JP2006292457A

JP2006292457A - Ｘ線検査装置

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Publication number: JP2006292457A
Application number: JP2005110683A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Komori; 春彦小森; Yukihiro Mori; 幸弘森; Osamu Hirose; 修廣瀬
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: JP4690095B2

Abstract

【課題】供給される物品を簡素化された構成で精度よく検査することができ、しかも装置外部へのＸ線の漏洩を効果的に防止することができるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】上下に対向配置されたＸ線源とＸ線検出器２３とを収容するシールドボックス２１の上流側縦壁２１ａの上流側に、Ｘ線の透過距離が短くなるように、物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法より高さ寸法ｈ０の方が大きい物品Ｍの姿勢を変更して、幅寸法より高さ寸法ｈ１の方が小さい姿勢とする第１姿勢変更ユニット１０を備える。そして、シールドボックス２１の上下流縦壁２１ａ，２１ｂにそれぞれ形成した物品通過口２１ａ′，２１ｂ′を、前記第１姿勢変更ユニット１０による姿勢変更前の物品Ｍの高さ寸法ｈ０より低い寸法に設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、物品にＸ線を照射して、該物品への異物混入や該物品の形状異常等を検査するＸ線検査装置に関し、物品検査の技術分野に属する。

従来、シールドボックス内にＸ線源とＸ線検出器とを収容し、Ｘ線を物品に照射すると共に該物品を透過したＸ線を検出することにより、該物品への異物混入や該物品の形状異常等を検査するＸ線検査装置が用いられている。

このようなＸ線検査装置においては、一般にＸ線の透過距離が短いほど異物混入や形状異常等の検出精度は高くなることから、物品に対するＸ線の照射方向を最適化して検査を確実にするように構成されたものがあり、例えば特許文献１及び特許文献２に開示のＸ線検査装置が例示される。

まず、特許文献１に開示のＸ線検査装置は、図１５に示すように、二点鎖線で示すＸ線の照射方向を水平方向と上下方向とに切り換え可能とされている。これにより、背の高い物品Ｍの場合には、図１５（ａ）に示すように、物品Ｍを挟んでＸ線源４０１とＸ線検出器４０２とを左右に対向配置させて、Ｘ線を水平方向に照射する一方、幅の広い物品Ｍの場合には、図１５（ｂ）に示すように、物品Ｍを挟んでＸ線源４０１とＸ線検出器４０２とを上下に対向配置させて、Ｘ線を上下方向に照射することで、物品Ｍの形状に応じてＸ線の透過距離を短くすることができる。

また、特許文献２に開示のＸ線検査装置は、図１６に示すように、一対のＸ線源４１１とＸ線検出器４１２とを２組備え、搬送コンベア４１３で搬送される物品Ｍに対するＸ線の照射方向が水平方向と上下方向とになるようにこれらを配置させている。これにより、物品Ｍの搬送経路を横断する断面内で高さ寸法より幅寸法の方が大きい物品Ｍの場合には、Ｘ線を上下方向に照射する一方、幅寸法よりも高さ寸法の方が大きい物品Ｍの場合には、Ｘ線を水平方向に照射することで、いずれの場合にもＸ線の透過距離を短くすることができる。

なお、前述した特許文献１及び特許文献２のようにＸ線の透過距離を短くするものではないが、物品の姿勢を変更してその前後で該物品にＸ線を照射することにより、異常の検出精度を向上させる構成のＸ線検査装置がある。例えば特許文献３に開示のＸ線検査装置は、図１７に示すように、パイプラインＰ内を流体を介して通過する物品Ｍを検査するため、パイプラインＰを挟んでＸ線源４２１と２つのＸ線検出器４２２Ａ，４２２Ｂとを備えている。そして、パイプラインＰ内を通過する物品Ｍの姿勢を前記２つのＸ線検出器４２２Ａ，４２２Ｂ間で変更することによって物品Ｍへの異物混入を確実に検出すべく、パイプラインＰの内面に突起部Ｐ′を設け、流体に乱流を発生させて物品Ｍの姿勢を例えば実線状態と鎖線状態とに変更している。これにより、姿勢変更前後の物品ＭにそれぞれＸ線を照射させることができ、異常の検出精度が向上するようになる。

特開２００３−２７９５０２号公報特開２０００−２４１３６８号公報特開平３−５７９４６号公報

ところで、一連の生産ラインの構成上、Ｘ線を上下方向に照射する形式のＸ線検査装置に、物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法より高さ寸法の方が大きい物品が搬入される場合、Ｘ線源から照射されたＸ線の透過距離は長くなり、物品を透過するＸ線量を精度よく検出可能なレベルに維持するには、前記高さ寸法に応じて照射Ｘ線量を増加させる必要がある。その結果、照射Ｘ線量の増加に応じて装置外部へのＸ線の漏洩が懸念されるという問題が生じる。一方、Ｘ線を水平方向に照射する形式のＸ線検査装置に、搬送経路を横断する断面内で高さ寸法より幅寸法の方が大きい物品が搬入される場合にも、前述したと同様の問題が生じる。

この問題を解消するために、前記特許文献１及び特許文献２に開示のＸ線検査装置の適用が考えられるが、前者ではＸ線源とＸ線検出器との取り外し及び取り付け構造が複雑化するだけでなく、照射方向を変更するときの作業自体が面倒、とりわけＸ線源とＸ線検出器との間の照射Ｘ線の軸合わせが面倒であり、後者では前述した作業性の問題はないものの、一対のＸ線源とＸ線検出器とを２組備える必要から、装置の複雑化や大型化の問題が生じる。

なお、前記特許文献３に開示のＸ線検査装置は、元々姿勢の不明確な物品の検査を対象として、２つの任意の姿勢の物品にＸ線を照射するものであり、本願発明が前提にしている一定姿勢の物品に一定方向からＸ線を照射するものではない。その上、Ｘ線検出器を２つ備えることから、この場合にも装置の複雑化や大型化の問題を回避することはできない。

そこで、本発明は、供給される物品を簡素化された構成で精度よく検査することができ、しかも装置外部へのＸ線の漏洩を効果的に防止することができるＸ線検査装置の提供を課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明は、物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送される前記物品にＸ線を照射するＸ線源と、該Ｘ線源の対向位置に設けられて、該Ｘ線源から照射されて前記物品を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを有するＸ線検査装置であって、前記Ｘ線源によるＸ線照射領域の上流側及び下流側にそれぞれ設けられて、物品通過口を有するＸ線漏洩防止部材と、前記上流側Ｘ線漏洩防止部材の上流側に設けられて、Ｘ線の透過距離が短くなるように物品の姿勢を変更する姿勢変更手段とが備えられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のＸ線検査装置において、前記下流側Ｘ線漏洩防止部材の下流側に、前記姿勢変更手段によって姿勢が変更された物品の姿勢を変更して元に戻す第２の姿勢変更手段が備えられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載のＸ線検査装置において、前記Ｘ線源とＸ線検出器とは上下に対向配置されており、前記姿勢変更手段は、物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法より高さ寸法の方が大きい物品の姿勢を変更して幅寸法より高さ寸法の方が小さい姿勢とすると共に、前記第２の姿勢変更手段は、前記姿勢変更手段によって幅寸法より高さ寸法の方が小さい姿勢とされた物品の姿勢を変更して元の幅寸法より高さ寸法の方が大きい姿勢に戻すものであり、かつ、前記両Ｘ線漏洩防止部材の物品通過口は、いずれも前記姿勢変更手段による姿勢変更前の物品の高さ寸法より低く設定されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載のＸ線検査装置において、前記姿勢変更手段は、前記搬送手段の上流側に配設されて、物品を搬送する下部ベルトコンベアと、該下部ベルトコンベアの搬送面の上方に下流側ほど該搬送面の幅方向に進出するように設けられて、該搬送面上の物品の上部を一側方から該搬送面の幅方向に押す上部ベルトコンベアと、前記物品を挟んで該上部ベルトコンベアの反対側に下流側ほど前記下部ベルトコンベアの搬送面に接近するように下方に傾斜して設けられて、該上部ベルトコンベアによって押されて姿勢が変更される物品の上部を他側方側で受ける受け部材とを備えていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載のＸ線検査装置において、前記下部ベルトコンベアは、その搬送面に搬送方向に沿って、前記上部ベルトコンベアによって上部を一側方から押される物品の下端部を他側方側で受け止める突起部を有していることを特徴とする。

そして、請求項６に記載の発明は、前記請求項３に記載のＸ線検査装置において、前記第２の姿勢変更手段は、前記搬送手段の下流側に配設されると共に搬送方向に沿って左右に並設された一対のベルトコンベアを備えており、かつ、一方のベルトコンベアは物品の一側部を支持し、他方のベルトコンベアは物品の他側部が浮き上がるように前記一方のベルトコンベアより低い搬送面を有していることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、備えられるＸ線源とＸ線検出器とは固定的かつ一対でよいので、従来問題であった一対のＸ線源とＸ線検出器とを使用して照射方向を変更する場合のように、これらの取り外し及び取り付け構造が複雑化したり、また、照射方向を変更するときの作業自体が面倒、特にＸ線源とＸ線検出器との間の照射Ｘ線の軸合わせが面倒であるという問題はない。そして、一対のＸ線源とＸ線検出器とを２組備えた場合のように、装置の複雑化や大型化を招くこともなく、構成は簡素なものとなる。

その上で、上流側Ｘ線漏洩防止部材の上流側に、Ｘ線の透過距離が短くなるように物品の姿勢を変更する姿勢変更手段が備えられているので、姿勢変更前の物品にＸ線を照射する場合に比較してＸ線の透過距離が短くなる。したがって、精度よい検査を維持するために物品に対するＸ線照射量を増加させることがないので、装置外部へのＸ線の漏洩を効果的に防止することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、上流側の第１の姿勢変更手段によって姿勢が変更されたのち検査された物品は、下流側の第２の姿勢変更手段によって元の姿勢に戻るので、例えば一連の生産ラインのレイアウト上、検査済みの物品の姿勢を元に戻す必要がある場合に好適となり、生産ラインのさらなる自動化が可能となる。

また、請求項３に記載の発明によれば、Ｘ線を上下方向に照射する場合に、上流側Ｘ線漏洩防止部材の上流側で第１の姿勢変更手段により、幅寸法より高さ寸法の方が大きい物品の姿勢を変更して幅寸法より高さ寸法の方が小さい姿勢とし、下流側Ｘ線漏洩防止部材の下流側で第２の姿勢変更手段により、前記第１の姿勢変更手段によって変更された物品の姿勢を元に戻すように構成され、その上で、前記両Ｘ線漏洩防止部材の物品通過口は、前記第１の姿勢変更手段による姿勢変更前の物品の高さ寸法より低く設定されているので、各物品通過口の上縁部は上方に設置されたＸ線源から遠くなって、該物品通過口から漏洩しようとするＸ線は十分に減衰することになり、該物品通過口を介したＸ線の漏洩は効果的に防止される。

なお、前記第１の姿勢変更手段に供給された物品が長手方向を上下方向に向けたものである場合、第１の姿勢変更手段によって該物品の長手方向が搬送方向と直交するように姿勢変更すれば、つまり第１の姿勢変更手段による姿勢変更後に該物品の長手方向を搬送方向に向けないようにすれば、搬送手段によって搬送する物品の間隔を狭く設定することができ、もって検査の高速化を図ることができるメリットがある。

また、請求項４に記載の発明によれば、上流側の第１の姿勢変更手段の構成が具体化される。すなわち、上部ベルトコンベアによって物品の上部を一側方から下部ベルトコンベアの搬送面の幅方向に押して姿勢を変更する場合に、姿勢が変更される物品の反対側の上部を他側方側で受け部材によって受けつつ、該受け部材によって前記物品の上部を徐々に下部ベルトコンベアの搬送面に接近させることができるので、物品の姿勢は搬送中にスムーズに変更されることになり、搬送経路から物品が逸脱したり姿勢が乱れたりする不具合が生じることはない。しかも、駆動力を有する上部ベルトコンベアを使用することにより、下部ベルトコンベアによる物品のスムーズな搬送を助勢することができる。

その場合、請求項５に記載の発明によれば、下部ベルトコンベアの搬送面に搬送方向に沿って突起部が設けられており、上部ベルトコンベアによって上部を一側方から押される物品の下端部は、該突起部によって他側方側から受け止められる。したがって、上部ベルトコンベアによって上部を押される物品の下端部が押される方向にいたずらに移動することはなく、つまり物品の上部を押して姿勢を変更させようとする上部ベルトコンベアの作用が損なわれることはなく、もって物品の姿勢を一層確実に変更することができる。

そして、請求項６に記載の発明によれば、下流側の第２の姿勢変更手段の構成が具体化される。すなわち、物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法より高さ寸法の方が大きい物品は、第１の姿勢変更手段によって幅寸法より高さ寸法の方が小さくなるように姿勢を変更され、検査されたのち、第２の姿勢変更手段に受け渡される。その場合、第２の姿勢変更手段に搬送面の高さを異ならせて並設された一対のベルトコンベアが使用されているので、その重心が搬送面の低いベルトコンベアの上方に位置するように物品が該第２の姿勢変更手段に受け渡されると、該物品は一対のベルトコンベア間に生成された段差を介して、つまり該物品は搬送面の高いベルトコンベアの縁部を支点に搬送面の低いベルトコンベア方向に回転して、幅寸法より高さ寸法の方が大きい元の姿勢で該搬送面の低いベルトコンベアに移載されることになる。なお、この簡素な構成によれば、姿勢変更に時間や搬送距離を長く必要としないことから、高速で姿勢を変更する場合や物品搬送方向のスペースが規制される場合に好適である。

本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置について説明する。

図１及び図２に示すＸ線検査装置１は、供給された小麦粉や粉砂糖等が袋詰めされて、長手方向を上下方向に向けた自立可能な物品Ｍを矢印ａ方向に搬送し、該物品Ｍへの異物混入の有無を検査するためのもので、主たる構成要素として上流側から順に、第１姿勢変更ユニット１０、本体部２０、振分装置３０、及び第２姿勢変更ユニット４０が配設されている。

第１姿勢変更ユニット１０は、物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法ｗ０より高さ寸法ｈ０の方が大きい前記物品Ｍの姿勢を９０°変更して幅寸法ｗ１より高さ寸法ｈ１の方が小さい姿勢とするものであり、下部ベルトコンベア１１、上部ベルトコンベア１２、及び受け部材１３を備えている。

下部ベルトコンベア１１は、搬送面を形成する平ベルト１１ａを有している。上部ベルトコンベア１２は、前記下部ベルトコンベア１１の平ベルト１１ａの上方に下流側ほど該平ベルト１１ａの幅方向に進出するように傾斜して設けられており、矢印ｂで示すように走行すると共に前記平ベルト１１ａ上の物品Ｍの上部を一側方から平ベルト１１ａの幅方向に押す丸ベルト１２ａを有している。その場合、搬送方向ａに対する上部ベルトコンベア１２の傾斜角は、２０〜３０°程度とされている。そして、丸棒状の受け部材１３は、物品Ｍを挟んで前記上部ベルトコンベア１２の反対側に下流側ほど前記下部ベルトコンベア１１の平ベルト１１ａに接近するように下方に傾斜して設けられており、該上部ベルトコンベア１２によって押されて姿勢が変更される物品Ｍの上部を他側方側で受ける。

本体部２０は、物品Ｍを検査する検査部を構成するもので、シールドボックス２１、Ｘ線源２２、Ｘ線検出器２３、ベルトコンベア２４、主電源スイッチ２５、モニタ付き操作パネル２６、及び表示灯２７を備えている。

シールドボックス２１は概ね箱状とされており、図３に示すように、上下流側の縦壁２１ａ，２１ｂに形成されて物品Ｍが通過する物品通過口２１ａ′，２１ｂ′は、いずれも前記第１姿勢変更ユニット１０による姿勢変更前の物品Ｍの高さ寸法ｈ０より低く設定されている。すなわち、これら物品通過口２１ａ′，２１ｂ′は、姿勢変更前の高さ寸法ｈ０より小さい高さ寸法ｈ１の姿勢とされた物品Ｍを通過させるだけの開口寸法とされている。

また、シールドボックス２１からの散乱Ｘ線の漏洩を防止するため、物品通過口２１ａ′，２１ｂ′を覆うのれん状のＸ線遮蔽カーテン２８，２８が、ベルトコンベア２４の搬送面を形成する平ベルト２４ａまで垂下して設けられている。なお、Ｘ線遮蔽カーテン２８には、金属板あるいは鉛を含有するゴム材料でなるものが使用される。

図１〜図３に示すように、Ｘ線源２２は、シールドボックス２１内の上方に収容されており、図示しないスリット機構等を介して図例の二点鎖線で示すＸ線照射領域Ａを形成しつつ、物品ＭにＸ線を照射する。Ｘ線検出器２３は、前記Ｘ線源２２の下方に対向配置されて、物品Ｍの搬送方向ａと直交する向きに一列に配設された図示しない多数の画素を有するラインセンサでなり、物品Ｍを透過するＸ線を検出する。そして、物品Ｍが前記Ｘ線照射領域Ａを通過するときに、所定のタイミングで取得されたこのＸ線検出器２３からの検出信号は画像処理されて、該物品Ｍへの異物混入が検査されることになる。

ベルトコンベア２４の両端部はシールドボックス２１の両物品通過口２１ａ′，２１ｂ′からそれぞれ若干突出しており、第１姿勢変更ユニット１０によって姿勢を変更された物品Ｍを受け取って後述する振分装置３０に受け渡す。

図１及び図２に示すように、振分装置３０は、本体部２０から受け取った検査済みの物品Ｍのうち良品を矢印ａ方向に素通りさせると共に不良品を矢印ｃあるいは矢印ｃ′方向に排出させるものであり、前記本体部２０のベルトコンベア２４の下流端から物品Ｍを受け取る平ベルト３１ａを有するベルトコンベア３１と、搬送方向ａの両側方にそれぞれ設けられて下流端を支点に二点鎖線で示すように揺動する振分アーム３２，３２とを備えている。

第２姿勢変更ユニット４０は、第１姿勢変更ユニット１０によって姿勢が変更された物品Ｍの姿勢を変更して元に戻すもので、搬送方向ａに沿って左右に並設された上部及び下部ベルトコンベア４１，４２を備えており、かつ、上部ベルトコンベア４１の搬送面を構成する平ベルト４１ａは物品Ｍの一側部を支持し、下部ベルトコンベア４２の搬送面を構成する平ベルト４２ａは物品Ｍの他側部が浮き上がるように前記上部ベルトコンベア４１の平ベルト４１ａより低い位置を走行する。そして、下部ベルトコンベア４２の下流側に、姿勢が元に戻された物品Ｍを案内するガイド部材４３が配設されている。

なお、前記各ベルトコンベア１１，１２，２４，３１，４１，４２及び振分アーム３２，３２は、それぞれ図示しない駆動手段によって駆動される。

次に、Ｘ線検査装置１の制御システムについて説明すると、図４に示すように、このＸ線検査装置１を統括的に制御するコントロールユニット５０は、Ｘ線源２２に制御信号を出力し、かつ、Ｘ線検出器２３からの検出信号を入力すると共に、該検出信号に基づいて画像処理を行なった上で、物品Ｍを良品と不良品とに判定し、不良品の場合には振分装置３０の振分アーム３２，３２を作動させる制御信号を出力する。

また、コントロールユニット５０は、第１姿勢変更ユニット１０の下部及び上部ベルトコンベア１１，１２、振分装置３０のベルトコンベア３１、及び第２姿勢変更ユニット４０の上部及び下部ベルトコンベア４１，４２の駆動を制御する制御信号を出力する。

ここで、このＸ線検査装置１の作用について説明する。

まず、上流側から第１姿勢変更ユニット１０に、図５（ａ）に示すように、長手方向を上下方向に向けた、つまり物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法ｗ０より高さ寸法ｈ０の方が大きい物品Ｍが供給されると、下部ベルトコンベア１１の平ベルト１１ａに載置された物品Ｍの上部は、一側方に設置された上部ベルトコンベア１２の丸ベルト１２ａに当接するようになる。この時点では、物品Ｍは受け部材１３によって支持されていない。

物品Ｍが下部ベルトコンベア１１によってさらに下流側に搬送されると、図５（ｂ）に示すように、物品Ｍの上部は下流側ほど下部ベルトコンベア１１の平ベルト１１ａの幅方向に進出する上部ベルトコンベア１２の丸ベルト１２ａによって一側方から矢印ｄ方向に押されてついには転倒し、物品Ｍを挟んで上部ベルトコンベア１２の反対側に設けられて下流側ほど平ベルト１１ａに接近するように下方に傾斜する受け部材１３によって他側方側で受けられるようになる。

物品Ｍが下部ベルトコンベア１１によってさらに下流側に搬送されると、図５（ｃ）に示すように、物品Ｍは上部ベルトコンベア１２の丸ベルト１２ａや受け部材１３から離反して、物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法ｗ１より高さ寸法ｈ１の方が小さい姿勢とされて、下部ベルトコンベア１１によってさらに搬送されて、本体部２０に受け渡される。

図３に示したように、姿勢を変更されてシールドボックス２１から突出するベルトコンベア２４の上流端に受け渡された物品Ｍは、シールドボックス２１の上流側縦壁２１ａに形成された物品通過口２１ａ′を介してＸ線遮蔽カーテン２８を押し退けてシールドボックス２１内に搬入される。そして、Ｘ線源２２から照射されてＸ線照射領域Ａを通過する物品Ｍを透過したＸ線はＸ線検出器２３に入射され、所定のタイミングで取得された検出信号に基づいた画像処理を介して異物混入の検査が行われる。

Ｘ線照射領域Ａを通過した検査済みの物品Ｍは、シールドボックス２１の下流側縦壁２１ｂに形成された物品通過口２１ｂ′に向かい、Ｘ線遮蔽カーテン２８を押し退けて前記物品通過口２１ｂ′を介して、シールドボックス２１から突出するベルトコンベア２４の下流端から振分装置３０に受け渡される。

そして、図１及び図２に示したように、物品Ｍが良品である場合、振分アーム３２，３２は作動しないので該物品Ｍはそのままベルトコンベア３１によって矢印ａ方向に素通りして、第２姿勢変更ユニット４０に受け渡たされる。一方、物品Ｍが不良品である場合、いずれかの振分アーム２８が作動することによって矢印ｃ，ｃ′方向に排出されて、例えば不良品回収箱等に回収される。

振分装置３０のベルトコンベア３１から第２姿勢変更ユニット４０に受け渡たされた物品Ｍは、図６において実線で示すように、まず、前記ベルトコンベア３１と略同じ高さの上部ベルトコンベア４１の平ベルト４１ａによって一側部を支持され、次いで重心Ｇが位置する物品Ｍの他側部が上部ベルトコンベア４１の縁部を支点に下方に回転し、二点鎖線で示すように、元の長手方向を上下方向に向けた姿勢で、つまり物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法ｗ０より高さ寸法ｈ０の方が大きい姿勢で、下部ベルトコンベア４２の平ベルト４２ａに支持されることになる。なお、元の姿勢に変更された物品Ｍは、例えば箱詰工程に供給される。

以上のように構成したことにより、備えられるＸ線源２２とＸ線検出器２３とは固定的かつ一対でよいので、従来問題であった一対のＸ線源とＸ線検出器とを使用して照射方向を変更する場合のように、これらの取り外し及び取り付け構造が複雑化したり、また、照射方向を変更するときの作業自体が面倒、特にＸ線源とＸ線検出器との間の照射Ｘ線の軸合わせが面倒であるという問題はない。そして、一対のＸ線源とＸ線検出器とを２組備えた場合のように、装置の複雑化や大型化を招くこともなく、構成は簡素なものとなる。

その上で、シールドボックス２１の上流側縦壁２１ａの上流側に、Ｘ線の透過距離が短くなるように物品Ｍの姿勢を変更する第１姿勢変更ユニット１０が備えられているので、姿勢変更前の物品ＭにＸ線を照射する場合に比較してＸ線の透過距離が短くなる。したがって、精度よい検査を維持するために物品Ｍに対するＸ線照射量を増加させることがないので、装置外部へのＸ線の漏洩を効果的に防止することができる。

また、上流側の第１姿勢変更ユニット１０によって姿勢が変更されたのち検査された物品Ｍは、下流側の第２姿勢変更ユニット４０によって元の姿勢に戻るので、例えば一連の生産ラインのレイアウト上、検査済みの物品Ｍの姿勢を元に戻す必要がある場合に好適となり、生産ラインのさらなる自動化が可能となる。

また、Ｘ線を上下方向に照射する構成において、シールドボックス２１の上流側縦壁２１ａの上流側で第１姿勢変更ユニット１０により、幅寸法ｗ０より高さ寸法ｈ０の方が大きい物品Ｍの姿勢を変更して幅寸法ｗ１より高さ寸法ｈ１の方が小さい姿勢とし、下流側縦壁２１ｂの下流側で第２姿勢変更ユニット４０により、前記第１姿勢変更ユニット１０によって変更された物品Ｍの姿勢を元に戻すように構成され、その上で、前記両縦壁２１ａ，２１ｂの物品通過口２１ａ′，２１ｂ′は、前記第１姿勢変更ユニット１０による姿勢変更前の物品Ｍの高さ寸法ｈ０より低く設定されているので、各物品通過口２１ａ′，２１ｂ′の上縁部は上方に設置されたＸ線源２２から遠くなって、該物品通過口２１ａ′，２１ｂ′から漏洩しようとするＸ線は十分に減衰することになり、該物品通過口２１ａ′，２１ｂ′を介したＸ線の漏洩は効果的に防止される。

なお、前記第１姿勢変更ユニット１０に供給された物品Ｍが長手方向を上下方向に向けたものであり、第１姿勢変更ユニット１０によって該物品Ｍの長手方向が搬送方向ａと直交するように姿勢変更することにより、つまり第１姿勢変更ユニット１０による姿勢変更後に該物品Ｍの長手方向を搬送方向ａに向けないようにすることにより、ベルトコンベア２４によって搬送する物品Ｍの間隔を狭く設定することができ、もって検査の高速化を図ることができるメリットがある。

また、上流側の第１姿勢変更ユニット１０の構成によれば、上部ベルトコンベア１２によって物品Ｍの上部を一側方から下部ベルトコンベア１１の平ベルト１１ａの幅方向に押して姿勢を変更する場合に、姿勢が変更される物品Ｍの反対側の上部を他側方側で受け部材１３によって受けつつ、該受け部材１３によって前記物品Ｍの上部を徐々に下部ベルトコンベア１１の平ベルト１１ａに接近させることができるので、物品Ｍの姿勢は搬送中にスムーズに変更されることになり、搬送経路から物品Ｍが逸脱したり姿勢が乱れたりする不具合が生じることはない。しかも、駆動力を有する上部ベルトコンベア１２を使用することにより、下部ベルトコンベア１１による物品Ｍのスムーズな搬送を助勢することができる。

そして、下流側の第２姿勢変更ユニット４０の構成によれば、搬送面の高さを異ならせて並設された上部及び下部ベルトコンベア４１，４２が使用されているので、その重心Ｇが搬送面の低い下部ベルトコンベア４２の上方に位置するように物品Ｍが該第２姿勢変更ユニット４０に受け渡されると、該物品Ｍは上部及び下部ベルトコンベア４１，４２間に生成された段差を介して、つまり該物品Ｍは搬送面の高い上部ベルトコンベア４１の縁部を支点に搬送面の低い下部ベルトコンベア４２方向に回転して、幅寸法ｗ０より高さ寸法ｈ０の方が大きい元の姿勢で、該下部ベルトコンベア４２に移載されることになる。なお、この簡素な構成によれば、姿勢変更に時間や搬送距離を長く必要としないことから、高速で姿勢を変更する場合や物品搬送方向ａのスペースが規制される場合に好適である。

ここで、第１姿勢変更ユニット１０の変形例について説明する。なお、特に混乱を招かない限り、前述した構成要素と共通するものについては同じ符号を付すことにする。

すなわち、図７及び図８に示すように、本体部２０の上流側の第１姿勢変更ユニット１０は、前述したものと同様に、下部ベルトコンベア１１、上部ベルトコンベア１２、及び受け部材１３を備えている。その場合、特に下部ベルトコンベア１１の搬送面を構成する平ベルト１１ａは、搬送方向ａに沿って設けられて、上部ベルトコンベア１２の丸ベルト１２ａによって上部を一側方から押される物品Ｍの下端部を他側方側で受け止める突起部１１ａ′を有している。

これによれば、図８に示すように、上部ベルトコンベア１２の丸ベルト１２ａによって上部を一側方から矢印ｄ方向に押される物品Ｍの下端部は、前記突起部１１ａ′によって他側方側から受け止められる。したがって、上部ベルトコンベア１２によって上部を押される物品Ｍの下端部が押される方向ｄにいたずらに移動することはなく、つまり二点鎖線で示すように、物品Ｍの上部を押して姿勢を変更させようとする前記上部ベルトコンベア１２の作用が損なわれることはなく、もって物品Ｍの姿勢を一層確実に変更することができる。なお、前記突起部１１ａ′は、搬送方向ａに連続して設けられてもよいし、不連続に設けられてもよい。

次に、別なる構成の第１姿勢変更ユニットについて説明する。

まず、図９に示す第１姿勢変更ユニット１１０は、例えば牛乳パック等の箱型形状の物品Ｍの姿勢変更に適用されるもので、搬送方向ａの上流側に設けられて水平方向に走行する平ベルト１１１ａを有する第１ベルトコンベア１１１と、該第１ベルトコンベア１１１の上方に配設されて、上流端では垂直とされる一方、下流端では水平となるようにねじられた平ベルト１１２ａ，１１３ａをそれぞれ有する上下一対の第２及び第３ベルトコンベア１１２，１１３とを備えている。その場合、第２及び第３ベルトコンベア１１２，１１３は、上側の第２ベルトコンベア１１２の平ベルト１１２ａの下側走行面と下側の第３ベルトコンベア１１３の平ベルト１１３ａの上側走行面とが適宜の間隔を置いて対向するように配設されており、前記両走行面間に物品Ｍが挟持されて搬送される。

この第１姿勢変更ユニット１１０によれば、長手方向を上下方向に向けて供給された物品Ｍは、矢印ａ方向に搬送される過程で、当初は長手方向を上下方向に向けた姿勢で、下方を第１ベルトコンベア１１１によって支持されると共に、第２及び第３ベルトコンベア１１２，１１３によって挟持されて、搬送されるにしたがって、長手方向を搬送方向ａと直交する方向に向けた姿勢に次第に変更されて、つまり幅寸法より高さ寸法の方が小さい姿勢に変更されて、下流側の本体部２０に受け渡されることになる。なお、この第１姿勢変更ユニット１１０は、前述した牛乳パックのように搬送中に内容物が不規則に移動し易い物品Ｍを、安定して搬送しつつ、その姿勢を変更するのに好適である。そして、このような構成の第１姿勢変更ユニット１１０の上下流の構成を逆転させることにより、第２姿勢変更ユニットとして使用することができる。

また、図１０及び図１１に示す第１姿勢変更ユニット２１０は、例えば丸缶のような姿勢を変更した場合に搬送面上で転がり易い物品Ｍに適用されるもので、併せて本体部２０についても、これまでのベルトコンベア２４が図例のプレートコンベア２２４に変更されている。

まず、第１姿勢変更ユニット２１０は、ベルトコンベア２１１、スクリューコンベア２１２、ガイド部材２１３、及び押し部材２１４を備えている。下方に設けられたベルトコンベア２１１は、長手方向を上下方向に向けて供給された物品Ｍを矢印ａ方向に搬送する。該ベルトコンベア２１１の上方に設けられたスクリューコンベア２１２は、その螺旋状の溝部２１２ａを介して物品Ｍの略中央部に係合して一側方から支持すると共に、回転によって前記ベルトコンベア２１１と協働して該物品Ｍを矢印ａ方向に搬送する。前記ベルトコンベア２１１の上方に、物品Ｍを挟んでスクリューコンベア２１２の反対側に設けられた丸棒状のガイド部材２１３は、上流側では前記スクリューコンベア２１２に沿って延びると共に、下流側では前記スクリューコンベア２１２から徐々に離反しつつ下方に傾斜している。そして、同じくベルトコンベア２１２の上方かつ下流側に、物品Ｍを挟んでガイド部材２１４の反対側に設けられた押し部材２１４は、物品Ｍとスクリューコンベア２１２の溝部２１２ａとの係合を解除して該物品Ｍの上部をスクリューコンベア２１２から離反させるため、下流側ほどスクリューコンベア２１２から遠ざかるように配設されている。

一方、プレートコンベア２２４は、上下流各一対（上流側の一方のみ図示）のスプロケット２２４ａ…２２４ａ、対応するスプロケット２２４ａ，２２４ａ間に巻き掛けられた２条のエンドレスチェーン２２４ｂ，２２４ｂ、及び２条のエンドレスチェーン２２４ｂ，２２４ｂに跨って取り付けられて、中央部に物品Ｍを保持するための側面視で円弧状の凹部を有する多数の受けプレート２２４ｃ…２２４ｃを備えている。なお、エンドレスチェーン２２４ｂ，２２４ｂや受けプレート２２４ｃ…２２４ｃは、Ｘ線照射領域Ａを通過する物品Ｍを透過してＸ線検出器２３に入射するＸ線をいたずらに遮蔽しないように、樹脂製とされている。

この第１姿勢変更ユニット２１０によれば、長手方向を上下方向に向けて供給された物品Ｍは、当初は下方をベルトコンベア２１１、中央部を一側方ではスクリューコンベア２１２、同じく他側方ではガイド部材２１３によって支持されつつ、矢印ａ方向に搬送される。そして、下流側では、物品Ｍは押し部材２１４によって上部を一側方から押されてスクリューコンベア２１２の溝部２１２ａとの係合を解除されて、ベルトコンベア２１１の幅方向に転倒しようとする。一方、物品Ｍを挟んで押し部材２１４の反対側に設けられたガイド部材２１３は、スクリューコンベア２１２から離反して下方に傾斜しているので、転倒しようとする物品Ｍの上部は、このガイド部材２１３によって他側方側から受けられると共に、該物品Ｍは、プレートコンベア２２４方向に導かれる。

長手方向を搬送方向ａと直交する方向に向けて転倒する、つまり物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法より高さ寸法の方が小さい姿勢とされる物品Ｍは、プレートコンベア２２４に受け渡される。すなわち、転倒する物品Ｍは、順次各受けプレート２２４ｃに受け渡されて、該物品Ｍの側部と受けプレート２２４ｃの凹部とを介して安定的に保持されつつ、Ｘ線照射領域Ａに搬送されることになる。なお、このような構成の第１姿勢変更ユニット２１０の上下流の構成を概ね逆転させることにより、第２姿勢変更ユニットとして使用することができる。

次に、別なる構成の第２姿勢変更ユニットについて説明する。

図１２及び図１３に示す第２姿勢変更ユニット３４０は、小麦粉や粉砂糖等が袋詰めされた物品Ｍの姿勢を変更するもので、搬送方向ａに沿って隙間Ｓを介して左右に分割された平ベルト３４１Ａ，３４１Ｂを有するベルトコンベア３４１を備えている。そして、前記隙間Ｓに、下流側ほど上方かつ右側平ベルト３４１Ｂ方向に進出するように傾斜して、矢印ｅで示すように走行する丸ベルト３４２ａを有するベルトコンベア３４２が配設されている。

この第２姿勢変更ユニット３４０によれば、まず、図１４（ａ）に示すように、物品Ｍが、上流側から長手方向を搬送方向ａと直交する方向に向けて、つまり物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法ｗ１より高さ寸法ｈ１の方が小さい姿勢とされて、しかも重心Ｇがベルトコンベア３４１の右側平ベルト３４１Ｂ側に位置するように、両平ベルト３４１Ａ，３４１Ｂに跨って供給される。この時点では、ベルトコンベア３４２の丸ベルト３４２ａは、物品Ｍの直下方にあって隙間Ｓから突出するには至っていない。

次いで、図１４（ｂ）に示すように、ベルトコンベア３４１によって物品Ｍがさらに下流側に搬送されると、隙間Ｓからベルトコンベア３４２の丸ベルト３４２ａが上方に突出して、物品Ｍの図例の左側側部は該丸ベルト３４２ａによって次第に持ち上げられて、物品Ｍは右側平ベルト３４１Ｂによって図例の右側端部を支持されるようになる。

そして、図１４（ｃ）に示すように、さらに下流側に搬送される過程で、上方かつベルトコンベア３４１の右側平ベルト３４１Ｂの幅方向に進出する前記丸ベルト３４２ａにより、物品Ｍは右側平ベルト３４１Ｂ上に、長手方向を上下方向に向けた姿勢で、つまり幅寸法Ｗ０より高さ寸法ｈ０の方が大きい姿勢で支持される。

なお、本発明は、具体的に詳述した前記実施の形態に限定されることはなく、本発明の趣旨に沿うものであればよく、例えば、第２姿勢変更ユニット４０，３４０や振分装置３０を適宜省略してもよい。

また、前記実施の形態では、物品搬送経路を横断する断面内で物品Ｍの姿勢を９０°変更していたが、Ｘ線の透過距離が短くなるのであれば、これにこだわらない。

また、前記第１姿勢変更ユニット１０において、下部ベルトコンベア１１及び上部ベルトコンベア１２の平ベルト１１ａ及び丸ベルト１２ａの走行速度をそれぞれ調節したり、前記第２姿勢変更ユニット４０において、上部ベルトコンベア４１及び下部ベルトコンベア４２の平ベルト４１ａ，４２ａの走行速度をそれぞれ調節して、各姿勢変更ユニット１０，４０における物品搬送のさらなる安定化や姿勢変更のさらなる円滑化を図ってもよい。

そして、Ｘ線を水平方向に照射する形式のＸ線検査装置については言及を省略したが、その場合の第１姿勢変更ユニットとしては、前記第２姿勢変更ユニット４０，３４０、あるいは前記第１姿勢変更ユニット１１０，２１０の上下流の構成を逆転させたものが、一方、第２姿勢変更ユニットとしては前記第１姿勢変更ユニット１０，１１０，２１０が、それぞれ使用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、供給される物品を簡素化された構成で精度よく検査することができ、しかも装置外部へのＸ線の漏洩を効果的に防止することができるＸ線検査装置が提供される。すなわち、本発明は、物品にＸ線を照射して、該物品への異物混入や該物品の形状異常等を検査するＸ線検査装置に関し、物品検査の技術分野に広く好適である。

本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の側面図である。同じく平面図である。本体部の要部を抜粋して示す側断面図である。制御システムを示すブロック図である。第１姿勢変更ユニットの作用を説明するため、図２のＩＩ方向から見た要部を抜粋して示す図であり、（ａ）は姿勢変更直前、（ｂ）は姿勢変更途中、及び（ｃ）は姿勢変更直後を示す。第２姿勢変更ユニットの作用を説明するため、図２のＩＩＩ方向から見た要部を抜粋して示す図である。第１姿勢変更ユニットの変形例を示す一部を抜粋して示す平面図である。突起部の作用を説明するため、図７のＩＶ方向から見た要部を抜粋して示す図である。別なる構成の第１姿勢変更ユニットの平面図である。さらに別なる構成の第１姿勢変更ユニットと後続する本体部のプレートコンベアとの要部側面図である。同じく平面図である。別なる構成の第２姿勢変更ユニットの要部側面図である。同じく平面図である。第２姿勢変更ユニットの作用を説明するため、図１３のＶＩ方向から見た要部を抜粋して示す図であり、（ａ）は姿勢変更直前、（ｂ）は姿勢変更途中、及び（ｃ）は姿勢変更直後を示す。従来のＸ線検査装置の構成を示す図である。同じく別なるＸ線検査装置の構成を示す図である。同じくさらに別なるＸ線検査装置の構成を示す図である。

符号の説明

１Ｘ線検査装置
１０，１１０，２１０第１姿勢変更ユニット（姿勢変更手段）
１１下部ベルトコンベア
１１ａ′ 突起部
１２上部ベルトコンベア
１３受け部材
２１ａ上流側縦壁（上流側Ｘ線漏洩防止部材）
２１ａ′ 物品通過口
２１ｂ下流側縦壁（下流側Ｘ線漏洩防止部材）
２１ｂ′ 物品通過口
２２Ｘ線源
２３Ｘ線検出器
２４ベルトコンベア（搬送手段）
４０，３４０第２姿勢変更ユニット（第２の姿勢変更手段）
４１上部ベルトコンベア（搬送面の高いベルトコンベア）
４２下部ベルトコンベア（搬送面の低いベルトコンベア）
ＡＸ線照射領域
Ｍ物品

Claims

物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送される前記物品にＸ線を照射するＸ線源と、該Ｘ線源の対向位置に設けられて、該Ｘ線源から照射されて前記物品を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを有するＸ線検査装置であって、
前記Ｘ線源によるＸ線照射領域の上流側及び下流側にそれぞれ設けられて、物品通過口を有するＸ線漏洩防止部材と、
前記上流側Ｘ線漏洩防止部材の上流側に設けられて、Ｘ線の透過距離が短くなるように物品の姿勢を変更する姿勢変更手段とが備えられていることを特徴とするＸ線検査装置。
前記請求項１に記載のＸ線検査装置において、
前記下流側Ｘ線漏洩防止部材の下流側に、前記姿勢変更手段によって姿勢が変更された物品の姿勢を変更して元に戻す第２の姿勢変更手段が備えられていることを特徴とするＸ線検査装置。
前記請求項２に記載のＸ線検査装置において、
前記Ｘ線源とＸ線検出器とは上下に対向配置されており、
前記姿勢変更手段は、物品搬送経路を横断する断面内で幅寸法より高さ寸法の方が大きい物品の姿勢を変更して幅寸法より高さ寸法の方が小さい姿勢とすると共に、
前記第２の姿勢変更手段は、前記姿勢変更手段によって幅寸法より高さ寸法の方が小さい姿勢とされた物品の姿勢を変更して元の幅寸法より高さ寸法の方が大きい姿勢に戻すものであり、かつ、
前記両Ｘ線漏洩防止部材の物品通過口は、いずれも前記姿勢変更手段による姿勢変更前の物品の高さ寸法より低く設定されていることを特徴とするＸ線検査装置。
前記請求項３に記載のＸ線検査装置において、
前記姿勢変更手段は、前記搬送手段の上流側に配設されて、物品を搬送する下部ベルトコンベアと、
該下部ベルトコンベアの搬送面の上方に下流側ほど該搬送面の幅方向に進出するように設けられて、該搬送面上の物品の上部を一側方から該搬送面の幅方向に押す上部ベルトコンベアと、
前記物品を挟んで該上部ベルトコンベアの反対側に下流側ほど前記下部ベルトコンベアの搬送面に接近するように下方に傾斜して設けられて、該上部ベルトコンベアによって押されて姿勢が変更される物品の上部を他側方側で受ける受け部材とを備えていることを特徴とするＸ線検査装置。
前記請求項４に記載のＸ線検査装置において、
前記下部ベルトコンベアは、その搬送面に搬送方向に沿って、前記上部ベルトコンベアによって上部を一側方から押される物品の下端部を他側方側で受け止める突起部を有していることを特徴とするＸ線検査装置。
前記請求項３に記載のＸ線検査装置において、
前記第２の姿勢変更手段は、前記搬送手段の下流側に配設されると共に搬送方向に沿って左右に並設された一対のベルトコンベアを備えており、かつ、
一方のベルトコンベアは物品の一側部を支持し、
他方のベルトコンベアは物品の他側部が浮き上がるように前記一方のベルトコンベアより低い搬送面を有していることを特徴とするＸ線検査装置。