DE69434454T2 - Schwingspulengesteuerter Positionierer für Gross-und Feinpositionierung eines Magnetkopfes in einem Mehrfachspurbandgerät - Google Patents

Schwingspulengesteuerter Positionierer für Gross-und Feinpositionierung eines Magnetkopfes in einem Mehrfachspurbandgerät Download PDF

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    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen magnetische Aufzeichnungsgeräte. Die Erfindung betrifft genauer eine Vorrichtung zum Positionieren eines Magnetkopfs in Bezug auf die Spuren eines Mehrspurbands.
  • 2a. Querverweis auf verwandte Anmeldungen
  • Die folgende(n) ebenfalls anhängige(n) US-Patentanmeldung(en) ist/sind dem Zessionär der vorliegenden Anmeldung übertragen, ist/sind mit der vorliegenden Anmeldung verwandt:
    • (A) Ser. Nr. 07/794,999 (Anwaltsverzeichnis Nr. 026.89 OPD-US3) von Nayak et al., betitelt mit GEAR DRIVE CARRIAGE AND STEPPER ADJUSTMENT SYSTEM;
    • (B) Ser. Nr. 07/926,743 (Anwaltsverzeichnis Nr. CONN8373CIP1) von Nayak et al., betitelt mit MECHANISMS FOR A CLOSED LOOP HEAD POSITIONER FOR STREAMING TAPE DRIVES:
  • 2b. Querverweis auf verwandte Patente
  • Die folgende(n) US-Patentschrift(en) ist/sind dem Zessionär der vorliegenden Anmeldung übertragen, ist/sind mit der vorliegenden Anmeldung verwandt:
    • (A) US-Patentschrift Nr. 5,191,492, ausgegeben am 2. März 1993 an Nayak et al., und betitelt mit MECHANISMS FOR A CLOSED LOOP HEAD POSITIONER FOR STREAMING TAPE DRIVES (Anwaltsverzeichnis Nr. CONN8373CON1).
  • 3. Beschreibung der verwandten Technik
  • Das hochdichte Aufzeichnen von Informationen auf mehrere Spuren eines Magnetbands ist wohlbekannt. Parallele Spuren sind so definiert, dass sie sich entlang einer im Wesentlichen längs verlaufenden Richtung eines langgestreckten Magnetbands erstrecken. Ein Magnetkopf wird in einer quer verlaufenden, seitlichen Richtung über die Bandoberfläche bewegt, um einen Lese- und/oder Schreibspalt des Kopfs vor dem Aufzeichnen oder der Wiedergabe in eine Annäherung mit einer gewünschten Spur zu bringen. Während einer Aufzeichnungs- oder Wiedergabesitzung wird erwartet, dass der Lese/Schreibspalt des Kopfs auf der Spur verbleibt, während sich das Band in der Längsrichtung am Lese/Schreibspalt vorbei bewegt.
  • Die genaue Positionierung des Lese/Schreibspalts des Kopfs auf einer gewünschten Spur ist wichtig. Zur Bereitstellung der Kopf-Spur-Ausrichtung werden zwei grundlegende Arten von Kopfpositionierern verwendet: eine offene Schleife und eine geschlossene Schleife.
  • Positionierer mit offener Schleife werden typischerweise für eine einmalige Anordnung eines Kopfs in Bezug auf eine Spur eingesetzt und finden sich gewöhnlich in Bandsystemen, die verhältnismäßig niedrige Spurdichten aufweisen. Der Magnetkopf gleitet auf einer Leitspindel. Ein Schrittmotor dreht die Leitspindel, und die Leitspindel wandelt die Drehbewegung des Motors in eine geradlinige Bewegung des Kopfs um. Der Schrittmotor wird um eine feste Anzahl von Graden vorwärts bewegt, um den Kopf vor dem Lesen oder Schreiben von einer Spur zur nächsten zu verschieben. Der Kopf verbleibt während der Lese/Schreibsitzung in einer festen Position. Es sind keine Vorkehrungen getroffen, um einen Ausrichtungsfehler zu korrigieren, während sich das Band bewegt und Informationen von der Spur gelesen oder darauf aufgezeichnet werden.
  • Positionierer mit geschlossener Schleife werden typischerweise für Mehrspurbänder verwendet, die verhältnismäßig hohe Spurdichten und hohe Aufzeichnungs/Auslesegeschwindigkeiten aufweisen. Das Band weist eine Neigung auf, nachteilig in der seitlichen Richtung zu wandern, während es sich in der gewünschten Längsrichtung vorwärtsbewegt. Dies ruft eine unerwünschte Spur-Kopf-Fehlausrichtung hervor. Wenn die Spuren sehr dicht aneinander liegen, kann dieses seitliche Wandern ausreichen, um einen Zustand der Spurabweichung zu erzeugen. Um dieses Problem zu überwinden, werden Servosignale auf das Band voraufgezeichnet, um die Position jeder Spur zu kennzeichnen. Ein Servosystem mit geschlossener Schleife bewegt den Kopf seitlich, während es nach den Servosignalen einer gewünschten Spur sucht, und bringt den Kopf daher in eine Feinausrichtung mit der gewünschten Spur. Eine Rückkopplung wird verwendet, um die Ausrichtung mit den Servosignalen während des Lesens oder Schreibens von Informationen von der/auf die Spur fortgesetzt aufrechtzuerhalten.
  • Es wurde eine Kombination aus einem Grobpositionierer mit offener Schleife und einem Feinpositionierer mit geschlossener Schleife zum Positionieren eines Magnetkopfs in Bezug auf ein hochdichtes Mehrspurband vorgeschlagen. Die oben angeführte US-Patentschrift Nr. 5,191,492 offenbart eine derartige Kombination. Eine Schwingspule ist am Magnetkopf angebracht, um eine Feinpositionierung mit geschlossener Schleife bereitzustellen, während der Kopf-und-Schwingspulen-Aufbau auf einer Leitspindel gleitet, die durch einen Schrittmotor angetrieben wird, um eine Grobpositionierung bereitzustellen.
  • Eine derartige Kombination aus einem Grobpositionierer mit offener Schleife und einem Feinpositionierer mit geschlossener Schleife leidet an den folgenden Nachteilen. Es werden zahlreiche Teile sowohl zum einzelnen Aufbauen des Grob- und des Feinpositionierungssubsystems als auch zum Verbinden der beiden Subsysteme miteinander benötigt. Die Herstellungskosten für eine derartige Kombination sind aufgrund der zusätzlichen Kosten der einzelnen Teile und aufgrund der Arbeit, die mit dem Kombinieren so vieler Teile verbunden ist, hoch. Die kombinierte Größe des Grob- und des Feinpositionierungssubsystems neigt dazu, nachteilig groß zu sein. Die Integration der Servoelektronik mit offener bzw. geschlossener Schleife ist komplex und verursacht Stabilitätsprobleme. Die Spurumschaltzeit und/oder der Spurumschaltleistungsverbrauch neigt aufgrund der kombinierten Masse des Grob- und des Feinpositionierungssubsystems dazu, groß zu sein.
  • EP-A-0 529 930 offenbart eine Kopfpositionierungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung, die durch eine Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 1 verkörpert ist, überwindet die oben erwähnten Probleme durch Verwenden einer einzelnen Schwingspule, um sowohl eine Grob- als auch eine Feinpositionierung eines Magnetkopfs in Bezug auf Spuren eines Mehrspurbands bereitzustellen.
  • Eine Schwingspule mit geringer Masse ist an einem beweglichen Wagen angebracht. Ein Magnetkopf ist ebenfalls am beweglichen Wagen angebracht. Der Wagen wird durch ein Bewegungsführungssystem mit niedriger Reibung entlang eines Präzisionswegs geführt. Ein Schwingspulen-Positionierungssubsystem ist bereitgestellt, um die Schwingspule zu gewünschten Nennspurpositionen zu bewegen und um danach den wagengetragenen Kopf mit Spurservosignalen auszurichten. Eine Ausführungsform des Positionierungssubsystems verwendet einen LVDT-Positionsdetektor, um den Kopf mit Nennspurpositionen auszurichten. Eine andere Version verwendet ein Paar von gegenüberliegenden Hall-Effekt-Messwandlern, um den Kopf auf die Nennspurpositionen zu positionieren. Der LVDT- oder der Hall-Effekt-Positionsdetektor ist innerhalb der Grenzen eines zylinderförmigen Bereichs angeordnet, dessen Außenseite einen rohrförmigen Weg definiert, auf dem sich die Schwingspule bewegt. Diese Anordnung stellt ein kompaktes Positionierungssystem auf Schwingspulenbasis bereit.
  • Ein Aufbau nach der Erfindung umfasst (a) einen beweglichen Wagen, der an einem Ende des Wagens einen Magnetkopf und an einem zweiten Ende des Wagens eine Schwingspule trägt; (b) eine Führungsschiene, um den beweglichen Wagen entlang eines Präzisionsführungswegs zu führen, der parallel zu und seitlich von einer Bandoberfläche läuft; (c) ein Wagenpositionsfeststellmittel, um die Position des Wagens hinsichtlich eines Bezugs festzustellen; (d) einen Statoraufbau, um ein stationäres Flussfeld, das durch die Schwingspule verläuft, zu erzeugen; und (e) ein Schwingspulen-Betriebsmittel, um einen Strom durch die Schwingspule zu treiben, um dadurch die Schwingspule und den angebrachten Kopf zu einer gewünschten Position zu treiben, wobei das Schwingspulen-Betriebsmittel ein Nennspur-Positionierungssubsystem, um den Kopf zu vordefinierten Nennspurpositionen zu bewegen, und ein Servosubsystem mit geschlossener Schleife, um danach den Kopf in eine Feinausrichtung mit Servosignalen einer gewünschten Spur zu bewegen, beinhaltet.
  • Ein Verfahren zum Positionieren des Kopfs umfasst die folgenden Schritte: (a) Bereitstellen einer Schwingspule, die hin- und herlaufend in einem magnetischen Statoraufbau angeordnet ist, wobei sich die Schwingspule als Reaktion auf das Anlegen von elektrischem Strom durch die Schwingspule in Bezug auf den Statoraufbau bewegt; (b) Bereitstellen eines programmierbaren Kalibrierungsmittels, um die Bewegung der Schwingspule in Bezug auf den Statoraufbau zu messen, wobei der Ausgang des Kalibrierungsmittels durch ein programmierbares tabellarisches Nachschlagemittel definiert ist; (c) abnehmbares Anbringen eines Präzisionsmessmittels an der Schwingspule, um die Position der Schwingspule in Bezug auf den Statoraufbau genau zu messen; (d) Anlegen von Strom an die Schwingspule, um die Schwingspule zu einer wie durch das Präzisionsmessmittel bestimmten Präzisionsposition zu bewegen; (e) Programmieren des tabellarischen Nachschlagemittels, um ein Signal auszugeben, das diese Position darstellt, während der Strom an die Schwingspule angelegt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die nachstehende ausführliche Beschreibung nimmt auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug, in denen
  • 1 eine quergeschnittene Seitenansicht, die einen schwingspulengesteuerten Positionierer zeigt, und eine schematische Darstellung der verbundenen Steuerelektronik nach der Erfindung ist;
  • 2 eine Draufsicht ist, die den schwingspulengesteuerten Positionierer einer Ausführungsform von 1 in Eingriff mit einer entnehmbaren Bandkassette zeigt;
  • 3 eine Seitenansicht einer federbelasteten beweglichen Führungsschiene ist;
  • 4A eine quergeschnittene Seitenansicht ist, die einen schwingspulengesteuerten Positionierer zeigt, der einen Hall-Effekt-Positionsdetektor beinhaltet;
  • 4B eine quergeschnittene Seitenansicht ist, die einen schwingspulengesteuerten Positionierer zeigt, der einen optischen Positionsdetektor beinhaltet;
  • 5A eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform für das Wagenführungsmittel ist;
  • 5B eine quergeschnittene Draufsicht ist, die Einzelheiten, des in 5A gezeigten Wagengleitmechanismus zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist eine geschnittene Seitenansicht eines schwingspulengesteuerten Kopfpositionierungssystems 100 nach der Erfindung gezeigt. Es versteht sich, dass diese Querschnittansicht nicht maßstabsgetreu ist. Eine "X"-Achse erstreckt sich von links nach rechts waagerecht über 1. Eine "Z"-Achse erstreckt sich senkrecht von unten nach oben. Eine "Y"-Achse wird so verstanden, dass sie sich senkrecht aus der durch die X- und die Z-Achse definierten Ebene erstreckt.
  • Das Kopfpositionierungssystem 100 ist auf einem Spritzgussrahmen 110 gebildet. Der Rahmen 110 ist vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen, starren und wärmebeständigen Material hergestellt, das vorzugsweise eine Metalllegierung wie etwa die Aluminiumlegierung 380 ist. Der Rahmen 110 weist eine verhältnismäßig flache Tragoberfläche 111 auf, die darauf definiert ist, um einen Statoraufbau 120 zu tragen. Die Oberfläche 111 verläuft parallel zur XY-Ebene (in 1 ist ein Teil des Rahmens 110 weggeschnitten, um Anschlussdrähte 151 und 152 zu zeigen).
  • Der Rahmen 110 beinhaltet ein spritzgegossenes Ausrichtungsmerkmal 112, das senkrecht von einem ersten Teil der Statortragoberfläche 111 vorspringt. Ein Führungsschienen-Befestigungsloch 113 ist entlang der X-Achse gemessen eine vorbestimmte Entfernung "A" von einer rechten Wand des Ausrichtungsmerkmals entfernt senkrecht in einen zweiten Teil der Tragoberfläche 111 gebohrt. Die Entfernung A ist größer als eine äußere Wand-zu-Wand-Abmessung "B" eines nachstehend beschriebenen Statoraufbaus 120 und weist eine Genau igkeit von 0,0005 Zoll (einem halben Tausendstel eines Zolls) oder besser auf.
  • Eine Wagenführungsschiene 130, die aus einem starren, vorzugsweise nichtmagnetischen Material wie etwa Edelstahl hergestellt ist, durch Presspassen, Gewindeschneiden oder andere passende Mittel fest im Führungsschienen-Befestigungsloch 113 befestigt und axial darüber zentriert. Das Material der festen Führungsschiene 130 ist vorzugsweise bearbeitet, um eine glatte zylinderförmige Welle zu definieren, die einen Außendurchmesser von 0,156 Zoll bei einer Genauigkeit von 0,0002 Zoll oder besser aufweist.
  • Ein beweglicher Wagen 160, der sechs davon vorspringende Rollenräder 161 bis 166 mit niedriger Reibung aufweist, greift mit der festen Führungsschiene 130 ein und gleitet diese entlang, wie nachstehend beschrieben werden wird. Der Zweck der festen Führungsschiene 130 ist, den beweglichen Wagen 160 entlang eines Präzisionswegs, der in der Richtung Z verläuft, zu führen. Der Zweck der sechs Rollenräder 161 bis 166 mit niedriger Reibung ist, als Mittel zur niedrigen Reibung zum Gleiten entlang der festen Führungsschiene 130; und entlang einer nachstehend beschriebenen, federbelasteten, beweglichen Führungsschiene 135 mit im Wesentlichen geringer Reibung zu dienen, um dadurch eine entsprechende Reibungsbelastung an einer nachstehend beschriebenen Schwingspule 140 auf ein Mindestmaß zu verringern, wenn die Schwingspule 140 den beweglichen Wagen 160 antreibt.
  • Der Statoraufbau 120 ist auf der Statortragoberfläche 111 angeordnet und gegen die rechte Wand des Ausrichtungsmerkmals 112 gestoßen, um in Bezug auf die Position der festen Führungsschiene 130 genau positioniert zu werden. Der Statoraufbau 120 weist eine bearbeitete äußere Wand-zu-Wand-Abmessung B auf, die, wie vorher erwähnt, geringer als der Abstand A ist. Die äußere Wand-zu-Wand-Abmessung B ist zu einer Genauigkeit von 0,0005 Zoll oder besser bearbeitet, so dass der Abmessungsunterschied A–B eine Genauigkeit von 0,001 Zoll oder besser aufweist.
  • Der Statoraufbau 120 weist vorzugsweise eine symmetrische Rohrform und noch bevorzugter eine zylinderförmige Form mit einem zentral hindurch definierten koaxialen zylinderförmigen Hohlraum (122) auf (in einer alternativen Ausführungsform weist der XY-Querschnitt des Statoraufbaus 120 eine nicht gezeigte rechteckige Form mit abgerundeten Ecken auf). Falls der Statoraufbau 120 zylinderförmig ist, weist die Außenfläche 121 des Statoraufbaus 120 vorzugsweise einen A.D. (Außendurchmesser) von 1,000 Zoll auf. Die inneren Bestandteile des Statoraufbaus 120 sind in Bezug auf die Außenfläche 121 des Stators symmetrisch angeordnet und in Bezug auf die Außenfläche 121 des Stators mit einer Toleranz von 0,001 Zoll oder besser positioniert.
  • Ein LVDT-Spulenaufbau 123, der aus einer Primärspule 123a und zwei Sekundärspulen 123b und 123c besteht, ist zentral im Statoraufbau 120 befestigt. Ein Kerndurchgang 122 erstreckt sich in der Richtung Z zentral durch den LVDT-Spulenaufbau 123, um eine freie Hindurchbewegung eines LVDT-Kernstücks 123d zu gestatten. Der Betrieb des LVDT-Spulenaufbaus 123 wird nachstehend ausführlich besprochen werden. Fürs Erste genügt es, zu verstehen, dass der LVDT-Spulenaufbau 123 ein zentral gelegenes Positionsmessmittel bildet, das verwendet wird, um die Position des LVDT-Kernstücks 123d entlang der Z-Achse in Bezug auf die primäre und die sekundären LVDT-Spulen 123a bis 123c zu messen. Die Kombination aus dem LVDT-Kernstück 123d und einem nachstehend beschriebenen Kerntragesockel 167a bildet einen "Messstab" mit geringer Masse, der im Einklang mit der Hin-und-Herbewegung einer nachstehend beschriebenen Schwingspule 140 in einen magnetischen Spalt 125 des Statoraufbaus 120 in den Kerndurchgang 122 hin- und herläuft.
  • Ein inneres Stabteil 124 umgibt die Außenseite des LVDT-Spulenaufbaus 123 und ist daran festgemacht. Das innere Stabteil 124 ist aus einem magnetisch leitenden Material wie etwa Stahl hergestellt. Das Stabteil 124 wird verwendet, um den Magnetfluss, der durch einen nachstehend beschriebenen Satz von Permanentmagneten 126 erzeugt wird, zu leiten. Ein passender Epoxidklebstoff kann verwendet werden, um die Außenfläche des LVDT-Spulenaufbaus 123 an die Innenfläche des inneren Stabteils 124 zu binden, oder der LVDT-Spulenaufbau 123 kann in den zylinderförmigen Hohlraum des inneren Stabteils 124 pressgepasst werden. Das innere Stabteil 124 weist vorzugsweise einen einstückigen rohrförmigen Aufbau auf.
  • Der LVDT-Spulenaufbau 123 beinhaltet sein eigenes magnetisches Gehäuse zum Zurückhalten des Flusses, der durch die LVDT-Spulen 123 erzeugt wurde. Dieser Gehäuseaufbau beinhaltet ein kleines Verbindungsdistanzstück (nicht gezeigt), das 0,005 Zoll dick ist und zur Klebstoff oder Presspassungsanbringung des Gehäuses an einem einzelnen Punkt am Innendurchmesser des inneren Stabteils 124 um die Mitte der Außenfläche des LVDT-Gehäuses gelegen ist. Ein Klebstoff wie etwa Loctite Blackmax 380TM kann verwendet werden, um das Verbindungsdistanzstück klebend am inneren Stabteil 124 anzubringen. Ein Spalt von 0,005 Zoll (nicht gezeigt) ist zwischen dem Rest der Außenfläche des LVDT-Spulenaufbaus 123 und dem Innendurchmesser des Stabteils 124 eingerichtet, so dass sich der Rest des LVDT-Aufbaus 123 frei in der gleichen Weise über und unter dem zentral befindlichen Verbindungsdistanzstück ausdehnen kann, wenn sich die Temperatur ändert.
  • Im bevorzugten Fall, in dem der LVDT-Spulenaufbau 123 eine zylinderförmige Form aufweist, weist der LVDT-Spulenaufbau 123 einen Innendurchmesser (I.D.) von 0,160 Zoll und einen A.D. von 0,300 Zoll auf, während das innere Stabteil 124 einen I.D. von 0,310 Zoll und einen A.D. von 0,550 Zoll aufweist.
  • Ein äußeres Stabteil 127, das vorzugsweise aus dem gleichen magnetisch leitenden Material (Stahl) wie das innere Stabteil 124 hergestellt ist, umgibt das innere Stabteil 124 und bindet daran an. Der Querschnitt des äußeren Stabteils 127 gleicht zwei nebeneinander liegenden Blockbuchstaben "L", wobei sich der Blockbuchstabe L an der linken Seite in der normalen Ausrichtung und der Blockbuchstabe "L" an der rechten Seite in einer gegenüberstehenden spiegelbildlichen Ausrichtung befindet. Die Basisschenkel (127a) des vorderen und des spiegelbildlichen "L" sind entweder durch Presspassung (mit einer Passung mit Übermaß von 0,0005 Zoll) oder durch Binden mit einem passenden Bindemittel mit der Außenfläche des inneren Stabteils 124 verbunden. Das äußere Stabteil 127 weist vorzugsweise einen einstückigen rohrförmigen Aufbau auf. Das innere und das äußere Stabteil 124 und 127 können jeweils als einzelne Gussstücke geformt und dann miteinander verbunden werden, oder sie können alternativ als fortlaufendes einheitliches Stück zusammen gegossen werden.
  • Die Kombination aus dem inneren Stabteil 124 und dem äußeren Stabteil 127 definiert in der XZ-Ebene zwei beabstandete U-förmige Magnetflussleiter (oder Joche), durch die der Fluss 126a eines gleich beschriebenen Satzes von Permanentmagneten 126 fließt. Im bevorzugten Fall, in dem das innere Stabteil 127 eine zylinderförmige Form aufweist, weist der äußere zylinderförmige Abschnitt des äußeren Stabteils 127 einen Innendurchmesser (I.D.) von 0,900 Zoll und einen A.D. von 1,000 Zoll (letzteres ist Abmessung B) auf, während die Basis 127a des äußeren Stabteils 127 eine Dicke von 0,100 Zoll aufweist.
  • Ein Satz von Permanentmagneten 126 ist an die obere Innenwand des äußeren Stabteils 127 gebunden. Die Permanentmag nete 126 sind so ausgerichtet, dass ihre jeweiligen Nordpole bündig gegen die Innenwand des äußeren Stabteils 127 gerichtet sind und ihre jeweiligen Südpole einwärts zur Mitte des Statoraufbaus 120 gerichtet sind. Im bevorzugten Fall, in dem das äußere Stabteil 127 eine zylinderförmige Form aufweist, sind die Permanentmagnete 126 als eine Vielzahl von Bogensegmenten bereitgestellt, die an der Innenwand des äußeren Stabteils 127 befestigt sind. Beispielhaft können die Permanentmagnete 126 als eine Vielzahl von vier Bogensegmenten von 90° oder sechs Bogensegmenten von 60° bereitgestellt sein. Das bevorzugte Material für die Permanentmagnete 126 ist Neodym oder ein ähnliches Material von hochmagnetischer Stärke. Flusslinien 126a fließen radial und gleichmäßig von den Südpolen zur Außenwand des inneren Stabteils 124.
  • Die Permanentmagnete 126 sind vorzugsweise eine kleine Entfernung C (z.B. 0,020 Zoll) unter den Oberkanten des äußeren und des inneren Stabteils 127 und 124 positioniert, so dass Randflussflüsse (nicht gezeigt) durch die Oberkante des äußeren Stabteils 127 gefangen und zu den Nordpolen der Permanentmagnete 126 zurückgeführt werden. Die vorspringende Oberkante des äußeren Stabteils 127 wird auch verwendet, um Randflussflüsse einer gleich beschriebenen Schwingspule 140 von einem später beschriebenen Magnetkopf 170 weg zu richten.
  • Ein kleiner Permanentmagnet 128, der als Teil eines Grenzschalters 128/148 dient, ist an der Oberseite der Außenfläche 121 des Stators positioniert, wobei der Nordpol (N) des Magnets 128 in die Richtung Z gerichtet ist. Eine magnetische Abschirmung 129, die eine Halbbecherform aufweist, umgibt und trägt den gegenüberliegenden Südpolabschnitt (S) des Bezugsmagnets 128. Die magnetische Abschirmung 129 richtet die Flusslinien des kleinen Magnets 128 vom Magnetkopf 170 des Systems weg.
  • Die Dicke und das Material des äußeren Stabteils 127 sollten in Bezug auf die Stärke der Dauermagnete 126 (und des kleinen Bezugsmagnets 128) gewählt werden, um eine magnetische Sättigung des äußeren Stabteils 127 zu vermeiden und dadurch sicherzustellen, dass Randflussflüsse durch das Teil 127 gefängen werden und vom Kopf 170 weg gerichtet werden. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann eine passende Mu-Abschirmung um den Kopf 170 angeordnet sein, um seine Lese/Schreibspalten vor magnetischen Streufeldern abzuschirmen. In der Praxis wurde herausgefunden, dass die Entfernung zwischen dem Magnetkopf 170 und den Quellen eines Streuflusses wie etwa dem Schwingspulenmotor 120/140 oder dem Bezugsmagnet 128 häufig ausreichend groß ist, um die Streufeldstärke auf eine annehmbare Größe (z.B. 5 Gauß) zu verringern. In einem solchen Fall ist die Mu-Abschirmung nicht notwendig.
  • Zwischen den einwärts gerichteten Südpolen der Dauermagnete 126 und der oberen Außenwand des inneren Stabteils 124 ist ein magnetischer Spalt 125 definiert. Der magnetische Spalt 125 ist in der Größe so bemessen, dass er einen Zwischenraum für die Bewegung der nachstehend beschriebenen Schwingspule 140 in der Richtung Z durch den Spalt bereitstellt. Ein Nennzwischenraum 125a von 0,010 Zoll oder mehr um die Schwingspule 140 in alle Richtungen der X- und Y-Ebene ist bevorzugt.
  • Im bevorzugten Fall, in dem sowohl das innere als auch das äußere Stabteil 124 und 127 eine zylinderförmige Form aufweist und sie koaxial sind, weist jeder Permanentmagnet 126 eine Dicke in der XY-Ebene von 0,060 Zoll auf, wodurch der Innendurchmesser (I.D.) des Satzes der Permanentmagnete 126 als 0,780 Zoll definiert wird. Die Schwingspule weist eine Dicke von ungefähr 0,075 Zoll auf (die Querschnittdicke der Schwingspule 140 ist der radialen Breite des magnetischen Spalts 125 weniger dem Zweifachen des Nennzwischenraums 125a gleich). Da das äußere Stabteil 127 einen A.D. von 1,00 Zoll und einen I.D. von 0,90 Zoll aufweist, während das innere Stabteil 124 einen A.D. von 0,550 Zoll aufweist, beläuft sich die Nennzwischenraumabmessung 125a auf ungefähr 0,020 Zoll um jede der Innen- und Außenwände der Schwingspule 140.
  • Der Nennzwischenraum 125a zwischen den Grenzen des magnetischen Spalts 125 und der Schwingspule 140 wird verwendet, um Abmessungsabweichungen in der Position der Schwingspule 140 und eines nachstehend beschriebenen Kerntragesockels 167a in Bezug auf den Statoraufbau 120 aufzunehmen. Die Abmessungsabweichungen können von einer Anzahl von Quellen einschließlich, aber ohne Beschränkung darauf, der Wärmeausdehnung von Teilen des Wagens 160 wie etwa eines gleich beschriebenen linken Wagenträgers 167, eines Fehlers beim Bearbeiten des A.D. des äußeren Stabteils 127, eines Fehlers beim Anordnen des Führungsschienen-Befestigungslochs 133 in Bezug auf das Ausrichtungsmerkmal 112, und eines Fehlers beim Bearbeiten oder Befestigen der festen Führungsschiene herrühren.
  • Falls gewünscht, können am äußeren Basisabschnitt des Statoraufbaus 120 Basisvorsprünge 120a, die geschlitzte Ausrichtungslöcher 120b aufweisen, bereitgestellt werden, um den Statoraufbau 120 zur Zeit der Befestigung des Statoraufbaus 120 am Tragrahmen 110 in Bezug auf die feste Führungsschiene 130 auszurichten. In einem solchen Fall kann auf das Ausrichtungsmerkmal 112 verzichtet werden, oder kann es nur für eine Grobausrichtung verwendet werden. In der bevorzugten Ausführungsform wird das Ausrichtungsmerkmal 112 jedoch verwendet, um den Statoraufbau 120 in einem Schritt genau in Bezug auf die feste Führungsschiene 130 auszurichten, und wird ein Epoxidklebstoff als gleichmäßig dicke Schicht unter dem äußeren Stabteil 127 abgelagert, um den Statoraufbau 120 fest an der Tragoberfläche 11 zu befestigen. Die letztere Verfahrensweise verringert die Herstellungskosten. Natürlich können andere, gleichwertige Be festigungsmittel verwendet werden, um den Statoraufbau 120 am Rahmen 110 zu befestigen.
  • Die Schwingspule 140 schneidet durch die Flusslinien 126a des magnetischen Spalts 125, so dass eine aufwärts oder abwärts gerichtete Kraft F gegen die Schwingspule 140 induziert wird, wenn ein elektrischer Strom IC mit einer entsprechenden positiven oder negativen Polarität durch die Schwingspule 140 fließt. Die Schwingspule 140 ist rohrförmig und weist einen inneren Hohlraum 140a auf, der dem Körper der Schwingspule 140 ein freies Hin- und Herlaufen über die äußere Grenze des inneren Stabteils 124 gestattet. Die Schwingspule 140 ist an der Unterseite eines linken Wagenträgers 167, der am Wagen 160 bereitgestellt ist, befestigt, und treibt daher den Wagen 160 je nach der Größe und der Polarität des Stroms IC, der durch die Schwingspule 140 verläuft, aufwärts oder abwärts. Wenn die elektrischen Enden der Spule 140 miteinander kurzgeschlossen werden, um Null Volt über die Enden zu bewahren, entwickelt sich ein wohlbekannter Bremseffekt.
  • Der Wagen 160 ist aus einem nichtmagnetischen, starren, vorzugsweise geringmassigen Material wie etwa Aluminium hergestellt. Der Wagen beinhaltet ein Wagenmittelstück 168 (von dem die vorher erwähnten Räder 161 bis 166 vorspringen), einen linken Wagenträger 167, der sich einstückig von der Oberseite einer linken Seite des Wagenmittelstücks 168 erstreckt, und einen rechten Wagenträger 169, der sich einstückig von der Unterseite einer gegenüberliegenden rechten Seite des Wagenmittelstücks 168 erstreckt. Der linke und der rechte Wagenträger 167, 169 sind so in der Größe bemessen, dass der Mittelabschnitt 168 den Schwerpunkt des Wagens 160 definiert und gleiche Mengen an Masse die linken Rollenräder 161, 163, 165 und die im Gleichgewicht gehaltenen rechten Rollenräder 162, 164, 166 belasten. Die ausgeglichenen Belastungsmassen beinhalten die Masse des Magnetkopfs 170 und die Masse der Schwingspule 140 plus des LVDT- Kernstücks 123d. Die Momente der gegenüberliegenden linken und rechten Massen sind vorzugsweise ebenfalls ausgeglichen.
  • Wie in 1 ersichtlich ist ein Magnetkopf 170 klebend an einer oberen Oberfläche des rechten Wagenträgers 169 befestigt. Eine entnehmbare Bandkassette 180, die ein Magnetband 190 enthält, wird in einen Eingriff mit dem Rahmen 110 gebracht, so dass eine Aufzeichnungsfläche 191 mit geringer Reibung des Bands 190 gegen eine parallele Lese/Schreibfläche 171 des Magnetkopfs 170 zu liegen kommt. Die Bandkassette 180 richtet sich mit dem Rahmen 110 des Kopfpositionierungssystems 100 aus, um die Aufzeichnungsoberfläche 191 des Bands in einer im Allgemeinen senkrechten Ausrichtung in Bezug auf die Statortragoberfläche 111 des Rahmens und in einer im allgemeinen parallelen Ausrichtung in Bezug auf die feste Führungsschiene 130 zu halten. Das Band 190 ist im Allgemeinen in der Richtung Y langgestreckt und biegt sich zum Wickeln um nicht gezeigte Trag- und Aufnahmespulen. Das Band biegt sich auch, um einen anpassenden Kontakt mit der Lese/Schreibfläche 171 des Kopfs 170 herzustellen.
  • Die Lese/Schreibfläche 171 weist vorzugsweise ein Paket von zwei oder mehr Lesespalten und zwei oder mehr Schreibspalten auf, die gegenüberstehend angeordnet sind, um sowohl dann, wenn sich das Band 190 in einer Vorwärtsrichtung bewegt, als auch dann, wenn es sich in eine umgekehrte Richtung bewegt, ein Lesen vor einem Schreiben auf eine gegebene Spur zu erlauben.
  • Der Wagen 160 bewegt den Magnetkopf 170 in der Richtung Z auf und ab, während der Eingriff der Kopflese/schreibfläche 171 mit der Aufzeichnungsoberfläche 191 des Bands beibehalten wird. Der Magnetkopf 170 wird so bewegt, dass ein gewünschtes des Vorwärts-Rückwärts-Lese/Schreibspaltpaars (R)W oder (W)R in eine Ausrichtung mit einer gewünschten von mehreren Spulen 192 gebracht wird, die auf der Auf zeichnungsoberfläche 191 des Bands definiert sind. Obwohl dies nicht dargestellt ist, versteht sich, dass Servosignale auf die Aufzeichnungsoberfläche 191 des Bands voraufgezeichnet sind, um die Positionen der mehreren Spuren 192 zu definieren.
  • Die feste Führungsschiene 130 wird verwendet, um die Grade der Freiheit des Wagens 160 zu begrenzen und dadurch einen Präzisionsweg zu definieren, entlang dessen sich der Magnetkopf 170 bewegt, während die Schwingspule 140 den Wagen aufwärts und abwärts treibt. Vier der Rollenräder mit niedriger Reibung, 161 bis 164, sind drehbar an einer Vorderseite des Wagenmittelstücks 168 befestigt und für ein stabiles Gleiten mit minimalem Widerstand an einer Rückfläche der festen Führungsschiene ausgerichtet (siehe die Draufsicht von 2).
  • Wie in 1 ersichtlich sind das erste und das zweite Rollenrad 161 und 162 an einem unteren Abschnitt des Wagenmittelstücks 168 positioniert, während das dritte und das vierte Rollenrad 163 und 164 in einer Gegensymmetrie an einem oberen Abschnitt des Wagenmittelstücks 168 positioniert sind, um das Wagenmittelstück 168 in einer parallelen und stabilen Ausrichtung mit einer Rückfläche der festen Führungsschiene 130 zu halten. Der rechte Wagenträger 169 erstreckt sich starr von der Unterseite des Wagenmittelstücks 168, um die Lese/Schreiboberfläche 171 des Kopfs parallel zum Bewegungsweg des Wagenmittelstücks 168 zu halten. Der linke Wagenträger 167 erstreckt sich starr von der Oberseite des Wagenmittelstücks 168, um eine Mittelachse der Schwingspule 140 parallel zum Bewegungsweg des Wagenmittelstücks 168 zu halten.
  • Das fünfte und das sechste Rollenrad 165 und 166 sind drehbar an einer Hinterseite des Wagenmittelstücks 168 befestigt und für ein stabiles Gleiten mit niedriger Reibung an einer federvorgespannten beweglichen Führungsschiene 135 (in 2 und 3 gezeigt) ausgerichtet. Das fünfte und das sechste Rollenrad 165 und 166 sind symmetrisch zwischen den unteren Rädern 161, 162 und den oberen Rädern 163, 164 positioniert, um gleiche Unterkomponenten einer Vorspannungskraft G (2), die dem fünften und dem sechsten Rollenrad 165 und 166 von der in 2 gezeigten federvorgespannten, beweglichen Führungsschiene 135 geliefert wird, auszuüben.
  • Die Rollenräder 161 bis 166 sind vorzugsweise alle identisch und jeweils aus einem Lager mit niedriger Reibung wie etwa einem von der NMB Corporation, Chatsworth, Kalifornien, erhältlichen Typ 0,156 O.D. gebildet.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform 100', die den Querschnitt von 1 aufweist, gezeigt. Obwohl gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um auf Elemente von 2 zu verweisen, die über gleiche Gegenstücke in 1 verfügen, versteht sich, dass andere Draufsichtsausführungsformen des Querschnitts von 1 möglich sind.
  • In 2 verläuft die X-Achse von der axialen Mitte des zylinderförmigen Statoraufbaus 120 zur und durch die axiale Mitte der festen Führungsschiene 130. Das Band 190 erstreckt sich in eine Richtung, die ungefähr 50° gegen den Uhrzeigersinn von der X-Achse verläuft. Eine Kassettenabdeckung 185 der Bandkassette 180 ist geöffnet, um die Aufzeichnungsoberfläche 191 des Bands freizulegen. Die freigelegte Aufzeichnungsoberfläche 191 wird gegen die Lese/Schreibfläche 171 des Magnetkopfs 170 zum Liegen gebracht, wenn die Bandkassette 180 in den Aufzeichnungsmechanismus eingesetzt wird.
  • Das Wagenmittelstück 168 weist wie gezeigt ein rechteckiges Draufsichtprofil mit abgeschrägten Ecken auf. Die verlängerte Mittelachse dieser rechteckigen Form verläuft senk recht zur X-Achse in die Richtung Y. Stifte sind in die abgeschrägten Eckflächen des Wagenmittelstücks 168 pressgepasst, um die Rollenräder 161 bis 166 zu tragen. Die Rollenräder 161 bis 164 stellen einen tangentialen Kontakt mit der Rückfläche der festen Führungsschiene 130 her, während die Rollenräder 165, 166 einen tangentialen Kontakt mit der Vorderfläche der federvorgespannten beweglichen Führungsschiene 135 herstellen. Die bewegliche Führungsschiene 135 weist den gleichen A.D. wie die feste Führungsschiene auf und ist senkrecht an einem Schwenkarm 136 befestigt. Der Schwenkarm 136 schwenkt um eine Schwenkwelle 137, um die bewegliche Führungsschiene 135 in einen Eingriff mit den Rollenrädern 165, 166 zu bringen, während sich die axiale Achse (die Achse in der Richtung Z) der federvorgespannten beweglichen Führungsschiene 135 im Wesentlichen bis zu einer Genauigkeit von 0,001 Zoll oder besser mit der verlängerten Mittelachse des Wagenmittelstücks 168 ausrichtet. Die Ausrichtung des Wagens 160 wird dadurch in der X-Y-Ebene von 2 unter Verwendung der Vorspannungskraft G, die durch die federvorgespannte bewegliche Führungsschiene 135 bereitgestellt wird, festgelegt.
  • 3 zeigt eine seitliche Querschnittansicht eines bevorzugten federbelasteten Mechanismus vom Anlegen einer vorspannenden Kraft G an die bewegliche Führungsschiene 135. Die Schwenkwelle 137 ist an einer vorbestimmten Stelle in Bezug auf das Befestigungsloch 113 für die feste Führungsschiene in ein Bohrloch 117 des Rahmens 110 pressgepasst. Die Positionierungsgenauigkeit sollte innerhalb von 0,001 Zoll oder besser liegen. Zwei im Wesentlichen identische Spiralfedern 141 und 142 sind in einer spiegelbildlichen Ausrichtung um die Schwenkwelle 137 angeordnet. Die Federn 141, 142 üben wie gezeigt durch jeweilige erste Federenden eine vorspannende Kraft G auf die Mitte der beweglichen Führungsschiene 135 aus. Die anderen Enden der Federn 141, 142 ruhen an jeweiligen oberen und mittleren Abschnitten einer Federstützsäule 139. Die Federstützsäule 139 ist senkrecht in einem mit einem Gewinde versehenen Bohrloch 119 des Rahmens 110 befestigt.
  • Der Schwenkarm 136 ist schwenkbar an einem oberen Abschnitt der Schwenkwelle 137 befestigt und ruht auf der Oberseite der vorspannenden Federn 141 und 142. Ein im Wesentlichen gleichartiger unterer Schwenkarm 138 ist schwenkbar an einem unteren Abschnitt der Schwenkwelle 137, unter den vorspannenden Federn 141 und 142, befestigt. Die federvorgespannte bewegliche Führungsschiene 135 wird zwischen den äußersten Enden des Schwenkarms 136 und des unteren Schwenkarms 138 getragen, um für die beiden Rollenräder 165, 166 eine gesamte Bewegungsentfernung D daran bereitzustellen. Die Bewegungsentfernung D sollte ausreichend groß und passend positioniert sein, um den Lese/Schreibspalten des Magnetkopfs 171 zu gestatten, ihre Bewegung in der Richtung Z unter der unteren Kante der Aufzeichnungsoberfläche 191 des Bands zu beginnen und das gesamte seitliche Ausmaß der Aufzeichnungsoberfläche 191 des Bands abzudecken.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 2 ist der Magnetkopf 170 im gleichen Winkel von ungefähr 50° in Bezug auf die X-Achse wie dem des Bands 190 befestigt, damit die Lese/Schreibfläche 171 des Kopfs verhältnismäßig bündig mit der Bandoberfläche 191 eingreift. Übermäßige Stöße, die auf den frei schwebenden Wagen 160 ausgeübt werden können, werden durch die Drehung des federbelasteten Schwenkarms 136 aus seiner Nennstellung absorbiert. Die durch Federn bereitgestellte Belastungskraft G ist so festgelegt, dass sie die bewegliche Führungsschiene 135 bei normalen Stößen und Schwingungen in ihrer Nennstellung hält.
  • Das Ausrichtungsmerkmal 112 von 2 weist wie in 2 gezeigt vorzugsweise eine halbzylinderförmige Form auf. Während des Zusammenbaus wird die federvorgespannte bewegliche Führungsschiene 135 vom Bereich, der durch das Wagen mittelstück 168 eingenommen wird, weggezogen. Die Kombination aus dem Statoraufbau 120 und dem Wagen 161 wird durch Stoßen der Außenfläche 121 des Stators gegen das Ausrichtungsmerkmal 112 und ferner Stoßen der vier Rollenräder 161 bis 164 gegen die feste Führungsschiene 130 positioniert. Die bewegliche Führungsschiene 135 wird freigegeben, um mit den Rollenrädern 165, 166 einzugreifen. Die Fähigkeit des Wagens 160, sich frei entlang der festen Führungsschiene 130 aufwärts und abwärts zu bewegen, wird geprüft, bevor der Klebstoff, der den Statoraufbau 120 an den Rahmen 110 bindet, hart wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird nun der Betrieb des LVDT-Spulenaufbaus 123 ausführlich erklärt.
  • Ein erster Schritt beim Bringen eines Lese/Schreibspalts ((W)R) oder R(W)) in eine Ausrichtung mit den Servosignalen einer gewünschten Spur ist, den Lese/Schreibspalt in einer Weise mit offener Schleife zu einer Nennspurposition zu bewegen, die grob mit der gewünschten Spur ausgerichtet ist. Für eine derartige grobe Ausrichtung wird der LVDT-Spulenaufbau 123 verwendet.
  • Ein anregendes Wechselstromsignal 151 wird von einem LVDT-Steuermodul 150 an die primäre Spule 123a des LVDT-Spulenaufbaus 123 angelegt. Das LVDT-Kernstück 123d koppelt das anregende Wechselstromsignal an die sekundären Spulen 123b und 123c. Die Größe der an jede sekundäre Spule 123b und 123c gekoppelten anregenden Energie schwankt mit der Position des LVDT-Kernstücks 123d in Bezug auf jede der sekundären Spulen 123b und 123c.
  • Die sekundären Spulen 123b und 123c sind in einer Phasenbeziehung von 180° in Reihe verbunden, um ein sekundäres Ausgangssignal 152 von "Null" zu erzeugen, wenn das LVDT-Kernstück 123d in Bezug auf die sekundären Spulen 123b und 123c zentriert ist. Die Größe des sekundären Ausgangssig nals 152 schwankt in einer im Allgemeinen linearen Weise, wenn das LVDT-Kernstück 123d von der Mittelposition weg aufwärts oder abwärts bewegt wird. Die Polarität des sekundären Ausgangssignals 152 gibt an, ob sich das LVDT-Kernstück 123d entweder über oder unter die Mittelposition bewegt hat.
  • Das LVDT-Steuermodul 150 gibt eine analoge Gleichstromspannung VP aus, die die Position des LVDT-Kernstücks 123d in Bezug auf die sekundären Spulen 123b und 123c darstellt. LVDT-Messwandlersysteme und genauere Beschreibungen davon können von Lucas Schaevitz, Inc., Pennsauken, New Jersey, erhalten werden.
  • Ein erster Analog-Digital-Wandler (ADW) 153 wandelt die analoge Ausgangsspannung VP des LVDT-Steuermoduls 150 in ein erstes digitales Indexsignal 155a um. Dieses erste digitale Indexsignal 155a dient als Teil eines oder als das ganze Nachschlagadresssignal, das zu einem Nachschlagtabellenmodul 155 geführt wird.
  • Das Nachschlagtabellenmodul 155 ist vorzugsweise eine programmierbare Nurlesespeichereinheit (PROM), die gemäß einem nachstehend beschriebenen Kalibrierungsverfahren programmiert ist, um ein digitales kopfpositionsangebendes Signal 156 zu erzeugen. Das kopfpositionsangebende Signal 156 ist binärcodiert, um die Position des Magnetkopfs 170 in Bezug auf den Rahmen 110 bis zu einer gewünschten Präzision und Genauigkeit darzustellen. Es versteht sich natürlich, dass andere, ähnliche Codeumwandlungsmittel verwendet werden können, um den Code des ersten digitalen Indexsignals 155a (optional mit einem gleich beschriebenen zweiten digitalen Indexsignal 155b kombiniert) in den Code des kopfpositionsangebenden Signals 156 umzuwandeln.
  • Das kopfpositionsangebende Signal 156 wird zu einem ersten Eingang eines Schwingspulenbetriebsmoduls 159 geführt. Das Schwingspulenbetriebsmodul 159 weist einen zweiten Eingang auf, der ein von außen zugeführtes digitales Codesignal 157 erhält, das eine gewünschte Nennspurposition darstellt. Ein Rückkopplungskreis (nicht gezeigt) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 gibt einen Schwingspulenstrom IC an die Schwingspule 140 aus, um die Position, die durch das kopfpositionsangebende Signal 156 dargestellt ist, mit der gewünschten Kopfposition, die durch das Nennspur-Positionssignal 157 dargestellt ist, in Konvergenz zu bringen.
  • Das Schwingspulenbetriebsmodul 159 weist einen dritten Eingang auf, der Spurservosignale 158 erhält, die durch den aktiven Lesespalt ((R) oder R) des Magnetkopfs 170 abgenommen werden. Ein vierter Eingang des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 erhält ein grenzangebendes Signal 149 von einem nachstehend beschriebenen Hall-Effekt-Detektor 148 eines Grenzschalters 128/148.
  • Der Rückkopplungskreis (nicht gezeigt) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 bleibt aktiv, bis er den Fehler zwischen dem kopfpositionsangebenden Signal 156 und dem Nennspur-Positionssignal 157 auf eine vordefinierte annehmbare kleine Größe verringert. Dann übernimmt ein Servokreis (nicht gezeigt) mit geschlossener Schleife des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 die Steuerung. Der Servokreis mit geschlossener. Schleife reguliert den Schwingspulenstrom IC als Reaktion auf die empfangenen Servosignale 158, um den Kopf in eine Feinausrichtung mit der gewünschten Spur zu bringen und diese Ausrichtung fortgesetzt aufrechtzuerhalten, solange die gegenwärtige Spur die gewünschte Spur bleibt. Wenn eine Umstellung auf eine neue Spur verlangt wird, wird ein entsprechendes neues Nennspur-Positionssignal 157 zugeführt und der Rückkopplungskreis (nicht gezeigt) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 reaktiviert. Wenn das Band keine darauf aufgezeichneten spurzentrierenden Servosignale aufweist, wird der Servokreis (nicht gezeigt) mit geschlossener Schleife des Schwingspulenbe triebsmoduls 159 nicht aktiviert und bleibt der Rückkopplungskreis (nicht gezeigt) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 aktiv, um den Fehler zwischen dem kopfpositionsangebenden Signal 156 und dem Nennspur-Positionssignal 157 auf ein Mindestmaß zu verringern.
  • Die Wärmeausdehnung des Materials, das den Wagen 160 bildet, und insbesondere des Kerntragesockels 167a wird ein Problem, wenn eine Positionierung mit offener Schleife für sehr dicht aneinanderliegende Spuren erwünscht ist. Ein Thermistor 146 oder ein ähnlicher Temperatursensor ist in einem Hohlraum 167c angeordnet, der an einem oberen Abschnitt des linken Wagenträgers 167, vorzugsweise in der Nähe des Kerntragesockels 167a, gebildet ist. Der Thermistor 146 wird verwendet, um die Temperatur des Kopfpositionierungssystems 100 im Allgemeinen und genauer des Kerntragesockels 167a abzufühlen. Eine analoge Spannung VT, die die Temperatur am Hohlraum 167c darstellt, entwickelt sich über den Thermistor 146 und wird durch feine Drähte 147 über die Oberseite des Wagens 160 zu einem biegsamen Kabel 145 getragen, das sich vom Wagenmittelstück 168 weg erstreckt. Das biegsame Kabel 145 verbindet elektrische Klemmen an der Oberseite des Wagenmittelstücks 168 biegsam mit elektronischen Steuermodulen wie etwa 159 und 154, die am Rahmen 110 befestigt sind. Die elektronischen Steuermodule wie etwa 159, 154 sind vorzugsweise am Rahmen 110 befestigt, um die Masse des beweglichen Wagens 160 und seiner getragenen Elemente, z.B. 140 und 170, auf ein Mindestmaß zu verringern. Das biegsame Kabel 145 sollte ausreichend biegsam sein, damit es einen unwesentlichen Widerstand auf die Bewegung des Wagens 160 ausübt.
  • Die analoge Thermistorspannung VT ist durch das biegsame Kabel 145 mit einem zweiten Analog-Digital-Wandler (ADW) 154 verbunden. Der zweite Analog-Digital-Wandler (ADW) 154 wandelt VT in ein zweites digitales Indexsignal 155b um, das optional mit dem ersten digitalen Indexsignal 155a kom biniert wird, um das Adresseingabesignal zu definieren, das an das Nachschlagetabellenmodul 155 angelegt wird. wenn kein Temperaturausgleich erwünscht ist, ist das zweite digitale Indexsignal bei "Null" fixiert und ist der Thermistor 146 nicht im System beinhaltet.
  • Das biegsame Kabel 145 trägt auch den Schwingspulenstrom IC vom Schwingspulenbetriebsmodul 159 zu Klemmendrähten 144 der Schwingspule 140. Im Wagen 160 ist ein Durchgangsloch 167b bereitgestellt, das eine Verbindung zwischen der Unterseite und der Oberseite des linken Wagenträgers 167 bildet, um die Schwingspulenklemmendrähte 144 von unterhalb des Trägers 167 zu seiner Oberseite hindurchzuführen. Die Drähte 144 laufen auf der Oberseite des Trägers 167 zu dem an der Oberseite des Wagenmittelstücks 168 bereitgestellten Verbindungspunkt mit dem biegsamen Kabel 145.
  • Das biegsame Kabel 145 trägt ferner ein Bezugspositionssignal 149 (auch als ein grenzangebendes Signal 149 bezeichnet) von einem Hall-Effekt-Detektor 148 des früher erwähnten Grenzschalters 128/148 zum vierten Eingang des Schwingspulenbetriebsmoduls 159. Der Hall-Effekt-Detektor 148 ist in einem Hohlraum 167d des linken Wagenträgers 167 angeordnet und senkrecht über dem kleinen Bezugsmagnet 128, der an der Außenfläche 121 des Stators bereitgestellt ist, ausgerichtet. Wenn die magnetische Felddichte des Bezugsmagnets 128 eine kritische Stärke erreicht, während sich die Unterseite des linken Wagenträgers 167 näher und näher an die Oberseite des Statoraufbaus 120 annähert, schaltet der Ausgang des Bezugspositionssignals 149 durch den Hall-Effekt-Detektor von einem logischen Null-Zustand zu einem logischen Ein-Zustand um. Dieses Bezugspositionssignal 149 gibt eine Grenzposition des Wagens 160 an, an der der linke Wagenträger 167 im Begriff ist, gegen die Oberseite des äußeren Stabteils 127 zu stoßen. Diese Angabe der Grenzposition 149 wird zum Schwingspulenbetriebsmodul 159 geführt und durch das Modul 159 verwendet, um zu vermeiden, dass der Wagen in einen Zusammenstoß mit dem Statoraufbau 120 getrieben wird.
  • Der UGN3503TM ist ein Beispiel eines digitalen Hall-Effekt-Detektors, der zum Ausführen des Grenzdetektors 148 verwendet werden kann. Der UGN3503TM ist eine integrierte Schaltung, die ein Hall-Effekt-Element und einen temperaturstabilisierten Vergleicher/Verstärker und eine Schmitt-Triggerausgangsstufe, die eine vordefinierte Menge an Hysterese aufweist, in einem Paket kombiniert. Der UGN3503TM ist von Allegro Microsystems, Inc., Worcester, Massachusetts, erhältlich.
  • Die Kalibrierung und die Programmierung des Nachschlagetabellenmoduls 155 geht nach dem Abschluss des Zusammenbaus des Kopfpositionierungssystems 100 wie folgt vor sich. Das Kopfpositionierungssystem 100 wird in einer temperaturstabilisierten Umgebung angeordnet und die Temperatur auf eine erste von mehreren Unterteilungen eines erwarteten Bereichs von Betriebstemperaturen eingestellt.
  • Am rechten Wagenträger 169 ist eine Bezugsplattform 175 zum abnehmbaren Anbringen eines Interferometerspiegels (nicht gezeigt) oder vorzugsweise eines Interferometerprismas (nicht gezeigt) am beweglichen Wagen 160 bereitgestellt. Ein Laserinterferometersystem, das das Interferometerprisma/den Interferometerspiegel (nicht gezeigt), das/der abnehmbar an die Bezugsplattform 175 angeklemmt ist, beinhaltet, wird verwendet, um die Position des Magnetkopfs 170 in Bezug auf den Rahmen 110 genau zu messen. Der Ausgang des Nachschlagetabellenmoduls 155 ist zu dieser Zeit vom ersten Eingang (156) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 entkoppelt. Der LVDT-Spulenaufbau 123 und das LVDT-Steuermodul 150 bleiben jedoch aktiv.
  • Das Nennspur-Positionssignal 157 am zweiten Eingang des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 ist auf einen passenden Pe gel (analog oder digital) eingestellt, der eine gewünschte Nennspurposition angibt. Der entkoppelte erste Eingang (156) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 wird dann (statt aus dem Ausgang des Nachschlagetabellenmoduls 155 vielmehr durch eine Zuführung von außen her) reguliert, um auf Basis von Messungen des Interferometers bei bei der Einstelltemperatur einen Schwingspulenstrom IC zu erzeugen, der den Magnetkopf 170 auf die gewünschte Nennspurposition bringt.
  • Für jede Nennspurposition im Satz aller Nennspurpositionen wird der entsprechende Eingang (156) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159, der die gewünschte Positionierung des Magnetkopfs 170 erzeugt, bei der Adresse, die dann durch das erste und das zweite digitale Indexsignal 155a und 155b angegeben wird, in das Nachschlagetabellenmodul 155 geschrieben.
  • Nachdem die Daten für alle Nennspurpositionen bei der ersten Temperatur gesammelt wurden, wird die Temperatur auf eine andere der mehreren Unterteilungen des erwarteten Bereichs von Betriebstemperaturen eingestellt und der obige Kalibrierungsvorgang wiederholt. Dieser Schritt wird wiederholt, bis die Kalibrierung für alle der mehreren Unterteilungen des erwarteten Bereichs von Betriebstemperaturen durchgeführt wurde.
  • Nachdem die Kalibrierung für alle Nennspurpositionen und für alle Unterteilungen des erwarteten Bereichs von Betriebstemperaturen abgeschlossen wurde, werden verbleibende Einträge in das Nachschlagetabellenmodul 155, falls es solche geben sollte, durch Interpolation aufgefüllt. Eine ausführliche Beschreibung dieses Vorgangs lässt sich in der oben angeführten Patentanmeldung Ser. Nr. 07/794,999 mit dem Titel GEAR DRIVE CARRIAGE AND STEPPER ADJUSTMENT SYSTEM finden.
  • Sobald die Interpolation abgeschlossen ist, wird das Nachschlagetabellenmodul 155 einen maßgeschneiderten Übersetzungsalgorithmus zum Umwandeln jeder gegebenen Kombination aus einem ersten und einem zweiten digitalen Indexsignal 155a und 155b (dem LVDT-Ausgang und dem Thermistor-Ausgang) des bestimmten Kopfpositionierungssystems 100 in ein entsprechendes und kalibriertes kopfpositionsangebendes Signal 156 speichern. Wenn der Ausgang des Nachschlagetabellenmoduls 155 dann wieder mit dem ersten Eingang (156) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 verbunden wird, wird das kopfpositionsangebende Signal 156 eine kalibrierte Angabe der tatsächlichen Kopfposition bereitstellen. Der Rückkopplungskreis (nicht gezeigt) des Schwingspulenbetriebsmoduls 159 kann dann verwendet werden, um einen Schwingspulenstrom IC auszugeben, der die Position des Kopfs 170, wie sie durch das kopfpositionsangebende Signal 156 angegeben ist, genau mit der gewünschten Kopfposition, die durch das Nennspur-Positionssignal 157 verlangt wird, in Konvergenz bringt.
  • 4 zeigt eine alternative Ausführungsform 400, bei der im Hohlraum 422 der rohrförmigen Form des Statoraufbaus 120' eine andere Form von Positionsangabemittel 423 bereitgestellt ist, um die Position des Magnetkopfes 170 in Bezug auf eine gewünschte Nennspurposition anzugeben. Alle anderen Elemente des Kopfpositionierungssystems bleiben im Wesentlichen die gleichen wie jene in 1 und sind daher nicht gezeigt. Es werden Bezugszeichen der Reihe "400" verwendet, um Elemente zu bezeichnen, die ähnliche, in 1 mit der Reihe "100" nummerierte Gegenstücke aufweisen.
  • Das alternative Positionsangabemittel 423 umfasst ein Paar von Hall-Effekt-Detektoren 423a und 423b, die an entgegengesetzten Enden des hohlen Durchgangs 422 befestigt sind. Wie der LVDT-Spulenaufbau 123 ist das Positionsangabemittel 423 auf Basis des Hall-Effekts in dem Bereich angeordnet, der das Innere eines rohrförmigen Wegs, der durch die Schwingspule 140 genommen wird, ausfüllt. Diese Anordnung stellt einen kompakten Schwingspulenmotor mit integriertem Positionsabfühlmittel bereit. Ein beweglicher Permanentstabmagnet 423c bewegt sich im hohlen Durchgang 422 aufwärts und abwärts. Der Südpol (S) des Magnets 423c ist in der Richtung Z aufwärts gerichtet, während der Nordpol (N) abwärts zeigt. Die festgestellten Stärken der Magnetfelder, die durch den beweglichen Dauermagnet 423c erzeugt werden, nehmen zu oder ab, wenn sich der Magnet 423c einem gegebenen der Hall-Effekt-Detektoren 423a und 423b nähert bzw. sich davon entfernt. Die Spannung über ein Hall-Effekt-Element in jedem Detektor schwankt grob im Verhältnis zur Magnetfeldstärke. Der UGN3503TM ist ein Beispiel eines linearen Hall-Effekt-Detektors, der zum Ausführen der Hall-Effekt-Detektoren 423a und 423b verwendet werden kann. Der UGN3503TM ist eine integrierte Schaltung, die ein Hall-Effekt-Element und einen linearen temperaturstabilisierten Verstärker in einem Paket kombiniert, und ist von Allegro Microsystems, Inc., Worcester, Massachusetts, erhältlich.
  • Eine L-förmige Traghalterung 467a, die aus einem nichtmagnetischen Material wie etwa Aluminium hergestellt ist, verbindet den beweglichen Permanentmagnet 423c mit dem Wagen 160, so dass sich der Magnet 423a zusammen mit dem Wagen 160 bewegt und dadurch die Position des Wagens durch die Stärke des Magnetfelds angibt, das von den Polen des beweglichen Permanentmagnets 423c zu den Hall-Effekt-Detektoren 423a und 423b ausgestrahlt wird. Ein Thermistor 146' wird zum Messen der Temperatur der Traghalterung 467a verwendet und wird als ein Eingang zum Nachschlagetabellenmodul 155 (nicht gezeigt) zum Ausgleichen einer Wärmeausdehnung der Traghalterung 467a verwendet.
  • Der Magnet 423c sollte aus einer Formulierung mit geringem Gewicht und hoher Feldstärke wie etwa Neodym bestehen, damit die Gesamtmasse des beweglichen Wagens 160 durch die Masse des Magnets 423c nicht merklich erhöht wird. Das in nere Stabteil 124 dient als eine magnetische Abschirmung, um die Flusslinien des beweglichen Permanentmagnets 423c vom Magnetkopf 170 wegzuleiten. Falls gewünscht, kann um das auf dem Hall-Effekt beruhende Positionsangabemittel 423 wie gezeigt eine zusätzliche Mu-Abschirmung ausgebildet sein.
  • Die Ausgangsspannungen der Hall-Effekt-Detektoren 423a und 423b sind als VA bzw. VB bezeichnet. Diese Spannungen werden an Drähten 452 ausgegeben und gemäß der nachstehenden Gleichung Gl. 1 kombiniert, um eine Positionsspannung VP zu definieren, die die Position des durch den Wagen getragenen Magnetkopfs 170 angibt. VP = (VA – VB)/(VA + VB) (Gl. 1)
  • Man beachte, dass VP "Null" wird, wenn sich der bewegliche Permanentmagnet 423c ungefähr in der Mitte zwischen den Hall-Effekt-Detektoren 423a und 423b befindet. Der Nenner (VA + VB) von Gl. 1 stellt in der Nähe des Mittelpunkts der Bewegung des beweglichen Permanentmagnets 423c, wo die Summe VA + VB bei einem Minimum zu liegen neigt, eine verbesserte Empfindlichkeit bereit. Die wie durch Gl. 1 gegebene ratiometrische Definition der Position beseitigt die Abhängigkeit von den absoluten Werten der jeweiligen Spannungen VA und VB. VP ist für jede Position des beweglichen Permanentmagnets 423c einzigartig.
  • Der für den Positionsangabeaufbau 123 auf LDTV-Basis beschriebene Nachschlagetabellenkalibrierungsvorgang ist auch auf das auf dem Hall-Effekt beruhende Positionsangabemittel 423 anwendbar und wird als solcher hier nicht wieder beschrieben werden.
  • Fachleute auf dem Gebiet der Positionsmessung werden aus dem Obigen erkennen, dass im Hohlraum 422 der rohrförmigen Form der Schwingspule 140 andere Formen von Positionsbe stimmungsmitteln bereitgestellt werden können, um die Position des Magnetkopfs 170 in Bezug auf eine gewünschte Nennspurposition anzugeben. Es ist erwünscht, dass der bewegliche Abschnitt, der mit dem Wagen 160 verbunden ist, von geringer Masse sein sollte und das gesamte Positionsbestimmungsmittel von kopakter Größe sein sollte.
  • Als weiteres Beispiel zeigt 4B, wie unter Verwendung einer optischen Skale 467a', die im hohlen Durchgang 422 des Statoraufbaus 120 senkrecht hin- und herläuft, und eines Skalenlesemittels (z.B. einer oder mehrerer LEDs und Photodioden) 423', das im Hohlraum eingerichtet ist, ein optisches Positionsbestimmungsmittel gebildet werden kann. Die Skale 467' ist vorzugsweise ein leichtgewichtiger optischer Maßstab, der darauf definierte Quadratur- oder andere optische Muster aufweist. Ein fester Satz aus einer oder mehreren LEDs und Photodioden ist im Skalenlesemittel 423' bereitgestellt und im Hohlraum 422 eingerichtet, um die Quadratur oder andere optische Muster, die an der Skale 467a' definiert sind, zu beleuchten und zu lesen.
  • Fachleute auf dem Gebiet der Motorgestaltung werden aus dem Obigen erkennen, dass die Kombination aus einer Schwingspule 140 und einem innen angeordneten Mittel (123d oder 423c oder 467a') zum Bestimmen der Position der Schwingspule einen kompakten Motor bereitstellt, der für viele andere Anwendungen als das Positionieren eines magnetischen Aufzeichnungskopfs 170 in Bezug auf ein Band verwendet werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 5A ist eine Draufsicht auf einen alternativen Führungsmechanismus 500 zum Definieren der durch die Schwingspule 140 und den Magnetkopf 170, welche durch den Wagen getragen werden, genommenen Wege gezeigt. Ein Gleitelement 568 ist fest durch Schrauben oder andere Mittel an einem Mittelabschnitt eines Wagens 160' befestigt. In dieser besonderen Ausführungsform weist der Wagen 160' keine Rollenräder 161 bis 166 auf, die von seinem Mittelstück vorspringen. Das Gleitelement 568 ist aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, die einen gewissen Grad an Biegung aufweist (z.B. Aluminium 6061 T-6), und zu einer feinen Glätte bearbeitet.
  • Ein stationäres Element 530, das in der XY-Ebene eine C-Form aufweist, funktioniert als eine Führungsschiene. Das stationäre Element 530 ist gegen ein erhöhtes C-förmiges Anordnungsmerkmal 114, das an der Statortragoberfläche 111 des Rahmens 110 definiert ist, gestoßen und durch Klebstoff oder auf andere Weise daran befestigt. Das Gleitelement 568 läuft in der Richtung Z entlang des Inneren des C-förmigen stationären Elements 530 hin und her, während es durch ein Paar von gegenüberliegenden Sätzen von Lagerkugeln 561 mit obenliegender Wand und Lagerkugeln 562 mit untenliegender Wand, die sich an den gegenüberliegenden oberen bzw. unteren Innenwänden der C-Form des stationären Elements 530 befinden, in einer festen Ausrichtung in der XY-Ebene gehalten wird.
  • 5B stellt eine ausführliche quergeschnittene Draufsicht auf den Führungsmechanismus 500 bereit. Das Gleitelement 568 weist ebenfalls eine C-Form auf, die in die gleiche Richtung gerichtet ist und in die C-Form des stationären Elements 530 passt. Das stationäre Element 530 ist vorzugsweise gegen das Anordnungsmerkmal 114 gestoßen, welches Merkmal eine spritzgegossene Erweiterung des Rahmens 110 ist, und das aus einem starren Material hergestellt ist. Das Gleitelement 568 ist andererseits aus einem elastischen Material wie etwa einer Aluminiumlegierung, die eine federartige Biegung aufweist, hergestellt. Das Gleitelement 568 ist so in der Größe bemessen, dass das Einsetzen des federnden Gleitelements 568 in die starre C-Form des stationären Elements 530 eine federbelastete Kraft H gegen die innere obere und untere Seitenwand des stationären Elements 530 ausübt.
  • Vier Führungswellen sind als zwei Paare 531–532, 533–534 jeweils gegen die inneren Seitenwände des stationären Elements 530 bereitgestellt (es ist nur das Paar 531–532 gezeigt). Vier zusätzliche Führungswellen sind als zwei Paare 563–564, 565–566 jeweils gegen die äußeren Seitenwände des Gleitelements 568 bereitgestellt. Die Wellen 531–532 liegen den Wellen 563–564 gegenüber. Die Wellen 533–534 (nicht gezeigt) liegen den Wellen 565–566 (nicht gezeigt) gegenüber. Die Lagerkugeln 561, 562 (es sind nur die Kugeln 562 gezeigt) gleiten in Rillen, die zwischen den gegenüberliegenden Führungswellenpaaren, 531–532 gegen 563–564, und 533–534 gegen 565–566, gebildet sind. Ein Kugelkäfig 567 beschränkt die unteren Lagerkugeln 562 auf gleichmäßig beabstandete senkrechte Stellen entlang der Rille zwischen den gegenüberliegenden Führungswellen 531–532 gegen 563–564. Ein anderer Kugelkäfig (nicht gezeigt) beschränkt die oberen Lagerkugeln auf gleichmäßig beabstandete senkrechte Stellen entlang der Rille zwischen den gegenüberliegenden Führungswellen 533–534 gegen 565–566 (nicht gezeigt).
  • Die Wellen 531–532 sind entweder durch Schrauben und/oder mit einem passenden elastischen Klebstoff 535 wie etwa Loctite Black Max 380TM an der Innenwand des stationären Elements 530 angebracht. Die Wellen 563, 564 sind in der gleichen Weise entweder durch Schrauben und/oder durch einen passenden Klebstoff 569 wie etwa Loctite Black Max 380TM an der gegenüberliegenden Außenwand angebracht.
  • Die Wellen 531–532 und die Welle 5b3 sind durch Ecken von 90° von jeweiligen festen und gleitenden Elementen 530, 568 starr positioniert. Dies definiert den Pfad, der durch das Gleitelement 568 genommen wird. Die Führungswelle 564 ist durch den Klebstoff 569 elastisch entlang der Außenwand des Gleitelements 568 positioniert, so dass in der Positionierung der Welle 564 etwas Nachgiebigkeit besteht. Der Ku gelkäfig 567 ist vorzugsweise aus einem elastischen Material hergestellt, so dass in seiner Positionierung Nachgiebigkeit besteht. Der Kugelkäfig 567 ist wie gezeigt am stationären Element 530 angebracht, um die Lagerkugeln 562 in der Rille zwischen den gegenüberliegenden Führungswellen 531–532 gegen 563–564 zu positionieren.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5A wird es zu Zeiten, in denen keine Bandkassette 180 in den Bandantrieb eingesetzt ist, bevorzugt, die Bewegung des Wagens 160 zu beschränken, um Schäden durch Stöße zu vermeiden. Eine federbelastete Klinke 115 ist am Rahmen 110 bereitgestellt, um zu der Zeit über die Schwingspule 140 zu gleiten und ihre Bewegung zu verhindern, zu der eine Bandkassette 180 aus dem Antrieb entnommen wird. Vor der Entnahme werden dem Schwingspulenmotor passende elektrische Antriebssignale zugeführt, um die Schwingspule 140 vor der Entnahme sicher innerhalb der Grenzen des magnetischen Spalts 125 zu parken. Ein Anschlagmerkmal 116 am Rahmen 110 tritt der Federkraft der federbelasteten Klinke 115 gegenüber und ordnet ein erstes Ende 115a der Klinke 115 über dem Wagen 160 an, um eine Bewegung des Wagens zu blockieren. Wenn eine Bandkassette 180 in den Antrieb eingesetzt wird, greift die Bandkassette 180 mit einem zweiten Ende 115b der Klinke 115 ein und dreht das erste Ende 115a der Klinke 115 vom hin- und herlaufenden Weg des Wagens weg.
  • Die obige Offenbarung soll als Erläuterung der Erfindung und nicht als Beschränkung ihres Umfangs aufgefasst werden. Fachleuten werden nach dem Studium der obigen Offenbarung zahlreiche Abwandlungen und Veränderungen offensichtlich werden. Obwohl gezeigt ist, dass sich der "Messstab"abschnitt 167a, 467a oder 467a' des jeweiligen LVDT-, Hall- oder optischen Detektors von 1, 4A und 4B in geeigneter Weise zentral im Hohlraum der Schwingspule befindet, um in einen gegenüberliegenden Mittelhohlraum des Stators hin- und herzulaufen, könnten beispielsweise andere Positionie rungen verwendet werden. Zum Beispiel kann im Fall des optischen Positionsdetektors (4B) ein optisches Skalenmuster auf eine Innen- oder Außenwand der Schwingspule aufgebracht (z.B. aufgemalt) sein und als solches entweder durch einen optischen Beleuchter/Detektor, der unter den Permarertmagneten 126 angeordnet ist, oder durch ein Loch, das durch eines oder das andere des inneren und des äußeren Stabteils 124, 127 gebohrt ist, festgestellt werden, wenn es mit der Schwingspule in den magnetischen Spalt 125 hin- und herläuft. Der Messstab kann irgendwo anders am Wagen 160 angeordnet sein, um sich im Einklang mit dem Wagen in Bezug auf den Rahmen 110 und einen festen Abschnitt des Positionsdetektors, der am Rahmen 110 angebracht ist, zu bewegen.
  • In Anbetracht der obigen Offenbarung der allgemeinen Konzepte und der besonderen Ausführungsformen soll der begehrte Umfang des Schutzes durch die Ansprüche definiert werden.

Claims (19)

  1. Kopfpositionierungsvorrichtung zum Positionieren eines Magnetkopfs (170) in einem Mehrspur-Bandgerät, wobei diese Vorrichtung umfasst: einen Statoraufbau (120); ein Führungsschienensystem (130, 168); einen beweglichen Wagen (160), der mit dem Führungsschienensystem zusammenwirkt und von diesem getragen wird, um in Bezug auf den Statoraufbau beweglich zu sein, wobei dieser Wagen den Magnetkopf trägt; eine Schwingspule (140), die vom beweglichen Wagen getragen wird; und Kopfindizierungsmittel (123, 423), wobei die Kopfpositionierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Führungsschienensystem einen länglichen Träger (167, 169) einschließt, wobei das Kopfindizierungsmittel und die Schwingspule an einem Ende (167) des Trägers angeordnet sind und der Kopf (170) am anderen Ende (169) angeordnet ist.
  2. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Führungsschienensystem eine Führungsschiene (130) umfasst, die mit dem Statoraufbau gekoppelt ist, und der längliche Träger ein Führungsschienen-Eingriffsmittel (168, 161–166, 568) aufweist, das daran angekoppelt ist, um mit der Führungsschiene im Eingriff zu stehen.
  3. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Führungsschienen-Eingriffsmittel im Wesentlichen am Schwerpunkt des beweglichen Wagens angeordnet ist.
  4. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Führungsschienen-Eingriffsmittel Mittel zur niedrigen Reibung (161–164, 562–564) einschließt, um mit im Wesentlichen niedriger Reibung entlang der Führungsschiene (130) zu gleiten.
  5. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Mittel zur niedrigen Reibung einen ersten Seitenabschnitt (161, 163) und einen entgegengesetzten zweiten Seitenabschnitt (162, 164) einschließt, die beide mit der Führungsschiene (130) im Eingriff stehen.
  6. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 5, außerdem umfassend eine bewegliche Führungsschiene (135), die mit dem Statoraufbau gekoppelt ist, und wobei das Mittel zur niedrigen Reibung außerdem einen dritten Abschnitt (165, 166) einschließt, um entlang der beweglichen Führungsschiene zu gleiten.
  7. Kopfpositionierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Mittel zur niedrigen Reibung Rollenräder umfasst.
  8. Kopfpositionierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Führungsschiene ein stationäres Element (530) einschließt, das einen C-förmigen ersten Abschnitt aufweist, und das Führungsschienen-Eingriffsmittel ein Gleitelement (568) aufweist, das einen C-förmigen zweiten Abschnitt aufweist, der auf symmetrische Weise in den C-förmigen ersten Abschnitt hinein passt.
  9. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der C-förmige zweite Abschnitt (568) einen federnden Druck auf gegenüberliegende Innenwände des C-förmigen ersten Abschnitts anlegt.
  10. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 9, außerdem umfassend eine Vielzahl von Kugellagern (562), die zwischen der Innenwand des C-förmigen ersten Abschnitts und Außenwänden des C-förmigen zweiten Abschnitts angeordnet sind.
  11. Kopfpositionierungsvorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, wobei der Statoraufbau aus ein Innen- und Außenring geformt und angeordnet ist, um einen Magnetfluss zwischen dem Innen- und Außenring zu erzeugen, und die Schwingspule als ein Ring geformt und angeordnet ist, um den vom Stator erzeugten Magnetfluss zu durchdringen, und das Kopfindizierungsmittel innerhalb des Innenrings des Statoraufbaus angeordnet ist.
  12. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Kopfindizierungsmittel ein bewegliches Element (123d, 423c) umfasst, das vom Wagen getragen wird, und ein stationäres Element (123a–c, 423a und b), das operativ mit diesem beweglichen Element gekoppelt ist und so im Inneren des Statoraufbaus angeordnet ist, dass das stationäre Element einen Ring formt und das bewegliche Element sich im Inneren dieses Rings in einer axialen Richtung bewegt.
  13. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Stator außerdem eine Vielzahl von Permanentmagneten (126) umfasst, die symmetrisch um die Innenfläche des Außenrings des Stators angeordnet sind.
  14. Kopfpositionierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, außerdem umfassend ein inneres Stabteil (124), das um den Innenring des Stators herum angeordnet ist, um den Kopf magnetisch von den Kopfindizierungsmitteln abzuschirmen.
  15. Kopfpositionierungsvorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, außerdem umfassend einen Rahmen (110), der ein Ausrichtungsmerkmal (113, 112) aufweist, um den Statoraufbau in Bezug auf das Führungsschienensystem korrekt anzuordnen.
  16. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 15, wenn abhängig von Anspruch 2, wobei das Ausrichtungsmerkmal eine vorspringende Fläche (112) umfasst, die senkrecht vom Rahmen vorspringt, um gegen den Statoraufbau anzustoßen, und ein Führungsschienen-Befestigungsloch (113), das senkrecht in diesen Rahmen gebohrt ist, um die Führungsschiene zu befestigen, wodurch eine vorgegebene räumliche Ausrichtung zwischen dem Statoraufbau und dem Führungsschienensystem definiert wird.
  17. Kopfpositionierungsvorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, außerdem umfassend Schwingspulen-Betriebsmittel (159), um der Schwingspule einen Strom (IC) zuzuführen, damit eine Kraft erzeugt wird, um die Schwingspule und dadurch den beweglichen Wagen zu bewegen.
  18. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Schwingspulen-Betriebsmittel (159) ein Nennspur-Positionierungssubsystem einschließt, um ein Nennspur-Positionssignal (157) zu empfangen, so dass das Schwingspulen-Betriebsmittel den Strom (IC) ausgibt, um die Kopf mit einer vorgegebenen Genauigkeit in eine Sollposition zu bewegen.
  19. Kopfpositionierungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Schwingspulen-Betriebsmittel (159) außerdem ein Servosubsystem mit geschlossener Schleife umfasst, um Servosignale zu empfangen und den Strom (IC) auszugeben, um den Kopf in eine gewünschte Position zu bewegen und den Kopf in dieser Position zu halten, wodurch die Feinpositionierung ausgeführt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO944103D0 (no) * 1994-10-27 1994-10-27 Abb Nera As Seksjon Contec Anordning ved lineæraktuator
EP0818774B1 (de) * 1996-07-12 2004-01-02 Deutsche Thomson Brandt Mehrspurbandaufzeichnungsgerät mit transversaler Bandpositionierung
JPH1196526A (ja) * 1997-09-24 1999-04-09 Internatl Business Mach Corp <Ibm> アクチュエータ・アーム・アセンブリ及びディスク記憶装置
US6067215A (en) * 1997-10-09 2000-05-23 Seagate Technology, Inc. Magnetic shielding for electromagnetic microactuator
US6411474B1 (en) 1998-06-22 2002-06-25 Hewlett-Packard Co. Carriage and actuator assembly
US6333838B1 (en) 1998-06-22 2001-12-25 Hewlett-Packard Co. Voice coil actuated carriage in which a support structure for the carriage is disposed at least partially within the motor
US6404598B1 (en) * 1998-09-22 2002-06-11 Seagate Technology Llc Flexible circuit routing configuration for a fine/coarse positioner for a tape drive
US6388836B2 (en) * 1998-11-13 2002-05-14 Hewlett-Packard Company Magnetic shield for a tape drive read/write head
US6278247B1 (en) * 1999-06-28 2001-08-21 Tristram Tupper Hyde Multi-resolution drive for actuators
US6229674B1 (en) * 1999-07-29 2001-05-08 Storage Technology Corporation Coarse and fine positioning device employing a single driving mechanism
US6513250B2 (en) * 2000-07-14 2003-02-04 Rensselaer Polytechnic Institute Micro positioning device with shared actuators
US6704261B2 (en) * 2001-01-25 2004-03-09 Dphi Acquisitions, Inc. Spin motor control in an optical drive
US7522480B2 (en) 2001-01-25 2009-04-21 Dphi Acquisitions, Inc. Digital tracking servo system with multi-track seek with an acceleration clamp
US7299146B2 (en) * 2002-06-27 2007-11-20 International Business Machines Corporation Apparatus and method to calibrate a system having an input signal and an output signal
US6839197B2 (en) * 2002-06-27 2005-01-04 International Business Machines Corporation Apparatus and method to calibrate one or more transducers in a noisy environment
US6831806B2 (en) * 2002-06-27 2004-12-14 International Business Machines Corporation Apparatus and method to calibrate a servo sensor
US6833973B2 (en) * 2002-06-27 2004-12-21 International Business Machines Corporation Apparatus and method to calibrate a servo sensor
US7227724B2 (en) * 2003-01-30 2007-06-05 Certance, Llc Head actuator assembly for a tape drive
US7203027B2 (en) * 2004-11-10 2007-04-10 Certance, Llc System and method for measuring the position of a tape drive head
US7230788B2 (en) * 2004-11-10 2007-06-12 Certance, Llc System and method for tape drive control
US7061712B2 (en) * 2004-11-17 2006-06-13 International Business Machines Corporation Mono pole piece for a two stage tape drive actuator
US7274528B2 (en) * 2005-03-17 2007-09-25 Certance Llc System and method for protecting head elements of a tape drive
US7538980B2 (en) * 2005-09-14 2009-05-26 International Business Machines Corporation Actuator assembly
US8059355B2 (en) * 2009-06-08 2011-11-15 Quantum Corporation Dual stage head actuator assembly for tape drive
US8027121B2 (en) * 2009-11-04 2011-09-27 International Business Machines Corporation Positioning coarse servo actuator of tape servo system to allow fine servo actuator to follow tape shift excursions
US8059362B2 (en) * 2010-03-02 2011-11-15 International Business Machines Corporation Positioning a coarse actuator of compound actuator tape servo system at midpoint of maximum peaks of lateral tape movement
US8134797B2 (en) * 2010-03-03 2012-03-13 International Business Machines Corporation Application of continuous position error offset signal to acquire servo track
US8780484B2 (en) 2012-08-30 2014-07-15 International Business Machines Corporation Tape friction measurement
US9395511B1 (en) 2014-01-30 2016-07-19 Magnet-Schultz Of America, Inc. Voice coil actuator with integrated LVDT
US10957362B1 (en) 2019-09-11 2021-03-23 International Business Machines Corporation Non-interfering micro-positioning system utilizing piezoelectric elements
US10854236B1 (en) 2019-09-11 2020-12-01 International Business Machines Corporation Dynamic tape guide bearing tilt mechanism
US11056139B2 (en) 2019-09-11 2021-07-06 International Business Machines Corporation Semi-flexible structure for micro-positioning a write/read head
CN111447367B (zh) * 2020-05-08 2021-10-19 Oppo广东移动通信有限公司 音圈马达、驱动方法、摄像头模组和计算机可读存储介质
CN113098224B (zh) * 2021-04-09 2023-02-24 深圳谦腾科技有限公司 一种柔性供料的音圈电机

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3470399A (en) * 1968-06-17 1969-09-30 Ibm Linear motor velocity detection apparatus
FR2142769B1 (de) * 1971-06-24 1973-06-29 Honeywell Bull Soc Ind
JPS5570972A (en) * 1978-11-20 1980-05-28 Nec Corp Magnetic disc unit
GB2079068B (en) * 1980-05-19 1984-04-26 Kelly H P G Linear motor
US4415941A (en) * 1981-06-29 1983-11-15 Atasi Corporation Linear actuator for memory storage device
US4623947A (en) * 1983-03-17 1986-11-18 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Magnetic head device
US4498023A (en) * 1983-10-31 1985-02-05 Motorola, Inc. Voice coil linear motor with integral capacitor
KR890003199B1 (ko) * 1983-11-15 1989-08-26 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 회전 헤드 작동장치
JPS60125916A (ja) * 1983-12-12 1985-07-05 Toshiba Corp ヘッド位置制御装置
US4609958A (en) * 1984-05-29 1986-09-02 Cipher Data Products, Inc. Precision bearing for reciprocating a magnetic head
US4616153A (en) * 1984-12-10 1986-10-07 Lee Robert E Closed-loop linear position servomotor
EP0190555B1 (de) * 1985-02-08 1989-01-18 Tandberg Data A/S Verfahren und Anordnung zum Positionieren eines Magnetkopfs auf verschiedene Spuren eines Magnetbands
US4667158A (en) * 1985-04-01 1987-05-19 Redlich Robert W Linear position transducer and signal processor
USRE33910E (en) * 1985-05-07 1992-05-05 The Cross Company CNC turning machine
JPS62280601A (ja) * 1986-05-29 1987-12-05 Sony Corp 位置測定装置
JPS6332701A (ja) * 1986-07-25 1988-02-12 Nec Corp 磁気デイスク装置
US4866548A (en) * 1986-12-22 1989-09-12 Tandberg Data A/S Method and arrangement for precise positioning of a magnetic head to various tracks of a magnetic tape
JPH01303679A (ja) * 1988-05-31 1989-12-07 Nec Corp 磁気ディスク装置
JPH0752497B2 (ja) * 1989-10-31 1995-06-05 シャープ株式会社 磁気記録再生装置
US5268804A (en) * 1989-04-26 1993-12-07 International Business Machines Corporation Actuator arm controller for a storage device
GB8920013D0 (en) * 1989-09-05 1989-10-18 Kelly H P G Improvements in or relating to the control of linear motors
US5121270A (en) * 1989-09-19 1992-06-09 Alcudia Ezra R Multitransducer head positioning servo for use in a bi-directional magnetic tape system
US5015937A (en) * 1989-10-26 1991-05-14 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Parametric current control for microstepping unipolar motor
US5191492A (en) * 1990-03-30 1993-03-02 Archive Corporation Mechanisms for a closed loop head positioner for streaming tape drives
US5371636A (en) * 1990-03-30 1994-12-06 Archive Corporation Mechanisms for a closed loop head positioner for streaming tape drives
US5128813A (en) * 1990-06-21 1992-07-07 Quantum Corporation Thermal compensated head positioner servo for disk drive
EP0471101B1 (de) * 1990-08-14 1997-03-12 Tandberg Data A/S Verfahren zum Positionieren eines Magnetkopfes gegenüber dem Speichermedium eines Magnetschichtspeichers
FR2672153B1 (fr) * 1991-01-28 1994-05-13 Bollore Technologies Separateur pour condensateurs electrolytiques et condensateurs ainsi formes.
US5384676A (en) * 1991-04-19 1995-01-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Magnetic head position controller in a magnetic recording and reproducing apparatus
US5280402A (en) * 1991-08-30 1994-01-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Combined stepper motor and voice coil head positioning apparatus
JP3352715B2 (ja) * 1992-03-23 2002-12-03 松下電器産業株式会社 磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置
EP0565918B1 (de) * 1992-04-13 1998-05-20 Imation Corp. Vorrichtung zur Kopfpositionierung für Mehrspurbandaufzeichnungsgerät
US5227625A (en) * 1992-09-16 1993-07-13 International Business Machines Corporation Retro-reflective variable-pitch diffraction grating for use in a rotary actuator disk file
ATE162328T1 (de) * 1992-10-09 1998-01-15 Koninkl Philips Electronics Nv Aufzeichnungsvorrichtung mit temperaturabhängiger schreibstromsteuerung
US5379165A (en) * 1993-03-19 1995-01-03 Tandberg Data A/S Method and apparatus for improving the accuracy of a tape servo track seek algorithm by using longitudinally correlated waveforms of lateral tape movement unique to each tape cassette
US5450257A (en) * 1993-03-23 1995-09-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Head-tape alignment system and method
JP2878955B2 (ja) * 1993-04-08 1999-04-05 日立金属株式会社 高精度リニアモータ
US5377052A (en) * 1993-06-14 1994-12-27 International Business Machines Corporation Actuator assembly for servo-controlled magnetic tape head
KR100387320B1 (ko) * 1994-07-14 2003-09-02 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 원통직선운동코일및환상회전운동코일을갖는전자작동기와이작동기및계측시스템을포함하는작동기유닛및상기작동기또는작동기유닛을포함하는기계

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Publication number Publication date
DE69435241D1 (de) 2009-11-12
US5901008A (en) 1999-05-04
JPH09510315A (ja) 1997-10-14
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EP0734569A1 (de) 1996-10-02
EP1306833A3 (de) 2003-06-11
WO1995016986A3 (en) 1995-10-26
DE69434454D1 (de) 2005-09-15
AU1339195A (en) 1995-07-03
DE69435238D1 (de) 2009-10-29
EP1619669A1 (de) 2006-01-25
EP1619670B1 (de) 2009-09-30
JP3736849B2 (ja) 2006-01-18
US5978172A (en) 1999-11-02
KR100275916B1 (ko) 2001-01-15

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