１上に商品Ｍを載置すると、該商品ＭはＸ線物品検査装置１の入口１ａからＸ線シールドボックス１Ｓ内に搬入される。第１コンベヤ５１上の商品Ｍは、第１の隙間５０上を通過して第２コンベヤ５２に乗り移る。同時に、図２に示す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、前記透過率Ｔに対応する画像Ｐを作成し、ＣＰＵ１１が該画像を表示器４に表示させる。
【００２３】
オペレータは、前記表示を見ながら適切な設定値を算出し、図３に示すマーキングａに対応する透過率の値Ｔａに基づいて、マーキング閾値記憶部１３ｂの当該商品名に対応するマーキング閾値欄にマーキング閾値ＳＨａを設定記憶させる。一方、画像Ｐにおけるマーキングａの検出像の長さＬを基準として設定長さを記憶させると共に、前記マーキングａの数（物品の数）を個数欄に設定記憶させる。
【００２４】
運転モード：
つぎに、オペレータが所定の操作を行い、Ｘ線物品検査装置１を運転モードに設定し、商品を呼び出すと、ＣＰＵ１１が異物閾値記憶部１３ａから当該商品に応じた異物閾値ＳＨｆを読み出すと共に、マーキング閾値記憶部１３ｂから当該商品Ｍに対応する記憶内容を読み出す。搬送ラインの動作を開始させると、商品Ｍが第１コンベヤ５１によって、Ｘ線シールドボックス１Ｓ内に搬入される。商品Ｍが第１コンベヤ５１から第２コンベヤ５２に乗り移ると、Ｘ線検出器２２からの透過Ｘ線の検出信号に基づいてＣＰＵ１１が以下に示す物品検査を行い、その後、商品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。
【００２５】
図４はＣＰＵ１１の動作の概略のフローを示す。
ステップＳ１において、ＣＰＵ１１が前記透過率Ｔとマーキング閾値ＳＨａとを比較し、透過率Ｔがマーキング閾値ＳＨａ以下の場合には、ステップＳ２に進む。透過率Ｔがマーキング閾値ＳＨａよりも大きい場合にはステップＳ１に戻る。
【００２６】
ステップＳ２において、ＣＰＵ１１が前記透過率Ｔと前記異物閾値ＳＨｆとを比較し、透過率Ｔが異物閾値ＳＨｆ以上の場合にはステップＳ３に進む。一方、図３（ｂ）に示す透過率Ｔｆの部分のように、検出像の透過率が異物閾値ＳＨｆよりも小さい場合には、金属製の異物が混入していると判別しステップＳ６に進む。ステップＳ６において、ＣＰＵ１１は前記振り分け装置９に振り分け信号を送信する。
【００２７】
ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、図３（ｂ）に示す透過率Ｔａの部分のように、マーキング閾値ＳＨａ以下で、かつ、異物閾値ＳＨｆ以上の部分について長さ判別を行う。すなわち、透過率Ｔが所定の範囲である検出像の長さＬ（図３（ａ））と前記長さ閾値Ｌａとの比較を行う。当該検出像の長さＬが所定の長さの範囲内である場合には、当該検出像がマーキングａの像であると判別しステップＳ４に進む。一方、当該所定の範囲を越える場合には、異物またはエラーであると判別してステップＳ６に進む。
【００２８】
ステップＳ４において、ＣＰＵ１１が前記マーキングカウンタ１１ｂをインクリメントしステップＳ５に進む。ステップＳ５では、マーキングカウンタ１１ｂの数値と前記マーキングａの設定個数との比較を行う。なお、本実施形態では説明を簡潔にするためにフローチャートを簡略化しているが、実際にはＣＰＵ１１は前記ステップＳ１からステップＳ４までを繰り返し、商品Ｍ中のマーキングａの数が前記マーキング閾値記憶部１３ｂの前記設定個数と異なる場合には前記振り分け装置９に振り分け信号を送信する。一方、検出したマーキングａの数が前記設定個数と一致する場合には、次の商品Ｍの物品検出を開始する。
【００２９】
このように、小袋Ｂi に予め付されたマーキングａを検出するので、アルミ箔やアルミ蒸着などの施された大袋に入った小袋Ｂi であっても、当該小袋Ｂi についての入り数を検査することができる。
【００３０】
また、前記画像Ｐのうち、透過率Ｔが所定の閾値ＳＨｆよりも小さい検出像については異物であると判別するので、別途、異物検出のための装置を設けることなく異物検出を行うことができるから、コストアップを抑制することができる。
【００３１】
なお、マーキングａを特定するための閾値として、前記マーキング閾値（上限値）ＳＨａと共に、下限値を設定してもよい。該下限値には、マーキングａに対応する透過率Ｔａよりも小さい値を設定する。
【００３２】
また、商品Ｍは、図５に示すように、異なる種類の小袋Ｂ１，Ｂ２が入れられた、たとえば、カップラーメンなどの商品Ｍであってもよい。
前記小袋Ｂ１，Ｂ２には、寸法や形状および／または透過効率が互いに異なるマーキングａ１，ａ２がそれぞれ付されている。
【００３３】
前記異なる種類の小袋Ｂ１，Ｂ２の入った商品Ｍにおいては、図２（ｂ）に示す閾値記憶部１３ｂのカップラーメン欄のように、前記小袋Ｂ１，Ｂ２ごとに設定された透過率閾値および長さ閾値を用いることにより、該小袋Ｂ１，Ｂ２の有無および入り数の検査を行う。したがって、小袋Ｂ１，Ｂ２が重なっていてもそれぞれの小袋Ｂ１，Ｂ２の有無や入り数を検査することができる。
【００３４】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、マーキングは物品から突出して設けてもよい。また、マーキングは物品内部に付してもよく、さらには、物品内に入れられた、たとえば、「おまけ」などの品物に付してもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検査物内の物品に予めマーキングを付し、当該マーキングを検出するので、被検査物の形態や包装の種別に拘わらず、該被検査物内の物品についての入り数や物品の有無を検査することができる。
【００３６】
また、Ｘ線検出器で検出された画像のうち、透過率が所定値の範囲とは異なる部分の検出像が、マーキングの像とは異なる場合には異物の像であると判別するので、別途、異物検出のための装置を設けることなく異物検出を行うことができるから、コストアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかるＸ線物品検査装置を示す概略側面図および概略正面図である。
【図２】  （ａ）はＸ線物品検査装置を示す概略構成図、（ｂ）は記憶部の記憶内容を示す図表である。
【図３】  （ａ）は被検査物と画像との対応関係を示す斜視図、（ｂ）は透過率を示すグラフである。
【図４】  運転モードにおけるＣＰＵの概略動作を示すフローチャートである。
【図５】  他の商品の形態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１：Ｘ線物品検査装置
２１：Ｘ線照射手段
２２：Ｘ線検出器
ａ：マーキング
Ｂi ，Ｂ１，Ｂ２：小袋（物品）
Ｍ：商品（被検査物）
Ｐ：画像
Ｔ：透過率
【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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