JP3955559B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線を曝射したときのＸ線透過量から被検査物中の異物混入の有無、シール不良の有無、欠品の有無などを検査するＸ線検査装置に関し、特に、被検査物の寸法測定の機能を備えたＸ線検査装置に関するものである。

製品ラインで搬送される被検査物中の異物の混入の有無を検査する装置として、例えば特許文献１に開示されるようなＸ線を用いたＸ線検査装置が知られている。Ｘ線検査装置は、搬送路上を順次搬送されてくる各品種の被検査物（例えば、生肉、魚、加工食品、医薬など）にＸ線を曝射し、この曝射したＸ線の透過量から被検査物中に金属、ガラス、石、骨などの異物が混入しているか否かを検査している。

また、この種のＸ線検査装置では、例えば湿布薬のように、内容物が包装体に収容されてシールされた被検査物の場合、異物混入の有無の検査に加え、シール部への内容物の噛み込みなどによるシール不良の有無の検査も行われる。この場合、被検査物のシール部の幅を予め設定しておき、被検査物にＸ線を曝射したときのＸ線透過データからシール部の領域内に内容物と同等の濃淡レベルを示すＸ線透過データが存在するか否かに基づいてシール不良の有無を検査している。

さらに、この種のＸ線検査装置では、トレイや箱などの収容体に内容物が収容された被検査物の場合、本来内容物が存在すべき位置以外の領域がマスクされたマスク領域を予め設定しておき、被検査物にＸ線を曝射したときのＸ線透過データからマスク領域内に内容物と同等の濃淡レベルを示すＸ線透過データが存在するか否かに基づいて内容物の欠品の有無を検査している。
特開２００３−１３９７２３号公報

ところで、上述した製品ラインで搬送される被検査物の検査には、内容物の大きさ、形状、配置など寸法測定を必要とする検査がある。このため、従来の一つの手法として、Ｘ線検査装置とは別体の寸法測定装置を用いて被検査物の寸法単体の検査を行っていた。しかし、この種の寸法測定装置では、内容物が非透明の包装体に収容された被検査物の場合、包装体内の内容物が外部から見えないため、内容物の寸法を測定することができないという問題があった。

また、別の手法として、寸法測定装置とＸ線検査装置を複合させて被検査物の寸法検査を行うものが考えられる。しかし、この寸法測定装置とＸ線検査装置による複合検査においては、搬送路上に並設される寸法測定装置からＸ線検査装置へ被検査物が搬送する間に被検査物が傾いたりして寸法測定装置で測定した寸法情報がＸ線検査装置に正確に反映されないという問題があった。

さらに、複数の内容物（例えばコロッケ、餃子、焼売など）がトレイの上に配置されてフィルム状の非透明の包装体に包装されたレトルト食品を被検査物とした場合、図５（ａ）に示すように、良品は内容物Ｗａの縦横のサイズ（Ｌ１，Ｈ１）がある程度決まっている。しかし、図５（ｂ）に示すように、良品と同じくらの面積であっても、内容物Ｗａの形が崩れていたりすると、内容物Ｗａの縦横のサイズ（Ｌ１，Ｈ１）が変化するため、この被検査物を不良品として選別する必要がある。ところが、上記特許文献１を含めて従来のＸ線検査装置では、内容物Ｗａを含めて被検査物Ｗの寸法測定を行う機能がないため、図５（ａ），（ｂ）に示すように、被検査物ＷにＸ線を曝射したときの内容物Ｗａを示す濃淡レベルのＸ線透過データの面積が同程度であっても、内容物Ｗａの形が崩れて寸法が変化した場合には良品か不良品かの区別を付けることができないという問題もあった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、被検査物の寸法を測定して被検査物がある程度決まった寸法のものか否かを検査することができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたＸ線検査装置は、内容物Ｗａが包装体に収容された状態で搬送路上を搬送してくる被検査物ＷにＸ線を曝射するＸ線発生器９と、
前記被検査物の搬送方向Ｘの平面上で直交する搬送幅方向Ｙに直線状に配置された複数の素子によって前記被検査物を透過するＸ線を検出し、その検出結果の濃度データを素子毎に前記複数の素子数まで順次出力し、前記被検査物の搬送速度に対応して前記順次出力を繰り返すＸ線検出器１０とを備え、
該Ｘ線検出器から出力される濃度データに基づいて前記被検査物の検査を行うＸ線検査装置において、
前記被検査物の高さを含む寸法情報と前記被検査物の検査を行う検査領域の寸法情報とを設定する設定入力手段１５と、
前記Ｘ線検出器から出力される濃度データ、前記Ｘ線検出器の素子間の距離、前記被検査物の搬送速度、前記濃度データの順次出力の繰り返し速度、前記Ｘ線発生器から前記搬送路の搬送面までの距離から前記設定入力手段で設定された前記被検査物の高さを差し引いて求められる前記被検査物までの距離Ｙ１、前記Ｘ線発生器から前記Ｘ線検出器までの距離Ｙ２に基づいて、前記被検査物の前記搬送方向及び前記搬送幅方向の寸法を算出する寸法算出手段１９と、
前記Ｘ線検出器から出力される濃度データに基づいて前記被検査物の外形を示す外形領域を抽出する外形領域抽出手段１７とを備え、
前記寸法算出手段は、前記外形領域抽出手段が抽出した外形領域を基準として、前記設定入力手段で設定された検査領域の寸法情報に基づいて検査領域を算出することを特徴とする。

請求項２に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記寸法算出手段１９により算出された検査領域において、前記濃度データの濃淡レベルが他と違う部分があるか否かにより異物の混入の有無を判別する判別手段２０を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記寸法算出手段１９により算出された検査領域の中に前記被検査物の内容物の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在するか否かによりシール不良の有無を判別する判別手段２０を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記寸法算出手段１９により算出された検査領域内の濃淡レベルと、予め設定される欠品検出リミット値との比較により欠品の有無を判別する判別手段２０を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、例えば従来の寸法測定装置のようなサイズチェックの機械を特別必要とせず、内容物やシール部領域などを含む被検査物の各種寸法を測定でき、被検査物の寸法不良や形状不良の有無を検査することができる。しかも、被検査物に関する寸法測定結果に基づいて被検査物の異物混入検査、シール部不良検査、欠品検査などの各種検査を行い、被検査物を多角的に検査して良品と不良品とに選別することができる。また、搬送幅方向Ｙの単位寸法に搬送方向Ｘの単位寸法がほぼ一致するように繰り返し速度を決めて搬送方向Ｘの寸法を算出すれば、被検査物Ｗの画像の上下比率が略等しくなり、表示画像をより忠実に再現することができる。

図１は本発明に係るＸ線検査装置の概略構成図、図２は本発明に係るＸ線検査装置のブロック構成図、図３はＸ線検査装置における搬送部のベルト面上を搬送される被検査物の平面図、図４はＸ線検査装置において被検査物にＸ線を曝射する時のＸ線発生器と被検査物と搬送部のベルト面の位置関係を示す正面図である。

本例のＸ線検査装置１は、製品ラインの搬送路の一部に設けられ、所定間隔をおいて順次搬送されてくる被検査物Ｗの寸法検査、形状検査、被検査物Ｗ中の異物混入の有無、内容物の噛み込みによるシール部不良の有無、内容物の欠落による欠品の有無などの各種検査を行うものである。

図１に示すＸ線検査装置１は、搬送部２と異物検出部３とが装置本体４内部に設けられ、表示器５が装置本体４の前面上部に設けられている。

搬送部２は、同一品種の被検査物（例えば非透明の包装体内に内容物が収容されて少なくとも一部がシールされたもの）Ｗを、所定間隔をおいて順次搬送している。この搬送部２は、例えば装置本体４に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成することができる。搬送部２は、図１に示す駆動モータ６の駆動により予め設定された一定の搬送速度で搬入口７から搬入された被検査物Ｗを搬出口８側（図中搬送方向Ｘ）に向けて搬送面としてのベルト面２ａ上を搬送させる。

検出部３は、順次搬送される被検査物Ｗに対し、搬送路途中においてＸ線を曝射して被検査物Ｗを透過してくるＸ線を検出するもので、搬送部２の上方に所定高さ離れて設けられるＸ線発生器９と、搬送部２内にＸ線発生器９と対向して設けられるＸ線検出器１０を備えて構成される。

Ｘ線発生源としてのＸ線発生器９は、金属製の箱体１１内部に設けられる円筒状のＸ線管１２を不図示の絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管１２の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向Ｘと直交する方向（Ｙ方向）に設けられている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器１０に向けて、長手方向に沿った不図示のスリットにより略三角形状のスクリーン状にして曝射するようになっている。

Ｘ線検出器１０は、搬送される被検査物Ｗの搬送方向Ｘの平面上で搬送方向Ｘと直交するＹ方向に複数の素子が一直線上に配置されたものであり、ライン状に整列して配設された複数のフォトダイオードと、ライン状のフォトダイオード上に設けられたシンチレータとからなる複数の素子で構成される。このＸ線検出器１０では、被検査物Ｗの搬送方向Ｘの平面上で直交する方向Ｙに直線状に配置された複数の素子によって被検査物Ｗを透過するＸ線を検出し、この検出結果による濃度データを素子毎に複数の素子数を１ラインとして素子数まで順次出力し、被検査物Ｗの搬送に伴って１ラインからの順次出力を繰り返している。

図２に示すように、搬送部２の搬入口７側には、被検査物Ｗの通過を検出するための位置検出手段１３が設けられている。この位置検出手段１３は、搬送部２としてのベルトコンベアの入口側に設けられる一対の投受光器からなるフォトセンサで構成される。この構成により、被検査物Ｗがフォトセンサの前を通過している間では位置検出手段１３からオン信号が信号処理手段１４にタイミング信号として入力される。

このような構成によるＸ線検出器１０では、搬送部２上を搬送される被検査物Ｗに対してＸ線発生器９からＸ線が曝射される。そして、この被検査物ＷへのＸ線の曝射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換する。このシンチレータで変換された光は、その下部に配置されるフォトダイオードによって受光される。そして、各フォトダイオードは、受光した光を電気信号に変換して出力する。このＸ線検出器１０は、受けたＸ線の強さに対応したレベルを有した電気信号を信号処理手段１４に出力する。

図２において、信号処理手段１４は、ＣＰＵやメモリなどを備えて構成され、位置検出手段１３が被検査物Ｗを検出したときのオン信号をタイミング信号とする所定時間後に、Ｘ線検出器１０からの電気信号を取り込んで各種信号処理を行っている。

図２に示すように、信号処理手段１４は、設定入力手段１５、記憶手段（データメモリ）１６、外形領域抽出手段１７、面積算出手段１８、寸法算出手段１９、判別手段２０を備えている。

設定入力手段１５は、被検査物Ｗの寸法検査、形状検査、異物検査、シール不良検査、欠品検査や表示に関する各種設定や指示を与えるためのユーザが操作する複数のキーやスイッチ等で構成される。さらに説明すると、設定入力手段１５は、予め良品サンプルを見て、良品サンプルによる許容範囲を含む被検査物Ｗの内容物Ｗａの外形寸法や面積、被検査物Ｗのシール部の幅寸法（例えば外形が矩形状であれば、外形の４辺から内側に向かう寸法）、被検査物Ｗの検査を行う検査領域の寸法情報などを適宜数値入力することができる。また、設定入力手段１５は、シール部を有する箇所の数を入力したり、被検査物Ｗの品種を指定することにより予め記憶された被検査物Ｗの品種に対応したシール部の幅寸法を設定するなど、シール部に関する各種寸法情報も入力することができる。

さらに、設定入力手段１５からは、上記設定の他、搬送部２の搬送速度、被検査物Ｗの高さ、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗの搬送面までの距離、Ｘ線発生器９からＸ線検出器１０までの距離Ｙ２の設定、被検査物Ｗ中の異物の混入の有無を判定するための基準となる検出リミット値、内容物Ｗａを判定するための基準となる検出リミット値、被検査物Ｗのシール部におけるシール不良の有無を判定するための基準となる検出リミット値などを設定することができる。加えて、設定入力手段１５では、複数の検査を行う際に、被検査物Ｗ中の異物の混入の有無や内容物の欠品の有無を判定するための基準となる検出リミット値が設定可能となっている。これら検出リミット値は、被検査物Ｗの品種や検出対象となる異物の種類などに応じて適宜設定される。

記憶手段１６には、各被検査物Ｗ毎のＸ線透過データが格納される。このＸ線透過データは、Ｘ線検出器１０からの電気信号を不図示のＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換して得られる。さらに説明すると、この記憶手段１６には、１つの被検査物Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出器１０の１ライン（Ｙ方向）あたり例えば６４０個のＸ線透過データが、少なくとも搬送される被検査物Ｗの搬送方向の長さ（前端から後端までの検出期間に相当）に対応した所定ライン数（４８０ライン）だけ格納される。

外形領域抽出手段１７は、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データ（濃度データ）から全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面２ａを含む被検査物Ｗ毎の全体画像）による濃度データを作成し、この作成された全体画像の濃度データにおける被検査物Ｗの輪郭から内側の面積を示す外形領域Ｓ１を抽出している。さらに説明すると、外形領域抽出手段１７は、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データの濃淡レベルから全体のヒストグラムを求める。そして、求めた全体のヒストグラムから被検査物Ｗの濃度データＤ１と、被検査物Ｗ以外（実際には搬送部２のベルト面）の濃度データＤ２とに切り分けて２値化する。例えば被検査物の濃度データＤ１を２５５とし、被検査物以外の濃度データＤ２を０とする。そして、２値化された被検査物の濃度データＤ１を外形領域として抽出している。

面積算出手段１８は、予め設定入力手段１５から入力された内容物Ｗａを判定するための検出リミット値に基づき、Ｘ線検出器１０により検出されて記憶手段１６に格納されたＸ線透過データ（濃度データ）から被検査物Ｗの内容物Ｗａに相当する部分の面積を算出し、その結果を判別手段２０に入力している。すなわち、面積算出手段１８では、一つの濃度データによる単位面積が予め設定されており、記憶手段１６に格納された濃度データのうち、検出リミット値を越えた濃度データの合計値を内容物Ｗａの面積として算出している。

なお、一つの濃度データの単位面積は、搬送方向Ｘの単位寸法と搬送幅方向Ｙの単位寸法とを乗算した値であり、これら搬送方向Ｘの単位寸法と搬送幅方向Ｙの単位寸法とが等しくなるように予めスキャン速度（繰り返し速度）を調整しておくのが好ましい。これにより、搬送方向Ｘの単位寸法のピッチと搬送幅方向Ｙの単位寸法のピッチとが一致し、濃度データの単位面積が正方形となる。

寸法算出手段１９は、Ｘ線検出器１０から出力されて記憶手段１６に格納される濃度データ、Ｘ線検出器１０の素子間の距離、被検査物Ｗの搬送速度、Ｘ線検出器１０から出力される濃度データの順次出力の繰り返し速度、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗの表面までの距離Ｙ１、Ｘ線発生器９からＸ線検出器１０までの距離Ｙ２に基づき、被検査物Ｗの搬送方向Ｘ及び搬送幅方向Ｙの各種寸法（被検査物Ｗの外形寸法、内容物Ｗａの外形寸法、シール部領域寸法）を算出している。また、寸法算出手段１９は、外形領域抽出手段１７が抽出した外形領域を基準として、予め設定入力手段１５から設定された検査領域の寸法情報に基づいて寸法補正された検査領域を算出している。

この寸法算出手段１９は、幅算出手段１９ａと長さ算出手段１９ｂを備えている。幅算出手段１９ａは、Ｘ線検出器１０の素子間の距離に対し、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗの表面までの距離Ｙ１とＸ線発生器９からＸ線検出器１０までの距離Ｙ２との比率を乗じた値を濃度データに対する搬送幅方向Ｙの単位寸法とし、この搬送幅方向Ｙの単位寸法を基に被検査物Ｗの搬送幅方向Ｙの各種幅寸法を算出している。具体的には、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗの表面までの距離Ｙ１＝４８０ｍｍ、Ｘ線発生器９からＸ線検出器（検出素子）１０までの距離Ｙ２＝５００ｍｍ、Ｘ線検出器１０の素子ピッチを０．４ｍｍとすると、０．４×４８０／５００＝０．３８４ｍｍが搬送幅方向Ｙの単位寸法として算出される。そして、この搬送幅方向Ｙの単位寸法０．３８４ｍｍを基に、外形領域抽出手段１７により抽出された被検査物Ｗの外形の搬送幅方向Ｙの幅寸法（図３〜図５における幅Ｈ１）、面積算出手段１８により算出された内容物Ｗａの搬送幅方向Ｙの幅寸法、設定入力手段１５から設定されたシール部領域の搬送幅方向Ｙの幅寸法を各々算出することができる。なお、Ｘ線発生器９とＸ線検出器１０は位置が固定されているので、Ｘ線発生器９からＸ線検出器１０までの距離Ｙ２は既知の値であり、予め設定入力手段１５から入力することができる。また、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗの表面までの距離Ｙ１は、被検査物Ｗの高さによって変化するため、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗの搬送面までの距離（既知の値）と、被検査物Ｗの高さが設定入力手段１５から入力し、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗの搬送面までの距離から被検査物Ｗの高さを差し引くことにより算出される。

長さ算出手段１９ｂは、搬送速度をスキャン速度（繰り返し速度：単位時間あたりの走査回数）で除算した値を濃度データに対する搬送方向Ｘの単位寸法とし、この搬送方向Ｘの単位寸法を基に被検査物Ｗの搬送方向Ｘの各種長さ寸法を算出している。具体的に、搬送速度４００ｍｍ／秒に設定されると、幅算出手段１９ａで算出された搬送幅方向Ｙの単位寸法０．３８４ｍｍからスキャン速度（繰り返し速度）が４００／０．３８４＝１０４１回／秒となり、搬送速度４００ｍｍ／秒をスキャン速度（繰り返し速度）１０４１回／秒で除算した４００／１０４１＝０．３８４ｍｍが搬送方向Ｘの単位寸法として算出される。そして、この搬送方向Ｘの単位寸法０．３８４ｍｍを基に外形領域抽出手段１７により抽出された被検査物Ｗの外形の搬送方向Ｘの長さ寸法（図３及び図５における長さＬ１）、面積算出手段１８により算出された内容物Ｗａの搬送方向Ｘの長さ寸法、設定入力手段１５から設定されたシール部領域の搬送方向Ｘの長さ寸法を各々算出することができる。

なお、本例において、搬送方向Ｘの単位寸法は、搬送速度を決めた後、幅算出手段１９ａから算出された搬送幅方向の単位寸法に等しくなるようにスキャン速度（繰り返し速度）を最適値に調整して求める。これにより、搬送方向Ｘの単位寸法のピッチと搬送幅方向Ｙの単位寸法のピッチとが一致する。

判別手段２０は、寸法判別手段２０ａ、形状判別手段２０ｂ、異物判別手段２０ｃ、シール部不良判別手段２０ｄ、欠品判別手段２０ｅを備え、これらの判別結果（寸法不良の有無、形状不良の有無、異物混入の有無、シール部不良の有無、欠品の有無の組合せによる判別結果）に応じて被検査物Ｗを良品又は不良品として選別するための選別信号を外部出力している。

寸法判別手段２０ａは、寸法算出手段１９により算出された各種寸法情報に基づいて被検査物Ｗの外形寸法が予め設定入力手段１５から設定された良品サンプルによる外形寸法と比較して許容範囲内に無いとき、その被検査物Ｗが寸法異常を起こしていると判断し、寸法不良を示す選別信号を出力している。

形状判別手段２０ｂは、面積算出手段１８によって算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの面積や寸法算出手段１９によって算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの外形寸法と、設定入力手段１５から設定された面積や被検査物Ｗの内容物Ｗａの外形寸法（許容範囲を含む）とを比較し、その比較結果に基づいて被検査物Ｗが形状不良か否かを判別している。すなわち、形状判別手段２０ｂでは、面積算出手段１８によって算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの面積が設定入力手段１５から設定された面積の許容範囲外であるときに、その被検査物Ｗを形状不良と判別している。また、寸法算出手段１９によって算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの外形寸法が設定入力手段１５から設定された外形寸法の許容範囲外であるときにも、その被検査物Ｗを形状不良と判別している。

異物判別手段２０ｃは、寸法算出手段１９により算出された被検査物Ｗの検査領域（内容物有効領域）において、検査領域内で濃淡レベルが他と違う部分が存在するか否かにより異物混入の有無を判別している。すなわち、検査領域内に他の部分より濃淡レベルの高い部分が存在するとき、その濃淡レベルの高い部分を異物として判断している。さらに説明すると、異物判別手段２０ｃは、寸法算出手段１９によって算出された被検査物Ｗの検査領域のＸ線透過データの濃淡レベルと、設定入力手段１５により予め設定された異物検出リミット値とを比較し、Ｘ線透過データが異物検出リミット値を超えたときに、その被検査物Ｗに異物が混入していると判断し、異物有りを示す選別信号を出力している。なお、異物検出リミット値は、被検査物Ｗ毎にその内容物に応じて適宜設定入力手段１５から設定可能とされている。

シール部不良判別手段２０ｄは、寸法算出手段１９により算出された被検査物Ｗの検査領域（シール部領域）の画像の濃淡レベルと、被検査物Ｗの内容物の画像の濃淡レベルとの比較によりシール不良の有無を判別し、この判別結果からシール正常又はシール不良を示す選別信号を出力している。すなわち、このシール部不良判別手段２０ｄでは、検査領域（シール部領域）の中に被検査物Ｗの内容物の画像の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在するときに、その被検査物Ｗにシール不良ありと判別し、シール不良を示す選別信号を出力している。なお、シール部不良の検出リミット値は、被検査物Ｗ毎にその内容物に応じて適宜設定入力手段１５から設定可能とされている。

欠品判別手段２０ｅは、寸法算出手段１９により算出された被検査物Ｗの検査領域（内容物領域）において、濃淡レベルが予め設定される欠品検出リミット値より低い（Ｘ線透過量が大きい）ときに、非透明の包装体中にある例えば湿布薬の枚数が少なくなっていると判別し、欠品有りを示す選別信号を出力している。また、欠品判別手段２０ｅは、予め設定された欠品用検出マスク領域を用い、この欠品用検出マスク領域の各検査領域（内容物領域）毎に内容物と同等の濃淡レベルが存在する面積に応じて内容物の有無を判別している。なお、欠品検出リミット値や欠品用検出マスク領域は、被検査物Ｗ毎にその内容物に応じて適宜設定入力手段１５から設定入力可能とされている。

なお、図示はしないが、信号処理手段１４はフィルタ手段を備えており、被検査物Ｗとして、例えば湿布薬のような極めて薄い非透明によるフィルム状の包装体に内容物が収容されている場合、記憶手段１６に格納された被検査物ＷのＸ線透過データに対して所定のフィルタ処理を施している。このフィルタ処理の際には、例えば微分フィルタ（Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタ、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ、Ｓｏｂｅｌフィルタ）やラプラシアンフィルタなどの特徴抽出フィルタが用いられる。これにより、全体画像を強調してエッジ検出し易くするとともに、検出対象の異物情報や噛み込み情報をより強調して抽出し易くしている。そのため、異物判別手段２０ｃは、濃淡画像のレベルと異物検出リミット値との比較に限らず、フィルタ処理後の異物情報が強調された画像に対し、設定された異物検出リミット値と比較して異物の有無を判断してもよい。また、シール部不良判別手段２０ｄは、フィルタ処理後のシール部領域内におけるエッジ成分の有無でシール不良を判断してもよい。

表示器５の表示画面には、全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面２ａを含む被検査物Ｗ毎の全体画像）、被検査物Ｗの外形領域の画像、内容物Ｗａの外形領域の画像、シール部領域の画像、判別手段２０の判別結果に基づいて被検査物Ｗを平面視したＸ線透過画像、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判定結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果が設定入力手段１５からの所定のキー操作に基づいて表示される。

上記構成によるＸ線検査装置１では、各種検査を行うにあたって、被検査物ＷへのＸ線曝射時にＸ線検出器１０から出力されるＸ線透過画像（濃度データ）と各パラメータ（Ｘ線検出器１０の素子間の距離、被検査物Ｗの搬送速度、濃度データの順次出力の繰り返し速度（走査速度）、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗまでの距離Ｙ１、Ｘ線発生器９からＸ線検出器１０までの距離Ｙ２）に基づいて被検査物Ｗの検査領域を含め、被検査物Ｗの外形寸法、内容物Ｗａの外形寸法、シール部領域寸法などを寸法算出手段１９により算出している。

その際、搬送方向Ｘと直交する搬送幅方向Ｙの寸法（幅寸法）に関しては、実際の長さに対して誤差が生じてしまう。通常、この種のＸ線検査装置では、図４に示すように、実際に被検査物Ｗが搬送される搬送面（ベルト面）２ａとＸ線検出器１０とが同一平面上になく、Ｘ線検出器１０が搬送面２ａから所定高さ離れて下方に配置される。このため、被検査物Ｗの搬送幅方向Ｙの幅Ｈ１とすると、被検査物ＷへのＸ線曝射時のＸ線透過画像（濃度データ）における搬送幅方向Ｙの幅Ｈ２が実際の被検査物Ｗの幅Ｈ１と異なる。図４の例では、被検査物ＷへのＸ線曝射時の幅Ｈ２が実際の被検査物Ｗの幅Ｈ１よりも２×Ｈ３（被検査物Ｗの両側に幅Ｈ３）だけ大きくなる。本例では、この問題を解消するため、Ｘ線検出器１０の素子間の距離にＸ線発生器９から被検査物Ｗの表面までの距離Ｙ１とＸ線発生器９からＸ線検出器１０までの距離Ｙ２との比率を乗じた値を濃度データに対する搬送幅方向Ｙの単位寸法とし、この搬送幅方向Ｙの単位寸法を基に被検査物Ｗの搬送幅方向Ｙの各種寸法（幅寸法）を算出している。また、搬送方向Ｘの単位寸法が搬送幅方向Ｙの単位寸法と等しくなるようにスキャン速度（繰り返し速度）を最適値に調整して求め、予め設定された搬送速度をスキャン速度（繰り返し速度）で除算した値を搬送方向Ｘの単位寸法とし、この搬送方向Ｘの単位寸法を基に被検査物Ｗの搬送方向Ｘの各種寸法（長さ寸法）を算出している。

そして、上記寸法算出手段１９で算出された被検査物Ｗの検査領域を含め、被検査物Ｗの外形寸法、内容物Ｗａの外形寸法、シール部領域寸法の各寸法情報が判別手段２０に入力される。また、判別手段２０には、面積算出手段１８で算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの面積を示す情報が入力される。そして、被検査物Ｗの各種寸法情報及び面積情報が入力される判別手段２０では、以下に説明する被検査物Ｗの各種判別が行われる。まず、被検査物Ｗの内容物Ｗａの寸法に関しては、予め被検査物Ｗの良品サンプルによる許容範囲を含む内容物の外形寸法が設定入力手段１５から入力される。寸法判別手段２０ａは、寸法算出手段１９で算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの外形寸法が設定入力手段１５から設定された外形寸法の許容範囲外であるときに、その被検査物Ｗを寸法不良と判別する。例えば図５（ａ）に示す外形寸法の内容物Ｗａを良品とすると、図５（ｂ）に示す内容物Ｗａを含む被検査物Ｗが搬送されてきた場合には、内容物Ｗａの外形寸法（Ｌ１，Ｈ１）が許容範囲外となり、その被検査物Ｗを寸法不良と判別する。

被検査物Ｗの内容物Ｗａの形状に関しては、予め被検査物Ｗの良品サンプルによる許容範囲を含む内容物の面積及び外形寸法が設定入力手段１５から入力される。形状判別手段２０ｂは、面積算出手段１８で算出された面積、寸法算出手段１９で算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの外形寸法、設定入力手段１５から設定された面積および外形寸法の比較に基づいて被検査物Ｗの形状不良を判別する。すなわち、形状判別手段２０ｂは、面積算出手段１８で算出された面積が設定入力手段１５から設定された面積の許容範囲外であるときに、その被検査物Ｗを形状不良と判別する。また、寸法算出手段１９で算出された被検査物Ｗの内容物Ｗａの外形寸法が設定入力手段１５から設定された外形寸法の許容範囲外であるときにも、その被検査物Ｗを形状不良と判別する。例えば図５（ａ）に示す形状の内容物Ｗａを良品とすると、図５（ｂ）に示す内容物Ｗａを含む被検査物Ｗが搬送されてきた場合には、面積が略同一でも、内容物Ｗａの外形寸法（Ｌ１，Ｈ１）が許容範囲外となり、その被検査物Ｗを形状不良と判別する。また、例えば図５（ａ）に示す形状の内容物Ｗａを良品とすると、図５（ｃ）に示す内容物Ｗａを含む被検査物Ｗが搬送されてきた場合には、内容物Ｗａの外形寸法（Ｌ１，Ｈ１）が許容範囲内であっても、面積が許容範囲外となり、その被検査物Ｗを形状不良と判別する。

なお、形状判別手段２０ｂは、面積算出手段１８で算出された被検査物Ｗの面積と寸法算出手段１９で算出された寸法の比率と、予め設定入力手段１５から設定される形状不良を判別するための検出リミット値との比較に基づいて形状不良の有無を判別するようにしてもよい。この場合、形状不良を判別するための検出リミット値が１つの被検査物Ｗに対して１つで済むので、設定の手間を省くことができる。

被検査物Ｗの異物混入検査に関して、異物判別手段２０ｃは、寸法算出手段１９により算出された検査領域（内容物有効領域）において、濃度データの濃淡レベルが他と違う部分があるか否かにより異物の混入の有無を判別する。

被検査物Ｗのシール部不良検査に関して、シール部不良判別手段２０ｄは、寸法算出手段１９により算出された検査領域（シール部領域）の中に被検査物Ｗの内容物Ｗａの濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在するか否かにより被検査物Ｗのシール不良の有無を判別する。

被検査物Ｗの欠品検査に関して、欠品判別手段２０ｅは、寸法算出手段１９により算出された検査領域（内容物有効領域）内の濃淡レベルと、予め設定される欠品検出リミット値との比較により欠品の有無を判別する。

このように、本例のＸ線検査装置によれば、例えば従来の寸法測定装置のようなサイズチェックの機械を特別必要とせずに、被検査物の各種寸法（外形寸法、内容物の外形寸法、シール部領域寸法など）を測定することができる。特に、本例では、非透明の包装体を用いた被検査物の内容物の寸法を測定することができ、これにより被検査物の内容物の寸法不良や形状不良の有無などを判別することができる。しかも、寸法算出手段１９は、Ｘ線曝射時に生じる搬送幅方向Ｙの寸法誤差を補正して搬送幅方向Ｙの寸法を算出するので、より正確な被検査物Ｗの各種寸法の測定を行うことができる。

また、被検査物Ｗの寸法測定の際、搬送速度が設定され、幅算出手段１９ａにより搬送幅方向Ｙの寸法が算出されると、この幅算出手段１９ａから求められた搬送幅方向Ｙの単位寸法と搬送方向Ｘの単位寸法とがほぼ一致するようにスキャン速度（繰り返し速度）を求めて搬送方向Ｘの寸法が長さ算出手段１９ｂにより算出されるので、被検査物Ｗの画像の上下比率が略等しくなり、表示画像をより忠実に再現することができる。

さらに、被検査物Ｗのシール部領域に関しては、被検査物Ｗの外形から算出するので、複雑な画像処理を用いることなく、簡単にシール部領域と内容物有効領域とを分離でき、判別時間を短縮して検査能力の向上を図ることができる。

また、Ｘ線曝射時に生じる搬送方向Ｘに直交する搬送幅方向Ｙの寸法誤差の影響を取り除いた被検査物の寸法測定結果に基づいて被検査物の異物混入検査、シール部不良検査、欠品検査などの各種検査を行うので、被検査物の多角的な検査を行って良品と不良品とに選別することができる。例えば被検査物ＷにＸ線を曝射したときの非透明の包装体内に収容された内容物Ｗａを示す濃淡レベルのＸ線透過データの面積が同程度であって、内容物Ｗａの形が崩れて寸法が変化した場合には、この被検査物Ｗを誤って良品とせず不良品として選別することができる。

本発明に係るＸ線検査装置の概略構成図である。 本発明に係るＸ線検査装置のブロック構成図である。 Ｘ線検査装置における搬送部のベルト面上を搬送される被検査物の平面図である。 Ｘ線検査装置において被検査物にＸ線を曝射する時のＸ線発生器と被検査物と搬送部のベルト面の位置関係を示す正面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）被検査物の内容物の各種形状例を示す図である。

符号の説明

１ Ｘ線検査装置
９ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線検出器
１５ 設定入力手段
１７ 外形領域抽出手段
１８ 面積算出手段
１９ 寸法算出手段
１９ａ 幅算出手段
１９ｂ 長さ算出手段
２０ 判別手段
Ｗ 被検査物
Ｗａ 内容物

Claims (4)

1. 内容物（Ｗａ）が包装体に収容された状態で搬送路上を搬送してくる被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射するＸ線発生器（９）と、
   前記被検査物の搬送方向（Ｘ）の平面上で直交する搬送幅方向（Ｙ）に直線状に配置された複数の素子によって前記被検査物を透過するＸ線を検出し、その検出結果の濃度データを素子毎に前記複数の素子数まで順次出力し、前記被検査物の搬送速度に対応して前記順次出力を繰り返すＸ線検出器（１０）とを備え、
   該Ｘ線検出器から出力される濃度データに基づいて前記被検査物の検査を行うＸ線検査装置において、
   前記被検査物の高さを含む寸法情報と前記被検査物の検査を行う検査領域の寸法情報とを設定する設定入力手段（１５）と、
   前記Ｘ線検出器から出力される濃度データ、前記Ｘ線検出器の素子間の距離、前記被検査物の搬送速度、前記濃度データの順次出力の繰り返し速度、前記Ｘ線発生器から前記搬送路の搬送面までの距離から前記設定入力手段で設定された前記被検査物の高さを差し引いて求められる前記被検査物までの距離（Ｙ１）、前記Ｘ線発生器から前記Ｘ線検出器までの距離（Ｙ２）に基づいて、前記被検査物の前記搬送方向及び前記搬送幅方向の寸法を算出する寸法算出手段（１９）と、
   前記Ｘ線検出器から出力される濃度データに基づいて前記被検査物の外形を示す外形領域を抽出する外形領域抽出手段（１７）とを備え、
   前記寸法算出手段は、前記外形領域抽出手段が抽出した外形領域を基準として、前記設定入力手段で設定された検査領域の寸法情報に基づいて検査領域を算出することを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記寸法算出手段（１９）により算出された検査領域において、前記濃度データの濃淡レベルが他と違う部分があるか否かにより異物の混入の有無を判別する判別手段（２０）を備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
3. 前記寸法算出手段（１９）により算出された検査領域の中に前記被検査物の内容物の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在するか否かによりシール不良の有無を判別する判別手段（２０）を備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
4. 前記寸法算出手段（１９）により算出された検査領域内の濃淡レベルと、予め設定される欠品検出リミット値との比較により欠品の有無を判別する判別手段（２０）を備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。

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