KR20200027289A - Metallic foreign components detecting sensor combinied with magnet and metallic foreign components detecting apparatus including the sensor - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, the metal detection sensor comprises: a sensor coil generating a magnetic field for detection by applying current to a conducting wire wound around a core; and a magnet for magnetization arranged to generate a magnetic field for magnetization with respect to the magnetic field for detection generated by the sensor coil, and magnetizing metal foreign matters contained in an object to be inspected. In the core, one groove is formed in the center in a longitudinal direction so that a cross section in a widthwise direction has a C-shape. The conducting wire is provided in the form of surrounding each of protruding members on both ends of the C-shaped core, and the magnet for magnetization is attached to each of the protruding members on both ends of the C-shaped core.

Description

자석과 일체화된 금속 탐지 센서 및 금속 이물 검출 장치{METALLIC FOREIGN COMPONENTS DETECTING SENSOR COMBINIED WITH MAGNET AND METALLIC FOREIGN COMPONENTS DETECTING APPARATUS INCLUDING THE SENSOR}METALLIC FOREIGN COMPONENTS DETECTING SENSOR COMBINIED WITH MAGNET AND METALLIC FOREIGN COMPONENTS DETECTING APPARATUS INCLUDING THE SENSOR}

본 발명은 자석과 일체화된 금속 탐지 센서 및 금속 이물 검출 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자석과 일체화된 금속 탐지 센서를 구현하고 추가 자석을 부착하여 금속 이물 검출 능력을 향상시킨, 금속 탐지 센서 및 금속 이물 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a metal detection sensor and a metal foreign matter detection device integrated with a magnet, and more specifically, to implement a metal detection sensor integrated with a magnet and to attach an additional magnet to improve metal foreign matter detection, metal detection sensor and metal It relates to a foreign matter detection device.

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.The metal foreign substance detector is a device that detects metal foreign substances mixed in inspection products such as food, and uses the optical detection method using X-rays, the eddy current method using a high-frequency magnetic field, and the residual magnetic strength of the magnetized metal substance by means of magnetization. There is an electromagnetic induction method that detects with a magnetic sensor operating as an electromagnetic induction phenomenon.

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, 금속이물의 움직임에 의해 생성되는 신호를 용이하게 검출하려면, 코일의 감은 횟수는 불변하기 때문에, 자기장을 통과하는 금속이물의 이동 속도를 높이거나, 금속이물의 자화 정도를 상승시켜야 한다.Faraday's law of electromagnetic induction is generalized by the formula of ε = -N (dΦ / dt) (unit: V), and the induced electromotive force (ε) is proportional to the rate of change of the magnetic flux (Φ) with the number of coil windings and time. At this time, in order to easily detect the signal generated by the movement of the foreign material, the number of windings of the coil is unchanged, so the speed of movement of the foreign material passing through the magnetic field must be increased, or the degree of magnetization of the foreign material must be increased.

본 발명의 실시예에 따른 금속 이물 검출 장치는, 자화용 자석이 통합적으로 결합되도록 금속 탐지 센서를 구현함으로서 컨베이어벨트의 길이를 상대적으로 짧게하여 공간을 절약하고 협소한 공간에서도 설치가 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.Metal foreign matter detection device according to an embodiment of the present invention, by implementing a metal detection sensor so that the magnet for magnetization is integrally combined to shorten the length of the conveyor belt to save space and enable installation in a narrow space The purpose.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 금속 탐지 센서는, 금속 탐지 센서의 코어의 형태를 C자형으로 구현하고 도선이 C자형 코어의 양단을 감싸게 함으로서 상대적으로 검출용 자계의 세기를 강화시키도록 하는 것을 목적으로 한다. 이 때, 자화용 자석도 C자형 코어의 양단에 각각 부착되도록 하여 자화용 자계의 세기도 강화시킴으로서 금속 이물질의 검출 능력을 향상시키는 것을 목적으로 한다.In addition, the metal detection sensor according to the embodiment of the present invention is to implement the shape of the core of the metal detection sensor in a C-shape and to conduct the wires around both ends of the C-shaped core to enhance the strength of the magnetic field for detection. The purpose. At this time, the magnetization magnet is also attached to both ends of the C-shaped core, thereby enhancing the strength of the magnetic field for magnetization, thereby improving the ability to detect metal foreign substances.

본 발명의 일 실시예에 따른 금속 탐지 센서는 코어에 감겨진 도선에 전류를 인가하여 검출용 자계를 발생시키는 센서 코일 및 상기 센서 코일이 생성한 상기 검출용 자계에 대해 자화용 자계를 발생시키도록 배치되어 피검사물에 포함된 금속 이물질을 자화시키는 자화용 자석을 포함하고, 상기 코어는 중앙에 1개의 홈이 길이 방향으로 형성되어 너비 방향의 단면이 C자 형상을 갖고, 상기 도선은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재를 각각 감싸는 형태로 구현되며, 상기 자화용 자석은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재 각각에 부착되는 것을 특징으로 한다.The metal detection sensor according to an embodiment of the present invention is configured to generate a magnetic field for magnetization for a sensor coil generating a magnetic field for detection by applying a current to a conductor wound around a core and the magnetic field for detection generated by the sensor coil Arranged to include a magnetization magnet for magnetizing the metal foreign matter contained in the inspected object, the core has one groove formed in the longitudinal direction in the longitudinal direction, the cross section in the width direction has a C shape, and the conducting wire is the C shape It is implemented in the form of enclosing the protruding members at both ends of the core, and the magnet for magnetization is attached to each protruding member at both ends of the C-shaped core.

본 발명의 다른 실시에에 따른 금속 이물 검출 장치는 코어에 감겨진 도선에 전류를 인가하여 생성되는 검출용 자계로부터 제1 출력신호를 생성하는 제1 센서 코일, 제2 센서 코일이 코어에 감겨진 도선에 전류를 인가하여 생성한 검출용 자계에 대해 자화용 자석을 통해 자화용 자계를 발생시켜 상기 검출용 자계와 상기 자화용 자계로부터 제2 출력신호를 생성하는 금속 탐지 센서 및 상기 제1 출력신호와 상기 제2 출력신호의 차이를 산출하여 피검사물에 금속 이물질이 포함되었는지 여부를 판별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the metal foreign matter detection apparatus according to another embodiment of the present invention, a first sensor coil and a second sensor coil that generate a first output signal from a magnetic field for detection generated by applying a current to a conducting wire wound around the core are wound around a core. A metal detection sensor for generating a second output signal from the detection magnetic field and the magnetization magnetic field by generating a magnetization magnetic field through a magnet for magnetization for a detection magnetic field generated by applying a current to a conducting wire, and And a control unit that calculates a difference between the first output signal and the second output signal and determines whether or not a metal foreign material is included in the object to be inspected.

본 발명의 실시예에 따른 금속 이물 검출 장치는, 자화용 자석이 통합적으로 결합되도록 금속 탐지 센서를 구현함으로서, 컨베이어벨트의 길이가 상대적으로 짧아지고 공간을 절약하고 협소한 공간에서도 설치가 가능해진다.Metal foreign matter detection apparatus according to an embodiment of the present invention, by implementing a metal detection sensor so that the magnet for magnetization is integrally combined, the length of the conveyor belt is relatively short, saving space and enabling installation in a narrow space.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 금속 탐지 센서는, 금속 탐지 센서의 코어의 형태를 C자형으로 구현하고 도선이 C자형 코어의 양단을 감싸게 함으로서 상대적으로 검출용 자계의 세기가 보다 강해진다. 이 때, 자화용 자석도 C자형 코어의 양단에 각각 부착되도록 하여 자화용 자계의 세기도 강해짐으로써 금속 이물질의 검출 능력이 향상될 수 있다.In addition, in the metal detection sensor according to the embodiment of the present invention, the shape of the core of the metal detection sensor is implemented in a C-shape, and the conducting wire surrounds both ends of the C-shaped core, so that the strength of the magnetic field for detection is relatively stronger. At this time, the magnetization magnets are also attached to both ends of the C-shaped core, so that the strength of the magnetic field for magnetization is also strong, so that the ability to detect metal foreign substances can be improved.

충진물질에 의하여 제1 센서 코일 및 금속 탐지 센서를 보호케이스내에 고정할 수 있으며, 제1 센서 코일 및 금속 탐지 센서에 각각 포함되는 모든 구성품이 동시에 진동할 수 있게 된다. 이에 따라, 금속이물 검출의 오류를 줄일 수 있다.The first sensor coil and the metal detection sensor can be fixed in the protective case by the filling material, and all components included in the first sensor coil and the metal detection sensor can vibrate at the same time. Accordingly, it is possible to reduce an error in detecting foreign substances.

도 1은 종래 기술에 따른 금속 이물 검출 장치를 설명하는 도면
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 이물 검출 장치와 금속 탐지 센서를 설명하기 위해 참조되는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속 이물 검출 장치의 블록도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속 이물 검출 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면1 is a view for explaining a metal foreign matter detection apparatus according to the prior art
2 and 3 are views for explaining a metal foreign matter detection device and a metal detection sensor according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is a block diagram of a metal foreign matter detection apparatus according to an embodiment of the present invention
5 is a view referred to for explaining a method for detecting a foreign metal according to an embodiment of the present invention

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.For a detailed description of the present invention, which will be described later, reference is made to the accompanying drawings that illustrate, by way of example, specific embodiments in which the invention may be practiced. These examples are described in detail enough to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and properties described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or placement of individual components within each disclosed embodiment can be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions across various aspects.

첨부 도면에 도시된 특정 실시예에 대한 상세한 설명은, 그에 수반하는 도면들과 연관하여 읽히게 되며, 도면은 전체 발명의 설명에 대한 일부로 간주된다. 방향이나 지향성에 대한 언급은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 어떠한 방식으로도 본 발명의 권리범위를 제한하는 의도를 갖지 않는다. The detailed description of specific embodiments shown in the accompanying drawings will be read in connection with the accompanying drawings, and the drawings are regarded as part of the description of the entire invention. References to orientation or orientation are for convenience of explanation only, and are not intended to limit the scope of the present invention in any way.

구체적으로, "아래, 위, 수평, 수직, 상측, 하측, 상향, 하향, 상부, 하부" 등의 위치를 나타내는 용어나, 이들의 파생어(예를 들어, "수평으로, 아래쪽으로, 위쪽으로" 등)는, 설명되고 있는 도면과 관련 설명을 모두 참조하여 이해되어야 한다. 특히, 이러한 상대어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 장치가 특정 방향으로 구성되거나 동작해야 함을 요구하지는 않는다. Specifically, "down, up, horizontal, vertical, upper, lower, upward, downward, upper, lower" and the like, or a derivative thereof (eg, "horizontal, downward, upward") Etc.) should be understood with reference to all the drawings and related descriptions being described. In particular, since these relative words are for convenience of explanation only, it is not required that the device of the present invention be configured or operated in a specific direction.

또한, "장착된, 부착된, 연결된, 이어진, 상호 연결된" 등의 구성 간의 상호 결합 관계를 나타내는 용어는, 별도의 언급이 없는 한, 개별 구성들이 직접적 혹은 간접적으로 부착 혹은 연결되거나 고정된 상태를 의미할 수 있고, 이는 이동 가능하게 부착, 연결, 고정된 상태뿐만 아니라, 이동 불가능한 상태까지 아우르는 용어로 이해되어야 한다.In addition, the term "attached, attached, connected, connected, connected, etc." refers to the mutual coupling relationship between components, unless otherwise stated, the individual components are attached or connected or fixed or indirectly. It can mean, and it should be understood as a term encompassing not only a movable, attachable, connected, fixed state, but also a non-movable state.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1a는 종래 실시예에 따라 구현된 금속 이물 검출 장치(1)의 사시도이고, 도 1b는 금속 이물 검출 장치(1)의 A-B 방향의 측단면도이다.1A is a perspective view of a metal foreign material detection device 1 implemented according to a conventional embodiment, and FIG. 1B is a side cross-sectional view of the metal foreign material detection device 1 in A-B direction.

도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 종래 실시예에 따른 금속 이물 검출 장치(1)는 센서 코일(120', 125') 및 이와 별개의 자화용 자석(110')으로 구성되었다. 이 경우, 피검출물(10)이 전단 센서 코일(120')을 먼저 통과하고 자화용 자석(110')을 통과한 다음에 다시 후단 센서 코일(125')을 통과하여 피검출물(10)여부를 검출하였다. 1A and 1B, the metal foreign matter detection device 1 according to the conventional embodiment is composed of sensor coils 120 ′ and 125 ′ and separate magnetization magnets 110 ′. In this case, the detected object 10 first passes through the front sensor coil 120 ', passes through the magnetization magnet 110', and then passes through the rear sensor coil 125 'to detect the object 10. Whether it was detected.

이 때, 도 1의 센서 코일(120', 125')은 자화용 자석(110')과 별도로 구현되어 이들이 놓여지기 위한 컨베이어벨트의 길이(l')가 길어질 수밖에 없었다. 또한, 금속 탐지 센서(120', 125')의 코어가 모두 E자형으로만 구현되고 도선이 코어 중심 부분만을 감싸는 형태이므로, 도선으로부터 생성되는 검출용 자계의 세기도 미약하였다.At this time, the sensor coils 120 ′ and 125 ′ of FIG. 1 are implemented separately from the magnetization magnets 110 ′, and thus the length l ′ of the conveyor belt for placing them is inevitably increased. In addition, since all of the cores of the metal detection sensors 120 'and 125' are implemented only in an E-shape and the conductor wraps only the core center portion, the strength of the detection magnetic field generated from the conductor is also weak.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 자화용 자석(110)이 통합적으로 결합된 금속 탐지 센서(125)를 구현함으로서 컨베이어벨트의 길이를 상대적으로 짧게 하여 공간을 절약하고 협소한 공간에서도 설치가 가능한 금속 이물 검출 장치를 구현하고자 한다. Therefore, in the embodiment of the present invention, by implementing the metal detection sensor 125 in which the magnetization magnet 110 is integrally combined, the length of the conveyor belt is relatively short to save space and to be installed in a narrow space. It is intended to implement a detection device.

또한, 본 발명에서는 금속 탐지 센서(125)의 코어의 형태를 C자형으로 구현하고 도선이 C자형 코어의 양단을 감싸게 함으로서 상대적으로 검출용 자계의 세기를 강화시키도록 한다. 이 때, 자화용 자석도 C자형 코어의 양단에 각각 부착되도록 하여 자화용 자계의 세기도 강화시킴으로서 금속 이물질의 검출 능력을 향상시키도록 한다.In addition, in the present invention, the shape of the core of the metal detection sensor 125 is implemented in a C-shape, and the conducting wire surrounds both ends of the C-shaped core to enhance the strength of the magnetic field for detection. At this time, the magnetization magnets are also attached to both ends of the C-shaped core, thereby enhancing the strength of the magnetization magnetic field, thereby improving the detection ability of metal foreign matter.

도 2는 이러한 목적을 달성시키기 위한 본 발명의 실시예에 따른 금속 이물 검출 장치(2)를 도시한 도면이다. 도 2a는 금속 이물 검출 장치(2)의 사시도이고, 도 2b는 금속 이물 검출 장치(2)의 A-B 방향의 측단면도이다.2 is a view showing a metal foreign matter detection apparatus 2 according to an embodiment of the present invention for achieving this object. 2A is a perspective view of the metal foreign matter detection apparatus 2, and FIG. 2B is a side cross-sectional view of the metal foreign matter detection apparatus 2 in the A-B direction.

도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속이물 검출장치(2)는 반송부(100), 제1 센서코일(120), 및 금속 탐지 센서(125)로 구성되며, 이들의 동작을 제어하는 제어부(도 4 참조; 130)가 포함된다. 그리고, 금속 탐지 센서(125)는 제2 센서코일(122) 및 자화용 자석(110)으로 구성될 수 있다.2A and 2B, the metal foreign matter detection apparatus 2 according to an embodiment of the present invention is composed of a transport unit 100, a first sensor coil 120, and a metal detection sensor 125 In addition, a control unit (see FIG. 4; 130) for controlling their operation is included. In addition, the metal detection sensor 125 may include a second sensor coil 122 and a magnet 110 for magnetization.

반송부(100)는 피검출물(10)을 기설정된 방향으로 반송하는 기능을 가지며, 컨베이어벨트 등의 기계적 장치일 수 있다. 도 2에서, 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. 후술할 제어부(130)는 모터(미도시)의 회전속도를 제어하여, 반송부(100)에 놓인 피검출물(10)의 이동속도를 조절한다. 여기서, 피검출물(10)은 식품, 의류 등일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.The conveying unit 100 has a function of conveying the detected object 10 in a predetermined direction, and may be a mechanical device such as a conveyor belt. In Fig. 2, the detected object 10 placed on the conveying unit 100 is conveyed in the direction of the arrow. The rotational speed of the motor (not shown) driving the conveying unit 100 determines the conveying speed of the conveying unit 100, and the moving speed of the detected object 10 is a motor (not shown) driving the conveying unit 100. Time). The control unit 130, which will be described later, controls the rotation speed of the motor (not shown) to adjust the moving speed of the detected object 10 placed on the transport unit 100. Here, the detected object 10 may be food, clothing, and the like, but is not limited thereto.

피검출물(10)은 반송부(100)의 반송 경로를 따라 제1 센서코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)을 통과하게 된다. 즉, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 반송부(100)의 반송방향을 따라 제1 센서코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)가 소정 간격(L)을 두고 배치된다. 다만, 도 1과 비교하여 상대적으로 소정 간격이 짧아지며(L'->L), 컨베이어벨트의 길이(l)도 상대적으로 짧아지게 된다. 피검출물(10)은 반송부(100)의 반송경로를 따라 제1 센서코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)을 통과하게 된다.The detected object 10 passes through the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 along the transport path of the transport unit 100. That is, as illustrated in FIGS. 2A and 2B, the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 are disposed at predetermined intervals L along the conveying direction of the conveying unit 100. However, compared to FIG. 1, the predetermined interval is relatively short (L '-> L), and the length (l) of the conveyor belt is also relatively short. The detected object 10 passes through the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 along the conveying path of the conveying unit 100.

제1 센서코일(120)은 반송부(100)가 통과하는 공동(空洞) 영역을 구비한 사각의 테두리 형상을 갖는 보호케이스(C1)에 포함되고, 보호케이스(C1)는 반송부(100)를 둘러쌀 수 있다. 제1 센서코일(120)은 진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d)을 포함할 수 있다. 진입부 상부 센서코일(120u)은 검출용 자계(magnetic field)를 발생시키는 기능을 하고, 진입부 하부 센서코일(120d)은 이를 수신하는 기능을 한다. 진입부 상부 센서코일(120u)이 생성한 검출용 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 하부 센서코일(120d)이 센싱한 유도기전력 신호는 제1 출력신호로 제어부(130)에 입력될 수 있다.The first sensor coil 120 is included in the protective case (C1) having a rectangular rim shape having a hollow area through which the conveying part 100 passes, and the protective case (C1) is the conveying part (100) Can surround. The first sensor coil 120 may include an upper sensor coil 120u and a lower sensor coil 120d. The upper sensor coil 120u of the entry portion functions to generate a magnetic field for detection, and the lower sensor coil 120d of the entry portion serves to receive it. A large magnetic flux is generated by the magnetic field for detection generated by the upper sensor coil 120u of the entry unit, and the sensor coil 120d of the lower portion of the entry unit generates an induced electromotive force signal generated when the magnetic flux of the metal foreign material in the object 10 changes. By sensing, it is possible to detect whether or not a metal foreign substance is mixed in the object 10 to be detected. The induced electromotive force signal sensed by the sensor coil 120d under the entry unit may be input to the controller 130 as a first output signal.

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, 금속 탐지 센서(125)에서의 검출감도가 향상될 수 있다. Specifically, Faraday's law of electromagnetic induction is generalized by the formula of ε = -N (dΦ / dt) (unit: V), and the induced electromotive force (ε) depends on the number of turns of the coil and the rate of change of the magnetic flux (Φ) with time. Although proportional, at this time, when the metal foreign matter mixed in the detected object 10 is magnetized, the magnitude of the induced electromotive force generated increases, so that the detection sensitivity in the metal detection sensor 125 can be improved.

또한, 제어부(130)는 반송부(100)의 이동속도를 높여 자속 밀도의 변화율을 높임으로써 금속 탐지 센서(125)에서의 검출감도를 향상시킬 수도 있다.In addition, the control unit 130 may improve the detection sensitivity in the metal detection sensor 125 by increasing the rate of change of the magnetic flux density by increasing the moving speed of the transport unit 100.

진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d)은 철심 코어에 도선(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. The upper sensor coil (120u) and the lower sensor coil (120d) of the inlet portion have a structure in which a copper wire is wound around an iron core, and one end of the upper sensor coil (120u) of the inlet portion is a lower sensor coil (120d). The other end of the sensor coil 120d, which is connected to one end of the sensor, and sensed the induced electromotive force signal, may be connected to an amplifier (not shown) to be described later.

본 발명에 따른 제1 센서 코일(120)은 코어에 2개의 홈이 길이 방향으로 병렬 형성되어 너비 방향의 단면이 E자 형상을 가질 수 있다. 그리고, 도선은 코어의 2개의 홈 사이의 돌출된 중앙 부분에 감겨질 수 있다. In the first sensor coil 120 according to the present invention, two grooves are formed in the core in parallel in the longitudinal direction so that the cross section in the width direction may have an E-shape. And, the conducting wire can be wound around a protruding central portion between the two grooves of the core.

금속 탐지 센서(125)는 반송부(100)가 통과하는 공동(空洞) 영역을 구비한 사각의 테두리 형상을 갖는 보호케이스(C2)에 포함되고, 보호케이스(C2)는 반송부(100)를 둘러쌀 수 있다. 금속 탐지 센서(125)는 제2 센서 코일(122) 및 자화용 자석(110)을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 센서 코일(120)과 다르게 제2 센서 코일(122)은 자화용 자석(110)과 통합적으로 결합됨으로써 금속 탐지 센서(125)를 구성할 수 있다.The metal detection sensor 125 is included in the protective case C2 having a rectangular frame shape having a hollow area through which the conveying unit 100 passes, and the protective case C2 includes the conveying unit 100. Can be surrounded. The metal detection sensor 125 may include a second sensor coil 122 and a magnet 110 for magnetization. In particular, according to an embodiment of the present invention, unlike the first sensor coil 120, the second sensor coil 122 may be configured as a metal detection sensor 125 by being integrally coupled with the magnet 110 for magnetization. .

금속 탐지 센서(125)는 검출부 상부 센서(125u)와 검출부 하부 센서(125d)를 포함할 수 있다. 그리고, 검출부 상부 센서(125u)와 검출부 하부 센서(125d)는 각각 제2 상부 센서 코일(122u)과 상부 자화부(110u), 그리고 제2 하부 센서 코일(122d)과 하부 자화부(110d)를 포함할 수 있다. The metal detection sensor 125 may include a detector upper sensor 125u and a detector lower sensor 125d. In addition, the upper sensor 125u and the lower sensor 125d of the detection unit respectively include a second upper sensor coil 122u and an upper magnetization unit 110u, and a second lower sensor coil 122d and a lower magnetization unit 110d. It can contain.

자화용 자석(110)는 피검출물(10)에 혼입되어 있을 수 있는 금속이물을 자화시키는 역할을 한다. 자화용 자석(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, 자화용 자석(110)는 금속물질 등을 자화시킬 수 있다면, 강자석 이외의 어떠한 구성으로 이루어져도 무방하다.The magnet for magnetization 110 serves to magnetize a foreign metal that may be mixed in the object 10 to be detected. The magnetization magnet 110 includes an upper magnetization portion 110u provided on the upper portion and a lower magnetization portion 110d provided on the lower portion, and the upper and lower magnetization portions 110u and 110d are made of strong magnets. The metal foreign matter in the detected object 10 passing through may be magnetized. Of course, the magnet 110 for magnetization may be made of any configuration other than a strong magnet as long as it can magnetize a metal material or the like.

검출부 상부 센서(125u)은 검출용 자계를 발생시키는 기능을 하고, 검출부 하부 센서(125d)은 이를 수신하는 기능을 한다. 검출부 상부 센서(125u)이 생성한 검출용 자계에 의하여 큰 자속이 발생되고, 피검출물(10) 내의 금속이물의 자속이 변화하면서 생기는 유도기전력 신호를 검출부 하부 센서(125d)가 센싱함으로써, 피검출물(10) 내에 금속이물이 혼입되었는지 검출할 수 있다. 이는 위에서 설명한 제1 센서코일(120)과 동일하다.The upper sensor 125u of the detector serves to generate a magnetic field for detection, and the lower sensor 125d of the detector serves to receive it. A large magnetic flux is generated by the detection magnetic field generated by the upper sensor 125u of the detection unit, and the sensing unit lower sensor 125d senses the induced electromotive force signal generated when the magnetic flux of the metal foreign material in the detected object 10 changes. It is possible to detect whether a foreign metal is mixed in the detection object 10. This is the same as the first sensor coil 120 described above.

하지만, 검출부 하부 센서(125d)에서 수신된 유도기전력 신호는, 자화용 자석(110)에 의해서 자화된 금속이물에 의해서 생성되는 신호이기 때문에, 진입부 하부 센서코일(120d)에서 수신된 유도기전력 신호와 서로 상이하다. However, since the induced electromotive force signal received from the detector lower sensor 125d is a signal generated by a metal foreign material magnetized by the magnetization magnet 110, the induced electromotive force received from the lower sensor coil 120d of the entry unit It is different from the signal.

구체적으로, 본 발명에서 자화용 자석(110)은 제2 센서 코일(122)이 생성한 검출용 자계에 대해 자화용 자계를 발생시키도록 배치되어 피검사물에 포함된 금속 이물질을 자화시키도록 한다. Specifically, in the present invention, the magnetization magnet 110 is arranged to generate a magnetization magnetic field for the detection magnetic field generated by the second sensor coil 122 to magnetize the metal foreign matter contained in the inspected object.

그리고, 검출부 상부 센서(125u)에서는 제2 센서 코일(122)로부터 생성된 검출용 자계에 자화용 자석(110)에 의한 자화용 자계까지 혼합하여 생성하고, 이에 대응하는 유도기전력 신호를 검출부 하부 센서(125d)가 센싱함으로서, 피검출물(10) 내에 금속이물이 혼입되었는지 검출할 수 있다.In addition, in the upper sensor 125u of the detection unit, the magnetic field for detection generated from the second sensor coil 122 is mixed with the magnetic field for magnetization by the magnet 110 for magnetization, and an inductive EMF signal corresponding thereto is generated. By sensing 125d, it is possible to detect whether or not a metal foreign substance is mixed in the object 10 to be detected.

제2 센서 코일(122)은 코어의 양단 돌출 부재에 도선이 각각 감겨져 있고, 두 도선간 거리가 상대적으로 가까워 이들을 직렬연결 또는 병렬연결하여 합성된 신호를 이용할 수 있다.In the second sensor coil 122, conductors are wound around protruding members at both ends of the core, and the distance between the two conductors is relatively close, so that they can be connected in series or in parallel to use a synthesized signal.

그리고, 검출부 하부 센서(125d)가 센싱한 유도기전력 신호는 제2 출력신호로 제어부(130)에 입력될 수 있다.In addition, the induced electromotive force signal sensed by the detector lower sensor 125d may be input to the controller 130 as a second output signal.

진입부 하부 센서코일(120d)로부터 출력된 제1 출력신호와 검출부 하부 센서(125d)로부터 출력된 제2 출력신호의 차이를 이용하여, 본 발명에 따른 금속이물 검출장치(2)는 피검출물(10) 내의 금속이물과 포장재 등을 구별해낼 수 있게 된다. 구체적으로, 해당 출력신호의 차이가 소정의 임계치 이상인 경우 금속이물이 포함된 것으로 판단할 수 있다. 그리고 임계치는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있으며, 실시간 원하는 수치로 변경하여 조정될 수 있다. Using the difference between the first output signal output from the sensor coil 120d at the bottom of the entry section and the second output signal output from the sensor 125d at the bottom of the detection section, the metal foreign matter detection apparatus 2 according to the present invention is detected It is possible to distinguish the metal foreign material in the water 10 and the packaging material. Specifically, when the difference of the corresponding output signal is greater than or equal to a predetermined threshold, it may be determined that the metal foreign matter is included. In addition, the threshold may be preset by the user, and adjusted by changing to a desired value in real time.

또한, 제1 센서코일(120)과 금속 탐지 센서(125)이 소정 간격(L) 이격되어 있기 때문에, 제1 센서코일(120)을 통과한 피검출물(10)이 이동하면서 진동 혹은 충격이 생기면, 금속 탐지 센서(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. In addition, since the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 are spaced at a predetermined interval (L), vibration or impact is generated while the detected object 10 passing through the first sensor coil 120 moves. If it occurs, a difference may occur in the induced electromotive force signal received from the metal detection sensor 125. In this case, at least one of the detected signals may be filtered in comparison with a predetermined signal pattern in order to secure reliability of detecting the foreign material.

검출부 상부 센서(125u)과 검출부 하부 센서(125d)은 철심 코어에 도선(copper wire)을 감은 구조로서, 검출부 상부 센서(125u)의 일단은 검출부 하부 센서(125d)의 일단과 연결되어 있고, 자화된 금속이물로부터 유도기전력 신호를 센싱한 검출부 하부 센서(125d)의 타단은 후술할 증폭기(미도시)에 연결될 수 있다.The detector upper sensor 125u and the detector lower sensor 125d have a structure in which a copper wire is wound around an iron core, and one end of the upper sensor 125u is connected to one end of the lower sensor 125d and magnetized. The other end of the detection unit lower sensor 125d that senses the induced electromotive force signal from the metal foreign object may be connected to an amplifier (not shown) to be described later.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 탐지 센서(125)를 확대한 단면도이다. 3 is an enlarged cross-sectional view of the metal detection sensor 125 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속 탐지 센서(125)는 1개의 홈이 길이 방향으로 중앙에 형성되어 너비 방향의 단면이 C자인 형상을 갖는 코어를 가질 수 있다. 그리고, 자화용 자석(110)은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재 각각에 부착될 수 있다. 도선은, C자형 코어의 양단 돌출 부재를 각각 감싸는 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 도선은 자화용 자석(110) 및/또는 코어를 각각 감싸는 형태로 구현될 수 있으며, 이로서, 제2 센서 코일(122) 및 감겨진 도선은 동일 평면상에 구현될 수 있다. 자화용 자석(110)이 양단 돌출 부재에 적어도 두번 직접 부착되게 되므로, 종래 한번 부착되는 것에 비해 자화용 자계의 세기가 보다 강해지고, 이로서, 금속 이물질의 검출 능력이 향상될 수 있다.As shown in FIG. 3, the metal detection sensor 125 according to the present invention may have a core having a C-shaped cross section in the width direction with one groove formed in the center in the longitudinal direction. In addition, the magnetization magnet 110 may be attached to each protruding member at both ends of the C-shaped core. The conducting wire may be implemented in a form surrounding each protruding member of the C-shaped core. Accordingly, the conducting wire may be implemented in a form surrounding the magnetization magnet 110 and / or the core, and as such, the second sensor coil 122 and the wound conducting wire may be embodied on the same plane. Since the magnetization magnet 110 is directly attached to the protruding members at both ends at least twice, the strength of the magnetic field for magnetization becomes stronger than that of the conventional one-time attachment, and thus, the ability to detect metal foreign substances can be improved.

다만, 도 3에서는 중앙에 한 개의 홈만이 형성된 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 코어 중앙에 복수의 홈이 형성된 후 중앙의 돌기와 양단 돌출 부재에 모두 자화용 자석(110)이 부착될 수도 있고, 이러한 경우 도선은 중앙의 돌기와 양단 돌출 부재를 모두 감싸 금속 이물질의 검출 능력을 보다 향상시킬 수도 있다.However, in FIG. 3, although only one groove is formed in the center, a magnet 110 for magnetization may be attached to both the protrusion and the protruding members at the center after a plurality of grooves are formed at the center of the core according to an embodiment. In this case, the conducting wire may surround the central projection and both protruding members to further improve the detection ability of the metal foreign matter.

그리고, 도 3에서는 자화용 자석(110)이 양단 돌출 부재의 상면에 각각 부착된 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 전부 및/또는 일부가 양단 돌출 부재의 내측면 및/또는 외측면에 부착되도록 구현할 수도 있다.In addition, in FIG. 3, the magnetization magnets 110 are respectively attached to the upper surfaces of the protruding members at both ends, but according to an embodiment, all and / or parts may be implemented to be attached to the inner and / or outer surfaces of the protruding members at both ends. It might be.

다만, 자화용 자석(110)이 양단 돌출 부재의 상면에 부착되는 경우에는, 도선이 보다 잘 감겨져 효율적으로 설계할 수 있게 된다.However, when the magnet 110 for magnetization is attached to the upper surface of the protruding members at both ends, the conductor wires are better wound and can be designed efficiently.

도 3에서는 반송부(100) 상에서 피검출물(10)을 기준으로 전단에는 제1 센서코일(120)이 배치되고, 후단에는 금속 탐지 센서(125)가 배치된 것을 예시하였으나, 실시예에 따라 전단 및 후단에 금속 탐지 센서(125)가 배치되도록 구현할 수도 있다. In FIG. 3, the first sensor coil 120 is disposed at the front end, and the metal detection sensor 125 is disposed at the rear end, based on the detected object 10 on the transport unit 100. The metal detection sensors 125 may be implemented in front and rear ends.

위의 설명에서, 제1 센서코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)는 공동(空洞) 영역을 구비한 사각의 테두리 형상을 갖는 보호케이스(C1, C2)에 포함되는 것으로 설명했지만, 보호케이스는 이와 다른 형상(예를 들어, 원통형)을 가져도 무방하다. 즉, 진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d), 검출부 상부 센서(125u)과 검출부 하부 센서(125d)를 각각 별개의 구성으로 구현하되, 서로 적절한 방식으로 연결하여, 반송부(100)의 상·하부에 배치할 수 있다.In the above description, the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 were described as being included in the protective cases C1 and C2 having a rectangular frame shape having a hollow area, but the protective case May have a different shape (for example, a cylindrical shape). That is, the upper sensor coil 120u, the lower sensor coil 120d, the upper sensor 125u, and the lower sensor 125d of the detector are implemented in separate configurations, respectively, but connected to each other in an appropriate manner to convey. It can be arranged above and below the portion 100.

도 2에서는 발명의 이해를 돕기 위해, 금속이물 검출장치(2)의 구성을 단순화해서 도시했지만, 도시된 구성 외에도, 반송부(100)를 구동하기 위한 모터(미도시)나, 제어부(130) 등을 비롯한 각 요소에 구동전력을 공급하기 위한 전원공급부(미도시) 등 금속이물 검출장치(2)를 구동시키기 위한 요소들이 부가될 수 있다.In FIG. 2, in order to help understanding of the invention, the configuration of the metal foreign matter detection device 2 is simplified, but in addition to the illustrated configuration, a motor (not shown) or a control unit 130 for driving the transport unit 100 ) And other elements for driving the metal foreign matter detection device 2 such as a power supply unit (not shown) for supplying driving power to each element.

전술한 보호케이스(C1,C2)는 각각 제1 센서 코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)를 감싸 커버할 수 있으며, 보호케이스(C1,C2)는 내부에 충진물질을 포함하여 제1 센서 코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)를 보호케이스(C1,C2)내에 고정하는 역할을 한다. The above-described protection cases C1 and C2 may cover and cover the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125, respectively, and the protection cases C1 and C2 include a filling material therein, thereby providing a first sensor. It serves to fix the coil 120 and the metal detection sensor 125 in the protective cases C1 and C2.

이러한 충진물질은 예를 들어, 에폭시수지를 포함할 수 있다. 충진물질(210)에 의하여 제1 센서 코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)를 보호케이스(C1,C2)내에 고정할 수 있으며, 제1 센서 코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)에 각각 포함되는 모든 구성품이 동시에 진동할 수 있게 된다. 이에 따라, 금속이물 검출의 오류를 줄일 수 있다. The filling material may include, for example, epoxy resin. The first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 may be fixed in the protective cases C1 and C2 by the filling material 210, and the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 may be fixed. All components included in each can be vibrated at the same time. Accordingly, it is possible to reduce an error in detecting foreign substances.

검출부(200)의 보호케이스를 자기장을 차단하거나 감쇠시킬 수 있는 재질로 제작할 경우 금속이물 검출장치(2)의 외부에서 발생한 자기장에 의하여 금속이물 검출장치(2)가 오작동하는 문제점을 추가적으로 해결할 수도 있다. When the protective case of the detection unit 200 is made of a material capable of blocking or attenuating the magnetic field, additionally solve the problem of the malfunction of the metal foreign matter detection device 2 due to the magnetic field generated outside the metal foreign matter detection device 2 It might be.

도 4를 참조하면, 제어부(130)는 적어도 하나의 증폭기(131-1, 131-2), 필터(132-1, 132-2), 이득제어기(133-1, 133-2), 컨버터(134-1, 134-2), MCU(134), 저장부(135), 입력부(136) 및 표시부(137)를 포함할 수 있다. 다만, 다른 실시예에서는, 각 구성이 별개의 구성으로 구현될 수 있고, 일부 구성만 별개의 구성으로 구현될 수 있다.4, the control unit 130 includes at least one amplifier (131-1, 131-2), filters (132-1, 132-2), gain controllers (133-1, 133-2), a converter ( 134-1, 134-2), an MCU 134, a storage unit 135, an input unit 136, and a display unit 137. However, in other embodiments, each configuration may be implemented as a separate configuration, and only some configurations may be implemented as separate configurations.

반송부(100), 자화용 자석(110), 제1 센서코일(120) 및 금속 탐지 센서(125)의 기능 및 구조에 대해서는 위의 설명으로 갈음하고, 도 4와 관련해서는, 제어부(130)의 구성, 기능 및 작용을 위주로 설명하기로 한다. The functions and structures of the conveying unit 100, the magnet for magnetization 110, the first sensor coil 120, and the metal detection sensor 125 are replaced by the above description, and in relation to FIG. 4, the control unit 130 The composition, function and operation of the will be mainly described.

제1 센서코일(120)에서 센싱한 제1 출력신호는 제1 증폭기(131-1)로 전달된다. 이때, 제1 증폭기(131-1)는 단일 OP-AMP 혹은 복수의 OP-AMP가 연결된 형태로 구성될 수 있다. 제1 증폭기(131-1)에 의해 증폭된 제1 출력신호는 제1 필터(132-1)를 거치면서, 소정 주파수에 해당하는 노이즈(noise)가 제거되고, 이때, 제1 필터(132-1)는 특정 주파수만을 흡수 감쇠시키는 노치필터(notch filter) 등으로 이루어질 수 있다. 제1 필터(132-1)를 통과한, 노이즈가 감쇠된 제1 출력신호는 제1 컨버터(ADC, analog to digital converter)(133-1)를 거쳐 디지털 신호로 변환되어 MCU(134)로 전달된다.The first output signal sensed by the first sensor coil 120 is transmitted to the first amplifier 131-1. In this case, the first amplifier 131-1 may be configured in a form in which a single OP-AMP or a plurality of OP-AMPs are connected. The first output signal amplified by the first amplifier 131-1 passes through the first filter 132-1, and noise corresponding to a predetermined frequency is removed, and at this time, the first filter 132- 1) may be formed of a notch filter or the like that absorbs and attenuates only a specific frequency. The first output signal, which has attenuated noise, which has passed through the first filter 132-1, is converted into a digital signal through a first converter (ADC, analog to digital converter) 133-1 and transmitted to the MCU 134. do.

한편, 금속 탐지 센서(125)에서 센싱한 제2 출력신호는 제2 증폭기(131-2)로 전달된다. 이때, 제2 증폭기(131-2)는 단일 OP-AMP 혹은 복수의 OP-AMP가 연결된 형태로 구성될 수 있다. 제2 증폭기(131-2)에 의해 증폭된 제2 출력신호는 제2 필터(132-2)를 거치면서, 소정 주파수에 해당하는 노이즈(noise)가 제거되고, 이때, 제2 필터(132-2)는 특정 주파수만을 흡수 감쇠시키는 노치필터(notch filter) 등으로 이루어질 수 있다. 제2 필터(132-2)를 통과한, 노이즈가 감쇠된 제2 출력신호는 제2 컨버터(ADC, analog to digital converter)(133-2)를 거쳐 디지털 신호로 변환되어 MCU(134)로 전달된다.Meanwhile, the second output signal sensed by the metal detection sensor 125 is transmitted to the second amplifier 131-2. At this time, the second amplifier 131-2 may be configured in a form in which a single OP-AMP or a plurality of OP-AMPs are connected. The second output signal amplified by the second amplifier 131-2 passes through the second filter 132-2, and noise corresponding to a predetermined frequency is removed, and at this time, the second filter 132- 2) may be formed of a notch filter or the like that absorbs and attenuates only a specific frequency. The second output signal, which has been attenuated through the second filter 132-2, is converted into a digital signal through a second converter (ADC, analog to digital converter) 133-2 and transmitted to the MCU 134. do.

본 실시예에서는, MCU(134)는 디지털 신호로 변환된 제1 출력신호 및 제2 출력신호를 수신하지만, 다른 실시예에서는, 제1 컨버터(133-1) 및 제2 컨버터(133-2)의 구성이 생략되거나, 달리 배치되어, 제1 필터(132-1)와 제2 필터(132-2)를 통과한 아날로그 신호를 그대로 수신할 수도 있다.In this embodiment, the MCU 134 receives the first output signal and the second output signal converted into digital signals, but in another embodiment, the first converter 133-1 and the second converter 133-2 The configuration of is omitted or otherwise arranged, it is also possible to receive the analog signal passing through the first filter (132-1) and the second filter (132-2) as it is.

MCU(134)는 제1 출력신호 및 제2 출력신호의 패턴을 비교하여, 포장재 등에 의한 신호가 검출된 것인지, 금속이물이 혼입된 것인지를 판단할 수 있다. The MCU 134 may compare the patterns of the first output signal and the second output signal, and determine whether a signal due to a packaging material or the like is detected, or whether a metal foreign material is mixed.

식품 내에 포장재와 금속이물이 혼입되지 않은 경우라면, 제1 출력신호와 제2 출력신호가 발생하지 않으므로, MCU(134)는 제1 출력신호와 제2 출력신호가 검출되지 않으면, 식품 내에 포장재나 금속이물이 혼입되지 않은 것으로 판단한다. If the packaging material and the metal foreign material are not mixed in the food, the first output signal and the second output signal do not occur, so the MCU 134 does not detect the first output signal and the second output signal. B. It is judged that no foreign metal is mixed.

다만, 식품 내에 알루미늄(Al)이나 알루미늄을 포함하는 소재로 이루어진 포장재가 혼입되어 있으면, 포장재가 제1 센서코일(120)을 통과하면서 제1 출력신호를 생성하며, 이는 제1 센서코일(120)에 의해 센싱된다. However, if a packaging material made of aluminum (Al) or a material containing aluminum is mixed in the food, the packaging material passes through the first sensor coil 120 to generate a first output signal, which is the first sensor coil 120 It is sensed by.

알루미늄은 상자성체로서 자기장 내에서 약하게 자화되며, 자기장이 제거되면 자성을 잃게 되는 물질이다. 따라서, 순수 알루미늄 혹은 혼합 알루미늄 소재로 이루어진 포장재는 자화용 자석(110)에 의해 자화되기 어렵고(자화되어도 미비한 수준이고), 자화용 자석(110)를 벗어나면 자성을 잃게 된다. Aluminum is a paramagnetic material that is weakly magnetized in a magnetic field, and is a material that loses magnetism when the magnetic field is removed. Therefore, the packaging material made of pure aluminum or a mixed aluminum material is hard to be magnetized by the magnetization magnet 110 (even if it is magnetized, it is insignificant level) and loses its magnetism when it is outside the magnetization magnet 110.

따라서, 포장재가 자화용 자석(110)를 통과하더라도, 자화용 자석(110)를 통과하기 전의 포장재의 자성과 다를 바 없기 때문에, 포장재가 금속 탐지 센서(125)을 지나면서 생성하는 제2 출력신호도 앞서 검출된 제1 출력신호와 차이가 미소(微小)하다.Accordingly, even if the packaging material passes through the magnet 110 for magnetization, since the magnetic properties of the packaging material before passing through the magnet for magnetization 110 are no different, the second output signal generated while the packaging material passes through the metal detection sensor 125 Also, the difference from the first output signal detected earlier is small.

MCU(134)는 제1 출력신호 및 제2 출력신호 각각이 소정 범위 내의 크기를 갖고, 신호간의 차이가 없거나 매우 미세한 경우, 피검출물(10) 내에는 금속이물이 혼입되지 않고, 포장재만 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 저장부(135)는, 센싱된 신호를 포장재로 인식하기 위한 신호의 크기에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(135)는, 혼입된 물질을 포장재로 판단하기 위한, 제1 출력신호 및 제2 출력신호의 기준치 차이에 대한 데이터를 저장할 수 있다.In the MCU 134, when each of the first output signal and the second output signal has a size within a predetermined range, and there is no difference between the signals or the signal is very fine, no metal foreign matter is mixed in the detected object 10, and only the packaging material It can be judged to exist. At this time, the storage unit 135 may store data on the size of a signal for recognizing the sensed signal as a packaging material. In addition, the storage unit 135 may store data regarding a difference in reference values between the first output signal and the second output signal for determining the mixed material as a packaging material.

피검출물(10) 내에 오로지 금속이물만 포함되어 있는 경우, 금속이물은 자화용 자석(110)에 의해 자화가 이루어지므로, 제1 센서코일(120)에서 센싱된 제1 출력신호와 금속 탐지 센서(125)에서 센싱된 제2 출력신호는 그 패턴이 확연히 다르다. 제1 출력신호의 크기에 비해 제2 출력신호의 크기가 훨씬 클 것이다. When only the foreign substance is contained in the detected object 10, since the metal foreign substance is magnetized by the magnet 110 for magnetization, the first output signal and the metal sensed by the first sensor coil 120 The pattern of the second output signal sensed by the detection sensor 125 is significantly different. The size of the second output signal will be much larger than the size of the first output signal.

즉, MCU(134)는 제1 출력신호와 제2 출력신호가 모두 검출되되, 제2 출력신호의 크기가 임계치를 초과한 경우, 피검출물(10) 내에 금속이물이 혼입된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 저장부(135)는, 센싱된 신호를 금속이물로 인식하기 위한 제2 출력신호의 임계치에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(135)는, 혼입된 물질을 금속이물로 판단하기 위한, 제1 출력신호 및 제2 출력신호의 기준치 차이에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 임계치 차이는 미리 저장될 수 있고, 사용자에 의해 실시간 변경될 수도 있다.That is, when both the first output signal and the second output signal are detected by the MCU 134, and the magnitude of the second output signal exceeds a threshold, it is determined that metal foreign matter is mixed in the object 10 to be detected. You can. At this time, the storage unit 135 may store data on a threshold value of the second output signal for recognizing the sensed signal as a foreign metal. In addition, the storage unit 135 may store data on a difference in reference values between the first output signal and the second output signal for determining that the mixed material is a foreign metal. The threshold difference may be stored in advance or may be changed in real time by the user.

이때, 피검출물(10) 내에 금속이물 이외에 포장재도 함께 포함된 경우에는, 제1 출력신호와 제2 출력신호가 검출되되, 제2 출력신호의 크기가 제1 출력신호에 비해 매우 크거나, 단순히 금속이물만 포함되거나 단순히 포장재만 포함된 것과 비교하여 출력 신호의 패턴이 확연이 다를 수 있다. 이러한 패턴의 양상, 혹은 제1 출력신호와 제2 출력신호의 차이를 보이면, MCU(134)는 피검출물(10) 내에 금속이물과 포장재가 함께 혼입된 것으로 판단할 수 있다.At this time, when the packaging material is also included in addition to the metal foreign matter in the detected object 10, the first output signal and the second output signal are detected, but the magnitude of the second output signal is very large compared to the first output signal or , The pattern of the output signal may be different compared to that which contains only metal foreign substances or simply packaging materials. When the aspect of the pattern or the difference between the first output signal and the second output signal is shown, the MCU 134 may determine that a metal foreign material and a packaging material are mixed together in the object 10 to be detected.

위의 설명에 있어서, 신호의 크기는 컨버터를 거치기 전의 아날로그 신호일 수도 있고, 컨버터를 거친 후의 디지털 신호일 수도 있다. 또한, 위에서는 신호의 크기로 설명했지만, 이와 달리, 신호의 패턴, 신호의 주파수, 신호의 진폭, 신호의 위상 등에 기초하여, 제1 출력신호와 제2 출력신호를 비교할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제1 출력신호와 제2 출력신호에 기초하여, 종래의 다양한 방식으로, 이들 신호를 변형, 가공한 후 서로 비교할 수 있을 것이다.In the above description, the magnitude of the signal may be an analog signal before going through the converter or a digital signal after going through the converter. In addition, although the size of the signal was described above, unlike this, the first output signal and the second output signal may be compared based on the signal pattern, the frequency of the signal, the amplitude of the signal, and the phase of the signal. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to compare these signals after modifying and processing them in various conventional methods based on the first output signal and the second output signal.

제어부(130)는 제1 센서코일(120)과 금속 탐지 센서(125) 사이의 이격거리(L) 및 반송부(100)의 반송속도에 기초하여, 제1 출력신호와 제2 출력신호를 생성한 피검출물(10)이 동일한 것인지를 판단할 수 있다. 즉, 제1 센서코일(120)과 금속 탐지 센서(125) 사이의 이격거리(L) 및 반송부(100)의 반송속도와, 제1 출력신호와 제2 출력신호가 생성된 타이밍을 비교하여, 제1 출력신호와 제2 출력신호의 생성 주체의 동일성을 파악한 뒤, 양자를 비교함으로써 금속이물과 포장재의 혼입 여부를 판단할 수 있다.The control unit 130 generates the first output signal and the second output signal based on the separation distance L between the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 and the transfer speed of the transfer unit 100 It is possible to determine whether one detected object 10 is the same. That is, the separation distance L between the first sensor coil 120 and the metal detection sensor 125 and the conveying speed of the conveying unit 100 are compared with the timing at which the first output signal and the second output signal are generated. , After determining the identity of the subject generating the first output signal and the second output signal, and comparing the two, it is possible to determine whether metal foreign substances and packaging materials are mixed.

한편, MCU(134)는 피검출물(10) 내에 금속이물이 포함된 것으로 판단하면, 청각적 혹은 시각적인 표시를 통해 사용자에 표시할 수 있다. 표시부(137)는 시각적인 표시를 위한 디스플레이 등의 장치이거나 청각적인 표시를 위한 스피커 등의 장치일 수 있다.On the other hand, if it is determined that the metal object is contained in the object 10 to be detected, the MCU 134 may display it to the user through an audible or visual indication. The display unit 137 may be a device such as a display for visual display or a device such as a speaker for audible display.

또한, 도 4에서는 입력부(136)와 표시부(137)가 별개의 구성으로 도시되어 있지만, 이와 달리 입력과 출력을 동시에 수행할 수 있는 터치 스크린 등으로 구현되어도 무방하다.In addition, although the input unit 136 and the display unit 137 are illustrated in FIG. 4 in separate configurations, unlike this, the input unit 136 and the display unit 137 may be implemented as a touch screen capable of simultaneously performing input and output.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 적용할 수 있는 금속이물 검출 방식을 시간적 순서에 따라 도시한 도면들이다.5A to 5C are diagrams illustrating a metal foreign material detection method applicable to an embodiment of the present invention in a temporal order.

도 5a에 도시된 바와 같이, 피검출물(10)은 반송부(100)에 의해 소정 속도와 방향으로 반송되며, 반송 방향을 따라 제1 센서코일(120) 이후에 금속 탐지 센서(125)를 통과한다. 제1 센서코일(120)은 진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d)로 이루어지고, 금속 탐지 센서(125)은 검출부 상부 센서(125u)과 검출부 하부 센서(125d)로 이루어질 수 있다.As shown in Figure 5a, the detected object 10 is conveyed in a predetermined speed and direction by the conveying unit 100, the metal detection sensor 125 after the first sensor coil 120 along the conveying direction Pass through. The first sensor coil 120 is composed of an upper sensor coil 120u and an lower sensor coil 120d, and the metal detection sensor 125 is composed of an upper sensor 125u and a lower sensor 125d. It can be done.

도 5b에서, 피검출물(10)이 진입부 상부 센서코일(120u)과 진입부 하부 센서코일(120d) 사이를 통과하면서 제1 출력신호(P1)가 센싱된다. 다만, 피검출물(10)에 포장재나 금속이물이 포함되지 않는다면, 출력신호(P1)는 검출되지 않을 것이다. In FIG. 5B, the first output signal P1 is sensed while the detected object 10 passes between the upper sensor coil 120u and the lower sensor coil 120d. However, if the detected object 10 does not contain packaging materials or metal foreign substances, the output signal P1 will not be detected.

이후, 도 5c와 같이, 피검출물(10)이 검출부 상부 센서(125u)와 검출부 하부 센서(125d) 사이를 통과한다. 만약, 피검출물(10) 내에 금속이물 혼입되어 있다면, 그 금속이물이 자화되겠지만, 알루미늄 등을 포함하는 포장재가 혼입되어 있다면, 자화가 거의 이루어지지 않을 것이다. 도 5c에서는 자화용 자석(110)을 포함한 검출부 상부 센서(125u)와 검출부 하부 센서(125d) 사이를 피검출물(10)이 통과하여 제2 출력신호(P2)를 생성한다.Thereafter, as shown in FIG. 5C, the detected object 10 passes between the upper sensor 125u of the detector and the lower sensor 125d of the detector. If a foreign substance is mixed in the detected object 10, the foreign substance will be magnetized, but if a packaging material including aluminum is mixed, the magnetization will hardly occur. In FIG. 5C, the detected object 10 passes between the detection unit upper sensor 125u including the magnetization magnet 110 and the detection unit lower sensor 125d to generate a second output signal P2.

제1 출력신호(P1)와 제2 출력신호(P2)는 도 5에 도시된 각 구성에 의해, 증폭 및 필터링 과정을 거쳐, MCU(134)로 전달된다. MCU(134)는 제1 출력신호(P1)와 제2 출력신호(P2)의 패턴(크기, 주파수, 진폭, 위상 등)을 비교하여, 피검출물(10)에 혼입된 물질이 포장재인지 금속이물인지를 판단할 수 있다.The first output signal P1 and the second output signal P2 are transmitted to the MCU 134 through amplification and filtering processes by each configuration shown in FIG. 5. The MCU 134 compares the patterns (size, frequency, amplitude, phase, etc.) of the first output signal P1 and the second output signal P2 to determine whether the material mixed in the detected object 10 is a packaging material or a metal. Can judge whether it is a foreign object.

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.In the above, the present invention has been described in terms of specific embodiments including the embodiments of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains may predict various substitutions or modifications in the configuration of the invention described above. Will be able to. In addition, structural and functional modulation may be variously performed without departing from the scope and technical spirit of the present invention. Accordingly, the spirit or scope of the present invention will be broadly understood as set forth in the claims appended hereto.

Claims (6)

코어에 감겨진 도선에 전류를 인가하여 검출용 자계를 발생시키는 센서 코일; 및
상기 센서 코일이 생성한 상기 검출용 자계에 대해 자화용 자계를 발생시키도록 배치되어 피검사물에 포함된 금속 이물질을 자화시키는 자화용 자석;을 포함하고,
상기 코어는 중앙에 1개의 홈이 길이 방향으로 형성되어 너비 방향의 단면이 C자 형상을 갖고,
상기 도선은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재를 각각 감싸는 형태로 구현되며,
상기 자화용 자석은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재 각각에 부착되는,
금속 탐지 센서.A sensor coil that generates a magnetic field for detection by applying a current to a conductor wound around the core; And
It includes a magnet for magnetizing magnetized to dissipate the metal foreign matter contained in the inspected object, which is arranged to generate a magnetic field for magnetization with respect to the detection magnetic field generated by the sensor coil.
In the core, one groove is formed in the center in the longitudinal direction so that the cross section in the width direction has a C shape,
The conducting wire is implemented in a form surrounding each protruding member of the C-shaped core,
The magnet for magnetization is attached to each protruding member at both ends of the C-shaped core,
Metal detection sensor. 제 1항에 있어서,
상기 자화용 자석은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재의 상면에 각각 부착되는,
금속 탐지 센서.According to claim 1,
The magnets for magnetization are respectively attached to the upper surfaces of the protruding members at both ends of the C-shaped core,
Metal detection sensor. 코어에 감겨진 도선에 전류를 인가하여 생성되는 검출용 자계로부터 제1 출력신호를 생성하는 제1 센서 코일;
제2 센서 코일이 코어에 감겨진 도선에 전류를 인가하여 생성한 검출용 자계에 대해 자화용 자석을 통해 자화용 자계를 발생시켜 상기 검출용 자계와 상기 자화용 자계로부터 제2 출력신호를 생성하는 금속 탐지 센서; 및
상기 제1 출력신호와 상기 제2 출력신호의 차이를 산출하여 피검사물에 금속 이물질이 포함되었는지 여부를 판별하는 제어부;를 포함하는,
금속 이물 검출 장치.A first sensor coil generating a first output signal from a detection magnetic field generated by applying a current to a conductor wound around the core;
The second sensor coil generates a magnetic field for magnetization through a magnet for magnetization for a magnetic field for detection generated by applying a current to a conductor wound around the core to generate a second output signal from the magnetic field for detection and the magnetization magnetic field Metal detection sensor; And
Includes a control unit for calculating whether the metal object is contained in the object to be inspected by calculating the difference between the first output signal and the second output signal;
Metal foreign substance detection device. 제 3항에 있어서,
상기 금속 탐지 센서의 상기 제2 센서 코일은,
상기 코어가 중앙에 1개의 홈이 길이 방향으로 형성되어 너비 방향의 단면이 C자 형상을 갖고,
상기 도선은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재를 각각 감싸는 형태로 구현되며,
상기 자화용 자석은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재에 각각 부착되는,
금속 이물 검출 장치.According to claim 3,
The second sensor coil of the metal detection sensor,
The core has one groove formed in the center in the longitudinal direction so that the cross section in the width direction has a C shape,
The conducting wire is implemented in a form surrounding each protruding member of the C-shaped core,
The magnets for magnetization are respectively attached to the protruding members at both ends of the C-shaped core,
Metal foreign substance detection device. 제 4항에 있어서,
상기 자화용 자석은 상기 C자형 코어의 양단 돌출 부재의 상면에 각각 부착되는,
금속 이물 검출 장치.The method of claim 4,
The magnets for magnetization are respectively attached to the upper surfaces of the protruding members at both ends of the C-shaped core,
Metal foreign substance detection device. 제 3항에 있어서,
상기 제1 센서 코일 및 상기 금속 탐지 센서는 각각 보호케이스에 의해 커버되고,
상기 보호케이스는 충진물질을 포함하여 상기 제1 센서 코일 및 상기 금속 탐지 센서를 상기 보호케이스 내에 고정하는,
금속 이물 검출 장치.

According to claim 3,
The first sensor coil and the metal detection sensor are each covered by a protective case,
The protective case includes a filling material to fix the first sensor coil and the metal detection sensor in the protective case,
Metal foreign substance detection device.

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