JPH11250303A - Surface shape detection device - Google Patents

Surface shape detection device

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Publication number
JPH11250303A
JPH11250303A JP10351825A JP35182598A JPH11250303A JP H11250303 A JPH11250303 A JP H11250303A JP 10351825 A JP10351825 A JP 10351825A JP 35182598 A JP35182598 A JP 35182598A JP H11250303 A JPH11250303 A JP H11250303A
Authority
JP
Japan
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rod
shaped
core
shaped cores
measured
Prior art date
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Pending
Application number
JP10351825A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eikichi Ariga
英吉 有賀
Mitsuo Yokozawa
満雄 横沢
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Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd filed Critical Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPH11250303A publication Critical patent/JPH11250303A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive non-contact detector of a simple structure capable of detecting projections or recessions on the surface of an object to be measured in a single relative motion by constituting a line sensor. SOLUTION: Tips of many bar-shaped cores arranged in a line at a specified interval are mounted on the same plane and, at the same time, these tips are placed relatively movable opposite to a direction orthogonal to the above arranging detection on a measured object surface with projections and recessions in a magnetic field. A detection coil 5 for detecting changes in a magnetic flux generated by projections and recessions of the measured object is provided in each of the bar-shaped cores, an output of the detection coil 5 is A/D converted in a specified timing and stored in a memory 25, and the projections and recessions within a specified range is detected from data stored in the memory 25.

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、磁束の変化に基づ
いて非接触で被測定物の表面の凹凸形状を検出する表面
形状検出装置に関する。更に詳述すると、本発明は、被
測定物を一度相対移動させるだけで所定範囲の被測定物
の表面の凹凸形状を検出することができる表面形状検出
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface shape detecting device for detecting irregularities on the surface of an object to be measured in a non-contact manner based on a change in magnetic flux. More specifically, the present invention relates to a surface shape detection device capable of detecting the uneven shape of the surface of a measured object within a predetermined range only by relatively moving the measured object once.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、被測定物の表面の凹凸形状を精密
に測定することができ、しかも簡単な構造且つ安価なも
のとしては、ダイヤルゲージがある。しかしながら、こ
のダイヤルゲージは被測定物を固定し且つ測定子を凹凸
面に接触させて測定を行うものであるため、その測定に
長時間を要してしまう。このため、短時間に被測定物の
表面の凹凸形状を検出することは困難であり、移動する
被測定物の表面の凹凸形状を次々に検出する用途、例え
ば、自動販売機に組み込んだ硬貨識別装置等には適用す
ることができなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a dial gauge that can accurately measure the uneven shape of the surface of an object to be measured, has a simple structure and is inexpensive. However, since the dial gauge measures the object by fixing the object to be measured and bringing the probe into contact with the uneven surface, the measurement takes a long time. For this reason, it is difficult to detect irregularities on the surface of the object to be measured in a short period of time, and to detect the irregularities on the surface of the moving object one after another, for example, coin identification incorporated in a vending machine. It could not be applied to devices and the like.

【0003】そこで、例えば自動販売機に組み込まれた
硬貨識別装置等では、複数のセンサ類を備えることで投
入硬貨に対する様々な種類のデータを収集して硬貨の種
類や真偽についての判別を行っている。硬貨識別装置に
設置されるセンサ類の一つとしては渦電流型センサがあ
る。この渦電流型センサは硬貨通路に対向して設置さ
れ、硬貨通過時の磁束変化を電気的に検出するものであ
る。即ち、硬貨の材質や厚さによって抵抗率が異なるた
めに、各硬貨毎に渦電流損失が異なる。かかる渦電流損
失による磁束の変化を渦電流型センサは電気的に検出し
て出力する。したがって、硬貨判別装置は、渦電流型セ
ンサの検出出力の変化に基づいて投入された硬貨の材
質、厚み、直径等を判断し、さらには他のセンサ類の検
出出力に基づいたデータをも判断し、これらの結果を予
め記憶しているデータと対比することで投入された硬貨
の種類や真偽の判別を行っている。しかし、このような
硬貨判別装置は構成が複雑で高コストである。
[0003] Therefore, for example, a coin discriminating apparatus incorporated in a vending machine is provided with a plurality of sensors to collect various types of data for coins to be inserted and to discriminate the type and authenticity of coins. ing. As one of sensors installed in the coin identification device, there is an eddy current sensor. The eddy current sensor is installed to face the coin passage, and electrically detects a change in magnetic flux when the coin passes. That is, since the resistivity differs depending on the material and thickness of the coin, the eddy current loss differs for each coin. The eddy current sensor electrically detects the change of the magnetic flux due to the eddy current loss and outputs it. Therefore, the coin discriminating device judges the material, thickness, diameter, etc. of the inserted coin based on the change in the detection output of the eddy current sensor, and also judges data based on the detection output of other sensors. By comparing these results with data stored in advance, the type and authenticity of the inserted coin are determined. However, such a coin discriminating apparatus has a complicated configuration and is expensive.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一方、自動販売機等に
組み込む硬貨識別装置等については、硬貨の変造・偽造
がより精巧に成りつつある現状では、硬貨の表面に付さ
れている複雑で細かい凹凸形状に基づいて硬貨の種類や
真偽を判別したいとの要請がある。そこで、近年、被測
定物の表面の凹凸形状を非接触で検出することができ、
しかも構造が簡単で安価な表面形状検出装置の開発が要
請されている。
On the other hand, as for coin identification devices incorporated in vending machines and the like, in the present situation where forgery and forgery of coins are becoming more and more sophisticated, complicated and fine details attached to the surface of the coins are present. There is a demand to determine the type and authenticity of coins based on the uneven shape. Therefore, in recent years, the uneven shape of the surface of the object to be measured can be detected without contact,
In addition, there is a demand for the development of an inexpensive surface shape detection device having a simple structure.

【0005】ここで、表面の凹凸形状を非接触で検出す
る方法として、CCDカメラで撮り込んだ画像を処理す
る方法や、半導体レーザを凹凸面に照射してその反射光
をフォトダイオード等で取り込む方法等がある。しかし
ながら、CCDカメラで画像を撮り込む方法では、凹凸
形状を平面的な画像データとして処理するので、例えば
本物の硬貨の写真が貼られた偽物硬貨を区別することが
できず、また、光学的に凹凸情報を得易くするために周
辺から浅い角度で光を照射する場合には、中心部が窪ん
でいると反射光が得難くて陰になり、この窪みを孔と誤
認する虞がある。また、半導体レーザの反射光をフォト
ダイオード等で取り込む方法では、レーザ光線を面状に
走査させる必要がある。さらに、これら両方の方法では
凹凸面の錆や汚れ等が千差万別で識別の障害となり、ま
た、硬貨表面の凹凸形状を検出するために凹凸形状専用
の高価な装置類を別個に設置することになるので製造コ
ストの増加及び装置の大型化を招き妥当でない。したが
って、硬貨識別装置等では、従来から備えていた材質等
を検出する既存のセンサを発展させて硬貨表面の凹凸形
状の検出を可能にし、硬貨の材質等のデータと一緒に硬
貨表面の凹凸形状に関するデータを得ることができれば
便宜である。
Here, as a method for detecting the unevenness of the surface in a non-contact manner, a method of processing an image taken by a CCD camera or a method of irradiating a semiconductor laser onto the uneven surface and capturing the reflected light by a photodiode or the like. There are methods. However, in the method of capturing an image with a CCD camera, the uneven shape is processed as two-dimensional image data. For example, a fake coin on which a photograph of a real coin is stuck cannot be distinguished. When irradiating light at a shallow angle from the periphery to make it easy to obtain unevenness information, if the center is depressed, it is difficult to obtain reflected light and it will be shaded, and this depression may be mistaken for a hole. In the method of capturing the reflected light of the semiconductor laser with a photodiode or the like, it is necessary to scan a laser beam in a plane. In addition, in both of these methods, rust and dirt on the uneven surface are indiscriminately hampered identification, and expensive devices dedicated to the uneven shape are separately installed to detect the uneven shape on the coin surface. This leads to an increase in manufacturing cost and an increase in the size of the apparatus, which is not appropriate. Therefore, in the coin identification device, etc., it is possible to detect the uneven shape of the coin surface by developing an existing sensor for detecting the material, etc. which has been conventionally provided, and to detect the uneven shape of the coin surface together with the data of the coin material, etc. It would be convenient if we could get data on

【0006】そして、かかる表面形状検出装置の開発
は、硬貨識別の用途に限らず他の用途でも要請されてい
る。
[0006] The development of such a surface shape detecting device is required not only for coin identification but also for other applications.

【0007】本発明は、被測定物の表面の凹凸形状を非
接触で検出することが可能で、しかも簡単な構造で安価
に製造することができる表面形状検出装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a surface shape detecting device capable of detecting the uneven shape of the surface of an object to be measured in a non-contact manner and capable of being manufactured at a low cost with a simple structure. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項1記載の表面形状検出装置は、一列に所定の
間隔で離間配列した多数の棒状コアの先端を同一平面上
に配置するとともに多数の棒状コアの先端を磁界中にお
いて凹凸のある被測定物表面に配列方向とは直交する方
向に相対移動可能に対向させ、棒状コアのそれぞれに被
測定物の凹凸形状に起因して発生する磁束変化を検出す
るための検出手段を設け、該検出手段の出力を所定のタ
イミングでA/D変換してメモリに格納し、該メモリに
格納されたデータから所定範囲の凹凸形状を検出するよ
うにしたものである。
In order to achieve the above object, a surface shape detecting device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of rod-shaped cores which are arranged in a line at predetermined intervals and arranged on the same plane. The tips of a large number of rod-shaped cores are movably opposed to the surface of an object to be measured having an unevenness in a magnetic field in a direction perpendicular to the arrangement direction, and are generated in each of the rod-shaped cores due to the uneven shape of the object to be measured. Detecting means for detecting a change in magnetic flux is provided, the output of the detecting means is A / D-converted at a predetermined timing, stored in a memory, and a predetermined range of unevenness is detected from the data stored in the memory. It was made.

【0009】したがって、検出手段は被測定物との相対
移動方向に対して直交する方向に一列に並べられたライ
ンセンサを構成する。各検出手段の出力は棒状コアの先
端が対向する被測定物の表面の凹凸形状に応じて変化す
るので、被測定物をラインセンサに対して相対移動させ
ながら各検出手段の出力を所定のタイミングで次々にサ
ンプリングすることで、一度の相対移動で被測定物の凹
凸形状を表面全体的に検出することができる。各検出手
段の出力はアナログ信号であるが、A/D変換すること
で信号処理に適したデジタル信号に変換されメモリされ
る。
Therefore, the detecting means constitutes line sensors arranged in a line in a direction orthogonal to the direction of relative movement with the object to be measured. Since the output of each detecting means changes according to the uneven shape of the surface of the DUT to which the tip of the rod-shaped core faces, the output of each detection means is moved at a predetermined timing while moving the DUT relative to the line sensor. , The unevenness of the measured object can be detected over the entire surface by a single relative movement. The output of each detection means is an analog signal, which is converted into a digital signal suitable for signal processing by A / D conversion and stored.

【0010】また、請求項2記載の表面形状検出装置
は、多数の棒状コアの先端の相対移動方向に関する幅を
検出しようとする凹凸形状の幅より小さくし、検出手段
を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としている。検出手段は棒
状コアに影響する磁束の変化を検出するので、棒状コア
の先端の細さによってセンサとしての分解能が決定され
る。即ち、棒状コアの先端の相対移動方向に関する幅を
検出しようとする凹凸形状の幅より小さくすることで、
この凹凸形状よりも細かい分解能で被測定物の凹凸形状
を検出する。また、各検出手段として検出コイル又は磁
気抵抗効果素子を使用することで、被測定物表面の凹凸
形状に起因した磁束の変化を電気的に検出する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a surface shape detecting device in which the width of the tips of a plurality of rod-shaped cores in the direction of relative movement is smaller than the width of the uneven shape to be detected, and the detecting means is wound around the rod-shaped core. And a magnetoresistive element attached to the detection coil or the rod-shaped core. Since the detecting means detects a change in magnetic flux affecting the rod-shaped core, the resolution of the sensor is determined by the fineness of the tip of the rod-shaped core. That is, by making the width of the tip of the rod-shaped core in the relative movement direction smaller than the width of the uneven shape to be detected,
The uneven shape of the object to be measured is detected with a finer resolution than the uneven shape. Further, by using a detection coil or a magnetoresistive element as each detecting means, a change in magnetic flux caused by the unevenness of the surface of the object to be measured is electrically detected.

【0011】また、請求項3記載の表面形状検出装置
は、一列に離間配列した多数の棒状コアを複数組相対移
動方向に並べ、相対移動方向に関し前側列の棒状コアの
間に後側列の棒状コアが位置するように配置したもので
ある。したがって、一列に配列した棒状コアの組を増や
しても被測定物を相対移動させた場合の棒状コアの軌跡
は重ならず、当該軌跡の間隔を狭めた密な状態で被測定
物の表面形状の検出を行うことができる。また、隣り合
う検出手段同士の磁気的干渉を防止するために同一組内
の棒状コアの間隔を広く設定しても、棒状コアの組の数
を増やすことで全体として密な状態で被測定物の表面形
状の検出を行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, in the surface shape detecting apparatus, a plurality of sets of rod-shaped cores arranged in a row are arranged in a relative movement direction, and a rear row of rod-shaped cores is arranged between the front row of rod-shaped cores in the relative movement direction. It is arranged so that the rod-shaped core is located. Therefore, even if the number of sets of rod-shaped cores arranged in a row is increased, the trajectories of the rod-shaped cores when the object to be measured is relatively moved do not overlap, and the surface shape of the object to be measured in a dense state in which the interval between the trajectories is narrowed Can be detected. Further, even if the interval between the rod-shaped cores in the same set is set to be large in order to prevent magnetic interference between the adjacent detection means, the number of sets of the rod-shaped cores is increased to increase the number of the set of the rod-shaped cores so that the object to be measured is dense. Can be detected.

【0012】また、請求項4記載の表面形状検出装置
は、相対移動方向に関し棒状コアを間に挟んだ両側に棒
状コアと同じ幅の磁束通路形成用の補助コアを棒状コア
と同じ数一体に形成したものである。したがって、検出
手段の設けられている棒状コアとは別に補助コアが形成
されることになり、この補助コアに被測定物が通過する
磁界を発生させる励磁コイルを巻回することで励磁コイ
ルを検出手段から独立して配置することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the surface shape detecting device, the same number of auxiliary cores for forming a magnetic flux path having the same width as the rod-shaped core are integrated on both sides of the rod-shaped core with respect to the relative movement direction. It is formed in. Therefore, an auxiliary core is formed separately from the rod-shaped core provided with the detecting means, and the exciting coil is detected by winding an exciting coil for generating a magnetic field through which the object to be measured passes around the auxiliary core. It can be arranged independently of the means.

【0013】この場合、請求項5記載の表面形状検出装
置のように、棒状コアと補助コアとは一つの磁性材ブロ
ックより一体形成されるとともに、被測定物は金属又は
磁性材からなるものでも良い。
In this case, the rod-shaped core and the auxiliary core are integrally formed by one magnetic material block, and the object to be measured is made of metal or magnetic material. good.

【0014】また、請求項6記載の表面形状検出装置
は、棒状コア又は補助コアには励磁コイルが巻回されて
おり、励磁コイルには高周波信号を印加したものであ
る。したがって、被測定物を貫く磁束が高周波信号に対
応する短時間周期で変化し、細かい凹凸形状の検出が可
能になる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the surface shape detecting device, an exciting coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core, and a high-frequency signal is applied to the exciting coil. Therefore, the magnetic flux penetrating the DUT changes in a short period corresponding to the high-frequency signal, and it is possible to detect fine irregularities.

【0015】さらに、請求項7記載の表面形状検出装置
は、被測定物は硬貨であり、棒状コアの先端の相対移動
方向に関する幅は2mm以下としたものである。検出手
段は棒状コアに影響する磁束の変化を検出するので、棒
状コアの先端の太さによってセンサの分解能が決定され
る。硬貨の表面には細かい凹凸形状が形成されている
が、棒状コアの先端の相対移動方向に関する幅を2mm
以下にすることで、硬貨の判別に要求される分解能で硬
貨表面の凹凸形状を検出することができる。
Further, in the surface shape detecting device according to the present invention, the object to be measured is a coin, and the width of the tip of the rod-shaped core in the relative movement direction is 2 mm or less. Since the detecting means detects a change in magnetic flux affecting the rod-shaped core, the resolution of the sensor is determined by the thickness of the tip of the rod-shaped core. The surface of the coin has fine irregularities, but the width of the tip of the rod-shaped core in the relative movement direction is 2 mm.
By doing so, it is possible to detect the uneven shape of the coin surface with the resolution required for discriminating coins.

【0016】また、請求項8記載の表面形状検出装置
は、一列に所定の間隔で離間配列した多数の棒状コアの
先端を同一平面上に配置するとともに多数の棒状コアの
先端を磁界中において凹凸のある被測定物表面に対向さ
せ、棒状コアのそれぞれに被測定物の凹凸形状に起因し
て発生する磁束変化を検出するための検出手段を設け、
該検出手段の出力から被測定物の所定範囲の凹凸形状を
検出するようにしたものである。したがって、検出手段
は被測定物に対向させて使用するラインセンサを構成す
る。各検出手段の出力は棒状コアの先端が対向する被測
定物の表面の凹凸形状に応じて変化するので、被測定物
の表面の各検出手段が対向する位置の凹凸形状を検出す
ることができる。
In the surface shape detecting device according to the present invention, the tips of a large number of rod-shaped cores arranged in a line at predetermined intervals are arranged on the same plane, and the tips of the large number of rod-shaped cores are uneven in a magnetic field. A detection means for detecting a change in magnetic flux generated due to the uneven shape of the measured object is provided on each of the rod-shaped cores, facing the measured object surface having,
The unevenness in a predetermined range of the measured object is detected from the output of the detecting means. Therefore, the detecting means constitutes a line sensor used to face the object to be measured. Since the output of each detecting means changes according to the uneven shape of the surface of the object to which the tip of the rod-shaped core faces, it is possible to detect the uneven shape at the position where each detecting means of the surface of the object faces. .

【0017】また、請求項9記載の表面形状検出装置
は、多数の棒状コアの先端の幅を検出しようとする凹凸
形状の凹部又は凸部幅より小さくし、検出手段を棒状コ
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としている。検出手段は棒状コアに
影響する磁束の変化を検出するので、棒状コアの先端の
細さによってセンサとしての分解能が決定される。即
ち、棒状コアの先端の幅を検出しようとする凹凸形状の
凹部又は凸部幅より小さくすることで、この凹凸形状よ
りも細かい分解能で被測定物の凹凸形状を検出する。ま
た、各検出手段として検出コイル又は磁気抵抗効果素子
を使用することで、被測定物表面の凹凸形状に起因した
磁束の変化を電気的に検出する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a surface shape detecting device in which the width of the tip of a large number of rod-shaped cores is made smaller than the width of the concave or convex portion of the concavo-convex shape, and the detecting means is wound around the rod-shaped core. And a magnetoresistive element attached to the detection coil or the rod-shaped core. Since the detecting means detects a change in magnetic flux affecting the rod-shaped core, the resolution of the sensor is determined by the fineness of the tip of the rod-shaped core. That is, by making the width of the tip of the rod-shaped core smaller than the width of the concave or convex portion of the concave / convex shape to be detected, the concave / convex shape of the DUT is detected with a finer resolution than the concave / convex shape. Further, by using a detection coil or a magnetoresistive element as each detecting means, a change in magnetic flux caused by the unevenness of the surface of the object to be measured is electrically detected.

【0018】また、請求項10記載の表面形状検出装置
は、一列に離間配列した多数の棒状コアを複数組並べ、
検出手段により一列方向と複数組並べた方向の所定範囲
の凹凸形状を検出するものである。したがって、検出手
段が縦横に2次元的に配置されることになり、棒状コア
の先端を被測定物に対して相対移動させることなく被測
定物の所定範囲の凹凸形状を一度に検出することができ
る。
[0018] In the surface shape detecting device according to the tenth aspect, a plurality of sets of a large number of rod-shaped cores arranged in a row and separated from each other are arranged.
The detecting means detects a concavo-convex shape in a predetermined range in a row direction and a direction in which a plurality of sets are arranged. Therefore, the detecting means is arranged two-dimensionally in the vertical and horizontal directions, and it is possible to detect the uneven shape in a predetermined range of the object at once without moving the tip of the rod-shaped core relative to the object. it can.

【0019】また、請求項11記載の表面形状検出装置
は、一列に離間配列した多数の棒状コアを複数組並べる
ことにより形成される所定範囲を、被測定物の大きさよ
りも大きい範囲に設定している。したがって、棒状コア
の先端を被測定物に対して相対移動させることなく被測
定物の表面全体の凹凸形状を一度に検出することができ
る。
Further, in the surface shape detecting device according to the present invention, the predetermined range formed by arranging a plurality of sets of a plurality of rod-shaped cores spaced apart in a line is set to a range larger than the size of the measured object. ing. Therefore, the uneven shape of the entire surface of the object to be measured can be detected at a time without moving the tip of the rod-shaped core relative to the object to be measured.

【0020】また、請求項12記載の表面形状検出装置
は、棒状コアを間に挟んだ両側に棒状コアと同じ幅の磁
束通路形成用の補助コアを棒状コアと同じ数一体に形成
したものである。したがって、検出手段の設けられてい
る棒状コアとは別に補助コアが形成されることになり、
この補助コアに被測定物が通過する磁界を発生させる励
磁コイルを巻回することで励磁コイルを検出手段から独
立して配置することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, the same number of auxiliary cores for forming a magnetic flux path having the same width as the rod-shaped core are integrally formed on both sides of the rod-shaped core. It is. Therefore, an auxiliary core is formed separately from the rod-shaped core provided with the detection means,
By winding an excitation coil for generating a magnetic field through which the device under test passes around the auxiliary core, the excitation coil can be arranged independently of the detection means.

【0021】さらに、請求項13記載の表面形状検出装
置は、棒状コア又は補助コアには励磁コイルが巻回され
ており、励磁コイルには高周波信号を印加したものであ
る。したがって、被測定物を貫く磁界が高周波信号に対
応する短時間周期で変化し、細かい凹凸形状の検出が可
能になる。
Further, in the surface shape detecting device according to the thirteenth aspect, an exciting coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core, and a high-frequency signal is applied to the exciting coil. Therefore, the magnetic field penetrating the DUT changes in a short period corresponding to the high-frequency signal, and it is possible to detect fine irregularities.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
最良の形態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 the best mode shown in the drawings.

【0023】図1から図3に、本発明を適用した表面形
状検出装置の実施形態の一例を示す。この表面形状検出
装置は、一列に所定の間隔で離間配列した多数の棒状コ
ア3の先端を同一平面上に配置するとともに多数の棒状
コア3の先端を磁界中において凹凸のある被測定物10
の表面に上記棒状コア3の先端の配列方向とは直交する
方向に相対移動可能に対向させ、棒状コア3のそれぞれ
に被測定物10の凹凸形状に起因して発生する磁束変化
を検出するための検出手段5を設け、検出手段5の出力
を所定のタイミングでA/D変換してメモリ25に格納
し、該メモリ25に格納されたデータから被測定物10
の所定範囲における凹凸形状を検出するものである。
FIGS. 1 to 3 show an embodiment of a surface shape detecting apparatus to which the present invention is applied. This surface shape detecting device arranges the tips of a large number of rod-shaped cores 3 arranged in a line at a predetermined interval on the same plane, and attaches the tips of a large number of rod-shaped cores 3 to an object 10 having irregularities in a magnetic field.
In order to detect the change in magnetic flux generated due to the uneven shape of the DUT 10 on each of the rod-shaped cores 3 so as to be relatively movably opposed to the surface of the rod-shaped core 3 in a direction orthogonal to the arrangement direction of the tips of the rod-shaped cores 3. The output of the detecting means 5 is A / D-converted at a predetermined timing and stored in the memory 25. The data stored in the memory 25 is
Is to detect the uneven shape in a predetermined range of the above.

【0024】ここで、凹凸を有するとともに金属又は磁
性材からなる被測定物10が上記棒状コア3の先端の配
列方向とは直交する方向に相対移動する場合についての
動作を一つの棒状コア3を用いて説明する。
Here, the operation when the DUT 10 having irregularities and made of metal or magnetic material relatively moves in the direction orthogonal to the arrangement direction of the tips of the rod-shaped cores 3 is described as one rod-shaped core 3. It will be described using FIG.

【0025】いま、図4に示すように、被測定物10の
相対移動方向が図4中矢印方向であったとすると、各棒
状コア3の先端面3aの当該移動方向に関する幅w、即
ち棒状コア3の先端面3aの四辺のうち当該相対移動方
向に沿う二辺の長さwは、検出しようとする凹凸形状の
幅よりも小さく設定されている。例えば被測定物10が
硬貨の場合には、硬貨10の表面の検出しようとする凹
凸形状の凹部又は凸部の幅よりも小さな値、例えば2m
m以下の値に、上記棒状コア3の先端面3aの当該相対
移動方向に沿う長さwを設定しておく。なお、検出しよ
うとする凹凸形状の凹部又は凸部の幅よりも小さな値と
は、必ずしも最小の凹部又は凸部の幅より小さいことを
意味するものではなく、検出しようとする幅に基づき必
要とする分解能が得られるように定めればよい。被測定
物10が硬貨の場合、上記幅wが2mmよりも大きくな
ると、一般に硬貨10の表面の凹凸形状に対して検出の
分解能が粗くなって細かい凹凸形状の検出が困難にな
り、硬貨10の真偽等判別に用いるデータとしては分解
能が2mm以下の場合に比較して劣るものとなってしま
う。ただし、必ずしも幅wを2mm以下にする必要はな
く、検出しようとする被測定物10の凹凸形状の幅と必
要な分解能とに応じて幅wを設定することが重要であ
る。
Now, as shown in FIG. 4, assuming that the relative movement direction of the DUT 10 is the direction of the arrow in FIG. 4, the width w of the distal end surface 3a of each rod-shaped core 3 in the movement direction, ie, the rod-shaped core 3 The length w of two sides along the relative movement direction among the four sides of the distal end surface 3a of the third 3 is set smaller than the width of the uneven shape to be detected. For example, when the DUT 10 is a coin, a value smaller than the width of the concave or convex portion of the uneven shape to be detected on the surface of the coin 10, for example, 2 m
The length w of the distal end surface 3a of the rod-shaped core 3 along the relative movement direction is set to a value of m or less. Note that a value smaller than the width of the concave or convex portion of the concave / convex shape to be detected does not necessarily mean that the width is smaller than the minimum width of the concave or convex portion, and is necessary based on the width to be detected. The resolution may be determined so as to obtain the desired resolution. When the object to be measured 10 is a coin, if the width w is larger than 2 mm, the resolution of detection is generally coarse with respect to the uneven shape on the surface of the coin 10, making it difficult to detect fine uneven shape. The data used for authenticity determination is inferior to the case where the resolution is 2 mm or less. However, it is not always necessary to set the width w to 2 mm or less, and it is important to set the width w according to the width of the uneven shape of the DUT 10 to be detected and the required resolution.

【0026】また、凹凸形状を大まかに検出すれば良い
場合には上記幅wを凹凸形状の幅よりも小さく設定する
必要はなく、凹凸形状の幅に近い寸法や若干大きくても
検出に要求される分解能を満足すれば問題はない。
When it is sufficient to roughly detect the unevenness, it is not necessary to set the width w to be smaller than the width of the unevenness. There is no problem if the resolution is satisfied.

【0027】被測定物10における検出しようとする凹
凸形状には種々の幅の凹凸が混在している場合が多い
が、一般的には凹凸形状の最小の幅を基準にして棒状コ
ア3の幅wを設定するのが良い。例えば、図13(A)
に示す1円硬貨(材質:アルミ)の凹凸形状を検出する
場合には、(B)に示すように、細かい文字を除外した
検出すべき凹凸形状の最小の幅は外縁の凸部分であるの
で、この外縁の凸部分を基準に幅wを設定する。かかる
最小の幅を基準にしてこれよりも小さい値に幅wを設定
しておけば、全ての凹凸形状の検出が可能になる。この
ようにすることで、棒状コア3の相対移動軌跡が例えば
図13(A)のP線であってもQ線であっても凹凸形状
の検出を良好に行うことができる。ただし、必ずしも外
縁の凸部分を基準にしてこれよりも小さい値に幅wを設
定する必要はなく、例えば外縁の凸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の幅wを小さくすれば良い。
例えば図13(B)の場合では、検出しようとする凹凸
形状の幅、例えば凸部の幅W1,W2よりも棒状コア3
の幅wを小さな値にしておけば良い。即ち、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である。
The irregularities to be detected in the object 10 are often mixed with irregularities of various widths. Generally, the width of the rod-shaped core 3 is determined based on the minimum width of the irregularities. It is good to set w. For example, FIG.
In the case of detecting the irregular shape of a one-yen coin (material: aluminum) shown in (b), as shown in (B), the minimum width of the irregular shape to be detected excluding fine characters is the convex portion of the outer edge. The width w is set on the basis of the convex portion of the outer edge. If the width w is set to a smaller value based on the minimum width, it is possible to detect all the concavo-convex shapes. This makes it possible to detect the uneven shape satisfactorily even if the relative movement locus of the rod-shaped core 3 is, for example, the P line or the Q line in FIG. However, it is not necessary to set the width w to a value smaller than this with respect to the convex portion of the outer edge, for example, when it is sufficient to detect the uneven shape of the pattern portion without detecting the shape of the convex portion of the outer edge In this case, the width w of the rod-shaped core 3 may be smaller than the smallest width among the widths of the concavo-convex shape of the pattern portion to be detected.
For example, in the case of FIG. 13B, the width of the concavo-convex shape to be detected, for example, the width of the bar-shaped core 3
May be set to a small value. In other words, it is only necessary to determine the width of the concave / convex shape to be detected to be detected and to 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.

【0028】検出手段5は、例えば棒状コア3に巻回さ
れた検出コイルである。また、上記相対移動方向に関し
棒状コア3を間に挟んだ両側には棒状コア3と同じ幅の
磁束通路形成用の補助コア7が棒状コア3と同じ数一体
に形成されており、これら両側の補助コア7には励磁コ
イル6が巻回されている。なお、必ずしも補助コア7を
棒状コイル3の両側に形成する必要はなく、いずれか一
方にのみ補助コア7を形成するようにしても良い。ま
た、両側の補助コア7の形成を省略しても良く、この場
合には棒状コア3に励磁コイル6を巻回すれば良い。
The detection means 5 is, for example, a detection coil wound around the rod-shaped core 3. Further, auxiliary cores 7 for forming a magnetic flux passage having the same width as the rod-shaped core 3 are integrally formed on both sides of the rod-shaped core 3 with respect to the above-mentioned relative movement direction. The excitation coil 6 is wound around the auxiliary core 7. In addition, the auxiliary core 7 does not necessarily need to be formed on both sides of the rod-shaped coil 3, and the auxiliary core 7 may be formed on only one of them. The formation of the auxiliary cores 7 on both sides may be omitted. In this case, the exciting coil 6 may be wound around the rod-shaped core 3.

【0029】図5に示すように、各励磁コイル6には高
周波信号14が励磁信号として印加され、被測定物10
が相対移動する空間に磁界を発生させる。この磁界中を
金属部などを有する被測定物10が通過すると磁束が変
化する。この磁束の変化は棒状コア3の先端面3aと被
測定物10との間隔や被測定物10の金属の材質によっ
てその変化の度合いが変わるので、被測定物10の表面
の凹凸形状や材質に応じて検出コイル5の出力が変化す
る。各検出コイル5の出力は検出信号回路27のアンプ
回路11によって増幅された後、検波回路12及びピー
クホールド回路13によって半波整流されて包絡線検波
され、被測定物10の凹凸形状に比例した波形のアナロ
グ信号となる。なお、増幅と検波の順序は逆でも良い。
そして図1に示すように、全ての検出コイル5のアナロ
グ信号はアナログマルチプレクサ26に供給される。ア
ナログマルチプレクサ26は、各検出コイル5のアナロ
グ信号を同期クロック28からのパルスに基づいた所定
のタイミングで順番にA/D変換器29に供給する。A
/D変換器29によって変換されたデジタル信号は、メ
モリ25に順次格納される。なお、被測定物10が例え
ば金属等の場合には当該被測定物10に発生する渦電流
が棒状コア3に影響する磁束を減少させるので検出コイ
ル5の出力信号が変化することになり、また、被測定物
10が例えば磁性体等の場合には当該被測定物10から
の磁束の漏れが減少するので検出コイル5の出力信号が
変化することになり、したがって、本発明の表面形状検
出装置では、被測定物10が金属等である場合に限らず
磁性体等であっても表面の凹凸形状を検出することがで
きる。
As shown in FIG. 5, a high-frequency signal 14 is applied to each excitation coil 6 as an excitation signal.
Generates a magnetic field in the space in which. When the DUT 10 having a metal part or the like passes through this magnetic field, the magnetic flux changes. The degree of the change in the magnetic flux varies depending on the distance between the tip end surface 3a of the rod-shaped core 3 and the DUT 10 and the material of the metal of the DUT 10. The output of the detection coil 5 changes accordingly. After the output of each detection coil 5 is amplified by the amplifier circuit 11 of the detection signal circuit 27, it is half-wave rectified by the detection circuit 12 and the peak hold circuit 13 and subjected to envelope detection, and is proportional to the uneven shape of the DUT 10. It becomes a waveform analog signal. The order of amplification and detection may be reversed.
Then, as shown in FIG. 1, the analog signals of all the detection coils 5 are supplied to an analog multiplexer 26. The analog multiplexer 26 sequentially supplies the analog signal of each detection coil 5 to the A / D converter 29 at a predetermined timing based on a pulse from the synchronous clock 28. A
The digital signals converted by the / D converter 29 are sequentially stored in the memory 25. When the device under test 10 is, for example, a metal, the eddy current generated in the device under test 10 reduces the magnetic flux affecting the rod-shaped core 3, so that the output signal of the detection coil 5 changes. When the device under test 10 is, for example, a magnetic material, the leakage signal of the magnetic flux from the device under test 10 is reduced, so that the output signal of the detection coil 5 is changed. Thus, the unevenness of the surface can be detected not only in the case where the object to be measured 10 is a metal or the like but also in the case of a magnetic body or the like.

【0030】この表面形状検出装置では、各コア3,7
及び各コイル5,6が相対移動方向に対して直交する方
向に一列に離間配列されており、ラインセンサ1を構成
している。そして、このラインセンサ1は、各励磁コイ
ル6が発生させる磁界中を被測定物10が相対移動する
ように配置される。例えば自動販売機の硬貨識別装置等
に組み込まれる硬貨識別用のセンサとして使用する場合
には、硬貨通路の近傍にラインセンサ1を配置し各励磁
コイル6が発生させる磁界中を硬貨が通過するようにす
る。
In this surface shape detecting device, each core 3, 7
The coils 5 and 6 are arranged in a line in a direction perpendicular to the relative movement direction, and constitute a line sensor 1. The line sensor 1 is arranged such that the device under test 10 relatively moves in a magnetic field generated by each excitation coil 6. For example, when used as a coin identification sensor incorporated in a coin identification device or the like of a vending machine, the line sensor 1 is arranged near the coin passage so that the coin passes through the magnetic field generated by each excitation coil 6. To

【0031】いま、ラインセンサ1の長手方向中央に位
置する棒状コア3に設けられた検出コイル5に関して、
即ち被測定物としての硬貨10が相対移動する際にその
中心位置に対向する棒状コア3に設けられた検出コイル
5に関して検討すると、この検出コイル5に対応する検
出信号回路27からは、硬貨10の相対移動に伴って、
例えば図6に示す出力信号が得られる。この出力信号は
硬貨10の凸部に対応して低くなり、凹部に対応して高
くなる。そして、硬貨10が棒状コア3に対向するまで
は凹部に対応している場合よりも更に出力は高くなり、
途中に孔が在れば同様の出力が得られる。即ち、この出
力信号の波形は硬貨10の表面の凹凸形状に対応するも
のであるが、同時に、硬貨10の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等を得
ることができる。したがって、硬貨識別用のセンサとし
て使用した場合には、表面の凹凸形状についての情報に
加えてこれらの情報21〜24を同時に検出することが
できる。
Now, regarding the detection coil 5 provided on the rod-shaped core 3 located at the center in the longitudinal direction of the line sensor 1,
That is, when the detection coil 5 provided on the rod-shaped core 3 opposed to the center position when the coin 10 as the measured object relatively moves is examined, the detection signal circuit 27 corresponding to the detection coil 5 indicates that the coin 10 With the relative movement of
For example, an output signal shown in FIG. 6 is obtained. This output signal becomes low corresponding to the convex portion of the coin 10 and becomes high corresponding to the concave portion. Until the coin 10 is opposed to the rod-shaped core 3, the output is higher than in the case where the coin 10 corresponds to the concave portion,
A similar output can be obtained if there is a hole in the middle. That is, the waveform of the output signal corresponds to the uneven shape of the surface of the coin 10, but at the same time, information 21 relating to the difference in height between the edge and the center of the coin 10, information 22 relating to the width of the edge, Information 23 on the diameter, information 24 on the material and thickness, and the like can be obtained. Therefore, when used as a coin identification sensor, it is possible to simultaneously detect such information 21 to 24 in addition to the information on the surface irregularities.

【0032】このように、ラインセンサ1を構成する検
出コイル5に接続された検出信号回路27の各々から
は、対応する棒状コア3の相対移動軌跡に沿う硬貨10
の表面の凹凸形状に比例した波形のアナログ信号がそれ
ぞれ出力される。各検出信号回路27の出力信号は、ア
ナログマルチプレクサ26及びA/D変換器29により
所定のタイミングで順番にA/D変換されてメモリ25
に記憶される。即ち、図7に丸印で示すように、硬貨1
0とラインセンサ1とを一度相対移動させれば、硬貨1
0の表面の凹凸形状についてのデータがメッシュ状にサ
ンプリングされ、硬貨10の表面を全体的に検出するこ
とができる。即ち、ラインセンサ1が相対移動する範囲
の凹凸形状が検出される。なお、ラインセンサ1を硬貨
識別用のセンサとして使用することは一例であって硬貨
識別の用途に限るものではないことは勿論である。
As described above, each of the detection signal circuits 27 connected to the detection coil 5 constituting the line sensor 1 outputs coins 10 along the relative movement locus of the corresponding rod-shaped core 3.
The analog signal having a waveform proportional to the uneven shape of the surface is output. The output signal of each detection signal circuit 27 is sequentially A / D-converted at a predetermined timing by an analog multiplexer 26 and an A / D converter 29, and is stored in a memory 25.
Is stored. That is, as shown by a circle in FIG.
0 and the line sensor 1 are relatively moved once, the coin 1
Data on the uneven shape of the surface of 0 is sampled in a mesh form, and the entire surface of the coin 10 can be detected. That is, the uneven shape in the range in which the line sensor 1 relatively moves is detected. The use of the line sensor 1 as a coin identification sensor is merely an example, and is not limited to coin identification.

【0033】上記のように、ラインセンサ1の出力を用
いれば、図7に丸印で示すように、硬貨10とラインセ
ンサ1との一度の相対移動で、硬貨10の表面の凹凸形
状についてのデータがメッシュ状にサンプリングされ、
硬貨10の表面を全体的に検出することができるが、必
要に応じて、硬貨10の中央部がラインセンサ1を通過
するときの一時点において、又は、このとき硬貨10の
移動を一旦停止させて、この時のラインセンサ1を構成
する各検出コイル5からの検出信号を検出しても、硬貨
10の中央部における縦方向の凹凸形状についての検出
結果を得ることができる。この時の凹凸形状についての
検出結果は、図13(A)においては、硬貨の中心を通
る縦方向の凹凸形状を検出することができる。
As described above, if the output of the line sensor 1 is used, as shown by a circle in FIG. The data is sampled in a mesh,
The entire surface of the coin 10 can be detected, but if necessary, at one point when the center of the coin 10 passes through the line sensor 1, or at this time, the movement of the coin 10 is temporarily stopped. Thus, even if the detection signal from each of the detection coils 5 constituting the line sensor 1 is detected at this time, a detection result on the vertical unevenness in the central portion of the coin 10 can be obtained. In FIG. 13A, the detection result of the uneven shape at this time can detect the vertical uneven shape passing through the center of the coin.

【0034】また、ラインセンサ1を多数横方向に、検
出しようとする領域全体を含むように、或いは硬貨10
より大きい領域が形成されるように、隣接状態に並べ、
その領域内に硬貨10の所定位置又は全体が入ったとき
に、硬貨の移動を停止させ、それぞれのラインセンサ1
を構成する各検出コイル5からの検出信号を検出するよ
うにしておけば、停止状態でも硬貨10の表面を全体的
に検出することができる。このとき、横方向に配置する
ラインセンサを図10に示すように一つずつ位置をずら
せて並べるようにすれば、全体の凹凸形状をより均一的
に検出することができる。
Further, a large number of line sensors 1 are provided in the horizontal direction so as to include the entire area to be detected, or
Lined up adjacently so that a larger area is formed,
When the predetermined position or the whole of the coin 10 enters the area, the movement of the coin is stopped, and each line sensor 1
If the detection signal from each of the detection coils 5 is detected, the entire surface of the coin 10 can be detected even in a stopped state. At this time, by arranging the line sensors arranged in the horizontal direction one by one as shown in FIG. 10, the entire uneven shape can be more uniformly detected.

【0035】即ち、上述の棒状コア3を縦横に2次元的
に配置することで、棒状コア3を被測定物10に対して
相対的に移動させなくても被測定物10の表面形状を一
度に検出することが出来るようになる。
That is, by disposing the rod-shaped core 3 two-dimensionally in the vertical and horizontal directions, the surface shape of the DUT 10 can be changed once without moving the rod-shaped core 3 relatively to the DUT 10. Can be detected.

【0036】本実施形態の表面形状検出装置は、直方体
形状のフェライトブロック18より多数の棒状コア3及
び補助コア7を一体形成することでラインセンサ1を構
成している。つまり、図8に示すように、先ず(a)に
示すフェライトブロック18に長手方向に沿った溝18
aと段部18bを機械加工して(b)に示す状態にす
る。次に、このフェライトブロック18に適当な間隔で
溝18cを所定数機械加工して(c)に示すように各棒
状コア3と各補助コア7とが一体形成されたコア体2を
製造する。このように多数の棒状コア3及び補助コア7
を機械加工によって一体形成すれば、基部側は一つのブ
ロックとして連結した状態で構成できるので、多数の棒
状コア3及び補助コア7を所定間隔で正確に配置するこ
とができる。
In the surface shape detecting device of this embodiment, the line sensor 1 is formed by integrally forming a large number of rod-shaped cores 3 and auxiliary cores 7 from a rectangular parallelepiped ferrite block 18. That is, as shown in FIG. 8, the ferrite block 18 shown in FIG.
a and the step 18b are machined to the state shown in FIG. Next, a predetermined number of grooves 18c are machined in the ferrite block 18 at appropriate intervals to manufacture the core body 2 in which the rod-shaped cores 3 and the auxiliary cores 7 are integrally formed as shown in FIG. Thus, a large number of rod-shaped cores 3 and auxiliary cores 7
Can be integrally formed by machining, since the base side can be configured in a state of being connected as one block, a large number of rod-shaped cores 3 and auxiliary cores 7 can be accurately arranged at predetermined intervals.

【0037】ただし、必ずしも各棒状コア3及び補助コ
ア7を1個のフェライトブロック18から一体形成する
必要はなく、図8(a)に示すフェライトブロックより
短いフェライトブロック18に所定数だけ棒状コア3及
び補助コア7を形成したものを複数個接合して所定長の
ラインセンサ1を構成しても良い。又は、図9に示すよ
うに、1本の棒状コア3と2本の補助コア7が形成され
たコア体2を多数並べ、例えばセラミック板30に接合
することで一体化してラインセンサ1を構成しても良
い。
However, it is not always necessary to integrally form each rod-shaped core 3 and auxiliary core 7 from one ferrite block 18, and a predetermined number of rod-shaped cores 3 are added to a ferrite block 18 shorter than the ferrite block shown in FIG. Alternatively, the line sensor 1 having a predetermined length may be formed by joining a plurality of members each having the auxiliary core 7 formed thereon. Alternatively, as shown in FIG. 9, the line sensor 1 is configured by arranging a large number of core bodies 2 each having one rod-shaped core 3 and two auxiliary cores 7 formed thereon and joining the core bodies 2 to, for example, a ceramic plate 30. You may.

【0038】なお、上述の各形態は本発明の好適な形態
の例ではあるがこれら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、上述の説明では被測定物として硬貨を説明
したが、本発明は、材質が金属や磁性体等からなる種々
のものの表面の凹凸形状を検出することができる。
The above embodiments are examples of preferred embodiments of the present invention, but are not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above description, a coin is described as the object to be measured. However, the present invention can detect the uneven shape of the surface of various objects made of metal, magnetic material, or the like.

【0039】また、棒状コア3等を一列に並べてライン
センサ1を構成しているが、棒状コア3を複数列並べて
ラインセンサ1を構成しても良い。即ち、一列に離間配
列した多数の棒状コア3を複数組被測定物10の相対移
動方向に並べ、この相対移動方向に関し前側列の棒状コ
ア3の間に後側列の棒状コア3が位置するように配置し
ても良い。図10に、一列に離間配列した多数の棒状コ
ア3を例えば二組被測定物10の相対移動方向に並べ、
1列目の棒状コア3の間に2列目の棒状コア3が位置す
るように配置した様子を示す。1列目の棒状コア3と2
列目の棒状コア3とを交互に配置しているので、各列の
棒状コア3の相対移動軌跡は重ならず、棒状コア3の数
を増やして密な状態で被測定物10の表面形状の検出を
行うことができる。例えば、構造上、加工上の制約等か
ら一列の棒状コア3の間隔をあまり狭くできない場合
や、隣り合う検出コイル5の磁気的干渉を防止するため
に棒状コア3の間隔を広くせざるをえない場合であって
も、棒状コア3の列を増やすことで棒状コア3の相対移
動軌跡を密な状態にして被測定物10の検出を行うこと
ができる。
Although the line sensor 1 is configured by arranging the rod-shaped cores 3 and the like in a line, the line sensor 1 may be configured by arranging the rod-shaped cores 3 in a plurality of lines. That is, a plurality of rod-shaped cores 3 arranged in a row and spaced apart are arranged in the relative movement direction of the DUT 10, and the rod-shaped cores 3 in the rear row are located between the rod-shaped cores 3 in the front row in this relative movement direction. It may be arranged as follows. In FIG. 10, for example, two rod-shaped cores 3 arranged in a row are arranged in a relative movement direction of two sets of DUTs 10, for example.
A state is shown in which the rod-shaped cores 3 in the second row are located between the rod-shaped cores 3 in the first row. Rod-shaped cores 3 and 2 in the first row
Since the rod-shaped cores 3 in the rows are alternately arranged, the relative movement trajectories of the rod-shaped cores 3 in each row do not overlap, and the number of the rod-shaped cores 3 is increased to increase the surface shape of the DUT 10 in a dense state. Can be detected. For example, the interval between the rod-shaped cores 3 in a row cannot be reduced too much due to structural or processing restrictions, or the interval between the rod-shaped cores 3 must be increased in order to prevent magnetic interference between adjacent detection coils 5. Even in a case where the object 10 is not present, the object to be measured 10 can be detected by increasing the number of rows of the rod-shaped cores 3 so that the relative movement locus of the rod-shaped cores 3 is made dense.

【0040】また、上述の説明では、検出手段が棒状コ
ア3に巻回された検出コイル5としたが、検出コイル5
に代えて凹凸形状に起因した磁束の変化を検出するため
の磁気抵抗効果素子を棒状コア3に取り付けても良い。
In the above description, the detection means is the detection coil 5 wound around the rod-shaped core 3.
Instead, a magnetoresistive element for detecting a change in magnetic flux caused by the uneven shape may be attached to the rod-shaped core 3.

【0041】また、上述の説明では2つのコイル、即ち
検出コイル5と励磁コイル6を備えていたが、必ずしも
2つのコイル5,6を備える必要はなく、これらを1つ
のコイルにして構成しても良い。この場合には、1つの
コイルによって励磁を行うと同時に当該コイルにおける
インダクタンス変化を検出できるように回路構成をし、
この検出結果に基づいて磁束の変化を検出するようにす
れば良い。
In the above description, two coils, ie, the detection coil 5 and the excitation coil 6, are provided. However, it is not always necessary to provide the two coils 5 and 6, and these are configured as one coil. Is also good. In this case, the circuit is configured so that excitation can be performed by one coil and at the same time, a change in inductance in the coil can be detected.
What is necessary is just to detect the change of magnetic flux based on this detection result.

【0042】さらに、励磁コイル6に印加する信号とし
ては、必ずしも高周波信号に限るものではなく、被測定
物10やその検出の分解能等に応じた信号を用いればよ
い。ただし、硬貨識別用のセンサとして使用する場合に
は、1kHzから10MHzの周波数の交流信号の使用
が好ましい。1kHz未満では、硬貨の種類や真偽等を
判別するためのデータとしては分解能に劣るものになる
からであり、10MHzを越えると、インピーダンスが
上昇し、センサの駆動が困難となったり、磁気回路を介
さない信号配線間での飛び込みノイズが大きくなるから
である。
Further, the signal applied to the excitation coil 6 is not necessarily limited to a high-frequency signal, but may be a signal corresponding to the DUT 10 or its detection resolution. However, when used as a coin identification sensor, it is preferable to use an AC signal having a frequency of 1 kHz to 10 MHz. If the frequency is less than 1 kHz, the resolution of data for discriminating the type and authenticity of the coin is inferior. If the frequency exceeds 10 MHz, the impedance rises, driving the sensor becomes difficult, and the magnetic circuit becomes harder. This is because the jump noise between signal wirings that does not pass through increases.

【0043】[0043]

【実施例】次に、棒状コア3の先端面3aの幅wと凹凸
形状検出の分解能との関係を調べるために、幅wの値を
変えて500円硬貨(材質:白銅)の表面形状を検出す
る実験を行った。検出したい凹凸の幅が約1mmである
ときに、図11に幅wを0.5mmとした場合の検出コ
イル5の出力信号の波形を、図12に幅wを3mmとし
た場合の検出コイル5の出力信号の波形を示す。幅wを
3mmとした場合(図12)には、出力信号の波形が全
体的に平らなものとなってしまい、500円硬貨の縁部
と中央部の高さの差に関する情報21(図6参照)、直
径に関する情報23、材質の厚みに関する情報24等は
確認可能であるが、表面の凹凸形状の検出は困難であっ
た。これに対し、幅wを0.5mmとした場合(図1
1)には、出力信号の形状の変化が500円硬貨の表面
形状の変化に良好に追従している。これにより、幅wを
小さくすることで細かい凹凸形状の特徴をより良好に検
出できることが確認できた。また、幅wを0.5mmと
することで、硬貨の種類や真偽等を判別するためのセン
サとして使用するのに十分な分解能を得ることできるこ
とがわかった。
Next, in order to examine the relationship between the width w of the tip end surface 3a of the rod-shaped core 3 and the resolution of the unevenness detection, the surface shape of a 500-yen coin (material: white copper) was changed by changing the value of the width w. An experiment to detect was performed. When the width of the unevenness to be detected is about 1 mm, the waveform of the output signal of the detection coil 5 when the width w is 0.5 mm is shown in FIG. 11, and the detection coil 5 when the width w is 3 mm is shown in FIG. 3 shows the waveform of the output signal of FIG. When the width w is set to 3 mm (FIG. 12), the waveform of the output signal becomes flat as a whole, and information 21 (FIG. 6) regarding the difference between the height and the edge of the 500 yen coin is obtained. ), Information about the diameter 23, information about the thickness of the material 24, etc., can be confirmed, but it was difficult to detect the unevenness of the surface. On the other hand, when the width w is 0.5 mm (FIG. 1)
In 1), the change in the shape of the output signal satisfactorily follows the change in the surface shape of the 500 yen coin. Thus, it was confirmed that by reducing the width w, it was possible to detect fine features of fine irregularities better. In addition, it was found that by setting the width w to 0.5 mm, it was possible to obtain a resolution sufficient for use as a sensor for discriminating the type and authenticity of coins.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の表
面形状検出装置では、一列に所定の間隔で離間配列した
多数の棒状コアの先端を同一平面上に配置するとともに
多数の棒状コアの先端を磁界中において凹凸のある被測
定物表面に配列方向とは直交する方向に相対移動可能に
対向させ、棒状コアのそれぞれに被測定物の凹凸形状に
起因して発生する磁束変化を検出するための検出手段を
設け、該検出手段の出力を所定のタイミングでA/D変
換してメモリに格納し、該メモリに格納されたデータか
ら所定範囲の凹凸形状を検出するので、検出手段がライ
ンセンサを構成し、1回の走査で被測定物の表面全体の
凹凸形状を非接触で検出することができる。また、一列
に並べた棒状コアに検出手段を設けて磁気変化を検出す
るようにしているので、ラインセンサの構造が簡単なも
のとなり、製造コストを抑えることができる。
As described above, in the surface shape detecting device according to the first aspect, the tips of a large number of rod-shaped cores which are arranged in a line at predetermined intervals are arranged on the same plane, and the number of rod-shaped cores is reduced. In the magnetic field, the tip is opposed to the uneven surface of the object to be measured so as to be relatively movable in a direction orthogonal to the arrangement direction, and detects a change in magnetic flux generated in each of the rod-shaped cores due to the uneven shape of the object to be measured. The output of the detection means is A / D converted at a predetermined timing and stored in a memory, and a predetermined range of unevenness is detected from the data stored in the memory. A sensor can be configured to detect non-contact irregularities on the entire surface of the object to be measured by one scan. In addition, since the magnetic change is detected by providing the detecting means on the rod-shaped cores arranged in a line, the structure of the line sensor is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

【0045】また、請求項2記載の表面形状検出装置で
は、多数の棒状コアの先端の相対移動方向に関する幅を
検出しようとする凹凸形状の幅より小さくしたので、被
測定物の凹凸形状よりも細かい分解能で被測定物の凹凸
形状を検出することができる。また、検出手段を棒状コ
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としたので、被測定物表面の凹凸形
状に起因した磁束の変化を電気的に検出することができ
る。
Further, in the surface shape detecting device according to the second aspect, the width of the tips of the plurality of rod-shaped cores in the relative movement direction is made smaller than the width of the uneven shape to be detected. The uneven shape of the object to be measured can be detected with a fine resolution. Further, since the detection means is a detection coil wound on a rod-shaped core or a magnetoresistive effect element attached to the rod-shaped core, it is possible to electrically detect a change in magnetic flux caused by the unevenness of the surface of the object to be measured. it can.

【0046】また、請求項3記載の表面形状検出装置で
は、一列に離間配列した多数の棒状コアを複数組上記相
対移動方向に並べ、上記相対移動方向に関し前側列の棒
状コアの間に後側列の棒状コアが位置するように配置し
たので、棒状コアの数を増やして密な状態で被測定物の
表面形状の検出を行うことが可能になると共に、このよ
うな密な状態を維持しながら棒状コアの間隔を広げて隣
り合う検出手段の磁気的影響を防止することができる。
Further, in the surface shape detecting device according to the third aspect, a plurality of sets of a plurality of rod-shaped cores which are spaced apart in a line are arranged in the relative movement direction, and the rear side is located between the rod-shaped cores in the front row in the relative movement direction. Since the rod-shaped cores in the row are arranged so as to be positioned, it is possible to increase the number of the rod-shaped cores and detect the surface shape of the object to be measured in a dense state, and maintain such a dense state. The magnetic effect of adjacent detecting means can be prevented by widening the interval between the rod-shaped cores.

【0047】また、請求項4記載の表面形状検出装置で
は、相対移動方向に関し棒状コアを間に挟んだ両側に棒
状コアと同じ幅の磁束通路形成用の補助コアを棒状コア
と同じ数一体に形成したので、補助コアに励磁コイルを
巻回することが可能になって当該励磁コイルを検出手段
とは独立して配置することができ、ラインセンサの検出
感度を向上させることができる。
In the surface shape detecting device according to the fourth aspect, the same number of auxiliary cores for forming a magnetic flux passage having the same width as the rod-shaped core are integrated on both sides of the rod-shaped core with respect to the relative movement direction. Therefore, the exciting coil can be wound around the auxiliary core, the exciting coil can be arranged independently of the detecting means, and the detection sensitivity of the line sensor can be improved.

【0048】この場合、請求項5記載の表面形状検出装
置のように、棒状コアと補助コアとが一つの磁性材ブロ
ックより一体形成されるとともに、被測定物が金属又は
磁性材からなるようにしても良い。
In this case, the rod-shaped core and the auxiliary core are formed integrally from one magnetic material block, and the object to be measured is made of metal or magnetic material. May be.

【0049】また、請求項6記載の表面形状検出装置で
は、棒状コア又は補助コアには励磁コイルが巻回されて
おり、励磁コイルには高周波信号が印加されるので、被
測定物を貫く磁束が高周波信号に対応する短時間周期で
変化し、細かい凹凸形状の検出が可能になる。
In the surface shape detecting device according to the present invention, the exciting coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core, and a high-frequency signal is applied to the exciting coil. Changes in a short period corresponding to the high-frequency signal, and it is possible to detect fine irregularities.

【0050】さらに、請求項7記載の表面形状検出装置
では、被測定物は硬貨であり、棒状コアの移動方向に関
する先端の幅が2mm以下であるので、硬貨の判別に要
求される分解能で硬貨表面の凹凸形状を検出することが
できる。また、硬貨表面の凹凸形状と同時に、硬貨の材
質,直径等も検出することができる。
Further, in the surface shape detecting device according to the seventh aspect, 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, so that the coin has the resolution required for discriminating the coin. The uneven shape of the surface can be detected. In addition, the coin material, diameter and the like can be detected simultaneously with the uneven shape of the coin surface.

【0051】また、請求項8記載の表面形状検出装置で
は、一列に所定の間隔で離間配列した多数の棒状コアの
先端を同一平面上に配置するとともに多数の棒状コアの
先端を磁界中において凹凸のある被測定物表面に対向さ
せ、棒状コアのそれぞれに被測定物の凹凸形状に起因し
て発生する磁束変化を検出するための検出手段を設け、
該検出手段の出力から被測定物の所定範囲の凹凸形状を
検出するので、検出手段がラインセンサを構成し、被測
定物の表面の凹凸形状を線的に非接触で検出することが
できる。また、一列に並べた棒状コアに検出手段を設け
て磁気変化を検出するようにしているので、構造が簡単
になり、製造コストを抑えることができる。
In the surface shape detecting device according to the present invention, the tips of a large number of rod-shaped cores arranged in a line at predetermined intervals are arranged on the same plane, and the tips of the many rod-shaped cores are uneven in a magnetic field. A detection means for detecting a change in magnetic flux generated due to the uneven shape of the measured object is provided on each of the rod-shaped cores, facing the measured object surface having,
Since the unevenness in a predetermined range of the object to be measured is detected from the output of the detecting means, the detecting means constitutes a line sensor, and the unevenness on the surface of the object to be measured can be detected in a non-contact manner. In addition, since the magnetic change is detected by providing the detecting means on the rod-shaped cores arranged in a line, the structure is simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【0052】また、請求項9記載の表面形状検出装置で
は、多数の棒状コアの先端の幅を検出しようとする凹凸
形状の凹部又は凸部幅より小さくしたので、被測定物の
凹凸形状よりも細かい分解能で被測定物の凹凸形状を検
出することができる。また、検出手段を棒状コアに巻回
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
抗効果素子としたので、被測定物表面の凹凸形状に起因
した磁束の変化を電気的に検出することができる。
In the surface shape detecting device according to the ninth aspect, the width of the tip of each of the plurality of rod-shaped cores is made smaller than the width of the concave or convex portion of the concave / convex shape to be detected. The uneven shape of the object to be measured can be detected with a fine resolution. Further, since the detection means is a detection coil wound on a rod-shaped core or a magnetoresistive effect element attached to the rod-shaped core, it is possible to electrically detect a change in magnetic flux caused by the unevenness of the surface of the object to be measured. it can.

【0053】また、請求項10記載の表面形状検出装置
では、一列に離間配列した多数の棒状コアを複数組並
べ、検出手段により一列方向と複数組並べた方向の所定
範囲の凹凸形状を検出するようにしたので、検出手段が
縦横に2次元的に配置され、被測定物の表面の所定範囲
の凹凸形状を非接触で検出することができる。また、2
次元的に並べた棒状コアに検出手段を設けて磁気変化を
検出するようにしているので、構造が簡単になり、製造
コストを抑えることができる。
Further, in the surface shape detecting device according to the tenth aspect, a plurality of sets of a large number of rod-shaped cores spaced apart in a line are arranged, and the detecting means detects a concave and convex shape in a predetermined range in the direction in which the plurality of sets are arranged in a line. With this configuration, the detecting means is arranged two-dimensionally in the vertical and horizontal directions, and it is possible to detect the unevenness in a predetermined range on the surface of the measured object in a non-contact manner. Also, 2
Since the magnetic change is detected by providing the detecting means on the rod-shaped cores arranged in a three-dimensional manner, the structure is simplified and the manufacturing cost can be reduced.

【0054】また、請求項11記載の表面形状検出装置
では、一列に離間配列した多数の棒状コアを複数組並べ
ることにより形成される所定範囲を、被測定物の大きさ
よりも大きい範囲に設定しているので、縦横に並べた棒
状コアの先端を被測定物に対して相対移動させることな
く被測定物全体の凹凸形状を一度に検出することができ
る。
In the surface shape detecting device according to the eleventh aspect, the predetermined range formed by arranging a plurality of sets of a plurality of rod-shaped cores spaced apart in a line is set to a range larger than the size of the object to be measured. Therefore, the uneven shape of the whole object to be measured can be detected at a time without moving the tips of the bar-shaped cores arranged vertically and horizontally relative to the object to be measured.

【0055】また、請求項12記載の表面形状検出装置
では、棒状コアを間に挟んだ両側に棒状コアと同じ幅の
磁束通路形成用の補助コアを棒状コアと同じ数一体に形
成したので、補助コアに励磁コイルを巻回することが可
能になって当該励磁コイルを検出手段とは独立して配置
することができ、検出感度を向上させることができる。
Further, in the surface shape detecting device according to the twelfth aspect, the same number of auxiliary cores for forming magnetic flux passages having the same width as the rod-shaped core are formed on both sides of the rod-shaped core therebetween. In addition, the exciting coil can be wound around the auxiliary core, and the exciting coil can be arranged independently of the detecting means, so that the detection sensitivity can be improved.

【0056】さらに、請求項13記載の表面形状検出装
置では、棒状コア又は補助コアには励磁コイルが巻回さ
れており、励磁コイルには高周波信号が印加されるの
で、被測定物を貫く磁界が高周波信号に対応する短時間
周期で変化し、細かい凹凸形状の検出が可能になる。
Further, in the surface shape detecting device according to the thirteenth aspect, an exciting coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core, and a high-frequency signal is applied to the exciting coil, so that a magnetic field penetrating the object to be measured is provided. Changes in a short period corresponding to the high-frequency signal, and it is possible to detect fine irregularities.

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

【図1】本発明を適用した表面形状検出装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a surface shape detection device to which the present invention is applied.

【図2】図1の表面形状検出装置のラインセンサの分解
斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a line sensor of the surface shape detecting device of FIG.

【図3】図1の表面形状検出装置のラインセンサの平面
図である。
FIG. 3 is a plan view of a line sensor of the surface shape detecting device of FIG. 1;

【図4】棒状コアの先端の幅wを説明するためにライン
センサの一部分を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a part of a line sensor for explaining a width w of a tip end of a rod-shaped core.

【図5】図1の表面形状検出装置の検出信号回路を示す
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a detection signal circuit of the surface shape detection device of FIG. 1;

【図6】図5の検出信号回路の出力信号の例を示す図で
ある。
6 is a diagram illustrating an example of an output signal of the detection signal circuit of FIG.

【図7】図1の表面形状検出装置のラインセンサによる
検出の概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram of detection by a line sensor of the surface shape detection device of FIG. 1;

【図8】図1の表面形状検出装置のコア体の製造工程の
概略を示し、(a)はフェライトブロックの斜視図、
(b)はフェライトブロックに溝及び段部を加工した状
態の斜視図、(c)はフェライトブロックに棒状コア及
び補助コアを加工した状態の斜視図である。
8A and 8B schematically show a manufacturing process of a core body of the surface shape detecting device of FIG. 1, wherein FIG. 8A is a perspective view of a ferrite block,
(B) is a perspective view of a ferrite block in which grooves and steps are processed, and (c) is a perspective view of a ferrite block in which a rod-shaped core and an auxiliary core are processed.

【図9】図1の表面形状検出装置のコア体の別の実施形
態を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the core body of the surface shape detecting device of FIG. 1;

【図10】図1の表面形状検出装置の棒状コアの列を2
組並べた様子を示す平面図である。
10 shows two rows of rod-shaped cores of the surface shape detecting device of FIG.
It is a top view which shows a mode that the group was arranged.

【図11】棒状コアの先端面の幅wを0.5mmとして
500円硬貨の凹凸形状を測定した場合のセンサ出力を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a sensor output when the unevenness of a 500-yen coin is measured with the width w of the tip end surface of the rod-shaped core being 0.5 mm.

【図12】棒状コアの先端面の幅wを3mmとして50
0円硬貨の凹凸形状を測定した場合のセンサ出力を示す
図である。
FIG. 12 shows a case where the width w of the tip end surface of the rod-shaped core is 3 mm and 50
It is a figure which shows the sensor output at the time of measuring the uneven | corrugated shape of a 0 yen coin.

【図13】棒状コアの先端面の幅wと被測定物の凹凸形
状の幅との大きさの関係を説明するためのもので、
(A)は1円硬貨(被測定物)の平面図、(B)は1円
硬貨の凹凸形状の寸法概念を示す断面図である。
FIG. 13 is a view for explaining the relationship between the width w of the tip end surface of the rod-shaped core and the width of the uneven shape of the measured object;
FIG. 2A is a plan view of a one-yen coin (object to be measured), and FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ラインセンサ 2 コア体 3 棒状コア 3a 先端面 5 検出コイル(検出手段) 6 励磁コイル 7 補助コア 10 被測定物 14 高周波信号 25 メモリ 29 A/D変換器 w 棒状コアの先端の被測定物移動方向に関する幅 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Line sensor 2 Core body 3 Rod core 3a Tip surface 5 Detecting coil (detecting means) 6 Exciting coil 7 Auxiliary core 10 DUT 14 High frequency signal 25 Memory 29 A / D converter w Moving of DUT at tip of rod core Directional width

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一列に所定の間隔で離間配列した多数の
棒状コアの先端を同一平面上に配置するとともに上記多
数の棒状コアの先端を磁界中において凹凸のある被測定
物表面に上記配列方向とは直交する方向に相対移動可能
に対向させ、上記棒状コアのそれぞれに上記被測定物の
上記凹凸形状に起因して発生する磁束変化を検出するた
めの検出手段を設け、該検出手段の出力を所定のタイミ
ングでA/D変換してメモリに格納し、該メモリに格納
されたデータから所定範囲の凹凸形状を検出するように
してなることを特徴とする表面形状検出装置。
1. The method according to claim 1, further comprising: arranging the tips of a plurality of rod-shaped cores arranged in a line at a predetermined interval on the same plane, and arranging the tips of the plurality of rod-shaped cores on the surface of the object having irregularities in a magnetic field in the arrangement direction. And a detection means for detecting a change in magnetic flux generated due to the uneven shape of the object to be measured is provided on each of the rod-shaped cores, and an output of the detection means is provided. A / D converted at a predetermined timing and stored in a memory, and a predetermined range of unevenness is detected from the data stored in the memory.
【請求項2】 上記多数の棒状コアの先端の上記相対移
動方向に関する幅を検出しようとする上記凹凸形状の幅
より小さくし、上記検出手段は上記棒状コアに巻回され
た検出コイル又は上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
形状検出装置。
2. The method according to claim 1, wherein the width of the tip of each of the plurality of rod-shaped cores in the relative movement direction is smaller than the width of the concavo-convex shape to be detected, and the detecting means is a detection coil wound around the rod-shaped core or the rod-shaped core. The surface shape detecting device according to claim 1, wherein the device is a magnetoresistive effect element attached to a core.
【請求項3】 上記一列に離間配列した多数の棒状コア
を複数組上記相対移動方向に並べ、上記相対移動方向に
関し前側列の棒状コアの間に後側列の棒状コアが位置す
るように配置したことを特徴とする請求項1又は2記載
の表面形状検出装置。
3. A plurality of sets of a plurality of rod-shaped cores spaced apart from each other in a line are arranged in the relative movement direction, and a plurality of rod-shaped cores are arranged such that a rear row of rod-shaped cores is located between the front row of rod-shaped cores in the relative movement direction. The surface shape detecting device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 上記相対移動方向に関し上記棒状コアを
間に挟んだ両側に上記棒状コアと同じ幅の磁束通路形成
用の補助コアを上記棒状コアと同じ数一体に形成してな
ることを特徴とする請求項1から3のいずれか記載の表
面形状検出装置。
4. An auxiliary core for forming a magnetic flux passage having the same width as the rod-shaped core is integrally formed on both sides of the rod-shaped core with respect to the relative movement direction. The surface shape detecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein:
【請求項5】 上記棒状コアと補助コアとは一つの磁性
材ブロックより一体形成されるとともに、上記被測定物
は金属又は磁性材からなるものであることを特徴とする
請求項4記載の表面形状検出装置。
5. The surface according to claim 4, wherein the rod-shaped core and the auxiliary core are integrally formed by one magnetic material block, and the object to be measured is made of metal or magnetic material. Shape detection device.
【請求項6】 上記棒状コア又は補助コアには励磁コイ
ルが巻回されており、上記励磁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から5のいず
れか記載の表面形状検出装置。
6. The surface according to claim 1, wherein an excitation coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core, and a high-frequency signal is applied to the excitation coil. Shape detection device.
【請求項7】 上記被測定物は硬貨であり、上記棒状コ
アの先端の上記相対移動方向に関する幅は2mm以下で
あることを特徴とする請求項6記載の表面形状検出装
置。
7. The surface shape detecting device according to claim 6, wherein the object to be measured is a coin, and a width of the tip of the rod-shaped core in the relative movement direction is 2 mm or less.
【請求項8】 一列に所定の間隔で離間配列した多数の
棒状コアの先端を同一平面上に配置するとともに上記多
数の棒状コアの先端を磁界中において凹凸のある被測定
物表面に対向させ、上記棒状コアのそれぞれに上記被測
定物の上記凹凸形状に起因して発生する磁束変化を検出
するための検出手段を設け、該検出手段の出力から上記
被測定物の所定範囲の凹凸形状を検出するようにしてな
ることを特徴とする表面形状検出装置。
8. A plurality of rod-shaped cores, which are arranged in a line at predetermined intervals and are spaced apart from each other, are arranged on the same plane, and the ends of the plurality of rod-shaped cores are opposed to an uneven surface of an object to be measured in a magnetic field. Each of the rod-shaped cores is provided with a detecting means for detecting a change in magnetic flux generated due to the uneven shape of the object to be measured, and detects an uneven shape in a predetermined range of the object to be measured from an output of the detecting means. A surface shape detecting device characterized in that the surface shape detecting device is configured to perform the following.
【請求項9】 上記多数の棒状コアの先端の幅を検出し
ようとする上記凹凸形状の凹部又は凸部幅より小さく
し、上記検出手段は上記棒状コアに巻回された検出コイ
ル又は上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8記載の表面形状検出装
置。
9. The method according to claim 8, wherein the width of the tip of each of the plurality of rod-shaped cores is smaller than the width of the concave or convex portion of the concavo-convex shape, and the detecting means is a detection coil or the rod-shaped core wound around the rod-shaped core. 9. The surface shape detecting device according to claim 8, wherein the device is a magnetoresistive effect element attached to the device.
【請求項10】 上記一列に離間配列した多数の棒状コ
アを複数組並べ、上記検出手段により上記一列方向と上
記複数組並べた方向の所定範囲の凹凸形状を検出するよ
うにしたことを特徴とする請求項8又は9記載の表面形
状検出装置。
10. A plurality of rod-shaped cores arranged in a row and spaced apart from each other, and a plurality of sets of bar-shaped cores are arranged, and the detecting means detects a concave and convex shape in a predetermined range in the row direction and the direction in which the sets are arranged. The surface shape detection device according to claim 8 or 9, wherein
【請求項11】 上記一列に離間配列した多数の棒状コ
アを複数組並べることにより形成される上記所定範囲
は、上記被測定物の大きさよりも大きい範囲に設定され
ていることを特徴とする請求項10記載の表面形状検出
装置。
11. The predetermined range formed by arranging a plurality of sets of a plurality of rod-shaped cores spaced apart from each other in a line is set to a range larger than the size of the object to be measured. Item 11. The surface shape detecting device according to item 10.
【請求項12】 上記棒状コアを間に挟んだ両側に上記
棒状コアと同じ幅の磁束通路形成用の補助コアを上記棒
状コアと同じ数一体に形成してなることを特徴とする請
求項8から11のいずれか記載の表面形状検出装置。
12. An auxiliary core for forming a magnetic flux path having the same width as the rod-shaped core is integrally formed on both sides of the rod-shaped core in the same number as the rod-shaped core. 12. The surface shape detection device according to any one of 8 to 11.
【請求項13】 上記棒状コア又は補助コアには励磁コ
イルが巻回されており、上記励磁コイルには高周波信号
が印加されることを特徴とする請求項12記載の表面形
状検出装置。
13. The surface shape detecting device according to claim 12, wherein an excitation coil is wound around the rod-shaped core or the auxiliary core, and a high-frequency signal is applied to the excitation coil.
JP10351825A 1997-12-16 1998-12-10 Surface shape detection device Pending JPH11250303A (en)

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