JP2013160569A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線発生器またはＸ線検出器のＸ線機器が性能不良によりＸ線検出器から所望の検出出力が得られないときに、性能不良であるＸ線機器を特定するＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、Ｘ線検出器７が受けるＸ線の検出面の一部に形成される基準領域に対して、照射されるＸ線が到達しないように当該基準領域を遮蔽解除可能に遮蔽するように設けられた遮蔽部材を備え、所定の条件でＸ線発生器５からＸ線を発生させたときにＸ線検出器７から出力される、基準領域外である検査領域における第１のＸ線検出信号と遮蔽部材による遮蔽を解除した基準領域における第２のＸ線検出信号に基づいてＸ線発生器５またはＸ線検出器７の少なくとも一方の性能不良を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、製造ラインの一部に設けられ、順次搬送される被検査物に対しＸ線発生器からＸ線を照射し、被検査物中を透過したＸ線を検出するＸ線検出器の検出出力に基づいて被検査物への異物混入などの被検査物の不良を検査するＸ線検査装置に関し、特にＸ線発生器またはＸ線検出器のどのＸ線機器が性能不良であるかを特定する技術に関する。

Ｘ線検査装置は、搬送ライン上を順次搬送されてくる各品種の被検査物（生肉、魚、加工食品、医薬など）にＸ線を照射し、被検査物中を透過しＸ線の透過量から、被検査物中に含まれる金属、ガラス、石、骨などの異物混入、被検査物中の欠品等を検査する装置である。

従来のこの種のＸ線検査装置としては、例えばＸ線管の陰極のフィラメントからの熱電子をその陰極と陽極の間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線発生器と、シンチレータによりＸ線を光に変換し、変換された光を電気信号に変換するフォトダイオードとを有するアレイ状のラインセンサからなるＸ線検出器とから、Ｘ線が照射される検査空間内を通過する被検査物について被検査物中を透過したＸ線の透過量を検出するＸ線検査部を構成している。

このＸ線検査部を構成するＸ線発生器のＸ線管やＸ線検出器には寿命があり、Ｘ線発生器またはＸ線検出器のＸ線機器に対して、Ｘ線機器を交換するメンテナンス作業が行われている。このメンテナンス作業はＸ線発生器への通電時間等を目安として行われている。（例えば、特許文献１参照）

また、Ｘ線検出器に関しては、Ｘ線の照射によりダメージを受けてラインセンサのフォトダイオードの暗電流（受光していない状態でも出力する電流）がＸ線照射時間により増大する傾向を利用し、実際のラインセンサの劣化状況をフォトダイオードの暗電流の変化により判定してラインセンサの寿命を予測するようなメンテナンス作業が行われている。（特許文献２参照）

特開２００４−１４４５７２号公報 特開２００２−１６８８０６号公報

しかしながら、Ｘ線発生器およびＸ線検出器は、寿命とは別に何らかの要因で、Ｘ線による検査に必要なＸ線透過量の感度が得られないことがある。その場合、例えば上述したＸ線検出器のラインセンサのフォトダイオードの暗電流の変化だけでは、その要因がＸ線発生器の性能不良によるものかＸ線検出器の性能不良によるものかを特定できず、検査を正常に行うためには、一方ずつ順番に交換していくか、一度に両方を交換するしかなかった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、Ｘ線発生器に対して所定の条件でＸ線を発生させたとき、Ｘ線検出器から所望の検出出力が得られない場合に、それがＸ線発生器の性能不良によるものかＸ線検出器の性能不良によるものかを特定できるＸ線異物検出装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載されたＸ線検査装置１は、搬送路上を搬送される被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器５と、前記被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換してＸ線検出信号を出力するＸ線検出器７と、前記Ｘ線検出器の出力するＸ線検出信号に基づいて、前記被検査物を良否判定する良否判定手段２２とを備えるＸ線検査装置において、前記Ｘ線検出器が受けるＸ線の検出面の一部に形成される基準領域に対して、照射されるＸ線が到達しないように当該基準領域を遮蔽解除可能に遮蔽するように設けられた遮蔽部材１２と、所定の条件で前記Ｘ線発生器からＸ線を発生させたときに前記Ｘ線検出器から出力される、前記基準領域外である検査領域における第１のＸ線検出信号と前記遮蔽部材による遮蔽を解除した前記基準領域における第２のＸ線検出信号に基づいて前記Ｘ線発生器またはＸ線検出器の少なくとも一方が性能不良であるか否かを判定する性能不良判定手段２４と、を備えたことを特徴としている。

このＸ線検査装置では、遮蔽が解除されたときの基準領域に対応するＸ線検出信号と基準領域外である検査領域に対応するＸ線検出信号に基づいてＸ線発生器またはＸ線検出器の少なくとも一方の性能不良を判定している。したがって、基準領域におけるＸ線検出信号をＸ線照射によるダメージを受けていないＸ線検出器の初期の品質の基準値とすることができ、この基準値の大きさ及びこの基準値と被検査物を検査してＸ線照射によるダメージを受けている検査領域のＸ線検出信号との比較からＸ線発生器またはＸ線検出器の少なくとも一方が性能不良であるか否かを判定することができることになる。

請求項２に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、前記性能不良判定手段は、前記第１のＸ線検出信号及び前記第２のＸ線検出信号から前記Ｘ線発生器がＸ線を発生していないときに前記Ｘ線検出器が出力するＸ線検出信号をそれぞれ差し引いて前記Ｘ線検出器がもつオフセット量を除いた第１のＸ線検出量及び前記第２のＸ線検出量を算出し、前記第２のＸ線検出量が所定の閾値に満たないときに前記Ｘ線発生器が性能不良であると判定し、前記第１のＸ線検出量と前記第２のＸ線検出量の差が所定の検出量差を超えたときに前記Ｘ線検出器が性能不良であると判定することを特徴としている。

これにより、Ｘ線検出信号からＸ線を照射しない状態で出力されるオフセット量を差し引いて得られるＸ線検出量を用いて判定するので、半導体部分による暗電流等の温度変化に起因するオフセット量の変動の影響を取り除くことができる。また、Ｘ線検出器がシンチレータを用いた間接変換方式の場合には、半導体部分であるフォトダイオードを除いたシンチレータの変換効率の劣化等の性能不良によるＸ線検出器の不良とＸ線発生器の性能不良とをＸ線検出器のオフセットの影響を受けずに容易に判定することができる。

請求項３に記載されたＸ線検査装置は、請求項１または２のＸ線検査装置において、前記性能不良判定手段は、前記Ｘ線発生器がＸ線を発生していないときに前記Ｘ線検出器が出力するＸ線検出信号から前記Ｘ線検出器の前記検査領域における第１のオフセット量と前記基準領域における第２のオフセット量を取得し、前記第１のオフセット量と前記第２のオフセット量の差が所定のオフセット差を越えたときに前記Ｘ線検出器が性能不良であると判定することを特徴としている。

これにより、Ｘ線検出器の半導体部分による暗電流等のＸ線を照射しない状態で出力されるオフセットについても判定するので、半導体部分の劣化等の性能不良によるＸ線検出器の性能不良を判定することができる。

請求項４に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜３の何れかのＸ線検査装置において、前記Ｘ線検出器は、複数のＸ線検出素子が直線的に配列された１つのラインセンサからなり、前記遮蔽部材が前記ラインセンサの一部を遮蔽することを特徴としている。

これにより、例えば、被検査物の良否判定検査の検出方向の幅が狭いときラインセンサを有効活用することができる。

請求項５に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜４の何れかのＸ線検査装置において、前記搬送路の搬送面を挟むように前記搬送面の下方に前記Ｘ線発生器と対向して前記Ｘ線検出器が配置され、前記遮蔽部材は、前記搬送面より上方に遮蔽解除可能に配設されていることを特徴としている。

これにより、搬送路の搬送面上を被検査物が搬送される空間に遮蔽部材が配設されるので、遮蔽部材による基準領域への遮蔽及び遮蔽解除を容易に行うことができる。

請求項６に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜５の何れかのＸ線検査装置において、被検査物の良否判定を行う通常動作の場合に、前記Ｘ線検出器から出力される前記基準領域におけるＸ線検出信号が所定の閾値以上のとき、前記遮蔽部材による遮蔽が解除されていると判断し、前記Ｘ線発生器からのＸ線照射を一時停止させるととともに前記遮蔽部材の遮蔽異常であることを報知する遮蔽異常制御手段２５を有することを特徴としている。

この構成により、被検査物の良否判定を行う通常動作の場合、人手による遮蔽部材の基準領域への配設ミスがあってもＸ線検出器における基準領域に対応するＸ線検出器の一部の領域を保護することができる。

請求項７に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜５の何れかのＸ線検査装置において、前記遮蔽部材を電気的制御で移動させるアクチュエータを有し、該アクチュエータにより遮蔽解除可能とされていることを特徴としている。

この構成により、人手を介さず基準領域への遮蔽部材の配設または遮蔽解除をすることができる。

本発明によれば、Ｘ線発生器に対して所定の条件でＸ線を発生させたとき、Ｘ線検出器から所望の検出出力が得られない場合に、それがＸ線発生器の性能不良によるものかＸ線検出器の性能不良によるものかを特定できる

本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の搬送手段とＸ線検査部の構成を示す斜視図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の遮蔽部材の配置を示す側面図である。（ｂ）、（ｃ）は同遮蔽部材の配置の例を示す各平面図である。 本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置における性能不良判定の概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置における他の性能不良判定の概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置の遮蔽部材の配置を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置のアクチュエータの例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

１．第１実施形態（図１） 図１は、本発明の第１実施形態を示す図である。まず、その構成について説明する。

図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、搬送部２、Ｘ線検査部４、制御部２０、操作部３０、表示部３１を備えている。

このＸ線検査装置１は、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの検査物対象となる被検査物Ｗが搬送される図示しない製造ラインに組み込まれ、被検査物ＷにＸ線を照射し、被検査物Ｗ中を透過するＸ線の透過量から、被検査物Ｗ中に含まれる異物の混入、被検査物Ｗの欠品等の検査を行う装置である。

搬送部２は、被検査物Ｗを搬送路上で順次搬送させてＸ線検査部４に被検査物Ｗを通過させるものである。図１に示すように、搬送方向の前後に配置されたローラに巻回された無端状の搬送ベルト３で被検査物Ｗを図１の矢印方向に搬送するようになっており、詳細を図示しない搬送駆動機構により同期してローラが回転駆動し、予め設定された一定の搬送速度で被検査物Ｗが搬送されるようになっている。

Ｘ線検査部４は、Ｘ線発生器５とＸ線検出器７を備えている。また、Ｘ線発生器５とＸ線検出器７の間には、Ｘ線検出器の検出面の一部を遮蔽する遮蔽部材１２を備えている。

Ｘ線発生器５は、図２に示すように、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管６を不図示の絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管６の陰極のフィラメントからの熱電子をその陰極と陽極の間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させる。Ｘ線管６は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるように配置されている。Ｘ線管６により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器７に向けて、不図示のスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向（Ｘ方向）を横切るように照射されるようになっている。

このような構成によるＸ線発生器５では、Ｘ線管６が発生するＸ線の強度は、Ｘ線管６の陽極と陰極との間に流す電流（管電流）に比例して変化するとともに、発生するＸ線の波長がＸ線管６の陽極と陰極との間に印加する電圧（管電圧）に応じて短くなり透過力が強くなる。したがって、Ｘ線管６への管電流および管電圧の設定により所望の線質のＸ線を発生させることができる。

Ｘ線検出器７は、図２に示すように、搬送部２による搬送路の搬送面を挟むように搬送面の下方にＸ線発生部３と対向して設けられ、被検査物ＷへのＸ線の照射領域平面上で被検査体Ｗの搬送方向Ｘと直交するＹ方向に複数のＸ線を検出する素子（Ｘ線検出素子）が一直線上に配置されたアレイ状のラインセンサで構成される。ラインセンサは、図３（ａ）に示すように、ライン状に整列して配設された複数のフォトダイオード１１と、ライン状のフォトダイオード１１上に設けられたシンチレータ１０とからなり、被検査物ＷへのＸ線の照射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータ１０で受けて光に変換し、この変換された光を対応するフォトダイオードで受光し、受光した光を電気信号に変換し、１ライン毎のＸ線濃度データ（Ｘ線透過量）としてＸ線検出信号を出力する。

すなわち、Ｘ線検出器７は、受けたＸ線の強さに対応したレベルを有する電気信号を出力するものであり、Ｙ方向に直線状に配置された複数の素子を１ラインとして各素子で被検査物Ｗを透過するＸ線を検出し、各素子が検出したＸ線を１ラインのＸ線濃度データとして、被検査物Ｗの搬送に伴って１ライン毎に順次出力を繰り返している。

なお、Ｘ線発生器５からＸ線が照射されないときには、Ｘ線検出器７のシンチレータ１０で光に変換されないので、Ｘ線検出器７のオフセット量として、Ｘ線検出器７のフォトダイオード１１の暗電流に対応する電気信号を出力するようになっている。

また、このような構成によるＸ線検出器７は、金属箱であるＸ線検出器収納ユニット１３内に収容されている。Ｘ線検出器収納ユニット１３は、略平坦に形成された上面にスリット１４を有している。スリット１４は、ライン状に配列されたシンチレータ１０がＸ線を受ける検出面がＸ線遮蔽されないように、上面の板がＹ方向に延びるように穿設された長穴に、Ｘ線を透過させる樹脂材がシリコン材等で防水されて取り付けられている。

遮蔽部材１２は、被検査物の不良を検査する通常動作のときに、Ｘ線照射によるダメージを受けないＸ線検出器における初期の品質の基準値を得るための基準領域をＸ線検出器７の検出面に形成するように、Ｘ線検出器７のＸ線を受ける検出面の一部を遮蔽するものである。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽部材１２は、Ｘ線検出ユニット１３のスリット１４の一部をＸ線遮蔽する。これにより、Ｘ線検出器７は、検出面の一部にＸ線を受けない基準領域が形成される。そして、検出面が基準領域外である検査領域にして、Ｘ線を受けて対応する電気信号を出力する第１のＸ線検出部８と、検出面が基準領域にして、Ｘ線が照射されているきに遮蔽され、フォトダイオード１１の暗電流に対応する電気信号を出力する第２のＸ線検出部９と、に分割される。

遮蔽部材１２によるＸ線遮蔽は、シンチレータ１０の一部の領域に対して照射されるＸ線が到達しないように、Ｘ線発生器５とシンチレータ１０の間のＸ線が通る軌跡上を遮蔽するものであり、本実施形態ではＸ線検出器７の検出面の一部を遮蔽することによって、シンチレータ１０の一部の領域に向かうＸ線を遮断してシンチレータの一部の領域がＸ線を受けないようになっている。そして、搬送部２または搬送部２の側面に固設されるステー等に搬送ベルト３の上方側から遮蔽部材１２をねじ止めしてＸ線検出器７の検出面の一部を遮蔽する。

なお、本実施形態では、Ｘ線検出器７は、１つのラインセンサからなり、その一部である検出幅方向（搬送方向と直交する方向）の隅に基準領域が形成されるように遮蔽部材１２で遮蔽するようにしているが、図３（ｃ）に示すように、遮蔽用のラインセンサをＸ線検査用のラインセンサとは別に設け、Ｘ線検査用のラインセンサの近傍で平行に並べて配置するようにしてもよい。この場合は、性能不良によるラインセンサの交換が、Ｘ線検査用のラインセンサだけの交換で済むようになる。

操作部３０は、設定や指示のために操作する複数のキーやスイッチ等を有しており、搬送部２によって搬送させる被検査物Ｗの品種の設定操作や、被検査物Ｗの異物検出や欠品検査に関する各種設定操作や指示操作を行うようになっている。また、操作部３０では、装置動作の動作モードとして、被検査物の良否判定（不良の検査）を行う通常動作の運転モードとＸ線機器の性能不良を判定する故障判定モードとを切り替える操作を行うようになっている。

表示部３１は、例えば液晶表示器等を有しており、被検査物Ｗの品種の設定操作が行われるときの設定値、動作モードの切り替えに関する設定値、指示操作が行われるときの指示値、良否判定結果等、種々の表示を行うようになっている。また、表示部３１では、性能不良判定手段２４で判定した結果の性能不良のＸ線機器（Ｘ線発生器、Ｘ線検出器）を表示するようになっている。

制御部２０は、Ｘ線検査装置１の全体の制御を行うものであり、Ｘ線検出器７が出力するＸ線検出信号（Ｘ線濃度データ）に基づいて各種検査処理を含む信号処理及び制御を行っており、図１に示すように、信号処理手段２１、良否判定手段２２、記憶手段２３、性能不良判定手段２５、遮蔽異常制御手段２６を備えている。

信号処理手段２１は、Ｘ線検出器７が出力するＸ線検出信号に基づいて、Ｘ線画像を生成し、さらに、被検査物Ｗの中に異物を強調するような異物強調画像をＸ線判定画像として生成するようになっている。

Ｘ線画像は、例えば、Ｘ線検出器７からのＸ線濃度データに対し、被検査物Ｗに吸収されたＸ線吸収量を示すデータに対数変換等の変換を行って、吸収量が大きいほど濃度が高くなる画像となるように生成している。

また、Ｘ線判定画像は、被検査物ＷのＸ線画像に対して所定のフィルタ処理を施して検出対象の異物情報をより強調して抽出し易くした画像を生成している。このフィルタ処理の際には、例えば微分フィルタ（Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタ、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ、Ｓｏｂｅｌフィルタ）やラプラシアンフィルタなどの特徴抽出フィルタが用いられる。これにより、全体画像を強調してエッジ検出し易くするとともに検出対象の異物情報をより強調している。

良否判定手段２２は、Ｘ線検出器７が出力するＸ線検出信号から信号処理手段２１により生成されたＸ線判定画像（異物強調画像）に基づいて、被検査物Ｗの中に異物が含まれているか否か等の良否判定を行うとともに、判定結果を表示部３１に表示させるようになっている。

記憶手段２３は、被検査物Ｗの検査に用いる検査条件が品種ごとに記憶している。また、性能不良判定手段２４で判定するときのＸ線発生器５のＸ線出力条件（管電流及び管電圧）と判定の各閾値を記憶している。

性能不良判定手段２４は、Ｘ線発生器５のＸ線出力条件である管電流及び管電圧について所定の設定をしてＸ線を発生させたときにＸ線検出器７から出力される、検査領域におけるＸ線検出信号（第１のＸ線検出信号）と遮蔽解除された基準領域におけるＸ線検出信号（第２のＸ線検出信号）に基づいてＸ線発生器５またはＸ線検出器７の少なくとも一方の性能不良を判定するようになっている。具体的には、動作モードが運転モードのときに遮蔽部材１２によってＸ線を受けず、Ｘ線照射の影響による劣化が少ない基準領域の第２のＸ線検出信号が所定の基準値に満たなければＸ線発生器５からの出力が弱いと判断してＸ線発生器５が性能不良であると判定し、この基準領域の第２のＸ線検出信号と被検査物の検査に用いられている検査領域の第１のＸ線検出信号との差が所定の基準差を超えていれば、検査領域の第１のＸ線検出信号を出力するＸ線検出器７が劣化等の原因で性能を満たしていないと判断してＸ線検出器７が性能不良であると判定している。

なお、性能不良の判断には、Ｘ線検出信号からＸ線発生器５がＸ線を発生していないときに前記Ｘ線検出器７が出力するＸ線検出信号を差し引いて得られる値、すなわち、Ｘ線検出器がもつオフセット量を除いたＸ線検出量を用いて判定するようにしてもよい。この場合、Ｘ線検出器７がもつオフセット量はＸ線検出器７がＸ線を検出しない状態で出力されるフォトダイオード１１の暗電流に起因するものであるから、Ｘ線検出量を用いて判定したときのＸ線検出器７の性能不良は、シンチレータ１０の変換効率の劣化等の性能不良によるものと判断することができる。

また、性能不良の判断には、Ｘ線検出器がもつオフセット量（Ｘ線発生器５がＸ線を発生していないときに前記Ｘ線検出器７が出力するＸ線検出信号）について、検査領域の第１のオフセット量と基準領域の第２のオフセット量を比較して、その差が所定のオフセット差を超えていれば、さらに、被検査物の検査に用いられている第１のＸ線検出信号を出力するＸ線検出器が性能を満たしていないと判断してＸ線検出器７が性能不良であると判定を加えるようにしてもよい。この場合、Ｘ線検出器７がもつオフセット量はフォトダイオード１１の暗電流に起因するものであるから、Ｘ線検出量を用いて判定したときのＸ線検出器７の性能不良は、フォトダイオード１１の劣化等の性能不良によるものと判断することができる。

遮蔽異常制御手段２５は、装置の動作モードが被検査物Ｗの良否判定を行う通常動作の運転モードにおいて、Ｘ線発生器５からＸ線の照射が開始したときに、Ｘ線検出器７から出力される基準領域におけるＸ線検出信号（Ｘ線検出器７の基準領域に対応するＸ線検出部９が出力するＸ線検出信号）が所定の閾値以上のとき、前記遮蔽部材１２による遮蔽が解除されていると判断し、Ｘ線発生器５への電源供給を遮断して前記Ｘ線発生器５からのＸ線照射を一時停止させ、遮蔽部材１２での遮蔽異常であること表示部３１に表示するようになっている。

これにより、動作モードが故障判定モードから運転モードに切替えられて被検査物の良否判定を行う際に、故障判定モード時に基準領域から外された遮蔽部材１２について、操作者による戻し忘れ等による基準領域への配設ミスがあっても、基準領域に対応するＸ線検出器の一部の領域を保護することができるようになっている。なお、Ｘ線照射の一時停止は、電源供給を遮断せずに、Ｘ線管６がＸ線を発生しない電圧以下の電圧を前記Ｘ線管６に印加することによってＸ線照射を一時停止させるようにしてもよい。また、遮蔽異常であることを示す信号を外部に出力して報知するようにしてもよい。

次に、本実施形態のＸ線検査装置１において、遮蔽部材１２が基準領域から移動されて遮蔽が解除され、装置動作の動作モードが故障判定モードに切替えられた後に実施される性能不良判定の動作について説明する。図４は、Ｘ線検出出力を用いて性能不良判定する概略の流れを示すフローチャートである。

まず、Ｘ線発生器５のＸ線出力条件である管電流及び管電圧について所定の設定をしてＸ線照射を開始し（ステップＳ１０）、このときＸ線検出器７から出力されるＸ線検出信号について、検査領域におけるＸ線検出信号である第１のＸ線検出信号Ｄ１と遮蔽解除された基準領域におけるＸ線検出信号である第２のＸ線検出信号Ｄ２を取得する（ステップＳ１１）。このときの第１のＸ線検出信号Ｄ１と第２のＸ線検出信号Ｄ２は、Ｘ線検出器７から出力される各素子の所定ライン数の出力値を各領域内のすべて、または所定範囲でそれぞれ平均したものを取得する。そして、Ｘ線照射を停止させる（ステップＳ１２）。

次いで、基準領域の第２のＸ線検出信号Ｄ２と所定の基準値Ｊ１を比較し（ステップＳ１３）、Ｘ線検出信号Ｄ２が基準値Ｊ１未満であれば（ステップＳ１３がＹＥＳの場合）、Ｘ線発生器が性能不良でると判定する（ステップＳ１４）。

次いで、検査領域の第１のＸ線検出信号Ｄ１と基準領域の第２のＸ線検出信号Ｄ２を差分した値と所定の基準差分値Ｊ２を比較し（ステップＳ１５）、差分した値が所定の基準差分値Ｊ２を超えていれば（ステップＳ１５がＹＥＳの場合）、Ｘ線検出器が性能不良であると判定する（ステップＳ１６）。

このように、Ｘ線発生器に対して所定の条件でＸ線を発生させたときの遮蔽解除された基準領域と検査領域のＸ線検出信号を用いて、どのＸ線機器が性能不良であるかを判定して交換すべきＸ線機器を特定するようになっている。

次に、本実施形態のＸ線検査装置の他の性能不良判定の動作について説明する。図５は、Ｘ線検出信号からＸ線検出器のオフセット量を除いたＸ線検出量を用いて性能不良判定する概略の流れを示すフローチャートである。

まず、Ｘ線照射が停止している状態のＸ線検出器７から出力されるＸ線検出器７がもつオフセット量としてのＸ線検出信号について、検査領域における第１のオフセット量Ｚ１と基準領域における第２のオフセット量Ｚ２を取得する（ステップＳ２０）。このときの第１のオフセット量Ｚ１と第２のオフセット量Ｚ２は、Ｘ線検出器７から出力される各素子の所定ライン数の出力値を各領域内のすべて、または所定範囲でそれぞれ平均したものを取得する。

次いで、Ｘ線発生器５のＸ線出力条件である管電流及び管電圧について所定の設定をしてＸ線照射を開始し（ステップＳ２１）、このときＸ線検出器７から出力されるＸ線検出信号について、検査領域におけるＸ線検出信号である第１のＸ線検出信号Ｄ１と遮蔽解除された基準領域におけるＸ線検出信号である第２のＸ線検出信号Ｄ２を取得する（ステップＳ２２）。このときの第１のＸ線検出信号Ｄ１と第２のＸ線検出信号Ｄ２は、Ｘ線検出器７から出力される各素子の所定ライン数の出力値を各領域内のすべて、または所定範囲でそれぞれ平均したものを取得する。そして、Ｘ線照射を停止させる（ステップＳ２３）。

次いで、取得したＸ線検出信号からオフセット信号を差し引いてそれぞれ第１のＸ線検出量Ｍ１（Ｄ１−Ｚ１）と第２のＸ線検出量Ｍ２（Ｄ２−Ｚ２）を算出する（ステップＳ２４）。

次いで、基準領域の第２のＸ線検出量Ｍ２と所定の基準検出量Ｊ３（閾値）を比較し（ステップＳ２５）、Ｘ線検出量Ｍ２が基準検出量Ｊ３未満であれば（ステップＳ２５がＹＥＳの場合）、Ｘ線発生器が性能不良でると判定する（ステップＳ２６）。

次いで、検査領域の第１のＸ線検出量Ｍ１と基準領域の第２のＸ線検出量Ｍ２を差分した値と所定の基準差分値Ｊ４（検出量差）を比較し（ステップＳ２７）、差分した値が所定の基準差分値Ｊ４を超えていれば（ステップＳ２７がＹＥＳの場合）、Ｘ線検出器が性能不良であると判定する（ステップＳ２８）。

次いで、検査領域の第１のＸ線検出信号Ｚ１と基準領域の第２のＸ線検出信号Ｚ２を差分した値と所定の基準差分値Ｊ５（オフセット差）を比較し（ステップＳ２９）、差分した値が所定の基準差分値Ｊ５を超えていれば（ステップＳ２９がＹＥＳの場合）、Ｘ線検出器が性能不良であると判定する（ステップＳ３０）。

このように、Ｘ線発生器に対して所定の条件でＸ線を発生させたときの遮蔽解除された基準領域と検査領域のＸ線検出量を用いて、どのＸ線機器が性能不良であるかを判定して交換すべきＸ線機器を特定するようになっている。

以上説明したように、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、搬送路上を搬送される被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器５と、被検査物Ｗを透過したＸ線を電気信号に変換してＸ線検出信号を出力するＸ線検出器７と、Ｘ線検出器７の出力するＸ線検出信号に基づいて、被検査物Ｗを良否判定する良否判定手段２２とを備えるＸ線検査装置１において、Ｘ線検出器７が受けるＸ線の検出面の一部に形成される基準領域に対して、照射されるＸ線が到達しないように当該基準領域を遮蔽解除可能に遮蔽するように設けられた遮蔽部材１２と、所定の条件でＸ線発生器からＸ線を発生させたときにＸ線検出器７から出力される、基準領域から外れる検査領域における第１のＸ線検出信号と遮蔽部材１２による遮蔽を解除した基準領域における第２のＸ線検出信号に基づいてＸ線発生器またはＸ線検出器の少なくとも一方の性能不良を判定する性能不良判定手段２４と、を備えたことを特徴としている。

この構成により、基準領域のＸ線検出信号を照射初期の基準値とすることができ、この基準値の大きさ及びこの基準値と遮蔽されない検査領域のＸ線検出信号との比較からＸ線発生器またはＸ線検出器の少なくとも一方が性能不良であるかを判定することができる。

また、本実施の形態に係るＸ線検査装置１は、被検査物Ｗの良否判定を行う通常動作の場合に、Ｘ線検出器７から出力される基準領域におけるＸ線検出信号が所定の閾値以上のとき、前記遮蔽部材による遮蔽が解除されていると判断し、Ｘ線発生器５からのＸ線照射を一時停止させるととともに遮蔽部材１２の遮蔽異常であることを報知する遮蔽異常制御手段２５を有することを特徴としている。

この構成により、人手による遮蔽部材の基準領域への配設ミスがあってもＸ線検出器７における基準領域に対応するＸ線検出器の一部の領域を保護することができる。

なお、Ｘ線検出器７は、シンチレータとフォトダイオードを用いた間接変換方式のラインセンサについて説明したが、直接変換方式のＸ線変換膜を用いた半導体センサを使用してもよい。また、Ｘ線検出器７がラインセンサではなくエリアセンサであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。

２．第２実施形態
本例のＸ線検査装置１は、第１実施形態の構成の他に、遮蔽部材１２を電気的制御で移動させるアクチュエータ１４を備えていることが異なっているものであり、その他の構成は第１実施形態と同様なので、第１実施形態の構成と異なる部分について説明し、その他の構成に関しては、第１実施形態の構成と対応する部分には図中に第１実施形態と同様の符号を付し、第１実施形態の説明を矛盾のない範囲で適宜援用して再度の説明を省略するものとする。

本実施の形態では、図６に示すように遮蔽部材１２を移動させるアクチュエータ１５を備えている。アクチュエータ１５は、通常状態（電源OFF）で遮蔽部材１２が基準領域を遮蔽するように構成されており、Ｘ線機器の性能不良判定を行うとき、アクチュエータ１５を作動させて基準領域の遮蔽が解除され、Ｘ線機器の性能不良判定が終了すると、アクチュエータ１５の作動部位を元に戻して基準領域を遮蔽するように制御部２０によって制御するようになっている。

具体的には、例えば、操作部３０からの指示によって装置動作の動作モードが故障判定モードに切替えられた後、制御部２０は、アクチュエータ１５を作動させて基準領域の遮蔽を解除し、性能不良判定手段２４による性能不良の判定処理が実施される。そして、性能不良の判定処理が終了すると、制御部２０はアクチュエータ１５の作動部位を元に戻して基準領域を遮蔽し、判定結果が表示部３１に表示されるとともに動作モードが故障判定モードから通常動作の運転モードに切り替わる。

アクチュエータ１５としては、図７（ａ）に示すようにステッピングモータ１５ａ等を用い、モータの回転角度、回転数に応じて遮蔽部材１２を要移動量だけ移動する。そして、遮蔽部材１２は、アクチュエータ１５の作動により図示しないガイド部材に沿って搬送方向または搬送方向と直交する方向にスライドして基準領域の遮蔽を解除する。

また、アクチュエータ１５としては、図７（ｂ）に示すように、シリンダ１５ｂ等を用いて遮蔽蔽部材１２を搬送方向または搬送方向と直交する方向にスライドさせて基準領域の遮蔽を解除するようにしてもよい。

なお、遮蔽部材１２は第１実施形態と同様に搬送コンベアの上方設けるようにしてアクチュエータ１５を作動させるようにしてもよいが、図６に示すように、遮蔽部材１２とともにＸ線検出器収納ユニット１３内に配設するようにしてもよい。このようにアクチュエータ１５と遮蔽部材１２をＸ線検出器収納ユニット１３内に配置するようにすれば、搬送部２の側面等には遮蔽部材１２とアクチュエータ１４を取り付けるためのステー等が不要になり、被検査物が搬送される搬送路の安全性や清掃性を高めることができる。

また、このようにアクチュエータ１５を備えた場合には、Ｘ線機器の性能不良を判定するときに遮蔽部材１２の移動が行われるように制御されるので、装置の動作モードが被検査物Ｗの良否判定を行う通常動作の運転モードのときには、遮蔽部材１２は常に基準領域を遮蔽するようになり、第１実施形態の構成の中の遮蔽異常制御手段２５を不要とすることができる。

以上説明したように、本発明の第２実施形態に係る放射線検査装置１は、遮蔽部材１２を移動させるアクチュエータ１５を備えたことを特徴としており、人手を介さず基準領域への遮蔽部材１２の配設または遮蔽解除をすることができる。

以上説明したように本発明のＸ線検査装置は、Ｘ線発生器に対して所定の条件でＸ線を発生させたときに、Ｘ線を電気信号に変換してＸ線検出信号を出力するＸ線検出器から出力される、検査領域おけるＸ線検出信号と遮蔽部材による遮蔽を解除した基準領域におけるＸ線検出信号に基づいてＸ線発生器またはＸ線検出器の性能不良を判定するので、Ｘ線検出器を用いたＸ線検査装置、Ｘ線質量測定装置に有用である。

１…Ｘ線検査装置
２…搬送部
４…Ｘ線検査部
５…Ｘ線発生器
７…Ｘ線検出器
１０…シンチレータ
１１…フォトダイオード
１２…遮蔽部材
１３…Ｘ線検出器収納ユニット
１４…スリット
１５…アクチュエータ
２０…制御部
２１…信号処理手段
２２…良否判定手段
２３…記憶手段
２４…性能不良判定手段
２５…遮蔽異常制御手段
３０…操作部
３１…表示部

Claims (7)

1. 搬送路上を搬送される被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器（５）と、前記被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換してＸ線検出信号を出力するＸ線検出器（７）と、前記Ｘ線検出器の出力するＸ線検出信号に基づいて、前記被検査物を良否判定する良否判定手段（２２）とを備えるＸ線検査装置において、
   前記Ｘ線検出器が受けるＸ線の検出面の一部に形成される基準領域に対して、照射されるＸ線が到達しないように当該基準領域を遮蔽解除可能に遮蔽するように設けられた遮蔽部材（１２）と、
   所定の条件で前記Ｘ線発生器からＸ線を発生させたときに前記Ｘ線検出器から出力される、前記基準領域外である検査領域における第１のＸ線検出信号と前記遮蔽部材による遮蔽を解除した前記基準領域における第２のＸ線検出信号に基づいて前記Ｘ線発生器またはＸ線検出器の少なくとも一方が性能不良であるか否かを判定する性能不良判定手段（２４）と、を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記性能不良判定手段は、前記第１のＸ線検出信号及び前記第２のＸ線検出信号から前記Ｘ線発生器がＸ線を発生していないときに前記Ｘ線検出器が出力するＸ線検出信号をそれぞれ差し引いて前記Ｘ線検出器がもつオフセット量を除いた第１のＸ線検出量及び前記第２のＸ線検出量を算出し、前記第２のＸ線検出量が所定の閾値に満たないときに前記Ｘ線発生器が性能不良であると判定し、前記第１のＸ線検出量と前記第２のＸ線検出量の差が所定の検出量差を超えたときに前記Ｘ線検出器が性能不良であると判定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. 前記性能不良判定手段は、前記Ｘ線発生器がＸ線を発生していないときに前記Ｘ線検出器が出力するＸ線検出信号から前記Ｘ線検出器の前記検査領域における第１のオフセット量と前記基準領域における第２のオフセット量を取得し、前記第１のオフセット量と前記第２のオフセット量の差が所定のオフセット差を越えたときに前記Ｘ線検出器が性能不良であると判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記Ｘ線検出器は、複数のＸ線検出素子が直線的に配列された１つのラインセンサからなり、前記遮蔽部材が前記ラインセンサの一部を遮蔽することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
5. 前記搬送路の搬送面を挟むように前記搬送面の下方に前記Ｘ線発生器と対向して前記Ｘ線検出器が配置され、前記遮蔽部材は、前記搬送面より上方に遮蔽解除可能に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＸ線検査装置。
6. 前記被検査物の良否判定を行う通常動作の場合に、前記Ｘ線検出器から出力される前記基準領域におけるＸ線検出信号が所定の閾値以上のとき、前記遮蔽部材による遮蔽が解除されていると判断し、前記Ｘ線発生器からのＸ線照射を一時停止させるととともに前記遮蔽部材の遮蔽異常であることを報知する遮蔽異常制御手段（２５）を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
7. 前記遮蔽部材を電気的制御で移動させるアクチュエータ（１５）を有し、該アクチュエータにより遮蔽解除可能とされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
   

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