JP4247015B2 - X線検査装置 - Google Patents
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Description
【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】
従来、X線検査装置においては、X線の漏洩、あるいは、人体へのX線の被曝を防止するために、種々の対策が施されている(たとえば、特許文献1、2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−82070号(第2−4頁、図5)
【特許文献2】
特開2001−311699号(第3−6頁、図2、図9)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1のX線検査装置では、照射室の搬出入口に保護カバーを設けると共に、該保護カバーの開放を検出する検出手段を設けている。前記検出手段により前記保護カバーの開放が検出されると、X線源からのX線の照射を停止させるように制御する。しかし、この装置では、保護カバーを閉じたまま、保護カバー内に手などを入れた場合は、X線の照射が停止されないので、被曝の可能性が残る。
【0005】
一方、特許文献2のX線検査装置では、搬送路内への人体の侵入を検出することにより、X線源からのX線照射量を制御することで、X線被曝を未然に防止することを図っている。しかし、この装置では、保護カバーの有無を検出することはできないので、保護カバーの無い状態でX線が照射され、X線の漏洩が生じる場合がある。
【0006】
したがって、本発明の目的は、物品、人体、保護カバーの全ての有無を検出し得るX線検査装置を提供することである。
【0007】
【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、照射室内において物品にX線を照射するX線源と、物品を搬入口から前記照射室に搬入した後、当該物品を搬出口から搬出する搬送手段と、前記搬入口および/または搬出口に取り付けられたトンネル状の保護カバーと光検出器とを備えている。前記保護カバーは、前記物品の経路を覆う使用状態と、前記物品の経路を覆っていない非使用状態とに選択的に設定可能である。前記光検出器は、前記搬入口および/または搬出口に設けられ、少なくとも前記保護カバー内の経路を横断するように光を照射して、前記保護カバー内の経路に侵入する物体の有無を検出すると共に、前記保護カバーが非使用状態に設定されている場合には投光部からの光が受光部に入射しないように構成されていることで前記保護カバーの前記状態を検出する。
【0008】
前記保護カバーが使用状態に設定され、かつ、前記光検出器の遮光時間が所定時間よりも短い場合は、物品は通過しているが、人体は検出していないと考えられるので、前記X線源による物品へのX線の照射を許容する。
前記保護カバーが使用状態に設定され、かつ、前記光検出器の遮光時間が所定時間よりも長い場合は、物品が滞留したか人体を検出したと考えられるので、前記X線源による物品へのX線の照射を禁止する。
前記保護カバーが非使用状態に設定されて、前記光検出器の投光部からの光が受光部に入射しない場合は、保護カバーが装着されていないので、前記X線源による物品へのX線の照射を禁止するように制御する。
【0009】
このように、本検査装置は前記光検出器が前記保護カバーの非使用状態を検出するとX線の照射を禁止すると共に、前記保護カバーが使用状態である場合でも、前記光検出器の遮光時間が所定時間よりも長い場合は、人体の侵入または物品の滞留と判断してX線の照射を禁止する。つまり、物品、人体、保護カバーの有無を検出することができる。しかも、前記物品、人体、保護カバーの3つを1つの検出器で検出し得るから、差程コストが増加しない。
また、物品が滞留したときにX線を照射しないので、物品に対するX線の曝射量が過大にならない。
【0010】
本発明において、前記保護カバーは、前記物品の搬送方向に直交する横断面の形状を凹字状とし、前記照射室を構成する本体ケースに、前記保護カバーの搬送方向の一端部を水平軸線のまわりに回転自在に取り付けるのが好ましい。
このように構成することで、保護カバーの開閉操作が容易になるだけでなく、保護カバーの軽量化や構造の簡易化を図り得る。
【0011】
【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。
全体構成:
図1に示すように、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本体ケース15を備えている。前記本体ケース15内は、後述するX線源10およびX線検出器11を覆う照射室17を形成している。
【0012】
前記本体ケース15内には搬送コンベヤ(搬送手段)20が配置されており、本体ケース15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。搬送コンベヤ20には、無端状のベルトBが張設されており、搬送コンベヤ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。
【0013】
X線検査装置1における物品Mの搬送方向Yの上流および下流には、それぞれ、搬入コンベヤ50および搬出コンベヤ51が設けられており、以下の搬送経路を通り、連続的に処理される。
搬入コンベヤ50によって搬送された物品Mは、搬送コンベヤ20に乗り移ると共に、該搬送コンベヤ20によって、前記搬入口1aから照射室17に搬入される。物品Mは、照射室17内において後述するX線検査が行われた後、搬出口1bから照射室17外に搬出され、コンベヤ20から搬出コンベヤ51に乗り移り下流に搬送される。
なお、搬送コンベヤ20の上方には、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、暖簾状のX線遮蔽部材40が垂れ下がっている。
【0014】
保護カバー2:
前記搬入口1aおよび搬出口1bには、それぞれ、トンネル状の保護カバー2が設けられている。
図2は、搬入口1aないし搬出口1b近傍を示す横断面図である。図2に示すように、前記保護カバー2は、物品Mの搬送方向Y(図1)に直交する横断面の形状が逆凹字状に形成されている。図1の保護カバー2の搬送方向Yの一端部は、蝶番2aを介して本体ケース15に回転可能に取り付けられている。すなわち、保護カバー2は、図2の水平軸線Hのまわりに回転自在に設けられている。
したがって、保護カバー2は図1の実線で示す物品Mの搬送経路を覆う使用状態と、二点鎖線で示す物品Mの経路を覆っていない非使用状態とに選択的に設定することが可能である。
【0015】
なお、前記保護カバー2の物品Mの搬送方向Yの長さは、保護カバー2を使用状態に設定した場合に、該保護カバー2内に手を挿入しても搬入口1aないし搬出口1bに手が届かない長さに設定されている。
【0016】
制御の構成:
図3に示すように、本装置はマイコン(制御手段)5を備えている。マイコン5には、X線検出器11、X線照射装置12、光検出器3、入力操作部33、表示器34およびローカル制御装置35が、図示しないインターフェイスを介して接続されている。マイコン5は、CPU6、メモリ8および計時を行うタイマ7を備えている。なお、ローカル制御装置35はマイコン5の命令に従って各コンベヤ20,50,51などの制御を行う。前記X線照射装置12は前記X線源10およびスイッチ回路13を備えており、マイコン5からの命令で、スイッチ回路13がON・OFFすることによりX線源10への電力の供給と遮断を行って、X線を所定の条件の下で出射する。
【0017】
X線光学系10,11;
図1に示すX線源10およびX線検出器11は、X線光学系を形成しており、照射室17内に設けられている。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。X線検出器11は、多数の画素を搬送コンベヤ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。前記マイコン5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に混入した異物などを判別して物品Mの検査を行う。
【0018】
なお、前記搬出コンベヤ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(図示せず)を備えており、前記検査によって不良であると判別された場合には、当該不良品を系外に排出する。
【0019】
光検出器3;
前記本体ケース15には、光検出器3が固定されている。光検出器3は、たとえば、前記センサ投光部30とセンサ受光部31とを備えた反射型のセンサで構成されている。
【0020】
図2に示す前記保護カバー2の一方の側面には、光検出器3から出射された光が保護カバー2の内部に向って通過するための貫通孔2cが設けられていると共に、保護カバー2の他方の内側面には、当該出射された光を反射する反射板(リフレクタ)32が固定されている。
【0021】
したがって、保護カバー2が前記使用状態に設定されている場合、光検出器3のセンサ投光部30から搬送方向Yに直交する幅方向Wに向って出射された光は、保護カバー2の孔2cを通り、コンベヤ20上の物品Mの搬送経路を横切った後、反射板32によって反射され、該反射された光が再び孔2cを通り光検出器3のセンサ受光部31に入射する。光検出器3は、センサ投光部30から出射された光をセンサ受光部31が検出しない場合には、かかる検出しない間に渡って非受光信号をマイコン5に送信する。
【0022】
図1の保護カバー2が非使用状態に設定された場合には、保護カバー2の回動に伴い反射板32の位置が二点鎖線で示すように斜め上方に移動する。そのため、センサ投光部30(図2)からの光が反射板32によって反射されず、センサ受光部31が当該光を受光しないので、この場合も、非受光信号をマイコン5に送信する。
【0023】
前記CPU6は、光検出器3から非受光信号を受信すると、タイマ7からの計時信号に基づき、非受光時間(遮光時間)のカウントを開始する。一方、CPU6は、予めメモリ8に記憶された所定時間tを読み出し、前記非受光時間と所定時間tとの比較を行う。所定時間tは、滞留することなく搬送される物品Mによって、センサ投光部30からの光が遮られる時間に所定の余剰時間を加えて予め算出された値で、入力操作部33を操作して入力したり、実際に物品Mを流して設定入力する。
【0024】
前記非受光時間が所定時間t以下の場合は、保護カバー2が使用状態に設定され、かつ、物品Mが滞留することなく正常に搬送されていると考えられる。したがって、かかる場合には、CPU6はX線照射の許可命令をスイッチ回路13に出力し、X線源10に電力が供給されて、X線が連続的に照射される。
【0025】
一方、非受光時間が所定時間tを越える場合は、以下の2種類の理由が考えられる。
(1) 保護カバー2が使用状態に設定されており、物品Mが搬送経路上で滞留している場合:かかる場合には、滞留した物品Mに対してX線の爆射量が過大になるおそれがある。また、オペレータなどが手などを保護カバー2内に挿入した可能性もある。
(2) 保護カバー2が非使用状態に設定されていることにより、センサ投光部30からの光がセンサ受光部31に入射しない場合:かかる場合には、コンベヤ20上が開放されているので、オペレータなどが照射室17内に手などを挿入するおそれがある。
したがって、非受光時間が所定時間tを越える場合には、CPU6はX線の照射の禁止命令をスイッチ回路13に出力し、X線源10からX線検出器11にX線が照射されないようにする。
【0026】
本装置の運用:
オペレータが所定の操作を行い、本装置1がスタートすると、物品Mが搬入コンベヤ50上を断続的に搬送され、コンベヤ20上に乗り移ると共に、搬入口1aから本体ケース15内に送られる。コンベヤ20上の物品Mは、照射室17内においてX線検査が行われた後、搬出口1bから排出され、搬出コンベヤ51によって下流に搬出される。
【0027】
一方、前記光検出器3からの非受光信号に基づいて、物品Mの滞留の有無や保護カバー2の開放などの判別が行われる。かかる判別方法について図4に示すフローチャートを用いて説明する。
【0028】
ステップS1において、センサ投光部30からの光をセンサ受光部31が検出しない場合(非受光の場合)、光検出器3がマイコン5に非受光信号を送信し、ステップS2に進む。
ステップS2では、CPU6がタイマ7からの計時信号に基づき計時を開始してステップS3に進む。
ステップS3では、CPU6が前記計時した非受光時間とメモリ8から読み出した所定時間tとを比較し、非受光時間が所定時間tを越えた場合には、計時を停止すると共にステップS6に進む。一方、非受光時間が所定時間t以下の場合にはステップS4に進む。
【0029】
ステップS4では、マイコン5は、保護カバー2が使用状態に設定され、かつ、物品Mが滞留することなく正常に搬送され、かつ、人体などを検出していないと判断し、X線源10からのX線の照射を許可し、ステップS5に進む。かかるX線の照射の許容時には、X線源10から物品Mに対してX線が連続的に照射され、物品Mの検査が行われる。
【0030】
ステップS5において、本装置1を停止させる場合には、オペレータが所定の操作を行い本装置1を停止させる。オペレータが操作を行わない場合には、ステップS1に戻る。なお、ステップS1において、光検出器3からの非受光信号が停止された場合には、マイコン5は非受光時間の計時をストップし、ゼロクリアする。
【0031】
ステップS6では、X線源10からのX線の照射が禁止されてステップS7に進む。かかるX線の照射禁止時には、表示器34などにX線の照射を禁止した旨の表示が行われる。
ステップS7では、CPU6が、X線の照射の禁止が解除されたか否かの判別を行う。オペレータが所定の操作を行い前記禁止状態を解除した場合にはステップS5に進む。
【0032】
本発明において、光検出器3は図5(a)〜(c)のように設けてもよい。たとえば、図5(a)に示すように、光検出器3を本体ケース15から保護カバー2の内部に突設してもよい。かかる場合には、保護カバー2に孔2cを設ける必要がなくなる。
さらに、図5(b)に示すように、光検出器3としては、透過型のセンサを用いてもよい。すなわち、光検出器3をそれぞれ別体のセンサ投光部30およびセンサ受光部31で構成してもよい。
また、図5(c)に示すように、保護カバー2の側面を開閉自在に設定してもよい。
また、各搬出入口に光検出器3を上下に2ヵ所以上設けたり、多光軸型の光検出器を設ければ、人体等の侵入をより一層細かく検出することができる。
【0033】
なお、前記実施形態では、光検出器3を用いて保護カバー2内の有無の検出および保護カバー2の状態の検出を行ったが、光検出器3の代わりに、たとえば、CCDカメラを用いてもよい。
【0034】
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、保護カバー2を本体ケース15に対して回動自在に取り付けることで使用状態と非使用状態とに選択的に設定できるようにしたが、保護カバー2を本体ケース15から取り外し取り付け自在にすることで、使用状態と非使用状態とに選択的に設定できるようにしてもよい。
また、タイマをマイコン内に内蔵せずに、光検出器のコントローラ内に内蔵してもよい。
さらに、X線遮蔽部材40を必ずしも設ける必要はない。
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のものと解釈される。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物品、人体、保護カバーの有無を検出することができる。しかも、前記物品、人体、保護カバーの3つを1つの検出器で検出し得るから、差程コストが増加しない。
また、物品が滞留したときにX線を照射しないので、物品に対するX線の曝射量が過大にならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のX線検査装置の一実施形態を示す概略側面図である。
【図2】 搬出入口近傍の横断面図である。
【図3】 X線検査装置の概略構成図である。
【図4】 CPUの動作の一例を説明するフローチャートである。
【図5】 保護カバーおよび光検出器の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1a:搬入口
1b:搬出口
2:保護カバー
10:X線源
12:照射室
15:本体ケース
3:光検出器
30:投光部
31:受光部
H:水平軸線
M:物品
Claims (2)
- 照射室内において物品にX線を照射するX線源と、
物品を搬入口から前記照射室に搬入した後、当該物品を搬出口から搬出する搬送手段と、
前記搬入口および/または搬出口に取り付けられたトンネル状の保護カバーとを備えたX線検査装置であって、
前記保護カバーは、前記物品の経路を覆う使用状態と、前記物品の経路を覆っていない非使用状態とに選択的に設定可能であり、
前記搬入口および/または搬出口に設けられ、少なくとも前記保護カバー内の経路を横断するように光を照射して、前記保護カバー内の経路に侵入する物体の有無を検出すると共に、前記保護カバーが非使用状態に設定されている場合には投光部からの光が受光部に入射しないように構成されていることで前記保護カバーの前記状態を検出する光検出器を設け、
前記保護カバーが使用状態に設定され、かつ、前記光検出器の遮光時間が所定時間よりも短い場合は、前記X線源による物品へのX線の照射を許容し、
前記保護カバーが使用状態に設定され、かつ、前記光検出器の遮光時間が所定時間よりも長い場合は、前記X線源による物品へのX線の照射を禁止し、
前記保護カバーが非使用状態に設定されて、前記光検出器の投光部からの光が受光部に入射しない場合は、前記X線源による物品へのX線の照射を禁止するように制御するX線検査装置。 - 請求項1において、
前記保護カバーは、前記物品の搬送方向に直交する横断面の形状が凹字状であり、
前記照射室を構成する本体ケースに、前記保護カバーの搬送方向の一端部が水平軸線のまわりに回転自在に取り付けられているX線検査装置。
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