JP4517469B2

JP4517469B2 - 着磁位置の検出方法

Info

Publication number: JP4517469B2
Application number: JP2000209775A
Authority: JP
Inventors: 昭洋木本; 晃朗北川; 宣久上代
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2002027713A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、着磁位置の検出方法に関し、より特定的には、ハードディスク駆動装置に用いられる磁石の着磁位置の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハードディスク駆動装置（以下、ＨＤＤ装置という）のヘッド位置調整機構に用いられるボイスコイルモータが知られている。このボイスコイルモータでは、複数の極に着磁された磁石が対向配置されているとともに、その対向配置された磁石の間に、コイルが配置されている。これにより、対向配置された磁石によって形成される磁界空間と、コイルによって発生される磁界との間で反発力を生じさせることによって、コイルを所定の位置にスイング移動させる。これにより、ヘッド位置の位置制御を行う。
【０００３】
このようなボイスコイルモータにおいて、磁界空間を形成するための磁石の着磁位置が少しでもずれていると、ＨＤＤ装置のヘッドを所望の位置に制御するのが困難になるという不都合が生じる。特に、最近では、ディスクのトラック幅が小さくなっているので、このような不都合はいっそう顕著になりつつある。
【０００４】
従来では、上記のような不都合を考慮して、磁石を着磁した後に、その着磁位置を検出することによって、着磁状態を検査している。図３および図４は、従来の着磁位置の検出方法を説明するための概略図である。
【０００５】
まず、図３および図４を参照して、従来の着磁位置の検出方法に用いる検出装置について説明する。従来の着磁位置の検出装置では、載置台１０１上に、磁石１５１の位置基準となる基準ブロック（データム）１０２が設けられている。また、磁石１５１と一体的に設けられたベースプレート１５０をデータム１０２に対して位置決めするための複数の突起１０３が載置台１０１上に設けられている。
【０００６】
また、磁石１５１の着磁状態を検出するための磁気シート１０５が設けられている。この磁気シート１０５は、磁性体が移動可能に保持されたものであり、その磁性体は磁石１５１の着磁状態に応じて移動する。したがって、その磁性体の移動状況（分布状況）によって、磁石１５１の着磁状態を判別することができる。また、載置台１０１は、図４に示すように、ＸＹ方向および回転方向に移動可能に構成されている。そして、Ｘ方向の移動距離を検出するためのメータ１０６が、図３に示すように設けられている。
【０００７】
次に、上記のような構成を有する従来の検出装置を用いて着磁位置を検出する方法について説明する。
【０００８】
まず、図３に示すように、載置台１０１上に設けられた複数の突起１０３に、着磁された弓形形状の磁石１５１が取り付けられたベースプレート１５０を装着する。そして、磁石１５１の上面に磁気シート１０５を配置する。
【０００９】
この状態で、磁気シート１０５およびデータム１０２を上方からカメラ（図示せず）によって撮影して、テレビ画面（図示せず）上に撮影画像を映し出す。そして、載置台１０１をＸＹ方向および回転方向に移動させることによって、載置台１０１上のデータム１０２のＸＹ軸を、画面上の基準であるＸＹ軸に合わせる。この状態が図４に示した状態である。この状態では、画面上のＹ軸が磁石１５１の着磁すべき位置の中心位置（ニュートラルセンタ）と一致している。すなわち、このＸＹ軸の位置合わせ作業によって、着磁すべき位置の中心位置を検出している。
【００１０】
次に、図４に示した状態から、画面上のＹ軸が磁石１５１のＮ極側端部１５１ａの位置にくるように、載置台１０１をＸ方向に移動させる。なお、磁石１５１のＮ極側端部１５１ａの位置は、画面上に映し出された磁気シート１０５の磁性体の分布状況からオペレータが目視で識別する。この場合の載置台１０１のＸ方向の移動量が、磁石１５１の中心位置（ニュートラルセンタ）からＮ極側端部１５１ａまでの距離となる。また、図４に示した状態から、画面上のＹ軸がＳ極側端部１５１ｂの位置にくるように載置台１０１をＸ方向に移動させる。これにより、そのＸ方向の移動量が磁石１５１の中心位置（ニュートラルセンタ）からＳ極側端部１５１ｂまでの距離となる。なお、載置台１０１のＸ方向の移動量は、メータ１０６により測定する。
【００１１】
このようにして測定した、磁石１５１の中心位置からＮ極側端部１５１ａおよびＳ極側端部１５１ｂまでの距離を、設計値と比較することによって、ずれ量を算出する。そして、そのずれ量が許容値を超えているかどうかの判断を行うことによって、良品および不良品の識別を行っていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の着磁位置の検出方法では、画面上のＸＹ軸とデータム１０２のＸＹ軸との位置合わせを行う作業、および、その後の磁石の中心位置（ニュートラルセンタ）からＮ極側端部１５１ａおよびＳ極側端部１５１ｂまでの距離を測定する作業を、オペレータが載置台１０１を手動で移動させることによって行っていた。このため、着磁位置の検出作業に多くの時間がかかるという問題点があった。その結果、従来では、着磁位置の検出作業の時間を短縮するのは困難であった。
【００１３】
また、従来では、上記したＸＹ軸の位置合わせ作業（着磁すべき位置の中心位置を検出する作業）、および、中心位置から着磁位置までの距離を測定する作業（実際の着磁位置を測定する作業）は、オペレータの目視によって行われるため、位置合わせ精度および測定精度が低いという問題点があった。このため、着磁位置の検出精度を向上させるのが困難であった。
【００１４】
上記のような理由から、従来では、着磁位置の位置ずれを迅速かつ高精度に検出することは困難であった。
【００１５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、
この発明の一つの目的は、着磁位置の位置ずれを迅速かつ高精度に検出することが可能な着磁位置の検出方法を提供することである。
【００１６】
この発明のもう一つの目的は、着磁位置の検出作業の時間を短縮することができるとともに、着磁位置の検出精度を向上させることが可能な着磁位置の検出方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１における着磁位置の検出方法は、被検査物となる磁石に関する画像情報に基づいて磁石の着磁すべき位置を算出する工程と、磁性体が移動可能に保持された磁気シートを磁石の上に配置するとともに、その磁気シートを撮影した画像情報に基づいて磁石の実際の着磁位置を検出する工程と、算出された着磁すべき位置と検出された実際の着磁位置とを比較する工程とを備えている。ここで、磁石に関する画像情報とは、磁石の形状自体の画像情報のみならず、磁石の位置の基準となる部分（データム）の画像情報なども含む広い概念である。
【００１８】
請求項１では、上記のように、磁石に関する画像情報に基づいて磁石の着磁すべき位置を自動的に算出することによって、従来のように、磁石の基準位置と画面上の基準位置との位置合わせ（着磁すべき位置の検出作業）を行うために作業者が載置台を手動で移動させて目視により位置合わせを行う必要がない。それにより、着磁すべき位置の検出作業を短時間で、かつ、高精度に行うことができる。また、磁気シートの画像情報から実際の着磁位置を自動的に検出することによって、従来のように、作業者が載置台を手動で移動させて目視により実際の着磁位置を測定する必要がない。それにより、実際の着磁位置の測定作業を短時間で、かつ、高精度に行うことができる。このように、請求項１の発明では、着磁すべき位置の検出作業および実際の着磁位置の測定作業に要する時間を短縮することができるとともに、着磁すべき位置の検出精度および実際の着磁位置の測定精度を向上させることができる。その結果、着磁位置の位置ずれを迅速かつ高精度に検出することができる。
【００１９】
請求項２における着磁位置の検出方法は、請求項１の構成において、着磁すべき位置を算出する工程は、磁石とは別個にデータムとなる所定の基準部分を設けるとともに、その基準部分を撮影した画像情報に基づいて磁石の仮想中心線を求める工程を含み、実際の着磁位置を検出する工程は、磁気シートの画像情報に基づいて磁石の実際の着磁位置の中心線を求める工程を含み、比較する工程は、磁石の仮想中心線と磁石の実際の着磁位置の中心線とのずれ量を算出する工程を含む。請求項２では、このように、磁石の仮想中心線と、磁石の実際の着磁位置の中心線とのずれ量を算出することによって、着磁位置の中心線のずれ量を容易に検出することができる。
【００２０】
請求項３における着磁位置の検出方法では、請求項１の構成において、着磁すべき位置を算出する工程は、磁石とは別個にデータムとなる所定の基準部分を設けるとともに、その基準部分を撮影した画像情報に基づいて磁石の仮想中心線を求める工程を含み、実際の着磁位置を検出する工程は、磁気シートの画像情報に基づいて磁石のＮ極側端部およびＳ極側端部を検出する工程を含み、比較する工程は、磁石の仮想中心線と、磁石のＮ極側端部およびＳ極側端部との距離を算出する工程を含む。請求項３では、このように磁石の仮想中心線と、磁石のＮ極側端部およびＳ極側端部との距離を算出することによって、着磁位置の中心位置（ニュートラルセンタ）からＮ極側端部およびＳ極側端部までの距離の設計値に対するずれ量を容易に検出することができる。
【００２１】
請求項４における着磁位置の検出方法では、請求項１〜３のいずれかの構成において、磁石は、ハードディスク駆動装置に用いられる希土類磁石を含む。請求項４では、このように、請求項１〜３の発明によって着磁位置が高精度に検出された磁石を、ハードディスク駆動装置に用いられる希土類磁石として使用することによって、ハードディスク駆動装置を高精度に制御することができる。その結果、ディスクのトラック幅が小さいハードディスク駆動装置にも精度的に十分対応可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態による着磁位置の検出方法に用いる検出装置の構成を示した概略図である。図２は、図１に示した検出装置の載置台部分を示した上面図である。
【００２４】
まず、図１および図２を参照して、本実施形態の着磁位置の検出方法で用いる検出装置について説明する。この検出装置は、載置台１と、ＣＣＤ画像認識用の照明手段６と、ＣＣＤカメラ７と、モニタ９と、パーソナルコンピュータ１１とを備えている。ＣＣＤカメラ７とモニタ９とはケーブル８によって接続されており、モニタ９とパーソナルコンピュータ１１とはケーブル１０によって接続されている。
【００２５】
載置台１の上面には、図１および図２に示すように、磁石５１の基準位置となる基準ブロック（データム）２が設けられている。また、載置台１の上面には、磁石５１が取り付けられたベースプレート５０を、データム２との位置関係を保持しながら配置するための複数の突起３が設けられている。また、載置台１には、アクリル板４が載置台１の上面に対して開閉可能に取り付けられている。そのアクリル板４の内面には、磁性体が移動可能に保持された磁気シート５が装着されている。この磁気シート５は、アクリル板４を載置台１の上面側に閉じた際に、磁気シート５が磁石５１の上面を覆うような位置に配置されている。
【００２６】
ここで、磁気シート５の磁性体は、磁石５１の着磁状態に応じて移動するので、その磁性体の分布状況によって、磁石５１の着磁状態を判別することができる。より詳細には、たとえば、図２に示すように、磁石５１がＮ極とＳ極に着磁されている場合、Ｎ極に着磁されている領域とＳ極に着磁されている領域との間に位置する非着磁領域には、磁気シート５の磁性体は移動しない。したがって、磁性体の分布状況によって、着磁位置（Ｎ極側端部５１ａおよびＳ極側端部５１ｂの位置）を判別することができる。
【００２７】
モニタ９は、ＣＣＤカメラ７によって撮影した磁気シート５およびデータム２などの画像を表示するために設けられている。また、パーソナルコンピュータ１１は、モニタ９によって検出されたずれ量のピクセル値を、長さの単位に変換するために設けられている。なお、載置台１は、図１に示すように、Ｘ方向にのみ移動可能に設置されている。
【００２８】
上記のように構成された検出装置を用いて着磁位置の検出を行う場合の手順について以下に詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１の２点鎖線で示す位置に載置台１を移動させる。そして、アクリル板４を上方に開いた状態にする。この状態で、実際に着磁された磁石５１が一体的に取り付けられたベースプレート５０を、複数の突起３（図２参照）によって位置決めした状態で装着する。この後、アクリル板４を載置台１の上面側に閉じることによって、図２に示すように、磁気シート５が磁石５１を覆う位置に配置される。そして、載置台１を、図１に示した実線の位置に移動させる。
【００３０】
この状態で、ＣＣＤカメラ７によって、載置台１の上面のデータム２および磁石５１ならびに磁気シート５を撮影する。ＣＣＤカメラ７によって撮影された画像は、モニタ９に映し出される。
【００３１】
モニタ９では、まず、データム２の画像情報に基づき、磁石５１の仮想中心線が自動的に算出される。
【００３２】
次に、磁気シート５の画像情報に基づき、磁石５１の実際の着磁位置の中心線が自動的に求められる。すなわち、上述のように、磁気シート５の磁性体の分布状況から実際の着磁位置を判別可能であるので、モニタ９に映し出された磁気シート５の画像情報から実際の着磁位置の中心線を容易に求めることが可能となる。この後、磁石５１の仮想中心線と実際の着磁位置の中心線とのずれ量が算出される。このずれ量は、ピクセル値で算出される。このピクセル値のずれ量を、パーソナルコンピュータ１１によって長さの単位に変換する。そして、この長さの単位で表現されたずれ量が予め設定された中心線のずれ量の許容値の範囲内であるかどうかを判断することによって、磁石５１の着磁状態の良品および不良品の判別を行う。
【００３３】
本実施形態では、上記のように、データム２の画像情報に基づいて磁石５１の仮想中心線を自動的に算出することによって、従来のように、磁石の基準位置と画面上の基準位置との位置合わせ作業（着磁すべき位置の中心線の検出作業）を行うために作業者が載置台を手動で移動させて目視により位置合わせを行う必要がない。それにより、着磁すべき位置の検出作業を短時間で、かつ、高精度に行うことができる。
【００３４】
また、磁気シート５の画像情報から実際の着磁位置を自動的に検出することによって、従来のように、作業者が載置台を手動で移動させて目視により着磁位置を測定する必要がない。それにより、実際の着磁位置の測定作業を短時間で、かつ、高精度に行うことができる。
【００３５】
このように、本実施形態では、着磁すべき位置の検出作業および実際の着磁位置の測定作業に要する時間を短縮することができるとともに、着磁すべき位置の検出精度および実際の着磁位置の測定精度を向上させることができる。その結果、着磁位置の位置ずれを迅速かつ高精度に検出することができる。
【００３６】
また、上記のように着磁位置のずれ量が高精度に検出された磁石５１を、ハードディスク駆動装置のボイスコイルモータに使用される希土類磁石として使用すれば、ハードディスク駆動装置を高精度に制御することができる。その結果、ディスクのトラック幅が小さいハードディスク駆動装置にも精度的に十分対応可能である。
【００３７】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３８】
たとえば、上記実施形態では、磁石の仮想中心線と実際の着磁位置の中心線とのずれ量を算出するようにしたが、本発明はこれに限らず、磁石の着磁位置の規格値（スペック）に応じて、種々のずれ量を算出する場合に適用可能である。具体的には、磁石の仮想中心線と、図２に示す磁石５１のＮ極側端部５１ａおよびＳ極側端部５１ｂとの距離を算出することによって、磁石５１の中心線からＮ極側端部５１ａおよびＳ極側端部５１ｂまでの距離の設計値に対するずれ量を算出することも可能である。さらに、磁石５１の中心線からＮ極側端部５１ａまでの距離と、磁石５１の中心線からＳ極側端部５１ｂまでの距離とを加算することによって、Ｎ極側端部５１ａとＳ極側端部５１ｂとの間の距離（幅）を算出し、この幅の設計値に対するずれ量を算出することも可能である。
【００３９】
また、上記実施形態では、磁石５１の中心位置を算出するために、データム２の画像情報を用いたが、本発明はこれに限らず、磁石５１の形状自体の画像情報に基づいて着磁すべき位置を検出するようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、作業者が載置台を手動で移動させて目視により着磁すべき位置の検出作業および実際の着磁位置の測定作業を行う場合に比べて、作業時間を短縮することができるとともに、着磁すべき位置の検出精度を向上させることができる。その結果、着磁位置の位置ずれを迅速かつ高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による着磁位置の検出方法に用いる検出装置の構成を示した概略図である。
【図２】図１に示した一実施形態による検出装置の載置台部分を示した平面図である。
【図３】従来の着磁位置の検出方法に用いる検出装置の載置台部分を示した平面図である。
【図４】図３に示した従来の検出装置を用いて着磁位置の検出を行う手順を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１載置台
２データム（基準ブロック）
３突起
４アクリル板
５磁気シート
６照明手段
７ＣＣＤカメラ
８ケーブル
９モニタ
１０ケーブル
１１パーソナルコンピュータ
５０ベースプレート
５１磁石
５１ａＮ極側端部
５１ｂＳ極側端部

Claims

被検査物となる磁石に関する画像情報に基づいて前記磁石の着磁すべき位置を算出する工程と、
磁性体が移動可能に保持された磁気シートを前記磁石の上に配置するとともに、前記磁気シートを撮影した画像情報に基づいて前記磁石の実際の着磁位置を検出する工程と、
前記算出された着磁すべき位置と、前記検出された実際の着磁位置とを比較する工程とを備えた、着磁位置の検出方法。
前記着磁すべき位置を算出する工程は、
前記磁石とは別個にデータムとなる所定の基準部分を設けるとともに、前記基準部分を撮影した画像情報に基づいて前記磁石の仮想中心線を求める工程を含み、
前記実際の着磁位置を検出する工程は、
前記磁気シートの画像情報に基づいて、前記磁石の実際の着磁位置の中心線を求める工程を含み、
前記比較する工程は、
前記磁石の仮想中心線と、前記磁石の実際の着磁位置の中心線とのずれ量を算出する工程を含む、請求項１に記載の着磁位置の検出方法。
前記着磁すべき位置を算出する工程は、
前記磁石とは別個にデータムとなる所定の基準部分を設けるとともに、前記基準部分を撮影した画像情報に基づいて前記磁石の仮想中心線を求める工程を含み、
前記実際の着磁位置を検出する工程は、
前記磁気シートの画像情報に基づいて、前記磁石のＮ極側端部およびＳ極側端部を検出する工程を含み、
前記比較する工程は、
前記磁石の仮想中心線と、前記磁石のＮ極側端部およびＳ極側端部との距離を算出する工程を含む、請求項１に記載の着磁位置の検出方法。
前記磁石は、ハードディスク駆動装置に用いられる希土類磁石を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の着磁位置の検出方法。