JP3715524B2

JP3715524B2 - Ｘ線異物検出装置

Info

Publication number: JP3715524B2
Application number: JP2000365459A
Authority: JP
Inventors: 俊阿部; 智保大槻
Original assignee: アンリツ産機システム株式会社
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: JP2002168802A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物に対し、Ｘ線を曝射したときのＸ線の透過量から被検査物中の異物を検出するＸ線異物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物中（表面も含む）の異物（金属，骨，ガラス，石，合成樹脂材等）を検出するためにＸ線異物検出装置が用いられている。この種のＸ線異物検出装置は、装置本体の上側にＸ線発生器を取り付け、且つ、装置本体におけるＸ線発生器の下側となる位置にＸ線センサを取り付けている。これにより、Ｘ線発生器から曝射されたＸ線をＸ線センサにて受けるようにしている。また、装置本体には、曝射されたＸ線の間に被検査物を通す搬送部が取り付けられている。搬送部は、装置本体における搬送方向の前後となる位置にそれぞれローラを配し、このローラの間にベルトを掛け回している。ローラの何れかは、装置本体に取り付けられたモータ等の駆動機が連結されて駆動される。ベルトは、ローラの駆動により循環する。これにより、Ｘ線異物検出装置は、ベルト上を搬送された被検査物にＸ線を曝射し、この被検査物を透過した透過Ｘ線をＸ線センサにて受けることで被検査物中に含まれる異物を検出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＸ線異物検出装置では、被検査物にある異物の形状や配置によってはこれを検出し難いことがある。上述したように、Ｘ線発生器からＸ線センサに上下方向にＸ線が曝射されており、搬送部にて搬送される被検査物にある異物が薄板状であったとする。この場合に、異物が水平な配置にあって薄板面からＸ線が曝射すると、薄い部分のＸ線の透過率が高いために異物として認識することができない。また、同じ形状の異物であっても、曝射されるｘ線に対して垂直な配置にあれば、Ｘ線の透過率が低くなって異物として認識することが可能となる。このように、異物があるにも係わらず異物がないと誤検出されて、不良品となるべき被検査物が良品として流れてしまうという問題が生じる。
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解消するために、異物の形状や配置に係わらず検出することができるＸ線異物検出装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による請求項１に記載のＸ線異物検出装置は、被検査物ＷにＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過するＸ線の透過量から前記被検査物中の異物の有無を検出するＸ線異物検出装置において、Ｘ線曝射口に設けられた集束スリットを介して面状のＸ線を曝射する複数のＸ線発生器１ａ，１ｂと、前記各Ｘ線発生器からのＸ線をそれぞれ受けるようにライン状に形成された複数のＸ線センサ２ａ，２ｂと、前記各Ｘ線発生器と前記各Ｘ線センサとの間に前記被検査物を搬送させる平坦状の搬送面３ａをなす搬送部３と、を備え、前記各Ｘ線発生器が、前記面状の各Ｘ線を、前記搬送部の搬送面上にて前記被検査物の搬送方向Ａに対して直交させるように配され、且つ、前記搬送部３にて搬送される被検査物（Ｗ）に対して該被検査物内で交差させるように前記搬送面に向けて異なる角度をもたせるように配されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載のＸ線異物検出装置は、請求項１に記載のＸ線異物検出装置において、前記搬送面３ａからの前記各Ｘ線の交差位置の高さが可変とされていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明のＸ線異物検出装置の第一実施の形態を示す正面図、図２（ａ）は前記Ｘ線異物検出装置の側面図、図２（ｂ）は前記Ｘ線異物検出装置の部分平面図である。
【０００８】
図１および図２（ａ），（ｂ）に示すように、Ｘ線異物検出装置は、主に、Ｘ線を発生するＸ線発生部１と、Ｘ線発生部１からのＸ線を受けるＸ線検出部２と、Ｘ線発生部１からＸ線検出部２の間に被検査物Ｗを搬送する搬送部３とからなる。
【０００９】
Ｘ線発生部１は、複数（本実施の形態では二つ）のＸ線発生器１ａ，１ｂを備えている。各Ｘ線発生器１ａ、１ｂは、それぞれＸ線を発生するＸ線管４，４を有し、このＸ線管４，４の周囲を、遮蔽板にて覆うことにより、Ｘ線の漏洩を防ぐように構成されている。遮蔽板は、鉛等の遮蔽材が内貼りされてなる。各Ｘ線発生器１ａ，１ｂは、Ｘ線異物検出装置の本体をなす筐体５の上部に配置され、それぞれＸ線曝射口６，６から下方に向けてＸ線を曝射させる。このＸ線曝射口６，６には、図２（ａ）に示すように集束スリット７，７が設けられている。これにより、Ｘ線発生器１ａ，１ｂによる曝射されるＸ線は、Ｘ線管４，４から下方に広がる略円錐状であるが、Ｘ線曝射口６，６の集束スリット７，７を介して、図１および図２（ａ）に示すように、下方に広がる面状として曝射される。また、Ｘ線発生部１では、Ｘ線を発生した際に生じる熱を冷却フィン（不図示）にて放熱する。
【００１０】
Ｘ線検出部２は、複数（本実施の形態では二つ）のＸ線センサ２ａ，２ｂを備えている。各Ｘ線センサ２ａ，２ｂは、Ｘ線異物検出装置の本体をなす筐体５の下部にて、上記Ｘ線発生器１ａから曝射された面状のＸ線をＸ線センサ２ａで受け、Ｘ線発生器１ｂから曝射された面状のＸ線をＸ線センサ２ｂで受ける。
【００１１】
各Ｘ線センサ２ａ，２ｂは、図示しないが、ライン状に配列された複数のフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサが用いられる。この種の構成では、被検査物Ｗに対してＸ線が曝射された時、被検査物Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換する。シンチレータで変換された光は、フォトダイオードによって受光される。各フォトダイオードは、受光した光を電気信号に変換して出力する。このように、Ｘ線センサ２ａ，２ｂはライン状に形成されている。また、Ｘ線センサ２ａ，２ｂによるそれぞれの電気信号は、制御手段１３に入力される。
【００１２】
各Ｘ線センサ２ａ，２ｂは、金属箱８内に収容されている。金属箱８は、平坦に形成された上面８ａに、上記面状のＸ線を透過させるスリット（不図示）を有している。これにより、各Ｘ線発生器１ａ，１ｂから曝射された面状のＸ線を、金属箱８内に配置された各Ｘ線センサ２ａ，２ｂに向けて透過する。
【００１３】
搬送部３は、Ｘ線発生部１（Ｘ線発生器１ａ，１ｂ）からＸ線検出部２（Ｘ線センサ２ａ，２ｂ）に向けて曝射されたＸ線に被検査物Ｗを通過させるものである。図１および図２（ａ），（ｂ）に示すように、搬送部３は、複数（本実施の形態では四本）のローラ９に無端状の搬送ベルト１０を張設してなる。また、搬送部３を構成するローラ８及び搬送ベルト１０は、Ｘ線検出部２が収容された金属箱６に対して取り付けられている。搬送部３は、不図示のモータユニットの駆動により、何れかのローラ９が回転し、各ローラ９間に張設された搬送ベルト１０を一方向（図１および図２（ｂ）中矢印Ａ方向）に循環させる。また、搬送ベルト１１は、金属箱６の上面６ａに沿って循環する。これにより、搬送ベルト１１の上に送られた被検査物Ｗは、金属箱６の上面６ａを搬送面３ａとして支持され、搬送方向（矢印Ａ方向）に搬送されてＸ線発生部１（Ｘ線発生器１ａ，１ｂ）からＸ線検出部２（Ｘ線センサ２ａ，２ｂ）に至るＸ線の間を通過する。
【００１４】
第一実施の形態でのＸ線異物検出装置は、Ｘ線発生器１ａからの面状のＸ線をＸ線センサ２ａが受け、Ｘ線発生器１ｂからの面状のＸ線をＸ線センサ２ｂが受ける。そして、各Ｘ線発生器１ａ，１ｂおよび各Ｘ線センサ２ａ，２ｂは、面状のＸ線を、搬送部３の搬送面３ａ上にて、被検査物Ｗの搬送方向（矢印Ａ方向）に対して直交させるように配されている。即ち、図２（ｂ）に示すように、ライン状の各Ｘ線センサ２ａ，２ｂが搬送方向（矢印Ａ方向）を横切るようにそれぞれ直交する配置となり、この各Ｘ線センサ２ａ，２ｂに向けてＸ線発生器１ａ，１ｂが面状のＸ線を曝射する。さらに、各Ｘ線発生器１ａ，１ｂおよび各Ｘ線センサ２ａ，２ｂは、面状のＸ線を搬送面３ａに対してそれぞれ異なる角度をもたせるように配されている。即ち、図１に示すように、Ｘ線発生器１ａとＸ線センサ２ａは、面状のＸ線を、搬送面３ａに対して右斜め下に向けて曝射し、Ｘ線発生器１ｂとＸ線センサ２ｂは、面状のＸ線を、搬送面３ａに対して左斜め下に向けて曝射する。これにより、搬送面３ａを搬送される被検査物Ｗには、異なる方向から面状のＸ線が曝射される。
【００１５】
なお、図１および図２（ａ）に示すように、Ｘ線検出部２を収容する金属箱８、及び金属箱８に取り付けられた搬送部３の構成は、筐体５に配されたカバー１１によってＸ線の漏洩を防ぐように覆われている。また、カバー１１には、両側方の各ローラ９，９および、その上側にかけて開口して、被検査物Ｗを通過させる開口部１２が形成されている。
【００１６】
上述した構成のＸ線異物検出装置の第一実施の形態では、被検査物Ｗが一方の開口部１２から搬送部３の搬送ベルト１０上に搬入されると、搬送面３ａ上での矢印Ａ方向への搬送過程にて、被検査物ＷにＸ線発生器１ｂからの面状のＸ線が曝射される。このＸ線の曝射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線は、Ｘ線センサ２ｂによって検出される。次いで、被検査物Ｗが矢印Ａ方向に搬送されると、被検査物ＷにＸ線発生器１ａからの面状のＸ線が曝射される。この曝射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線は、Ｘ線センサ２ａによって検出される。
【００１７】
制御手段１３では、各Ｘ線センサ２ａ，２ｂによって検出されたＸ線の透過量に応じた電気信号に基づいて被検査物Ｗ中（表面も含む）に異物があるか否かを判別し、この判別結果から良品（異物なし）又は不良品（異物あり）を示す選別信号などを外部出力する。そして、上記検査を終えた被検査物Ｗは、他方の開口部１２から搬出された後、制御手段１３から出力される選別信号に応じて良品と不良品とに選別される。
【００１８】
ここで、被検査物Ｗにある異物の形状や配置は様々で不特定である。特に、薄板状の異物は、その薄板面からＸ線が曝射した場合にはＸ線の透過率が高く異物として認識できない。しかしながら、上述したＸ線異物検出装置では、Ｘ線発生器１ａとＸ線センサ２ａ、Ｘ線発生器１ｂとＸ線センサ２ｂによって、搬送面３ａ上に搬送される被検査物Ｗに異なる方向から面状のＸ線を曝射している。
【００１９】
したがって、上記Ｘ線異物検出装置では、薄板状の異物であって、一方のＸ線の透過率が高くて認識できなくても、他方のＸ線の透過率が低いため認識することが可能となるため、異物の形状や配置に係わらず、誤検出のない高精度の検出を行うことができる。
【００２０】
また、図１に示す第一実施の形態の例では、各Ｘ線が搬送面３ａに至る以前に交差している。このように構成することにより、各Ｘ線発生器１ａ，１ｂ同士、および各Ｘ線センサ２ａ，２ｂ同士をそれぞれ被検査物Ｗの搬送方向（矢印Ａ方向）に近づけて配置することが可能となる。これにより、複数のＸ線発生器１ａ，１ｂおよび複数のＸ線センサ２ａ，２ｂを有したＸ線異物検出装置での小型化を図ることができる。
【００２１】
ところで、第一実施の形態では、図３に示すように、交差する各Ｘ線を、搬送部３の搬送面３ａ上に搬送される被検査物Ｗに対して被検査物Ｗ内で交差させることが可能である。各Ｘ線を、搬送面３ａ上に搬送される被検査物Ｗに対して被検査物Ｗ内で交差させるには、各Ｘ線の交差位置を、搬送面３ａ上に搬送される被検査物Ｗの高さの範囲内となるように設定すればよい。この構成によれば、各Ｘ線が、搬送部３の搬送面３ａ上に搬送される被検査物Ｗに対して同時に曝射される。したがって、各Ｘ線センサ２ａ，２ｂにより異物が略同時に検出されるので、異物がどのような形状であって、どのような配置で被検査物Ｗにあるかの判断をすることが可能となる。
【００２２】
また、図３に示す構成において、搬送面３ａからの各Ｘ線の交差位置の高さを可変できるように、各Ｘ線発生器１ａ，１ｂおよび各Ｘ線センサ２ａ，２ｂを移動可能に構成してもよい。この場合、少なくともＸ線発生器１ａとＸ線センサ２ａ、あるいはＸ線発生器１ｂとＸ線センサ２ｂの何れかの組が移動可能であればよい。これにより、被検査物Ｗの高さに応じて各Ｘ線の交差位置が可変できる汎用性を有することが可能である。さらに、被検査物Ｗの所望とする高さ位置に各Ｘ線の交差位置を設定して、被検査物Ｗにおける所望の部位の異物検出を略同時に行うことが可能である。
【００２３】
また、搬送面３ａ上に搬送される被検査物Ｗに複数の方向から別々にＸ線を曝射させて異物を検出する構成において、上述の如く異物がどのような形状であって、どのような配置で被検査物Ｗにあるかの判断をする場合には、それぞれのＸ線による検出結果を記憶し、各記憶データを被検査物Ｗの移動時間差分を遅延させる処理が必要である。しかしながら、上記図３に示す構成によれば、異物が略同時に検出されるので、各記憶データを遅延させる処理が不要となる。
【００２４】
また、搬送部３で搬送中の被検査物Ｗが搬送面３ａに対して動く可能性がある。特に円形を基にした形状は転がりやすくこの傾向にある。このように搬送中に被検査物Ｗが動いた場合、上記の如く各Ｘ線による検出結果の各記憶データを遅延させる処理を行う際には、異物がどのような形状であって、どのような配置で被検査物Ｗにあるかの判断ができなくなる。しかしながら、上記図３に示す構成によれば、異物が略同時に検出されるので、搬送中に被検査物Ｗが動いても上記判断を行うことが可能である。
【００２５】
なお、上述した第一実施の形態でのＸ線異物検出装置では、各面状のＸ線を、被検査物Ｗに対して異なる方向で曝射させる構成として、面状のＸ線を搬送面３ａに対してそれぞれ異なる角度をもたせるようにしている。その一例として図１では、搬送面３ａに対してそれぞれのＸ線を斜め方向に曝射するように構成されているが、この限りではない。例えば、一方のＸ線を搬送面３ａに対して垂直方向に曝射し、他方のＸ線を搬送面３ａに対して斜め方向に曝射するように構成してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるＸ線異物検出装置は、搬送面上に搬送される被検査物に異なる方向から複数の面状のＸ線を曝射するようにし、該面状の各Ｘ線を、搬送面上にて被検査物の搬送方向に対して直交するようにし、且つ、搬送面に向けて異なる角度をもたせるように複数のＸ線発生器およびＸ線センサを配する。この場合、面状の各Ｘ線を、被検査物内で交差させることにより、異物が略同時に検出されるので、その異物がどのような形状であって、どのような配置で被検査物にあるかどうかの判断をすることができる。
【００２７】
また、各Ｘ線を被検査物内で交差させた構成としているので、被検査物Ｗに複数の方向から別々にＸ線を曝射させて異物を検出する構成と比較して、それぞれのＸ線による検出結果の各記憶データを被検査物Ｗの移動時間差分を遅延させる処理が不要となる。
【００２８】
また、各Ｘ線を被検査物内で交差させた構成としているので、被検査物Ｗに複数の方向から別々にＸ線を曝射させて異物を検出する構成と比較して、搬送中に搬送面に対し被検査物Ｗが動いても上記判断を行うことが可能である。
【００２９】
また、各Ｘ線を被検査物内で交差させた構成において、搬送面からの各Ｘ線の交差位置の高さを可変可能とすれば、被検査物の高さに応じた汎用性を有することができるとともに、被検査物における所望の部位の異物検出を略同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線異物検出装置の第一実施の形態を示す正面図。
【図２】（ａ）前記Ｘ線異物検出装置の側面図。
（ｂ）前記Ｘ線異物検出装置の部分平面図。
【図３】
第一実施の形態における別の例を示す正面図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…Ｘ線発生器、２ａ，２ｂ…Ｘ線センサ、３…搬送部、３ａ…搬送面、Ａ…搬送方向、Ｌ…基線、Ｗ…被検査物。

Claims

被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過するＸ線の透過量から前記被検査物中の異物の有無を検出するＸ線異物検出装置において、
Ｘ線曝射口に設けられた集束スリットを介して面状のＸ線を曝射する複数のＸ線発生器（１ａ，１ｂ）と、
前記各Ｘ線発生器からのＸ線をそれぞれ受けるようにライン状に形成された複数のＸ線センサ（２ａ，２ｂ）と、
前記各Ｘ線発生器と前記各Ｘ線センサとの間に前記被検査物を搬送させる平坦状の搬送面（３ａ）をなす搬送部（３）と、
を備え、前記各Ｘ線発生器が、前記面状の各Ｘ線を、前記搬送部の搬送面上にて前記被検査物の搬送方向（Ａ）に対して直交させるように配され、且つ、前記搬送部（３）にて搬送される被検査物（Ｗ）に対して該被検査物内で交差させるように前記搬送面に向けて異なる角度をもたせるように配されていることを特徴とするＸ線異物検出装置。
前記搬送面（３ａ）からの前記各Ｘ線の交差位置の高さが可変とされていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検出装置。