(57)【要約】【課題】従来に比してより短い時間で防護箱内への人体の侵入を確実に検知してＸ線照射量を制限することができ、もって防護箱内に手などを挿入しても、Ｘ線の被爆量をより少なくすることのできるＸ線異物検査装置を提供する。【解決手段】防護箱１の搬入口１ａおよび搬出口１ｂにそれぞれ第１および第２の物体検知手段７および８を設け、防護箱１内で人体が侵入し得ない位置に第３の物体検知手段９を設け、第１と第３の物体検知手段７と９、および、第３と第２の物体検知手段９と８の検知出力の発生間隔から、第１または第２の物体検知手段７および８による検知出力が被検査物によるものか人体によるものかを判別する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線遮蔽材料からなり、かつ、被検査物の搬入口および搬出口を備えた防護箱内に、Ｘ線源とＸ線検出器が互いに対向して配置されているとともに、被検査物を上記搬入口を介して防護箱内に搬入してＸ線源とＸ線検出器の間を通過させた後に上記搬出口から防護箱外に搬出する搬送装置を備え、上記Ｘ線検出器の出力に基づく被検査物のＸ線透過情報から被検査物内の異物の有無を検査するＸ線異物検査装置において、
上記搬入口と搬出口の近傍の位置、およびこれら搬入口および搬出口を介して人体が侵入し得ない位置にそれぞれ第１と第２、および第３の物体検知手段が配置されているとともに、その各物体検知手段による検知出力と、上記搬送手段による被検査物の搬送速度を用いて、第１と第３、および第３と第２の検知出力の発生間隔から、第１または第２の物体検知手段による検知出力が人体の検知であるか否かを判別する判別手段と、その判別手段により人体の検知であると判別されたときにＸ線源からのＸ線量を規定量以下に制御するＸ線制御手段を備えていることを特徴とするＸ線異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線異物を検査装置に関し、更に詳しくは、被検査物を搬送装置で搬送しながらＸ線を照射して得られるＸ線透過データを用いて、被検査物内の異物の有無を検査する方式のＸ線異物検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線を用いて物品内部の異物の有無を検査するＸ線異物検査装置は各種分野において広く用いられており、なかでも食品加工・製造分野においては、ＰＬ法やＨＡＣＣＰ方式の製造工程の管理対象として重要視されている。
【０００３】
食品加工・製造の分野で用いられるＸ線異物検査装置は、被検査物を搬送装置で搬送しながらＸ線を照射する方式のものが多用されている。このような搬送装置により搬送しながらＸ線を照射するＸ線異物検査装置においては、Ｘ線の漏洩を防止するためにステンレス等のＸ線遮蔽材料からなる防護箱でＸ線源とＸ線検出器を覆うとともに、その防護箱には被検査物の搬入口および搬出口を形成し、その搬入口および搬出口を通じて被検査物を搬送装置で搬送することにより、被検察物を順次防護箱内のＸ線源とＸ線検出器の間を通過させるように構成される。
【０００４】
そして、このような搬入口および搬出口を有する防護箱によってＸ線源とＸ線検出器を覆って、搬送装置により被検査物を防護箱内のＸ線照射領域に導くタイプのＸ線異物検査装置においては、防護箱内における搬送不良などが発生したとき、本来ならばＸ線の照射を停止したうえで防護箱内に手を挿入して搬送不良を解消する作業を行うべきところ、オペレータの不注意等により、Ｘ線の照射を停止することなく搬入口または搬出口から防護箱内に手を挿入してしまう恐れがある。そこで、このような場合に、手などの人体が防護箱内に挿入されたこと検知して、自動的にＸ線の照射を停止したり、あるいは人体に影響が及ばない程度に照射量を低下させる対策が講じられている。
【０００５】
従来のこの種のＸ線異物検査装置における防護箱内への人体の挿入を検知する方法としては、防護箱の搬入口および搬出口の近傍に、互いに対向する投光素子と受光素子等からなる物体検知手段を設け、その物体の検知出力が、あらかじめ設定されている一定時間以上継続したときに、その検知領域に被検査物以外の物体、つまり人体が存在していると判別する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３１１６９９号号公報（第３−第６頁，図４，図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の人体の検知方法によると、物体検知手段による検知出力が発生してからそれが人体を検知した出力であると判別するまでの間に必ず一定時間が必要であり、そのため、防護箱内に挿入された人体はその時間分だけＸ線を被曝してしまうという問題がある。そこで、この判別に要する時間を短く設定すると、被検査物が搬送方向に比較的長い場合には、その被検査物を人体と誤判別してしまう可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、従来に比してより短い時間で防護箱内への人体の侵入を確実に検知することができ、もって誤って防護箱内に手などを挿入しても、Ｘ線の被爆量より少なくすることのできるＸ線異物検査装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線異物検査装置は、Ｘ線遮蔽材料からなり、かつ、被検査物の搬入口および搬出口を備えた防護箱内に、Ｘ線源とＸ線検出器が互いに対向して配置されているとともに、被検査物を上記搬入口を介して防護箱内に搬入してＸ線源とＸ線検出器の間を通過させた後に上記搬出口から防護箱外に搬出する搬送装置を備え、上記Ｘ線検出器の出力に基づく被検査物のＸ線透過情報から被検査物内の異物の有無を検査するＸ線異物検査装置において、上記搬入口と搬出口の近傍の位置、およびこれら搬入口および搬出口を介して人体が侵入し得ない位置にそれぞれ第１と第２、および第３の物体検知手段が配置されているとともに、その各物体検知手段による検知出力と、上記搬送手段による被検査物の搬送速度を用いて、第１と第３、および第３と第２の検知出力の発生間隔から、第１または第２の物体検知手段による検知出力が人体の検知であるか否かを判別する判別手段と、その判別手段により人体の検知であると判別されたときにＸ線源からのＸ線量を規定量以下に制御するＸ線制御手段を備えていることによって特徴づけられる。
【００１０】
本発明は、搬送装置による被検査物の搬送速度が一定であることを利用し、搬入口と搬出口の近傍に第１と第２の物体検知手段を設けるほか、防護箱内で人体が挿入し得ない位置に第３の物体検知手段を設け、これらの各物体検知手段による検知出力の発生タイミングから、第１および第２の物体検知手段による検知出力が人体によるもの被検査物によるものかを短時間で確実に判別して所期の目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、被検査物が搬入口近傍の第１の物体検知手段の配設位置を通過してから、防護箱内の第３の物体検知手段の配設位置に到達するまでの時間と、防護箱内の第３の物体検知手段の配設位置から、搬出口近傍の第２の物体検知手段の配設位置に到達するまでの時間は、搬送装置による被検査物の搬送速度に基づいてそれぞれに固有の一定の時間ｔ１およびｔ２となる。
【００１２】
搬入口近傍の第１の物体検知手段から検知出力が発生したとき、その検知出力の発生原因は、ｔ１後に第３の物体検知手段による検知出力が発生した場合には被検査物であると判定することができ、ｔ１経過後に第３の物体検知手段の検知出力が発生しない場合には、人体であると判別することができる。従って、搬入口から手などをを挿入した場合には、ｔ１後に人体挿入の検知を行うことができる。
【００１３】
一方、搬出口近傍の第２の物体検知手段から検知出力が発生したとき、その検知出力の発生原因は、その発生時点からｔ２だけ逆上った時点で第３の物体検知手段から検知出力が発生していれば被検査物であると判別することができ、そうでない場合には人体であると判別することができる。時間的に逆上った時点での第３の物体検知手段からの検知出力の有無は、例えば第３の物体検知手段による検知出力を所定時間分逆上って記憶しておくことにより実現することができる。そして、この搬出口近傍の物体検知手段からの検知出力が人体であるか否かは、第３の物体検知手段からの検知出力の記憶内容との照合で判別できるので、搬出口から手などを挿入した場合には瞬時に人体挿入を検知することができる。
【００１４】
以上のことから、第３の物体検知手段の配設位置を、人体の挿入が不可能で、かつ、搬入口に可及的に接近した位置としておくことによって、ｔ１を可及的に短くすることができ、被検査物の搬送方向への長さに全く依存することなく、従来に比して人体の挿入を確実かつより速やかに判別することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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１は本発明の実施の形態の正面図で、図２はそのＡ−Ａ視図である。また、図３には装置の制御システムの構成を表すブロック図を示す。
【００１６】
ステンレス等のＸ線遮蔽材料からなる防護箱１の内部上方にＸ線源２が配置され、そのＸ線源２に対向してその下方にはＸ線検出器３が設けられている。また、これらのＸ線源２とＸ線検出器３の間には、被検査物Ｗを搬送するためのベルトコンベア４が配設されている。防護箱１には、その両側面に搬入口１ａと搬出口１ｂが形成されており、ベルトコンベア４は、その両端部が搬入口１ａおよび搬出口１ｂを介して外部に臨んでいる。そして、防護箱１の外側には、ベルトコンベア４の一端に隣接して搬入用コンベア５が、また、他端に隣接して搬出用コンベア６が設けられている。被検査物Ｗは、搬入用コンベア５からベルトコンベア４に受け渡されて搬入口１ａから防護箱１内に搬入され、Ｘ線源２とＸ線検出器３の間を通過した後、搬出口１ｂから防護箱１外に搬出されて搬出用コンベア６に受け渡される。なお、図１，図２において１０はメンテナンス用の扉である。
【００１７】
防護箱１の搬入口１ａの近傍に第１の光電センサ７が配置されており、同じく搬出口１ｂの近傍に第２の光電センサ８が配置されている。また、防護箱１の内部で、搬入口１ａおよび搬出口１ｂのいずれからも手などの人体が侵入し得ない位置に第３の光電センサ９が配置されている。これらの各光電センサ７、８および９は、実際には、例えば投光素子と受光素子、もしくは投受光素子とミラーをベルトコンベア４の上方において当該ベルトコンベア４をその幅方向両端部から挟むように水平方向に互いに対向して配置したものであって、これらの間に物体が存在している場合に、受光素子ないしは投受光素子に光が入射しない状態となることによって物体の存在を検知する公知のものである。
【００１８】
これらの各光電センサ７、８および９の出力は、制御装置１１の制御部１１ａに取り込まれる。なお、制御装置１１は、実際にはパーソナルコンピュータとその周辺機器を主体とするものであって、実際にはインストールされているプログラムに従って動作するのであるが、図３においては、説明の簡素化のために、そのプログラムが有している主たる機能ごとにブロック図で示している。
【００１９】
被検査物ＷがＸ線源２とＸ線検出器３の間のＸ線照射領域を通過する際の透過Ｘ線がＸ線検出器３によって検出される。Ｘ線検出器３の出力は、画像取り込み回路１２を介して刻々と制御装置１１の画像処理部１１ｂに取り込まれる。画像処理部１１ｂでは、例えば表示器（図示せず）のモニタ画面上に被検査物ＷのＸ線透視像を表示するとともに、その画像上に異物をマークして表示するなどの処理を行う。
【００２０】
また、Ｘ線源２はＸ線コントローラ１３から供給される管電圧および管電流によって駆動制御され、このＸ線コントローラ１３は制御装置１１の制御部１１ａの制御下に置かれている。
【００２１】
防護箱１内の人体を挿入し得ない位置に設けられている第３の光電センサ９の出力は、制御部１１ａに順次取り込まれて記憶部１１ｃに記憶される。その記憶の仕方は、現時点から時間的に逆上る所定時間分を微小間隔ごとに区切った記憶部分を設け、最新の記憶部分に第３の光電センサ９の検知出力の有無情報を記憶し、各記憶部分を経時的にシフトレジスタ状に桁送りしていく方式である。従って、この記憶部１１ｃの記憶内容から、現時点から一定時間だけ逆上った時点で第３の光電センサ９による物体の検知出力があったか否かを知ることができる。
【００２２】
各光電センサ７、８および９の配置により、図４に模式的に示すように、第１の光電センサ７と第３の光電センサ９間の距離をＬ１，第３の光電センサ９と第２の光電センサ８間の距離をＬ２とすると、ベルトコンベア４は一定の速度で被検査物Ｗを搬送するので、その速度をｖとすると、被検査物Ｗが第１の光電センサ７を通過してから第３の光電センサ９まで到達する時間は常に一定のｔ１＝Ｌ１／ｖｔ１となり、第３の光電センサ９を通過してから第２の光電センサ８まで到達する時間についても常に一定のｔ２＝Ｌ２／ｖとなる。
【００２３】
制御部１１ａでは、以下に示す動作によって、防護箱１内に手などの人体が挿入されたときに自動的にＸ線源２からのＸ線の照射量を所定量以下に制限する。図５にその動作手順をフローチャートで示す。
【００２４】
搬出口１ｂ近傍の第２の光電センサ８からの検知出力が発生したとき、前記した第３の光電センサ９の検知出力を記憶する記憶部１１ｃの記憶内容から、ｔ２前に第３の光電センサ９の検知出力の発生があったか否かを判別し、あった場合には今回の第２の光電センサ８の出力は被検査物Ｗによるものであると判断して通常の運転を継続するとともに、なかった場合には人体などの挿入があったものとして、直ちにＸ線コントローラ１３に制御信号を供給してＸ線照射量を規定量以下に制限する。
【００２５】
搬入口１ａ近傍の第１の光電センサ７からの検知出力が発生したとき、ｔ１後に第３の光電センサ９からの検知出力が発生するか否かを判別し、発生した場合には今回の第１の光電センサ７からの検知出力は被検査物Ｗによるものと判断して通常の運転を継続するとともに、ｔ１後に第３の光電センサ９からの検知出力の発生がない場合には人体などの挿入があったものとして、直ちにＸ線コントローラ１３に制御信号を供給してＸ線照射量を規定量以下に制限する。
【００２６】
以上の本発明の実施の形態において特に注目すべき点は、搬出口１ｂの近傍の第２の光電センサ８の検知出力が被検査物Ｗによるものか人体によるものかを瞬時に判別することができる点であり、これにより、第３の光電センサ９の配設位置を、人体が侵入し得ない位置で、かつ、搬入口１ａにできるだけ近い位置とすることによって、ｔ１を可及的に短くすることが可能となり、防護箱１内への人体の挿入を確実に、しかも短時間のうちに検知してＸ線量を制限することができる。
【００２７】
ここで、以上の実施の形態においては、搬入口１ａの近傍の第１の光電センサ７および搬出口１ｂの近傍の第２の光電センサ８の各検知出力と、防護箱１内部に１つだけ設けた第３の光電センサ９の検知出力とのそれぞれの時間差により被検査物によるものか人体によるものかを判別した例を示したが、防護箱１内に設ける第３の光電センサを２つ設け、その一方の光電センサの検知出力を第１の光電センサ７の検知出力との比較用に、他方の光電センサの検知出力を第２の光電センサ８の検知出力との比較用に用いることもでき、この場合、搬入口および搬出口それぞれにおける人体の検出を個々に最適化できるという利点がある。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、Ｘ線の漏洩を防止するための防護箱の被検査物の搬入口および搬出口の近傍に設けた第１と第２の物体検知手段による検知出力を、これらとは別に防護箱内の人体が侵入し得ない位置に設けた第３の検知手段による検知出力との時間差を用いて、被検査物によるものであるか人体によるものであるかを判別して、人体であると判別した場合にはＸ線の照射量を規定量以下に自動的に制限するので、従来の一定時間以上にわたって検知出力が継続した時点で人体の挿入を判別する方式に比して、被検査物の搬送方向への長さ等に影響を受けることなく、確実かつより短時間で人体の挿入を検知することが可能となり、その結果、万が一防護箱内に手などを挿入した場合でも、Ｘ線の被爆量をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ視図である。
【図３】本発明の実施の形態の装置の制御システムの構成を表すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるベルトコンベア４上での被検査物Ｗの移動時の各光電センサ７〜９の検知出力の発生タイミングの説明図である。
【図５】本発明の実施の形態における制御部１１ａでの人体検知動作の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  防護箱
１ａ  搬入口
１ｂ  搬出口
２  Ｘ線源
３  Ｘ線検出器
４  ベルトコンベア
５  搬入コンベア
６  搬出コンベア
７  第１の光電センサ
８  第２の光電センサ
９  第３の光電センサ
１１  制御装置
１１ａ  制御部
１１ｂ  画像処理部
１１ｃ  記憶部
１２  画像取り込み回路
１３  Ｘ線コントローラ
Ｗ  被検査物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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