KR101464415B1

KR101464415B1 - 금속편 검출장치 및 검출방법

Info

Publication number: KR101464415B1
Application number: KR1020120156932A
Authority: KR
Inventors: 구연춘
Original assignee: 주식회사 포스코아이씨티
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-11-25
Also published as: KR20140087287A

Abstract

본 발명은 원료에 혼입된 금속편 중에서 제1특성을 갖는 금속편을 검출하기 위해 제1자장방향으로 자장을 형성하는 제1검출유닛, 및 상기 제1검출유닛으로부터 이격되어 설치되고 원료에 혼입된 금속편 중에서 상기 제1특성과 상이(相異)한 제2특성을 갖는 금속편을 검출하기 위해 상기 제1자장방향과 상이한 제2자장방향으로 자장을 형성하는 제2검출유닛을 포함하는 금속편 검출장치 및 검출방법에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 원료에 혼입 가능한 다양한 금속편을 검출할 수 있도록 구현됨으로써, 원료에 혼입 가능한 다양한 금속편에 대한 대응력을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 원료에 혼입된 금속편으로 인해 이송장치가 손상 내지 파손시키는 것을 방지할 수 있다.

Description

금속편 검출장치 및 검출방법{Apparatus and Method for Detecting Metal}

본 발명은 원료를 이송하는 이송장치에서 원료에 혼입된 금속편을 검출하기 위한 금속편 검출장치 및 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로 소정의 원료를 이송하기 위해 컨베이어(Conveyor) 등과 같은 이송장치가 이용된다. 이러한 이송장치는 건식소화설비(CDQ) 등과 같이 제철공정을 수행하는 설비에서 코크스 등과 같은 소정의 원료를 이송하는 기능을 수행한다.

도 1은 종래 기술에 따른 이송장치의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 이송장치(10)는 원료를 지지하는 컨베이어벨트(11), 및 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료가 이송되도록 상기 컨베이어벨트(11)를 순환 이동시키는 이송부(미도시)를 포함한다.

상기 컨베이어벨트(11)는 소정의 이송라인을 따라 설치된다. 원료는 상기 이송부가 상기 컨베이어벨트(11)를 순환 이동시킴에 따라 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 상태로 소정의 이송라인을 따라 이송된다.

여기서, 원료는 금속편이 혼입된 상태로 상기 컨베이어벨트(11)에 의해 공급될 수 있다. 이러한 금속편은 상기 컨베이어벨트(11)가 원료를 이송함에 따라 함께 이송되는 과정에서 상기 컨베이어벨트(11)를 손상 내지 파손시키는 문제가 있다. 이에 따라, 상기 컨베이어벨트(11)가 원료를 이송하지 못하게 됨으로써, 상기 컨베이어벨트(11)에 의한 이송공정에 연결되어 연속공정으로 처리되는 다른 공정들 또한 정지되므로, 작업시간에 손실이 발생함에 따라 설비에 대한 가동률을 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 원료를 이송하는 이송장치(10)에서 원료에 혼입된 금속편을 검출하기 위한 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 원료를 이송하는 이송장치에서 원료에 혼입된 금속편을 검출할 수 있는 금속편 검출장치를 제공하기 위한 것이다.

상술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 금속편 검출장치는 원료를 이송하는 이송장치에 설치되고, 원료에 혼입된 금속편을 검출하기 위해 제1자장방향으로 자장을 형성하는 제1검출유닛; 상기 제1검출유닛으로부터 이격되어 설치되고, 원료에 혼입된 금속편을 검출하기 위해 상기 제1자장방향과 상이(相異)한 제2자장방향으로 자장을 형성하는 제2검출유닛; 및 상기 제1검출유닛과 상기 제2검출유닛에 자장을 형성하기 위한 발신신호의 타이밍을 동기화하여 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 금속편 검출장치는 원료에 혼입된 금속편 중에서 제1특성을 갖는 금속편을 검출하기 위해 제1자장방향으로 자장을 형성하는 제1검출유닛; 및 원료에 혼입된 금속편 중에서 상기 제1특성과 상이(相異)한 제2특성을 갖는 금속편을 검출하기 위해 상기 제1자장방향과 상이한 제2자장방향으로 자장을 형성하는 제2검출유닛을 포함할 수 있다. 상기 제2검출유닛은 상기 제1검출유닛으로부터 이격되게 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 금속편 검출방법은 원료에 혼입된 금속편을 검출하기 위한 제1발신신호와 제2발신신호에 대해 파형의 시작점과 파형의 주기가 서로 일치하도록 동기화하여 출력하는 단계; 상기 제1발신신호에 따라 제1자장방향으로 자장을 형성하고, 상기 제1발신신호에 동기화된 제2발신신호에 따라 상기 제1자장방향과 상이한 제2자장방향으로 자장을 형성하는 단계; 및 상기 제1자장방향으로 형성된 자장에 따른 제1검출신호 및 상기 제2자장방향으로 형성된 자장에 따른 제2검출신호 각각으로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은 원료에 혼입 가능한 다양한 금속편을 검출할 수 있도록 구현됨으로써, 원료에 혼입 가능한 다양한 금속편에 대한 대응력을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 원료에 혼입된 금속편으로 인해 이송장치가 손상 내지 파손시키는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 금속편을 검출하기 위한 발신신호를 동기화시킴으로써, 신호 간섭 등에 의해 금속편을 검출하는 작업에 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 금속편을 검출하는 작업에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 금속편을 검출하기 위한 발신신호를 동기화시킴으로써, 제1검출유닛과 제2검출유닛이 이격되어 설치되는 거리를 줄일 수 있으므로, 제1검출유닛과 제2검출유닛에 대한 유지 관리의 용이성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이송장치의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 본 발명에 따른 금속편 검출장치가 이송장치에 설치된 모습을 나타낸 개략적인 사시도
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 금속편 검출장치가 원료에 혼입된 바 형태의 금속편을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도
도 5는 본 발명에 따른 제1검출유닛의 개략적인 사시도
도 6은 본 발명에 따른 제1검출유닛이 원료에 혼입된 판 형태의 금속편을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도
도 7은 본 발명에 따른 제2검출유닛의 개략적인 사시도
도 8은 본 발명에 따른 금속편 검출장치의 개략적인 블록도
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 금속편 검출장치가 발신신호를 동기화하는 과정을 설명하기 위한 개념도
도 12는 본 발명에 따른 금속편 검출방법의 개략적인 순서도

이하에서는 본 발명에 따른 금속편 검출장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 금속편 검출장치가 이송장치에 설치된 모습을 나타낸 개략적인 사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 금속편 검출장치가 원료에 혼입된 바 형태의 금속편을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 이송장치(10, 도 2에 도시됨)에 의해 이송되는 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 검출하기 위한 것이다. 상기 이송장치(10)는 건식소화설비(CDQ) 등과 같이 제철공정을 수행하는 설비에서 코크스 등과 같은 소정의 원료를 이송하는 기능을 수행한다. 상기 원료는 상기 이송장치(10)가 갖는 컨베이어벨트(11, 도 2에 도시됨)에 지지된 상태로, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)를 통과하도록 이송된다. 이 과정에서, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료로부터 금속편(100)을 검출한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 원료에 혼입된 금속편(100, 도 3에 도시됨)을 검출하기 위해 제1자장방향(200, 도 3에 도시됨)으로 자장을 형성하는 제1검출유닛(2), 상기 금속편(100)을 검출하기 위해 상기 제1자장방향(200)과 상이(相異)한 제2자장방항(300, 도 3에 도시됨)으로 자장을 형성하는 제2검출유닛(3), 및 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 자장을 형성하기 위한 발신신호를 제공하는 제어부(4)를 포함한다.

상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)은 서로 상이한 자장방향으로 자장을 형성함으로써, 서로 상이한 특성을 갖는 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다.

예컨대, 상기 제1검출유닛(2)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 컨베이어벨트(11)의 상측으로부터 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 통과한 후에 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하는 제1자장방향(200)으로 자장을 형성함으로써, 수직방향(Z축 방향)으로 세워진 금속편(100)에 대한 검출력을 강화할 수 있다. 상기 제1자장방향(200)으로 형성된 자장은, 수평방향(X축 방향)으로 눕혀진 금속편(100)과 비교할 때, 상기 수직방향(Z축 방향)으로 세워진 금속편(100)을 통과하는 면적이 더 크기 때문이다. 상기 수평방향(X축 방향)과 상기 수직방향(Z)은 서로 수직한 방향을 의미한다.

예컨대, 상기 제2검출유닛(3)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 컨베이어벨트(11)의 하측으로부터 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하여 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 통과한 후에 다시 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하는 제2자장방향(200)으로 자장을 형성함으로써, 상기 수평방향(X축 방향)으로 눕혀진 금속편(100)에 대한 검출력을 강화할 수 있다. 상기 제2자장방향(300)으로 형성된 자장은, 상기 수직방향(Z축 방향)으로 세워진 금속편(100)과 비교할 때, 상기 수평방향(X축 방향)으로 눕혀진 금속편(100)을 통과하는 면적이 더 크기 때문이다. 또한, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 컨베이어벨트(11)의 상측으로부터 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 통과한 후에 다시 상기 컨베이어벨트(11)의 상측을 향하는 제2자장방향(200)으로 자장을 형성함으로써, 상기 수평방향(X축 방향)으로 눕혀진 금속편(100)에 대한 검출력을 강화할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 서로 상이한 자장방향으로 자장을 형성하는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)을 이용함으로써, 다양한 특성을 갖는 금속편(100)을 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 이송장치(10)에 의해 이송되는 원료로부터 다양한 특성을 갖는 금속편(100)을 검출함으로써, 원료가 금속편(100)에 혼입된 상태로 이송되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 원료에 혼입된 금속편(100)이 상기 이송장치(10)를 손상 내지 파손시키는 것을 방지함으로써, 작업시간에 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 유지 보수 비용이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 이송장치(10)가 다른 공정을 수행하는 설비에 연결되어 연속공정을 이루는 경우, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 이송장치(10)가 금속편(100)에 의해 손상 내지 파손되는 것을 방지함으로써, 연속공정 전체에 대한 작업시간에 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 원료를 이용하는 설비에 대한 가동률을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 상기 제1검출유닛(2), 상기 제2검출유닛(3), 및 상기 제어부(4)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 제1검출유닛의 개략적인 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 제1검출유닛이 원료에 혼입된 판 형태의 금속편을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도, 도 7은 본 발명에 따른 제2검출유닛의 개략적인 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 금속편 검출장치의 개략적인 블록도, 도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 금속편 검출장치가 발신신호를 동기화하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 이송장치(10)에 설치된다. 상기 이송장치(10)는 상기 컨베이어벨트(11), 및 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료가 이송되도록 상기 컨베이어벨트(11)를 순환 이동시키는 이송부(미도시)를 포함한다. 원료는 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 상태로 상기 제1검출유닛(2)를 통과하도록 이송된다. 이 과정에서, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료에 상기 제1자장방향(200)으로 자장을 형성함으로써, 상기 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부가 검출될 수 있도록 한다.

상기 제1검출유닛(2)은 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료에 상기 제1자장방향(200)으로 자장을 인가한다. 이에 따라, 상기 제어부(4)는 상기 제1자장방향(200)으로 형성한 자장이 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료 및 상기 컨베이어벨트(11)를 통과함에 따른 기전력 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.

도 2 내지 도 6을 참고하면, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 이송장치(10)에 지지된 원료를 기준으로 서로 반대편에 위치되게 설치되는 발신코일부(21, 도 5에 도시됨) 및 수신코일부(22, 도 5에 도시됨)를 포함할 수 있다.

상기 발신코일부(21)는 상기 이송장치(10)로부터 소정 거리 이격되어 위치되도록 설치된다. 상기 발신코일부(21)는 상기 이송장치(10)의 상측에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 발신코일부(21)는 상기 이송장치(10)에 지지된 원료로부터 금속편(100)을 검출하기 위한 자장을 발생시킨다.

상기 발신코일부(21)는 자장을 발생시키기 위한 발신코일(211, 도 5에 도시됨) 및 상기 발신코일(211)이 설치되는 발신코일커버(212, 도 5에 도시됨)를 포함할 수 있다.

상기 발신코일(211)은 상기 제어부(4)로부터 발신신호가 인가되면, 상기 이송장치(10)에 지지된 원료에 대해 금속편(100)을 검출하기 위한 자장을 발생시킨다. 상기 제어부(4)는 상기 발신코일(211)에 제1파형을 갖는 제1발신신호를 인가할 수 있다. 상기 제1파형은 펄스파일 수 있다.

상기 발신코일커버(212)는 상기 발신코일(211)을 지지한다. 상기 발신코일(211)은 상기 발신코일커버(212) 내부에 위치되게 설치될 수 있다. 상기 발신코일커버(212)는 상기 이송장치(10)로부터 소정 거리 이격되어 위치되도록 설치된다.

상기 발신코일커버(212)는 유리섬유강화플라스틱(FRP, Glass Fiber Reinforces Plastic)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 발신코일커버(212)는 상기 이송장치(10)가 고온의 원료를 이송하는 경우에도, 상기 발신코일(211)을 고온의 원료에 의해 조성되는 고온 환경으로부터 보호할 수 있다. 예컨대, 상기 발신코일커버(212)는 100℃ 이상 160℃ 이하의 온도를 갖는 고온의 원료인 경우에도, 상기 발신코일(211)을 고온의 원료로부터 방출되는 열기로부터 보호할 수 있다. 상기 발신코일커버(212)는 전체적으로 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 내부에 상기 발신코일(211)이 설치될 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.

상기 수신코일부(22)는 상기 이송장치(10)에 지지된 원료를 기준으로 상기 발신코일부(21)의 반대편에 위치되도록 상기 지지부(3)에 설치된다. 이에 따라, 상기 이송장치(10)에 지지된 원료는 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22) 사이를 통과하게 된다. 상기 발신코일부(21)가 상기 이송장치(10)의 상측에 위치된 경우, 상기 수신코일부(22)는 상기 이송장치(10)의 하측에 위치되게 상기 지지부(3)에 설치될 수 있다.

상기 수신코일부(22)는 수신코일(221, 도 5에 도시됨) 및 상기 수신코일(221)이 설치되는 수신코일커버(222, 도 5에 도시됨)를 포함할 수 있다.

상기 수신코일(221)은 상기 수신코일커버(222) 내부에 위치되게 설치된다. 상기 발신코일부(21)가 발생시킨 자장은 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료, 및 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하여 상기 수신코일(221)에 전압을 유기시킨다. 이에 따라, 상기 수신코일(221)은 상기 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단하기 위한 검출신호를 상기 제어부(4)에 제공할 수 있다. 상기 수신코일부(22)는 상기 수신코일(221)을 복수개 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 수신코일(221)들은 상기 수신코일커버(222) 내부에 서로 이격되게 설치된다.

상기 수신코일(221)은 상기 이송장치(10)에 지지된 원료를 기준으로 상기 발신코일(211)의 반대편에 위치되게 설치된다. 상기 수신코일(221)은 상기 이송장치(10)에 지지된 원료로부터 하측으로 이격되어 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 발신코일(211)은 상기 이송장치(10)에 지지된 원료로부터 상측으로 이격되어 설치될 수 있다. 즉, 상기 발신코일(211)은 상기 컨베이어벨트(11)의 상측에 위치되고, 상기 수신코일(221)은 상기 컨베이어벨트(11)의 하측에 위치된다. 이에 따라, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 제1자장방향(200)으로 자장을 형성함으로써, 제1특성을 갖는 금속편(100)에 대한 검출력을 강화할 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.

우선, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료는 바(Bar) 형태의 금속편(100)이 제1방향을 향하도록 혼입된 상태로 상기 수신코일(221)과 상기 발신코일(211) 사이를 통과할 수 있다. 상기 바 형태의 금속편(100)은 두께(100T)에 비해 길이(100L)가 더 길게 형성된 것을 의미한다. 예컨대, 상기 바 형태의 금속편(100)은 봉 형태, 막대기 형태 등을 갖는 것으로, 앵글류, 파이프류 등일 수 있다. 상기 제1방향은 상기 수직방향(Z축 방향) 또는 상기 수직방향(Z축 방향)에 근접한 방향을 의미한다.

이 경우, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 컨베이어벨트(11)의 상측에 위치된 상기 발신코일(211)과 상기 컨베이어벨트(11)의 하측에 위치된 수신코일(221)을 이용함으로써, 상기 컨베이어벨트(11)의 상측으로부터 상기 바 형태의 금속편(100)이 갖는 길이(100L)에 해당하는 면적을 통과한 후에 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하게 되는 제1자장방향(200)으로 자장을 형성한다. 이에 따라, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 자장이 상기 바 형태의 금속편(100)이 갖는 두께(100T)에 해당하는 면적을 통과하는 것과 비교할 때, 상기 자장이 상기 바 형태의 금속편(100)을 통과하는 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 제1검출유닛(2)은 원료에 상기 제1방향을 향하도록 혼입된 바 형태의 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다.

다음, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료는 판(Plate) 형태의 금속편(100)이 제2방향을 향하도록 혼입된 상태로 상기 수신코일(221)과 상기 발신코일(211) 사이를 통과할 수 있다. 상기 판 형태의 금속편(100)은 소정의 두께(100T) 및 소정의 평면(平面)(100S)을 갖도록 형성된 것을 의미한다. 예컨대, 상기 판 형태의 금속편(100)은 사각판 형태, 원반 형태 등을 갖는 것으로, 판재류 등일 수 있다. 상기 제2방향은 상기 수평방향(X축 방향) 또는 상기 수평방향(X축 방향)에 근접한 방향을 의미한다.

이 경우, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 컨베이어벨트(11)의 상측에 위치된 상기 발신코일(211)과 상기 컨베이어벨트(11)의 하측에 위치된 수신코일(221)을 이용함으로써, 상기 컨베이어벨트(11)의 상측으로부터 상기 판 형태의 금속편(100)이 갖는 평면(100S)을 통과한 후에 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하게 되는 제1자장방향(200)으로 자장을 형성한다. 이에 따라, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 자장이 상기 판 형태의 금속편(100)이 갖는 길이(100L)를 통과하는 것과 비교할 때, 상기 자장이 상기 판 형태의 금속편(100)을 통과하는 면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 자장이 상기 판 형태의 금속편(100)이 갖는 길이(100L)를 통과하는 것과 비교할 때, 상기 자장이 상기 판 형태의 금속편(100)을 통과하기 위한 거리를 줄임으로써 상기 판 형태의 금속편(100)를 통과함에 따라 생성되는 검출신호의 세기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 제1검출유닛(2)은 원료에 상기 제2방향을 향하도록 혼입된 판 형태의 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다.

다음, 상기 제1검출유닛(2)은 자성체에 비해 투자율(Magnetic Permeability)이 낮은 비자성체 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다. 비자성체 금속편(100)은 일반적으로 판 형태로 형성되고, 상기 원료에 상기 제2방향을 향하도록 혼입된다. 이 경우, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 컨베이어벨트(11)의 상측에 위치된 상기 발신코일(211)과 상기 컨베이어벨트(11)의 하측에 위치된 수신코일(221)을 이용함으로써, 상기 컨베이어벨트(11)의 상측으로부터 상기 비자성체 금속편(100)이 갖는 평면(100S)에 해당하는 면적을 통과한 후에 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하게 되는 제1자장방향(200)으로 자장을 형성한다. 이에 따라, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 자장이 상기 비자성체 금속편(100)이 갖는 길이(100L)를 통과하는 것과 비교할 때, 상기 자장이 상기 비자성체 금속편(100)을 통과하는 면적을 증가시킬 수 있고, 상기 비자성체 금속편(100)를 통과함에 따라 생성되는 검출신호의 세기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 제1검출유닛(2)은 비자성체 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 제1자장방향(200)으로 자장을 형성함으로써, 원료에 상기 제1방향을 향하도록 혼입된 바 형태의 금속편(100), 원료에 상기 제2방향을 향하도록 혼입된 판 형태의 금속편(100) 및 비자성체 금속편(100) 등과 같은 제1특성을 갖는 금속편(100)에 대한 검출력을 강화할 수 있다.

도 5를 참고하면, 상기 수신코일커버(222)는 상기 수신코일(221)을 지지한다. 상기 수신코일커버(222)는 상기 이송장치(10)로부터 소정 거리 이격되어 위치되도록 설치될 수 있다. 상기 수신코일커버(222)는 유리섬유강화플라스틱으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 수신코일커버(222)는 상기 이송장치(10)가 고온의 원료를 이송하는 경우에도, 상기 수신코일(221)을 고온의 원료에 의해 조성되는 고온 환경으로부터 보호할 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)를 지지하기 위한 제1지지부(23)를 포함한다.

상기 제1지지부(23)는 상기 이송장치(10, 도 2에 도시됨)가 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22) 사이를 통과하도록 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)를 지지한다. 상기 제1지지부(23)는 상기 컨베이어벨트(11, 도 2에 도시됨)가 상기 발신코일(211, 도 5에 도시됨) 및 상기 수신코일(221, 도 5에 도시됨) 사이를 통과하도록 상기 발신코일커버(212, 도 5에 도시됨) 및 상기 수신코일커버(222, 도 5에 도시됨)를 지지할 수 있다. 상기 발신코일커버(212) 및 상기 수신코일커버(222)는 상기 제1지지부(23)에 결합된다.

상기 제1지지부(23)는 유리섬유강화플라스틱으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1지지부(23)는 상기 이송장치(10)가 고온의 원료를 이송하는 경우에도, 고온의 원료에 의해 조성되는 고온 환경에 의해 손상 내지 파손되지 않고, 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)를 안정적으로 지지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 고온 환경용 금속편 검출장치(1)는 상기 제1지지부(23)에 변형이 발생함에 따라 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)가 상기 이송장치(10)에 지지된 원료에 가까워지게 이동되는 것을 방지함으로써, 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)가 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제1지지부(23)는 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)의 일측을 지지하는 제1지지부재(231), 및 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)의 타측을 지지하는 제2지지부재(232)를 포함할 수 있다.

상기 제1지지부재(231)와 상기 제2지지부재(232)는 서로 소정 거리 이격되게 설치된다. 상기 컨베이어벨트(11)는 상기 제1지지부재(231) 및 상기 제2지지부재(232) 사이를 통과할 수 있다. 상기 제1지지부재(231)와 상기 제2지지부재(232)는 유리섬유강화플라스틱으로 형성될 수 있다. 상기 제1지지부재(231)와 상기 제2지지부재(232)는 각각 전체적으로 수직방향(Z축 방향)으로 세워진 사각판형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 발신코일부(21)와 상기 수신코일부(22)를 지지할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1지지부재(231)와 상기 제2지지부재(232)는 상기 이송장치(10) 또는 상기 이송장치(10)가 설치된 바닥면에 설치될 수 있다.

도 2 내지 도 5, 및 도 7을 참고하면, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 이송장치(10)에 설치된다. 원료는 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 상태로 상기 제2검출유닛(3)를 통과하도록 이송된다. 이 과정에서, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료에 상기 제2자장방향(300)으로 자장을 형성함으로써, 상기 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부가 검출될 수 있도록 한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)이 서로 상이한 자장방향으로 자장을 형성함으로써, 서로 상이한 특성을 갖는 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 원료에 혼입 가능한 다양한 특성을 갖는 금속편(100)에 대한 대응력을 향상시킬 수 있다.

상기 제2검출유닛(3)은 상기 제어부(4)로부터 발신신호가 인가되면, 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료에 상기 제2자장방향(300)으로 자장을 인가한다. 이에 따라, 상기 제어부(4)는 상기 제2자장방향(300)으로 형성한 자장이 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료 및 상기 컨베이어벨트(11)를 통과함에 따른 기전력 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 제어부(4)는 상기 제2검출유닛(3)에 상기 제1파형과 상이한 제2파형을 갖는 제2발신신호를 인가할 수 있다. 상기 제2파형은 사인파일 수 있다.

여기서, 상기 제2검출유닛(3)과 상기 제1검출유닛(2)이 서로 다른 파형을 갖는 발신신호를 이용하여 금속편(100)을 검출하는 경우, 상기 제2검출유닛(3)과 상기 제1검출유닛(2)이 근접하게 설치되면 신호 간섭 등에 의해 금속편(100)을 검출하는 작업에 대한 오류가 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 제2검출유닛(3)과 상기 제1검출유닛(2)이 서로 이격되어 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 신호 간섭 등에 의해 금속편(100)을 검출하는 작업에 대한 오류가 발생하는 것을 줄임으로써, 상기 제2검출유닛(3)과 상기 제1검출유닛(2)을 이용하여 금속편(100)을 검출하는 작업에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 이송장치(10)에 지지된 원료가 상기 제1검출유닛(2)을 통과한 후에 상기 제2검출유닛(3)을 통과하도록 배치될 수 있다. 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 이송장치(10)에 지지된 원료가 상기 제2검출유닛(3)을 통과한 후에 상기 제1검출유닛(2)을 통과하도록 배치될 수도 있다.

도 2 내지 도 5, 및 도 7을 참고하면, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 이송장치(10)에 지지된 원료를 감싸도록 설치되는 검출코일(31)을 포함할 수 있다.

상기 검출코일(31)은 상기 이송장치(10)로부터 소정 거리 이격되어 위치되도록 설치된다. 상기 검출코일(31)은 상기 컨베이어벨트(11)를 감싸도록 설치될 수 있다. 상기 컨베이어벨트(11) 및 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료는 이송과정에서 상기 검출코일(31)을 통과하게 된다.

상기 검출코일(31)은 상기 이송장치(10)에 지지된 원료로부터 금속편(100)을 검출하기 위한 자장을 형성한다. 상기 검출코일(31)은 상기 제어부(4)로부터 발신신호가 인가되면, 상기 이송장치(10)에 지지된 원료에 대해 금속편(100)을 검출하기 위한 자장을 발생시킨다. 상기 제어부(4)는 상기 검출코일(31)에 상기 제2파형을 갖는 제2발신신호를 인가할 수 있다.

상기 검출코일(31)은 상기 컨베이어벨트(11)를 감싸도록 설치됨으로써, 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 감싸도록 설치될 수 있다. 상기 검출코일(31)은 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 감싸는 폐쇄된 고리 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 제2자장방향(300)으로 자장을 형성함으로써, 제2특성을 갖는 금속편(100)에 대한 검출력을 강화할 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.

우선, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료는 바 형태의 금속편(100)이 상기 제2방향을 향하도록 혼입된 상태로 상기 검출코일(31)을 통과할 수 있다. 이 경우, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 감싸도록 설치되는 검출코일(31)을 이용함으로써, 상기 컨베이어벨트(11)의 하측으로부터 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하여 상기 바 형태의 금속편(100)이 갖는 길이(100L)에 해당하는 면적을 통과한 후에 다시 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하게 되는 제2자장방향(300)으로 자장을 형성한다. 또한, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 컨베이어벨트(11)의 상측으로부터 상기 바 형태의 금속편(100)이 갖는 길이(100L)에 해당하는 면적을 통과한 후에 다시 상기 컨베이어벨트(11)의 상측을 향하는 제2자장방향(200)으로 자장을 형성한다. 이에 따라, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 바 형태의 금속편(100)이 상기 제1방향을 향하도록 원료에 혼입됨에 따라 상기 자장이 상기 바 형태의 금속편(100)이 갖는 두께(100T)에 해당하는 면적을 통과하는 것과 비교할 때, 상기 자장이 상기 바 형태의 금속편(100)을 통과하는 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 제2검출유닛(3)은 원료에 상기 제2방향을 향하도록 혼입된 바 형태의 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다.

다음, 상기 제2검출유닛(3)은 자성체에 비해 투자율이 높은 자성체 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다. 상기 자성체 금속편(100)은 일반적으로 바 형태로 형성되고, 상기 원료에 상기 제2방향을 향하도록 혼입된다. 이 경우, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 감싸도록 설치되는 검출코일(31)을 이용함으로써, 상기 컨베이어벨트(11)의 하측으로부터 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하여 상기 자성체 금속편(100)이 갖는 길이(100L)에 해당하는 면적을 통과한 후에 다시 상기 컨베이어벨트(11)를 통과하게 되는 제2자장방향(300)으로 자장을 형성한다. 또한, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 컨베이어벨트(11)의 상측으로부터 상기 자성체 금속편(100)이 갖는 길이(100L)에 해당하는 면적을 통과한 후에 다시 상기 컨베이어벨트(11)의 상측을 향하는 제2자장방향(200)으로 자장을 형성한다. 이에 따라, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 자장이 상기 자성체 금속편(100)이 갖는 두께(100T)를 통과하는 것과 비교할 때, 상기 자장이 상기 자성체 금속편(100)을 통과하는 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 자성체 금속편(100)을 검출하기 위한 검출력을 강화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 제2자장방향(300)으로 자장을 형성함으로써, 원료에 상기 제2방향을 향하도록 혼입된 바 형태의 금속편(100), 및 상기 자성체 금속편(100) 등과 같은 제2특성을 갖는 금속편(100)에 대한 검출력을 강화할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)을 이용하여 서로 상이한 특성을 갖는 금속편(100)을 검출할 수 있으므로, 원료에 혼입 가능한 다양한 특성을 갖는 금속편(100)에 대한 대응력을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 이송장치(10)에 의해 이송되는 원료가 유동성(流動性)을 갖는 것인 경우, 상기 원료에 혼입된 금속편(100)은 종류에 관계없이 대부분 상기 제2방향을 향한 상태로 상기 제2검출유닛(3)과 상기 제1검출유닛(2)을 통과하게 된다. 이 경우, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)에 있어서, 상기 제1검출유닛(2)은 상기 판 형태의 금속편(100) 및 상기 비자성체 금속편(100)을 검출하는데 이용될 수 있다. 그리고, 상기 제2검출유닛(3)은 상기 바 형태의 금속편(100) 및 상기 자성체 금속편(100)을 검출하는데 이용될 수 있다.

도 2 내지 도 5, 및 도 7을 참고하면, 상기 제1검출유닛(3)은 상기 검출코일(31)을 지지하기 위한 제2지지부(32)를 포함한다.

상기 제2지지부(32)는 상기 컨베이어벨트(11) 및 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료를 통과시키기 위한 통과공(321)을 포함한다. 상기 통과공(321)은 상기 컨베이어벨트(11)가 이동하는 방향으로 상기 제2지지부(32)를 관통하여 형성된다. 상기 검출코일(31)은 상기 통과공(321)을 감싸도록 상기 제2지지부(32) 내부에 위치되게 결합된다. 이에 따라, 상기 컨베이어벨트(11) 및 상기 컨베이어벨트(11)에 지지된 원료는 상기 통과공(321)를 통과하면서 상기 검출코일(31) 내측을 통과하게 된다. 상기 제2지지부(32)는 유리섬유강화플라스틱으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2지지부(32)는 상기 이송장치(10)가 고온의 원료를 이송하는 경우에도, 고온의 원료에 의해 조성되는 고온 환경에 의해 손상 내지 파손되지 않고, 상기 검출코일(31)을 안정적으로 지지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 고온 환경용 금속편 검출장치(1)는 상기 제2지지부(32)에 변형이 발생함에 따라 상기 검출코일(31)이 상기 이송장치(10)에 지지된 원료에 가까워지게 이동되는 것을 방지함으로써, 상기 검출코일(31)이 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 2, 도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 제어부(4)는 상기 발신신호를 동기화한 후에 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공할 수 있다.

상기 제어부(4)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 자장을 형성하기 위한 발신신호의 타이밍을 동기화하여 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 제어부(4)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공하는 발신신호(S1, S2) 각각이 갖는 시작점(SP1, SP2) 및 파형의 주기(T1, T2) 중에서 적어도 하나를 일치시켜서 타이밍을 동기화한 후에, 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공하는 발신신호(S1, S2)를 동기화시킴으로써, 신호 간섭 등에 의해 금속편(100)을 검출하는 작업에 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)을 이용하여 금속편(100)을 검출하는 작업에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공하는 발신신호(S1, S2)를 동기화시킴으로써, 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)이 이격되어 설치되는 거리를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 대한 유지 관리의 용이성을 향상시킬 수 있다.

상기 제어부(4)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)으로부터 제공되는 검출신호로부터 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 검출할 수 있다. 상기 제어부(4)는 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3) 각각에 의해 형성된 자장이 상기 이송장치(10)에 지지된 원료를 통과한 후에 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)으로부터 제공되는 검출신호로부터 기전력 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 이송장치(10)에 지지된 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있으면, 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3) 각각에 의해 형성된 자장은 상기 금속편(100)을 통과하면서 자속 밀도가 변하게 되고, 상기 금속편(100)의 표면에 와전류(Eddy Current)를 생생시킴으로써 2차 자장을 발생시킨다. 이러한 2차 자장은 상기 검출신호가 갖는 전압을 변화시킴으로써 기전력 변화를 발생시킨다. 상기 제어부(4)는 상기 검출신호로부터 기전력 변화를 검출함으로써, 상기 이송장치(10)에 지지된 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 제어부(4)는 상기 검출신호로부터 원료에 금속편(100)이 없는 경우의 기전력 및 검출된 기전력을 비교함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 원료에 금속편(100)이 없는 경우의 기전력은 사용자에 의해 상기 제어부(4)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 상기 제어부(4)는 상기 검출신호로부터 위상차 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수도 있다. 이 경우, 상기 제어부(4)는 원료에 금속편(100)이 없는 경우의 위상차 및 검출된 위상차를 비교함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.

도 2, 도 8 내지 도 11을 참고하면, 상기 제어부(4)는 상기 제1검출유닛(2)에 제공하는 제1발신신호(S1) 및 상기 제2검출유닛(3)에 제공하는 제2발신신호(S2)를 동기화하는 동기화모듈(41, 도 8에 도시됨)을 포함할 수 있다.

상기 동기화모듈(41)은 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2) 각각이 갖는 주기(T1, T2)를 일치시킴으로써, 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화할 수 있다. 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1발신신호(S1)가 제1주기(T1)로 형성되고 상기 제2발신신호(S2)가 상기 제1주기(T1)에 비해 짧은 제2주기(T2)로 형성된 경우, 상기 동기화모듈(41)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2주기(T2) 및 상기 제1주기(T1)가 일치하도록 상기 제2발신신호(S2)를 주파수 변조함으로써 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화할 수 있다. 상기 동기화모듈(41)은 상기 제2주기(T2) 및 상기 제1주기(T1)가 일치하도록 상기 제1발신신호(S1)를 주파수 변조함으로써 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화할 수도 있다. 상기 동기화모듈(41)은 상기 제2주기(T2) 및 상기 제1주기(T1)가 일치하도록 상기 제1발신신호(S1) 및 상기 제2발신신호(S2)를 주파수 변조함으로써 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화할 수도 있다. 이 경우, 상기 동기화모듈(41)은 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2) 각각이 갖는 주기(T1, T2)를 검출하기 위한 주파수 검출기, 및 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2) 중에서 적어도 하나에 대한 주파수를 변조하기 위한 주파수 변조기(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 동기화모듈(41)은 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2) 각각이 갖는 파형의 시작점(SP1, SP2)를 일치시킴으로써, 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화할 수도 있다. 예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 제2발신신호(S1)의 제2시작점(SP2)이 상기 제1발신신호(S1)의 제1시작점(SP1)에 비해 빠른 경우, 상기 동기화모듈(41)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2시작점(SP2)과 상기 제1시작점(SP1)이 일치하도록 상기 제2발신신호(S2)를 지연시킴으로써 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화할 수 있다. 이 경우, 상기 동기화모듈(41)은 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2) 간에 위상차를 검출하기 위한 위상차 검출기, 및 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2) 중에서 어느 하나를 지연시키기 위한 위상차 변조기(미도시)를 포함할 수 있다.

도 2, 도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 제어부(4)는 상기 동기화모듈(41)에 의해 동기화된 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 각각 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공하기 위한 발신신호 분류모듈(42)를 포함할 수 있다.

상기 발신신호 분류모듈(42)은 상기 동기화모듈(41)로부터 동기화된 제1발신신호(S1) 및 상기 제2발신신호(S2)를 수신한다. 상기 발신신호 분류모듈(42)은 수신된 제1발신신호(S1)와 제2발신신호(S2)를 분류하여 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 분배하여 출력함으로써, 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공할 수 있다. 상기 발신신호 분류모듈(42)은 상기 제1파형을 갖는 제1발신신호(S1)를 상기 제1검출유닛(2)에 인가한다. 상기 발신신호 분류모듈(42)은 상기 제2파형을 갖는 제2발신신호(S2)를 상기 제2검출유닛(2)에 인가한다. 상기 발신신호 분류모듈(42)은 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)가 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 동시에 수신되도록 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 출력할 수 있다. 상기 동기화모듈(41)은 상기 발신신호 분류모듈(42)이 갖는 기능을 포함하도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 동기화모듈(41)은 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화한 후에, 상기 제1발신신호(S1)를 상기 제1검출유닛(2)에 제공하고, 상기 제2발신신호(S2)를 상기 제2검출유닛(3)에 제공할 수 있다.

도 2, 도 3, 도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 제어부(4)는 원료에 금속편(100, 도 3에 도시됨)이 혼입되어 있는지 여부를 판단하기 위한 판단모듈(43)을 포함할 수 있다.

상기 판단모듈(43)은 상기 제1검출유닛(2)으로부터 제공되는 제1검출신호 및 상기 제2검출유닛(3)으로부터 제공되는 제2검출신호 각각으로부터 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단한다. 상기 판단모듈(43)은 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 각각에 대해 원료에 금속편(100)이 없는 경우의 기전력 및 검출된 기전력을 비교함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단모듈(43)에는 원료에 금속편(100)이 없는 경우의 기전력이 사용자에 의해 미리 저장되어 있을 수 있다. 상기 판단모듈(43)은 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 각각에 대해 위상차 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수도 있다. 상기 판단모듈(43)은 상기 제1검출신호 및 상기 제2검출신호 중에서 적어도 하나로부터 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는 것으로 확인되면, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는 것으로 판단할 수 있다.

도 2, 도 3, 도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 제어부(4)는 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호를 수신하기 위한 검출신호 수신모듈(44)을 포함할 수 있다.

상기 검출신호 수신모듈(44)은 상기 제1검출유닛(2)으로부터 상기 제1검출신호를 수신한다. 상기 검출신호 수신모듈(44)은 상기 제2검출유닛(3)으로부터 상기 제2검출신호를 수신한다. 상기 검출신호 수신모듈(44)은 수신된 제1검출신호와 제2검출신호를 분류하여 상기 판단모듈(43)에 제공할 수 있다. 상기 판단모듈(43)은 상기 검출신호 수신모듈(44)이 갖는 기능을 포함하도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 판단모듈(43)은 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)으로부터 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호를 수신한 후에, 수신된 제1검출신호와 제2검출신호로부터 원료에 금속편(100, 도 3에 도시됨)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.

도 2, 도 3, 도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 제어부(4)는 상기 이송설비(10)의 동작을 제어하는 제어모듈(45)을 포함할 수 있다.

상기 제어모듈(45)은 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 중에서 적어도 하나로부터 원료에 금속편(100, 도 3에 도시됨)이 혼입되어 있는 것으로 판단되면, 상기 이송설비(10)의 동작을 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)는 상기 이송설비(10)가 원료에 금속편(100)이 혼입된 상태로 계속하여 동작함에 따라 상기 컨베이어벨트(11)가 손상 내지 파손되는 등 피해가 확대되는 것을 방지할 수 있다. 상기 판단모듈(43)은 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 각각으로부터 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단한 후에, 판단 결과를 상기 제어모듈(45)에 제공할 수 있다. 상기 제어모듈(45)은 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 중에서 적어도 하나로부터 원료에 금속편(100, 도 3에 도시됨)이 혼입되어 있는 것으로 판단되면, 상기 금속편(100) 검출위치에 관한 정보를 디스플레이할 수 있다. 상기 제어모듈(45)은 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 중에서 적어도 하나로부터 원료에 금속편(100, 도 3에 도시됨)이 혼입되어 있는 것으로 판단되면, 경고음 송출과 경고등 점등 중에서 적어도 하나를 동작시킴으로써 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있음을 작업자에게 알릴 수도 있다.

도 2, 도 3, 도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 제어부(4)는 상기 제1발신신호(S1)를 생성하는 제1신호생성모듈(46), 및 상기 제2발신신호(S2)를 생성하는 제2신호생성모듈(47)을 포함할 수 있다.

상기 제1신호생성모듈(46)은 상기 제1파형을 갖는 제1발신신호(S1)를 생성한다. 상기 제1신호생성모듈(46)은 상기 제1발신신호(S1)를 생성한 후에, 생성한 제1발신신호(S1)를 상기 동기화모듈(41)에 제공할 수 있다.

상기 제2신호생성모듈(47)은 상기 제2파형을 갖는 제2발신신호(S2)를 생성한다. 상기 제2신호생성모듈(47)은 상기 제2발신신호(S2)를 생성한 후에, 생성한 제2발신신호(S2)를 상기 동기화모듈(41)에 제공할 수 있다.

상기 제2신호생성모듈(47)은 상기 제1신호생성모듈(46)이 생성하는 제1발신신호(S1)에 따라 상기 제1발신신호(S1)가 갖는 주파수와 일치하는 주파수를 갖는 제2발신신호(S2)를 생성할 수 있다. 즉, 상기 제2신호생성모듈(47)은 상기 제1발신신호(S1)와 동기화된 제2발신신호(S2)를 생성할 수 있다. 이 경우, 상기 동기화모듈(41)은 동기화된 제1발신신호(S1)와 제2발신신호(S2)가 수신되는 과정에서 노이즈, 위상 지연 등이 발생하였는지 여부를 확인하고, 노이즈, 위상 지연 등이 발생한 경우 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 재동기화할 수 있다. 상기 제2신호생성모듈(47)은 상기 제1신호생성모듈(46)이 생성하는 제1발신신호(S1)에 따라 상기 제1발신신호(S1)가 갖는 제1시작점(SP1)과 일치하는 제2시작점(SP2)을 갖는 제2발신신호(S2)를 생성할 수도 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 금속편 검출방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 12는 본 발명에 따른 금속편 검출방법의 개략적인 순서도이다.

도 2 내지 도 12를 참고하면, 본 발명에 따른 금속편 검출방법은 상술한 본 발명에 따른 금속편 검출장치(1)를 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 금속편 검출방법은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

우선, 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화하여 출력한다(S10). 이러한 공정(S10)은 상기 제어부(4)가 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)의 타이밍을 동기화하여 출력함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제어부(4)는 상기 시작점(SP1, SP2)과 파형의 주기(T1, T2)가 일치하도록 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화할 수 있다. 상기 제어부(4)가 제1발신신호(S1)와 제2발신신호(S2)를 동기화한 후에 출력함으로써, 서로 동기화된 제1발신신호(S1)와 제2발신신호(S2)는 각각 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 제공될 수 있다.

다음, 상기 제1발신신호(S1)에 따라 상기 제1자장방향(200)으로 자장을 형성하고, 상기 제2발신신호(S2)에 따라 상기 제2자장방향(300)으로 자장을 형성한다(S20). 이러한 공정(S20)은 상기 제1검출유닛(2)이 상기 제1발신신호(S1)에 따라 상기 제1자장방향(200)으로 자장을 형성하고, 상기 제2검출유닛(3)이 상기 제2발신신호(S2)에 따라 상기 제2자장방향(300)으로 자장을 형성함으로써 이루어질 수 있다.

다음, 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 검출한다(S30). 이러한 공정(S30)은 상기 제어부(4)가 상기 제1자장방향(200)으로 형성된 자장에 따른 제1검출신호 및 상기 제2자장방향(300)으로 형성된 자장에 따른 제2검출신호 각각으로부터 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 검출함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1검출신호는 상기 제1검출유닛(2)으로부터 제공될 수 있다. 상기 제2검출신호는 상기 제2검출유닛(3)으로부터 제공될 수 있다. 상기 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 검출하는 공정(S30)은, 상기 제어부(4)가 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3) 각각에 의해 형성된 자장이 상기 이송장치(10)에 지지된 원료를 통과한 후에 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)으로부터 제공되는 제1검출신호와 제2검출신호 각각으로부터 기전력 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 검출할 수 있다. 상기 제어부(4)는 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 각각으로부터 위상차 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 검출할 수도 있다.

상기 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 검출하는 공정(S30)은, 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 판단하는 공정(S31), 및 상기 이송장치의 작동을 정지시키는 공정(S32)을 포함할 수 있다.

상기 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 판단하는 공정(S31)은, 상기 판단모듈(43)이 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 각각으로부터 기전력 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 판단하는 공정(S31)은, 상기 판단모듈(43)이 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 각각으로부터 위상차 변화를 검출함으로써, 원료에 금속편(100)이 혼입되어 있는지 여부를 판단할 수도 있다.

상기 이송장치의 작동을 정지시키는 공정(S32)은, 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 중에서 적어도 하나로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있는 것으로 판단되면(S31), 상기 제어모듈(45)이 상기 이송장치(10)의 작동을 정지시킴으로써 이루어질 수 있다.

상기 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 검출하는 공정(S30)은, 상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 전부로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있지 않은 것으로 판단되면(S31), 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 동기화하는 공정(S11)에서부터 재수행할 수 있다. 이러한 재수행 공정은 상기 이송장치(10)가 원료를 이송하는 공정이 완료될 때까지 반복하여 수행될 수 있다.

여기서, 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 동기화하여 출력하는 공정(S10)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

우선, 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화한다(S11). 이러한 공정(S11)은, 상기 제어부(4)가 상기 시작점(SP1, SP2)과 파형의 주기(T1, T2)가 일치하도록 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 동기화함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 동기화하는 공정(S11)은, 상기 동기화모듈(41)에 의해 수행될 수도 있다.

다음, 상기 제1발신신호(S1)를 상기 제1검출유닛(2)에 제공하고, 상기 제2발신신호(S2)를 상기 제2검출유닛(2)에 제공한다(S12). 이러한 공정(S12)은, 상기 제어부(4)가 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)를 분류하여 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 분배하여 출력함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1발신신호를 상기 제1검출유닛에 제공하고, 상기 제2발신신호를 상기 제2검출유닛에 제공하는 공정(S12)은, 상기 발신신호 분류모듈(42)이 상기 동기화모듈(41)로부터 동기화된 제1발신신호(S1) 및 상기 제2발신신호(S2)를 수신한 후에 수신된 제1발신신호(S1)와 제2발신신호(S2)를 분류하여 상기 제1검출유닛(2)과 상기 제2검출유닛(3)에 분배하여 출력함으로써 이루어질 수도 있다. 상기 제1검출유닛(2)은 상기 제1발신신호(S1)가 수신되면, 상기 원료에 혼입된 금속편(100)을 검출하기 위해 상기 제1자장방향(200)으로 자장을 형성한다. 상기 제2검출유닛(3)은 상기 제2발신신호(S2)가 수신되면, 상기 원료에 혼입된 금속편(100)을 검출하기 위해 상기 제2자장방향(300)으로 자장을 형성한다.

본 발명에 따른 금속편 검출방법은 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 생성하는 공정(S40)을 포함할 수 있다.

상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 생성하는 공정(S40)은, 상기 제1신호생성모듈(46)이 상기 제1파형을 갖는 제1발신신호(S1)를 생성하고, 상기 제2신호생성모듈(47)이 상기 제2파형을 갖는 제2발신신호(S2)를 생성함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 생성하는 공정(S40)은, 상기 제1신호생성모듈(46)과 상기 제2신호생성모듈(47)이 상기 제1발신신호(S1)와 상기 제2발신신호(S2)가 서로 일치하는 주파수를 갖도록 상기 제1발신신호(S1) 및 상기 제2발신신호(S2)를 생성함으로써 이루어질 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 금속편 검출장치 2 : 제1검출유닛
3 : 제2검출유닛 4 : 제어부
10 : 이송장치 11 : 컨베이어벨트
21 : 발신코일부 22 : 수신코일부
23 : 제1지지부 31 : 검출코일
32 : 제2지지부 41 : 동기화모듈
42 : 발신신호 분류모듈 43 : 판단모듈
44 : 검출신호 수신모듈 45 : 제어모듈
46 : 제1신호생성모듈 47 : 제2신호생성모듈
100 : 금속편 200 : 제1자장방향
300 : 제2자장방향

Claims

원료를 이송하는 이송장치에 설치되고, 원료에 혼입된 금속편을 검출하기 위해 제1자장방향으로 자장을 형성하는 제1검출유닛;
상기 제1검출유닛으로부터 이격되어 설치되고, 원료에 혼입된 금속편을 검출하기 위해 상기 제1자장방향과 상이(相異)한 제2자장방향으로 자장을 형성하는 제2검출유닛; 및
상기 제1검출유닛이 상기 제1자장방향으로 자장을 형성하도록 제1파형을 갖는 제1발신신호를 상기 제1검출유닛에 제공하고, 상기 제2검출유닛이 상기 제2자장방향으로 자장을 형성하도록 제2파형을 갖는 제2발신신호를 상기 제2검출유닛에 제공하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호의 타이밍을 동기화하여 상기 제1검출유닛과 상기 제2검출유닛에 제공하되, 상기 제1발신신호 및 상기 제2발신신호를 동기화하는 동기화모듈을 포함하고;
상기 동기화모듈은 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호 각각이 갖는 파형의 시작점과 파형의 주기를 일치시켜서 동기화하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출장치.
제1항에 있어서,
상기 제1검출유닛은 상기 제1자장방향으로 자장을 형성하기 위해 상기 이송장치에 지지된 원료로부터 상측으로 이격되어 설치되는 발신코일, 및 상기 이송장치에 지지된 원료로부터 하측으로 이격되어 설치되는 수신코일을 포함하고;
상기 제2검출유닛은 상기 제2자장방향으로 자장을 형성하기 위해 상기 이송장치에 지지된 원료를 감싸도록 설치되는 검출코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출장치.
제1항에 있어서,
상기 제1검출유닛은 상기 제2검출유닛에 비해 판(Plate) 형태로 형성된 금속편에 대한 검출력을 강화시키기 위해 상기 이송장치에 지지된 원료를 기준으로 서로 반대편에 위치되게 설치되는 발신코일 및 수신코일을 포함하고;
상기 제2검출유닛은 상기 제1검출유닛에 비해 바(Bar) 형태로 형성된 금속편에 대한 검출력을 강화시키기 위해 상기 이송장치에 지지된 원료를 감싸도록 설치되는 검출코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출장치.
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제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1발신신호가 상기 제1검출유닛으로 출력되고, 상기 제2발신신호가 상기 제2검출유닛으로 출력되도록 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 분류하여 출력하는 발신신호 분류모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1검출유닛으로부터 제공되는 제1검출신호 및 상기 제2검출유닛으로부터 제공되는 제2검출신호 각각으로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 판단하는 판단모듈; 및
상기 제1검출신호와 상기 제2검출신호 중에서 적어도 하나로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있는 것으로 판단되면, 상기 이송장치의 동작을 정지시키는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출장치.
원료에 혼입된 금속편 중에서 제1특성을 갖는 금속편을 검출하기 위해 제1자장방향으로 자장을 형성하는 제1검출유닛;
원료에 혼입된 금속편 중에서 상기 제1특성과 상이(相異)한 제2특성을 갖는 금속편을 검출하기 위해 상기 제1자장방향과 상이한 제2자장방향으로 자장을 형성하는 제2검출유닛; 및
상기 제1검출유닛이 상기 제1자장방향으로 자장을 형성하도록 제1파형을 갖는 제1발신신호를 상기 제1검출유닛에 제공하고, 상기 제2검출유닛이 상기 제2자장방향으로 자장을 형성하도록 제2파형을 갖는 제2발신신호를 상기 제2검출유닛에 제공하는 제어부를 포함하고,
상기 제2검출유닛은 상기 제1검출유닛으로부터 이격되어 설치되며,
상기 제어부는 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호의 타이밍을 동기화하여 상기 제1검출유닛과 상기 제2검출유닛에 제공하되, 상기 제1발신신호 및 상기 제2발신신호를 동기화하는 동기화모듈을 포함하고;
상기 동기화모듈은 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호 각각이 갖는 파형의 시작점과 파형의 주기를 일치시켜서 동기화하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출장치.
제8항에 있어서,
상기 제1검출유닛은 판(Plate) 형태를 갖는 금속편, 원료에 제1방향을 향하도록 혼입된 바(Bar) 형태의 금속편, 및 비자성체 금속편이 포함된 제1특성을 갖는 금속편을 검출하고;
상기 제2검출유닛은 원료에 상기 제1방향과 상이한 제2방향을 향하도록 혼입된 바(Bar) 형태의 금속편, 및 자성체 금속편이 포함된 제2특성을 갖는 금속편을 검출하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출장치.
원료에 혼입된 금속편 중에서 제1특성을 갖는 금속편을 검출하기 위한 제1파형을 갖는 제1발신신호 및 원료에 혼입된 금속편 중에서 상기 제1특성과 상이한 제2특성을 갖는 금속편을 검출하기 위해 제2파형을 갖는 제2발신신호에 대해 파형의 시작점과 파형의 주기가 서로 일치하도록 동기화하여 출력하는 단계;
상기 제1발신신호에 따라 제1자장방향으로 자장을 형성하고, 상기 제1발신신호에 동기화된 제2발신신호에 따라 상기 제1자장방향과 상이한 제2자장방향으로 자장을 형성하는 단계; 및
상기 제1자장방향으로 형성된 자장에 따른 제1검출신호 및 상기 제2자장방향으로 형성된 자장에 따른 제2검출신호 각각으로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 검출하는 단계를 포함하는 금속편 검출방법.
제10항에 있어서, 상기 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 검출하는 단계는,
상기 제1검출신호 및 상기 제2검출신호 각각으로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1검출신호 및 상기 제2검출신호 중에서 적어도 하나로부터 원료에 금속편이 혼입되어 있는 것으로 판단되면, 원료를 이송하는 이송장치의 작동을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출방법.
제10항에 있어서,
상기 제1발신신호 및 상기 제2발신신호를 생성하는 단계를 포함하고;
상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호를 생성하는 단계는 상기 제1발신신호와 상기 제2발신신호가 서로 일치하는 주파수를 갖도록 상기 제1발신신호 및 상기 제2발신신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 금속편 검출방법.