KR102304439B1

KR102304439B1 - 금속이물 검출장치

Info

Publication number: KR102304439B1
Application number: KR1020210085840A
Authority: KR
Inventors: 신중원
Original assignee: (주)나우시스템즈
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2021-09-24
Also published as: KR20210120311A; KR102343619B1

Abstract

본 발명은 금속이물 검출장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 검출부에 전달되는 진동을 원천적으로 차단하여 검출 강도를 향상시킨 금속이물 검출장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 금속이물 검출장치는, 피검출물을 이동하는 반송부를 지지하는 제1 프레임과 상기 피검출물의 금속이물 여부를 검출하는 검출부를 지지하는 제2 프레임으로 형성되고, 상기 제1 및 제2 프레임 각각의 하단에는 높이 조절이 가능한 제1 및 제2 높이 조절 받침이 결합되고, 금속이물 검출장치를 지면에 고정하는 경우에는, 상기 제2 높이 조절 받침이 지면에 맞닿아 지지된 후, 상기 제2 높이 조절 받침의 조절 동작만으로 상기 제2 프레임이 상기 제1 프레임으로부터 상방향으로 이격되고, 상기 금속이물 검출장치를 이동시에는, 상기 제1 프레임 하단에 형성된 캐스터가 상기 지면에 맞닿아 이동 가능한 상태로 된 후, 상기 제1 및 제2 높이 조절 받침이 지면으로부터 이격된 것과 함께 상기 제2 프레임이 상기 제1 프레임과 맞닿아 일체로 이동 가능한 상태로 되는 것을 특징으로 하여 이루어질 수 있다.

Description

금속이물 검출장치{THE APPARATUS FOR IDENTIFYING METALLIC FOREIGN COMPONENTS}

본 발명은 금속이물 검출장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 검출부에 전달되는 진동을 원천적으로 차단하여 검출 강도를 향상시킨 금속이물 검출장치에 관한 것이다.

금속이물 검출기는 식품 등의 검사제품 내에 혼입된 금속이물을 검출하는 장치로서, 엑스레이 등을 이용한 광학적 검출 방식과 고주파 자장을 이용한 와전류 방식, 그리고 자화 수단으로 자화된 금속이물의 잔류 자기강도를 전자기 유도 현상으로 동작하는 자기 센서로 검출하는 전자기 유도 방식이 있다.

패러데이의 전자기 유도 법칙은 ε=-N(dΦ/dt)(단위: V)의 공식으로 일반화되며, 유도 기전력(ε)은 코일의 감은 횟수 및 시간에 따른 자속(Φ)의 변화율에 비례한다. 이 때, 금속 이물의 움직임에 의해 생성되는 신호를 용이하게 검출하려면, 코일의 감은 횟수는 불변하기 때문에, 자기장을 통과하는 금속이물의 이동 속도를 높이거나, 금속이물의 자화 정도를 상승시켜야 한다.

종래의 금속 이물 검출기는 피검출체의 이송을 담당하는 컨베이어 시스템과 검출부가 하나의 일체화된 장치로 구현되어 있다.

따라서, 컨베이어 시스템의 작동에 따라 모터의 진동이나 컨베이어의 회전에 따른 진동이 검출부에 그대로 전달되어 검출부에서의 금속 이물 검출의 감도를 저하시키고, 검출 감도의 정확성을 떨어뜨리는 원인으로 작동하고 있다.

한국 등록특허 10-0794907 (공고일자 2008년 01월 08일)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 금속이물 검출장치에 대해 가해지는 진동과 같은 노이즈에 의한 영향을 제거하여 검출감도를 향상시킨 금속이물 검출장치를 제공하는 것이다.

또한, 컨베이어 장치와 금속이물 검출부를 기계적으로 완전히 분리시켜 컨베이어로부터의 진동이 검출부에 전달되지 않도록 함으로써, 검출 감도를 향상시키고자 한다.

또한, 컨베이어 장치와 검출부를 물리적으로 분리하지만, 이동시에는 하나의 장치로서 동시 이동이 가능하도록 하는 금속이물 검출장치를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기 과제로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 금속이물 검출장치는, 피검출물을 이동하는 반송부를 지지하는 제1 프레임과 상기 피검출물의 금속이물 여부를 검출하는 검출부를 지지하는 제2 프레임으로 형성되고, 상기 제1 및 제2 프레임 각각의 하단에는 높이 조절이 가능한 제1 및 제2 높이 조절 받침이 결합되고, 금속이물 검출장치를 지면에 고정하는 경우에는, 상기 제2 높이 조절 받침이 지면에 맞닿아 지지된 후, 상기 제2 높이 조절 받침의 조절 동작만으로 상기 제2 프레임이 상기 제1 프레임으로부터 상방향으로 이격되고, 상기 금속이물 검출장치를 이동시에는, 상기 제1 프레임 하단에 형성된 캐스터가 상기 지면에 맞닿아 이동 가능한 상태로 된 후, 상기 제1 및 제2 높이 조절 받침이 지면으로부터 이격된 것과 함께 상기 제2 프레임이 상기 제1 프레임과 맞닿아 일체로 이동 가능한 상태로 되는 것을 특징으로 하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 제1 프레임은 복수의 제1 수직 프레임과 복수의 제1 수평 프레임으로 형성되며, 상기 제2 프레임은 복수의 제2 수직 프레임과 복수의 제2 수평 프레임으로 형성되고, 상기 제1 수평 프레임의 소정 위치의 상면에는 지지 블록이 고정되고, 상기 지지 블록에는 상기 제2 수평 프레임이 고정 또는 이격이 가능하도록 결합되고, 상기 지지 블록은 요(凹) 형상을 180도 뒤집은 형상이며, 오목한 부분에 상기 제2 수평 프레임이 결합될 수 있다.

여기서, 상기 반송부는 컨베이어 벨트로 이루어지며, 상기 반송부 하부에는 슬라이드 베드가 형성되고, 상기 슬라이드 베드는 상기 검출부 내에 위치하는 제2 슬라이드 베드와, 상기 제2 슬라이드 베드의 양단 각각에 소정 간격으로 이격되어 위치되는 제1 및 제3 슬라이드로 구성되어, 상기 검출부 내에 위치한 제2 슬라이드 베드에 상기 제1 및 제3 슬라이드 베드가 연결되지 않게 함으로써 진동이나 흔들임이 전달되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예들에 따른 금속이물 검출장치를 이용하면, 금속이물 검출장치에 대해 가해지는 진동과 같은 노이즈에 의한 영향을 제거하여 검출감도를 향상시킨 금속이물 검출장치를 제공할 수 있다.

또한, 컨베이어 장치와 금속이물 검출부를 기계적으로 완전히 분리시켜 컨베이어로부터의 진동이 검출부에 전달되지 않도록 하며, 이동시에는 하나의 장치로서 동시 이동이 가능하도록 하는 금속이물 검출장치를 제공할 수 있다.

또한, 금속이물 검출장치의 검출 강도를 향상시킬 수 있으며, 제품의 안전성 확보를 위해 피검출물 내에 금속이물이 포함되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 지면에 고정 상태에서의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 이동 상태에서의 정면도이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 상태를 가능하게 하는 구조를 설명하기 위한 도 3의 A(B) 부분의 확대도이다.
도 7은 도 4의 C 부분의 확대도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

금속이물 검출장치는 검사대상품 내에 비정상적으로 혼입된 금속이물을 검출하는 장치로서, 식품제조분야나 화학, 섬유분야 등의 검사공정에서 사용된다. 엑스레이나 레이저를 이용한 광학적 방식이나 전자기유도를 이용한 방식 또는 자기장 검출방식을 이용할 수 있다.

전자기유도 방식은 하나의 코일로 구성된 발신부 코일과 두개 이상의 코일로 구성된 수신부 코일로 구성되어 발신부 코일에 교류 신호를 인가하고 수신부 코일에 유도되는 신호를 감지하여 검사대상품이 발신부 코일과 수신부 코일을 통과할 때 발생하는 수신부 코일의 신호변화를 판별하여 검사대상품 내의 금속이물의 유무를 판별하는 원리로 동작한다.

또한, 자기장 검출방식은 하나 이상의 영구자석과 두개 이상의 자기센서를 구비하여 영구자석과 자기센서의 거리 및 영구자석의 자력에 의하여 결정되는 자기센서의 신호의 크기가, 검사대상품이 존재하지 않을 때와 비교하여 검사대상품이 통과할 때의 변화를 감지하여 금속이물의 유무를 판별하는 원리로 동작한다.

이 때, 자기장에 영향을 주지 않는 비자성체가 통과할 때는 자기센서의 신호의 변화가 없을 것이나, 자성체 또는 영구자석에 의하여 자화된 금속이물이 자기센서를 통과할 때는 자기센서의 출력신호가 변화하므로 이를 금속이물의 유무 판단의 근거로 활용하는 것이다.

금속이물 검출장치에서 검사대상품을 이송하기 위해 컨베이어벨트가 주로 이용되는데, 컨베이어벨트의 구동을 위한 동력원인 모터와 컨베이어벨트의 구동을 위한 롤러의 회전에 의해 발생하는 진동이 전자기유도센서와 강자석에 전달되어 자성체가 전자기유도센서를 통과하지 않았음에도 불구하고 전자기유도센서에 유도기전력의 변화가 발생하는 문제점이 존재한다.

즉, 정지상태에서는 강자석과 전자기유도센서 사이의 자기장의 변화가 없거나 미약하지만, 컨베이어벨트의 구동에 의하여 금속이물 검출장치에 진동이 가해지고 강자석과 전자기유도센서에 전달되는 진동의 크기가 미약한 것이라도 전자기유도센서에 도달하는 자기장의 변화로 인해 유도기전력의 변화가 발생하면 이러한 변화를 검사대상품 내에 금속이물이 존재하는 것으로 판별하는 오류가 발생할 수 있다.

또한, 컨베이어벨트의 전체길이, 구동모터의 동력전달방식, 강자석과 전자기유도센서의 부착강도 편차 등 설계와 제조과정에 있어서 발생할 수 있는 완성품간의 편차에 따라 진동에 의한 오작동의 정도가 일정하지 않는 문제점이 존재한다.

본 발명에 따르면, 이러한 문제점들을 해소하며, 금속이물 검출장치의 검출 강도를 향상시키고, 진동 등의 노이즈에 의한 영향을 차단할 수 있는 금속이물 검출장치를 제공한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 금속이물 검출장치는 반송부(100), 진입부 센서코일(120), 자화부(110) 및 검출부 센서코일(125)로 구성되며, 이들의 동작을 제어하는 제어부(미도시)가 포함된다.

반송부(100)는 피검출물(10)을 기설정된 방향으로 반송하는 기능을 가지며, 컨베이어벨트 등의 기계적 장치일 수 있다.

반송부(100)에 놓인 피검출물(10)은 화살표 방향으로 반송된다.

반송부(100)를 구동시키는 모터(미도시)의 회전속도는 반송부(100)의 반송속도를 결정하고, 피검출물(10)의 이동속도는 반송부(100)를 구동시키는 모터(미도시)의 회전속도에 의해 결정된다.

제어부는 모터의 회전속도를 제어하여, 반송부(100)에 놓인 피검출물(10)의 이동속도를 조절한다.

여기서, 피검출물(10)은 식품, 의류 등일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

자화부(110)는 피검출물(10)의 반송 경로 상의 소정 위치에 구비되며, 진입부 센서코일(120)은 반송 경로에서 자화부(110)의 전단에 구비되고, 검출부 센서코일(125)은 반송 경로에서 자화부(110)의 후단에 구비될 수 있다.

반송부(100)의 반송 방향을 따라 진입부 센서코일(120), 자화부(110) 및 검출부 센서코일(125)이 소정 간격을 두고 배치될 수 있다.

피검출물(10)은 반송부(100)의 반송 경로를 따라 진입부 센서코일(120), 자화부(110) 및 검출부 센서코일(125)을 통과하게 된다.

자화부(110)는 피검출물(10)의 반송경로 상의 소정 위치에 구비되며, 진입부 센서코일(120)은 반송경로에서 자화부(110)의 전단에 구비되고, 검출부 센서코일(125)은 반송경로에서 자화부(110)의 후단에 구비된다.

반송부(100)의 반송방향을 따라 진입부 센서코일(120), 자화부(110) 및 검출부 센서코일(125)이 소정 간격을 두고 배치된다.

피검출물(10)은 반송부(100)의 반송경로를 따라 진입부 센서코일(120), 자화부(110) 및 검출부 센서코일(125)을 통과하게 된다.

자화부(110)는 피검출물(10)에 혼입되어 있을 수 있는 금속이물을 자화시키는 역할을 한다.

자화부(110)는 반송부(100)가 통과하는 공동(空洞) 영역을 구비한 사각의 테두리 형상을 갖고 반송부(100)를 둘러쌀 수 있다.

자화부(110)는 상부에 구비된 상부 자화부(110u)와 하부에 구비된 하부 자화부(110d)를 포함하며, 상·하부 자화부(110u, 110d)는 강자석으로 이루어져, 그 사이를 지나는 피검출물(10) 내의 금속이물을 자화시킬 수 있다. 물론, 자화부(110)는 금속물질 등을 자화시킬 수 있다면, 강자석 이외의 어떠한 구성으로 이루어져도 무방하다.

피검출물(10)에 혼입된 금속이물이 자화부(110)를 통과하면서 자화되면, 이후 통과하게 되는 검출부 센서코일(125)에서의 검출감도가 높아질 수 있다.

구체적으로, 패러데이의 전자기 유도법칙은 ε=-N(dΦ/dt)(단위:V)의 공식으로 일반화되며, 유도기전력(ε)은 코일의 감은 횟수 및 시간에 따른 자속(Φ)의 변화율에 비례하는데, 이때, 피검출물(10) 내에 혼입된 금속이물이 자화되면, 생성되는 유도기전력의 크기가 커지므로, 검출부 센서코일(125)에서의 검출감도가 향상될 수 있다.

또한, 제어부는 반송부(100)의 이동속도를 높여 자속 밀도의 변화율을 높임으로써 검출부 센서코일(125)에서의 검출감도를 향상시킬 수도 있다.

진입부 센서코일(120)은 반송부(100)가 통과하는 공동(空洞) 영역을 구비한 사각의 테두리 형상을 갖고 반송부(100)를 둘러쌀 수 있다.

진입부 센서코일(120)은 진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d)을 포함할 수 있다.

진입부 상부 센서코일(120u)은 자계(magnetic field)를 발생시키는 기능을 하고, 진입부 하부 센서코일(120d)은 이를 수신하는 기능을 한다.

진입부 상부 센서코일(120u)이 생성한 자계에 의하여 큰 자속이 발생되고, 피검출물(10) 내의 금속이물의 자속이 변화하면서 생기는 유도기전력 신호를 진입부 하부 센서코일(120d)이 센싱함으로써, 피검출물(10) 내에 금속이물이 혼입되었는지 검출할 수 있다.

진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d)은 철심에 동선(copper wire)을 감은 구조로서, 진입부 상부 센서코일(120u)의 일단은 진입부 하부 센서코일(120d)의 일단과 연결되어 있고, 유도기전력 신호를 센싱한 진입부 하부 센서코일(120d)의 타단은 후술할 증폭기(미도시)에 연결될 수 있다.

검출부 센서코일(125)은 반송부(100)가 통과하는 공동(空洞) 영역을 구비한 사각의 테두리 형상을 갖고 반송부(100)를 둘러쌀 수 있다.

검출부 센서코일(125)은 검출부 상부 센서코일(125u)과 검출부 하부 센서코일(125d)을 포함할 수 있다.

검출부 상부 센서코일(125u)은 자계를 발생시키는 기능을 하고, 검출부 하부 센서코일(125d)은 이를 수신하는 기능을 한다.

검출부 상부 센서코일(125u)이 생성한 자계에 의하여 큰 자속이 발생되고, 피검출물(10) 내의 금속이물의 자속이 변화하면서 생기는 유도기전력 신호를 검출부 하부 센서코일(125d)이 센싱함으로써, 피검출물(10) 내에 금속이물이 혼입되었는지 검출할 수 있다. 이는 위에서 설명한 진입부 센서코일(120)과 동일하다.

하지만, 검출부 하부 센서코일(125d)에서 수신된 유도기전력 신호는, 자화부(110)에 의해서 자화된 금속이물에 의해서 생성되는 신호이기 때문에, 진입부 하부 센서코일(120d)에서 수신된 유도기전력 신호와 서로 상이하다. 이렇게 상이한 신호에 의해서, 본 발명에 따른 금속이물 검출장치는 피검출물(10) 내의 금속이물과 포장재 등을 구별해낼 수 있게 된다.

또한, 진입부 센서코일(120)과 검출부 센서코일(125)이 소정 간격(L) 이격되어 있기 때문에, 진입부 센서코일(120)을 통과한 피검출물(10)이 이동하면서 진동 혹은 충격이 생기면, 검출부 센서코일(125)에서 수신되는 유도기전력 신호에 차이가 생길 수도 있다. 이 경우, 금속이물 검출의 신뢰성을 확보하기 위해, 기설정된 신호 패턴과 비교하여, 검출된 신호 중 적어도 하나를 필터링할 수 있다.

검출부 상부 센서코일(125u)과 검출부 하부 센서코일(125d)은 철심에 동선(copper wire)을 감은 구조로서, 검출부 상부 센서코일(125u)의 일단은 검출부 하부 센서코일(125d)의 일단과 연결되어 있고, 자화된 금속이물로부터 유도기전력 신호를 센싱한 검출부 하부 센서코일(125d)의 타단은 후술할 증폭기(미도시)에 연결될 수 있다.

위의 설명에서, 자화부(110) 및 진입·검출부 센서코일(120, 125)은 공동(空洞) 영역을 구비한 사각의 테두리 형상을 갖는 것으로 설명했지만, 이와 다른 형상(예를 들어, 원통형)을 가져도 무방하다.

즉, 반송부(100)의 상부와 하부에 서로 이격된 별개의 구성일 수 있다.

즉, 상부 자화부(110u)와 하부 자화부(110d), 진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d), 검출부 상부 센서코일(125u)과 검출부 하부 센서코일(125d)을 각각 별개의 구성으로 구현하되, 서로 적절한 방식으로 연결하고, 반송부(100)의 상·하부에 배치할 수 있다.

도 1의 금속이물 검출장치는 검출부의 구성을 진입부 센서코일(120), 자화부(110) 및 검출부 센서코일(125)로 하여 바람직한 실시 형태로 설명하였지만, 이에 국한되지 않으며, 자화부(110) 및 검출부 센서코일(125)만으로 구성하여도 무방하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 지면에 고정 상태에서의 정면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금속이물 검출기(1)는 금속 검출 센서를 포함하는 검출부(11), 모터(12) 구동으로 무한궤도로 동작하는 컨베이어 벨트로 이루어지는 반송부(13), 컨베이어 벨트 하부에 설치되는 슬라이드 베드(14a, 14b, 14c), 검출부(11), 반송부(13) 및 모터(12) 등을 지지하도록 형성된 제1 및 제2 프레임(20a, 20b) 및 금속 이물질 혼입 판정을 포함한 각종 제어를 실행하는 제어 수단을 갖춘 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

검출부(11)는 중심에 터널을 구성하며, 터널을 통해 반송부(13)가 연속하여 회전하고, 반송부(13)에 의해 피검사물이 터널을 통과하면서 터널 내에서 센서 등에 의해 금속 포함 여부를 검출하게 된다.

또한, 금속이물 검출기(1)는 반송부(13)에 의해 일측으로부터 반송된 피검사물의 진입여부를 감지하는 광센서, 비상정지를 위한 비상정지스위치, 전원박스, 금속 검출기의 고정을 위한 조절자 등이 더 포함될 수 있다.

일반적으로 피검출물(10)이 검출부(11)를 통과하면서 모터(12)의 운전시에 발생하는 진동과 롤러(18)의 회전시에 발생하는 진동 등이 검출부(11)에 전달되고, 검출부(11)와 외부 진동이 서로 동기되어 진동하지 않는다면 검출부(11)를 중심으로 주변의 구조물들이 진동하는 것으로 해석할 수 있다.

따라서, 검출부(11)에서 피검출물(10) 만의 데이터를 센싱하고 해석하는 데 있어서 주변의 진동 노이즈를 최소화하는 것이 검출부(11) 감도의 향상에 있어서 무엇 보다 중요하다 할 것이다.

본 발명에서는 이를 해결하기 위해서 반송부(13)를 지지하고 있는 슬라이드 베드(14a, 14b, 14c)를 분리하고, 검출부(11)를 지지하는 제1 및 제2 프레임(20a, 20b)를 서로 물리적으로 연결되지 않도록 분리하며, 금속이물 검출기(1)의 이송시와 고정 사용시를 고려하여 이송시에는 일체로 이송이 가능하며 고정 사용시에는 검출부(11)와 반송부(13)의 물리적 분리가 가능하도록 구성한다.

제1 프레임(20a)은 검출부(11)를 제외한 나머지 부품들을 지지하는 메인 프레임이며, 4개의 수직 프레임(15a) 및 메인 수평프레임(19a) 등을 포함한다.

제2 프레임(20b)은 검출부(11)를 지지하는 프레임을 의미하며, 4개의 수직 프레임(15b) 및 검출부 수평프레임(19b) 등을 포함한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 지면에 고정 상태에서의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치의 이동 상태에서의 정면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 금속이물 검출장치(1)는 검출부(11)와 반송부(13)의 진동 간섭을 최대한 억제시키기 위해 서로 물리적으로 분리시키도록 구성되는 한편, 금속이물 검출장치(1)의 이동성 및 고정성을 고려한다.

즉, 금속이물 검출장치(1)는 이동성을 갖도록 캐스터(17)가 마련되며, 현장에서 사용시에는 흔들림을 방지하기 위해 높이 조절 받침(16a, 16b)을 이용하여 고정한다.

본 발명의 금속이물 검출장치(1)는 고정 사용시에는 높이 조절 받침(16a, 16b)이 지면에 닿아 지지되도록 구성되며(도 4와 같음), 이동시에는 높이 조절 받침(16a, 16b)을 올려서 캐스터(17)에 의해 이동이 가능한 상태로 구성될 수 있다(도 5와 같음).

여기서, 제1 높이 조절 받침(16a)은 검출부(11)를 제외한 모터(12), 반송부(13), 롤러(18), 제어 컨트롤 박스 등을 지지하는 제1 수직 프레임(15a) 각각의 선단부에 장착되고, 제2 높이 조절 받침(16b)은 검출부(11)를 지지하는 제2 수직 프레임(15b) 각각의 선단부에 장착된다.

도 4 및 도 5에 도시된 고정시와 이동시의 상태를 더 상세하게 설명하기 위해 도 6를 참조한다.

도 6은 도 4 및 도 5의 상태를 가능하게 하는 구조를 설명하기 위한 도 3의 A(B) 부분의 확대도이다.

도 6의 (A)는 도 4와 같이 제1 및 제2 수직 프레임(15a, 15b)이 각각 제1 및 제2 높이 조절 받침(16a, 16b)에 의해 지면에 지지되어 금속이물 검출장치(1)가 사용할 수 있는 상태인 고정 상태를 나타낸다.

도 6의 (B)는 도 5와 같이 제1 및 제2 수직 프레임(15a, 15b)이 각각 제1 및 제2 높이 조절 받침(16a, 16b)에 의해 지면으로부터 이격되면서 캐스터(17)가 지면에 맞닿아 금속이물 검출장치(1)가 이동할 수 있는 상태인 이동 상태를 나타낸다.

도 6의 (A) 및 (B)와 같이, 금속이물 검출장치(1)는 이동성 및 고정성을 모두 갖추어야 하므로, 고정시에는 모터(12)를 포함한 반송부(13)와 검출부(11)가 진동의 영향을 받지 않기 위해서 서로 분리되어 고정되어야 할 필요성이 있고, 이동시에는 검출부(11)와 반송부(13)를 각각 이동시키는 것이 아니라 하나의 일체화된 상태로 한 번에 이동이 가능토록 할 필요성이 있다.

도 6의 (A)를 참조하면, 고정시에는 제1 및 제2 높이 조절 받침(16a, 16b)이 회전되면서 아래 방향으로 내려가고, 지면에 맞닿으면서 지탱이 된다.

이때, 제2 높이 조절 받침(16a, 16b)은 지면에 맞닿으면서 검출부(11)가 상방향으로 올라가면서 검출부(11)를 지지하고 있던 제2 수평프레임(19b)이 지지 블록(21)으로부터 이격되어, 제1 및 제2 프레임(20a, 20b)가 완전히 물리적으로 분리되면서 검출부(11)와 반송부(13)가 완전히 분리되어 지지되는 형태를 갖추게 된다.

도 6의 (B)를 참조하면, 이동시에는 제1 및 제2 높이 조절 받침(16a, 16b)이 반대 방향으로 회전되면서 윗 방향으로 올라가고, 지면으로부터 이격된다.

이때, 제2 높이 조절 받침(16a, 16b)은 지면으로부터 이격되면서 검출부(11)가 하방향으로 내려오고 지지 블록(21)에 의해 검출부(11)가 지지된다.

지지 블록(21)은 제1 프레임(20a)의 제1 수평 프레임(19a) 상면에 고정되어 있으므로, 지지 블록(21)을 매개로 제2 프레임(20b)이 지지되어, 제1 및 제2 프레임(20a, 20b)이 일체로 이동이 가능한 형태를 갖추게 된다.

지지 블록(21)은 요(凹) 형상이며, 밑면은 제1 수평 프레임(19a) 상면에 고정되고, 홈 부분에 제2 수평 프레임(19b)이 블록 결합되어 지지되는 구조를 갖는다.

도 7은 도 4의 C 부분의 확대도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 반송부(13)의 진동의 영향을 받지 않기 위해 반송부(13)인 컨베이어 벨트 아래에 받침 구조의 슬라이드 베드(14a, 14b, 14c)를 서로 물리적으로 분리한다.

슬라이드 베드(14a, 14b, 14c)는 3개로 분리되며, 검출부(11) 내부에 위치하는 제2 슬라이드 베드(14b)가 형성되고, 제2 슬라이드 베드(14b)의 양단에는 소정 간격으로 이격되어 제1 슬라이드 베드(14a)와 제3 슬라이드 베드(14c)가 각각 형성된다.

제1 내지 제3 슬라이드 베드(14a, 14b, 14c)가 서로 물리적으로 분리되어 배치됨에 따라 모터(12) 및 반송부(13)의 반송시 진동이 검출부(11)에 전달되지 않음으로 인해(또는 최소화시키는 것에 의해) 검출부(11)에서의 금속이물 검출 오류를 최소화하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 방법으로 컨베이어 벨트 자체 진동에 의해서는 전자기유도센서의 금속이물 검출 신호가 발생되지 않거나 본 발명 실시 이전에 비하여 현저히 낮아지는 효과가 있으며, 메인 설비의 프레임(20a)과 검출부(11)의 프레임(20b)이 물리적으로 분리되므로 진동에 의한 영향을 최소화시킬 수 있다.

또한, 이동 가능한 형태의 금속이물 검출장치(1)로서 이동시에는 검출부(11)가 프레임(20a)에 고정될 수 있도록 하여 이동에 따른 일체화에 의해 한 번에 이송이 가능한 기술을 구현하는 것이 가능하다.

이로서, 종래와 같이 증폭회로의 이득을 낮추거나 소프트웨어에 의하여 감쇠 처리를 할 필요가 없어지므로 결국 금속이물 검출감도가 향상되는 효과를 얻을 수 있고, 종래와 같이 이송시에는 한 번에 이송이 가능하다.

이상에서는, 본 발명의 실시 형태를 포함하는 특정 실시예의 관점에서 본 발명을 설명했지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 위에서 설명된 발명의 구성에 있어서, 다양한 치환이나 변형을 예측할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 권리범위와 기술적 사상을 벗어나지 않는 한, 구조적이고 기능적인 변조가 다양하게 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상이나 권리범위는 본 명세서에 첨부된 청구범위에 기술된 바와 같이 광범위하게 이해될 수 있을 것이다.

1 : 금속이물 검출장치 10 : 피검출물
11 : 검출부 12 : 모터
13 : 반송부 14a, 14b, 14c : 슬라이드 베드
15a, 15b : 수직 프레임 16a, 16b : 높이 조절 받침
17 ; 캐스터 18 : 롤러
19a, 19b : 수평 프레임 20a, 20b : 프레임
100 : 반송부 110 : 자화부
120 : 진입부 센서코일 125 : 검출부 센서코일

Claims

피검출물을 이동하는 반송부를 지지하는 제1 프레임과 상기 피검출물의 금속이물 여부를 검출하는 검출부를 지지하는 제2 프레임으로 형성되고,
상기 제1 및 제2 프레임 각각의 하단에는 높이 조절이 가능한 제1 및 제2 높이 조절 받침이 결합되고,
금속이물 검출장치를 지면에 고정하는 경우에는, 상기 제2 높이 조절 받침이 지면에 맞닿아 지지된 후, 상기 제2 높이 조절 받침의 조절 동작만으로 상기 제2 프레임이 상기 제1 프레임으로부터 상방향으로 이격되고,
상기 금속이물 검출장치를 이동시에는, 상기 제1 프레임 하단에 형성된 캐스터가 상기 지면에 맞닿아 이동 가능한 상태로 된 후, 상기 제1 및 제2 높이 조절 받침이 지면으로부터 이격된 것과 함께 상기 제2 프레임이 상기 제1 프레임과 맞닿아 일체로 이동 가능한 상태로 되는, 금속이물 검출장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 프레임은 복수의 제1 수직 프레임과 복수의 제1 수평 프레임으로 형성되며, 상기 제2 프레임은 복수의 제2 수직 프레임과 복수의 제2 수평 프레임으로 형성되고,
상기 제1 수평 프레임의 소정 위치의 상면에는 지지 블록이 고정되고, 상기 지지 블록에는 상기 제2 수평 프레임이 고정 또는 이격이 가능하도록 결합되고,
상기 지지 블록은 요(凹) 형상을 180도 뒤집은 형상이며, 오목한 부분에 상기 제2 수평 프레임이 결합되는, 금속이물 검출장치.
제1항에 있어서,
상기 반송부는 컨베이어 벨트로 이루어지며, 상기 반송부 하부에는 슬라이드 베드가 형성되고,
상기 슬라이드 베드는 상기 검출부 내에 위치하는 제2 슬라이드 베드와, 상기 제2 슬라이드 베드의 양단 각각에 소정 간격으로 이격되어 위치되는 제1 및 제3 슬라이드로 구성되어, 상기 검출부 내에 위치한 제2 슬라이드 베드에 상기 제1 및 제3 슬라이드 베드가 연결되지 않게 함으로써 진동이나 흔들임이 전달되지 않도록 하는, 금속이물 검출장치.