JP2011117825A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線透過量の減少や部位によるＸ線透過量の変化を抑えながら、構造強度も確保された被検査物品の支持部材を備えるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】 物品に対してＸ線を照射し、物品を透過したＸ線を検出することにより物品を検査するＸ線検査装置において、物品にＸ線を上方から照射する照射部と、該照射部の下方に設けられて照射されるＸ線を検出する検出部と、前記照射部と前記検出部の間を通過するように、物品を静止状態で支持する支持部材を移動させる供給部と、を備えてなり、前記支持部材が中空構造の樹脂成型品であることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、支持部材に支持される物品を検査するＸ線検査装置に関する。

食品等の商品の生産ラインでは、異物混入や割れ欠けがある不良品の出荷を防止するために、Ｘ線検査装置による検査を実施している。Ｘ線検査装置では、供給機構で供給されてくる被検査物品にＸ線を照射するとともに透過Ｘ線を検出して、異物混入等の有無を検査する。かかるＸ線検査装置には、ジャガイモ、里芋、貝柱等の自然物、その他のころがり易い物品を検査するため、供給機構に物品を静止状態で支持する支持部材を備えるものがある。支持部材としては、図７（ａ）に示すように、平状部材１０ａに物品Ｇを支持する凹み１０ｂを一体形成したバケットタイプの支持部材１０や、物品供給方向に並べられる断面屋根形の支持部材２０の隙間部分に物品Ｇを支持させる図８（ａ）の隙間保持タイプが案出されている。

特開２００７−１３２７９６号公報

しかしながら、上記従来の支持部材は、下記の問題点がある。まず、図７（ａ）のバケットタイプの支持部材１０は、複数個の物品をまとめて検査すべく、移動方向と直交する方向において凹みを複数並べて形成すると、強度確保のために部材の厚みｔを大きくせざるを得ず、Ｘ線透過量が減少して検出感度が低下するという問題がある。特に凹み１０ｂの傾斜の大きい部分は、図７（ｂ）に示すように、Ｘ線が部材の厚み方向に対して斜めに照射されるため、実質的なＸ線透過幅ｔ_１が大きくなって更にＸ線透過量が減少し、検出感度が一層低下する。また、図７（ｃ）に示すように、物品Ｇが収容される凹み１０ｂにおいてＸ線透過量が大きく変化することも検出感度を低下させる原因となっている。図８（ａ）の隙間保持タイプの支持部材２０では、図８（ｂ）に示すように、支持部材が存在しない隙間部分の検出感度は高くなるが、支持部材が存在する部分との明暗差によるエッジ（同図（ｂ）に示す）を生じ、ここに重なる異物が検出し難いという問題がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みて、Ｘ線透過量の減少や部位によるＸ線透過量の変化を抑えながら、強度も確保された被検査物品の支持部材を備えるＸ線検査装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
物品に対してＸ線を照射し、物品を透過したＸ線を検出することにより物品を検査するＸ線検査装置において、
物品にＸ線を上方から照射する照射部と、
該照射部の下方に設けられて照射されるＸ線を検出する検出部と、
前記照射部と前記検出部の間を通過するように、物品を静止状態で支持する支持部材を移動させる供給部と、を備えてなり、
前記支持部材が中空構造の樹脂成型品であることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、
請求項１記載のＸ線検査装置において、
前記支持部材が、前記照射部からＸ線が直接照射される上面を山形に傾斜させられていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
請求項２記載のＸ線検査装置において、
前記支持部材が、上下方向及び水平方向に循環する無限軌道体に取り付けられており、前記無限軌道体の水平方向における移動の向きが逆転することによって上下反転させられることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３の何れかに記載のＸ線検査装置において、
前記照射部は、Ｘ線を前記支持部材の移動方向と直交する方向に広がるように放射するものであり、
前記支持部材は、少なくともその下面が、前記照射部からＸ線の放射方向において略等距離となる円弧状に形成されていることを特徴とする。

本発明のＸ線検査装置によれば、以下の優れた効果を奏する。物品を支持する支持部材を中空構造の樹脂成型品とすると、上下方向において二重構造になるが、同等の強度を有する一枚物の支持部材と比較してトータルの部材厚さは小さくなる。その結果、Ｘ線透過量の減少が抑えられて検出感度を向上させることができる。なお、上下二重構造における上面に物品を支持する凹みを設けるバケットタイプとした場合、当該上面では凹みの傾斜部分に斜め方向からＸ線が照射されてＸ線透過量が大きく変化するが、厚みが薄いために削り出しで構成した支持部に比較して実際の影響度は非常に小さいものとなる。さらに下面ではそのような影響を生じないので、全体としてはＸ線透過量の変化割合が小さくなって検出感度の低下が抑制される。支持部材の隙間に物品を支持させる隙間保持タイプとした場合でも、厚みが小さいため、エッジによる影響が少なく検出感度の低下が抑制される。

特に、支持部材の上面を山形に傾斜させることにより、強度を向上させることができるとともに、物品のカスや水分等が付着しても転がり、滑り又は流れ落ちて衛生状態は良好に維持される。また、Ｘ線は被照射面の接線方向に反射される現象を生じることが稀にあるが、被照射面となる支持部材の上面を山形に傾斜させておくことで、かかる現象が生じてもＸ線は下方に向けて反射され、装置外に漏えいするリスクを低減することができる。

さらに、物品のカスや水分等が支持部材の傾斜した上面に残存しても、支持部材が無限軌道体の循環によって上下反転させられることで強制的に落下させられる。なお、支持部材が傾斜しているために水切り効果が高く、水分等を効率的に落下させることができる。

支持部材において、少なくとも下面を照射部からＸ線の放射方向において略等距離となる山形に形成するにより、支持部材の下面におけるＸ線透過率を略均等にすることができるので、検出感度を一層向上させることができる。特に検出部が支持部材の移動方向と直交する方向（Ｘ線の広がり方向）に延びるラインセンサである場合には、ラインセンサを構成する素子毎の検出レベル補正を複雑化する要因を取り除かれて検査処理を簡素化することができる。また、山形に形成することで支持部材の強度向上も図られる。

本実施形態に係るＸ線検査装置の全体を示す正面図。 本実施形態に係るＸ線検査装置に備えられる支持部材の（ａ）平面図、及び（ｂ）斜視図。 図２の支持部材の（ａ）断面図（図２のＡ−Ａ断面）、（ｂ）Ａ−Ａ断面の部分拡大図、及び(ｃ) Ａ−Ａ断面のＸ線透過量を示す図。 本実施形態の変形例の支持部材の（ａ）斜視図、（ｂ）断面図、及び(ｃ) 上下反転時の水切り効果を説明する図。 図２の支持部材の（ａ）断面図（図２のＢ−Ｂ断面）、及び（ｂ）Ｘ線が透過する部材の厚みを説明する図、本実施形態の別の変形例の支持部材の（ｃ）断面図、及び（ｄ）Ｘ線が透過する部材の厚みを説明する図。 更に別の変形例の支持部材の（ａ）断面図、及び（ｂ）当該断面のＸ線透過量を示す図。 従来例の支持部材の（ａ）断面図、（ｂ）当該断面の部分拡大図、及び(ｃ)当該断面のＸ線透過量を示す図。 別の従来例の支持部材の（ａ）断面図、及び（ｂ）当該断面のＸ線透過量を示す図。

（本実施形態に係るＸ線検査装置１）
本実施形態に係るＸ線検査装置１は、ジャガイモ、里芋、貝柱等の自然物、その他のころがり易い物品に対する異物混入や割れ欠け等の有無を検査するためのものであり、物品Ｇをころがらせないように静止させた状態で支持し、これに対しＸ線を照射して、透過したＸ線を検出することにより物品を検査する。

Ｘ線検査装置１は、図１に示すように、箱型のシールド体２と、シールド体２の内部上方に設けられ下方に向けてＸ線を照射する照射部３と、照射部３の下方に設けられ照射部３から照射されるＸ線を検出する検出部４と、物品Ｇを静止状態で支持する支持部材５を矢印Ｙ方向に移動させることにより、物品Ｇを照射部３と検出部４の間を通過させる供給部６と、を備えてなる。

（シールド体２）
シールド体２は、Ｘ線の外部漏洩を防止する箱型のカバーで、図１に示すように、その左右両側面に支持部材５をシールド体内部から外部へ、又は外部からシールド体内部へ通過させるための通過口２ａ，２ｂが形成されている。通過口２ａ，２ｂの内側上方には、通過口からのＸ線漏洩を防止するシールドカーテン２１、２２が照射部３を左右両側から挟むように三重に設けられている。

（照射部３）
照射部３は、Ｘ線を発生するＸ線源で、図１に示すように、シールド体２の左右方向の略中央に設けられ、シールド体２の内部を通過する物品Ｇに対して上方からＸ線を照射する。照射されたＸ線は、物品Ｇ及び支持部材５を透過して、照射部３と上下方向で対向する検出部４に入射する。なお、Ｘ線は、支持部材５の移動方向（矢印Ｙ方向）と直交する方向に広がるように放射され、図５（ａ）に示すように、同直交方向（矢印Ｚ方向）に並ぶように支持されるすべての物品Ｇを透過する。

（検出部４）
検出部４は、図１及び図５（ａ）に示すように、照射部３からのＸ線が入射するセンサ４ａを備え、物品Ｇ及び支持部材５を透過したＸ線の透過量を部位別に検出する。センサ４ａは、支持部材５に支持されるすべての物品ＧについてＸ線透過量を検出できるようにするため、図５（ａ）に示すように、矢印Ｚ方向に延びるライン状に形成されるラインセンサとされている。なお、ラインセンサは、Ｘ線検出素子を矢印Ｚ方向においてライン状に整列させることにより構成される。

（支持部材５）
支持部材５は、図２(ａ)、（ｂ）、図３（ａ）及び図５（ａ）に示すように、中空構造の樹脂成型品であって、それぞれ水平方向に延びるとともに上下方向において相対向する略矩形状の上面５ａ及び下面５ｂの周縁同士を周壁５ｃで連結してなる箱型部材である。上面５ａには、検査対象となる物品Ｇを静止状態で支持あるいは保持するための曲面状の凹み５ｄが、支持部材５の移動方向（矢印Ｙ方向）と直交する方向（矢印Ｚ方向）に間隔をおいて、一列に並べられた状態で三箇所（複数箇所）形成されている。

支持部材５は、供給部６に固定する両端部に固定用ボス５ｅ（図５（ａ））が設けられている以外，補強リブ等はなく、全体的に一定の厚みＴとされているが、ブロー成型で中空閉断面の一体構造を形成することにより強度が高められており、この厚みＴは、上記従来の一枚物で同等の強度を有する支持部材１０（図７（ａ））の厚みｔと比較して十分小さくなっている。例えば、厚みｔ＝５ｍｍの一枚物の支持部材１０と同等の強度を、中空構造の支持部材５では厚みＴ＝１ｍｍ程度で得られる。

（供給部６）
供給部６は、図１及び図２に示されるように、シールド体２の左外側方において同軸支持される二枚一組のスプロケット６１と、右外側方において同軸支持されるとともに不図示の駆動機構で回転駆動される二枚一組のスプロケット６２と、これらのスプロケット６１，６２に巻き掛けられて上下方向及び水平方向に循環走行する無限軌道体となる二本のチェーン６３，６４と、各チェーン６３，６４の内側面に所定間隔で設けられて支持部材５を固定支持する多数の固定支持部６３１，６４１と、を備えてなる。

したがって、固定支持部６３１，６４１に両端部を固定される支持部材５は、二本のチェーン６３，６４とともに上下方向及び水平方向において循環させられ、通過口２ａへの進入前に凹み５ｄへ物品Ｇが投入されることにより、シールド体２の内部では、物品Ｇを安定的に静止させた状態でＸ線を照射させて検出精度を向上させることができ、通過口２ｂからの退出後、スプロケット６２によって水平方向における移動の向きが逆転することによって上下反転させられて凹み５ｄで支持している物品Ｇを下方に排出する。

（上記実施形態に係るＸ線検査装置１の特徴）
上記実施形態に係るＸ線検査装置１は、検査対象となる物品Ｇを支持する凹み５ｄを有するバケットタイプの支持部材５が、中空構造の樹脂成型品であるという特徴を有する。この特徴によれば、支持部材５は、上下方向において上面５ａ（凹み５ｄ）と下面５ｂの二重構造で形成されているにもかかわらず、上下方向におけるトータルの部材厚さは、従来の一枚物構造よりも小さくなるため、Ｘ線が透過する際の減衰率が低く抑えられ、逆にＸ線透過量のレベルが高く維持されるので、検出感度が高くなる。

また、図３（ｂ）に示すように、凹み５ｄの傾斜部分に対してはＸ線が斜め方向から照射されるため、上記従来の支持部材１０の凹み１０ｂ（図７（ｂ））の傾斜部分と同様に、Ｘ線が透過する部材の実質的厚みがＴからＴ_１に増大して、ここではＸ線透過量が大きく変化するが、支持部材５の厚みＴは、上記従来の支持部材１０の厚みｔより十分薄いために、その影響度は非常に小さく抑えられる。更に、支持部材５の下面５ｂは平坦に形成されており、Ｘ線が斜め方向から照射される影響を生じない。したがって、図３（ｃ）に示されるように、全体としてＸ線透過量の変化割合を小さく抑えることができる。

（上記実施形態の変形例）
上記実施形態では、照射部３からＸ線が直接照射される上面５ａが水平、すなわち平坦である支持部材５を採用したが、この支持部材５に代えて、図４（ａ）に示すように、上面７ａが山形に傾斜している支持部材７を採用しても良い。支持部材７によれば、山形に湾曲した上面７ａがドーム型の閉断面構造を構成するので、更に強度が向上する。その一方、上面７ａが傾斜していても、図４（ｂ）に示すように、検査対象となる物品Ｇを支持する凹み７ｄ及びこれに対向する下面７ｂの上下方向の厚みは、上記実施形態（図３（ａ））における支持部材５と同様で、物品Ｇを支持する部位のＸ線透過率が低下することはない。

また、上面７ａに物品Ｇのカスや水分等が付着しても、図４（ｂ）に矢印で示すように、傾斜によって転がり、滑り又は流れ落ちて衛生状態は良好に維持される。更にチェーン６３，６４の水平方向における移動の向きがスプロケット６２によって逆転させられることによって、図４（ｃ）に示すように、支持部材７が上下反転した状態で移動するときには、上面７ａ及び凹み７ｄに付着した水気が傾斜の頂点となる凹み７ｄの外周縁部に集結するため、水切り効果が向上する。なお、Ｘ線は被照射面の接線方向に反射される現象を生じることが稀にあるが、Ｘ線が直接照射される被照射面（支持部材７の上面７ａ）を山形に傾斜させておくことで、かかる現象が生じても、Ｘ線は下方に向けて反射されることとなり、装置の真横方向に反射されて外部に漏洩するリスクが低減される。

上記実施形態では、Ｘ線が支持部材５の移動方向と直交する方向（矢印Ｚ方向）に広がるため、Ｘ線が照射部３からセンサ４ａに到達するまでの距離は照射部位によって異なり、そのためにラインセンサ４ａを構成する素子毎の検出レベル補正をする必要がある。更に、支持部材５の下面５ｂが平坦である関係上、図５（ａ）に示すように、Ｘ線が下面５ｂに略垂直に入射する部位Ｓと、斜めに入射する部位Ｕが生じ、Ｘ線が透過する部材厚さは、同図（ｂ）に示すように、部位ＳではＴ、部位ＵではＴ_２（＞Ｔ）となり、検出レベル補正が複雑化する。

これに対し、支持部材５に代えて、下面８ｂが照射部３からのＸ線放射方向で略等距離の円弧状の山形となる支持部材８を採用することにより、同図（ｃ）に示すように下面８ｂの何れの部位に対してもＸ線を略垂直に入射させることとしても良い。これにより、同図（ｄ）に示すように、Ｘ線が透過する部材厚さを部位Ｖでも部位Ｗでも同じＴとなるようにして、下面８ｂにおけるＸ線透過率を略均等にすることで補正処理の簡素化を図ることができる。なお、下面８ｂを山形とすることで、支持部材８の強度向上が図られる。

上記実施形態及び変形例の支持部材５，７，８は、何れも箱型に形成されており、その上面５ａ，７ａ，８ａに物品Ｇを支持又は保持するための凹み５ｄ，７ｄ，８ｄを一体的に設けるバケットタイプとしたが、本発明は、断面屋根形の支持部材を所定間隔おきに並べて、それらの隙間部分に物品Ｇを支持させる隙間保持タイプに適用しても良い。例えば、図６（ａ）に示すように、断面屋根形の支持部材９を中空構造の樹脂成型品で形成して、これを物品の移動方向（矢印Ｙ方向）に所定間隔をおいて並べ、その移動方向と直交する方向の両端を、上記実施形態と同様にチェーン６３，６４の固定支持部６３１，６４１で支持し、上下方向及び水平方向で循環走行させて、照射部３と検出部４の間を通過させるようにしても良い。

かかる支持部材９では、上記従来の支持部材２０と比較して、Ｘ線が透過する部材厚さを非常に薄くすることができるので、図６（ｂ）に示すように、支持部材が存在しない隙間部分と、支持部材が存在する部分との検出感度の差を小さくすることができ、ここに異物が重なることがあっても比較的容易に検出することができる。特に、支持部材が存在する部分のＸ線透過方向における部材の厚みは略一定となるために、Ｘ線の検出レベルの補正が比較的容易に行える。

本発明のＸ線検査装置は、上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更を成し得ることは言うまでもない。

１ Ｘ線検査装置
２ シールド体
２ａ 通過口
２ｂ 通過口
３ 照射部
４ 検出部
４ａ センサ
５ 支持部材
５ａ 上面
５ｂ 下面
５ｃ 周壁
５ｄ 凹み
６ 供給部
６３，６４ チェーン（無限軌道体）
７ 支持部材
８ 支持部材
９ 支持部材
Ｇ 物品

Claims (4)

1. 物品に対してＸ線を照射し、物品を透過したＸ線を検出することにより物品を検査するＸ線検査装置において、
   物品にＸ線を上方から照射する照射部と、
   該照射部の下方に設けられて照射されるＸ線を検出する検出部と、
   前記照射部と前記検出部の間を通過するように、物品を静止状態で支持する支持部材を移動させる供給部と、を備えてなり、
   前記支持部材が中空構造の樹脂成型品であることを特徴とするＸ線検査装置。
2. 請求項１記載のＸ線検査装置において、
   前記支持部材が、前記照射部からＸ線が直接照射される上面を山形に傾斜させられていることを特徴とするＸ線検査装置。
3. 請求項２記載のＸ線検査装置において、
   前記支持部材が、上下方向及び水平方向に循環する無限軌道体に取り付けられており、前記無限軌道体の水平方向における移動の向きが逆転することによって上下反転させられることを特徴とするＸ線検査装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載のＸ線検査装置において、
   前記照射部は、Ｘ線を前記支持部材の移動方向と直交する方向に広がるように放射するものであり、
   前記支持部材は、少なくともその下面が、前記照射部からＸ線の放射方向において略等距離となる円弧状に形成されていることを特徴とするＸ線検査装置。

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