計量装置

【課題】Ｘ線検査部と計量部とが単一のユニットとして構成された計量装置において、Ｘ線漏洩防止部材が計量に与える影響を低減し得る、計量装置を得る。
【解決手段】計量装置１は、物品通過用の搬出口３Ｂが形成されたシールドボックス２と、シールドボックス２の内部に配置され、物品５０の重量を計量する計量部４と、シールドボックス２の内部において計量部４に連続して配置され、物品５０にＸ線を照射し、物品５０を透過したＸ線を検出することにより、物品５０に対する検査を実行するＸ線検査部５とを備え、計量部４は、物品５０を搬送する搬送コンベア１０と、搬送コンベア１０上を搬送されている物品５０の重量を計量する計量器１１と、搬送コンベア１０に取り付けられ、Ｘ線が搬出口３Ｂからシールドボックス２の外部に漏洩することを防止するためのシールド板１２とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、Ｘ線検査装置は、物品搬入口及び物品搬出口が形成されたシールドボックスと、物品搬入口から物品搬出口に向けてシールドボックス内で物品を搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアの上方に配置されたＸ線照射器と、搬送コンベアの下方に配置されたＸ線検出器と、搬送コンベアの上流端部の上方から吊り下げられた搬入口用防護カーテンと、搬送コンベアの下流端部の上方から吊り下げられた搬出口用防護カーテンとを備えて構成されている。これらの防護カーテンが装備されることによって、物品搬入口及び物品搬出口からシールドボックスの外部へのＸ線の漏洩が防止される。物品は、これらの防護カーテンの下端部を押し上げながら、搬送コンベア上を搬送される。
【０００３】
なお、下記特許文献１には、計量器を備えるＸ線異物検出装置が開示されている。シールドボックスには、入口と出口とが形成されている。シールドボックス内には、入口側に搬入コンベアが配置されており、出口側に搬出コンベアが配置されている。搬入コンベアの下流端と搬出コンベアの上流端との間には、わずかな隙間が設けられている。シールドボックス内において、隙間の上方にはＸ線照射器が配置されており、隙間の下方にはＸ線検出器が配置されている。搬出コンベアには計量器が取り付けられており、搬出コンベア上を搬送されている物品の重量が計量器によって計量される。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２７０１７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
仮にＸ線検査装置と計量装置とを単一のユニットとして構成する場合、最も単純には、シールドボックスの内部において、Ｘ線検査装置が有する搬送コンベアの下流側に、計量器が取り付けられた計量コンベアを配置する構成が考えられる。
【０００６】
しかしながら、この構成では、搬出口用防護カーテンの一部が計量コンベア上に位置することとなる。この場合、物品がその搬出口用防護カーテンを押し上げながら通過する度に、その搬出口用防護カーテンが計量コンベアに影響を与え、計量誤差が発生する。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、Ｘ線検査部と計量部とが単一のユニットとして構成された計量装置において、Ｘ線漏洩防止部材が計量に与える影響を低減し得る、計量装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る計量装置は、物品通過用の開口部が形成された筐体と、前記筐体の内部に配置され、物品の重量を計量する計量部と、前記筐体の内部において前記計量部に連続して配置され、物品にＸ線を照射し、物品を透過したＸ線を検出することにより、物品に対する検査を実行するＸ線検査部とを備え、前記計量部は、物品を搬送する搬送手段と、前記搬送手段上を搬送されている物品の重量を計量する計量手段と、前記搬送手段に取り付けられ、Ｘ線が前記開口部から前記筐体の外部に漏洩することを防止するためのＸ線漏洩防止部材とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
第１の態様に係る計量装置によれば、Ｘ線漏洩防止部材は、計量部の搬送手段に取り付けられることにより、Ｘ線検査部ではなく計量部に設けられている。そのため、Ｘ線漏洩防止部材の重量が計量手段の計量結果に重畳されることとなる。ところが、Ｘ線漏洩防止部材の重量は既知であり、しかも、搬送手段上を搬送される物品がＸ線漏洩防止部材を押し上げている瞬間と、そうでない瞬間とで、計量結果に重畳されるＸ線漏洩防止部材の重量は異ならない。従って、計量結果からＸ線漏洩防止部材の既知の重量を減算することにより、Ｘ線漏洩防止部材の重量が計量結果に与える影響を容易に排除することができる。その結果、計量部による物品の計量精度を向上することが可能となる。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る計量装置は、第１の態様に係る計量装置において特に、物品は、前記Ｘ線漏洩防止部材を押し退けながら前記搬送手段上を搬送され、前記計量部は、予め求めておいた、物品と前記Ｘ線漏洩防止部材との接触に起因する計量誤差データに基づいて、前記計量手段による計量データを補正する、データ補正部をさらに有することを特徴とするものである。
【００１１】
第２の態様に係る計量装置によれば、Ｘ線漏洩防止部材が計量手段の計量結果に与える影響が僅かに残るような場合であっても、その影響に起因する計量誤差を予め求めておき、その既知の計量誤差に基づいて計量手段の計量結果を補正することにより、僅かに残る影響をも排除することができる。その結果、計量部による物品の計量精度をさらに向上することが可能となる。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る計量装置は、第１又は第２の態様に係る計量装置において特に、前記Ｘ線漏洩部材は、前記搬送手段の物品搬送面の法線方向に延びる支軸と、前記支軸を回転中心として回動自在な複数のシールド板とを有することを特徴とするものである。
【００１３】
第３の態様に係る計量装置によれば、シールド板は、物品搬送面の法線方向に延びる支軸を回転中心として回動する。従って、背が高く転倒しやすい物品を扱う場合においても、上方から吊り下げられたＸ線漏洩防止部材の下端部を物品が押し上げて通過する場合と比較すると、物品の転倒の可能性を低減できる。また、シールド板が回転しても、上下方向に関する振動成分はほとんど発生しない。その結果、シールド板の回転に伴って発生する上下方向の振動成分に起因する計量誤差を、大幅に低減することができる。
【００１４】
本発明の第４の態様に係る計量装置は、第１又は第２の態様に係る計量装置において特に、前記Ｘ線漏洩部材は、支軸と、前記支軸を回転中心として回動自在なシールド板と、前記支軸上又は前記支軸近傍に取り付けられたバランスウエイトとを有することを特徴とするものである。
【００１５】
第４の態様に係る計量装置によれば、バランスウエイトを支軸上又は支軸近傍に取り付けることにより、Ｘ線漏洩防止部材の重心を支軸近傍に設定することができる。そのため、物品によって下端部を押し上げられることに起因して、物品通過後にＸ線漏洩防止部材が揺動する場合であっても、その揺動を素早く収束させることができる。その結果、Ｘ線漏洩防止部材の揺動によって発生する上下方向の振動成分に起因する計量誤差を、素早く解消することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、Ｘ線漏洩防止部材が計量に与える影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る計量装置１の全体構成を模式的に示す正面図である。なお、本明細書においては、図中に示した座標軸のＸ軸に平行な方向から計量装置１（又はその部分）を眺めた図を正面図とし、Ｙ軸に平行な方向から眺めた図を側面図とする。
【００１９】
計量装置１は、シールドボックス（筐体）２を備えている。シールドボックス２には、物品５０を外部からシールドボックス２内に搬入するための搬入口３Ａと、物品５０をシールドボックス２から外部に搬出するための搬出口３Ｂとが形成されている。
【００２０】
シールドボックス２の内部には、計量部４とＸ線検査部５とが連続して配置されている。図１に示した例では、物品５０の搬送方向の上流側にＸ線検査部５が配置されており、下流側に計量部４が配置されている。但し、この配置順序は逆であっても良い。
【００２１】
計量部４は、物品５０を搬送する搬送コンベア１０と、搬送コンベア１０上を搬送されている物品５０の重量を計量する計量器１１と、Ｘ線が搬出口３Ｂからシールドボックス２の外部に漏洩することを防止するためのシールド板１２（Ｘ線漏洩防止部材）とを有している。計量器１１は、ロードセル等の計量手段を用いて、物品５０の重量を計量する。具体的には、搬送コンベア１０上の物品５０の重量が、搬送コンベア１０（及びそれに取り付けられている他の部材）の既知の重量とともにロードセルに負荷されることにより、物品５０の重量が計量される。
【００２２】
Ｘ線検査部５は、物品５０を搬送する搬送コンベア２０と、搬送コンベア２０の上方に配置されたＸ線照射器２１と、搬送コンベア２０の下方に配置されたＸ線検出器２２と、Ｘ線が搬入口３Ａからシールドボックス２の外部に漏洩することを防止するためのシールド板２３とを有している。シールド板２３は、シールドボックス２の天井面に配置されたフレーム２４から吊り下げられている。Ｘ線検査部５は、搬送コンベア２０上を搬送されている物品５０に対してＸ線照射器２１からＸ線を照射し、物品５０を透過したＸ線をＸ線検出器２２によって検出することにより、物品５０に対する検査（異物混入の有無の検査や、割れ欠けの有無の検査）を実行する。
【００２３】
また、計量装置１は、タッチパネル機能付きの表示部６を備えている。Ｘ線検査部５による物品５０の検査結果や、計量部４による物品５０の計量結果等が、表示部６に表示される。
【００２４】
図２及び図３はそれぞれ、図１に示したシールド板１２を、その周囲の構造とともに示す正面図及び側面図である。搬送コンベア１０は、コンベアフレーム１８及びコンベアベルト１７を有している。コンベアフレーム１８の複数の箇所には、Ｚ軸方向に沿って延在する縦フレーム１４が取り付けられている。また、縦フレーム１４の上端には、Ｙ軸方向に沿って延在する横フレーム１３が取り付けられている。また、一対の横フレーム１３間には、Ｘ軸方向に沿って延在する軸１５が架け渡されている。
【００２５】
軸１５は、Ｘ軸方向に沿って延在する円筒形の支軸１６内に挿通されている。支軸１６は、軸１５に対して回動自在である。また、支軸１６には、シールド板１２の上辺が固定されている。従って、シールド板１２は、軸１５から吊り下げられており、また、図２中の矢印Ｍ１で示すように、支軸１６を回転中心として回動自在である。物品５０は、シールド板１２の下端部を押し上げながら、搬送コンベア１０上を下流に向かって搬送される。
【００２６】
図１〜３に示したように、本実施の形態に係る計量装置１によれば、シールド板１２は、計量部４の搬送コンベア１０に取り付けられることにより、Ｘ線検査部５ではなく計量部４に設けられている。そのため、シールド板１２及びフレーム１３，１４等の部材の重量が計量器１１による計量結果に重畳されることとなる。ところが、これらの部材の重量は既知であり、しかも、搬送コンベア１０上を搬送される物品５０がシールド板１２を押し上げている瞬間と、そうでない瞬間とで、計量結果に重畳されるこれらの部材の重量は異ならない。従って、計量器１１による計量結果からこれらの部材の既知の重量を減算することにより、これらの部材の重量が計量結果に与える影響を容易に排除することができる。その結果、計量部４による物品５０の計量精度を向上することが可能となる。
【００２７】
また、シールド板２３と同様にシールド板１２をＸ線検査部５に設け、シールド板１２からの影響を受けない位置まで計量部４を下流側に遠ざけて設置する場合と比較すると、Ｙ軸方向に関するシールドボックス２の寸法が大幅が小さくなるため、全体として装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
＜第１の変形例＞
図４は、計量部４が有する信号処理部の構成を示すブロック図である。信号処理部は、コンピュータの機能として実現される計量処理部３０、誤差処理部３１、及び補正処理部３２と、半導体メモリ等の記憶部３３とを有している。
【００２９】
図５は、計量器１１による物品５０の計量データの波形を模式的に示す図である。吊り下げられたシールド板１２の下端部が、搬送コンベア１０上を搬送される物品５０によって斜め上方に押し上げられるため、物品通過後にシールド板１２が揺動する。この揺動に起因して、計量データの波形には、時刻Ｔ２，Ｔ３の前後において振動ノイズが発生している。
【００３０】
計量器１１がロードセルからの出力信号を取り込むタイミングが、時刻Ｔ１に設定されている場合には、振動ノイズに起因する計量誤差は計量データに発生しない。ところが、そのタイミングが時刻Ｔ２又は時刻Ｔ３に設定されている場合には、計量データに計量誤差が発生してしまう。
【００３１】
そこで、計量装置１が物品５０の処理を開始する前に、重量が既知（望ましくは物品５０と同程度）のサンプル品を用いて、計量誤差を求める。
【００３２】
搬送コンベア１０上にサンプル品を流した時の計量器１１からの出力信号Ｓ１は、計量処理部３０に入力される。計量処理部３０は、出力信号Ｓ１によって与えられる重量値から、搬送コンベア１０、シールド板１２、及びフレーム１３，１４等の部材の既知の重量値を減算することによって、サンプル品の重量に関する計量データＳ２を生成する。計量データＳ２は、誤差処理部３１に入力される。
【００３３】
誤差処理部３１には、サンプル品の既知の重量値に関するデータＳ３が入力されている。誤差処理部３１は、計量データＳ２によって与えられる重量値から、データＳ３によって与えられる重量値を減算することにより、計量誤差に関する誤差データＳ４を生成する。誤差データＳ４は、記憶部３３に記憶される。
【００３４】
図５に示した例では、計量器１１がロードセルからの出力信号を取り込むタイミングが、時刻Ｔ１に設定されている場合には、計量誤差はゼロとなる。また、そのタイミングが時刻Ｔ２に設定されている場合には計量誤差はＷ１となり、そのタイミングが時刻Ｔ３に設定されている場合には計量誤差はＷ２（負値）となる。
【００３５】
なお、サンプル品を用いた上記の処理を複数回実施することによって得られた複数の計量誤差に基づいて、その平均値又は中央値等を、誤差データＳ４として記憶部３３に記憶するのが望ましい。
【００３６】
誤差データＳ４が求められた後、物品５０の処理が開始される。計量器１１がロードセルからの出力信号を取り込むタイミングは、サンプル品を用いた処理の時と同一である。
【００３７】
搬送コンベア１０上に物品５０を流した時の計量器１１からの出力信号Ｓ１は、計量処理部３０に入力される。計量処理部３０は、出力信号Ｓ１によって与えられる重量値から、搬送コンベア１０、シールド板１２、及びフレーム１３，１４等の部材の既知の重量値を減算することによって、物品５０の重量に関する計量データＳ５を生成する。計量データＳ５は、補正処理部３２に入力される。
【００３８】
補正処理部３２には、記憶部３３から誤差データＳ４が入力されている。補正処理部３２は、計量データＳ５によって与えられる重量値から、誤差データＳ４によって与えられる計量誤差を減算することにより、計量誤差が補正された計量データＳ６を生成して出力する。
【００３９】
第１の変形例によれば、シールド板１２が計量器１１の計量結果に与える影響が僅かに残るような場合であっても、その影響に起因する計量誤差（誤差データＳ４）を予め求めておき、その既知の計量誤差に基づいて計量器１１の計量結果（計量データＳ５）を補正することにより、その僅かに残る影響をも排除することができる。その結果、計量部４による物品５０の計量精度をさらに向上することが可能となる。
【００４０】
なお、図６に示すように、Ｘ線検査部５が、フレーム２４から吊り下げられたシールド板２３を、搬入口３Ａ側のみならず搬出口３Ｂ側にも有する装置においても、第１の変形例を適用することが可能である。
【００４１】
＜第２の変形例＞
上記実施の形態では、上方から吊り下げられたシールド板１２について説明したが、これに代えて、横方向に回転するシールド板７２を採用することもできる。
【００４２】
図７及び図８はそれぞれ、計量部４が有するシールド板７２を、その周囲の構造とともに示す上面図及び側面図である。コンベアフレーム１８の上面には、Ｚ軸方向（コンベアベルト１７の物品搬送面の法線方向に等しい）に沿って延在する軸７０が取り付けられている。
【００４３】
軸７０は、Ｚ軸方向に沿って延在する円筒形の支軸７１内に挿通されている。支軸７１は、軸７０に対して回動自在である。また、支軸７１の周囲には、複数個（この例では４個）のシールド板７２が固定されている。従って、シールド板７２は、図７中の矢印Ｍ２で示すように、支軸７１を回転中心として回動自在である。物品５０は、シールド板７２の下端部を押し退けながら、搬送コンベア１０上を下流に向かって搬送される。
【００４４】
第２の変形例によれば、シールド板７２は、物品搬送面の法線方向に延びる支軸７１を回転中心として回動する。従って、背が高く転倒しやすい物品５０を扱う場合においても、上方から吊り下げられたシールド板１２の下端部を物品５０が押し上げて通過する場合と比較すると、物品５０の転倒の可能性を低減できる。
【００４５】
また、シールド板７２が回転しても、上下方向に関する振動成分はほとんど発生しない。その結果、シールド板の回転に伴って発生する上下方向の振動成分に起因する計量誤差を、大幅に低減することができる。
【００４６】
また、物品５０の大きさに応じてシールド板１２の一部を切り取り、その代わりに搬入口３Ａ及び搬出口３Ｂに防護カバーを取り付ける、という回避策を採る場合と比較すると、防護カバーが不要となるため、Ｙ軸方向に関する機物の寸法が小さくなり、全体として装置の小型化を図ることができる。
【００４７】
＜第３の変形例＞
図９は、シールド板１２の変形例を示す側面図である。支軸１６上にウエイト（バランスウエイト）８０が固定されている。バランスウエイト８０の材質には、シールド板１２の材質（例えばステンレス）よりも高比重の材質を採用するのが望ましい。
【００４８】
支軸１６には、下部にシールド板１２が固定されており、上部にバランスウエイト８０が固定されている。従って、シールド板１２及びバランスウエイト８０は、回転中心である支軸１６（軸１５）を挟んで反対側に配置されている。
【００４９】
図１０は、シールド板１２の他の変形例を示す側面図である。シールド板１２には、支軸１６の近傍の位置に、バランスウエイト８１が固定されている。上記と同様に、バランスウエイト８１の材質には、シールド板１２の材質よりも高比重の材質を採用するのが望ましい。また、バランスウエイト８１は、シールド板１２の表面及び裏面の双方に対称に配置するのが望ましい。
【００５０】
第３の変形例によれば、バランスウエイト８０，８１を支軸１６上又は支軸１６近傍に取り付けることにより、シールド板１２の重心を支軸１６付近に設定することができる。そのため、物品５０によって下端部を押し上げられることに起因して、物品通過後にシールド板１２が揺動する場合であっても、その揺動を素早く収束させることができる。その結果、シールド板１２の揺動によって発生する上下方向の振動成分に起因する計量誤差を、素早く解消することが可能となる。
【００５１】
特に、図９に示した変形例によれば、バランスウエイト８０は、回転中心である支軸１６（軸１５）に対して、シールド板１２の反対側に配置されている。そのため、物品５０がシールド板１２の下端部を押し上げる際の負荷が、バランスウエイト８０の追加によって増大することはない。
【００５２】
図１１及び図１２はそれぞれ、シールド板７２の変形例を示す上面図及び側面図である。支軸７１に沿ってバランスウエイト８２が固定されている。上記と同様に、バランスウエイト８２の材質には、シールド板７２の材質（例えばステンレス）よりも高比重の材質を採用するのが望ましい。また、図１１に示すように、支軸７１に対して複数のバランスウエイト８２を対称に配置するのが望ましい。
【００５３】
横方向に回転するシールド板７２では、上記の通り、シールド板７２が回転しても、上下方向に関する振動成分はほとんど発生しない。しかし、僅かな振動成分が発生した場合であっても、バランスウエイト８２を追加することによって、その振動成分を素早く解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る計量装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示したシールド板を、その周囲の構造とともに示す正面図である。
【図３】図１に示したシールド板を、その周囲の構造とともに示す側面図である。
【図４】計量部が有する信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】計量器による物品の計量データの波形を模式的に示す図である。
【図６】計量装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図７】計量部が有するシールド板を、その周囲の構造とともに示す上面図である。
【図８】計量部が有するシールド板を、その周囲の構造とともに示す側面図である。
【図９】シールド板の変形例を示す側面図である。
【図１０】シールド板の変形例を示す側面図である。
【図１１】シールド板の変形例を示す上面図である。
【図１２】シールド板の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１計量装置
２シールドボックス
３Ｂ搬出口
４計量部
５Ｘ線検査部
１０搬送コンベア
１１計量器
１２，７２シールド板
１５，７０軸
１６，７１支軸
１７コンベアベルト
１８コンベアフレーム
３０計量処理部
３１誤差処理部
３２補正処理部
３３記憶部
５０物品
８０〜８２バランスウエイト

【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品通過用の開口部が形成された筐体と、
前記筐体の内部に配置され、物品の重量を計量する計量部と、
前記筐体の内部において前記計量部に連続して配置され、物品にＸ線を照射し、物品を透過したＸ線を検出することにより、物品に対する検査を実行するＸ線検査部と
を備え、
前記計量部は、
物品を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段上を搬送されている物品の重量を計量する計量手段と、
前記搬送手段に取り付けられ、Ｘ線が前記開口部から前記筐体の外部に漏洩することを防止するためのＸ線漏洩防止部材と
を有する、計量装置。
【請求項２】
物品は、前記Ｘ線漏洩防止部材を押し退けながら前記搬送手段上を搬送され、
前記計量部は、
予め求めておいた、物品と前記Ｘ線漏洩防止部材との接触に起因する計量誤差データに基づいて、前記計量手段による計量データを補正する、データ補正部
をさらに有する、請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記Ｘ線漏洩部材は、
前記搬送手段の物品搬送面の法線方向に延びる支軸と、
前記支軸を回転中心として回動自在な複数のシールド板と
を有する、請求項１又は２に記載の計量装置。
【請求項４】
前記Ｘ線漏洩部材は、
支軸と、
前記支軸を回転中心として回動自在なシールド板と、
前記支軸上又は前記支軸近傍に取り付けられたバランスウエイトと
を有する、請求項１又は２に記載の計量装置。

【図１】