JPH06103512A

JPH06103512A - 磁気ヘッドブロックの加工方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06103512A
Application number: JP27522692A
Authority: JP
Inventors: Kenji Iwabuchi; 賢治岩渕; Chisato Okina; 千里翁; Masaharu Hasegawa; 正治長谷川; Mikio Sakurai; 幹男桜井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【構成】数値制御研削盤１を主制御部10で駆動制御す
るテーブル６に揺動機構７を設けて円弧面の研削を行
う。カップ形砥石でワークＷを予備研削してから、光学
ユニット11でワーク両端面の寸法を検出し、この検出情
報を画像処理部16で処理し、このデータを副制御部17で
設定量を比較し、ワークＷの姿勢を駆動回路部18で調整
する。この調整後、本研削を行う。本研削の途中でも上
記の検出→調整を行う。【効果】光学ユニットの検出結果に基いてワークの姿
勢を調整するので、寸法精度の高い研削が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドの加工方法
及びこの方法に使用する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ヘッドにあっては、磁気ギャップの
デプス長を設計上の寸法に正確に合わせる必要がある。
何故なら、磁気ギャップのデプス長は、磁気ヘッドの特
性を左右する重要な要因の一つであるからである。ま
た、磁気ヘッドの摺接面は後にテープラップで除去でき
ない加工歪を発生させないことが要求される。そのた
め、切断前の磁気ヘッドブロックは、設定された磁気ギ
ャップデプス長が得られる迄磁気ギャップの深さ方向へ
の研削加工によって仕上げられる。

【０００３】上記の研削加工に際し、従来は、研削加工
の途中で、磁気ギャップの深さを測定しながら研削作業
を行っていた。この測定には、研削盤に取付けられたツ
ールスコープによる測定と、光学顕微鏡を使用しての測
定とがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の方法では、測定
者による測定値のバラツキが大きく、磁気ギャップのデ
プス長を正確に出せないという問題がある。後者の方法
では、測定者による測定値のバラツキは小さいのである
が、磁気ヘッドブロックを研削盤から取外して測定せね
ばならず、測定後に再び取付ける必要があり、作業が繁
雑で生産性の上で難点がある。また、再度の取付け時に
狂いが生じ易く、精度が低下し、やはり磁気ギャップの
デプス長が正確にならない。

【０００５】その上、従来は、研削盤は、研削における
磁気ヘッドブロックの切込み量を調整する機能を有して
おらず、磁気ヘッドブロックを保持するホルダに切込み
量の被調整機能を持たせ、研削盤とは別に用意された調
整装置によって前記の測定の都度調整し直すという面倒
な方法を採っていた。このような調整では、デプス長誤
差の要因が増えて不都合である。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、高い寸法精度で加工が行え、かつ、作業が
簡単で高い生産性を以て加工が遂行される磁気ヘッドブ
ロックの加工方法及びその装置を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次のような構成としている。

【０００８】第一の発明は、磁気ヘッドブロックを加工
するに際し、前記磁気ヘッドブロックの被加工部分の寸
法を自動的に測定する機能を有する数値制御工作機械を
使用し、前記測定の結果により加工状態を把握し、この
加工状態を設定量と比較し、所定の加工を行う、磁気ヘ
ッドブロックの加工方法に係る。

【０００９】第二の発明は、数値制御工作機械を使用し
て磁気ヘッドブロックを加工するに際し、前記数値制御
工作機械に設けた加工工具と前記磁気ヘッドブロックの
被加工面との位置関係を決めるために、前記磁気ヘッド
ブロックを所定量加工する第一工程と、前記磁気ヘッド
ブロックを測定位置に移動させる第二工程と、前記第一
工程での加工状態を画像処理により測定する第三工程
と、前記の画像処理による測定データによって前記磁気
ヘッドブロックの本加工の条件を設定する第四工程と、
前記磁気ヘッドブロックを加工位置へ移動させる第五工
程と、前記加工条件に従って前記本加工を行う第六工程
とを有し、この第六工程の後に前記第二工程へ移行し、
更に、少なくとも前記第三工程を行う、前記第一の発明
に係る、磁気ヘッドブロックの加工方法に係る。

【００１０】上記の第四工程と、第五工程とは、いずれ
を先にしても、同時としても良い。

【００１１】第三の発明は、加工工具と、磁気ヘッドブ
ロックを支持する支持部材と、この支持部材を、前記加
工工具による加工位置と前記磁気ヘッドブロックの被加
工部分の寸法測定位置との間で往復動させる移動手段
と、前記磁気ヘッドブロックの前記被加工部分の寸法を
検出する検出手段と、前記検出の結果を画像処理して前
記被加工部分の寸法を測定する画像処理部と、この画像
処理部で得られた測定データによって前記磁気ヘッドブ
ロックの加工条件を設定する設定手段と、この設定手段
からの加工条件によって少なくとも前記磁気ヘッドブロ
ックの位置調整を行う調整手段と、前記移動手段及び前
記調整手段の動作を数値制御する数値制御部とを有す
る、磁気ヘッドブロックの加工装置に係る。

【００１２】第四の発明は、精密な軸受に軸支されたカ
ップ形砥石を有する高精度加工部と、磁気ヘッドブロッ
クを前記高精度加工部と寸法測定部との間で往復動させ
る移動台上に設けられた磁気ヘッドブロック揺動手段
と、前記磁気ヘッドブロックの被加工面のレベルを調整
するために、前記磁気ヘッドブロックを回転させる回転
式調整手段とを有する、前記第三の発明に係る、磁気ヘ
ッドブロックの加工装置に係る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１４】図１は、磁気ヘッドブロックの研削加工に
供した研削盤の概略平面図である。この研削盤は、数値
制御平面研削盤１に被加物である磁気ヘッドブロック
（以下、ワークと呼ぶ）Ｗの被加工部分の寸法を自動的
に測定する機能を付加し、更に被研削面を断面円弧状に
研削する円筒研削盤の機能を付加したものである。

【００１５】研削は、砥石とワークとの相対運動によっ
てなされる。この例では、砥石には矢印Ｙ方向に往復動
可能なカップ形砥石３を使用し、ワークＷは矢印Ｘ方向
に往復動させるようにしている。ヘッド２上には円弧矢
印θ方向に±20度の範囲内で回動可能でかつ矢印Ｘ方向
に往復動可能なワークホルダ回動機構９が載置され、ワ
ークホルダ回動機構９上にテーブル６が取付けられる。

【００１６】テーブル６にはワークホルダを揺動（40度
の範囲内を回動）させる揺動機構７とワークホルダ支持
部８とが固定される。ワークホルダ５は、揺動機構７の
回りセンタ７ａとワークホルダ支持部８の止めセンタ８
ａとに支持され、ワークＷは、鉄製ブロックＦＢに接着
され、鉄製ブロックＦＢを介してワークホルダ５に通例
の電磁チャックによって固定され、揺動機構７によって
ワークＷが揺動してその研削面がカップ形砥石３によっ
て断面円弧状に研削される。

【００１７】図10はワークＷ、鉄製ブロックＦＢ及びワ
ークホルダ５を分離して示す斜視図である。

【００１８】図８はワーク研削の状態を示す概略正面図
で、ワークＷは同図（ａ）に示す実線位置と仮想線位置
との間で往復動し、ワークＷが実線位置及び仮想線位置
に一瞬停止する時にカップ形砥石３が図１の矢印Ｙ方向
に僅か前進し、ワークＷが研削される。図８（ｂ）はワ
ークＷがカップ形砥石３によって削られている状態を示
している。

【００１９】図９はワークが研削されている状態を示
し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は断面図である。
カップ形砥石３を取付けた軸４は、図示しない空気静圧
軸受に軸支され、カップ形砥石３は振れのない高い精度
を以て回転する。

【００２０】以上の動作は、数値制御を行う主制御部10
（図１に示す）によって制御される。

【００２１】ヘッド２の図１において右側には、ワーク
Ｗの長手方向両端面を観察する一対のＣＣＤカメラ13、
13を設けた光学ユニット（寸法検出装置）11が位置して
いる。図２はワークＷが光学ユニット11に対向位置した
状態でのカップ形砥石３とテーブル６との位置関係を示
し、図３は寸法測定時の図１の部分拡大図である。ワー
クＷが充分な研削代を残して研削されると、テーブル６
が往動してワークＷを光学ユニット11に対向させるよう
に位置し、次いで、光学ユニット11が前進（往動）して
検出態勢をとる。

【００２２】光学ユニット11は次のように構成されてい
る。Ｙ方向に平行に往復動可能なスライドテーブル12に
一対のＣＣＤカメラ13、13が載置されている。各ＣＣＤ
カメラ13には顕微鏡14が固定され、その対物レンズ14ａ
の先端にミラー15が取付けられていて、ワークＷの両端
面Ｗａ、Ｗｂの状態が拡大されてＣＣＤカメラ13、13に
撮像される。

【００２３】図11はＣＣＤカメラに撮像されたワークの
両端面Ｗａ、Ｗｂを示している。図11にはワークの最終
仕上げ面が仮想線で示してあり、コイル巻回用の窓Ｗｗ
と最終仕上げ面との距離ｄ₀が設計上の磁気ギャップデ
プス長である。充分な研削代を残して研削されたワーク
の両端面Ｗａ、Ｗｂで、窓Ｗｗとこの時点での研削面と
の距離ｄ₁、ｄ₂とｄ₀との差がその後の仕上げの研削
代となる。

【００２４】ｄ₁＝ｄ₂であれば、その儘ワークをカッ
プ形砥石に対向するように復動させ、研削を続行する。
ｄ₁≠ｄ₂の場合は、図１の副制御部17が、ワークホル
ダ回動機構９をｄ₁とｄ₂との差に対応して（即ち、設
定量であるｄ₁＝ｄ₂と比較して）回動させ、設計上の
ｄ₀が両端面で得られるように調整する。

【００２５】この調整は次のようにしてなされる。図１
において、ＣＣＤカメラ13、13で撮像されたワーク両端
面の検出情報は、画像処理部16に入力し、上記ｄ₁、ｄ
₂が計測される。このｄ₁、ｄ₂の計測信号は副制御部
17に入力し、副制御部17が駆動回路部18を作動させる。
駆動回路部18は、ワークホルダ回動機構９を指示された
角度だけθ方向に回動させ、かつ、光学ユニット11のス
ライドテーブル12を後退（復動）させてワークＷを復動
可能にする。次いで、駆動回路部18はテーブル６を復動
させ、主制御部10に制御されながら、以降の研削が遂行
される。画像処理部16は、パーソナルコンピュータを組
合せた自動切込み量設定機構を設けることができる。

【００２６】この後期の研削の途中でワーク両端面の計
測を再び行い、その後は上記のステップに従って最終的
な研削を行い、研削加工を終了する。図１中、19は操作
キーボードである。かくして、磁気ギャップデプス長の
正確な磁気ヘッドブロックが得られる。ワークの取外し
をせずに済み、加工精度が高い上に研削作業が簡単で歩
留高く、低コストで加工がなされる。

【００２７】以上の各ステップをプロセスフロー図に示
すと、図12の通りになる。なお、上記の再度の計測は、
２回以上行って一層の正確な研削加工を保証するように
して良い。以上のようにして研削加工を終了した磁気ヘ
ッドブロックは、所定厚さに切断されて複数の磁気ヘッ
ドとなる。

【００２８】次に、テーブル、カップ形砥石及び光学ユ
ニットの移動機構について、図１の部分詳細図である図
４、図４に対応する正面図である図５、同左側面図であ
る図６及び図６の VII−VII 線断面図である図７によっ
て説明する。

【００２９】ワークの往復動は次のようにしてなされ
る。図４〜図６に示すように、ヘッド２には軸受22、23
が立設し、Ｘ軸送りモータ24の正逆回転によって回動す
るＸ軸送りねじ21が軸受22、23に軸支されている。ワー
クホルダ回動機構９は、Ｘ軸送りねじ21に螺合する往復
台９ａを有し、往復台９ａの下側には一対のガイド９
ｂ、９ｂが設けられ、Ｘ軸送りねじ21と平行にヘッド２
に設けられた一対のガイド溝２ａ、２ａにガイド部９
ｂ、９ｂが嵌合している。

【００３０】Ｘ軸送りねじ21の回動により、往復台９ａ
がガイド溝２ａ、２ａに案内されて往復台９ａがＸ方向
に往復動し、これによってワークホルダ回動部９、テー
ブル６、ワークホルダ５及びワークＷがＸ方向に往復動
する。

【００３１】カップ形砥石の往復動は次のようにしてな
される。図４、図６、図７に示すように、ヘッド２には
Ｙ方向に平行な一対のガイドレール25、25が設けられ、
砥石回転機構26の下部四隅に逆Ｕ字形を呈するガイド部
26ａが設けられ、その凹部26ｂがガイドレール25に嵌合
する。このようにガイド部26ａがガイドレール25を跨ぐ
ようになっている。ヘッド２には軸受29が立設し、軸受
29にＹ方向に軸支されたＹ軸送りねじ28が砥石回転機構
26に螺合している。

【００３２】Ｙ軸送りモータ30の正逆回転によってＹ軸
送りねじ28が回動して砥石回転機構26がガイドレール2
5、25に案内されてＹ方向に往復動し、これによってカ
ップ形砥石３がＹ方向に往復動する。図中、27は、前述
した空気静圧軸受のエアスピンドルである。

【００３３】光学ユニットの往復動は次のようにしてな
される。図４、図５に示すように、ヘッド２に立設する
支柱31、31には台板32が固定され、台板32には一対のガ
イドレール33、33が設けられている。

【００３４】光学ユニット11は顕微鏡支持台12を有し、
その両側に立設するフォーカスステージ駆動部12ｃ、12
ｃは軸受12ａ、12ａに軸支された送りねじ12ｂ、12ｂに
よってフォーカスステージ36、36をＸ方向に平行の方向
に移動させるようになっている。フォーカスステージ3
6、36には顕微鏡14、14が固定され、フォーカスステー
ジ36、36の移動によって顕微鏡14、14がワーク両端面の
焦点合わせをするようにしてある。

【００３５】顕微鏡支持台12の下面には一対の逆Ｕ字形
のガイド部34、34が固定され、その凹部34ａ、34ａが台
板32に設けられた一対のガイドレール33、33に嵌合し、
ガイド部34、34がガイドレール33、33を跨ぐようにし
て、光学ユニット11がＹ方向に平行の方向に往復動でき
るようになっている。

【００３６】この往復動は、前述の砥石回転機構26の往
復動と同様に、光学ユニット送りねじ35の回動によって
なされる。光学ユニット送りねじ35を回動させるモータ
は図示省略してある。

【００３７】以上の実施例は、正確な磁気ギャップデプ
ス長を得るための磁気ヘッドブロックの研削加工の例で
あるが、このほか、磁気ヘッドの他の部分の研削加工に
も本発明を適用することができる。

【００３８】図13はその一例を示す研削加工の要領を示
すカップ形砥石の断面図である。この例は、磁気ヘッド
ブロックを構成する一対の磁気ヘッドブロック半体の一
方の磁気ヘッドブロック半体の研削加工を行う例であ
る。磁気ヘッドのコイル巻回用窓は、正確な寸法になっ
ていることが要求される。

【００３９】図13は、磁気ヘッドブロックの半体の窓の
上側の傾斜面を研削仕上げの要領を示している。磁気ヘ
ッドブロック半体41は図示しないワークホルダに斜めに
支持され、窓形成用凹部の上側傾斜面41ａがカップ形砥
石３によって研削される。この窓形成用凹部は、研削加
工前には例えば矩形の凹部であっても良い。

【００４０】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術思想に基づいて前記実施例に種々の変形を加え
ることができる。

【００４１】例えば、ワークの寸法を検出する手段は、
ＣＣＤカメラや顕微鏡を搭載した光学ユニットのほか、
他の適宜の機構の検出手段（例えばフォトセンサや磁気
センサ）であって良く、使用する加工工具は、カップ形
砥石のほか、他のタイプの砥石又は砥石以外の他の適宜
の加工工具であって良い。また、ビデオ用ヘッドの溝入
れ等の高精度の位置決めを必要とする加工にも本発明が
適用可能である。

【００４２】

【発明の作用効果】本発明は、被加工部分の寸法を自動
的に測定し、この測定の結果によって加工状態を把握
し、この加工状態を設定量と比較して所定の加工を行う
ようにしているので、加工後の磁気ヘッドブロックの寸
法精度は安定して極めて高くなる。その結果、最終的に
得られる磁気ヘッドは、品質、信頼性が共に高いものと
なり、歩留も高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の研削盤の概略平面図である。

【図２】同ワークが光学ユニットに対向位置した状態で
のカップ形砥石とテーブルとの位置関係を示す平面図で
ある。

【図３】同寸法測定時の図１の部分拡大図である。

【図４】同図１の部分詳細図である。

【図５】同図４に対応する正面図である。

【図６】同図４に対応する左側面図である。

【図７】同図６の VII−VII 線断面図である。

【図８】同研削要領を示すカップ形砥石とワークとの概
略正面図で、同図（ａ）はワークがカップ形砥石から離
れている状態を示し、同図（ｂ）は研削状態を示す。

【図９】同研削時のカップ形砥石とワークとを示し、同
図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は断面図である。

【図10】同ワーク、鉄製ブロック及びワークホルダを分
離して示す斜視図である。

【図11】同ＣＣＤカメラで撮像されたワーク両端面の拡
大像である。

【図12】同研削加工遂行のステップを示すプロセスフロ
ー図である。

【図13】他の実施例の研削加工状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１数値制御研削盤２ヘッド２ａ同ガイド溝３カップ形砥石４カップ形砥石の軸５ワークホルダ６テーブル７揺動機構９ワークホルダ回動機構９ａ同往復台９ｂ同ガイド部 10 主制御部 11 光学ユニット（寸法検出装置） 12 スライドテーブル 13 ＣＣＤカメラ 14 顕微鏡 15 ミラー 16 画像処理部 17 副制御部 18 駆動回路部 19 操作キーボード 21 Ｘ軸送りねじ 25 Ｙ軸ガイドレール 26 砥石回転機構 26ａ同ガイド部 27 空気静圧軸受のエアスピンドル 28 Ｙ軸送りねじ 33 光学ユニット移動用ガイドレール 34 光学ユニットのガイド 35 光学ユニット送りねじ 36 フォーカスステージ 41 磁気ヘッドブロック半体 41ａ同窓形成用凹部の傾斜面ＦＢ鉄製ブロックＷワーク（磁気ヘッドブロック）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桜井幹男東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドブロックを加工するに際し、
前記磁気ヘッドブロックの被加工部分の寸法を自動的に
測定する機能を有する数値制御工作機械を使用し、前記
測定の結果により加工状態を把握し、この加工状態を設
定量と比較し、所定の加工を行う、磁気ヘッドブロック
の加工方法。
【請求項２】数値制御工作機械を使用して磁気ヘッド
ブロックを加工するに際し、前記数値制御工作機械に設けた加工工具と前記磁気ヘッ
ドブロックの被加工面との位置関係を決めるために、前
記磁気ヘッドブロックを所定量加工する第一工程と、前記磁気ヘッドブロックを測定位置に移動させる第二工
程と、前記第一工程での加工状態を画像処理により測定する第
三工程と、前記の画像処理による測定データによって前記磁気ヘッ
ドブロックの本加工の条件を設定する第四工程と、前記磁気ヘッドブロックを加工位置へ移動させる第五工
程と、前記加工条件に従って前記本加工を行う第六工程とを有
し、この第六工程の後に前記第二工程へ移行し、更に、
少なくとも前記第三工程を行う、請求項１に記載され
た、磁気ヘッドブロックの加工方法。
【請求項３】加工工具と、磁気ヘッドブロックを支持する支持部材と、この支持部材を、前記加工工具による加工位置と前記磁
気ヘッドブロックの被加工部分の寸法測定位置との間で
往復動させる移動手段と、前記磁気ヘッドブロックの前記被加工部分の寸法を検出
する検出手段と、前記検出の結果を画像処理して前記被加工部分の寸法を
測定する画像処理部と、この画像処理部で得られた測定データによって前記磁気
ヘッドブロックの加工条件を設定する設定手段と、この設定手段からの加工条件によって少なくとも前記磁
気ヘッドブロックの位置調整を行う調整手段と、前記移動手段及び前記調整手段の動作を数値制御する数
値制御部とを有する、磁気ヘッドブロックの加工装置。
【請求項４】精密な軸受に軸支されたカップ形砥石を
有する高精度加工部と、磁気ヘッドブロックを前記高精度加工部と寸法測定部と
の間で往復動させる移動台上に設けられた磁気ヘッドブ
ロック揺動手段と、前記磁気ヘッドブロックの被加工面のレベルを調整する
ために、前記磁気ヘッドブロックを回転させる回転式調
整手段とを有する、請求項３に記載された、磁気ヘッド
ブロックの加工装置。