JP3946612B2

JP3946612B2 - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JP3946612B2
Application number: JP2002295502A
Authority: JP
Inventors: 正幸宇野; 隆司株本
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP2004132747A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送中の物品の検査を行うＸ線検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１６０４８７号公報（第２−４頁、第４図）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−８２０７０号公報（第２−４頁、第４図）
【０００５】
【特許文献３】
特開平９−２５０９９２号公報（第３−５頁、第１図）
【０００６】
【特許文献４】
特開２０００−０７４８５６号公報（第２−３頁、第１図）
【０００７】
【特許文献５】
特許第３０１１３６０号明細書（第２−６頁、第１図）
【０００８】
【発明の背景】
従来のＸ線検査装置は、特開平１１−１６０４８７号（特許文献１）のように、Ｘ線遮蔽カーテンと呼ばれる鉛を含有する樹脂等で形成された柔軟性を持つカーテンを装置本体および開口部の両方に設け、外部へのＸ線の漏洩の防止を図っていた。
【０００９】
しかし、かかるＸ線検査装置では、搬送される物品が遮蔽カーテンを押しのけて、前記物品がＸ線検査部に搬入もしくは搬出されるから、物品と遮蔽カーテンとが接触する。そのため、遮蔽カーテンが切断されたり、擦り切れるという物理的な耐久性の問題がある。また、破損したＸ線遮蔽カーテンの一部が、物品に混入してしまうおそれもある。
また、物品等に含まれている油等が付着すると、遮蔽カーテンの素材の各層間に剥離が生じたり、鉛を含む素材が変質するなど経時的に劣化し易いという問題もある。
【００１０】
以上のような問題を解消するため、種々のＸ線検査装置が提案されている。
たとえば、特開２００２−８２０７０号（特許文献２）の発明では、遮蔽トンネルを用いてＸ線の漏洩を防止している。一方、特開平９−２５０９９２号（特許文献３）の発明では、検査部の搬入・搬出口に対して、搬送手段を傾斜させて設けることによりＸ線の漏洩を防止している。また、特開２０００−０７４８５６号（特許文献４）の発明では、検査部での搬送方向と搬入搬出の方向を異ならせて、Ｘ線の漏洩を防止している。
【００１１】
しかし、かかる装置では、遮蔽カーテンを用いておらず、物品の搬入・搬出口が常に開口状態のままであるため、Ｘ線の漏洩を十分に防止するには至らない。つまり、漏洩するＸ線は乱反射によって装置内部から外部に漏洩するので、開口部のどこかからＸ線が漏洩するのは避けられない。また、Ｘ線は不可視であるから、微小部位から漏洩していた場合、検知器でも検出できない場合がある。そのため、Ｘ線の漏洩のおそれを完全に払拭することはできない。
【００１２】
これらの問題を解決する装置として、特許第３０１１３６０号明細書（特許文献５）のＸ線検査装置がある。かかる装置は、搬入口および搬出口にシャッタを設け、物品の搬入および搬出に同期させて前記シャッタを開閉させている。さらに、シャッタの開閉に合わせて、Ｘ線源の照射の停止および起動を行わせている。このように、Ｘ線照射時に物理的に検査部を閉空間とすることで、Ｘ線の漏洩を防止している。
しかし、かかる装置は、製造ラインにおいて検査機器として用いる場合に、連続処理の面で不利である。つまり、前記シャッタの開閉により閉空間が完全に形成されてから、物品にＸ線をパルス状に照射して検査を行うので、検査を連続的に行うことができない。
【００１３】
本発明の目的は、Ｘ線検査を連続的に行うことができ、かつ、装置外部へのＸ線の漏洩を小さくし得ることができるＸ線検査装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のＸ線検査装置は、物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送される物品にＸ線を照射するＸ線源と、前記物品を透過した前記Ｘ線を検出するラインセンサと、前記物品の搬送経路に設けられたＸ線遮蔽部材とを備え、前記ラインセンサからの検出信号に基づき物品の検査を行うＸ線検査装置であって、前記Ｘ線遮蔽部材は、前記物品の搬送方向に概ね直交する平面において複数枚に分割された金属板からなり、前記各金属板は、互いに拘束されることなく第１の水平軸線のまわりに回転自在に設けられて下方に垂れ下がっており、前記金属板は、前記搬送される物品が当接することにより回動して物品の搬送を許容し、前記各金属板を前記第１の水平軸線のまわりに回転自在に支持するリンクを前記各金属板ごとに設け、前記各リンクを第２の水平軸線のまわりに回転自在に支持して、前記各リンクの下方に前記各金属板が垂れ下がるようにし、前記Ｘ線遮蔽部材における前記第１の水平軸線と第２の水平軸線との間に前記物品の搬送方向に開口する開口が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
前記Ｘ線遮蔽部材は金属板であるから、耐久性に優れている。また、板であるため、捩れることがなく、各金属板の間に隙間が生じにくい。したがって、Ｘ線の漏洩するおそれがない。
また、金属板が複数枚に分割されているので、物品Ｍが当接した金属板のみが開くので、接触抵抗や、金属板を押しのける力が小さくてすむ。
【００１６】
なお、本発明において、「物品」とは、ミンチ肉など連続的に搬送されるものの他に、野菜や包装されたもののように間欠的に搬送されるものなどの被検査物をいう。
また、「検査」とは、商品の合否を判定する検品の他に、針や金属片などの異物を検出する異物検査を含む。
【００１７】
前記各金属板は、水平軸線のまわりに回転自在に取り付けられて、下方に垂れ下がっている。Ｘ線遮蔽部材の下方の隙間を所定の間隔に設定することで、種々のラインレイアウトに合わせて効果的にＸ線を遮蔽することができる。
【００１８】
本発明においては、リンクを前記各金属板ごとに設け、前記各リンクの下方に前記各金属板が垂れ下がっている。前記リンクにより、各金属板が多関節で支持されるから、軽量のリンクを介して金属板が大きく回動することにより、各金属板を小さな力で動かすことができる。
【００１９】
前記Ｘ線検査装置は、前記Ｘ線源およびラインセンサをカバーで覆う検査室と、前記検査室への物品の搬入および前記検査室からの物品の搬出を許容する一対の開口部とを更に備え、前記一対の開口部の各々もしくは各開口部の近傍に、前記Ｘ線遮蔽部材が搬送方向に沿って離間した複数の箇所に設けられているのが好ましい。
１つのＸ線遮蔽部材を物品が通過している際に生じる隙間からＸ線が漏洩した場合、あるいは、何らかの原因でＸ線遮蔽部材が破損した場合でも、他の箇所に設けられたＸ線遮蔽部材により遮蔽することができるから、Ｘ線が外部へ漏洩するおそれがない。
【００２０】
前記各金属板よりも前記Ｘ線源に近い箇所にゲートを設けてもよい。前記ゲートは、前記搬送方向に概ね直交する平面に沿って連なっており、かつ、前記搬送される物品が当接することにより回動して物品の搬送を許容する。
前記ゲートは分割されていないので、Ｘ線の遮蔽機能が高い。しかも、ゲートが前記各金属板よりもＸ線源に近い箇所に設けられているので、前記搬送手段の搬送面よりも上方へのＸ線の散乱を大幅に防止することができる。
【００２１】
また、前記検査室への搬送経路および前記検査室からの搬送経路がそれぞれ傾斜して設けられていてもよい。前記検査室内の散乱Ｘ線が、搬送経路もしくはカバーに当たって反射されるから、外部へのＸ線の漏洩を小さくすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
以下の説明では、本発明のＸ線検査装置をミンチ肉などのように、概ね切れ目なく連続的に搬送される物品に適用した場合を例示して説明する。
【００２３】
全体構成：
図１に示すように、たとえば、ミンチ肉からなる物品Ｍの搬送ライン上に設けられたＸ線検査装置１は、Ｘ線シールドボックスからなる筐体１Ｓを備えている。前記筐体１Ｓ内には、後述するＸ線源１０およびＸ線検出器１１を筐体（カバー）１Ｓで覆う検査室１２が形成されている。
【００２４】
前記筐体１Ｓ内には上流から順に第１〜第３コンベヤ（搬送手段）５０，２０，５１が配置されており、筐体１Ｓの両側には、搬入口１ａおよび搬出口１ｂからなる開口部が形成されている。上流の第１コンベヤ５０によって搬送された物品Ｍは、以下のように、連続的に搬送される。商品Ｍは、前記搬入口１ａを通り第２コンベヤ２０に乗り移った後、下流の第３コンベヤ５１に乗り移る。第３コンベヤ５１上の物品Ｍは、前記搬出口１ｂからＸ線検査装置１の外に搬出される。
【００２５】
光学系１０，１１：
前記筐体１Ｓ内には、Ｘ線源１０およびＸ線検出器１１からなる光学系が設けられている。前記Ｘ線源１０はＸ線を発生させ、該Ｘ線をＸ線検出器１１に向って照射する。前記Ｘ線検出器１１は、多数の画素を第２コンベヤ２０の幅方向に１列に配設したラインセンサを備えている。前記Ｘ線検出器１１には、図示しないコンピュータが接続されている。前記コンピュータは、Ｘ線検出器１１からの出力を所定のタイミングで取り込んで処理し、透過Ｘ線の量に応じた明暗の分布を有する画像を作成することにより、物品Ｍの検査を行う。
【００２６】
コンベヤ５０，５１：
前記第１コンベヤ５０および第３コンベヤ５１は、それぞれ搬入口１ａおよび搬出口１ｂ側に向って下方に傾斜している。一方、第１コンベヤ５０の下流側の端部は、第２コンベヤ２０の上流側の端部よりも上方に位置している。
前記下流の第３コンベヤ５１は、不良物品をラインアウトさせるための振り分け装置を構成しており、前記検査によって不良であると判別された場合には、二点鎖線で示すように、その上流側が上昇し、当該物品Ｍが前記第２コンベヤ２０から下方に落下されて排出される。
【００２７】
Ｘ線遮蔽部材３０：
前記第１〜第３コンベヤ５０，２０，５１からなる物品Ｍの搬送経路上には、Ｘ線遮蔽部材３０が設けられている。前記Ｘ線遮蔽部材３０は、Ｘ線が本検査装置１の外へ漏洩するのを防止するためのものであり、前記一対の開口部１ａ，１ｂの各々、ならびに、その近傍に２組づつ、物品Ｍの搬送方向Ｙに沿って離間して設けられいてる。具体的には、Ｘ線遮蔽部材３０は、前記第１コンベヤ５０の下流、第２コンベヤ２０の上流および下流、第３コンベヤ５１の下流の計４ヵ所に設けられている。コンベヤ５０，２０，５１に対する各Ｘ線遮蔽部材３０の下方の隙間は、概ね一定になるように設定されている。
なお、コンベヤ５０，２０，５１の上方には、ならしコンベヤ（図示せず）が設けられ、物品Ｍの高さが概ね一定になるように平らに均らす。したがって、コンベヤ５０，２０，５１とＸ線遮蔽部材３０との前記隙間は、搬送される物品Ｍの高さと同程度に設定されている。
【００２８】
図２に示すように、前記Ｘ線遮蔽部材３０は、複数枚に分割された金属板で構成されており、遮蔽ユニットＵのフレーム３２を介して前記筐体１Ｓ（図１）に取り付けられている。各Ｘ線遮蔽部材３０は、物品Ｍの搬送方向Ｙに概ね直交する平面に沿って設けられ、下方に垂れ下がっている。Ｘ線遮蔽部材３０は、前記搬送方向Ｙに直交する幅方向Ｗにわたって分割されており、図１に示す前記コンベヤ５０，２０，５１の上方において、前記検査室１２を搬送方向Ｙに区切るように設定されている。
【００２９】
図３に示すように、Ｘ線遮蔽部材３０は、リンク３１を介して前記遮蔽フレーム３２に取り付けられている。すなわち、図４の分解斜視図に示すように、前記リンク３１には、搬送方向Ｙに直交する略水平方向Ｗに第１および第２ピン３１ａ，３１ｂが設けられている。前記フレーム３２の下端部３２ａには上方の第１ピン３１ａが回転自在に取り付けられており、下方の第２ピン３１ｂにはＸ線遮蔽部材３０の上端部３０ｂが回転自在に取り付けられている。
したがって、図３に示すように、搬送方向Ｙに搬送される物品Ｍが前記Ｘ線遮蔽部材３０の一部に当接すると、当該一部のＸ線遮蔽部材３０が第２ピン３１ｂの第１の水平軸線Ｂのまわりに回動すると共に、二点鎖線で示すように、リンク３１自体が前記遮蔽フレーム３２に対して第１ピン３１ａの第２の水平軸線Ａのまわりに回動し、物品Ｍの搬送を許容する。
【００３０】
ゲート４０：
図１に示すように、前記各Ｘ線遮蔽部材３０よりも前記Ｘ線源１０に近い箇所には、一対のゲート４０が設けられている。前記ゲート４０は、搬送方向Ｙにおいて、前記Ｘ線源１０の上流側と下流側とにそれぞれ設けられている。図５に示すように、前記ゲート４０は、幅方向Ｗに延びる１枚の金属板で形成されており、搬送方向Ｙに概ね直交する平面に沿って連なって設けられている。ゲート４０は、図１の前記検査室１２を第２コンベヤ２０の上方において、搬送方向Ｙに区切るように設定されている。
【００３１】
図５に示す前記筐体１Ｓには、第３ピン１５が設けられており、前記ゲート４０の上端部４０ａが前記第３ピン１５に係合している。ゲート４０は、第３ピン１５の水平軸線Ｃのまわりに回転自在に取り付けられている。したがって、搬送方向Ｙに搬送される物品Ｍがゲート４０に当接した場合には、該ゲート４０が前記第３ピン１５のまわりに回動して、物品Ｍの搬送を許容する。
なお、図１の第２コンベヤ２０の上面とゲート４０の下方との隙間は、前記Ｘ線遮蔽部材３０の下方の隙間よりも若干大きく設定されており、物品Ｍがゲート４０に当接しにくいように設定されている。
【００３２】
図６に示すように、前記コンベヤ２０には、無端状のベルトＢが張設されており、第２コンベヤ２０の下方には搬送ベルトＢの駆動を行う駆動ローラ２３やテンションローラ２２などが設けられている。前記第２コンベヤ２０の両端部２１ａは、それぞれ上方に回動自在であり、後述するメンテナンスの際には、該両端部２１ａを上方に回動させて、搬送ベルトＢを取り外すことが可能である。
【００３３】
物品の搬送動作：
本装置の検査が開始されると、図１の前記Ｘ線源１０からＸ線検出器１１に向ってＸ線が照射されると共に、物品Ｍが前記第１コンベヤ５０上を連続的に切れ目なく搬送され、搬入口１ａから筐体１Ｓ内に送られる。第１コンベヤ５０の物品Ｍは、下流の第２コンベヤ２０に搬送され、Ｘ線検査が行われた後、第３コンベヤ５１によって下流に搬出される。
【００３４】
ここで、前記ゲート４０は、１枚の分割されていない金属板で形成され、Ｘ線源１０の近傍の上流および下流にそれぞれ設けられているので、搬入口１ａおよび搬出口１ｂに向かうＸ線を遮断することができる。
【００３５】
また、各コンベヤ５０，２０，５１の上方には、前記Ｘ線遮蔽部材３０が設けられているから、前記ゲート４０の下から漏洩し、コンベヤ５０，２０，５１で反射された散乱Ｘ線を遮断することができる。前記Ｘ線遮蔽部材３０は、幅方向Ｗにわたって複数枚に分割されているので、各Ｘ線遮蔽部材３０のうち、物品Ｍが当接したＸ線遮蔽部材３０のみが回動される。そのため、Ｘ線の漏洩が少なく抑えられる。
特に、各Ｘ線遮蔽部材３０は、金属板で形成され、捩れるおそれがないから、幅方向（図２）Ｗに複数枚のＸ線遮蔽部材３０を取り付けても十分にＸ線の漏洩を防止することができる。
【００３６】
なお、前述のように、前記第１コンベヤ５０および第３コンベヤ５１は、それぞれ搬入口１ａおよび搬出口１ｂ側に向って下方に傾斜している。そのため、検査室１２内の散乱Ｘ線がコンベヤ５０，２０，５１によって遮られるので、該コンベヤ５０，２０，５１の上方へのＸ線が大幅に遮断される。
【００３７】
メンテナンス方法：
図６に示すように、メンテナンス時には、Ｘ線遮蔽部材３０およびゲート４０を筐体１Ｓから取り外して洗浄する。ここで、前述のように、前記各Ｘ線遮蔽部材３０は、前記フレーム３２に取り付けられているので、前記遮蔽ユニットＵを筐体１Ｓから取り外すことで、各Ｘ線遮蔽部材３０を一度に取り外すことができる。
その後、両端部２１ａを回動させて搬送ベルトＢを緩め、該搬送ベルトＢ、駆動ローラ２３およびテンションローラ２２などを取り外して洗浄する。
【００３８】
ところで、前記実施形態では、物品としてミンチ肉などのように切れ目なく連続的に搬送される物品を例示して説明したが、個別に間欠的に搬送される物品について検査を行うものであってもよい。
かかる場合には、図７（ａ），（ｂ）の平面図に示すように、２枚のＸ線遮蔽部材３０Ａを鉛直軸線Ｃのまわりに回転自在に設けてもよい。前記Ｘ線遮蔽部材３０Ａは、たとえば、図示しないバネ等を用いて、図７（ａ）の閉状態に常時付勢されている。図７（ｂ）に示すように、物品ＭがＸ線遮蔽部材３０Ａに当接すると、搬送される物品Ｍによって押し開けられる。前記物品Ｍが通過すると、Ｘ線遮蔽部材３０Ａが前記バネ力によって図７（ａ）の閉状態の位置に戻る。
【００３９】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、前記実施形態では、Ｘ線源の上流側と下流側に、それぞれ２組のＸ線遮蔽部材を設けたが、１組であってもよいし、３組以上であってもよい。
さらに、前記リンクの代わりに、リンクを複数個繋いだリンクチェーンを用いてもよいし、ヒモなどを用いてもよい。さらに、リンクを用いず、Ｘ線遮蔽部材を遮蔽フレームに回動自在に取り付けてもよい。
また、ゲートは必ずしも必要ではない。
また、Ｘ線源およびＸ線検出器からなる光学系を１組としたが、前記光学系を複数組設けてもよい。
また、コンベヤは、物品を水平方向に搬送してもよい。かかる場合には、Ｘ線遮蔽部材の下方の隙間を小さくし、搬送の度に物品がＸ線遮蔽部材に当接するように設定するのが好ましい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線遮蔽部材を金属板で形成したから、耐久性に優れている。また、Ｘ線遮蔽部材が板状であるため、捩れることがなく、各金属板の間に隙間が生じにくい。したがって、Ｘ線の漏洩するおそれがない。
また、金属板が複数枚に分割されているので、物品が当接した金属板のみが開くので接触抵抗や、金属板を押しのける力が小さくてすむ。
さらに、物品が間欠的に搬送される場合には、物品の搬送間隔が一定でない場合や、幅方向にずれて搬送されるような場合であっても、搬送される物品によって金属板が開けられるので、更に効果的である。
【００４１】
なお、前記各金属板を第１の水平軸線のまわりに回転自在に取り付け、下方に垂れ下がるようにしたので、他の構造を配慮した上で、下方の隙間を適宜設定することにより、効果的にＸ線を遮蔽することができる。
【００４２】
また、前記各金属板ごとにリンクを設け、該リンクの下方に、前記各金属板が垂れ下がるようにしたので、軽量なリンクを介して金属板が大きく回動することで、金属板を小さな力で動かすことができる。したがって、搬送される物品がＸ線遮蔽部材に当接しても、接触抵抗や、板を押しのける力が更に小さくなる。
【００４３】
さらに、前記Ｘ線遮蔽部材を搬送方向に沿って離間した複数の箇所に設ければ、物品が通過する際にＸ線遮蔽部材からＸ線が漏洩した場合や、Ｘ線遮蔽部材が破損した場合でも、他の箇所に設けられたＸ線遮蔽部材によりＸ線を遮蔽することができる。
【００４４】
また、前記各金属板よりも前記Ｘ線源に近い箇所にゲートを設ければ、コンベヤ上への散乱Ｘ線を十分に遮ることができる。
【００４５】
また、前記検査室への搬送経路および前記検査室からの搬送経路をそれぞれ傾斜して設ければ、検査室内の散乱Ｘ線が、搬送機器やカバーに当たって反射されるから、外部へのＸ線の漏洩を更に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線検査装置を示す概略側面図である。
【図２】遮蔽ユニットを示す概略斜視図である。
【図３】Ｘ線遮蔽部材の一部を示す概略斜視図である。
【図４】Ｘ線遮蔽部材の取付構造を示す分解斜視図である。
【図５】ゲートを示す概略斜視図である。
【図６】Ｘ線検査装置のメンテナンス方法を示す概略側面図である。
【図７】Ｘ線遮蔽部材の変形例を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１ａ：搬入口（開口部）
１ｂ：搬出口（開口部）
１Ｓ：筐体（カバー）
１０：Ｘ線源
２０：第２コンベヤ（搬送手段）
３０：Ｘ線遮蔽部材
３１：リンク
４０：ゲート
５０：第１コンベヤ（搬送手段）
５１：第３コンベヤ（搬送手段）
Ｍ：物品
Ｙ：搬送方向

Claims

物品を搬送する搬送手段と、
該搬送手段により搬送される物品にＸ線を照射するＸ線源と、
前記物品を透過した前記Ｘ線を検出するラインセンサと、
前記物品の搬送経路に設けられたＸ線遮蔽部材とを備え、
前記ラインセンサからの検出信号に基づき物品の検査を行うＸ線検査装置であって、
前記Ｘ線遮蔽部材は、前記物品の搬送方向に概ね直交する平面において複数枚に分割された金属板からなり、
前記各金属板は、互いに拘束されることなく第１の水平軸線のまわりに回転自在に設けられて下方に垂れ下がっており、
前記金属板は、前記搬送される物品が当接することにより回動して物品の搬送を許容し、
前記各金属板を前記第１の水平軸線のまわりに回転自在に支持するリンクを前記各金属板ごとに設け、
前記各リンクを第２の水平軸線のまわりに回転自在に支持して、前記各リンクの下方に前記各金属板が垂れ下がるようにし、
前記Ｘ線遮蔽部材における前記第１の水平軸線と第２の水平軸線との間に前記物品の搬送方向に開口する開口が形成されていることを特徴とするＸ線検査装置。
請求項１において、
前記Ｘ線源およびラインセンサをカバーで覆う検査室と、
前記検査室への物品の搬入および前記検査室からの物品の搬出を許容する一対の開口部とを更に備え、
前記一対の開口部の各々もしくは各開口部の近傍に、前記Ｘ線遮蔽部材が搬送方向に沿って離間した複数の箇所に設けられていることを特徴とするＸ線検査装置。
請求項１もしくは２において、
前記各金属板よりも前記Ｘ線源に近い箇所に、かつ、前記Ｘ線源よりも搬送方向の上流および下流の位置に、各々、ゲートが設けられ、
該ゲートは、前記搬送方向に概ね直交する平面に沿って連なっており、かつ、前記搬送される物品が当接することにより回動して物品の搬送を許容することを特徴とするＸ線検査装置。
請求項２もしくは３において、
前記検査室への搬送経路および前記検査室からの搬送経路がそれぞれ傾斜して設けられていることを特徴とするＸ線検査装置。