JP4814197B2 - X-ray foreign object detection device - Google Patents
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本発明は、搬送面上の被検査物にX線を照射し、その透過量に基づいて当該被検査物に混入している異物を検出するX線異物検出装置に関する。 The present invention relates to an X-ray foreign object detection apparatus that irradiates an inspection object on a conveyance surface with X-rays and detects foreign substances mixed in the inspection object based on the amount of transmission.
従来のX線異物検出装置は、搬送コンベアなどの搬送手段によって搬送される被検査物に対して真上から鉛直下向きにX線を照射し、その下方に設けられたX線検出器で透過X線を受けて被検査物中の異物検出を行うものである。ところが、被検査物Wが例えばスティック状の冷菓Cなどを詰め合わせた箱体などである場合、真上からX線を照射するとX線の透過距離が長くなり、検出精度が低下することがあった(図5(a)参照)。 A conventional X-ray foreign matter detection apparatus irradiates an object to be inspected conveyed by a conveying means such as a conveyer with X-rays from directly above vertically downward, and transmits X-rays with an X-ray detector provided below the X-ray detector. A foreign object in an inspection object is detected by receiving a line. However, when the inspection object W is, for example, a box packed with stick-shaped frozen confectionery C or the like, the X-ray transmission distance becomes longer when X-rays are irradiated from directly above, and the detection accuracy may decrease. (See FIG. 5 (a)).
また、下記特許文献1に開示されるX線異物検出装置は、搬送機構(搬送コンベア)によって水平方向に搬送される検査対象物に対して斜め上方からX線を照射するものである。例えば、この装置を用いて上述したような被検査物W(スティック状の冷菓Cを詰め合わせた箱体)の異物検出を行うと、鉛直下向きにX線を照射する場合に比べて各冷菓CごとのX線の透過距離が短くなるため検出精度が向上する(図5(b)参照)。
しかしながら、上述した従来のX線異物検出装置(上記特許文献1)では、図5(b)のようにX線を照射するX線発生器と、このX線発生器から照射されたX線を受けるX線検出器とが筐体内で斜め方向に対向配置されているため、筐体内におけるX線照射のための遮蔽空間を大きく設けなければならず、装置が大型化するという問題があった。 However, in the above-described conventional X-ray foreign object detection device (Patent Document 1), an X-ray generator that irradiates X-rays as shown in FIG. 5B and X-rays emitted from the X-ray generator are used. Since the receiving X-ray detector is disposed opposite to the inside of the housing in an oblique direction, a large shielding space for X-ray irradiation in the housing has to be provided, resulting in a problem that the apparatus becomes large.
また、上記特許文献1のX線異物検出装置では、被検査物のサイズなどに応じてX線の照射角度を最適に変更することができる。その場合、図5(b)からわかるようにX線を照射するX線発生器の位置を変えることにより、X線を受けるX線検出器も同時に位置を変えなければならず、X線の照射角度を変更する作業が煩雑となっていた。 Moreover, in the X-ray foreign material detection apparatus of the said patent document 1, the irradiation angle of X-rays can be changed optimally according to the size etc. of a to-be-inspected object. In this case, as can be seen from FIG. 5B, the position of the X-ray generator for irradiating X-rays must be changed so that the position of the X-ray detector for receiving X-rays must be changed at the same time. The work of changing the angle has been complicated.
そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、搬送手段を傾斜させるという簡単な操作によって被検査物に対するX線の照射角度を変更し、X線照射角度を容易に最適化できるようになり、また、X線発生器やX線検出器の位置は固定されるため、遮蔽空間を大きく設ける必要もなく、したがって、装置が大型化することもないX線異物検出装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above situation, and the X-ray irradiation angle can be easily optimized by changing the X-ray irradiation angle with respect to the inspection object by a simple operation of inclining the conveying means. In addition, since the positions of the X-ray generator and the X-ray detector are fixed, there is no need to provide a large shielding space, and therefore the X-ray foreign object detection device does not increase in size. It is aimed.
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項1記載のX線異物検出装置は、搬送面上の被検査物Wを所定の搬送方向Yに搬送する搬送手段5と、
前記搬送面上を搬送される前記被検査物Wに向けてX線を照射するX線発生器18と、
前記搬送面を挟んで前記X線発生器18と対向配置され、前記被検査物Wを透過してくるX線をX線検出面に受けるX線検出器19と、を備えるX線異物検出装置1において、
前記搬送手段5は、前記搬送面を形成する搬送ベルト9が循環される搬送コンベア6を備えるとともに前記搬送面の前記X線検出面に対する角度が変更自在となるように傾斜可能に設けられ、且つ前記搬送面と直交するガイド面を形成するガイドベルト14が前記搬送ベルト9と同じ速度で循環され、前記搬送コンベア6と一体的に傾斜して前記被検査物Wの側面を支持しながら該被検査物Wの搬送をガイドするガイドコンベア12を具備することを特徴としている。
Next, means for solving the above problems will be described with reference to the drawings corresponding to the embodiments.
The X-ray foreign matter detection device according to claim 1 of the present invention includes a transport means 5 for transporting the inspection object W on the transport surface in a predetermined transport direction Y,
An
An X-ray foreign object detection device comprising: an
The transport means 5 includes a
請求項2記載のX線異物検出装置は、前記搬送コンベア6と前記ガイドコンベア12とが共通の駆動源11を有することを特徴としている。
The X-ray foreign matter detection apparatus according to
請求項3記載のX線異物検出装置は、前記搬送手段5を傾斜させるアクチュエータ17を備えることを特徴としている。
The X-ray foreign matter detection apparatus according to a third aspect is characterized by including an
請求項4記載のX線異物検出装置は、前記搬送手段5に搬入される前記被検査物Wを検知するためのセンサを備え、
前記センサからの検知信号に基づいて前記アクチュエータ17を作動させることを特徴としている。
The X-ray foreign matter detection device according to claim 4 includes a sensor for detecting the inspection object W carried into the transport means 5,
The
本発明による請求項1記載のX線異物検出装置によれば、搬送手段が傾斜可能に設けられているため、搬送手段を傾斜させるという簡単な操作によって被検査物に対するX線の照射角度を変更できる。これにより、被検査物のサイズなどに応じたX線照射角度を容易に最適化できるようになる。また、この場合、X線発生器やX線検出器の位置が固定されるため、筐体内の遮蔽空間を大きく設ける必要はなく、したがって、装置が大型化することもない。さらに、搬送手段の傾斜時に被検査物がガイドコンベアによって支持されるため、搬送手段が傾斜したときに被検査物が落下などすることを防止できるようになる。 According to the X-ray foreign object detection device of the present invention, the conveying means is provided so as to be inclined, so that the X-ray irradiation angle on the object to be inspected can be changed by a simple operation of inclining the conveying means. it can. This makes it possible to easily optimize the X-ray irradiation angle according to the size of the inspection object. Further, in this case, since the positions of the X-ray generator and the X-ray detector are fixed, it is not necessary to provide a large shielding space in the housing, and thus the apparatus is not increased in size. Furthermore, since the inspection object is supported by the guide conveyor when the conveying means is inclined, it is possible to prevent the inspection object from falling when the conveying means is inclined.
また、搬送手段の傾斜時には、箱体状の被検査物は搬送コンベアの他に、この搬送コンベアと同じ速度で駆動されるガイドコンベアによっても搬送されるため、搬送手段による傾斜時の搬送をスムーズに行うことができる。 In addition , when the conveying means is inclined, the box-shaped object to be inspected is conveyed not only by the conveying conveyor but also by a guide conveyor that is driven at the same speed as the conveying conveyor. Can be done.
請求項2記載のX線異物検出装置によれば、部品点数を抑えるという効果に加えて、搬送コンベアとガイドコンベアとを同期的に駆動させることができる。 According to the X-ray foreign object detection device of the second aspect , in addition to the effect of suppressing the number of parts, the conveyor and the guide conveyor can be driven synchronously.
請求項3記載のX線異物検出装置によれば、搬送手段の傾斜動作を自動化することができる。 According to the X-ray foreign object detection device of the third aspect , the tilting operation of the conveying means can be automated.
請求項4記載のX線異物検出装置によれば、被検査物が搬送手段に搬入されることに伴い、搬送手段を自動的に傾斜させることができるようになる。 According to the X-ray foreign object detection apparatus of the fourth aspect , the conveyance means can be automatically inclined as the inspection object is carried into the conveyance means.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図1(a)は本発明によるX線異物検出装置の通常時の正面図、(b)は同側面図、図2(a)は同装置の搬送手段の傾斜時の正面図、(b)は同側面図、図3は搬送手段の傾斜構造の説明図、図4〜6は搬送手段の傾斜動作の斜視図である。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1A is a front view of an X-ray foreign object detection apparatus according to the present invention in a normal state, FIG. 1B is a side view thereof, FIG. 2A is a front view of the apparatus when the conveying means is inclined, and FIG. Is a side view, FIG. 3 is an explanatory view of the inclined structure of the conveying means, and FIGS. 4 to 6 are perspective views of the inclined operation of the conveying means.
この実施の形態のX線異物検出装置は、製造ラインの一部に設けられ、搬送される被検査物にX線を照射して、その透過量に基づいて該被検査物に混入している金属、ガラス、石、合成樹脂材などの異物を検出するものである。 The X-ray foreign object detection device of this embodiment is provided in a part of a production line, irradiates an object to be transported with X-rays, and mixes in the object to be inspected based on the amount of transmission. It detects foreign matter such as metal, glass, stone, and synthetic resin material.
また、この実施の形態で異物検出を行う被検査物としては、例えばスティック状の冷菓などを詰め合わせた略矩形の箱体である(図4など参照)。 In addition, the object to be inspected for foreign matter detection in this embodiment is, for example, a substantially rectangular box filled with stick-shaped frozen desserts (see FIG. 4 and the like).
図1,2に示すように、この実施の形態は、装置1本体となる箱型の筐体2を備えている。筐体2は四本の脚部3によって設置面上に支持されている。さらに、筐体2は、その内部から有害な量のX線が外部に漏洩しないように放射線防護材を用いて形成されている。また、筐体2の前面は開放されており、筐体2の前面には前面開口を閉塞するための開閉自在な扉4が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, this embodiment includes a box-
図1,2に示すように、搬送手段5は、筐体2を水平方向に略貫通するように設けられ、前段のコンベアから搬入されてきた被検査物Wを所定の搬送方向Y(水平方向)に搬送し、筐体2内を通過して、更に後段のコンベアに搬出するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3〜6に示すように、搬送手段5は、搬送コンベア6と、ガイド手段12とで略構成されている。搬送コンベア6(ベルトコンベア)は、一対の主ローラ7,7と、一対の副ローラ8,8とに無端状のベルト9が掛け回されてなり、被検査物Wを搬送するための搬送面を形成している。また、主ローラ7と副ローラ8の間には各主、副ローラ7,8を連結するようにフレーム10が設けられている。さらに、一対の主ローラ7,7のうち一方は駆動源としての駆動モータ11に接続されている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
ガイド手段12は、ガイドコンベア(ベルトコンベア)からなり、一対のローラ13,13に無端状のベルト14が掛け回されたものが、搬送コンベア6の一方の外側部に設けられるとともに、搬送コンベア6の搬送面と略直交して設けられている。また、ガイドコンベア12は、箱体状の被検査物Wの側面を支持するように搬送コンベア6の搬送面と直交した搬送面を形成している。さらに、一対のローラ13,13のうち一方は駆動源としての前記駆動モータ11に接続されている。なお、駆動モータ11は、その駆動軸11aにベベルギア15が設けられ、このベベルギア15と噛合する同径のベベルギア15がガイド手段12のローラ13に設けられている。これにより、両コンベア6,12を同期的に駆動させることができる。
The guide means 12 is composed of a guide conveyor (belt conveyor), in which an
さらに、特に図3に示すように、搬送手段5は、その一方側部(ガイドコンベア12が設けられている側)に基端軸16が設けられ、これを軸として搬送コンベア6の搬送面の角度が変更自在となるように傾斜可能に設けられている。また、搬送手段5の基端軸16近傍には、搬送手段5を傾斜させるためのアクチュエータ17(例えばエアシリンダなど)が設けられている。
Further, as shown in FIG. 3 in particular, the conveying
また、図示しないが、搬送コンベア6の搬入端部には、搬送コンベア6(搬送手段5)に搬入されてきた被検査物Wを検知するための投光及び受光センサからなる一対のセンサが設けられている。この一対のセンサは、搬送方向Yと直交する方向に対向配置することで被検査物Wの搬入を検知することができる。さらに、この一対のセンサは、被検査物Wの搬入を検知すると前記アクチュエータ17の駆動制御を行う図示しない制御部に信号を出力し、アクチュエータ17を作動させる。
Although not shown, a pair of sensors composed of a light projecting and light receiving sensor for detecting the inspection object W carried into the transport conveyor 6 (transport means 5) is provided at the carry-in end portion of the
次に、この実施の形態の光学系について説明する。図1,2に示すように、筐体2内には、X線発生器18と、X線検出器19とが設けられている。X線発生器18は、筐体2の上部に設けられ、金属製の箱内にX線を発生させるX線管が絶縁油に浸漬されてなり、搬送手段5によって搬送されてきた被検査物Wに向けてX線を照射する。なお、X線発生器18から照射されるX線の態様は、搬送方向Yと直交する面状となり、その面は下向きに拡がる略三角形状となっている。
Next, the optical system of this embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, an
X線検出器19は、筐体2の下部に設けられ、搬送コンベア6の搬送面を挟んでX線発生器18と対向配置されている。X線検出器19は、フォトダイオードと、フォトダイオード上に配設されたシンチレータからなる図示しない多数の受光素子が搬送方向Yと直交する方向に一列に配設されたラインセンサを備えている。
The
このような構成では、搬送コンベア6の搬送面上を搬送される被検査物Wに対してX線発生器18からX線が照射され、このX線照射に伴って被検査物Wを透過してくるX線がX線検出器19のシンチレータで光に変換される。シンチレータで変換された光はフォトダイオードで受光され、更に電気信号に変換されて外部コンピュータなどに出力される。そして、このX線検出器19からの出力と予め設定された各種異物ごとの判別用の閾値とを比較し、その結果に基づいて被検査物Wに混入している異物が検出される。
In such a configuration, the
ここから、図4〜6を参照して搬送手段の傾斜動作について説明する。
まず、図4に示すように、前段のコンベアから被検査物Wが搬送手段5に搬入される前では、搬送手段5の傾斜角度(被検査物Wが搬送される搬送コンベア6の搬送面のX線検出器のX線検出面に対する角度)は0°(水平状態)である。
From here, with reference to FIGS. 4-6, the inclination operation | movement of a conveyance means is demonstrated.
First, as shown in FIG. 4, before the inspection object W is carried into the conveyance means 5 from the preceding conveyor, the inclination angle of the conveyance means 5 (the conveyance surface of the
次に、図5に示すように、前段のコンベアから被検査物Wが搬送手段5にその搬入端部から搬入されると、図示しないセンサによって検知され、センサからの信号を受けて搬送手段5が所定角度θ(被検査物のサイズなどに応じた最適な角度)になるように傾斜動作を始める。このとき、搬送手段5は、少なくともX線の照射位置に被検査物Wが到達するまでに所定角度θとなればよい。また、搬送手段5の傾斜に伴って傾いた被検査物Wの下り側面は、ガイドコンベア12に支持されながら搬送ガイドされる。なお、搬送コンベア6とガイドコンベア12とは同期的に駆動しているため、各ベルト9,14の循環速度は等しくなる。
Next, as shown in FIG. 5, when the inspection object W is carried into the conveying means 5 from the carry-in end portion thereof from the preceding conveyor, it is detected by a sensor (not shown) and receives a signal from the sensor to receive the conveying
次に、被検査物WがX線照射位置を過ぎると、傾斜した搬送手段5は徐々に水平状態に復帰し、被検査物Wが搬出端部に到達するときには完全な水平状態となる。
Next, when the inspection object W passes the X-ray irradiation position, the inclined conveying
そして、図6に示すように、水平状態となった搬送手段5から後段のコンベアに被検査物Wが搬出され、搬送手段5は次の被検査物Wが搬入されるまで待機状態となる。以下、搬送手段5は上述した動作を繰り返すことになる。
Then, as shown in FIG. 6, the inspection object W is carried out from the conveying
上述した実施の形態によれば、搬送手段5が傾斜可能に設けられているため、搬送手段5を傾斜させるという簡単な操作によって被検査物Wに対するX線の照射角度を変更でき、被検査物Wのサイズなどに応じたX線照射角度を容易に最適化できるようになる。また、この場合、X線発生器18やX線検出器19の位置が固定されるため、筐体2内の遮蔽空間を大きく設ける必要はなく、したがって、装置1が大型化することもない。さらに、搬送手段5の傾斜時に被検査物Wがガイドコンベア12によって支持されるため、搬送手段5が傾斜したときに被検査物Wが落下などすることを防止できるようになる。さらに、傾斜時の被検査物Wの搬送をスムーズに行うことができる。
According to the embodiment described above, since the conveying
また、搬送コンベア6と、ガイドコンベア12とを共通の駆動モータ11で駆動することにより、部品点数を抑えるとともに、両コンベア6,12を同期的に駆動できるようになる。
Moreover, by driving the
さらに、被検査物Wが搬送手段5に搬入されるとセンサによって検知され、更にアクチュエータによって搬送手段5を自動的に傾斜させることができる。
Further, when the inspection object W is carried into the conveying
なお、上述した実施の形態では、被検査物Wの搬送中には搬送手段5が傾斜動作を繰り返す構成となっているが、例えば、搬送手段5は所定角度に傾斜させたまま、前段及び後段のコンベアを傾斜動作させるように構成してもよい。このような構成によれば、X線照射位置において被検査物は所定角度に傾いているため、上記した効果と同様の効果が得られる。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態では説明を省略したが、筐体2の側部には被検査物Wの出入口となる開口からX線が漏洩しないようにX線遮蔽部材が設けられている。このX線遮蔽部材は、傾斜動作を行う搬送手段5にも対応可能に形成されたものを用いる必要があり、例えば、搬送方向Yに長く突出した形状にするなど、搬送手段5の傾斜動作と干渉しないようなものであればよい。
Although not described in the above-described embodiment, an X-ray shielding member is provided on the side of the
1…X線異物検出装置
5…搬送手段
6…搬送コンベア
9…搬送ベルト
11…駆動源(駆動モータ)
12…ガイドコンベア
14…ガイドベルト
17…アクチュエータ
18…X線発生器
19…X線検出器
W…被検査物
Y…搬送方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray foreign
9 ...
12 ... Guide conveyor
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記搬送面上を搬送される前記被検査物に向けてX線を照射するX線発生器(18)と、
前記搬送面を挟んで前記X線発生器と対向配置され、前記被検査物を透過してくるX線をX線検出面に受けるX線検出器(19)と、を備えるX線異物検出装置(1)において、
前記搬送手段は、前記搬送面を形成する搬送ベルト(9)が循環される搬送コンベア(6)を備えるとともに前記搬送面の前記X線検出面に対する角度が変更自在となるように傾斜可能に設けられ、且つ前記搬送面と直交するガイド面を形成するガイドベルト(14)が前記搬送ベルトと同じ速度で循環され、前記搬送コンベアと一体的に傾斜して前記被検査物の側面を支持しながら該被検査物の搬送をガイドするガイドコンベア(12)を具備することを特徴とするX線異物検出装置。 A transport means (5) for transporting the inspection object (W) on the transport surface in a predetermined transport direction (Y);
An X-ray generator (18) for irradiating X-rays toward the inspection object conveyed on the conveyance surface;
An X-ray foreign object detection device comprising: an X-ray detector (19) disposed opposite to the X-ray generator across the transport surface and receiving the X-rays transmitted through the inspection object on the X-ray detection surface In (1),
The transport means includes a transport conveyor (6) in which a transport belt (9) forming the transport surface is circulated, and is provided so as to be tiltable so that an angle of the transport surface with respect to the X-ray detection surface can be changed. And a guide belt (14) forming a guide surface orthogonal to the transport surface is circulated at the same speed as the transport belt, and is inclined integrally with the transport conveyor while supporting the side surface of the inspection object. An X-ray foreign matter detection apparatus comprising a guide conveyor (12) for guiding the conveyance of the inspection object.
前記センサからの検知信号に基づいて前記アクチュエータ(17)を作動させることを特徴とする請求項3記載のX線異物検出装置。 A sensor for detecting the inspection object (W) carried into the transport means (5);
The X-ray foreign matter detection device according to claim 3, wherein the actuator (17) is operated based on a detection signal from the sensor .
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