JP3175930U

JP3175930U - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JP3175930U
Application number: JP2012001491U
Authority: JP
Inventors: 興二片山; 一幸杉本; 弘樹武下
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2022-03-16

Abstract

【課題】透過Ｘ線画像を用いずに、袋のシール領域を特定して、そこのシール不良を検査
することができる新たなＸ線検査装置を提供することを課題とする。
【解決手段】連包品にＸ線を照射する位置の上流側に設置されて連包品のシール部分を検
出する検出手段と、その検出手段からの検出信号に基づいて、検出されたシール部分がＸ
線の照射位置を通過する時間帯を算出する算出手段と、算出された時間帯の透過Ｘ線画像
に基づいて連包品のシール不良を判別する判別手段とを設ける。
【選択図】図４

Description

本考案は、包装された被検査物にＸ線を照射して、被検査物のシール部分における内容物
の噛み込みを検査するＸ線検査装置に関する。

工場で生産される即席麺等の加工食品には、粉末スープや薬味等が充填された小袋が同
封されることがある。この小袋は、加工食品に同封されるまでは、複数の小袋が一定ピッ
チで連続的に繋がった連包状態とされる。

この連包状態の小袋（以下、これを連包品という。）を製造するときは、袋の内容量に
過不足があってはならないので、下記特許文献１に開示されたＸ線検査装置では、連包品
にＸ線を照射して得られた透過Ｘ線画像から内容物の収納領域を特定し、その収納領域の
重量値を推定することにより、空袋や内容量の過不足を検出している。

また、個々の袋のシール不良を検査するものとしては、下記特許文献２〜４に記載のも
のがある。特許文献２に記載のＸ線検査装置では、透過Ｘ線画像から抽出した袋の外形に
基づいて袋のシール領域を特定し、そのシール領域の濃淡レベルから内容物の噛み込みを
判別している。また、特許文献３に記載のＸ線検査装置では、袋のサイズとシール幅を予
め設定しておき、その設定値と透過Ｘ線画像とに基づいてシール部分への内容物の噛み込
みを判定している。さらに、特許文献４に記載のＸ線検査装置では、袋の外縁から内容物
のエッジまでの長さを透過Ｘ線画像に基づいて算出し、その算出された長さに基づいて
シール部分への内容物の噛み込みを判定している。

ＷＯ２００９／０４１３９３号公報特許第３９４３０９９号公報特許第３８６０１５４号公報特開２０１０−２８６４２４号公報

ところが、これらの特許文献１〜４に開示された発明では、何れも透過Ｘ線画像から袋
の輪郭を特定することによってシール領域を特定しているが、個々の袋の輪郭や境界が不
鮮明な連包品については、透過Ｘ線画像からは、シール領域を特定することができないと
いう問題がある。また、特許文献１に開示された発明のように、透過Ｘ線画像から内容物
の収納領域を特定し、その収納領域から、それと隣接するシール領域を特定することも考
えられるが、連包品では、個々の袋の内容物が偏在したり、散在したりするので、内容物
の収納領域からシール領域を特定することも困難である。そのため、これらの特許文献１
〜４に記載された発明を用いたのでは、連包品のシール不良を検査できないという問題が
あった。

本考案は、こうした問題を解決するために、透過Ｘ線画像を用いずに袋のシール領域を
特定して、そこのシール不良を検査することができる新たなＸ線検査装置を提供すること
を課題とする。

上記課題を解決するために、本考案に係るＸ線検査装置は、シールされた袋が一定ピッ
チで連続的に連なった連包品をその長手方向に一定速度で搬送しながら連包品にＸ線を照
射して連包品のシール部分を検査するＸ線検査装置であって、前記連包品にＸ線を照射す
る位置の上流側に設置されて連包品のシール部分を検出する検出手段と、その検出手段か
らの検出信号に基づいて、検出されたシール部分がＸ線の照射位置を通過する時間帯を算
出する算出手段と、算出された時間帯の透過Ｘ線画像に基づいて連包品のシール不良を判
別する判別手段とを備えたことを特徴とする。

ここで使用される袋の形態としては、三方シール、四方シール、ピロー包装等、何れの
タイプの袋であっても構わないが、三方シール、四方シール等の搬送方向に沿う縦シール
部分は、透過Ｘ線画像では、連包品の側縁として映し出されるから、その縦シール部分の
シール不良については、透過Ｘ線画像に基づいて検査することができる。これに対し、搬
送方向と直交する方向の横シール部分は、内容物が偏在したり、散在したりすると、透過
Ｘ線画像からは、特定することができない。そこで、前記検出手段で検出するシール部分
としては、連包品の搬送方向と直交する方向に施された横シール部分である。

そして、図１に示すように、横シール部分Ｓが検出される検出位置とＸ線照射位置との
距離Ｌ１は、一定であり、袋Ｂの搬送速度も既知であり、かつ一定であるから、それらの
設定条件から、横シール部分Ｓが図１の検出位置に到達してから何秒後にＸ線照射位置に
到達するかが算出できる。また、横シール部分ＳがＸ線照射位置を通過するときの所要時
間は、横シール部分Ｓが検出位置を通過するときの所要時間を前記検出手段で検出するこ
とにより求めることができる。あるいは、事前に設定された横シール部分Ｓの搬送方向に
沿う幅Ｗを連包品の搬送速度で割ることにより求めることができる。

そこで、一定速度で搬送される連包品の横シール部分Ｓが前記検出手段で検出された時
点から計時を開始し、その横シール部分ＳがＸ線照射位置へ到達すると、その時点から横
シール部分ＳのＸ線透過画像の読み込みを開始する。そして、前記所要時間が経過して、
横シール部分ＳがＸ線照射位置を通過し終わると、その間に読み込んだ透過Ｘ線画像に基
づいて、横シール部分Ｓのシール不良を検査する。したがって、袋と袋の境界が不鮮明な
連包品であっても、また、内容物の偏在や散在によって内容物の収納領域が特定できなく
ても、確実に横シール部分Ｓの透過Ｘ線画像を取得することができる。

前記検出手段としては、袋のタイプや仕様に応じて、種々の形式のものを採用すること
ができる。例えば、図２に示すように、個々の袋Ｂに１袋分の送りピッチを表すアイマー
クＭが印刷されて、反射光でもってそれが検出できる場合は、投光器と受光器とからなる
後述のアイマークセンサでもって各袋のアイマークＭを検出する。この場合には、アイ
マークＭから横シール部分Ｓまでの距離Ｄと、横シール部分Ｓの幅Ｗとを事前に設定して
おく。そして、アイマークＭが検出された時点では、横シール部分Ｓは、それより距離Ｄ
だけ後方に位置するから、その横シール部分ＳがＸ線照射位置に到達する時刻は、Ｌ２＋
Ｄを搬送速度で割ることによって求めることができる。

また、アイマークＭが印刷されていない場合は、例えば、超音波発信器と超音波受信器
との間に連包品を走行させ、その連包品を通過してきた超音波の強弱に基づいて、横シー
ル部分を検出する。図３は、連包品を通過してきた超音波の強弱の様子を示したものであ
る。この図から判るように、超音波を袋に照射すると、袋の横シール部分Ｓと内容物が収
納された部分Ｐとでは、超音波の減衰率が大きく異なる。この現象を利用して、各袋を通
過してきた超音波の強弱から横シール部分を検出する。この場合、発信器から袋に向けて
照射された超音波が再び発信器に戻らないようにするため、連包品の横シール部分に対し
て、斜めから超音波を照射する。そうすれば、反射波の影響を受けずに高精度な検出がで
きる。また、超音波センサで横シール部分を検出する場合は、図３に示すように、内容物
の収納領域Ｐから横シール部分Ｓへの遷移と、横シール部分Ｓから内容物の収納領域Ｐへ
の遷移は、超音波の強弱から判別できるので、前述のような横シール部分Ｓの幅Ｗを設定
しておかなくても、超音波センサからの信号レベルの強弱により、横シール部分Ｓが超音
波センサの検出位置に到達した時点と、その検出位置を通過する時点とを検出することが
できる。したがって、この到達時点と通過時点とから、横シール部分ＳがＸ線照射位置を
通過するときの所要時間と時間帯とを求めることができる。

本考案に係るＸ線検査装置によれば、連包品のシール部分を検出する検出手段からの信
号に基づいて、検出されたシール部分がＸ線照射位置を通過する時間帯を算出し、算出し
た時間帯に読み込んだＸ線透過画像に基づいて、そのシール部分の良否を判定するので、
検査対象物が連包品であっても、各袋のシール部分の良否を判定することができる。

検出手段による検出位置とＸ線照射位置との関係図袋にアイマークが付されている場合の検出位置とＸ線照射位置との関係図連包品に超音波を照射したときの超音波透過量を示す図本考案の一実施形態に係るＸ線検査装置の正面図本考案の一実施形態に係る主要部の配置構成を示す斜視図本考案の一実施形態に係るＸ線検査装置の制御ブロック図ＨＤＤに格納されているパラメータの一例を示す表Ｘ線検査装置の動作の一例を示すフローチャート他の実施形態に係る説明図

以下、本考案の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図４は、本考案の一実施形態に係るＸ線検査装置１の正面図を示す。この図４において
、Ｘ線検査装置１の上流側には、連包品２を製造する図示しない包装機が設置され、その
包装機から排出されてくる連包品２は、プールボックス３と搬送ユニット４とを介してＸ
線検査装置１の検査室５内に導入される。検査室５内に導入された連包品２は、そこで
シール不良の検査や異物検査が行なわれ、検査の終了した連包品２は、下流側のガイド
ローラ６を介して図示しない折り畳み箱詰装置や巻取り装置に搬送される。

前記プールボックス３は、下流側のＸ線検査装置１と上流側の包装機との動作タイミン
グのずれを調整するためのもので、例えば、Ｘ線検査装置１が一時的に停止しても、その
間に包装機から排出される連包品２をこのプールボックス３内に蓄える。また、包装機が
一時的に停止した場合には、プールボックス３内に蓄えられた連包品２がＸ線検査装置１
内に送り込まれる。

前記搬送ユニット４は、上下一対のピンチローラ４１、４２と、その下流側と上流側に
それぞれ２個配置されたガイドローラ４３と、前記ピンチローラ４１、４２を回転させる
モータ４４（図６参照）とを備えている。そして、前記モータ４４には、回転数を検出す
るエンコーダ４５（図６参照）が取り付けられ、そのエンコーダ４５からの回転数に基づ
いて上下のピンチローラ４１、４２が所定の回転数に制御される。これにより、ピンチ
ローラ４１、４２間に挟み込まれた連包品２が、一定速度でプールボックス３から引き出
されてＸ線検査装置１へ送り込まれる。

図５は、Ｘ線検査装置１の主要部の構成を示したものである。この図４、５において、
Ｘ線検査装置１は、検査室５の入口５１と出口５２との間に掛け渡されたベルトコンベア
７と、入口５１側と出口５２側に配置される図示しないＸ線遮蔽カーテンと、ベルトコン
ベア７の上方に設置されて、検査室５内にＸ線を照射するＸ線照射手段８と、ベルトコン
ベア７の上下のベルト間に配置されて、連包品２を透過したＸ線を捉えて電気信号として
出力するラインセンサ９とを備える。このラインセンサ９の設置位置が、Ｘ線照射位置と
なる。そして、これらの主要部は、図４に示す筐体１０内に収納され、その筐体１０は、
４本の支持脚１１で支持される。また、筐体１０の前面上部には、タッチパネル１２が設
けられ、その下部には、主電源スイッチ１３が設けられている。

ベルトコンベア７の入口５１側には、連包品２のシール部分Ｓを検出する超音波発信器
２１と超音波受信器２２とからなる超音波センサ２０（図６参照）が配置されている。こ
の超音波発信器２１と超音波受信器２２とは、連包品２を挟んで上下に対向配置されるが
、この実施形態では、超音波発信器２１を連包品２の斜め上方に配置し、超音波受信器２
２を連包品２の下方に配置して、超音波発信器２１から発射された超音波が、連包品２の
中央部分を斜め上方から下方に横切って超音波受信器２２で受信されるようになっている
。また、場合によっては、この超音波センサ２０を隣接するガイドローラ４３の間に配置
しても良い。

また、この実施形態では、図２のアイマークＭを検出する投光器３１と受光器３２とか
らなるアイマークセンサ３０（図６参照）がベルトコンベア７の上方に配置される。連包
品２に印刷されるアイマークＭは、ときには、搬送中の連包品２の裏面に来ることがある
。その場合には、ベルトコンベア７の入口５１の下方に、あるいは、隣接するガイドロー
ラ４３の間に配置する。

このように、シール部分を検出する検出手段として、超音波センサ２０とアイマークセ
ンサ３０とを設けたのは、連包品２の形態に応じてこれらを選択的に使い分けるためであ
る。また、超音波センサ２０では、超音波が連包品２に照射される位置が検出位置となり
、アイマークセンサ３０では、光がアイマークＭに当る位置が検出位置となる。

図５のベルトコンベア７は、入口５１側のローラ７１と、出口５２側のローラ７２と、
ラインセンサ９の斜め下方に配置されたテンションローラ７３と、それと近接して設けら
れた駆動ローラ７４と、このテンションローラ７３と駆動ローラ７４との間をＳ字状に蛇
行した後、前後のローラ７１、７２間に掛け渡されるエンドレス状のベルト７０と、駆動
ローラ７４を回転させるコンベアモータ７５（図６参照）とを備えている。そして、コン
ベアモータ７５には、回転数を検出するエンコーダ７６（図６参照）が取り付けられ、そ
のエンコーダ７６からの回転数に基づいて、前記ベルト７５が入口５１側から出口５２側
へ矢印方向に一定速度で周回するようになっている。

図６は、前記Ｘ線検査装置１の制御ブロック図を示したものである。この図において、
装置全体を制御するコンピュータ６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＨＤＤ
６４を搭載している。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２やＨＤＤ６４に格納された各種プログラ
ムを実行する。ＨＤＤ６４には、後述する検査プログラムとシール部分の検出プログラム
とが格納され、また、タッチパネル１２から入力された後述のパラメータが格納されてい
る。また、初期値として、超音波センサ２０やアイマークセンサ３０の検出位置からＸ線
照射位置までの連包品２の走行距離Ｌ１、Ｌ２が格納され、検査結果もＨＤＤ６４に保存
蓄積されるようになっている。そして、ＣＰＵ６１とこれらの記憶手段６２〜６４は、ア
ドレスバスやデータバスを介して相互に接続される。

前記コンピュータ６０は、Ｘ線照射手段８、ラインセンサ９、タッチパネル１２、超音
波センサ２０、アイマークセンサ３０、ピンチローラモータ４４、エンコーダ４５、ベル
トコンベアモータ７５、エンコーダ７６と接続されている。

コンピュータ６０のＨＤＤ６４には、ラインセンサ９で検出された信号を２次元の透過
Ｘ線画像に展開する画像生成モジュールと、その透過Ｘ線画像に基づいて横シール部分の
シール不良を検査する横シール検査モジュールと、縦シール部分のシール不良を検査する
縦シール検査モジュールと、内容物が収納された領域の異物検査を行なう異物検査モジ
ュールとが検査プログラムとして格納されている。そして、前記ＣＰＵ６１がこれらの検
査プログラムをＨＤＤ６４から読み出して実行することにより、検出位置を通過した横
シール部分ＳがＸ線の照射位置に到達してからそこを通過するまでの時間帯を算出する算
出手段６５と、算出された時間帯に読み込まれた透過Ｘ線画像に基づいて連包品２の横
シールの良否を判別する判別手段６６とが機能する。

図７は、ＨＤＤ６４に格納されたパラメータの一例を示したもので、これらのパラメー
タは、タッチパネル１２を操作することにより設定される。この図７において、スープ類
では、アイマークセンサを使用し、調味料では、超音波センサを使用することを意味して
いる。

次に、Ｘ線検査装置１の動作を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、
説明の便宜上、図７に示す各パラメータは、タッチパネル１２の操作によって既に登録さ
れているものとする。また、連包品２も搬送ユニット４から引き出されて下流側のガイド
ローラ６までセットされ、主電源スイッチ１３も操作されて、スタンバイ状態になってい
るとする。この状態において、タッチパネル１２を操作して連包品の呼出番号を入力する
と、その呼出番号に対応するパラメータが、ＨＤＤ６４から読み出されてセットされる
（ステップＳ１、Ｓ２）。次に、タッチパネル１２に表示されたスタートキーを操作して
運転を開始すると（ステップＳ３）、コンピュータ６１は、Ｘ線照射手段８を起動してＸ
線の照射を開始し、続いて、ラインセンサ９の出力信号を入力してＲＡＭ６３のワーキン
グエリア内に記憶する。それを、画像生成モジュールを使って２次元の透過Ｘ線画像に展
開してタッチパネル１２に表示する（ステップＳ４、Ｓ５）。

続いて、超音波センサ２０、あるいは、アイマークセンサ３０からの出力を監視し、超
音波センサ２０によって横シール部分Ｓが検出され、あるいは、アイマークセンサ３０に
よってアイマークＭが検出されると、タイムアップしたタイマーを探す（ステップＳ６、
Ｓ７）。このタイマーは、検出対象となった袋ＢがＸ線照射位置に到達するまでの時間を
計測するもので、コンピュータ６１内のソフトタイマーで構成される。したがって、例え
ば、図１に示すように、検出位置からＸ線照射位置までに４個の袋Ｂが介在する場合は、
このソフトタイマーは、各袋Ｂに対してそれぞれ設けられる。

そして、初回は、タイムアップしたタイマーがないから、検査対象となった先頭の袋Ｂ
に対してタイマーをスタートさせる（ステップＳ８）。こうして、後続の袋Ｂが検出され
る度に、タイマーを順次スタートしていくが、最初のタイマーがタイムアップした後は、
ステップＳ９において、タイムアップしたタイマーに対して再スタートをかける。

続いて、ステップＳ１０において、タイムアップした時点からの透過Ｘ線画像をシール
領域として格納し、シール部分ＳがＸ線照射位置を通過すると（ステップＳ１１）、それ
までに格納したシール領域の透過Ｘ線画像に基づいてシール不良の検査を実行する（ステ
ップＳ１２）。そして、シール不良が見つかれば、該当する袋Ｂが下流側の所定位置に到
達した時点で連包品２の搬送を止める。そして、シール不良とされた袋を連包品２から切
除した後、分断された連包品２を再び接続して運転を再開する（ステップＳ１３、Ｓ１
４）。

一方、検査対象となった先頭の袋ＢがＸ線照射位置に到達した後は、次のタイマーがタ
イムアップするまでは、シール領域以外の透過Ｘ線画像を、内容物の収納領域Ｐとして特
定し、その収納領域Ｐについて異物検査を実行していく（ステップＳ１５）。そして、異
物が見つかれば、同様に連包品２の搬送を止めて該当する袋を連包品２から切除する。

図９は、連包品２の各袋Ｂのシール部分Ｓと内容物の収納領域Ｐとの境界をより鮮明に
するための一例を示したもので、傾斜方向に配列した複数の偏芯ローラ８０上を、連包品
２を搬送することによって、各袋Ｂに振動を与え、これによって各袋Ｂの内容物ｂを収納
領域Ｐの下方に偏在させて、後続のシール部分Ｓとの境界をより鮮明に際立たせるように
したものである。このようにすれば、シール部分を検出する検出手段として、例えば、連
包品２と接触してシール部分Ｓの段差を検出するローラ等を使用することができるし、ま
た、透過Ｘ線画像においても、シール領域と内容物の収納領域Ｐとを明確に区分けするこ
ともできる。

１Ｘ線検査装置
２連包品
８Ｘ線照射手段
９ラインセンサ
２０超音波センサ（検出手段）
３０アイマークセンサ（検出手段）
６５算出手段
６６判別手段

Claims

シールされた袋が一定ピッチで連続的に連なった連包品をその長手方向に一定速度で搬
送しながら連包品にＸ線を照射して連包品のシール部分を検査するＸ線検査装置であって
、前記連包品にＸ線を照射する位置の上流側に設置されて連包品のシール部分を検出する
検出手段と、その検出手段からの検出信号に基づいて、検出されたシール部分がＸ線の照
射位置を通過する時間帯を算出する算出手段と、算出された時間帯の透過Ｘ線画像に基づ
いて連包品のシール不良を判別する判別手段とを備えたことを特徴とするＸ線検査装置。