JPH061537B2 - 磁気ヘツドチツプ位置調整方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はたとえばＶＴＲ装置に使用されている上シリン
ダの如く、該上シリンダの中心位置に対するその外方端
部にねじなどで締結された磁気ヘッドのチップ先端位置
を調整するのに適用される磁気ヘッドチップ位置調整方
法およびその装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来よりＶＴＲ装置の上シリンダ部においては、第６図
に平面図、第７図に断面正面図を示す如く、上シリンダ
１の外周対向位置に止メネジ４にて複数個（図では２
個）のヘッドベース３を締着し、これら各ヘッドベース
３の外方端部面に先端部が上記上シリンダ１の外周面よ
り突出する如く磁気ヘッドチップ２を貼り付けたものが
使用されている。

また上記上シリンダ１の中心位置から上記磁気ヘッドチ
ップ２の先端部までの突出両ｌおよび、上記上シリンダ
１の中心位置をとおる２個の磁気ヘッドチップ２の先端
部間の距離ｍはＶＴＲの画質に大きく影響を及ぼすた
め、数ミクロン単位の精度内に調整する必要がある。

そこで従来より上記突出両ｌおよび距離ｍを調整する方
法が種々開発されている。たとえば特開昭57-6135号公
報に記載されているように位置出し治具を用いて磁気ヘ
ッドチップ２の先端部位置を位置決めしたのち、ドライ
バで止ネメジ４を締着する方法が開発されている。しか
るに上記の場合には、止メネジ４を締着したのちに位置
出し治具による保持を開放したさいに止メネジ４の残留
応力によりヘッドベース３が移動して磁気ヘッドチップ
２の先端部位置が変化するため、再び止メネジ４を弛め
て磁気ヘッドチップ２の先端部位置を上記位置出し治具
により位置決めしなおさなければならない問題があり、
上記の方法では正確な位置決めを行なうことが困難であ
る。

そこで上記の問題を解決するため、従来たとえば特開昭
58-66315号公報に記載されている如く、偏心ピンを用い
たものが開発されている。この方法は、第８図乃至第１
０図に示す如く軸部５ａの先端部偏心位置にピン５ｂを
固定した偏心ピン５を使用し、この偏心ピン５の軸部５
ａを上シリンダ１の上記ヘッドベース３の両端面および
後端面位置に穿設された複数個の穴６内に挿入したの
ち、偏心ピン５を回動して先端部の偏心ピン５ｂの外周
面でヘッドベース３を微小移動させ、このときの磁気ヘ
ッドチップ２の先端部位置をＴＶカメラ７で撮影し、こ
れを拡大してスクリーン８に写し出すようにしたものが
開発されている。この場合には、作業者はスクリーン８
を見ながら偏心ピン５の回動量を調整するので磁気ヘッ
ドチップ２の先端部位置に関する情報を偏心ピン５の操
作に反映することが可能である。しかるに上記の方法を
自動化した装置においては、つぎのごとき困難な点があ
る。すなわち作業者はスクリーン８を見て磁気ヘッドチ
ップ２の先端部位置を瞬時に把握することが可能である
が、これを自動化した場合には画像の処理および認識に
時間がかかる。またヘッドベース３の寸法にバラツキが
あるとともに調整前の偏心ピン５ｂの先端部とヘッドベ
ース３との間の間隙量にもバラツキがある。そのため、
たとえ調整前の磁気ヘッドチップ２の先端部位置を認識
できたとしても、どの位偏心ピン５を回動すればヘッド
ベース３に接触するのか不明である。これを解決する方
法としては、たとえば昭和59年11月５日号の日経メカニ
カルの記事に記載されているように偏心ピン５を微小量
づつ回動して磁気ヘッドチップ２の先端部位置を測定す
る手順を順次繰り返して磁気ヘッドチップ２の先端部位
置が移動した時点で偏心ピン５とヘッドベース３との接
触を認識する方法がある。しかるにこの方法は、磁気ヘ
ッドチップ２の先端部位置と、画像処理、認識を繰返し
て行なうため、磁気ヘッドチップ２の先端部位置が変化
するまでの間は無駄な時間となりかつこの時間が長いと
作業者による場合と比較して作業能率が極端に低下する
問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の問題点を解決し磁気ヘッドチップ
の先端部位置を高精度かつ能率的に調整可能にした磁気
ヘッドチップ位置調整方法およびその装置を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明は前記の目的を達成するため、発明したもので、
その発明の一つは、上シリンダにヘッドベースを介して
先端部が該上シリンダの外周面より外方に突出する如く
取付けられた磁気ヘッドチップの先端部位置を、上記上
シリンダに形成された穴内を回動する偏心ピンにより外
力を加えて位置調整する磁気ヘッドチップ位置調整方法
において、上記磁気ヘッドチップの先端部位置を検出し
て調整量を演算しその結果に基づいて上記偏心ピンを回
動させこの偏心ピンに上記ヘッドベースが当ったときに
発生するトルクの変化より偏心ピンがヘッドベースに当
ったことを検出するとともにその位置から偏心ピンの回
動量を演算してその演算結果に基づく回動量だけ偏心ピ
ンを回動させたのち、磁気ヘッドチップの先端部位置を
検出し、その結果に基づいて偏心ピンの回動量を補正す
ることを特徴とするものであり、他の発明の一つは上記
方法の発明を直接実施する装置に関する発明にして、上
シリンダにヘッドベースを介して先端部が該上シリンダ
の外周面より外方に突出する如く取付けられた磁気ヘッ
ドチップの先端部位置を上記上シリンダに形成された穴
内を回動する偏心ピンにて位置調整する磁気ヘッドチッ
プ位置調整装置において、上記磁気ヘッドチップの先端
部位置を検出する位置検出装置と、上記偏心チップに発
生するトルクを検出するトルク検出装置と、上記位置検
出装置よりの位置情報に基づいて偏心ピンの回動量を演
算しその演算結果に基づいて偏心ピンを回動させ、かつ
上記トルク検出装置よりのトルクの情報に基づいて偏心
ピンがヘッドベースに当ったことを検出するとともにこ
の位置からの偏心ピンの回動量を演算しその演算結果に
基づいて偏心ピンを回動させる演算装置とを設けたこと
を特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を示す第１図乃至第６図について
説明する。第１図は本発明の実施例を示す磁気ヘッドチ
ップ位置調整装置の一部断面図にして同図(a)は調整開
始前の状態、同図(b)は調整時の状態を示し、第２図は
偏心ピンとヘッドベースとの位置関係を示す説明図にし
て、同図(a)は偏心ピンがヘッドベースより離間した状
態、同図(b)は偏心ピンがヘッドベースに当ったときの
状態、同図(c)は偏心ピンがヘッドベースを調整終了し
たときの状態を示し、第３図は歪ケージのトルク検出信
号曲線図、第４図は制御回路図、第５図は動作はフロー
チャートを示す。第１図において、９は支持台にして、
座金10を介して搭載した上シリンダ１を図示しないチャ
ックにより固定している。なお、上シリンダ１には複数
個の偏心ピン５を夫々挿入する穴６をヘッドベース２の
周囲に複数個（３個もしくは５個）形成している。11は
架台にして、断面を［形状をした円筒形状の本体11aの
内周面下方部にリング状のブロック11bを固定し、この
ブロック11bの上方部に上下方向に摺動案内部11cを固定
しかつＴＶカメラ７を固定支持している。なお上記ブロ
ック11bはその内側先端面に上シリンダ１の外周面を対
接させて上シリンダ１を位置決めさせる如くしている。
12は移動ブロックにして円筒形状をした本体12aの外周
面一部に水平方向に外方に突出するアーム12bを固定
し、その下方部に上記架台11の摺動案内部11cと上下方
向に摺動自在に係合する摺動案内部12cを固定してい
る。13a,13bは一対のギヤおよびピニオンにして、上記
移動ブロック12の中空箱形状部12a内に上記偏心ピン５
と同一対だけ円周方向に内蔵されている。14は上記偏心
ピン５と同一数だけ有する回転軸にして、上記移動ブロ
ック12の中空箱形状部12aに軸受15を介して回転自在に
支持され、上端部に上記ギヤ13aを固嵌支持し、下端部
に偏心ピン５を接続している。16はパルスモータにし
て、上記偏心ピン５と同一数だけ移動ブロック12の中空
箱形状部12a上に固定支持され、夫々軸端部に上記ピニ
オン13bを固嵌支持している。17はシリンダにして、上
記架台に固定支持され、ピストンロッド18の上端部を上
記移動ブロック12のアーム12bに接続している。18は歪
ゲージにして、夫々偏心ピン５に貼り付けられており、
各偏心ピン５の先端の偏心ピン部5bがヘッドベース３を
押圧したときに発生する偏心ピン５のトルクを個別に検
出する如くしている。なお第６図および第７図は煩雑を
さけるため、１セットのみを示している。つぎに第２図
において、Ｏは偏心ピン５の軸部５ａの軸心位置、εは
偏心ピン５の軸部５ａの軸心位置と、偏心ピン５ｂの軸
心位置と偏心量、ｒは偏心ピン部５ｂの半径、ｌは偏心
ピン５の軸部５ａの軸心位置Ｏからヘッドベース３まで
の距離、θ_１は偏心ピン部５ｂが穴６内に挿入した位置
からヘッドベース３に当ってヘッドベース３を量δだけ
移動したときの回動角度、θ_２は偏心ピン具５ｂが穴６
内に挿入した位置からヘッドベース３を所定量Ｓだけ移
動したときまでの回動角度を示す。第３図において、Ｔ
は偏心ピン５が回動開始直後の時間、Ｖ_１は上記Ｔ時間
における偏心ピン５がヘッドベース３に当ったときの設
定電圧、Ｖ_２は偏心ピン５の軸径などを考慮し偏心ピン
５が穴６内と摩擦を発生しない状態でヘッドベース３に
当ったときの設定電圧、Ｖ_１＋Ｖ_２は判別閾値である。
すなわち、偏心ピン５の先端部およびヘッドベース３が
第２図(a)と同図(b)との間に位置するときには、偏心ピ
ン５に加わるトルクは偏心ピン５の軸部５ａが穴６内を
回動しながら摺動するさいに発生する摩擦力のみであ
る。そこで予め摩擦力に相当するトルクを予め設定し、
これに摩擦力が発生しない状態での偏心ピン５がヘッド
ベース３に当ったときのトルクを設定し、これらを加え
たトルクに相当する電圧をもって判別閾値とすれば偏心
ピン５が回動するさいに発生する摩擦力のバラツキの影
響を防止し、僅少なヘッドベース３の移動量δで偏心ピ
ン５の偏心ピン部５ｂの先端部がヘッドベース３に接触
したことを確認することができる。なお、本願明細書を
一見したとき、偏心ピン５の軸部５ａが回動したとき、
穴６との摩擦を防止するため穴６の径を偏心ピン５の軸
部５ａの径に対して大きく形成することが想定される。
しかるに偏心ピン５の軸部５ａが穴６内で位置決めされ
るさいには、上記軸部５ａは穴６内の何れかの位置たと
えば上方部もしくは下方部に接触している。そのため穴
６の径を大きくすると、軸部５ａの軸心位置Ｏの精度が
低下し、かつ偏心ピン部５ｂの先端とヘッドベース３と
の間の距離ｌが大きくなって作業能率の低下をきたすこ
とになる。したがって偏心ピン５の軸部５ａと穴６との
間の間隙量は可能な限り小さい方が望ましく、これに伴
って偏心ピン５の軸部５ａが回動開始したとき穴６との
間に摩擦力が発生することになる。つぎに第４図におい
て、19は信号処理回路にして、上記歪みゲージ18からの
トルク量により偏心ピン５とヘッドベース３との接触の
有無を判定しその結果を後述のマイクロプロセッサ21に
送る如くしている。20は画像処理装置にして、ＴＶカメ
ラ７からの撮影された画像により磁気ヘッドチップ２の
先端部位置を検出し、その結果を後述のマイクロプロセ
ッサ21に送る如くしている。21はマイクロプロセッサに
して、上記信号処理装置20からの偏心ピン５とヘッドベ
ース３との接触の有無の判定結果の情報および画像処理
装置20からの磁気ヘッドチップ２の先端部位置の情報に
より磁気ヘッドチップ２の先端部位置の調整量Ｓを演算
し、その結果に基づいてドライバ22を介してパルスモー
タ16を駆動させる如くしている。すなわち偏心ピン５の
軸部５ａの軸心Ｏと、ヘッドベース３との距離ｌは ｌ＝−εｃｏｓθ_１＋ｒ ………(1) となる。また上記距離ｌと、調整量Ｓの調整終了時の偏
心ピン５の回動角度θ_２との関係は ｌ＋Ｓ−δ＝εｃｏｓθ_２＋ｒ ……(2) であるから、第２図(b)の状態から偏心ピン５の回動角
度θａは になる。この回動角度θａを該マイクロプロセッサ21が
演算してその結果をドライバ22で指令を与えてパルスモ
ータ16を駆動させる如くしている。またＴＶカメラ７で
映像し、画像処理装置20により磁気ヘッドチップ２の先
端部位置を検出した結果、上記式(3)により求められた
回動角度θａを補正する必要がある場合には、上記式
(3)と同様な計算式で回転量を演算し、その結果に基づ
いて偏心ピン５を回動して補正を行なう如くしている。

本発明による位置補正装置は前記の如き構成をしている
ものであるから、その作動について第４図に示す動作フ
ローチャートにより説明する。先ず、第１図(a)に示す
如く上シリンダ１はその外周面を複数個の11aにて位置
決めされた状態で支持台９上に座金10を介してチャック
により固定されている。また複数個の偏心ピン５は情報
に位置して夫々上シリンダ１の穴６より挿出している。
この状態でシリンダ17が駆動し、ピストンロッド18を介
して移動ブロック12が下降して第１図(b)に示す如く複
数個の偏心ピン５が同時に上シリンダ１の穴６内に挿入
する。このときの各偏心ピン５の回動角度θは第２図
(a)に示す如く０である。ついで磁気ヘッドチップ２の
先端部をＴＶカメラ７が映像し、この映像から画像処理
装置20が磁気ヘッドチップ２の先端部位置を検出してそ
の結果をマイクロプロセッサ21に送る。マイクロプロセ
ッサ21は上記画像処理装置20からの磁気ヘッドチップ２
の先端部位置に関する情報を基にして複数個の偏心ピン
５の中駆動する偏心ピン５を選択するとともにドライバ
22を介してパルスモータ16を駆動させてギヤ13a、ピニ
オン13bおよび回転軸14を介して偏心ピン５を調整量Ｓ
だけ回動させる。このようにして偏心ピン５が回動し、
その偏心ピン部５ｂの先端部が第２図(b)に示す如くヘ
ッドベース３に当ると、偏心ピン部５ｂの先端部は反力
を受けその反力が第３図に示す如く急激に判別閾値以上
に上昇するので、歪ゲージ18により偏心ピン部５ｂの先
端部がヘッドベース３に当ったことを認識することがで
きる。この場合上記認識とする絶対値が大きすぎると、
偏心ピン部５ｂの先端部によるヘッドベース３を移動す
るための量δが大きくなるが、本発明においては前記の
如く偏心ピン５の軸部５ａと穴との間の摩擦力を主とす
るトルクと摩擦力を発生しない状態で偏心ピン部５ｂの
先端部がヘッドベース３に当ったときのトルクとの和に
相当する電圧量をもって判別閾値にしているから、僅少
なヘッドベース３の移動量δで偏心ピン部５ｂの先端部
がヘッドベース３に当ったことを認識することができ、
これを歪ゲージ18からマイクロプロセッサ21に送信す
る。マイクロプロセッサ21は偏心ピン部５ｂの先端部が
第２図(b)に示す位置から同図(c)に示す位置までの回動
角度θaを演算し、その結果に基づきドライバ22を駆動
させて、パルスモータ16を回動させる。ついで偏心ピン
部５ｂが所定の回動角度θa回動して停止すると、ＴＶ
カメラ７が映像し、この映像から画像処理装置20が磁気
ヘッドチップ２の先端部位置を検出し、この結果をマイ
クロプロセッサ21に送る。画像処理装置20から送られた
磁気ヘッドチップ２の先端部位置が正しい位置に達して
いる場合には、マイクロプロセッサ21は上記シリンダ17
を上記と逆方向に駆動しピストンロッド18を介して移動
ブロック12を第１図(a)に示す元の位置まで上昇させ
る。またもし上記画像処理装置20から送られた磁気ヘッ
ドチップ２の先端部位置が正しい位置に達していない場
合には、マイクロプロセッサ21は偏心ピン部５ｂの回動
量を補正し、再びドライバ22を駆動させてパルスモータ
16を回動させる。つぎに磁気ヘッドチップ２の先端部位
置をＸＹ両方向で位置決めする場合には、マイクロプロ
セッサ21は別の偏心ピン４を選択して上記と同様な方法
により調整することができる。

〔発明の効果〕

本発明による位置調整方法およびその装置は以上述べた
る如くであるから、たとえ磁気ヘッドチップの先端部位
置を検出するのに時間がかかったとしても、その回数は
一度だけであるから、全体の調整に要する時間は短くな
る。しかも本発明による装置は従来の装置の問題点であ
る締付ネジの影響などを排除することができ、高精度な
位置調整が可能である。従って上シリンダのヘッドチッ
プの位置組付精度が向上し、ＶＴＲ装置の画質の向上な
らびに均質化が可能となると共に本調整作業の省力化に
よりＶＴＲ装置の低コスト化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す磁気ヘッドチップ位置調
整装置の一部断面図にして、同部(a)は調整開始前の状
態、同部(b)は調整時の状態を示し、第２図は偏心ピン
とヘッドベースとの位置関係を示す説明図にして、同図
(a)は偏心ピンがヘッドベースより離間した状態、同図
(b)は偏心ピンがヘッドベースに当ったときの状態、同
図(c)は偏心ピンがヘッドベースを調整終了したときの
状態を示し、第３図は歪ゲージのトルク検出信号曲線
図、第４図は制御回路図、第５図は動作フローチャー
ト、第６図は本発明が適用する上シリンダの平面図、第
７図はその断面正面図、第８図は偏心ピンの斜視図、第
９図は上シリンダの磁気ヘッドチップ部分の平面図、第
10図は従来の磁気ヘッドチップ調整装置を示す説明図で
ある。 １…上シリンダ、２…磁気ヘッドチップ、３…ヘッドベ
ース、４…止メネジ、５…偏心ピン、６…穴、７…ＴＶ
カメラ、８…スクリーン、９…支持台、10…座金、11…
架台、12…移動ブロック、13a…ギヤ、13b…ピニオン、
14…回転軸、15…軸受、16…パルスモータ、17…シリン
ダ、18…歪ゲージ、19…信号処理回路、20…画像処理装
置、21…マイクロプロセッサ、22…ドライバ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上シリンダにヘッドベースを介して先端部
   が該上シリンダの外周面より外方に突出する如く取付け
   られた磁気ヘッドチップの先端部位置を、上記上シリン
   ダに形成された穴内を回動する偏心ピンにより外力を加
   えて位置調整する磁気ヘッドチップ位置調整方法におい
   て、上記磁気ヘッドチップの先端部位置を検出して調整
   量を演算しその結果に基づいて上記偏心ピンを回動さ
   せ、この偏心ピンに上記ヘッドベースが当ったときに発
   生するトルクの変化より偏心ピンがヘッドベースに当っ
   たことを検出するとともにその位置から偏心ピンの回動
   量を演算してその演算結果に基づく回動量だけ偏心ピン
   を回動させたのち、磁気ヘッドチップの先端部位置を検
   出し、その結果に基づいて偏心ピンの回動量を補正する
   ことを特徴とする磁気ヘッドチップ位置調整方法。
2. 【請求項２】前記偏心ピンが前記ヘッドベースに当った
   ことを検出するトルクは、偏心ピンが前記シリンダの穴
   内を回動するさいに発生する摩擦力のためのトルクと、
   上記摩擦力を発生しない状態で偏心ピンがヘッドベース
   に当ったときのトルクとの和以上であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドチップ位置調
   整方法。
3. 【請求項３】上シリンダにヘッドベースを介して先端部
   が該上シリンダの外周面より外方に突出する如く取付け
   られた磁気ヘッドチップの先端部位置を、上記上シリン
   ダに形成された穴内を回動する偏心ピンにて位置調整す
   る磁気ヘッドチップ位置調整装置において、上記磁気ヘ
   ッドチップの先端部位置を検出する位置検出装置と、上
   記偏心ピンに発生するトルクを検出するトルク検出装置
   と、上記位置検出装置よりの位置情報に基づいて偏心ピ
   ンの回動量を演算しその演算結果に基づいて偏心ピンを
   回動させ、かつ上記トルク検出装置よりのトルクの情報
   に基づいて偏心ピンがヘッドベースに当ったことを検出
   するとともにこの位置からの偏心ピンの回動量を演算し
   その演算結果に基づいて偏心ピンを回動させる演算装置
   とを設けたことを特徴とする磁気ヘッドチップ位置調整
   装置。