JPH01243218A - 磁気ヘッドの寸法修正装置およびその寸法修正方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気ヘッド（以下ＶＴＲヘッドという）の寸
法修正装置に係り、とくにダブルアジアストヘッドのギ
ャップ間距離およびハイト段差の寸法を修正するのに好
適なＶＴＲヘッドの寸法修正装置もしくは該寸法修正装
置用検査手段に関する。

［従来の技術］ 従来のＶＴＲヘッドの寸法修正装置は、たとえば特開昭
５８−１２９３１０号公報に記載されているように、ま
ず２台のＴＶカメラで撮像したＶＴ’Ｒヘッドの画像を
モニタに写しだし、ついであらかじめモニタ上に引かれ
である水平、垂直カーソル線にＶＴＲヘッドの２つのギ
ャップを合わせたのち、ＶＴＲヘッドや光学系を移動さ
せてその移動量を基にしてＶＴＲヘッドのギャップ間距
離やハイト段差を測定する。そしてその測定の結果、基
準寸法でない場合には、ペンチやドライバを用いてＶＴ
Ｒヘッドのギャップ間距離やハイト段差に修正を加え、
寸法不良であったＶＴＲヘッドを基準寸法内に納めて良
品とするかあるいは修正作業をすることなく不良品とす
るものが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は測定したＶＴＲヘッドの寸法を基にして
、作業者の勘と経験を頼りに修正作業を行なっているた
め、修正後のＶＴＲヘッドの寸法に大きな差異を生じた
り、修正作業に多く時間を費やしたり、熟練者のみに作
業が限定されたりする問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決するため
、熟練者でなくても修正後のＶＴＲヘッドの寸法を容易
に一定にすることを可能にした磁気ヘッドの寸法修正装
置もしくは該寸法修正装置用検査手段を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の磁気ヘッドの寸法修
正装置においては、ＶＴＲヘッドのギャップ間距離およ
びハイト段差を検査する検査手段と、この検査手段の検
査結果に基いてギャップ間距離を修正するギャップ間距
離修正手段と、ハイト段差を修正するハイト段差修正手
段と、これらギャップ間距離修正手段およびハイト段差
修正手＝３− 段にそれぞれ修正のための移動量を測定する測定手段を
設けたものである。

また、ギャップ間距離手段を、検査手段からの指令に基
いて所定量回転する駆動部と、この駆動部の回転により
両端部が開閉し磁気ヘッドを塑性変形させてギャップ間
距離を修正するフィンガ部と、このフィンガ部の両端部
の開閉量を測定する測定手段とから構成したものである
。

また、ハイト段差修正手段を、検査手段からの指令に基
いてそれぞれ単独に所定量回転する複数の駆動部と、こ
れら複数の駆動部の回転にともなって各先端部で磁気ヘ
ッドの端部を上方に塑性変形させて磁気ヘッドのハイト
段差を修正する修正部と、この修正部の移動量を測定す
る測定手段とから構成したものである。

また、ＶＴＲヘッドの寸法修正を永久的に保持するため
、検査手段に、あらかじめ磁気ヘッドが弾性限界を超え
て永久的に残存する歪量に検査結果に基いて磁気ヘッド
の寸法を修正するのに必要な歪量を加えた見かけ上の歪
量と、この見かけ上の歪量になるように磁気ヘッドに力
を加えたときに磁気ヘッドに７実際に生ずる歪量との関
係および見かけ上の歪量と磁気ヘッドに加える力との関
係を算出、し、この算出された力を指令する手段を設け
たものである。

［作用］ 上記のように構成されたＶＴＲヘッドの寸法修正装置に
おいては、ＶＴＲヘッドを取付換えすることなく、ギャ
ップ間距離およびハイト段差を検査し、この検査結果に
基いてギャップ間距離修正手段がＶＴＲヘッドのギャッ
プ間距離を修正し、ハイト段差修正手段がＶＴＲのハイ
ト段差を修正し、かつギャップ間距離修正手段およびハ
イト段差修正手段の移動量を測定手段によって測定する
ので、ＶＴＲへ□・ラドの寸法不良を効率良く修正し寸
法のばらつきの減少による品質の向上および歩留りの向
上をはかることができる。

また、検査手段からの指令に基いてギャップ間距離修正
手段の駆動部を回転し、フィンガ部の両端部を開閉して
ＶＴＲヘッドを塑性変形させながらギャップ間距離を修
正するとともにフィンガ部の移動量を測定手段によって
測定するので、自動的にギャップ間距離を修正すること
ができ、修正のための時間を短縮することができる。

また検査手段からの指令に基いてハイト段差修正手段の
駆動部を回転し、修正部によってＶＴＲヘッドの端部を
上方に塑性変形させなからハイト段差を修正するととも
に修正部の移動量を測定部しこよって測定するので、自
動的にハイト段差を修正することができ、修正のための
時間を短縮することができる。

また検査手段から、修正後もＶＴＲヘッドの寸法が永久
的に残存しうるように指令を与えてギャップ間距離修正
手段およびハイト段差修正手段を介してＶＴＲの寸法を
修正するので、ＶＴＲの寸法の手直しを省略することが
でき、これによって操作性を向上することができ、かつ
検査の自動化が可能なので、検査のための時間を短縮す
ることができる。

「実施例］ まづ、本発明が対象とするＶＴＲヘッドとその測定につ
いて第１０図（ａ）　（ｂ）により説明する。

第１０図（ａ）に示すように、ＶＴＲのテープ１１は、
固定されたネジリンダ１３と回転する上シリンダ１２の
外周面に同時に斜方向に巻きつけられ、上シリンダ１２
に取付けられたＶＴＲヘッド１の先端部がテープ１１を
斜方向に横切ることによって記録再生作業が行なわれる
。

ＶＴＲヘッド１はその拡大図を第１０図（ｂ）に示すよ
うに、先端部が２個に分割され、それぞれの先端部にヘ
ッドチップ１４が接着されている。このヘッド１４は、
それぞれが磁気回路を構成している。

そのための磁気間隙の相対的位置を図示の座標軸Ｘｒ　
ｙ＋Ｚで表わせば、通常Ｘ軸方向のものをギャップ間距
離１５と呼び、ｙ軸方向のものをハイト段差１６と呼ん
でいる。検査の結果、ＶＴＲヘッド１が不良とされるも
のには、ギャップ間距離１５が基準の距離よりも広すぎ
る場合、あるいは狭すぎる場合であり、またハイト段差
１６が基準の段差よりも大きすぎる場合が大部分である
。

−７＝ そこで、本発明は、上記のｉ合のように基準よりはずれ
たＶＴＲヘッド１に対してヘッドベース１７を塑性変形
させ、ギャップ間距離１５またはハイト段差１６を修正
してＶＴＲヘッドを良品とするものである。

つぎに本発明の一実施例を示す第１図乃至第９図につい
て説明する。

第１図に示すように、基台６０上には修正機構９が設置
され、この修正機構９の上面にあたるステージ２９に修
正対象となるＶＴＲヘッド１を固定している。また基台
６０上のＶＴＲヘッド１の修正面に対向して顕微鏡を主
体とする光学系３と、ＶＴＲヘッド１の修正面を撮影す
るカメラ４とが設置されている。さらに基台６０上に設
置された台６１上には、カメラ４で撮影された像からギ
ャップ間距離およびハイト段差量を計測する画像処理装
置５と、この画像処理装置５からの像を映写するモニタ
テレビ６と、画像処理装置からの計測されたギャップ間
距離量およびハイト段差量に相当する電気信号を出力す
る出力装置７と、この出力装置７−８＝ からの電気信号に基づいて指令を発する全体制御装置８
と、この全体制御装置８からの指令により修正機構９を
駆動させる修正機構駆動装置１０とが設置されている。

上記修正機構９は、第２図に示すように、本体ベースと
なるステージ２９上に設置されたギャップ間距離広げ機
構１８と、ステージ２９の端面に設置されたギャップ間
距離狭め機構２０およびハイト段差修正機構２６とから
構成されている。なお、第２図ではギャップ間距離広げ
機構１８がステージ２９から浮上した状態で示している
が、これｆ説明を容易にするためであって、実際にはス
テージ２９上に固定されている。

上記ギャップ間距離広げ機構１８は、第３図に拡大して
示すように、フィンガ部１８ａと、駆動部１９と、フィ
ンガ部１８ａに貼り付けられた歪ゲージ３３によって構
成されている。

つぎにその動作について説明する。

光学系３、カメラ４によって撮像し、画像処理装置５に
よって計測したギャップ間距離１５の寸法。

データを基にして全体制御装置８から修正機構駆動装置
１０にギャップ間距離１５を広げるように指令が送られ
ると、駆動部１９を構成するピエゾアクチュエータドラ
イバ（図示せず）からの増幅された電圧の供給が一旦停
止してピエゾアクチュエータ１．９ａがＸ軸方向に縮ま
ってフィンガ部１８ａの両端先端部が互いに反対の閉じ
る方向に移動するので、この状態でフィンガ部１８ａの
両端先端部がヘッドベース１７側に移動してヘッドベー
ス１７の溝１７ａ内に挿入する。

ついで、ピエゾアクチュエータドライバからの増幅され
た電圧が供給され、ピエゾアクチュエータ１９ａがＸ方
向に広がると、フィンガ部１８ａの画先端部が互いに反
対の広がる方向に移動しながらヘッドベース１７を塑性
変形させてギャップ間距離１５を広げる。

このときのフィンガ部１．８ａに発生する微小歪は歪ゲ
ージ３３で測定されるので、この歪量を換算することに
よってヘッドベース］７への加圧力を算出することがで
きる。

またギャップ間距離１５の広げ作業中の実際の広がり量
は、ピエゾアクチュエータ１９ａの広がり量をたとえば
光電変換器などによって求め、この移動量をフィンガ部
１８ａの両端先端部の移動量に換算することによって求
めることができる。

つぎにギャップ間距離狭め機構２０は第４図に拡大して
示すように、フィンガ部２１と、駆動部２２と、この駆
動部２２に接続するエンコーダ３５と、フィンガ部２１
に貼り付けられた歪ゲージ３４とから構成されている。

つぎにその動作について説明する。

全体制御装置８から修正機構駆動装置１０にギャップ間
距離１５を狭めるように指令が送られると、駆動部２２
を構成するモータ２３が回転し、シャフト２４が回転す
る。このシャツ１〜２４は右ねじ部２４ａと、左ねじ部
２４ｂとによって構成されているので、シャフト２４の
回転にともなって右ねじ部２４ａと左ねじ部２４ｂとに
それぞれ螺合するフィンガ部２１の両端先端部が一旦互
いに反対の広がる方向に移動し、この状態でフィンガ部
２１０両端先端部がヘッドベ一ス１７側に移動してヘッ
ドベース１７の２個のヘッド部分２５を外側から挟み込
むように挿入する。

ついで、モータ２３が上記と逆方向に回転し、シャフト
２４が回転すると、フィンガ部２１の両端先端部が互い
に反対の縮まる方向に移動しながらヘッドベース１７の
２個のヘッド部分２５を内方に押圧するのでヘッドベー
ス１７は塑性変形してギャップ間距離１５が狭くなる。

このときのフィンガ部２１に発生する微小歪は歪ゲージ
３４によって測定されるので、この歪量を換算すること
によってヘッドベース１７への加圧力を算出することが
できる。

また、エンコーダ３５によってモータ２３の回転量を求
め、これをフィンガ部２１の両端先端部の移動量に換算
することにより狭め作業中のへラドベース１７の実際の
狭め量を求めることができる。

つぎにハイト段差修正機構２６は、第５図に拡大して示
すように、２個のモータ（図示せず）によってそれぞれ
回転する２個のシャフト２６ａ、　２６ｂの端部にそれ
ぞれ２個のカム２７ａ、　２７ｂを固定し、これら２個
のカム２７ａ、　２７ｂの外周面にそれぞれ力検出器３
６ａ、　３６ｂを介して対接し、該段差修正機構２６の
ケース２６ｃに移動自在に嵌挿する２個の押し上げピン
２８ａ、　２８ｂの上端部をヘッドベース１７の先端の
２個のヘッド部分２５ａ、　２５ｂの下面に対接させて
いる。

また、上記２個のモータには、図示していないが、前記
第４図に示すギャップ間距離狭め機構２０と同様にそれ
ぞれエンコーダが設置されている。

つぎにその動作について説明する。

全体制御装置８から修正機構駆動装置にハイト段差１６
を修正するように指令が送られ、金策５図に示す左側の
ヘッドチップ１４ａを上昇させる場合について述べると
、一方のモータの回転によって左側のシャフト２６が矢
印方向に回転し、左側のカム２７ａが回転するので、左
側のカム２７ａの外周面に対接する左側の力検出器３６
ａを介して左側の押し」二げピン２８ａの上端部が左側
のヘッド部分２５ａを押し上げ、ヘッドベース１７を塑
性変形させてハイト段差１６を修正する。

このときの押し」二げピン２８ａの押し上げ力は力検出
器３６ａによって検出することができる。

またハイト段差修正中の実際の変形量は、エンコーダに
よってそれぞれのモータの回転量を求め、この回転量を
押し上げピン２８ａ、　２８ｂの上端部の移動量に換算
することによって求めることができる。

つぎに、制御部分についてさらに詳細に説明する。

まづ、制御部分の修正制御原理について第６図および第
７図により説明する。

ＶＴＲヘッド１のギャップ間距離１５およびハイト段差
１６の寸法修正は、既に述べたように２枚のヘッドチッ
プ１４が接着されているヘッドベース１７を塑性変形さ
せて行なっている。

一般的に機械材料においては、応力σと歪との関係は第
６図に近い性質を有している。すなわち機械材料は、力
を加えて歪ませても、弾性限界３０に相当する応力を受
けている場合には、力を取り除くと歪が元の零状態に戻
る性質を有している。

そのため、機械材料に永久的に残存する歪３１だけ歪ま
せたい場合には、機械材料に弾性限界３ｏを超える力を
加えて見かけ上の歪３２程度に歪ませる必要がある。

この見かけ」二の歪量δ′と永久的に残存する歪量δと
の関係は第７図に示すとおりである。

すなわち、横軸に見かけ上の歪量δ′、縦軸に永久的に
残存する歪量δとしたとき、第７図（ａ）はへラドベー
ス１７を広げた場合を示し、第７図（ｂ）はへラドベー
ス１７を狭めた場合を示し、第７図（Ｃ）は段差方向に
変形させた場合を示す。

そこで、本発明においては、修正中の歪量を計測し、こ
れにあらかじめ求められている３種類の修正方向の見か
け上の歪量δ′と永久的に残存する歪量δとの関係を考
慮して修正を行なっている。

つぎに制御部分の構成について第８図により説明する。

カメラ４によってＶＴＲヘッド（図示せず）を撮影し、
撮影した画像を画像処理装置５によって処理してＶＴＲ
ヘッド１のギャップ間距離１５およびハイト段差１６の
寸法を求めている。

その結果がモニタテレビ６、出力装置７および全体制御
装置８に送出されると、全体制御装置８では、送信され
たＶＴＲヘッド１の寸法データを基準データと比較して
良品か不良品かを判断し、良品の場合には、っぎの試料
の検査を行ない、不良品の場合にはそのＶＴＲヘッド１
の寸法と基準寸法との差に見かけ上の歪量を考慮して寸
法修正に必要な力や移動量を割出し、その結果に基いて
ギャップ間距離広げ機構１、ギャップ間距離狭め機構２
０もしくは段差修正機構２６のうち、いずれが１つを選
定して修正機構駆動装置１０内に設置されたギャップ間
距離広げ機構駆動回路３７、ギャップ間距離狭め機構駆
動回路３８、第５図に示す右側ハイト修正用駆動回路３
９もしくは左側ハイト修正用駆動回路４０のいずれか１
つに指令を送ると同時にそのときのへラドベース１７に
加わる加圧力や移動量をギャップ間距離広げ機構１８の
光電変換器、ギャップ間距離狭め機構２０のエンコーダ
３５および段差修正機構２６のエンコーダ、力検出器３
６ａ、　３６ｂによって常に監視しているので、正確に
ＶＴＲヘツド１に永久歪を発生させるのに必要な加圧力
と移動量を得ることができる。

つぎに第１０図に示すフローチャートにより修正処理手
順について説明する。

まづ、ＶＴＲヘッド１のギャップ間距離１５およびハイ
１〜段差１６を求め、そのデータとあらかじめ設定され
た基準値とを比較して修正作業４２の必要があるか否か
を判断する。

この場合、修正作業４２は、ＶＴＲヘッド１の検査結果
によって３つのパターンに分けられる。１つはギャップ
間距離１５のみの修正、２つ目は、ハイ１〜段差１６の
みの修正、３つ目はギャップ間距離１５およびハイト段
差１６の両方の修正の場合である。

ついで、修正作業４２が必要である場合、まづギャップ
間距離１５を測定４３シてギャップ間距離１５の修正が
必要であるか否かを判断する。

その結果、ギャップ間距離１５の修正が必要である場合
、そのギャップ間距離１５が狭すぎるときには、広げ動
作４６を行ない、広すぎるときには狭め動作４４を行な
う。このさい適切な修正量、加圧力になるように監視し
ながら修正を行なっている。

このようにしてギャップ間距離１５の修正が完了すると
、つぎはハイト段差１６の修正を行なう。

このハイト段差１６の修正作業においても、まづハイト
段差１６の修正を行なう必要があるか否かの判断４９を
行ない、必要である場合には、第５図に示す左側のへラ
ドチップ１．４ａもしくは右側のヘッドチップ１４ｂの
いずれを修正する必要があるのかを判断して、修正する
必要のある側のへラドチップ１４ａもしくは１４ｂの高
さ修正５０．５２を行なう。このさい、修正量および加
圧力を監視して適切な修正量および加圧力となるように
している。

このようにして、ハイト段差１６の修正作業が完了する
と、再びギャップ間距離１５およびハイト段差１６の寸
法を検査し、修正後のギャップ間距離１５およびハイト
段差１６があらかじめ設定された基準値の範囲内に入っ
ているか否かを判断し、その結果再び修正を必要とする
場合には上記に述べた手順によって修正を行なう。

［発明の効果］ 本発明は、ＶＴＲヘッドの取付換えをすることなく、ギ
ャップ間距離およびハイト段差を検査し、この検査結果
に基いて修正を行なうことができるので、ＶＴＲヘッド
の寸法不良による不良を効率よく修正しかつ作業を自動
化することが可能なので、検査および修正のための時間
を低減できるのみでなく、寸法のばらつきの減少による
品質の向上および歩留りの向上をはかることができる。

またギャップ間距離修正のための構成を簡略化すること
ができる。

また修正されたギャップ間距離を修正後も保持すること
ができるので、ギャップ間距離の修正の手直しを省略す
ることができ、これによって操作性を向上することがで
きる。

またハイト段差修正のための構成を簡略化することがで
きる。

また修正されたハイト段差を修正後も保持することがで
きるので、ハイ１−段差の修正の手直しを省略すること
ができ、これによって操作性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるＶＴＲヘッドの寸法修
正装置を示す斜視図、第２図は第１図に示す修正機構の
拡大斜視図、第３図は第２図に示すギャップ間距離広げ
機構の拡大斜視図、第４図は第２図に示すギャップ間距
離狭め機構の拡大斜視図、第５図は第２図に示すハイト
段差修正機構の拡大図、第６図は機械材料の応力歪図、
第７図は見かけ上の歪と永久歪との関係を示す図にして
、その（ａ）はギャップ間距離広げの場合、その（ｂ）
はギャップ間距離狭めの場合、その（ｃ）はハイト段差
の場合、第８図はブロック図、第９図は修正処理手順を
示すフローチャート、第１０図（ａ）は本発明の対象と
するＶＴＲのシリンダ部を示す斜視図、第１０図（ｂ）
は第１０図（ａ）に示すＶＴＲヘッドの拡大斜視図であ
る。 １・・ＶＴＲヘッド、１５・・ギャップ間距離、１６・
・・ハイト段差、１７・・・ヘッドベース、１８・・・
ギャップ間距離広げ機構、２０　　ギャップ間距離狭め
機構、２６第６図 ３ｏ−弾性限骨　　　Ｆ−澱・力 ３１−４　　　　　　、　５−４１ ３２−一一見か１丁士のｔ 第７図 δ′３ Ｓ−ｍ−永久的にＩＩ９．存する１ｔ δ’−Ｌカ・１γ上の１１ 第８図 ４−・・刀メ′７　　　　　　　８−一一全俸資゛Ｉ胛
装置５−　画像処理牧ｌ　　１０−一一作玉騰′擲Ｖ動
装置６−−−モニタテレビ　　　　　１９ａ−−−ヒ°
エゾアク↑ユエータ７−−−出力［ｊｌ　　　　　２３
−−−モータ２６ａ　、２６ｂ　−−−９Ｊ（ソト 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ヘッドのギャップ間距離およびハイト段差を検
   査する検査手段と、この検査手段の検査結果に基いてギ
   ャップ間距離を修正するギャップ間距離修正手段と、ハ
   イト段差を修正するハイト段差修正手段と、これらギャ
   ップ間距離修正手段およびハイト段差修正手段にそれぞ
   れ修正のための移動量を測定する測定手段とを設けた磁
   気ヘッド寸法修正装置。 ２、ギャップ間距離修正手段を、検査手段からの指令に
   基いて所定量回転する駆動部と、この駆動部の回転によ
   り両端部が開閉し磁気ヘッドを塑性変形させてギャップ
   間距離を修正するフィンガ部と、このフィンガ部の両端
   部の開閉量を測定する測定手段とから構成した請求項第
   １項記載の磁気ヘッド寸法修正装置。 ３、ハイト段差修正手段を、検査手段からの指令に基い
   てそれぞれ単独に所定量回転する複数の駆動部と、これ
   ら複数の駆動部の回転にともなって各先端部で磁気ヘッ
   ドの端部を上方に塑性変形させて磁気ヘッドのハイト段
   差を修正する修正部と、この修正部の移動量を測定する
   測定手段とから構成した請求項第１項記載の磁気ヘッド
   寸法修正装置。 ４、あらかじめ磁気ヘッドが弾性限界を超えて永久的に
   残存する歪量に、検査結果に基いて磁気ヘッドの寸法を
   修正するのに必要な歪量とを加えた見かけ上の歪量と、
   この見かけ上の歪量になるように磁気ヘッドに力を加え
   たときに磁気ヘッドに実際に生ずる歪量との関係および
   見かけ上の歪量と磁気ヘッドに加える力との関係を算出
   し、この算出された力を指令する手段を有する寸法修正
   装置用検査手段。