JP3915912B2

JP3915912B2 - Ｘ線異物検査装置

Info

Publication number: JP3915912B2
Application number: JP2002311701A
Authority: JP
Inventors: 太植木
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004144674A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線異物検査装置に関し、更に詳しくは、被検査物を搬送装置で搬送しながらＸ線を照射して得られるＸ線透過データを用いて、被検査物内の異物の有無を検査する方式のＸ線異物検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線を用いて物品内部の異物の有無を検査する、Ｘ線異物検査装置が各種分野において用いられている。Ｘ線異物検査装置は、Ｘ線源から被検査物に対してＸ線を照射し、被検査物を透過したＸ線から得られるＸ線透過情報を用いて、被検査物中に含まれる異物の有無や異常の検査を行う装置である。特に、特に精肉、食品加工分野においては、ＰＬ法やＨＡＣＣＰ方式の製造工程の管理対象として、Ｘ線異物検査装置が重要視されており、精肉や加工食品中に金属や骨、木材、合成樹脂等が混入している場合は異物として検知され、排除処理が行われる。これによって、食品製造・加工分野における製品の安全性、衛生性が保証される。
【０００３】
このような食品製造・加工分野等において生産ライン中に組み込まれるＸ線異物検査装置としては、被検査物を搬送装置で搬送しながらＸ線を照射して得られるＸ線透過データから、被検査物内の異物の有無を検査する方式のものが多用されている。また、この種のＸ線異物検査装置は、通常、Ｘ線の外部への漏洩を遮断するために、装置全体をＸ線遮断材からなる防護箱によって覆った構造が採用される。そして、被検査物は、その防護箱に形成された搬入口を通じてコンベアによってＸ線源とＸ線検出器の間に搬入され、同じく防護箱に形成された搬出口を通じて外部に搬出されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
従来のこの種のＸ線異物検査装置の構成例を図４および図５にそれぞれ正面図およびそのＡ−Ａ視図を示す。装置全体はステンレス等のＸ線遮断材からなる防護箱４１によって覆われており、その防護箱４１の内方の上部には、Ｘ線源４２がＸ線照射方向を下方に向けた状態で配置されている。また、そのＸ線源４２に対向してその下方にはＸ線検出器４３が設けられている。Ｘ線源４２とＸ線検出器４３の間には被検査物Ｗを搬送するためのベルトコンベア４４が配設されている。ベルトコンベア４４の両端に隣接して、搬入用コンベア４５および搬出用コンベア４６が防護箱４１の外部に設けられている。コンベア４４は、防護箱４１の幅寸法よりも僅かに長いライン長を有しており、防護箱４１の両側面にそれぞれ形成されている搬入口４１ａおよび搬出口４１ｂから僅かに外方に突出し、これによって搬入用コンベア４５または搬出用コンベア４６との被検査物Ｗの乗り継ぎを容易にしている。
【０００５】
被検査物Ｗは、搬入用コンベア４５から防護箱４１内のベルトコンベア４４に受け渡されて搬入口４１ａから防護箱４１内に搬入され、このベルトコンベア４４上に載ってＸ線源４２とＸ線検出器４３の間を通過する際に被検査物ＷにＸ線が照射され、その透過Ｘ線がＸ線検出器４３によって検出される。そして、その検出出力は所定の画像処理に供され、例えばモニタ画面上の画像に異物がマークして示されるなどの処理が行われる。
【０００６】
そして、食品製造・加工分野のラインに組み込まれるこの種の装置では、衛生面の配慮から頻繁に清掃等のメンテナンスが行われる。そのため、防護箱４１にはその正面に扉４７が設けられ、この扉４７を開くことによって、防護箱４１の内面やベルトコンベア４４などが定期的に清掃される。
【０００７】
従来の扉４７の構造としては、上記の図４，図５の例では、扉４７の下辺において支軸４７ａにより防護箱４１に支持され、手前側に倒回することによって開く構造を有している。
【０００８】
ここで、この種の装置に用いられる防護箱は、Ｘ線の漏洩防止機能を高くするために厚みのあるステンレス等によって構成され、扉も同等の厚さの金属材料で構成される。従って扉は重く、上記した手前側への倒回により開く扉４７は、その開閉が困難であり、特に扉４７を開く際にその自重が次第に手前倒回させる向きに作用し、ある角度以上開いたときに急激に手前倒回する可能性がある。そこで、このような構造を持つ扉には、図６に一部を省略した斜視図を示すように、扉４７と防護箱４１との間にダンパ４７ｂを介在させることにより、扉４７の手前倒回の速度を制限するように考慮されている。
【０００９】
また、防護箱の扉の他の構造として、図７（Ａ）に閉じた状態、同図（Ｂ）に開いた状態をそれぞれ正面図で示すように、扉７７の左右いずれかの辺において鉛直の支軸７７ａで防護箱４１に支持し、横開きするようにした構造のものも採用されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−３１１６９９号公報（第２−第３頁，図１５，図１６）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のようなＸ線異物検査装置における防護箱の扉は、特に食品関係のラインに組み込まれる場合には前記したように頻繁に開いて清掃等のメンテナンスが行われる関係上、その作業性の点から軽量であることが望ましく、一方、装置内からのＸ線の漏洩防止性能を向上させるためには厚いステンレス等によって構成する必要があって重くならざるを得ず、よってこの扉には二律背反の機能が要求される。
【００１２】
前記した従来の扉の構造のうち、手前倒回式のものでは、ダンパ４７ｂを用いることによって、扉４７を開く際に実質的に扉４７が軽くなって作業性がよく、作業者の安全も確保される反面、扉４７の開放によって防護箱はその部分が手前側に全面的に開放されるもののダンパ４７ｂが邪魔になって防護箱内のベルトコンベアの清掃をはじめとするメンテナンスが行いにくいのみならず、扉４７を閉める際にはダンパ４７ｂが負荷となってより大きな力を要するという問題がある。
【００１３】
一方、横開き式の扉７７は、作業者にその自重を感じさせない点で開閉作業の作業性が良好である反面、防護箱内のベルトコンベア４４が前記した通り防護箱の幅寸法よりも僅かに長いライン長を有しているが故に、図７（Ｂ）に示すように、扉７７の支持側の辺が開放されないために、防護箱４１からベルトコンベア４４を取り出しにくく、この点において清掃・メンテナンスを行いにくいという問題がある。
【００１４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、扉の開閉に大きな力を要することなく、しかも清掃・メンテナンス作業も容易なＸ線異物検査装置の提供を目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線異物検査装置は、Ｘ線を遮蔽する防護箱内にＸ線源とＸ線検出器が互いに対向するように配置され、その防護箱内のＸ線源とＸ線検出器の間のＸ線照射領域に被検査物を搬入・搬出する搬送機構を備え、上記Ｘ線検出器の出力に基づく被検査物の透過Ｘ線情報から被検査物内の異物の有無を検査するとともに、上記防護箱には、当該防護箱内の保守を行うための扉が設けられてなるＸ線異物検査装置において、上記扉が、その下辺部において支軸を中心として回動自在に防護箱に支持され、手前側に倒回することにより開く構造を有しているとともに、その扉の内側に、当該扉とＸ線照射領域との間を仕切る着脱自在の防護板が更に設けられていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１６】
ここで、本発明においては、防護板が取り外された状態では、上記扉が閉じきらない機械的構造を有している構成（請求項２）、あるいは、上記防護箱内に、被検査物の通過の有無を検出するための投光素子と受光素子の対、もしくは投受光素子とミラーの対が対向配置されてなる光電検出手段が配置され、その光電検出手段を構成する素子またはミラーからなる対の一方が上記防護板に装着されているとともに、装置の運転開始時に、上記光電検出手段の受光出力がない状態では、Ｘ線の照射を不能とする回路手段を備えた構成（請求項３）を採用することが望ましい。
【００１７】
本発明は、防護箱の扉を二重にし、外側の扉については下辺を軸支して手前倒回式とするとともに、内側の扉（防護板）は着脱自在とすることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１８】
すなわち、防護箱の扉を二重にすることによって、各扉、つまり手前倒回式の扉および着脱式の防護板の各厚さ、従って重量を、それぞれ、従来の１枚でＸ線漏洩を防止する扉の半分としても、これらが共働して従来と同等のＸ線漏洩防止機能を発揮することができる。そして、手前倒回式の扉は、その重量が半分となっているが故に、従来のこの構造の扉のようにダンパを設けずともその開閉が容易であり、また、着脱式の扉（防護板）についても軽量となるが故に着脱が容易である。
【００１９】
そして、ダンパを設けない手前倒回式の扉と着脱式の防護板との組み合わせにより、手前倒回式の扉を開いて防護板を取り外した状態では、防護箱は扉の配設位置において全面的に開放されて、内部のベルトコンベアを容易に取り出すことができ、清掃・メンテナンスも容易となる。
【００２０】
手前倒回式の扉と着脱式の防護板とでＸ線の漏洩を防止する本発明の構成においては、着脱式の防護板の取り付けを忘れて扉を閉じた場合に、そのＸ線漏洩防止機能が低下してしまう。そこで、着脱式の防護板を取り付け忘れを防止する機能を設けることが望ましい。
【００２１】
請求項２に係る発明では、防護板を取り付けない状態において手前倒回式の扉が閉じきらない機械的構造を設けることにより、オペレータに防護板の取り付けを促し、その取り付け忘れを防止することを可能としている。
【００２２】
請求項３に係る発明では、防護箱内の被検査物の移動を検知するための光電検出手段を利用し、その一方の素子、あるいはミラーを防護板に取り付けることによって、防護板の存在しない状態では光電検出手段の受光出力が発生しないようにし、装置の運転開始時にの運転開始時にその受光出力がない場合にＸ線の照射を不能な回路手段を設けることで、防護板の取り付けを忘れた状態でのＸ線の発生の防止を可能としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の正面図であり、図２はそのＡ−Ａ視図である。
【００２４】
装置の基本的構成は図４，図５に示したものと同等であり、ステンレス等のＸ線遮蔽材料からなる防護箱１の内部上方にＸ線源２が配置され、そのＸ線源２に対向してその下方にはＸ線検出器３が設けられている。また、これらのＸ線源２とＸ線検出器３の間には、被検査物Ｗを搬送するためのベルトコンベア４が配設されており、このベルトコンベア４の両端は、防護箱１の両側面に形成されている搬入口１ａおよび搬出口１ｂから僅かに外部に突出しており、その突出している両端に隣接して、搬入用コンベア５および搬出用コンベア６が防護箱１の外部に設けられている。
【００２５】
防護箱１には、その正面に扉７が設けられている。この扉７は、その下辺において水平の支軸７ａを介して防護箱１に回動自在に支持されており、手前側に倒回させることによって開放することができる。そして、この扉７の内側に、着脱自在の防護板８が設けられている。防護板８は、防護箱１に設けられた断面略コ字形の上下のガイド８ａ，８ｂに嵌まり込むことによって防護箱１に取り付けられている。その取り付け状態において、防護板８の上縁と上側のガイド８ａの天井面との間には所定の空隙が形成されており、従って、防護板８を取り外すには、防護板８を少し上方に持ち上げて下辺を手前側に引くことにより、下縁が下側のガイド８ｂの立ち上がり部を越えるので、その状態で防護板８を下方に移動させることによって、簡単に取り外すことができる。取り付け時はその逆の動作をすることによって、簡単に取り付けることができる。
【００２６】
扉７および防護板８は、それぞれ防護箱１と同等のステンレス等のＸ線遮蔽材料からなっており、防護板８を取り付けて扉７を閉めた状態では、これらの双方によってＸ線の遮蔽することになる。従って、従来と同等のＸ線遮蔽能力を得るには、扉７と防護板８の合計の厚さが従来の扉の厚さと同等であれば足りる。従って、扉７および防護板８の厚さは、例えばそれぞれ従来の扉の厚さの半分でよく、重量も半分でよい。よって、扉７はダンパ等を設けることなく、簡単に開閉することができ、また、防護板８の取り付け／取り外しも容易に行うことができる。また、手前倒回式の扉７の採用により、その開放時には防護箱１の正面が全面的に開放された状態となり、ベルトコンベア４の取り出しが容易となるなど、清掃・メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００２７】
そして、この実施の形態においては、防護板８が取り外された状態では、Ｘ線源２からのＸ線を照射不能としたフェールセーフ機能を備えている。
【００２８】
防護箱１内には、ベルトコンベア４上を被検査物Ｗが通過したことを検知するための光電検出機構が設けられており、この光電検出機構は、防護箱１の奥側に設けられた投受光素子９ａと、その投受光素子９ａに対向して配置されたミラー９ｂによって構成され、通常は投受光素子９ａからの光がミラー９ｂで反射して投受光素子９ａに入射するのに対し、これらの間を被検査物Ｗが通過している時点では、ミラー９ｂからの反射光が投受光素子９ａに到達せず、これによって被検査物Ｗの通過を検知できるようになっている。そして、この光電検出機構を利用して、防護板８の取り付け忘れを防止するためのフェールセーフ機能が構築されている。
【００２９】
すなわち、光電検出機構のミラー９ｂは、図２に示すように防護板８に固着されている。従って、防護板８を取り付けずに扉７を閉じて装置の運転を開始しようとしたとき、内部に被検査物Ｗが存在しないにも係わらず、投受光素子９ａにはミラー９ｂからの反射光が入射せず、光検出信号が出力されない。この運転開始時における光検出信号の有無を判別し、光検出信号が無い場合には、Ｘ線源２からＸ線の照射を行わないようにすることによって、防護板８の取り付け忘れによるＸ線の漏洩を確実に防止することができる。
【００３０】
なお、光電検出機構は、投光素子と受光素子の対によって構成してもよく、その場合、投光素子と受光素子のいずれか一方を防護板８に固着すればよい。
【００３１】
また、以上のフェールセーフ機能に代えて、以下に示すように、防護板８が取り外された状態では、扉７を閉じ切れない構造からなる機械的なフェールセーフ機構を設けることもできる。
【００３２】
すなわち、扉７は、その上辺中央部にフック状の止め具が設けられており、その止め具が防護箱１側の止め孔に嵌まり込むことによって扉７が閉じられる公知の係止機構が採用されている。そして、その係止機構の止め孔が、以下に示すように防護板８が取り付けられている状態においてのみ、扉７の止め具に係合するようになっており、これによって防護板８の取り付けを忘れてＸ線が漏洩してしまう不具合の発生を防止するフェールセーフ機構を構成している。
【００３３】
図３はそのフェールセーフ機構の要部拡大図であり、図３（Ａ）は防護板８を取り付けていない状態、同図（Ｂ）は取り付けた状態をそれぞれ示している。
【００３４】
上側のガイド８ａに、上下方向に移動自在の移動部材１０が支持されている。この移動部材１０は、その両側面上端に形成された突起１０ａ，１０ｂがガイド８ａの内側に突出するピン１０ｃ，１０ｄに当接することによって、その下降端が制約され、ガイド８ａ内に防護板８が挿入されていない状態では、図３（Ａ）に示すようにその下降端に位置している。ガイド８ａ内に防護板８が挿入されると、移動部材１０は防護板８の上縁部によって上方に持ち上げられ、図３（Ｂ）に示す状態となる。
【００３５】
ガイド８ａには前記した扉７の止め具が嵌まり込む孔８１が形成されており、また、移動部材１０にも同等の孔１０ｅが形成されている。移動部材１０が防護板８を取り付けることによって押し上げられている図３（Ｂ）に示す状態では、ガイド８ａの孔８１と移動部材１０の孔１０ｅが重畳した状態となり、この状態においては扉７の止め具が嵌まり込み、扉７は完全に閉じられた状態となる。一方、移動部材１０がその下降端に位置している状態では、図３（Ａ）に示すように、ガイド８ａの孔８１と移動部材１０の孔１０ｅが重畳せず、この状態で扉７を閉じても止め具が嵌まり込まず、閉じることができない。従って、防護板８を取り付けなければ、扉７は閉じることができず、これによってオペレータは防護板８の取り付け忘れに気付くことになり、防護板８の取り付け忘れを確実に防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、Ｘ線の漏洩を防止すべくＸ線源からのＸ線照射領域を覆う防護箱の内部を清掃・メンテナンスするための扉を、手前倒回式の扉と、その更に内側で当該扉とＸ線照射領域とを仕切る着脱式の防護板によって構成し、Ｘ線をこれらの扉と防護板によって遮蔽するように構成しているので、扉および防護板それぞれの厚さを薄くしてもＸ線の漏洩を防止することができ、ダンパを用いずとも手前倒回式の扉の開閉が容易で、また、防護板も容易に着脱することができる。そして、手前倒回式の扉と着脱式の防護板を用いることによって、防護箱の正面を全面的に開放することができるので、内部のベルトコンベアの取り外しをはじめとして、清掃・メンテナンス作業も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ視図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の防護板の取り付けに関する機械的なフェールセーフ機構の説明図である。
【図４】従来のＸ線異物検査装置の構成例を示す正面図である。
【図５】図５のＡ−Ａ視図である。
【図６】図４，図５の従来装置における扉を開いた状態を一部を除いて示す斜視図である。
【図７】従来のＸ線異物検査装置の扉の他の構成例の説明図で、（Ａ）は扉を閉じた状態、（Ｂ）は扉を開いた状態をそれぞれ示す正面図である。
【符号の説明】
１防護箱
２Ｘ線源
３Ｘ線検出器
４ベルトコンベア
７扉
７ａ支軸
８防護板
８ａ，８ｂガイド

Claims

Ｘ線を遮蔽する防護箱内にＸ線源とＸ線検出器が互いに対向するように配置され、その防護箱内のＸ線源とＸ線検出器の間のＸ線照射領域に被検査物を搬入・搬出する搬送機構を備え、上記Ｘ線検出器の出力に基づく被検査物の透過Ｘ線情報から被検査物内の異物の有無を検査するとともに、上記防護箱には、当該防護箱内の保守を行うための扉が設けられてなるＸ線異物検査装置において、
上記扉が、その下辺部において支軸を中心として回動自在に防護箱に支持され、手前側に倒回することにより開く構造を有しているとともに、その扉の内側に、当該扉とＸ線照射領域との間を仕切る着脱自在の防護板が更に設けられていることを特徴とするＸ線異物検査装置。
上記防護板が取り外された状態では、上記扉が閉じきらない機械的構造を有していることを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検査装置。
上記防護箱内に、被検査物の通過の有無を検出するための投光素子と受光素子の対、もしくは投受光素子とミラーの対が対向配置されてなる光電検出手段が配置され、その光電検出手段を構成する素子またはミラーからなる対の一方が上記防護板に装着されているとともに、装置の運転開始時に、上記光電検出手段の受光出力がない状態では、Ｘ線の照射を不能とする回路手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検査装置。