JP2017075830A

JP2017075830A - Ｘ線による異物検出装置

Info

Publication number: JP2017075830A
Application number: JP2015202906A
Authority: JP
Inventors: 邦彦江頭; Kunihiko Egashira
Original assignee: Prima Meat Packers Ltd
Current assignee: Prima Meat Packers Ltd
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2017-04-20

Abstract

【課題】被検食品がＸ線遮蔽手段に接触することなく、Ｘ線の漏れを防止し、かつ、被検食品を安定して搬送できるＸ線異物検査装置を提供する。
【解決手段】被検食品１２の入口又は出口となる開口部を有し、開口部を覆うための傾斜面と２つの側板を有する一対のサイドカバーが設けられている筐体と、被検食品１２を入口開口部４から出口開口部５に搬送する無端状のベルトコンベアと、筐体内においてベルトコンベア上の被検食品１２にＸ線を照射するＸ線源１０と、被検食品１２を透過したＸ線を検出して被検食品１２に混入している異物を検出するＸ線検出手段１１と、を備え、無端状のベルトコンベアが、縦断面等脚台形形状の上り斜面６、上底水平面７、下り斜面８及び下底水平面９を備えた無端状のベルトコンベアであって、上り斜面６と下り斜面８の搬送方向の長さと傾きが、サイドカバーの２つの傾斜面の長さと傾きにほぼ等しくなるように構成する。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、食品を搬送させながらＸ線を使用して被検食品の異物検査を行うＸ線検査装置に関する。

食品などの商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にそのような商品を出荷しないために、Ｘ線検査装置により検査が行われている。このＸ線検査装置では、連続搬送されてくる各被検査物品に対してＸ線を照射し、そのＸ線の透過状態をＸ線ラインセンサで検出して、物品中に異物が混入していないか、あるいは物品に割れ欠けが生じていたり物品内の単品の数量が不足していたりしないかを判別する。

Ｘ線検査装置において不良と判定された物品は、下流の振分装置によって不良品として振り分けられる。物品に異物が混入していたといった危機的な不良が見つかった場合には、生産ラインを止めて上流の装置等の点検を行い、原因が究明される。一方、割れ欠けや数量不足といった不良の場合には、取り替えや数量合わせを行って再び生産ラインに戻されることが多い。また、Ｘ線検査装置によって単品の数量を数える場合には、後工程にてその数が印刷されたラベルを貼り付けるようなことが行なわれている。

しかしながら、Ｘ線による異物検出装置は、Ｘ線を用いて異物混入検査を行うため、外部に漏洩するＸ線の線量を法律で定められる基準値以下にしなければならない。ここで、法律には、漏洩が許されるＸ線の線量が被爆量（単位は、Ｓｖ）で規定され、３ヶ月間で１．３ｍＳｖ以下の総被爆量にすることが定められている。そのため、Ｘ線異物検出装置には被検査物の出入口として筐体の両側面に設けられた開口部からＸ線が漏れないように該開口部を覆うためのサイドカバーが設けられたＸ線異物検出装置が提案されていたが、かかるサイドカバーは、筐体の両側面から搬送方向の前後に張り出して設けられるとともに、Ｘ線が減衰して安全となる距離を確保できる程度の十分な長さを有して設けられているため、装置全体が大型化していた（例えば、特許文献１参照）。

そのため、サイドカバーにＸ線の漏洩を防止するための漏洩防止簾が設けられており、これにより、サイドカバーの長さを短く構成できるようになり、小型化が可能となった装置（例えば、特許文献２参照）や、搬送方向の機長が短く装置の搬送口からＸ線の漏洩の恐れがあるＸ線異物検出装置においては、Ｘ線の漏れを防止しつつ被検査物を安定して搬送するために、搬送方向前面側に摩擦係数の小さなスベリシートが重合して設けられる遮蔽用カーテン（例えば、特許文献３参照）や、Ｘ線遮蔽カーテンのカーテン片が鉛直よりも搬送方向の下流側に揺動可能に設けるとともに、搬送方向の上流側への揺動を規制するＸ線遮蔽カーテン（例えば、特許文献４参照）を備えた装置が提案されている。また、短冊形切り込みを切り欠き形成したＸ線遮蔽用ゴムシートが左右張り出し部の内側に複数吊着されている装置が提案されており、かかる装置において、筐体内に搬入された被検査体は、その中央位置を通過する際にＸ線を照射され、異物の有無が判定されたのち、他方の開口部よりゴムシートを押しのけて筐体外に搬出される。（例えば、特許文献５参照）。

特開２００２−８２０７０号公報特開２００８−２７５４５２号公報特開２００２−２２８６０１号公報特開２０１２−１５９３５５号公報特開２００６−４６９２１号公報

食品を搬送させながらＸ線を使用して食品の異物検査を行うＸ線検査装置において、Ｘ線遮蔽カーテンやＸ線遮蔽用ゴムシートにより、両側面の食品の入口又は出口となる開口部からのＸ線の漏れを防止しようとする場合、搬送されている食品は、かかるカーテンやゴムシートに接触しつつ、カーテンやゴムシートを押しのけながら搬送されていくことになる。かかる状況は、衛生面から好ましくない。

本発明の課題は、被検食品がＸ線遮蔽手段に接触することなく、Ｘ線の漏れを防止し、かつ、被検食品を安定して搬送できるＸ線異物検査装置を提供することにある。

本発明者らは、食品を搬送させながらＸ線を使用して行う被検食品の異物検査において、Ｘ線検査装置両側面に食品の入口又は出口となる開口部を有し、該開口部を覆うための傾斜面と２つの側板を有する一対のサイドカバーが設けられている筐体と、食品を入口開口部から出口開口部に搬送する無端状のベルトコンベアと、筐体内においてベルトコンベア上の食品にＸ線を照射するＸ線源と、食品を透過したＸ線を検出して食品に混入している異物を検出するＸ線検出手段とを備え、前記無端状のベルトコンベアが、縦断面等脚台形形状の上り斜面、上底水平面、下り斜面及び下底水平面を備えた無端状のベルトコンベアであって、前記上り斜面と下り斜面の搬送方向の長さと傾きが、前記サイドカバーの２つの傾斜面の長さと傾きにほぼ等しくなるように構成すると、Ｘ線遮蔽カーテン等のＸ線遮蔽手段が設けられていないので、食品がＸ線遮蔽手段に接触することなく異物検査に供される上に、食品の入口開口部及び出口開口部からのＸ線の漏洩量が減少することを見いだした。さらに、無端状のベルトコンベアが、搬送面上に搬送方向と直交する方向に所定間隔で細帯状の横桟を有することにより、異物検査を受ける食品を傾斜面を有するベルトコンベア上を確実に搬送しうることを確認し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］被検食品を搬送させながらＸ線を使用して食品の異物検査を行うＸ線検査装置であって、
両側面に被検食品の入口又は出口となる開口部を有し、該開口部を覆うための傾斜面と２つの側板を有する一対のサイドカバーが設けられている筐体と、
被検食品を入口開口部から出口開口部に搬送する無端状のベルトコンベアと、
筐体内においてベルトコンベア上の被検食品にＸ線を照射するＸ線源と、
被検食品を透過したＸ線を検出して被検食品に混入している異物を検出するＸ線検出手段と、を備え、
前記無端状のベルトコンベアが、縦断面等脚台形形状の上り斜面、上底水平面、下り斜面及び下底水平面を備えた無端状のベルトコンベアであって、前記上り斜面と下り斜面の搬送方向の長さと傾きが、前記サイドカバーの２つの傾斜面の長さと傾きにほぼ等しくなるように構成されていることを特徴とする、前記Ｘ線検査装置。
［２］無端状のベルトコンベアが、搬送面上に搬送方向と直交する方向に所定間隔で細帯状の横桟を有することを特徴とする上記［１］記載のＸ線検査装置。

本発明によると、食品が外部へのＸ線の漏れを防止するためのＸ線遮蔽手段に接触することなく、Ｘ線を使用した異物検査を行うことができ、かつ、食品を安定して搬送できる。

本発明のＸ線異物検査装置の基本的な構成を示す斜視図を示す。本発明のＸ線異物検査装置において、被検食品がＸ線による異物検査を受ける際の概念図を示す。従来のＸ線異物検査装置において、被検食品がＸ線による異物検査を受ける際の概念図を示す。（ａ）は、本発明のＸ線異物検査装置における無端状のベルトコンベアのコンベアベルトの平面図、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明のＸ線異物検査装置における無端状のベルトコンベアのコンベアベルトの側面図である。

本発明のＸ線検査装置としては、食品を搬送させながらＸ線を使用して食品の異物検査を行う装置であって、両側面に食品の入口又は出口となる開口部を有し、該開口部を覆うための傾斜面と２つの側板を有する一対のサイドカバーが設けられている筐体と、食品を入口開口部から出口開口部に搬送する無端状のベルトコンベアと、筐体内においてベルトコンベア上の食品にＸ線を照射するＸ線源と、食品を透過したＸ線を検出して食品に混入している異物を検出するＸ線検出手段とを備え、前記無端状のベルトコンベアが、縦断面等脚台形形状の上り斜面、上底水平面、下り斜面及び下底水平面を備えた無端状のベルトコンベアであって、前記上り斜面と下り斜面の搬送方向の長さと傾きが、前記サイドカバーの２つの傾斜面の長さと傾きにほぼ等しくなるように構成されていることを特徴とする装置であれば特に制限されず、前記無端状のベルトコンベアの搬送面上に搬送方向と直交する方向に所定間隔で細帯状の横桟を有することが好ましい

上記無端状のベルトコンベアの長手方向の全周長としては、例えば、０．８〜１０ｍを挙げることができ、１．０〜７．５ｍが好ましく、１．２〜５．０ｍがより好ましく、１．５〜３．０ｍがさらに好ましい。ベルトコンベアの幅としては、例えば、１０〜１５０ｃｍを挙げることができ、２０〜１００ｃｍが好ましく、２５〜７０ｃｍがより好ましく、３０〜５５ｃｍがさらに好ましい。

ベルトコンベアの素材としては、耐湿熱性が高く、また冷凍品等食品搬送に適する素材が好ましく、例えば、芯体材質がポリエステルであり、表裏面材質がポリウレタンのベルトを挙げることができ、具体的にはサンラインベルトＳＬ−Ｆ３１００（名古屋産業有限会社製）を挙げることができる。

上記細帯状の横桟としては、無端状のベルトコンベアの全周にわたり、搬送面上に搬送方向と直交する方向に所定間隔で形成された凸状の桟であることが好ましく、上記細帯状の横桟の長手方向の長さとしては、Ｘ線検査を受ける食品の長径よりも長いことが好ましく、かつ、上記無端状のベルトコンベアの幅と略同一であることが好ましい。上記細帯状の横桟の短手方向（桟部）の長さとしては、３〜３０ｍｍを挙げることができ、５〜２５ｍｍが好ましく、７〜２０ｍｍがより好ましい。また、上記所定間隔としては、被検食品が大きい塊であって斜面を滑りやすい場合は、３０〜４０ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ（桟部１５ｍｍ）であり、被検食品が小さく転がりやすい場合は、２０〜２００ｍｍ、好ましくは５０〜１５０ｍｍ、より好ましくは７５〜１２５ｍｍである。

上記横桟の高さとしては、無端状のベルトコンベアの上り斜面及び下り斜面上を搬送されている食品が滑ったり転がったりすることがない高さであれば特に制限されず、上記ベルトコンベアの搬送面を０ｃｍとして、０．１〜１０ｍｍを挙げることができ、０．５〜５ｍｍが好ましく、０．８〜１．２ｍｍがより好ましい。１０ｍｍ以上になると、次工程へスムーズに搬送されないおそれがある。上記横桟の長手方向の縦断面の形状としては、長方形、正方形、台形、半円形、半楕円形を例示することができる。

横桟の素材としては、耐湿熱性が高く、また冷凍品等食品搬送に適する素材が好ましく、例えば、ベルトの表裏面材質と同じポリウレタンを挙げることができ、横桟の作製方法としては、既存のベルトコンベアに常法により接着する方法や、ベルトコンベアと一体成型で作製する方法を挙げることができる。

上記被検食品の入口開口部や出口開口部からの、照射したＸ線の漏洩を可及的に減少させるため、開口ゲートの縦横各方向の寸法を被検食品の高さ幅各方向の寸法より少しだけ大きくし、被検食品の開口ゲート通過には差し障りがないが、Ｘ線漏洩を最小化することが好ましい。そのため、開口ゲートを被検食品の大きさに予め合わせて設計しておいてもよいが、高さ方向・幅方向に可動式となるように設計しておくこともできる。

本発明におけるＸ線異物検査の方法としては、被検食品が、無端ベルトコンベアにより搬送され、上記上底水平面の中央部に到達した場合に真上にあるＸ線源からＸ線が照射され、被検食品を透過したＸ線の強度をＸ線検出手段により測定する方法を挙げることができる。ベルトコンベア上に被検食品がない場合は強度が高くなり、食品がある場合は強度が低くなり、異物が混入している場合には強度はさらに低くなる。また、Ｘ線検出手段において被検食品を透過するＸ線の量から透過像を取得し、この透過像に基づいて被検食品に含まれる異物の検出を行う方法を好適に例示することができる。

上記Ｘ線源としては、無端のベルトコンベア上の被検食品にＸ線を照射できるものであれば特に制限されず、また上記Ｘ線検出手段としては、上記上底水平面の下部、かつ、上記下底水平面の上部に配置され、食品を透過したＸ線の強度を測定することができるものであれば特に制限されず、リニアアレー検出器やＸ線撮像管を挙げることができ、Ｘ線が透過している食品を観察することができるテレビモニタが接続されているものであってもよい。また、Ｘ線の透過画像を格納する記憶手段を備えていてもよい。

本発明のＸ線検査装置においては、被検食品の入口側の搬送路は、ベルトコンベアの上り斜面と入口側サイドカバーの傾斜面との間に形成され、同様に、出口側の搬送路は、ベルトコンベアの下り斜面と出口側サイドカバーの傾斜面との間に形成される［図２Ａ］ことから、これら搬送路を経由して漏洩しようとするＸ線は、搬送路上を連続して搬送されてくる被検食品により遮断されることになる。一方、被検食品が平坦なベルトコンベア上を搬送される場合［図２Ｂ］、照射されたＸ線は搬送路上を連続して搬送されてくる被検食品に遮られることが少なく、大量のＸ線が漏洩することになる。

本発明の装置を用いてＸ線検査を受ける被検食品としては、特に限定はされないが、「滑りやすい食品」、「転がりやすい食品」を挙げることができ、具体的には、食肉原木、ソーセージ、ハム、ベーコン等を挙げることができる。

以下、図面により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。

図１は本発明のＸ線異物検査装置の基本的な構成を示す斜視図であり、図２Ａにはその概略縦断面図が示されている。１は無端状のベルトコンベア２とプーリ１６、１７、１８、及び１９とを一体化した縦断面等脚台形形状のベルトコンベアシステム、１０はＸ線照射のためのＸ線源、１１はＸ線を検出する検出器、６は無端状のベルトコンベア２の上り斜面、７は無端状のベルトコンベア２の上底水平面、８は無端状のベルトコンベア２の下り斜面、９は無端状のベルトコンベア２の下底水平面である。上記無端状のベルトコンベア２の長手方向（ｌ方向）の全周長は２７５０ｍｍであり、ベルトコンベアの幅方向（ｗ方向）の長さは、４２０ｍｍである。

筐体２０の両側には、被検食品１２の入口となる開口部４と出口となる開口部５が設けられ、入口側開口部４を覆うための入口側サイドカバーと出口側開口部５を覆うための出口側サイドカバーの一対のサイドカバーが、Ｘ線の外部への漏洩を防止するために配置されている。入口側サイドカバーは傾斜面１３と２つの側板を有し、出口側サイドカバーは傾斜面１４と２つの側板を有する。そして、前記無端状のベルトコンベア２の上り斜面６と下り斜面８の搬送方向の長さと傾きが、それぞれ入口側サイドカバーの傾斜面１３と出口側サイドカバーの傾斜面１４の長さと傾きにほぼ等しくなるように構成されている。筐体２０には正面カバー３が設けられており、正面カバー３はヒンジ２１に軸支され、前方側に開放自在に構成されている。

図２Ａは、被検食品がＸ線による異物検査を受ける際の概念図である。図２Ａを正面から（図１におけるｗ方向に）見た場合に、上記プーリは、左から１６、１７、１８、１９の順で並び、１７と１８とを結ぶ直線を上底、１６と１９とを結ぶ直線を下底とする台形を形成するように配置されている。１７と１８とを結ぶ直線（上底）は、１６と１９とを結ぶ直線（下底）よりも短い。

例えば、プーリ１９を駆動すると、プーリ１６、１７、１８が従動し、ベルトコンベア２は時計回りに周回する。無端状のベルトコンベア２は、プーリ１７の最上点とプーリ１８の最上点との間においては、搬送方向（図１の太い矢印方向）である右方向に水平に進行する。次に、プーリ１８の最上点を方向変化点として、その後は右斜め下方へ進行する。次に、プーリ１９の最右点を方向変化点として、その先においては搬送方向とは逆の方向（左方向）に水平に進行する。次に、プーリ１６の最下点で進行方向が変化し、その後は右斜め上方へ進行する。次に、プーリ１７の最左点で進行方向が変化し、その先においては再び搬送方向へ水平に進行する。

被検食品１２は、開口部４から搬入され、上り斜面６から上底水平面７へ搬送され、検出器１１の検出部の垂線上に搬送されたときに、Ｘ線源１０からＸ線を照射されて、検出器１１において、異物の混入の有無が判定される。無端状のベルトコンベア２は側面形状が概ね等脚台形であり、図１の上方から見た平面視で概ね矩形形状になっている。ベルトコンベアシステム１は、搬送長（図２Ａで［Ｌ］）が筐体２０の搬送方向長（図２Ａでｌ方向）より長く、食品の入口開口部４、食品の出口開口部５が筐体２０から延出して設置され、入口側サイドカバーの傾斜面１３と出口側サイドカバーの傾斜面１４とがそれぞれ所定角度θの傾きを有して形成され、かつ、かかる傾きは上り斜面６、下り斜面８の長さと傾きとほぼ等しくなるように形成されている。上記所定の角度θは、５°〜３５°である。また、上底水平面７の長手方向（ｌ方向）の長さは、１０ｃｍ〜３０ｃｍであり、上り斜面６のベルトコンベアの長さは１０ｃｍ〜４０ｃｍであり、下り斜面８のベルトコンベアの長さは１０ｃｍ〜４０ｃｍである。入口側サイドカバーの傾斜面１３と上り斜面６、及び出口側サイドカバーの傾斜面１４と下り斜面８との間隔は、被検食品１２の高さ（ｒｔ）より少し大きくなるように設計されている。入口側サイドカバーの傾斜面１３と出口側サイドカバーの傾斜面１４とが、それぞれ上り斜面６と下り斜面８の長さと傾きとほぼ等しくなるように形成されていることにより、上記Ｘ線源１０から照射されたＸ線２２の入口開口部４や出口開口部５からの漏洩が、被検食品１２により遮られて、食品の入口開口部４及び食品の出口開口部５からのＸ線２２の漏洩を防止することができる。

かかる構造を有する図２ＡのＸ線による異物検査装置は、図２Ｂに示す従来のＸ線による異物検査装置と比較して、装置外へのＸ線２２の漏洩を効果的に防止することができる。

無端状のベルトコンベア２は、その搬送面上に搬送方向と直交する方向（ｗ方向）に所定間隔で細帯状の横桟１５を有しており、各細帯状の横桟は、ベルトコンベア２の全周にわたり、搬送面上に断面凸状の桟として形成されている。図３（ａ）に示されるとおり横桟の長手方向（ｗ方向）の長さは４２０ｍｍであり、被検食品１２の長径ｒ_１よりも長い。また、横桟の短手方向（ｌ方向）の長さは１０ｍｍである。図３（ｂ）に示されるとおり横桟のｔ方向の高さは１ｍｍである。横桟と横桟の間隔は１００ｍｍであって被検食品１２の短径ｒ_２より長い。かかる細帯状の横桟が設置されていることにより、滑りやすい、又は転がりやすい食品であっても、滑ったり転がったりすることなく、食品の入り口開口部から上り斜面６により搬送されて上底水平面７に到達することができ、Ｘ線により異物検査を受けた後は、滑ったり転がったりすることなく、下り斜面８により搬送されることができる。

また、図３（ｃ）に示されるとおり、横桟の短手方向の長さが１５ｍｍであり、横桟と横桟との間隔が５０ｍｍであって、被検食品１２の短径又は長径ｒ３よりも短い場合においても、斜面において食品の入り口開口部から上り斜面６により搬送されて上底水平面７に到達することができ、Ｘ線により異物検査を受けた後は、滑ったり転がったりすることなく、下り斜面８により搬送されることができる。

本発明の装置は、被検食品が、Ｘ線漏洩防止カーテンに触れることなく、極めて衛生的にＸ線検査を受けることができる上に、食品の入口開口部及び出口開口部からのＸ線の漏洩量が少なく、産業上の有用性は高い。

１ベルトコンベアシステム
２無端状のベルトコンベア
３正面カバー
４入口開口部
５出口開口部
６上り斜面
７上底水平面
８下り斜面
９下底水平面
１０Ｘ線源
１１検出器
１２被検食品
１３入口側サイドカバーの傾斜面
１４出口側サイドカバーの傾斜面
１５細帯状の横桟
１６〜１９プーリ
２０筐体
２１ヒンジ
２２Ｘ線

Claims

被検食品を搬送させながらＸ線を使用して食品の異物検査を行うＸ線検査装置であって、
両側面に被検食品の入口又は出口となる開口部を有し、該開口部を覆うための傾斜面と２つの側板を有する一対のサイドカバーが設けられている筐体と、
被検食品を入口開口部から出口開口部に搬送する無端状のベルトコンベアと、
筐体内においてベルトコンベア上の被検食品にＸ線を照射するＸ線源と、
被検食品を透過したＸ線を検出して被検食品に混入している異物を検出するＸ線検出手段と、
を備え、
前記無端状のベルトコンベアが、縦断面等脚台形形状の上り斜面、上底水平面、下り斜面及び下底水平面を備えた無端状のベルトコンベアであって、前記上り斜面と下り斜面の搬送方向の長さと傾きが、前記サイドカバーの２つの傾斜面の長さと傾きにほぼ等しくなるように構成されていることを特徴とする、前記Ｘ線検査装置。
無端状のベルトコンベアが、搬送面上に搬送方向と直交する方向に所定間隔で細帯状の横桟を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。