KR100792068B1 - Ｘ선 이물질 검출 장치 - Google Patents

Abstract

파이프(7) 내를 반송되는 피검사물에 소정의 검출위치에서 X선을 조사하고, 피검사물을 투과한 X선의 투과량에 기초하여 이물질 혼입 유무를 검출하는 X선 이물질 검출 장치에서, 파이프(7)의 근방에 피검사물과 실질적으로 동등한 속도로 검출 위치를 통과할 수 있는 테스트피스대(17)를 설치하고, 그 위에 테스트피스(21)를 배치한다. 테스트피스를 실제의 피검사물 중에 혼입하지 않고, X선 검출 감도를 검출할 수 있다.

Description

Ｘ선 이물질 검출 장치{X-RAY DETECTION DEVICE FOR FOREIGN MATTER}

본 발명은, 반송되는 피검사물에 X선을 조사하고, 그 X선의 투과량에 기초하여 당해 피검사물에 혼입되어 있는 이물질을 검출하는 검출장치에 관한 것으로서, 특히 X선에 의한 검출 감도를 조정하기 위해 테스트피스를 피검사물과 동등한 속도로 이동시키는 기구에 관한 것이다.

종래부터, 예컨대 식품 등의 피검사물에 혼입되어 있는 이물질(금속, 유리, 껍질, 뼈 등)을 검출하기 위해 X선 검사장치가 이용되고 있다. 일반적으로, X선 이물질 검사장치에서는, 피검사물을 반송수단으로 반송하면서 차례차례 검사해나가는 구성으로 되어 있으며, 이러한 반송 수단으로서는 피검사물의 종류에 적합한 종류의 것이 선택된다.

예컨대, 대합 조개 등의 패류(貝類)의 조개속살, 생선의 으깬 어육, 레토르 (retort) 식품의 건더기 재료, 건더기 재료가 들어간 스프 등을 반송하기 위해서는 파이프라인과 이들 피검사물을 파이프라인 내에서 반송하는 펌프 등의 압송 수단이 이용되고 있다. 예컨대, 피검사물이 대합 조개의 조개속살이나, 레토르 식품의 건더기 재료 등과 같은 고체인 경우는, 이들은 파이프라인 내에 반송용 유체(물 등)와 함께 유동 반송된다. 또, 생선의 으깬 어육이나 건더기 재료가 들어간 스프 등 과 같이 그 자체가 유동성을 가지거나 또는 유체와 고체가 혼합되어 있는 것과 같은 피검사물은 반송용 유체를 이용하지 않고 파이프라인 내를 그대로 유동 반송된다.

상기한 바와 같은 파이프라인을 반송수단으로 한 X선 이물질 검사장치의 일례로서, 특허 문헌 1(일본 특허 제2591171호 공보)에 개시되어 있는 것이 있었다. 이 X선 검사 장치는, 도 8에 나타낸 바와 같이 X선 검사부(116)를 가지며, 이 X선 검사부(116)에 피검체(조개 속살(110), 조개 껍데기 조각 및 금속 조각 등의 이물질, 반송용 유체(112))가 도시하지 않은 공급 탱크로부터 파이프라인(114)을 통과하여 공급된다. X선 검사부(116)에서는 X선 발생관(118)으로부터 조사된 X선이 상기 파이프라인(114)의 하류 측에 연통된 파이프라인(120)을 통하여 상기 피검체에 소정의 타이밍으로 조사된다. 그리고, 피검체를 투과한 X선이 일정한 간격으로 상기 파이프라인(120)을 횡단하는 방향으로 각각 복수 배열되어 있는 X선 센서(122, 124)로 계측된다.

여기서, X선 센서(122, 124)의 계측 결과에 기초하여 도시하지 않은 신호처리부로부터 이물질 검사 신호가 출력되면, 배출밸브(128)가 작동하여 이물질을 포함하는 피검체가 파이프라인(130)으로 안내되어 배출된다.

또한, 상류가 되는 파이프라인(114)에는 SUS제(製)의 파이프가 사용되며, 하류측이 되는 파이프라인(120)에는 X선 투과를 위해 수지제의 파이프가 사용되고 있다.

이상의 X선 이물질 검출장치에서는, 이물질의 검출 감도를 확인 내지 조정하 기 위해서, 테스트피스를 이용하고 있었다. 테스트피스는 예상되는 이물질의 종류 및 크기 등에 대응한 여러 종류가 준비되고, 이들을 유체와 함께 실제의 검사시와 마찬가지의 속도로 파이프라인 내에 흐르게 하여, 실제의 검사시와 동일한 조건으로 X선을 조사하여 테스트피스의 검출의 정도를 확인한다. 이에 따라서, 당해 조건하에서는 어느 정도의 사이즈의 테스트피스가 검출가능한지가 판명되므로, 그 결과에 기초하여 검출하고자 하는 이물질의 사이즈에 맞추어 검출시의 조건(파이프라인 내의 유체의 유속, X선의 강도 등)을 조정 내지 결정하는 것이 가능하다.

이와 같이, 피검사물을 파이프라인으로 유동 반송하면서 이물질의 검출을 행하는 X선 이물질 검출장치에 있어서, 이물질의 검출감도의 확인 등을 하기 위해서는 파이프라인 중에 실제로 테스트피스를 흐르게 하지 않으면 안 되고, 그것을 위해서는 파이프라인의 전단(前段)에 적당한 투입부를 설치하는 등 구성이 복잡화하며, 또한 검사할 때 이물질인 테스트피스를 실제로 파이프라인 중에 실제로 투입하기 때문에, 검사 후에는 파이프라인 내를 청소할 필요가 있는 등, 작업이 번잡하다는 문제가 있다.

본 발명은 이상의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 테스트피스를 실제의 피검사물 중에 혼입할 필요가 없으며, 간단한 구성 및 작업으로 X선에 의한 이물질의 검출 감도의 확인 등을 행할 수 있는 기구를 구비한 X선 이물질 검출장치를 제공하는 것이다.

청구항 1에 기재된 X선 이물질 검출 장치는, 반송 경로(피검사물이 이동하는 영역 내지 공간을 의미한다) 내를 반송되는 피검사물에 소정의 검출 장치에서 X선을 조사하고, 상기 피검사물을 투과한 X선의 투과량에 기초하여 이물질 혼입의 유무를 검출하는 X선 이물질 검출장치(1, 40)로서,

상기 반송 경로 밖에 있어서, 이물질 혼입의 검출 감도를 확인하기 위한 테스트피스(21)가 유지되고, 상기 반송 경로 내를 이동하는 상기 피검사물의 이동 방향을 따라서 상기 검출위치를 통과할 수 있도록 이동 가능하게 설치된 테스트피스대(17, 49)와,

상기 테스트피스대(17, 49)를 상기 이동방향을 따라서 상기 피검사물과 실질적으로 동등한 속도로 이동시키는 이동수단(19, 43)을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 2에 기재된 X선 이물질 검출 장치는, 청구항 1에 기재된 X선 이물질 검출장치에서 상기 반송 경로가 그 내부를 상기 피검사물이 이동하는 파이프(7)의 내부에 설치되어 있으며, 상기 테스트피스대(17, 49)가 상기 검사위치를 포함하는 상기 반송 경로의 소정 길이의 구간에서 상기 피검사물의 이동방향과 실질적으로 평행하게 이동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3에 기재된 X선 이물질 검출 장치는, 청구항 1에 기재된 X선 이물질 검출 장치에서 상기 반송경로는 반송 컨베이어에 실린 상기 피검사물의 이동영역으로서 설정되어 있으며, 상기 테스트피스대(17, 49)는 상기 검사위치를 포함하는 상기 반송 경로의 소정 길이의 구간에서 상기 피검사물의 이동 방향과 실질적으로 평행하게 이동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4에 기재된 X선 이물질 검출 장치(1)는, 청구항 1에 기재된 X선 이물질 검출 장치에 있어서, 상기 이동 수단이 탄성체(스프링(19))인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5에 기재된 X선 이물질 검출 장치(40)는, 청구항 1에 기재된 X선 이물질 검출 장치에 있어서, 상기 이동 수단이 모터(스텝모터(43))인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 6에 기재된 X선 이물질 검출장치(1, 40)는, 청구항 1에 기재된 X선 이물질 검출 장치에 있어서, 상기 이동 수단이 에어실린더인 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 7에 기재된 X선 이물질 검출장치(1, 40)는, 청구항 5 또는 6에 기재된 X선 이물질 검출 장치에 있어서, 상기 피검사체의 이동속도가 임의로 설정가능하며, 설정된 상기 피검사체의 이동 속도에 따라서 상기 테스트피스대(17, 49)의 이동속도를 설정하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따르면, X선에 의한 이물질의 검출감도확인(내지 측정, 조정 등)을 위해, 파이프라인 안을 흐르는 피검사물 중에 테스트피스(21)를 실제로 투입할 필요가 없다. 이 때문에, 확인 작업시에 파이프라인 및 그 안에 흐르는 피검사물에 접촉할 필요가 없어, 그 작업은 매우 간단하게 행할 수 있다.

청구항 4의 발명에서는 파이프라인 내를 흐르는 피검사물의 속도와 동등한 속도로 테스트피스(21)를 파이프라인 밖에서 이동시키기 위한 구성이 간단하며, 기존의 X선 이물질 검사장치에도 용이하게 장비할 수 있다.

청구항 5, 6의 발명에서는, 테스트피스(21)를 이동시켜 행하는 확인 작업을 자동으로 행할 수 있다.

청구항 7의 발명에서는, 유동(流動) 속도를 변경한 경우에는 이것에 자동적으로 따르는 속도로 테스트피스(21)를 이동시켜 검출 감도의 확인을 행할 수 있어, 작업이 더욱 간단하고 보다 정확하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 관한 X선 이물질 검출 장치의 설치 상태를 나타내는 전체 정면도이다.

도 2는 동 장치의 전체 평면도이다.

도 3은 본 발명에 관한 X선 감도 측정 장치의 제1 실시형태를 나타내는 요부 평면도 및 측면도이다.

도 4는 동 장치의 제1 실시형태에서의 작동 상황을 나타내는 요부 측면도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시형태를 나타내는 요부 측면도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시형태에 있어서 일부의 구성을 모식적으로 나타낸 요부 측면도이다.

도 7은 본 발명의 제4 실시형태를 나타내는 요부 측면도이다.

도 8은 종래의 X선 검출장치의 일부 단면 부분을 포함하는 개략 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세하 게 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 X선 이물질 검출장치의 설치 상태를 나타내는 전체 정면도, 도 2는 동 장치의 전체 평면도이다. 도면에서, X선 이물질 검출장치는 케이싱(1)과, 케이싱(1)을 사이에 두고 그 상류 측에 배관되며, 도시하지 않은 반송 펌프에 의해 피검사물이 유동 반송되는 피검사물 공급용 파이프(2)와, 케이싱(1)의 하류 측에서 3방(方) 밸브(3)의 측방으로 분기한 한쪽의 출구에 접속된 NG품 토출(吐出)용 파이프(3a)와, 3방 밸브(3)의 다른 쪽의 출구에 접속된 양품(良品) 토출용 파이프(5)를 구비하고 있다.

또한, 3방 밸브(3)는 검사결과에 따라서 소정의 타이밍으로 유로를 전환할 수 있고, 검출한 이물질을 포함하는 유체를 NG품 토출용 파이프(3a)로부터 배출할 수 있다.

그리고, 케이싱(1) 내에는 상기 공급용 파이프(2)에 일단을 접속하고, 타단을 3방 밸브(3)의 유입 측에 접속한 검사용 파이프(7)가 배치되어 있다. 이 검사용 파이프(7)는 X선 투과를 위해 수지제의 파이프가 사용되어 있다. 본 실시예의 검사용 파이프(7)는 도 1 및 후술하는 도 3에도 확대하여 나타내는 바와 같이, 그 상면측은 완만한 V자 형으로 변형되어 있으며, X선이 투과하는 검사위치에 대응하는 중앙 부분의 단면 형상은 파이프의 원형 단면으로부터 가늘고 긴 대략 직사각형으로 변형되어 있다.

이 검사용 파이프(7)는 피검사물을 반송하기 위한 것으로서, 그 내부의 공간이 피검사물의 반송 경로로 되어 있다.

본 실시예의 검사용 파이프(7)가 이와 같은 형상으로 변형되어 있는 것은, X 선이 투과하는 검사 장치에 있어서는, 방사상으로 조사되는 X선이 검사용 파이프(7)를 투과하는 투과길이가 위치에 관계없이 가능한 한 일정하게 되는 쪽이 바람직하기 때문이지만, 상기와 같이 변형시키지 않고, 피검사물 공급용 파이프(2)와 동형(同形)의 단면 원형의 곧은 파이프(straight pipe)를 피검사물 공급용 파이프(2)에 연속하여 접속된 구성에서도 본 발명은 적용가능하다.

그리고, 이 변형된 중앙부의 상방에, 후술하는 X선 조사부(9)가 배치되고, X선 조사부(9)에 대향하여 파이프(7)의 중앙부의 하면 측에 X선 검출용 센서(10)가 설치되어 있다.

그리고, X선을 조사하여 행하는 이물질 검사시, 검사용 파이프(7)를 통과하는 피검출물은 검사 결과가 OK 인 경우에는, 3방 밸브(3)를 통하여 양품 토출용 파이프(5)에 토출되어 소정의 양품 집적 장소로 보내도록 구성되어 있다. 또, 검사용 파이프(7) 내를 반송된 피검출물의 내부에 이물질이 혼입되어 있는 경우에는, 센서의 검출 출력에 의해 유속에 맞춘 적절한 타이밍으로 3방 밸브(3)를 NG품 토출용 파이프(3a) 측으로 전환하여 이물질 혼입 부분만을 폐기측으로 배출하고, 이어서 3방 밸브(3)를 양품 토출용 파이프(5) 측으로 전환하는 동작을 행할 수 있다.

본 실시예에서는, 케이싱(1) 내의 검사용 파이프(7)의 상방 근방에 테스트피스를 이용하여 X선에 의한 이물질 검출 감도의 확인을 행하므로, 검사용 파이프(7) 내를 흐르는 피검사물의 속도에 적합한 속도로 스프링을 동력으로 하여 테스트피스를 동 방향으로 이동시키고, X선 검사의 검사위치를 통과시킬 수 있는 X선 감도 검사장치(8)가 배치되어 있다. 도 3, 4는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 검사장 치(8)를 나타내고, 도 3은 그 평면도 및 측면도, 도 4(a), (b)는 그 동작 상태를 나타내는 측면도이다.

각 도면에서, 부호 9, 10은 검사용 파이프(7)를 사이에 두고 상하에 대향 배치된 상기 X선 조사부 및 검출용 센서이다. 이 X선 조사부(9)로부터 조사되는 X선은 파이프(7)의 길이방향으로 직교하는 면 형상으로서, 하향으로 넓어지는 대략 3각 형상으로 되어 있으며, 이것에 대향하여 상기 센서(10)는 파이프(7)의 길이방향과 직교하는 방향으로 다수의 검출 소자가 일렬로 배열된 라인센서로 되어 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시예의 검사용 파이프(7)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 상면측이 V자 형상으로 변형되며, X선이 투과하는 상기 센서(10)에 상당하는 중앙부분에서는 단면 형상이 파이프의 원형 단면이 아니라 가늘고 긴 대략 직사각형으로 변형되어 있다. 따라서, 방사상으로 조사된 X선은 검출용 파이프(7)를 투과하는 투과길이가 위치에 관계없이 가능한 한 일정하게 된다.

상기 검사장치(8)는 케이싱(1)의 상기 파이프(7)가 설치되는 실내 공간(검사 공간)의 천정부에 고정된 수평 브라켓(11)과, 수평 브라켓(11)의 하면에 고정된 연직 브라켓(12)을 관통하여 파이프(7)와 평행하게 이동가능한 로드(13)와, 로드(13)의 선단부에 연직(鉛直)으로 유지된 블록(14)과, 블록(14)의 하단에 그 후단이 부착되어 수평으로 유지되고, 또한 그 선단 중앙에 직사각형 오목 형상의 개구부가 형성된 지지플레이트(15)와, 지지플레이트(15)의 양측에 배치된 한 쌍의 눈금판(16)과, 지지플레이트(15)의 개구부에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 상기 개구부 내에서 전후 이동가능하게 되도록 장착된 테스트피스대(台)(17)와, 상기 연직 브라 켓(12)에 회동가능하게 부착되고, 또한 상기 로드(13)를 삽입 통과한 로크너트(18)와, 로크너트(18)의 선단부와 블록(14) 사이에 있어서 상기 로드(13)의 외주에 중간에 삽입된 테스트피스대(17)의 이동 수단(구동원)으로서의 압축 코일 스프링(19)과, 상기 수평 브라켓(11)의 선단을 연직으로 구부림으로써 형성된 스토퍼 플레이트부(20)를 구비하고 있다.

상기 테스트피스대(17)는 아크릴 수지판 등의 X선 투과성이 높은 판재로 이루어지며, 그 상면에는 상기 센서(10)를 구성하는 다수의 검출소자의 배열방향과 평행하게, 크기가 순차 다른 복수의 테스트피스(21)가 일렬로 배치 고정되어 있다. 상기 테스트피스대(17)에는 이러한 일렬로 나란한 복수의 테스트피스의 양단에 상당하는 위치에 커서(17a)가 설치되어 있으며, 이 커서(17a)를 눈금판(16)의 눈금의 소망하는 위치에 적절하게 맞춤으로써, 지지플레이트(15)에서의 테스트피스의 위치를, 눈금판(16)에 대한 커서(17)의 위치를 목표로 결정할 수 있다.

본 실시예에서는 검사용 파이프(7)의 중앙 부분이 변형되어 있으며, 원형 단면이 아니라 상기 원형의 직경보다도 폭이 넓은 가늘고 긴 대략 직사각형으로 되어 있다. 본 실시예에서는 이 검사 부분의 폭 전체가 검사 범위이므로, 상기 테스트피스대(17)의 폭 및 이것에 설치된 복수의 테스트피스(21)의 개수나 간격은 상기 검사 범위의 폭에 맞추어 설정되어 있다(도 3 평면도 참조). 또, 상술한 바와 같이, 검사용 파이프(7)는 본 실시예와 같이 변형된 것이 아니라, 통상의 원통형의 곧은 파이프를 이용하여도 좋을 것이나, 그 경우에는 그 원통형의 관의 내부 직경을 기준으로 하여 상기 테스트피스대(17)의 폭 및 이것에 설치된 복수의 테스트피스(21) 의 개수나 간격을 설정하면 된다. 그리고, 상기 설정에 있어서는 검사용 파이프의 단면 형상이 직사각형, 원형 어느 것에 있어서도, 테스트피스대에 설치된 테스트피스가 검사용 파이프의 검사범위 내에 배치되도록 상기 설정을 행할 필요가 있다.

또한, 변형되어 있지 않은 원통형의 곧은 파이프를 검사용 파이프(7)로 한 경우에는, 상기 테스트피스대(17)는 상기 검사용 파이프(7)의 외측 둘레면에 근접하여 이동하는 구성으로 할 수 있으므로, 검사용 파이프(7)의 움푹 패인 중앙 상측과 상당한 간격을 두고 테스트피스대(17)가 이동하는 도 3에 나타내는 본 실시예와 비교하여 피검사물의 위치에 보다 가깝게 되어, 그 점에 있어서는 테스트피스(21)의 조건은 실제로 검사용 파이프(7) 내를 흐르는 피검사물에 가깝게 되며, 후술하는 도 5에 나타내는 제2의 실시 형태와 마찬가지가 된다.

이 눈금판(16)에 새겨진 눈금은, 감도 확인 작업 시에서의 테스트피스대(17)의 속도 표시를 위한 것이다. 실제의 감도확인 작업시에 파이프(7)내를 흐르는 피검사물의 유속에 따라서 테스트피스대(17)의 커서(17a)를 해당하는 눈금에 맞추어 두면, 스프링(19)의 탄성력에 의해 테스트피스대(17)를 이동시킨 때에, 상기 테스트피스대(17) 상의 테스트피스는 눈금으로 나타낸 속도로 센서(10)의 검출 위치(X선 투과위치)를 통과함으로써, 검출위치에서의 테스트피스의 속도와 피검사물의 유속을 일치시킬 수 있어, 양자의 이동속도면에서의 측정 조건을 동일하게 설정할 수 있다.

즉, 스프링(19)에 의한 테스트피스대(17)의 검출 위치 통과시에서의 속도(V)는 이하의 식으로 나타내며, 여기서, k:스프링 정수(定數), m: 로드(13)를 포함하 는 검사장치(8)의 가동부 전체의 질량, x: 테스트피스대(17)가 검출위치를 통과한 때의 스프링(19)의 변형 길이, E: 스프링이 최대 변형한 때의 위치 에너지이다.

따라서, 이동 개시 전의 스프링(19)의 휨(deflection)은 일정하지만, 커서(17a)의 위치(테스트피스(21)의 위치)를 지지플레이트(15)의 눈금판(16)에 대하여 상대적으로 전방(도 4에서 오른쪽)의 위치로 설정하면, 커서(17a)의 위치가 검출위치를 통과할 때의 스프링(19)의 휨은 상대적으로 크고, 검출 위치를 통과할 때의 테스트피스의 속도(V)는 작다. 반대로, 커서(17a)의 위치(테스트피스(21)의 위치)를 지지플레이트(15)의 눈금판(16)에 대하여 상대적으로 후방(도 4에서 왼쪽)의 위치로 설정하면, 커서 위치가 검출위치를 통과할 때의 스프링(19)의 휨은 상대적으로 작으며, 검출 위치를 통과할 때의 테스트피스의 속도(V)는 크다.

즉, 이동 개시 전의 휨이 일정한 경우에 있어서, 지지플레이트(15)에 대한 커서(17a)의 위치를 상술한 바와 같이 상대적으로 전방의 위치와 동일한 후방의 위치로 설정한 경우를 비교하면, 커서(17a)의 위치를 지지플레이트(15)의 전방으로 설정한 경우에는, 커서(17a)는 검출 위치를 보다 빠른 시기에 통과하므로, 그 통과시점에서의 스프링의 휨은 상대적으로 크며, 즉 휨이 비교적 개방되어 있지 않은 상태이므로 속도는 상대적으로 작게 된다. 반대로, 커서(17a)의 위치를 지지플레이트(15)의 후방으로 설정하면, 커서(17a)는 검출 위치를 보다 늦은 시기에 통과하므로, 그 통과 시점에서의 스프링의 휨은 상대적으로 작고, 즉 휨이 보다 개방된 상 태이므로 속도는 상대적으로 크게 된다.

이와 같이, 본 실시예에서는 이동 개시 전의 스프링(19)의 휨은 일정하지만, 눈금판(16)과 커서(17a)를 목표로 커서(17a)의 위치를 조정하는 것으로 테스트피스(21)가 측정 위치를 통과할 때의 속도를 어느 정도 임의로 설정할 수 있어, 측정시의 피검사물의 유속에 대응한 속도로 테스트피스(21)를 이동시킬 수 있다.

여기서, 도 3 및 도 4(a)는 계측대기 상태를 나타내며, 로드(13)의 후단은 케이싱(1)의 일측부보다 외부로 돌출하고 있고, 스프링(19)은 축소 상태에 있다. 이 계측 대기상태로 로크하기 위한 기구는, 도 4(a), (b)의 A-A 절단선 및 B-B 절단선에서의 단면도에 나타내는 바와 같이, 로크너트(18)의 내주에 돌출 설치된 돌기(18a)와, 로드(13)의 외주에 형성된 홈(13a)과의 맞물림에 의한 것으로, 홈(13a)은 로드(13)의 축선 방향을 따라서 직선 형태로 형성됨과 동시에, 로드(13)의 최후퇴(最後退)위치에서 상기 축선 방향으로부터 대략 90°둘레 방향을 향하여 구부려 형성되어 있다. 따라서, 돌기(18a)가 90°구부려진 위치에 위치하고 있는 상태에서는, 로드(13)는 후단측으로 끌어 당겨져 스프링(19)이 축소 상태에 있는 계측 대기 위치에 유지된다.

검사시에는, 이 로크 상태로부터 수동에 의해 로크 너트(18)를 90°회동함으로써, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 로크가 풀리고, 이동 수단인 스프링(19)의 가압력에 의해 로드(13)는 X선에 의한 검출위치(센서(10)의 위치)를 향하여 압출(押出)되며, 테스트피스(21)는 소정의 속도로 X선 조사 영역을 통과하여, 스토퍼플레이트부(20)에 맞닿아 정지한다. 이때에 어떤 크기의 테스트피스(21)까지 검출할 수 있었는지에 따라서, X선에 의한 이물질의 검출 감도가 확인되며, 감도가 작으면 출력을 올리고, 감도가 너무 큰 경우에는 출력을 내리는 등, 최적 감도가 얻어지도록 검사(검출 감도 확인 작업)와 조정을 적절하게 반복하게 된다.

본 실시예에서는, 테스트피스는 실제로 검사용 파이프(7) 내를 흐르는 피검사물보다도 X선 조사부(9)에 가까운 위치를 이동하므로, 그대로는 실제의 이물질과 동일한 크기라도 보다 크게 센서(10)에 인식·검출됨으로써, 실제의 이물질의 검출감도와 일치하지 않는다. 그래서, 본 실시예에서는 반송 방향과 직교하는 X선 검출 방향인 반송 폭 방향에서의 피검출물의 치수를 다음과 같은 방법으로 보정하고 있다.

우선, 센서(10)의 소자간 거리에 대하여, X선 조사부(9)로부터 피검사물(예컨대, 테스트피스)의 표면까지의 거리와 X선 조사부(9)로부터 센서(10)까지의 거리와의 비율을 곱한 값을 농도데이터에 대한 반송 폭 방향의 단위 치수로 하고, 이 반송 폭 방향의 단위 치수를 기초로 피검사물의 반송 폭 방향의 각종 폭 치수를 산출한다.

또한, 피검사물의 반송방향의 각종 길이 치수에 대해서는 반송 속도를 반복 속도(스캔 속도)로 나눈 값을 농도 데이터에 대한 반송방향의 단위 치수로 하여, 이 반송 방향의 단위 치수를 기초로 피검사물의 반송 방향의 각종 길이 치수를 산출할 수 있다.

도 5는, 본 발명의 테스트피스대의 이동 수단이 스프링인 경우의 제2 실시형태를 나타낸다. 또한, 도면에서 상기 제1 실시형태와 동일한 부위에는 동일한 부호 를 붙이고 그 설명은 생략하며, 다른 부위에만 다른 부호를 붙이고 설명한다.

본 실시예에 있어서는, 로드(13)의 선단에 부착된 블록(30)의 하단은 두 갈래 형태로 되어 있으며, 이 두 갈래 형태의 부분은 검사용 파이프(7)를 타고 넘어 하단을 파이프(7)의 하부에 위치시켜 두며, 이 하단에 복수의 테스트피스(21)를 설치한 테스트피스대(17)를 수평으로 배치한 점 이외에는, 상기 제1 실시형태와 동일하다.

본 실시예에서는, 상기 제1 실시형태와 반대로, 테스트피스(21)는 검사용 파이프(7) 내를 흐르는 피검사물보다 X선 조사부(9)로부터 먼 위치에 있으며, 피검사물과 테스트피스의 검출 감도에 차이가 있지만, 제1의 예와 동일하게 보정을 행하면 동일한 감도로 할 수 있다.

도 6은, 가이드피스대의 이동 수단을 모터로 하고, 검사·조정을 자동화한 제3 실시형태를 나타낸다.

도면에서, 이 X선 이물질 검출장치(40)는 케이싱의 실내 공간 천정부에 고정된 수평 브라켓(41)과, 수평 브라켓(41)의 후부 측으로 늘어뜨려 설치된 연직 브라켓(42)에 고정된 정, 역방향 회전하는 스텝모터(43)와, 선단을 수평 브라켓(41)의 선단에 연직으로 절곡(折曲) 형성된 베어링 브라켓부(44)에 축을 받치는(軸受) 동시에, 후단을 스텝모터(43)의 출력 축에 조인트(45)를 통하여 축결(軸結)된 봉(棒) 나사인 이송용의 로드(46)와, 이송용 로드(46)에 나사 결합된 너트부재인 이동블록(47)과, 이송용 로드(46)의 하부에 있어, 상기 이동블록(47)을 삽입통과한 상태로 그 양단을 연직 브라켓(42)과 베어링 브라켓부(44)에 축 지지된 배플(baffle)용 가이드로드(48)와, 상기 이동 블럭(47)의 하단부에 수평으로 고정 배치되고, 또한 복수의 테스트피스(21)를 설치한 테스트피스대(49)로 이루어지는 메카니즘을 구비하고 있는 외에, 이들은 제어부(50)로부터의 구동신호에 의해 제어된다.

제어부(50)는 X선에 의한 검출 감도의 확인작업 시에는, 도시하지 않은 유속 센서의 검출값에 의해 파이프(7) 안을 흐르는 피검사물의 유속을 검출하고, 이것에 기초하여 스텝모터(43)를 구동 제어하여 테스트피스대(49)를 피검사물의 유속과 동일한 속도로 검출위치를 통과시키고, 또한 상기 센서(10)를 포함하는 X선 검출부(53)로부터의 검지출력이 적정값이 되도록, X선 조사부(9)를 구동하기 위해 X선 발생부(54)로 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 피검사물을 포함하는 유체(流體)와 테스트피스를 투과한 X선에 의해 X선 검출부(53)로부터 제어부(50)에 신호가 출력되므로, 현상태에서의 X선 이물질 검출장치로서의 이물질 검출 감도를, 확인가능한 테스트피스의 크기로부터 판단할 수 있다.

본 실시예에서는, 검출 감도의 확인과 필요에 따라서 행하는 조정작업까지를 전자동으로 행할 수 있다. 또한 반송 속도 변경 등이 있었던 경우에도 자동적으로 대응한 속도로 검출 감도의 확인 등을 행할 수 있다.

또한, 상기 스텝모터(43)에 대신하여 에어실린더 등의 액추에이터에 의해 테스트피스대(48)를 이동시키는 구성으로 하는 것도 가능하다.

이상 설명한 각 실시형태에서는 검사용 파이프(7)의 내부에 피검사물의 반송 경로가 설정되어 있었지만, 도 7에 나타내는 제4 실시형태는 반송 컨베이어(70)에 실린 피검사물이 이동하는 영역 내지 공간이 피검사물의 반송 경로로 된 예이다.

이 반송 컨베이어(70)는, 구동 롤러와 종동 롤러를 포함하는 복수의 롤러에 무한 벨트를 걸어 회전시키는 반송 수단이며, X선 조사부(9)의 하방에 수평으로 배치되어 있다. 또, 상기 센서(10)는 X선 조사부(9)의 바로 아래에 있어서 상측의 벨트의 하면에 접하여 배치되어 있다. 그리고, 테스트피스대(17)는 반송 컨베이어(70) 상에 놓인 피검사물과 간섭하지 않는 높이로 반송 컨베이어(70)의 상방에 설치되어 있으며, 그 이동 방향은 반송 컨베이어(70)에 의한 반송 방향과 평행이다.

그외의 구성은 도 3에 나타내는 상기 제1 실시형태와 동일하며, 그 작용도 피검사물이 반송 컨베이어(70)로 반송되는 점 이외는 상기 제1 실시형태와 실질적으로 동일하다.

또한, 도 5에 나타낸 실시형태에서는 테스트피스대(17)를 검사용 파이프(7)의 하방에서 이동하도록 하였지만, 도 7의 제4 실시형태에서도 테스트피스대(17)를 상하의 무한 벨트의 사이에서 이동하도록 하며, 상기 센서(10)를 그 하방에 배치하여도 좋다. 또, 테스트피스대(17)를 하측의 무한 벨트의 하방에서 이동하도록 하고, 상기 센서(10)를 더 그 하방에 배치하여도 좋다.

이상 설명한 본 발명의 어느 실시형태에 있어서도, 테스트피스대(17)는 검사 위치(상기 센서(10)의 위치)를 포함하는 검사 파이프(7) 또는 반송 컨베이어(70)에 의한 반송 경로의 소정 길이의 직선의 구간에서, 피검사물의 이동 방향과 실질적으로 평행하게 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 이 때문에, 테스트피스대(17) 상의 테스트피스(21)는 반송 경로의 길이방향 및 피검사물의 이동 방향에 대하여 직교하 는 배치의 상기 센서(10)에 대해서는, 반송 경로의 폭 방향의 어느 위치에 있는 경우라도 동일한 속도가 되어, 폭 방향의 위치에 의한 차는 생기지 않는다. 따라서, 도 3 등에 나타내는 바와 같이, 복수의 테스트피스(21)를 테스트피스대(17)의 이동 방향과 직교하는 방향을 따라서 나란하게 한 경우, 모든 테스트피스(21)는 동시에 동일한 속도로 상기 센서(10)의 상방을 통과할 수 있으므로, 완전하게 동일한 조건에서 시험을 행할 수 있다. 가령, 테스트피스대가 피검사물의 이동 방향과 실질적으로 평행하게 이동할 수 없는 것과 같은 구성이라면, 테스트피스대 상의 위치에 따라 이동 속도나 상기 센서(10)와의 위치 관계가 변해버리므로, 상기와 같은 효과는 얻을 수 없게 된다.

본 발명은 테스트피스를 실제의 피검사물 중에 혼입할 필요가 없으며, 간단한 구성 및 작업으로 X선에 의한 이물질의 검출 감도의 확인 등을 행할 수 있는 기구를 구비한 X선 이물질 검출장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 반송 경로 내를 반송되는 피검사물에 소정의 검출 위치에서 X선을 조사하고, 상기 피검사물을 투과한 X선의 투과량에 기초하여 이물질 혼입의 유무를 검출하는 X선 이물질 검출장치(1, 40)로서,

   상기 반송 경로 밖에 있어서, 이물질 혼입의 검출감도를 확인하기 위한 테스트피스(21)가 유지되며, 상기 반송 경로 내를 이동하는 상기 피검사물의 이동 방향을 따라서 상기 검출 위치를 통과할 수 있도록 이동가능하게 설치된 테스트피스대(17, 49)와,

   상기 테스트피스대를 상기 이동 방향을 따라서 상기 피검사물과 실질적으로 동등한 속도로 이동시키는 이동수단(19, 43)을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 이물질 검출 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 반송 경로는, 상기 피검사물이 이동하는 파이프(7)의 내부 공간에 설정되어 있으며,

   상기 테스트피스대(17, 49)는 상기 검사위치를 포함하는 상기 반송 경로의 소정 길이의 구간에 있어서 상기 이동수단(19, 43)에 의해 상기 피검사물의 이동 방향과 평행하게 이동되는 것을 특징으로 하는 X선 이물질 검출 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 반송 경로는, 반송 컨베이어에 실린 상기 피검사물이 이동하는 영역 또는 공간으로서 설정되어 있으며,

   상기 테스트피스대(17, 49)는 상기 검사 위치를 포함하는 상기 반송 경로의 소정 길이의 구간에 있어서 상기 이동수단(19, 43)에 의해 상기 피검사물의 이동 방향과 평행하게 이동되는 것을 특징으로 하는 X선 이물질 검출 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 이동 수단이 탄성체(19)인 것을 특징으로 하는 X선 이물질 검출 장치(1).
5. 제1항에 있어서,

   상기 이동 수단이 모터(43)인 것을 특징으로 하는 X선 이물질 검출 장치(40).
6. 제1항에 있어서,

   상기 이동 수단이 에어실린더인 것을 특징으로 하는 X선 이물질 검출 장치(1, 40).
7. 제5항에 있어서,

   상기 피검사체의 이동 속도가 임의로 설정가능하며, 제어부가 피검사체의 이동 속도를 검출하고, 이것에 기초하여 상기 모터(43)를 구동제어하며, 상기 피검사체의 이동 속도에 따라서 상기 테스트피스대(17, 49)의 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 X선 이물질 검출 장치(1, 40).

Images