JP5133590B2 - Ｘ線異物検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、遮蔽された筐体内を搬送手段によって搬送される被検査物に対し、斜め方向からＸ線を照射して異物検出を行うＸ線異物検出装置に係り、特に機長（搬送方向の長さ）を短くするために有用な遮蔽構造を筐体に備えており、コンパクトであると共に安全性も高いＸ線異物検出装置に関するものである。

下記特許文献１に記載されたＸ線異物検出装置は、遮蔽された筐体内をコンベアにより搬送される被検査物に対し、コンベアの真上から鉛直下向きにＸ線を照射し、コンベアの下方に設けたＸ線検知器でＸ線を検知し、これによって被検査物内の異物検出を行う装置である。そして、この装置では、筐体内部のＸ線照射部近傍に遮蔽用部材が設けられている。筐体内のＸ線照射部近傍に設けられた前記遮蔽用部材は、そのＸ線の照射がコンベアの真上から真下に向けて行われる構造であるため、筐体の上側から下方のコンベアに接触しない寸法でＸ線照射面を挟むように垂下させた一対の遮蔽カーテンから構成されている。筐体内部にかかる遮蔽構造を設けることにより、コンベアの両端が筐体外に突出する筐体の両側面の開口部から外部に漏洩するＸ線の量が減少するものとされている。

下記特許文献２に記載されたＸ線異物検出装置は、遮蔽された筐体内をコンベアによって搬送される被検査物に対し、筐体内でコンベアの側方斜め上方に設けたＸ線照射器から斜め下向きにＸ線を照射し、コンベアの側方斜め下方に設けたＸ線検知器でＸ線を検知し、これによって被検査物内の異物検出を行うものである。鉛直下方にＸ線を照射する特許文献１のＸ線異物検出装置と異なり、特許文献２のＸ線異物検出装置がＸ線の斜め照射を行うのは次の理由による。すなわち、被検査物が背の高い物品である場合には、垂直照射で真上からＸ線を照射しても異物検出の感度が不十分となる場合があり、また真横からＸ線を照射する構造では被検査物の底部の検査精度が不十分になる場合があるが、このような場合には被検査物に対してＸ線を斜め照射することが有効だからである。特許文献２には、かかる斜め照射の原理が開示されているが、Ｘ線発生器、Ｘ線検知器、コンベア等を筐体に収納したＸ線異物検出装置としての構造、とりわけ具体的な遮蔽構造については触れられていない。
特開２００４−１３２７４７号公報 特開２００４−３１７１８４号公報

被検査物に対して有効な斜め照射方式のＸ線異物検出装置において、機長（搬送方向の長さ）が短く、狭い設置面積に対応できるコンパクト性があると同時に、Ｘ線遮蔽性が高く、安全性に優れた構成を有するＸ線異物検出装置が求められている。

一般に、被検査物を筐体内で搬送しながらＸ線を照射して異物の検査を行うＸ線異物検出装置では、機長を短くするためには筐体の搬送方向の長さを短くすることが必要となると考えられるが、かかる構造では、搬送手段が外部に貫通している筐体側面の開口が筐体内のＸ線照射位置に近づくことになるので、何らかの遮蔽対策を講じない限り上述したような筐体の小型化を実現することは困難である。

ところが、斜め照射の原理を開示する前記特許文献２に記載の発明では、Ｘ線発生器、Ｘ線検知器、コンベア等を斜め照射のための配置・構造で筐体に収納した場合において、その機長を可及的に短く設定するためにはいかなる遮蔽構造が必要になるかの具体的な問題意識（課題の提示）がなかった。

本発明は、以上説明したような斜め照射方式のＸ線異物検出装置を具体的に実現するにあたり、上記課題を解決するものであって、背の高い被検査物に対して有効な斜め照射方式のＸ線異物検出装置において、特に機長（搬送方向の長さ）を短くできる特殊な遮蔽構造を筐体に備えており、コンパクトであると共に安全性も高いＸ線異物検出装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載されたＸ線異物検出装置は、
Ｘ線を遮蔽するフレームと、
前記フレーム内に設けられ、被検査物を所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記フレーム内に設けられ、前記搬送手段によって搬送される被検査物に対して前記搬送方向と交叉する照射面内で斜め方向にＸ線を照射するＸ線発生器と、
前記フレーム内に設けられ、前記搬送手段に対して前記Ｘ線発生器と反対側に配置されて前記搬送手段で搬送される被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記フレーム内において、前記照射面内における搬送手段の両側部のうち少なくとも前記Ｘ線検出器が設けられている一側部において、前記照射面を挟むように前記照射面の両側に設けられた少なくとも一対の遮蔽部材と、を具備するＸ線異物検出装置において、
前記一対の遮蔽部材が、前記搬送手段によって搬送される被検査物の搬送を阻害しない迎え角度で前記搬送手段よりも上方に配置されていることを特徴としている。

請求項２に記載されたＸ線異物検出装置は、請求項１記載のＸ線異物検出装置において、
前記フレーム内において、前記照射面内における搬送手段の両側部のうち前記Ｘ線発生器が設けられている他側部においても、前記照射面を挟むように前記照射面の両側に一対の遮蔽部材が設けられたことを特徴としている。

請求項３に記載されたＸ線異物検出装置は、請求項２記載のＸ線異物検出装置において、
前記フレームの左右両側面にはそれぞれ開口が形成され、前記搬送手段は前記各開口から各一部が突出して設置されており、前記各開口には、前記搬送手段によって搬送される被検査物の搬送を阻害しない迎え角度で配置されて前記各開口を常時閉止すると共に前記搬送手段によって搬送される被検査物によって開放される２枚組の遮蔽シャッターがそれぞれ設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載されたＸ線異物検出装置によれば、搬送手段によって筐体内を搬送されていく被検査物に対し、Ｘ線発生器は搬送方向と交叉する照射面内で斜め方向にＸ線を照射する。搬送手段に関してＸ線発生器と反対側に配置されたＸ線検出器は、被検査物を透過したＸ線を検出して異物の検出を行う。ここで、Ｘ線を受けるＸ線検出器側では散乱Ｘ線が発生するが、搬送手段の両側部のうち、少なくともＸ線検出器側には照射面を挟む配置で一対の遮蔽部材が設けられているので、この散乱Ｘ線を効果的に遮蔽することができる。筐体内にこのような効果的な遮蔽構造を有しているので、搬送手段の両端が筐体の外に突出している筐体の両側面の開口に達するＸ線の量は可及的に減少するため、搬送方向についての筐体の寸法を小さく設定することが可能となる。このＸ線異物検出装置によれば、さらに、筐体内でＸ線の遮蔽に供される前記一対の遮蔽部材は、搬送手段自体の動作を阻害しないことはもちろん、搬送手段で搬送される被検査物の搬送を阻害することもない。

請求項２に記載されたＸ線異物検出装置によれば、さらに、搬送手段のＸ線発生器が設けられている側にも、照射面を挟む配置で一対の遮蔽部材が設けられているので、筐体内におけるＸ線の遮蔽がさらに確実になり、搬送方向についての筐体の寸法をさらに小さく設定することが可能となる。

請求項３に記載されたＸ線異物検出装置によれば、フレームの左右両側面にはそれぞれ開口が形成され、搬送手段は前記各開口から各一部が突出して設置されているが、これらの開口に観音開き構造の遮蔽シャッターを常時閉止の状態で設けたので、これら開口における遮蔽はさらに確実である。

本発明の実施形態の一例を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は、本例のＸ線異物検出装置の通常時とサイドカバー（側部筐体１６）開放時の斜視図であり、図２は、Ｘ線照射範囲を重ねて示した本例のＸ線異物検出装置１の右側面図であり、図３は、搬送手段１２（コンベア）のベルト１３を示した本例のＸ線異物検出装置１の平断面図であり、図４は、Ｘ線照射範囲を重ねて示した本例のＸ線異物検出装置の筐体内の要部斜視図である。

図１に示すように、本装置は、装置本体となる遮蔽構造を備えた箱型のフレーム２を有している。フレーム２は、脚状の支持部６によって支持床面上に立設されている。本例の支持部６は、フレーム２の前方左右に設けられた一対の前部支持体７と、フレーム２の後方左右に設けられた一対の後部支持体８とによって構成され、合計４本とされている。

図２に示すように、本例のＸ線異物検出装置１のフレーム２は、本例では全体として一体構造の筐体であるが、上部筐体３と下部筐体４の２部分から構成されている。上部筐体３には被検査物の搬送空間Ｓが設けられている。この搬送空間Ｓは上部筐体３の左右両側面を連通させると共に、下面が開放されている。搬送空間Ｓを囲む上部筐体３の各部は、搬送空間Ｓを基準として後方部分３ａ、前方部分３ｂ、上方部分３ｃと称する。

下部筐体４には、前記搬送空間Ｓにて被検査物を搬送するためにコンベア１２が取り付けられる。具体的には、図１に示すように、搬送空間Ｓの真下にある下部筐体４の両側面に、それぞれ一対の略三角形状の支持板３０を取り付けてローラ３１を支持し、このローラ３１と下部筐体４の上下面に沿ってベルト１３を掛けまわし、図示しないモータによって循環して駆動する。

コンベア１２が貫通してフレーム２外に突出した部分には、フレーム２の各開口をカバーする側部筐体１６（サイドカバー）が設けられている。側部筐体１６は、フレーム２にヒンジを介して回動可能に取り付けられた観音開き構造の一対の側板２０，２０と、Ｘ線の漏洩を防ぐために一対の側板２０，２０の内面に取り付けられた２組４枚のシャッター２２と、互いに平行に配置された一対の側板２０，２０の上方を覆う着脱可能な天板２１とを有しており、図１に示すようにサイドカバー開放時にはコンベア１２の上面を開放できる。

本実施の形態では、前記各シャッター２２は、例えば略矩形にカットされた鉛入りのゴムシートからなり、図３に示すように、一方の側縁部が弾性部材としての板ばね１９をもって側板２０の内面に取り付けられ、片持ち状態とされた他方の側縁部が正規の組立状態において搬送方向の下流側に位置しており、被検査物の搬送を阻害しないような迎え角度で配置されている。そして、コンベア１２の両側において上記迎え角度で配置された一対のシャッター２２，２２は、図３に示すように片持ち状態とされた他方の各側縁部どうしが重なってフレーム２の開口を常時閉止している。シャッター２２は板ばね１９で側板２０に取り付けられているので、コンベア１２で搬送された被検査物が閉じた一対のシャッター２２，２２の重なり部分に接触すれば、被検査物の移動する力によって一対のシャッター２２，２２は開放され、被検査物はフレーム２及び側部筐体１６の外に出ることができる。そして、被検査物から離れたシャッター２２は板ばね１９の弾性力によって原位置に速やかに復帰し、開口を閉止するので安全である。

図１に示すように、フレーム２の側面には、Ｘ線発生器１０を作動可能とする安全機構としてのインターロックスイッチ１７が設けられている。そして、側板２０と天板２１を図１に示すように通常時の状態として正規の箱型に組み立てると、天板２１に設けられた図示しない操作部材がインターロックスイッチ１７をＯＮとするので、本装置は作動可能でＸ線が照射可能な状態となる。

なお、詳細は示さないが、上部筐体３の前方部分３ｂと下部筐体４の間には隙間があり、この隙間には詳細を図示しない開閉自在な遮蔽板が設けられている。この遮蔽板は、本装置の作動時には搬送空間Ｓを遮蔽し、メンテナンス時にはコンベア１２のベルト１３を下部筐体４の前方に外すために筐体間の隙間を開放することができる。

図２及び図３に示すように、前記フレーム２の前記上部筐体３において、前記搬送空間Ｓの前方部分３ｂの上部には、Ｘ線発生器１０が収納されている。Ｘ線発生器１０は、その設置位置から見て後方の斜め下方にある搬送空間Ｓに向けて面状にＸ線を照射するように設置されている。図２において斜線を付した三角形状の範囲は、Ｘ線の照射面Ａ（面状の照射範囲）を示している。コンベア１２上での照射面Ａの高さは、少なくとも被検査物の高さよりも大きくなるように設定されている。

図２及び図３に示すように、前記フレーム２の前記下部筐体４におけるコンベア１２の内部と、前記上部筐体３の搬送空間Ｓの後方部分との間には、Ｘ線検出器１１が設けられている。Ｘ線検出器１１は、Ｘ線検出器１１から照射される面状のＸ線（照射面Ａ）と平行となるように線状に配置されたセンサ群を有しており、その設置位置から見て前方の斜め上方にあるＸ線発生器１０から照射されるＸ線の照射中心線Ｃに対し、その中央部分で垂直となるような斜めの姿勢で設置されている。

従って、図２に示したＸ線の照射面Ａから分かるように、コンベア１２のベルト１３に載せられて搬送されている被検査物を透過したＸ線は、コンベア１２を透過し、又はそのままＸ線検出器１１に到達する。Ｘ線検出器１１のセンサ群は、到達したＸ線の線量分布に比例した電圧波形信号を出力し、この信号は図示しない制御回路にて処理されて被検査物内に異物があるか否かが判断される。

なお、図１乃至図３に示すように、フレーム２の前面側には上下に２枚のカバー２５，２６が開閉自在に設けられており、上方のカバー２５を開放すれば前記Ｘ線発生器１０にアクセス可能であり、下方のカバー２６を開放すれば前記コンベア１２にアクセス可能である。

次に、図３及び図４に示すように、前記フレーム２内には、前記照射面Ａ内におけるコンベア１２の両側部（すなわちベルト１３の幅方向の両側）に、それぞれ一対の遮蔽部材３０が設けられている。遮蔽部材３０は、鉛直方向に長い略矩形の部材であり、鉛入りのゴム等のＸ線遮蔽機能を有する材料で構成されている。

コンベア１２の両側部に設けられた各対の遮蔽部材３０は、平面視では図３に示すように前記照射面Ａを挟むように配置され、かつコンベア１２の搬送方向に対して搬送される被検査物の搬送を阻害しない迎え角度で取り付けられている。すなわち、ベルト１３からやや離れた位置にあって遮蔽部材３０の基部を保持する保持部材３１よりも、ベルト１３に近い位置にあって被検査物が接触する可能性のある遮蔽部材３０の先端の方が、コンベア１２の搬送方向について下流側に位置するような角度である。

また、同遮蔽部材３０は、高さ方向については図４に示すようにコンベア１２の上側のベルト１３よりも上方に配置されており、ベルト１３と干渉しないように構成されている。また、その高さは被検査物の高さを越える程度に設定されており、その上端はＸ線の照射面Ａの上縁よりも上方にある。

以上の構成によれば、Ｘ線発生器から照射されたＸ線は、Ｘ線発生器側の一対の遮蔽部材３０の間を通過してコンベア１２上の被検査物を透過し、Ｘ線検知器側の一対の遮蔽部材３０の間を通過してＸ線検知器に到達する。従って、この検査領域において散乱Ｘ線等を含む不要なＸ線はこれら２対の遮蔽部材３０に遮蔽されて可及的に減少せしめられる。

上記検査の過程において、コンベア１２で搬送されている被検査物が遮蔽部材３０に接触したとしても、遮蔽部材３０は前述したように接触した被検査物を容易に逃がしうる迎え角度に設定されており、さらに遮蔽部材３０が弾性を有しているので、被検査物の搬送に支障がでることはない。従って、照射面Ａにおける被検査物の検査と当該位置でのＸ線遮蔽は共に所期の確実性と安全性で行われる。

少なくともコンベア１２のＸ線検出器が設けられている一側部において、照射面Ａを挟む両側に遮蔽部材３０を設けておけば、Ｘ線の照射を受けて散乱Ｘ線が発生しやすいＸ線検出器側における遮蔽が確実になるので十分な効果が得られるが、本例ではコンベア１２の両側部に一対の遮蔽部材３０を設けているのでフレーム２外に漏洩しうるＸ線をフレーム２内でより効果的に遮蔽できる。従って、安全性を十分に確保した上で、コンベア１２による搬送方向のフレーム２の長さ（機長）を小さく設定することができる。

そして、さらに、本例では短く設定したフレームの両側面からコンベアが突出している開口の部分に、前述したように観音開き構造のシャッターを有する側部筐体を設けたので、Ｘ線の遮蔽効果はより確実であり、安全性が高い。

図１は、本例のＸ線異物検出装置の通常時とサイドカバー（側部筐体）開放時の斜視図である。 図２は、Ｘ線照射範囲を重ねて示した本例のＸ線異物検出装置の右側面図である。 図３は、搬送手段（コンベア）のベルトを示した本例のＸ線異物検出装置の平断面図である。 図４は、Ｘ線照射範囲を重ねて示した本例のＸ線異物検出装置の筐体内の要部斜視図である。

符号の説明

１…Ｘ線異物検出装置
２…フレーム
３…上部筐体
４…下部筐体
１０…Ｘ線発生器
１１…Ｘ線検出器
１２…搬送手段としてのコンベア
１３…ベルト
１６…側部筐体
２０…側部筐体を構成する側板
２１…側部筐体を構成する天板
２２…側部筐体を構成するシャッター
３０…遮蔽部材３０ Ｓ…搬送空間
Ａ…Ｘ線の照射面

Claims (3)

1. Ｘ線を遮蔽するフレームと、
   前記フレーム内に設けられ、被検査物を所定の搬送方向に搬送する搬送手段と、
   前記フレーム内に設けられ、前記搬送手段によって搬送される被検査物に対して前記搬送方向と交叉する照射面内で斜め方向にＸ線を照射するＸ線発生器と、
   前記フレーム内に設けられ、前記搬送手段に対して前記Ｘ線発生器と反対側に配置されて前記搬送手段で搬送される被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
   前記フレーム内において、前記照射面内における搬送手段の両側部のうち少なくとも前記Ｘ線検出器が設けられている一側部において、前記照射面を挟むように前記照射面の両側に設けられた少なくとも一対の遮蔽部材と、を具備するＸ線異物検出装置において、
   前記一対の遮蔽部材が、前記搬送手段によって搬送される被検査物の搬送を阻害しない迎え角度で前記搬送手段よりも上方に配置されていることを特徴とするＸ線異物検出装置。
2. 前記フレーム内において、前記照射面内における搬送手段の両側部のうち前記Ｘ線発生器が設けられている他側部においても、前記照射面を挟むように前記照射面の両側に一対の遮蔽部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載のＸ線異物検出装置。
3. 前記フレームの左右両側面にはそれぞれ開口が形成され、前記搬送手段は前記各開口から各端部が突出して設置されており、前記各開口には、前記搬送手段によって搬送される被検査物の搬送を阻害しない迎え角度で配置されて前記各開口を常時閉止すると共に前記搬送手段によって搬送される被検査物によって開放される２枚組の遮蔽シャッターがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２記載のＸ線異物検出装置。

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