JP4109232B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送中の物品に対してＸ線を照射して物品の検査を行うＸ線検査装置に関する。

従来より、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不良商品が出荷されることを防止するために、Ｘ線検査装置を用いた商品不良検査が行われている。このＸ線検査装置では、搬送コンベアによって連続搬送されてくる被検査物に対してＸ線を照射し、そのＸ線の透過状態をＸ線受光部で検出して、被検査物中に異物が混入していないか、あるいは被検査物に割れ欠けが生じていたり被検査物内の単位内容物の数量が不足していたりしないかを判別する。また、Ｘ線検査装置によって、被検査物内の単位内容物の数量を数える検査が行われることもある。

このようなＸ線検査装置では、物品の搬送滞留が発生した際には、Ｘ線が照射されているにもかかわらず作業者が誤って筐体内に手を入れることが考えられる。このようなＸ線検査装置の使用中の安全性を考慮して、運転中における筐体内への手入れを検出してＸ線の照射量を抑えることが可能なＸ線検査装置がある。

例えば、特許文献１に開示されたＸ線検査装置では、検査対象となる物品の搬入口、搬出口を監視領域とし、そこを通過する物体を投受光素子によって検出する。これにより、物体の検出時間が検査対象となる物品の検出時間よりも長い場合には、これを手入れと判定してＸ線照射量を所定量以下になるように制御することで、安全性の高いＸ線検査装置を提供している。
特開２００１−３１１６９９号公報（平成１３年１１月９日公開） 特開２００３−１２１３８８号公報（平成１５年４月２３日公開） 特開２００３−１３０８１７号公報（平成１５年５月８日公開）

しかしながら、上記従来のＸ線検査装置では、以下に示すような問題点を有している。

すなわち、上記公報に開示されたＸ線検査装置では、搬入口、搬出口にそれぞれ１つの投受光素子を備え、搬入口、搬出口における手入れ検知を行っている。しかし、このように搬入口、搬出口に各１つずつ配置された投受光素子では、物品の通過タイミングと同時に手入れがあった場合には、投受光素子による物体の検出時間が長くならないため、手入れの検出をすることはできず、安全性の面で十分とは言い難い。

本発明の課題は、従来よりも高精度に手入れ等の異常発生を検出することが可能なＸ線検査装置を提供することにある。

第１の発明に係るＸ線検査装置は、筐体内を搬送される物品に対してＸ線を照射し、その透過量を検出して物品の検査を行うＸ線検査装置であって、物品検出部と、判定部と、を備えている。物品検出部は、筐体への物品の搬入口の近傍に複数が配置される、及び／又は、筐体への物品の搬出口の近傍に複数が配置される。判定部は、複数の物品検出部それぞれからの検出パターンを受け、それらの複数の検出パターンから異常発生の有無を判定する。判定部は、複数の物品検出部それぞれからの検出パターンを受け、複数の検出パターンを合成して合成信号を生成し、合成信号を利用して異常発生の有無を判定する。

ここでは、複数の物品検出部によって検査中に得られた検出パターンに基づいて、例えば、運転中における手入れ等の異常発生の有無を判定する。これにより、従来の１つの物品検出部によって異常発生の有無を判定していたＸ線検査装置では検出できなかった異常発生を検出することができるため、より高精度な異常発生の判定を行うことが可能になる。

さらに、複数の物品検出部が配置されているため、手入れだけでなく、物品の搬送滞留についても同様に検出することが可能になる。ここで、作業者の手入れは、物品の搬送滞留発生時にこれを解消しようとして発生することがある。そこで、物品の滞留発生を予め検出して搬送停止等の処理を施すことで、作業者の手入れを間接的に防止して安全性の高いＸ線検査装置を提供することができる。

第２の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、合成信号は、複数の検出パターンのＥＸＯＲ信号である第１の合成信号に、複数の検出パターンのＯＲ信号である第２の合成信号を乗じたものである。

第３の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、判定部は、前記複数の検出パターンのＥＸＯＲ信号である第１の合成信号を生成し、その第１の合成信号から前記異常発生の有無を判定する。

第４の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、複数の物品検出部は、前記搬送される物品の下端から上端までの高さ範囲に配置されている。

第５の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、物品検出部は、水平方向に発せられた光の受光有無により物品検出を行う。

第７の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、検査開始前に異常がない状態で物品を搬送させて得られた複数の検出パターンを合成して形成される正常合成信号を予め記憶する記憶部をさらに備えている。判定部は、合成信号と正常合成信号とを比較して異常発生の有無を判定する。

ここでは、検査開始後において得られる検出パターンの合成信号と比較するための正常合成信号を、検査開始前の段階で予め生成して記憶しておく。

このように、検査開始前において検査対象となる物品の正常合成信号を記憶させておくことで、検査開始後における異常発生を即座に検出することが可能になる。

第８の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、正常合成信号および合成信号は、複数の物品検出部における検出パターンのＥＸＯＲ信号と、複数の物品検出部における検出パターンのＯＲ信号とを乗じて得られる信号を含んでいる。

ここでは、正常合成信号および合成信号として、複数の物品検出部において検出された検出パターンのＥＸＯＲ信号と、複数の物品検出部において検出された検出パターンのＯＲ信号とを乗じて得られる信号を用いている。

これにより、この信号によって物品の通過するサイクル内における異常発生の有無を判定することができる。

第９の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、判定部は、正常合成信号と合成信号との比較において、一定時間以上の差が生じている場合に異常発生と判定する。

ここでは、異常発生の有無の判定を行う際には、複数の物品検出部における合成信号と正常合成信号とを比較して一定時間以上の差が生じている場合にのみ、これを異常発生として判定する。つまり、所定の一定時間よりも短い時間だけ合成信号と正常合成信号との異なる部分が発見された場合には、これを異常発生として判定しない。

ここで、本発明のＸ線検査装置では、一般的に、搬入口、搬出口に筐体外へのＸ線の漏洩を防止するための遮蔽ノレンが設けられている。この搬入口、搬出口を検査対象となる物品が通過する際には、物品検出部が搬入口あるいは搬出口付近に配置されているため、物品が遮蔽ノレンを押しのけて遮蔽ノレンが物品検出部に検出されてしまう場合がある。

このため、本発明のＸ線検査装置によれば、検査中に得られた合成信号と正常合成信号とに一定時間以上の差がなければ異常発生として判定しないため、遮蔽ノレンによって一時的に物品検出部における検出がされた場合でも、これを誤って手入れ等の異常発生として判定してしまうことを防止して、手入れや物品の搬送滞留等をより高精度に検出することができる。

第１０の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第９の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、複数の物品検出部は、物品が搬送される搬送路の両側にそれぞれ配置された、物品の搬送面に対して略平行な方向に光を照射する発光素子と、発光素子から照射される光を受光する受光素子と、を有している。

ここでは、物品検出部として、１組の受発光素子を複数備えている。

これにより、例えば、物品の搬送路を横切るように、あるいは搬送路上から搬送面にかけて光を照射することで、筐体内への手入れや物品の搬送滞留を容易に検出することができる。

第１１の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、判定部における判定結果が異常発生ありの場合には、Ｘ線の照射量を減らすように制御する制御部をさらに備えている。

ここでは、判定部において異常発生ありとの判定がなされた場合には、Ｘ線の照射量を減少させるように制御する。

これにより、異常発生の原因が、装置の運転中における筐体内への手入れである場合でも、Ｘ線の照射量を減らすことで被爆量をできる限り少なくすることができる。なお、ここでのＸ線の照射量を減らすとは、Ｘ線の照射量を所定の照射量以下にする制御からＸ線の照射量を０にする制御まで含むものとする。

第１２の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、制御部は、判定部における判定結果が異常発生ありの場合には、物品の搬送を停止させる。

ここでは、判定部が異常発生と判定した場合には、物品の搬送を停止させる。

これにより、異常発生の原因が物品の搬送滞留である場合には、物品の搬送を停止させることで、筐体内における多数の物品の滞留を最小限にとどめることができる。

本発明のＸ線検査装置によれば、従来の１つの物品検出部によって異常発生の有無を判定していたＸ線検査装置では検出できなかった異常発生を検出することができるとともに、手入れだけでなく、物品の搬送滞留についても同様に検出して、より高精度な異常発生の判定を行うことが可能になる。

本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置について、図１〜図１２（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。

［Ｘ線検査装置全体の構成］
本実施形態のＸ線検査装置１０は、図１に示すように、食品等の商品の生産ラインにおいて品質検査を行う装置の１つである。Ｘ線検査装置１０は、連続的に搬送されてくる商品に対してＸ線を照射し、商品を透過したＸ線量に基づいて商品に異物が混入しているか否かの検査を行う。

Ｘ線検査装置１０の被検査物である商品Ｇは、図２に示すように、前段コンベア６０によりＸ線検査装置１０に運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において異物混入の有無が判断される。このＸ線検査装置１０での判断結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置される振分機構７０に送信される。振分機構７０は、商品ＧがＸ線検査装置１０において良品と判断された場合には商品Ｇをそのまま正規のラインコンベア８０へと送る。一方、商品ＧがＸ線検査装置１０において不良品と判断された場合には、下流側の端部を回転軸とするアーム７０ａが搬送路を遮るように回動する。これにより、不良品と判断された商品Ｇを、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱９０によって回収することができる。

Ｘ線検査装置１０は、図１に示すように、主として、シールドボックス（筐体）１１と、コンベア（搬送部）１２と、遮蔽ノレン１６と、センサ（物品検出部）１７ａ，１７ｂと、センサ（物品検出部）１８ａ，１８ｂと（図４〜６参照）、タッチパネル機能付きのモニタ（表示装置）２６と、を備えている。そして、その内部には、図３に示すように、コンベア１２、Ｘ線照射器（照射部）１３、Ｘ線ラインセンサ（受光部）１４、および図４に示す制御コンピュータ（制御部）２０を備えている。

〔シールドボックス〕
シールドボックス１１は、商品Ｇの入口側と出口側の双方の面に、商品を搬出入するための搬入口１１ａと搬出口１１ｂとを有している。このシールドボックス１１の中に、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ（制御部、判定部）２０などが収容されている。

また、搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂは、図１に示すように、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン１６によって塞がれている。この遮蔽ノレン１６は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入されるときには商品によって押しのけられる。

また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ２６の他、キーの差し込み口や電源スイッチが配置されている。

〔コンベア〕
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品を搬送するものであって、図４に示す制御ブロックに含まれるコンベアモータ１２ｆによって駆動される。コンベア１２の搬送速度は、作業者が入力した設定速度になるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ｆのインバータ制御によって細かく制御される。

また、コンベア１２は、図３に示すように、コンベアベルト１２ａ、コンベアフレーム１２ｂ、開口部１２ｃおよびコンベアガイド（ガイド部）１２ｄを有している。また、コンベア１２は、シールドボックス１１に対して取り外し可能な状態で取り付けられている。これにより、検査対象として食品等を取り扱う場合でも、シールドボックス１１内を清潔に保つためにコンベアを取り外して頻繁に洗浄することができる。

コンベアベルト１２ａは、無端状ベルトであって、ベルトの内側からコンベアフレーム１２ｂによって支持されている。そして、コンベアモータ１２ｆの駆動力を受けて回転することで、ベルト上に載置された物体を所定の方向に搬送する。

コンベアフレーム１２ｂは、無端状のベルトの内側からコンベアベルト１２ａを支持するとともに、コンベアベルト１２ａの内側の面に対向する位置に搬送方向に対して直交する方向に長く開口した開口部１２ｃを有している。

開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおける、Ｘ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４とを結ぶ線上に形成されている。換言すれば、開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおけるＸ線照射器１３からのＸ線照射領域に形成されている。これにより、商品Ｇを透過したＸ線は、コンベアベルト１２ａを透過し、コンベアフレーム１２ｂによって遮蔽されることなくＸ線ラインセンサ１４において検出される。

コンベアガイド１２ｄは、商品Ｇの搬送路を形成するコンベアベルト１２ａの両側に備えており、コンベア１２上を移動する物品を搬送路から逸脱しないように物品を誘導する。また、コンベアガイド１２ｄは、図３に示すように、コンベア１２の下方に配置されたＸ線ラインセンサ１４上を横切ってＸ線ラインセンサ１４に対して平面視で交差するように、換言すれば、Ｘ線照射器１３から照射されたＸ線の照射領域に配置されている。このため、コンベアガイド１２ｄによってＸ線を遮られたＸ線ラインセンサ１４に含まれるいくつかの画素１４ａにおいて、コンベアガイド１２ｄがなければ照射量と同等の検出量となるはずが、照射量と比べて非常に少量のＸ線しか検出されなくなっている。さらに、コンベアガイド１２ｄは、コンベア１２ごとシールドボックス１１から着脱可能な状態で取り付けられている。このため、検査対象として食品等を取り扱う場合でも、コンベア１２ごと取り外して洗浄することでシールドボックス１１内を常に清潔に保つことができる。

〔Ｘ線照射器〕
Ｘ線照射器１３は、図３に示すように、コンベア１２の上方に配置されており、コンベアフレーム１２ｂに形成された開口部１２ｃを介して、コンベア１２の下方に配置されたＸ線ラインセンサ（受光部、ラインセンサ）１４に向かって扇形形状にＸ線を照射する（図３の斜線部参照）。

なお、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線は、図３に示すように、Ｘ線ラインセンサ１４の両端の画素１４ａを含む領域にかけて照射される。

〔Ｘ線ラインセンサ〕
Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベア１２の下方に配置されており、商品Ｇやコンベアベルト１２ａを透過してくるＸ線を検出する。このＸ線ラインセンサ１４は、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素を含んでいる。

〔モニタ〕
モニタ２６は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ２６は、タッチパネル機能を有しており、初期設定や不良判断に関するパラメータ入力などを促す画面を表示する。

〔制御コンピュータ〕
制御コンピュータ２０は、図４に示すように、ＣＰＵ２１とともに、このＣＰＵ２１によって制御される主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、およびＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標）、記憶部）２５を搭載している。ＣＦ２５には、後述するシールドボックス１１内への手入れや商品Ｇの搬送滞留等の異常発生の有無を判定するための正常時における合成信号のデータ２５ａや、商品Gの検査画像や検査結果を記憶する検査結果ログファイル２５ｂなどが収納されている。

また、制御コンピュータ２０は、モニタ２６に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ２６のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのＩ／Ｏポート、外部入力端子としてのＵＳＢ２４等を備えている。

ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＦ２５等の記憶部は、アドレスバス，データバス等のバスラインを介して相互に接続されている。

また、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ｆ、ロータリエンコーダ１２ｇ、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４等と接続されている。

ロータリエンコーダ１２ｇは、コンベアモータ１２ｆに装着されており、コンベア１２の搬送速度を検出して制御コンピュータ２０に対して送信する。

Ｘ線照射器１３は、制御コンピュータ２０によって、Ｘ線の照射タイミングやＸ線照射量、Ｘ線照射禁止等を制御される。

Ｘ線ラインセンサ１４は、各画素において検出されたＸ線量に基づく信号値を制御コンピュータ２０に対して送信する。

センサ１７ａ，１７ｂおよびセンサ１８ａ，１８ｂは、被検査物である商品Ｇの通過を検出するためにコンベアを挟んで配置される一対の発光素子と受光素子とから構成されており、受光素子において検出される信号を制御コンピュータ２０に対して送信する。

〔センサ〕
センサ１７ａ，１７ｂは、図５および図６に示すように、シールドボックス１１の搬入口１１ａ側に配置された一組の受発光素子１７ａａ，１７ａｂおよび受発光素子１７ｂａ，１７ｂｂを有している。このセンサ１７ａ，１７ｂは、運転開始とともに発光素子１７ａａ，１７ｂａから照射される光を受光素子１７ａｂ，１７ｂｂにおいて受光している。そして、コンベア１２によって搬送される商品Ｇが搬入口１１ａにおける所定の検出位置を通過すると、発光素子１７ａａ，１７ｂａから照射された光を受光素子１７ａｂ，１７ｂｂにおいて検出できなくなる。このため、制御コンピュータ２０では、受光素子１７ａｂ，１７ｂｂにおける未受光状態を商品Ｇの通過として検出する。

センサ１８ａ，１８ｂは、シールドボックス１１の搬出口１１ｂ側に配置された一組の受発光素子１８ａａ，１８ａｂおよび受発光素子１８ｂａ，１８ｂｂを有している。このセンサ１８ａ，１８ｂは、センサ１７ａ，１７ｂと同様に、運転開始とともに発光素子１８ａａ，１８ｂａから照射される光を受光素子１８ａｂ，１８ｂｂにおいて受光する。そして、商品Ｇが搬出口１１ｂにおける所定の検出位置を通過すると、発光素子１８ａａ，１８ｂａから照射された光を受光素子１８ａｂ，１８ｂｂにおいて検出できなくなる。このため、制御コンピュータ２０では、受光素子１８ａｂ，１８ｂｂにおける未受光状態を商品Ｇの通過として検出する。

なお、センサ１７ａ〜１８ｂは、上述した制御コンピュータ２０に対して、各受光素子１７ａｂ，１７ｂｂ，１８ａｂ，１８ｂｂにおける受光状態を示すＯＮ／ＯＦＦ信号を送信する。制御コンピュータ２０は、センサ１７ａ〜１８ｂから受信したＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて合成信号を生成し、ＣＦ２５に記憶されている正常合成信号（図８（ａ）等参照）と比較することで、シールドボックス１１内への手入れ等の異常発生の有無を判定する。なお、制御コンピュータ２０における異常発生の有無の判定については、後段にて詳述する。

また、センサ１７ａは、搬入口１１ａ側におけるコンベア１２の両側であって、コンベア１２によって搬送される商品Ｇを検出できる高さ位置に、発光素子１７ａａ、受光素子１７ａｂを配置している。センサ１８ａは、搬出口１１ｂ側におけるコンベア１２の両側であって商品Ｇを検出できる高さ位置に、発光素子１８ａａ、受光素子１８ａｂを配置している。一方、センサ１７ｂは、搬入口１１ａ側におけるコンベア１２の両側であって、商品Ｇを検出できる高さ位置であってセンサ１７ａよりも高い位置に、発光素子１７ｂａ、受光素子１７ｂｂを配置している。センサ１８ｂは、搬出口１１ｂ側におけるコンベア１２の両側であってセンサ１８ａよりも高い位置に、発光素子１８ｂａ、受光素子１８ｂｂを配置している。

各発光素子１７ａａ，１７ｂａ，１８ａａ，１８ｂａからコンベア１２の搬送面に対して平行に照射された光が、コンベア１２を挟んで反対側に配置された対応する受光素子１７ａｂ，１７ｂｂ，１８ａｂ，１８ｂｂにおいてそれぞれ検出される。そして、受光素子１７ａｂ〜１８ｂｂにおける受光状態は、ＯＮ／ＯＦＦ信号として制御コンピュータ２０（図４参照）へ送信される。なお、受光素子１７ａｂ，１７ｂｂ，１８ａｂ，１８ｂｂにおいて受光状態になるとＯＮ信号が送信され、未受光状態ではＯＦＦ信号が送信される。

［Ｘ線検査装置による異常発生の検出］
本実施形態のＸ線検査装置１０では、上述したような構成を用いてシールドボックス１１内への手入れや、シールドボックス１１における商品Ｇの搬送滞留等の異常発生を検出する。

〔搬入口側あるいは搬出口側のセンサによる検出結果に基づく異常発生の検出〕
ここではまず、搬入口１１ａ側のセンサ１７ａ，１７ｂだけを用いて異常発生の有無を判定する方法について説明する。なお、搬出口１１ｂ側のセンサ１８ａ，１８ｂを用いて異常発生の有無を判定する場合も以下と同様の方法により異常発生の有無を判定することが可能である。

＜正常合成信号の生成＞
具体的には、検査開始前の段階において、コンベア１２によって手入れや搬送滞留のない状態で側面視において図７（ａ）に示す長方形状の商品Ｇを搬送し、例えば、センサ１７ａ，１７ｂから送信される図８（ａ）に示すような各ＯＮ／ＯＦＦ信号（ＰＨ，ＰＬ）を制御コンピュータ２０が受信する。なお、「ＰＨ」はセンサ１７ｂから受信したＯＮ／ＯＦＦ信号、「ＰＬ」はセンサ１７ａから受信したＯＮ／ＯＦＦ信号を示している（以下同じ）。ここで、制御コンピュータ２０は、受信した２つのＯＮ／ＯＦＦ信号（ＰＨ，ＰＬ）を基にして、図８（ａ）に示す３つの合成信号を生成する。

第１の合成信号は、高所のセンサ１７ｂから送信されたＰＨと低所のセンサ１７ａから送信されたＰＬとの差（ＰＨ∩ＰＬ）をとって形成される。例えば、図７（ａ）に示すような形状の商品Ｇの場合には、図８（ａ）に示すように、ＰＨとＰＬとは一致するためＰＨ∩ＰＬは直線状の波形になる。

第２の合成信号は、ＰＨとＰＬとの和（ＰＨ＋ＰＬ）をとって形成される。例えば、図７（ａ）に示すような形状の商品Ｇの場合には、図８（ａ）に示すように、ＰＨとＰＬとは一致するためＰＨ＋ＰＬはＰＨ、ＰＬと同じ波形になる。

第３の合成信号は、上記第１の合成信号と第２の合成信号とを乗じて形成される。例えば、図７（ａ）に示すような形状の商品Ｇの場合には、図８（ａ）に示すように、第１の合成信号が直線状であるため、第３の合成信号についても直線状になる。

本実施形態のＸ線検査装置１０では、このようにして制御コンピュータ２０が形成した合成信号のうち、第３の合成信号を正常合成信号としてＣＦ２５へ記憶する。

＜検査中における合成信号の生成＞
検査が開始されると、コンベア１２によって商品Ｇが連続して搬送される。そして、センサ１７ａ，１７ｂが、受光素子１７ｂａ，１７ｂｂにおいて未受光状態となることで商品Ｇの通過を検出する。このとき、高所側のセンサ１７ｂの検出範囲に作業者による手入れがあった場合には、図８（ｂ）に示すように、ＰＨが商品Ｇの検出時間よりも長い間ＯＮ状態となる。このため、第１の合成信号（ＰＨ∩ＰＬ）は、図８（ｂ）に示すように、直線状ではなく、手入れがあった部分だけ異なるためＯＦＦ信号となる。この結果、第３の合成信号（（ＰＨ∩ＰＬ）＊（ＰＨ＋ＰＬ））は、図８（ｂ）の最下段に示されているように、高所側のセンサ１７ｂの検出範囲に手入れがあった部分だけがＯＮ信号となる。

ここで、制御コンピュータ２０は、第３の合成信号として得られた図８（ｂ）の最下段に示す信号を、ＣＦ２５に記憶された正常合成信号と比較する。このとき、第２の合成信号（ＰＨ＋ＰＬ）におけるＯＮとなるタイミングに併せて、正常合成信号との比較が行われる。つまり、第２の合成信号は、通常、商品Ｇの通過サイクルを示しており、正常合成信号と検査開始後において得られた第３の合成信号との比較を開始するタイミングと比較を終了するタイミングとを決定するためのトリガーとなる。ここで、正常合成信号は、上述したように直線状であるから、高所側のセンサ１７ｂの検出範囲内への手入れがあった部分だけがＯＮ信号となる第３の合成信号と異なる。この結果、制御コンピュータ２０は、第３の合成信号がＣＦ２５に記憶された正常合成信号と異なることから、これを異常発生として判定し、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線の照射量を所定量以下（照射量０を含む）に減少させるとともに、コンベア１２による搬送を停止させる。これにより、異常発生が手入れである場合には、シールドボックス１１内へ手を入れた作業者の被爆量を最小限に抑えることができる。一方、異常発生がシールドボックス１１内における商品Ｇの搬送滞留である場合には、コンベア１２による搬送を停止させることで、滞留する商品Ｇの増大を最小限に抑えることができる。

なお、図８（ｃ）に示すように、低所側のセンサ１７ａによる検出範囲に手入れがあった場合も、上記と同様に異常発生として検出することができる。

また、商品Ｇが側面視において図７（ｂ）に示す高所と低所とで長さが異なる台形形状である場合には、図９（ａ）の最下段に示す第３の合成信号を正常合成信号としてＣＦ２５へ記憶する。そして、高所側のセンサ１７ａの検出範囲内へ手入れがあった場合には、図９（ｂ）に示すように、第１〜第３の合成信号が生成され、第３の合成信号を、第２の合成信号によって得られる比較タイミングに併せて正常合成信号と比較する。これにより、上記と同様に異常発生の有無を検出することができる。低所側のセンサ１７ａの検出範囲内において手入れがあった場合も、図９（ｃ）に示すように、第１〜第３の合成信号が生成され、以下同様にして異常発生の有無が検出される。

さらに、商品Ｇが側面視において図７（ｃ）に示す高所と低所とで商品Ｇの検出タイミングが異なる平行四辺形状である場合には、図１０（ａ）の最下段に示す第３の合成信号を正常合成信号として、ＣＦ２５へ記憶する。そして、高所側のセンサ１７ａの検出範囲内へ手入れがあった場合には、図１０（ｂ）に示すように、第１〜第３の合成信号が生成され、第３の合成信号を、第２の合成信号によって得られる比較タイミングに併せて、正常合成信号と比較する。これにより、上記と同様に異常発生の有無を検出することができる。低所側のセンサ１７ａの検出範囲内において手入れがあった場合も、図１０（ｃ）に示すように、第１〜第３の合成信号が生成され、以下同様にして異常発生の有無が検出される。

〔搬入側および搬出側のセンサによる検出結果に基づく異常発生の検出〕
次に、搬入口１１ａ側のセンサ１７ａ，１７ｂと、搬出口１１ｂ側のセンサ１８ａ，１８ｂと、において得られる合成信号同士を比較して異常発生の有無を検出する方法について、図１１（ａ）および図１１（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。

制御コンピュータ２０は、上述したような方法により、搬入口１１ａ側のセンサ１７ａ，１７ｂにおいて検出される信号（ＰＨ₁，ＰＬ₁）に基づいて、図１１（ａ）に示すように、第３の合成信号を生成する。一方、搬出口１１ｂ側についても、コンベア１２の搬送速度と、搬入出側のセンサ１７ａ，１８ａ間の距離とに応じた時間をシフトさせてセンサ１８ａ，１８ｂにおいて信号（ＰＨ₂，ＰＬ₂）を検出する。そして、この検出信号（ＰＨ₂，ＰＬ₂）に基づいて、図１１（ｂ）に示すように、第３の合成信号を生成する。

そして、これら２つの第３の合成信号同士を比較して、異なる部分があるか否かを確認する。そして、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、異なる部分がある場合には、搬入口１１ａあるいは搬出口１１ｂ側において手入れがあったものと考えられるため、これを異常発生として判定する。一方、、図１２（ａ），図１２（ｂ）に示すように、異なる部分がある場合には、シールドボックス１１内で商品Ｇの搬送滞留が発生したものと考えられるため、これを異常発生として判定する。

この場合でも、複数のセンサにおいて得られた検出信号から合成信号を生成して、この合成信号同士の比較により異常発生の有無を検出している。このため、１つのセンサにおける検出信号に基づいて判定を行う場合よりも高精度な判定を行うことができる。

なお、異常発生と判定後における制御コンピュータ２０によるＸ線照射器１３およびコンベア１２の制御については上記と同様である。

［Ｘ線検査装置の特徴］
（１）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図５および図６に示すように、搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂに、物品を検出するための複数のセンサ１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂを備えている。そして、例えば、図８（ａ）に示すように、物品の検査開始前の段階においてサンプルの商品を搬送しながら物品検出を行い、制御コンピュータ２０が各センサ１７ａ，１７ｂにおける検出信号ＰＨ，ＰＬを基にして上述した第１〜第３の合成信号を生成する。次に、手入れ等の異常発生の有無を検出する際の基準となる正常合成信号として、ＰＨとＰＬとの排他的論理和である第３の合成信号をＣＦ２５に記憶させる。物品の検査開始後には、コンベア１２によって搬送される物品を各センサ１７ａ，１７ｂ等で検出し、図８（ａ）と同様に、制御コンピュータ２０が第１〜第３の合成信号を生成する。ここで、ＣＦ２５に記憶された正常合成信号と、検査開始後に検出されたＰＨ，ＰＬから生成される第３の合成信号とを比較して、異なる部分がある場合には、これを異常発生として判定する。例えば、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、高所側のセンサ１７ｂあるいは低所側のセンサ１７ａの検出領域に手入れがあった場合には、制御コンピュータ２０によって生成される第３の合成信号と、正常合成信号とには一致しない部分が出てくる。この場合、シールドボックス１１内への手入れや商品Ｇの搬送滞留等の異常発生があったものと判定される。

このように、複数のセンサ１７ａ，１７ｂ等を用いて、個々で検出された信号を基にした合成信号を生成し、これを異常発生のない状態で生成した正常合成信号と比較することで、容易かつ高精度に異常発生の有無を判定することができる。そして、複数のセンサにおいて検出された信号をそのまま正常時における信号と比較するのではなく、検出信号を合成して生成される合成信号と、正常時における信号を合成して得られる正常合成信号とを比較して判定を行っているため、１つのセンサにおける検出信号と正常信号とを比較して判定を行うよりも、検出可能領域が広くなることから、高精度な判定を行うことが可能になる。

（２）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、異常発生の有無の判定を行うための材料として、図８（ａ）〜図８（ｃ）等に示すように、第１〜第３の合成信号を生成して使用している。

第１の合成信号は、センサ１７ａ，１７ｂにおける検出信号（ＰＨ，ＰＬ）のＥＸＯＲ信号として生成される。第２の合成信号は、センサ１７ａ，１７ｂにおける検出信号（ＰＨ，ＰＬ）のＯＲ信号として生成される。第３の合成信号は、第１の合成信号と第２の合成信号とを乗じて得られる排他的論理和として生成される。

これらの第１〜第３の合成信号のうち、第２の合成信号を正常合成信号との比較を行うタイミングを決定するトリガーとして使用し、第３の合成信号と正常合成信号とを比較することで、容易に異常発生の有無を判定することができる。

（３）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、異常発生の有無の判定の基準となる正常合成信号を、商品Ｇの検査を開始する前の段階において予め生成し、ＣＦ２５に記憶させている。

これにより、検査開始後には、すでにＣＦ２５に記憶されている正常合成信号と、検査中に検出される信号から生成される合成信号とを比較するだけで、すぐに異常発生の有無の判定を行うことができる。

（４）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、合成信号を生成するための検出信号をえるための物品検出部として、センサ１７ａ，１７ｂ等を用いている。例えば、センサ１７ａ，１７ｂは、２組の発光素子１７ａａ，１７ｂａと受光素子１７ａｂ，１７ｂｂとを有している。そして、発光素子１７ａａ，１７ｂａは、コンベア１２の搬送面に略並行な方向に光を照射する。一方、受光素子１７ａｂ，１７ｂｂは、発光素子１７ａａ，１７ｂａから照射された光を受光する。

これにより、コンベア１２の搬送面上に載置された商品Ｇを確実に検出して、シールドボックス１１内における手入れや商品Ｇの搬送滞留等の異常発生の有無の判定を行うことができる。

（５）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、制御コンピュータ２０が、異常発生ありと判定すると、Ｘ線照射器１３によるＸ線照射量を所定量以下に減少させる。

これにより、シールドボックス１１内へ手入れを検出した場合には、Ｘ線照射量を減らすように制御することで、手入れをした人に対する被爆量を最小限に抑えることができる。

（６）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、制御コンピュータ２０が、異常発生ありと判定すると、コンベア１２が商品Ｇの搬送を停止する。

これにより、シールドボックス１１内で商品Ｇが引っかかる等して搬送滞留を検出した場合には、コンベア１２によるそれ以降の商品Ｇの搬送を停止させるように制御することで、搬送滞留する商品Ｇの数を最小限に抑えることができる。

（７）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、制御コンピュータ２０が、搬入口１１ａ側のセンサ１７ａ，１７ｂにおける検出信号により生成される合成信号と、搬出口１１ｂ側のセンサ１８ａ，１８ｂにおける検出信号により生成される合成信号と、を比較して、一致しない部分がある場合に異常発生ありと判定する。

通常、搬入口１１ａにおける検出結果と、搬出口１１ｂにおける検出結果とは、搬送速度と搬入出口間の距離とから算出される時間だけシフトして比較すると一致するはずである。しかし、シールドボックス１１内への手入れや、商品Ｇの搬送滞留が発生すると、搬入出口１１ａ，１１ｂにおける検出結果が一致しなくなる。

そこで、本実施形態のＸ線検査装置１０では、搬入口１１ａにおけるセンサ１７ａ，１７ｂによる検出結果と、搬出口１１ｂにおけるセンサ１８ａ，１８ｂによる検出結果とから生成される合成信号同士を比較することで、異常発生の有無を判定することもできる。

これにより、正常合成信号との比較による判定に加えて、搬入出口１１ａ，１１ｂにおける検出結果から生成される合成信号同士を比較して判定を行うことで、より正確かつ高精度な判定を行うことができる。

（８）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、搬入口１１ａ側のセンサ１７ａとセンサ１７ｂとが、３０ｍｍ以下の間隔になるように配置されている。また、搬出口１１ｂ側のセンサ１８ａとセンサ１８ｂとの間も、３０ｍｍ以下になるように配置されている。

これにより、人間の手のひらの厚みに相当する３０ｍｍ以下の間隔で複数のセンサを配置することで、シールドボックス１１内への手入れを確実に検出することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、正常合成信号と検査中に得られた第３の合成信号との比較、あるいは搬入口１１ａ側のセンサ１７ａ，１７ｂにおいて検出された信号に基づいて生成された第３の合成信号と搬出口１１ｂ側のセンサ１８ａ，１８ｂにおいて検出された信号に基づいて生成された第３の合成信号との比較において、異なる部分がある場合には制御コンピュータ２０が即座に異常発生として判定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、比較された第３の合成信号の異なる部分が、一定時間以上継続している場合にのみ異常発生として判定してもよい。

ここで、商品Ｇが搬入口１１ａ、搬出口１１ｂを通過する際には、商品Ｇは、図１３に示すように、搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂの付近に取り付けられている遮蔽ノレン１６を押しのけるようにして通過する。このため、同じく搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂ付近に配置されているセンサ１７ａ，１７ｂおよびセンサ１８ａ，１８ｂとの位置関係によっては、各センサ１７ａ〜１８ｂが遮蔽ノレン１６を短時間だけ検出してしまうことが考えられる。

そこで、このような遮蔽ノレン１６を検出して異常発生と判定されることを防止することができるため、判定不良を防止してより高精度な判定を行うことができる。

なお、このように時間の下限値を設けた場合には、短時間の手入れの検出が不能になるが、手入れが所定時間以下の短時間であった場合にはすでに手入れが解消されており、被爆線量も少ないと考えられるため、安全性の低下にはつながらないと思われる。

（Ｂ）
上記実施形態では、搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂの双方にセンサ１７ａ，１７ｂおよびセンサ１８ａ，１８ｂを配置している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、搬入口１１ａ，搬出口１１ｂのいずれか一方に複数のセンサが備えられている場合でも、その複数のセンサにおいて検出された検出データから合成信号を作成して、異常発生の有無を判定することができ、上記と同様の効果を得ることができる。

（Ｃ）
上記実施形態では、搬入口１１ａ、搬出口１１ｂに、それぞれ２つのセンサ１７ａ，１７ｂおよびセンサ１８ａ，１８ｂを配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、搬入口１１ａおよび搬出口１１ｂの少なくともいずれか一方に、３つ以上のセンサを配置してもよい。この場合には、手入れの可能性がある空間に多数のセンサを配置することができるため、より高精度な検出が可能になる。

なお、センサを３つ以上配置した場合における合成信号については、例えば、センサが３つ（Ｐｈ，Ｐｍ，Ｐｌ）の場合、ＰｈとＰｍとのＥＸＯＲ信号、ＰｍとＰｌとのＥＸＯＲ信号を生成し、Ｐｈ，Ｐｍ，ＰｌそれぞれのＯＲ信号を生成する。そして、ＰｈとＰｍとのＥＸＯＲ信号、ＰｍとＰｌとのＥＸＯＲ信号と上記各ＯＲ信号とのＡＮＤ信号を生成して、両者の比較から異常発生の有無を判定することができる。

（Ｄ）
上記実施形態では、センサ１７ａ，１７ｂおよびセンサ１８ａ，１８ｂとして、一組の受発光素子を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、一組の受発光素子の代替として反射型の光電管や、静電容量式センサを用いることもできる。この中でも、静電容量式センサを用いた場合には、人の手がセンサの検出位置に入ってくると誘電率が変化する性質を利用して検出することができ、また検出範囲は光を照射するセンサと比べて広いという利点がある。

（Ｅ）
上記実施形態では、各センサにおいて得られた信号から第１〜第３の合成信号を生成する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、各センサにおいて得られた信号の排他的論理和として第３の合成信号だけを生成して判定を行ってもよい。

本発明のＸ線検査装置は、シールドボックス内への手入れや商品の搬送滞留等の異常の発生を高精度に検出することが可能になるという効果を奏することから、Ｘ線検査装置に限らず各種装置の安全装置として広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図。 Ｘ線検査装置の前後の構成を示す図。 Ｘ線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。 制御コンピュータのブロック構成図。 シールドボックス内部を示す側面図。 シールドボックス内部を示す平面図。 （ａ）〜（ｃ）は、検査対象となる商品の形状の一例を示す図。 （ａ）は、図７（ａ）に示す形状の商品を検査する場合にセンサによって検出される正常状態における信号とその合成信号とを示す図。（ｂ），（ｃ）は、手入れがあった場合におけるセンサによって検出される信号とその合成信号を示す図。 （ａ）は、図７（ｂ）に示す形状の商品を検査する場合にセンサによって検出される正常状態における信号とその合成信号とを示す図。（ｂ），（ｃ）は、手入れがあった場合におけるセンサによって検出される信号とその合成信号を示す図。 （ａ）は、図７（ｃ）に示す形状の商品を検査する場合にセンサによって検出される正常状態における信号とその合成信号とを示す図。（ｂ），（ｃ）は、手入れがあった場合におけるセンサによって検出される信号とその合成信号を示す図。 （ａ），（ｂ）は、搬入口および搬出口にそれぞれ配置された各センサによる検出信号と、その合成信号とを示す図。 （ａ），（ｂ）は、搬入口および搬出口にそれぞれ配置された各センサによる検出信号と、その合成信号とを示す図。 シールドボックス内部における遮蔽ノレンをセンサが検出する場合の例を示す側面図。

符号の説明

１０ Ｘ線検査装置
１１ シールドボックス
１１ａ 搬入口
１１ｂ 搬出口
１２ コンベア
１２ａ コンベアベルト
１２ｂ コンベアフレーム
１２ｃ 開口部
１２ｄ コンベアガイド
１２ｆ コンベアモータ
１２ｇ ロータリエンコーダ
１３ Ｘ線照射器（照射部）
１４ Ｘ線ラインセンサ
１６ 遮蔽ノレン
２０ 制御コンピュータ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ（記憶部）
２３ ＲＡＭ（記憶部）
２４ ＵＳＢ（外部接続端子）
２５ ＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標）、記憶部）
２６ モニタ
Ｇ 商品
ＰＨ 検出信号
ＰＬ 検出信号

Claims (12)

1. 筐体内を搬送される物品に対してＸ線を照射し、その透過量を検出して前記物品の検査を行うＸ線検査装置であって、
   前記筐体への前記物品の搬入口の近傍に複数が配置される、及び／又は、前記筐体への前記物品の搬出口の近傍に複数が配置される、物品検出部と、
   前記複数の物品検出部それぞれからの検出パターンを受け、前記複数の検出パターンから異常発生の有無を判定する判定部と、
   を備え、
   前記判定部は、前記複数の物品検出部それぞれからの検出パターンを受け、前記複数の検出パターンを合成して合成信号を生成し、前記合成信号を利用して異常発生の有無を判定する、
   Ｘ線検査装置。
2. 前記合成信号は、前記複数の検出パターンのＥＸＯＲ信号である第１の合成信号に、前記複数の検出パターンのＯＲ信号である第２の合成信号を乗じたものである、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記判定部は、前記複数の検出パターンのＥＸＯＲ信号である第１の合成信号を生成し、その第１の合成信号から前記異常発生の有無を判定する、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
4. 前記複数の物品検出部は、前記搬送される物品の下端から上端までの高さ範囲に配置されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
5. 前記物品検出部は、水平方向に発せられた光の受光有無により物品検出を行う、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
6. 前記異常発生は、前記筐体内への作業者の手入れという異常の発生を少なくとも含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
7. 検査開始前に異常がない状態で前記物品を搬送させて得られた前記複数の検出パターンを合成して形成される正常合成信号を予め記憶する記憶部をさらに備え、
   前記判定部は、前記合成信号と前記正常合成信号とを比較して前記異常発生の有無を判定する、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
8. 前記正常合成信号および合成信号は、前記複数の検出パターンのＥＸＯＲ信号と、前記複数の検出パターンのＯＲ信号とを乗じて得られる信号を含む、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
9. 前記判定部は、前記正常合成信号と前記合成信号との比較において、一定時間以上の差が生じている場合に異常発生と判定する、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
10. 前記複数の物品検出部は、
    前記物品が搬送される搬送路の両側にそれぞれ配置された、
    前記物品の搬送面に対して略平行な方向に光を照射する発光素子と、
    前記発光素子から照射される光を受光する受光素子と、
    を有する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
11. 前記判定部における判定結果が異常発生ありの場合には、前記Ｘ線の照射量を減らすように制御する制御部をさらに備えた、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
12. 前記判定部における判定結果が異常発生ありの場合には、前記物品の搬送を停止させるように制御する制御部をさらに備えた、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。

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