JP2684673B2 - ネジ調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオテープレコーダ（以下VTRと称す）な
どの磁気ヘッドのようにネジの先端でヘッドをあおい、
高精度に位置調整するネジ調整装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来、ネジ機構を用いたアオリ調整は人の微妙な感覚
により行なわれており、高速，高精度に自動化されたネ
ジ調整装置に対する要望が高まっている。

以下VTRのシリンダ上に締結されたヘッドについてあ
おりによる位置調整の自動化の従来例を説明する。

第３図はVTRシリンダのヘッドを締結しアオリ調整を
行うヘッド調整部の要部断面図である。第２図におい
て、１は回転シリンダ、２は回転シリンダ１に締結され
たヘッドベース、３はヘッドベース２上のヘッドチッ
プ、４はヘッドベース２を回転シリンダ１に締結してい
るビス、５はヘッドベース２を押し下げ、アオリをつく
るネジである。

以上のように構成されたヘッド調整部20において、ヘ
ッドチップ３の回転シリンダ１の回転軸方向の位置検出
を視覚認識により行ない、所定の位置との差があればネ
ジ５を電動機（図示せず）等で回転させるように指令を
出して位置調整を行なう。その調整の前段階として、ヘ
ッドベース２位置を動かさずに、ネジ５の先端をヘッド
ベース２に接触停止させる必要がある。そのためにネジ
５を一定量ずつ回転させ、視覚認識によりヘッドチップ
３が動き始める位置を検出していた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような方法では、調整量が微小な
ので１回あたりのモータ回転量も微小となり、それに対
してネジ５の挿入長さが長いため、ヘッドチップの動き
始めを検出するまでモータの多大なステップ数を必要と
し、また視覚認識による処理は１ステップあたりの時間
をある一定値以下に短縮することができないため、その
結果ネジ５をヘッドベース２に接触停止させるまで非常
に時間を要するという問題を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、高速，高精度にネジの先
端をヘッドベースに接触させる制御回路を含む、視覚認
識付高速，高精度ネジ調整装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明のネジ調整装置
は、ネジを回転駆動する電動機と、電動機を駆動させる
駆動手段と、駆動手段にトルク指示を与える速度制御手
段と、電動機の回転検出手段と、その検出信号を入力
し、指示された位置まで速度指令を出力する位置決め制
御手段と、所定のトルク制限を与える制御手段と、電動
機のトルク検出手段と、トルク制限値とトルク検出値を
比較する比較手段と、その比較からの信号で電動機を停
止制御する制御手段と、位置調整する対象物を撮像する
撮像部と、撮像部からの映像信号を処理し、対象物の位
置を計測する視覚認識部と、視覚認識部からの情報によ
り対象物を所定の位置になるよう位置決め制御手段に指
令を与える制御手段という構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成により、ネジがヘッドベースに
接触するまでは電動機を一定速度で高速回転させ、ネジ
がヘッドベースに接触し、負荷トルクが増大するのを検
出して電動機を停止させ、以降視覚認識によるヘッドチ
ップの位置情報により、位置制御することとなる。

実 施 例 以下本発明の一実施例のネジ調整装置について図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例のネジ調整装置の構成を示す
ブロック図である。第１図において６は本体、７は本体
６に締結されたヘッドベース、８はヘッドベース７上の
ヘッドチップ、９はヘッドベース７を本体６に締結して
いるビス、10はヘッドベース７を押し下げ、アオリをつ
くるネジ、11はネジ10に挿入されこれに回転を伝えるビ
ット、12はビット11を通じてネジ10を回転させる電動
機、13は電動機12の回転状況を検出する回転検出器、14
は電動機12の回転速度を検出する回転速度検出器、15は
回転検出器13の信号及び指令信号の累積をする位置決め
制御手段、16は位置決め制御手段15よりの指示で電動機
12の速度を制御する速度制御手段、17は速度制御手段16
の指示で電動機12を駆動する電動機駆動手段、18は電動
機のトルク検出手段、19は所定のトルク制限を与えるト
ルク制御手段、20はトルク制限値と検出トルクを比較す
る比較手段、21はヘッドチップ８を撮像する撮像部、22
は撮像部21よりの映像信号を処理し、ヘッドチップ８の
位置を計測する視覚認識部、23は位置決め制御手段15に
回転の指令を与え、比較手段20の検出信号と視覚認識部
22の検出結果を入力し、電動機12を制御する指令制御手
段である。

以上のように構成されたネジ調整装置について以下そ
の動作を第１図，第３図を用いて説明する。

まず指令制御手段23により、高速で一定速度で回転す
るよう指令が出される。電動機12がその指令により回転
を始めた直後に同じく指令制御手段23がトルク制限の設
定を行ない、一定以上のトルクが電動機12において出力
されないように電動機駆動手段17に働きかける。

そして、電動機12のトルクを検出し、ある一定値を越
えることを比較手段20で比較検出した場合には電動機12
を即時停止する。次にトルク制限を解除するとともに視
覚認識部22がヘッドチップ８の位置を計測し、所定の位
置になければ、電動機12を一定パルス回転させ、所定の
位置に来るように電動機12を制御する。

以上の動作フローを第３図に示す。

以上のようにトルク制限と検出を行い、速度制御から
位置制御に切替えることによりネジによる高速でかつ高
精度な位置調整を行なうことができる。

発明の効果 本発明は電動機のトルク検出手段と、前記トルク検出
手段により検出されるトルクと、トルクの基準値とを比
較する比較手段とを設け、トルクが基準値を越えた時点
で電動機を停止させ、それまでの速度制御から認識装置
からの情報に基づく位置決め制御に切換えることによ
り、ネジのあおりによる高精度な位置決めを高速で行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるネジ調整装置の構成
を示すブロック図、第２図はヘッド調整部の要部断面
図、第３図は本発明の一実施例におけるネジ調整装置の
動作フロー図である。 ６……本体、７……ヘッドベース（対象部材）、10……
ネジ、12……電動機、13……回転検出器（回転検出手
段）、15……位置決め制御手段、16……速度制御手段、
17……電動機駆動手段、18……電動機トルク検出手段、
19……トルク制御手段、20……比較手段、21……撮像
部、22……視覚認識部、23……指令制御手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体と螺合するネジと、前記本体に取り付
   けられ、前記ネジと当接することにより位置調整される
   対象部材と、前記ネジを回転駆動する電動機と、前記電
   動機を駆動させる駆動手段と、前記駆動手段にトルク指
   示を与える速度制御手段と、前記電動機に取付けた回転
   検出手段と、前記回転検出手段の信号を入力し、指示さ
   れた位置まで速度指令を出力する位置決め制御手段と、
   所定のトルク制限を与えるトルク制御手段と、前記電動
   機のトルク検出手段と、前記トルク制限値と前記トルク
   検出値とを比較する比較手段と、前記比較手段からの信
   号で前記電動機を停止制御する指令制御手段と、前記対
   象部材を撮像する撮像部と、前記撮像部からの映像信号
   を処理し、前記対象部材の位置を計測する視覚認識部と
   からなり、前記指令制御手段により前記電動機が停止し
   た後は前記視覚認識部よりの前記対象部材の位置情報を
   入力し、所定の位置になるように前記指令制御手段が前
   記位置決め制御手段に指令を与えるように構成したこと
   を特徴とするネジ調整装置。