JP2006125939A - Ｘ線異物検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体を収容した容器内に沈殿している異物の有無を正確に判定することのできるＸ線異物検査装置を提供する。
【解決手段】 Ｘ線源１とＸ線検出器２とを水平に対向させ、容器内に液体を収容した被検査物を搬送手段３，４によりこれらの間を通過させることによって被検査物ＷのＸ線透過情報を得るＸ線異物検査装置において、搬送手段３により搬送される被検査物Ｗに対して振動を与えて、容器中に沈殿している異物を液中に浮遊させた状態でＸ線透過情報を得ることによって、容器底部のＸ線透視像Ｓｂと異物ＳのＸ線透視像Ｓｓとを離隔させた状態とし、異物Ｓの有無の判定を容易化する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被検査物にＸ線を照射して得られるＸ線透過データから、被検査物内への異物の混入の有無を検査するＸ線異物検査装置に関し、更に詳しくは、容器内に液体を収容した物品を検査対象とするＸ線異物検査装置に関する。

容器に収容された食品等の内部に異物が混入しているか否かを検査する装置として、従来、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間をベルトコンベア等の搬送装置により被検査物を通過させ、その間に得られる被検査物のＸ線透過情報を画像処理し、異物混入の有無を判定する装置が装置が知られている。

このような装置を用いて、例えば紙パックやボトルなど、内部に液体を収容する容器内への異物の混入の有無を検査する場合、容器を立てた状態で搬送するとともに、Ｘ線を被検査物の上方から照射すべくＸ線源とＸ線検出器を鉛直方向に対向させてその間を通過させる構造では、得られるＸ線透過情報に、容器上部に設けられる蓋体とその固定構造等のＸ線透過情報が混在してしまうため、容器内部の異物検査が困難となってしまう。ここで、容器を寝かせて搬送することにより蓋とその固定構造物等のＸ線透過情報を除外して異物の有無の判定が可能となるが、特に円筒状の容器では搬送時における位置の安定を確保することが困難であり、なによりも、容器を寝かせる機構等が必要となって得策ではない。

そこで、従来、このような紙パックやボトルなどの容器内に液体を収容した被検査物への異物の混入の有無を検査する装置において、容器を立てた状態で搬送するとともに、Ｘ線源とＸ線検出器を水平方向に対向配置した装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、以上の特許文献１の技術における後述する不具合を解消すべく、同じく容器を立てた状態で水平方向に搬送するとともに、立った状態の容器の底部に対してＸ線を斜め方向から照射するようにした装置も提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００１−２７２３５７号公報 特開２００４−２０２９７号公報

ところで、特許文献１に記載の技術では、図６に模式的に示すように、被検査物Ｗである容器Ｗを立てた状態で水平に搬送し、かつ、その搬送状態の被検査物Ｗに対してＸ線源６１からのＸ線を水平方向に照射して、Ｘ線源６１に水平方向に対向配置されたＸ線検出器６２により容器ＷのＸ線透過情報を検出するのであるが、この構成によると、同図にＸ線検出器６２からの画素出力を例示するグラフを併記するように、被検査物Ｗの容器内の液体中で沈殿している異物ＳのＸ線透過像Ｓｓと、容器底部Ｗｂを水平に透過したＸ線透過像Ｓｂとが連接することになるため、画像処理において異物Ｓと容器底部ＷｂのＸ線透過像を識別することが困難となる。そのため、Ｘ線透過情報のうち、容器底部Ｗｂの近傍を検査除外範囲とする必要が生じる。しかしながら、上記のように沈殿している異物Ｓと容器Ｗの容器底部Ｗｂは連接している関係上、検査除外範囲の設定が難しく、異物Ｓが検査除外範囲に存在してしまう場合があり、検査漏れの原因となる。

一方、特許文献２の技術はこのような点を解決するための技術であり、容器の底部に対して斜め方向からＸ線を透過させるために、容器底部上に沈殿している異物の像は容器底部の像に重畳して現れることになり、容器底部が一様である限りにおいて、異物の有無の判定は容易となる。

しかしながら、この特許文献２に開示されている技術によると、図７に模式的に示すように、例えば紙パックやある種の樹脂製ボトルなどに見られるように、容器底部Ｗｂの構造が一様でない場合、そこに斜め方向からＸ線源６１からのＸ線を照射してＸ線検出器６２でその透過Ｘ線を検出したとき、同図にＸ線検出器６２の画素出力を例示するグラフを併記するように、複雑で一様でない容器底部ＷｂのＸ線透過像Ｓｂと異物のＳのＸ線透過像Ｓｓとが重畳する結果、異物Ｓの有無の判定が極めて困難となるという問題が生じる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、液体を収容した容器内に沈殿している異物の有無を正確に判定することのできるＸ線異物検査装置の提供をその課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明のＸ線異物検査装置は、容器内に液体が収容された被検査物の内部の異物混入の有無をＸ線を用いて検査するＸ線異物検査装置であって、被検査物を略水平方向に沿って搬送する搬送手段と、その搬送手段による搬送路上に被検査物を挟むように互いに略水平方向に対向するように配置されたＸ線源とＸ線検出器を備えるとともに、上記搬送手段によりＸ線源とＸ線検出器の間を通過するように搬送される被検査物に対して振動を与えて容器内の沈殿物を浮遊させる振動付与手段を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。

ここで、本発明においては、上記振動付与手段が、上記搬送手段に組み込まれて被検査物を搬送過程で上下動もしくは揺動させる手段とする構成（請求項２）を好適に採用することができる。

本発明は、沈殿している異物の有無をＸ線透過情報から判定しにくい理由が、異物が容器底部に密着しているためであることに着目し、Ｘ線透過情報を得るに当たって異物を強制的に容器底部から引き離すことによって、課題を解決しようとするものである。

すなわち、Ｘ線源とＸ線検出器の間を通過する被検査物に振動を与えると、容器内の液中で沈殿している異物があった場合、その異物は液中で浮遊する。その異物の浮遊状態でのＸ線透過情報を取り込んで異物の有無判定に供することにより、立った状態で搬送手段により搬送されている容器に対して水平方向からＸ線を照射しても、異物の像と容器底部の像とが連接したりあるいは重畳することがない。よって、容器底部の構造等に係わらず、正確な異物有無の判定を行うことができる。

ここで、本発明において、被検査物の搬送方向およびＸ線の照射方向は、必ずしも厳密に水平であることに限定されることはなく、これらはいずれもほぼ水平であればよいことは、本発明の思想に照らして明らかである。

また、請求項２に係る発明のように、沈殿物を浮遊させるべく容器に振動を与える振動付与手段として、搬送手段に組み込まれて被検査物を搬送過程で上下動ないしは揺動させる手段を採用すれば、装置コストの増大や大型化を抑制することができる。

本発明によれば、内部に液体を収容した紙パックやボトルなどの被検査物に振動を与えて、その内部に沈殿している異物があった場合にはこれを被検査物内の液中に浮遊させた状態でＸ線透過情報を採取して異物の有無の判定に供するので、容器底部のＸ線透過像と異物のＸ線透過像とが連接したり重畳することによる誤判定の発生を防止することができる。

また、被検査物に振動を与える手段を搬送手段に組み込み、搬送過程の被検査物を上下動ないしは揺動させる請求項２に係る発明の採用により、搬送手段内に簡単な構造を追加するだけで上記した効果を奏することができ、コストおよび所要スペースの増大を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の概略構成図であり、（Ａ）は平面図で（Ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視図である。また、図２は図１における入口側のベルトコンベア３のベルト３ａを透視して示す構造の説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図を示している。

Ｘ線源１と１次元Ｘ線検出器２は互いに水平方向に対向しており、これらの間に、それぞれ水平の入口側ベルトコンベア３および出口側ベルトコンベア４が配置されている。なお、図示のように入口側ベルトコンベア３と出口側ベルトコンベア４の境界位置は、Ｘ線源１と１次元Ｘ線検出器２の配設位置に対応した位置とされている。

Ｘ線源１のＸ線照射口には図示しないスリットが設けられており、このスリットによりＸ線源１から出力されるＸ線は上下方向に広がりを持つファンビーム状に制限される。また、１次元Ｘ線検出器２は、ファンビーム状のＸ線の広がり方向に沿って、従って鉛直方向に沿って複数の画素を配列した構造を有している。なお、図１において一点鎖線で表された領域Ｇが、防護箱（図示せず）によって覆われ、入口側ベルトコンベア３および出口側ベルトコンベア４は、それぞれ防護箱に形成された入口および出口を貫通して、その一部が防護箱の外部に臨んでいる。

入口側コンベア３および出口側コンベア４は、それぞれ搬送方向両端部に設けられたコンベアプーリ３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂに平坦なベルト３ｃおよび４ｃをそれぞれ掛け回したものであり、各コンベアプーリ３ａ，３ｂ間、および４ａ，４ｂ間にはそれぞれ天板３ｄおよび４ｄが配置されており、各ベルト３ｃおよび４ｃは、その物品搬送面Ｐの下面がそれぞれ天板３ｄおよび４ｄの上面を滑りながら走行する。

さて、この実施の形態の最大の特徴は、入口側ベルトコンベア３の天板３ｄの上面に、多数の凸部Ｄが形成されている点である。

以上の実施の形態は、内部に液体を収容した容器を被検査物Ｗとし、この被検査物Ｗは入口側ベルトコンベア３によって防護箱内に搬入され、Ｘ線源１と１次元Ｘ線検出器２の間を通過して、出口側ベルトコンベア４によって防護箱外に搬出される。被検査物Ｗがファンビーム状のＸ線の照射位置に差しかかってからそこを通過し終えるまでの１次元Ｘ線検出器２の出力から、その被検査物Ｗの２次元Ｘ線透過情報が得られる。

ここで、被検査物Ｗは、入口側ベルトコンベア３によりＸ線源１と１次元Ｘ線検出器２の間にまで到達するまでの間、ベルト３ｃを介して多数の凸部Ｄが形成された天板３ｄの上を通るため、移動に伴って振動する。この振動により、被検査物Ｗ内の液中に異物が沈殿している場合、図３に模式的に示すように、その異物Ｓは液中で浮遊し、その浮遊状態でＸ線源１と１次元Ｘ線検出器２の間を通過する。従って、１次元Ｘ線検出器２からの画素出力は、この図３にその例をグラフで示すように、容器底部Ｗｂを水平に透過して得られるＸ線透視像Ｓｂと、浮遊している異物ＳのＸ線透視像Ｓｓとが離隔したものとなり、例えば容器底部Ｗｂの近傍を検査除外範囲に設定することによって、簡単な画像処理のもとに正確に異物Ｓの有無を判定することができる。

ここで、入口側ベルトコンベア３の天板３ｄに形成する凸部Ｄは、図２のようにその全体に分布させる必要はなく、予想される沈殿物の状態等に応じて、例えば図４に平面図を示すように、Ｘ線源１と１次元Ｘ線検出器２の対向位置の直前部分のみに凸部Ｄを形成してもよい。

また、被検査物Ｗに振動を与える機構として、上記のようにベルトコンベアの天板に凸部を設けるほか、入口側のコンベアとして図５（Ａ）に平面図、（Ｂ）に正面図を例示するようなローラ・ドライブ・コンベア３０を用いることができる。この例におけるローラ・ドライブ・コンベア３０では、複数のローラのうち、互いに隣接する一対のローラ３０ａと３０ｂの高さを相違させている。このようなローラ・ドライブ・コンベア３０を用いることにより、被検査物Ｗは、先の例と同様に搬送過程で振動ないしは揺動し、内部の液中に異物が沈殿している場合にはその異物が液中に浮遊し、先の例と同等の作用効果を奏することができる。

更に、本発明は以上の各例のように、搬送機構内に被検査物を振動ないしは揺動させる機構を組み込むほか、搬送機構に対して外部から力を加えることによって被検査物を振動させる構成をも採用することができる。

本発明の実施の形態の概略構成図で、（Ａ）は平面図で（Ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視図である。 図１の実施の形態における入口側のベルトコンベア３のベルト３ａを透視して示す構造の説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。 本発明の実施の形態の作用説明図であり、Ｘ線源１と１次元Ｘ線検出器２の間を被検査物Ｗが通過する際の模式図と、１次元Ｘ線検出器２の画素出力の例を示すグラフとを併記して示す図である。 本発明の他の実施の形態を表す平面図である。 本発明の更に他の実施の形態において入口側に設けられるローラ・ドライブ・コンベアの構成例を示す図であり、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）は正面図である。 被検査物に対して水平方向にＸ線を照射する従来のＸ線異物検査装置の構成を示す模式図と、そのＸ線検出器の画素出力の例を表すグラフとを併記して示す図である。 被検査物に対して斜め方向からＸ線を照射する従来のＸ線異物検査装置の構成を示す模式図と、そのＸ線検出器の画素出力の例を表すグラフとを併記して示す図である。

符号の説明

１ Ｘ線源
２ Ｘ線検出器
３ 入口側ベルトコンベア
３ａ，３ｂ コンベアプーリ
３ｃ ベルト
３ｄ 天板
４ 出口側ベルトコンベア
Ｓ 異物
Ｗ 被検査物
Ｗｂ 容器底部

Claims (2)

1. 容器内に液体が収容された被検査物の内部の異物混入の有無をＸ線を用いて検査するＸ線異物検査装置であって、
   被検査物を略水平方向に沿って搬送する搬送手段と、その搬送手段による搬送路上に被検査物を挟むように互いに略水平方向に対向するように配置されたＸ線源とＸ線検出器を備えるとともに、
   上記搬送手段によりＸ線源とＸ線検出器の間を通過するように搬送される被検査物に対して振動を与えて容器内の沈殿物を浮遊させる振動付与手段を備えていることを特徴とするＸ線異物検査装置。
2. 上記振動付与手段が、上記搬送手段に組み込まれて被検査物を搬送過程で上下動もしくは揺動させる手段であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検査装置。

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