JP6546208B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、肉、魚、加工食品、医薬品等の被検査物に対してＸ線発生器で発生したＸ線を照射し、被検査物を透過したＸ線をＸ線検出器により検出することで、被検査物の異物の有無や欠陥等について検査するＸ線検査装置に関するものである。

例えば食品などの被検査物への異物の混入の有無を検出するために、従来からＸ線検査装置が用いられている。Ｘ線検査装置は、搬送される被検査物にＸ線を照射し、被検査物を透過したＸ線の透過量から被検査物中の異物の有無や欠陥等について検査している。

従来のこの種のＸ線検査装置にあっては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、コンベア上の搬送路を幅方向に跨ぐようにＸ線発生器およびＸ線検出器を対向して配置し、Ｘ線発生器から被検査物に対してＸ線を横向きに照射している。

特開２００１−２７２３５７号公報

ここで、特許文献１に記載されているような横照射型のＸ線検査装置として、コンベアを自機に備えず、生産設備のコンベアに組み込んで用いられる組み込み型のＸ線検査装置があり、この組み込み型のＸ線検査装置が用いられることが多くなっている。

組み込み型のＸ線検査装置は、生産設備への設置時に設置作業者によってコンベアに対するＸ線発生器またはＸ線検出器の位置が調整された上で、製品検査時に検査作業者によって用いられる。

しかしながら、従来の組み込み型のＸ線検査装置は、コンベアが別体であることから、コンベア上の搬送路に対するＸ線発生器およびＸ線検出器の位置を調整する必要があり、位置調整を容易にできることが求められていた。

そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、搬送路への組み込みにおけるＸ線発生器とＸ線検出器の位置調整を容易に行うことができるＸ線検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線検査装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生器と、Ｘ線を検出するＸ線検出器と、を備え、被検査物が通過する搬送路を挟んで対向するように、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とが前記搬送路に組み込まれるＸ線検査装置であって、画像を表示する表示部と、前記Ｘ線検出器が検出したＸ線の検出レベルの一定時間における最大値と最小値を、前記Ｘ線検出器の検出素子の配列方向に沿って柱状グラフ形式で描画した２次元断面波形画像を生成する画像処理部と、装置の調整を行うメンテナンスモードにおいて前記２次元断面波形画像を前記表示部に表示させる制御部を備えることを特徴とする。

この構成により、設置作業者は、２次元断面波形画像における被検査物の位置、被検査物を搬送するコンベアの映り込みの有無やその位置を確認することで、Ｘ線照射野から被検査物が外れたり、Ｘ線照射野に被検査物を搬送するコンベアが入り込んだりしないようにＸ線発生器およびＸ線検出器の位置を調整できる。したがって、コンベアに対するＸ線発生器およびＸ線検出器の位置を容易に調整できる。この結果、搬送路への組み込みにおけるＸ線発生器とＸ線検出器の位置調整を容易に行うことができる。

本発明に係るＸ線検査装置において、前記制御部は、前記２次元断面波形画像の特定部位を、前記Ｘ線検出器の検出素子ごとの検出レベルを識別可能に拡大して前記表示部に表示させることを特徴とする。

この構成により、検出素子の配列ピッチの精度で、搬送路に対するＸ線検査装置の位置を調整できる。

本発明に係るＸ線検査装置は、前記特定部位の指定または拡大率の少なくとも一方の設定を行う設定操作部を備えていることを特徴とする。

この構成により、２次元断面波形画像の視認性を向上させることができ、搬送路に対するＸ線検査装置の位置を高精度で調整できる。

本発明に係るＸ線検査装置において、前記搬送路は、前記被検査物を前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間で水平方向に順次通過させるコンベアにより形成され、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とが、前記コンベア上の搬送路を挟んで対向するように前記搬送路に組み込まれることを特徴とする。

この構成により、既設のコンベアに組み込むときに、コンベアに対するＸ線発生器およびＸ線検出器の位置を容易に調整できる。

本発明に係るＸ線検査装置において、前記搬送路は、連包品状に連なる前記被検査物を前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間で鉛直方向に通過させ、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とが、前記搬送路を挟んで対向するように前記搬送路に組み込まれることを特徴とする。

この構成により、既存の搬送路に組み込むときに、搬送路を通過する被検査物に対するＸ線発生器およびＸ線検出器の位置を容易に調整できる。

本発明に係るＸ線検査装置において、前記搬送路に前記被検査物を案内するガイド部材が設けられていることを特徴とする。

この構成により、２次元断面波形画像におけるガイド部材の映り込みの有無やその位置を確認することで、搬送路への組み込みを容易に行うことができる。

本発明は、搬送路への組み込みにおけるＸ線発生器とＸ線検出器の位置調整を容易に行うことができるＸ線検査装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の搬送方向に直交する断面における断面図である。 本発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の、メンテナンスモードにおいて表示器に表示される２次元断面波形画像の図である。 本発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の、メンテナンスモードにおいて表示器に拡大表示されるＸ線検出器の下端部の２次元断面波形画像の図である。 本発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の、コンベアにガイド部材が設けられている場合の、メンテナンスモードにおいて表示器に拡大表示されるＸ線検出器の２次元断面波形画像の図である。 本発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の、メンテナンスモードにおいて表示器に拡大表示されるＸ線検出器の２次元断面波形画像の図である。 本発明の他の実施の形態に係るＸ線検査装置の側面図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず構成について説明する。

図１において、Ｘ線検査装置１は筐体４を備えている。筐体４は、被検査物Ｗを搬送するコンベア２に組み込まれている。コンベア２は、被検査物Ｗの生産設備の一部であり、Ｘ線検査装置１と別体に構成されている。このように、Ｘ線検査装置１は、別体のコンベア２に組み込まれる組み込み型のＸ線検査装置であり、図１で示すようなボトル搬送でよく使用されるトップチェーンコンベアやベルトコンベア等の被検査物Ｗを水平方向に搬送する既設のコンベアに組み込まれる。

筐体４には、被検査物Ｗが搬入される開口部７と、被検査物Ｗが搬出される開口部８とが形成されている。コンベア２は、開口部７、８を通って筐体４を貫通している。筐体４は、ステンレス等のＸ線を遮蔽可能な金属からなる遮蔽カバー１６を、開口部７、８の周囲に備えており、遮蔽カバー１６は、開口部７、８から外部へのＸ線の漏洩を防止している。

コンベア２の上方にはガイド部材６１が設けられており、ガイド部材６１は、被検査物Ｗをコンベア２上の幅方向の中央の位置で搬送されるように案内している。ガイド部材６１は、被検査物Ｗを幅方向で挟むように、左右で一対、合計４本設けられている。

ガイド部材６１は、Ｘ線透過率の高い材質でコンベア２と同様に開口部７から開口部８まで貫通するように連続して設けられていてもよいし、Ｘ線発生器９のＸ線照射野に入り込まないように分断されていてもよい。本実施の形態では、ガイド部材６１が開口部７から開口部８まで貫通するように連続しているものとする。

図２において、Ｘ線検査装置１は、Ｘ線を発生するＸ線発生器９と、Ｘ線を検出するＸ線検出器１０と、制御回路４０とを備えている。これらのＸ線発生器９、Ｘ線検出器１０および制御回路４０は筐体４（図１参照）の内部に収納されている。

Ｘ線発生器９およびＸ線検出器１０は、コンベア２上の被検査物Ｗが搬送される搬送路３を挟むように、コンベア２の幅方向に対向して配置されている。

Ｘ線発生器９は、その内部に設けられた図示しないＸ線管の陰極からの電子ビームを陽極のターゲットに照射させてＸ線を生成し、生成したＸ線を図示しないスリットにより略三角形状のスクリーン状に成形するようになっている。また、Ｘ線発生器９は、スクリーン状のＸ線照射野に成形したＸ線を、コンベア２上の搬送路３を幅方向に横切るようにして、Ｘ線検出器１０に向けて照射するようになっている。

Ｘ線検出器１０は、複数の検出素子１０Ａをライン状に整列したＸ線ラインセンサからなる。Ｘ線検出器１０の検出素子１０Ａは、図示しないフォトダイオードと、このフォトダイオード上に設けられた図示しないシンチレータとからなり、Ｘ線をシンチレータにより光に変換し、この光をフォトダイオードにより検出している。Ｘ線検出器１０の複数の検出素子１０Ａは、コンベア２の上面を通る平面に直交する直線に沿って配置されている。なお、図２は、Ｘ線発生器９のＸ線照射野に、破線で示すガイド部材６１が入り込んでいる場合を表している。

このように構成されたＸ線検出器１０は、被検査物ＷがＸ線ラインセンサを通過することで被検査物Ｗを透過するＸ線の量（検出レベル）に応じたＸ線画像を出力する。Ｘ線検出器１０は、図示しないＡ／Ｄ変換部を備えており、このＡ／Ｄ変換部によりフォトダイオードからの輝度値データをデジタルデータに変換するようになっている。なお、Ａ／Ｄ変換部から出力されるデータは、輝度値により明暗で表されるＸ線画像（明暗画像）であってもよいし、輝度値を所望の濃度となるように変換した濃度値により濃淡で表されるＸ線画像（濃淡画像）であってもよい。本実施例では、Ｘ線検出器１０のＡ／Ｄ変換部から出力されるＸ線画像は、検出レベルを濃淡で表した濃淡画像である。

本実施の形態において、Ｘ線発生器９は、Ｘ線照射野がコンベア２の上方となるように、設置作業により予め調整されている。また、Ｘ線検出器１０の下端部がコンベア２の上面とほぼ同じ高さになるように、Ｘ線検出器１０の位置が設置作業により予め調整されている。

Ｘ線検査装置１は、表示部５、設定操作部４５および制御回路４０を備えている。

表示部５は、平面ディスプレイ等から構成されており、ユーザに対する表示出力を行うようになっている。表示部５は、制御回路４０による検査結果等の画像を表示するようになっている。

また、表示部５は、被検査物Ｗの良否判定結果を「ＯＫ」や「ＮＧ」等の文字または記号で表示するようになっている。また、表示部５は、総検査数、良品数、ＮＧ総数等の統計値を表示するようになっている。

表示部５の表示内容および表示態様は、既定設定、または設定操作部４５からの所定のキー操作による要求に基づいて決定される。

設定操作部４５は、制御回路４０への各種パラメータ等の設定入力を行うものである。設定操作部４５は、ユーザが操作する複数のキーやスイッチ等で構成され、制御回路４０への各種パラメータ等の設定入力や動作モードの選択を行うものである。本実施の形態では、表示部５と設定操作部４５とがタッチパネル式表示器として一体化され、筐体４の前面上部に配置されている。Ｘ線検査装置１の動作モードには、被検査物Ｗの検査を行う通常の検査モードと、Ｘ線検査装置１の各種の調整や状態確認等を行うメンテナンスモードとが含まれる。

制御回路４０は、Ｘ線画像記憶部４２、画像処理部４３、判定部４４および制御部４６を備えている。

Ｘ線画像記憶部４２は、Ｘ線検出器１０から受け取ったＸ線画像を記憶するようになっている。

画像処理部４３は、Ｘ線画像記憶部４２から読み出したＸ線画像に対して各種の画像処理アルゴリズム等を適用して画像処理を施すようになっている。ここで、画像処理アルゴリズムは、複数の画像処理フィルタを組み合わせたものからなる。

判定部４４は、画像処理部４３により画像処理されたＸ線画像に対して、被検査物Ｗと異物との判別を行って異物の混入の有無を判定し、また、被検査物Ｗの形状の良否を判定するようになっている。

制御部４６は、ＣＰＵおよび制御プログラムの記憶領域または作業領域としてのメモリなどを有しており、Ｘ線検査装置１の全体を制御するようになっている。制御部４６の制御内容には、表示部５の表示内容および表示形態の制御が含まれる。

本実施の形態では、制御部４６は、装置の調整を行うメンテナンスモードにおいて、図３に示すように、２次元断面波形画像５０を表示部５に表示させるようになっている。２次元断面波形画像５０は画像処理部４３において生成される。２次元断面波形画像５０は、Ｘ線検出器１０が検出したＸ線の検出レベルの一定時間における最大値５０ｍａｘと最小値５０ｍｉｎを、Ｘ線検出器１０の検出素子１０Ａの配列方向に沿って柱状グラフ形式で描画したものである。図３の２次元断面波形画像５０からは、表示器５の画面サイズにもよるが、Ｘ線発生器９のＸ線照射野にコンベア２が干渉したことによる影響部分２Ｘが読み取れる。利用者は、この２次元断面波形画像５０を確認しながら影響部分２Ｘが最小となるように、Ｘ線発生器９またはＸ線検出器１０の位置を微調整することができる。

また、制御部４６は、２次元断面波形画像５０の特定部位５３を、図４に示すように、Ｘ線検出器１０の検出素子１０Ａごとの検出レベルを識別可能に拡大して表示部５に表示させるようになっている。本実施の形態では、設定操作部４５からの操作により、特定部位の指定または拡大率の少なくとも一方の設定ができるようになっている。

図４において、２次元断面波形画像５０の拡大された特定部位５３には、Ｘ線発生器９のＸ線照射野にコンベア２が干渉したことによる影響部分２Ｘが明確に表れている。利用者は、２次元断面波形画像５０を確認しながら影響部分２Ｘが最小となるように、Ｘ線発生器９またはＸ線検出器１０の位置を調整することができる。なお、図４は、Ｘ線発生器９のＸ線照射野にガイド部材６１が入り込んでいない場合を示している。

図５において、２次元断面波形画像５０の拡大された特定部位５３には、Ｘ線発生器９のＸ線照射野にガイド部材６１が干渉したことによる影響部分６１Ｘが明確に表れている。利用者は、２次元断面波形画像５０を確認しながら影響部分６１Ｘの位置が所望の位置となるように、Ｘ線発生器９またはＸ線検出器１０の位置を調整することができる。

図６において、２次元断面波形画像５０の拡大された特定部位５３には、Ｘ線検出器１０の検出素子１０Ａが不良であることによる影響部分５０Ａが明確に表れている。利用者は、２次元断面波形画像５０を確認することで、不良の検出素子１０Ａを特定できる。

なお、図７に示すように、搬送路３は、連包品状に連なる被検査物ＷをＸ線発生器９とＸ線検出器１０との間で鉛直方向に通過させるようになっていてもよい。図７において、Ｘ線検査装置１は、搬送路３を挟んで水平方向に対向して配置されている。図７のＸ線検査装置１は、前述の開口部７、８（図１参照）に相当する位置と、Ｘ線発生器９およびＸ線検出器１０との対向部分とに、ガイドローラ６３とガイド部材６１とをそれぞれ備えており、これらのガイドローラ６３およびガイド部材６１によって被検査物Ｗの搬送位置を案内している。

このように、本実施の形態のＸ線検査装置１は、画像を表示する表示部５と、Ｘ線検出器１０が検出したＸ線の検出レベルの一定時間における最大値（５０ｍａｘ）と最小値（５０ｍｉｎ）を、Ｘ線検出器１０の検出素子１０Ａの配列方向に沿って柱状グラフ形式で描画した２次元断面波形画像５０を生成する画像処理部４３とを備えている。そして、制御部４６は、メンテナンスモードにおいて２次元断面波形画像５０を表示部に表示させる。

この構成により、設置作業者は、２次元断面波形画像５０における被検査物の位置、被検査物を搬送するコンベア２の映り込みの有無やその位置を確認することで、Ｘ線照射野から被検査物が外れたり、Ｘ線照射野に被検査物を搬送するコンベア２が入り込んだりしないようにＸ線発生器９およびＸ線検出器１０の位置を調整できる。したがって、コンベア２に対するＸ線発生器９およびＸ線検出器１０の位置を容易に調整できる。この結果、搬送路３への組み込みにおけるＸ線発生器９とＸ線検出器１０の位置調整を容易に行うことができる。

本実施の形態のＸ線検査装置１において、制御部４６は、２次元断面波形画像５０の特定部位５３を、Ｘ線検出器１０の検出素子１０Ａごとの検出レベルを識別可能に拡大して表示部５に表示させる。

この構成により、検出素子１０Ａの配列ピッチの精度で、搬送路３に対するＸ線検査装置１の位置を調整できる。

本実施の形態のＸ線検査装置１は、特定部位５３の指定または拡大率の少なくとも一方の設定を行う設定操作部４５を備えている。

この構成により、２次元断面波形画像５０の視認性を向上させることができ、搬送路３に対するＸ線検査装置１の位置を高精度で調整できる。

本実施の形態のＸ線検査装置１において、搬送路３は、被検査物ＷをＸ線発生器９とＸ線検出器１０との間で水平方向に順次通過させるコンベア２により形成され、Ｘ線発生器９とＸ線検出器１０とが、コンベア２上の搬送路３を挟んで対向するように搬送路３に組み込まれる。

この構成により、既設のコンベアに組み込むときに、コンベア２に対するＸ線発生器９およびＸ線検出器１０の位置を容易に調整できる。

本実施の形態のＸ線検査装置１において、搬送路３は、連包品状に連なる被検査物ＷをＸ線発生器９とＸ線検出器１０との間で鉛直方向に通過させ、Ｘ線発生器９とＸ線検出器１０とが、搬送路３を挟んで対向するように搬送路３に組み込まれる。

この構成により、既存の搬送路に組み込むときに、搬送路を通過する被検査物Ｗに対するＸ線発生器９およびＸ線検出器１０の位置を容易に調整できる。

本実施の形態のＸ線検査装置１は、搬送路３に、被検査物Ｗを案内するガイド部材６１が設けられている。

この構成により、２次元断面波形画像５０におけるガイド部材６１の映り込みの有無やその位置を確認することで、搬送路３への組み込みを容易に行うことができる。

以上のように、本発明に係るＸ線検査装置は、搬送路への組み込みにおけるＸ線発生器とＸ線検出器の位置調整を容易に行うことができるという効果を有し、Ｘ線発生器から照射されて被検査物を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して異物を検出するＸ線検査装置として有用である。

１ Ｘ線検査装置
２ コンベア
３ 搬送路
５ 表示部
９ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線検出器
１０Ａ 検出素子
４３ 画像処理部
４５ 設定操作部
４６ 制御部
５０ ２次元断面波形画像
５０ｍａｘ 最大値
５０ｍｉｎ 最小値
５３ 特定部位
６１ ガイド部材
Ｗ 被検査物

Claims (6)

1. Ｘ線を発生するＸ線発生器（９）と、
   Ｘ線を検出するＸ線検出器（１０）と、を備え、
   被検査物（Ｗ）が通過する搬送路（３）を挟んで対向するように、前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とが前記搬送路に組み込まれるＸ線検査装置であって、
   画像を表示する表示部（５）と、
   前記Ｘ線検出器が検出したＸ線の検出レベルの一定時間における最大値（５０ｍａｘ）と最小値（５０ｍｉｎ）を、前記Ｘ線検出器の検出素子（１０Ａ）の配列方向に沿って柱状グラフ形式で描画した２次元断面波形画像（５０）を生成する画像処理部（４３）と、
   装置の調整を行うメンテナンスモードにおいて前記２次元断面波形画像を前記表示部に表示させる制御部（４６）を備えることを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記制御部は、前記２次元断面波形画像の特定部位（５３）を、前記Ｘ線検出器の検出素子ごとの検出レベルを識別可能に拡大して前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記特定部位の指定または拡大率の少なくとも一方の設定を行う設定操作部（４５）を備えていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記搬送路は、前記被検査物を前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間で水平方向に順次通過させるコンベア（２）により形成され、
   前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とが、前記コンベア上の搬送路を挟んで対向するように前記搬送路に組み込まれることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のＸ線検査装置。
5. 前記搬送路は、連包品状に連なる前記被検査物を前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器との間で鉛直方向に通過させ、
   前記Ｘ線発生器と前記Ｘ線検出器とが、前記搬送路を挟んで対向するように前記搬送路に組み込まれることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のＸ線検査装置。
6. 前記搬送路に、前記被検査物を案内するガイド部材（６１）が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のＸ線検査装置。