JP6332727B2 - 透過式内部検査装置の被検査物搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物をベルトコンベア搬送する透過式内部検査装置において、線源から放射される透過線の検出範囲での被検査物搬送時の姿勢を制御する方法に関するものである。

従来より、被検査物の内部への異物の混入の確認や、被検査物内部に収められた物品等の内部状態の検査を行うためにＸ線やマイクロ波等の透過線を利用した検査装置が用いられている。

被検査物の透過線の検出範囲への搬送方法としては、特許文献１のように、直下へ透過線を放射する透過線発生部（線源）と、被検査物を水平方向へ搬送するためのベルトコンベアによって搬送される構成が多い。

このような透過式内部検査装置においては、一般に線源と被検査物との透過距離が短いほど異物混入や内部状態の検査等の検出精度が高くなり、分解能も向上する。また、線源から放射される透過線と被検査物の検査方向とが平行に近いほど検出精度が高くなる。
特に、被検査物が錠剤の大きさの場合、検査対象のサイズが小さいものでは数ミリメートルしかないような被検査物もあり、検出精度を高めるためには被検査物との透過距離を短くする必要性が出てくる場合がある。

特許第３９１６８４３号公報

ところが、特許文献１のような搬送装置の場合、透過線は線源より放射状に照射されるため、検査の精度を高めるために線源と被検査物との透過距離を短くすればするほど、図９のように、透過線が被検査物に照射される照射角度が、図９（ａ）のように線源の直下に被検査物が搬送される場合と、図９（ｂ）のように線源から主走査方向つまり搬送方向と直交する方向へ離れて搬送される場合とで照射角度が異なることとなる。
ここで、図９の形状の被検査物の内部構造を検査する場合、図のように例えば被検査物内部に薄板上の物質が２枚所定の間隔離れて垂直に配置されていて、その薄板の形状や枚数を検査する場合、図９（ａ）の場合では薄板の形状や枚数が高精度に検査することができるが、図９（ｂ）の場合では垂直な薄板に対して透過線が傾斜して照射されることとなるため、検査画像としては薄板の形状や間隔等のさまざまな要因によって重なって見えてしまったり画像がぼやけてしまうことがあり、場合によっては１枚の薄板しか配置されていないように誤検出されてしまうような欠点がある。
そのため、特許文献１などのベルトが水平に駆動して搬送されるような透過式内部検査装置では線源の直下部分の被検査物の検査方向と透過線とが平行となる範囲でしか検出精度の高い装置が作ることができず、透過線の照射範囲に対して検出範囲が著しく狭くなり、例えば、錠剤のような被検査物を主走査方向へ複数並列して検査するような多列搬送には並列する数に限界があった。さらに、透過式内部検査装置では検出精度を高めるためには被検査物の搬送速度を遅くせざるを得ないという欠点もある。
これらの理由により被検査物の搬送効率を高めることができず、その結果検査効率も高めることができなかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、被検査物をベルトコンベア搬送する透過式内部検査装置において、線源から放射される透過線の検出範囲での被検査物搬送時のベルトの姿勢を制御することにより、線源から放射される透過線と被検査物の検査方向とが平行となるような被検査物搬送方法を提供し被検査物の搬送効率を高め検査効率を高めることを目的とする。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、被検査物をベルトによって搬送するベルトコンベアと、前記ベルトを沿わせて支持するベルトガイドと、前記ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物に透過線を放射状に照射する線源と、前記線源の対向位置に設けられて、前記線源から照射されて前記被検査物を透過した透過線を所定の検出範囲で検出する透過線検出器とを有する透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であって、前記透過線検出器によって検出される検出範囲において、前記ベルトガイドによって前記ベルトが前記検出範囲内においては前記ベルトの幅方向断面を平たんに保持されながら搬送方向の中心軸を中心にねじられることによって前記ベルトが所定の角度傾斜し、前記ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記ベルトコンベアの姿勢を制御することを特徴とする透過式内部検査装置の被検査物搬送方法である。

また、請求項２に記載の発明は、前記ベルトコンベアが前記透過線検出器の主走査方向に複数並列に配列され、前記各ベルトコンベアの各ベルトを沿わせて支持する前記各ベルトガイドがそれぞれ所定の角度傾斜し、前記各ベルトガイドに沿って支持されている前記各ベルトがそれぞれ所定の角度傾斜され、前記各ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記各ベルトコンベアの姿勢を制御することを特徴とする請求項１に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法である。

また、請求項３に記載の発明は、前記ベルトの所定の位置に空気を吸引することにより前記被検査物を吸着するための吸引孔が設けられ、前記ベルトガイドには前記ベルトの前記吸引孔に対応する位置に前記被検査物を吸着するための吸引スリットが設けられ、前記吸引スリットが空気を吸引することにより前記ベルトの前記吸引孔を介して前記ベルトに載置された前記被検査物を前記ベルトに吸着させて搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法である。

また、請求項４に記載の発明は、前記ベルトガイドに前記ベルト自体を吸着するためのベルト吸引用スリットが設けられ、前記ベルトガイドが吸引することにより前記ベルトを前記ベルトガイドに吸着させて前記ベルトガイドの形状に沿わせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法である。

また、請求項５に記載の発明は、前記ベルトの所定の位置に前記被検査物を載置するためのポケットが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法である。

また、請求項６に記載の発明は、前記透過線検出器の検出方向と前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記透過線検出器の姿勢を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法である。

請求項１の発明では、被検査物をベルトによって搬送するベルトコンベアと、前記ベルトを沿わせて支持するベルトガイドと、前記ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物に透過線を放射状に照射する線源と、前記線源の対向位置に設けられて、前記線源から照射されて前記被検査物を透過した透過線を所定の検出範囲で検出する透過線検出器とを有する透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であって、前記透過線検出器によって検出される検出範囲において、前記ベルトガイドによって前記ベルトが前記検出範囲内においては前記ベルトの幅方向断面を平たんに保持されながら搬送方向の中心軸を中心にねじられることによって前記ベルトが所定の角度傾斜し、前記ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記ベルトコンベアの姿勢を制御することを特徴とする透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であり、検出範囲で透過線とベルトと被検査物との方向が平行となるようにベルトが傾斜するのでベルトの主走査方向検査精度が飛躍的に向上し、例えば錠剤のような小形の被検査物を複数並列に並べて搬送しても、検査範囲ではどの位置でも高精度な検査結果を得ることができるので、単位時間当たりの検査個数を大幅に高めることができる利点がある。さらに、被検査物内部の異物の有無の検査だけではなく、被検査物内部に収められた物質の形状や個数の検査も透過線直下の場合や主走査方向に離れた場合に関係なく確実に行うことができる利点がある。また、ベルトを沿わせて支持するベルトガイドが設けられ、ベルトをベルトガイドによって支持し確実に傾斜することができる利点がある。さらに、ベルトの中心軸を中心にねじるので、ベルトの端辺を中心にねじる場合よりも小さいねじり力でベルトを傾斜させることができるため、ねじることによるベルトの負荷を小さくできる。また、被検査物をベルトの中心で搬送すると傾斜することによって受ける外力を小さくすることができるので搬送時の姿勢の安定化に繋がる利点がある。また、ねじることによって段差無く傾斜角度を制御することが可能である。

請求項２の発明では、前記ベルトコンベアが前記透過線検出器の主走査方向に複数並列に配列され、前記各ベルトコンベアの各ベルトを沿わせて支持する前記各ベルトガイドがそれぞれ所定の角度傾斜し、前記各ベルトガイドに沿って支持されている前記各ベルトがそれぞれ所定の角度傾斜され、前記各ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記各ベルトコンベアの姿勢を制御することを特徴とする請求項１に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であり、複数のベルトコンベアを並列に配列して、個々のベルトを最適な傾斜角度に制御して搬送することにより、被検査物の姿勢を確実なものとすることができ、また、例えば異なる種類の被検査物を混在させずに同時に検査することも可能となる。

請求項３の発明では、前記ベルトの所定の位置に空気を吸引することにより前記被検査物を吸着するための吸引孔が設けられ、前記ベルトガイドには前記ベルトの前記吸引孔に対応する位置に前記被検査物を吸着するための吸引スリットが設けられ、前記吸引スリットが空気を吸引することにより前記ベルトの前記吸引孔を介して前記ベルトに載置された前記被検査物を前記ベルトに吸着させて搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であり、被検査物をベルトに吸着させることによって確実な姿勢制御と搬送を行うことができる利点がある。

請求項４の発明では、前記ベルトガイドに前記ベルト自体を吸着するためのベルト吸引用スリットが設けられ、前記ベルトガイドが吸引することにより前記ベルトを前記ベルトガイドに吸着させて前記ベルトガイドの形状に沿わせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であり、ベルトが傾斜する際にベルト自体をベルトガイドで吸着させることによってベルトの姿勢制御が確実となり、それによって透過線との平行度を確実に保つことができる利点がある。

請求項５の発明では、前記ベルトの所定の位置に前記被検査物を載置するためのポケットが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であり、被検査物を１箇所のポケットに１個又は所定の数ずつ載置して搬送することによって確実な搬送及び検査が可能である。

請求項６の発明では、前記透過線検出器の検出方向と前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記透過線検出器の姿勢を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であり、被検査物の検査方向と透過線とが平行となるだけでなく、透過線検出器も透過線と平行となるのでより確実な検査結果を得ることができる。

本発明に係る透過式内部検査装置の全体概略図を示す。 本発明に係る透過式内部検査装置のベルトコンベアのベルト部分を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図、（ｅ）は（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図、（ｆ）は斜視図を示す。 本発明に係るベルトコンベアに使用されるベルト及びベルトガイドの第１の実施例の一部を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図を示す。 本発明に係るベルトコンベアに使用されるベルト及びベルトガイドの第１の実施例の搬送状態の一部の図を示す。 本発明に係るベルトコンベアに使用されるベルト及びベルトガイドの第２の実施例の一部を示す。（ａ）は構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）を配置した場合の斜視図、（ｃ）は断面図を示す。 本発明に係るベルトコンベアに使用されるベルト及びベルトガイドの第３の実施例の一部を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は斜視図を示す。 本発明に係るベルトコンベアに使用されるベルト及びベルトガイドの第４の実施例の一部を示す。（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図を示す。 本発明に係る透過式内部検査装置のベルトコンベアの搬送方法による検査画像の概念図を示す。 従来技術での検査画像の概念図を示す。

本発明に係る透過式内部検査装置の被検査物搬送方法について図面を参照しながら説明する。図１は透過式内部検査装置の概略図、図２はベルトコンベアのベルト部分の概略図、図３〜図７はベルト及びベルトガイドの実施例を示す図、図８は本発明に係る透過式内部検査装置のベルトコンベアの搬送方法による検査画像の概念図を示す。
透過式内部検査装置１０は被検査物Ｔを供給するホッパー１１と、フィーダ１２と、整列供給部１３と、ベルトコンベア２０と、検査部３０と、選別部４０を有した構成となっている。本実施例では、被検査物Ｔとなる錠剤の側面方向を検査方向としてベルトコンベア２０の姿勢制御を行う場合の構成としている。

なお、本実施例では透過式内部検査装置１０の透過線はＸ線を使用し、被検査物Ｔは錠剤を使用した場合の実施例を示すがこれに限らず、例えば、透過線がガンマ線やマイクロ波であったり、被検査物は小形の電子部品などでもよい。

透過式内部検査装置１０の検査手順としては、図１を参照にして、まず、ホッパー１１に被検査物Ｔを供給し、フィーダ１２と整列供給部１３によって被検査物Ｔを整列させてベルトコンベア２０の所定の位置に被検査物Ｔを供給し、ベルトコンベア２０によって被検査物Ｔを搬送して線源３１と透過線検出器３２を有した検査部３０を通過しながら検査範囲Ｂにおいて被検査物Ｔの内部状態を検査し、選別部４０に設けられた良品シュート４１、不良品シュート４２に分別する構成となっている。選別部４０には未検査品を選別するための未検査シュートを設けてもよい。なお、透過線検出器３２は水平に設置されていて検出結果を補正することにより検査してもよいし、透過線検出器３２の検出方向と被検査物Ｔの検査方向と透過線Ａとが平行となるように配置してもよい。

ベルトコンベア２０は、図２のように、無端状のベルト２１が搬送方向と直行する方向つまり主走査方向に複数並列して並べられており、各ベルト２１の下面にはベルト２１を支持するためのベルトガイド２２が各々設けられ、図１のようにローラ２３によって全てのベルト２１を同時に駆動する構成となっている。

ベルト２１は柔軟性のあるゴム素材で形成されており、ベルトの幅方向（短手方向）にねじることも可能である。
ベルト２１は図３および図４の第１の実施例のように、所定の位置に吸引孔２１ａが設けられ、ベルト２１の吸引孔２１ａの対応する位置に吸引用スリット２２ａが設けられたベルトガイド２２がベルト２１の下面に密着するように支持している。吸引用スリット２２ａ内が図示しないポンプによって負圧になることによって図３（ｄ）のように吸引孔２１ａを通じて空気を吸引して、吸引孔２１ａ上部に当接して存在する被検査物Ｔをベルト２１に吸着させている。
ベルト２１は図２及び図４のように、検査範囲Ｂにおいて線源３１からの透過線Ａと被検査物Ｔの検査方向とが平行となるようにベルトガイド２２がねじるように傾斜していて、そのベルトガイド２２にベルト２１が下面より支持されて沿うことによりベルト２１もねじれるように傾斜して制御されている。
ここで、ベルト２１のねじれの中心軸がベルト２１の搬送方向の中心軸と同軸となるように構成されているため、ベルト２１にねじれによる負荷がかかりにくい構成となっている。これによってベルトの長寿命化に寄与することができる。またさらに、被検査物Ｔをベルト２１の中心で搬送すると、被検査物Ｔが傾斜することによって受ける外力を小さくすることができるので搬送時の姿勢の安定化に繋がる利点がある。

ベルト２１が図２及び図４のように検査範囲のみねじられていると、ベルトコンベア２０の端部では複数配置されたベルト２１を水平に段差無く制御することが可能であるので、前後の供給排出の機構が簡便となり確実に次工程へと移行することができる利点がある。さらに、図１のようにベルトコンベア２０の端部にローラ２３が設けられれば、複数あるベルト２１を全部同時に駆動させるような構成とすることができるので、装置の構成部品数を減らすことができる。なお、個々のベルト２１の搬送を別々に制御したい場合は、各ベルトに別々のローラ２３を設けそれぞれ駆動すればよい。

また、図５の第２の実施例のように、ベルトガイド２２に被検査物Ｔを吸着するための吸引用スリット２２ａだけでなく、ベルト２１自体をベルトガイド２２に吸着させて沿わせるための吸引用スリット２２ｂを設けると、ベルト２１の搬送時の傾斜の姿勢制御が確実となり、それによって透過線との平行度を確実に保つことができる利点がある。

また、図６の第３の実施例のように、ベルト２１がポケット形状となるような壁２１ｂが設けられてそのポケット部分に被検査物Ｔを収納して搬送してもよい。この場合、ベルト２１をねじる際に壁がねじる動きを妨げないような形状とするとよい。例えば、壁２１ｂの一部に切り欠きを設けてベルト２１がねじれる際に発生する応力を逃がすような形状とするとよい。ベルト２１がねじれている部分での被検査物Ｔの位置は通常図６（ａ）の右側の被検査物Ｔのように壁２１ｂに接触して搬送されることとなる。

なお、このポケット形状のベルト２１においても吸引孔を設けて被検査物Ｔをベルトに吸着させるような構造とするとより確実に被検査物Ｔを搬送することができる。
また、壁２１ｂの構造は図５の例に限らず被検査物Ｔを確実に搬送できればよいので、ねじられた部分（検査範囲）で下側となる壁が被検査物Ｔを振り落とさずに保持できる形状となっていればよく、例えば下側となる壁だけがコ字形状になっていたり、また、ベルト２１がねじられる部分のみトンネル形状のガイドを新たに配置してもよい。

また、図７の第４の実施例のように１枚の幅広のベルト２１をたわませるように傾斜させて、被検査物Ｔを複数並列に搬送し、被検査物Ｔの検査方向と透過線Ａとが平行となるような搬送方法でもよい。当然のことながらベルト２１を支持するようにベルトガイド２２を設けて搬送してもよい。なお、図７の実施例は被検査物Ｔである錠剤の上面を検査面とした検査方向となっている。

本実施例のように、検査範囲において被検査物Ｔの検査方向と透過線Ａとが平行となる搬送方法を用いると、図８のように、被検査物Ｔ内部に薄板上の物質が２枚所定の間隔離れて垂直に配置されていて、その薄板の形状や枚数、間隔を検査する場合、被検査物Ｔの検査方向と透過線Ａとが平行となっているので内部の物質が重なって１枚に見えたりぼやけてしまうことがないので正確な検査を行うことができ、検査装置の誤検査による不良品の発生を少なくすることができる利点がある。

本発明に係る透過式内部検査装置の被検査物搬送方法は被検査物内部の異物の検出だけでなく内部の構成物の形状や個数を正確に検査することができる。

Ａ 透過線
Ｂ 検査範囲
Ｔ 被検査物
１０ 透過式内部検査装置
１１ ホッパー
１２ フィーダ
１３ 整列供給部
２０ ベルトコンベア
２１ ベルト
２１ａ 吸引孔
２２ ベルトガイド
２２ａ 吸引用スリット
２２ｂ 吸引用スリット
３０ 検査部
３１ 線源
３２ 透過線検出器
４０ 選別部
４１ 良品シュート
４２ 不良品シュート

Claims (6)

1. 被検査物をベルトによって搬送するベルトコンベアと、前記ベルトを沿わせて支持するベルトガイドと、前記ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物に透過線を放射状に照射する線源と、前記線源の対向位置に設けられて、前記線源から照射されて前記被検査物を透過した透過線を所定の検出範囲で検出する透過線検出器とを有する透過式内部検査装置の被検査物搬送方法であって、
   前記透過線検出器によって検出される検出範囲において、前記ベルトガイドによって前記ベルトが前記検出範囲内においては前記ベルトの幅方向断面を平たんに保持されながら搬送方向の中心軸を中心にねじられることによって前記ベルトが所定の角度傾斜し、前記ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記ベルトコンベアの姿勢を制御することを特徴とする透過式内部検査装置の被検査物搬送方法。
2. 前記ベルトコンベアが前記透過線検出器の主走査方向に複数並列に配列され、前記各ベルトコンベアの各ベルトを沿わせて支持する前記各ベルトガイドがそれぞれ所定の角度傾斜し、前記各ベルトガイドに沿って支持されている前記各ベルトがそれぞれ所定の角度傾斜され、前記各ベルトコンベアによって搬送される前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記各ベルトコンベアの姿勢を制御することを特徴とする請求項１に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法。
3. 前記ベルトの所定の位置に空気を吸引することにより前記被検査物を吸着するための吸引孔が設けられ、前記ベルトガイドには前記ベルトの前記吸引孔に対応する位置に前記被検査物を吸着するための吸引スリットが設けられ、前記吸引スリットが空気を吸引することにより前記ベルトの前記吸引孔を介して前記ベルトに載置された前記被検査物を前記ベルトに吸着させて搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法。
4. 前記ベルトガイドに前記ベルト自体を吸着するためのベルト吸引用スリットが設けられ、前記ベルトガイドが吸引することにより前記ベルトを前記ベルトガイドに吸着させて前記ベルトガイドの形状に沿わせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法。
5. 前記ベルトの所定の位置に前記被検査物を載置するためのポケットが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法。
6. 前記透過線検出器の検出方向と前記被検査物の検査方向と前記透過線とが平行となるように前記透過線検出器の姿勢を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透過式内部検査装置の被検査物搬送方法。