JP4247015B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

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】
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)

1. 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。
2. 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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