KR20110111525A

KR20110111525A - Ｘ선 검사장치 및 ｘ선 검사방법

Info

Publication number: KR20110111525A
Application number: KR1020117020358A
Authority: KR
Inventors: 가오루 오타; 쇼사쿠 나카타; 아츠시 마츠다; 겐 오카무라; 고타 스즈키; 요시하루 후지이
Original assignee: 포니 고교 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 츄부 메디칼
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-10-11
Also published as: KR101278920B1; CN102348970A; JPWO2010104107A1; JP5363559B2; WO2010104107A1; CN102348970B

Abstract

간소한 구조이면서 내용물의 진동을 억제함과 동시에, 다른 각도에서 합리적으로 X선 투과 촬영을 할 수 있고, 혼입물의 검출정도를 향상시키는 것이 가능한 X선 검사장치 및 X선 검사방법을 제공한다. 회전 테이블의 회전에 의해 피검사체(100)는 원호 형태의 반송로(C)에 따라 반송된다. 반송로(C)의 2개소의 검사부(P1,P2)에 각각 대응시켜서 검사 유닛(20a,20b)을 두 조 배치한다. X선 발생기(21a, 21b)를 반송로(C)의 아래쪽에 배치함과 동시에 X선 검출기(22a,22b)를 반송로(C)의 위쪽에 배치한다. 촬영축(X1,X2)이 연직 방향에 대해 경사지게 함과 동시에 각 검사부(P1,P2)에 있어서 연직방향에서 볼 때의 피검사체(100)를 기준으로 하는 촬영축의 투과방향(D1)이 각 검사부(P1,P2)에 있어서 다른 방향이 되도록 각 검사 유닛(20a,20b)을 배치한다.

Description

Ｘ선 검사장치 및 Ｘ선 검사방법{X-RAY INSPECTION APPARATUS AND X-RAY INSPECTION METHOD}

본 발명은 X선 검사장치 및 X선 검사방법에 관한 것이다. 더 자세히는 피검사체에 X선을 조사하는 X선 발생기 및 촬영축을 중심으로 상기 피검사체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출기를 갖춘 검사유닛과, 상기 피검사체를 반송하는 반송 기구를 가지고, 상기 피검사체는 가루체 또는 유동체를 용기에 봉입한 것으로, X선 투과 촬영에 의해 상기 피검사체에 있어서 혼입물의 유무를 검사하는 X선 검사장치 및 X선 검사방법에 관한 것이다.

상술과 같이 X선 검사장치로써, 예로 특허 문헌 1,2에 언급된 것이 알려져 있다. 이러한 X선 검사장치는 용기의 대각선 아래쪽에서 X선을 조사하는 점이 개시되어 있다. 그러나 특허 문헌 1에서는 2쌍의 X선 발생 장치 및 X선 검출 장치를 이용하여 용기의 X선 투과 영역을 이분하고 검사하는 것으로, 실질적으로 1방향에서의 투과화상이 되어 이물의 식별이 확실하다고 할 수 없었다. 또한 특허 문헌 2도 마찬가지로 한 방향에서만 X선을 조사하므로 이물의 식별이 확실하다고는 할 수 없었다.

여기서 검사 대상 용기에는 액체 등의 내용물이 충진되어 있으며, 그 용기를 컨베이어의 위에 직립시켜 직동시키고 있다. 이물을 포함한 내용물에는 연직방향으로 중력이 작용하여 용기 내부에서 정지한다. 그러나 직동의 반송 수단에서는 컨베이어의 진동에 의해 내용물이 유동 또는 비산할 수도 있고, 이물 검출에 영향을 미치지 않도록 대책을 별도 강구하여야 한다.

특허 문헌 3은 삶은 달걀 검사장치에 관하여 반송 방향의 전방 및 후방에 반송 방향에 대해 다른 각도로 X선을 조사하는 X선 조사 수단을 배치하고 있다. 그러나 본 장치는 삶은 계란 외부 부착물을 검사하는 것으로, 내용물의 진동 대책이 강구되어 있지 않다.

[특허 문헌 1] 일본특개2004-20297호 공보 [특허 문헌 2] 일본특개2004-317184호 공보 [특허 문헌 3] 일본특개2000-266695호 공보

이러한 기존의 실정에 비추어, 본 발명은 간소한 구조이면서 내용물의 진동을 억제하는 한편 다른 각도에서 합리적으로 X선 투과 촬영을 할 수 있고, 혼입물의 검출정밀도를 향상시킬 수 있는 X선 검사장치 및 X선 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 X선 검사장치의 특징은, 피검사체에 X선을 조사하는 X선 발생기 및 촬영축을 중심으로 상기 피검사체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출기를 갖춘 검사유닛과, 상기 피검사체를 반송하는 반송기구를 가지고, 상기 피검사체는 가루체 또는 유동체를 용기에 봉입한 것으로, X선 투과 촬영에 의해 상기 피검사체에 있어서 혼입물의 유무를 검사하는 구성에 있어서, 상기 반송기구는 상기 피검사체의 상부를 보지함과 동시에 상기 피검사체의 자전을 규제하는 보지부와, 그 보지부를 회전축 주위에 수평 방향으로 회전시키는 회전 테이블을 가지고, 이 회전 테이블의 회전에 의해 상기 피검사체는 원호 모양의 반송로를 따라 반송되는 것이며, 상기 반송로의 2개소 검사부에 각각 대응시켜서 상기 검사유닛을 두조 배치하고 상기 X선 발생기를 상기 반송로의 아래쪽에 배치함과 동시에 X선 검출기를 상기 반송로 위쪽에 배치하고, 상기 촬영축이 연직 방향에 대해 경사짐과 동시에 상기 각 검사부에 있어서 연직 방향으로 볼 때 상기 피검사체를 기준으로 하는 상기 촬영축의 투과 방향이 상기 각 검사부에 있어서 다른 방향이 되도록 상기 각 검사유닛을 배치한 것에 있다.

상기 구성에 의하면 회전 테이블의 회전에 의한 회전 반송이며, 직동반송보다 구조가 간소하면서 반송시의 진동을 억제할 수 있다. 또한 보지부에 의해 피검사체는 자전을 규제한 상태로 보지되므로 피검사체의 반송은 공전뿐이다. 따라서 반송시의 봉입물의 움직임을 매우 작게 억제할 수 있으며, 또한 반송로 2개소의 검사부에 검사유닛를 배치함과 동시에 촬영축을 연직방향으로 경사시켰기 때문에, 용기의 대각선 아래쪽 2방향에서 X선 투과 촬영이 가능해진다. 게다가 각 검사 유닛은 촬영축의 투과 방향이 각 검사부에 있어서 다른 방향이 되도록 배치하고 있기 때문에, 피검사체의 다른 방향에서 X선 투과 촬영을 할 수 있다. 따라서 혼입물이 거의 정지한 상태에서 그 혼입물의 존재 가능성이 높은 피검사체의 저면 근방을 2이상의 방향에서 확대 관찰할 수 있기 때문에 높은 정밀도로 혼입물의 유무를 검사 할 수 있다.

또한, 상기 두 촬영축은 서로 약 평행임과 동시에 동일방향으로 배향되어 상기 두 검사부는 상기 회전축에 대해 약 90° 떨어진 위상에 배치하는 것이 바람직하다. 간소한 배치로 합리적으로 각 피검사체의 약 90° 다른 위치를 검사할 수 있으며, 혼입물의 검출 성능을 더 향상시킬 수 있다. 이러한 경우, 상기 보지부는 상기 원주 방향으로 약 45° 씩 다르게 배치하고 있으며, 상기 촬영축을 연직 방향에 대해 약 45° 경사 시키면 좋다. 피검사체는 자전하지 않고 회전 테이블에 의한 공전뿐이기 때문에, 용기 내부의 내용물은 반송 중에 거의 이동하지 않고 두 방향에서 다른 투과화상에 의해 거의 피검사체의 전 주변을 검사할 수 있다. 게다가 약 45°피치로 반송할 수 있으며, 신속하고 효율적으로 검사할 수 있다.

상기 X선 발생기는 소초점형 X선 발생기라면 좋다. 피검사체의 확대한 화상을 얻을 수 있고, 혼입물의 검출 성능을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 X선 검출기는 II장치(이미지인텐시화이어)이며, 그 검출면을 Be재로 구성하면 좋다. Be재에 의해 투과 X선의 강도가 약해도 혼입물을 검출할 수 있다.

상기 반송기구는 승강 가능해도 좋다. 피검사체의 높이 치수에 대응하여 저면 근방을 X선이 차폐물에 방해받지 않고 조사 범위 내에 위치 조정할 수 있으며, 다양한 치수의 용기에 대응 가능하다. 상기 반송기구는 검사 전 상기 보지부에 상기 피검사체를 상승시켜 보지시키고, 검사 후 상기 보지부에서 상기 피검사체를 하강시켜 배출하는 승강기구를 더 구비해도 상관없다. 또한, 상기 반송기구는 상기 승강기구 전후에 복수의 요부를 가지는 회전 반송치구를 더 갖추고 있으며, 상기 회전 테이블의 회전과 동기하여 상기 회전 반송치구를 회전시켜 상기 요부와 상기 보지부와의 사이에서 상기 승강기구를 이용하여 상기 피검사체를 이동 시키면 좋다. 본 실시예에 있어서 상기 피검사체는 약제의 봉입된 통상부를 가지는 바이알병이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 X선 검사방법의 특징은 상기 특징 구성 중 하나에 기재된 X선 검사장치를 이용한 X선 검사방법에 있어서, 상기 반송기구는 상기 피검사체의 상부를 보지함과 동시에 상기 피검사체의 자전을 규제하는 보지부와, 그 보지부를 회전축 주위에서 수평 방향으로 회전시키는 회전 테이블을 가지고, 이 회전 테이블의 회전에 의해 상기 피검사체는 원호 모양의 반송로를 따라 반송되는 것이며, 상기 반송로의 2개소의 검사부에 각각 대응시켜 상기 검사 유닛을 두 조 배치하고 상기 X선 발생기를 상기 반송로의 아래쪽에 배치함과 동시에 X선 검출기를 상기 반송로 위쪽에 배치하고, 상기 촬영축이 연직 방향에 대해 경사짐과 동시에 상기 각 검사부에 있어서 연직 방향에서 볼 때 상기 피검사체를 기준으로 상기 촬영축의 투과 방향이 상기 각 검사부에 있어서 다른 방향이 되도록 상기 각 검사유닛을 배치한 것에 있다.

또한, 상기 피검사체에 표준 물질을 실리콘제 접착제로 고정한 표준 시료를 미리 작성해도 상관없다. 이것에 의해 미리 피검사체의 혼입물의 검출 정도를 검증할 수 있다.

상기 본 발명에 따른 X선 검사장치 및 X선 검사방법의 특징에 따르면 간소한 구조이면서 내용물의 진동을 억제하는 한편, 다른 각도에서 합리적으로 X선 투과 촬영을 할 수 있어서 혼입물의 검출 정도를 향상시킬 수 있게 되었다.

본 발명의 다른 목적, 구성 및 효과에 대해서는 이하의 발명 실시 형태의 항에서 밝혀질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 X선 검사장치의 정면도;
도 2는 피검사체를 나타내는 파쇄도;
도 3은 검사장치 내의 요부정면도;
도 4는 검사장치 내의 요부측면도;
도 5는 X선 검사장치의 요부평면도;
도 6은 검사유닛과 피검사체의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 측면도;
도 7은 검사유닛과 피검사체의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 정면도;
도 8은 검사유닛과 피검사체의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 평면도; 및
도 9는 X선 검사장치의 블록도

다음 적절히 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 실시 형태에서는 도 2와 같이 피검사체(100)로써 내용물(102)로 약제를 용기(101)에 봉입한 바이알병을 이용하고 있다. 용기(101)는 통 모양을 나타내고, 약제(102)에 있어서 예를 들어 동결 건조제, 분체 및 액체 등이 봉입되어있다. 내용물(102)에 혼입한 이물에는 연직 방향으로 중력이 작용하고, 통상 용기저면(103) 근방에서 안정되어 위치한다. 그 때문에 용기(101) 위쪽에서의 X선 조사에서는 저면(103) 근방을 확대하여 확인할 수 없고, 이물(B1,B2)을 간과할 우려가 있다. 또한 저각부(104)에서는 X선의 입사각도에 따라 두께부(101a)를 투과하는 거리가 증대하고 X선이 감쇠하기 때문에 사각(死角)이 되기 쉽고, 이물(B2)을 간과할 우려가 있다. 벽면(105)에서도 X선 입사 각도에 따라 두께부(101a)를 투과하는 거리가 증대하고 X선이 감쇠하기 때문에 사각이 되기 쉽고, 1방향에서의 X선 조사에서는 이물(B3)을 검출할 수 없는 우려가 있다. 거기서 본 발명에서는 이하와 같이 바이알병(100)에 진동의 전달을 최소한으로 억제하면서 대각선 아래의 다른 각도에서 X선 투과 촬영을 실시하는 것으로 사각의 발생을 억제하고 검출 정밀도를 향상시키고 있다.

도 1과 같이 본 발명에 따른 X선 검사장치(1)는 피검사체(100)에 X선을 조사하여 검사하는 검사장치(2)와, 화상 처리 및 X선 검사장치(1)의 구동 등을 제어하는 제어 장치(3)를 갖추고 있다. 검사장치(2)에는 피검사체(100)를 반입하는 반입부(4) 및 검사 후 피검사체(100)를 반출하는 반출부(5)가 접속되어 있으며, 피검사체(100)는 도면 오른쪽에서 왼쪽으로 반송된다. 또한 제어 장치(3) 윗면에는 조작부(35)로 터치 패널 및 출력부(36)로써 모니터가 설치되어있다.

도 1, 3 내지 5와 같이, 검출 장치(2)는 내부에 피검사체(100)를 회전 반송하는 반송기구(10)와 X선 발생기(21) 및 X선 검출기(22)를 갖춘 두 조의 검사 유닛(20a, 20b)을 X선의 누설을 방지하는 케이스(6)에 의해 덮혀 있다. 케이스(6)의 정면에는 검사장치(2)내를 확인할 수 있는 창(6a)을 마련하고 있다.

도 9와 같이, 제어 장치(3)는 X선을 제어하는 X선 제어부(31)와 X선 투과 촬영 화상을 처리하는 화상처리부(32)와, 반송기구(10) 등의 구동을 제어하는 구동 제어부(33)를 갖추고 있다. 화상처리부(32)는 입력된 촬영 화상에 적절하게 화상처리를 하고 혼입물(B)의 유무를 판정한다. 촬영화상은 검사 일시, 판정 결과나 품명 등의 데이터와 함께 기억부(34)에 기억된다. 구동 제어부(33)는 조작부(35)로써의 터치 패널이나 센서 등으로부터 신호에 의해, 예를 들면 회전 테이블(11)의 높이나 회전 속도 등을 제어한다. 또한 촬영화상은 출력부(36)로써 모니터에 표시된다.

반송기구(10)는 도 3~5과 같이 대략 바이알병(100)을 반송하는 회전 테이블(11)과 바이알병(100)의 상부(106)를 보지하는 보지부(12)를 갖추고 있다. 회전 테이블(11)은 지지 프레임(13)을 통해 케이스(6)에 고정됨과 동시에 모터(14)와 접속되어있다. 회전 테이블(11)이 회전축(15) 주위에서 수평 방향으로 회전함에 의해서 바이알병(100)은 회전축(15) 주위에서 공전하고 원호 모양의 반송로(C)에 따라 수평으로 반송된다. 이 반송로(C)에는 회전축에 대해 약 90°(90°를 포함한다. 이하 동일.) 떨어진 위상이 되도록 X선 투과 촬영을 하는 검사부(P1, P2)를 마련하고 있다. 또한 본 실시 형태에 있어서 회전 테이블(11)은 반시계방향으로 약 45° 피치로 회전한다.

또한, 회전 테이블(11)은 지지 프레임(13)에 설치된 제1승강실린더(16)와 접속하고, 연직 방향으로 승강 가능하다. 이 제1승강실린더(16)에 의해 바이알병(100)의 높이 치수에 따라 적절히 반송 높이를 조정할 수 있다. 이것에 의해 차폐물에 방해받지 않고 바이알병(100)의 저면(103) 근방에 X선을 조사할 수 있으며 다양한 높이 치수의 바이알병(100) 검사가 가능해진다.

보지부(12)는 회전 테이블(11)에 대하여 그 둘레 방향에 따라 약 45°(45°를 포함한다. 이하 동일)씩 다르게 하여 고정되고, 직립 상태 바이알병(100)의 상부(106)를 협지한다. 바이알병(100)의 상부(106)를 현지하므로 저면(103) 근방에는 차폐물이 존재하지 않고, 차폐물에 의한 X선의 감쇠를 억제하여 선명한 촬영화상을 얻을 수 있다. 이 보지부(12)는 개폐실린더(18)의 누름에 의해 개방된다. 개폐실린더(18)는 반입부(4) 및 반출부(5)와 회전 테이블(11) 사이의 바이알병(100)의 수도부(受渡部)(S1, S2)의 상부에 고정되고, 보지부(12)는 수도부(S1, S2)로만 개방된다. 따라서 공전반송중에서 보지부(12)는 바이알병(100)의 상부(106)를 계속 협지하므로 바이알병(100)은 자전하지 않고 자세가 유지되는 상태에서 반송된다. 따라서 약제(102)가 공전 반송중에 유동, 비산하는 일은 거의 없고 이물(B)도 용기(101) 내부에서 안정한다. 또한 보지부(12)에는 요부(12a)가 형성되어 있으며 바이알병(100)의 수도부(S1)에서의 반송 위치 차이를 흡수하여 협지한다.

수도부(S1,S2)의 하단에는 바이알병(100)을 연직 방향으로 승강시키는 제2승강실린더(19)가 설치되어있다. 이 제2승강실린더(19)는 수도부(S1,S2)에 있어서 회전 테이블(11)과 반입부(4) 및 반출부(5) 사이에서 바이알병(100)을 승강시켜서 바이알병(100)의 전달을 하는 승강기구를 구성한다.

도 3 내지 5와 같이, 검사 유닛(20a,20b)의 X선 발생기(21a,21b)는 촬영축(X1,X2)이 약 평행하고 동일방향인 동시에 연직 방향(V)에 대해 약 45° 경사지도록 반송로(C)의 아래쪽에서 케이스(6)에 고정되어 있다. 촬영축(X1,X2)은 원호 모양의 반송로(C)의 다른 위치에서 각각 교차하고, 이 교차 위치가 검사부(P1,P2)가 된다.

본 실시 형태에 있어서 X선 발생기(21a,21b)에는 예를 들면 초점 치수가 0.1mm의 소초점형 X선 발생기를 사용한다. 일반적으로 X선 투과 화상은 초점의 크기에 비례하여 반영이라고 하는 보케가 생긴다. 이 반영은 초점의 양단부와 피검사면의 한쪽에 연결하는 선분의 X선 검출면과 교점의 위치의 상이에 의해 발생하는 것이며, 확대 화상에서는 불선명한 촬영화상이 된다. 소초점형 X선 발생기를 이용하여 보케를 억제하여 보다 선명한 촬영 화상을 얻는 것에 의해 혼입물(B)의 검출 정도를 향상시키고 있다.

X선 검출기(22a,22b)는 반송로(C)의 위쪽에서 X선 발생기(21a,21b)에 대향하여 고정판(25)을 통해 케이스(6)에 고정되어있다. X선 검출기(22a,22b)의 검출면(24a,24b)은 촬영축(X1,X2)과 약 직교하고 있다. X선 검출기(22a,22b)에는 II장치를 이용하여 그 검출면(24a,24b)은 Be재로 구성되어있다. Be재를 이용함으로써 낮은 에너지의 X선을 검출할 수 있고 높은 콘트라스트의 화상을 얻을 수 있다. 또한 X선 검출기(22a, 22b)에는, 예를 들어 145만 화소의 CCD카메라가 접속되고 검출한 투과 X선에서 명료한 투과 화상을 얻을 수 있다. 따라서 예를 들면 금속이나 유리 등의 혼입물(B)을 보다 명료하게 인식할 수 있고, 검사 정도를 향상시킬 수 있다. 생성한 촬영 화상은 디지털 데이터로써 화상 처리부(32)에 출력된다.

도 5와 같이 반입부(4)는 바이알병(100)을 직립 상태로 검사장치(2)에 반입하는 반입 컨베이어(41)와, 반입된 바이알병(100)을 수도부(S1)로 회전 반송하는 회전 반송치구(42)를 갖추고 있다. 반입 컨베이어(41)에는 컨베이어 폭을 조정하는 폭 조정 가이드(43)가 설치되어 있으며 바이알병(100)의 폭(직경) 치수에 따라 적절히 조정할 수 있다.

회전 반송 치구(42)는 바이알병(100)을 지지하는 요부(42a)가 45°씩 다르게 8개소 형성되어 있으며, 모터(42b)에 의해 약 45°피치로 시계 방향으로 회전한다. 회전 반송 치구(42)는 교환가능하며 바이알병(100)의 폭 치수에 따라 요부(42a)의 회전 반송 치구(42)에 교환하여 다양한 치수의 바이알병(100)을 검사할 수 있다. 회전 반송 치구(42)의 입구 근방에는 바이알병(100)의 진입을 검지하는 제1센서(44)를 마련하고, 수도부(S1) 근방에는 바이알병(100)의 저면(103)을 검지하는 제2센서(45)를 마련하고 있다.

반출부(5)는 바이알병(100)을 직립 상태로 반출하는 반출 컨베이어(51)와, 검사 후의 바이알병(100)을 수도부(S2)로부터 반출 컨베이어(51)로 회전 반송하는 회전 반송 치구(52)를 갖추고 있다. 반출 컨베이어(51)는 혼입물(B)의 존재하지 않는 양품을 반출하는 반출부(53)와, 혼입물(B)을 검출한 결품을 스톡하는 스톡부(54)를 갖추고, 암(55)에 의해 검사 후의 바이알병(100)은 반출부(53) 및 스톡부(54) 중 하나로 분류된다. 암(55)은 화상 처리부(32)의 판정 결과에 근거하여 구동하고 결품의 반출부(53)로의 진입을 방지한다. 또한 수도부(S2) 근방에는 바이알병(100)의 저면(103)을 검지하는 제3센서(57)를 마련하고, 암(55) 근방에는 바이알병(100)의 반출을 검지하는 제4센서(58)를 마련하고 있다. 또한 반출 컨베이어(51), 반출부(53) 및 스톡부(54)에는 상기와 같은 폭 조정 가이드(56)가 설치되어 있다.

회전 반송 치구(52)는 회전 반송 치구(42)와 약 동일 형상이며, 약 45°피치로 시계 방향으로 회전한다. 여기서 회전 테이블(11) 및 회전 반송 치구(42,52)에는 바이알병(100)을 보지하는 보지부(12) 및 요부(42a,52a)가 약 45°씩 다르게 형성되어있다. 따라서 이러한 회전 테이블(11) 및 회전 반송 치구(42,52)를 약 45°피치로 동기시켜서 회전시킴으로써 효율적으로 검사할 수 있다. 상기 회전 반송 치구(42,52)의 요부 중, 공급 측의 요부(42a)보다 배출 측의 요부(52a)가 바이알병(100)보다도 클리어런스(CL)를 크게 한다. 이렇게하면 바이알병(100)이 공급 측의 요부(42a)에서 승강기구(19)에 의해 보지부(12)에 의하여 협지될 때, 바이알병(100)의 움직임을 작게 하여 봉입물의 움직임을 억제한다. 한편, 배출 측의 요부(52a)에는 클리어런스(CL)가 크기 때문에 배출시의 걸림을 방지하고 배출의 확실성을 향상시킨다.

여기서 도 6 내지 8을 참조하여 촬영축(X1,X2)과 바이알병(100)의 위치 관계에 대해 자세히 설명한다.

도 6, 7에서 보는 바와 같이, X선 발생기(21a,21b)는 반송로(C)의 아래쪽에 위치하고 촬영축(X1,X2)은 연직 방향(V)에 대해 약 45° 경사져있다. 이 X선 발생기(21a,21b)의 배치에 의해 바이알병(100)의 저면(103)에 대해 대각선 아래쪽 약 45°방향에서 X선을 조사할 수 있다. 따라서 바이알병(100)의 저면(103)을 확대할 수 있고 저면(103) 근방에서 안정하게 위치할 가능성이 높은 이물(B)을 정밀하게 검출할 수 있다. 게다가 촬영축(X1,X2)을 연직 방향(V)에 대해 약 45°경사시켜져 있기 때문에 저각부(104)에 대해 거의 직교하도록 X선을 조사할 수 있다. 따라서 두께부(101a)에 있어서 X선의 투과 거리를 단축할 수 있으며, X선의 불필요한 감쇠를 억제하여 저각부(104)에 있어서 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 8과 같이 촬영축(X1,X2)의 투과 방향(D1)은 서로 약 평행 하며 동일방향이다. 또한 검사부(P1,P2)는 회전 테이블(11)의 회전축(15)에 대해 약 90° 떨어진 위상에 배치되어있다. 바이알병(100)은 자전하지 않고 회전 테이블(11)의 회전에 의한 공전으로만 반송되므로 각 검사부(P1,P2)에 있어서 연직 방향으로 볼 때의 바이알병(100)의 기준축(D0)은 검사부(P1,P2)에 있어서 공전 반경과 동일방향이 된다.

검사부(P1)에 있어서 기준축(D0)과 촬영축(X1)의 조사 방향(D1)과의 위상각(A1)은 시계 방향으로 45°가 된다. 한편 검사부(P2)에 있어서 기준축(D0)과 촬영축(X2)의 조사 방향(D1)과의 위상각(A2)은 반시계방향으로 45°가 된다. 회전 테이블의 회전 방향인 반시계 방향을 정의 값이라고 가정하면 위상각(A1)은 +45°, 위상각(A2)은 -45°가 된다. 즉, 검사부(P1,P2)에 있어서 위상각(A1,A2)은 다르며 본 실시 형태에 있어서 위상각(A1,A2)의 차는 90°가 된다.

이렇듯 검사부(P1,P2)에 있어서 위상각(A1,A2)을 90° 다르게 함으로써 겹침이 가장 적어지는 2방향에서 촬영한 화상이 되므로, 실질적으로 거의 전 주변 검사를 할 수 있고 혼입물(B)의 검출 성능이 향상된다. 게다가 보지부(12)는 회전 테이블의 원주 방향으로 45°씩 다르게 배치하고 있기 때문에, 45° 피치의 회전으로 효율적으로 검사할 수 있다. 또한 검사부(P2)를 검사부(P1)에 대해서 회전축(15)에 대해 180° 다른 위상에 배치한 경우 상술의 위상각의 차는 0이 된다.

다음 X선 검사 수순에 대해 설명한다.

X선 검사를 실시할 때 미리 밸리데이션용의 표준 시료를 작성한다. 이 표준 시료는 검사 대상이 되는 바이알병(100)의 저면(103), 저각부(104)나 벽면(105)에 재질이나 치수가 다른 표준 이물을 고착한 것이다. 표준 물질은 투과 촬영 화상에 영향이 적은 실리콘제 접착제에 의해 고착된다. 이러한 표준 시료를 이용하여 검출성능을 검증한다.

X선 검사에 있어서는 먼저 회전 반송 치구(42)보다 수도부(S1)에 반송된 바이알병(100)이 제2센서(45)에 의해 검지된다. 제2센서(45)의 신호에 의해 구동 제어부(33)는 개폐실린더(18) 및 제2승강실린더(19)를 구동시켜 바이알병(100)을 보지부(12)에서 보지한다. 그리고 모터(14)를 구동시켜 회전 테이블(11)을 약 45°반시계방향으로 회전시켜서 제1검사부(P1)에 반송한다. 이 회전에 따라 회전 반송 치구(42,52)도 동기하여 회전한다.

제1검사부(P1)에서는 X선이 조사된 제1투과화상이 생성된다. 제1투과화상은 화상 처리부(32)에 출력되고, 화상 처리부(32)는 혼입물(B)의 유무를 판정한다. 또한 제1투과화상은 판정 결과와 함께 기억부(34)에 기억되고 출력부(36)에 표시된다.

제1검사부(P1)에서 약 45° 회전 반송한 위치에서는 대기 상태가 된다. 그리고 이 위치에서 약 45° 회전 반송한 제2검사부(P2)에서는 X선이 조사된 제2투과화상이 생성되어 앞의 제1검사부(P1)와 같은 처리를 한다.

그리고, 제1검사부(P1)에서 약 45° 회전 반송한 수도부(S2)에서는, 수도부(S1)와 마찬가지로 구동 제어부(33)는 개폐실린더(18) 및 제2승강실린더(19)를 구동시켜, 바이알병(100)의 협지(挾持)상태를 해방하고, 회전 반송 치구(52)에 바이알병(100)를 전달한다. 이러한 공정은 회전 테이블(11)의 약 45°피치의 회전에 의해 동기하여 각 개소에서 동시에 행해진다.

회전 반송 치구(52)에서 반출 컨베어(51)로 도달한 바이알병(100)은 제4센서(58)에 의해 검지된다. 그리고 구동 제어부(33)는 제4센서(58)의 신호 및 화상 처리부(32)의 판정 결과에 따라 암(55)을 구동시켜 바이알병(100)이 이물(B)이 혼입한 결품인 경우에는 바이알병(100)을 스톡부(54)로 유도한다.

마지막으로 본 발명의 다른 실시 형태의 가능성에 대해 언급한다. 또한 상술의 실시형태와 같은 부재에는 동일한 부호를 붙였다.

상기 실시형태에 있어서 위상각(A1)을 +45°, 위상각(A2)을 -45°로 하여 위상각(A1,A2)의 차이가 90°가 되도록 검사 유닛(20a, 20b)를 배치했다. 그러나 위상각(A1,A2)은 ±45°에 한정되지 않고, 예를 들면 위상각(A1)을 0°, 위상각(A2)을 +90° 또는 -90°해도 상관 없다. 또한 위상각의 차이는 90°에 한정되지 않고 적절하게 설정 가능하다. 단 90°의 위상각의 차이가 검사부(P1,P2)에서의 촬영 화상에 있어서 가장 겹쳐지는 부분을 줄일 수 있기 때문에 검지 성능 면에서 상기 실시 형태가 뛰어나다.

상기 실시형태에 있어서 검사 유닛(20a)은 X선 발생기(21a) 및 X선 검출기(22a)로 구성하고 검사 유닛(20b)도 마찬가지로 구성했다. 그러나 검사 유닛(20)은 상기 형태에 한정되지 않고, 예를 들면 X선을 광각으로 조사하는 X선 발생기(21)를 사용하여 그 X선을 각 X선 검출기(22a,22b)에서 검출하도록 검사 유닛(20a,20b)을 구성해도 상관없다. 또한, 두 조의 검사 유닛(20a,20b)을 사용하는 경우에 한정되지 않고 3조 이상의 검사 유닛을 사용하여 복수 방향에서 X선 투과 촬영을 해도 상관없다.

상기 실시형태에 있어서 촬영축(X1, X2)을 연직 방향에 대해 약 45° 경사시켰다. 그러나 저각부(104) 근방의 이물(B2)을 검출 가능한 각도라면 약 45°로 제한되지 않는다.

상기 실시형태에 있어서 X선 검출기(22a,22b)를 촬영축(X1,X2)이 검출면(24a,24b)의 중심에서 직교하도록 배치했다. 그러나 반드시 직교시킬 필요는 없고, 예를 들면 촬영축(X1,X2)에 대해 검출면(24a,24b)을 경사시켜도 좋다. 또한 검출면(24a,24b)의 중심에서 촬영축(X1,X2)을 어긋나게 해도 좋다. 즉, 촬영의 주체가 되는 부위의 투과 경로상에 X선 검출기(22a,22b)를 배치하면 된다.

상기 실시형태에 있어서 두 촬영축(X1,X2)을 서로 평행하면서 동일 방향으로 배향시켰다. 그러나, 평행으로 배향하지 않아도 되며 검사 유닛(20)을 배치하기 쉽고 합리적으로 검사 가능한 배치라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 측면 방향에서 볼 때 두 촬영축(X1,X2)을 교차하도록 하여 배치해도 좋다.

상기 실시형태에서 보지부(12)를 주방향으로 약 45°씩 다르게 배치함과 동시에 검사부(P1, P2)를 회전축(15)에 대해 90° 떨어진 위상에 배치하고 약 45°피치로 회전시켰다. 그러나 보지부(12)는 적절 간격으로 복수 배치해도 상관 없다. 단지 검출 성능 및 검사 효율의 관점에서 상기 실시형태가 뛰어나다.

또한, 상기 실시형태에 있어서 피검사체(100)로 원통형 바이알병을 예로 설명했다. 그러나 원통형의 바이알병에 한정되지 않고, 예를 들면 각통형이어도 좋다.

본 발명은 약제가 충진된 바이알병의 이물 검사로 이용할 수 있다. 또한 바이알병의 이물 검사에 한정되지 않고, 예를 들면 음료나 식료품 등의 용기의 이물검사로써도 이용할 수 있다. 또한 용기의 재질은 유리로 한정되지 않고 금속이나 PET 등 X선이 투과 가능한 재료를 적절하게 사용할 수 있다.

1: X선 검사장치 2: 검사장치
3: 제어 장치 4: 반입부
5: 반출부 6: 케이스
6a: 창 10: 반송기구
11: 회전 테이블 12: 보지부
12a: 요부 13 : 지지 프레임
14: 모터 15: 회전축
16: 제1승강실린더 18: 개폐 실린더
19: 제2승강 실린더 20,20a,20b: 검사 유닛
21,21a,21b: X선 발생기 22,22a,22b: X선 검출기
23a,23b: 셔터 24a,24b: 검출면
25: 장착판 31: X선 제어부
32: 화상 처리부 33: 구동 제어부
34: 기억부 35: 조작부(터치 패널)
36: 출력부(모니터) 41: 반입 컨베이어
42: 회전 반송 치구 42a: 요부
42b: 모터 43: 폭 조정 가이드
44: 제1센서 45: 제2센서
51: 반출 컨베이어 52: 회전 반송 치구
52a: 요부 52b: 모터
53: 반출부 54: 스톡부
55: 암 56: 폭 조정 가이드
57: 제3센서 58: 제4센서
100: 바이알병(피검사체) 101: 용기
101a: 두께부 102: 내용물(약제)
103: 저면 104: 저각부
105: 벽면 106: 상부
A1,A2: 위상각 B,B1~B3: 혼입물(이물)
C: 반송로 CL: 클리어런스
D0: 기준축 D1: 투명방향
F: 반송 방향 P1,P2: 검사부
S1,S2: 수도부 V: 연직 방향
X1,X2: 촬영축

Claims

피검사체에 X선을 조사하는 X선 발생기 및 촬영축을 중심으로 상기 피검사체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출기를 갖춘 검사 유닛과, 상기 피검사체를 반송하는 반송 기구를 가지고, 상기 피검사체는 가루체 또는 유동체를 용기에 봉입한 것으로, X선 투과 촬영에 의해 상기 피검사체에 있어서 혼입물의 유무를 검사하는 X선 검사장치에 있어서,
상기 반송기구는, 상기 피검사체의 상부를 보지함과 동시에 상기 피검사체의 자전을 규제하는 보지부와, 그 보지부를 회전축 주위에서 수평 방향으로 회전시키는 회전 테이블을 가지고, 이 회전 테이블의 회전에 의해 상기 피검사체는 원호 모양의 반송로를 따라 반송되는 것이며, 상기 반송로의 2개소의 검사부에 각각 대응시켜 상기 검사 유닛을 두 조 배치하고, 상기 X선 발생기를 상기 반송로의 아래쪽에 배치함과 동시에 X선 검출기를 상기 반송로의 위쪽에 배치하고, 상기 촬영축이 연직 방향에 대해 경사지게 함과 동시에 상기 각 검사부에 있어서 연직 방향에서 볼 때의 상기 피검사체를 기준으로 하는 상기 촬영축의 투과 방향이 상기 각 검사부에 있어서 다른 방향이 되도록 상기 각 검사 유닛을 배치한 X선 검사장치.
제 1항에 있어서, 상기 두 촬영축은 서로 약 평행하면서 동일방향으로 배향되고, 상기 두 검사부는 상기 회전축에 대해 약 90° 떨어진 위상에 배치되는 X선 검사장치.
제 2항에 있어서, 상기 보지부는 상기 원주 방향으로 약 45°씩 다르게 배치하고 있으며, 상기 촬영축을 연직 방향에 대해 약 45° 경사시킨 X선 검사장치.
제 1항에 있어서, 상기 X선 발생기는 소초점형 X선 발생기인 X선 검사장치.
제 1항에 있어서, 상기 X선 검출기는 II장치이며, 그 검출면을 Be재로 구성한 X선 검사장치.
제 1항에 있어서, 상기 반송기구는 승강 가능한 X선 검사장치.
제 1항에 있어서, 상기 반송기구는 검사전의 상기 보지부에 상기 피검사체를 상승시켜서 보지시키고, 검사후의 상기 보지부로부터 상기 피검사체를 하강시켜 배출하는 승강기구를 더 구비하는 X선 검사장치.
제 6항에 있어서, 상기 반송기구는 상기 승강기구의 전후에 복수의 요부를 가지는 회전 반송 치구를 더 구비하고, 상기 회전 테이블의 회전과 동기하여 상기 회전 반송 치구를 회전시키고, 상기 요부와 상기 보지부와의 사이에서 상기 승강기구를 이용하여 상기 피검사체를 이동시키는 X선 검사장치.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피검사체는 약제가 봉입된 통상부를 가지는 바이알병인 X선 검사장치.
제 1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 X선 검사장치를 이용한 X선 검사방법에 있어서,
상기 반송기구는 상기 피검사체의 상부를 보지함과 동시에 상기 피검사체의 자전을 규제하는 보지부와, 그 보지부를 회전축 주위에서 수평 방향으로 회전시키는 회전 테이블을 가지고, 이 회전 테이블의 회전에 의해 상기 피검사체는 원호 모양의 반송로를 따라 반송되는 것이며, 상기 반송로의 2개소의 검사부에 각각 대응시켜 상기 검사 유닛을 두 조 배치하고, 상기 X선 발생기를 상기 반송로의 아래쪽에 배치함과 동시에 X선 검출기를 상기 반송로의 위쪽에 배치하고, 상기 촬영축이 연직 방향에 대해 경사지게 함과 동시에, 상기 각 검사부에 있어서 연직 방향에서 볼 때의 상기 피검사체를 기준으로 상기 촬영축의 투과 방향이 상기 각 검사부에 있어서 다른 방향이 되도록 상기 각 검사 유닛을 배치한 X선 검사방법.
제 10항에 있어서, 상기 피검사체에 표준이물을 실리콘제 접착제로 고정한 표준 시료를 미리 작성하는 X선 검사방법.