JPH09113631A - X線異物検出装置 - Google Patents

X線異物検出装置

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JPH09113631A
JPH09113631A JP29213695A JP29213695A JPH09113631A JP H09113631 A JPH09113631 A JP H09113631A JP 29213695 A JP29213695 A JP 29213695A JP 29213695 A JP29213695 A JP 29213695A JP H09113631 A JPH09113631 A JP H09113631A
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ray
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JP29213695A
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Masaru Ishinami
勝 石南
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Ishida Co Ltd
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Ishida Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査物品にX線を照射して、その透過状態
から該物品への異物の混入の有無を検査するX線異物検
出装置において、被検査物品の厚さが一定しなくても、
X線の照射量の調整等を要することなく、常に明瞭に異
物の有無を識別できるようにする。 【解決手段】 操作装置12の入力部12aで被検査物
品の品目を指定すれば、制御装置11の記憶部11cか
らその品目についての照射量設定用データが読み出され
ると共に、X線の照射に先立って被検査物の厚さが測定
器8で測定され、測定した厚さと上記データとから当該
被検査物品に照射するX線の照射量が設定されるように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は被検査物品にX線を
照射し、その透過状態から該物品に混入している異物を
検出するX線異物検出装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種の商品についての安全性に関
する要求が高まり、特に食品等の商品にあっては、その
商品中に異物が混入することを極力防止する必要があ
る。そして、このような要求に対応するものとして、例
えば特開平3−246485号公報に開示されているよ
うに、生産された商品の中に異物が混入していないかど
うかを検査するX線異物検出装置が実用化されている。
【0003】このX線異物検出装置は、包装済みの物品
にX線を照射すると共に、その透過状態をセンサによっ
て検出し、その検出結果をコンピュータで処理すること
により、上記物品中に異物が混入しているか否かを識別
するもので、これによれば、物品中に混入した鉄、ステ
ンレス、銅等の金属類だけでなく、石、ガラス、プラス
チック等の非金属類の異物も検出することができ、ま
た、被検査物品もプラスチックフィルム等で包装された
ものに限らず、缶詰めやびん詰めのような物品、さらに
はプラスチックケースに入った物品等についても、異物
の混入を検出することが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このX線異
物検出装置は、被検査物品を透過したX線量の分布を明
度で表示した画像として認識し、その画像中にX線の透
過量が少ないため周辺に対して不自然に暗くなっている
部位があるときに、その部位に異物が存在すると判断す
るのであるが、その場合に、X線の照射量が多すぎると
と、異物を透過するX線量も多くなって、透過X線によ
る画像の全体が一様に明るくなり、逆に照射量が少なす
ぎると、異物の存在しない部位の透過X線の量が不足し
て、上記画像の全体が一様に暗くなり、いずれの場合も
異物の存在を確認するのが困難となるのである。
【0005】これに対しては、X線の照射量を調整可能
として、異物が存在する場合に、その存在する部位と存
在しない部位とで透過X線による画像に十分なコントラ
ストが生じるようにすることが必要となり、具体的に
は、異物の存在しない部位でのX線の透過量、つまり画
像の明るさが適度となるように、X線の照射量を調整す
ることになる。
【0006】しかし、被検査物品が一定しない場合に
は、上記画像が適度の明るさとなるX線の照射量も異な
るから、被検査物品が異なるごとに照射量の調整を行わ
なければならず、著しく面倒となると共に、調整が不十
分なため、異物の検出精度が悪くなるおそれもある。
【0007】そこで、本発明は、X線の透過量が、物品
の種類に応じた性質、例えば密度と、その物品の寸法と
に依存することに着目し、予め予定した品目の物品につ
いては、その寸法や密度等に拘わらず、透過X線量が常
に適量となるようにX線の照射量を自動的に調整するよ
うにして、特に被検査物品が一定しない場合の作業能率
の向上と異物検出精度の向上とを図ることを課題とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような手段を用いたことを特徴とす
る。
【0009】まず、本願の請求項1に係る発明(以下、
第1発明という)は、被検査物品にX線を照射するX線
照射手段と、該照射手段で被検査物品に照射されたX線
の透過状態から該物品に混入した異物を検出する異物検
出手段とを有するX線異物検出装置において、X線の照
射量設定用データを被検査物品の品目ごとに予め記憶す
る記憶手段と、被検査物品の品目を指定して上記記憶手
段からその品目についての照射量設定用データを読み出
す品目指定手段と、X線の照射に先立って被検査物品の
厚さを測定する厚さ測定手段と、該測定手段で測定した
厚さと上記記憶手段から読み出した照射量設定用データ
とを用いて当該被検査物品に照射するX線の照射量を設
定する照射量設定手段と、該設定手段で設定した照射量
でX線を照射するように上記X線照射手段を制御する制
御手段とを有することを特徴とする。
【0010】また、請求項2に係る発明(以下、第2発
明という)は、上記第1発明において、記憶手段によ
り、照射量設定用データとして、物品が所定の基準厚さ
の場合の最適照射量である基準照射量を品目ごとに記憶
すると共に、照射量設定手段により、厚さ測定手段で測
定した厚さと記憶手段から読み出した当該品目について
の基準照射量とから当該被検査物品に照射するX線の照
射量を設定するようにしたことを特徴とする。
【0011】さらに、請求項3に係る発明(以下、第3
発明という)は、同じく第1発明において、記憶手段に
より、照射量設定用データとして、物品が所定の基準厚
さの場合の最適照射量である基準照射量と物品の密度に
関連する密度関連量とを品目ごとに記憶すると共に、照
射量設定手段により、厚さ測定手段で測定した厚さと記
憶手段から読み出した当該品目についての基準照射量及
び密度関連量とから当該被検査物品に照射するX線の照
射量を設定するようにしたことを特徴とする。
【0012】このような構成によれば、第1発明〜第3
発明のいずれによっても、品目指定手段により被検査物
品の品目を指定すれば、記憶手段から予め記憶されたそ
の品目についてのX線の照射量設定用データが読み出さ
れる一方、厚さ検出手段がその被検査物品の厚さを測定
する。そして、照射量設定手段が、測定した厚さと上記
データとを用いて、その厚さと当該物品の特性とに応じ
た照射量を設定すると共に、制御手段がこの照射量で被
検査物品にX線を照射するようにX線照射手段を制御す
る。
【0013】その場合に、第2発明によれば、物品が所
定の基準厚さの場合の最適照射量である基準照射量が記
憶手段から読み出されるから、この基準照射量に測定し
た厚さに応じた倍率を掛けることにより、当該物品につ
いてのX線の最適照射量が設定される。
【0014】また、第3発明によれば、記憶手段から読
み出した基準照射量に測定した厚さに応じた倍率を掛け
ることによって得られた値を、さらに密度関連量で補正
する等により、当該物品についての一層適切なX線の照
射量が設定さる。その場合に、上記密度関連量による照
射量の補正は、例えば密度の大きい物品の場合には、厚
さに応じた倍率を掛けた値より照射量が多くなるよう
に、密度の小さい物品の場合には、厚さに応じた倍率を
掛けた値より照射量が少なくなるように行うことが考え
られる。
【0015】そして、上記のようにして各被検査物品ご
とにX線の最適照射量が自動的に設定されるから、物品
ごとの調整を要することなく、被検査物品を透過するX
線量は常に適量となり、異物が混入しているときに透過
X線による画像に十分なコントラストが生じる等、該異
物の混入を確実に検出することができるようになる。
【0016】なお、上記各発明における品目指定手段に
よる被検査物品の指定には、作業者が品目コード等を入
力する場合の他、テレビカメラ等で被検査物品の品目を
特定したり、或いは当該異物検出装置と接続された他の
装置から品目を示す信号を受け取る場合等が含まれる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0018】図1に示すように、この実施形態に係るX
線異物検出装置1は、両側に被検査物品の入口2aと出
口2bとがそれぞれ設けられたX線シールドボックス2
を有し、このボックス2内に搬入コンベア3と搬出コン
ベア4とが直列状に配置されている。搬入コンベア3は
始端部が上記入口2aに位置し、該入口2aから被検査
物品をシールドボックス2内に搬入すると共に、該ボッ
クス2の中央部で被検査物品を搬出コンベア4に受け渡
す。また、搬出コンベア4は終端部が上記出口2bに位
置し、搬入コンベア3から受け取った被検査物品を該出
口2bに向けて搬送する。
【0019】また、このシールドボックス2の中央部に
おける搬入コンベア3の終端部と搬出コンベア4の始端
部との間には、被検査物品の受け渡しに支障がない寸法
の間隙5が設けられていると共に、この間隙5の上方に
はX線照射器6が、下方にはX線検出器7がそれぞれ配
置され、これらが間隙5を介して上下に対向している。
【0020】ここで、X線照射器6は入力された電力に
応じた量のX線を発生するようになっている。また、X
線検出器7は、図2に示すように、多数のセンサ7a…
7aを上記間隙5に沿ってコンベア3,4の幅方向に配
設したもので、それぞれのセンサ7a…7aが入射され
たX線の量に応じた出力を発生するようになっている。
【0021】さらに、このシールドボックス2内におけ
る搬入コンベアの近傍には、該コンベア3によって搬送
されている被検査物品の厚さを測定する厚さ測定器8が
設置されている。この厚さ測定器8は、図3に示すよう
に、搬入コンベア3の一側方に配置された発光器8a
と、他側方に配置された受光器8bとで構成されている
と共に、発光器8aには、発光ダイオード等の多数の発
光体8a′…8a′が縦に一列に並べられており、ま
た、受光器8bにも、フォトトランジスタ等の多数の受
光体8b′…8b′が各発光体8a′…8a′にそれぞ
れ対向させて縦一列に並べられている。そして、各発光
体8a′…8a′からの検出光を被検査物品Aに遮られ
ることなく受光した受光体8b′…8b′のうちの最下
方に位置する受光体8b′の高さから上記被検査物品A
の厚さを検出するようになっている。
【0022】以上の構成に加えて、この異物検出装置1
は制御装置11と操作装置12とを有すると共に、操作
装置12には、多数のキーを配設した入力部12aと、
表示部12bとが設けられている。また、この実施形態
では、検査済みの被検査物品を異物の混入していない正
常品と異物が混入している異常品とに分けて排出する振
分け装置21が備えられており、この振分け装置21に
おけるコンベア22の始端部がシールドボックス2の出
口2bで搬出コンベア4の終端部に接続され、該出口2
bから搬出される被検査物品をこの振分け装置21に導
入するようになっている。
【0023】次に、図4により上記制御装置11を中心
とする異物検出装置1の制御システムを説明する。
【0024】上記制御装置11は、X線検出器7からの
信号を入力するX線画像処理部11aと、厚さ検出器8
からの信号を入力する厚さ判定部11bとを内蔵し、ま
た、予めX線照射量設定用のデータが記憶された記憶部
11cと、上記操作装置12の入力部12a及び表示部
12bとが外部装置として接続され、これらとの間で信
号を入、出力しあうようになっている。
【0025】ここで、上記記憶部11cに記憶されてい
る照射量設定用データについて説明すると、図5に示す
ように、この記憶部11cには、各被検査物品の品目ご
とのコードと、その品目についてのX線の基準照射量X
1,X2,…,Xn,…と、その物品の密度に応じた補
正係数K1,K2,…,Kn,…とが対応付けて記憶さ
れている。
【0026】その場合に、上記基準照射量Xnは、各種
類の物品の厚さが基準厚さT0であるときに、これを透
過してX線検出器7によって検出された透過X線の量が
画像処理上最も適した量となるときの照射量であり、基
準厚さT0の各品目の物品を用いて予め実験的に求めた
ものである。また、密度補正係数Knは、密度が大きな
物品の場合は、例えば厚さが2倍になったときにX線照
射量は2倍しただけでは不足し、密度が小さな物品の場
合は、厚さが2倍になったときにX線照射量も2倍にす
ると多くなりすぎる場合があることに対応するものであ
る。
【0027】そして、この記憶部11cに記憶されてい
る照射量設定用データと、上記各処理部11a,11b
に入力される信号とに基づく処理結果に応じて、X線照
射器6及び振分け装置21に制御信号を出力するように
なっており、次に、この制御の具体的動作について説明
する。
【0028】まず、操作装置12の入力部12aによ
り、今回異物の検査を行う物品の品目コードを入力する
と共に、その物品を搬入コンベア3上に載置すれば、制
御装置11の記憶部11cから、その品目についてのX
線の基準照射量Xnと密度補正係数Knとが読み出され
ると共に、上記搬入コンベア3が物品をシールドボック
ス2の入口2aから該ボックス2内に搬入することにな
る。
【0029】そして、この搬入コンベア3による搬送途
中で被検査物品が厚さ測定器8の配設位置を通過すると
きに、該物品が測定器8の各発光体8a′…8a′から
各受光体8b′…8b′に向けて発光される検出光のう
ちの下方のものを遮ることになり、そのときに、制御装
置11が検出光を受光した最も下方に位置する受光体8
b′の高さから当該被検査物品の厚さTを検出する。そ
して、この厚さTと上記記憶部11cから読み出したX
線の基準照射量Xn及び密度補正係数Knとから、今回
の物品に対して照射するX線の量を設定する。
【0030】具体的には、被検査物品の厚さTがX線の
基準照射量Xnを求めた際の基準厚さT0の何倍に相当
するかを計算し、その倍率(T/T0)と密度補正係数
Knとを用いて上記基準照射量Xnを補正することによ
り照射量を算出するのであり、これにより被検査物品の
厚さや密度に拘らず、透過X線の量が基準厚さT0のと
きに基準照射量Xnで照射したときの量とほぼ一致する
ことになる。
【0031】そして、制御装置11が、この照射量に対
応する電圧をX線照射器6に印加することにより、当該
被検査物品が搬入コンベア3と搬出コンベア4との間の
間隙5上を通過するときに、X線照射器6から該被検査
物品に上記照射量でX線が照射されることになる。
【0032】また、被検査物品を透過したX線は、上記
間隙5の下方に配置されたX線検出器7によって検出さ
れることになるが、その場合に、このX線検出器7は、
コンベア3,4の幅方向に並ぶ多数のセンサ7a…7a
によって構成されているから、被検査物品が上記間隙5
を通過する間、これらのセンサ7a…7aからのデータ
を連続的に入力することにより、この被検査物品の平面
形状と相似する形状の全体についての二次元のデータが
得られることになる。そして、この二次元データをX線
画像処理部11aで処理することにより、当該被検査物
品の平面形状の全体について、透過X線の量に応じた明
暗の分布を有する画像が得られることになる。
【0033】その場合に、X線検出器7で検出される透
過X線の量は、上記のように、当該被検査物品の厚さが
基準厚さT0のときに基準照射量Xnで照射したときの
量とほぼ一致することになるが、この基準厚さT0の物
品に基準照射量Xnで照射したときの透過X線の量は、
被検査物品に異物が混入しているときに最も明瞭にこれ
を識別することができる量であるから、厚さTの当該被
検査物品に異物が混入している場合にも、透過X線の画
像処理により、これを明瞭に識別することができること
になる。
【0034】そして、制御装置11は、その画像処理の
結果を操作装置12の表示部12bに表示する一方、そ
の画像中における不自然な暗部の有無により異物が混入
しているか否かを判定し、その判定結果を振分け装置2
1に送信する。また、振分け装置21は、その結果を受
けて、搬出コンベア4から受け取った今回の被検査物品
に異物が混入していないときには、これを正常品として
所定の場所に搬送し、また、異物が混入しているときに
は、異常品の排出場所にその物品を搬送する。
【0035】このようにして、異物検出装置1の搬入コ
ンベア3に供給した物品についての異物の混入の有無が
検査され、異物が混入している物品は自動的に選別され
て排出されることになる。
【0036】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。
【0037】図6に示すように、この実施形態に係るX
線異物検出装置51も、前記実施形態と同様に、両側に
被検査物品の入口52aと出口52bとがそれぞれ設け
られたX線シールドボックス52内に、搬入コンベア5
3と搬出コンベア54とを直列状に配置すると共に、こ
のシールドボックス52の中央部における搬入コンベア
53の終端部と搬出コンベア54の始端部との間に設け
られた間隙55の上方にはX線照射器56を、下方には
X線検出器57をそれぞれ配置した構成とされている。
【0038】また、上記X線照射器56によるX線の照
射量や振分け装置71の作動を制御する制御装置61
と、入力部62a及び表示部62bを有する操作装置6
2とが備えられており、これらの構成も前記実施形態と
同様である。
【0039】そして、この実施形態においては、上記シ
ールドボックス52内における搬入コンベア53の近傍
に、前記実施形態における厚さ測定器8に代えて、テレ
ビカメラ58が設置されていると共に、上記制御装置6
1には、X線検出器57からの信号が入力されるX線画
像処理部61aと、上記テレビカメラ58からの信号を
処理して撮像した被検査物品の形状を認識する形状画像
処理部61bとが設けられている。
【0040】この実施形態によれば、搬入コンベア53
上の被検査物品をテレビカメラ58で撮像すれば、該カ
メラ58からの信号が制御装置61の形状画像処理部6
1bで処理されて該物品の形状が認識され、その形状デ
ータの一つとして厚さTが求められる。そして、この厚
さTと記憶部61cから読み出した当該検査物品につい
てのX線の基準照射量Xn及び密度補正係数Knとを用
いて、前記実施形態と同様にして、当該物品に照射すべ
きX線の照射量が設定される。
【0041】これにより、この実施形態によっても、X
線検出器57で検出される透過X線の量が画像処理上最
も適した量となり、異物が混入しているときに、これを
確実に検出することができるようになる。
【0042】ところで、この実施形態のように、被検査
物品の厚さの検出にテレビカメラ58を使用することに
より、当該X線異物検出装置51に次のような機能を付
加することが可能となる。
【0043】つまり、上記記憶部61cに、図5に示す
前述の各品目コードごとのX線の基準照射量Xn及び密
度補正係数Knのデータに加えて、図7に示すように、
各品目コードごとの形状や色彩等の品目識別データを記
憶しておくと共に、テレビカメラ58で撮像して形状画
像処理部61bで認識された形状や色彩等とこの記憶さ
れたデータとを対比することにより、撮像した物品の品
目を識別することが可能となる。したがって、この場合
は、操作装置62の入力部62aを用いた被検査物品の
品目コードの入力操作が不要となり、作業者が被検査物
品を搬入コンベア53に載置するだけで、他の全ての動
作が完全自動化されることになる。
【0044】なお、テレビカメラを用いた物品識別方法
の詳細については、本件出願人による先の特許出願(特
開平6−92338号)に記載したところである。
【0045】また、テレビカメラ58によって撮像した
被検査物品の形状と、その物品についての記憶されてい
る形状データとを比較することにより、その物品の欠け
やへこみ等の外観上の異常を検出することも可能であ
る。さらに、図7に示すように、記憶部61cに各品目
コードごとにラベル貼付けデータを記憶しておけば、当
該被検査物品に貼付けられたラベルの大きさや貼付け位
置等をテレビカメラ58で撮像した画像から検出して、
記憶されているラベル貼付けデータと比較することによ
り、所定のラベルが正規の位置に正しく貼付けられてい
るか否かの識別が行われることになる。
【0046】そして、物品の外観上の異常やラベル貼付
けの異常等を検出したときに、その情報を振分け装置7
1に送るようにすれば、これらの異常品を正常品とは異
なる場所に排出することができ、その場合に、これらの
異常品と異物混入品とを区別して排出することも可能で
ある。
【0047】なお、以上の実施形態においては、測定し
た厚さTに応じて設定した量のX線を照射するに当たっ
て、X線照射器6,56における単一のX線発生体に印
加する電圧を制御するようしたが、このX線照射器6,
56に複数のX線発生体を備え、そのうちのいくつの発
生体を作動させるかによって、トータルのX線照射量を
制御するようにしてもよく、これによれば、X線照射器
6,56に対する制御は各X線発生体に対するON,O
FF制御でよいことになるから、照射量の制御の応答性
が向上することになる。
【0048】また、被検査物品の品目の識別は、前述の
操作装置12,62の入力部12a,62aによるキー
入力操作や、テレビカメラ58と形状や色彩等の品目識
別データとを用いた自動識別による他、当該異物検出装
置1,51の上流側に例えば包装装置や値付け装置等の
商品処理装置が接続されて、これらの装置による作業と
当該検査装置1,51による異物検出作業とが連続的に
行われる場合には、これらの上流側の装置から当該検出
装置1,51に被検査物品の品目コードを供給するよう
にしてもよい。
【0049】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検査物
品にX線を照射するX線照射手段と、該照射手段で被検
査物品に照射されたX線の透過状態から該物品に混入し
た異物を検出する異物検出手段とを有するX線異物検出
装置において、各品目ごとのX線の基準照射量等の照射
量設定用のデータを予め記憶しておくと共に、検査時に
は、被検査物品の品目を指定する一方、その物品の厚さ
を測定して、この厚さとその品目についての上記照射量
設定用データとから当該被検査物品に照射するX線の照
射量を設定するようにしたから、各品目の被検査物品に
ついて、その厚さが一定しなくても、常に透過X線の量
が適量となるように照射量が自動的に調整されることに
なる。
【0050】したがって、その透過X線の状態を画像処
理したときに、各被検査物品ごとの調整等の面倒な作業
を要することなく、異物が混入している場合に、これを
明瞭に確認することが可能となり、異物検出作業の作業
性と検出精度とが向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るX線異物検出装置の
正面図である。
【図2】 図1のa−a矢視によるX線検出器の平面図
である。
【図3】 図1のb−b矢視による厚さ測定器の側面図
である。
【図4】 同検出装置の制御システムを示すシステム図
である。
【図5】 同システムの記憶部に記憶されるデータの説
明図である。
【図6】 本発明の他の実施形態に係るX線異物検出装
置の制御システムを示すシステム図である。
【図7】 同システムの記憶部に記憶されるデータの説
明図である。
【符号の説明】
1,51 X線異物検出装置 6,56 X線照射器 7,57 X線検出器 8,58 厚さ測定手段(厚さ測定器、テレビカ
メラ) 11,61 異物検出手段、照射量設定手段、制御
手段(制御装置) 11c,61c 記憶手段(記憶部)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査物品にX線を照射するX線照射手
    段と、該照射手段で被検査物品に照射されたX線の透過
    状態から該物品に混入した異物を検出する異物検出手段
    とを有するX線異物検出装置であって、X線の照射量設
    定用データを被検査物品の品目ごとに予め記憶する記憶
    手段と、被検査物品の品目を指定して上記記憶手段から
    その品目についての照射量設定用データを読み出す品目
    指定手段と、X線の照射に先立って被検査物品の厚さを
    測定する厚さ測定手段と、該測定手段で測定した厚さと
    上記記憶手段から読み出した照射量設定用データとを用
    いて当該被検査物品に照射するX線の照射量を設定する
    照射量設定手段と、該設定手段で設定した照射量でX線
    を照射するように上記X線照射手段を制御する制御手段
    とを有することを特徴とするX線異物検出装置。
  2. 【請求項2】 記憶手段は、照射量設定用データとし
    て、物品が所定の基準厚さの場合の最適照射量である基
    準照射量を品目ごとに記憶しており、照射量設定手段
    は、厚さ測定手段で測定した厚さと記憶手段から読み出
    した当該品目についての基準照射量とから当該被検査物
    品に照射するX線の照射量を設定することを特徴とする
    請求項1に記載のX線異物検出装置。
  3. 【請求項3】 記憶手段は、照射量設定用データとし
    て、物品が所定の基準厚さの場合の最適照射量である基
    準照射量と物品の密度に関連する密度関連量とを品目ご
    とに記憶しており、照射量設定手段は、厚さ測定手段で
    測定した厚さと記憶手段から読み出した当該品目につい
    ての基準照射量及び密度関連量とから当該被検査物品に
    照射するX線の照射量を設定することを特徴とする請求
    項1に記載のX線異物検出装置。
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