特許 7329880 エスカレータの手摺ベルト用Ｘ線検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-10

(45)【発行日】2023-08-21

(54)【発明の名称】エスカレータの手摺ベルト用Ｘ線検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/16 20180101AFI20230814BHJP

【ＦＩ】

G01N23/16

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021565182

(86)(22)【出願日】2019-12-16

(86)【国際出願番号】 JP2019049254

(87)【国際公開番号】W WO2021124421

(87)【国際公開日】2021-06-24

【審査請求日】2022-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】511006476

【氏名又は名称】つくばテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100194869

【弁理士】

【氏名又は名称】榎本 慎一

(72)【発明者】

【氏名】王 波

(72)【発明者】

【氏名】大熊 誠二

(72)【発明者】

【氏名】劉 小軍

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 典生

【審査官】嶋田 行志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１５４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５５９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１８９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０６４２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２０３６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０４９８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０１００５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】世界初非破壊検査装置開発へのチャレンジ，シンセシオロジー，日本，2017年09月，第１０巻、第２号，第７５－８６頁，１２．電線用小型Ｘ線検査装置（第８２－８４頁）

【文献】Ｘ線ラインセンサを利用したコンベアベルト内部のスチールコード損傷の検出，非破壊検査，第６２巻、第４号，日本，一般社団法人日本非破壊検査協会，2013年04月，第１８１－１８２頁

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２３／００―Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線をエスカレータの手摺ベルトに向け照射するＸ線管及び前記Ｘ線管を駆動するバッテリを含むＸ線源を備える本体と、
前記エスカレータの手摺ベルトを透過した前記Ｘ線を感知する、シンチレータ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、及びＣｄＴｅ半導体の内から選ばれる何れか１つであるデジタル式の検出器と、
前記検出器で感知した前記Ｘ線強度に対応する検出信号をデジタルＸ線画像として表示可能に処理する制御装置と、
前記デジタルＸ線画像を表示するモニタとからなり、
さらに、
前記本体のスペースに、前記エスカレータの手摺ベルトを前記エスカレータの手摺ベルトの長手方向にスライド可能に載置するとともに、前記エスカレータの手摺ベルトを前記検出器の検出面側に位置させる収納部を、
前記本体の底面に着脱可能で、エスカレータのガイドレールを嵌め、前記エスカレータのガイドレールに沿って移動、固定切り替え可能に取り付ける手摺固定具を備え、
加えて、
前記収納部は、前記本体のスペースに挿抜される、前記エスカレータの手摺ベルトの底面に位置する左右の返しをそれぞれ嵌める左右の溝と、前記エスカレータの手摺ベルトの空間に嵌る凸部を備えた台と、前記台の前記本体の正面側に保持され、Ｘ線の漏洩を阻止する鉛とからなり、
前記Ｘ線は前記本体の移動を停止した時に照射されることを特徴とするエスカレータの手摺ベルト用Ｘ線検査装置。

【請求項2】

前記手摺固定具が、
前記本体の底面に着脱可能に取り付けられる板状のアタッチメントと、
前記アタッチメント底面に固定された断面コの字型の受けと、
前記受けに向けスライド可能で、近づいたとき前記ガイドレールの鍔を、前記受けとともに挟み、前記本体を前記ガイドレール上に固定する断面コの字型のスライダと、
前記スライダのスライドを案内するガイドと、
前記ガイドにより案内され前記スライダに固定したレールと、
前記スライダを位置固定するロック機構とからなることを特徴とする請求項１に記載のエスカレータの手摺ベルト用Ｘ線検査装置。

【請求項3】

前記本体に前記エスカレータの手摺ベルトの移動距離を測定するエンコーダを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエスカレータの手摺ベルト用Ｘ線検査装置。

【請求項4】

前記手摺固定具が、前記ガイドレールに沿って自動走行するとともに、前記エンコーダの移動距離測定値を基に、設定された所定の移動距離毎に前記Ｘ線管と前記検出器を同期駆動させ、自動で前記デジタルＸ線画像を撮影、表示することを特徴とする請求項３に記載のエスカレータの手摺ベルト用Ｘ線検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベルト状の被検査物、例えばエスカレータの手摺ベルト等、の内部状態を高精度にＸ線検査するベルト用Ｘ線検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図１に示す写真のように、エスカレータの手摺ベルト１０は、化粧ゴム１０ａで被覆された内部構造部のカバーゴム１０ｂ内に、手摺強度維持用のワイヤ１０ｃ（スチールコード）が複数本長手方向に埋設されている。そして、空間１０ｄに、ガイドレール１１の鍔１１ａが位置する。

【0003】

手摺ベルト１０の従来の定期検査では、手摺ベルト１０の内部状態を検査することはできず、所定年数毎に外観の目視検査、定期交換を行っていた。ワイヤ１０ｃが劣化、破断すると化粧ゴム１０ａ表面にワイヤ１０ｃが突出し、利用者が怪我してしまうことがある。そのため、手摺ベルト１０を継続して使用できるかどうか不明でも、安全性の観点で、使用できる状態にあるにもかかわらず定期的に交換するため、ランニングコストが嵩んでいた。

【0004】

そのため、より正確に手摺ベルト１０の内部構造、特にワイヤ１０ｃの状態を把握できる特許文献１の発明が開発された。特許文献１の発明は、開閉式の箱体構造を採用しても開状態で適確に放射線の不要な照射を防止でき、安全対策が十分に施された乗客コンベア用移動手摺劣化診断装置というものである。

【0005】

そして、検出器としてラインセンサ（ラインカメラ）を採用している。ラインセンサは、エリアセンサに比べて高画素数での撮影が可能で、鮮明に撮影できるメリットがある。しかしながら、ラインセンサの特性から、手摺ベルト１０に応用した場合、次の問題が懸念される。
すなわち、手摺ベルトのラインセンサによる検査、撮影では、
１）手摺ベルトを移動させないと撮影できない。
２）手摺ベルトの移動速度が一定でないと撮影画像が鮮明に写らない。
３）ラインセンサの撮影画像が鮮明でないと、当然に、ワイヤ１０ｃは細いため詳細なワイヤ１０ｃ検査は不可能である。
４）ラインセンサ用には連続照射のＸ線源が必要となり、予熱用、及び待機用電力が必要で装置が大きくなる。
５）連続照射のＸ線源はＡＣ１００Ｖが必要なる。
６）連続照射のＸ線源はＸ線を出し続けるので、漏えいＸ線量が大きい。
ことなどが問題となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－５５９８０号公報「（株）日立ビルシステム」

【文献】特開２０１７－１９１０５７号公報「つくばテクノロジー（株）：ポータブルＸ線検査装置」

【文献】特開２０１７－０１５４１２号公報「つくばテクノロジー（株）：ポータブル電線端部Ｘ線検査装置」

【文献】特開２０１５－２１７１３７号公報「つくばテクノジー（株）：ポータブル３Ｄ表示Ｘ線撮影装置」

【文献】特開２０１２－１５４６２７号公報「つくばテクノロジー（株）：Ｘ線非破壊検査装置」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明は、ベルト状の被検査物、例えば、エスカレータの手摺ベルト等の内部状態を高精度にＸ線検査するベルト用Ｘ線検査装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は、
（１）
Ｘ線をベルトに向け照射するＸ線管及び前記Ｘ線管を駆動するバッテリを含むＸ線源を備える本体と、
前記ベルトを透過した前記Ｘ線を感知するデジタル式の検出器と、
前記検出器で感知した前記Ｘ線強度に対応する検出信号をデジタルＸ線画像として表示可能に処理する制御装置と、
前記デジタルＸ線画像を表示するモニタとからなり、
さらに、前記本体に、前記ベルトを前記ベルトの長手方向にスライド可能に載置するとともに、前記ベルトを前記検出器の検出面側に位置させる収納部を備えることを特徴とするベルト用Ｘ線検査装置。
（２）
前記本体に前記ベルトの移動距離を測定するエンコーダを備えることを特徴とする（１）に記載のベルト用Ｘ線検査装置。
（３）
前記ベルトが、エスカレータの手摺ベルトで、前記本体を前記エスカレータのガイドレールに沿って移動、固定切り替え可能に取り付ける手摺固定具を前記本体に備えることを特徴とする（１）に記載のベルト用Ｘ線検査装置。
（４）
前記手摺固定具が、前記ガイドレールに沿って自動走行するとともに、前記エンコーダの移動距離測定値を基に、設定された所定の移動距離毎に前記Ｘ線管と前記検出器を同期駆動させ、自動で前記デジタルＸ線画像を撮影、表示することを特徴とする（３）に記載のベルト用Ｘ線検査装置。
（５）
前記収納部の操作側面は鉛製で、前記Ｘ線の漏洩を防ぐことを特徴とする（１）に記載のベルト用Ｘ線検査装置。
とした。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、上記構成であるので、ベルトを移動させることなく、本体をベルトに沿って移動させ、撮影時に移動を停止し、必要に応じて固定させてベルトをＸ線撮影することができるため、ベルトの内部構造の状態について鮮明画像を取得することができる。
Ｘ線管、検出器等の作動を、ケーブルによって電源供給しなくとも、乾電池でも駆動可能である。鉛収納部を用いる等により、Ｘ線の漏洩を防ぐことができる。

【0010】

ベルトがエスカレータの手摺ベルトであれば、エスカレータのガイドベルトに、本発明をスライド可能、撮影時に固定し、さらに、自動走行させることもでき、手摺ベルトの検査作業の軽減化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、エスカレータの手摺ベルトの長手方向直交する横断面写真（ガイドレール１１追記）である。化粧ゴム１０ａで被覆された内部構造部にはワイヤ１０ｃが複数本埋設されている。

【図2】図２は、本発明であるベルト用Ｘ線検査装置の平面側の（Ａ）が正面斜視模式図、（Ｂ）が背面斜視模式図である。

【図3】図３は、本発明であるベルト用Ｘ線検査装置の収納部を開けたときの平面側の正面斜視模式図である。

【図4】図４は、本発明であるベルト用Ｘ線検査装置の底面側の（Ａ）が正面斜視模式図、（Ｂ）が背面斜視模式図である。

【図5】図５は、ベルト用Ｘ線検査装置の手摺固定具の動作説明図であり、（Ａ）が底面斜視模式図（ロック状態＝図４（Ａ））、（Ｂ）が底面斜視模式図（ロック解放状態）である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面に基づき、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明はそれら実施形態に限定されるものではない。

【実施例1】

【0013】

本発明は、図２－５に示すように、本体２と、検出器３と、制御装置４と、モニタ４ａと、必要に応じて備えられる手摺固定具５とからなる。手摺ベルト１０、及びガイドレール１１は、図１を参照。

【0014】

本体２は、筐体２ａと、Ｘ線源と、収納部２ｄと、必要に応じて備えるエンコーダ２ｑとからなる。ここでは、筐体２ａの正面に、本体２の駆動のオンオフを制御するスイッチ２ｘ、各機器の運転状態を示すランプ群２ｙ、本体２の開閉を制御するロック機構２ｚなどを備える。

【0015】

また、本体２の筐体２ａの左右側面には、ロック２ｕが固定され、後述のアタッチメント５ａと締結させることができる。さらに、本体２を持ち運び、移動の際に手を掛ける取っ手を備える。ここでは、本体２の正面下に第一取っ手２ｖ、本体２の背面中央に第二取っ手２ｗを設けてある。第二取っ手２ｗはガイドレール１１に沿って走行させるときにも手を掛ける部分であるので、背面下部だと届かない場合がある。

【0016】

Ｘ線源は、筐体２ａ内に収納されるＸ線管２ｂ及び各種回路など、さらにそれらの駆動電源であるバッテリ２ｃ（ここでは、筐体２ａの外の左右に配置したが、筐体２ａ内に収納してもよい）とからなり、Ｘ線管２ｂで生成されたＸ線を被検査物（ここでは手摺ベルト１０）に照射する。

【0017】

Ｘ線源は、特許文献２－５に記載のカーボンナノ構造体三極式冷陰極Ｘ線管などが、採用でき、それらはそれら先行技術文献に詳述されている。詳細は、それらを参照されたい。

【0018】

収納部２ｄは、本体スペース２ｎに設置されたレール２ｐに沿って本体２の正面側でスペース２ｎに挿抜される台２ｈと、台２ｈの本体２の正面側に保持され、Ｘ線の漏洩を阻止する鉛２ｅとからなり、手摺ベルト１０を検出器３の検出面側に位置させ、或いはスペース２ｎから取り出す部品である。

【0019】

台２ｈ及び鉛２ｅ底部には、レール２ｐにスライド可能に嵌る溝２ｅ‘が設けられている。収納部２ｄの操作側面が鉛２ｅ製であれば、Ｘ線漏洩を防ぐことができ、安全に検査することができる。

【0020】

台２ｈは、手摺ベルト１０の底面に位置する左右の返し１０ｅをそれぞれ嵌める左右の溝２ｋと、手摺ベルト１０の空間１０ｄに嵌る凸部２ｍを備え、手摺ベルト１０を、手摺ベルト１０の長手方向にスライド可能に載置する。

【0021】

鉛２ｅの左右側面には、上下に回動可能なＬ字形のロック２ｆが供えられ、一面が正面側に位置する。ロック２ｆが下に下げられたときは、本体２の天面２ｊで、かつ溝２ｅ‘に対応する位置に設けたストッパ２ｇに係止して収納部２ｄはスライドできない。ロック２ｆをストッパ２ｇの上位置まで回動させると、収納部２ｄは、自由にスライドさせることができる。手摺ベルト１０の設置、本体２への収納、取り出しの際、ロック２ｆを操作して、収納部２ｄをスライドさせる。

【0022】

エンコーダ２ｑは、回転体２ｓが手摺ベルト１０に当接して、回転体２ｓの回転数から手摺ベルト１０に対する本体２の移動距離を計測するセンサ２ｒと、センサ２ｒで取得した移動距離を表示するディスプレイ２ｔとからなる。移動距離は、モニタ４ａに表示してもよい。センサ２ｒは、例えば、入力軸の回転の変位を内蔵した格子円盤を基準としてデジタル信号として出力する角位置センサなどが例示できる。

【0023】

エンコーダ２ｑで測定した移動距離にもとづき、Ｘ線撮影タイミングを決定することができる。撮影タイミングでの撮影は、手動操作による撮影であっても、制御装置４による自動撮影であってもよい。

【0024】

検出器３は、手摺ベルト１０を透過したＸ線を感知するデジタル式のＸ線検出器で、２次元画像データとして感知し、制御装置４に、有線、或いは無線で送信する。検出器３としては、例えば、シンチレータ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、ＣｄＴｅ半導体などが例示される。

【0025】

制御装置４は、ＰＣなどで、検出器３で検出した検出信号をデジタルＸ線画像４ｂとして表示可能に処理する。

【0026】

モニタ４ａは、デジタルＸ線画像を表示する、ＰＣのディスプレイである。制御装置４とモニタ４ａは、一体のタブレットＰＣ、ノートパソコンなどを用いることができる。デジタルＸ線画像４ｂでは、化粧ゴム１０ａとカバーゴム１０ｂのカバー画像４ｃ中にワイヤ１０ｃが明りょうに確認できるワイヤ画像４ｄが見える。

【0027】

制御装置４は、上述の他に、後述の手摺固定具５の自動走行、自動撮影についても、移動距離、撮影タイミングの決定、撮影など自動制御する。

【0028】

手摺固定具５は、本体２の底面に着脱可能に取り付けられ、ベルトがエスカレータの手摺ベルト１０の場合には、本体２をエスカレータのガイドレール１１に嵌め、ガイドレール１１に沿って移動させ、ガイドレール１１への固定を切り替え可能に取り付ける。

【0029】

手摺固定具５は、ここの示す他、種々の形態を採用できるが、ここでは、図４－５に掲載したように、本体２の底面に着脱可能に取り付けられる板状のアタッチメント５ａとアタッチメント底面に固定された断面コの字型の受け５ｂと、受け５ｂに向けスライド可能で、近づいたときガイドレール１１の鍔１１ａを、受け５ｂとともに挟み、本体２をガイドレール１１上に固定するスライダ５ｃと、スライダ５ｃのスライドを案内するガイド５ｅと、ガイドにより案内されスライダ５ｃに固定したレール５ｆと、スライダ５ｃを位置固定するロック機構５ｇとからなる。

【0030】

レール５ｆには孔５ｋが穿設され、孔５ｋにガイド５ｅの軸が挿通し、レール５ｆ、及びレール５ｆに固定されたスライダ５ｃの定位置へのスライドを案内する。

【0031】

ロック機構５ｇは、レバー５ｈを回動操作することで、押さえ５ｉが梃子の原理で前後動し、スライダ５ｃを押し、受け５ｂとスライダ５ｃの溝５ｄにガイドレール１１を挟み、本体２をガイドレール１１に固定する。具体的使用方法は、手動でＸ線撮影する際に、本体２をガイドレール１１に固定するために使用する。

【0032】

加えて、手摺固定具５が、エスカレータのガイドレール１１に沿って自動走行する機能を備えてもよい（タイヤやモータ）。エンコーダ２ｑの移動距離の測定値を基に、設定された所定の移動距離毎にＸ線管２ｂと検出器３を同期駆動させ、自動でデジタルＸ線画像４ｂを撮影、表示する。それより、手動によるＸ線撮影検査よりも、さらに検査作業の軽減化が図れる。

【0033】

なお、ここでは、ベルトの一例として、手摺ベルト１０につて説明したが、他の形状のベルト状の被検査物であっても、主に、収納部２ｄの形状を、被検査物であるベルトの形状（厚み、幅）に適合させることで、手摺ベルト１０と同様に種々のベルト状形状の被検査物のＸ線検査をする装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0034】

１ ベルト用Ｘ線検査装置
２ 本体
２ａ 筐体
２ｂ Ｘ線管
２ｃ バッテリ
２ｄ 収納部
２ｅ 鉛
２ｅ‘ 溝
２ｆ ロック
２ｇ ストッパ
２ｈ 台
２ｊ 天面
２ｋ 溝
２ｍ 凸部
２ｎ スペース
２ｐ レール
２ｑ エンコーダ
２ｒ センサ
２ｓ 回転体
２ｔ ディスプレイ
２ｕ ロック
２ｖ 第一取っ手
２ｗ 第二取っ手
２ｘ スイッチ
２ｙ ランプ群
２ｚ ロック機構
３ 検出器
４ 制御装置
４ａ モニタ
４ｂ デジタルＸ線画像
４ｃ カバー画像
４ｄ ワイヤ画像
５ 手摺固定具
５ａ アタッチメント
５ｂ 受け
５ｃ スライダ
５ｄ 溝
５ｅ ガイド
５ｆ レール
５ｇ ロック機構
５ｈ レバー
５ｉ 押さえ
５ｋ 孔
１０ 手摺ベルト
１０ａ 化粧ゴム
１０ｂ カバーゴム
１０ｃ ワイヤ
１０ｄ 空間
１０ｅ 返し
１１ ガイドレール
１１ａ 鍔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】