JP2007199058A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査物の内部に混入した内容物の密度とは異なる種々の物質の検出を容易にし、また、Ｘ線の透過画像に影響を及ぼす恐れのある塵芥などを除去して検査精度が高いＸ線検査装置。
【解決手段】波長の異なるＸ線発生源とそれに対応するＸ線検出部とを組み合わせて連続して少なくとも２つ以上配置し、その各々の波長で得られた透視画像の複合処理によって、内容物とは異なる種々の密度を持った物体の識別精度を高めたＸ線画像が得られ、さらにまた、検査物塵芥除去装置を設けることによって、検査時に被検査物の外部に付着した物体の影響を除去して、識別精度を高めたＸ線画像が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関し、より詳細には、被検査物の透視画像を用いて、被検査物の内部に所望しない物体の有無の検査を行なうためのＸ線検査装置に関する。

従来、被検査物の内部の情報を認識するＸ線検査装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生源と被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と被検査物の固定部もしくは、搬送部からなる。そして、この機構により、被検査物にＸ線を照射し、照射により得られた透視画像において、内容物中に所望しない物体の有無を識別し、検査している。識別する方法は、内容物の密度が均一であれば、Ｘ線の透過量が均一で一様の透視画像が得られることに基づいており、内容物中に内容物の密度と異なる物質が含まれていた場合、明度が異なる模様が生じることを利用して識別している。

被検査物を効果的に検査するために、Ｘ線検査装置のＸ線発生源を有効に利用してきた。例えば、従来から被検査物に対して異なる２つの方向から放射線を照射するＸ線放射源を設けたＸ線検査装置などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５３−２９７９０号公報

しかしながら、上述のＸ線検査装置では、Ｘ線発生源から照射されるＸ線の波長は１種類であるため、被検査物内に混入した物質の密度が複数の場合、物質によっては、Ｘ線が透過し、模様としての画像が得られず、検出が容易でないという問題点を有している。また、Ｘ線検出部に被検査物の内部ではなく、外部に付着する塵埃等の物質により、内容物中の混入した物体と誤って判定するという問題点を有している。

したがって、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、被検査物の内部に混入した内容物の密度とは異なる種々の物質の検出を容易にするためのＸ線検査装置を提供することを目的とする。また、検査時に被検査物の外部に付着した物体の影響を取り除くためのＸ線検査装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、波長の異なるＸ線発生源を連続して配置し、その各々の波長で得られた透視画像を複合して処理することに着目することによって、内容物とは異なる種々の密度を持った物体の識別精度を高め、また、Ｘ線検査装置の入口とＸ線検出部に塵芥除去装置を配置し、Ｘ線の透過画像に影響を及ぼす恐れのある塵芥の除去装置を設けることによって、本発明を開発するに至った。

即ち、上記目的は、請求項１に記載されるが如く、被検査物にＸ線を照射するＸ線発生源と、該被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、該被検査物を搬送する搬送部からなるＸ線検査装置であって、Ｘ線の波長が異なるＸ線発生源とそれに対応するＸ線検出部との組み合わせを連続的に少なくとも２つ以上設けたことを特徴とするＸ線検査装置によって達成できる。

請求項１に記載の発明によれば、被検査物にＸ線を照射するＸ線発生源と、該被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、該被検査物を搬送する搬送部からなるＸ線検査装置において、Ｘ線の波長が異なるＸ線発生源とそれに対応するＸ線検出部との組み合わせを連続的に少なくとも２つ以上設けることによって、従来の波長が１種類のＸ線検査装置で検出が困難であった密度の小さい混入物体についても、２種類以上の異なる波長で得られた透過画像によって、混入物体の識別精度を高めることが可能となり、より効果的な異物検査を実施することができる。

請求項２にかかる発明は、請求項１の発明において、前記被検査物が波長の異なる少なくとも２つ以上のＸ線照射を連続して受けることにより得られた各透視画像情報を複合的に処理することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、前記被検査物が波長の異なる少なくとも２つ以上のＸ線照射を連続して受けることにより得られた各透視画像情報を複合的に処理することによって、従来の波長が１種類のＸ線検査装置で検出が困難であった密度の小さい混入物体についても、より精度の高い識別が可能となり、内容物が目視出来ない被検査物の品質保証のレベルを高めることが可能である。

請求項３にかかる発明は、請求項１または２の発明において、前記Ｘ線検出部およびＸ線検査装置の被検査物の挿入口に識別判定の支障となる物質の除去装置を設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、前記Ｘ線検出部およびＸ線検査装置の被検査物の挿入口に識別判定の支障となる物質の除去装置を設けることによって、被検出物の外部に付着する塵埃等の物質により、内容物中の混入した物体と誤って判定することがなく、識別精度を高めた、より効果的な異物検査を実施することができる。

本発明によれば、従来の波長が１種類であったＸ線検査装置で検出が困難であった密度の小さい混入物体についても、２種類以上の異なる波長で得られた透過画像を複合処理することにより、精度の高い識別が可能となり、内容物が目視出来ない被検査物の品質保証のレベルを高めることが可能である。

以下に添付図を参照しながら本発明を詳細に説明する。

図１は、Ｘ線発生源（２、３）、Ｘ線検出部（８、１０）、搬送部（７、１２）、Ｘ線漏洩遮断部（１）を示し、このＸ線検査装置は、２基のＸ線発生源と２基のＸ線検出部を備えている。

Ｘ線発生源（２、３）のうち、波長の短いＸ線は、透過率が強いため密度の大きいものの検出に適している一方、波長の長いＸ線は、透過率が弱いために密度の小さいものの検出に適していることから、少なくとも２種類以上の波長のＸ線照射を可能としたものである。この波長の異なるＸ線の発生方法は、管電流と管電圧の組み合わせにより達成される。また、Ｘ線検査装置の入口とＸ線検出部に検査物塵芥除去装置（６、９、１１）を配置し、Ｘ線の透過画像に影響を及ぼす恐れのある塵芥の除去を行なう。

この検査物塵芥除去装置は、この被検査物の上面に付着又は堆積する、検査にとって邪魔になる不要物をエアー（エアーの吹付け状況を図１中、白抜き三角で表す）の吹き付けにより、除去する役割を有する（６）。したがって、検査物塵芥除去装置（９、１１）はＸ線検出部（８、１０）の透過Ｘ線の受光部に付着するゴミ等測定を阻害する障害物をエアーでもって除去する。

第１のＸ線発生源（３）は、第２のＸ線発生源（２）とは異なる波長のＸ線を照射し、第１のＸ線発生源で検出されたＸ線透視画像については、第１のＸ線検出部（１０）で受像され、第２のＸ線発生源で検出されたＸ線画像については、第２のＸ線検出部（８）で受像される。次いで、第１のＸ線検出部１と第２のＸ線検出部で得られた２つの画像を統合した画像イメージとして処理することによって、被検査物の内容物を検品する。

本発明の代表的な実施態様としては、ビールや清涼飲料水が充填された金属缶もしくは、金属缶を所定数量に段ボール等で梱包された状態で、これらがコンベア上を通過する際にＸ線検査を行うものである。

検査対象について、例えばビール、清酒、蒸留酒、ワイン等のアルコール飲料や清涼飲料等の飲料全般について考慮すると、これら飲料の製造工程で誤って混入してしまう混入物としては金属、木、樹脂、ガラス、紙、ゴム、虫あるいは蛋白質等多岐に渡っており、Ｘ線の透過特性も大きく異なる（即ち、密度が広範囲に異なる）。また、検査対象が上記の飲料類であれば、上記混入物との密度差が明確であるため、検査対象に対する考慮は差ほどないが、検査対象と混入物との密度差が小さい場合には、検査対象と混入物との識別にも配慮する必要がある。

本発明においては、特に混入物のＸ線透過特性が広範囲に異なる場合にも混入物の有無を正確に検知できるように、互いにＸ線発生源のＸ線波長を適宜異ならせた複数段階のＸ線検査で本発明の目的を達成するものである。

以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらによって制限されるものではない。

本実施例では、検査対象として缶（アルミ製）入りビールの異物混入検査を例に挙げて本発明を説明する。検査装置そのものの模式図は図１に示すものを利用するため、特に説明を省略するが、各Ｘ線発生源の管電圧及び管電流を表１に示す。

また、検査対象については上記の如く缶入りビールをサンプルとして用いるが、より具体的には、製品として出荷する状態、即ち、段ボール箱に缶入りビールを２４缶包装・収納されたものであり、本実施例では、その中に試験用混入物を封入したサンプルが含まれる。試験用混入物としては、3mm角のステンレス製小片と体長30mmのコガネムシとした。

次に、検査手順について説明すると、上記サンプル缶を含む段ボール箱をベルトコンベアで搬送し、Ｘ線異物検査装置１の挿入口（６）より装置内部に搬入する。搬入の直前に検査物塵芥除去装置（６）より箱上面に順次エアーを吹付け、Ｘ線撮影の障害になる付着物等を除去する。検査装置に搬入された箱は第１のＸ線検査装置（Ｘ線発生源３及びＸ線検出部１０）を通過し、箱内部を撮影する。その撮影結果を図２の右図に示す。当該図はサンプルのみの画像を示すが、外苑がサンプル缶外形（アルミ部分）、外形内の白抜きがビール、そして白抜き部内の小四角部が混入物であるステンレス製小片である。

第１の検査装置を通過した段ボール箱は、次に第２のＸ線検査装置（Ｘ線発生源２、Ｘ線検出部８）に到達し、撮影を開始する。当該第２の検査装置における撮影画像を図２の左図に示す。当該図において白抜き部分が見られるが、これがコガネムシである。点線の囲い部分は実際の画像では識別出来ないが、図２の右図に見られるステンレス製小片の存在位置を示す。

以上の測定結果を統合した画像を図３に示す。即ち、Ｘ線透過特性の大きく異なる混入物が明確に認識することができる。なお、当該実施例の設定では、第１のＸ線検査装置で波長の短いＸ線を使用するために、金属、木片、樹脂等の密度が高い混入異物が判別できる。また、第２のＸ線検査装置では、波長の長いＸ線を使用するために、昆虫などの他に蛋白質等の比較的密度の小さい混入異物の検出が可能となり、このようにして、少なくとも２種類以上の波長のＸ線を照射することにより、広範囲の混入物の検出に対応することができる。

よって、本発明により、ビールや清涼飲料水が充填された金属缶もしくは、金属缶を所定数量に段ボール等で梱包された状態で、これらがコンベア上を通過する際に少なくとも２種類以上の波長のＸ線検査を行うことによって、検査時に内容物の密度とは異なる物体を検出した際は、検査装置の出口に備えられた排出装置により正常ラインから除去されるか、もしくは、搬送コンベアの停止により検出品の除去が可能である。

なお、本実施例では、二段階の検査で発明の目的を達成しているが、より広範囲のＸ線透過特性を有する混入物の検査に際しては、更なる複数段階の検査で対応することが可能である。

また、本発明のＸ線検査装置を用いて、上述した容器（缶）内の検査だけでなく、容器を包装・収容した段ボール箱等のパッケージ内の容器と容器との空間に存在する異物をも検出することが可能である。

したがって、本発明のＸ線検査装置は、従来の波長が１種類のＸ線検査装置で検出が困難であった密度の小さい混入物体についても、２種類以上の異なる波長で得られた透過画像を複合処理することにより、精度の高い識別が可能となり、内容物が目視出来ない被検査物の品質保証のレベルを高めることが可能となり、より効果的な検品を実施することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明のＸ線検査装置の側断面図である。 本発明のＸ線検査装置により、異なる波長で得られた画像イメージを示す図である。 本発明のＸ線検査装置の２つの異なる波長で得られた図２の画像を統合加工した画像イメージを示す図である。

符号の説明

１ Ｘ線漏洩遮断部
２ Ｘ線発生源
３ Ｘ線発生源
４ 被検査物
５ 被検査物
６ 検査物塵芥除去装置
７ 輸送部
８ Ｘ線検出部
９ 検査物塵芥除去装置
１０ Ｘ線検出部
１１ 検査物塵芥除去装置
１２ 輸送部

Claims (3)

1. 被検査物にＸ線を照射するＸ線発生源と、該被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、該被検査物を搬送する搬送部からなるＸ線検査装置であって、Ｘ線の波長が異なるＸ線発生源とそれに対応するＸ線検出部との組み合わせを連続的に少なくとも２つ以上設けたことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記被検査物が波長の異なる少なくとも２つ以上のＸ線照射を連続して受けることにより得られた各透視画像情報を複合的に処理することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記Ｘ線検出部およびＸ線検査装置の被検査物の挿入口に識別判定の支障となる物質の除去装置を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線検査装置。

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