JP5336973B2

JP5336973B2 - Ｘ線検査装置

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Publication number: JP5336973B2
Application number: JP2009181014A
Authority: JP
Inventors: 要西上
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2013-11-06
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Description

本発明は、Ｘ線検査装置、特に、物品を搬送させながらＸ線を使用して物品の検査を行うＸ線検査装置に関する。

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ような商品を出荷しないために、Ｘ線検査装置により検査が為されることがある。このＸ線検査装置には、例えば下記特許文献１に挙げられるものがある。この特許文献１には、分離した二本の無端ベルトを相対向して適宜角度に傾斜させて設置し、該両無端ベルトを所定速度で同期的に回動するようにした第一工程コンベアーと、分離した二本の無端ベルトを相対向して適宜角度に傾斜させて設置し、該両無端ベルトを上記第一工程コンベアーの無端ベルトより速い所定速度で同期的に回動するようにした第二工程コンベアーとを直列的に配置し、上記第一工程コンベアーにおける前半工程および最終工程の真上位置にそれぞれ整列用押え具を設置するとともに、上記第二工程コンベアーにおける最前工程の真上位置に整列用押え具を設置したことを特徴とする繭等を整列し一定間隔で搬送する装置が開示されているとともに、該装置を軟Ｘ線による繭の内部汚染の有無の検出に適用することが開示されている。

特開昭５８−１２６３０８号公報

しかしながら、特許文献１のものにおいては、搬送中の商品が揺れる又はずれる場合がある。このような場合、Ｘ線を用いて検出した画像が安定しないことがあり、検査精度不良の原因になることがあった。

上記課題に鑑み、本発明の目的は、搬送中の商品の揺れを抑制して、安定したＸ線検出画像を得ることによって、従来よりも検査精度が向上したＸ線検査装置を提供することである。

（１）本発明は、被検査物に対してＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射され、前記被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記被検査物を搬入出する搬送部と、を含み、前記Ｘ線を用いて被検査物を検査するＸ線検査装置であって、前記搬送部が、前記被検査物を搬送する帯状部材と、前記Ｘ線検出部の上流に設けられ、前記帯状部材を幅方向に湾曲させつつ支持する曲面支持部と、を有しているものである。また、曲面支持部は、帯状部材を上流側から下流側に連続的に湾曲させ、帯状部材の断面を略Ｕ字形状にし、帯状部材の上流側からＸ線検出部の近傍に向かって徐々に帯状部材の湾曲の程度を大きくして、帯状部材の内曲面における被検査物の揺れを抑制するように、帯状部材によって被検査物を保持する。

上記（１）の構成によれば、前記帯状部材の内曲面で前記被検査物を保持できるので、搬送中の商品の揺れを抑制し、安定したＸ線検出画像を得ることができる。その結果として、従来よりも検査精度が向上したＸ線検査装置を提供できる。特に、搬送部と接する部分に略凸曲面などの曲面を有した被検査物を検査する場合に有効である。また、被検査物が自然物である場合、傷つけないように搬送することが可能である。また、前記帯状部材を略Ｕ字形状にして前記被検査物を十分に保持しつつ搬送できるので、前記被検査物の揺れをより抑制することができるため、検査精度をさらに向上させることができる。

（２）上記（１）のＸ線検査装置においては、水平面を有し、前記曲面支持部の上流側において前記帯状部材を支持する第１の水平支持部が設けられてるものであることが好ましい。

上記（２）の構成によれば、前記帯状部材を連続的に湾曲させつつ支持することから、前記帯状部材の内曲面で前記被検査物を保持する面積を徐々に増加させることによって、前記被検査物の揺れを抑制することができるので、検査精度をより向上させたＸ線検査装置を提供できる。

（３）上記（１）又は（２）のＸ線検査装置においては、水平面を有し、前記曲面支持部の下流側において前記帯状部材を支持する第２の水平支持部が設けられていることが好ましい。

上記（３）の構成によれば、前記帯状部材をより安定して搬送できるので、前記被検査物の揺れを抑制することができるため、さらに検査精度を向上させたＸ線検査装置を提供できる。

（４）上記（１）〜（３）のＸ線検査装置においては、前記帯状部材が、所定の間隔をあけて配置される一対の帯状部材からなり、前記曲面支持部が、前記一対の帯状部材のそれぞれを支持するように所定の間隔をあけて配置される一対の湾曲部材からなることが好ましい。

上記（４）の構成によれば、前記被検査物に付着していたゴミなどを、一対の帯状部材及び一対の湾曲部材の間から落とすことが可能なＸ線検査装置を提供できる。

（５）上記（１）〜（４）のＸ線検査装置においては、前記曲面支持部に、Ｘ線を透過させる切れ目を有していることが好ましい。

上記（５）の構成によれば、前記Ｘ線を透過させるための切れ目を有しているので、前記被検査物を透過したＸ線を前記Ｘ線検出器で確実に検出できるＸ線検査装置を提供できる。

（６）上記（１）〜（５）のＸ線検査装置においては、前記搬送部には、搬送方向に交差する方向に、複数の前記水平案内部および複数の前記曲面案内部が形成されていることが好ましい。

上記（６）の構成によれば、前記搬送部に複数の搬送路を形成できるので、前記搬送部によって搬入出される複数の前記被検査物を同時に検査することができる。

（７）上記（１）〜（６）のＸ線検査装置においては、前記Ｘ線検出部により得られる１又は複数の被検査物の画像に基づき、個々の前記被検査物について質量推定を行い、当該質量推定による値に基づいて前記被検査物の夫々を、予め設定されたランクの１つに選別するランク選別部を備えていることが好ましい。

上記（７）の構成によれば、検査後の前記被検査物について、前記ランクの選別が可能なＸ線検査装置を提供できる。

（８）上記（１）〜（７）のＸ線検査装置においては、被検査物は、自然物であることが好ましい。

本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成図であって、シールドボックスの手前側の扉を透過して内部を示した図である。図１のＸ線検査装置におけるシールドボックス内部の簡易構成図である。Ｘ線検査の原理を示す模式図である。図１のＸ線検査装置と該Ｘ線検査装置の前後部分との構成を示す図である。図１のＸ線検査装置におけるコンベアの構成を示す図であって、（ａ）が一部省略した上視図、（ｂ）が（ａ）に示した位置Ｃ−Ｃ、Ｂ−Ｂ、Ａ−Ａにおけるガイド部材と搬送ベルトとの断面を示す図である。図１のＸ線検査装置における制御コンピュータのブロック構成図である。本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置におけるコンベアの構成を示す図であって、（ａ）が一部省略した上視図、（ｂ）が（ａ）に示した位置Ｃ₁−Ｃ₁、Ｂ₁−Ｂ₁、Ａ₁−Ａ₁におけるガイド部材と搬送ベルトとの断面を示す図である。本発明の変形例に係るＸ線検査装置におけるコンベアの構成を示す図であって、一部省略した上視図である。

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図６を用いて、本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置について説明する。

Ｘ線検査装置１００は、図１に示したように、Ｘ線検査部１００ａと振分機構１００ｂとを備えている。Ｘ線検査部１００ａは、上部筐体１と、外部へのＸ線漏洩防止機能を有したシールドボックス１１とを備えている。上部筐体１には、タッチパネル機能付きのＬＣＤモニタ３０（表示部）が設けられている。また、上部筐体１には、Ｘ線検査部１００ａ及び振分機構１００ｂの動作制御及びデータ処理を行うための制御コンピュータ２０が配設されている。

シールドボックス１１内には、図１に示したように、Ｘ線照射器（Ｘ線源）１３と、シールドボックス１１内を貫通するように配置されたコンベア（搬送部）１２と、コンベア１２内部においてＸ線ラインセンサ（Ｘ線検出器）１４を支持する支持部１７と、が設けられている。Ｘ線照射器１３は、コンベア１２上の被検査物である商品８に対してＸ線を照射するものである。Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベア１２内部の支持部１７内において、Ｘ線照射器１３から照射されて商品８を透過したＸ線を検出するものである。

Ｘ線検査部１００ａでの異物検査及びその他の品質検査の判定結果は、Ｘ線検査部１００ａの下流側に配置される振分機構１００ｂに送られる。振分機構１００ｂは、（１）商品８がＸ線検査部１００ａにおいて良品であって、所定範囲内の質量のものと判定された場合には商品８を重量ランクに合わせてラインコンベア８０へと送るようにしたり、ランク別に振り分けたりする、（２）商品８がＸ線検査部１００ａにおいて不良品又は所定範囲外の質量のものと判定された場合には商品８を不良品として振り分ける、といった機能を有している（図４参照）。

コンベア１２は、図１に示したように、駆動ローラ１２ａと、回転ローラ１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、搬送ベルト（帯状部材）１２ｅと、搬送台１２ｆ、１２ｇと、ガイド部材１８とを有しており、シールドボックス１１内において被検査物である商品８を搬送するものである。

駆動ローラ１２ａは、シールドボックス１１に取り付けられており、搬送ベルト１２ｅに、商品８を図１矢印方向に搬送するための回転駆動力を与えることができる。搬送ベルト１２ｅは、回転ローラ１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、及び、ガイド部材１８に架けられている。

回転ローラ１２ｂ、１２ｃのそれぞれは、順に、搬送台１２ｆ、１２ｇに回転自在に支持されている。また、回転ローラ１２ｄは、支持部１７に回転自在に支持されている。

搬送台１２ｆ、１２ｇはそれぞれ、支持部１７の両側に配置されている。具体的には、搬送台１２ｆは、支持部１７に対して上流側の位置で、シールドボックス１１に取り付けられている。これに対して、搬送台１２ｇは、支持部１７に対して下流側の位置で、シールドボックス１１に取り付けられている。なお、上流及び下流という表現は、商品８の搬送方向（図１のシールドボックス１１内における矢印方向）について用いている。

ガイド部材１８は、搬送台１２ｆ、１２ｇに支持されているものであって、図５（ａ）に示したように、一対の曲面支持部１８ａ、１８ｂと、水平面を有し、曲面支持部１８ａの搬送方向上流側に設けられた水平支持部（第１の水平支持部の一部）１８ｃと、水平支持部１８ｃと同様のものであって、水平面を有し、曲面支持部１８ｂの搬送方向下流側に設けられた水平支持部（第２の水平支持部の一部）１８ｅと、曲面支持部１８ａと曲面支持部１８ｂとの間に設けられた切り目１８ｄと、を有しているものである。ここで、曲面支持部１８ａと曲面支持部１８ｂとは、同構成のものであって、切り目１８ｄを中心として、線対称となるように設けられている。

曲面支持部１８ａは、第１支持部１８ａ₁と、第１支持部１８ａ₁の搬送方向上流側に設けられている第２支持部１８ａ₂とを有しているものである。第１支持部１８ａ₁は、搬送ベルト１２ｅを幅方向に湾曲させつつ支持する曲面（図５（ｂ）のＣ−Ｃ断面（略Ｕ字形状の断面）参照）を、搬送ベルト１２ｅ側に有しているものである。第２支持部１８ａ₂は、幅方向両端部が搬送方向上流側（図５（ｂ）の位置Ａ−Ａ）から下流の第１支持部１８ａ₁にかけて連続的に、中央部の略三角状平面部（第１の水平支持部の一部）１８ａ₃に対して立ち上がっていくとともに、曲面部位１８ａ₄の面積が徐々に大きくなるように形成されている（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）。

曲面支持部１８ｂは、曲面支持部１８ａと同構成のものであり、第２支持部１８ａ₂と同様の第２支持部１８ｂ₂と、該支持部の搬送方向上流側に設けられ、第１支持部１８ａ₁と同様の第１支持部１８ｂ₁とを備えているものである。第２支持部１８ｂ₂は、略三角状平面部１８ａ₃と同様の略三角状平面部１８ｂ₃と、曲面部位１８ａ₄と同様の曲面部位１８ｂ₄とを備えているものである。

Ｘ線照射器１３は、図２に示すように、コンベア１２の上方に配置されており、下方のＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状のＸ線（図２の斜線範囲１５を参照）を照射するものである。なお、図２においては、説明の便宜のため、ガイド部材１８は図示していない。

Ｘ線ラインセンサ１４は、ガイド部材１８の下方に配置されており、商品８又はコンベア１２を透過してくるＸ線を検出するものである。このＸ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に配置された多くの画素１４ａから構成されている。

ＬＣＤモニタ３０は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。このＬＣＤモニタ３０には、商品８のＸ線画像や検査結果などが表示される。また、ＬＣＤモニタ３０は、タッチパネル機能も有しており、使用者からの手入力を受け付ける。

制御コンピュータ２０は、図６に示すように、ＣＰＵ２１を搭載するとともに、このＣＰＵ２１が制御する主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、及びＨＤＤ（ハードディスク）２５を搭載している。また、制御コンピュータ２０は、フロッピー（登録商標）ディスクとの入出力を行うＦＤＤ（フロッピー（登録商標）ディスクドライブ）２４も有している。

さらに、制御コンピュータ２０は、ＬＣＤモニタ３０に対するデータ表示を制御する画面表示制御回路、ＬＣＤモニタ３０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ポート等を備えている。

そして、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＦＤＤ２４、ＨＤＤ２５などは、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１９ａ、ロータリーエンコーダ１９ｂ、光電センサ１６ａ，１６ｂ、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４等と接続されている。

なお、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１９ａのインバータ制御により、上述した構成のコンベア１２による搬送速度は、細かく制御される。また、コンベアモータ１９ａは、正逆回転の切り替えが可能であり、この切り替えも制御コンピュータ２０によって制御される。

ロータリーエンコーダ１９ｂは、コンベアモータ１９ａに装着され、コンベア１２の搬送スピードを検知して制御コンピュータ２０に送るものである。光電センサ１６ａ，１６ｂは、被検査物である商品８がＸ線ラインセンサ１４の位置にくるタイミングを検知するための同期センサであり、それぞれ、コンベアを挟んで配置される一対の投光器及び受光器から構成されている。光電センサ１６ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の前段コンベア６０側に配置されており、コンベア１２が正方向に商品８を搬送しているときに、Ｘ線透視像信号（図３参照）の取得開始の基になる信号を制御コンピュータ２０に送るものである。また、商品８を振分機構１００ｂで振り分ける際のタイミングの基にもなる。光電センサ１６ｂは、Ｘ線ラインセンサ１４の振分機構１００ｂ側に配置されており、コンベア１２が逆方向に商品８を搬送しているときに、Ｘ線透視像信号の取得開始の基になる信号を制御コンピュータ２０に送るものである。

次に、Ｘ線検査装置１００の動作について説明する。まず、前段コンベア６０から搬送されてきた商品８が、Ｘ線検査部１００ａにおけるコンベア１２へ搬送される。搬送されてきた商品８は、搬送ベルト１２ｅに載ってＸ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４との間まで搬送される。このとき、搬送ベルト１２ｅは、曲面支持部１８ａによって、平面状態（図５（ｂ）のＡ−Ａ断面参照）から幅方向に連続的に湾曲させられながら支持され（途中の断面の一例が、図５（ｂ）のＢ−Ｂ断面）、Ｘ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４との間の位置Ｐ１（図５（ａ）参照）において、略Ｕ字形状の断面（図５（ｂ）のＣ−Ｃ断面と同様のもの）を有した状態に形成される（図５参照）。これにより、商品８が曲面を有したものであった場合でも、商品８と搬送ベルト１２ｅにおける内曲面との接触面積を大きくすることができる。その結果として、商品８は搬送ベルト１２ｅにおける内曲面において揺れたりずれたりしないように安定して保持されつつ、Ｘ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４との間の位置Ｐ１まで搬送される。このようにして位置Ｐ１まで搬送された商品８には、Ｘ線照射器１３からＸ線が照射され、商品８を透過したＸ線がＸ線ラインセンサ１４によって検出される。該検出後、搬送ベルト１２ｅは、曲面支持部１８ｂによって連続的に湾曲状態から平面状態にされつつ、振分機構１００ｂに商品８を搬送する。なお、上述したように、検出したＸ線のデータを基に、制御コンピュータ２０によって、不良品、質量判定が行われる。以下、制御コンピュータ２０による不良品、質量判定について詳述する。

<<制御コンピュータ２０による不良品、質量判定>>
（Ｘ線画像作成）
制御コンピュータ２０は、光電センサ１６ａあるいは光電センサ１６ｂからの信号を受け、商品８が扇状のＸ線照射部（図２参照）を通過するときに、Ｘ線ラインセンサ１４によるＸ線透視像信号（図３参照）を細かい時間間隔で取得して、それらのＸ線透視像信号を基にして商品８のＸ線画像データを作成する。そして、このＸ線画像データを画像処理することにより、Ｘ線画像を得る。なお、商品８が安定して搬送されているので、安定したＸ線画像を得ることができる。

（不良品、質量検出制御）
制御コンピュータ２０は、商品８について、得られたＸ線画像から複数の判断方式によって、良品、異物が入っている不良品、質量がどの程度であるかなどを、複数の検査基準（異物検査及びその他の品質検査など）によって判定し、検出する検査手段でもある。なお、上記その他の品質検査における判定には、商品８の質量が目標範囲内（許容範囲内）であるか否かの判定等が含まれる。以下、各検査における不良品、質量の判定について詳述する。

まず、異物検査における不良品の判定について説明する。Ｘ線照射器１３から照射されて商品８を透過したＸ線（透過Ｘ線）は、複数の画素１４ａを有するＸ線ラインセンサ１４によって検出される。ここで、商品８内に異物が混入していない場合は、複数の画素１４ａによって検出される透過Ｘ線の強度分布は、ほぼ一定である。一方、商品８内に異物が混入している場合は、異物の混入箇所においてＸ線の透過量が減少するため、異物の混入箇所に対応して、透過Ｘ線の強度分布に負のピークが発生する。したがって、ＣＰＵ２１は、Ｘ線ラインセンサ１４から送信されたＸ線検出データに基づいて、透過Ｘ線の強度分布にピークが発生しているか否かを判定することによって、商品８への異物の混入の有無を判定する。異物が混入していると判定され検出された商品８は、後述の質量検査などの各検査が行われることなく、振分機構１００ｂによって不良品として振り分けられた後、ラインコンベア９０によって搬送される。

次に、質量に関する品質検査の判定について説明する。制御コンピュータ２０は、図２に示したＸ線ラインセンサ１４によって検出された透過Ｘ線のＸ線量に基づいて商品８の質量を推定し、推定質量Ｍに関するデータを出力する。詳細には以下の通りである。Ｘ線照射器１３から照射されて商品８を透過した透過Ｘ線のＸ線量が、Ｘ線ラインセンサ１４によって検出される。具体的には、Ｘ線ラインセンサ１４が備える各画素１４ａが、透過Ｘ線の明るさＩ₀をそれぞれ検出する。ここで、各画素１４ａは、例えば、最高輝度の白を「２５５」、最低輝度の黒を「０」とする２５６階調の検出階調数で、明るさＩ₀をそれぞれ検出する。ＣＰＵ２１は、明るさＩ₀に関する検出値を各画素１４ａから入力し、質量を推定するための以下の式（１）に基づいて、明るさＩ₀から推定質量ｍを算出する。
ｍ＝ｃｔ＝−ｃ／μ×ｌｎ（Ｉ／Ｉ₀）＝−αｌｎ（Ｉ／Ｉ₀）・・・（１）

ここで、ｃは物質の厚さを質量に変換するための係数、ｔは物質の厚さ、Ｉは物質がないときの明るさ、Ｉ₀は物質を透過したときの明るさ、μは線吸収係数である。また、αはｃ／μで与えられるパラメータであり、質量が判明している複数のサンプルを用いた事前の検査によって、商品８の種類毎に適切な値が予め求められて、その値が図６に示したＨＤＤ２５に記憶されている。

ＣＰＵ２１は、上記の式（１）に基づいて、画素（つまり画素１４ａ）毎に、明るさＩ₀を推定質量ｍに換算する。そして、コンベア１２によって商品８が搬送されつつ、画素１４ａによる明るさＩ₀の検出と、明るさＩ₀から推定質量ｍへの換算とが繰り返し実行される。これにより、商品８の全画素に対応する推定質量ｍがそれぞれ求められ、これら全ての推定質量ｍを合計することにより、商品８の全体の推定質量Ｍが求められる。そして、制御コンピュータ２０によって、予め設定されたランクの１つに選別される。すなわち、制御コンピュータ２０はランク選別部としての機能をも有しており、商品８の推定質量が所定範囲内（後述するランク１又はランク２の範囲内）にあるかどうか判定し、該所定範囲内でないと判定し検出した商品８については、振分機構１００ｂにおけるアーム（図示せず）によって、不良品として搬送方向（図４の振分機構１００ｂにおける中央の矢印方向）から左へと振り分けられた後、まとめられる。これに対して、制御コンピュータ２０によって、予め設定されている「ランク１」の範囲の重量と判定された商品８は、振分機構１００ｂによって「ランク１」として搬送方向へ送られた後（図４参照）、さらにラインコンベア８０によって搬送され、「ランク１」の商品としてまとめられる。また、制御コンピュータ２０によって、予め設定されている「ランク２」の範囲の重量と判定された商品８は、振分機構１００ｂにおけるアーム（図示せず）によって、「ランク２」として搬送方向（図４の振分機構１００ｂにおける中央の矢印方向）から右へと振り分けられた後（図４参照）、「ランク２」の商品としてまとめられる。ここで、「ランク１」の重量範囲は、所定範囲内のものであって、「ランク２」の重量範囲の下限未満のものである。「ランク２」の重量範囲については、「ランク１」の重量範囲とは異なっている所定範囲内のものである。なお、「ランク１」、「ランク２」の一例を挙げると、「ランク１」は１００ｇ以上１５０ｇ未満、「ランク２」は１５０ｇ以上２００ｇ未満となる。このとき、１００ｇ以上２００ｇ未満の範囲外を不良品とする。

＜制御コンピュータによるその他の制御＞
制御コンピュータ２０は、上述の検出結果のうち、推定された各商品の質量の情報と、ランク選別の情報とをＨＤＤ２５に記憶させることもできる。

また、制御コンピュータ２０は、通常の検査中においては、得られた商品８のＸ線画像及び各判定に関する情報をＬＣＤモニタ３０に表示させることもできる。特に、記憶部に記憶された、各商品の推定質量の情報、及び、ランク選別の情報をＬＣＤモニタ３０に表示させることができる。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、曲面支持部１８ａにおける第１支持部１８ａ₁によって、搬送ベルト１２ｅを幅方向に湾曲させつつ支持することができる。これにより、搬送ベルト１２ｅの内曲面で商品８を保持できるので、搬送中の商品８の揺れを抑制して、安定したＸ線検出画像を得ることができる。その結果として、従来よりも検査精度が向上したＸ線検査装置１００を提供できる特に、商品８が搬送ベルト１２ｅにおける内曲面と接する部分に略凸曲面などの曲面を有している場合、搬送中の商品８の揺れをより抑制したＸ線検査装置１００を提供できる。また、商品８がピーマン、貝柱、栗（殻をむいた物、殻をむいてない物、両方）のような自然物である場合、傷つけないように搬送することも可能である。

また、第１支持部１８ａ₁の上流において、搬送ベルト１２ｅを水平支持部１８ｃで迎えた後、曲面支持部１８ａにおける第２支持部１８ａ₂によって、連続的に湾曲させつつ支持することから、搬送ベルト１２ｅの内曲面で商品８を保持する面積を徐々に増加させることによって、商品８の揺れを徐々に抑制することができるので、安定したＸ線検出画像を得ることができる。したがって、検査精度をより向上させたＸ線検査装置１００を提供できる。

さらに、曲面支持部１８ａと同構成の曲面支持部１８ｂと、水平支持部１８ｃと同様の水平支持部（図示せず）とによって、搬送ベルト１２ｅを安定して振分機構１００ｂへ搬送できるので、商品８の揺れをさらに抑制することができる。この結果として、検査精度をより向上させたＸ線検査装置１００を提供できる。

加えて、曲面支持部１８ａ、１８ｂが略Ｕ字形状の断面を有しているものであるので、搬送ベルト１２ｅの断面を略Ｕ字形状にして商品８を十分に保持しつつ搬送することができるので、商品８の揺れをさらに抑制することができる。この結果として、検査精度をより向上させたＸ線検査装置１００を提供できる。

また、切り目１８ｄによって、商品８を透過したＸ線を確実に検出できるため、精度の高いＸ線画像を得ることができる。この結果として、検査精度をより向上させたＸ線検査装置１００を提供できる。

さらに、検出した商品８のＸ線画像データを用いて、制御コンピュータ２０によって振分機構１００ｂを制御することによって、予め設定されたランクの１つに選別するランク選別を行うことが可能なＸ線検査装置１００を提供できる。

＜第２実施形態＞
以下、図７を用いて、本発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置について説明する。符号２１４、２１８ｃ、２１８ｄの部位は、第１実施形態の符号１４、１８ｃ、１８ｄの部位と同様であるので、説明を省略することがある。また、その他の部位で特に説明を行っていない部位については、第１実施形態と同様である。

第２実施形態に係るＸ線検査装置は、（１）第１実施形態におけるガイド部材１８の代わりに、ガイド部材２１８を用いた点、（２）第１実施形態における搬送ベルト１２ｅの代わりに、一対の搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂を用いた点が異なっている。

ガイド部材２１８は、第１実施形態と同様の搬送台（図示せず）に支持されているものであって、図７（ａ）に示したように、一対の曲面支持部２１８ａ、２１８ｂと、水平面を有し、曲面支持部２１８ａの搬送方向上流側に設けられた水平支持部（第１の水平支持部の一部）２１８ｃと、水平支持部２１８ｃと同様のものであって、水平面を有し、曲面支持部２１８ｂの搬送方向下流側に設けられた水平支持部（第２の水平支持部の一部）（図示せず）と、曲面支持部２１８ａと曲面支持部２１８ｂとの間に設けられた切り目２１８ｄと、を有しているものである。ここで、曲面支持部２１８ａと曲面支持部２１８ｂとは、同構成のものであって、切り目２１８ｄを中心として、線対称となるように設けられている。

曲面支持部２１８ａは、幅方向中央部に少なくとも被検査物が落ちない程度の間隔の穴部２２０が設けられている第１支持部２１８ａ₁と、第１支持部２１８ａ₁の搬送方向上流側にそれぞれ設けられている第２支持部２１８ａ₂とを備えているものである。曲面支持部２１８ａは、搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂を幅方向に湾曲させつつ支持する曲面（図７（ｂ）のＣ−Ｃ断面（略Ｕ字形状の断面）参照）を、搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂側に有しているものである。第２支持部２１８ａ₂は、幅方向両端部が搬送方向上流側（図７（ｂ）の位置Ａ−Ａ）から下流の第１支持部２１８ａ₁にかけて連続的に、中央部の略三角状平面部（第１の水平支持部の一部）２１８ａ₃に対して立ち上がっていくとともに、曲面部位２１８ａ₄の面積が徐々に大きくなるように形成されている（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）。

曲面支持部２１８ｂは、曲面支持部２１８ａと同構成のものであり、第２支持部２１８ａ₂と同様の支持部（図示せず）と、該支持部の搬送方向上流側に設けられ、第１支持部２１８ａ₁と同様の支持部（図示せず）とを備えているものである。なお、上述した穴部２２０は、曲面支持部２１８ｂにおける第１支持部２１８ａ₁と同様の支持部にも連続して形成されており、穴部２２０と切り目２１８ｄとは交差するように配設されている。

一対の搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂は、一対の第１支持部２１８ａ₁における穴部２２０と略同間隔で並列するように設けられており、一対の第１支持部２１８ａ₁の各部位の上を同速度で摺動することができるようになっている。

次に、本実施形態に係るＸ線検査装置の動作について説明する。まず、第１実施形態と同様の前段コンベアから搬送されてきた被検査物である商品が、第１実施形態のコンベア１２とほぼ同様のコンベアへ搬送される。搬送されてきた商品は、該コンベアにおける搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂のうち少なくとも１つに載って第１実施形態と同様のＸ線照射器とＸ線ラインセンサ２１４との間まで搬送される。このとき、一対の搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂は、曲面支持部２１８ａによって、平面状態（図７（ｂ）のＡ₁−Ａ₁断面参照）から幅方向に連続的に湾曲させられながら支持され（途中の断面の一例が、図７（ｂ）のＢ₁−Ｂ₁断面）、第１実施形態と同様のＸ線照射器とＸ線ラインセンサ２１４との間の位置Ｐ２（図７（ａ）参照）において、全体で略Ｕ字形状の断面（図７（ｂ）のＣ₁−Ｃ₁断面と同様のもの）を有した状態に形成される（図７参照）。これにより、被検査物である商品が曲面を有したものであった場合でも、該商品と搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂における内曲面との接触面積を大きくすることができる。その結果として、該商品は搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂における内曲面において揺れたりずれたりしないように安定して保持されつつ、第１実施形態と同様のＸ線照射器とＸ線ラインセンサ２１４との間の位置Ｐ２まで搬送される。このようにして位置Ｐ２まで搬送された商品には、第１実施形態と同様のＸ線照射器からＸ線が照射され、被検査物である商品を透過したＸ線がＸ線ラインセンサ２１４によって検出される。該検出後、搬送ベルト２１２ｅ₁、２１２ｅ₂は、曲面支持部２１８ｂによって連続的に湾曲状態から平面状態にされつつ、第１実施形態と同様の振分機構に商品８を搬送する。

上記構成の本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、穴部２２０に、被検査物である商品に付着していたゴミなどを落とすことができるので、Ｘ線ラインセンサ２１４による検出において、商品以外のものを除外して検査できる。その結果として、検査精度が従来よりも高いＸ線検査装置を提供できる。

＜変形例＞
本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態又は変形例に限定されるものではない。例えば、図８に示したように、ガイド部材３１８、４１８をそれぞれ有した第１実施形態のコンベア１２と同様のコンベア２つ（全体は図示せず）と、第１実施形態のＸ線ラインセンサ１４と同様のＸ線ラインセンサ３１４、４１４とを、それぞれ搬送方向に交差する方向に並列させ、対応するＸ線照射器（図示せず）から照射されるＸ線がＸ線ラインセンサ３１４、４１４に照射されるように調整したＸ線検査装置としてもよい。これにより、複数のコンベアからなる複数の搬送路によって搬入出される商品（被検査物）を複数同時に検査することが可能なＸ線検査装置を提供できる。なお、本変形例における符号３１２ｅ（４１２ｅ）、３１８ａ（４１８ａ）、３１８ａ₁（３１８ｂ₁、４１８ａ₁、４１８ｂ₁）、３１８ａ₂（３１８ｂ₂、４１８ａ₂、４１８ｂ₂）、３１８ａ₃（３１８ｂ₃、４１８ａ₃、４１８ｂ₃）、３１８ａ₄（３１８ｂ₄、４１８ａ₄、４１８ｂ₄）、３１８ｂ（４１８ｂ）、３１８ｃ（４１８ｃ）、３１８ｄ（４１８ｄ）、３１８ｅ（４１８ｅ）の部位は、順に、第１実施形態における符号１２ｅ、１８ａ、１８ａ₁、１８ａ₂、１８ａ₃、１８ａ₄、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅの部位と同様のものであるので、説明を省略する。

また、上記第１実施形態におけるガイド部材１８を、Ｘ線遮蔽機能を有した材質で形成しておくことで、幅方向両側部のうち、幅方向中央部に対して起き上がっている部位において、照射Ｘ線の漏洩をより防止できる。上記第２実施形態及び上記変形例においても同様である。

また、被検査物である商品の揺れ及びずれの抑制度が上記第１実施形態よりもやや劣ることにはなるが、上記第１実施形態におけるガイド部材１８は、水平支持部１８ｃがないものであってもよいし、第２支持部１８ａ₂及び水平支持部１８ｃがないものであってもよい。なお、第２支持部１８ａ₂及び水平支持部１８ｃがないガイド部材とした場合、少なくとも第１支持部がＸ線ラインセンサの上流側に設けられていればよい。このとき、第１支持部の搬送方向長さは、搬送ベルトを支持できるようになっていればどのような長さであってもよい。これらの変形例は、上記第２実施形態及び上述した変形例においても適用可能である。

また、被検査物である商品の揺れ及びずれの抑制度が上記第１実施形態よりもやや劣ることにはなるが、上記第１実施形態におけるガイド部材１８は、（１）曲面支持部１８ｂがないもの、（２）曲面支持部１８ｂの下流側に接続されている水平支持部１８ｅがないもの、（３）曲面支持部１８ｂにおける第２支持部１８ｂ₂がないもの、（４）曲面支持部１８ｂにおける第２支持部１８ｂ₂と、曲面支持部１８ｂの下流側に接続されている水平支持部１８ｅとがないもの、のうちいずれか１つ以上のものであってもよい。これらの変形例は、上記第２実施形態及び上述した変形例においても適用可能である。

上記第１実施形態においては、ガイド部材１８を搬送台１２ｆ、１２ｇによって支持するものとしたが、ガイド部材１８は支持部１７のみによって支持されるものであってもよいし、搬送台１２ｆ、１２ｇ、支持部１７の両方によって支持されるものであってもよい。これらの変形例は、上記第２実施形態及び上述した変形例においても適用可能である。

上記第１実施形態においては、重量のランク選別においては、２つのランクとランク外のものとに選別するものとしたが、これに限られず、３つ以上のランクとランク外のものとに選別する装置としてもよい。なお、このとき、各ランクに対応した搬送用のコンベアも増設することとすればよい。

上記第２実施形態においては、穴部２２０と連続するような穴部（幅は穴部２２０と同様）を第２支持部２１８ａ₂の幅方向中央部に設けてもよいし、水平支持部２１８ｃの幅方向中央部に、幅が穴部２２０と同様の穴部を設けてもよい。また、穴部は第１支持部２１８ａ₁のみに設けて、曲面支持部２１８ｂにおける第２支持部（図示せず）には設けないようにしてもよい。

図８に示した変形例においては、第１実施形態で用いたガイド部材１８と同様のガイド部材を２つ並列させたものとしたが、第２実施形態に示したガイド部材２１８を２つ並列させたものとしてもよいし、第１実施形態で用いたガイド部材１８と第２実施形態に示したガイド部材２１８とを組み合わせたものとしてもよい。また、第１実施形態又は第２実施形態を適宜組み合わせて、３列以上の搬送路を形成し、これらの搬送路全てにおいてＸ線検査が可能なＸ線検査装置としてもよい。

また、上記各実施形態及び上記変形例におけるＸ線ラインセンサの代わりに、二次元センサを用いてもよい。

１上部筐体
８商品
１１シールドボックス
１２コンベア
１２ａ駆動ローラ
１２ｂ、１２ｄ回転ローラ
１２ｅ、２１２ｅ、３１２ｅ、４１２ｅ搬送ベルト
１２ｆ、１２ｇ搬送台
１３Ｘ線照射器
１４、２１４、３１４、４１４Ｘ線ラインセンサ
１４ａ画素
１５斜線範囲
１６ａ，１６ｂ光電センサ
１７支持部
１８、２１８、３１８、４１８ガイド部材
１８ａ、１８ｂ、２１８ａ、２１８ｂ曲面支持部
１８ａ₁、１８ｂ₁、２１８ａ₁、３１８ａ₁、４１８ａ₁ 第１支持部
１８ａ₂、１８ｂ₂、２１８ａ₂、３１８ａ₂、４１８ａ₂ 第２支持部
１８ａ₃、２１８ａ₃、３１８ａ₃、４１８ａ₃ 略三角状平面部（第１の水平支持部の一部）
１８ａ₄、１８ｂ₄、２１８ａ₄、３１８ａ₄、４１８ａ₄ 曲面部位
１８ｂ₃ 略三角状平面部（第２の水平支持部の一部）
１８ｃ、２１８ｃ、３１８ｃ、４１８ｃ水平支持部（第１の水平支持部の一部）
１８ｄ、２１８ｄ、３１８ｄ、４１８ｄ切れ目
１８ｅ水平支持部（第２の水平支持部の一部）
１９ａコンベアモータ
１９ｂロータリーエンコーダ
２０制御コンピュータ
２５ＨＤＤ
２５ａ基準パラメータファイル
３０モニタ
６０前段コンベア
８０ラインコンベア
１００Ｘ線検査装置
１００ａＸ線検査部
１００ｂ振分機構
Ｐ１、Ｐ２位置

Claims

被検査物に対してＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射され、前記被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記被検査物を搬入出する搬送部と、を含み、前記Ｘ線を用いて前記被検査物を検査するＸ線検査装置であって、
前記搬送部が、
前記被検査物を搬送する帯状部材と、
前記Ｘ線検出部の上流に設けられ、前記帯状部材を幅方向に湾曲させつつ支持する曲面支持部と、
を有し、
前記曲面支持部は、
前記帯状部材を上流側から下流側に連続的に湾曲させ、前記帯状部材の断面を略Ｕ字形状にし、
前記帯状部材の上流側から前記Ｘ線検出部の近傍に向かって徐々に前記帯状部材の湾曲の程度を大きくして、前記帯状部材の内曲面における前記被検査物の揺れを抑制するように、前記帯状部材によって前記被検査物を保持する、
ことを特徴とするＸ線検査装置。
水平面を有し、前記曲面支持部の上流側において前記帯状部材を支持する第１の水平支持部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
水平面を有し、前記曲面支持部の下流側において前記帯状部材を支持する第２の水平支持部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
前記帯状部材が、所定の間隔をあけて配置される一対の帯状部材からなり、
前記曲面支持部が、前記一対の帯状部材のそれぞれを支持するように所定の間隔をあけて配置される一対の湾曲部材からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
前記曲面支持部に、Ｘ線を透過させる切れ目を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
前記搬送部には、搬送方向に交差する方向に、複数の水平案内部および複数の曲面案内部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
前記Ｘ線検出部により得られる１又は複数の被検査物の画像に基づき、個々の前記被検査物について質量推定を行い、当該質量推定による値に基づいて前記被検査物の夫々を、予め設定されたランクの１つに選別するランク選別部を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
前記被検査物は、自然物であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。