JP2012068126A - X線検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】X線検査装置は、被検査物Bを搬送する検査テーブル711と、検査テーブル711で搬送される被検査物BにX線を照射するX線源200と、X線源200から照射されるX線を検知するラインセンサ400とを備えている。そして、X線源200は、検査テーブル711の水平な搬送面と、被検査物Bの搬送領域のX線源200から最も離れた位置Pとの交点Gへ入射するX線とのなす角(θ1)が0°より大きく且つ30°以下を満たすように配置される。
【選択図】図4
Description
このように、底面付近の異物の検知が可能となれば、底面付近に異物が沈殿しやすい液体の被検査物の異物検査が可能となる。また、被検査物の全体の検査が可能となれば、中央部分および上面部分に異物が混入する可能性がある被検査物(例えば、瓶入りのインスタントコーヒー(粒、粉)、スタンド型の菓子等)の異物検査が可能となる。すなわち、本発明では、様々なタイプの被検査物の異物検査を行うことが可能な汎用性の高いX線検査装置を得ることができる。
このように、底面付近の異物の検知が可能となれば、底面付近に異物が沈殿しやすい液体の被検査物の異物検査が可能となる。また、被検査物の全体の検査が可能となれば、中央部分および上面部分に異物が混入する可能性がある被検査物(例えば、瓶入りのインスタントコーヒー(粒、粉)、スタンド型の菓子等)の異物検査が可能となる。すなわち、本発明では、様々なタイプの被検査物の異物検査を行うことが可能な汎用性の高いX線検査装置を得ることができる。
すなわち、本発明に係るX線検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、搬送部で搬送される被検査物にX線を照射するX線源と、X線源から照射されるX線を検知するセンサとを備え、X線源は、搬送部の水平な搬送面と、被検査物の搬送領域のX線源から最も離れた位置との交点へ入射するX線とのなす角(θ1)が10°より大きく且つ30°以下を満たすように配置される。
また、本発明に係るX線検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、搬送部で搬送される被検査物にX線を照射するX線源と、X線源から照射されるX線を検知するセンサとを備え、X線源は、照射野の中心と搬送部の搬送面とのなす角(θ2)が10°より大きく且つ30°以下を満たすように配置される。
また、横倒して検査できない被検査物を起立姿勢の状態のままX線検査することができるので、X線検査後の後工程である梱包工程において、当該起立姿勢の被検査物を効率良く梱包することが可能となる。例えば、横倒して検査できない被検査物としては、搬送に不安定な被検査物等が挙げられる。
一方、ラインセンサの下部において、被検査物の底面付近を通過したX線が入射する。これにより、被検査物の底面付近に溜まる異物が拡大されるので、当該異物が検出し易くなる。
図2及び図3に示すように、受取部600は、トップチェーン型コンベア900から被検査物Bを受け取るために設けられる。この受取部600は、受取テーブル611、回転軸612、第1モータ613、案内ガイド板614を有している。垂直に設けられた回転軸612の一端側に第1モータ613が取り付けられ、回転軸612の他端側に水平面を有する受取テーブル611が取り付けられる。この受取テーブル611は、天板が円板形状からなる。また、受取テーブル611上には、トップチェーン型コンベア900上の被検査物Bを該受取テーブル611から後述する搬送部700の検査テーブル711に案内する案内ガイド板614が設けられる。
図2及び図3に示すように、搬送部700は、被検査物Bを受取部600から受渡部800まで搬送するために設けられている。具体的には、搬送部700は、受取部600から受け取った被検査物BをX線検査位置Pまで搬送すると共に、当該X線検査位置PにおいてX線が照射された被検査物Bを受渡部800まで搬送する。この搬送部700は、検査テーブル711、回転軸712、及び、第2モータ713を有している。検査テーブル711は、被検査物Bを外周端近傍に載置して搬送する。これにより、検査テーブル711に載置される被検査物Bには、遠心力が加わり、被検査物Bに含まれる異物が検査テーブル711の回転方向の径方向外側(矢印Y1方向)に集合する。なお、検査テーブル711の搬送面(上面)は、水平方向に延在する水平面である。
図2及び図3に示すように、受渡部800は、X線検査によって良品と判断された被検査物Bを検査テーブル711からトップチェーン型コンベア900に受け渡すために設けられる。この受渡部800は、受渡テーブル811、回転軸812、第3モータ813、案内ガイド板814を有している。なお、図3における括弧書きの符号は、受取部600と同様の構成からなる受渡部800の関係を示すために記載している。垂直に設けられた回転軸812の一端側に第3モータ813が取り付けられ、回転軸812の他端側に水平面を有する受渡テーブル811が取り付けられる。この受渡テーブル811は、天板が円板形状からなる。また、受渡テーブル811上には、検査テーブル711上の被検査物Bを該受渡テーブル811からトップチェーン型コンベア900に案内する案内ガイド板814が設けられる。
X線源200は、図3および図4(a)に示すように、X線検査位置Pに搬送された被検査物BにX線を照射するために設けられている。本実施形態に係るX線源200は、例えば、側方から見て40°以上50°以下の照射野Wを有している。この照射野Wが被検査物Bの検査範囲となる。ここで、図4(a)に示すように、線源200は、照射野Wの中心C(1点鎖線)が斜め下方に向くように配置されており、具体的には、当該照射野Wの中心Cと水平面H(1点鎖線)とのなす角θ2が0°<θ2≦30°を満たすように配置される。好ましくは、当該角θ2は、10°≦θ2≦30°であり、さらに好ましくは、角θ2は、10°である。当該理由については、後述する。この実施形態では、後述する検査テーブル711の搬送面Mが水平面であるので、上記した角θ2は、照射野Wの中心Cと搬送面Mとのなす角に相当する。
ラインセンサ400は、X線源200から照射されたX線を検知して、制御部500にX線データ(輝度値)を出力する。本実施形態では、既設のトップチェーン型コンベア900から遠ざかる方向(矢印Y1方向)にX線が照射されるので、ラインセンサ400は、X線源200のトップチェーン型コンベア900とは反対側に配置されている。このラインセンサ400は、垂直方向(矢印Z方向)に沿って複数の素子が配置されるラインセンサである。このラインセンサ400において、X線源200から照射されるX線は、図4(a)に示すように、当該ラインセンサ400の上部(ラインセンサ400の中央より上側部分)において略水平方向に入射すると共に、ラインセンサ400の下部(ラインセンサ400の中央より下側部分)において斜め方向に入射する。
図3に示すように、制御部500は、X線検査装置100の各アクチュエータ(第1モータ613、第2モータ713、第3モータ813等)の動作を制御する。また、本実施形態では、制御部500は、ラインセンサ400により検出されたX線データ(輝度値)に基づいて、被検査物Bの液面高さを検出する検出部として機能する。制御部(検出部)500は、X線を検知するラインセンサ400にデータ通信可能に接続されており、当該制御部500は、当該X線データ(輝度値)に基づいて、被検査物BのX線透過画像E(図4(b)参照)を作成し、当該X線透過画像Eから被検査物Bの液面高さを検出する。
図1及び図2に示すように、筺体910は、X線源200を覆うように設けられ、当該筺体910の外部にX線が漏洩しないようにX線遮蔽構造を有している。そのため、X線源200から照射されたX線が乱反射した場合でも、該乱反射したX線を筺体910内に残留させることができる。この筺体910は、図2に示すように、上記した受取部600に被検査物Bを搬入させる搬入口(開口部)911と、上記した受渡部800から被検査物Bを搬出させる搬出口912(開口部)とを有している。本実施形態では、筺体910のトップチェーン型コンベア900側の面913には、開口が無く、搬入口911と搬出口912とは、平面視においてX線照射方向に対して直交する方向に開口している。
次に、図2及び図3に示したX線検査装置100の動作の一例について説明を行う。
以上のように、本実施形態のX線検査装置100では、X線源200が、搬送部700の水平な搬送面Mと、被検査物Bの搬送領域のX線源200から最も離れた位置Pとの交点Gへ入射するX線LYとのなす角θ1が0°<θ1≦30°を満たすように配置されている。このように、角θ1を0°より大きくすることによって、被検査物Bの底面を斜め上方から観察することができる(図4(b)のX線透過画像E参照)。これにより、底面付近の異物をラインセンサ400により拡大して検知することができる。また、角θ1を30°以下にすることによって、被検査物Bの全体を側方からX線照射することができるので、底面付近および被検査物Bの全体(中央部分および上面部分)についても異物検査を行うことができる。
また、横倒して検査できない被検査物Bを起立姿勢の状態のままX線検査することができるので、X線検査後の後工程である梱包工程において、当該起立姿勢の被検査物Bを効率良く梱包することが可能となる。
一方、ラインセンサ400の下部において、被検査物Bの底面付近を通過したX線が入射する。これにより、被検査物Bの底面付近に溜まる異物が拡大されるので、当該異物が検出し易くなる。
上記実施形態においては、X線検査装置100が「X線検査装置」に相当し、X線源200が「X線源」に相当し、ラインセンサ400が「センサ」に相当し、制御部500が「検査部」に相当し、搬送部700が「搬送部」に相当し、検査テーブル711が「回転テーブル」に相当し、被検査物Bが「被検査物」に相当し、搬送面Mが「搬送面」に相当し、照射野Wが「照射野」に相当し、被検査物Bの搬送領域のX線源200から最も離れた位置Pとの交点Gへ入射するX線とのなす角θ1が「被検査物の搬送領域のX線源から最も離れた位置との交点へ入射するX線とのなす角」に相当し、照射野Wの中心Cと検査テーブル711の搬送面Mとのなす角θ2が「照射野の中心と前記搬送部の搬送面とのなす角」に相当する。
図6(a)に示すように、サンプルS1は、底面が略楕円形状の被検査物であって、そのサイズは、当該略断面形状の長手方向の長さが約70mm、その長手方向に直交する方向の長さが約35mm、高さが約120mm、となっている。図7(a)に示すように、サンプルS1の傾き角度Xを10°にした場合、直径0.5mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS1の傾き角度Xを30°にした場合、直径0.5mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS1の傾き角度Xを45°にした場合、直径0.6mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS1の傾き角度Xを60°にした場合、直径0.7mmまでのサイズの異物が検出可能であった。
図6(a)に示すように、サンプルS2は、底面が略円形状の被検査物であって、そのサイズは、当該略断面形状の長手方向の長さが約60mm、その長手方向に直交する方向の長さが約60mm、高さが約170mm、となっている。図7(a)に示すように、サンプルS2の傾き角度Xを10°にした場合、直径0.6mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS2の傾き角度Xを30°にした場合、直径0.6mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS2の傾き角度Xを45°にした場合、直径0.7mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS2の傾き角度Xを60°にした場合、直径1.2mmまでのサイズの異物が検出可能であった。
図6(a)に示すように、サンプルS3は、底面が略矩形状の被検査物であって、そのサイズは、当該略断面形状の長手方向の長さが約85mm、その長手方向に直交する方向の長さが約85mm、高さが約180mm、となっている。図7(a)に示すように、サンプルS3の傾き角度Xを10°にした場合、直径0.7mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS3の傾き角度Xを30°にした場合、直径0.7mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS3の傾き角度Xを45°にした場合、直径1.0mmまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルS3の傾き角度Xを60°にした場合、直径1.5mmまでのサイズの異物が検出可能であった。
図7(b)に示すように、サンプルS1〜S3の傾向を見ると、傾き角度Xが30°より大きくなると、異物の検出限界サイズが悪くなっているのが確認できた。言い換えれば、傾き角度Xが30°以下の場合には、いずれのサンプルS1〜S3において、異物の検出限界サイズが良好であると確認できた。すなわち、本実施例により、上記実施形態に係る角θ1を10°≦θ1≦30°にすることによって、小さな異物の検出が可能となることが実証された。また、同様に、角θ2を10°≦θ2≦30°にすることによって、小さな異物の検出が可能となることが実証された。
200 X線源
400 ラインセンサ
500 制御部
711 検査テーブル
B 被検査物
C 照射野の中心
H 水平面
W 照射野
Q 被検査物の底面のX線源から離れたコーナー部分
θ1 搬送部の水平な搬送面と、被検査物の搬送領域のX線源から最も離れた位置との交点へ入射するX線とのなす角
θ2 照射野の中心と搬送面とのなす角
Claims (9)
- 被検査物を搬送する搬送部と、
前記搬送部で搬送される前記被検査物にX線を照射するX線源と、
前記X線源から照射されるX線を検知するセンサとを備え、
前記X線源は、前記搬送部の水平な搬送面と、前記被検査物の搬送領域の前記X線源から最も離れた位置との交点へ入射する前記X線とのなす角(θ1)が0°より大きく且つ30°以下を満たすように配置されることを特徴とする、X線検査装置。 - 被検査物を搬送する搬送部と、
前記搬送部で搬送される前記被検査物にX線を照射するX線源と、
前記X線源から照射されるX線を検知するセンサとを備え、
前記X線源は、照射野の中心と前記搬送部の搬送面とのなす角(θ2)が0°より大きく且つ30°以下を満たすように配置されることを特徴とする、X線検査装置。 - 前記搬送面とのなす角が10°以上且つ30°以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のX線検査装置。
- 前記センサにより検出されたX線透過画像に基づいて、前記被検査物の液面高さを検出する検出部をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- 前記X線源から照射されるX線には、略水平方向に照射されるX線が含まれることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- 前記搬送部は、前記被検査物を外周端近傍に載置して搬送する回転テーブルを含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- 前記被検査物は、水平方向の長さより垂直方向の長さが大きい縦型であって、
当該縦型の被検査物は、前記搬送部を起立姿勢で搬送されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のX線検査装置。 - 前記センサは、垂直方向に沿って複数の素子が配置されるラインセンサであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のX線検査装置。
- 前記X線源から照射されるX線は、前記ラインセンサの上部において略水平方向に入射すると共に、前記ラインセンサの下部において斜め方向に入射することを特徴とする、請求項8に記載のX線検査装置。
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