JPH03207001A - 情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば自動車の生産ライン等において、使
用する鋼板に直接磁気情報を書き込み、その後、書き込
まれた情報を読取って鋼板の種類の識別等を自動的に行
う生産ラインの管理システムで用いる磁気情報の読取装
置に係り、特にその読取精度の向上を図ったものである
。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開平１１２５２３５号公報に開示され
たマーキング情報処理方法を応用したこの種従来の情報
読取装置を適用した生産ラインを示す斜視図である。図
において、（１）はコンベアラインで、コンピュータ等
がらの指令により駆動される。（２）はコンベアライン
（１）によって搬送される基材としての自動車用の鋼板
で、例えばＪＩＳのｓｐｃｃ等の冷間圧延鋼板がらなる
強磁性体を使用しており、生産ラインにおける加工途中
の部品である。

（３）は例えばレーザ光線等の高エネルギ密度熱源を照
射して形戒した情報ビットで、鋼板（■の所定位置に所
定の間隔で形成される。即ち、この熱的ストトスを加え
ることによってこの部分の金属組織が変化し磁気特性で
ある透磁率が大幅に低下して磁気１報が書き込まれる訳
である。（４）は情報読取装置で、その詳細を第６図に
より説明する。第６図において、（５１は鋼板（２）の
書込領域の全域にわたって磁化するだめの電磁コア、（
６）はこの電磁コア（９に巻回された巻線で、電磁コア
（５］と巻線（６）とにより磁化器（７）を楕或する。

（８）は鋼板（２）に書き込まれた情報ビット（３）の
情報を読取る検出器としてのホール素子で、後述する漏
れ磁束のうち鋼板（２）の表面と平行な戊分く図で左右
方向の成分）を検出する。なお、同図には、漏れ磁束の
うち鋼板｛」の表面と垂直な戒分（図て上下方向の成分
｝を検出する検出器としてのホール素子（９）を使用し
た場合を点線で示している。

次に、動作、特に磁気情報の読取りの方法について説明
する。第５図において、情報読取装置（４）は通常、コ
ンベアライン（１）から離れた上方位置に支持されてお
り、この状態で鋼板（２ｌがコンベアライン（１）によ
り搬送されてくる。そして、この鋼板（２）には、例え
ば各工程での作業などの情報が磁気式マーカとして書き
込まれており、この書込領域が情報読取装？ｉｔ（４ｌ
の位置に一致したところで情報読取装！（４）を下降さ
せ鋼板（２）上に接触させる。ここで、巻！　（６１に
電流を流すと、鋼板（２）と電磁コア（５１とで形戒さ
れる閉磁路に磁束が発生する。この磁束は鋼板（２）内
をその表面と平行に流れる．そして、ビット位置の内、
上記した熱的ストレスが加えられていない部分ではこの
磁束はそのまま流れるが、熱的ストレスが加えられその
透磁率が大幅に低下した情報ビット（３）ではその分局
部的に磁気抵抗が増大し、磁束が鋼板（２）の表面から
外部へ漏れることになる。ホール素子（８）またはホー
ル素子（９）がこの漏れ磁束を検出する。即ち、ビット
位置における熱的ストレスの有無によって当該ビットの
位置に設けたホール素子（８）等の出力に変化が生しる
。情報読取装置←１）はこのホール素子（８）等の出力
から鋼板（自）に書き込まれた情報を読取る訳である． 〔発明が解決しようとする課題〕 第７図はホール素子｛８）またはホール素子（９）を鋼
板（２ｌ内の磁束の流れの方向に沿ってその表面上を移
動させたときに得られる出力を示したもので、図の（８
ａ）はホール素子（ａの出力、点線で示す（９ａ）はホ
ール素子｛９｝の出力である。また、Ａ−．−Ｄはビッ
ト位置を示し、その内Ａ，Ｂ，Ｄは上記した熱的ストレ
スが加えられたもの、Ｃは熱的ストレスが加えられてい
ないものである。

図から判るように、ホール素子（８）の出力特性である
（８ａ）は、ほぼ一定のバイアス分に、熱的ストレスに
よる磁気抵抗の変化に基づく山状の増大分が重畳した波
形となっている．このバイアス分はビット位置にかかわ
らず存在する漏れ磁束のうちｍ板ｆ２１の表面と平行な
成分に相当するものである．また、ホール素子（９）の
出力特性である（９ａ）は、右下りに傾斜するバイアス
分に、熱的ストレスによる磁気抵抗の変化に基づく増減
分を重畳した波形となっている。このバイアス分はビッ
ト位置にかかわらず存在する漏れ磁束のうち鋼板（２］
の表面と垂直な成分に相当するものである。

情報読取装置（４）としては、これらボール素子（８）
またはホール素子（９）の出力からビット位置における
書込情報、即ち当該位置での熱的ストレスの履歴の有無
を判別する必要があるが、従来のものでは、第７図に示
すように、これらの出力には上記したバイアス分が含ま
れており、この結果、Ｓ／Ｎ比が悪く判別に誤差が生し
て読取精度が低下するという問題点があった。

この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たもので、検出器の出力のうち、判別誤差の要因となる
上記バイアス分を低減してＳ／Ｎ比を改善し読取精度を
向上することができる情報読取装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る情報読取装置は、基材の表面と平行また
は垂直な成分の磁束を検出する検出器を、磁化器による
基材内の磁束の流れの方向に所定の間隔を設けて配置し
た一対のもので構成し、この一対の検出器の出力差から
書込情報を読取るようにしたものである。

〔作　　用〕

基材の情報書込位置にかかわらず存在する漏れ磁束は、
一対の検出器にほぼ同程度に加わるので、当該磁束成分
による検出器の出力の多くは互いに相殺される。

一方、熱的スＩ・レス等による書込情報に基づく漏れ磁
束は、当該書込位置近傍に局部的に分布するため一対の
検出器に加わる磁束量が互いに異なり、当該磁束成分に
よる検出器の出力はほとんど相殺されずそのまま得られ
る。

従って、一対の検出器の出力差から得られる信号のＳ／
Ｎ比が改善される。

〔実　施　例〕

第１図はこの発明の一実施例による情報読取装置を一部
断面で示す楕成図で、従来の第６図と異なるのは検出器
としてのホール素子（８）のみてある。

即ち、この実施例では、一・対のホール素子（８ｌ）お
よびホール素子（８２）を、図のように、左右の方向従
って磁化器（７′）によって鋼板｛ｊ内に流れる磁束の
方向に所定の間隔を設けて配置している．そして、両ホ
ール素子（８１）および（８２）はいずれも鋼板（２）
の表面と平行な、図で左右方向の磁束成分を検出するも
ので、ホール素子（８）としては両ホール素子（８１〉
および（８２）の出力差を用いる。なお、第１図では、
１個のビット位置に対応するホール素子６）のみを図示
し、他のものは図示を省略している．第２図は従来の第
７図の場合と同様にして得られるホール素子８）の出力
特性で、図中、（８ａ）は素子ｌ個で検出する従来の場
合のもの、（８ｂ）は一対の素子の差出力として検出す
る本発明によるもので、従来の（８ａ）に存在するバイ
アス分が無くなってＳ／Ｎ比が大幅に改善されているこ
とが判る。

但し、特性（８ｂ）の場合、ホール素子（８ｌ）と（８
２）との中心位置がビット位置の中心位置に一致したと
ころでは、出力がほぼ零となっており、この出力から情
報の判別を行うことはできない。従って、ホール素子（
８）の中心位置をビッｌ〜位置の中心位置から適当量ず
らしたところで読取りを行うか、鋼板（２１とホール素
子（８）とに相対移動を与えた状態で処理する方法等を
採用する必要がある。

第３図は漏れ磁束のうち鋼板（２）の表面と垂直な戒分
を検出して情報の読取りを行う場合の実施例を示す。即
ち、一対のホール素子（９ｌ）およびホール素子（９２
）は、いずれも鋼板（２１の表面と垂直な、図で上下方
向の磁束戒分を検出するもので、第１図と同様、左右方
向に所定の間隔を設けて配置されている． 第４図はホール素子（９）の出力特性を示すもので、図
中、（９ａ）は素子１個で検出する従来の場合のもの、
（９ｂ）は一対のホール素子〈９１）および（９２）の
差出力として検出する本実施例のものである．両素子の
位置の差に基づく一定若干量のバイアス分は残っている
が、従来の特性（９ａ）に存在した大きく傾斜するバイ
アス分は除去されＳ／Ｎ比が改善されている。

以上のように、一対のホール素子（８ｌ）等を設け、そ
の差動出力から情報の読取りを行うので、出力信号のＳ
／Ｎ比が良好となって読取精度が向上する．従って、鋼
板（２）の表面に塗装が施されていたり、横造上、鋼板
（２１とホール素子（８）等とを密着させることかて゛
きないような場合にも、確実で正確な情報の読取りが可
能となる。

なお、上記各実施例では検出器としてホール素子を使用
したが、他の種類の磁気センサ、例えば磁気抵抗素子な
どであってもよい。

また、上記各実施例では、情報をビットの組合わせで書
き込むようにしたが、レーザビームの照射をバー状にし
、そのビーム幅を例えば数十μ鳳〜数ｃｍの範囲で変化
させることにより。既存のバーコードと同じコード体系
で書き込むこともできる。勿論、情報の内容は任意に選
定することができ、例えば、物品のコード化名称、次工
程で塗装すべき塗装の色、大きさ、形状、ロット番号、
製造年月日等種々のものを設定することができる．また
、上記各実施例では、基材として強磁性材料である自動
車用の冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）を使用した場合につい
て説明したが、勿論、自動車用に限られる訳ではなく、
また、鉄を主戒分とする銅や亜鉛、クロム、ニッケル、
マンガン、アルミニウムなどの合金からなる強磁性金属
材料であってもよく、また強磁性セラミックであっても
よい。更に、オーステナイト系ステンレス鋼板のように
、通常、非磁性材料と言われるものであっても、磁性を
有しており加熱等のスｌ・レスを加えることによってそ
の部分の磁気特性が変化する材料であれば同様に採用す
ることができる．また、上記加熱に使用する高エネルギ
密度熟源としては、炭酸ガスレーザ等のレーザ光線に限
らず、電子ビームやプラズマビームなどでもよく、更に
、機械的ス１〜レスを加えて磁気特性を変化させるよう
にしてもよい。

更に、上記各実施例では磁化器（７）とホール素子（８
）とを一体に楕成し、これを鋼板（』上に配置して励磁
した状態で情報を読取る励磁式を採用した場合について
説明したが、磁化器（７）とホール素子（８）とを分離
し、鋼板（２］を磁化器ｇ）で磁化した後、磁化器（７
）を移動させ、その後、ホール素子（８）を鋼板（２ｌ
の表面に設置し、残留磁化によるビット位置がらの漏れ
磁束を検出ずる着磁式を採用するようにしてもよい。

こ発明の効果〕 以上のように、この発明では、検出器を所定の一対のも
ので構成し、その出力差から書込情報の読取りを行うよ
うにしたので、書込位置にかかわらず存在する漏れ磁束
による検出成分が相殺され、読取り信号のＳ／Ｎ比が改
善されて読取精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による情報読取装置を一部
断面で示す横成図、第２図は第１図のホール素子の出力
特性を示す特性図、第３図および第４図はこの発明の他
の実施例によるものの同様のそれぞれ構成図および特性
図、第５図は従来の情報読取装置を適用した生産ライン
を示す斜視図、第６図は従来の情報読取装置を一部断面
で示す構成図、第７図は第６図のホール素子の出力特性
を示す特性図である。 図において、（２ｌは基材としての鋼板、（３）は情報
ビット、（４）は情報読取装置、（７）は磁化器、（８
１（８１）（８２Ｈ９１　（９１）　（９２）は検出器
としてのポール素子てある。 なお、 各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　磁性を有する基材の所定位置に熱的または機械的にス
   トレスを加えて当該部分の磁気特性を他の部分の磁気特
   性から変化せしめることにより上記基材に書き込んだ情
   報を読取るため、上記基材をその書込領域にわたって表
   面と平行に磁束を流して磁化する磁化器と、上記基材の
   表面からの漏れ磁束を検出して上記書込領域に書き込ま
   れた情報を読取る検出器とを備えたものにおいて、 上記検出器を、上記基材の表面と平行または垂直な成分
   の磁束を検出しかつ上記磁化器による基材内の磁束の流
   れの方向に所定の間隔を設けて配置された一対の検出器
   で構成し、この一対の検出器の出力差から上記書込情報
   を読取るようにしたことを特徴とする情報読取装置。