(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入口（Ｒin）から搬送される被検査物（Ｗ）に対し、Ｘ線発生部（２）からＸ線を曝射して前記Ｘ線の透過量をＸ線検出部（５３）で検出し、搬出口（Ｒout ）から前記被検査物を搬出するＸ線異物検出装置において、
対向し合う一対の投受光素子（４ａ，４ｂ）と、前記搬入口又は／及び前記搬出口を監視領域とし、前記被検査物が前記監視領域を通過する時間に相当する予め設定された設定通過時間（ｔ0 ）を、前記受光素子の受光レベルが所定のレベルから低レベルになった時点から計時する計時手段（７）と、からなり、前記監視領域を通過する物体の有無を検出し、検出された前記物体が人体であるか否かを判別する判別手段（３）と、
前記一対の投受光素子を高さ方向に調整自在な位置調整手段（１１）と、
前記判別手段により前記物体が前記人体であると判別されたとき、前記Ｘ線発生部から曝射される前記Ｘ線曝射量を所定量未満に制御する制御手段（１０）と、を具備し、
前記判別手段は、前記設定通過時間経過後における前記受光素子の受光レベルが前記低レベルであるときに、前記監視領域を通過する前記物体を前記人体と判別し、前記設定通過時間経過後における前記受光素子の受光レベルが前記所定のレベルであるときに、前記監視領域を通過する前記物体を前記被検査物と判別し、
前記制御手段は、前記判別手段が前記物体を前記被検査物と判別したときに、前記位置調整手段に前記一対の投受光素子の位置を上昇させるように制御することを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記Ｘ線曝射量が前記所定量未満に制御された後、前記検出手段からの検出信号に基づき、前記人体と判別された前記物体がないと検出されたときに、前記Ｘ線曝射量を前記所定量以上に制御し、且つ、前記制御手段は、前記判別手段により前記物体が前記人体と判別されたとき、警報手段に警報音を発生させるように制御することを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬入口から搬送される被検査物に対し、Ｘ線発生部からＸ線を曝射してＸ線の透過量をＸ線検出部で検出し、搬出口から被検査物を搬出するＸ線異物検出装置に係り、特に、人体へのＸ線による被曝を防止するＸ線異物検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５及び図１６に、Ｘ線異物検出装置５０を示す。Ｘ線異物検出装置５０は、被検査物Ｗから異物を検出する異物検出部５１と、被検査物Ｗを搬送する搬送機構５４と、で構成されている。搬送機構５４は、搬送ベルトＢと４つの搬送ローラ５５と不図示の駆動モータからなり、搬入口Ｒinから搬入された被検査物Ｗを搬送し、搬出口Ｒout から搬出するようになっている。
【０００３】
異物検出部５１は、装置上部の支持板５６に支持されているＸ線発生器５２と、装置中部に設けられているＸ線検出器５３と、で構成されている。Ｘ線発生器５２の下面には、Ｘ線検出器５３に向けて略円錐状にＸ線を爆射するＸ線爆射口５２ａが設けられており、支持板５６に形成されている長孔形状のスリットを介して、略三角形のスクリーン状のＸ線を曝射するようになっている。
【０００４】
Ｘ線検出器５３は、搬送ベルトＢの裏面が向かい合っているスペースに配置されている金属箱５７内に設けられている。搬送ベルトＢの裏面は、金属箱５７上面に摺接するようになっている。
【０００５】
搬送ベルトＢ上の被検査物Ｗは、Ｘ線発生器５２からのスクリーン状のＸ線スクリーンを通過する。スクリーン通過の際、被検査物Ｗを透過するＸ線曝射量がＸ線検出器５３により検出され、被検査物Ｗ内に異物が混入されているか否かを検出するようになっている。
【０００６】
Ｘ線は人体に悪影響を及ぼすため、曝射されるＸ線は、支持板５６裏面と、装置中部の内側面と、搬送ベルトＢと、で構成される搬送路Ｒにより反射を繰り返して減衰され、搬入口Ｒin及び搬出口Ｒout から放出されるＸ線は、人体には影響を与えない。また、支持板５６裏面には、ゴム製の遮蔽カーテン５８を設けることにより、Ｘ線を遮蔽するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、Ｘ線異物検出装置５０は、被検査物Ｗの搬送ラインの一部を構成しているため、被検査物Ｗが搬送路途中で詰まった場合、作業者の不注意によりＸ線の曝射を停止することなく、搬入口Ｒin又は搬出口Ｒout から手を入れて被検査物Ｗを取り出そうとする場合がある。このため、直接人体にＸ線が被曝されることとなる。
【０００８】
特に、食料品を被検査物Ｗとしてその中の異物を検出する場合、搬送された食料品が遮蔽カーテン５８に接してしまうため、衛生上の問題から遮蔽カーテン５８を取りはずして検査することとなる。この場合において、上述のような不注意により人体が搬送路Ｒに侵入すると、遮蔽カーテン５８がある場合に比し、多量のＸ線を被曝してしまうこととなる。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、人体の搬送路内への侵入を検知することにより、Ｘ線発生部からのＸ線曝射量を制御し、Ｘ線被曝から未然に人体の安全を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
要するに、本発明の請求項１記載のＸ線異物検出装置は、搬入口（Ｒin）から搬送される被検査物（Ｗ）に対し、Ｘ線発生部（２）からＸ線を曝射して前記Ｘ線の透過量をＸ線検出部（５３）で検出し、搬出口（Ｒout ）から前記被検査物を搬出するＸ線異物検出装置において、
対向し合う一対の投受光素子（４ａ，４ｂ）と、前記搬入口又は／及び前記搬出口を監視領域とし、前記被検査物が前記監視領域を通過する時間に相当する予め設定された設定通過時間（ｔ0 ）を、前記受光素子の受光レベルが所定のレベルから低レベルになった時点から計時する計時手段（７）と、からなり、前記監視領域を通過する物体の有無を検出し、検出された前記物体が人体であるか否かを判別する判別手段（３）と、
前記一対の投受光素子を高さ方向に調整自在な位置調整手段（１１）と、
前記判別手段により前記物体が前記人体であると判別されたとき、前記Ｘ線発生部から曝射される前記Ｘ線曝射量を所定量未満に制御する制御手段（１０）と、を具備し、
前記判別手段は、前記設定通過時間経過後における前記受光素子の受光レベルが前記低レベルであるときに、前記監視領域を通過する前記物体を前記人体と判別し、前記設定通過時間経過後における前記受光素子の受光レベルが前記所定のレベルであるときに、前記監視領域を通過する前記物体を前記被検査物と判別し、
前記制御手段は、前記判別手段が前記物体を前記被検査物と判別したときに、前記位置調整手段に前記一対の投受光素子の位置を上昇させるように制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２記載のＸ線異物検出装置は、請求項１記載のＸ線異物検出装置において、
前記制御手段は、前記Ｘ線曝射量が前記所定量未満に制御された後、前記検出手段からの検出信号に基づき、前記人体と判別された前記物体がないと検出されたときに、前記Ｘ線曝射量を前記所定量以上に制御し、且つ、前記制御手段は、前記判別手段により前記物体が前記人体と判別されたとき、警報手段に警報音を発生させるように制御することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態について説明する。なお、従来技術と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明によるＸ線異物検出装置１の第１実施の形態を示す概略ブロック図である。第１実施の形態のＸ線異物検出装置１は、Ｘ線発生部２と、判別手段３と、制御手段１０で大略構成されている。
【００１４】
Ｘ線発生部２にはＸ線発生器５２が設けられており、通常、装置本体が電源供給された状態で入力スイッチをＯＮすることにより、常時所定量のＸ線を下方の搬送ベルトＢに向けてスリットを介してスクリーン状に曝射するようになっている。Ｘ線発生部２には、スイッチング回路２ａが設けられており、後述する制御手段１０からの制御信号によりスイッチング回路２ａがＯＮ／ＯＦＦ制御され、これに伴い、Ｘ線発生器５２によるＸ線曝射がＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００１５】
判別手段３は、対向しあう一対の投受光素子４（４ａ，４ｂ）を有しており、図２及び図３に示すように、搬送路Ｒの両端に形成されている搬入口Ｒin又は搬出口Ｒout の内側面５に設けられ、監視領域としている。
【００１６】
投受光素子４は、図３に示すように、常時、投光素子４ａから受光素子４ｂに向けて光を送出して搬入口Ｒin又は搬出口Ｒout を通過する物体を監視しており、受光素子４ｂの受光レベルを示す検出信号（電圧信号）を送出している。
【００１７】
判別手段３には、受光素子４ｂからの検出信号を受けて監視領域を通過した物体が人体か否かを判別する判別部６が設けられている。判別部６には、予め作動時間が設定されている計時手段としてのタイマ７が設けられており、図４に示すように、受光素子の受光レベルの立ち下がり（図４中(A) ）を検出して設定された時間分だけ作動するようになっている（図４中(B) ）。この設定された時間は、被検査物Ｗが監視領域を通過する時間に相当する時間（以下「設定通過時間ｔ0 」）であり、搬送機構５４の搬送速度と被検査物Ｗの搬送方向の長さから予め決定される。
【００１８】
判別部６は、設定通過時間ｔ0 経過後の受光レベルに基づき、監視領域を通過した物体が人体か被検査物Ｗかを判別する。具体的には、図４に示すように、受光レベルが元のレベルに戻っているときは（図４中(C) ）、通過した物体が被検査物と判別し、受光レベルが立ち下がったまま（低レベル維持）であるとき（図４中(D) ）は、人体と判別し、制御手段１０に判別信号を送出する。
【００１９】
制御手段１０は、判別手段３（判別部６）からの判別信号を受け、Ｘ線発生部２への電源供給をＯＦＦにする制御信号を、Ｘ線発生部２のスイッチング回路２ａへ送出する。また、その後、受光レベルが立ち上がりを検知して、Ｘ線発生部２への電源供給をＯＮにする制御信号を、Ｘ線発生部２のスイッチング回路２ａへ送出する。
【００２０】
次に、本実施の形態の作用について図４及び図５を用いて説明する。まず、装置本体に電源供給してスイッチＳＷを入力し、被検査物Ｗを搬送させて、Ｘ線を曝射する。このとき、投光素子４ａからの投光ビームが受光素子４ｂで受光されて常時監視状態となっている（ＳＴ１−Ｎｏ）。
【００２１】
監視領域を物体が通過すると、投光素子４ａからの投光ビームが遮光され、図４(A) に示すように、受光素子４ｂの受光レベルが低下する（ＳＴ１−Ｙｅｓ）。判別部６では、このときの受光レベルの立ち下がりを検知して、図４(B) に示すように、設定通過時間ｔ0 分タイマ７を作動させる（ＳＴ２）。
【００２２】
設定通過時間ｔ0 経過後の受光レベルが元のレベルであるときは、通過した物体を被検査物Ｗと判別し（ＳＴ３−Ｎｏ）、再度、監視領域に物体が通過するか否かを検出する（ＳＴ１）。そして、図４(D) に示すように、設定通過時間ｔ0 経過後の受光レベルが低レベルを維持しているときは、通過した物体を人体と判別し、図４(E) に示すように、判別信号を制御手段１０に送出する（ＳＴ３−Ｙｅｓ）。
【００２３】
制御手段１０は、その判別信号を受け、Ｘ線発生部２のスイッチング回路２ａをＯＦＦにする制御信号を送出し、図４(F) に示すように、Ｘ線曝射量を０にする（ＳＴ４）。その後、判別部６により、受光レベルが元のレベルに上昇したか否かを検知する（ＳＴ５）。低レベルを維持している場合（ＳＴ５−Ｎｏ）、受光レベルの監視を続ける。図４(G) に示すように、元のレベルに上昇している場合（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、図４(H) に示すように、監視領域に人体無しと判別して判別信号を制御手段１０に送出する。制御手段１０は、その判別信号を受け、Ｘ線発生部のスイッチング回路をＯＮにする制御信号を送出し、図４(I) に示すように、Ｘ線曝射量を元に戻す（ＳＴ６）。
【００２４】
被検査物Ｗの異物検出を続行する場合は、再度受光レベルの検出をし、監視を続行する（ＳＴ７−Ｎｏ）。被検査物Ｗがない場合は、装置本体の電源をＯＦＦにして、検査を終了する（ＳＴ７−Ｙｅｓ）。
【００２５】
また、上述した実施の形態において、図６及び図７に示すように、投受光素子４を高さ方向に調整自在な位置調整手段１１を具備する構成としてもよい。位置調整手段１１は、図７に示すように、投受光素子４を上下方向に移動させる長孔１２と、長孔１２に沿って投受光素子４を移動させる不図示の駆動部で構成されている。
【００２６】
そして、図８に示すように、判別手段３が物体を被検査物Ｗと判別したときに（ＳＴ３−Ｎｏ）、図４(J) に示すように、制御手段１０から位置調整手段１１の駆動部（駆動ドライバ）に位置補正信号を送出し、投受光素子４の位置を上昇させ（ＳＴ８）、上昇後の受光レベルの状態を監視する（ＳＴ５）。これにより、搬送される被検査物Ｗの高さが各々異なる場合であっても、投受光素子４の位置を被検査物Ｗの最大高さに対応させることができる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施の形態について説明する。本実施の形態は、図９に示すように、予め投受光素子４を被検査物Ｗの最大高さｈよりも高い位置に設けた例である。すなわち、投受光素子４により被検査物Ｗは検出されることはないため、投受光素子４により検出される物体を人体であるとして、直ちに人体であるとの判別信号を制御手段１０に送出するようになっている。
【００２８】
次に、本実施の形態の作用について図１０及び図１１を用いて説明する。まず、投光素子４ａからの投光ビームを受光素子４ｂで受光させて常時監視状態とする（ＳＴ９−Ｎｏ）。監視領域を物体が通過すると、投光素子からの投光ビームが遮光され、図１１(A) に示すように、受光素子４ｂの受光レベルが低下する。このレベル低下により直ちに通過した物体を人体と判別し、図１１(B) に示すように、判別信号を制御手段１０に送出する（ＳＴ９−Ｙｅｓ）。
【００２９】
制御手段１０は、その判別信号を受け、Ｘ線発生部２のスイッチング回路２ａをＯＦＦにする制御信号を送出し、図１１(C) に示すように、Ｘ線曝射量を０にする（ＳＴ１０）。その後、判別部６により、受光レベルが元のレベルに上昇したか否かを検知する（ＳＴ１１）。図１１(D) に示すように、低レベルを維持している場合（ＳＴ１１−Ｎｏ）、受光レベルの監視を続ける。図１１(E) に示すように、元のレベルに上昇している場合（ＳＴ１１−Ｙｅｓ）、図１１(F) に示すように、監視領域に人体無しと判別して判別信号を制御手段１０に送出する。制御手段１０は、その判別信号を受け、Ｘ線発生部のスイッチング回路をＯＮにする制御信号を送出し、図１１(G) に示すように、Ｘ線曝射量を元に戻す（ＳＴ１２）。
【００３０】
被検査物Ｗの異物検出を続行する場合は、再度受光レベルの検出し、監視を続行する（ＳＴ１３−Ｎｏ）。被検査物Ｗがない場合は、装置本体の電源をＯＦＦにして、検査を終了する（ＳＴ１３−Ｙｅｓ）。
この実施の形態によれば、人体か否かの判別が不要であるので、簡単な構成で人体検出が可能である。
【００３１】
次に、第３実施の形態について説明する。第３実施の形態は、本発明の参考例である。本実施の形態は、図１２に示すように、判別手段３として赤外線センサ１３を用いた例である。赤外線センサ１３としては、焦電型，熱膨張型，熱電対型，抵抗型など、動作温度が常温である熱型センサを用いる。たとえば、焦電型を用いた場合、監視領域に物体が通過すると、物体から放出される赤外線を吸収してその熱エネルギーを熱電変換させる。その熱エネルギーに比例した電気信号を受けて、判別信号を制御手段１０に送出する。
【００３２】
なお、第１実施の形態と同様、判別部６を設け、予めしきい値を設定しておき、電気信号のレベルがしきい値以上であれば、人体と判別して判別信号を送出し、しきい値未満であれば、被検査物Ｗと判別することとしてもよい。
【００３３】
次に、本実施の形態の作用について図１３及び図１４を用いて説明する。まず、赤外線センサ１３を監視状態（定常状態）とする（ＳＴ１４−Ｎｏ）。監視領域を人体が通過すると、人体から放出される赤外線を受光して電気信号に熱電変換され、図１４(A) に示すように、過渡状態となる。このときに発生する電気信号により、図１４(B) に示すように、直ちに判別信号を制御手段に送出する（ＳＴ１４−Ｙｅｓ）。
【００３４】
制御手段１０は、その判別信号を受け、Ｘ線発生部２のスイッチング回路２ａをＯＦＦにする制御信号を送出し、図１４(C) に示すように、Ｘ線曝射量を０にする（ＳＴ１５）。その後、赤外線センサ１３の素子表面が定常状態か否かを検知する（ＳＴ１６）。図１４(D) に示すように、過渡状態を維持している場合（ＳＴ１６−Ｎｏ）、赤外線受光レベルの監視を続ける。図１４(E) に示すように、定常状態に戻った場合（ＳＴ１６−Ｙｅｓ）、図１４(F) に示すように、人体無しとする判別信号を制御手段１０に送出する。そして、制御手段１０は、Ｘ線発生部２のスイッチング回路２ａをＯＮにする制御信号を送出し、図１４(G) に示すように、Ｘ線曝射量を元に戻す（ＳＴ１７）。
【００３５】
被検査物Ｗの異物検出を続行する場合は、再度赤外線受光レベルの検出をする（ＳＴ１７−Ｎｏ）。被検査物Ｗがない場合は、検査を終了する（ＳＴ１７−Ｙｅｓ）。
【００３６】
本実施の形態によれば、赤外線センサ１３を用いたため、監視領域を通過する物体が被検査物Ｗであるときは、赤外線センサ１３による検出がされない。一方、人体であれば、人体が放出する赤外線を受光するため、直ちに人体を検出でき、被検査物Ｗと人体との判別が容易である。
【００３７】
なお、上述したいずれの実施の形態においても、Ｘ線発生部のスイッチング回路をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、Ｘ線の曝射を所定の曝射量又は０に制御することとしたが、人体と判別したときに（ＳＴ３−Ｙｅｓ，ＳＴ９−Ｙｅｓ，ＳＴ１４−Ｙｅｓ）、Ｘ線発生器５２から曝射されるＸ線曝射量を、人体に影響がない程度の曝射量に低下させる構成としてもよい。
【００３８】
この場合、制御手段１０からの制御信号を受けることにより、Ｘ線発生器５２内に設けられるＸ線発生管への供給電力を、予め設定されたしきい値未満に制御して、Ｘ線曝射量を人体に影響がない程度の曝射量に低下させる（ＳＴ４，ＳＴ１０，ＳＴ１５）。また、その後、受光素子４ｂ，赤外線センサ１３の受光レベルが変化して、監視領域に人体がないと判別されたとき（ＳＴ５−Ｙｅｓ，ＳＴ１１−Ｙｅｓ，ＳＴ１６−Ｙｅｓ）、Ｘ線発生器５２内に設けられるＸ線発生管への供給電力を予め設定されたしきい値以上に制御して、Ｘ線曝射量を元の曝射量に上昇させる（ＳＴ６，ＳＴ１２，ＳＴ１７）。
【００３９】
また、上述したいずれの実施の形態においても、図１，図６，図１２に示すように、警報音を発生させる警報手段としての警報器１４を制御手段１０と接続し、図４(E) ，図１１(B) ，図１４(B) に示すように、制御手段１０が人体有りの判別信号を受けたことにより、図４(K) ，図１１(H) ，図１４(H) に示すように、制御手段１０から警報器１４に警報信号を送出し、警報器１４を作動させて警報音を発生させることとしてもよい（ＳＴ１９）。これにより、不用意に手を入れた作業者が警報音を聞いて、搬入口Ｒin又は搬出口Ｒout から手を引き出すこととなる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるＸ線異物検出装置では、人体の搬送路内への侵入を検知することにより、Ｘ線発生部からのＸ線曝射量を制御し、Ｘ線被曝から未然に人体の安全化を図るという効果が得られる。
【００４１】
また、投受光素子を用いることにより、既存の装置に対しても容易に取り付けることができる。更に、位置調整手段を設けることにより、順次搬送される被検査物の高さが異なる場合であっても、最も高い被検査物よりも高い位置に投受光素子を上昇させることができ、人体と被検査物の判別を容易にすることが可能である。
【００４２】
また、投受光素子の設置位置を、被検査物より上方に設置することにより、監視領域を通過する物体が人体だけとなり、直ちに人体であると判別することができる。
【００４３】
また、警報手段を設けることにより、不用意に手を入れた作業者に直ちに報知することができ、被曝量を最小限に抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態を示す概略ブロック図である。
【図２】  本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態を示す正面図である。
【図３】  本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態における搬送路内を示す図である。
【図４】  本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図５】  本発明によるＸ線異物検出装置の第１実施の形態を示すフローチャートである。
【図６】  本発明によるＸ線異物検出装置の他の実施の形態を示す概略ブロック図である。
【図７】  本発明によるＸ線異物検出装置の他の実施の形態における搬送路内を示す図である。
【図８】  本発明によるＸ線異物検出装置の他の実施の形態を示すフローチャートである。
【図９】  本発明によるＸ線異物検出装置の第２実施の形態を示す部分拡大正面図である。
【図１０】  本発明によるＸ線異物検出装置の第２実施の形態を示すフローチャートである。
【図１１】  本発明によるＸ線異物検出装置の第２実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図１２】  本発明の参考例によるＸ線異物検出装置の第３実施の形態を示す概略ブロック図である。
【図１３】  本発明の参考例によるＸ線異物検出装置の第３実施の形態を示すフローチャートである。
【図１４】  本発明の参考例によるＸ線異物検出装置の第３実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図１５】  従来のＸ線異物検出装置を示す概略斜視図である。
【図１６】  従来のＸ線異物検出装置の正面図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線異物検出装置，２…Ｘ線発生部，Ｒin…搬入口，Ｗ…被検査物，５３…Ｘ線検出部，Ｒout …搬出口，３…判別手段，１０…制御手段，４（４ａ，４ｂ）…投受光素子，ｔ0 …設定通過時間，７…計時手段，１１…位置調整手段，１３…赤外線センサ，１４…警報手段
【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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【図６】
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【図７】
0003737929.tif 000008
【図８】
0003737929.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003737929.tif 000011
【図１１】
0003737929.tif 000012
【図１２】
0003737929.tif 000013
【図１３】
0003737929.tif 000014
【図１４】
0003737929.tif 000015
【図１５】
0003737929.tif 000016
【図１６】
0003737929.tif 000017