JPH11175792A - Surface shape detection sensor - Google Patents

Surface shape detection sensor

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JPH11175792A
JPH11175792A JP34343497A JP34343497A JPH11175792A JP H11175792 A JPH11175792 A JP H11175792A JP 34343497 A JP34343497 A JP 34343497A JP 34343497 A JP34343497 A JP 34343497A JP H11175792 A JPH11175792 A JP H11175792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rod
surface shape
shaped core
core
width
Prior art date
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Pending
Application number
JP34343497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eikichi Ariga
英吉 有賀
Mitsuo Yokozawa
満雄 横沢
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Nidec Sankyo Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
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Publication date
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
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Publication of JPH11175792A publication Critical patent/JPH11175792A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the surface shape of an object body made of metal, etc. SOLUTION: A surface shape detection sensor 1 is constituted by arranging the tip 3a of a rod type core 3 so as to move while facing the surface of an uneven metallic body 10 to be measured and providing the rod type core 3 with a detecting means 4 for detecting magnetic flux varying owing to the uneven shape of the body 10 to be measured. In this case, the width (w) of the tip 3a regarding the relative movement direction of the rod type core 3 is made smaller than the width of the uneven shape to be detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物の表面の
凹凸形状を検出し得る表面形状検出用センサに関する。
更に詳述すると、本発明は、非接触式の表面形状検出用
センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface shape detecting sensor capable of detecting the uneven shape of the surface of an object to be measured.
More specifically, the present invention relates to a non-contact type surface shape detection sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、測定対象物の表面形状を検出する
センサとしては、例えば探針を用いてその表面上をなぞ
るようにして凹凸を検出する装置が用いられることがあ
る。また、被測定物の画像を撮影して得られた画像デー
タを用い、被測定物の凹凸形状に関する情報をとり入れ
る手段も提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a sensor for detecting the surface shape of an object to be measured, an apparatus for detecting irregularities by tracing the surface with a probe, for example, may be used. Further, there has been proposed a means for incorporating information on the uneven shape of the measured object using image data obtained by photographing an image of the measured object.

【0003】また、例えばコインの偽造判別などにおい
ては、コインの表面の模様・凹凸や材質などを検出して
真偽判定を行うことが好ましいが、従来非接触式の表面
形状検出用センサが存在しなかったために、複数のセン
サを組み合わせることによって表面形状に関するデータ
をより多く収集し得るようにしている。例えば、大型の
コイン識別機には、コインの真偽及び種類を電気的に判
別するために、金属の材質によって抵抗率が異なること
による渦電流損失の差を検出するタイプのセンサ(渦電
流型センサ)が用いられる。従来の渦電流型センサを用
いて得られるコインの判別データとしては材質、直径、
厚みなどが主たるものであり、これらのデータを組み合
わせてコインの真偽・種類の判別を行っている。
[0003] In addition, for example, in discriminating the counterfeit of a coin, it is preferable to determine the authenticity of the coin by detecting the pattern, unevenness or material of the surface of the coin. For this reason, more data on the surface shape can be collected by combining a plurality of sensors. For example, a large coin discriminator has a sensor (an eddy current type) that detects a difference in eddy current loss due to a difference in resistivity depending on a metal material in order to electrically determine the authenticity and type of the coin. Sensor) is used. Discrimination data of coins obtained using a conventional eddy current sensor includes material, diameter,
The thickness and the like are the main ones, and the authenticity / type of the coin is determined by combining these data.

【0004】また、表面形状に関するデータを入手する
他のセンサとしては、例えば材質に関するデータなどを
電気的に検出してデータを入手し得るようにする手段も
提案されている。この電気的検出手段には、例えばコア
にコイルが巻回され、磁束変化をコイルを流れる電流変
化を介して検出し得るように形成されたセンサが挙げら
れる。このような電気的検出手段によれば、凹凸形状に
起因する電流変化などを検出して被測定物の材質や長
さ、厚みなどのデータを得ることができる。被測定物は
例えばコインであり、このようにして得られた材質など
のデータより、あるいはこれらデータが組み合わされる
ことにより、被測定物の材質や種類、更には真偽の判別
などが行われている。
As another sensor for obtaining data relating to the surface shape, for example, means for electrically detecting data relating to a material and the like so as to obtain data has been proposed. The electric detection means includes, for example, a sensor in which a coil is wound around a core and a change in magnetic flux can be detected through a change in current flowing through the coil. According to such an electrical detection means, data such as the material, length, and thickness of the object to be measured can be obtained by detecting a current change or the like caused by the uneven shape. The object to be measured is, for example, a coin, and from the data such as the material obtained in this way, or by combining these data, the material and the type of the object to be measured, and furthermore, the authenticity is determined. I have.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、探針は
接触しながら被測定物の表面形状をなぞるため、多くの
データを瞬時に収集することは難しく、表面凹凸形状の
検出にある程度の時間を要してしまう。一方、撮影手段
によれば被測定物の表面の凹凸が平面的に捉えられたよ
うな画像データは瞬時的に得られるものの、データが平
面的であるため、凹凸の有無やその大きさなどの情報が
得られないという問題を有している。
However, since the probe traces the surface shape of the object to be measured while making contact with it, it is difficult to collect much data instantaneously, and it takes a certain amount of time to detect the surface unevenness. Resulting in. On the other hand, according to the imaging means, image data in which the unevenness of the surface of the object to be measured is captured in a plane can be obtained instantaneously, but since the data is flat, the presence or absence of the unevenness and its size are determined. There is a problem that information cannot be obtained.

【0006】また、渦電流型センサによれば上述したよ
うな材質、長さ、厚みなどのデータを得ることができて
も、これらのデータによっては被測定物の表面形状や凹
凸に関する情報までをとり入れることができない。この
ため、例えばコインを測定し判別する場合にあっては、
国内における通常の6硬貨の種類をその材質から判別す
るのが可能であっても、外径、厚み、材質がほぼ同一の
偽造コインを見抜けない問題を有している。またコイン
の大きさ、重さ、厚みなどに関する情報を検出できるセ
ンサと画像センサを併用しても、外径、厚み、材質がほ
ぼ同じで尚かつ画像的に同一となるような模様が精巧に
転写されたコインなどの判別が困難であるという問題を
有している。
Further, according to the eddy current sensor, although data such as the material, length, and thickness described above can be obtained, information on the surface shape and unevenness of the object to be measured can be obtained depending on these data. I can't take it. For this reason, for example, when measuring and determining a coin,
Even if it is possible to discriminate the types of ordinary six coins in Japan from their materials, there is a problem that it is difficult to see counterfeit coins having almost the same outer diameter, thickness and material. Even when a sensor that can detect information about the size, weight, thickness, etc. of a coin is used in combination with an image sensor, the pattern that the outer diameter, thickness, and material are almost the same and still the same in terms of image are elaborate. There is a problem that it is difficult to determine the transferred coin and the like.

【0007】そこで、このような問題を解消すべく被測
定物表面の凹凸などを検出することで得られる表面形状
に関するデータがあれば、より高度な判別を行うための
情報として用いることができると考えられる。
Therefore, if there is data on the surface shape obtained by detecting irregularities on the surface of the object to be measured in order to solve such a problem, it can be used as information for performing more advanced discrimination. Conceivable.

【0008】本発明は、被測定物の表面形状を検出する
ことができる表面形状検出用センサを提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide a surface shape detecting sensor capable of detecting the surface shape of an object to be measured.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1記載の発明の表面形状検出用センサでは、
棒状コアの先端を凹凸のある金属製の被測定物表面に相
対移動可能に対向させると共に、棒状コアに被測定物の
凹凸形状に起因して変化する磁束を検出するための検出
手段を設け、棒状コアの相対移動方向に関する先端の幅
を検出しようとする凹凸形状の幅より小さくするように
している。
In order to achieve the above object, the surface shape detecting sensor according to the first aspect of the present invention comprises:
Along with the distal end of the rod-shaped core relatively movably facing the surface of the metal object to be measured having irregularities, a detecting means for detecting the magnetic flux that changes due to the irregular shape of the object to be measured is provided in the rod-shaped core, The width of the tip in the relative movement direction of the rod-shaped core is set to be smaller than the width of the uneven shape to be detected.

【0010】したがって棒状コアと被測定物が相対移動
するのに伴い棒状コア先端と対向する被測定物の凹凸形
状が変化し、これに起因して棒状コア先端に発生してい
る磁束も変化する。この変化は検出手段で検出され、波
形で表されるパターンとして認識される。このとき、棒
状コア先端はその幅が被測定物の検出される凹凸形状の
幅より小さく形成されているため、凹凸形状の変化に起
因して変化する磁束が検出され得る。よって変化パター
ンは細かな波形から構成されることになり、被測定物の
表面形状に比例した特徴をパターン図形として示したデ
ータとして把握される。
Therefore, as the rod-shaped core and the object to be measured move relative to each other, the uneven shape of the object to be measured facing the tip of the rod-shaped core changes, and as a result, the magnetic flux generated at the tip of the rod-shaped core also changes. . This change is detected by the detecting means and recognized as a pattern represented by a waveform. At this time, since the width of the tip of the rod-shaped core is formed smaller than the width of the detected unevenness of the measured object, the magnetic flux that changes due to the change in the unevenness can be detected. Therefore, the change pattern is composed of fine waveforms, and is grasped as data indicating a characteristic proportional to the surface shape of the measured object as a pattern graphic.

【0011】請求項2記載の表面形状検出用センサにお
いては、検出手段は、棒状コアに巻回された検出コイル
又は棒状コアに取り付けられた磁気抵抗効果素子であ
る。したがって、被測定物表面の凹凸形状に起因して変
化する磁束が、検出コイルの電流を変化させることによ
って、あるいは磁気抵抗効果素子の内部抵抗を変化させ
ることによって検出され得る。
In the surface shape detecting sensor according to the present invention, the detecting means is a detection coil wound around the rod-shaped core or a magnetoresistive element attached to the rod-shaped core. Therefore, the magnetic flux that changes due to the uneven shape of the surface of the object to be measured can be detected by changing the current of the detection coil or by changing the internal resistance of the magnetoresistive element.

【0012】請求項3記載の表面形状検出用センサにお
いては、棒状コアを間に挟んだ両側に磁束通路形成用の
補助コアを配設し、棒状コア又は補助コアに励磁用コイ
ルを巻回するようにしている。したがってコア先端から
発生する磁束の通路が確保されて精度が良くなり、表面
形状検出用センサとしての感度が向上する。
In the surface shape detecting sensor according to the third aspect of the present invention, an auxiliary core for forming a magnetic flux path is disposed on both sides of the rod-shaped core, and an exciting coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core. Like that. Therefore, the path of the magnetic flux generated from the tip of the core is secured, the accuracy is improved, and the sensitivity as the surface shape detecting sensor is improved.

【0013】請求項4記載の表面形状検出用センサにお
いては、棒状コアには励磁用コイルが巻回されており、
励磁用コイルには高周波信号が印加されてなる。したが
ってこの高周波信号により棒状コアが励磁され、被測定
物表面と対向している棒状コア先端に磁束が発生する。
そして被測定物が相対移動したときに凹凸形状に起因し
て変化するこの磁束が検出される。
[0013] In the surface shape detecting sensor according to the fourth aspect, an exciting coil is wound around the rod-shaped core.
A high frequency signal is applied to the exciting coil. Therefore, the rod-shaped core is excited by the high-frequency signal, and a magnetic flux is generated at the tip of the rod-shaped core facing the surface of the measured object.
Then, the magnetic flux that changes due to the uneven shape when the measured object relatively moves is detected.

【0014】請求項5記載の表面形状検出センサにおい
ては、補助コアは棒状コアと一体形成されたコア体から
形成されてなる。したがってコア先端から発生する磁束
の通路が確保されて精度が良くなり、表面形状検出用セ
ンサとしての感度が向上する。
[0014] In the surface shape detection sensor according to the fifth aspect, the auxiliary core is formed of a core body integrally formed with the rod-shaped core. Therefore, the path of the magnetic flux generated from the tip of the core is secured, the accuracy is improved, and the sensitivity as the surface shape detecting sensor is improved.

【0015】請求項6記載の表面形状検出用センサにお
いては、被測定物はコインであり、棒状コアの移動方向
に関する先端の幅は2mm以下である。したがって、コ
イン表面の凹凸形状の変化が、その中でも特に2mmよ
り大きな凹凸の形状変化が細かく検出される。
In the surface shape detecting sensor according to the present invention, the object to be measured is a coin, and the width of the tip in the moving direction of the rod-shaped core is 2 mm or less. Therefore, a change in the uneven shape of the coin surface, particularly a change in the uneven shape larger than 2 mm, is finely detected.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

【0017】図1に本発明の表面形状検出用センサの一
実施形態を示す。この表面形状検出用センサ1は検出コ
イル5と励磁用コイル6とを備えて形成されるセンサか
ら成り、材質や形状の違いによる磁束の変化を利用して
被測定物10の材質、長さ、厚みなどのデータを得るこ
とができるように形成されている。また表面形状検出用
センサ1を形成する棒状コア3の先端3aは、被測定物
10の表面の凹凸形状を検出することができるようにこ
の凹凸形状の幅よりも小さく形成されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the surface shape detecting sensor according to the present invention. The surface shape detection sensor 1 includes a sensor formed with a detection coil 5 and an excitation coil 6, and uses the change in magnetic flux due to the difference in material and shape to determine the material, length, It is formed so that data such as thickness can be obtained. The tip 3a of the rod-shaped core 3 forming the surface shape detecting sensor 1 is formed smaller than the width of the uneven shape so that the uneven shape of the surface of the measured object 10 can be detected.

【0018】表面形状検出用センサ1は、棒状コア3に
被測定物10の凹凸形状に起因して変化する磁束を検出
するための検出手段4が設けられ、当該被測定物10に
関するデータを得ることができるように形成されてい
る。また表面形状検出用センサ1は、棒状コア3の先端
3aが凹凸のある被測定物10の表面に対向するように
配置され、この被測定物10に対して相対移動するよう
にされている。
The surface shape detecting sensor 1 is provided with a detecting means 4 for detecting a magnetic flux that changes due to the uneven shape of the measured object 10 on the rod-shaped core 3 and obtains data on the measured object 10. It is formed so that it can be. The surface shape detecting sensor 1 is arranged such that the tip 3a of the rod-shaped core 3 faces the surface of the object 10 having irregularities, and moves relative to the object 10 to be measured.

【0019】本実施形態での棒状コア3は、図1に示す
ような角柱形状のI形となるように形成され、その周囲
に検出コイル5と励磁用コイル6とが巻回されている。
このI形の棒状コア3は、図1中で矢示する左右方向a
を相対移動する方向とした場合に、その移動方向に関す
る先端3aの幅wが検出しようとする凹凸形状の幅より
小さくなるように形成されている。換言すれば、棒状コ
ア3の先端3aの4辺のうち、相対移動方向に平行な2
辺の長さが幅wであり、分解能を向上させ得るように小
さく形成されている。これにより被測定物10の表面の
凹凸形状を検出することができるようにされている。ま
た、相対移動方向に垂直な方向の幅xもできるだけ小さ
く形成されていることが好ましい。即ち、棒状コア3の
先端は尖端形状とされることが好ましい形態であり、幅
wを更に小さく形成するのに伴い分解能を更に向上させ
ることができる。
The rod-shaped core 3 in this embodiment is formed so as to have a prismatic I shape as shown in FIG. 1, and a detection coil 5 and an exciting coil 6 are wound therearound.
The I-shaped rod-shaped core 3 has a left-right direction a shown by an arrow in FIG.
Is set to be the direction of relative movement, the width w of the tip 3a in the moving direction is formed to be smaller than the width of the uneven shape to be detected. In other words, of the four sides of the tip 3a of the rod-shaped core 3, two
The length of the side is the width w and is formed small so as to improve the resolution. As a result, the uneven shape of the surface of the device under test 10 can be detected. Further, it is preferable that the width x in the direction perpendicular to the relative movement direction is formed as small as possible. That is, the tip of the rod-shaped core 3 is preferably in a pointed shape, and the resolution can be further improved as the width w is further reduced.

【0020】表面形状検出用センサ1の検出手段4は、
棒状コア3に巻回された検出コイル5により形成されて
いる。棒状コア3の周りに巻回された検出コイル5は、
更にその導線が図6に示すように増幅回路11や検波回
路12などに接続されて検出回路の一部を構成してい
る。ここでの検出回路は、表面形状検出用センサ1にお
ける磁束、即ち被測定物10の凹凸形状に起因して変化
する磁束を検出コイル5を流れる電流の変化からとら
え、これを増幅・検出し検出信号としてとり出そうとす
るものである。更に詳述すれば、検出回路は、棒状コア
3の先端3aの近傍を被測定物10が相対的に移動する
と凹凸形状に起因して磁束に変化が起こり、これに伴い
検出コイル5を流れる電流に微細な変化が起こるため、
これを増幅回路11によって増幅し、その後に検波回路
12により検出しようとするものである。検波回路12
の後段にはピークホールド回路13が設けられており、
検波信号の各ピークを抽出して極値のみを連続させた波
形図を得るのに用いられる。得られた波形図は、被測定
物10の表面の凹凸形状に比例した特徴を示すパターン
図として用いられ得る。
The detecting means 4 of the surface shape detecting sensor 1 comprises:
It is formed by a detection coil 5 wound around the rod-shaped core 3. The detection coil 5 wound around the rod-shaped core 3 is:
Further, as shown in FIG. 6, the conducting wire is connected to the amplifier circuit 11, the detection circuit 12, and the like to constitute a part of the detection circuit. The detection circuit detects the magnetic flux in the surface shape detecting sensor 1, that is, the magnetic flux that changes due to the uneven shape of the device under test 10, from the change in the current flowing through the detection coil 5, and amplifies and detects this to detect it. It is intended to be taken out as a signal. More specifically, when the device under test 10 relatively moves in the vicinity of the tip 3a of the rod-shaped core 3, the magnetic flux changes due to the uneven shape, and the current flowing through the detection coil 5 is accordingly changed. Because small changes occur in
This is amplified by the amplifying circuit 11 and then detected by the detecting circuit 12. Detection circuit 12
A peak hold circuit 13 is provided at the subsequent stage,
It is used to extract each peak of the detection signal and obtain a waveform chart in which only the extreme values are continued. The obtained waveform diagram can be used as a pattern diagram showing characteristics in proportion to the uneven shape of the surface of the device under test 10.

【0021】励磁用コイル6は、棒状コア3に巻回され
ると共にこの棒状コア3を励磁してその先端3aに磁束
を発生させる。本実施形態での励磁用コイル6は、図1
に示すように検出コイル5と共に棒状コア3に巻回され
て表面形状検出用センサ1を形成している。この場合、
励磁用コイル6は図示するように検出コイル5の外側に
同軸に巻回されているが、その巻回の態様は特にこれに
は限定されない。しかしながら、検出コイル5と励磁用
コイル6とが離れているほど感度が良くなることから、
離して配置されていることが好ましい。また励磁用コイ
ル6は図6に示すように励磁回路側に接続されており、
励磁信号14が印加されて棒状コア3を励磁している。
この場合の励磁信号14は例えば図示するような矩形状
の高周波信号であり、先端3aに発生する磁束が一定レ
ベルに保持されるように印加される。尚、本実施形態に
おいて用いられる回路の一例として図6に示すような回
路、即ち励磁信号14を送信する回路、検出信号を増幅
・検出する回路などにより構成された回路を挙げたが、
特にこの回路に限定されることはなく、他の励磁回路な
どを使用することができることはいうまでもない。
The exciting coil 6 is wound around the rod-shaped core 3 and excites the rod-shaped core 3 to generate a magnetic flux at its tip 3a. The exciting coil 6 in the present embodiment is the same as that shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the surface shape detection sensor 1 is formed by being wound around the rod-shaped core 3 together with the detection coil 5. in this case,
Although the exciting coil 6 is wound coaxially outside the detection coil 5 as shown in the figure, the manner of winding is not particularly limited. However, the sensitivity increases as the distance between the detection coil 5 and the exciting coil 6 increases.
It is preferred that they are spaced apart. The exciting coil 6 is connected to the exciting circuit side as shown in FIG.
The excitation signal 14 is applied to excite the rod-shaped core 3.
The excitation signal 14 in this case is, for example, a rectangular high frequency signal as shown in the figure, and is applied so that the magnetic flux generated at the tip 3a is maintained at a constant level. As an example of the circuit used in the present embodiment, a circuit as shown in FIG. 6, that is, a circuit configured by a circuit for transmitting the excitation signal 14, a circuit for amplifying and detecting the detection signal, and the like are described.
It is needless to say that the present invention is not particularly limited to this circuit, and other exciting circuits and the like can be used.

【0022】次に、表面形状検出用センサ1を形成する
コア体2が異なる形状に形成された別の実施形態につい
て説明する。
Next, another embodiment in which the core body 2 forming the surface shape detecting sensor 1 is formed in a different shape will be described.

【0023】図2に示す実施形態では、棒状コア3は円
柱または円筒形状となるように形成されている。この場
合の棒状コア3の先端3aの外径dは検出しようとする
被測定物10の凹凸形状の幅より小さく形成されている
ことは上述の場合と同様である。ここで、この外径d
(あるいは幅w)の大きさについて、図7に示す1円硬
貨の表面凹凸形状を検出する場合の例を挙げて説明す
る。1円硬貨表面のうち最も幅の小さいのは縁部分であ
る。そこで棒状コア3の先端3aの外径d(あるいは幅
w)の大きさをこの幅よりも小さくすれば、全ての表面
凹凸を検出することができるようになる。ただし、縁部
分の形状検出を行わずに模様部分の凹凸形状の検出を行
えば良い場合には、検出対象である模様部分の凹凸形状
の幅のうち最も小さい幅よりも棒状コア3の先端3aの
外径d(あるいは幅w)を小さくすれば良い。例えば図
7(B)の場合には、検出しようとする凹凸形状の幅、
例えばW1,W2よりも外径d(あるいは幅w)を小さ
な値にすれば良い。即ち、検出したい凹凸形状のある範
囲で外径d(幅w)を決定すれば良い。又は、検出した
い凹凸形状のうち、どの大きさの幅まで検出したいかを
決め、その幅よりも小さくなるようにすれば良い。この
場合には、検出したい大きさの幅の凹凸については鮮明
に検出することができる一方、検出する必要のない小さ
な幅の凹凸についても概略形状の把握は可能になる。
尚、検出コイル5はこの棒状コア3の周囲に環状に巻回
され、励磁用コイル6が更にその周囲に巻回されてい
る。
In the embodiment shown in FIG. 2, the rod-shaped core 3 is formed to have a cylindrical or cylindrical shape. In this case, the outer diameter d of the tip 3a of the rod-shaped core 3 is formed to be smaller than the width of the uneven shape of the measured object 10 to be detected, as in the case described above. Here, this outer diameter d
The size of (or the width w) will be described with reference to an example in which the surface unevenness of a one-yen coin shown in FIG. 7 is detected. The edge of the one-yen coin surface has the smallest width. Therefore, if the outer diameter d (or width w) of the tip 3a of the rod-shaped core 3 is made smaller than this width, all surface irregularities can be detected. However, when it is sufficient to detect the uneven shape of the pattern portion without detecting the shape of the edge portion, the tip 3a of the rod-shaped core 3 is smaller than the smallest width of the uneven shape of the pattern portion to be detected. May be reduced in outer diameter d (or width w). For example, in the case of FIG. 7B, the width of the uneven shape to be detected is
For example, the outer diameter d (or width w) may be set to a smaller value than W1 and W2. That is, the outer diameter d (width w) may be determined within a certain range of the uneven shape to be detected. Alternatively, it is only necessary to determine the width of the concave / convex shape to be detected to be detected and make the width smaller than the width. In this case, it is possible to clearly detect irregularities having a width of a size desired to be detected, but it is also possible to roughly understand shapes of irregularities having a small width which need not be detected.
The detection coil 5 is wound around the rod-shaped core 3 in an annular shape, and the exciting coil 6 is further wound therearound.

【0024】また、図3に示すように、棒状コア3を間
に挟んだ両側に磁束通路形成用の補助コア7を配設し、
棒状コア3又は補助コア7に励磁用コイル6を巻回する
ようにしても良い。この実施形態では、補助コア7は矩
形の棒状コア3の両側に位置して全体としてE形となる
ように形成され、棒状コア3と一体成形されてコア体2
を構成している。中央の棒状コア3の中央部分には検出
コイル5が巻回されて検出手段4とされており、その外
側には励磁用コイル6が同軸となるように巻回されてい
る。この棒状コア3の大きさについては上述した実施形
態における棒状コア3と同様できるだけ小さく、具体的
には検出される被測定物10の凹凸形状の幅より小さく
形成されていることはいうまでもない。
As shown in FIG. 3, auxiliary cores 7 for forming a magnetic flux path are disposed on both sides of the rod-shaped core 3 therebetween.
The exciting coil 6 may be wound around the rod-shaped core 3 or the auxiliary core 7. In this embodiment, the auxiliary cores 7 are formed on both sides of the rectangular rod-shaped core 3 so as to have an E-shape as a whole, and are formed integrally with the rod-shaped core 3 to form the core body 2.
Is composed. A detection coil 5 is wound around a central portion of the central rod-shaped core 3 to form a detection unit 4, and an excitation coil 6 is wound around the outside thereof so as to be coaxial. The size of the rod-shaped core 3 is as small as possible similarly to the rod-shaped core 3 in the above-described embodiment, and more specifically, it is, of course, smaller than the width of the uneven shape of the measured object 10 to be detected. .

【0025】更に、図3に示す実施形態の変形として、
表面形状検出用センサ1のコア体2を図4に示すように
形成することもできる。即ちこの場合のコア体2は、図
3に示したコア体2が棒状コア3を中心として回転した
ときの軌跡として得られるような、円柱形状の棒状コア
3とこれに同心円状に設けられる円筒形状の補助コア7
とによって形成されている。励磁用コイル6が棒状コア
3又は補助コア7に巻回されるのは上述の実施形態と同
様である。
Further, as a modification of the embodiment shown in FIG.
The core body 2 of the surface shape detecting sensor 1 can be formed as shown in FIG. That is, the core body 2 in this case is a cylindrical rod-shaped core 3 and a cylinder provided concentrically with the rod-shaped core 3, which can be obtained as a trajectory when the core 2 shown in FIG. 3 rotates about the rod-shaped core 3. Shaped auxiliary core 7
And is formed by. The exciting coil 6 is wound around the rod-shaped core 3 or the auxiliary core 7 as in the above-described embodiment.

【0026】加えて、検出コイル5と励磁用コイル6を
これまで説明したように設ける以外にも、例えば2つの
溝にそれぞれ巻くようにすることもできる。図5に示す
実施形態での表面形状検出用センサ1では、E形に形成
された検出コイル5と励磁用コイル6の更に外側にリタ
ーンパスコア8,8が設けられると共に、検出コイル5
が棒状コア3に巻回され、更に励磁用コイル6が棒状コ
ア3と補助コア7,7とに巻回されて形成されている。
In addition to the provision of the detecting coil 5 and the exciting coil 6 as described above, the detecting coil 5 and the exciting coil 6 may be wound around two grooves, for example. In the surface shape detecting sensor 1 in the embodiment shown in FIG. 5, return path cores 8 and 8 are provided further outside the E-shaped detection coil 5 and the excitation coil 6, and the detection coil 5
Is wound around the rod-shaped core 3, and the exciting coil 6 is further wound around the rod-shaped core 3 and the auxiliary cores 7, 7.

【0027】以上のように構成された表面形状検出用セ
ンサ1を用いて、例えば金属製の被測定物10の表面形
状を検出する場合の一連の動作を以下に説明する。ま
ず、検出コイル5に高周波の励磁信号14を印加するこ
とにより棒状コア3を励磁して磁束を発生させる。この
とき励磁信号14を調節するなどして磁束を一定レベル
に保つようにする。その後被測定物10を表面形状検出
用センサ1に対向させながら相対的に移動させ、先端3
aにおける磁束中を通過させると、この被測定物10を
磁束が貫く。そして被測定物10が更に相対移動する
と、先端3aにおける磁束は被測定物10の凹凸形状に
起因した変化を示すので、このような磁束の変化を検出
手段4を用いて検出する。即ち、磁束が変化するのに伴
い検出コイル5を流れる電流も変化するので、これを検
出することにより磁束変化を検出する。
A series of operations in the case of detecting the surface shape of the object to be measured 10 made of, for example, metal using the surface shape detecting sensor 1 configured as described above will be described below. First, the rod-shaped core 3 is excited by applying a high-frequency excitation signal 14 to the detection coil 5 to generate a magnetic flux. At this time, the magnetic flux is maintained at a constant level by adjusting the excitation signal 14 or the like. Thereafter, the device under test 10 is relatively moved while facing the surface shape detecting sensor 1, and the tip 3 is moved.
When passing through the magnetic flux in a, the magnetic flux penetrates the DUT 10. When the measured object 10 further moves relatively, the magnetic flux at the tip 3a shows a change due to the uneven shape of the measured object 10, and thus such a change in the magnetic flux is detected by the detecting means 4. That is, since the current flowing through the detection coil 5 changes as the magnetic flux changes, the change in the magnetic flux is detected by detecting this.

【0028】この場合、検出コイル5における電流変化
はまず増幅回路11で増幅され、その後検波回路12に
より検波信号が得られる。ここでは時間により振幅が変
化する波形図が得られるので、更にピークホールド回路
13を通過させることによって波形図の各ピークを抽出
し、図8などに示すような極値のみを連続させた波形図
を得る。このようにして得られた波形図は被測定物の凹
凸形状に比例したパターン図形として把握することがで
きる。尚、図8などに示す波形図では、縦軸が出力信号
を、横軸が表面形状検出用センサ1に対する被測定物1
0の相対位置をそれぞれ示している。
In this case, a change in current in the detection coil 5 is first amplified by the amplifier circuit 11, and then a detection signal is obtained by the detection circuit 12. Here, since a waveform diagram whose amplitude changes with time is obtained, each peak of the waveform diagram is extracted by further passing through a peak hold circuit 13, and only the extreme values as shown in FIG. Get. The waveform diagram thus obtained can be grasped as a pattern figure proportional to the uneven shape of the measured object. In the waveform diagrams shown in FIG. 8 and the like, the vertical axis represents the output signal, and the horizontal axis represents the DUT 1 relative to the surface shape detection sensor 1.
0 indicates a relative position.

【0029】以上のように構成された表面形状検出用セ
ンサ1によると、棒状コア3の先端3aの幅を小さくし
て分解能を向上させているので、被測定物10の表面凹
凸形状に起因して変化する磁束を細かに検出することが
できる。したがってより細かな波形から構成されたデー
タを得ることができることから、被測定物10の表面形
状を検出することができる。ここで、表面形状検出用セ
ンサ1の棒状コア3がI形である場合には、その移動方
向に関する先端3aの幅wは被測定物10の凹凸形状の
幅より小さくなるように形成されており、更にその幅w
を小さくするほど表面形状検出用センサ1の分解能を向
上させることができる。
According to the surface shape detecting sensor 1 configured as described above, the width of the tip 3a of the rod-shaped core 3 is reduced to improve the resolution. The changing magnetic flux can be detected finely. Therefore, since data composed of finer waveforms can be obtained, the surface shape of the device under test 10 can be detected. Here, when the rod-shaped core 3 of the surface shape detecting sensor 1 is I-shaped, the width w of the tip 3a in the moving direction is formed so as to be smaller than the width of the uneven shape of the measured object 10. And its width w
The resolution of the surface shape detecting sensor 1 can be improved as the value of is reduced.

【0030】また、図2に示すように棒状コア3を円柱
(円筒)形状に形成した場合にあっては、表面形状検出
用センサ1としての方向性がなくなっているため、表面
形状検出用センサ1と被測定物10とがどの方向に相対
移動しても同様の磁束変化を検出することができるとい
う利点を備えている。
When the rod-shaped core 3 is formed in a columnar (cylindrical) shape as shown in FIG. 2, the direction of the surface shape detecting sensor 1 is lost. There is an advantage that a similar change in magnetic flux can be detected regardless of the direction in which the object 1 and the DUT 10 move relative to each other.

【0031】更に、棒状コア3と補助コア7とをE型と
するなど、棒状コア3を間に挟んだ両側に磁束通路形成
用の補助コア7を配設した場合にあっては(図3、図
4)、変化する磁束の通路が確保されるため、表面形状
検出用センサ1としての精度がより良くなり感度が向上
している。
Further, in the case where auxiliary cores 7 for forming a magnetic flux path are arranged on both sides of the rod-shaped core 3 such that the rod-shaped core 3 and the auxiliary core 7 are E-shaped (FIG. 3). 4), since the path of the changing magnetic flux is secured, the accuracy as the surface shape detecting sensor 1 is improved, and the sensitivity is improved.

【0032】また検出コイル5と励磁用コイル6とを2
つの溝にそれぞれ巻くようにした場合にあっては(図
5)、検出コイル5と励磁用コイル6とが距離をおいて
設けられているので感度が向上している。
The detection coil 5 and the exciting coil 6 are
In the case of winding around each of the three grooves (FIG. 5), the sensitivity is improved because the detection coil 5 and the exciting coil 6 are provided at a distance.

【0033】以下に、本発明の表面形状検出用センサ1
の実施例を具体例を挙げて説明する。ここでは、表面形
状検出用センサ1をコインの種類・真偽の判別を行うた
めに用いた場合について説明する。このとき、表面形状
検出用センサ1の棒状コア3がI形である場合には、そ
の移動方向に関する先端3aの幅wが2mm以下、その
垂直方向の幅xが3mm以下の矩形となるように形成さ
れていれば通常国内で流通しているコインの模様・表面
形状(凹凸)の特徴的パターンを検出することができる
が、好ましくはより狭いコア幅の方が精密な検出を行う
ことができる。ここで、本実施例では、移動方向に関す
る幅wを0.5mmとしている。このような形状とされ
ることにより、棒状コア3は、コインの縁部などの形状
を細かに検出してより詳細な判別に資するデータを得る
ことができるようになる。
Hereinafter, the surface shape detecting sensor 1 of the present invention will be described.
Will be described with reference to specific examples. Here, a case in which the surface shape detection sensor 1 is used to determine the type and authenticity of a coin will be described. At this time, when the rod-shaped core 3 of the surface shape detecting sensor 1 is I-shaped, the width w of the tip 3a in the moving direction is 2 mm or less and the width x in the vertical direction is 3 mm or less. If it is formed, it is possible to detect the characteristic pattern of the pattern and surface shape (irregularity) of coins that are usually distributed in Japan, but preferably a narrower core width can perform more precise detection. . Here, in the present embodiment, the width w in the moving direction is set to 0.5 mm. With such a shape, the rod-shaped core 3 can obtain data contributing to more detailed discrimination by finely detecting the shape of the edge of the coin or the like.

【0034】本発明の表面形状検出用センサ1によれ
ば、被測定物10の表面形状を十分に検出し得るが、コ
インを検出する本実施例での表面形状検出用センサ1に
は補助的センサとしての役割を担う手段、例えばCIS
即ち画像処理装置(図示省略)が組み合わされて補完さ
れている。即ち、表面形状検出用センサ1によりコイン
の表面形状に関するデータを取り込んだとしても、図7
(A)に示すP線による切り方とQ線による切り方とで
表面凹凸形状が異なるように、そのデータがコインに関
してどの方向の切り口のものなのか特定され得ないこと
があるので、画像処理装置を表面形状検出用センサ1の
前段に設置し、コインの表面上の模様その他の画像デー
タを得ると共にこれを参照し、表面形状検出用センサ1
がコインのどの切り口における凹凸形状データを得たの
かを特定するようにしている。尚、ここで述べた画像デ
ータを得る手段は特にこれに限定されることはない。他
の手段、例えば各コインを一定方向に向かせ得る手段な
どにより切り口を一定のものとすることができればこの
ような補助的センサが不要であることもいうまでもな
い。
According to the surface shape detecting sensor 1 of the present invention, the surface shape of the measured object 10 can be sufficiently detected. However, the surface shape detecting sensor 1 of this embodiment for detecting coins is an auxiliary. Means acting as sensors, eg CIS
That is, an image processing device (not shown) is combined and complemented. That is, even if the data relating to the surface shape of the coin is captured by the surface shape detection sensor 1, FIG.
Since the surface unevenness is different between the method of cutting by the P line and the method of cutting by the Q line shown in (A), it may not be possible to specify the direction of the cut of the coin with respect to the coin. The device is installed in front of the surface shape detecting sensor 1 to obtain a pattern or other image data on the surface of the coin and refer to the data to obtain the surface shape detecting sensor 1.
Specifies the cut surface of the coin from which the concave / convex shape data is obtained. The means for obtaining the image data described here is not particularly limited to this. It is needless to say that such an auxiliary sensor is unnecessary if the cut can be made constant by another means, for example, a means for turning each coin in a certain direction.

【0035】また、コイン検出用の表面形状検出用セン
サ1においては、特に図示していないが、コインの表面
形状に関する正規なデータを記憶・保持する手段が例え
ば検出回路の後段に設けられている。ここには正規な各
種コインの凹凸形状に関するデータがあらかじめ複数パ
ターン用意されており、これら正規データの中から表面
形状検出用センサ1により得られたデータに対応するも
のが適宜選択され、対比される。尚、ここでは表面凹凸
形状を表す波形を1パターンとして認識し正規の形状パ
ターンと比較する場合について説明したが、判別方法は
特にこれに限られず、コインの中央部分や縁部分の厚み
データなどを用いて比較・判別を行うこともできる。例
えば図8は1円硬貨の表面凹凸形状を検出したときの波
形を表すデータであり、このデータからはコイン縁部と
中央部の高さの差に関する情報21、縁部の幅に関する
情報22、直径に関する情報23、材質や厚みに関する
情報24などが得られる。
In the surface shape detecting sensor 1 for detecting coins, although not shown, means for storing and holding legitimate data on the surface shape of the coin is provided, for example, at the subsequent stage of the detecting circuit. . Here, a plurality of patterns of data relating to the irregular shape of various legal coins are prepared in advance, and data corresponding to data obtained by the surface shape detecting sensor 1 is appropriately selected from these regular data and compared. . Here, a case has been described in which the waveform representing the surface unevenness is recognized as one pattern and compared with a regular shape pattern. However, the discrimination method is not particularly limited to this, and the thickness data of the central portion and the edge portion of the coin are used. It can also be used for comparison and discrimination. For example, FIG. 8 shows data representing a waveform when a surface irregularity shape of a one-yen coin is detected. From this data, information 21 relating to the difference between the height of the coin edge and the center, information 22 relating to the width of the edge, Information 23 about the diameter, information 24 about the material and thickness, etc. are obtained.

【0036】表面形状検出用センサ1を用いてコインの
種類などを判別する場合、まずコインを相対移動させな
がらCISにより表面形状の模様などを検出し、コイン
の切り口を特定するのに用いる画像データを用意する。
そしてこの画像データを利用し、表面形状検出用センサ
1によって得られたデータがコインのどの切り口におけ
るものなのかを特定する。即ち、コインが円形である場
合は、コインが表面形状検出用センサ1の近傍をどの方
向を向いて通過したのか判らないので、画像データ中の
コインを確認してその方向を特定するようにする。この
ようにして切り口方向が特定されたら、あらかじめ用意
されている正規コインに関する凹凸形状の正規データの
中からその切り口に該当するものあるいはその近傍のも
のを選択し、これと上述の波形図とを比較する。一致す
れば測定されたコインは比較対象物と種類を等しくする
ものあるいは正規のものであると認識される一方、一致
しなければ種類を異にするものあるいは偽造物であると
認識されるなど、このデータは詳細な判別のために供さ
れて、コインの種類・真偽判別を一層詳細に行うのに利
用される。
When discriminating the type of coin or the like using the surface shape detecting sensor 1, first, the pattern of the surface shape or the like is detected by CIS while relatively moving the coin, and image data used to specify the cut end of the coin. Prepare
By using this image data, it is specified which cut of the coin the data obtained by the surface shape detecting sensor 1 is. In other words, when the coin is circular, it is not known in which direction the coin has passed near the surface shape detecting sensor 1, so the coin in the image data is confirmed and the direction is specified. . When the cut direction is specified in this manner, the data corresponding to the cut or the vicinity thereof is selected from the regular data of the irregular shape of the regular coin prepared in advance, and this and the above-described waveform diagram are compared. Compare. If they match, the measured coin is recognized as being of the same type or regular as the comparison object, while if they do not match, it is recognized as being of a different type or forgery, etc. This data is used for detailed discrimination, and is used for performing coin type / authentication discrimination in more detail.

【0037】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、上述した各実施形態において、棒状コア3
に検出コイル5を巻回したものを検出手段4として用い
る代わりに、磁気抵抗効果素子(MR素子)を棒状コア
3に取り付けたものを用いることが可能である。この場
合、被測定物10の表面の凹凸形状に起因して変化する
磁束により磁気抵抗効果素子の内部抵抗が変化するの
で、これを検出することによって磁束変化を細かに検出
することができる。
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, the rod-shaped core 3
Instead of using the detection coil 5 wound as the detection means 4 as the detection means 4, it is possible to use the one in which a magnetoresistive effect element (MR element) is attached to the rod-shaped core 3. In this case, since the internal resistance of the magnetoresistive element changes due to the magnetic flux that changes due to the uneven shape of the surface of the device under test 10, a change in the magnetic flux can be finely detected by detecting this.

【0038】また上述の各実施形態における表面形状検
出用センサ1は検出コイル5と励磁用コイル6とを備え
るものであったが、この代わりとして1つのコイルのみ
が設けられたセンサを用いることも可能である。この場
合は、単一のコイルにより励磁を行うと共に、このコイ
ルにおけるインダクタンス変化を検出することによって
磁束の変化を検出するようにすれば良い。
Although the surface shape detecting sensor 1 in each of the above-described embodiments has the detecting coil 5 and the exciting coil 6, a sensor provided with only one coil may be used instead. It is possible. In this case, excitation may be performed by a single coil, and a change in magnetic flux may be detected by detecting a change in inductance in the coil.

【0039】更に、上述した実施形態の説明中、その一
形態として、コインを被測定物10とし、その表面の凹
凸などを検出する場合について説明したが被測定物10
は特にこれに限定されることはないことはいうまでもな
い。本発明の表面形状検出用センサ1によれば、コイン
以外の金属製表面形状の検出を行うことも当然に可能で
あり、例えば金属表面の細かな傷の検出を行う際にも利
用することができる。この場合、コア先端3aの形状・
大きさは測定対象である傷などの形状・大きさに対応し
得るように適宜変更して形成されることはいうまでもな
く、上述した各実施形態中で例示されたものに特に限定
されることはない。
Further, in the description of the above-described embodiment, a case where a coin is used as the object to be measured 10 and irregularities or the like on the surface thereof are detected has been described.
It is needless to say that is not particularly limited to this. According to the surface shape detection sensor 1 of the present invention, it is naturally possible to detect a metal surface shape other than coins, and for example, it can also be used to detect fine scratches on the metal surface. it can. In this case, the shape of the core tip 3a
Needless to say, the size is appropriately changed and formed so as to correspond to the shape and size of a scratch or the like to be measured, and is particularly limited to those exemplified in the above-described embodiments. Never.

【0040】更には、測定対象はこのような金属製のも
のに限られることはなく、例えば本発明の表面形状検出
用センサ1によれば磁性体をもその対象とすることが可
能である。この場合は、磁性体が移動することによって
コアから発生している磁束はやはり変化する(ただしそ
の変化は磁束が増える方向である)ため、この磁束変化
をとらえて磁性体の凹凸形状を検出することができる。 (実施例)図8に、本発明の表面形状検出用センサ1を
用いて1円玉の表面形状を検出して得られた信号の波形
を、図9には500円硬貨の表面形状を検出して得られ
た信号の波形をそれぞれ示す。両実施例においては、移
動方向に関する幅wが0.5mmとなるように形成され
た棒状コア3を用いて検出を行った。両図からわかるよ
うに、先端3aの幅wを小さく形成することで表面形状
検出用センサ1の分解能を向上させ、表面形状の凹凸に
起因して変化する磁束を細かな波形によって表示するこ
とができた。 (比較例)先端3aの幅が3mmに形成されていること
以外は上述の実施例のものと同じ構成の棒状コア3を用
いて500円硬貨の表面形状検出を行った(図10)。
ここからわかるように、表面形状検出用センサ1として
の分解能が低いためコイン表面の形状が細かく検出され
得ずに単に平らな信号波形になってしまっている。した
がってこのデータからはコインの表面形状の特徴を詳細
には把握し得なかった。
Further, the object to be measured is not limited to such a metal object. For example, according to the surface shape detecting sensor 1 of the present invention, a magnetic substance can also be an object. In this case, the magnetic flux generated from the core is also changed by the movement of the magnetic body (however, the change is in the direction in which the magnetic flux increases). Therefore, the change in the magnetic flux is captured to detect the uneven shape of the magnetic body. be able to. (Embodiment) FIG. 8 shows the waveform of a signal obtained by detecting the surface shape of a single coin using the surface shape detection sensor 1 of the present invention, and FIG. 9 shows the surface shape of a 500 yen coin. The waveforms of the signals obtained as described above are shown. In both examples, detection was performed using the rod-shaped core 3 formed so that the width w in the moving direction was 0.5 mm. As can be seen from these figures, the resolution of the surface shape detecting sensor 1 is improved by forming the width w of the tip 3a small, and the magnetic flux that changes due to the unevenness of the surface shape can be displayed by a fine waveform. did it. (Comparative Example) The surface shape of a 500-yen coin was detected using the rod-shaped core 3 having the same configuration as that of the above-mentioned embodiment except that the width of the tip 3a was 3 mm (FIG. 10).
As can be seen from the figure, the resolution of the surface shape detecting sensor 1 is low, so that the shape of the coin surface cannot be detected finely, and the signal shape is simply a flat signal waveform. Therefore, the characteristics of the surface shape of the coin could not be grasped in detail from this data.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1記載の発明の表面形状検出用センサでは、棒状コアの
先端を凹凸のある金属製の被測定物表面に相対移動可能
に対向させると共に、棒状コアに被測定物の凹凸形状に
起因して変化する磁束を検出するための検出手段を設
け、更に棒状コアの相対移動方向に関する先端の幅を検
出しようとする凹凸形状の幅より小さくするようにして
いるので、磁束の変化を細かに検出することができる。
これにより、接触することなく被測定物の表面凹凸形状
を検出することができる。
As is apparent from the above description, in the surface shape detecting sensor according to the first aspect of the present invention, the tip of the rod-shaped core is movably opposed to the surface of the metal object having irregularities. Along with, the rod-shaped core is provided with a detecting means for detecting a magnetic flux that changes due to the uneven shape of the object to be measured, and is smaller than the width of the uneven shape to detect the width of the tip in the relative movement direction of the rod-shaped core. Therefore, a change in magnetic flux can be finely detected.
This makes it possible to detect the uneven shape of the surface of the object without contact.

【0042】また、請求項2記載の発明の表面形状検出
用センサでは、検出手段は、棒状コアに巻回された検出
コイル又は棒状コアに取り付けられた磁気抵抗効果素子
であるので、被測定物表面の凹凸形状に起因して変化す
る磁束を、検出コイル電流を変化させることによって、
あるいは磁気抵抗効果素子の内部抵抗を変化させること
によって細かに検出することができる。よって被測定物
の表面凹凸形状を検出することができる。
In the surface shape detecting sensor according to the second aspect of the present invention, since the detecting means is a detection coil wound on a rod-shaped core or a magnetoresistive element attached to the rod-shaped core, By changing the detection coil current, the magnetic flux that changes due to the surface irregularity shape,
Alternatively, fine detection can be made by changing the internal resistance of the magnetoresistance effect element. Therefore, it is possible to detect the surface unevenness of the measured object.

【0043】更に請求項3記載の発明の表面形状検出用
センサでは、棒状コアを間に挟んだ両側に磁束通路形成
用の補助コアを配設し、棒状コア又は補助コアに励磁用
コイルを巻回するようにしているので、コア先端から発
生する磁束の通路が確保される。よって、表面形状検出
用センサとしての感度・精度を向上させることができ
る。
In the surface shape detecting sensor according to the third aspect of the present invention, auxiliary cores for forming a magnetic flux path are disposed on both sides of the rod-shaped core, and an exciting coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core. Since it is rotated, a path for magnetic flux generated from the tip of the core is secured. Therefore, the sensitivity and accuracy of the surface shape detection sensor can be improved.

【0044】また請求項4記載の発明の表面形状検出用
センサでは、棒状コアには励磁用コイルが巻回されてお
り、励磁用コイルには高周波信号が印加されているの
で、この高周波信号により棒状コアを励磁することがで
きる。これにより磁束を発生させ、被測定物表面の凹凸
形状に起因して変化する磁束を検出することができる。
In the surface shape detecting sensor according to the fourth aspect of the present invention, an exciting coil is wound around the rod-shaped core, and a high-frequency signal is applied to the exciting coil. The rod-shaped core can be excited. Thus, a magnetic flux is generated, and the magnetic flux that changes due to the uneven shape of the surface of the measured object can be detected.

【0045】また請求項5記載の発明の表面形状検出用
センサでは、補助コアは棒状コアと一体形成されたコア
体から形成されてなるので、コア先端から発生する磁束
の通路が確保されて精度が良くなり、表面形状検出用セ
ンサとしての感度が向上する。
In the surface shape detecting sensor according to the fifth aspect of the present invention, since the auxiliary core is formed of a core body integrally formed with the rod-shaped core, the path of the magnetic flux generated from the tip of the core is secured and the accuracy is improved. And the sensitivity as a surface shape detection sensor is improved.

【0046】更に請求項6記載の発明の表面形状検出用
センサでは、被測定物はコインであり、棒状コアの移動
方向に関する先端の幅は2mm以下であるので、コイン
表面の凹凸形状の変化を検出し得る。これにより、コイ
ンの種類あるいは真偽の判別を行い得る情報を得ること
ができる。
In the surface shape detecting sensor according to the present invention, the object to be measured is a coin, and the width of the tip in the moving direction of the rod-shaped core is 2 mm or less. Can be detected. As a result, it is possible to obtain information that can determine the type of the coin or the authenticity.

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

【図1】本発明の表面形状検出用センサの一実施形態を
示す斜視図であり、棒状コアが矩形状に形成された場合
を示す。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a surface shape detection sensor according to the present invention, in which a rod-shaped core is formed in a rectangular shape.

【図2】本発明の別の実施形態を示す斜視図であり、棒
状コアが円柱・円筒形状に形成された場合を示す。
FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of the present invention, showing a case where a rod-shaped core is formed in a cylindrical / cylindrical shape.

【図3】本発明の別の実施形態を示す斜視図であり、棒
状コアの両側に補助コアが配設されてコア体がE形に形
成された場合を示す。
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the present invention, showing a case where auxiliary cores are disposed on both sides of a rod-shaped core and the core body is formed in an E shape.

【図4】本発明の別の実施形態を示す斜視図であり、棒
状コアの両側に補助コアが配設された場合を示す。
FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the present invention, showing a case where auxiliary cores are provided on both sides of a rod-shaped core.

【図5】本発明の別の実施形態を示す斜視図であり、検
出コイル5と励磁用コイル6とを2つの溝にそれぞれ巻
くようにした場合を示す。
FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the present invention, showing a case where a detection coil 5 and an exciting coil 6 are wound around two grooves, respectively.

【図6】表面形状を検出するための回路を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a circuit for detecting a surface shape.

【図7】(A)は被測定物(1円硬貨)の表面凹凸形状
を検出する際の切り口方向の違いを示す平面図であり、
(B)は(A)のP線による被測定物の断面及び表面凹
凸の幅の例を示す図である。
FIG. 7A is a plan view showing a difference in a cut direction when detecting a surface irregularity shape of an object to be measured (one yen coin);
(B) is a diagram showing an example of the cross section of the object to be measured and the width of the surface irregularities by the P line in (A).

【図8】本発明の表面形状検出用センサを用い1円硬貨
の表面形状を検出して得られた検出信号を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a detection signal obtained by detecting the surface shape of a one-yen coin using the surface shape detection sensor of the present invention.

【図9】本発明の表面形状検出用センサを用い500円
硬貨の表面形状を検出して得られた検出信号を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a detection signal obtained by detecting the surface shape of a 500 yen coin using the surface shape detection sensor of the present invention.

【図10】従来形状の表面形状検出用センサを用い50
0円硬貨の表面形状を検出して得られた検出信号を示す
図である。
FIG. 10 shows a case where a conventional surface shape detection sensor is used.
It is a figure which shows the detection signal obtained by detecting the surface shape of the 0 yen coin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 表面形状検出用センサ 2 コア体 3 棒状コア 3a 棒状コアの先端 4 検出手段 5 検出コイル 6 励磁用コイル 7 補助コア 10 被測定物 w 棒状コアの相対移動方向に関する先端の幅 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface shape detection sensor 2 Core body 3 Rod core 3a Tip of rod core 4 Detecting means 5 Detection coil 6 Exciting coil 7 Auxiliary core 10 Object to be measured w Width of tip with respect to relative movement direction of rod core

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 棒状コアの先端を凹凸のある金属製の被
測定物表面に相対移動可能に対向させると共に、前記棒
状コアに前記被測定物の前記凹凸形状に起因して変化す
る磁束を検出するための検出手段を設けてなる表面形状
検出用センサであって、前記棒状コアの前記相対移動方
向に関する先端の幅を検出しようとする前記凹凸形状の
幅より小さくしたことを特徴とする表面形状検出用セン
サ。
1. A tip of a rod-shaped core is relatively movably opposed to a surface of a metal object to be measured having irregularities, and a magnetic flux that changes in the rod-shaped core due to the irregular shape of the object to be measured is detected. A surface shape detection sensor provided with detection means for detecting the width of the tip of the rod-shaped core in the relative movement direction, the width being smaller than the width of the uneven shape to be detected. Detection sensor.
【請求項2】 前記検出手段は、前記棒状コアに巻回さ
れた検出コイル又は前記棒状コアに取り付けられた磁気
抵抗効果素子であることを特徴とする請求項1記載の表
面形状検出用センサ。
2. The surface shape detection sensor according to claim 1, wherein said detection means is a detection coil wound around said rod-shaped core or a magnetoresistive element attached to said rod-shaped core.
【請求項3】 前記棒状コアを間に挟んだ両側に磁束通
路形成用の補助コアを配設し、前記棒状コア又は前記補
助コアに励磁用コイルを巻回してなることを特徴とする
請求項1または2記載の表面形状検出用センサ。
3. An auxiliary core for forming a magnetic flux passage is disposed on both sides of the rod-shaped core, and an exciting coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core. 3. The sensor for detecting a surface shape according to 1 or 2.
【請求項4】 前記棒状コアには励磁用コイルが巻回さ
れており、前記励磁用コイルには高周波信号が印加され
てなることを特徴とする請求項1または2記載の表面形
状検出用センサ。
4. The surface shape detecting sensor according to claim 1, wherein an excitation coil is wound around the rod-shaped core, and a high-frequency signal is applied to the excitation coil. .
【請求項5】 前記補助コアは前記棒状コアと一体形成
されたコア体から形成されてなることを特徴とする請求
項3記載の表面形状検出用センサ。
5. The surface shape detecting sensor according to claim 3, wherein the auxiliary core is formed of a core body integrally formed with the rod-shaped core.
【請求項6】 前記被測定物はコインであり、前記棒状
コアの前記移動方向に関する先端の幅は2mm以下であ
ることを特徴とする請求項1から5いずれか記載の表面
形状検出用センサ。
6. The surface shape detecting sensor according to claim 1, wherein the object to be measured is a coin, and a width of a tip of the rod-shaped core in the moving direction is 2 mm or less.
JP34343497A 1997-12-12 1997-12-12 Surface shape detection sensor Pending JPH11175792A (en)

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