(57)【要約】【課題】検査対象物のＸ線透視を行うに際し、未検出部分を生じさせず、また、検出精度を高めて混入異物をより確実に検出することができるＸ線検査装置を提供する。【解決手段】搬送手段１１を介して搬送中のワークＷにＸ線１２ａを照射し、ワークＷにおける混入異物の有無を検査するＸ線検査装置において、照射されたＸ線１２ａが、常時、ワークＷの自転中心軸を通る縦断面方向でワークＷの全体を透過するように、Ｘ線１２ａの照射範囲内でワークＷを自転させるローラ機構１４，２８を有する。ワークＷを挟んで配置された、Ｘ線１２ａを発生させワークＷに向けて照射するＸ線発生器１２とワークＷを透過したＸ線１２ａを検出するＸ線検出器１３を有する。【選択図】      図１
2004184357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段を介して搬送中の検査対象物にＸ線を照射し、前記検査対象物における混入異物の有無を検査するＸ線検査装置において、
照射された前記Ｘ線が、常時、前記検査対象物の自転中心軸を通る縦断面方向で前記検査対象物の全体を透過するように、前記Ｘ線の照射範囲内で前記検査対象物を自転させる回転保持手段を有することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記回転保持手段により自転させられる前記検査対象物を挟んで配置された、前記Ｘ線を発生させ前記検査対象物に向けて照射するＸ線発生器と前記検査対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記回転保持手段は、
前記検査対象物の搬送路途中に配置されて、前記検査対象物を前記搬送手段に対し横置き状態で載置し、且つ、少なくとも一本が駆動力を伝達して前記検査対象物を載置したまま自転させる、複数本のローラを有することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記回転保持手段は、
前記検査対象物の搬送路途中に配置されて、前記検査対象物を前記搬送手段に対し立たせた状態で側面から把持し、且つ、少なくとも１本が駆動力を伝達して前記検査対象物を把持したまま自転させる、複数本の開閉式ターンローラを有することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記検査対象物は、内容物が、照射されたＸ線が透過する際に影響を受ける形状や厚さ或いは付属物を有する容器に収容されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｘ線検査装置に関し、特に、製造工程において検査対象物内部に混入した異物を検出するＸ線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製造した物品の内部に除去すべき異物が混入していないことを確認するため、物品にＸ線を照射して物品内部を透過させ混入物の有無を検査するＸ線検査装置が知られている。
【０００３】
Ｘ線検査装置は、例えば瓶詰め商品等の検査対象物を搬送する搬送路の途中に設けられ、搬送路を両側から挟んで対向配置したＸ線源とＸ線ラインセンサを有している。このＸ線源とＸ線ラインセンサの間を、搬送路を移動する検査対象物が通過する際に、Ｘ線源から検査対象物に向けて照射したＸ線をＸ線ラインセンサで受けることにより、検査対象物の透過像を得る。
【０００４】
撮影した透過像は画像処理され、検査対象物の中に異物が混入していた場合、その異物を内容物とは異なる表現で画面に表示する。この表示画面から混入異物の有無を判定することができるので、異物の混入が確認された検査対象物は、不適格品として取り除かれる。
【０００５】
このような異物混入検査を行うＸ線検査装置においては、検査対象物である瓶詰め商品等の搬送方法として、例えばベルトコンベアを用いたコンベア搬送が主に採用されている。コンベア搬送される瓶詰め商品等は、コンベア上に立たせた状態或いは横倒しにした横置き状態のまま、Ｘ線源とＸ線ラインセンサの間を通過し、そのときＸ線が照射され検査される。
【０００６】
なお、出願人の知っている従来技術は、文献公知発明にかかるものではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＸ線検査装置の場合、検査対象物は、コンベア上に立たせた状態或いは横置き状態のままＸ線が照射されるため、正確な検査結果を得ることができない場合があった。
【０００８】
つまり、例えば食品の流通形態として多く用いられている、インスタントコーヒーやふりかけ或いは佃煮等の、ガラス瓶容器を用いた瓶詰め商品等においては、上からＸ線を照射する場合、厚さ数ミリの瓶本体周壁がマスク範囲となって、また、取り出し口に装着された金属製のキャップや瓶本体肩部の括れ等の影響を受けて、検査範囲が狭くなり未検出部分が生じてしまうのが避けられなかった。
【０００９】
同様に、ガラス瓶容器の側面からＸ線を照射する場合、瓶容器の周壁部分では中身部分に比べてＸ線が多く吸収されるため、Ｘ線照射後の画像処理でＸ線吸収率の違いによる影響を受けないように検出レベルを下げて設定しなければならなかった。このため、大きな異物の検出しかできなかった。
【００１０】
また、Ｘ線吸収率の違いによる影響を受けて濃度変化が生じた画像においては、微分や差分処理等によって濃度変化をキャンセルさせ、異物を浮き上がらせる方法を取っていたが、検出能力では不利にならざるを得なかった。
【００１１】
この発明の目的は、検査対象物のＸ線透視を行うに際し、未検出部分を生じさせず、また、検出精度を高めて混入異物をより確実に検出することができるＸ線検査装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係るＸ線検査装置は、搬送手段を介して搬送中の検査対象物にＸ線を照射し、前記検査対象物における混入異物の有無を検査するＸ線検査装置において、照射された前記Ｘ線が、常時、前記検査対象物の自転中心軸を通る縦断面方向で前記検査対象物の全体を透過するように、前記Ｘ線の照射範囲内で前記検査対象物を自転させる回転保持手段を有することを特徴としている。
【００１３】
上記構成を有することにより、搬送手段を介して搬送中の検査対象物にＸ線を照射し、検査対象物における混入異物の有無を検査するＸ線検査装置は、回転保持手段によって、照射されたＸ線が、常時、検査対象物の自転中心軸を通る縦断面方向で検査対象物の全体を透過するように、Ｘ線の照射範囲内で検査対象物を自転させる。これにより、検査対象物のＸ線透視を行うに際し、未検出部分を生じさせず、また、検出精度を高めて混入異物をより確実に検出することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、この発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す正面図である。図１に示すように、Ｘ線検査装置１０は、検査対象物であるワークＷを搬送する搬送手段１１の途中に設けられ、搬送手段１１を上下両側から挟んで垂直方向に対向配置したＸ線発生器１２とＸ線検出器１３、及びワークＷを搬送路１１上で自転させるローラ機構（回転保持手段）１４を有している。
【００１６】
ワークＷは、例えば、インスタントコーヒー、ふりかけ、佃煮、ジャム、粉ミルク、ベビーフード、各種調味料等の、ガラス瓶容器等に収容された瓶詰め商品や缶詰商品、或いはハム、チーズ、食肉ブロック等の円柱形状の１本もの商品である。瓶詰め商品の場合、内容物を取り出す口部には、例えば金属製のキャップが装着されており、１本もの商品の場合、容器等を用いないで直接包装されている。
【００１７】
搬送手段１１は、ベルトコンベア等を用いて形成されており、ワークＷを、搬送手段１１上に横倒しにした横置き状態で載置したまま、移動させ搬送する。
【００１８】
Ｘ線発生器１２は、Ｘ線１２ａを発生させ、搬送路１１を移動するワークＷがＸ線発生器１２とＸ線検出器１３の間を通過する際に、ワークＷに向けてＸ線１２ａを照射する。Ｘ線検出器１３は、一次元ラインセンサ型の検出器であり、ワークＷを透過したＸ線１２ａを検出する。Ｘ線検出器１３の検出結果を基に、ワークＷの透過像を得ることができる。Ｘ線発生器１２とＸ線ラインセンサ１３は、Ｘ線１２ａが外部に漏出しないように、Ｘ線防護用のシールドボックス１５の内部に格納されている。
【００１９】
図２は、図１のローラ機構の構成を示す説明図である。図２に示すように、ローラ機構１４は、搬送手段１１のＸ線照射位置、即ち、Ｘ線発生器１２とＸ線検出器１３を結ぶ位置に設置されており、ワークＷを保持して自転させる２本のローラ１６と、何れか一方のローラ１６或いは両方のローラ１６を共に回転駆動する駆動装置１７とを有している（（ａ），（ｂ）参照）。
【００２０】
２本のローラ１６は、搬送手段１１の搬送方向延長上に、両ローラ１６の表面が搬送手段１１の表面とほぼ面一となり、且つ、ワークＷを上面に保持しつつ自在に自転できるように、並設されている。一方のローラ１６には、ローラ１６がその周方向に沿って自転するように、ベルト１８等の伝達手段を介して駆動装置１７の駆動力が伝達される。
【００２１】
このローラ機構１４により、搬送手段１１上を横置き状態で搬送中のワークＷは、搬送途中で両ローラ１６の上に押し出され、その周方向に沿って自転する場合の中心軸Ｏが搬送方向と直交する横置き状態で、両ローラ１６の間に保持される（（ａ）参照）。
【００２２】
駆動力が伝達された一方のローラ１６が自転すると、ワークＷは、２個のローラ１６に保持されたままの状態で、駆動力が伝達されないローラ１６の自転を伴いローラ１６の自転方向とは逆向きに自転する（（ａ）矢印参照）。つまり、自転するワークＷは、Ｘ線発生器１２から照射されたＸ線１２ａが、常時、ワークＷの中心軸Ｏを通る縦断面方向でワークＷを透過するように（（ｂ）参照）、保持されることになる。ワークＷの上からＸ線１２ａを照射することで、ローラ１６は邪魔にならず、ワークＷ全体を照射することができる。
【００２３】
搬送中のワークＷが、Ｘ線１２ａの照射を受けつつ、ローラ機構１４により自転させられることにより、２次元断面像としてのワークＷの透過像を自転角度分得ることができる。この透過像のデータに基づく画像処理を行った後の展開画像から、外観からは検出することができない、ワークＷに混入した異物ａを確認することができる（（ｃ）参照）。検出対象となる異物ａは、金属やガラスや石の破片等、ワークＷ内容物とはＸ線吸収率が異なるものであり、ワークＷ内容物との間でＸ線吸収率の差を有するものである。画像処理に際しては、画像情報の中心部データのみを使い、一定濃度の画像で処理する。
【００２４】
このように、ワークＷを自転させることにより、例えばガラス瓶容器を用いた瓶詰め商品等において、瓶本体周壁がマスク範囲となり、また、金属製のキャップや瓶本体肩部の括れ等の影響を受けて未検出部分が生じてしまう、ということがない。
【００２５】
ワークＷの自転角度は、通常１８０度とし、Ｘ線１２ａの照射を受けつつ１８０度自転させられたワークＷは、ローラ１６に達した次のワークＷに押し出されて、両ローラ１６，１６から搬送手段１１の下流方向へと移動する。ローラ１６に達した次のワークＷは、Ｘ線１２ａの照射を受けつつ、ローラ機構１４により１８０度自転させられる。以後、これが繰り返され、ワークＷに混入した異物ａの有無の確認が行われる。
【００２６】
そして、Ｘ線検査装置１０を通過した後、異物ａの混入が確認された不良品（ＮＧ）のワークＷは、搬送路上から取り除かれ（図中、点線で示す）、異物ａの混入が認められない良品（ＯＫ）のワークＷは、搬送路上を次の工程へと送られる。
【００２７】
このように、ローラ機構１４は、ワークＷの搬送路途中に配置されて、ワークＷを搬送手段１１に対し横置き状態で載置し、且つ、少なくとも一本が駆動力を伝達してワークＷを載置したまま自転させる、２本のローラ１６を有している。なお、ローラ１６は、２本に限らず、ワークＷを載置したまま自転させることができれば、３本以上設けても良い。
【００２８】
このローラ機構１４を有することにより、ワークＷを自転させつつ側面からＸ線１２ａを照射することができるため、ワークＷにおける未検出部分を最小にすることが可能となり、更に、検出感度も一定で精度の向上を図ることもできる。
【００２９】
図３は、この発明の他の実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す平面図である。図３に示すように、Ｘ線検査装置２０は、キャップを上にして立たせた状態で搬送されるワークＷを検査するものであり、ワークＷを立たせた状態のまま自転させるチャッキング機構（回転保持手段）２１を有し、立たせた状態のワークＷの側面からＸ線１２ａを照射する他は、Ｘ線検査装置１０と同様の構成及び作用を有している。
【００３０】
立たせた状態で搬送されるワークＷは、取り込みコンベア２２から、切り出しシリンダ２３によって搬送手段１１に切り出され、搬送手段１１を立たせた状態のまま移動して、Ｘ線検査装置２０に送られる。Ｘ線検査装置２０は、搬送手段１１を左右両側から挟んで水平方向に対向配置した、Ｘ線発生器１２とＸ線検出器１３、及びチャッキング機構２１を有している。
【００３１】
チャッキング機構２１は、ワークＷを立たせた状態のまま側面から把持し、且つ、把持したまま自転させる、４本の開閉式ターンローラ２４を有している。この４本の開閉式ターンローラ２４によって、ワークＷを把持するための把持空間が形成される。
【００３２】
各開閉式ターンローラ２４は、それぞれほぼ等間隔で突設状態に配置され、駆動手段（図示しない）に駆動されるローラ駆動部２５を介して、互いに集合或いは離散する。各開閉式ターンローラ２４が互いに集合する（図３、実線参照）ことにより、把持空間が縮径してワークＷを把持し、互いに離散する（図３、点線参照）ことにより、把持空間が拡径してワークＷの把持を解除する。
【００３３】
また、各開閉式ターンローラ２４は、それぞれその周方向に沿って自転することができ、各開閉式ターンローラ２４の少なくとも一つは、駆動手段（図示しない）を介して回転駆動される。４本の開閉式ターンローラ２４によりワークＷが把持された状態で、駆動力が伝達された開閉式ターンローラ２４が自転すると、ワークＷは、把持された状態を保持したまま、駆動力が伝達されない開閉式ターンローラ２４の自転を伴って開閉式ターンローラ２４の自転方向とは逆向きに自転する。
【００３４】
つまり、自転するワークＷは、側方に位置するＸ線発生器１２から照射されたＸ線１２ａが、常時、ワークＷの中心軸Ｏを通る縦断面方向でワークＷを透過するように、立たせた状態のまま保持されることになる。搬送中のワークＷが、Ｘ線１２ａの照射を受けつつ、チャッキング機構２１により自転させられることにより、２次元断面像としてのワークＷの透過像を自転角度分得ることができる。
【００３５】
Ｘ線１２ａの照射を受けつつ立たせた状態のまま１８０度自転させられたワークＷは、自転終了後、４本の開閉式ターンローラ２４による把持が解除されて、チャッキング機構２１から搬送手段１１の下流方向へと移動する。続けて、チャッキング機構２１には、次のワークＷが送り込まれ、Ｘ線１２ａの照射を受けつつ、チャッキング機構２１により立たせた状態のまま１８０度自転させられる。以後、これが繰り返され、ワークＷに混入した異物ａの有無の確認が行われる。
【００３６】
そして、Ｘ線検査装置２０を通過した後、異物ａの混入が確認された不良品（ＮＧ）のワークＷは、払い出しシリンダ２６によって搬送路上から取り除かれ（図中、矢印参照）、異物ａの混入が認められない良品（ＯＫ）のワークＷは、搬送路上を次の工程へと送られる。
【００３７】
このように、チャッキング機構２１は、ワークＷの搬送路途中に配置されて、ワークＷを搬送手段１１に対し立たせた状態で側面から把持し、且つ、少なくとも１本が駆動力を伝達してワークＷを把持したまま自転させる、４本の開閉式ターンローラ２４を有している。なお、開閉式ターンローラ２４の数は、４本に限るものではなく、その機能を確保することができるのであれば、３本或いは５本以上でも良い。
【００３８】
このチャッキング機構２１を有することにより、立てた状態のまま検査することができるので、横倒しにして回転させると回転に連れて崩れてしまう、インスタントコーヒーやふりかけ等の粉粒物からなる流動性のあるものが瓶詰めされている場合にも、支障無くＸ線透過による混入異物の検査を行うことができる。
【００３９】
図４は、この発明の更に他の実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示し、（ａ）は複数個横置き状態の説明図、（ｂ）は複数個横置き搬送状態の平面図、（ｃ）は複数個立たせた状態の説明図である。
【００４０】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、Ｘ線検査装置２７は、複数個のワークＷを横置き状態で自転自在に保持するローラ機構（回転保持手段）２８を有し、それに対応する、Ｘ線発生器２９、Ｘ線検出器３０及び出口側搬送手段３１を有する他は、Ｘ線検査装置１０（図１参照）と同様の構成及び作用を有している。
【００４１】
ローラ機構２８は、複数個のワークＷを、長手方向に並べた横置き状態（（ｂ）参照）で載置することができる他は、ローラ機構１４と同様の構成及び作用を有しており、複数個のワークＷを載置したまま自転させることができる。
【００４２】
Ｘ線発生器２９は、長手方向に並べた横置き状態の複数のワークＷ全てを照射することができる広い照射範囲を有し、Ｘ線検出器３０は、長手方向に並べた横置き状態の複数のワークＷ全てを透過したＸ線２９ａを検出することができる広い検出範囲を有する。また、出口側搬送手段３１は、ワークＷの数に合わせた複数列に区分けされており、Ｘ線検査装置２７によりＸ線検査された後の複数のワークＷが、並んだ列毎にそれぞれ区分けされて出てくる。
【００４３】
また、図４（ｃ）に示すように、複数個のワークＷを立てて積み重ねた段積み状態にしても良い。この場合、図示しないが、複数段の各段毎に、１個のワークＷを立たせた状態のまま自転させるチャッキング機構２１（図３参照）を備えている。このようなワークＷの段積み状態に対応するＸ線検査装置の場合、段積み状態の複数のワークＷ全てを照射することができる広い照射範囲を有するＸ線発生器２７、段積み状態の複数のワークＷ全てを透過したＸ線２７ａを検出することができる広い検出範囲を有するＸ線検出器２８を備える他は、Ｘ線検査装置２０（図３参照）と同様の構成及び作用を有する。
【００４４】
なお、ここでは、ワークＷが３個の例（図４（ｂ），（ｃ）参照）を示すが、ワークＷの個数は２個或いは４個以上でも良い。例えば、ワークＷが３個、即ち、３列或いは３段の場合の検査処理能力は、１個の場合の３倍となり、検査装置の設置スペースがほぼ同じで、大幅な効率アップを図ることが可能となる。
【００４５】
このように、この発明によれば、照射されたＸ線が検査対象物であるワークＷの全体を透過するように、Ｘ線の照射範囲内で検査対象物を自転させる回転保持手段としてのローラ機構１４，２６及びチャッキング機構２１を有することで、例えば、断面方向に対する厚さの影響が無い連続的な透過展開像を得ることが可能になり、回転機能と一次元ラインセンサを組み合わせることで二次元の内部展開像を得ることが可能になる。
【００４６】
つまり、内容物が、照射されたＸ線が透過する際に影響を受ける形状や厚さ或いはキャップ等の付属物を有する容器に収容されているワークＷに対し、ワークＷの側面からＸ線を照射し、ワークＷの内容物に混入した異物の有無を検出する際に、検出精度向上のため、検出時にワークＷを自転させて透過像を得て、その透過像に基づく画像情報の中心部のみを使用し一定濃度の画像で処理する。
【００４７】
これにより、ワークＷが有する括れ等の形状や周壁の厚さやキャップ等の付属物による影響、或いは円柱形状により横断面距離が中心部と周辺部で異なる影響を受けることなく、混入異物の有無を高精度に検出することができる。特に、ワークＷが瓶容器を用いたものである場合、容器自体の厚さの影響を受けない画像が取得できるので、マスク等の手法を用いずに展開図が作れて全面検査が可能になり、検査精度の向上を図ることができる。また、立てた状態で検査することができるので、横置きした場合のように、検査中にワークＷの内容物が移動してしまい十分な検査ができないということがない。
【００４８】
なお、上記実施の形態では、Ｘ線検査の検査対象物が食品である場合について説明したが、検査対象物は、食品に限るものではなく、例えば、インゴットや樹脂製パイプ等、Ｘ線の照射範囲内で自転させることができるものであればよく、これらのものにおいても混入異物を確実に検出することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、搬送手段を介して搬送中の検査対象物にＸ線を照射し、検査対象物における混入異物の有無を検査するＸ線検査装置は、回転保持手段によって、照射されたＸ線が、常時、検査対象物の自転中心軸を通る縦断面方向で検査対象物の全体を透過するように、Ｘ線の照射範囲内で検査対象物を自転させるので、検査対象物のＸ線透視を行うに際し、未検出部分を生じさせず、また、検出精度を高めて混入異物をより確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の回転保持機構の構成を示す説明図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】この発明の更に他の実施の形態に係るＸ線検査装置の概略構成を示し、（ａ）は複数個横置き状態の説明図、（ｂ）は複数個横置き搬送状態の平面図、（ｃ）は複数個立たせた状態の説明図である。
【符号の説明】
１０，２０，２７  Ｘ線検査装置
１１  搬送手段
１２，２９  Ｘ線発生器
１３，３０  Ｘ線検出器
１４，２８  ローラ機構
１２ａ，２９ａ  Ｘ線
１５  シールドボックス
１６  ローラ
１７  駆動装置
１８  ベルト
２１  チャッキング機構
２２  取り込みコンベア
２３  切り出しシリンダ
２４  開閉式ターンローラ
２５  ローラ駆動部
２６  払い出しシリンダ
３１  出口側搬送手段
Ｗ  ワーク
ａ  異物
【図１】
2004184357.tif 000003
【図２】
2004184357.tif 000004
【図３】
2004184357.tif 000005
【図４】
2004184357.tif 000006