JP6401504B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線を用いて被検査物を検査するＸ線検査装置に関し、特に、被検査物の搬送方向にＸ線ラインセンサを複数備えるＸ線検査装置に関するものである。

一般に、Ｘ線検査装置は、搬送路上を所定間隔で順次搬送されてくる各品種の被検査物（例えば、肉、魚、加工食品、医薬品など）にＸ線発生器からＸ線を照射し、被検査物を透過したＸ線の透過量を検出することで、被検査物中の異物（金属、ガラス、石、骨など）の有無や欠品の有無などを検査するようになっている。

この種のＸ線検査装置には、Ｘ線ラインセンサを被検査物の搬送方向に複数本併設し、複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成することにより、検査精度を向上させるようにしたものがある。

このＸ線検査装置では、各Ｘ線ラインセンサの検出タイミングが同時刻であると、各Ｘ線ラインセンサから出力されるＸ線画像において被検査物の位置にズレが発生する。

このため、各Ｘ線ラインセンサからのＸ線画像を合成した合成画像において、被検査物のエッジが不明瞭になったり、微小な異物のコントラストが低下してしまうため、異物検査性能や形状検査性能が低下してしまう。

これに対し、従来、各Ｘ線ラインセンサの間隔等に基づいて、搬送方向の上流側のＸ線ラインセンサほどそのＸ線ラインセンサからの検出信号の出力を遅延させるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１１−１４５２５３号公報

ここで、Ｘ線検査装置において、Ｘ線には、Ｘ線発生器の一点から放射状に照射されることによる拡大効果、すなわちＸ線拡大効果がある。このため、各Ｘ線ラインセンサに対する被検査物の通過時刻の差は、搬送ベルトから遠くＸ線発生器に近い位置では小さく、搬送ベルトの表面に近くＸ線発生器から遠い位置では大きくなり、一定ではない。

したがって、各Ｘ線ラインセンサの検出タイミングに適用する遅延時間は、搬送ベルトの表面からの高さに応じて、Ｘ線拡大効果を考慮した最適な値に設定する必要がある。

しかしながら、従来のＸ線検査装置は、Ｘ線拡大効果を考慮していないため、遅延時間を最適な値に設定することができなかった。このため、被検査物を精度良く検査をすることができないという問題があった。

一方、遅延時間を設けずに複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を取得した後に、画像データ上で被検査物の境界が一致するように遅延時間を算出し、この遅延時間を複数のＸ線ラインセンサの検出タイミング、または画像バッファからの検出信号の読み出しタイミングに適用することも考えられる。

この場合、画像データ上での被検査物の位置合わせは画素単位で行われるので、画像上の１画素未満に相当する分解能で遅延時間を精度良く算出することはできない。したがって、画像データ上で被検査物の境界が一致するように遅延時間を算出する手法では、被検査物を精度良く検査をすることができないという問題があった。

そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、複数のＸ線ラインセンサから出力されるＸ線画像において被検査物の位置にズレが発生することを防止し、精度良く検査を行うことができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。

本発明に係るＸ線検査装置は、筐体（４）と、前記筐体に設けられ、被検査物（Ｗ）が載置される搬送ベルト（２ａ）と、前記搬送ベルトを第１方向または前記第１方向と反対の第２方向に移動するよう前記搬送ベルトを駆動する駆動モータ（６）とを有し、前記搬送ベルトにより前記被検査物を搬送する搬送部（２）と、前記筐体の内部に前記搬送ベルト上を搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器（９）と、前記Ｘ線発生器と対向して前記搬送ベルトを挟んで前記被検査物の搬送方向に並設され、前記被検査物を透過するＸ線に応じた検出信号を検出して出力する複数のＸ線ラインセンサ（５０、６０）を備えたＸ線検出器（１０）と、を備えた検査部（３）と、を備えたＸ線検査装置において、前記複数のＸ線ラインセンサのうち互いに隣接する一方のＸ線ラインセンサ（６０）に対する前記被検査物の通過タイミングと、互いに隣接する他方の前記Ｘ線ラインセンサ（５０）に対する前記被検査物の通過タイミングとが一致するよう、一方の前記Ｘ線ラインセンサ（６０）の検出タイミングを他方の前記Ｘ線ラインセンサ（５０）の検出タイミングに対して遅延させるタイミング遅延部（４４）と、前記複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成して前記被検査物に対応する画像データとして出力する合成部（４６）と、前記合成部が出力する画像データに基づいて前記被検査物の良否を判定する判定部（４８）と、前記搬送部による前記被検査物の搬送方向を設定する設定操作部（４９）と、前記被検査物の搬送速度を取得する搬送速度取得部（４７）と、前記タイミング遅延部が用いる遅延時間を算出する遅延時間算出部（４５）と、を備え、前記遅延時間算出部は、複数の前記Ｘ線ラインセンサ、前記Ｘ線発生器および前記搬送ベルトの配置によって決まる値と、前記被検査物について検査対象とする前記搬送ベルトからの所定高さと、から求まるＸ線拡大効果を考慮した前記遅延時間を、検査パラメータとして前記設定操作部で設定された前記被検査物の搬送方向と、前記搬送速度取得部が取得した搬送速度とに応じて算出することを特徴とする。

この構成により、Ｘ線拡大効果が考慮され、かつ、被検査物の搬送方向と搬送速度に応じた遅延時間を遅延時間算出部により算出することができる。このため、複数のＸ線ラインセンサから出力されるＸ線画像において被検査物の位置にズレが発生することを防止し、精度良く検査を行うことができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記設定操作部は、前記搬送部による前記被検査物の搬送速度を設定するように構成され、前記搬送速度取得部は、前記設定操作部で設定された前記搬送速度を取得することを特徴とする。

この構成により、設定操作部で設定された搬送速度を搬送速度取得部が取得することで、被検査物の搬送速度を検出するためのセンサを不要にすることができ、簡易な構成で遅延時間を算出することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記駆動モータの回転速度を検出する回転速度検出部（２７）を備え、前記搬送速度取得部は、前記回転速度検出部で検出された前記駆動モータの回転速度から前記搬送速度を算出し、該算出した搬送速度を取得することを特徴とする。

この構成により、駆動モータの回転速度から算出された搬送速度を搬送速度取得部が取得することで、設定操作部から設定された搬送速度に対して駆動モータの回転速度に誤差がある場合であっても、遅延時間算出部は、正確な遅延時間を算出することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記搬送ベルトの移動速度を検出する搬送ベルト速度検出部（２８）を備え、前記搬送速度取得部は、前記搬送ベルト速度検出部で検出された前記搬送ベルトの移動速度を、前記搬送速度として取得する。

この構成により、搬送ベルト速度検出部で検出された搬送ベルトの移動速度を搬送速度取得部が搬送速度として取得することで、駆動モータと搬送ベルトとの間にスリップが生じている場合であっても、遅延時間算出部は、正確な遅延時間を算出することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記回転速度検出部は、前記駆動モータの回転軸に一体回転可能に設けられ、その全周に渡って一定間隔でスリット（３２）が形成されたスリット円板（３１）と、前記スリットを光学的に読み取るスリット読み取りセンサ（３３）と、からなることを特徴とする。

この構成により、回転速度検出部は、スリット円板のスリットをスリット読み取りセンサにより光学的に読み取ることで、駆動モータに負荷を与えることなく非接触で駆動モータの回転速度を検出することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、前記搬送ベルト速度検出部は、前記搬送ベルトの全周に渡って一定間隔で形成された被検出マーク（３５）と、前記被検出マークを光学的に読み取る被検出マーク読み取りセンサ（３６）と、からなる。

この構成により、搬送ベルト速度検出部は、被検出マークを被検出マーク読み取りセンサにより光学的に読み取ることで、搬送ベルトに負荷を与えることなく搬送ベルトの移動速度を検出することができる。

本発明は、複数のＸ線ラインセンサから出力されるＸ線画像において被検査物の位置にズレが発生することを防止し、精度良く検査を行うことができるＸ線検査装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の側面および内部構成を示す図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置のＸ線検出器の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、Ｘ線検出器の上面図である。 本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の回転速度検出部の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置のベルト速度検出部の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置での遅延時間の算出手法を説明する図であり、（ｂ）は、各Ｘ線ラインセンサの検出タイミングの遅延時間を説明する図である。 （ａ）は、下流側のＸ線ラインセンサの検出タイミングを遅延させたときの合成部の出力結果を示す図であり、（ｂ）は、検出タイミングを遅延させないときの合成部の出力結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。まず構成について説明する。図１、図２に示すように、Ｘ線検査装置１は、搬送部２と検査部３とを筐体４の内部に備え、表示器５を筐体４の前面上部に備えている。このＸ線検査装置１では、搬送部２により搬送方向に搬送中の被検査物Ｗに対して、検査部３によりＸ線を用いた検査が行われる。

搬送部２は、筐体４に対して水平に配置された駆動ローラ２３および従動ローラ２４〜２６と、これら駆動ローラ２３および従動ローラ２４〜２６に掛け回された無端状の搬送ベルト２ａと、予め設定された速度で駆動ローラ２３を回転させる駆動モータ６とを備えている。

駆動ローラ２３および従動ローラ２４〜２６は、全体的に見て逆向きの台形となるように配置されており、駆動ローラ２３は搬入搬出口８側の上部に配置され、従動ローラ２６は搬入搬出口７側の上部に配置されている。また、従動ローラ２４は搬入搬出口８側の下部に配置され、従動ローラ２５は搬入搬出口７側の下部に配置されている。

搬送部２では、駆動モータ６が正転することで、搬送ベルト２ａの載置面が第１方向（図２中、右方向）に移動され、搬入搬出口７から搬入された被検査物Ｗが搬送ベルト２ａ上で搬入搬出口８に向かって搬送されるようになっている。

また、搬送部２では、駆動モータ６が逆転することで、搬送ベルト２ａの載置面が第２方向（図２中、左方向）に移動され、搬入搬出口８から搬入された被検査物Ｗが搬送ベルト２ａ上で搬入搬出口７に向かって搬送されるようになっている。

筐体４内部において搬送ベルト２ａ上を搬入搬出口７から搬入搬出口８まで貫通する空間は搬送路２１を形成している。

検査部３は、Ｘ線発生源としてのＸ線発生器９と、Ｘ線検出器１０とを備えている。Ｘ線発生器９は、搬送路２１途中の検査空間２２の上方に所定高さ離隔して配置されている。Ｘ線検出器１０は、Ｘ線発生器９と搬送部２内に対向して配置されている。

検査部３は、搬送路２１の途中の検査空間２２において、順次搬送される被検査物Ｗに対し、Ｘ線発生器９によりＸ線を照射するとともに、被検査物Ｗを透過するＸ線をＸ線検出器１０により検出するようになっている。

Ｘ線発生器９は、円筒状のＸ線管１２と、このＸ線管１２を絶縁油に浸漬した状態で収納する金属製の箱体１１とを備えており、Ｘ線管１２の陰極からの電子ビームを陽極のターゲットに照射させてＸ線を生成するようになっている。

Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるよう箱体１１内に配置されている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器１０に向けて、図示しないスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向（Ｘ方向）を横切るように照射されるようになっている。

ここで、Ｘ線管１２の陽極と陰極との間に流す電流（管電流）に比例して、Ｘ線管１２が発生するＸ線の強度は変化する。また、Ｘ線管１２の陽極と陰極との間に印加する電圧（管電圧）が高くなるに連れて、Ｘ線管１２が発生するＸ線の波長が短くなりＸ線の透過力が強くなる。このため、Ｘ線管１２の管電流および管電圧は、検出対象とする異物および被検査物Ｗの種類や搬送速度に応じて調整されるようになっている。

搬送路２１内の天井部２１ａには、搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数個所にＸ線遮蔽用の遮蔽カーテン１６が吊り下げ配置されている。遮蔽カーテン１６は、Ｘ線を遮蔽する鉛粉を混入したゴムシートをのれん状（上部が繋がっており下部が帯状に分割された状態）に加工したものから構成されており、検査空間２２から搬送路２１を介してＸ線が筐体４の外部に漏えいすることを防止するようになっている。

遮蔽カーテン１６は、本実施形態では、搬入搬出口７と検査空間２２との間、および検査空間２２と搬入搬出口８との間にそれぞれ２枚ずつ設けられており、１つの遮蔽カーテン１６が被検査物Ｗと接触して弾性変形して隙間が生じた場合でも、他の遮蔽カーテン１６がＸ線を遮蔽することで、漏えい基準量を超えることなくＸ線の漏えいを防止できるようになっている。搬送路２１における遮蔽カーテン１６により囲まれた内側の空間は検査空間２２を構成している。

Ｘ線検出器１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、Ｙ方向に直線状に延在する複数のＸ線ラインセンサ５０、６０を搬送ベルト２ａの下方に備えている。Ｘ線ラインセンサ５０とＸ線ラインセンサ６０は搬送方向に隙間なく並んで設けられている。

Ｘ線ラインセンサ５０は搬入搬出口７側に配置され、Ｘ線ラインセンサ６０は搬入搬出口８側に配置されている。Ｘ線ラインセンサ５０、６０は、同じエネルギーのＸ線を検出するシングルエナジー、または、Ｘ線を一方が高エネルギーで検出し他方が低エネルギーで検出するデュアルエナジーセンサーとして構成されている。

Ｘ線ラインセンサ５０は、複数のセンサモジュール５１、５２、５３、５４をＹ方向にそれぞれ直線状に接続したものから構成されている。Ｘ線ラインセンサ６０は、複数のセンサモジュール６１、６２、６３、６４をＹ方向にそれぞれ直線状に接続したものから構成されている。

各センサモジュール５１、５２、５３、５４、６１、６２、６３、６４は、それぞれＸ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａを基板５１ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、６４ｂ上に実装したものから構成されている。

Ｘ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａは、検出素子としてのフォトダイオード（図示せず）と、フォトダイオード上に設けられたシンチレータ（図示せず）とから構成されている。

Ｘ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａは、Ｘ線発生器９から被検査物Ｗに対してＸ線が照射されているとき、被検査物Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換するようになっている。

また、Ｘ線検知部５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａは、シンチレータで変換された光をフォトダイオードで受光し、受光した光を電気信号に変換して出力するようになっている。

Ｘ線検出器１０はＡ／Ｄ変換部４１を備えており、このＡ／Ｄ変換部４１は、Ｘ線ラインセンサ５０、６０からの検出信号（輝度値データ）を画像にして異物を検出するためのデジタルデータに変換して濃度データとして出力するようになっている。

ここで、Ｘ線検出器１０がＡ／Ｄ変換部４１を備える代わりに、制御部４０がＡ／Ｄ変換部４１を備えるようにしてもよい。すなわち、Ｘ線検出器１０から制御部４０への出力を、デジタルデータに変換された後の濃度データとする代わりに、デジタルデータに変換される前の輝度値データをＸ線検出器１０の側で出力し、制御部４０の側で輝度値データをデジタルデータである濃度データに変換するように構成してもよい。

図２に示すように、駆動モータ６には回転速度検出部２７が設けられており、この回転速度検出部２７は、駆動モータ６の回転速度を検出するようになっている。回転速度検出部２７は、後述する搬送速度取得部４７に電気的に接続されており、検出信号を搬送速度取得部４７に出力するようになっている。搬送速度取得部４７では、回転速度検出部２７で検出された駆動モータ６の回転速度から被検査物Ｗの搬送速度が算出される。

回転速度検出部２７は、図４に示すように、スリット円板３１と、スリット読み取りセンサ３３とを有している。スリット円板３１は、駆動モータ６の回転軸６ａの後端に一体回転可能に設けられている。スリット円板３１は、その全周に渡って一定間隔でスリット３２が複数形成されている。

スリット読み取りセンサ３３は、フォトセンサ等から構成されており、スリット３２を光学的に非接触で読み取るようになっている。スリット読み取りセンサ３３は、スリット円板３１の回転に伴って検出部位をスリット３２が通過する毎に、パルス状の検出信号を搬送速度取得部４７に出力するようになっている。

また、図２に示すように、搬入搬出口７の近傍には、搬送ベルト速度検出部２８が設けられており、この搬送ベルト速度検出部２８は、搬送ベルト２ａの移動速度を検出するようになっている。搬送ベルト速度検出部２８は、後述する搬送速度取得部４７に電気的に接続されており、検出信号を搬送速度取得部４７に出力するようになっている。

搬送ベルト速度検出部２８は、図５に示すように、搬送ベルト２ａの全周に渡って一定間隔で形成された複数の被検出マーク３５と、この被検出マーク３５を光学的に非接触で読み取る被検出マーク読み取りセンサ３６と、を有している。

被検出マーク読み取りセンサ３６はフォトセンサ等から構成されており、搬送ベルト２ａの駆動に伴って検出部位を被検出マーク３５が通過する毎に、パルス状の検出信号を搬送速度取得部４７に出力するようになっている。

また、図２に示すように、Ｘ線検査装置１は制御部４０を備えており、この制御部４０は、Ｘ線検出器１０からの検出信号に基づいて被検査物Ｗの良否判定を行うようになっている。また、制御部４０は、被検査物Ｗの良否判定の他に、Ｘ線検査装置１全体の制御を行うようになっている。

制御部４０は、一時記憶部４２と、合成部４６と、判定部４８とを有しており、一時記憶部４２に記憶されたＸ線ラインセンサ５０、６０からの検出データを合成部４６で合成し、合成画像に基づいて判定部４８で被検査物Ｗの良否を判定し、判定結果を表示器５により表示するようになっている。また、Ｘ線検査装置１は、表示器５と設定操作部４９とを備えており、これら表示器５および設定操作部４９は、筐体４の前面上部に互いに隣接して配置されている。

また、本実施形態では、制御部４０は、タイミング遅延部４４と、遅延時間算出部４５と、搬送速度取得部４７とを有しており、遅延時間算出部４５により算出された遅延時間を用いて、タイミング遅延部４４がＸ線ラインセンサ５０、６０の検出タイミングを制御するようになっている。

一時記憶部４２は、Ｘ線ラインセンサ５０、６０からの検出データ（濃度データ）を一時的に記憶するようになっており、データを高速に記憶および読み出しが可能な半導体メモリ等のバッファから構成されている。

合成部４６は、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の検出データを一時記憶部４２から読み出すとともに、読み出した検出データ合成して被検査物Ｗに対応する画像データとして出力するようになっている。

判定部４８は、合成部４６で合成された濃度データに対して被検査物Ｗと異物との判別を行って異物の混入の有無を判定するようになっている、表示器５は、判定部４８による判定結果を表示するようになっている。判定部４８は、合成部４６で合成された濃度データとしての画像データ１０ｄｍ（図７（ａ）参照）に基づいて、被検査物Ｗの中から異物を検出し、異物の混入の有無を判定するようになっている。

設定操作部４９は、不図示のキーボードおよびタッチパネル等から構成されており、Ｘ線発生器９のＸ線出力の設定、および、搬送部２による被検査物Ｗの搬送方向および搬送速度等の検査パラメータの設定操作、および、動作モードの選択操作が行われるようになっている。

設定操作部４９では、搬入搬出口７から搬入搬出口８に向かう第１方向、または、この第１方向とは反対に搬入搬出口８から搬入搬出口７に向かう第２方向の何れかに、搬送部２の搬送方向が設定されるようになっている。

また、設定操作部４９では、被検査物Ｗの搬送速度、すなわち、搬送ベルト２ａの駆動速度が設定されるようになっている。設定操作部４９で設定された搬送方向および搬送速度となるように、制御部４０により駆動モータ６が制御される。

搬送速度取得部４７は、被検査物Ｗの搬送速度を取得するものであり、設定操作部４９で設定された搬送速度、または、回転速度検出部２７で検出された駆動モータ６の回転速度から算出された搬送速度、または、搬送ベルト速度検出部２８で搬送ベルト２ａの駆動速度として検出された搬送速度、の何れかを取得するようになっている。搬送速度取得部４７がこれらの３種の搬送速度の何れを取得するかは、設定操作部４９から予め設定されるようになっている。

換言すると、搬送速度取得部４７では、設定操作部４９で設定された設定値としての搬送速度と、回転速度検出部２７または搬送ベルト速度検出部２８で検出された実測値としての搬送速度が取得される。

ここで、搬送速度取得部４７は、具体的には、回転速度検出部２７で検出された駆動モータ６の回転速度から搬送速度を算出し、この算出した搬送速度を取得するようになっている。また、搬送速度取得部４７は、具体的には、搬送ベルト速度検出部２８で検出された搬送ベルト２ａの移動速度を、搬送速度として取得するようになっている。

タイミング遅延部４４は、複数のＸ線ラインセンサ５０、６０のうち互いに隣接する一方のＸ線ラインセンサに対する被検査物Ｗの通過タイミングと、互いに隣接する他方のＸ線ラインセンサに対する被検査物Ｗの通過タイミングとが一致するよう、一方のＸ線ラインセンサの検出タイミングを他方のＸ線ラインセンサの検出タイミングに対して遅延させるようになっている。

具体的には、タイミング遅延部４４は、被検査物Ｗの搬送方向が第１方向であるとき、Ｘ線ラインセンサ６０の検出タイミングをＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対して遅延させ、被検査物Ｗの搬送方向が第２方向であるとき、Ｘ線ラインセンサ５０の検出タイミングをＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングに対して遅延させるようになっている。ここで、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の検出タイミングとは、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の蓄積（蓄光）開始のタイミングである。

遅延時間算出部４５は、タイミング遅延部４４が用いる遅延時間を算出するようになっている。遅延時間算出部４５には、搬送速度取得部４７で取得された被検査物Ｗの搬送速度が入力される。

遅延時間算出部４５は、複数のＸ線ラインセンサ５０、６０、Ｘ線発生器９および搬送ベルト２ａの配置と、搬送ベルト２ａからの所定高さと、から求まるＸ線拡大効果を考慮した遅延時間を、設定操作部４９で設定された搬送方向と、搬送速度取得部４７が取得した搬送速度とに応じて算出するようになっている。

ここで、「搬送ベルト２ａからの所定高さ」とは、遅延時間を設定して検査対象とする高さのことである。また、Ｘ線ラインセンサ５０、６０およびＸ線発生器９の配置とは、図６（ａ）に示すように、Ｘ線ラインセンサ５０とＸ線ラインセンサ６０との距離ｄ、および、Ｘ線発生器９と搬送ベルト２ａとの距離Ｈ１、および、Ｘ線発生器９とＸ線ラインセンサ５０、６０との距離Ｈ２のことである。

換言すると、Ｘ線ラインセンサ５０、６０およびＸ線発生器９の配置とは、Ｘ線検査装置１の構成に関する既知の値である。なお、Ｘ線ラインセンサ５０とＸ線ラインセンサ６０との距離ｄと、Ｘ線発生器９とＸ線ラインセンサ５０、６０との距離Ｈ２に代えて、Ｘ線発生器９から照射されるＸ線の拡大率を用いてもよい。

ここで、被検査物Ｗの実際の搬送速度をＶ、最適な遅延時間、すなわちＸ線ラインセンサ５０、６０から出力されるＸ線画像において被検査物Ｗの位置にズレが発生しないような遅延時間をｔとすると、Ｘ線ラインセンサ５０、６０が設けられた平面における最適な遅延時間ｔは、ｔ＝ｄ／Ｖの数式から求めることができる。

また、高さがｈの被検査物Ｗの高さ方向中央部（高さｈ／２の部位）における最適な遅延時間ｔは、Ｘ線拡大効果を考慮した次の数式（１）から算出される。

なお、高さがｈの被検査物Ｗの上面部（高さｈの部位）における最適な遅延時間ｔは、数式（１）においてｈ／２をｈに置換することで求めることができる。遅延時間算出部４５には、予め数式（１）が記憶されており、この数式（１）を参照することで、遅延時間算出部４５は最適な遅延時間ｔを算出している。

タイミング遅延部４４は、搬送部２による被検査物Ｗの搬送方向が第１方向のときは、図６（ｂ）に示すように、Ｘ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対してＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングを、遅延時間算出部４５で算出された最適な遅延時間ｔだけ遅延させるようになっている。なお、搬送部２による被検査物Ｗの搬送方向が第２方向のときは、タイミング遅延部４４は、Ｘ線ラインセンサ６０の検出タイミングに対してＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングを遅延させる。

なお、遅延時間算出部４５は、搬送部２による被検査物Ｗの搬送方向が第１方向のときは、搬送速度Ｖを正の値として用いて数式（１）から最適な遅延時間ｔを算出し、搬送方向が第２方向のときは搬送速度Ｖを負の値として用いて数式（１）から最適な遅延時間ｔを算出する。

これにより、搬送方向が第１方向であるために搬送速度Ｖが正の値であるときは最適な遅延時間ｔが正の値となり、搬送方向が第２方向であるために搬送速度Ｖが負の値であるときは最適な遅延時間ｔが負の値となる。

タイミング遅延部４４は、Ｘ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対するＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングの遅延時間を正の値として取り扱うようになっている。これにより、自ずから、最適な遅延時間ｔが正の値のときは、Ｘ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対してＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングが遅延され、最適な遅延時間ｔが負の値のときは、Ｘ線ラインセンサ６０の検出タイミングに対してＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングが遅延される。

次に動作を説明する。まず、ユーザにより設定操作部４９において、搬送部２での搬送方向および搬送速度の設定と、搬送速度取得部４７での搬送速度の取得元の設定が行われる。

制御部４０は、設定操作部４９で設定された搬送方向および搬送速度で搬送部２の搬送ベルト２ａを駆動して被検査物Ｗを搬送するとともに、予め設定された強度でＸ線発生器９から被検査物ＷにＸ線を照射する。次いで、被検査物Ｗの搬送速度が、搬送速度取得部４７により取得される。

次いで、遅延時間算出部４５は、Ｘ線ラインセンサ５０、６０、Ｘ線発生器９および搬送ベルト２ａの配置と、搬送ベルト２ａからの所定高さと、から求まるＸ線拡大効果を考慮した遅延時間を、設定操作部４９で設定された搬送方向と、搬送速度取得部４７が取得した搬送速度とに応じて算出する。

タイミング遅延部４４は、搬送部２による被検査物Ｗの搬送方向が第１方向のときは、Ｘ線ラインセンサ６０の検出タイミングをＸ線ラインセンサ５０の検出タイミングに対して、遅延時間算出部４５で算出された遅延時間だけ遅延させる。

また、タイミング遅延部４４は、搬送部２による被検査物Ｗの搬送方向が第２方向のときは、Ｘ線ラインセンサ５０の検出タイミングをＸ線ラインセンサ６０の検出タイミングに対して、遅延時間算出部４５で算出された遅延時間だけ遅延させる。

次いで、制御部４０は、Ｘ線検出器１０から出力されるＸ線ラインセンサ５０の濃度データとＸ線ラインセンサ６０の濃度データとを一時記憶部４２に記憶する。

次いで、制御部４０は、合成部４６により、図７（ａ）に示すように、Ｘ線ラインセンサ５０、６０の濃度データの合成を行って、被検査物Ｗの形状に対応する画像データとして出力する。

図７（ａ）において、タイミング遅延部４４により検出タイミングが調整されたＸ線ラインセンサ５０、６０からの濃度データ５０ｄ、６０ｄは、合成部４６により合成（重ね合わせ）されるとともに被検査物Ｗの形状に対応する画像データ１０ｄｍ（濃度データ）として出力されている。

次いで、制御部４０は、合成部４６で合成された画像データ１０ｄｍに基づいて、判定部４８により、被検査物Ｗの中から異物を検出し、異物の混入の有無を判定する。また、制御部４０は、判定部４８による判定結果を、合成部４６で合成された画像データとともに表示器５に表示する。

ここで、Ｘ線ラインセンサ５０、６０のそれぞれの検出タイミングの間に遅延時間が設けられていない場合、図７（ｂ）に示すように、合成部４６が出力する画像データ１０ｄｍは、Ｘ線ラインセンサ５０の濃度データ５０ｄに基づく被検査物Ｗの画像の境界と、Ｘ線ラインセンサ６０の濃度データ６０ｄに基づく被検査物Ｗの画像の境界とが一致しないものとなる。

なお、本実施形態では、搬送速度取得部４７が搬送速度を取得する取得元を３つ備え、３つの取得元の何れから搬送速度を取得するかの設定操作を設定操作部４９で行うように構成されているが、搬送速度の取得元を１つ備える構成としてもよい。すなわち搬送速度の取得元の数は３つに限定されるものではなく、４つ以上または２つ以下でもよい。例えば、回転速度検出部２７および搬送ベルト速度検出部２８を備えずに、設定操作部４９で設定された搬送速度を搬送速度取得部４７が取得するとともに、この搬送速度に基づいて遅延時間算出部４５が遅延時間を算出するように構成してもよい。

また、Ｘ線の照射方向は図２、図３に示したような鉛直下方向のみに限定せず、左右方向、鉛直上方向であってもよい。つまり、Ｘ線源（Ｘ線発生器９）とＸ線ラインセンサ５０、６０を搬送ベルト２ａの上方と下方にそれぞれ配置してＸ線を上方から下方に向かって照射する構成だけでなく、Ｘ線源とＸ線ラインセンサ５０、６０を搬送ベルト２ａの下方と上方にそれぞれ配置してＸ線を下方から上方に向かって照射するように構成してもよい。または、Ｘ線を搬送ベルト２ａの幅方向一端側と他端側に配置して、Ｘ線を横向きに一端側から他端側に向かって照射するように構成してもよい。

以上のように、本実施形態に係るＸ線検査装置１において、遅延時間算出部４５は、複数のＸ線ラインセンサ５０、６０、Ｘ線発生器９および搬送ベルト２ａの配置と、搬送ベルト２ａからの所定高さと、から求まるＸ線拡大効果を考慮した遅延時間を、設定操作部４９で設定された被検査物Ｗの搬送方向と、搬送速度取得部４７が取得した搬送速度とに応じて算出するようにしている。

この構成により、Ｘ線拡大効果が考慮され、かつ、被検査物Ｗの搬送方向と搬送速度に応じた遅延時間を遅延時間算出部４５により算出することができる。

このため、複数のＸ線ラインセンサ５０、６０から出力されるＸ線画像において被検査物Ｗの位置にズレが発生することを防止し、精度良く検査を行うことができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１において、設定操作部４９は、搬送部２による被検査物Ｗの搬送速度を設定するように構成され、搬送速度取得部４７は、設定操作部４９で設定された搬送速度を取得している。

この構成により、設定操作部４９で設定された搬送速度を搬送速度取得部４７が取得することで、被検査物Ｗの搬送速度を検出するためのセンサを不要にすることができ、簡易な構成で遅延時間を算出することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１において、搬送部２は、設定操作部４９で設定された搬送速度に基づいて搬送ベルト２ａを駆動する駆動モータ６と、駆動モータ６の回転速度を検出する回転速度検出部２７とを有している。そして、搬送速度取得部４７は、回転速度検出部２７で検出された駆動モータ６の回転速度から搬送速度を算出し、この算出した搬送速度を取得している。

この構成により、駆動モータ６の回転速度から算出された搬送速度を搬送速度取得部４７が取得することで、設定操作部４９から設定された搬送速度に対して駆動モータ６の回転速度に誤差がある場合であっても、遅延時間算出部４５は、正確な遅延時間を算出することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１において、搬送ベルト２ａの移動速度を検出する搬送ベルト速度検出部２８を備え、搬送速度取得部４７は、搬送ベルト速度検出部２８で検出された搬送ベルト２ａの移動速度を、搬送速度として取得している。

この構成により、搬送ベルト速度検出部２８で検出された搬送ベルト２ａの移動速度を搬送速度取得部が搬送速度として取得することで、駆動モータ６と搬送ベルト２ａとの間にスリップが生じている場合であっても、遅延時間算出部４５は、正確な遅延時間を算出することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１において、回転速度検出部２７は、駆動モータ６の回転軸６ａに一体回転可能に設けられ、その全周に渡って一定間隔でスリット３２が形成されたスリット円板３１と、スリット３２を光学的に読み取るスリット読み取りセンサ３３と、からなる。

この構成により、回転速度検出部２７は、スリット円板３１のスリット３２をスリット読み取りセンサ３３により光学的に読み取ることで、駆動モータ６に負荷を与えることなく非接触で駆動モータ６の回転速度を検出することができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１において、搬送ベルト速度検出部２８は、搬送ベルト２ａの全周に渡って一定間隔で形成された被検出マーク３５と、被検出マーク３５を光学的に読み取る被検出マーク読み取りセンサ３６と、からなる。

この構成により、搬送ベルト速度検出部２８は、被検出マーク３５を被検出マーク読み取りセンサ３６により光学的に読み取ることで、搬送ベルト２ａに負荷を与えることなく非接触で搬送ベルト２ａの移動速度を検出することができる。

以上のように、本発明に係るＸ線検査装置は、複数のＸ線ラインセンサから出力されるＸ線画像において被検査物の位置にズレが発生することを防止し、精度良く検査を行うことができるという効果を有し、Ｘ線ラインセンサを被検査物の搬送方向に複数備えるＸ線検査装置として有用である。

１ Ｘ線検査装置
２ 搬送部
２ａ 搬送ベルト
６ 駆動モータ
６ａ 回転軸
９ Ｘ線発生器
２７ 回転速度検出部
２８ 搬送ベルト速度検出部
３１ スリット円板
３２ スリット
３３ スリット読み取りセンサ
３５ 被検出マーク
３６ 被検出マーク読み取りセンサ
４４ タイミング遅延部
４５ 遅延時間算出部
４６ 合成部
４７ 搬送速度取得部
４８ 判定部
４９ 設定操作部
５０、６０ Ｘ線ラインセンサ
Ｗ 被検査物

Claims (6)

1. 筐体（４）と、
   前記筐体に設けられ、被検査物（Ｗ）が載置される搬送ベルト（２ａ）と、前記搬送ベルトを第１方向または前記第１方向と反対の第２方向に移動するよう前記搬送ベルトを駆動する駆動モータ（６）とを有し、前記搬送ベルトにより前記被検査物を搬送する搬送部（２）と、
   前記筐体の内部に前記搬送ベルト上を搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器（９）と、前記Ｘ線発生器と対向して前記搬送ベルトを挟んで前記被検査物の搬送方向に並設され、前記被検査物を透過するＸ線に応じた検出信号を検出して出力する複数のＸ線ラインセンサ（５０、６０）を備えたＸ線検出器（１０）と、を備えた検査部（３）と、を備えたＸ線検査装置において、
   前記複数のＸ線ラインセンサのうち互いに隣接する一方のＸ線ラインセンサ（６０）に対する前記被検査物の通過タイミングと、互いに隣接する他方の前記Ｘ線ラインセンサ（５０）に対する前記被検査物の通過タイミングとが一致するよう、一方の前記Ｘ線ラインセンサ（６０）の検出タイミングを他方の前記Ｘ線ラインセンサ（５０）の検出タイミングに対して遅延させるタイミング遅延部（４４）と、
   前記複数のＸ線ラインセンサからの検出信号を合成して前記被検査物に対応する画像データとして出力する合成部（４６）と、
   前記合成部が出力する画像データに基づいて前記被検査物の良否を判定する判定部（４８）と、
   前記搬送部による前記被検査物の搬送方向を設定する設定操作部（４９）と、
   前記被検査物の搬送速度を取得する搬送速度取得部（４７）と、
   前記タイミング遅延部が用いる遅延時間を算出する遅延時間算出部（４５）と、を備え、
   前記遅延時間算出部は、複数の前記Ｘ線ラインセンサ、前記Ｘ線発生器および前記搬送ベルトの配置によって決まる値と、前記被検査物について検査対象とする前記搬送ベルトからの所定高さと、から求まるＸ線拡大効果を考慮した前記遅延時間を、検査パラメータとして前記設定操作部で設定された前記被検査物の搬送方向と、前記搬送速度取得部が取得した搬送速度とに応じて算出することを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記設定操作部は、前記搬送部による前記被検査物の搬送速度を設定するように構成され、
   前記搬送速度取得部は、前記設定操作部で設定された前記搬送速度を取得することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記駆動モータの回転速度を検出する回転速度検出部（２７）を備え、
   前記搬送速度取得部は、前記回転速度検出部で検出された前記駆動モータの回転速度から前記搬送速度を算出し、該算出した搬送速度を取得することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
4. 前記搬送ベルトの移動速度を検出する搬送ベルト速度検出部（２８）を備え、
   前記搬送速度取得部は、前記搬送ベルト速度検出部で検出された前記搬送ベルトの移動速度を、前記搬送速度として取得することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
5. 前記回転速度検出部は、
   前記駆動モータの回転軸に一体回転可能に設けられ、その全周に渡って一定間隔でスリット（３２）が形成されたスリット円板（３１）と、
   前記スリットを光学的に読み取るスリット読み取りセンサ（３３）と、からなることを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。
6. 前記搬送ベルト速度検出部は、
   前記搬送ベルトの全周に渡って一定間隔で形成された被検出マーク（３５）と、
   前記被検出マークを光学的に読み取る被検出マーク読み取りセンサ（３６）と、からなることを特徴とする請求項４に記載のＸ線検査装置。

Images