磁頭位置的調整方法及裝置的製作方法
2023-04-25 14:58:31 3
專利名稱：磁頭位置的調整方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁頭位置的調整方法及裝置，涉及在磁帶錄放裝置的組裝中對作為確保良好的錄放性能最為重要的因素之一的磁頭槽和導向輥的相對位置和傾斜度進行簡單且高精度的調整的技術。
(2)背景技術對於磁帶錄放裝置，為了保證磁帶具有良好的錄放性能，磁帶錄音面與磁頭槽必須完全面接觸，且必須以適當的力相互擠壓。為此，由磁頭塊體及周圍的帶盤、導向輥組成的帶走行系統零件必須分別保持合適的位置關係。
對於這些帶走行系統零件的位置關係用圖3A中所示的一般的磁帶錄放裝置的模式圖進行說明。在圖3A中，在磁帶錄放裝置上定義了作為在裝置底面上進行組裝操作的基準的3個基準點，包含這3個基準點的面構成了組裝基準面。
此外，在裝置底面上的基準點1和基準點2上，設置有用於在組裝基準面上定義基準坐標的2維坐標的基準孔。
圖3A中所示的帶盤電動機8、導向輥9、磁頭槽11各自必須相對於組裝基準面及基準坐標，針對沿著相互正交的x、y、z這3根軸的各軸心的位置調整要素(軸)和圍繞3根軸的各軸心的旋轉方向分量即偏轉(azimuth)、俯仰(zenith)、轉動(roll)的傾斜度調整要素(軸)這6個調整要素(軸)，以適當的位置進行組裝。這些調整要素以磁頭塊體10為代表，標在了圖中。
以前，這些轉動系統零件的相對位置的調整，除了導向輥9的高度、即z軸方向的分量外，全部由相對於基於構成零件的加工精度的裝置基準的組裝公差來保證，一般只對精度要求最高的磁頭塊體的偏轉進行調整，如圖3B所示，將卷繞記錄有基準信號的基準帶21的帶盤22安裝到磁帶錄放裝置上，一邊利用磁頭進行播放，一邊對導向輥9的高度進行調整。
例如，在專利文獻1(日本專利特開平5-6511號公報)中，記載了一種對複合型磁頭的磁頭之間的相互安裝位置進行定位的磁頭安裝定位調整裝置，其包括使磁帶在錄音磁頭和播放磁頭上同時滑動的帶驅動裝置；產生基準信號的基準信號產生裝置；測定上述錄音磁頭的錄音信號功率和上述播放磁頭的播放信號功率的信號功率測定裝置；根據該信號功率測定裝置的功率、對上述錄音磁頭和上述播放磁頭之間的間隙的平行度進行調整的平行度調整裝置。
此外，作為以前其他的調整方法，例如圖4中所示。在圖4中，調整治具23具有基板16、承接磁帶錄放裝置7的基準點的固定腳17、雷射測距儀18、使雷射測距儀18相對基板16垂直移動的單軸移動裝置19。
首先，將根據預先規定的精度確定了裝置基準面和磁頭槽的相對定位的標準工件(master work)固定到調整治具23上，分別測定圖中的測定位置1及與其間隔距離d的測定位置2到磁頭塊體的滑動面的距離，並把它們記作M1和M2。
接著，將進行調整的磁帶錄放裝置7設置到調整治具23上，並以標準工件中同樣的順序，對測定位置1以及測定位置2這2點的距離進行測定，並記作W1和W2。
這樣，如果把標準工件的zenith分量設為Zm，那麼進行調整的磁帶錄放裝置7的俯仰分量可根據以下式子求得。
Zw＝Zm+tan-1((M1-W1)-(M2-W2))/d(度)然後，反覆進行磁頭塊體傾斜度的調整和測定，一直到Zw的值低於規定值。
然而，隨著近年來的磁帶記錄密度以及錄放速度的提高，帶走行速度相應增加，故帶的磁頭擠壓力增加，且帶自身的走行慣性(慣量)也增加，因此，如果只進行以前的零件組裝公差調整和基於導向輥的走行路線調整的話，則將難以對上述6個調整要素(軸)中的偏轉和俯仰這兩個調整要素進行調整管理。
具體來說，首先，對於偏轉的調整，由於帶走行速度和走行慣性的增加，即使改變導向輥的高度，帶走行路線也不會按其變化，最糟的情況下，會發生帶搭到輥子的凸緣部上，或是帶端面起皺等現象。
此外，對於俯仰的調整，帶和磁頭滑動面要求更緊密地接觸，以往的零件組裝公差逐漸無法保證該錄放性能。
(3)發明內容為了解決上述問題，本發明提供一種無需使用調整用基準帶就能簡單、高精度地對設在磁頭塊體的滑動面上的磁頭槽和設置在磁頭塊體兩側的導向輥的相對位置和傾斜度進行調整的方法以及實現該方法的裝置。
為了解決上述問題，本發明形態中的磁頭位置調整方法，是在磁帶錄放裝置中對設在磁頭塊體的滑動面上的磁頭槽和分別間隔適當距離地設置在以磁頭塊體為中心的兩側上的2個導向輥的相對位置和傾斜度進行調整的方法，其特徵在於，包括相對於在磁帶錄放裝置上定義的裝置基準面，對磁頭槽的相對位置和傾斜度的進行調整的磁頭槽調整工序；以及相對於上述裝置基準面，對上述2根導向輥的位置和傾斜度進行調整的導向輥調整工序。
以這種構成方式，磁頭槽和導向輥相對於裝置基準面各自獨立地保證相對位置，從而使磁頭槽和導向輥的相對位置得到保證。這樣，就不再需要進行以前的使調整用基準帶走行、播放的調整，進而可以避免因為裝置的性能提高而產生的各種調整上的障礙。
此外，本發明另一形態中的磁頭位置調整方法，其特徵在於，在磁頭槽調整工序中，相對於磁帶錄放裝置上定義的裝置基準面，針對沿著相互正交的3根軸的各軸心的位置調整要素和沿著圍繞各軸心的旋轉方向的傾斜度調整要素這6個調整要素，對磁頭槽的相對位置和傾斜度進行調整，該磁頭槽調整工序包括針對調整精度要求較低的調整要素進行調整的第一調整工序；以及第一調整工序之後的針對調整精度要求較高的調整要素進行調整的第二調整工序。
對於上述結構，如果6個調整要素設為相互正交的3根軸x、y、z和圍繞3根軸的各軸心的旋轉方向的分量即偏轉、俯仰、轉動，則對於一般的磁帶錄放裝置，在磁頭塊體的6個調整要素中，與作為調整要素的偏轉和俯仰相比，其餘的x、y、z、轉動這4個調整要素的調整精度要求較低。
因此，對於相對於裝置基準面的磁頭槽的相對位置調整，通過反覆進行首先對x、y、z、轉動這4個要素進行調整的第一調整工序以及接著對偏轉和俯仰這2個要素進行調整的第二調整工序，就可最大限度地減少容易伴隨多軸位置調整而產生的再調整，可以很快地收斂到要求的精度，從而可以大幅度縮短調整所需的時間。
此外，本發明又一形態中的磁頭調整裝置，相對於磁帶錄放裝置上定義基準面，對磁頭槽的相對位置和傾斜度進行調整的調整裝置，其特徵在於，包括在調整裝置上定義的第一基準面；相對於第一基準面以預先規定的相對位置關係進行固定的第二基準面；對配置在第一基準面上的磁帶錄放裝置予以保持、並對磁帶錄放裝置的裝置基準面進行固定的保持兼固定裝置；固定在第二基準面上的光學顯微鏡。
通過使用具有這種結構的裝置，可以簡單地相對於磁帶錄放裝置上定義的基準面對磁頭槽的相對高度和傾斜度進行調整。
此外，本發明的再一形態中的磁頭位置調整方法，使用磁頭位置調整裝置，其特徵在於，根據由光學顯微鏡放大的圖像在整個視野中的對焦狀態信息，相對於磁帶錄放裝置上定義的裝置基準面，對磁頭槽的相對位置和傾斜度進行調整。
在上述結構中，根據被固定的顯微鏡的圖像，可以目視確認俯仰分量，因此調整操作變得容易，可以大幅度減少調整操作所需的時間。
如上所述，根據本發明，則無需使用調整用基準帶就能簡單、高精度地對設在磁頭塊體的滑動面上的磁頭槽和分別間隔適當距離地設置在以磁頭塊體為中心的兩側上的2個導向輥的相對位置和傾斜度進行調整。
(4)
圖1是本發明第一實施形態中的磁頭位置調整裝置的立體圖。
圖2A、B、C、D是同一實施形態中的磁頭槽調整過程的說明圖。
圖3A、B是磁帶錄放裝置中的磁頭槽的位置調整的說明圖。
圖4是在磁帶錄放裝置中以前的俯仰分量調整的說明圖。
圖5是表示2分式照相機結構的一個例子的模型圖。
圖6是本發明第二實施形態中的磁頭位置調整裝置的立體圖。
(5)具體實施方式
下面參照附圖對本發明的實施形態進行說明。圖1是本發明第一實施形態中的磁頭位置調整裝置的立體圖，圖2是用於說明磁頭槽調整方法的調整過程的說明圖。
在圖1中，磁頭位置調整裝置具有在該調整裝置上定義的第一基準面1和相對於第一基準面1以預先規定的相對位置關係進行固定的第二基準面2。
在第一基準面上設置的腳3、4、5是對磁帶錄放裝置7進行保持、並對磁帶錄放裝置7的裝置基準面進行固定的保持兼固定裝置，相互間進行定位地固定在第一基準面上，以與在磁帶錄放裝置7的下表面上定義的定義基準面用點的配置一致。
在此，腳4以及腳5預先進行了錐體和平面臺階部的加工，通過使錐體4a、5a嵌合到磁帶錄放裝置上所加工的定位孔24、25內，從而利用腳4及腳5的平面臺階部4b、5b和腳3，來定義磁帶錄放裝置7的裝置基準面上的2維坐標。
在第二基準面2上固定有光學顯微鏡6。在本實施形態中，作為光學顯微鏡6使用以往眾所周知的技術即2分式照相機，下面敘述其構成。
磁帶錄放裝置7上裝有帶盤電動機8、導向輥9、磁頭塊體10，磁頭塊體10在滑動面上設有磁頭槽11。
磁頭塊體10配置在由磁頭塊體安裝板12、調整螺絲14a、14b、14c以及緩衝器13構成的調整機構上，並用磁頭塊體固定螺絲15固定在磁頭塊體安裝板12上。該調整機構調整的要素為俯仰、偏轉、z分量，這些調整要素將會在後面敘述。
調整螺絲14a、14b、14c通過磁頭塊體安裝板12上的加工的孔和中空的緩衝器13，分別嵌合到經由螺絲孔加工的磁帶錄放裝置7的底殼上，並可在緩衝器13的彈性範圍內進行位置調整。
此外，設置在磁頭塊體10上的固定螺絲用孔的直徑，比磁頭塊體固定螺絲15的直徑稍大，磁頭塊體10在磁頭塊體安裝板12上可以進行x、y、轉動分量的位置調整。
2分式照相機，例如具有圖5所示的結構，通過物鏡26、準直透鏡27、全反射鏡28、29，將2臺CCD照相機30、31所拍攝的圖像顯示到2分式監控器32上。
利用由該2分式照相機構成的光學顯微鏡6對磁頭塊體10的磁頭槽11進行拍攝，並將磁頭槽11兩端的放大圖像用一個畫面顯示在2分式監控器32上。由該2分式照相機構成的光學顯微鏡6，通過使用高倍率且聚焦深度較淺的物鏡26，從而根據由2分式監控器32得到的對焦狀態，可以更明確地得到磁頭槽11的傾斜信息。
磁帶錄放裝置7，相對於裝置基準面，針對沿著相互正交的3根軸的各軸心的位置調整要素和沿著圍繞各軸心的旋轉方向的傾斜度調整要素這6個調整要素，對磁頭槽11的相對位置和傾斜度進行調整，在本實施形態中，設定相互正交的3根軸為x、y、z，圍繞3根軸的各軸心的旋轉方向分量為偏轉、俯仰、轉動，對這6個調整要素進行說明。
在此，z軸是三維空間坐標中上下方向的坐標軸，x軸是和z軸正交、並和光學顯微鏡6的光軸正交的坐標軸，y軸是和z軸、x軸正交、並沿著光學顯微鏡6的光軸的坐標軸，偏轉是圍繞y軸的軸心的旋轉方向分量，俯仰是圍繞x軸的軸心的旋轉方向分量，轉動是圍繞z軸的軸心的旋轉方向分量。
下面對使用具有以上結構的磁頭位置調整裝置的、磁頭槽和導向輥的相對位置的調整方法進行說明。
首先是導向輥調整工序，即相對於磁帶錄放裝置7的裝置基準面，對導向輥9的相對位置進行調整。該調整可以在使用3維測定裝置、自準直望遠鏡、雷射測距儀等各種位置測量裝置的眾所周知的技術上進行。或者可以在本申請人已申請的專利(日本專利特願2003-420241號)中記載的技術上進行，如下面所述。
該技術是通過使用測定平面間的高度差和傾斜角的測定裝置來進行的，測定裝置在具有多個相對固定的平面的被測對象物體中將任意一個平面作為比較基準面，將其他任意平面作為測定面，相對於比較基準面對測定面的高度差和傾斜角進行測定，該測定裝置包括具有作為檢查基準的定盤面的定盤裝置；利用比較基準面使被測對象物體和定盤裝置的定盤面抵接、並予以保持的被測對象物體保持裝置；在與定盤裝置的定盤面的垂線方向平行的方向上、在多個測定點對到被測對象物體的測定面的距離進行測定的測定裝置。
在測定時，事先對到定盤裝置的定盤面的距離進行測定，以作為測定裝置的初始值。因此，將標準工件(基準器)以基準面推壓到定盤裝置的定盤面上，並用被測對象物體保持裝置進行保持，使與測定裝置相對的標準工件的基準面與定盤面相當，利用測定裝置對到基準面的距離進行測定。標準的情況是標準工件的基準面為單一平面。
在進行本測定時，使被測對象物體以比較基準面與定盤裝置的定盤面抵接，用被測對象物體保持裝置進行保持，並對到與測定裝置相對的被測對象物體的測定面的距離進行測定，將測定得到的實測值和初始值的差作為測定值。
下面進行詳細說明。假設與定盤面平行的假想平面在標準工件的基準面上及被測對象物體的測定面上重疊，設定與假想平面正交的X軸和Y軸，以X軸和Y軸的交點為基準點在X軸和Y軸上設定以規定距離相隔的Y軸上的第1測定點、X軸和Y軸的交點上的第2測定點、X軸上的第3測定點，並將第1測定點和第2測定點的距離以及第2測定點和第3測定點的距離設為已知的規定值。
在測定初始值時，在投影到與測定裝置相對的標準工件的基準面上的Y軸上的第1測定點、X軸與Y軸的交點上的第2測定點、X軸上的第3測定點的各測定點上進行長度測定。
並且，將各測定點的實測值分別作為Y軸上的第1測定點的初始值、X軸和Y軸的交點上的第2測定點的初始值、X軸上的第3測定點的初始值。
在進行本測定時，使被測對象物體以比較基準面與定盤裝置的定盤面抵接，並用被測對象物體保持裝置進行保持，在和標準工件的測定點相同的測定點上，對到與測定裝置相對的被測對象物體的測定面的距離進行測定。
並且，將在各測定點測得的實測值和初始值的差作為各測定點的測定值，並算出第1測定點的測定值、第2測定點的測定值和第3測定點的測定值。
將計算出的測定值中的作為基準點的第2測定點的測定值作為被測對象物體的比較基準面和測定面的高度差(Penetration)。
接著，計算出相對於被測對象物體的比較基準面的測定面的傾斜角。圍繞X軸的傾斜角(Pitch)，可以根據作為已知的規定值的第1測定點和第2測定點之間的距離、與作為基準點的第2測定點的測定值和第1測定點的測定值的差值之間的關係利用反三角函數算出。圍繞Y軸的傾斜角(Roll)，可以根據作為已知的規定值的第2測定點和第3測定點之間的距離、與作為基準點的第2測定點的測定值和第3測定點的測定值的差值之間的關係利用反三角函數算出。
接著是磁頭槽調整工序，即相對於磁帶錄放裝置7的裝置基準面，對磁頭塊體10的帶接觸面即磁頭槽11的相對位置進行調整。
首先，相對於磁帶錄放裝置7的裝置基準面將組裝好的標準工件設置在磁頭位置調整裝置上，在該準工件中設在磁頭塊體10的滑動面上的磁頭槽11的位置在一定規格內。接著，對光學顯微鏡6進行位置校正使由光學顯微鏡6得到的磁頭槽11的放大圖像呈現如圖2D的狀態，並將該狀態完全固定。由於利用光學顯微鏡6的位置調整機構(圖中省略)進行的位置校正操作是一般技術問題，此處不作說明。
接著，在完成校正的磁頭位置調整裝置上設置進行調整的磁帶錄放裝置7，鬆開磁頭塊體固定螺絲15，在對光學顯微鏡6的2分法監控器32的圖像進行監控的情況下，首先實施對調整精度要求較低的調整要素進行調整的第一調整工序，在第一調整工序之後實施對調整精度要求較高的調整要素進行調整的第二調整工序。
第一調整工序中，對調整精度要求較低的調整要素x、y、z、轉動這4個要素進行調整。
首先，磁頭槽11的兩端進入光學顯微鏡6的視野內，並進行粗調使其顯示在2分式監控器32的畫面內。圖2A是表示此時的監控器圖像的情況。
接著，如圖2B所示，在磁頭槽11的兩端被捕捉在光學顯微鏡6的視野內的狀態下，通過y分量調整，使磁頭槽11兩端中的一端的槽圖像成對焦狀態。
然後，在第二調整工序中，首先使用調整螺絲14a，對調整精度要求較高的調整要素即俯仰分量進行調整。此時，如果因俯仰分量的調整而使磁頭槽11的對焦狀態發生變化時，則也對y方向分量進行配合調整，如圖2C所示，使磁頭槽11的兩端的槽圖像成對焦狀態。
接著，同時使用調整螺絲14b及14c，對調整精度要求較高的調整要素即偏轉分量進行調整，以圖2D所示的狀態、即得到了與標準工件相同的圖像的狀態，結束全部調整工序。
在本實施形態中，相對於裝置基準面進行的磁頭槽11位置的調整、固定使用了磁帶錄放裝置自帶的調整機構，但作為第二實施形態，如圖6所示，調整機構也可在磁頭位置調整裝置的本體上設置由機械臂等構成的磁頭塊體保持裝置41以及可在6個調整要素的方向上進行驅動的6軸驅動裝置42。
並且，也可以使用磁頭塊體保持裝置41以及6軸驅動裝置42，針對6個調整要素對磁頭塊體10以及磁頭槽11進行調整，並利用粘接劑43將磁頭塊體10固定到磁帶錄放裝置7上。
工業上的可利用性如上所述，根據本發明，則無需使用調整用基準帶便可簡單、高精度地對設在磁頭塊體的滑動面上的磁頭槽和分別間隔適當距離地設置在以磁頭塊體為中心的兩側上的2個導向輥的相對位置和傾斜度進行調整，適用於磁帶錄放裝置的組裝。
權利要求
1.一種磁頭位置調整方法，是在磁帶錄放裝置中對磁頭槽和2個導向輥的相對位置和傾斜度進行調整的方法，所述磁頭槽設在磁頭塊體的滑動面上，所述2個導向輥分別間隔適當距離地設置在以磁頭塊體為中心的兩側，其特徵在於，包括相對於在磁帶錄放裝置上定義的裝置基準面，對磁頭槽的相對位置和傾斜度進行調整的磁頭槽調整工序；以及相對於所述裝置基準面，對所述2根導向輥的位置和傾斜度進行調整的導向輥調整工序。
2.如權利要求1所述的磁頭位置的調整方法，其特徵在於，在磁頭槽調整工序中，相對於在磁帶錄放裝置上定義的裝置基準面，針對沿著相互正交的3根軸的各軸心的位置調整要素和沿著圍繞各軸心的旋轉方向的傾斜度調整要素這6個調整要素，對磁頭槽的相對位置和傾斜度進行調整，該磁頭槽調整工序包括針對調整精度要求較低的調整要素進行調整的第一調整工序；以及在第一調整工序之後針對調整精度要求較高的調整要素進行調整的第二調整工序。
3.一種磁頭位置調整裝置，相對於在磁帶錄放裝置上定義的裝置基準面，對磁頭槽的相對位置和傾斜度進行調整，其特徵在於，包括在調整裝置上定義的第一基準面；相對於第一基準面以預先規定的相對位置關係進行固定的第二基準面；對配置在第一基準面上的磁帶錄放裝置予以保持、並對磁帶錄放裝置的裝置基準面進行固定的保持兼固定裝置；固定在第二基準面上的光學顯微鏡。
4.一種磁頭位置的調整方法，使用權利要求3所述的磁頭位置調整裝置，其特徵在於，根據由光學顯微鏡放大的圖像在整個視野中的對焦狀態信息，相對於在磁帶錄放裝置上定義的裝置基準面，對磁頭槽的相對位置和傾斜度進行調整。
全文摘要
本發明提供一種無需使用調整用基準帶便可簡單地對磁帶錄放裝置的磁頭槽和導向輥的相對位置進行調整的方法和裝置。由於相對於磁帶錄放裝置(7)上定義的裝置基準面，分別獨立地進行導向輥(9)及磁頭槽(11)的相對位置調整，結果是可保證兩者的相對位置關係。
文檔編號G11B5/48GK1831948SQ20061005961
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月10日 優先權日2005年3月10日
發明者篠森公, 松本正芳 申請人:松下電器產業株式會社