專利名稱：混合型夾雜物檢測(cè)裝置及其追蹤用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于檢測(cè)混入到被檢查物中的夾雜物的夾雜物檢測(cè)系統(tǒng)。具體地，是關(guān)于檢測(cè)混入到以鋁等金屬材料包裝了的被檢查物中的包含金屬夾雜物的夾雜物的夾雜物檢測(cè)裝置及其追蹤用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在食品、醫(yī)藥品等的制造過程中，輸送機(jī)、清洗機(jī)、攪拌機(jī)、切割機(jī)、篩選機(jī)、蒸熱器等各種容器或者刀具、篩等受到金屬疲勞而脫離、破裂斷開、剝落、崩裂等，作為夾雜物進(jìn)入到產(chǎn)品中。檢測(cè)、排除這些夾雜物很重要。作為檢測(cè)混入到被檢查物中的金屬夾雜物的裝置，公開有利用電磁波型的傳感線圈的裝置。
過去的電磁波型的傳感線圈，在檢測(cè)有高濃度鹽分溶液的液態(tài)食品時(shí)錯(cuò)誤檢測(cè)的情況較多。通常認(rèn)為這是由于從傳感線圈發(fā)出的電磁波接觸到高濃度的鹽分溶液時(shí)，在該溶液內(nèi)流動(dòng)高頻電流。因此，在檢測(cè)這種液態(tài)食品時(shí)，必須要大幅度地降低傳感線圈的靈敏度；傳感線圈的靈敏度降低后，則存在無法檢測(cè)食品中的金屬夾雜物的缺點(diǎn)。
對(duì)于有高濃度鹽分溶液的液態(tài)食品或非金屬、非磁性金屬，利用X射線裝置等。金屬夾雜物多數(shù)是構(gòu)成上述各種容器或刀具、篩等的奧氏體類不銹鋼。奧氏體類不銹鋼發(fā)生塑性變形，則誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變，變化成具有弱磁性的晶體結(jié)構(gòu)。
因此，在傳感線圈的附近，配置磁性增強(qiáng)器，使得磁力線的反應(yīng)加強(qiáng)，可以以高靈敏度進(jìn)行檢測(cè)。被檢查物通過磁性增強(qiáng)器時(shí)，由于磁性增強(qiáng)器發(fā)生的磁化作用，磁性朝向一定的方向，奧氏體不銹鋼發(fā)生了馬氏體轉(zhuǎn)變的弱磁性體被檢查物被磁化。
利用該磁性增強(qiáng)器的檢測(cè)磁性體、非磁性體的混雜物的方法及其裝置，如專利文件1所公開。向在E型等鐵芯上纏繞了銅線線圈的1對(duì)傳感線圈施加交流電壓，則產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。此時(shí)，將1對(duì)傳感線圈連接成成為平衡或者非平衡電橋電路。只要交變磁場(chǎng)不變，則電橋電路的輸出電流為恒定值。
如圖4所示的，含有磁性體或者磁化了的金屬夾雜物的被檢查物6通過產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的1對(duì)傳感線圈8的上下之間時(shí)，交變磁場(chǎng)的磁力線的形狀就會(huì)紊亂。此時(shí)，傳感線圈中流動(dòng)的電流發(fā)生變化，平衡或者非平衡電橋電路的輸出電壓發(fā)生變化。通過該輸出信號(hào)電壓的變化，可以檢測(cè)出金屬夾雜物。
圖6中示出了利用X射線裝置檢測(cè)夾雜物的概略。X射線裝置的基本構(gòu)成為X射線發(fā)生器10發(fā)生X射線，通過狹縫11照射到被檢查物6上，利用接收系統(tǒng)接收透過被檢查物6的X射線。被檢查物6是利用傳送帶4而傳送的。
接收系統(tǒng)由熒光板13和CCD攝像器12構(gòu)成。接觸到透過被檢查物6的X射線的熒光板13的部分會(huì)發(fā)光，用CCD攝像器12對(duì)此進(jìn)行攝影。在后級(jí)的工序中，對(duì)CCD攝像器12所攝影的圖像進(jìn)行圖像處理、而檢測(cè)到夾雜物。
另外，如圖7所示地，用輸送帶4輸送被檢查物15、16，使X射線通過。此時(shí)，利用反射鏡14反射透過被檢查物15、16的X射線，以CCD攝像器12進(jìn)行攝影。用CCD攝像器12進(jìn)行連續(xù)攝影，則伴隨著被檢查物15、16的移動(dòng)，夾雜物的位置也連續(xù)地發(fā)生變化。
專利文件1WO 03/027659 A1但是，傳感線圈8存在隨著夾雜物的位置離開傳感線圈8的表面越遠(yuǎn)而檢測(cè)靈敏度越低的缺點(diǎn)。圖5中以圖表示了傳感線圈的靈敏度。金屬夾雜物在作為構(gòu)成傳感線圈8的1對(duì)傳感線圈8的上側(cè)和下側(cè)的傳感線圈8附近，則可以以高靈敏度檢測(cè)金屬夾雜物。
這是由于傳感線圈8發(fā)生的交變磁場(chǎng)混亂，其磁力線的反應(yīng)發(fā)生較大變化。另一方面，在1對(duì)傳感線圈8的中央部、中央部附近，磁力線的反應(yīng)較小，輸出電流的變化較小。由此，存在可以檢測(cè)的夾雜物尺寸變大的缺點(diǎn)。
從X射線發(fā)生器10發(fā)生的X射線具有擴(kuò)展的角度，邊擴(kuò)展成圓錐狀邊通過被檢查物6，照射到熒光板13上。如圖6所示，在規(guī)定的地方或者在瞬時(shí)檢測(cè)被檢查物6，會(huì)存在漏掉被檢查物6的上角的部位的情況。
如圖7所示地，如被檢查物15、16這樣的、大小以及中央部分與端部的厚度不同時(shí)，檢測(cè)靈敏度具有不同的部位依賴性、厚度依賴性以及內(nèi)容物依賴性。存在必須根據(jù)各自的大小、厚度和內(nèi)容物進(jìn)行CCD攝像器12的攝影的缺點(diǎn)。另外，X射線裝置中，有細(xì)長(zhǎng)的夾雜物而X射線在其長(zhǎng)度方向(軸方向)上照射時(shí)，還存在照射面積較小，檢測(cè)靈敏度低而無法檢測(cè)的情況。
在被檢查物被鋁等的金屬材料所包裝的情況，另外，由X射線吸收率高的包裝材料或內(nèi)容物(密度大的物質(zhì))等構(gòu)成的被檢查物的情況下，根據(jù)透過包裝材料的X射線的強(qiáng)度，也同樣會(huì)通過金屬夾雜物，而不能檢測(cè)出夾雜物。同樣地，在對(duì)于X射線照射方向?yàn)闊o定形、厚度上有很大偏差的這種夾雜物的情況下，金屬夾雜物被被檢查物的濃度所吸收而不能檢測(cè)出夾雜物。
由于X射線裝置所發(fā)生的X射線強(qiáng)度設(shè)定為可以透過包裝材料或內(nèi)容物的值，所以根據(jù)X射線吸收率高的包裝材料或內(nèi)容物，在夾雜物檢測(cè)靈敏度上具有一定界限。另一方面，傳感線圈裝置存在隨著夾雜物的位置離開傳感線圈的表面越遠(yuǎn)檢測(cè)靈敏度越低的缺點(diǎn)，而具有完全不受包裝材料的厚度或內(nèi)容物的影響的特性。這樣，X射線裝置的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)、傳感線圈裝置的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，具有可以互相補(bǔ)充相互的缺點(diǎn)的特征。
功能地結(jié)合兩種裝置的優(yōu)點(diǎn)而構(gòu)成的混合裝置，可以檢測(cè)混入到理想的金屬包裝內(nèi)的食品等中的夾雜物。另一方面，可以在食品等的生產(chǎn)、加工、流通等各階段，記賬、保管原材料的出處或制造商、銷售商等的記錄，對(duì)食品及其信息進(jìn)行追蹤的追蹤能力也很受重視。因此，其可以使得關(guān)于食品的安全性的原因追究或問題食品的追蹤、回收變得容易，對(duì)于確保消費(fèi)者對(duì)食品安全性和品質(zhì)的信賴也是非常有幫助的。為此，按每個(gè)生產(chǎn)線掌握所生產(chǎn)的各商品是很重要的。
食品中混入夾雜物時(shí)，掌握是從那條生產(chǎn)線混入混雜物的是很重要的。例如，在食品生產(chǎn)中，通過夾雜物檢測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)混入了不銹鋼的碎片的夾雜物時(shí)，推測(cè)該不銹鋼碎片是在那個(gè)生產(chǎn)線混入的，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行反饋是很重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于上述的技術(shù)背景而進(jìn)行的，要達(dá)成以下的目的。
本發(fā)明的目的在于提供一種組合了磁性型的夾雜物檢測(cè)功能和X射線型的夾雜物檢測(cè)功能的混合型夾雜物檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的其他目的在于，提供一種能夠良好地檢測(cè)混入到金屬包裝內(nèi)被檢查物的表面以及中央部分的磁性及非磁性金屬以及非金屬夾雜物的混合型夾雜物檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種具有混合型夾雜物檢測(cè)裝置的追蹤系統(tǒng)，其利用混合型夾雜物檢測(cè)裝置，檢測(cè)混入到被檢查物的商品中的夾雜物，從由X射線進(jìn)行的圖像信息分析以及傳感線圈的磁性反應(yīng)信息分析而判定該夾雜物是從那個(gè)生產(chǎn)線混入的。
本發(fā)明為了達(dá)成上述目的，采用了以下的裝置。
本發(fā)明的第1方面是一種混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，具有用于輸送被檢查物的輸送單元，用于磁化混入到所述被檢查物的夾雜物中的磁性體夾雜物的磁化單元，由用于利用放入真空管的陰極、陽極發(fā)生X射線的X射線發(fā)生單元以及用于接收透過所述被檢查物的所述X射線的X射線接收單元構(gòu)成的、用于檢測(cè)所述夾雜物的有無的X射線裝置，用于檢測(cè)所述磁性體夾雜物的有無的、由1對(duì)傳感線圈構(gòu)成的電磁波檢測(cè)單元，以及，并行地處理所述傳感線圈的輸出信號(hào)、以及從所述X射線裝置所輸出的X射線裝置輸出信號(hào)，檢測(cè)所述夾雜物的信號(hào)處理單元。
本發(fā)明的第2方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線發(fā)生單元和所述X射線接收單元，配置在1個(gè)搖動(dòng)軸上，通過傾斜所述搖動(dòng)軸，從垂直軸以外的角度來檢測(cè)所述被檢查物。
本發(fā)明的第3方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面或第2方面所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線發(fā)生單元，其所述陰極以及所述陽極是由不受所述磁化單元的磁場(chǎng)影響的強(qiáng)磁性體進(jìn)行磁屏蔽的。
本發(fā)明的第4方面是根據(jù)本發(fā)明第1至第3方面所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線裝置配置在所述磁化單元和所述電磁波檢測(cè)單元之間。
本發(fā)明的第5方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線發(fā)生單元發(fā)生的X射線，具有可以檢測(cè)到位于所述1對(duì)傳感線圈的上下中央附近的所述夾雜物的最優(yōu)化的X射線強(qiáng)度、波長(zhǎng)的譜線寬度。
本發(fā)明的第6方面是根據(jù)本發(fā)明的第2方面的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于所述X射線發(fā)生單元設(shè)置在所述輸送單元的下側(cè)，所述X射線接收單元設(shè)置在所述輸送單元的上側(cè)，將所述搖動(dòng)軸從垂直方向傾斜規(guī)定的角度(θ)，檢測(cè)所述被檢查物。
本發(fā)明的第7方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述1對(duì)的傳感線圈被連接成為構(gòu)成平衡或者非平衡電橋電路，在所述電橋電路上施加交流電壓使所述傳感線圈發(fā)生交變磁場(chǎng)，所述磁性體夾雜物通過所述傳感線圈附近時(shí)，所述交變磁場(chǎng)變化，所述電橋電路的輸出電流/電壓發(fā)生變化、成為傳感線圈輸出信號(hào)。
本發(fā)明的第8方面是根據(jù)本發(fā)明的第7方面的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傳感線圈的勵(lì)磁電源以及頻率，采用不使包裝所述被檢查物的金屬包裝中發(fā)生渦流的程度的頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度的電流。
本發(fā)明的第9方面是一種具有混合型夾雜物檢測(cè)裝置追蹤用系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置；用于預(yù)先存儲(chǔ)關(guān)于制造商品的制造工序、用于所述商品的制造的機(jī)械設(shè)備、用于所述商品的制造的材料的數(shù)據(jù)，且隨時(shí)登記關(guān)于所述被檢查物以及/或者所述夾雜物的信息的數(shù)據(jù)庫；以及，為了追蹤所述商品的制造的歷史記錄，單獨(dú)或者與其他的追蹤用系統(tǒng)相聯(lián)合，利用所述數(shù)據(jù)解析關(guān)于所述被檢查物以及/或者所述夾雜物的信息的電子計(jì)算機(jī)。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明可以達(dá)到以下的效果。
本發(fā)明由于組合X射線裝置以及磁性傳感線圈檢測(cè)被檢查物，所以無論夾雜物配置在被檢查物的哪個(gè)位置上都能夠良好地進(jìn)行檢查。
本發(fā)明的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，由于在磁性增強(qiáng)器和傳感線圈之間配置X射線裝置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)空間節(jié)省。另外，即便是可以透過包裝材料以及內(nèi)容物的X射線強(qiáng)度，不能夠檢測(cè)混入金屬夾雜物的微少的夾雜物的情況下，也能夠通過傳感線圈進(jìn)行檢測(cè)。
X射線發(fā)生器和接收器，被設(shè)計(jì)成配置在一個(gè)軸上、能夠從垂直方向傾斜規(guī)定的角度θ。該角度的傾斜程度，根據(jù)被檢查內(nèi)容物的種類、其包裝材料的種類、形狀而被調(diào)整，即便是X射線照射在長(zhǎng)度方向(軸方向)的方向上，也能夠不降低檢測(cè)靈敏度而進(jìn)行檢測(cè)。
本發(fā)明的具有混合型夾雜物檢測(cè)裝置的追蹤用系統(tǒng)，從夾雜物的根據(jù)X射線的圖像信息分析和傳感線圈的磁性反應(yīng)信息分析，從儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的各種信息，能夠追蹤夾雜物的混入過程。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的混合型夾雜物檢測(cè)裝置的概略的圖。
圖2是表示X射線管的概略的圖。
圖3是表示X射線檢測(cè)器的概略的圖。
圖4是表示用傳感線圈檢測(cè)金屬夾雜物的概要的圖。
圖5是表示把傳感線圈的檢測(cè)靈敏度圖表化了的圖。
圖6是表示X射線裝置的概略的圖。
圖7是表示X射線裝置的概略的圖。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式2的混合型夾雜物檢測(cè)裝置的概略的立體圖。
圖9是表示混合型夾雜物檢測(cè)裝置10的正面圖。
圖10是表示食品生產(chǎn)工序的一般的例子的圖。
圖11是表示圖10的食品制造的工序的各工序的作業(yè)順序的流程圖。
圖12是表示追蹤用的數(shù)據(jù)庫的例子的概念圖。
具體實(shí)施例方式
下面，利用附圖對(duì)于本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。
圖1中表示出關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式1的混合型夾雜物檢測(cè)裝置的概略?；旌闲蛫A雜物檢測(cè)裝置1，由支持臺(tái)2、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3、傳送帶4、磁性增強(qiáng)器5、X射線檢測(cè)器7、傳感線圈8、信號(hào)處理單元9構(gòu)成。磁性增強(qiáng)器5和傳感線圈8分別為1對(duì)，空出被檢查物6可以從其間通過的空隙，設(shè)置在傳送帶4的上下。
傳送帶4上，從被檢查物6被傳送的方向開始順序地在同一線上配置有磁性增強(qiáng)器5、X射線檢測(cè)器7以及傳感線圈8。支持臺(tái)2是用于支持混合型夾雜物檢測(cè)裝置1的，下部有4個(gè)腳部。支持臺(tái)2由不銹鋼等非磁性體的金屬制作而成，在傳送帶4的下側(cè)具有用于設(shè)置信號(hào)處理單元9和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3的臺(tái)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3是用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳送帶4的。
傳送帶4用于輸送被檢查物6，并使其順序通過磁性增強(qiáng)器5、X射線檢測(cè)器7以及傳感線圈8。磁性增強(qiáng)器5用于發(fā)揮增強(qiáng)金屬夾雜物的磁性的作用，由強(qiáng)力磁石構(gòu)成。磁性增強(qiáng)器5發(fā)出的磁場(chǎng)作用于發(fā)生了塑性變形的弱磁性的奧氏體類不銹鋼，使其磁矩朝向一定方向、增強(qiáng)磁性，用傳感線圈8可以容易檢測(cè)。
X射線檢測(cè)器7發(fā)生X射線并使其透過被檢查物6，以熒光板13等檢測(cè)板進(jìn)行接收，用CCD攝像機(jī)12等對(duì)在熒光板13發(fā)生的光進(jìn)行攝影。在后級(jí)的信號(hào)處理單元9中，對(duì)CCD攝像機(jī)12的圖像進(jìn)行圖像處理、而檢測(cè)混入被檢查物6中的夾雜物。
傳感線圈8具有在E型鐵芯上纏繞銅線的結(jié)構(gòu)，施加交流電壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。將1對(duì)傳感線圈8作為電橋電路的2邊，則施加一定的交流電壓時(shí)，流動(dòng)在電橋電路中的電流沒有變化，電橋電路的輸出電流是一定的。當(dāng)磁性材料通過傳感線圈8的附近時(shí)，交變磁場(chǎng)的形狀發(fā)生紊亂，電橋電路的輸出電流變化。
該輸出電流，在后級(jí)的信號(hào)處理單元9被進(jìn)行信號(hào)處理，作為被檢查物6中的夾雜物被檢測(cè)到。信號(hào)處理單元9，是用于對(duì)來自傳感線圈8的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，以及接收來自X射線裝置7的圖像、進(jìn)行信號(hào)處理，而混合檢測(cè)夾雜物的裝置。被檢查物6通過傳送帶4被輸送。
被檢查物6，由傳送帶4所輸送而通過磁性增強(qiáng)器5，然后通過從X射線發(fā)生器7所發(fā)生的X射線。然后，通過傳感線圈8。傳送帶4的輸送速度在規(guī)定的范圍內(nèi)可以進(jìn)行調(diào)整。被檢查物6通過磁性增強(qiáng)器5所產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí)，被檢查物6中的金屬夾雜物被磁化。
X射線裝置7由X射線發(fā)生器10、狹縫11、接收系統(tǒng)等構(gòu)成。接收系統(tǒng)，由熒光板13、反射鏡14、CCD攝像器12構(gòu)成。從X射線發(fā)生器10發(fā)生的X射線，通過狹縫11進(jìn)行聚斂后，照射被檢查物6。透過被檢查物6的X射線照射到熒光板13上。被照射X射線時(shí)，該X射線使熒光板13發(fā)光，用反射鏡14使得該光反射，用CCD攝像器12進(jìn)行攝影。
以CCD攝像器12進(jìn)行攝影的被檢查物6的圖像中，金屬夾雜物被拍攝成黑色，隨著被檢查物6的移動(dòng)，成為邊殘留黑影邊移動(dòng)的圖像。從X射線發(fā)生器10輸出的X射線的強(qiáng)度、狹縫11的空隙間隔，最優(yōu)地設(shè)定為能夠檢測(cè)到位于傳感線圈8的靈敏度最低的上下2個(gè)傳感器的中央部、中央部附近的夾雜物。
圖2中表示了X射線發(fā)生器10的結(jié)構(gòu)。X射線發(fā)生器10，由加熱器電源20、X射線管22、電源26等構(gòu)成。X射線管22由加熱器線圈21、陰極(陽極)24、陽極(陰極)25構(gòu)成，陰極24、陽極25被密封入鎳管23中。鎳管23被鎳膜所被覆，開設(shè)有使發(fā)生的X射線通過的孔27。
電源26的陰極(-極)與陰極24、陽極(+極)與陽極25分別連接，從陰極24飛出的電子被加速，照射向陽極25。通過加熱器電源20使加熱器線圈21被加熱，陰極24變?yōu)楦邷?，則電子從陰極24飛出向陽極25并被加速飛行。電子接觸到陽極25的表面的靶28時(shí)發(fā)生X射線。
發(fā)生的X射線，從孔27射出，照射到被檢查物上。使用鎢作為靶28。X射線管22的陽極、陰極用強(qiáng)磁性體磁屏蔽，使得不受磁性增強(qiáng)器5的影響，而且也不對(duì)傳感線圈8產(chǎn)生影響。
圖3中表示了接收系統(tǒng)的其他例子。從X射線發(fā)生器10發(fā)生的X射線通過狹縫11、被檢查物6，照射到熒光板13上。與X射線接觸的熒光板13發(fā)光，該光入射到設(shè)在熒光板13下的丙烯樹脂17，一邊反復(fù)進(jìn)行全反射一邊從丙烯樹脂17的側(cè)面出射，進(jìn)入CCD攝像器12。
下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。圖8、圖9中表示出混合型夾雜物檢測(cè)裝置101的概略。混合型夾雜物檢測(cè)裝置101，由支持臺(tái)102、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)103、傳送帶104、磁性增強(qiáng)器105、傳感線圈108、線傳感攝像器109、X射線發(fā)生器110、顯示器111、線傳感器控制器112、X射線控制裝置113和電子計(jì)算機(jī)114等構(gòu)成。X射線檢測(cè)器由X射線發(fā)生器110、X射線控制裝置113、線傳感攝像器109、線傳感控制器112構(gòu)成。
支持臺(tái)102，是用于支持混合型夾雜物檢測(cè)裝置101整體的，有4個(gè)車輪。在支持臺(tái)102的上側(cè)，設(shè)置有傳送帶104的框架、磁性增強(qiáng)器105、X射線檢測(cè)器、傳感線圈108等。支持臺(tái)102，在傳送帶104的下側(cè)具有用于設(shè)置電子計(jì)算機(jī)114、線傳感器控制器112和X射線控制裝置113的臺(tái)。
傳送帶104用于輸送被檢查物106，并使其順序通過磁性增強(qiáng)器105、X射線檢測(cè)器以及傳感線圈108。傳感線圈108，施加交流電壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。電子計(jì)算機(jī)114是用來以來自線傳感控制器112、X射線控制裝置113、傳感線圈108的信號(hào)為基礎(chǔ)進(jìn)行信號(hào)處理，檢測(cè)出混入到被檢查物106中的夾雜物的裝置。
X射線發(fā)生器110是用于發(fā)生X射線的裝置。X射線發(fā)生器110，其陽極以及陰極被用強(qiáng)磁性體磁屏蔽，該強(qiáng)磁性體不受磁性增強(qiáng)器105的影響。X射線控制裝置113是用于控制X射線發(fā)生器110的裝置。線傳感攝像器109，是用于接收從X射線發(fā)生器發(fā)生、透過被檢查物106的X射線的裝置。X射線通過設(shè)在傳送帶104的底板上的狹縫，透過被檢查物106照到線傳感攝像器109的感光部上。
線傳感控制器112是用于控制線傳感攝像器109的靈敏度、線傳感攝像器109的上下動(dòng)作的裝置。線傳感控制器112具有把在線傳感攝像器109所接收的數(shù)據(jù)向電子計(jì)算機(jī)114進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的功能。線傳感控制器112，通過通信電纜等連接到內(nèi)置于電子計(jì)算機(jī)114中的接口板(未圖示)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。
被數(shù)據(jù)傳送了的數(shù)據(jù)，在電子計(jì)算機(jī)114處進(jìn)行圖像處理、在顯示器111被圖像顯示的同時(shí)，被用于判定混入被檢查物106中的夾雜物的有無。X射線發(fā)生器110以及線傳感攝像器109，搭載于同一框架上，在該框架的長(zhǎng)方向的中央部具有搖動(dòng)軸(未圖示)。該搖動(dòng)軸，在支持臺(tái)102上由軸可自由搖動(dòng)地支持。具有以該搖動(dòng)軸為中心、從垂直方向傾斜希望的角度θ、并在此位置固定的鎖定機(jī)構(gòu)(未圖示)；是可以在該位置固定的結(jié)構(gòu)。該角度的傾斜程度，根據(jù)被檢查物106的種類、其包裝材料的種類、形狀進(jìn)行調(diào)整。
磁性增強(qiáng)器105用于在檢測(cè)前增強(qiáng)混入被檢查物106中的金屬夾雜物的磁性。形成為在支持臺(tái)102的上部固定有傳送帶104的框架、在框架的兩端設(shè)置有輥、傳送帶由該輥所支持并循環(huán)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。該傳送帶在圖8中從左側(cè)向右側(cè)運(yùn)行。傳送帶的一側(cè)設(shè)置有作為動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)103。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)103的滑輪和輥通過傳送帶進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)。
傳送帶104的中央部，從帶的前進(jìn)方向，在直線上分別配置有磁性增強(qiáng)器105、X射線檢測(cè)器、傳感線圈108。磁性增強(qiáng)器105和傳感線圈108在上下成為1對(duì)，空出被檢查物6可以從其間通過的空隙，設(shè)置在傳送帶4的上下(參照?qǐng)D9)。
X射線檢測(cè)器的X射線發(fā)生器110，設(shè)置于傳送帶104的下側(cè)。X射線檢測(cè)器的線傳感攝像器109，設(shè)置于傳送帶104的上側(cè)。為了使從X射線發(fā)生器110發(fā)生的X射線不向外部泄漏，用金屬板材制的蓋115、116、117、119覆蓋上述的各裝置105、108、109、110。蓋117是覆蓋線傳感攝像器109、磁性增強(qiáng)器105的蓋，在圖8中以2點(diǎn)劃線表示。
另外，為了使從X射線發(fā)生器110發(fā)生的X射線不向外部泄漏，在被檢查物106被照射的前方側(cè)處設(shè)置有蓋120，在被檢查物106被照射了的后方側(cè)設(shè)置有蓋121。X射線發(fā)生器110以及線傳感攝像器109被設(shè)計(jì)成即便傾斜規(guī)定的角度θ、X射線也不能夠泄漏到外部。
另外，用于顯示混合型夾雜物檢測(cè)裝置101的動(dòng)作情況以及控制信息的顯示器111，設(shè)置于傳送帶104的上部。磁性增強(qiáng)器105，與在第1實(shí)施方式中所說明的磁性增強(qiáng)器5相同，在此省略詳細(xì)說明。
被檢查物106，搭載在傳送帶104上被輸送，通過磁性增強(qiáng)器105所發(fā)生的磁場(chǎng)。此時(shí)，如果被檢查物106中混入金屬夾雜物，則該金屬夾雜物被磁化。然后，被檢查物106利用傳送帶104被輸送，通過X射線檢測(cè)器。此時(shí)，從X射線發(fā)生器110發(fā)生X射線，透過被檢查物106，由線傳感攝像器109接收。
X射線發(fā)生器110發(fā)生的X射線具有能夠檢測(cè)到位于1對(duì)傳感線圈8的上下方向的中央部、中央部附近的夾雜物的最優(yōu)化的X射線強(qiáng)度、波長(zhǎng)的譜線寬度。X射線發(fā)生器110和線傳感攝像器109可以控制成從垂直狀態(tài)傾斜規(guī)定的角度。被檢查物106，不只是由鋁箔制成的袋子這種質(zhì)地均勻的、光滑柔軟的包裝材料，也有由鐵罐這種圓筒狀、由厚材料制成的材料所包裝的。
此時(shí)，從垂直方向照射X射線，對(duì)于附著在圓筒罐的壁上的夾雜物的檢測(cè)比較困難。把X射線加強(qiáng)到可以透過這種圓筒罐壁的程度，則X射線也透過圓筒罐內(nèi)的被檢查物106和夾雜物，在線傳感攝像器109處變?yōu)闊o法掌握其程度、明暗的灰度的狀態(tài)。控制X射線發(fā)生器110以及線傳感攝像器109以搖動(dòng)軸為中心從垂直狀態(tài)傾斜規(guī)定的角度、照射到上述圓筒罐，則沒有必要使X射線的強(qiáng)度特別大就可以解決問題。
例如，為了檢測(cè)圓筒罐內(nèi)的夾雜物，與從垂直方向照射X射線相比，從自垂直方向傾斜了規(guī)定角度的方向照射X射線，就沒有必要為了通過圓筒罐壁而加強(qiáng)X射線的強(qiáng)度。
被檢查物106，通過X射線檢測(cè)器后，通過傳感線圈108之間。在傳感線圈108前，設(shè)置有光束傳感器118(參照?qǐng)D9)。光束傳感器118，是用于在被檢查物106通過其前時(shí)，以光學(xué)式的傳感器檢測(cè)被檢查物106的裝置。
光束傳感器118，被用于取得通過傳感線圈108之間的被檢查物106的定時(shí)。從光束傳感器118輸出的信號(hào)，被發(fā)送到電子計(jì)算機(jī)114，用于信號(hào)處理。傳感線圈108的勵(lì)磁電源以及頻率，使用不會(huì)使包裝著被檢查物106的金屬包裝產(chǎn)生渦流的程度的頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度的電流較好。傳感線圈108，與在第1實(shí)施方式中說明的傳感線圈8相同，省略其詳細(xì)說明。
電子計(jì)算機(jī)114，由對(duì)來自傳感線圈108、光束傳感器118的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理以檢測(cè)金屬夾雜物的部分，和接收來自X射線檢測(cè)器的圖像并進(jìn)行信號(hào)處理以檢測(cè)夾雜物的部分構(gòu)成；是用于混合檢測(cè)被檢查物106中的夾雜物的裝置。傳送帶104的輸送速度，在規(guī)定的范圍內(nèi)可以調(diào)整。通過混合型夾雜物檢測(cè)裝置101，利用X射線檢測(cè)器和傳感線圈108的靈敏度，可以檢測(cè)各種夾雜物。
對(duì)使用了混合型夾雜物檢測(cè)裝置101的追蹤系統(tǒng)的運(yùn)用進(jìn)行說明。食品生產(chǎn)工序的一般的例子如圖10中所示。其工作的順序如圖11流程圖所示。材料送入工序150，是用于把商品制造所必需的材料送入的工序。材料是從材料生產(chǎn)廠家、或者農(nóng)業(yè)產(chǎn)地等送入的。作為材料，有食品材料、該食品的加工工序中所需要的材料、然后包裝生產(chǎn)出來的食品的包裝材料。
第1制造工序151、第2制造工序152例示作為代表的制造商品的工序。包裝工序153是用于包裝制造的商品的工序。夾雜物檢測(cè)工序154是用于檢測(cè)所包裝的商品中是否混入了夾雜物的工序。對(duì)于夾雜物的檢測(cè)，使用所述混合型夾雜物檢測(cè)裝置101。夾雜物去除工序155，是用于從包裝了的商品中取出在夾雜物檢測(cè)工序154中判定為有夾雜物的商品的工序。
作為取出裝置，可以利用懸臂式或者氣動(dòng)式的去除裝置，從在線上傳送的包裝商品取出含有夾雜物的商品。打包工序156是用于把多個(gè)包裝了的商品一起進(jìn)行打包、裝箱的工序。工廠出貨工序157是用于對(duì)打包了的商品最終地檢查其數(shù)量、配送目的地的地址確認(rèn)等，貼上不足的標(biāo)簽等，成為從工廠出貨的狀態(tài)的工序。
從工廠出貨工序157被出貨的打包了的商品，通過由運(yùn)輸商進(jìn)行的輸送工序158，運(yùn)送給消費(fèi)者。詳細(xì)檢查工序159是用于對(duì)混入了夾雜物的商品再次進(jìn)行詳細(xì)檢查的工序。在該工序中，可以利用精度好的各種分析器械進(jìn)行檢查。另外，可以有將詳細(xì)檢查工序159的結(jié)果登記到數(shù)據(jù)庫的登記工序160。
參照?qǐng)D11的流程圖說明各工序的工作順序。通過材料送入工序150，材料被送入到工廠(S200)。使用該材料，在各制造工序151、152順序進(jìn)行加工作業(yè)，制造商品(S201、S202)。在此，僅圖示第1和第2制造工序作為代表。實(shí)際上是由很多的制造工序構(gòu)成的。在包裝工序153，將生產(chǎn)出的商品分成規(guī)定的量或個(gè)數(shù)，進(jìn)行包裝(S203)。
然后，在配置有混合夾雜物檢測(cè)裝置101的夾雜物檢測(cè)工序154中，檢測(cè)包裝了的商品中是否混入夾雜物(S204、S205)。由混合夾雜物檢測(cè)裝置101檢測(cè)出存在夾雜物，則在下面的夾雜物去除工序155中，從在線上運(yùn)送的包裝商品中取出混入了夾雜物的商品(S205、S209)。
沒有混入夾雜物的商品，在下面的打包工序156中被裝箱到瓦楞紙板箱等中(S206)，在工廠出貨工序157經(jīng)過最終的個(gè)數(shù)、數(shù)量的檢查而被工廠出貨(S207、S208)。出貨了的商品，通過輸送單元158運(yùn)送給消費(fèi)者。被去除的商品、商品中的夾雜物，由根據(jù)X射線的圖像信息和根據(jù)傳感線圈的磁性反應(yīng)信息的分析、或者在詳細(xì)檢查工序159中，接受再次詳細(xì)的檢查(S210)。
將該詳細(xì)檢查工序的結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫300(參照?qǐng)D12)中(S211)。利用該數(shù)據(jù)庫300的數(shù)據(jù)，進(jìn)行在各制造工序的制造、商品追蹤的反饋(S212)。數(shù)據(jù)庫300是以工廠為單位、或者以運(yùn)營(yíng)工廠的公司為單位而建立的，輸入有制造商品的各工序、各工序中制造商品的條件、利用的設(shè)備、關(guān)于各設(shè)備的詳細(xì)信息、材料的歷史記錄等。
圖12中表示了該數(shù)據(jù)庫300的例子。數(shù)據(jù)庫300，由商品數(shù)據(jù)表301、材料表302、制造工序表303、交易商表304、夾雜物檢測(cè)表305等表構(gòu)成。商品數(shù)據(jù)表301是存儲(chǔ)關(guān)于制造的商品的信息的表；存儲(chǔ)商品號(hào)碼、商品中用了什么樣的材料、以什么制造工序進(jìn)行制造、另外制造了的商品中是否存在混入了夾雜物的缺陷商品等數(shù)據(jù)。
材料表302是存儲(chǔ)商品制造所需要的材料的種類、量、其供應(yīng)商、購(gòu)入日期、現(xiàn)在的庫存量、保管條件等的信息的表。另外，材料中還優(yōu)選存在有混入什么樣的夾雜物的可能性等的信息。制造工序表303是包含制造工序的識(shí)別號(hào)碼、其制造工序的各制造裝置、各制造裝置的材料等的表。另外，優(yōu)選還有存在從哪個(gè)制造裝置、輸送線有什么樣的夾雜物混入商品的可能性的信息。
例如，使用用于把材料切細(xì)的切割機(jī)時(shí)，存在切割機(jī)的切割齒輪的碎片混入商品的可能性。預(yù)先把該碎片的種類、制造裝置、制造工序的信息存儲(chǔ)到制造工序表303中，則可有效地利用于混入到商品中的夾雜物的斷定中。交易商表304是用于存儲(chǔ)材料的供應(yīng)商、商品的購(gòu)買商等交易商、交易商的交易商品、其聯(lián)絡(luò)地址、聯(lián)絡(luò)時(shí)的方法、得知了商品中混入了夾雜物等時(shí)是否進(jìn)行時(shí)追蹤信息的提供或者要求等信息的表。
夾雜物檢測(cè)表305，是存儲(chǔ)關(guān)于在夾雜物檢測(cè)工序154、詳細(xì)檢查工序159檢測(cè)到的夾雜物的信息的表。例如，關(guān)于在夾雜物檢測(cè)工序154、詳細(xì)檢查工序159檢測(cè)到夾雜物時(shí)的識(shí)別號(hào)碼、商品號(hào)碼、夾雜物的種類、夾雜物的混入源的信息被存儲(chǔ)在夾雜物檢測(cè)表305中。另外，夾雜物檢測(cè)表305中還存儲(chǔ)有詳細(xì)檢測(cè)工序159的檢查結(jié)果。并且，也可以存儲(chǔ)用于追蹤的反饋的結(jié)果。
這些表301～305隨時(shí)被更新運(yùn)用。通過檢索該數(shù)據(jù)庫300，可以檢索到哪種商品、經(jīng)過哪些工序被制造，而且可以檢索有混入商品的可能性的夾雜物。換言之，從商品中檢測(cè)到夾雜物，判定其夾雜物為金屬的碎片、塑料、毛發(fā)等后，可以檢索數(shù)據(jù)庫來掌握該夾雜物是在哪個(gè)工序混入的。
另外，可以隨時(shí)向該數(shù)據(jù)庫追加關(guān)于在詳細(xì)檢查工序中檢測(cè)到的夾雜物的信息。通過檢索夾雜物歷史紀(jì)錄的專用程序，也可以實(shí)時(shí)地掌握檢測(cè)出哪些夾雜物，通過把該信息發(fā)送給混入夾雜物的生產(chǎn)線進(jìn)行反饋。數(shù)據(jù)庫300也可以與多個(gè)工廠、材料供應(yīng)商、銷售商、消費(fèi)者進(jìn)行共享，靈活地運(yùn)用追蹤系統(tǒng)。
本發(fā)明利用于食品、飲料、醫(yī)藥品等的制造過程中、或者制造后的產(chǎn)品的夾雜物檢測(cè)中。另外，也可以用于涂料等工業(yè)品的制造領(lǐng)域中。
權(quán)利要求
1.一種混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，具有用于輸送被檢查物的輸送單元，用于磁化混入到所述被檢查物的夾雜物中的磁性體夾雜物的磁化單元，由用于利用放入真空管的陰極、陽極發(fā)生X射線的X射線發(fā)生單元以及用于接收透過所述被檢查物的所述X射線的X射線接收單元構(gòu)成的、用于檢測(cè)所述夾雜物的有無的X射線裝置，用于檢測(cè)所述磁性體夾雜物的有無的、由1對(duì)傳感線圈構(gòu)成的電磁波檢測(cè)單元，以及，并行地處理所述傳感線圈的輸出信號(hào)、以及從所述X射線裝置所輸出的X射線裝置輸出信號(hào)，檢測(cè)所述夾雜物的信號(hào)處理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線裝置配置在所述磁化單元和所述電磁波檢測(cè)單元之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線發(fā)生單元和所述X射線接收單元，配置在1個(gè)搖動(dòng)軸上，通過傾斜所述搖動(dòng)軸，從垂直軸以外的角度來檢測(cè)所述被檢查物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線發(fā)生單元設(shè)置在所述輸送單元的下側(cè)，所述X射線接收單元設(shè)置在所述輸送單元的上側(cè)，將所述搖動(dòng)軸從垂直方向傾斜規(guī)定的角度(θ)，檢測(cè)所述被檢查物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線發(fā)生單元，其所述陰極以及所述陽極是由不受所述磁化單元的磁場(chǎng)影響的強(qiáng)磁性體進(jìn)行磁屏蔽的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X射線發(fā)生單元發(fā)生的X射線，具有為了能夠檢測(cè)到位于所述1對(duì)傳感線圈的上下中央附近的所述夾雜物而經(jīng)過優(yōu)化的X射線強(qiáng)度、波長(zhǎng)的譜線寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述1對(duì)的傳感線圈被連接成為構(gòu)成平衡或者非平衡電橋電路，在所述電橋電路上施加交流電壓使所述傳感線圈發(fā)生交變磁場(chǎng)，所述磁性體夾雜物通過所述傳感線圈附近時(shí)，所述交變磁場(chǎng)變化，所述電橋電路的輸出電流/電壓發(fā)生變化、成為傳感線圈輸出信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傳感線圈的勵(lì)磁電源以及頻率，采用不使包裝所述被檢查物的金屬包裝中發(fā)生渦流的程度的頻率和磁場(chǎng)強(qiáng)度的電流。
9.一種具有混合型夾雜物檢測(cè)裝置追蹤用系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)所述的混合型夾雜物檢測(cè)裝置；用于預(yù)先存儲(chǔ)關(guān)于制造商品的制造工序、用于所述商品的制造的機(jī)械設(shè)備、用于所述商品的制造的材料的數(shù)據(jù)，且隨時(shí)登記關(guān)于所述被檢查物以及/或者所述夾雜物的信息的數(shù)據(jù)庫；以及，為了追蹤所述商品的制造的歷史記錄，單獨(dú)或者與其他的追蹤用系統(tǒng)相聯(lián)合，利用所述數(shù)據(jù)解析關(guān)于所述被檢查物以及/或者所述夾雜物的信息的電子計(jì)算機(jī)。
全文摘要
混合型金屬夾雜物檢測(cè)裝置(1)，包含磁性增強(qiáng)器(5)、X射線裝置(7)、傳感線圈(8)?；烊氲接脗魉蛶?4)搬運(yùn)的被檢測(cè)物(6)中的金屬夾雜物，通過磁性增強(qiáng)器(5)時(shí)磁性變強(qiáng)，在傳感線圈(8)處容易被檢測(cè)。通過把從X射線裝置(7)發(fā)生的X射線焦點(diǎn)設(shè)定在傳感線圈(8)的靈敏度最低的區(qū)域，能夠良好地檢測(cè)混入到被檢測(cè)物的表面、中央部分的金屬夾雜物。
文檔編號(hào)G01N23/04GK1798973SQ20048001514
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者近藤信一 申請(qǐng)人:德克工程株式會(huì)社