(57)【要約】【課題】  Ｘ線防護扉をその下側に設けた水平の旋回軸を中心として旋回させることによって開閉する方式を採用したＸ線透視装置において、そのＸ線防護扉の自重により発生するモーメントを有効に軽減させることのできるＸ線透視装置を提供する。【解決手段】  Ｘ線防護扉Ｄの旋回軸Ｔｈとは別に、付勢手段によりその軸心を中心とするモーメントが付与されるモーメント付与軸１を設けるとともに、そのモーメント付与軸１に付与されたモーメントを、旋回軸Ｔｈに伝達する伝達機構２を設け、その伝達されたモーメントによりＸ線防護扉Ｄの自重により旋回軸Ｔｈの回りに発生するモーメントを相殺する構成の採用により、伝達機構２を適宜に設定することによって、Ｘ線防護扉Ｄの旋回角度による自重に起因するモーメントの変化と、モーメント付与軸１から伝達されるモーメントの変化を略一致させることを可能とする。【選択図】  図３
2006003094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線防護箱内に互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に透視対象物を搬送することによって当該透視対象物を透過したＸ線を検出し、その検出結果を用いて透視対象物のＸ線透視像を構築するとともに、上記防護箱には、水平の旋回軸の回りに回動することにより開閉するＸ線防護扉が設けられ、かつ、旋回軸は当該Ｘ線防護扉の下側に配置されてなるＸ線透視装置において、
上記旋回軸とは別にＸ線防護箱もしくはＸ線防護扉に設けられ、付勢手段により軸心を中心とするモーメントが付与されるモーメント付与軸と、そのモーメント付与軸の回りのモーメントを上記旋回軸に伝達する伝達機構を備え、その伝達されたモーメントにより上記Ｘ線防護扉の自重により上記旋回軸の回りに発生するモーメントを相殺するように構成されていることを特徴とするＸ線透視装置。
【請求項２】
上記伝達機構により上記旋回軸に伝達されるモーメントが、上記Ｘ線防護扉の旋回角度に応じて変化する当該Ｘ線防護扉の自重によるモーメントと略同等の変化率のもとに、Ｘ線防護扉の旋回角度に応じて変化するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線透視装置。
【請求項３】
上記伝達機構が、一端が上記モーメント付与軸に固定され、他端が、上記旋回軸に対して所定の距離の位置に設けられ、かつ、上記Ｘ線防護扉の旋回により当該他端に対して上記旋回軸の回りに相対的に回転移動する係合部に係合して上記ーメント付与軸の回りのモーメントを上記Ｘ線防護扉に伝達するアームによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線透視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食品などの物品内部に異物が存在しているか否か等を検査するためのＸ線透視装置に関し、更に詳しくは、開閉自在のＸ線防護扉を備えたＸ線防護箱内にＸ線源とＸ線検出器を対向配置してなるＸ線透視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線を用いて物品内部の異物の有無の検査等を行うためのＸ線透視装置においては、Ｘ線源から透視対象物に対してＸ線を照射し、その透視対象物を透過したＸ線をＸ線検出器により検出し、そのＸ線透過情報を用いて透視対象物内に含まれる異物の有無や異常の有無などを判定する。
【０００３】
この種のＸ線透視装置で、ラインに組み込まれるものにあっては、図９に概略の正面図を示すように、Ｘ線源９１とＸ線検出器９２はＸ線防護箱Ｂ内に収容され、これらのＸ線源９１とＸ線検出器９２の間に、Ｘ線防護箱Ｂの側面に設けられた搬入・搬出口Ｂａ，Ｂｂを貫通するようにベルトコンベア９３を配置し、透視対象物Ｗをそのベルトコンベア９３によりＸ線防護箱Ｂ内のＸ線源９１とＸ線検出器９２の間を通過させる構造が多用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
Ｘ線防護箱Ｂは、通常、ステンレス等のＸ線遮蔽材が用いられ、また、例えば食品製造や食品加工分野のラインに組み込まれる装置においては、衛生面の配慮から頻繁に清浄等のメンテナンスが行う必要があることから、Ｘ線防護箱Ｂにはその正面に、同じくステンレス等のＸ線遮蔽材料からなるＸ線防護扉Ｄが設けられ、このＸ線防護扉Ｄを開くことによって、Ｘ線防護箱Ｂの内面やベルトコンベア４などが定期的に清掃される。
【０００５】
Ｘ線防護扉の開閉方式としては、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すような方式がある。なお、これらの図においては、Ｘ線防護箱の搬入・搬出口等は省略している。図１０（Ａ）に示すものはＸ線防護箱Ｂに対してＸ線防護箱Ｄが左右にスライドして開閉する方式であり、同図（Ｂ）に示すものは、Ｘ線防護扉Ｄの左右いずれかに鉛直の旋回軸Ｔｖを備え、この旋回軸Ｔｖを中心としたＸ線防護扉Ｄの旋回により開閉する方式である。また、同図（Ｃ）および（Ｄ）に示すものは、Ｘ線防護扉Ｄの上側ないしは下側に水平の旋回軸Ｔｈを備え、この旋回軸Ｔｈを中心としてＸ線防護扉Ｄを旋回させることによって開閉する方式である。
【０００６】
Ｘ線防護扉は、一般に、Ｘ線を防護する目的のために、その材質を前記したようにステンレスとする場合においても相応の厚みが必要であり、その大きさを、Ｘ線防護箱内に作業者がアクセスするのに必要な開口を確保する大きさとした場合に、その質量は十数ｋｇ以上になる場合が多い。
【０００７】
上記したＸ線防護扉Ｄの各開閉方式のうち、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示す方式では、Ｘ線防護扉Ｄの自重が開閉作業者の負担となることは少ないが、（Ｃ）および（Ｄ）に示す開閉方式は、Ｘ線防護扉Ｄの自重が開閉作業上の安全性を損なったり、作業者に負担を与える。
【０００８】
ここで、（Ｃ）の開閉方式は作業中にＸ線防護扉Ｄが落下する危険があり、採用されるケースは少ない。また、（Ａ）および（Ｂ）の開閉方式は、Ｘ線防護扉Ｄを開放した状態においてＸ線防護箱Ｂの横にはみ出すなどの不具合があり、このようなことから、頻繁に清浄を必要とする食品用のＸ線透視装置において、（Ｄ）に示す開閉方式が比較的よく採用されている。
【０００９】
図１０（Ｄ）に示す開閉方式を有するＸ線透視装置においては、Ｘ線防護扉Ｄの自重によって発生する旋回軸Ｔｈの回りのモーメントによる開閉作業者の負荷軽減と安全性確保のために、図１１（Ａ）に示すように、旋回軸Ｔｈ上にねじり中心を持つねじりバネ９４を設けたり、あるいは同図（Ｂ）に示すように旋回軸Ｔｈ上にトーションバー９５を設けるとともに、これらのねじりバネ９４やトーションバー９５がＸ線防護扉Ｄを開く際にねじられるような機構を設けて、これらのバネの反力によってＸ線防護扉Ｄの自重によって生じる旋回軸Ｔｈ回りのモーメントを低減している。
【特許文献１】特開２００１−３１１６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、下側に旋回軸ＴｈをもつＸ線防護扉Ｄでは、扉面が地面に対して垂直の位置の状態で旋回軸Ｔｈの回りのモーメントが最小となり、地面に対して水平の状態で概ね最大となる。従って、Ｘ線防護扉Ｄを地面に対して垂直に立てた位置で、かつ、旋回軸Ｔｈが下側に位置する状態、つまりＸ線防護扉Ｄが閉じた状態を０°として、１８０°旋回してＸ線防護扉Ｄが開く状態と旋回角度θを定義づけたとき、Ｘ線防護扉Ｄの自重に起因して旋回軸Ｔｈの回りに生じるモーメントは、図１２にグラフを示すように、θが９０°の位置、つまりＸ線防護扉Ｄが水平となる状態でピークとなるサインカーブを示す。
【００１１】
これに対し、図１１（Ａ），（Ｂ）に示した従来のモーメント軽減機構によれば、ねじりバネ９４もしくはトーションバー９５をねじることによって発生するモーメントは、Ｘ線防護扉Ｄの旋回角度θに比例して増加する。
【００１２】
従って、従来の技術によりＸ線防護扉Ｄの自重によるモーメントを軽減しようとした場合、Ｘ線防護扉Ｄの自重によるモーメントと、モーメント軽減機構により発生するモーメントの、Ｘ線防護扉Ｄの旋回角度に対する変化が互いに相違するため、旋回角度９０°を超える範囲をカバーして効果的に機能させることができない。このため、Ｘ線防護扉Ｄの旋回角度を９０°程度に制限したり、９０°付近でのバネ力による扉のモーメント軽減効果を妥協するなどしている。これらのうち前者の対策では、Ｘ線防護扉Ｄが装置外側に張り出す弊害が生じ、後者の対策では充分なモーメント軽減効果が得られない弊害が生じる。
【００１３】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、Ｘ線防護扉をその下側に設けた水平の旋回軸を中心として旋回させることによって開閉する方式を採用したＸ線透視装置において、そのＸ線防護扉の自重により発生するモーメントを有効に軽減させることのできるＸ線透視装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明のＸ線透視装置は、Ｘ線防護箱内に互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に透視対象物を搬送することによって当該透視対象物を透過したＸ線を検出し、その検出結果を用いて透視対象物のＸ線透視像を構築するとともに、上記防護箱には、水平の旋回軸の回りに回動することにより開閉するＸ線防護扉が設けられ、かつ、旋回軸は当該Ｘ線防護扉の下側に配置されてなるＸ線透視装置において、上記旋回軸とは別にＸ線防護箱もしくはＸ線防護扉に設けられ、付勢手段により軸心を中心とするモーメントが付与されるモーメント付与軸と、そのモーメント付与軸の回りのモーメントを上記旋回軸に伝達する伝達機構を備え、その伝達されたモーメントにより上記Ｘ線防護扉の自重により上記旋回軸の回りに発生するモーメントを相殺するように構成されていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１５】
ここで、本発明においては、上記伝達機構により上記旋回軸に伝達されるモーメントが、上記Ｘ線防護扉の旋回角度に応じて変化する当該Ｘ線防護扉の自重によるモーメントと略同等の変化率のもとに、Ｘ線防護扉の旋回角度に応じて変化するように構成すること（請求項２）が好ましい。
【００１６】
また、本発明における伝達機構は、一端が上記モーメント付与軸に固定され、他端が上記旋回軸に対して所定の距離の位置に設けられたピンに係合して上記モーメント付与軸の回りのモーメントを上記Ｘ線防護扉に伝達するアームによって構成すること（請求項３）ができる。
【００１７】
本発明は、Ｘ線防護扉の旋回軸とは別に軸（モーメント付与軸）を設けて、この軸の回りにバネや錘などの付勢手段によりモーメントを付与し、そのモーメントを伝達機構によりＸ線防護扉の旋回軸に伝達することにより、伝達機構によるモーメントの伝達の仕方によって、Ｘ線防護扉の自重により発生するモーメントの旋回角度に基づく変化と、モーメント付与軸の回りに発生して旋回軸の回りに伝達されるモーメントの変化を略一致させることを可能とし、所期の課題を解決しようとするものである。
【００１８】
すなわち、バネなどの付勢手段によりモーメント付与軸の回りに発生するモーメントは、図１１に示した従来の対策におけるねじりバネやトーションバーの作用により旋回軸Ｔｈの回りに発生するモーメントと同様に、ねじり角度に比例して大きくなり、また、錘などを用いる場合には一定の大きさとなるが、このモーメントを旋回軸に対して伝達する伝達機構を適宜に設定することにより、旋回軸の回りに伝達されるモーメントをＸ線防護扉の旋回角度に対応させて変化させることが可能となり、Ｘ線防護扉の自重により発生するモーメントを相殺することができ、請求項２に係る発明のように、伝達機構を介して旋回軸の回りに伝達されるモーメントを、Ｘ線防護扉の自重により発生するモーメントの旋回角度による変化率と同等の変化率のもとに変化させることができる。
【００１９】
このような作用を得ることのできる伝達機構の例としては、請求項３に係る発明のように、そしてその例を図１に機構図で示すように、旋回軸Ｔｈから距離Ｒ１の位置に設けられたモーメント付与軸１にアーム２の一端を固定し、その他端を、旋回軸Ｔｈに対して所定の距離Ｒ２の位置に設けられてＸ線防護扉の旋回により当該他端に対して旋回軸Ｔｈの回りに相対的に回転移動する係合部（作用点）３に係合させる機構を採用することができ、このような構成により、モーメント付与軸１の回りのモーメントＭ１を、旋回軸Ｔｈの回りのモーメントＭ２として伝達し、Ｘ線防護扉の自重により発生する旋回軸Ｔｈ回りのモーメントＭ３に対抗させて相殺することができる。
【００２０】
モーメント付与軸１の回りの付与するモーメントＭ１を例えば一定とし、係合部３の旋回軸Ｔｈの回りの角度を図示のようにφとすると、旋回軸Ｔｈに伝達されるモーメントＭ２はｓｉｎθの関数となる。係合部３の角度φと前記したＸ線防護扉Ｄの旋回軸Ｔｈの回りの旋回角度θとが一致するように係合部３の位置を考慮すれば、図２にグラフを示すように、φが９０°でモーメントＭ２を最大とすることが可能となり、前記した図１２のグラフに示されるＸ線防護扉Ｄの自重により発生するモーメントと同じ変化率のもとに当該Ｘ線防護扉Ｄの旋回角度に応じてモーメントＭ２を変化させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、Ｘ線防護扉の自重により発生してその扉の旋回角度に応じて変化するモーメントを、旋回軸とは別に設けたモーメント付与軸の回りに発生させて伝達機構により旋回軸回りに伝達されるモーメントにより有効に軽減することができ、従来に比してＸ線防護扉の開閉時における作業者の負担をより大きく軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図３は本発明の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。なお、この図３および以下の各実施の形態を示す図においては、Ｘ線防護箱の図示を省略し、Ｘ線防護扉Ｄとそのモーメント軽減機構のみを図示する。
【００２３】
図３に示す例では、Ｘ線防護扉Ｄの下側に設けられている旋回軸Ｔｈと平行に、モーメント付与軸１がＸ線防護箱（図示せず）に回動自在に支持されている。このモーメント付与軸１の一端側には滑車１１が固定されており、その滑車１１にはワイヤ１２を介して錘１３が吊るされ、これによりモーメント付与軸１にはＸ線防護扉Ｄを開く向きとは逆向きに一定のトルク（ねじりモーメント）が付与される。モーメント付与軸１の他端側にはアーム２の基端部が固定されており、このアーム２の先端部は、Ｘ線防護扉Ｄにその旋回軸Ｔｈから所定の距離だけ離れた位置に突出形成されているピン３に対して下側に接している。
【００２４】
以上の構成において、モーメント付与軸１の回りに付与されるモーメントは、アーム２によってピン３に伝達されてこれを時計回りに押し、これにより、Ｘ線防護扉Ｄが開く際にその自重によって発生する旋回軸Ｔｈ回りの反時計回りのモーメントを相殺するように機能する。
【００２５】
図４に示す例は、上記と同等のモーメント付与軸１とアーム２を備えているが、モーメント付与軸１に対する錘１３によるモーメントの付与の向きを反対としているとともに、Ｘ線防護扉Ｄに設けられているピン３に対して上側に接している。
【００２６】
この図４の例においても、モーメント付与軸１の回りに付与されるモーメントは、アーム２によってピン３に伝達されてこれを時計回りに押し、これにより、Ｘ線防護扉Ｄが開く際にその自重により発生する旋回軸Ｔｈ回りの反時計回りのモーメントを相殺する。
【００２７】
図５に示す例は、モーメント付与軸１に対してモーメントを付与する手段をねじりバネ１４とした点が図３と相違する点であり、アーム２とピン３の関係は図３の例と全く同じである。ねじりバネ１４はその一端がＸ線防護箱に固定され、他端がアーム２に固定され、Ｘ線防護扉Ｄの開放時の旋回の向きと逆向きのモーメントをモーメント付与軸１に付与している。このようなねじりバネ１４を用いる場合には、モーメント付与軸１に付与されるモーメントはそのねじり角度、つまりアーム２の振れ角に対して直線的に変化するが、そのピークとＸ線防護扉Ｄの開放の際の自重によるモーメントのピークとを一致させることで、一定のトルクを付与する場合と同等の作用効果を奏することができる。
【００２８】
図６に示す例は、ねじりバネ１４によりモーメント付与軸１に付与するモーメントを図５の例と逆向きにするとともに、Ｘ線防護扉Ｄに設けられているピン３に対しても図５の例と反対側に接している。この図６の例でも、上記した各例と同等の作用効果を奏することができる。
【００２９】
図７に示す例は、モーメント付与軸１をＸ線防護扉Ｄに装着した例を示しており、このモーメント付与軸１には、図５の例と同様のねじりバネ１４によりモーメントが与えられ、このモーメントはモーメント付与軸１に固定されているアーム２によってＸ線防護箱側に設けられているピン３に当接して伝達される。この例においては、ピン３は旋回軸Ｔｈに対しては移動しないが、モーメント付与軸１およびアーム２がＸ線防護扉Ｄの開閉動作により旋回軸Ｔｈの回りを回転し、図５の例と同等の作用効果を奏することができる。
【００３０】
図８に示す例は、図７の例と同様にモーメント付与軸１をＸ線防護扉Ｄ側に設けたものにおいて、ねじりバネ１４によりモーメント付与軸１に付与するモーメントを図７の例と逆向きにした例であり、Ｘ線防護箱側に設けられているピン３に対して図７の例と反対側に接している。この図８に示す例でも、上記した各例と同等の作用効果を奏することができる。
【００３１】
なお、以上の各例のうち、ねじりバネ１４によりモーメント付与軸１に対してモーメントを付与する例において、ねじりバネ１４に代えてトーションバーを用いて、モーメント付与軸１をトーションバーと一体に製作してもよい。
【００３２】
また、以上の各例においては、１本のモーメント付与軸と１つのモーメント付与手段によりＸ線防護扉の自重により発生するモーメントを軽減させているが、それぞれにモーメント付与手段を備えた複数本のモーメント付与軸を用いて、これらの各モーメント付与軸に付与されるモーメントの合計でＸ線防護扉の自重により発生するモーメントを軽減するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の作用を機構の例を用いて示す作用説明図である。
【図２】図１の機構により旋回軸の回りに伝達されるモーメントの係合部の回動位置による変化の例を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図９】Ｘ線源とＸ線検出器をＸ線防護箱内に収容し、正面にＸ線防護扉を設けた従来のＸ線透視装置の構成例を示す概略正面図である。
【図１０】Ｘ線透視装置におけるＸ線防護扉の開閉方式の例の説明図である。
【図１１】図１０（Ｄ）に示す開閉方式を持つＸ線防護扉の自重により発生するモーメントの軽減機構の例の説明図である。
【図１２】図１０（Ｄ）に示す開閉方式を持つＸ線防護扉の自重により発生するモーメントの扉の旋回角度による変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１  モーメント付与軸
１１  滑車
１２  ワイヤ
１３  錘
１４  ねじりばね
２  アーム
３  ピン
Ｂ  Ｘ線防護箱
Ｄ  Ｘ線防護扉
Ｔｈ  旋回軸
【図１】
2006003094.tif 000003
【図２】
2006003094.tif 000004
【図３】
2006003094.tif 000005
【図４】
2006003094.tif 000006
【図５】
2006003094.tif 000007
【図６】
2006003094.tif 000008
【図７】
2006003094.tif 000009
【図８】
2006003094.tif 000010
【図９】
2006003094.tif 000011
【図１０】
2006003094.tif 000012
【図１１】
2006003094.tif 000013
【図１２】
2006003094.tif 000014