JP2010230559A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象物の端部付近に小さな異物が混入している場合においても、該異物を検出可能なＸ線検査装置を得る。
【解決手段】搬送コンベア１０によってＹ軸方向へ搬送されている検査対象物１に対してＸ線を照射するＸ線源１１、１２と、Ｘ線源１１、１２のそれぞれに対応し、Ｘ線源１１、１２から検査対象物１に照射され透過したＸ線を検出するＸ線検出器１３、１４とを備えている。Ｘ線源１１は、図１のＺ軸方向であって検査対象物１の上方から、検査対象物１の幅方向の一端部を中心として扇状にＸ線を照射できるように配設されている。Ｘ線源１２は、図１のＺ軸方向であって検査対象物１の上方から、検査対象物１の幅方向の他端部を中心として扇状にＸ線を照射できるように配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査対象物に対してＸ線を照射する複数のＸ線源と、前記複数のＸ線源のそれぞれに対応し、前記複数のＸ線源から前記検査対象物に照射され透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とを備えたＸ線検査装置に関する。

従来から、検査対象物に対してＸ線を照射する複数のＸ線源と、前記複数のＸ線源のそれぞれに対応し、前記複数のＸ線源から前記検査対象物に照射され透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とを備えたＸ線検査装置が開示されている。

特開２０００−２４１３６８号公報 特開２００４−６１４７９号公報

しかしながら、Ｘ線源とＸ線検出器との位置関係及び検査対象物の形状などによって、検査対象物の端部付近とその他の部位とのＸ線透過率が大きく異なってしまうことがあり、特許文献１、２を含む従来のＸ線検査装置においては、検査対象物の端部付近に混入している小さな異物を検出することが困難な場合があった。

そこで、本発明の目的は、検査対象物の端部付近に小さな異物が混入している場合においても、該異物を従来に比べて高精度で検出可能なＸ線検査装置を得ることである。

（１）本発明は、検査対象物に対してＸ線を照射する複数のＸ線源と、前記複数のＸ線源のそれぞれに対応し、前記複数のＸ線源から前記検査対象物に照射され透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とを備えたＸ線検査装置であって、前記複数のＸ線源のうち少なくとも１つが、前記検査対象物の厚み方向から、前記検査対象物の幅方向の一端部にＸ線を照射できるように配設され、前記複数のＸ線源のうち他の少なくとも１つが、前記検査対象物の厚み方向から、前記検査対象物の幅方向の一端部と対向する他端部にＸ線を照射できるように配設されているものである。

上記（１）の構成によれば、検査対象物の端部付近に小さな異物が混入している場合においても、該異物を従来に比べて高精度で検出可能なＸ線検査装置を提供できる。

（２） 上記（１）のＸ線検査装置においては、前記複数のＸ線源のそれぞれを、前記検査対象物の幅に応じて自動的に移動させる移動部を備えていることが好ましい。

上記（２）の構成によれば、例えば、複数のＸ線源のそれぞれを検査対象物の端部付近を検査できる位置にまで移動させることができる。その結果として、検査対象物の端部付近を従来に比べて高精度で検査できるＸ線検査装置を提供できる。

（３） 上記（１）又は（２）のＸ線検査装置においては、前記複数のＸ線源と前記複数のＸ線検出器との間を通過するように前記検査対象物を搬送する搬送部と、前記搬送部上に設けられ、前記検査対象物を所定のＸ線照射位置に案内する案内部材とを備えていることが好ましい。

上記（３）の構成によれば、例えば、検査対象物の端部付近を検査できるように、Ｘ線源からのＸ線照射位置に案内することができる。その結果として、検査対象物の端部付近を従来に比べて高精度で容易に検査できるＸ線検査装置を提供できる。

（４） 上記（１）〜（３）のＸ線検査装置においては、前記複数のＸ線検出器において検出したＸ線の情報を基に得た各検査画像のうちいずれを検査結果として選択するかを、各検査画像を得た際の前記複数のＸ線源の位置と前記検査対象物それぞれの位置との関係から判定する判定部を備えていることが好ましい。

上記（４）の構成によれば、前記複数のＸ線源の位置と前記検査対象物それぞれの位置との関係から、検査結果としてどの情報（検査画像）を用いるかを判定できるので、従来よりも検査精度の高いＸ線検査装置を提供できる。

本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の要部を示した概略構成図である。 図１に示したＸ線検査装置におけるＸ線源とＸ線検出器との位置関係を示す正面図である。 本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置におけるＸ線源とＸ線検出器との位置関係を示す正面図である。

＜第１実施形態＞
以下、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置を説明する。

図１に示したように、本実施形態に係るＸ線検査装置は、図１及び図２に示すように、搬送コンベア１０によってＹ軸方向へ搬送されている検査対象物１に対してＸ線を照射するＸ線源１１、１２と、Ｘ線源１１、１２のそれぞれに対応し、Ｘ線源１１、１２から検査対象物１に照射され透過したＸ線（図１及び図２における点線又は一点鎖線）を検出するＸ線検出器１３、１４とを備えている。また、本実施形態に係るＸ線検査装置は、検査対象物の形状又は大きさに合わせて、Ｘ線源１１、１２を、適宜、自動的に移動する移動機構（図示せず）と、Ｘ線検出器１３、１４において検出したＸ線の情報を基に得た各検査画像のうちいずれを検査結果として選択するかを判定する判定部１５（図２参照）とを備えている。なお、検査対象物１の厚み方向は図１におけるＺ軸方向であり、検査対象物１の幅方向は図１におけるＸ軸方向である。また、検査対象物１の例としては、ブロックバターなどの固形物が挙げられる。

Ｘ線源１１は、図１のＺ軸方向であって検査対象物１の上方から、検査対象物１の幅方向の一端部を中心として扇状にＸ線を照射できるように配設されている。Ｘ線源１２は、図１のＺ軸方向であって検査対象物１の上方から、検査対象物１の幅方向の他端部を中心として扇状にＸ線を照射できるように配設されている。また、Ｘ線源１１とＸ線源１２とは、Ｘ軸、Ｙ軸方向に所定距離ずらして配設されているとともに、図２に示すように、搬送コンベア１０の上面に対してＺ軸方向に略同距離となるように配設されている。

なお、Ｘ線源１１、１２の周囲には、外部にＸ線が漏れないようにするために、Ｘ線源１１、１２を覆うカバー（図示せず）が設けられ、搬送コンベア１０のＹ軸方向前後には、検査対象物１が出入りするための開口部（図示せず）がそれぞれ設けられている。

Ｘ線検出器１３、１４は、図２に示すように、搬送コンベア１０の下部において、Ｘ軸、Ｙ軸方向に所定距離ずらして並設されているとともに、Ｘ線検出器１３−Ｘ線源１１間とＸ線検出器１４−Ｘ線源１２間とが、Ｚ軸方向に略同距離となるように配設されている。

上記移動機構としては、例えば、検査対象物の幅に応じて、Ｘ線源１１を検査対象物の一端部にＸ線を照射できるように、且つ、Ｘ線源１２を検査対象物の他端部にＸ線を照射できるように、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向にスライド移動させるスライド機構、又は、部品の自動組み立てなどに使用されている産業用ロボットアームのような移動機構などが挙げられる。

判定部１５は、Ｘ線検出器１３、１４において検出したＸ線の情報を基に得た各検査画像のうちいずれを検査結果として選択するかを、各検査画像を得た際のＸ線源１１、１２の位置と検査対象物１それぞれの位置との関係から判定するものである。なお、各検査画像を得た際のＸ線源１１、１２の位置は、上記移動機構から送信される情報を基に検出し、検査対象物１の位置は、判定部１５に接続されている位置センサ（図示せず）又はＣＣＤカメラ（図示せず）による撮像によって得られた情報を基に検出する。以下に、判定部１５における判定の具体例を示す。

まず、検査対象物１がＸ線源１１、１２両方のＸ線照射を受けている場合に、Ｘ線検出器１３、１４において検出したＸ線の情報を基に各検査画像を画像処理部（図示せず）で得る。次に、各検査画像を得た際のＸ線源１１、１２の位置と検査対象物１それぞれの位置との関係について予め設定していたプログラムにしたがって、各検査画像のうちいずれを検査結果として選択するか判定する。そして、予め登録しておいた問題のない検査対象物を検査して得た各位置における画像と、検査結果として選択した各位置における検査画像とを比較して、最終的な異物検査の結果を得る。この最終的な異物検査の結果は、ディスプレイなどの表示部（図示せず）に出力され、表示される。

ここで、上述した「予め設定していたプログラム」としては、例えば、Ｘ線照射範囲が検査対象物１幅方向全体までは照射していないもの（例：図１及び図２）であって、検査対象物１が、Ｘ線源１１からのＸ線照射しか受けていない位置にある場合（Ｘ線源１２までまだ搬送されていない場合）には、Ｘ線検出器１３で検出したＸ線の情報から得た検査画像を検査結果とし、Ｘ線源１２からのＸ線照射しか受けていない位置にある場合（Ｘ線源１１をすでに通り越して搬送されている場合）には、Ｘ線検出器１４で検出したＸ線の情報から得た検査画像を検査結果とし、検査対象物１が、Ｘ線源１１、１２両方からＸ線照射を受けている位置にある場合（図１又及び図２参照）には、各検査画像を結果として用いるとするようなものが挙げられる。他に、図示しないが、Ｘ線照射範囲が図１又は図２に示したものより広く、Ｘ線源１１、１２のそれぞれが、検査対象物１幅方向全体以上にＸ線を広角照射するものである場合、Ｘ線照射の扇状部分の両端においては中央に比べて検査精度が劣ることから、Ｘ線源１１、１２に対して検査対象物１がＸ軸方向に許容範囲以上の位置ずれがあった場合には、ずれている方向のＸ線検出器で検出したＸ線の情報から得た検査画像を検査結果として用いることとするようなものも挙げられる。なお、当然ではあるが、判定部１５における上記プログラムは適宜、設計変更して用いることができる。

なお、判定部１５には、上記プログラムを格納したＲＯＭ（図示せず）が設けられており、判定部１５に接続されているＣＰＵ（図示せず）によってＲＯＭ内のプログラムが実行されるようになっている。また、画像処理部、表示部などの各構成部位も上記ＣＰＵによって各機能を発揮できるように、上述したようにＸ線検出器から得られた情報を画像処理する画像処理プログラム、表示部に結果を表示させる表示プログラムなどの各種プログラムが実行されるようになっている。

本実施形態によれば、検査対象物の端部付近に小さな異物が混入している場合においても、該異物を従来に比べて高精度で検出可能なＸ線検査装置を提供できる。

また、Ｘ線源１１、１２のそれぞれを検査対象物１の端部付近を検査できる位置にまで移動させることができる。その結果として、検査対象物１の端部付近を従来に比べて高精度で検査できるＸ線検査装置を提供できる。

また、Ｘ線源１１、１２の位置と前記検査対象物それぞれの位置との関係から、検査結果としてどの情報（検査画像）を用いるかを判定できるので、従来よりも検査精度の高いＸ線検査装置を提供できる。

＜第２実施形態＞
以下、図３を参照して、本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置を説明する。なお、符号２０〜２５の部位は、第１実施形態の符号１０〜１５の部位と同様であるので、説明を省略することがある。また、その他の部位も特に説明がない限り、第１実施形態と同様である。

本実施形態のＸ線検査装置は、Ｘ線源２１、２２からの検査に必要のないＸ線（図３における点線又は一点鎖線）の一部を遮断する遮断板４１、４２が設けられている点と、図３に示したような筒状（円筒状又は角筒状など）の容器３０中の検査対象物３１（例：粉ミルクなどの粉粒体）を検査している点とが、第１実施形態と異なっている。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、検査対象物３１上部から検査対象物３１端部付近に向けて且つ筒状の容器３０側壁に沿ってＸ線を照射しているので、検査対象物３１の端部付近（筒状の容器３０側壁付近）の異物検査の精度を従来よりも向上させたＸ線検査装置を提供できる。特に、（１）容器３０が磁化しやすい金属製のもの、（２）検査対象物３１が粉粒体、（３）検査対象物３１中に磁化しやすい異物が混入しているという条件下において、容器３０及び該異物が何らかの理由で磁化され、容器３０に運搬などによって振動が与えられたことによって、Ｘ線検査装置による検査時に、該異物が検査対象物３１の端部付近（容器３０の側壁付近）に近接していることがあるが、このようなときでも、本実施形態のＸ線検査装置によれば、検査対象物３１の端部付近（筒状の容器３０側壁付近）の異物検査を従来よりも高精度で検出することができる。

＜変形例＞
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態などに限定されるものではない。例えば、上記第１及び第２実施形態においては、検査対象物の形状又は大きさに合わせて、各Ｘ線源を、適宜、自動的に移動する移動機構を用いたが、この代わりに、以下のようなものとしてもよい。すなわち、上記各実施形態において、各Ｘ線源を搬送コンベアの上方において固定し、搬送コンベア上に案内部材を設けて、検査対象物を搬送中に所定方向に向けるとともに、上記第１及び第２実施形態と同様、検査対象物の端部付近を検査できるように、各Ｘ線源からのＸ線照射位置に案内するように構成してもよい。なお、案内部材の具体例としては、一対の対向する板状部材又は一対の対向する棒状部材であって、搬送方向に徐々に一定幅まで狭くなっていくように配設されているものが挙げられる。これにより、検査対象物の端部付近を検査できるように、各Ｘ線源からのＸ線照射位置に案内することができるので、検査対象物の端部付近を従来に比べて高精度で容易に検査できるＸ線検査装置を提供できる。

また、第１実施形態において、第２実施形態における検査対象物３１が入った筒状の容器３０を検査することも可能であるし、第２実施形態において、第１実施形態における検査対象物１を検査することも可能である。

また、上記第１及び第２実施形態において、さらに１以上のＸ線源を設けて、検査対象物の端部以外も十分に検査できるように構成してもよい。

また、検査対象物が円筒状の容器に入っているものである場合、Ｘ線源とＸ線検出器との間に搬送されてきた検査対象物が入った前記円筒状の容器を、前記円筒状の容器の中心軸を中心として一周回転させて、検査対象物の全周囲の端部付近（該容器の側壁付近）を検査するように構成していてもよい。

また、検査対象物が角筒状の容器に入っているものである場合、Ｘ線源とＸ線検出器との間に搬送されてきた検査対象物が入った前記角筒状の容器を、前記角筒状の容器の中心軸を中心として所定角度回転させて、検査対象物の全周囲の端部付近（該容器の各辺ごとの側壁付近）を検査するように構成していてもよい。

１、３１ 検査対象物
１０、２０ 搬送コンベア
１１、１２、２１、２２ Ｘ線源
１３、１４、２３、２４ Ｘ線検出器
１５ 判定部
３０ 容器
４１、４２ 遮断板

Claims (4)

1. 検査対象物に対してＸ線を照射する複数のＸ線源と、前記複数のＸ線源のそれぞれに対応し、前記複数のＸ線源から前記検査対象物に照射され透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出器とを備えたＸ線検査装置であって、
   前記複数のＸ線源のうち少なくとも１つが、前記検査対象物の厚み方向から、前記検査対象物の幅方向の一端部にＸ線を照射できるように配設され、
   前記複数のＸ線源のうち他の少なくとも１つが、前記検査対象物の厚み方向から、前記検査対象物の幅方向の一端部と対向する他端部にＸ線を照射できるように配設されていることを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記複数のＸ線源のそれぞれを、前記検査対象物の幅に応じて自動的に移動させる移動部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記複数のＸ線源と前記複数のＸ線検出器との間を通過するように前記検査対象物を搬送する搬送部と、
   前記搬送部上に設けられ、前記検査対象物を所定のＸ線照射位置に案内する案内部材とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記複数のＸ線検出器において検出したＸ線の情報を基に得た各検査画像のうちいずれを検査結果として選択するかを、各検査画像を得た際の前記複数のＸ線源の位置と前記検査対象物それぞれの位置との関係から判定する判定部を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。