JPH0217053B2 - - 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。回転軸２の他端下方には接手５を介
してパルスモータ６およびパルスジエネレータ
（ロータリーエンコーダ）７が結合されている。
これらのパルスモータ６及びパルスジエネレータ
７は、回転手段を構成する。パルスモータ６はコ
ンピユータ２０、インタフエース２１、アンプ２
３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７は上記パルスモータ６の回転角の検出
信号をカウンタ２２、インタフエース２１を介し
てコンピユータ２０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。

８は本体１の上部に設けられた往復台である。
往復台８は本体上部の案内面に嵌合し、前記回転
軸２の中心に向つて水平方向に摺動できるように
構成されている。９は往復台８の下方に設けられ
たナツトで、本体１上部に回転自在に軸支されて
いる送りねじ１０にねじ嵌合している。１１は送
りねじ１０の一端に設けられた調整用ハンドルで
ある。かくして往復台８は調整用ハンドル１１を
廻わすことによつて回転軸２の中心に向つて移動
可能となつている。

往復台８の前方上部にはこれに直交して垂直方
向に案内面１２が立設されている。案内面１２に
はスライド１３が垂直方向に上下に摺動可能に設
けられている。１４はスライド１３の上方に設け
られたナツトで、ボールねじ１５にねじ嵌合して
いる。ボールねじ１５の一端は接手１６を介して
案内面に上部に固定されているパルスモータ１７
に結合されている。ここで、ナツト１４、ボール
ねじ１５、継手１６及びパルスモータ１７は、移
動手段を構成しており、パルスモータ１７はコン
ピユータ２０、インタフエース２１、アンプ２４
を介して予じめ設定されたプログラムに基づく指
令パルスによつて駆動制御されるようになつてい
る。かくしてスライド１３はパルスモータ１７が
駆動されることによつて案内面１２に沿つて矢印
ａのごとく垂直方向に上下動するようになつてい
る。

１８はリニアエンコーダで、前記案内面１２の
上方端に取りつけられ、スライド１３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
１８はその出力信号をカウンタ２５、インタフエ
ース２１を介してコンピユータ２０に送るように
なつている。

１９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１３の下方適当なところに取り
つけられ、その測定端子１９ａ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１９の出力信号は
アンプ２６、インタフエース２１を介してコンピ
ユータ２０に送られるようになつている。

コンピユータ２０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２１、アンプ２３およ
びアンプ２４を介してパルスモータ６およびパル
スモータ１７を駆動するようになつている。ま
た、第１の検出器７、第２の検出器１８および第
３の検出器１９の出力信号は全てコンピユータ２
０にフイードバツ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。第３の検出器１９の測定端子１９ａが被
測定物４のリード面４ａに接触するように往復台
８およびスライド１３を各々移動させ測定開始状
態とさせる。次にコンピユータ２０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６，１７を駆動させ、
回転軸２（被測定物４）の回転量に応じて測定端
子１９ａを上下動させてリード面４ａを測定す
る。このとき第１の検出器７により被測定物４の
回転量を、第２の検出器１８によりスライド１３
の移動量をコンピユータ２０にフイードバツクす
る。ここにおいて数値制御によりボールねじをパ
ルスモータで駆動させる場合、ボールねじにはピ
ツチ誤差、温度膨張等により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、機械駆動系の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個所の誤差Ｅ
は第３の検出器１９の測定値Ｂからスライド１３
の移動量（上下動）の誤差を引いたものとなる。
スライド１３の移動量の誤差はコンピユータ２０
により演算して得た正しいリードＬからスライド
１３の実際の移動量、即ち、第２の検出器１８の
測定値Ａを引いたもので、従つて被測定個所の誤
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２
０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。

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）１９の取付台（スライド）１３をパ
ルスモータ１７によるボールねじ１５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１９ａ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１９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１３
を数値制御により移動させることによつて差動
トランス形検出器１９の利点を十分に発揮させ
ることができる。

スライド１３に対し、理論上求めた被測定物
のリードの形状と同じ動きを数値制御で行なう
ため、被測定物のリードの形状が変更してもプ
ログラムの変更だけでよく、極めて迅速に対応
することができる。

スライド１３の動きをリニアエンコーダ１８
（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１９（第３の検出器）で測定し
た測定値の二つをコンピユータ２０で演算処理
するため、ボールねじのピツチ誤差等の数値制
御に伴う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１２およびスライド１３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、６……パルス
モータ、７……パルスジエネレータ（第１の検出
器）、１２……案内面、１３……スライド、１７
……パルスモータ、１８……リニアエンコーダ
（第２の検出器）、１９……差動トランス形検出器
（第３の検出器）、２０……コンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 装置本体に設けられた回転手段と、 回転手段に設けられ、その回転角を検出する第
   １の検出器と、 回転手段により回転され、かつ、リード面を有
   する被測定物を保持回転する回転軸と、装置本体
   に接続された移動手段で回転軸に対して平行に移
   動可能に設けられたスライドと、 装置本体に対して不動に設けられ、装置本体に
   対するスライドの移動量Ａを検出する第２の検出
   器と、 被測定物のリード面に接する測定端子と、測定
   端子が接続されると共にスライドに設けられ、被
   測定物のリード面に対する測定端子の移動量Ｂを
   検出する第３の検出器と、回転手段と移動手段と
   をそれぞれプログラムされた数値で駆動すると共
   に、リード面の測定位置における理論リードの値
   をＬとするとき、 Ｂ−（Ｌ−Ａ） を演算して被測定物のリード面の誤差を求めるコ
   ンピユータ とを具備して成るリード測定装置。