JP6151031B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、製品が所定間隔で包装されて長手方向に送られてくる連続形態の被検査体にＸ線を照射し、製品を透過したＸ線を検出して異物の有無等についての検査を行なうＸ線検査装置に関する。本発明は、このような連続形態の被検査体において、製品が長手方向に並ぶ所定数ごとに処理単位として取り扱われることになっている場合であっても、個別に各製品の検査を行ない、被検査体の各処理単位において不良品の位置を特定し、後段における不良品の除去等の作業を経済的、効率的に行なえるようにしたＸ線検査装置の改良に関するものである。

下記特許文献１には、単一包装品又は所定数の袋体がミシン目等で連接された連包袋体を製造する縦型製袋充填包装機の発明が開示されている。この包装機によれば、包装手段において、フイルムロールから繰出した帯状フイルムを筒状フイルムに成形して錠剤やカプセル等の製品を充填し、これを製品ごとにシールすることで連続形態の包装品を製造する。その後、切断手段によって適当な位置でミシン目や切断を施し、単一包装品又は連包袋体を製造することができる。

また、特許文献２には、錠剤、カプセル、菓子等の被検出物をフィルムに多数列に配列して包装する包装機を備えた自動包装ラインにおいて、被検出物の不良品を検出する不良品検出装置の発明が開示されている。この不良品検出装置は、被検出物の搬送方向と直交する方向に受光素子が配列されたイメージセンサを備えており、このイメージセンサの出力信号と基準信号を比較して不一致の場合に検出信号を出力する。

特開平０７−２８５５１０号公報 実公昭６３−１８５６８号公報

本発明者は、特許文献１に開示されているような製袋充填包装機 (包装機と呼ぶ）の包装手段と切断手段の間に、特許文献２に開示されているような不良品検出装置 (検査装置と呼ぶ）を後から組み込んで使用するという発想を得て、これを実現するために必要と思われる種々の技術的検討を重ねてきた。このような検査装置付きの包装機によれば、包装手段から連続して搬送されてくる連包袋体の各包装体に収納されている製品を検査し、検出された不良品が収納されている包装体を連包袋体の中から特定し、その包装体だけを切断手段で切断して排除する必要があると考えられる。

しかしながら、通常、切断手段のカッタを作動させるための切断信号は包装手段側から切断手段側に向けて出力されており、カッタの作動を制御するためには、この切断信号があれば十分である。従って、包装機と切断機の間では、その他の信号の授受はないのが通常であり、包装機は、その他の制御信号を外部に出力するための回路等は備えていないことが多い。このような状況下、前述したように包装機と切断機の間に検査装置を組み込もうとした場合、検査装置を制御するための制御信号としては、包装機側から切断機側に供給されている切断信号を利用するしかないという場合が多い。

これには、大きく分けて２つの理由がある。第１の理由は、連包袋体を切断するカッタを作動させるために必要な信号は包装機から供給される切断信号で事足りるため、そもそも包装機には他の制御信号を出力する必要がなく、実際に包装機には切断信号以外の信号を出力するための回路が設けられていないという事情である。第２の理由は、異なる包装機のメーカ間や、同メーカが製造する機能が異なるシリーズの装置間において、なるべく多くの対象包装機に組込み可能な汎用の検査装置を実現し、これを活用していくためには、包装機から供給される切断信号を機種や製造メーカーを問わない共通的なタイミング仕様で出力されるようにし、これを汎用の検査装置の制御信号として利用することとした方が都合がよいという事情である。

しかしながら、このような包装機から供給される切断信号は、連包袋体を構成する包装体の１個ずつではなく、完成品として切断される長さのユニット、すなわち所定数の包装体からなる処理単位ごとに、この処理単位の寸法と搬送速度から決まる時間間隔の信号として出力されるようになっている。そして包装機は、これ以外の長さの信号は出力しないため、この処理単位よりも短い間隔で検査後の連包装体を切断することはできなかった。

本発明は、以上の種々の課題に鑑みてなされたものであり、連続形態の被検査体において、製品が長手方向に並ぶ所定数ごとに処理単位として取り扱われることになっており、包装機からはこの処理単位に対応する長さの信号しか出力されていないような場合であっても、個別に各製品の検査を行ない、被検査体中の各処理単位における不良品の位置を特定し、後段における不良品の除去等の作業を処理単位よりも小さい単位で経済的、効率的に行なえるようにしたＸ線検査装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載されたＸ線検査装置７は、
製品を包装して長手方向に所定間隔で配置された複数の包装部２が所定数ごとに処理単位３とされている連続形態の被検査体１を長手方向に搬送しながら前記製品の検査をＸ線で行なうＸ線検査装置７において、
前記製品にＸ線を照射するとともに透過したＸ線を検出して検査結果を出力するＸ線検査手段８と、
前記Ｘ線検査手段８が出力する検査結果から前記製品の合否を判定して判定信号Ｓ４を出力する判定手段９と、
前記被検査体１の前記処理単位３ごとに出力される基本信号Ｓ１と、前記所定数に関する情報とに基づいて、前記判定手段９が合否を判定するタイミングを計るために前記被検査体１の前記包装部２の長手方向の位置ごとに前記基本信号を分割してなる判定タイミング信号Ｓ２を出力する判定タイミング信号生成手段１２と、
前記判定手段９からの判定信号Ｓ４と、前記基本信号Ｓ１と、前記判定タイミング信号生成手段１２からの前記判定タイミング信号Ｓ２とに基づき、合否を判定された前記製品の長手方向の位置を示す分割判定信号Ｓ３を出力する同期判定出力手段１３と、
を具備することを特徴としている。

請求項２に記載されたＸ線検査装置７は、請求項１記載のＸ線検査装置７において、
前記Ｘ線検査手段８が出力した前記検査結果を透過画像Ｘとして示し、前記判定手段９が不合格と判定した前記製品を前記透過画像Ｘにおいて明示的に示し、前記被検査体１における前記処理単位３の区分を前記透過画像Ｘ内に仮想線で示す表示手段をさらに備えたことを特徴としている。

請求項１に記載されたＸ線検査装置によれば、その検査対象は、製品が包装された複数の包装部が長手方向に所定間隔で配置されてなる連続形態の被検査体であり、その長手方向に並んだ包装部は所定数ごとに処理単位として扱われるようになっている。そして、Ｘ線検査装置は、被検査体を長手方向に搬送しながらＸ線検査手段で製品の検査を行なって検査結果を出力し、この検査結果から判定手段が製品の合否を判定して判定信号を出力する。一方、判定タイミング信号生成手段は、被検査体の処理単位に対応する基本信号を外部から取得し、この基本信号に基づいて、所定数の包装部からなる処理単位よりも短い個々の包装部に対応する判定タイミング信号を出力する。そして、同期判定出力手段は、判定手段からの判定信号と、基本信号と、判定タイミング信号生成手段からの判定タイミング信号とに基づき、合否を判定された前記製品の長手方向の位置を示す分割判定信号を出力する。例えば、前記基本信号としては、Ｘ線検査装置の前段に配置された包装機から出力され、Ｘ線検査装置の後段に配置されて被検査体を切断する切断機に与えられることになっている切断信号を利用できる。切断機は、Ｘ線検査装置から供給された分割判定信号に基づき、不良品と判定された製品を含む処理単位の全体を被検査体から切断して除去するのではなく、不良品と判定された製品を含む処理単位の中から、不良品と判定された製品を含む包装部のみを切断して被検査体から除去することができる。

請求項２に記載されたＸ線検査装置は表示手段を備えている。この表示手段は、Ｘ線検査手段によって得られた被検査体の透過画像を表示する。さらに、この透過画像には、判定手段が不合格と判定した製品を特定できるように、不合格の製品が他と区別できるように明示的に表示され、加えて被検査体における処理単位の区分が仮想線で表示される。これによって、連続形態である被検査体の各処理単位において、何れの処理単位中の何れの位置に不良品があるのかが一目瞭然となる。また、このように処理単位の区分がなされ、不良品が特定された被検査体の透過画像があれば、後段の切断機において不良品が切断された後において、実際に切断された被検査体と前記透過画像における不良品との対応付けが可能となり、検査及び処理の手法又は結果の妥当性等について事後的に検証、検討することが可能となる。さらに、このような透過画像を検査結果保存用のデータとして残すことにより管理記録として役立てることが可能となる。

被検査体の平面図又は被検査体の透過画像を平面視で示す図であって、検査で不良品と判定された製品の位置を明示的に示すとともに、被検査体において２列の包装部からなる処理単位の区分と、不良品が含まれている１列の包装部を切断除去する場合の区分とを表示した図である。 本発明の実施形態であるＰＴＰ包装錠剤の製造システムの機能を示すブロック図である。 本発明の実施形態であるＰＴＰ包装錠剤の製造システムの作動時に各部で生成される信号等を示すタイミングチャートである。

本発明の実施形態のＸ線検査装置を図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態のＸ線検査装置は、被検査体を搬送するベルトコンベア等の搬送手段と、搬送手段の上方に設けられたＸ線検査手段としてのＸ線照射手段と、搬送手段の下方に設けられたＸ線検査手段としてのＸ線検知手段を備えており、被検査体を搬送しながら、Ｘ線照射手段で被検査体にＸ線を照射し、被検査体を透過したＸ線をＸ線検知手段で検知することにより、被検査体中の異物等を検出することができる。

図１は、このＸ線検査装置が検査対象とする被検査体１又はＸ線検査装置による被検査体１の透過画像を示す平面図である。この被検査体１は、製品が包装された包装部２が長手方向に沿って所定間隔で配置されている連続形態の被検査体であり、具体的にはＰＴＰ包装(press through package) 錠剤である。ＰＴＰ包装とは、連続帯状のプラスチック板に、錠剤の形にへこませた包装部２を規則的に形成し、各包装部２に錠剤を入れ、アルミニウムフィルム等で封をした構造の包装である。図１に示したＰＴＰ包装錠剤は、長手方向に平行な方向に沿って搬送される。この搬送方向すなわち長手方向に対して直交する幅方向には包装部２が５個並んでおり、これが包装部２の１列を構成している。包装部２の幅方向に平行な各列は、長手方向に沿って所定間隔に並んで配置されており、隣り合って並ぶ複数列の包装部２（図示の例では２列）が、このＰＴＰ包装錠剤の処理単位３とされている。ここで処理単位３とは、連続帯状の被検査体１であるＰＴＰ包装錠剤を幅方向に平行な切断線で切断し、又は切断可能なように幅方向に平行なミシン目を入れる場合の分割単位である。この例では製品が錠剤であるから、薬品としての用途や安全性等を考慮し、必要又は適当な個数（図示の例では２列１０個）が処理単位３中に含まれるようになっている。

図２は本発明の実施形態であるＰＴＰ包装錠剤の製造システムを示す機能ブロック図であり、まずこのＰＴＰ包装錠剤の製造システムの構成を説明する。
このＰＴＰ包装錠剤の製造システムにおいて、製品である錠剤の包装機５と、連続帯状のＰＴＰ包装錠剤を切断し又はミシン目を入れる切断機との間に、Ｘ線検査装置が配置されている。Ｘ線検査装置は、包装機５から送り出された被検査体１としてのＰＴＰ包装錠剤をＸ線で検査して異物の有無を判定し、不良品の位置を含む判定信号を後段の切断機に送って不良品の切断除去等を行なわせることができる。

図２において、包装機５は、図示しない前段の供給装置から供給される製品としての錠剤を、連続帯状の包装材に形成された凹部の中に入れてアルミニウムフィルム等でシールし、被検査体１であるＰＴＰ包装錠剤として後段へ送り出す。この包装機５からは基本信号としてのマスタークロックＳ１が出力されている。マスタークロックＳ１は、処理単位３の寸法と被検査体１の搬送速度から決まる時間間隔の信号として出力されるようになっており、本来は後段の切断機６で被検査体１を処理単位３ごとに切断等するために使用される切断信号であるが、本実施形態では、このマスタークロックＳ１だけに基づいて切断機６で被検査物体の切断等を行なうことはない。詳細は後述するが、本実施形態では、マスタークロックＳ１を包装部２の１列に対応する短いクロックに分割して検査及び切断に使用している。

図２において、切断機６は、包装機５から送り出され、Ｘ線検査装置７で検査された被検査体１を切断する装置である。この切断機６によれば、不良品が含まれる包装部２を１列ごとに切断して除去し、また、その他の正常な部分については処理単位３ごとに分割できるようにミシン目を形成することができる。

図２中に実線矢印Ｌ１で模式的に示すように、被検査体１であるＰＴＰ包装錠剤は、図示しない搬送手段によって包装機５から切断機６まで搬送される。Ｘ線検査装置７は、包装機５から切断機６に向けて搬送される被検査体１をＸ線で検査するＸ線検査手段８（図中「検査手段」と表示）を備えている。Ｘ線検査手段８は、図示はしないが、被検査体１の製品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、被検査体１を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段とを備えている。図２中、破線矢印Ｌ２でＸ線の照射による検査を模式的に示すように、Ｘ線検査手段８は、搬送中の被検査体１の製品に異物の混入があるか否かを検査することができ、その検査結果として被検査体１の透過画像Ｘを出力することができる。

図２に示すように、Ｘ線検査手段８が出力する透過画像Ｘは判定手段９に入力されるようになっている。この判定手段９は、透過画像Ｘを解析することにより、被検査体１の各包装部２に収納されている各製品の異物混入に関して合否を判定し、判定信号Ｓ４を出力することができる。

図２には示さないが、前記判定手段９は、Ｘ線検査手段８が出力した透過画像Ｘを表示する表示手段を備えている。この表示手段は、透過画像Ｘとともに、判定手段９が不合格と判定した製品を透過画像Ｘ上で明示的に示すことができる。具体的には、例えば図１に示す被検査体１の透過画像Ｘの平面図において、不合格とされた製品を他と区別できる黒色で表示することができる。また、この表示手段は、被検査体１における処理単位３の区分（図１では２列１０個）と、不合格とされた製品を含む包装部２の列の区分（図１では１列５個、内一個が不良品）とを、この透過画像Ｘ内に仮想線で示すことができる。図１の例では、この仮想線は破線で示したが、背景の透過画像Ｘから明瞭に区別して視認できるように、明度の高い原色の実線を区分のための仮想線として使用してもよい。

図２に示すように、Ｘ線検査装置７は、一つの処理単位３に含まれる包装部２の幅方向に平行な列の数を設定するための列数設定手段１１を備えている。

この列数設定手段１１は、例えば、検査手段８が出力する透過画像の濃淡から被検査体１の長手方向に並んだ包装部２の境界を検知し、この境界情報から、被検査体１の一処理単位３において長手方向に並んだ包装部２の列数（後述するマスタークロックＳ１の一つの信号に含まれる境界の数）を取得し、その列数を設定情報Ｚとして出力する。なお、図１に示した被検査体１としてのＰＴＰ包装錠剤の例では、その設定情報Ｚは一処理単位３に含まれる包装部２の列数である２となる。

なお、境界検知は、上述したように透過画像を利用する手法のみに限るものではなく、物体を検知する光電センサ、検知物体による電磁気的な変動を検知する電磁気センサ、さらに超音波センサ等の各種センサを境界検知手段として用いて行なってもよい。また、上述したような包装部２の境界検知を省略し、テンキー等の入力手段によって使用者が設定情報を直接入力できるようにしてもよい。

図２に示すように、Ｘ線検査装置７は、被検査体１における製品の合否判定を処理単位３（２列）ごとではなく、１列ごとに行なえるようにするため、判定タイミング信号生成手段としての判定タイミング用クロック生成手段１２を備えている。判定タイミング用クロック生成手段１２は、包装機５から供給されるマスタークロックＳ１と、列数設定手段１１から供給される設定情報Ｚに基づき、被検査体１の判定タイミングを計るための基準となる判定タイミング信号として、判定タイミング用クロックＳ２を生成、出力する。

図２に示すように、Ｘ線検査装置７は、被検査体１における製品の１列単位の合否判定を行なって判定情報として出力する同期判定出力手段１３を備えている。同期判定出力手段１３は、判定手段９からの判定信号Ｓ４と、包装機５からのマスタークロックＳ１と、判定タイミング用クロック生成手段１２からの判定タイミング用クロックＳ２とに基づき、判定手段９によって合否を判定された被検査体１の長手方向の位置を示す分割判定信号Ｓ３を出力することができる。この分割判定信号Ｓ３は切断機６に送られる。切断機６は、この分割判定信号Ｓ３を利用することにより、不良品と判定された製品を含む処理単位３の中から、不良品と判定された製品を含む包装部２の列のみを切断し、被検査体１から除去することができる。

図３は、前述したＰＴＰ包装錠剤の製造システムの作動時に各部で生成される信号等を示すタイミングチャートである。以下、図２及び図３を参照してＰＴＰ包装錠剤の製造システムの作用について説明する。

被検査体１は長手方向に沿って搬送されていく。Ｘ線検査手段８は、製品の検査を行なって検査結果である透過画像Ｘを出力し、判定手段９は透過画像Ｘから製品の合否を判定して判定信号Ｓ４を出力する。本実施形態では、製品が不合格である場合にＮＧ信号を出力するものとする。

一方、判定タイミング用クロック生成手段１２は、被検査体１の処理単位３に対応するマスタークロックＳ１を包装機５から取得し、また被検査体１の一処理単位３において長手方向に並んだ包装部２の列数である設定情報Ｚを列数設定手段１１から取得する。図３に示す例では、被検査体１の一処理単位３に含まれる包装部２の列数が図１とは異なる３である場合を想定し、設定情報Ｚを３とした。判定タイミング用クロック生成手段１２は、マスタークロックＳ１と設定数の３を用いて判定タイミング用クロックＳ２を生成して出力する。判定タイミング用クロックＳ２は、３列の包装部２を含む被検査体１の一処理単位３に対応するマスタークロックＳ１よりも短く、一処理単位３に含まれる個々の包装部２の列に対応している。

そして、同期判定出力手段１３は、包装機５からのマスタークロックＳ１と、判定タイミング用クロック生成手段１２からの判定タイミング用クロックＳ２とに基づき、判定手段９からの判定信号Ｓ４においてＮＧと判定されたタイミングが、マスタークロックＳ１において判定タイミング用クロックＳ２の何れに相当するかについての分割判定を行う。図３において「判定結果」が分割判定の内容を模式的に示しており、ここで×はＮＧと判定された製品（列）の検出タイミングを示している。同期判定出力手段１３は、この判定結果に基づき、ＮＧと判定された製品の長手方向の位置、すなわちＮＧ製品が含まれる列の位置を示す分割判定信号Ｓ３を出力する。

同期判定出力手段１３が出力した分割判定信号Ｓ３は、後段の切断機６に送られる。切断機６は、この分割判定信号Ｓ３に基づき、ＮＧと判定された製品を含む処理単位３の中から、ＮＧと判定された製品を含む包装部２の列のみを切断し、被検査体１から除去することができる。

また、このＸ線検査装置７によれば、Ｘ線検査手段８によって得られた被検査体１の透過画像Ｘを表示手段に表示することができる。さらに、表示手段の透過画像Ｘにおいて、ＮＧと判定された製品を特定できるように他と区別できるような態様で表示できる。例えば図１に示したようにＮＧ品（符号ＮＧで示す。）だけを他と異なる色彩（図１中では図示の都合上黒色で示している。）で表示する。さらに、表示手段の透過画像Ｘにおいて、被検査体１における処理単位３の区分とＮＧ品の列の区分を仮想線で表示できる。これによって、連続形態である被検査体１の各処理単位３において、何れの処理単位３中の何れの位置にＮＧ品があるのかが表示手段の画面上、一目瞭然となる。

このように処理単位３の区分がなされ、ＮＧ品が特定された被検査体１の透過画像Ｘがあれば、後段の切断機６でＮＧ品が切断された後において、実際に切断した被検査体１と透過画像Ｘ中のＮＧ品との対応付けが可能となり、検査や処理の手法又は結果の妥当性等について事後的に検証、検討することが可能となる。さらに、このような透過画像Ｘを検査結果保存用のデータとして残すことにより、管理記録として役立てることが可能となる。

以上説明したように、ＰＴＰ包装錠剤のように連続形態で製品が長手方向に並ぶ所定数ごとに処理単位３とされているため、これを取り扱う包装機５からは処理単位３に対応する長さのマスタークロックＳ１しか出力されていないような場合であっても、本実施形態のＸ線検査装置７によれば、個別に各製品の検査を行ない、被検査体１中の各処理単位３におけるＮＧ品の位置を特定し、後段におけるＮＧ品の除去等の作業を処理単位３よりも小さい列単位で行なって製造ラインの経済性、効率性を高めることができるという効果が得られる。

１…ＰＴＰ包装錠剤を一例とする被検査体
２…包装部
３…処理単位
５…包装機
６…切断機
７…Ｘ線検査装置
８…Ｘ線検査手段
９…判定手段
１１…設定手段としての列数設定手段
１２…判定タイミング信号生成手段としての判定タイミング用クロック生成手段
１３…同期判定出力手段
Ｓ１…基本信号としてのマスタークロック
Ｓ２…判定タイミング信号としての判定タイミング用クロック
Ｓ３…分割判定信号
Ｓ４…判定信号
Ｘ…検査結果としての透過画像
Ｚ…設定情報

Claims (2)

1. 製品を包装して長手方向に所定間隔で配置された複数の包装部（２）が所定数ごとに処理単位（３）とされている連続形態の被検査体（１）を長手方向に搬送しながら前記製品の検査をＸ線で行なうＸ線検査装置（７）において、
   前記製品にＸ線を照射するとともに透過したＸ線を検出して検査結果を出力するＸ線検査手段（８）と、
   前記Ｘ線検査手段が出力する検査結果から前記製品の合否を判定して判定信号（Ｓ４）を出力する判定手段（９）と、
   前記被検査体の前記処理単位ごとに出力される基本信号（Ｓ１）と、前記所定数に関する情報とに基づいて、前記判定手段が合否を判定するタイミングを計るために前記被検査体の前記包装部の長手方向の位置ごとに前記基本信号を分割してなる判定タイミング信号（Ｓ２）を出力する判定タイミング信号生成手段（１２）と、
   前記判定手段からの判定信号と、前記基本信号と、前記判定タイミング信号生成手段からの前記判定タイミング信号とに基づき、合否を判定された前記製品の長手方向の位置を示す分割判定信号（Ｓ３）を出力する同期判定出力手段（１３）と、
   を具備することを特徴とするＸ線検査装置（７）。
2. 前記Ｘ線検査手段（８）が出力した前記検査結果を透過画像（Ｘ）として示し、前記判定手段（９）が不合格と判定した前記製品を前記透過画像において明示的に示し、前記被検査体（１）における前記処理単位（３）の区分を前記透過画像内に仮想線で示す表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置（７）。

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