JP2009097966A - Ｘ線異物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な操作によって被検査物に対するＸ線の照射角度を変更して容易にその照射角度を最適化し、さらに、装置サイズをコンパクトに維持する。
【解決手段】搬送面上の被検査物Ｗを所定の搬送方向Ｙに搬送する搬送手段５と、搬送面上を搬送される被検査物Ｗに向けてＸ線を照射するＸ線発生器１８と、搬送面を挟んでＸ線発生器１８と対向配置され、被検査物Ｗを透過してくるＸ線をＸ線検出面に受けるＸ線検出器１９と、を備えるＸ線異物検出装置１において、搬送手段５が、搬送面を形成する搬送コンベア６を備えるとともに搬送面のＸ線検出面に対する角度が変更自在となるように傾斜可能に設けられ、且つ傾斜時に被検査物Ｗの側面を支持しながら被検査物Ｗの搬送をガイドするガイドコンベア１２を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送面上の被検査物にＸ線を照射し、その透過量に基づいて当該被検査物に混入している異物を検出するＸ線異物検出装置に関する。

従来のＸ線異物検出装置は、搬送コンベアなどの搬送手段によって搬送される被検査物に対して真上から鉛直下向きにＸ線を照射し、その下方に設けられたＸ線検出器で透過Ｘ線を受けて被検査物中の異物検出を行うものである。ところが、被検査物Ｗが例えばスティック状の冷菓Ｃなどを詰め合わせた箱体などである場合、真上からＸ線を照射するとＸ線の透過距離が長くなり、検出精度が低下することがあった（図５（ａ）参照）。

また、下記特許文献１に開示されるＸ線異物検出装置は、搬送機構（搬送コンベア）によって水平方向に搬送される検査対象物に対して斜め上方からＸ線を照射するものである。例えば、この装置を用いて上述したような被検査物Ｗ（スティック状の冷菓Ｃを詰め合わせた箱体）の異物検出を行うと、鉛直下向きにＸ線を照射する場合に比べて各冷菓ＣごとのＸ線の透過距離が短くなるため検出精度が向上する（図５（ｂ）参照）。
特開２００４−３１７１８４号公報

しかしながら、上述した従来のＸ線異物検出装置（上記特許文献１）では、図５（ｂ）のようにＸ線を照射するＸ線発生器と、このＸ線発生器から照射されたＸ線を受けるＸ線検出器とが筐体内で斜め方向に対向配置されているため、筐体内におけるＸ線照射のための遮蔽空間を大きく設けなければならず、装置が大型化するという問題があった。

また、上記特許文献１のＸ線異物検出装置では、被検査物のサイズなどに応じてＸ線の照射角度を最適に変更することができる。その場合、図５（ｂ）からわかるようにＸ線を照射するＸ線発生器の位置を変えることにより、Ｘ線を受けるＸ線検出器も同時に位置を変えなければならず、Ｘ線の照射角度を変更する作業が煩雑となっていた。

そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、搬送手段を傾斜させるという簡単な操作によって被検査物に対するＸ線の照射角度を変更し、Ｘ線照射角度を容易に最適化できるようになり、また、Ｘ線発生器やＸ線検出器の位置は固定されるため、遮蔽空間を大きく設ける必要もなく、したがって、装置が大型化することもないＸ線異物検出装置を提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載のＸ線異物検出装置は、搬送面上の被検査物Ｗを所定の搬送方向Ｙに搬送する搬送手段５と、
前記搬送面上を搬送される前記被検査物Ｗに向けてＸ線を照射するＸ線発生器１８と、
前記搬送面を挟んで前記Ｘ線発生器１８と対向配置され、前記被検査物Ｗを透過してくるＸ線をＸ線検出面に受けるＸ線検出器１９と、を備えるＸ線異物検出装置１において、
前記搬送手段５は、前記搬送面を形成する搬送コンベア６を備えるとともに前記搬送面の前記Ｘ線検出面に対する角度が変更自在となるように傾斜可能に設けられ、且つ傾斜時に前記被検査物Ｗの側面を支持しながら該被検査物Ｗの搬送をガイドするガイド手段１２を具備することを特徴としている。

請求項２記載のＸ線異物検出装置は、前記ガイド手段１２は、前記搬送面と直交する搬送面を形成するガイドコンベアを備えることを特徴としている。

請求項３記載のＸ線異物検出装置は、前記搬送コンベア６と前記ガイドコンベア１２とが共通の駆動源１１を有することを特徴としている。

請求項４記載のＸ線異物検出装置は、前記搬送手段５を傾斜させるアクチュエータ１７を備えることを特徴としている。

請求項５記載のＸ線異物検出装置は、前記搬送手段５に搬入される前記被検査物Ｗを検知するためのセンサを備え、
前記センサからの検知信号に基づいて前記アクチュエータ１７を作動させることを特徴としている。

本発明による請求項１記載のＸ線異物検出装置によれば、搬送手段が傾斜可能に設けられているため、搬送手段を傾斜させるという簡単な操作によって被検査物に対するＸ線の照射角度を変更できる。これにより、被検査物のサイズなどに応じたＸ線照射角度を容易に最適化できるようになる。また、この場合、Ｘ線発生器やＸ線検出器の位置が固定されるため、筐体内の遮蔽空間を大きく設ける必要はなく、したがって、装置が大型化することもない。さらに、搬送手段の傾斜時に被検査物がガイド手段によって支持されるため、搬送手段が傾斜したときに被検査物が落下などすることを防止できるようになる。

請求項２記載のＸ線異物検出装置によれば、搬送手段の傾斜時には、被検査物は搬送コンベアの他にガイドコンベアによっても搬送されるため、搬送手段による傾斜時の搬送をスムーズに行うことができる。

請求項３記載のＸ線異物検出装置によれば、部品点数を抑えるという効果に加えて、搬送コンベアとガイドコンベアとを同期的に駆動させることができる。

請求項４記載のＸ線異物検出装置によれば、搬送手段の傾斜動作を自動化することができる。

請求項５記載のＸ線異物検出装置によれば、被検査物が搬送手段に搬入されることに伴い、搬送手段を自動的に傾斜させることができるようになる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１（ａ）は本発明によるＸ線異物検出装置の通常時の正面図、（ｂ）は同側面図、図２（ａ）は同装置の搬送手段の傾斜時の正面図、（ｂ）は同側面図、図３は搬送手段の傾斜構造の説明図、図４〜６は搬送手段の傾斜動作の斜視図である。

この実施の形態のＸ線異物検出装置は、製造ラインの一部に設けられ、搬送される被検査物にＸ線を照射して、その透過量に基づいて該被検査物に混入している金属、ガラス、石、合成樹脂材などの異物を検出するものである。

また、この実施の形態で異物検出を行う被検査物としては、例えばスティック状の冷菓などを詰め合わせた略矩形の箱体である（図４など参照）。

図１，２に示すように、この実施の形態は、装置１本体となる箱型の筐体２を備えている。筐体２は四本の脚部３によって設置面上に支持されている。さらに、筐体２は、その内部から有害な量のＸ線が外部に漏洩しないように放射線防護材を用いて形成されている。また、筐体２の前面は開放されており、筐体２の前面には前面開口を閉塞するための開閉自在な扉４が設けられている。

図１，２に示すように、搬送手段５は、筐体２を水平方向に略貫通するように設けられ、前段のコンベアから搬入されてきた被検査物Ｗを所定の搬送方向Ｙ（水平方向）に搬送し、筐体２内を通過して、更に後段のコンベアに搬出するものである。

図３〜６に示すように、搬送手段５は、搬送コンベア６と、ガイド手段１２とで略構成されている。搬送コンベア６（ベルトコンベア）は、一対の主ローラ７，７と、一対の副ローラ８，８とに無端状のベルト９が掛け回されてなり、被検査物Ｗを搬送するための搬送面を形成している。また、主ローラ７と副ローラ８の間には各主、副ローラ７，８を連結するようにフレーム１０が設けられている。さらに、一対の主ローラ７，７のうち一方は駆動源としての駆動モータ１１に接続されている。

ガイド手段１２は、ガイドコンベア（ベルトコンベア）からなり、一対のローラ１３，１３に無端状のベルト１４が掛け回されたものが、搬送コンベア６の一方の外側部に設けられるとともに、搬送コンベア６の搬送面と略直交して設けられている。また、ガイドコンベア１２は、箱体状の被検査物Ｗの側面を支持するように搬送コンベア６の搬送面と直交した搬送面を形成している。さらに、一対のローラ１３，１３のうち一方は駆動源としての前記駆動モータ１１に接続されている。なお、駆動モータ１１は、その駆動軸１１ａにベベルギア１５が設けられ、このベベルギア１５と噛合する同径のベベルギア１５がガイド手段１２のローラ１３に設けられている。これにより、両コンベア６，１２を同期的に駆動させることができる。

さらに、特に図３に示すように、搬送手段５は、その一方側部（ガイドコンベア１２が設けられている側）に基端軸１６が設けられ、これを軸として搬送コンベア６の搬送面の角度が変更自在となるように傾斜可能に設けられている。また、搬送手段５の基端軸１６近傍には、搬送手段５を傾斜させるためのアクチュエータ１７（例えばエアシリンダなど）が設けられている。

また、図示しないが、搬送コンベア６の搬入端部には、搬送コンベア６（搬送手段５）に搬入されてきた被検査物Ｗを検知するための投光及び受光センサからなる一対のセンサが設けられている。この一対のセンサは、搬送方向Ｙと直交する方向に対向配置することで被検査物Ｗの搬入を検知することができる。さらに、この一対のセンサは、被検査物Ｗの搬入を検知すると前記アクチュエータ１７の駆動制御を行う図示しない制御部に信号を出力し、アクチュエータ１７を作動させる。

次に、この実施の形態の光学系について説明する。図１，２に示すように、筐体２内には、Ｘ線発生器１８と、Ｘ線検出器１９とが設けられている。Ｘ線発生器１８は、筐体２の上部に設けられ、金属製の箱内にＸ線を発生させるＸ線管が絶縁油に浸漬されてなり、搬送手段５によって搬送されてきた被検査物Ｗに向けてＸ線を照射する。なお、Ｘ線発生器１８から照射されるＸ線の態様は、搬送方向Ｙと直交する面状となり、その面は下向きに拡がる略三角形状となっている。

Ｘ線検出器１９は、筐体２の下部に設けられ、搬送コンベア６の搬送面を挟んでＸ線発生器１８と対向配置されている。Ｘ線検出器１９は、フォトダイオードと、フォトダイオード上に配設されたシンチレータからなる図示しない多数の受光素子が搬送方向Ｙと直交する方向に一列に配設されたラインセンサを備えている。

このような構成では、搬送コンベア６の搬送面上を搬送される被検査物Ｗに対してＸ線発生器１８からＸ線が照射され、このＸ線照射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線がＸ線検出器１９のシンチレータで光に変換される。シンチレータで変換された光はフォトダイオードで受光され、更に電気信号に変換されて外部コンピュータなどに出力される。そして、このＸ線検出器１９からの出力と予め設定された各種異物ごとの判別用の閾値とを比較し、その結果に基づいて被検査物Ｗに混入している異物が検出される。

ここから、図４〜６を参照して搬送手段の傾斜動作について説明する。
まず、図４に示すように、前段のコンベアから被検査物Ｗが搬送手段５に搬入される前では、搬送手段５の傾斜角度（被検査物Ｗが搬送される搬送コンベア６の搬送面のＸ線検出器のＸ線検出面に対する角度）は０°（水平状態）である。

次に、図５に示すように、前段のコンベアから被検査物Ｗが搬送手段５にその搬入端部から搬入されると、図示しないセンサによって検知され、センサからの信号を受けて搬送手段５が所定角度θ（被検査物のサイズなどに応じた最適な角度）になるように傾斜動作を始める。このとき、搬送手段５は、少なくともＸ線の照射位置に被検査物Ｗが到達するまでに所定角度θとなればよい。また、搬送手段５の傾斜に伴って傾いた被検査物Ｗの下り側面は、ガイドコンベア１２に支持されながら搬送ガイドされる。なお、搬送コンベア６とガイドコンベア１２とは同期的に駆動しているため、各ベルト９，１４の循環速度は等しくなる。

次に、被検査物ＷがＸ線照射位置を過ぎると、傾斜した搬送手段５は徐々に水平状態に復帰し、被検査物Ｗが搬出端部に到達するときには完全な水平状態となる。

そして、図６に示すように、水平状態となった搬送手段５から後段のコンベアに被検査物Ｗが搬出され、搬送手段５は次の被検査物Ｗが搬入されるまで待機状態となる。以下、搬送手段５は上述した動作を繰り返すことになる。

上述した実施の形態によれば、搬送手段５が傾斜可能に設けられているため、搬送手段５を傾斜させるという簡単な操作によって被検査物Ｗに対するＸ線の照射角度を変更でき、被検査物Ｗのサイズなどに応じたＸ線照射角度を容易に最適化できるようになる。また、この場合、Ｘ線発生器１８やＸ線検出器１９の位置が固定されるため、筐体２内の遮蔽空間を大きく設ける必要はなく、したがって、装置１が大型化することもない。さらに、搬送手段５の傾斜時に被検査物Ｗがガイドコンベア１２によって支持されるため、搬送手段５が傾斜したときに被検査物Ｗが落下などすることを防止できるようになる。さらに、傾斜時の被検査物Ｗの搬送をスムーズに行うことができる。

また、搬送コンベア６と、ガイドコンベア１２とを共通の駆動モータ１１で駆動することにより、部品点数を抑えるとともに、両コンベア６，１２を同期的に駆動できるようになる。

さらに、被検査物Ｗが搬送手段５に搬入されるとセンサによって検知され、更にアクチュエータによって搬送手段５を自動的に傾斜させることができる。

なお、上述した実施の形態では、被検査物Ｗの搬送中には搬送手段５が傾斜動作を繰り返す構成となっているが、例えば、搬送手段５は所定角度に傾斜させたまま、前段及び後段のコンベアを傾斜動作させるように構成してもよい。このような構成によれば、Ｘ線照射位置において被検査物は所定角度に傾いているため、上記した効果と同様の効果が得られる。

また、上述した実施の形態では説明を省略したが、筐体２の側部には被検査物Ｗの出入口となる開口からＸ線が漏洩しないようにＸ線遮蔽部材が設けられている。このＸ線遮蔽部材は、傾斜動作を行う搬送手段５にも対応可能に形成されたものを用いる必要があり、例えば、搬送方向Ｙに長く突出した形状にするなど、搬送手段５の傾斜動作と干渉しないようなものであればよい。

（ａ）本発明によるＸ線異物検出装置の通常時の正面図である。 （ｂ）本発明によるＸ線異物検出装置の通常時の側面図である。 （ａ）本発明によるＸ線異物検出装置の搬送手段の傾斜時の正面図である。 （ｂ）本発明によるＸ線異物検出装置の搬送手段の傾斜時の側面図である。 搬送手段の傾斜構造を示す説明図である。 搬送手段の傾斜動作を示す斜視図である。 搬送手段の傾斜動作を示す斜視図である。 搬送手段の傾斜動作を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）従来のＸ線異物検出装置によるＸ線照射状態を示す説明図である。

符号の説明

１…Ｘ線異物検出装置
５…搬送手段
６…搬送コンベア
１１…駆動源（駆動モータ）
１２…ガイド手段（ガイドコンベア）
１７…アクチュエータ
１８…Ｘ線発生器
１９…Ｘ線検出器
Ｗ…被検査物
Ｙ…搬送方向

Claims (5)

1. 搬送面上の被検査物（Ｗ）を所定の搬送方向（Ｙ）に搬送する搬送手段（５）と、
   前記搬送面上を搬送される前記被検査物に向けてＸ線を照射するＸ線発生器（１８）と、
   前記搬送面を挟んで前記Ｘ線発生器と対向配置され、前記被検査物を透過してくるＸ線をＸ線検出面に受けるＸ線検出器（１９）と、を備えるＸ線異物検出装置（１）において、
   前記搬送手段は、前記搬送面を形成する搬送コンベア（６）を備えるとともに前記搬送面の前記Ｘ線検出面に対する角度が変更自在となるように傾斜可能に設けられ、且つ傾斜時に前記被検査物の側面を支持しながら該被検査物の搬送をガイドするガイド手段（１２）を具備することを特徴とするＸ線異物検出装置。
2. 前記ガイド手段（１２）は、前記搬送面と直交する搬送面を形成するガイドコンベアを備えることを特徴とする請求項１記載のＸ線異物検出装置。
3. 前記搬送コンベア（６）と前記ガイドコンベア（１２）とが共通の駆動源（１１）を有することを特徴とする請求項２記載のＸ線異物検出装置。
4. 前記搬送手段（５）を傾斜させるアクチュエータ（１７）を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のＸ線異物検出装置。
5. 前記搬送手段（５）に搬入される前記被検査物（Ｗ）を検知するためのセンサを備え、
   前記センサからの検知信号に基づいて前記アクチュエータ（１７）を作動させることを特徴とする請求項４記載のＸ線異物検出装置。

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