異物検査機とは

FOREIGIN BODY INSPECTION SYSTEM

異物検査機とは、対象物の中に入り込んで人の眼では見つけ難い微小な異物を発見するための装置です。
システムスクエアの異物検査機は、工場で生産・加工される食品や医薬品、化粧品、日用品、工業品など、あらゆる物に混入した異物を自動で検出する為に使われています。
金属検出機、X線検査機、かみこみ検査機などの種類があり、非接触・非破壊で検査可能で、選別機と連動して不良品を排除します。
特に食品安全に対する要求は非常に厳しさを増しており、生活者の元へ安全な商品を届けるためには欠かせない検査装置です。

検査できること

微小な金属、骨、ガラス、石などの異物検出のほか、割れ・欠けなどの形状検査、重量検査(推定質量)、個数の計測など様々な検査が可能です。
各検査装置の得意分野を組み合わせてカスタマイズすることで、より広い範囲の項目を同時に検査することも可能です。

カスタマイズ複合検査機

異物検査工程の例

あるひとつの食品製造を例にとってみても、複数の工場で加工されるなど様々な工程を通って最終的に消費者の手に届きます。
どこかの工程で誤って異物混入した場合に危険な状態で次の工程へ進まないよう、何重にも異物検査機でチェックを受けながら生産することで安全・安心が保たれています。

異物検査工程の例

金属検出機とは

METAL DETECTOR

金属検出機とは

対象物に混入した金属異物を検出する方法として最も広く利用されている検査装置です。鉄やステンレスなど様々な種類の金属が検出できます。X線検査機が苦手とする、薄い箔状の金属や、サビなどの粉状の金属、金属成分を含む印刷インクなどにも高感度で反応します。

金属が通ると磁界(磁力線)が変化することを利用して異物を見つける装置です。
磁力線というと難しそうですが、理科の教科書で磁石から出ている線の絵を見たことがあると思います。
対象物に金属が混入していると装置が発生する磁界が影響を受けて変化し、その変化を検出することによって金属の混入を見つけます。

検出しやすい金属と、検出しにくい金属

金属には、磁性体と非磁性体があります。磁石に付く鉄は磁性体で、最も検出しやすい金属です。磁石に付かない金属は非磁性体で、中でもステンレスは最も検出し難い金属です。金属の種類によって検出できる最小サイズが異なるため、金属検出機の能力を測るテストピースには、鉄とステンレス(SUS304)の2種類があります。

商品影響について

検査したい対象物それ自体も、装置が発生する磁界に影響を与えます。これを商品影響と呼びます。
水分や塩分を多く含むものや、アルミ蒸着包装のように包装材に金属成分が含まれているものは、商品影響が大きくなります。
商品影響が大きいと異物の反応がかき消されてしまうため、検査精度が低下します。システムスクエアの金属検出機では、
商品影響を小さくするために様々な技術を投入し、高感度な異物検査を実現しています。

より高感度を得るためには

金属検出機の特性を理解すると、より高感度で利用することができます。

対象物のサイズに合わせて、コイルの開口サイズができるだけ小さいものを選びます。

たくさんの対象物をまとめて装置に通すより、個包装の状態で検査するほうが高感度が期待できます。

対象物の形が変化しないほうが安定した高感度を期待できます。
均一で薄い形にしたり、偏りをなくすのも効果的です。

対象物の温度が上がるほど商品影響が大きくなり感度が低下します。温度を低く保ったり、温度変化がないように管理することは効果的です。

針金状異物の感度の違い

装置の能力を測るテストピースの金属は球形ですが、
金属検出機は異物の形によって検出感度に差が出ます。

特に針金のような棒状の形では、同じ異物でもコイルを通過する時の向きによって感度に大きな差が出ます。

コイルの感度分布

コイルの開口壁面に近い場所ほど感度がよく、中央になるほど感度が低くなります。

X線検査機とは

X-RAY INSPECTION SYSTEM

X線検査機は、レントゲン撮影と基本的に同じ原理で物を透かして中の様子を見ることができます。
X線を細いビーム状にして被検査品に照射し、半導体型ラインセンサで透過量を計測し画像として撮影します。撮影されたモノクロのX線透過画像を解析し、異物とそれ以外のものを自動判別します。金属以外にも、石、ガラス、骨、硬質ゴムなどの異物を検出することができます。

X線検査機の概念図

X線検査機の概念図

X線検査機の仕組み

X線発生の仕組み

X線発生管から照射されたX線は、検査品を通ってライセンサに届き、計測した透過量をもとに画像として撮影されます。撮影されたX線透過画像を解析して異物とそれ以外のものを自動判別します。電流を遮断すると瞬時にX線は停止します。
管電圧を上げるとX線の波長が短くなり透過能力が高くなります。厚い検査品や密度の高い異物の検出に有効です。管電圧を下げると密度の低い異物の検出が改善される場合があります。

次のような検査を同時に行えます

様々な材質の異物を検出

金属の他、石、ガラス、骨、高密度プラスチックなどの異物検出が可能。検査品と比較して、相対的に密度の高い物質ほど検出しやすくなります。
目安として、水に浮く物質は密度がとても低いため検出が難しくなります。

金属系包装材の内部検査

包装が金属系の素材の場合、金属検出機では包装材に反応してしまうため検査できませんが、X線検査機では缶詰内やアルミ包材の内部の異物も検出できます。

形状検査
形状検査

割れや欠けなどの形状の不良を検査します。

個数検査
個数検査

個数の過不足を検査します。

マスク検査
マスク検査

任意の部分を検査対象から外したり、
別々に検査したりできます。

相対質量検査

密度を利用して相対質量(重量)の検査ができます。質量計では検査できない、バラ品の状態やひも状に連なった状態の対象物でも検査が可能です。また、高速搬送時では質量計よりも高い精度で検査できるケースがあります。

X線は電磁波の仲間

X線検査機は、レントゲン撮影と基本的に同じ原理で物を透かして中の様子を見ることができます。
X線検査には、X線の中でもエネルギーの小さな軟X線が使われています。

X線は電磁波の仲間

X線被ばく量比較例

X線検査機は、日常生活の中で自然界などより受けている被ばく量よりもはるかに低くなるように設計されており、安全です。
そのため、特別な取扱い資格がなくても使用できます。

X線被ばく量比較例

放射線と放射能の違い

装置の電源を切ることによって、瞬時にX線発生を停止できるため安全です。

放射線と放射能の違い

かみこみ検査機とは

SEAL INSPECTION SYSTEM

かみこみ検査機とは

対象物を包装する工程では、開口部を閉じるために熱と圧力をかけて包装フィルムを圧着します。圧着して閉じることをシールすると言いますが、その部分に異物が噛み込むと密封が不完全になります。それを検査するのが、かみこみ検査機です。

噛み込み不良は包装の見た目が悪いだけでなく、内容物の保存性を著しく損ない、安全・安心に関わりますので大切な検査です。システムスクエアのかみこみ検査機は、光学カメラ(目に見える光を撮影するカメラ)を利用した装置(SLS)と、それに加えてX線(目に見えない光で内部を透かして撮影する仕組)も利用したハイブリッド検査方式の装置(SXS)の2種があります。

かみこみX線、かみこみ検査機にできること

検査できること

包材
かみこみ

シール部に商品の破片・欠片、またはシール不良等を検出し排除します。

包材
過長・過短

包装機の不良で異常なサイズになってしまった包装を検出し排除可能です。

包材
空袋

商品の入っていない、空袋を検出し排除することが可能です。

包材
液体かみこみ

シール部にかみこんだ、液体から半固体までの様々な、かみこみを検出し排除可能です。

包材
カップ容器かみこみ

カップ容器の周囲シール部で発生する、かみこみ・シール不良・包装不良を検出し排除可能です。

包材・商品
異物(金検付・SXS)

金検付の場合は金属異物を、SXSの場合は金属・骨・ガラス・石等の異物を検出可能です。

包材・商品
二連

包装の切り離し不良で、繋がってしまった包装を検出し排除可能です。

商品
相対質量(SXS)

X線画像を元に行う相対質量検査です。
X線で相対質量が計れます。

商品
二個入り

一個入りが正常のところ、規定数量より多く入って包装された商品を検出し排除可能です。

商品
過大・過小

商品の面積・幅・長さ等を測り、規定サイズに満たない商品を検出し排除可能です。

商品
割れ・欠け

商品の割れ・欠け、外周からの亀裂などの不良を検出可能です。

商品
欠け・角

商品の角部分に出来てしまった欠けを検出可能です。

商品

米菓や焼き菓子を生産時にできてしまう小さな穴を検出可能です。

かみこみ検査機の検出例

深絞り包装
深絞り包装
トレー包装
トレー包装
四方シール包装
四方シール包装
ピロー包装
ピロー包装
ピロー包装
ピロー包装
チャック付包装
チャック付包装

包材の種類と適合する機種

光学カメラを利用した装置(SLS)では、検査対象箇所のシール部が透明な場合に有効です。ハイブリッド検査方式の装置(SXS)では、
全ての包材の検査に適合します。

包材の種類と適合する機種