JP2010032462A - X線異物検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
被検査物の転倒を強制的に防止するX線異物検査装置を提供する。
【解決手段】
本発明に係るX線異物検出装置100は、被検査物S用の搬入口8及び搬出口9を有する検査室1と、検査室1内にX線を照射してX線照射領域Rを形成するX線照射器2と、検査室1を挟むようにX線照射器2と対向して配置され、X線を検出するX線検出器3と、X線照射領域Rを横切るようにして、搬入口8から搬出口9まで被検査物Sを搬送する搬送手段4と、複数の短冊部材12からなり、X線照射領域Rの搬入口8側及び搬出口9側に設けられたX線漏洩防止ノレン5と、被検査物Sの搬送路の上方に配設され、短冊部材12の間を抜けて被検査物Sの搬送方向に伸延する案内部材6と、を備えている。
【選択図】図3

Description

本発明は、X線を利用して被検査物内の異物を検出するX線異物検出装置に関し、特に、生産ラインに利用可能なX線異検出装置に関する。
食品や医薬品に含まれる異物(金属、石、ガラス、合成樹脂、骨、ゴム等)を検出する装置として、X線を利用したX線異物検出装置がある。このX線異物検出装置は被検査物にX線を照射し、被検査物を透過するX線の量から透過像を取得し、この透過像に基づいて被検査物に含まれる異物の検出を行うものである。特に、生産ラインで用いるX線異物検出装置では、X線が照射されているX線照射領域を横切るように被検査物を搬送する搬送手段が設けられている。このように構成することで、被検査物を搬送しつつ被検査物の透過像を取得することができる。
なお、X線異物検出装置で用いるX線は人体に悪影響を及ぼすことから、X線が外部に漏れるのを防ぐため、X線照射領域の両側にはX線漏洩防止ノレンが設けられていることが多い。このX線漏洩防止ノレンは、これを構成する短冊部材が鉛を含むゴムで作られているのが一般的であることから、全体が重く、剛性が高いという特性を有している。そのため、背の高い被検査物は、X線漏洩防止ノレンを通過する際、X線漏洩防止ノレンに引っ掛かりやすく、倒れてしまう場合があった。そこで従来、X線漏洩防止ノレンを多段階に屈折可能な構造としたもの(特許文献1参照)や、X線漏洩防止ノレンをV字角度に屈曲できるもの(特許文献2参照)が提案されてきた。これらのX線異物検出装置によれば、X線漏洩防止ノレンによる被検査物の引っ掛かりを軽減することができる。
特開2003−270174号公報 特開2006−343187号公報
ところが、従来提案されてきたX線異物検出装置は、あくまでX線漏洩防止ノレンによる被検査物の引っ掛かりを軽減するもので、被検査物が軽量であるなどの条件によっては被検査物が倒れてしまう場合もある。本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、被検査物の転倒を強制的に防止するX線異物検査装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係るX線異物検出装置は、被検査物用の搬入口及び搬出口を有する検査室と、該検査室内にX線を照射してX線照射領域を形成するX線照射器と、前記検査室を挟むように該X線照射器と対向して配置され、前記X線を検出するX線検出器と、前記X線照射領域を横切るようにして、前記搬入口から前記搬出口まで被検査物を搬送する搬送手段と、複数の短冊部材からなり、前記X線照射領域の前記搬入口側及び前記搬出口側に設けられたX線漏洩防止ノレンと、前記被検査物の搬送路の上方に配設され、前記短冊部材の間を抜けて前記被検査物の搬送方向に伸延する案内部材と、を備えている。
かかる構成によれば、被検査物の搬送中に被検査物がX線漏洩防止ノレンに引っ掛かって傾斜した場合、被検査物が案内部材に接触する。そうすると、被検査物はそれ以上傾斜することがないため、被検査物は転倒することがない。
また、上記のX線異物検出装置において、前記案内部材は円柱状の形状を有するようにしてもよい。かかる構成によれば、案内部材と被検査物の接触面を小さくすることができるため、被検査物が案内部材に接触した際、案内部材に引っ掛かりにくくすることができる。つまり、被検査物が案内部材に引っ掛かることに起因して、搬送手段と案内部材の間で被検査物が挟まって、潰されるという不具合を防止することができる。
また、上記のX線異物検出装置において、前記案内部材は、断面が長方形の角柱状の形状を有し、前記長方形の短辺側が前記被検査物の搬送路側に位置するよう配設されているようにしてもよい。この場合も、案内部材と被検査物の接触面を小さくすることができるため、被検査物が傾斜して案内部材に接触した際、案内部材に引っ掛かるのを防止することができる。
また、上記のX線異物検出装置において、前記案内部材は循環駆動するロープ状部材であって、前記被検査物の搬送路の上方において、前記ロープ状部材は前記被検査物の搬送方向に駆動するようにしてもよい。かかる構成によれば、被検査物が傾斜して案内部材に引っ掛かったとしても、引っ掛かった部も搬送方向に搬送されるため、搬送手段と案内部材の間で被検査物が挟まって、潰されるという不具合を防止することができる。
また、上記のX線異物検出装置において、前記案内部材を上下方向に移動させる上下駆動装置をさらに備えるようにしてもよい。かかる構成によれば、被検査物の種類が変っても適正な高さ位置に案内部材を素早く配設することができる。
本願発明によれば、被検査物の搬送中に被検査物がX線漏洩防止ノレンに引っ掛かって傾斜した場合、被検査物が案内部材に接触させることで、転倒を防止することができる。つまり、被検査物の転倒を強制的に防止することができる。
以下、本発明に係る実施形態について図を参照して説明する。
(第1実施形態)
まず、図1〜3を参照して、第1実施形態に係るX線異物検出装置100について説明する。なお、本実施形態では、カップ状の形状を有する軽量の被検査物Sを検査するものとする。図1は、本実施形態に係るX線異物検出装置100の正面図である。また、図2は、本実施形態に係るX線異物検出装置100の右側面図である。なお、図1および図2は、内部が見えるように前面の扉を開けた状態を示しているが、使用の際には前面の扉を閉じて運転を行う。図1に示すように、本実施形態に係るX線異物検出装置100は、検査室1と、X線照射器2と、X線検出器3と、搬送手段4と、X線漏洩防止ノレン5と、案内部材6と、制御部7とから主に構成されている。
検査室1は、被検査物Sを検査する部屋である。検査室1は、一方(図1の紙面左側)に被検査物Sの搬入口8を有しており、他方(図1の紙面右側)に搬出口9を有している。検査室1は、搬入口8および搬出口9を開口部とする筒状の形状を有している(図1および図2の前面の扉が閉じた状態)。被検査物Sは、検査室1の搬入口8から搬入され、内部を通過して、搬出口9から搬出される。
X線照射器2は、検査室1内にX線を照射する機能を有している。ここで、本実施形態に係るX線異物検出装置100の拡大概略図を図3に示す。図3はX線異物検出装置100の検査室1周辺の拡大概略図であって、(a)が正面の拡大概略図であり、(b)が右側面の拡大概略図である。なお、図3では、一点鎖線が照射されたX線のビームの外延を示している(図4〜図6においても同じ)。X線照射器2(X線発生管)は、検査室1の上方に配設されており、X線は検査室1の天面(上方の内壁面)から検査室1の内部に照射される。X線照射器2から照射されるX線のビームは、搬送方向の厚みが薄く、検査室1の搬入口8からみて扇状の形状を有している。また、上記の「搬送方向」とは被検査物Sが搬送される方向をいい、本実施形態では搬入口8から搬出口9側に向かう方向(図3(a)の紙面右方向)をいう。
X線検出器3は、X線を検出する機能を有している。X線検出器3は、検査室1の下方(詳細には、後述する搬送手段4の循環駆動するベルト11の間)で、かつ、X線照射器2に対応する位置に配設されている。つまり、X線検出器3は、検査室1の内部空間を挟んでX線照射器2と対向して配置されている。本実施形態に係るX線検出器3は、X線を検出する検出部(図示せず)が細長い形状を有したいわゆるラインセンサであって、検出部が被検査物Sの搬送方向に対して垂直な方向に伸延するように配設されている。なお、X線検出器3が検出して得たX線に関するデータは、制御部7に送られる。
搬送手段4は、被検査物Sを搬送する機能を有している。本実施形態に係る搬送手段4は、いわゆるベルトコンベアであって、検査室1の下方に位置し、検査室1の内壁面の底面(下面)を形成している。搬送手段4では、検査室1の搬入口8付近、搬出口9付近、およびこれらの間でこれらよりも下方、の3点に配設された駆動部10で幅広のベルト11を循環駆動する。そして、そのベルト11の上に被検査物Sを載置することで、検査室1の搬入口8から搬出口9まで被検査物Sを搬送することができる。このとき、被検査物Sは、X線照射器2とX線検出器3の間に形成されたX線照射領域Rを横切るように搬送される。なお、ここでいうX線照射領域Rとは、X線が照射される領域(換言すれば、X線ビームが通過する領域)をいい、図3(b)では一点鎖線で囲まれた領域をいう。
X線漏洩防止ノレン5は、X線がX線異物検出装置100の外部へ漏洩するのを防止する機能を有している。X線漏洩防止ノレン5は、検査室1の搬入口8付近、搬入口8とX線照射領域Rの間、搬出口9付近、および搬出口9とX線照射領域Rの間の4個所に配設されている。つまり、X線漏洩防止ノレン5は、X線照射領域Rからみて搬入口8側に2個所、及びX線照射領域Rからみて搬出口9側に2個所設けられている。また、X線漏洩防止ノレン5は、鉛を含む柔らかい樹脂のシートを複数の短冊部材が形成されるように切断したものである。換言すれば、X線漏洩防止ノレン5は、全体としてシート形状を成すように各々の幅方向に並べられた複数の短冊部材12から構成されている。なお、各短冊部材12は、それらの上方が狭持部材13により狭持されている。つまり、各短冊部材12はこの狭持部材13を介して連結されている。
案内部材6は、被検査物Sの転倒を防止する機能を有している。本実施形態に係る案内部材6は、X線照射器2から照射されるX線を遮らないように配設されている。つまり、案内部材6は、X線照射領域Rを境界にして、搬入口8側と搬出口9側の2個所に配設されている。また、高さ位置に関して、案内部材6は、搬送手段4によって搬送される被検査物Sの上方、つまり、被検査物Sの通路の上方に配設されている。2個所に配設された案内部材6のうち、搬入口8側に配設された案内部材6は、搬入口8の外から検査室1内を通って、X線照射領域R付近まで搬送方向に伸延している。この間、案内部材6は、搬入口8側の2個所に配設されたX線漏洩防止ノレン5の短冊部材12の間をすり抜けるように通過している。同様に、搬出口9側に配設された案内部材6は、X線照射領域R付近から検査室1内を通って、搬出口9の外まで搬送方向に伸延している。この間、案内部材6は、搬出口9側の2個所に配設されたX線漏洩防止ノレン5の短冊部材12の間をすり抜けるように通過している。
また、本実施形態に係る案内部材6は、被検査物Sの搬送方向を軸とする円柱状(丸棒状)の形状を有しており、案内部材6の表面は滑らかに形成されている。なお、案内部材6は、図示しない取付け部材によってX線異物検出装置100の本体に取り付けられている。この取付け部材は、金具等の固い部材であってもよく、簡単に曲がる可撓性の部材であってもよい。案内部材6として可撓性の取付け部材を用いた場合は、被検査物Sが案内部材6に接触したときに、取付け部材はある程度力を吸収することができる。
また、案内部材6の直径は、X線漏洩防止ノレン5を構成する短冊部材12の鉛直方向の長さに対して非常に小さく形成されており、これにより、短冊部材12と案内部材6との間から漏洩するX線をなくすか、又は漏洩する量を微量に抑えることができる。なお、案内部材6の高さ位置は、製品(被検査物S)の大きさや形状によって決定される。本実施形態では、被検査物Sが底面のある点を支点として後方(被検査物Sの搬送方向と反対の方向)に傾斜して案内部材6に接触したとき、その支点よりも前方(被検査物Sの搬送方向)に被検査物Sの重心が位置するように、案内部材6の高さ位置が設定されている。
制御部7は、X線異物検出装置100全体の各設定、操作、および制御、並びに各種情報の表示および記憶を行う部分である。本実施形態に係る制御部7はタッチスクリーン14を有しており、このタッチスクリーン14からX線異物検出装置100全体の設定および操作が行われる。また、制御部7は、X線検出器3から送られたX線に関するデータに基づいて被検査物Sの透過像を取得し、この透過像から被検査物Sに異物が含まれるか否かを判断する。その他、本実施形態に係る制御部7は、既知の構成を有しているため、制御方法およびデータの解析方法についての詳細な説明は省略する。
以上が、本実施形態に係るX線異物検出装置100の構成である。本実施形態に係るX線異物検出装置100は、被検査物Sの通路上方に案内部材6を備えているため、被検査物SがX線漏洩防止ノレン5を通過する際に、X線漏洩防止ノレン5に引っ掛かって傾いた場合であっても、被検査物Sは案内部材6に接触してそれ以上傾くことがなく、転倒することはない。より詳細には、被検査物Sは、後方に傾斜して案内部材6に接触すると、案内部材6によって傾斜動作が止められる。このとき、上述したように被検査物Sの重心が支点よりも前方に位置するため、重力によって被検査物Sはもとの体勢に戻る。また、被検査物SがX線漏洩防止ノレン5を通過する間に傾斜した状態を維持した場合であっても、案内部材6は円柱状の形状を有しているため被検査物Sとの接触面積が小さく、被検査物Sは案内部材6の表面を滑るようにスライドし、案内部材6に引っ掛かることはない。そのため、被検査物Sが案内部材6に引っ掛かることに起因して、被検査物Sが搬送手段4と案内部材6の間に挟まって潰れるというような不具合は発生しない。
(第2実施形態)
次に、図4を参照して、第2実施形態に係るX線異物検出装置200について説明する。図4は、本実施形態に係るX線異物検出装置200を示した図であって、(a)が正面の拡大概略図であり、(b)が右側面の拡大概略図である。図4に示すように、本実施形態に係るX線異物検出装置200は、案内部材6が角柱状の形状を有している点で、第1実施形態に係るX線異物検出装置100と構成が異なる。
より詳細には、本実施形態に係る案内部材6は、断面が長方形の角柱状(板状)の形状を有し、長方形の短辺側が被検査物の搬送路側に位置するよう配設されている。つまり、被検査物Sが傾斜したとき、長方形の短編側に被検査物Sが接触するように案内部材6が配設されている。かかる構成であっても、第1実施形態の場合と同様に、案内部材6の短辺の幅(厚み)は、X線漏洩防止ノレン5を構成する短冊部材12の鉛直方向の長さに対して非常に小さいため、これにより、短冊部材12と案内部材6との間から漏洩するX線を無くすか、又は漏洩する量を微量に抑えることができる。また、本実施形態に係る案内部材6は、被検査物Sが傾斜した場合、被検査物Sとの接触面積が小さいため、被検査物Sが搬送手段4と案内部材6の間で挟まって、潰されるのを防止することができる。さらに、本実施形態に係る案内部材6は、角柱状(板状)の形状を有しているため、第1実施形態に係る案内部材6に比べ断面積を大きくすることができ、強度を高くすることができる。
(第3実施形態)
次に、図5を参照して、第3実施形態に係るX線異物検出装置300について説明する。図5は、本実施形態に係るX線異物検出装置300を示した図であって、(a)が正面の拡大概略図であり、(b)が右側面の拡大概略図である。なお、図5(b)では、検査室1の内部が見えるように、X線漏洩防止ノレン5の一部を省略している(図6(b)も同様)。図5に示すように、本実施形態に係るX線異物検出装置300は、案内部材6が循環駆動するロープ状部材(丸ベルト)である点で、第1実施形態に係るX線異物検出装置100と構成が異なる。
より詳細には、本実施形態に係るX線異物検出装置300は、被検査物Sの搬送通路の上方であって、X線照射領域R付近の搬入口8側、X線照射領域R付近の搬出口9側、搬入口8の外側、および搬出口9の外側の4個所に、回転駆動部15を備えている。各回転駆動部15は、被検査物Sの搬送方向に対して垂直な方向を軸として回転する。搬入口8の外側に配設された回転駆動部15と、X線照射領域R付近の搬入口8側に配設された回転駆動部15を渡すように案内部材6(ロープ状部材)が環状に取り付けられている。同様に、X線照射領域R付近の搬出口9側に配設された回転駆動部15と、搬出口9の外側に配設された回転駆動部15とを渡すようにも案内部材6が環状に取り付けられている。そして、回転駆動部15が回転することで、案内部材6が循環駆動する。回転駆動部15は案内部材6が下側を循環するとき、被検査物Sの搬送方向に駆動するように回転する(図5では反時計回りに回転する)。
なお、案内部材6の駆動速度は、搬送手段4による被検査物Sの搬送速度と同じかそれ以上の速度にすることが望ましい。例えば、案内部材6の駆動速度を搬送速度よりも速くすると、被検査物Sが後方(搬入口8側)に倒れて案内部材6に接触した際、接触した個所に前方への力が働くため、案内部材6が駆動しない場合に比べてもとの体勢に早く回復させることができる。また、案内部材6の駆動速度が被検査物Sの搬送速度と同じ程度であれば、接触した個所が傾斜の支点と同じ速度で移動するため、被検査物Sが案内部材6に接触したまま引きずられることはなく、被検査物Sに擦った跡が残ることはない。
また、案内部材6の直径は、X線漏洩防止ノレン5を構成する短冊部材12の鉛直方向の長さに対して非常に小さくなっており、これにより、短冊部材12と案内部材6との間から漏洩するX線を無くすか、又は漏洩する量を微量に抑えることができる。
(第4実施形態)
次に、図6を参照して、第3実施形態に係るX線異物検出装置400について説明する。図6は、本実施形態に係るX線異物検出装置400を示した図であって、(a)が正面の拡大概略図であり、(b)が右側面の拡大概略図である。図4に示すように、本実施形態に係るX線異物検出装置400は、案内部材6が角柱状(板状)の形状を有している点で第2実施形態に係るX線異物検出装置200と構成が一致するが、案内部材6を上下方向に移動させる上下駆動装置16を備えている点で、第2実施形態に係るX線異物検出装置200と構成が異なる。
より詳細には、本実施形態に係るX線異物検出装置400は、検査室1の側面側(図6(a)の紙面奥側)に上下駆動装置16(例えば、パルスモータを有するアクチュエータ)を備えている。上下駆動装置16は検査室1の内側に水平に伸びる支持部材17を有しており、支持部材17の先端は案内部材6の側面に結合されている。上下駆動装置16は制御部7(図1参照)によって制御され、支持部材17を上下方向に駆動させることで、案内部材6を上下方向に移動させることができる。上下駆動装置16の作動は、手動で制御するようにしても良く、自動で制御するようにしてもよい。自動で制御する場合は、あらかじめ適正な案内部材6の高さを製品(被検査物S)ごとに制御部7に記憶させ、タッチスクリーン14で製品を選択することで上下駆動装置16がその製品に対応する高さ位置になるよう駆動するようにしてもよい。
本発明によれば、被検査物の搬送中に被検査物がX線漏洩防止ノレンに引っ掛かって傾斜した場合、被検査物が案内部材に接触して転倒することがないため、被検査物の転倒を強制的に防止することができる。よって、X線異物検出装置の技術分野において有益である。
本発明の第1実施形態に係るX線異物検出装置の正面図である。 本発明の第1実施形態に係るX線異物検出装置の右側面図である。 本発明の第1実施形態に係るX線異物検出装置の一部拡大概略図である。 本発明の第2実施形態に係るX線異物検出装置の一部拡大概略図である。 本発明の第3実施形態に係るX線異物検出装置の一部拡大概略図である。 本発明の第4実施形態に係るX線異物検出装置の一部拡大概略図である。
符号の説明
100、200、300、400 X線異物検出装置
1 検査室
2 X線照射器
3 X線検出器
4 搬送手段
5 X線漏洩防止ノレン
6 案内部材
8 搬入口
9 搬出口
12 短冊部材
16 上下駆動装置
S 被検査物
R 照射領域

Claims (5)

  1. 被検査物用の搬入口及び搬出口を有する検査室と、
    該検査室内にX線を照射してX線照射領域を形成するX線照射器と、
    前記検査室を挟むように該X線照射器と対向して配置され、前記X線を検出するX線検出器と、
    前記X線照射領域を横切るようにして、前記搬入口から前記搬出口まで被検査物を搬送する搬送手段と、
    複数の短冊部材からなり、前記X線照射領域の前記搬入口側及び前記搬出口側に設けられたX線漏洩防止ノレンと、
    前記被検査物の搬送路の上方に配設され、前記短冊部材の間を抜けて前記被検査物の搬送方向に伸延する案内部材と、を備えたX線異物検出装置。
  2. 前記案内部材は円柱状の形状を有する、請求項1に記載のX線異物検出装置。
  3. 前記案内部材は、断面が長方形の角柱状の形状を有し、前記長方形の短辺側が前記被検査物の搬送路側に位置するよう配設されている、請求項1に記載のX線異物検出装置。
  4. 前記案内部材は循環駆動するロープ状部材であって、前記被検査物の搬送路の上方において、前記ロープ状部材は前記被検査物の搬送方向に駆動する、請求項1に記載のX線異物検出装置。
  5. 前記案内部材を上下方向に移動させる上下駆動装置をさらに備えた、請求項1乃至4のうちいずれか一の項に記載のX線異物検出装置。
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