JP6934241B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関する。

搬送ベルトを回転させることにより物品を搬送する搬送部と、搬送部によって搬送される物品にＸ線を照射するＸ線照射部と、物品及び搬送ベルトを透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線検出部から出力された信号に基づいて物品のＸ線透過画像を生成し、Ｘ線透過画像に基づいて物品の検査結果を出力する処理部と、Ｘ線による物品の検査が実施される検査領域が内部に設けられた筐体と、を備えるＸ線検査装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−３５１７９５号公報

上述したようなＸ線検査装置では、メンテナンス性を向上させるために、搬送ベルトが着脱自在に構成される場合がある。しかし、Ｘ線の漏洩を防止するための筐体の存在により、オペレータにとっては、搬送ベルトが装着されているか否かを視認し難い状況にあるため、オペレータがメンテナンス後に搬送ベルトの装着を忘れたままＸ線検査装置を運転させるおそれがある。搬送ベルトが装着されずにＸ線検査装置が運転されると、例えば、物品が筐体の搬入口付近で滞り、Ｘ線の漏洩に繋がるおそれもある。

そこで、本発明は、搬送ベルトが装着されずにＸ線検査装置が運転されるのを防止することができるＸ線検査装置を提供することを目的とする。

本発明のＸ線検査装置は、着脱自在に装着された搬送ベルトを有し、搬送ベルトを回転させることにより物品を搬送する搬送部と、Ｘ線を照射するＸ線照射部と、Ｘ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線検出部から出力された信号を処理する処理部と、Ｘ線による物品の検査が実施される検査領域が内部に設けられた筐体と、を備え、処理部は、Ｘ線検出部から出力された第１信号を、搬送ベルトが装着された状態において過去の運転中にＸ線検出部から出力された第２信号と比較することにより、搬送ベルトが装着されているか否かを判定する。

このＸ線検査装置では、処理部が、Ｘ線検出部から出力された第１信号を、搬送ベルトが装着された状態において過去の運転中にＸ線検出部から出力された第２信号と比較することにより、搬送ベルトが装着されているか否かを判定する。搬送ベルトが装着されていない状態では、Ｘ線照射部から出射されたＸ線が搬送ベルトで吸収されずにＸ線検出部に入射する。そのため、搬送ベルトが装着されている状態と比べてＸ線の検出強度が高くなる。したがって、第１信号を第２信号と比較することにより、搬送ベルトが装着されているか否かを判定することができる。特に、このＸ線検査装置では、過去の運転中にＸ線検出部から出力された第２信号を比較対象として用いる。これにより、例えば装置の製造時に設定された固定の閾値等を用いる場合とは異なり、経年劣化によるＸ線の照射強度の低下等を考慮して、搬送ベルトが装着されているか否かを判定することができる。このため、搬送ベルトが装着されているか否かを確実に判定することができる。よって、このＸ線検査装置によれば、搬送ベルトが装着されずにＸ線検査装置が運転されるのを防止することができる。

本発明のＸ線検査装置では、第２信号は、前回の運転中にＸ線検出部から出力された信号であってもよい。これによれば、比較対象として用いる第２信号を運転ごとに更新することができ、搬送ベルトが装着されているか否かを一層確実に判定することができる。

本発明のＸ線検査装置では、処理部は、搬送ベルトが装着されていないと判定した場合に、Ｘ線の照射を停止するようにＸ線照射部を制御してもよい。これによれば、搬送ベルトが装着されていないと判定した場合に、Ｘ線照射部によるＸ線の照射を停止させることができる。

本発明のＸ線検査装置は、オペレータに運転状態を報知する報知部を更に備え、処理部は、搬送ベルトが装着されていないと判定した場合に、搬送ベルトが装着されていないことを報知するように報知部を制御してもよい。これによれば、搬送ベルトが装着されていないと判定した場合に、搬送ベルトが装着されていないことをオペレータに報知することができる。

本発明によれば、搬送ベルトが装着されずにＸ線検査装置が運転されるのを防止することができる。

実施形態のＸ線検査装置の構成図である。 （ａ）は、図１に示されるIIａ−IIａ線に沿っての断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態において検出されるＸ線の検出強度の例を示すグラフである。 （ａ）は、搬送ベルトが装着されていない状態における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態において検出されるＸ線の検出強度の例を示すグラフである。 処理部により生成されるヒストグラムの例を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、Ｘ線検査装置１は、装置本体２と、支持脚３と、筐体４と、搬送部５と、Ｘ線照射部６と、Ｘ線検出部７と、表示操作部８と、制御部１０と、を備えている。Ｘ線検査装置１は、物品Ｇを搬送しつつ物品ＧのＸ線透過画像を取得し、当該Ｘ線透過画像に基づいて物品Ｇの検査（例えば、収納数検査、異物混入検査、欠品検査、割れ欠け検査等）を行う。

装置本体２は、制御部１０等を収容している。支持脚３は、装置本体２を支持している。筐体４は、装置本体２に設けられており、Ｘ線の漏洩を防止する。筐体４の内部には、Ｘ線による物品Ｇの検査が実施される検査領域４１が設けられている。筐体４には、搬入口４ａ及び搬出口４ｂが形成されている。搬入口４ａ及び搬出口４ｂのそれぞれには、Ｘ線の漏洩を防止するＸ線遮蔽カーテン（図示省略）が設けられている。

Ｘ線検査装置１では、検査前の物品Ｇは、搬入コンベア１５から搬入口４ａを介して筐体４内に搬入され、検査後の物品Ｇは、筐体４内から搬出口４ｂを介して搬出コンベア１６に搬出される。なお、Ｘ線検査装置１によって不良品と判定された物品Ｇは、搬出コンベア１６の下流に配置された振分装置（図示省略）よって生産ライン外に振り分けられ、Ｘ線検査装置１によって良品と判定された物品Ｇは、当該振分装置をそのまま通過する。

搬送部５は、筐体４内に配置されており、搬入口４ａから搬出口４ｂまで搬送方向Ａに沿って物品Ｇを搬送する。Ｘ線照射部６は、筐体４内に配置されており、搬送部５によって搬送される物品ＧにＸ線を照射する。Ｘ線照射部６は、例えば、Ｘ線を出射するＸ線管と、Ｘ線管から出射されたＸ線を搬送方向Ａに垂直な面内において扇状に広げるコリメータと、を有している。

Ｘ線検出部７は、筐体４内に配置されており、物品Ｇ及び搬送ベルト５３を透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出部７は、例えば、ラインセンサとして構成されている。具体的には、Ｘ線検出部７は、搬送方向Ａに垂直な水平方向に沿って一次元に配列された複数のフォトダイオードと、各フォトダイオードに対してＸ線入射側に配置されたシンチレータと、を有している。この場合、Ｘ線検出部７では、シンチレータに入射したＸ線が光に変換され、各フォトダイオードに入射した光が電気信号に変換される。

表示操作部８は、装置本体２に設けられており、各種条件の入力受付や各種情報の表示等を行う。表示操作部８は、例えば、液晶ディスプレイであり、タッチパネルとしての操作画面を表示する。これにより、オペレータは、表示操作部８を介して各種条件を入力することができる。また、表示操作部８は、オペレータに運転状態を報知する報知部として機能する。表示操作部８は、運転状態を示す報知画面を表示することにより、オペレータに運転状態を報知する。

制御部１０は、装置本体２内に配置されており、Ｘ線検査装置１の各部の動作を制御する。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されている。制御部１０には、Ｘ線検出部７から出力されてＡ／Ｄ変換された信号が入力される。制御部１０は、当該信号に基づいて物品ＧのＸ線透過画像を生成し、当該Ｘ線透過画像に基づいて物品Ｇの検査結果を出力する処理部として機能する。

上述した搬送部５の構成について説明する。図１及び図２（ａ）に示されるように、搬送部５は、例えば、ローラ式のベルトコンベヤであり、一対の搬送ローラ５１と、支持フレーム５２と、搬送ベルト５３と、を有する。支持フレーム５２は、筐体４の内部に取り付けられている。一対の搬送ローラ５１は、支持フレーム５２に回転可能に支持されている。搬送方向Ａにおける上流側に配置された搬送ローラ５１は従動ローラであり、搬送方向Ａにおける下流側に配置された搬送ローラ５１は駆動ローラである。

搬送ベルト５３は、無端ベルトであり、一対の搬送ローラ５１に架けられている。搬送部５は、駆動ローラを駆動させて搬送ベルト５３を回転させることにより、物品Ｇを搬送する。図３（ａ）に示されるように、搬送ベルト５３は、一対の搬送ローラ５１から取り外し可能である。すなわち、搬送ベルト５３は、一対の搬送ローラ５１に対して着脱自在に装着されている。搬送ベルト５３は、例えば、従動ローラ側に設けられたテンション機構を操作することによって搬送ベルト５３のテンションが緩められた状態で、一対の搬送ローラ５１から取り外される。

上述した制御部１０で実施される処理について更に説明する。制御部１０は、Ｘ線検出部７から出力された第１信号Ｓ１を、搬送ベルト５３が装着された状態において前回の運転中にＸ線検出部７から出力された第２信号Ｓ２と比較することにより、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定する。この判定は、例えば、Ｘ線検査装置１が運転を開始した直後に行われる。制御部１０は、Ｘ線検査装置１が前回の運転を終了した際に、当該時点においてＸ線検出部７から出力されていた信号を記憶部（例えば、ＲＯＭ）に記憶させている。したがって、制御部１０は、記憶部を参照することにより、搬送ベルト５３が装着された状態において前回の運転中にＸ線検出部７から出力された信号を取得することができ、当該信号を第２信号Ｓ２として用いることができる。

図２（ａ）に示されるように、搬送ベルト５３が装着されている状態では、Ｘ線照射部６から出射されたＸ線の一部が搬送ベルト５３で吸収され、残部が搬送ベルト５３を透過してＸ線検出部７に入射する。一方、図３（ａ）に示されるように、搬送ベルト５３が装着されていない状態では、Ｘ線照射部６から出射されたＸ線が搬送ベルト５３で吸収されずにＸ線検出部７に直接に入射する。そのため、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示されるように、搬送ベルト５３が装着されていない状態では、搬送ベルト５３が装着されている状態と比べてＸ線の検出強度（輝度値）が全体的に高くなる。したがって、第１信号Ｓ１を第２信号Ｓ２と比較することにより、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定することができる。なお、搬送ベルト５３が装着されている場合、第１信号Ｓ１は、図２（ｂ）に示される信号であり、搬送ベルト５３が装着されていない場合、第１信号Ｓ１は、図３（ｂ）に示される信号である。第２信号Ｓ２は、図２（ｂ）に示される信号である。

より詳細には、制御部１０は、例えば、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２のそれぞれの平均値（単位検出位置当たりの検出強度）を算出し、それらの平均値同士を比較することにより、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定する。制御部１０は、それらの平均値同士の差が所定の閾値よりも小さい場合には、搬送ベルト５３が装着されていると判定する。一方、制御部１０は、平均値の差が当該閾値以上である場合には、搬送ベルト５３が装着されていないと判定する。例えば、第１信号Ｓ１が、搬送ベルト５３が装着されていない状態においてＸ線検出部７から出力された信号である場合、第１信号Ｓ１の平均値は、第２信号Ｓ２の平均値よりも大きくなる。上記閾値は、この場合の平均値の差よりも小さな値に設定されている。一方、第１信号Ｓ１が、搬送ベルト５３が装着されている状態においてＸ線検出部７から出力された信号である場合、第１信号Ｓ１の平均値と第２信号Ｓ２の平均値とは略等しいため、平均値の差は、当該閾値よりも小さくなる。したがって、平均値の差と当該閾値とを比較することにより、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定することができる。

制御部１０は、搬送ベルト５３が装着されていないと判定した場合、Ｘ線の照射を停止するようにＸ線照射部６を制御する。更に、制御部１０は、搬送ベルト５３が装着されていないと判定した場合、搬送ベルト５３が装着されていないことを報知するように表示操作部８を制御する。表示操作部８は、例えば、搬送ベルト５３が装着されていないことを示す報知画面を表示することにより、オペレータに搬送ベルト５３が装着されていないことを報知する。

以上説明したように、Ｘ線検査装置１では、制御部１０が、Ｘ線検出部７から出力された第１信号Ｓ１を、搬送ベルト５３が装着された状態において過去の運転中にＸ線検出部７から出力された第２信号Ｓ２と比較することにより、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定する。搬送ベルト５３が装着されていない状態では、Ｘ線照射部６から出射されたＸ線が搬送ベルト５３で吸収されずにＸ線検出部７に入射する。そのため、搬送ベルト５３が装着されている状態と比べてＸ線の検出強度が高くなる。したがって、第１信号Ｓ１を第２信号Ｓ２と比較することにより、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定することができる。

特に、このＸ線検査装置１では、過去の運転中にＸ線検出部７から出力された第２信号Ｓ２を比較対象として用いる。これにより、例えば装置の製造時に設定された固定の閾値等を用いる場合とは異なり、経年劣化によるＸ線の照射強度の低下等を考慮して、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定することができる。すなわち、Ｘ線検査装置１では、Ｘ線照射部６を構成するＸ線管が経年劣化し易いためにＸ線の照射強度が低下し易いが、そのようなＸ線の照射強度の低下を考慮して、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定することができる。このため、搬送ベルト５３が装着されているか否かを確実に判定することができる。よって、このＸ線検査装置１によれば、搬送ベルト５３が装着されずにＸ線検査装置１が運転されるのを防止することができる。

また、Ｘ線検査装置１では、第２信号Ｓ２が、前回の運転中にＸ線検出部７から出力された信号である。これにより、比較対象として用いる第２信号Ｓ２を運転ごとに更新することができ、搬送ベルト５３が装着されているか否かを一層確実に判定することができる。

また、Ｘ線検査装置１では、制御部１０が、搬送ベルト５３が装着されていないと判定した場合に、Ｘ線の照射を停止するようにＸ線照射部を制御する。これにより、搬送ベルト５３が装着されていないと判定した場合に、Ｘ線照射部６によるＸ線の照射を停止させることができる。

また、Ｘ線検査装置１は、制御部１０が、搬送ベルト５３が装着されていないと判定した場合に、搬送ベルト５３が装着されていないことを報知するように表示操作部８を制御する。これにより、搬送ベルト５３が装着されていないと判定した場合に、搬送ベルト５３が装着されていないことをオペレータに報知することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態において、制御部１０は、図４に示されるように、第１信号Ｓ１に基づくヒストグラムＨ１及び第２信号Ｓ２に基づくヒストグラムＨ２を生成し、ヒストグラムＨ１のピーク位置Ｐ１とヒストグラムＨ２のピーク位置Ｐ２とを比較することにより、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定してもよい。ヒストグラムＨ１，Ｈ２の横軸はＸ線の検出強度の階調、縦軸は度数である。制御部１０は、ヒストグラムＨ１のピーク位置Ｐ１とヒストグラムＨ２のピーク位置Ｐ２との差が所定の閾値よりも小さい場合には、搬送ベルト５３が装着されていると判定する。一方、制御部１０は、ヒストグラムＨ１のピーク位置Ｐ１とヒストグラムＨ２のピーク位置Ｐ２との差が当該閾値以上である場合には、搬送ベルト５３が装着されていないと判定する。

例えば、第１信号Ｓ１が、搬送ベルト５３が装着されていない状態においてＸ線検出部７から出力された信号である場合、図４に示されるように、第１信号Ｓ１に基づくヒストグラムＨ１のピーク位置Ｐ１は、第２信号Ｓ２に基づくヒストグラムＨ２のピーク位置Ｐ２よりも大きくなる。上記閾値は、この場合のピーク位置Ｐ１とピーク位置Ｐ２との差よりも小さな値に設定されている。一方、第１信号Ｓ１が、搬送ベルト５３が装着されている状態においてＸ線検出部７から出力された信号である場合、第１信号Ｓ１の検出強度と第２信号Ｓ２の検出強度とは略等しいため、ヒストグラムＨ１のピーク位置Ｐ１とヒストグラムＨ２のピーク位置Ｐ２との差は、当該閾値よりも小さくなる。このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、搬送ベルト５３が装着されているか否かを判定することができ、搬送ベルト５３が装着されずにＸ線検査装置１が運転されるのを防止することができる。

また、上記実施形態では、第２信号Ｓ２が、前回の運転中にＸ線検出部７から出力された信号であったが、第２信号Ｓ２は、必ずしも前回の運転中にＸ線検出部７から出力された信号でなくてもよく、例えば所定期間前の運転中にＸ線検出部７から出力された信号であってもよい。この場合、制御部１０は、所定期間が経過する度に、当該時点においてＸ線検出部７から出力されている信号を記憶部に記憶させればよい。また、上記実施形態では、オペレータに運転状態を報知する報知部が、報知画面を表示する表示操作部８により実現されていたが、報知部は、例えば音声により運転状態を報知するスピーカ等であってもよい。

１…Ｘ線検査装置、４…筐体、５…搬送部、６…Ｘ線照射部、７…Ｘ線検出部、８…表示操作部、４１…検査領域、５３…搬送ベルト、Ｇ…物品。

Claims (4)

1. 着脱自在に装着された搬送ベルトを有し、前記搬送ベルトを回転させることにより物品を搬送する搬送部と、
   Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
   Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   前記Ｘ線検出部から出力された信号を処理する処理部と、
   Ｘ線による前記物品の検査が実施される検査領域が内部に設けられた筐体と、を備え、
   前記処理部は、前記Ｘ線検出部から出力された第１信号と、前記搬送ベルトが装着された状態において前記Ｘ線検出部から出力された、前記搬送ベルトを透過したＸ線についての第２信号と、を比較することにより、前記搬送ベルトが装着されているか否かを判定する、Ｘ線検査装置。
2. 前記第２信号は、前回の運転中に前記Ｘ線検出部から出力された信号である、請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記処理部は、前記搬送ベルトが装着されていないと判定した場合に、Ｘ線の照射を停止するように前記Ｘ線照射部を制御する、請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
4. オペレータに運転状態を報知する報知部を更に備え、
   前記処理部は、前記搬送ベルトが装着されていないと判定した場合に、前記搬送ベルトが装着されていないことを報知するように前記報知部を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＸ線検査装置。

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