JPH02290589A - Magnetic marker and device for reading and identifying this marker - Google Patents

Magnetic marker and device for reading and identifying this marker

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JPH02290589A
JPH02290589A JP1004173A JP417389A JPH02290589A JP H02290589 A JPH02290589 A JP H02290589A JP 1004173 A JP1004173 A JP 1004173A JP 417389 A JP417389 A JP 417389A JP H02290589 A JPH02290589 A JP H02290589A
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magnetic
marker
coils
magnetic field
excitation coil
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JP1004173A
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Japanese (ja)
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Mitsuo Yamashita
満男 山下
Osamu Saito
修 斎藤
Kaneo Mori
佳年雄 毛利
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To identify not only articles but the kinds of the articles as well by disposing magnetic thin bands, etc., having square magnetic history characteristics and being further different in the magnitude of coercive force and magnetic flux in parallel in the longitudinal directions thereof. CONSTITUTION:First and 2nd exciting coils 9a, 9b are so disposed as to form an L shape with each other when viewed in the plane direction with respect to a belt 4. The belt 4 on which the articles 2 attached with the magnetic markers 1 passes in the coil 9a in an arrow direction and the coil 9b is positioned alongside the belt 4. The coil 9a is connected to a 1st AC oscillator 6 and the coil 9b to the 2nd AC oscillator 6b, respectively. The detecting coils 10a, 10b are disposed respectively on the upper side and lower side of the belt 4 and formed as double coils in order to negate the induced electromotive force by the coils 9a, 9b and are connected to a measuring instrument. An AC rotating magnetic field is generated in a hatched region 11 when an AC current is passed to the coils 9a, 9b. The phases of the AC current to be passed to the coils 9a, 9b are previously shifted by 90 deg..

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品の種類,数量などを識別するために、その
物品にとりつける磁気マーカーおよびその読取識別装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic marker that is attached to an article to identify the type, quantity, etc. of the article, and a reading and identification device therefor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

物品にマーカーをとりつけそのマーカーを読取ることに
より、その物品の数量の検出もしくは物品の盗難防止に
利用することが知られている。従来、このようなマーカ
ーは小型安価であることが望まれている。また故意や不
注意によって毀損されるのを防ぐということもあって、
マーカーが直接見えないように物品にとりつけられるの
で、磁気やマイクロ波などが利用可能なものが用いられ
ている。例えば、マーカーにアモルファス磁性薄帯や細
線を用いて磁界をかけるもの、もしくはアルミ箔にマイ
クロ波を照射するものなどである。
It is known that by attaching a marker to an article and reading the marker, it is used to detect the quantity of the article or to prevent the article from being stolen. Conventionally, such markers have been desired to be small and inexpensive. Also, to prevent damage caused intentionally or carelessly,
Since the marker is attached to an item so that it cannot be seen directly, markers that can use magnetism, microwaves, etc. are used. For example, a marker uses an amorphous magnetic ribbon or thin wire to apply a magnetic field, or an aluminum foil is irradiated with microwaves.

特に、アモルファス磁性材料をマーカーとしてとりつけ
た被検出物品を交流磁場中を通過させ、そのときアモル
ファス磁性材料に生ずる磁束変化を検出する方式は、ア
モルファス磁性材料の有効な軟磁性特性を活用したもの
であり,マーカーのとりつけ位置や被検出物品の制限も
少なく、高感度でしかも小型,軽量のマーカーが使用で
きるという点ですぐれている。
In particular, the method of passing an object to be detected to which an amorphous magnetic material is attached as a marker through an alternating magnetic field and detecting the change in magnetic flux that occurs in the amorphous magnetic material takes advantage of the effective soft magnetic properties of the amorphous magnetic material. This method is superior in that there are few restrictions on the position of the marker and the objects to be detected, and that highly sensitive, compact, and lightweight markers can be used.

一方、かかるマーカーを読取り、識別する従来の磁気マ
ーカーの読取識別装置の要部構成の模式図を第20図に
示す。第20図において、アモルファス薄帯または細線
の磁気マーカー1の貼付された物品2が二つの滑車3に
張られているベノレト4上に載せられ、滑車3の回転に
よってベルト4の走行とともに矢印方向に移動する。励
磁コイル5,交流発振器6および検出コイル7,計測器
8については第21図(a) (b)にも夫々拡大図と
して示した。第20図において、交流磁界を発生する励
磁コイル5が交流発振器6に接続され、交流磁界によっ
て生ずる磁気マーカー1の磁化反転に伴なう磁束変化を
誘導起電圧として検出する検出コイル7が計測器8に接
続されている。この計測器8は検出コイル7に生じたパ
ルス′嘔圧列をパターン認識で識別する機能を有するも
のである。検出コイル7は励磁コイル5によって検出コ
イル7自体に発生する誘導起電圧を打ち消すための双子
コイルとしてある。
On the other hand, FIG. 20 shows a schematic diagram of the main part configuration of a conventional magnetic marker reading and identification device for reading and identifying such markers. In FIG. 20, an article 2 to which a magnetic marker 1 in the form of an amorphous ribbon or thin wire is attached is placed on a bevellet 4 stretched between two pulleys 3, and as the belt 4 runs due to the rotation of the pulleys 3, it moves in the direction of the arrow. Moving. The excitation coil 5, AC oscillator 6, detection coil 7, and measuring device 8 are also shown as enlarged views in FIGS. 21(a) and 21(b), respectively. In FIG. 20, an excitation coil 5 that generates an alternating magnetic field is connected to an alternating current oscillator 6, and a detection coil 7 that detects as an induced electromotive voltage the change in magnetic flux accompanying the magnetization reversal of the magnetic marker 1 caused by the alternating magnetic field is a measuring device. 8 is connected. This measuring device 8 has a function of identifying the pulse 'swelling train generated in the detection coil 7 by pattern recognition. The detection coil 7 is a twin coil for canceling the induced electromotive voltage generated in the detection coil 7 itself by the excitation coil 5.

磁気マーカー1は、例えば複数個のCO基アモルファス
合金などの磁性薄帯または細線を用いて、これらを被検
出体である物品2に貼着するのであるが、磁気マーカー
1をプラスチック材料などに固定した被検出素子として
構成し、これを物品2に貼着して用いることもできる。
The magnetic marker 1 uses, for example, a plurality of magnetic ribbons or thin wires such as a CO-based amorphous alloy, and these are affixed to the article 2 that is the object to be detected.The magnetic marker 1 is fixed to a plastic material or the like. It is also possible to configure the detection element as a detection target element and attach it to the article 2 for use.

この装置は、第20図のようにそれぞれ磁気マーカー1
を貼着してある複数個の物品2すなわち被検出体がベル
ト4に乗って励磁コイル5の上を通過するとき、そこに
発生している交流磁界によって生ずるパルス電圧を検出
コイル7が検出し、計測器8で各被検出体の種類を識別
するものである。
This device has magnetic markers 1 and 1, respectively, as shown in FIG.
When a plurality of articles 2, ie objects to be detected, to which are pasted pass over the excitation coil 5 on the belt 4, the detection coil 7 detects the pulse voltage generated by the alternating magnetic field generated there. , the measuring device 8 identifies the type of each detected object.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述のように、アモルファス磁性材料を用いたマーカー
は有用なものであるが、なお次の点を解決しなければな
らない。
As mentioned above, markers using amorphous magnetic materials are useful, but the following points still need to be solved.

第1はマーカーの識別性についてである。従来、この種
のマーカーは使用する磁性材料がすべて同一m気特性を
もつ薄帯もしくは細線からなるため、磁界によって発生
する電圧を計測して得ることができるのは、マーカーの
有無、すなわち物品の有無と数量のみであり、区分され
た物品の種別を認識することができないことである。し
たがって、例えば、多数の同一製品を製造者毎に分類し
カウントする場合などに、このマーカーを利用できるこ
とが望ましく、そのためマーカーの構成と使い方をさら
に改良する必要がある。
The first is the identifiability of the marker. Conventionally, this type of marker uses magnetic materials that are all made of ribbons or thin wires with the same magnetic properties, so the voltage generated by the magnetic field can only be measured and obtained based on the presence or absence of the marker, that is, the presence or absence of the article. The problem is that it is not possible to recognize the type of classified goods, only the presence or absence and quantity. Therefore, it is desirable to be able to use this marker when, for example, classifying and counting a large number of identical products by manufacturer, and therefore it is necessary to further improve the structure and usage of the marker.

第2は交流磁場中でアモルファス磁性材料に生ずる磁束
変化を、検出コイルにより誘導起電圧として取り出すと
き、磁束変化は急速に生ずる方が検出コイルでは急峻な
パルス電圧が得られ、パルス電圧の検出が容易であり、
外乱磁界の影響も受けにくいなどの点で好ましい。しか
し、急速な磁束変化を起こさせるためには、使用する磁
性材料のΦ一Hffl気履歴特性が角形を示すものを用
い、この角形特性を保持するために、磁性材料の形状を
反磁界が小さくなるようにする必要がある。すなわち、
マーカーの形状は幅寸法に比べて長さを十分に大きくす
ることが必要となり、その結果マーカー全体のサイズが
大きくなってしまうことである。
Second, when the magnetic flux change that occurs in an amorphous magnetic material in an alternating magnetic field is extracted as an induced electromotive force by a detection coil, the faster the magnetic flux change occurs, the faster the detection coil can obtain a steep pulse voltage, which makes it easier to detect the pulse voltage. easy and
This is preferable because it is less susceptible to disturbance magnetic fields. However, in order to cause a rapid change in magnetic flux, the magnetic material used should have a rectangular Φ-Hffl hysteresis characteristic, and in order to maintain this square characteristic, the shape of the magnetic material should be changed so that the demagnetizing field is small. It is necessary to make it happen. That is,
The shape of the marker needs to be sufficiently large in length compared to its width, which results in an increase in the overall size of the marker.

一方、第20図に示した従来の磁気マーカー読取識別装
置における問題は、励磁コイル5の設置状態にある。す
なわち、励磁コイル5はただ1個、物品2が載置される
ベルト4の下方に設けられていることである。磁気マー
カー1を貼着した物品2のベル:・4上に置かれる位置
や方向は必ずしも一定でないから、励磁コイル5で発生
する交流磁界領域を磁気マーカー1が通過するとき、そ
の位置あるいは方向の違いによって検出コイル7からの
出力が異なり不安定になるのである。
On the other hand, the problem with the conventional magnetic marker reading identification device shown in FIG. 20 lies in the installation state of the excitation coil 5. That is, only one excitation coil 5 is provided below the belt 4 on which the article 2 is placed. The position and direction of the item 2 on which the magnetic marker 1 is attached are not necessarily constant, so when the magnetic marker 1 passes through the alternating current magnetic field area generated by the excitation coil 5, its position or direction changes. The difference causes the output from the detection coil 7 to vary and become unstable.

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は物品にとりつけて単に物品の有無だけでなく、物品
の識別(種別)を可能とするように構成した小型の磁気
マーカーを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to provide a small magnetic marker configured to be attached to an article so as to enable not only the presence or absence of the article but also the identification (type) of the article. It's about doing.

本発明の他の目的は、磁気マーカーが貼着された物品の
置かれる位置や方向にかかわらず、検出コイルから安定
な出力電圧をとり出すことができる磁気マーカー読取識
別装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a magnetic marker reading and identification device that can extract a stable output voltage from a detection coil regardless of the position or direction in which an article to which a magnetic marker is attached is placed. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために本発明の磁気マーカーは角形
の磁気履歴特性を有し、互に保磁力,ffl束の大きさ
の異なる複数個の磁性薄帯または細線もしくは表面部と
中心部で応力分布の異なる2層からなる細線をこれらの
長手方向に並列に配置したものである。
In order to achieve the above object, the magnetic marker of the present invention has a rectangular magnetic hysteresis characteristic, and has a plurality of magnetic thin strips or thin wires having different coercive force and ffl flux, or stress at the surface and center. Two layers of thin wires with different distributions are arranged in parallel in the longitudinal direction.

上記目的を達成するために、本発明の磁気マーカー読取
識別装置は、磁気マーカーをとりつけた物品をベルトに
乗せて走行中に交流磁界を通過させ、磁気マーカーに生
ずる磁束の変化柘よるパルス電圧を検出コイルからとり
出し物品の識別を行なう装置の交流磁界を発生させる励
磁コイルを次のように配置したものである。すなわち、
磁気マーカーがベルトとともに中心孔を通過する第1の
励磁コイルと、ベルトの一側方番こ位置して第1の励磁
コイルに対してL字形となる第2の励磁コイルを配置、
またはこれら第1,第2の一対の励磁コイルを2組用い
て、第1の励磁コイル同士,第2の励磁コイル同士をい
ずれも対向配置したものである。
In order to achieve the above object, the magnetic marker reading and identification device of the present invention passes an alternating magnetic field through an article to which a magnetic marker is attached while traveling on a belt, and detects a pulse voltage due to a change in magnetic flux generated in the magnetic marker. Excitation coils for generating an alternating magnetic field for a device for identifying articles taken out from detection coils are arranged as follows. That is,
A first excitation coil in which the magnetic marker passes through the center hole together with the belt, and a second excitation coil located on one side of the belt and forming an L-shape with respect to the first excitation coil,
Alternatively, two pairs of the first and second excitation coils are used, and the first excitation coils and the second excitation coils are both arranged to face each other.

〔作用〕[Effect]

本発明の磁気マーカーは角形ΦH%性を有する複数個の
磁性材料の薄帯または細線もしくは表面部と中心部で応
力分布の異なる2層からなる細線をこれらの長手方向に
並列に配置したものであり、これら並列配置する磁性材
料は互に保磁力の値が異なるものを用い、交流磁界の印
加によって磁気マーカーの各列に生ずる最大磁束は断面
積を変えることによってその値が異なるようにしてある
ために、外部磁界が加わると、磁化反転の位相および磁
束変化量が各列毎に異なり、それぞれ固有のパルス電圧
列として得られ、これらの電圧列を計測器でパターン認
識することによりマーカーの種別を判断することができ
る。
The magnetic marker of the present invention is made by arranging a plurality of thin strips or thin wires of magnetic material having square ΦH% characteristics, or thin wires consisting of two layers with different stress distributions at the surface and center in parallel in the longitudinal direction. The magnetic materials arranged in parallel have different coercive force values, and the maximum magnetic flux generated in each row of magnetic markers by applying an alternating magnetic field is made to have a different value by changing the cross-sectional area. Therefore, when an external magnetic field is applied, the phase of magnetization reversal and the amount of change in magnetic flux differ for each row, and each row is obtained as a unique pulse voltage train. By pattern recognition of these voltage trains with a measuring instrument, the type of marker can be determined. can be judged.

また高磁歪を有する細線に例えば線引加工などを施し、
表面に圧縮応力,中心部に引張応力を付与した2層構造
としたものを用いることにより、交流磁界中では磁束反
転限界磁界が高められて急速な磁化反転が行なわれ、反
磁界の影響が少ないので、このような磁性細線は比較的
短かくて済み、マーカーをより小屋にすることができる
In addition, by applying a wire drawing process to a thin wire with high magnetostriction,
By using a two-layer structure with compressive stress on the surface and tensile stress on the center, the magnetic flux reversal limit magnetic field is increased in an alternating magnetic field, and rapid magnetization reversal is performed, with less influence from demagnetizing fields. Therefore, such magnetic wires can be relatively short, and the marker can be made more compact.

本発明の磁気マーカー読取識別装置では、励磁コイルを
二つ以上用いて、励磁コイルに流す交流電流の位相を9
0’ずらしているために、磁気マーカーの進行方向に平
行な交流磁界と、磁気マーカーの進行方向に垂直な交流
磁界との合成した回転磁界を磁気マーカーに加えること
ができる。従って、磁気マーカーの貼着された物品の置
かれる位置や方向が異なっても、交流磁界は少なくとも
一度は磁気マーカーの長手方向にも作用し、得られるパ
ルス電圧にばらつきを生ずることなく安定な出力が検出
される。
In the magnetic marker reading identification device of the present invention, two or more excitation coils are used, and the phase of the alternating current flowing through the excitation coils is set to 9.
Since the magnetic markers are shifted by 0', a rotating magnetic field that is a combination of an alternating current magnetic field parallel to the traveling direction of the magnetic marker and an alternating current magnetic field perpendicular to the traveling direction of the magnetic marker can be applied to the magnetic marker. Therefore, even if the position or direction of the article to which the magnetic marker is attached differs, the alternating current magnetic field also acts in the longitudinal direction of the magnetic marker at least once, resulting in a stable output without causing variations in the pulse voltage obtained. is detected.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。 The present invention will be explained below based on examples.

第1図は磁気マーカー読取識別装置の励磁コイルの本発
明による配置列を示した模式的な部分斜視図であり、第
20図と同一部分を同一番号で表わしてある。第1図で
は二つの励磁コイルを設けてあり、第1の励磁コイル9
aと第2の励磁コイル9bが互にベルト4に対して平面
方向視でL字形となるように配置されている。磁気マー
カー1をとりつけた物品2を載せたベルト4は第1の励
磁コイル9aの中を矢印方向に通過し、第2の励磁コイ
ル9bはベルト4の何方に位置する。第1の励磁コイル
9aは第1の交流発振器6aに,第2の励磁コイル9b
は第2の交流発振器6bに夫々接続されている。検出コ
イル10a,10bはベルト4に対してそれぞれ上側と
下側に配置され、第1の励磁コイル9aと第2の励磁コ
イル9bによる誘導起電力を打ち消すため双子コイルと
してある。そして、計測器8に夫々接続されている。
FIG. 1 is a schematic partial perspective view showing the arrangement row of excitation coils of a magnetic marker reading identification device according to the present invention, and the same parts as in FIG. 20 are indicated by the same numbers. In FIG. 1, two excitation coils are provided, the first excitation coil 9
The excitation coil a and the second excitation coil 9b are arranged so as to form an L-shape with respect to the belt 4 when viewed in a plan direction. The belt 4 carrying the article 2 to which the magnetic marker 1 is attached passes through the first excitation coil 9a in the direction of the arrow, and the second excitation coil 9b is located on which side of the belt 4. The first excitation coil 9a is connected to the first AC oscillator 6a, and the second excitation coil 9b is connected to the first AC oscillator 6a.
are connected to the second AC oscillator 6b, respectively. The detection coils 10a and 10b are arranged above and below the belt 4, respectively, and are twin coils in order to cancel the induced electromotive force caused by the first excitation coil 9a and the second excitation coil 9b. Then, they are each connected to a measuring device 8.

この状態で二つの励磁コイル9a,9bに交流電流を流
すと、斜線を施した領域11に交流回転磁界が発生する
。このとき第1の励磁コイル9aと第2の励磁コイル9
bに流す交流電流の位相を互に90度ずらしてあり、そ
れらの交流磁界波形を第2図に示す。第2図(A)は第
1の励磁コイル9a,第2図(B)は第2の励磁コイル
9bによる交流磁界波形を表わし、いずれも縦軸は磁界
強度.横軸は時間である。したがって磁気マーカー1が
交流回転磁界発生領域11を通過するときは磁気マーカ
ー1に印加される交流磁界は、第2図(A),(B)に
示す交流磁界を夫々麦加えたものとなる。この場合、第
1の励磁コイル9aにより発生する交流磁界は、磁気マ
ーカー1の進行方向に平行に、第2の励磁コイル9bに
より発生する交流磁界は磁気マーカー1の進行方向に垂
直に印加される。そこで、第2図(A) , (B)に
共通に示した時間a,b,c,d,eの時点で磁気マー
カー1に印加される交流磁界をベクトル表示すると、第
3図のように第1の励磁コイル9a,第2の励磁コイル
9bによりそれぞれ発生する交流磁界を合成したもので
あり、回転磁界となる。そして、本発明のような二つの
励磁コイルの配置に対しては、磁気マーカー1が交流回
転磁界発生領域11を通過する間、少なくとも、回転磁
界の周期Tが1以上すなわち交流磁界が1回転するよう
に、ベルト4の速度を調整する。ここで、第3図の交流
磁界ベクトルの始点を磁気マーカー1の中心点に一致さ
せ、その点における交流磁界の方向,強度の時間変化を
ベクトルの大きさで表わすと第4図のようになり、点線
が交流回転磁界を表わす。第4図中のa,b,c,d,
e  はそれぞれ第2図,第3図の時点a , b ,
 c,d,e  に対応するものである。第5図は物品
2にとりつけた磁気マーカー1の長手方向すなわち矢印
方向が、ベルト4の進行方向に対して平行でない場合の
位置関係を例示したものである。いずれの場合も、磁気
マーカー1が交流回転磁界発生領域11を通過すること
により、少なくとも一度は磁気マーカー1の長手方向に
交流磁界を印加することができるので、アモルファス磁
性材料などからなる磁気マーカー1の長手方向の磁束変
化により発生するパルス電圧を有効に発生させることが
可能となり、第1図に示した検出コイル10a,10b
から安定した出力を検出することができるのである。な
お前述したように検出コイルは10aと105で互に双
子コイルとしてあるが、磁気マーカー1、換言するとベ
ルト4に対して位置的に距離を異ならせて配置されてい
る。それは、磁気マーカー1と検出コイル10a,10
bとが等距離にあると、磁気マーカー1の磁束変化によ
るパルス電圧が相殺されるからである。そして、磁気マ
ーカー1が交流回転磁界発生領域11に侵入する前に第
1の励磁コイル9a,第2の励磁コイル9bにより検出
コイル10a , 10bに発生する誘起電圧がOとな
るように調整しておく。
When an alternating current is applied to the two excitation coils 9a and 9b in this state, an alternating current rotating magnetic field is generated in the shaded area 11. At this time, the first excitation coil 9a and the second excitation coil 9
The phases of the alternating currents flowing through the electrodes b are shifted by 90 degrees from each other, and the waveforms of these alternating current magnetic fields are shown in FIG. FIG. 2(A) shows the alternating current magnetic field waveform caused by the first exciting coil 9a, and FIG. 2(B) shows the alternating current magnetic field waveform caused by the second exciting coil 9b, and in both cases, the vertical axis represents the magnetic field strength. The horizontal axis is time. Therefore, when the magnetic marker 1 passes through the alternating current rotating magnetic field generating region 11, the alternating magnetic field applied to the magnetic marker 1 is the sum of the alternating magnetic fields shown in FIGS. 2(A) and 2(B). In this case, the AC magnetic field generated by the first excitation coil 9a is applied parallel to the traveling direction of the magnetic marker 1, and the AC magnetic field generated by the second excitation coil 9b is applied perpendicular to the traveling direction of the magnetic marker 1. . Therefore, when the AC magnetic field applied to the magnetic marker 1 at times a, b, c, d, and e shown in FIGS. 2(A) and 2(B) is expressed as a vector, it becomes as shown in FIG. 3. The AC magnetic field generated by the first excitation coil 9a and the second excitation coil 9b is combined to form a rotating magnetic field. In the arrangement of the two excitation coils according to the present invention, while the magnetic marker 1 passes through the alternating current rotating magnetic field generating region 11, the period T of the rotating magnetic field is at least 1 or more, that is, the alternating magnetic field rotates once. Adjust the speed of the belt 4 as follows. If the starting point of the AC magnetic field vector in Figure 3 is aligned with the center point of the magnetic marker 1, and the time change in the direction and intensity of the AC magnetic field at that point is expressed by the magnitude of the vector, the result will be as shown in Figure 4. , the dotted line represents the alternating current rotating magnetic field. a, b, c, d in Figure 4,
e are times a, b, and in Figures 2 and 3, respectively.
This corresponds to c, d, and e. FIG. 5 illustrates the positional relationship when the longitudinal direction of the magnetic marker 1 attached to the article 2, that is, the direction of the arrow, is not parallel to the traveling direction of the belt 4. In either case, as the magnetic marker 1 passes through the alternating current rotating magnetic field generating region 11, an alternating magnetic field can be applied at least once in the longitudinal direction of the magnetic marker 1, so that the magnetic marker 1 made of an amorphous magnetic material etc. It becomes possible to effectively generate a pulse voltage generated by a change in magnetic flux in the longitudinal direction of the detection coils 10a and 10b shown in FIG.
Therefore, stable output can be detected from As mentioned above, the detection coils 10a and 105 are twin coils, but they are arranged at different distances from the magnetic marker 1, in other words, the belt 4. It consists of a magnetic marker 1 and detection coils 10a, 10.
This is because if they are equidistant from each other, pulse voltages caused by changes in the magnetic flux of the magnetic marker 1 are canceled out. Then, before the magnetic marker 1 enters the alternating current rotating magnetic field generating region 11, the induced voltage generated in the detection coils 10a and 10b is adjusted to O by the first excitation coil 9a and the second excitation coil 9b. put.

第6図は励磁コイルを4個設けた場合の励磁コイルの配
置を模式的に示した斜視図であり、検出コイルは図示し
てないが、第1図をこ示す実施例と同様にベルト4の上
側と下側に配置される。すなわち、第6図では第1図に
示したベルト4がコイル中を通過する第1の励磁コイル
9aに相当するものを2個,ベルト4の側方に位置して
第1の励磁コイル9aとL字形になる第2の励磁コイル
9bに相当するものを2個用いて、第1の励磁コイル9
8同士が対向し、第2の励磁コイル9b同士が対向する
ように4個の励磁コイルを配置したものである。第6図
のように、第1の励磁コイル9aと、第2の励磁コイル
9bの一対のものを二つ組み合わせた場合,第6@には
図示を省略した交流回転磁界発生領域は、第1図示の領
域11に比べて磁束の拡がりが小さく、2方向の平行磁
界が確実に均一に加わり、全領域にわたって均一な回転
磁界が発生する。その結果、\磁気マーカー1がベルト
4の幅方向に対して、いかなる位置に置かれていても均
一に磁化され、ここには図示してない検出コイルから極
めて安定なパルス電圧を検出することが可能となる。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing the arrangement of the excitation coils when four excitation coils are provided. Although the detection coil is not shown, the belt 4 is similar to the embodiment shown in FIG. placed above and below. That is, in FIG. 6, there are two coils corresponding to the first excitation coil 9a through which the belt 4 shown in FIG. The first excitation coil 9 is formed by using two pieces corresponding to the second excitation coil 9b that is L-shaped.
Four excitation coils are arranged such that the second excitation coils 9b face each other and the second excitation coils 9b face each other. As shown in FIG. 6, when a pair of first excitation coil 9a and second excitation coil 9b are combined, the alternating current rotating magnetic field generating region, not shown in FIG. The spread of the magnetic flux is smaller than in the illustrated region 11, and parallel magnetic fields in two directions are applied reliably and uniformly to generate a uniform rotating magnetic field over the entire region. As a result, the magnetic marker 1 is magnetized uniformly no matter where it is placed in the width direction of the belt 4, and an extremely stable pulse voltage can be detected from the detection coil (not shown). It becomes possible.

次に本発明の磁気マーカーの構成とその機能について述
べる。
Next, the structure and function of the magnetic marker of the present invention will be described.

第7図は磁気マーカー1を有する被検出素子20の一部
切断斜視図を示したものであり、(a) , (b) 
,(C)の三つの場合を表わしている。いずれもla,
1bは磁性薄帯でこれらのΦ一H曲線を第4図に示す。
FIG. 7 shows a partially cutaway perspective view of the detected element 20 having the magnetic marker 1, (a) and (b).
, (C). Both la,
1b is a magnetic ribbon whose Φ-H curve is shown in FIG.

以下第7図と第8図を参照併用して説明する。The following description will be made with reference to FIGS. 7 and 8.

第7図において、2個の磁性薄帝1a,lbが互iこ長
手方向に一定間隔で配置され例えば薄いプラスチックな
どの固定板9の間に固定されて被検出素子20を形成し
,ている。磁性薄帯1a,lbは、例えば、50fl程
度の長さを有する。各被検出素子20について、第7図
(a)においては磁性薄帯1a,1bの幅寸法は、例え
ば、いずれも2Bと同じにしてあり、第7図(b)にお
いては1bの断面積をlaの1.5倍とし、第7図(C
)では1aの方を1bの断面積の1.5倍となるように
してある。
In FIG. 7, two magnetic thin strips 1a and lb are arranged at regular intervals in the longitudinal direction and fixed between fixing plates 9 made of thin plastic, for example, to form a detected element 20. . The magnetic ribbons 1a and lb have a length of, for example, about 50 fl. For each detected element 20, in FIG. 7(a), the width dimensions of the magnetic ribbons 1a and 1b are the same as 2B, and in FIG. 7(b), the cross-sectional area of 1b is Figure 7 (C
), the cross-sectional area of 1a is set to be 1.5 times the cross-sectional area of 1b.

磁性薄帯1a,lbは角形Φ一H特性を有し、そ2レ の他の磁気特性にすぐれた、例れば、CO基のアモルフ
ァス合金などが用いられ、la,lbは互に保磁力Hc
が異なるものであることが必要である。
The magnetic ribbons 1a and lb have a rectangular shape Φ-H characteristic, and are made of a material with excellent other magnetic properties, such as a CO-based amorphous alloy, and la and lb each have a coercive force. Hc
need to be different.

飽和磁束密度が等しい材料を用いるときは最大磁束は薄
帯1a,lbのいずれか一方の断面積を変えること番こ
よって互に異なるようにする。すなわち、第7図(b)
と(C)の場合である。これら薄帯1a , lbのΦ
一H曲線を13に関してはA−1,A−2とし、1bに
関してはB−1,B−2として表わし、その組み合わせ
を示したのが第8図である。すなわち、第8図において
、第7図(a)の場合は薄帯1aと1bの断面積が同じ
であるからA−1,B−1の磁束Φ一磁界Hのヒステリ
シス特性は同一の最大磁束を示す。第7図(b)のとき
は薄帯1bの断面積が薄帯1aの1.5倍となっている
から第8図のΦ一H特性はA−1,B−2の組み合わせ
となる。
When using materials with the same saturation magnetic flux density, the maximum magnetic fluxes are made different by changing the cross-sectional area of either one of the ribbons 1a and lb. That is, FIG. 7(b)
This is the case of (C). Φ of these ribbons 1a and lb
The 1H curve is expressed as A-1 and A-2 for 13, and B-1 and B-2 for 1b, and the combinations thereof are shown in FIG. That is, in FIG. 8, in the case of FIG. 7(a), since the cross-sectional areas of the ribbons 1a and 1b are the same, the magnetic flux Φ of A-1 and B-1 and the hysteresis characteristic of the magnetic field H are the same maximum magnetic flux. shows. In the case of FIG. 7(b), the cross-sectional area of the ribbon 1b is 1.5 times that of the ribbon 1a, so the Φ-H characteristic in FIG. 8 is a combination of A-1 and B-2.

第7図(C)では薄帯1aの断面積は薄帯1bの1.5
倍であり、第8図のΦ一H特性はA−2,B−1の組み
合わせである。
In Fig. 7(C), the cross-sectional area of the ribbon 1a is 1.5 of that of the ribbon 1b.
The Φ-H characteristic in FIG. 8 is a combination of A-2 and B-1.

次に以上のような磁気マーカー1をとりつけた物品2を
前述の磁気マーカー読取識別装置によって交流磁界中を
通過させたとき検出コイル10に生ずるパルス電圧列に
ついて述べる。第9図は交流波形と第7図の各被検出素
子20におけるパルス出力を示したものであり、薄帯1
aのパルス出力をAI,薄帯1bのパルス出力をB重と
して表わしている。第9図(a) , (b) , (
C)は各薄帯の保磁力の違いに対応した磁化反転順序に
応じて検出コイル10に生ずる時系列的なパルス電圧列
を示しているが、これらはそれぞれ第7図の被検出素子
20の(a) , (b) , (C)から得られるも
のである。すなわち、薄帯1a,lbの組み合わせによ
る第8図のΦ一H特性の磁束変化に対応したパルス出力
が得られることがわかる。
Next, a pulse voltage train generated in the detection coil 10 when the article 2 to which the magnetic marker 1 as described above is attached is passed through an alternating current magnetic field by the above-mentioned magnetic marker reading and identification device will be described. FIG. 9 shows the AC waveform and the pulse output at each detected element 20 in FIG.
The pulse output of a is expressed as AI, and the pulse output of the ribbon 1b is expressed as B weight. Figure 9 (a), (b), (
C) shows a time-series pulse voltage train generated in the detection coil 10 according to the order of magnetization reversal corresponding to the difference in coercive force of each ribbon, and these are the same as those of the detected element 20 in FIG. This is obtained from (a), (b), and (C). That is, it can be seen that a pulse output corresponding to the magnetic flux change of the Φ-H characteristic shown in FIG. 8 can be obtained by the combination of the ribbons 1a and lb.

ここでパルス電圧列の認識方法について述べる。Here, a method for recognizing pulse voltage trains will be described.

マーカー1を有する被検出素子20が交流磁界中を通過
する際に、実用上はマーカー1が交流磁界に対して常に
同一方向を向いているわけではない。
When the detected element 20 having the marker 1 passes through an alternating current magnetic field, in practice, the marker 1 does not always face the same direction with respect to the alternating magnetic field.

検出コイル10で検出されるパルス出力レベルは、交流
磁界のマーカー1の長手方向のベクトル成分に依存する
ので、マーカー1が交流磁界を通過する都度、出力レベ
ルが異なる可能性が高く、検出された出力レベル状態で
パルス電圧列を識別することが困難となる。従って、従
来の磁気マーカー読取識別装置によるときには、この点
は次のようにして解決することができる。第1の方法は
パルス電圧列を相互の出力レベル(第9図As,Bt)
を相対比較することによって識別するものである。
The pulse output level detected by the detection coil 10 depends on the vector component of the alternating current magnetic field in the longitudinal direction of the marker 1, so there is a high possibility that the output level will be different each time the marker 1 passes through the alternating magnetic field. It becomes difficult to identify the pulse voltage train in the output level state. Therefore, when using the conventional magnetic marker reading identification device, this problem can be solved as follows. The first method is to change the pulse voltage train to the mutual output level (As, Bt in Figure 9).
It is identified through relative comparison.

例えば時系列で表わされる第1番目の出力(As)t,
(B,)sを基準として第n番目の出力(At)n,(
Bt)nを(As )n/ (AI )1 t( Bt
 ) n/ ( Bt )tと無次元化処理する。
For example, the first output (As)t expressed in time series,
The nth output (At)n,(B,)s is the reference
Bt)n as (As)n/(AI)1t(Bt
)n/(Bt)t.

この方法によれば磁気マーカーの方向iこ影響されるこ
となくパルス電圧列のパターン化が可能である。第2の
方法はパルス電圧列すなわちdΦ/dtを積分する方法
である。パルス電圧6 oc dΦ/diを積分するこ
とにより時系列的には第10図のようなパターンが得ら
れる。第10図(a) , (b) , (C)はそれ
ぞれ第9図(a) , (b) , (C)のパルス電
圧を積分処理したものとして表わしてある。第1の無次
元化処理方法ではパルス電圧列を数値化して識別するも
のであり、これに対して第2の積分処理方法は増加また
は減少する過程に伴なうΦの変化をパターンとして識別
するものであるが、この場合も第1番目の積分値を基準
として、第2番目,第3番目・・・第n第目の積分値を
無次元化することにより外部交流磁界に対するマーカー
の方向の影響を受けることなく、種別マーカーごとに安
定したパターンを得ることができる。
According to this method, it is possible to pattern the pulse voltage train without being influenced by the direction of the magnetic marker. The second method is to integrate the pulse voltage train, ie, dΦ/dt. By integrating the pulse voltage 6 oc dΦ/di, a pattern as shown in FIG. 10 can be obtained in time series. FIGS. 10(a), (b), and (C) are shown as integral processing of the pulse voltages in FIGS. 9(a), (b), and (C), respectively. In the first dimensionless processing method, the pulse voltage train is digitized and identified, whereas in the second integral processing method, changes in Φ accompanying the process of increasing or decreasing are identified as a pattern. However, in this case as well, the direction of the marker relative to the external alternating magnetic field can be determined by making the second, third, ... n-th integral values dimensionless based on the first integral value. A stable pattern can be obtained for each type marker without being affected.

上記の識別処理は、本発明にかかる交流回転磁界を利用
した磁気マーカー読取識別装置においては不用である。
The above-mentioned identification process is unnecessary in the magnetic marker reading identification device using an alternating current rotating magnetic field according to the present invention.

以上1a,lbの保磁力の異なる2種類の薄帯を用いて
マーカーとし,これらの断面積を変えて被検出素子10
を形成し、漏洩磁束の変化によるパルス出力を検出する
例を説明してきたが、本発明の磁気マーカーは保磁力の
異なる磁性薄帯の数を増し、さらにこれらの断面積を変
えることによって磁気マーカーの識別種類を増すことが
できる。
Two types of ribbons with different coercive forces, 1a and lb, are used as markers, and the cross-sectional area of these strips is changed to detect the detected element 10.
The magnetic marker of the present invention increases the number of magnetic thin strips with different coercive forces and further changes the cross-sectional area of these strips. The number of identification types can be increased.

これを第7図,第8図,第9図に做って第11図,第1
2図,第13図に示し、前図との比較を容易にするため
同じ符号を用いる。但し、磁性薄帯と磁気ヒステリシス
の形およびパルス出力に関しては、第11図で磁気マー
カー1は3個の磁性薄帯からなるようにICを増したた
めiこ、第12図ではC−t,c−2,第13図ではC
,,C,を付加してある。
This is shown in Figures 7, 8, and 9, and Figures 11 and 1.
2 and 13, and the same reference numerals are used to facilitate comparison with the previous figure. However, regarding the shape of the magnetic ribbon, magnetic hysteresis, and pulse output, in Figure 11, the magnetic marker 1 has increased IC so that it consists of three magnetic ribbons, and in Figure 12, it is C-t, c. -2, C in Figure 13
,,C, are added.

第11図は互に保磁力の異なる3個の磁性薄帯la,l
b,lcからなる磁気マーカー1を固定板19に固定し
た被検出素子20を形成したものを示している。この場
合各磁性薄帯の断面積を1.5倍大きくしたものとの組
み合わせをつくることにより第11図(a)から記号順
に(g)までの7種類の磁気マーカーを得ることができ
る。断面積比による組み合わせは第1表のようになる。
Figure 11 shows three magnetic ribbons la and l with different coercive forces.
This figure shows an element 20 to be detected in which a magnetic marker 1 consisting of B, LC is fixed to a fixing plate 19. In this case, by creating a combination of each magnetic ribbon with a cross-sectional area 1.5 times larger, seven types of magnetic markers can be obtained from FIG. 11(a) to FIG. 11(g) in the order of symbols. Table 1 shows the combinations based on the cross-sectional area ratio.

第1表 第12図は断面積の大きさの相違による磁束変化を示し
たΦ一H線図であり、薄帯1aに関してA−1,A−2
,薄帯1b番こ関してB−1,B−2,薄帯ICに関し
てC−1,C−2で表わしたものである。Φ一H特性に
ついての組み合わせは第2表のようになる。
Table 1, Figure 12 is a Φ-H diagram showing changes in magnetic flux due to differences in cross-sectional area.
, B-1 and B-2 for the ribbon No. 1b, and C-1 and C-2 for the ribbon IC. Table 2 shows the combinations of Φ-H characteristics.

第13図も第9図と同様に各薄帯のパルス出力を表わし
、第11図,第12図の組み合わせに基づき(a)から
(g)までの7種類のパターンが得られる。
Similarly to FIG. 9, FIG. 13 also shows the pulse output of each ribbon, and seven types of patterns from (a) to (g) can be obtained based on the combination of FIGS. 11 and 12.

以上のように保磁力Hcは異なるが飽和磁束密度Bsが
同じ複数個の磁性薄帯からなる磁気マーカーは薄帯相互
間の断面積を変えた組み合わせ、すなわち磁束変化量を
設定することにより、磁気マーカー固有のパルス電圧列
パターンの徨類を決めることができ、物品識別が容易に
可能となる。
As described above, a magnetic marker consisting of a plurality of magnetic ribbons with different coercive forces Hc but the same saturation magnetic flux density Bs can be created by changing the cross-sectional area between the ribbons, that is, by setting the amount of change in magnetic flux. The characteristics of the pulse voltage train pattern unique to the marker can be determined, making it possible to easily identify the article.

さらに本発明の磁気マーカーははじめから保磁力Hc,
飽和磁束密度Bsが互に異なる複数個の磁性材料を用い
て磁気マーカーとすることも可能である。その例を3個
の磁性材料D,E,FとしてそれらのΦ−H線図および
パルス出力パターンとしてこれまでの図と同じように第
14図に示した。この場合は各磁性材料は各磁性材料の
飽和磁束密度B8によってパルス電圧レベルが異なるの
で断面積は同じであっても識別マーカーとしての機能を
有効に果たすことができる。例えば、CO基のアモルフ
ァス磁性合金は材料組成や熱処理条件を適切に選ぶこと
によって所望の磁気特性を得ることが可能であるが、各
磁性材料の飽和磁束密度の違いだけでは十分なパルス電
圧レベルの相互の差が得られない場合は、併せて断面積
を変えることにより、パターン認識には十分なパルス電
圧列とすることができる。
Furthermore, the magnetic marker of the present invention has a coercive force Hc from the beginning,
It is also possible to make a magnetic marker using a plurality of magnetic materials having mutually different saturation magnetic flux densities Bs. An example of this is shown in FIG. 14 as the Φ-H diagram and pulse output pattern of three magnetic materials D, E, and F, as in the previous figures. In this case, since each magnetic material has a different pulse voltage level depending on the saturation magnetic flux density B8 of each magnetic material, it can effectively function as an identification marker even if the cross-sectional area is the same. For example, it is possible to obtain the desired magnetic properties of CO-based amorphous magnetic alloys by appropriately selecting the material composition and heat treatment conditions. If a mutual difference cannot be obtained, by changing the cross-sectional area at the same time, a pulse voltage train sufficient for pattern recognition can be obtained.

またCo基アモルファス合金薄帯は、その形状とくに長
さ/幅の比に関して長さが幅に対してあまり大きくない
ものでは、磁化される際に反磁界のために透磁率が低下
し、磁化反転速度が遅くなる。この場合にはこれまで述
べてきた普通の角形M−H曲線が得られないので材料組
成および熱処理を適当に選ぶことにより、第15図に示
すようなΦ一H特性を付与させることができる。第15
図は薄帯材料L,M,NについてΦ一H線図とパルス出
力パターンを示したものであり、薄帯材料の長さ/幅に
よっては、このような磁束跳躍特性を利用してパルスを
発生させることが可能であり、磁気マーカーとして通常
の角形磁気履歴特性を有するものと同様の効果を得るこ
とができる。
In addition, when a Co-based amorphous alloy ribbon has a shape, especially one in which the length is not very large compared to the width, the permeability decreases due to the demagnetizing field when magnetized, and the magnetization reverses. The speed will be slower. In this case, since the usual rectangular M-H curve described above cannot be obtained, by appropriately selecting the material composition and heat treatment, the Φ-H characteristic shown in FIG. 15 can be imparted. 15th
The figure shows the Φ-H diagram and pulse output pattern for ribbon materials L, M, and N. Depending on the length/width of the ribbon material, pulses can be generated using such magnetic flux jump characteristics. It is possible to generate the magnetic marker, and it is possible to obtain the same effect as a magnetic marker having a normal rectangular magnetic hysteresis characteristic.

以上本発明の磁気マーカーについて保磁力の異なる複数
個の磁性材料の断面積または飽和磁束密度を選定するこ
とによって異なる磁束変化量を有する薄帯を設定する例
を述べたが、そのほか薄帯のそれぞれの列に関して使用
本数を増すことにより断面積を大きくするという方法も
考えられる。
Above, we have described an example of setting ribbons having different amounts of magnetic flux change by selecting the cross-sectional area or saturation magnetic flux density of a plurality of magnetic materials with different coercive forces for the magnetic marker of the present invention. Another possible method is to increase the cross-sectional area by increasing the number of rows used.

しかし、一つの薄帯を複数本で形成する場合は,王 同一磁気特性を有するといっても角形jff−H特性の
急激な磁化反転が僅かながら時間的にずれる町能性があ
る。その結果、パルス電圧が時系列的なずれとなって現
われ、パターン認識に誤差をもたらす原因となる。した
がって前に述べたように、薄帯は各マーカー毎番こ同じ
材料から採取して断面積だけを変えることが望ましい。
However, when a single thin ribbon is formed from a plurality of strips, even though they have the same magnetic properties, there is a possibility that the sharp magnetization reversal of the square jff-H characteristics may be slightly shifted over time. As a result, the pulse voltage appears as a time-series deviation, causing an error in pattern recognition. Therefore, as previously stated, it is desirable that the ribbon be taken from the same material for each marker, with only the cross-sectional area varying.

なお本発明の磁気マーカーの使用に際して,パルス電圧
列でノイズが発生したときは、パルス電圧列は磁気マー
カーが交流磁界の検出帯域を通過する間に、少な《とも
数士サイクルは検出されるので,それらを平均化するこ
とKよってノイズ番こよる誤差要因を除くことができる
。またこれまでパルス電圧列を検出コイル10で検出す
るものとして説明してきたが、磁気マーカー1から発生
する漏洩磁束変化を検出する他の手段として、高感度の
磁界センサを用いることもできる。磁界センサで検出す
るとき、交流磁界による影響を除くため差動型とするこ
と1こより、検出出力は前述の積分処理法と同じ第10
図のようなステップ状となる。
When using the magnetic marker of the present invention, if noise occurs in the pulse voltage train, the pulse voltage train will be detected for at least several cycles while the magnetic marker passes through the detection band of the AC magnetic field. , and by averaging them, error factors caused by noise can be removed. Although the pulse voltage train has been described so far as being detected by the detection coil 10, a highly sensitive magnetic field sensor can also be used as another means for detecting changes in leakage magnetic flux generated from the magnetic marker 1. When detecting with a magnetic field sensor, a differential type is used to remove the influence of alternating magnetic fields.1 Therefore, the detection output is the same as the above-mentioned integral processing method.
It becomes step-like as shown in the figure.

本発明の磁気マーカーを形成する磁性材料は、保磁力が
異なり角形g−H%性を有し、検出されるパルス電圧の
ジツタが小さく、時系列的にパルス電圧を検出,識別す
ることが可能であれば十分適用されるが、先述のCo基
アモルファス合金はすぐれた磁気特性とともに高耐食性
を有し、磁歪が小さいので検出出力が外部応力の影響を
受けにくいという長所をもっており、被検出物にとりつ
けられる磁気マーカーの形状は、薄帯として用いるのが
出力感度,耐環境性の点で適している。勿論以上述べて
きた薄帯のほかに細線としても適用可能である。
The magnetic material forming the magnetic marker of the present invention has a different coercive force and has a square g-H% property, and the jitter of the detected pulse voltage is small, making it possible to detect and identify the pulse voltage in time series. However, the aforementioned Co-based amorphous alloy has excellent magnetic properties and high corrosion resistance, and has the advantage that the detection output is less affected by external stress due to its low magnetostriction. Regarding the shape of the attached magnetic marker, it is suitable to use a thin strip in terms of output sensitivity and environmental resistance. Of course, in addition to the thin strips described above, thin wires can also be used.

さらに磁気マーカーに磁性細線を用いるときは、CO系
アモルファス合金のほかに、高磁歪のFe基アモルファ
ス合金線の非常に急峻な磁化反転1こよるパルス電圧を
利用して磁気マーカーの形状を小さくすることもでき、
以下この磁性細線をマーカー素材として用いる場合につ
いて説明する。
Furthermore, when using a magnetic thin wire for a magnetic marker, in addition to CO-based amorphous alloy, the shape of the magnetic marker is made smaller by using a pulse voltage caused by the extremely steep magnetization reversal 1 of a high magnetostrictive Fe-based amorphous alloy wire. You can also
The case where this magnetic thin wire is used as a marker material will be explained below.

アモルファス状の磁性細線は通常回転液中紡糸法により
裏遺され、線径約130μmが標準である。
Amorphous magnetic fine wires are usually produced by spinning in a rotating liquid, and the standard wire diameter is about 130 μm.

これは、超急冷凝固時に表面部に強い圧縮応力と捩り応
力とが残留する。この特性はとくに材料強度が高《、磁
歪定数の大きいre基アモルファス細線で得られやすい
。さらに、このFe基アモルファス細線は線引加工およ
びその後の張力下熱処理によって弐面層とコア部とが顕
著に異なる応力分布を有する2層応力構造の細線とする
ことが可能である。
This is because strong compressive stress and torsional stress remain on the surface during ultra-rapid solidification. This property is particularly easy to obtain with re-based amorphous thin wires that have high material strength and a large magnetostriction constant. Furthermore, this Fe-based amorphous thin wire can be made into a thin wire with a two-layer stress structure in which the front layer and the core portion have significantly different stress distributions by drawing and subsequent heat treatment under tension.

このようなアモルファス磁性細線を磁気マーカーとして
用いるときは,中心付近のコア部は強い張力が存在し、
磁壁のエネルギー密度が高くなり,結果的に磁束反転限
界磁界Heが大きくなって磁束反転時に大バルクハウゼ
ン効果が生じ、検出コイルには急峻なパルス′シ圧が得
られる。
When such amorphous magnetic thin wire is used as a magnetic marker, strong tension exists in the core near the center.
The energy density of the domain wall becomes high, and as a result, the magnetic flux reversal limit magnetic field He becomes large, a large Barkhausen effect occurs at the time of magnetic flux reversal, and a steep pulse pressure is obtained in the detection coil.

所で、lil1束反転の速度は、磁性材料の形状によっ
て決まる反磁界の影響を受けるので、急速に磁束反転さ
せるためには、アモルファス細線は線径が前述の如く1
30μmと小さいのに対して7cm以上という十分に大
きな長さを必要とし、磁気マーカーの全体の寸法が大き
くなってしまう。しかし,上述のように大パルクハウゼ
ン効果をアモルファス細線内部の応力構造によって顕著
にすることにより、反磁界Hdに対しH” −Ho≧H
d. (但しHOは磁壁移動限界)が成立しやすくなり
、大パルクハウゼン効果による急速な磁束反転の方を支
配的とすることができる。その結果、アモルファス細線
は比較的短い2〜3cmという長さであっても急峻な誘
起パルス電圧を得ることができるのである。これは前に
述べたFe基アモルファス磁性細線の線引加工とその後
の張力下の磁界中熱処理によって表面層に強い圧縮応力
が付与され、コア部に軸方向磁気異方性が誘導されると
ともに、線引加工時iこ同時に導入された不規則応力を
除去して磁束反転限界磁界H”を明確にすることができ
るので顕著な大バルクハウゼン効果が得られるからであ
る。
By the way, the speed of lil1 flux reversal is affected by the demagnetizing field determined by the shape of the magnetic material, so in order to rapidly reverse the magnetic flux, the wire diameter of the amorphous thin wire should be 1 as described above.
Although the magnetic marker is small at 30 μm, it requires a sufficiently large length of 7 cm or more, resulting in an increase in the overall size of the magnetic marker. However, as mentioned above, by making the large Parkhausen effect noticeable by the stress structure inside the amorphous wire, H'' −Ho≧H
d. (However, HO is the domain wall displacement limit) is more likely to hold true, and rapid magnetic flux reversal due to the large Parkhausen effect can become dominant. As a result, even if the amorphous thin wire has a relatively short length of 2 to 3 cm, it is possible to obtain a steep induced pulse voltage. This is because strong compressive stress is applied to the surface layer by the drawing process of the Fe-based amorphous magnetic thin wire and subsequent heat treatment in a magnetic field under tension, which induces axial magnetic anisotropy in the core part. This is because the random stress introduced at the same time as the wire drawing process can be removed to clarify the magnetic flux reversal limit magnetic field H'', resulting in a remarkable large Barkhausen effect.

であり、比較のために超急冷されたままの状態(a)と
これを加工し熱処理した後の2層応力構造を有するもの
(b)とで示してある。そして第17図は2層応力構造
を有し磁束反転限界磁界Hzの互に異なるアモルファス
磁性細線1d,le,ifを組み合わせた磁気マーカー
IAを固定板19Aに設置した被検出素子20Aの一部
切断斜視図を示したものである。これら磁性細線1d,
le,ifの長さはいずれも30mとしてある。これら
のΦ一H%性を第18図に示した。磁性細線1d,le
,ifは線引加工率や熱処理条件を変えることにより、
磁束反転限界磁界Hゝ,飽和磁束Φmaxを互に異なっ
たものとすることができる。第19図は励磁コイルによ
る交流磁界波形および第17図示の磁気マ一カーI人を
用いて検出コイル10に検出されるパルス電圧を示した
ものであり、各磁性細線1d,le,ifに対応する出
力を表わすのにここでは便宜上同じ符号を用いた。検出
コイル10に検出されたパルス電圧列を計測器8で例え
ばld/ld,te/le,if/ifなどの信号処理
を行ないパターン化して磁気マーカーI人の種別を識別
するのは既に述べた薄帯の場合と同じである。
For comparison, the ultra-quenched state (a) and the two-layer stress structure after processing and heat treatment (b) are shown. FIG. 17 shows a partial cutaway of a detected element 20A in which a magnetic marker IA, which has a two-layer stress structure and combines amorphous magnetic wires 1d, le, and if with different magnetic flux reversal limit magnetic fields Hz, is installed on a fixed plate 19A. It shows a perspective view. These magnetic thin wires 1d,
The lengths of le and if are both 30 m. The Φ-H% characteristics of these are shown in FIG. Magnetic wire 1d, le
,if can be changed by changing the wire drawing rate and heat treatment conditions.
The magnetic flux reversal limit magnetic field H゜ and the saturation magnetic flux Φmax can be made different from each other. FIG. 19 shows the pulse voltage detected by the detection coil 10 using the AC magnetic field waveform generated by the excitation coil and the magnetic marker I shown in FIG. 17, which corresponds to each magnetic thin wire 1d, le, and if. For convenience, the same symbols are used here to represent the outputs. As already mentioned, the pulse voltage train detected by the detection coil 10 is subjected to signal processing such as ld/ld, te/le, if/if, etc. by the measuring device 8 to form a pattern to identify the type of person using the magnetic marker I. The same is true for thin strips.

なお、2層応力構造を有する複数本の磁性細線を用いた
磁気マーカーI人では各磁性細線について磁束反転限界
磁界H”,断面積による磁束の大きさなどを変えたいく
つかの組み合せが可能であるが、この点は前述の薄帯を
用いた磁気マーカー1の場合と同様に取り扱うことがで
きるから、その説明を省略する。以上のようにしてアモ
ルファス磁性細線を用いるとき、比較的小聾の物品を識
別する.@気マーカーを構成することができるのである
In addition, in a magnetic marker I using multiple magnetic thin wires with a two-layer stress structure, several combinations are possible by changing the magnetic flux reversal limit magnetic field H'' and the magnetic flux size depending on the cross-sectional area for each magnetic thin wire. However, this point can be handled in the same way as the case of the magnetic marker 1 using the thin ribbon described above, so the explanation thereof will be omitted.When using the amorphous magnetic thin wire as described above, It is possible to construct an @ki marker to identify the item.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

物品番ことりつけられ、これを認識するための磁気マー
カーは従来同じ特性の磁性材料を用いていたので、物品
の有無または数量のみしか検出することができなかった
のに対し、本発明による磁気マーカーは角形1B−H特
性.互に異なる保磁力と飽和磁束とを有する複数個の磁
性材料薄帯または細線を長手方向に並列に配置して構成
したので、これらが外部磁界によって磁化反転する際、
時系列的に複数個の磁化反転に対応する磁束変化を検知
コイルによってパルス電圧列として検出することができ
る。そして、このパルス電圧列を信号処理後、計測器で
パターン認識することが可能である。その結果、磁気マ
ーカーすなわち物品の種類まで有効に識別することがで
きる。しかも磁性細線を用いるときは、適切な加工と熱
処理を施し、表面部に強い圧縮応力,中心部に強い張力
による軸方向磁気異方性をもった応力状態が著しく異な
る2層構造として、磁束反転限界磁界H”を高めること
により、この磁性細線は磁気マーカーの形状に依存する
反磁界作用よりも大バルクハウゼン効果に基づく急速な
磁化反転に支配されるよう番こなるから、長さが比較的
短かい小型で高感度の磁気マーカーを得ることができる
Conventionally, magnetic markers with an article number attached and used to recognize this were made of magnetic materials with the same characteristics and could only detect the presence or absence of the article or the quantity. is the square 1B-H characteristic. Since a plurality of thin strips or thin wires of magnetic material having mutually different coercive forces and saturation magnetic fluxes are arranged in parallel in the longitudinal direction, when their magnetization is reversed by an external magnetic field,
Magnetic flux changes corresponding to a plurality of magnetization reversals in time series can be detected as a pulse voltage train by the detection coil. After signal processing of this pulse voltage train, it is possible to perform pattern recognition using a measuring instrument. As a result, even the type of magnetic marker, that is, the article, can be effectively identified. Furthermore, when using magnetic thin wires, we apply appropriate processing and heat treatment to create a two-layer structure with significantly different stress states, with strong compressive stress on the surface and strong tension in the center, resulting in axial magnetic anisotropy, resulting in magnetic flux reversal. By increasing the critical magnetic field H'', this magnetic thin wire is controlled by rapid magnetization reversal based on the large Barkhausen effect rather than the demagnetizing field effect depending on the shape of the magnetic marker, so the length becomes relatively short. A short, compact and highly sensitive magnetic marker can be obtained.

また、本発明による磁気マーカー読取識別装置において
は複数個の励磁コイルを配設して回転交流磁界を発生さ
せ、磁気マーカーに、走行中の位置や方向にかかわらず
有効な交流磁界を印加するようにしたために、アモルフ
ァス磁性材料などの磁気マーカーの漏洩磁束に基づき発
生するパルス電圧にばらつきがなく、出力を安定に検出
することが可能となり、物品の種類や数量の識別をより
高精度に行うことができるのである。
Further, in the magnetic marker reading and identification device according to the present invention, a plurality of excitation coils are arranged to generate a rotating AC magnetic field, and an effective AC magnetic field is applied to the magnetic marker regardless of its position or direction while traveling. As a result, there is no variation in the pulse voltage generated due to the leakage magnetic flux of magnetic markers such as amorphous magnetic materials, making it possible to stably detect the output and identify the type and quantity of items with higher accuracy. This is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかる磁気マーカー読取識別装置の一
実施例を示した模式的な斜視図,第2図(A) , (
B)は二つの励磁コイルによって生ずる交流磁界波形図
、第3図は各時点における交流磁界ベクトル図、第4図
は同じく始点を一致させて表わした交流磁界ベクトル図
、第5図は磁気マーカーをとりつけた物品の位置関係を
例示した模式図、第6図は本発明にかかる磁気マーカー
読取識別装置の他の実施例における励磁コイルの配置例
を示した模式的な斜視図、第7図は二つの磁性薄帯から
なる本発明の磁気マーカーを有る被検出素子の一部切断
斜視図、第8図は第7図の磁性薄帯のΦ−H線図、第9
図は同じく検出コイルに生ずるパルス電圧列を表わす電
圧一時間線図、第10図はパルス電圧の積分値一時間線
図、第11図は三つの磁性薄帯からなる本発明の磁気マ
ーカーを有する被検出素子の一部切断斜視図、第12図
は第11図の磁性薄帯のΦ−H線図、第13図は同じく
検出コイルに生ずるパルス電圧列を表わす電圧一時間線
図、第14図は保磁力,飽和磁束の異なる三つの磁性材
料を用いた磁気マーカーの各Φ−H線図および検出コイ
ルに生ずるパルス出力一時間線図、第15図は同じく磁
束跳躍特性を有する磁性薄帯のΦ−H線図とパルス出力
一時間線図、第16図は2層応力構造を有する磁性細線
の加工,熱処! 理前後のJn−H特性線図、第17図は2層応力構造の
磁性細線からなる本発明の磁気マーカーを有する被検出
素子の一部切断斜視図、第18図は第17図の磁性細線
のΦ−H線図、第19図は同じく検出コイルに生ずるパ
ルス出方一時間線図、第20図は従来の磁気マーカー読
取識別装置の要部構成を示す模式図、第21図は第20
図の装置の一部拡大図である。 1 , IA :磁気マーカー 1a,lb,lc :
ffl性薄帯、ld,le,If :a性細線、2:物
品、4:ベルト、5.9a,9b:励磁コイル、6,6
a,6b:交流発振器、7,10a,10b :検出コ
イル、8:計測器、19,19A:固定板、20.20
A:被検出素子、11:交流回転磁界発生領域。 α   l)c     べ   e 第4閃 衛5 閃 qb 而 図 高7 図 A−1 B−1 A−2 B−Z 葛25圀 葛q口 A−1 A−2 B−2 ’f1tz圀 p ε 第14図 C−+ C−Z F L M N (α) /A瑯一気マーカー (b冫 t改 1i If
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the magnetic marker reading and identification device according to the present invention, and FIG.
B) is an AC magnetic field waveform diagram generated by two excitation coils, Figure 3 is an AC magnetic field vector diagram at each point in time, Figure 4 is an AC magnetic field vector diagram with the starting points coincident, and Figure 5 is a diagram showing magnetic markers. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the positional relationship of attached articles, FIG. 6 is a schematic perspective view illustrating an example of the arrangement of excitation coils in another embodiment of the magnetic marker reading and identification device according to the present invention, and FIG. FIG. 8 is a partially cutaway perspective view of a detected element having a magnetic marker of the present invention made of two magnetic thin strips. FIG. 8 is a Φ-H diagram of the magnetic thin strip in FIG.
The figure also shows a voltage one-hour diagram representing the pulse voltage train generated in the detection coil, FIG. 10 shows a one-hour diagram of the integral value of the pulse voltage, and FIG. 11 shows a magnetic marker of the present invention consisting of three magnetic ribbons. FIG. 12 is a Φ-H diagram of the magnetic ribbon in FIG. 11; FIG. 13 is a voltage one-hour diagram showing the pulse voltage train generated in the detection coil; FIG. 14 is a partially cutaway perspective view of the detected element. The figure shows each Φ-H diagram of a magnetic marker using three magnetic materials with different coercive force and saturation magnetic flux, and a one-hour diagram of the pulse output generated in the detection coil. Figure 15 also shows a magnetic ribbon having magnetic flux jump characteristics. The Φ-H diagram and the pulse output one-hour diagram, Figure 16 shows the processing and heat treatment of a magnetic thin wire with a two-layer stress structure! Jn-H characteristic diagrams before and after processing, FIG. 17 is a partially cutaway perspective view of a detected element having a magnetic marker of the present invention made of magnetic thin wire with a two-layer stress structure, and FIG. 18 is the magnetic thin wire of FIG. 17. Φ-H diagram of , FIG. 19 is a one-hour diagram of the pulse output generated in the detection coil, FIG.
It is a partially enlarged view of the apparatus shown in the figure. 1, IA: Magnetic marker 1a, lb, lc:
ffl thin strip, ld, le, If: a thin wire, 2: article, 4: belt, 5.9a, 9b: excitation coil, 6, 6
a, 6b: AC oscillator, 7, 10a, 10b: detection coil, 8: measuring instrument, 19, 19A: fixed plate, 20.20
A: Element to be detected, 11: AC rotating magnetic field generation region. α l) c Be e 4th Senei 5 Sen qb Jizu High 7 Figure A-1 B-1 A-2 B-Z Kuzu 25 Kuzu qguchi A-1 A-2 B-2 'f1tz Ku p ε Fig. 14 C-+ C-Z F L M N (α) /A-gold marker (b-t 1i If

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)交流磁界中を通過する被検出物にとりつけられる磁
気マーカーであって、角形磁気履歴特性または磁束跳躍
特性を有し、互に保磁力、磁束の大きさが異なる複数個
の磁性薄帯または磁性細線をこれらの長手方向に並行に
所定の間隔をもって配列したことを特徴とする磁気マー
カー。 2)請求項1記載の磁気マーカーにおいて、磁性細線は
、表面層が圧縮応力、中心部が引張応力となり、応力分
布の異なる同心の2層応力構造を有することを特徴とす
る磁気マーカー。 3)複数個の磁性薄帯または細線を磁気マーカーとして
それらを長手方向に並列にとりつけた物品を、ベルトに
載せて走行中に交流磁界を通過させ、前記磁気マーカー
に生ずる磁束の変化によるパルス電圧を検出して前記物
品の識別を行なう装置の前記交流磁界を発生させる励磁
コイルであって、前記磁気マーカーが前記ベルトととも
にその中を通過する第1の励磁コイルと、前記ベルトの
一側方に位置し、前記第1の励磁コイルに対してL字形
となる第2の励磁コイルとを配置したことを特徴とする
磁気マーカー読取識別装置。 4)請求項3記載の装置において、前記第1の励磁コイ
ルと前記第2の励磁コイルの一対のものを2つ組み合わ
せて、前記第1の励磁コイル同士、前記第2の励磁コイ
ル同士をいずれも対向配置したことを特徴とする磁気マ
ーカー読取識別装置。
[Claims] 1) A plurality of magnetic markers attached to an object to be detected passing through an alternating magnetic field, each having a rectangular magnetic hysteresis characteristic or a magnetic flux jump characteristic, each having a different coercive force and magnetic flux size. A magnetic marker characterized in that magnetic thin strips or thin magnetic wires are arranged in parallel in the longitudinal direction at predetermined intervals. 2) The magnetic marker according to claim 1, wherein the magnetic wire has a concentric two-layer stress structure with a compressive stress in the surface layer and a tensile stress in the center, and different stress distributions. 3) An article in which a plurality of magnetic ribbons or thin wires are used as magnetic markers and are attached in parallel in the longitudinal direction is placed on a belt and passed through an alternating magnetic field while running, and a pulse voltage is generated due to changes in the magnetic flux generated in the magnetic markers. an excitation coil for generating the alternating magnetic field of a device for detecting and identifying the article; a first excitation coil through which the magnetic marker passes together with the belt; and a second excitation coil arranged in an L-shape with respect to the first excitation coil. 4) In the apparatus according to claim 3, two pairs of the first excitation coil and the second excitation coil are combined, so that the first excitation coils are connected to each other and the second excitation coils are connected to each other. A magnetic marker reading identification device characterized in that magnetic marker reading and identification devices are arranged facing each other.
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