JPH0157289B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオテープレコーダのローアドラム
等のようにリードを有する品物のリード測定装置
に関する。

ローアドラムは、ビデオテープレコーダに使用
する重要部品の一つで、円筒面上に高精度なリー
ド面を有している（第１図および第２図参照）。
第１図において１ａはテープ走行面、２ａは取付
基準面、３ａはベアリング穴、４ａはリード面で
ある。このリード面の直線部分を基準にして磁気
テープが走行し、信号が再生または記録される。
従来より再生された映像の記録の質はこの直線性
により大きく影響を受けるため、常に直線性の精
度の向上が要求されている。とくに最近は更に映
像の質の向上、ビデオテープレコーダの小形化に
より1μｍ以下の精度（リードの直線性）が要求
されている。

従来、上記したローアドラムのリード部分を測
定する測定装置としてはメカニカル的な原理を応
用したものが多かつた。即ち、ローアドラム等の
被測定物を主軸に取りつけ、この主軸の円筒部に
２枚のスチールベルトを巻きつけてこのスチール
ベルトに直線運動を与えることによつて主軸を回
転させる。このとき直線運動部分に直交する方向
に移動するように構成したスライドにレバータイ
プの差動トランス形検出器を取りつけ、該スライ
ドがスチールベルトの直線運動部分に設けられた
サインバーに倣わせて移動させ、そのとき差動ト
ランス形検出器の測定端子を被測定物のリード部
分に接触させてリード部分とサインバーとの差を
検出し電気的に増巾、記録するものであつた、し
かしながら上記した従来の測定装置は、スチール
ベルトを直線運動させる装置およびこれと直交す
る方向に移動するスライド等が設けられており、
また、リードの変更に応じてサインバーの角度調
整機構も必要であり、機械的構成部分が多く機構
が極めて複雑である。そのため、被測定物に要求
されるリードの精度が1μｍ以上の場合なら適用
できるが、要求されるリードの精度がサブミクロ
ン台となると検出器の増巾度を上げても限界があ
り、また得られた測定データもリード（被測定
物）の誤差か測定装置自体の誤差か判別困難とな
つているのが現状である。

本発明は以上の点に鑑みて考えられたもので、
測定装置の機械的構成部分をできるだけ単純化
し、同時に検出器の検出能力を上げることによつ
てサブミクロン台のリード測定を可能とするリー
ド測定装置を提供することを目的とする。

以下、図面に示した一実施例にしたがつて本発
明を説明する。

１は箱形構造の本体で、その一部に垂直方向に
回転軸２を回転自在に取りつけている。回転軸２
の上方先端には保持具３が一体に結合され、該保
持具３にローアドラム等の被測定物４が取りつけ
られている。５は被測定物４のリード面４ａと同
一リードのカム曲線５ａを有するマスターカムで
ある。マスターカム５は被測定物４と位相を同じ
くし、かつ同軸になるように回転軸２に取りつけ
られている。

回転軸２の他端下方にはフレキシブル接手６を
介してパルスモータ７およびパルスジエネレータ
（ロータリーエンコーダ）８が結合されている。
パルスモータ７はコンピユータ１５、インタフエ
ース１６、アンプ１７を介して予じめ設定された
プログラムに基づく指令パルスによつて回転角制
御され、パルスジエネレータ８は上記パルスモー
タ７の回転角の検出信号をカウンタ１８、インタ
フエース１６を介してコンピユータ１５にフイー
ドバツクする第１の検出器（後記する他の検出器
と区別するため、便宜上第１の検出器と云う）
で、これらによつて１つの制御系が構成されてい
る。

９は本体１の上部に前記回転軸２の軸方向と平
行するように立設された案内面である。案内面９
にはスライド１０が垂直方向に上下に摺動可能に
設けられている。スライド１０の下方１端にはカ
ムローラ１２が設けられており、該カムローラ１
２は前記マスターカム５のカム曲線５ａに対峙す
るようになつている。カムローラ１２とマスター
カム５の間を隙間なく回転させるため、スライド
１０と本体１の上部との間にはバネ１１を介在さ
せ、前記カムローラ１２はは常時マスターカム５
のカム面に押し当てられている。これはバネ１１
ばかりでなく、スライド１０の摺動抵抗が極めて
少ない場合はスライド１０の自重でもよい。かく
してスライド１０はマスターカム５が回転すると
そのカム曲線５ａに追従して上下動するようにな
つている。

１３はリニアエンコーダで、前記案内面９の上
方端に取りつけられ、スライド１０の移動量を読
み取る第２の検出器である。リニアエンコーダ１
３はその出力信号をカウンタ１９、インタフエー
ス１６を介してコンピユータ１５に送るようにな
つている。

１４はレバータイプの差動トランス形検出器
で、前記スライド１０の下方適当なところに取り
つけられ、その測定端子１４ａが被測定物４のリ
ード面４ａに接触してそのリードを測定する第３
の検出器である。第３の検出器１４の出力信号は
アンプ２０、インタフエース１６を介してコンピ
ユータ１５に送られるようになつている。

コンピユータ１５は前記したように予じめ設定
されたプログラムに従つて被測定物４のリード４
ａに対応した数値データが内蔵されており、該数
値データがインタフエース１６、アンプ１７を介
してパルスモータ７を駆動するようになつてい
る。また、第１の検出器８、第２の検出器１３お
よび第３の検出器１４の出力信号は全てコンピユ
ータ１５にフイールドバルクされるようになつて
いるため、予じめ内蔵されている数値データとこ
れら出力信号とを比較演算することができるよう
になつている。

次に上記構成からなる本発明のリード測定装置
の動作について説明する。

被測定物４を保持具３を介して回転軸２に取り
つける。被測定物４のリード面４ａと比較すべき
規準として、同一のリードカム曲線５ａを有する
マスターカム５をお互いのリードの位相を同じく
して回転軸２上に同軸に取りつける。このとき、
カムローラ１２はマスターカム５のカム面５ａに
当接し、また第３の検出器１４の測定端子１４ａ
は被測定物４のリード面４ａに接触することによ
り測定開始状態となる。

次にコンピユータ１５に内蔵されている予じめ
設定されたプログラムに基づく数値データに従つ
てパルスモータ７を駆動させ、回転軸２と共に被
測定物４、マスターカム５を回転させる。スライ
ド１０がマスターカム５のカム曲線５ａに倣つて
移動する。スライド１０の動きと被測定物４のリ
ードの差を測定端子１４ａによつて誤差として測
定する。このとき、第１の検出器８により被測定
物４の回転量を、第２の検出器１３によりスライ
ド１０の移動量をコンピユータ１５にフイードバ
ツクする。ここにおいて、マスターカム５のカム
曲線５ａを誤差ゼロのリード精度で加工すること
は極めて困難であり、製作誤差は避けられないも
のであるが、本発明は被測定物４のリード４ａが
与えられれば被測定箇所のリードは基準の位置か
らの角度から演算して知ることができることに着
目して、マスターカム５の加工誤差を測定値から
差し引くようにしたのが大きな特徴である。

即ち、第５図に示すように被測定箇所の誤差Ｅ
は第３の検出器１４の測定値Ｂからスライド１０
の動きの誤差（マスターカム５の誤差）を引いた
ものとなる。スライド１０の動きの誤差はコンピ
ユータ１５により演算して得た正しいリードＬか
らスライド１０の実際の移動量、即ち、第２の検
出器１３の測定値Ａを引いたもので、従つて被測
定箇所の誤差ＥはＥ＝Ｂ−（Ｌ−Ａ）で表わすこ
とができる。この測定を連続的に行ない、誤差Ｅ
を記録していけば被測定物４のリード面４ａの誤
差曲線を描かせることができる。なお、連続的に
測定することなく、例えば角度5゜毎のサンプリン
グ測定としてもかまわない。また、ビデオテープ
レコーダのローアドラム等は特定角度におけるリ
ードの寸法（一般に基準寸法と称している）が規
制されているが、この場合も本発明によればその
特定角度における正しいリードの値を予じめコン
ピユータ２０に入力しておき、被測定物４を取り
つけた回転軸２が特定角度になつたとき、第１の
検出器７から出力信号をコンピユータ２０に出力
することによつて基準寸法とそれに対する誤差を
自動的に演算することができる。

ただし、以上の測定においては第２の検出器、
即ち、リニアエンコーダ１３の測定精度がマスタ
ーカム５の加工精度より高いことが条件となる。

本発明によるリード測定装置は以上詳述したご
とく構成されているので、次のような効果があ
る。

レバータイプの差動トランス形検出器（第３
の検出器）１４の取付台（スライド）１０をマ
スターカム５の回転で移動させるため、被測定
部（リード面４ａ）に接触した測定端子１４ａ
の動きが必要最小限となり、測定面にかかる負
荷を最小にすることができる。即ち、ローアド
ラムは通常最大リードが少なくとも５mm以上あ
るため、レバータイプの差動トランス形検出器
では測定範囲全部をカバーすることができない
が、スライド１０をマスターカム５に倣わせて
移動させることによつて差動トランス形検出器
１４の利点を十分に発揮させることができる。

スライド１０の動きを、理論上求めた被測定
物のリードの形状と同じリードを有するマスタ
ーカム５で行なうため、被測定物のリードの形
状が変更しても単にマスターカム５の変更だけ
でよく、極めて迅速に対応することができる。

スライド１０の動きをリニアエンコーダ１３
（第２の検出器）で読みとつた測定値と差動ト
ランス形検出器１４（第３の検出器）で測定し
た測定値の二つをコンピユータ１５で演算処理
するため、マスターカム５のリード誤差をキヤ
ンセルすることができる。

機械構成部分において精度に直接関係する箇
所としては被測定物を取りつける回転軸２と案
内面９およびスライド１０しかなく、極めて単
純な構造となつている。このため、機械構成部
分の複雑さに基因する誤差が少なく精度が高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオテープレコーダに使用するロー
アドラムの斜視図。第２図は第１図のローアドラ
ムのリード部の展開図。第３図は本発明によるリ
ード測定装置を示す断面図。第４図は本発明によ
るリード測定装置のブロツク図。第５図は被測定
物のリードとリニアエンコーダの測定値と演算に
よる理論リードから被測定物のリード誤差を表わ
した図。 ２……回転軸、４……被測定物、５……マスタ
ーカム、７……パルスモータ、８……パルスジエ
ネレータ（第１の検出器）、９……案内面、１０
……スライド、１２……カムローラ、１３……リ
ニアエンコーダ（第２の検出器）、１４……差動
トランス形検出器（第３の検出器）、１５……コ
ンピユータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被測定物と同一リードのカム曲線をもつマス
   ターカムと、該マスターカムと被測定物を同軸に
   取りつける回転軸と、該回転軸の回転角を検出す
   る第１の検出器と、前記マスターカムのカム面に
   追従するように構成されたスライドと、該スライ
   ドの移動量を検出する第２の検出器と、被測定物
   のリード面を測定するように前記スライドに設け
   られた第３の検出器と、前記第１の検出器からの
   角度情報に対応して、予じめ求められたリードの
   理論値と前記第２および第３の検出器から得られ
   る測定値とを比較演算するコンピユータとからな
   るリード測定装置。