專利名稱：彈簧載荷測(cè)定方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈簧載荷測(cè)定方法、裝置及系統(tǒng)。例如，可以被利用于高精度地制造支撐電腦或各種再生·記錄裝置的磁記錄裝置的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)等磁頭的板簧(懸浮架)。
背景技術(shù)：
以前，彈簧載荷的測(cè)定被廣泛地應(yīng)用。以下，作為彈簧的一個(gè)實(shí)例，以支撐硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭的懸浮架為例進(jìn)行說(shuō)明。
隨著硬盤驅(qū)動(dòng)器記錄密度的飛躍發(fā)展，對(duì)支撐磁頭的懸浮架制造精度要求相當(dāng)嚴(yán)格。磁頭的在信息記錄再現(xiàn)時(shí)的浮起量，受到靜止?fàn)顟B(tài)的載荷值的影響。因此，懸浮頭載荷對(duì)磁頭的浮起姿勢(shì)或浮起特性具有很大影響。為此，在每個(gè)懸浮架的制造工序中，必須進(jìn)行上述懸浮頭負(fù)荷的測(cè)定及修正。
圖7是停止磁盤21旋轉(zhuǎn)時(shí)的懸浮架200狀態(tài)。懸浮架200，通過(guò)板簧部202將承載梁203設(shè)在被支撐體24所支撐的支承板201上。在承載梁203上，安裝著撓曲部件(flexure)209，并在其前端部設(shè)有包含磁頭的滑觸頭210。在撓曲部件209的前端部，靠接著被設(shè)于承載梁203上的拱形凸部208a。
在撓曲部件209的上面，粘貼著構(gòu)成磁頭的滑觸頭210。滑觸頭210，滑動(dòng)于磁盤21表面。在滑觸頭210的內(nèi)部，包含讀寫(xiě)磁頭(未圖示)。磁頭當(dāng)中，相對(duì)于磁盤21的滑動(dòng)面是滑觸頭210。在撓曲部件209上，靠接著被設(shè)于承載梁203前端的拱形凸部208a。拱形凸部208a是滑觸頭210的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)。
撓曲部件209，被板簧部202彈性地支撐。因此，當(dāng)磁盤21的旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，撓曲部件209受到承載梁203的板簧202的彎曲力，將滑觸頭210壓在磁盤21上。這樣，把在滑觸頭210與停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的磁盤21接觸時(shí)的接觸載荷稱為上述磁頭載荷。
滑觸頭210，當(dāng)磁盤21高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到產(chǎn)生于磁盤21表面上的空氣流的影響。即，滑觸頭210受到來(lái)自空氣流的浮力而浮起，這樣滑觸頭210進(jìn)行對(duì)磁盤21的信息記錄再現(xiàn)。該浮起量，收到浮力與懸浮架的彎曲力平衡的影響。該浮起量一般為數(shù)nm～數(shù)十nm。
磁頭載荷，自以往以來(lái)以下述的方法測(cè)定。
在以下的實(shí)例中，磁頭載荷的測(cè)定對(duì)象，是裝載了滑觸頭210的上述懸浮架200。在以裝載了滑觸頭210的懸浮架200為測(cè)定對(duì)象時(shí)，只考慮滑觸頭210的厚度(圖8的Z210)即可，并能以同樣的方法測(cè)定。
在圖8中，符號(hào)200a表示自由時(shí)(無(wú)負(fù)荷狀態(tài))的懸浮架200。符號(hào)200b，表示滑觸頭210與停止旋轉(zhuǎn)時(shí)的磁盤21接觸時(shí)的懸浮架200(與圖7狀態(tài)相同)。即，懸浮架200b通過(guò)滑觸頭210給予磁盤21的載荷為磁頭載荷。
符號(hào)Zf表示從被固定的支撐體24的基準(zhǔn)面25a到自由時(shí)的懸浮架200a的撓曲部件209a的高度。符號(hào)Z21表示從基準(zhǔn)面25a到磁盤21的下面(與磁盤21的接觸面)的高度。符號(hào)Zh表示將滑觸頭210壓在停止旋轉(zhuǎn)時(shí)的磁盤21上的懸浮架200b的撓曲部件209b的距基準(zhǔn)面25a的高度。即，磁盤21下面的高度Z21，其為(Zh+Z210)。
根據(jù)上述說(shuō)明，在測(cè)定懸浮架200的磁頭載荷時(shí)，如圖8及圖9所示，在測(cè)力計(jì)300的載荷測(cè)定頭310與撓曲部件209接觸的狀態(tài)下，使測(cè)力計(jì)300下降，并將撓曲部件209一直壓到高度Zh的位置，只要用測(cè)力計(jì)300測(cè)定該狀態(tài)下來(lái)自撓曲部件209的載荷(反作用力)即可。以下，參照?qǐng)D10更具體地說(shuō)明磁頭載荷的測(cè)定方法。
(1)首先，預(yù)先準(zhǔn)備已知磁頭載荷的懸浮架200M(校正工件)。
(2)然后，用工件夾鉗400夾持并從上方施壓，將該校正工件200M固定在基準(zhǔn)面401上。
(3)然后，用氣缸等上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)410將測(cè)力計(jì)420向上方移動(dòng)，使測(cè)力計(jì)420的載荷測(cè)定頭425與校正工件200M接觸。
(4)隨后，一邊利用測(cè)力計(jì)420監(jiān)控輸出的載荷，一邊使上升端定程器430上下移動(dòng)，調(diào)整測(cè)力計(jì)420的高度，并將上升端定程器430的位置固定在由測(cè)力計(jì)420輸出的載荷與校正工件200M的已知載荷一致的位置(測(cè)力計(jì)420的高度調(diào)整結(jié)束)。
(5)然后，在下降測(cè)力計(jì)420的同時(shí)，使工件夾鉗400下降，并拆下校正工件200M。
(6)然后，用工件夾鉗400將測(cè)定對(duì)象的懸浮架200固定在基準(zhǔn)面401上。
(7)然后，使測(cè)力計(jì)420上升，且和上述(4)一樣地與調(diào)整后的上升端定程器430相靠。
(8)在上述(7)的狀態(tài)下由測(cè)力計(jì)420輸出的載荷，并被作為測(cè)定對(duì)象懸浮架200的磁頭載荷而獲得。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平6-44760號(hào)公報(bào)希望更高精度地測(cè)定彈簧的載荷。
特別是在支撐磁頭的懸浮架上，對(duì)磁頭載荷測(cè)定所要求的精度極高。該懸浮架要求的載荷，以往，例如為3±1.5(gf)或2.5±0.4(gf)左右，近來(lái)精度高達(dá)例如0.4±0.04(gf)。
用以往的彈簧載荷測(cè)定方法，不能充分地對(duì)應(yīng)上述的要求。
本發(fā)明的目的在于提供一種可以更高精度地測(cè)定彈簧的載荷的彈簧載荷測(cè)定方法、裝置及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的是同時(shí)測(cè)定載荷及高度并求出彈簧特性系數(shù)，得出刪除了載荷測(cè)定裝置彎曲的載荷值的測(cè)定方法。
本發(fā)明的彈簧載荷測(cè)定方法，使載荷測(cè)定裝置與測(cè)定對(duì)象的彈簧接觸，測(cè)定當(dāng)所述彈簧在規(guī)定高度時(shí)的載荷，包括(a)測(cè)定直接或間接與所述載荷測(cè)定裝置的所述彈簧接觸的部分的高度的步驟、(b)用所述高度的測(cè)定結(jié)果，測(cè)定所述彈簧在所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷的步驟。在上述中，所謂彈簧的高度，是指彈簧被固定在基準(zhǔn)面上時(shí)、自彈簧的基準(zhǔn)面的高度。根據(jù)本發(fā)明，可以更高精度地測(cè)定彈簧載荷。作為縮小上述載荷測(cè)定裝置的上述部分的彎曲(退讓量)并能抑制測(cè)定誤差的方法，必須使用彎曲極力小的載荷測(cè)定裝置，這樣的載荷測(cè)定裝置，在微小載荷的測(cè)定中，其輸出電壓小，抗干擾性差。對(duì)此，在本發(fā)明中，能使用具有彎曲大的特性的載荷測(cè)定裝置，擴(kuò)大了載荷測(cè)定裝置的設(shè)計(jì)或選擇的自由度，并能進(jìn)行抗干擾的高精度測(cè)定。
本發(fā)明的彈簧載荷測(cè)定方法，使載荷測(cè)定裝置與測(cè)定對(duì)象的彈簧接觸，測(cè)定當(dāng)所述彈簧在規(guī)定高度時(shí)的載荷，包括(e)求出所述彈簧的彈簧特性系數(shù)的步驟、(f)根據(jù)所述彈簧特性系數(shù)，求出所述彈簧在所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷的步驟。根據(jù)本發(fā)明，由于可在測(cè)量出各個(gè)彈簧的彈簧特性系數(shù)的基礎(chǔ)上，求出規(guī)定高度的載荷，所以能進(jìn)行更高精度的測(cè)定。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明彈簧載荷測(cè)定方法的一實(shí)施例優(yōu)點(diǎn)的圖。
圖2是表示本發(fā)明的彈簧載荷測(cè)定方法的一實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖3是表示本發(fā)明的彈簧載荷測(cè)定方法的一實(shí)施例某一工序的側(cè)視圖。
圖4是表示本發(fā)明的彈簧載荷測(cè)定方法的一實(shí)施例其他工序的側(cè)視圖。
圖5是表示本發(fā)明的彈簧載荷測(cè)定方法的一實(shí)施例其他工序的側(cè)視圖。
圖6是表示本發(fā)明的彈簧載荷測(cè)定方法的一實(shí)施例所使用的載荷—高度曲線的曲線圖。
圖7是表示以往一般的懸浮架使用例的側(cè)視圖。
圖8是表示的以往一般的懸浮架自由時(shí)高度的圖。
圖9是表示的以往的懸浮架的磁頭載荷的一種測(cè)定方法。
圖10是表示的以往的懸浮架磁頭載荷的其他測(cè)定方法。
圖中10—工件夾鉗部，21—磁盤，24—支撐體，25a—基準(zhǔn)面，30—激光位移測(cè)定計(jì)，50—?dú)w零用規(guī)尺，51—面，200—懸浮架，200a—自由時(shí)的懸浮架，200b—滑觸頭與磁盤接觸時(shí)的懸浮架，201—底板，202—板簧部，203—承載梁，208a—拱形凸部，209—撓曲部件，210—滑觸頭，300—測(cè)力計(jì)，300a—測(cè)力計(jì)本體，310—載荷測(cè)定頭，320—框體，330—激光被照射部，400—工件夾鉗，401—基準(zhǔn)面，410—上下移動(dòng)機(jī)構(gòu)，420—測(cè)力計(jì)，425—載荷測(cè)定頭，430—上升端定程器，F(xiàn)—用撓曲部件對(duì)測(cè)力計(jì)的加壓點(diǎn)，Z21—從基準(zhǔn)面到磁盤下面的高度，Z210—滑觸頭的高度，Zf—從基準(zhǔn)面到自由時(shí)的懸浮架的撓曲部件的高度，Zh—將滑觸頭壓在磁盤上的懸浮架的撓曲部件距基準(zhǔn)面的高度，α—彎曲量，δT—目標(biāo)高度。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。另外，本發(fā)明不局限于該實(shí)施例。
首先，從本實(shí)施例的前提進(jìn)行說(shuō)明。
在圖9所示的以往彈簧載荷測(cè)定方法中，用圖1來(lái)說(shuō)明其不能進(jìn)行高精度的測(cè)定。
以往，如圖9所示，在測(cè)定懸浮架200的磁頭載荷時(shí)，是以將測(cè)力計(jì)300的載荷測(cè)定頭310與撓曲部件209接觸的狀態(tài)下，使測(cè)力計(jì)300下降，并將撓曲部件209一直壓到高度Zh的位置，用測(cè)力計(jì)300測(cè)定該狀態(tài)下來(lái)自撓曲部件209的載荷。
但是在實(shí)際的測(cè)定中，如圖1所示，測(cè)力計(jì)300的前端(載荷測(cè)定頭310的部分)接受來(lái)自撓曲部件209的載荷并彎曲，只是該彎曲部分，使撓曲部件209從基準(zhǔn)面25a再離開(kāi)α的量。在上述中，在對(duì)撓曲部件209施壓下降到高度Zh的位置時(shí)，以往是根據(jù)測(cè)力計(jì)300框體320的高度，而確定撓曲部件209的下壓量(測(cè)力計(jì)300的高度)。
這樣，由于是根據(jù)測(cè)力計(jì)300框體320的高度來(lái)決定下壓量，所以沒(méi)有考慮測(cè)力計(jì)300前端部的彎曲。因此，實(shí)際上，測(cè)力計(jì)300測(cè)定的是在距基準(zhǔn)面25a的高度Zh+α上的載荷，其輸出的是比真正在測(cè)定高度Zh的實(shí)際載荷小的載荷。
另外，在懸浮架200上，由于具有自由時(shí)的高度Zh的公差或長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度公差等，所以，測(cè)力計(jì)300前端部的彎曲量α也因各懸浮架200而異，對(duì)撓曲部件209高度的影響也不同。
如上所述，用以往的方法，不能正確地進(jìn)行測(cè)定。
以下用具體的數(shù)值驗(yàn)證。
使用額定容量為10gf、額定位移量為±0.4mm的測(cè)力計(jì)，測(cè)定2.5gf的懸浮架。另外，懸浮架的彈簧特性系數(shù)為2.3gf/mm。以該設(shè)定來(lái)測(cè)定2.7gf的懸浮架，則0.4∶10＝X∶(2.7-2.5)X＝0.008(測(cè)力計(jì)的前端，退讓0.008mm地彎曲)
以此，換算成載荷值，則P＝0.008×2.3＝0.018gf測(cè)力計(jì)的輸出載荷，比實(shí)際載荷小了0.02gf。
在懸浮架上，載荷公差為±0.04gf。這時(shí)，不能實(shí)用地測(cè)定。
如上所述，由于受到彈簧載荷而使測(cè)力計(jì)300的前端部彎曲，妨礙了彈簧載荷的高精度的測(cè)定。這時(shí)，考慮使用測(cè)力計(jì)的前端部難于彎曲(彎曲量小)的測(cè)力計(jì)，可正確地測(cè)定彈簧的載荷。
但是，使用彎曲特性小的測(cè)力計(jì)與彎曲特性大的測(cè)力計(jì)，并分別測(cè)定同樣的懸浮架200，則彎曲特性小的測(cè)力計(jì)的輸出程度，比彎曲特性大的測(cè)力計(jì)的輸出程度小。由于利用彎曲特性小的測(cè)力計(jì)的輸出程度小，因此，難于顯示出零載荷(無(wú)載荷)時(shí)與有載荷時(shí)之差。當(dāng)無(wú)載荷時(shí)與有載荷時(shí)的輸出程度之差小時(shí)，易于受到雜波的影響(SN比差)，不能高精度地進(jìn)行測(cè)定。
如上所述，彎曲量和SN比呈權(quán)衡選擇的關(guān)系。因此，即使是彎曲量大的測(cè)力計(jì)，也需要能以高精度進(jìn)行測(cè)定的彈簧載荷測(cè)定方法。
(第1實(shí)施例)圖2是本實(shí)施例的彈簧載荷測(cè)定方法。
如圖2所示，設(shè)有裝卡測(cè)定對(duì)象的懸浮架200的工件夾鉗部10、能沿支柱22上下移動(dòng)的測(cè)力計(jì)300、測(cè)量測(cè)力計(jì)300前端部(載荷測(cè)定頭310的部分)高度的測(cè)量機(jī)構(gòu)30。另外，在本實(shí)施例中，使用測(cè)力計(jì)300作為載荷測(cè)定裝置的一例，但本發(fā)明的載荷測(cè)定裝置，不局限于測(cè)力計(jì)300。
該測(cè)力計(jì)300，優(yōu)選使用測(cè)定本身不受高度或載荷影響的激光等的非接觸型位移測(cè)定計(jì)30。該測(cè)定機(jī)構(gòu)30的位置被固定，當(dāng)改變測(cè)力計(jì)300前端部的高度時(shí)，則改變了例如從激光位移測(cè)定計(jì)30照射出激光并接受其反射的位置(返回位置、返回角度)，以此檢測(cè)出測(cè)力計(jì)300前端部的高度。
在本實(shí)施例中，用測(cè)量測(cè)力計(jì)300前端部的高度的方法，可求出包含彎曲部分α的撓曲部件209的高度Zh+α。這時(shí)，測(cè)量位置，是用撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300的加壓點(diǎn)F。
由于載荷測(cè)定頭310及測(cè)力計(jì)本體300a的厚度是一定的，所以能根據(jù)在測(cè)力計(jì)本體300a的上面(用撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300的加壓點(diǎn)F的正上方)照射激光并其反射的受光位置，可以求出撓曲部件209的高度Zh+α。
然后，根據(jù)利用激光位移測(cè)定計(jì)30檢測(cè)出的測(cè)力計(jì)300前端部的高度，調(diào)整測(cè)力計(jì)的高度(這時(shí)，使其下降)，將撓曲部件209(用撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300的加壓點(diǎn)F)的高度定為Zh。若求出這時(shí)的測(cè)力計(jì)300的輸出(載荷)，則可以求出該懸浮架200的磁頭載荷。
另外，利用激光位移測(cè)定計(jì)30檢測(cè)出的高度位置，也可以用懸浮架200本身取代測(cè)力計(jì)300前端部的高度。這時(shí)，可以利用激光位移測(cè)定計(jì)30求出撓曲部件209的載荷測(cè)定頭310接觸部位附近的高度。根據(jù)用激光位移測(cè)定計(jì)30檢測(cè)出的撓曲部件209高度，調(diào)整測(cè)力計(jì)300的高度(這時(shí)，使其下降)，將撓曲部件209(用撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300的加壓點(diǎn)F)的高度定為Zh。若求出這時(shí)的測(cè)力計(jì)300的輸出(載荷)，則可以求出該懸浮架200的磁頭載荷。
在以往的測(cè)定方法中，由于必須縮小測(cè)力計(jì)300前端部的彎曲(退讓量)來(lái)抑制測(cè)定誤差，所以必須使用彎曲特性極小的測(cè)力計(jì)。因此，在測(cè)定微小載荷時(shí)，其輸出電壓變小且抗干擾性差。
對(duì)此，在本實(shí)施例中，利用測(cè)定以撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300的加壓點(diǎn)F的高度(測(cè)力計(jì)300前端部彎曲時(shí)的高度Zh+α)的方法，可以使用彎曲特性大的懸浮架，并擴(kuò)大了測(cè)力計(jì)的設(shè)計(jì)或選擇的自由度。其結(jié)果是，能進(jìn)行抗干擾的高精度測(cè)定。
(第2實(shí)施例)參照?qǐng)D3～圖6說(shuō)明第2實(shí)施例。
(第2實(shí)施例的概述)以?shī)A持對(duì)應(yīng)于應(yīng)測(cè)定的磁頭載荷的高度上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的目標(biāo)高度(δT)的兩點(diǎn)的高度(δH、δL)測(cè)定載荷(PH、PL)。這時(shí)，測(cè)力計(jì)300的前端部，因載荷的反作用力而退讓，測(cè)定其前端部的高度。從測(cè)定的兩點(diǎn)作成作為測(cè)定對(duì)象的懸浮架200的載荷—高度曲線圖(圖6)。在該曲線圖上輸入目標(biāo)高度(δT)并算出該高度(δT)上的載荷(PA)，作為測(cè)定值。以此，因直接測(cè)出變形部分的變位而變形不產(chǎn)生影響，并能不產(chǎn)生因測(cè)力計(jì)300的前端部彎曲(變形)的誤差。以下，進(jìn)行具體地說(shuō)明。
在第2實(shí)施例中，與第1實(shí)施例一樣，使用激光位移測(cè)定計(jì)30，并測(cè)定測(cè)力計(jì)300前端部的高度。
在第2實(shí)施例中，在不同高度的兩點(diǎn)測(cè)定載荷、及用撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300加壓點(diǎn)的高度組(一組)，根據(jù)其測(cè)定結(jié)果，作成載荷—高度(彎曲)曲線圖。根據(jù)該載荷—高度曲線圖，利用計(jì)算求出規(guī)定高度(磁頭載荷測(cè)定用的高度Zh)上的載荷值(磁頭載荷)。該計(jì)算出的規(guī)定高度上的載荷值，是刪除了測(cè)力計(jì)300前端部彎曲(退讓)的正確的值。
以下，具體說(shuō)明其順序。
(原點(diǎn)對(duì)正工序)如圖3所示，將歸零用規(guī)尺50裝在支撐體24上。歸零用規(guī)尺50，在被裝在支撐體24上時(shí)，具有與基準(zhǔn)面25a相同高度的面51。
然后，調(diào)整測(cè)力計(jì)300的高度，并使測(cè)力計(jì)300的載荷測(cè)定頭310與歸零用規(guī)尺50的面51接觸。
然后，在測(cè)力計(jì)300的載荷測(cè)定頭310與歸零用規(guī)尺50的面51開(kāi)始接觸的狀態(tài)下，從激光位移測(cè)定計(jì)30向測(cè)力計(jì)300的激光被照射部330照射激光，記錄根據(jù)其反射而獲得的激光被照射部330的位置并作為高度0點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn))。
這時(shí)，激光被照射部330，被設(shè)在正對(duì)測(cè)力計(jì)300的載荷測(cè)定頭310的正上方位置，并成為激光照射的目標(biāo)，用于測(cè)量用撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300(載荷測(cè)定頭310)加壓點(diǎn)F的高度。另外，載荷測(cè)定頭310的厚度、測(cè)力計(jì)本體300a的厚度和激光被照射部330是一定的。從用激光位移測(cè)定計(jì)30獲得的激光被照射部330的高度，減去載荷測(cè)定頭310厚度、測(cè)力計(jì)本體300a厚度和激光被照射部330的共計(jì)厚度，可以求出用撓曲部件209對(duì)測(cè)力計(jì)300加壓點(diǎn)F的高度。
(載荷測(cè)定工序)下面，如圖4及圖5所示，在高度不同的兩點(diǎn)，分別測(cè)定激光被照射部330的高度及懸浮架200的載荷。圖4所示的激光被照射部330的高度，比圖5實(shí)例的高。設(shè)圖4實(shí)例的激光被照射部330的高度為δH、懸浮架200的載荷為PL，設(shè)圖5實(shí)例的激光被照射部330的高度作為δL、懸浮架200的載荷作為PH，則如圖6所示，可在載荷—高度曲線圖上標(biāo)出。
如圖6所示，求出用直線連接表示圖4實(shí)例測(cè)定結(jié)果的繪制點(diǎn)P2，及表示圖5實(shí)例測(cè)定結(jié)果的繪制點(diǎn)P1的曲線La。該曲線La，現(xiàn)在，對(duì)應(yīng)于測(cè)定的該懸浮架200的彈簧特性系數(shù)。這時(shí)，利用以直線連接兩點(diǎn)的繪制點(diǎn)，能獲得對(duì)應(yīng)于彈簧特性系數(shù)的曲線。
下面，當(dāng)要得到在該懸浮架200的規(guī)定高度的載荷時(shí)，只要在圖6所示的曲線La上求出與對(duì)應(yīng)于其規(guī)定高度的δ上的對(duì)應(yīng)的載荷P即可。相反地，當(dāng)要得到在該懸浮架200的規(guī)定載荷的高度時(shí)，只要在圖6所示的曲線La上，求出與對(duì)應(yīng)于其載荷P上對(duì)應(yīng)的規(guī)定高度的δ即可。
在獲得該懸浮架200的磁頭載荷時(shí)，高度δ可以在設(shè)定了δT＝(Zh+載荷測(cè)定頭310的厚度+測(cè)力計(jì)本體300a的厚度+激光被照射部330的厚度)的基礎(chǔ)上，從曲線La計(jì)算出載荷PA。
下面，在用其他懸浮架200取代測(cè)定對(duì)象時(shí)，對(duì)于該取代的懸浮架200，重新，與上述一樣，在高度不同的兩點(diǎn)分別測(cè)定激光被照射部330的高度及懸浮架200的載荷，并將該兩點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果在和圖δ一樣的載荷—高度曲線圖上繪出，連接兩點(diǎn)并求出對(duì)應(yīng)于彈簧特性系數(shù)的曲線。根據(jù)該曲線，可以求出該測(cè)定對(duì)象懸浮架200的規(guī)定高度下的載荷或規(guī)定的載荷下的高度。
另外，利用激光位移測(cè)定計(jì)30檢測(cè)高度的部位，也可以用懸浮架200本身取代激光被照射部330的高度。這時(shí)，可以用激光位移測(cè)定計(jì)30求出撓曲部件209的載荷測(cè)定頭310接觸部位附近的高度。在高度不同的兩點(diǎn)，分別測(cè)定懸浮架200本身的高度及懸浮架200的載荷。以懸浮架200本身的高度作為δH，δL，繪成載荷—高度曲線圖。根據(jù)該載荷—高度曲線圖，可以求出懸浮架200在規(guī)定高度時(shí)的載荷。
根據(jù)第2實(shí)施例，可以求出刪除了測(cè)力計(jì)300前端部的彎曲的正確載荷值。
另外，在測(cè)定了各個(gè)彈簧(懸浮架200)的彈簧特性系數(shù)的基礎(chǔ)上，為了求出在規(guī)定高度的載荷，可以進(jìn)行更高精度的測(cè)定。
例如，敘述關(guān)于HDD用懸浮架(懸浮架)200的載荷測(cè)定。HDD，隨著容量的高密度化進(jìn)程，對(duì)讀寫(xiě)信號(hào)影響大的載荷精度要求越來(lái)越嚴(yán)格。該懸浮架200的板簧部202(參照?qǐng)D7)，用壓延或半蝕法成形，其板厚(參照?qǐng)D7的t)，由于在壓延時(shí)是百分之幾，在半蝕法成形時(shí)是百分之幾十的誤差，所以難于計(jì)入(接收)載荷公差。對(duì)此，在本實(shí)施例中，只要在一個(gè)一個(gè)地測(cè)定作為測(cè)定對(duì)象的懸浮架200的彈簧特性系數(shù)的基礎(chǔ)上，求出各個(gè)懸浮架200在規(guī)定高度上的載荷，或規(guī)定載荷下的高度，則可有效地解決該板厚偏差的問(wèn)題。
在本實(shí)施例中，說(shuō)明的是懸浮架200的實(shí)例，但不局限于此，一般在廣范圍內(nèi)，對(duì)彈簧都能取得上述的效果。
以往，如圖10所示，是將測(cè)力計(jì)420的前端與工件200的被測(cè)定部靠接，將工件200或測(cè)力計(jì)420向載荷發(fā)生方向移動(dòng)到規(guī)定的高度并測(cè)定載荷。這時(shí)，測(cè)力計(jì)420因彈簧200的反作用力而向相反方向彎曲。舉例說(shuō)明，當(dāng)載荷為30gf時(shí)測(cè)力計(jì)420彎曲為0.012mm。如圖10所說(shuō)明的那樣，通常估計(jì)該彎曲部分并預(yù)先決定規(guī)定高度。因此，在彈簧特性系數(shù)不同時(shí)，或載荷值不同的時(shí)候不能正確地測(cè)定。
并且，根據(jù)第2實(shí)施例，可以高速地測(cè)定微小的載荷。以下，說(shuō)明其效果。在測(cè)定彈簧的微小載荷時(shí)，測(cè)定系的上下方向的振動(dòng)到收斂需要數(shù)秒鐘。這是由于測(cè)定系的固有頻率低，振幅不易衰減所致。對(duì)此，在本實(shí)施例中，只要能測(cè)定某時(shí)刻的高度及載荷的組合即可，所以即使殘留上下的振動(dòng)也無(wú)妨。另外，由于測(cè)定了高度大不相同的兩點(diǎn)，所以能獲得顯示正確的彈簧特性系數(shù)的曲線，并有利于進(jìn)行更高精度的測(cè)定。
另外，在用電子天平方式時(shí)，由于彈簧達(dá)到平衡狀態(tài)需要數(shù)秒鐘，所以不適用于高速測(cè)定。
用上述各個(gè)第1及第2實(shí)施例，對(duì)裝載了滑觸頭210的上述懸浮架200，測(cè)定了磁頭載荷。對(duì)此，也可以分別在上述第1及第2實(shí)施例中，對(duì)裝載了滑觸頭210的上述懸浮架200測(cè)定磁頭載荷。這時(shí)的測(cè)定方法，是在上述第1及第2實(shí)施例所說(shuō)明的內(nèi)容中，是把與測(cè)力計(jì)300的載荷測(cè)定頭310靠接的對(duì)象、取代為裝載于撓曲部件209上的滑觸頭210，而不是撓曲部件209，并且在利用激光位移測(cè)定計(jì)30的測(cè)定結(jié)果時(shí)，只要加進(jìn)滑觸頭210厚度部分即可。
在安裝了滑觸頭210的狀態(tài)下，求出測(cè)力計(jì)300前端部高度，可以考慮隨著各個(gè)滑觸頭210的安裝的厚度(粘接劑的厚度等)，實(shí)際上可以更正確地測(cè)定滑觸頭210與磁盤21接觸時(shí)的磁頭載荷。
另外，在分別求出不同兩點(diǎn)時(shí)的高度及載荷且從高度—載荷曲線圖求出彈簧特性系數(shù)的第2實(shí)施例中，將測(cè)定高度的對(duì)象作為測(cè)力計(jì)300前端部的高度，但與以往一樣，也可以是測(cè)力計(jì)300的框體320。即使這樣，由于測(cè)定多點(diǎn)的框體320的高度及載荷并繪制成高度—載荷曲線圖，所以與以往相比，可以進(jìn)行更正確的載荷測(cè)定。
以上的本實(shí)施例的概要如下所述。
隨著HDD的大容量化，懸浮架200的載荷變的小且精度高。以往，可以用測(cè)力計(jì)300測(cè)定該載荷，但現(xiàn)在不能忽略因測(cè)力計(jì)300退讓的測(cè)定誤差。在本實(shí)施例中，在測(cè)定載荷的同時(shí)，也測(cè)定測(cè)力計(jì)300的變位，并利用計(jì)算處理繪制成高度—載荷曲線圖，從曲線圖推算出規(guī)定高度上的載荷。
根據(jù)本發(fā)明，能以更高精度測(cè)定彈簧的載荷。
權(quán)利要求
1.一種彈簧載荷的測(cè)定方法，使載荷測(cè)定裝置與測(cè)定對(duì)象的彈簧接觸，測(cè)定當(dāng)所述彈簧在規(guī)定高度時(shí)的載荷，其特征在于，包括(a)測(cè)定直接或間接與所述載荷測(cè)定裝置的所述彈簧接觸的部分的高度的步驟、(b)用所述高度的測(cè)定結(jié)果，測(cè)定所述彈簧在所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷的步驟。
2.一種彈簧載荷的測(cè)定方法，使載荷測(cè)定裝置與測(cè)定對(duì)象的彈簧接觸，測(cè)定當(dāng)所述彈簧在規(guī)定高度時(shí)的載荷，其特征在于，包括(c)測(cè)定與所述載荷測(cè)定裝置接觸的所述彈簧高度的步驟、(d)用所述高度的測(cè)定結(jié)果，測(cè)定所述彈簧在所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于測(cè)定所述載荷測(cè)定裝置的所述高度的部分，受來(lái)自所述彈簧的載荷或反作用力且彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于測(cè)定所述高度的部分，與用于測(cè)定所述彈簧載荷的載荷測(cè)定頭的位置相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于在所述高度的測(cè)定中，使用非接觸型位移測(cè)定計(jì)。
6.一種彈簧載荷的測(cè)定方法，使載荷測(cè)定裝置與測(cè)定對(duì)象的彈簧接觸，測(cè)定當(dāng)所述彈簧在規(guī)定高度時(shí)的載荷，其特征在于，包括(e)求出所述彈簧的彈簧特性系數(shù)的步驟、(f)根據(jù)所述彈簧特性系數(shù)，求出所述彈簧在所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于所述(e)，包括(g)將與所述彈簧接觸的所述載荷測(cè)定裝置設(shè)定在第1高度的步驟、(h)將與被設(shè)在所述第1高度的所述載荷測(cè)定裝置接觸的所述彈簧的載荷作為第1載荷值測(cè)定的步驟、(i)將與所述彈簧接觸的所述載荷測(cè)定裝置設(shè)定在與所述第1高度不同的第2高度的步驟、(j)將與設(shè)定在所述第2高度上的所述載荷測(cè)定裝置接觸的所述彈簧載荷作為第2載荷值求出的步驟、(k)根據(jù)所述第1及第2高度以及所述第1及第2載荷值，求出所述彈簧特性系數(shù)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于所述(e)，包括(l)將與所述彈簧接觸的所述載荷測(cè)定裝置設(shè)定在第1高度的步驟、(m)將與被設(shè)定在所述第1高度的所述載荷測(cè)定裝置的所述彈簧直接或間接接觸的部分的高度作為第3高度測(cè)定的步驟、(n)將與被設(shè)定在所述第1高度的所述載荷測(cè)定裝置接觸的所述彈簧的載荷作為第1載荷值測(cè)定的步驟、(o)將與所述彈簧接觸的所述載荷測(cè)定裝置設(shè)定在與所述第1高度不同的第2高度的步驟、(p)將與被設(shè)定在所述第2高度的所述載荷測(cè)定裝置的所述彈簧直接或間接接觸的部分的高度作為第4高度測(cè)定的步驟、(q)將與被設(shè)在所述第2高度的所述載荷測(cè)定裝置接觸的所述彈簧的載荷作為第2載荷值求出的步驟、(r)根據(jù)所述第3及第4高度以及所述第1及第2載荷值，求出所述彈簧特性系數(shù)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于所述第1高度，被設(shè)定為比所述彈簧位于所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷測(cè)定裝置的高度高，所述第2高度，被設(shè)定為比所述彈簧位于所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷測(cè)定裝置的高度低。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于所述(e)，包括(s)將與所述彈簧載荷裝置接觸的所述彈簧設(shè)定在第1高度的步驟、(t)將被設(shè)定在所述第1高度的所述彈簧的載荷作為第1載荷值測(cè)定的步驟、(u)將與所述彈簧載荷裝置接觸的所述彈簧設(shè)定在與第1高度不同的第2高度的步驟、(v)將被設(shè)定在所述第2高度的所述彈簧的載荷作為第2載荷值求出的步驟、(w)根據(jù)所述第1及第2高度以及所述第1及第2載荷值，求出所述彈簧特性系數(shù)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于所述第1高度，被設(shè)定為比所述規(guī)定的高度高，所述第2高度，被設(shè)定為比所述規(guī)定的高度低。
12.根據(jù)權(quán)利要求7、8、10及11中任意一項(xiàng)所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于所述彈簧，是支撐硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭的懸浮架。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的彈簧載荷的測(cè)定方法，其特征在于所述載荷測(cè)定裝置，通過(guò)被安裝在所述懸浮架上的所述磁頭，與所述懸浮架接觸。
14.一種彈簧載荷的測(cè)定裝置，使載荷測(cè)定裝置與測(cè)定對(duì)象的彈簧接觸，求出當(dāng)所述彈簧在規(guī)定高度時(shí)的載荷，其特征在于利用與所述載荷測(cè)定裝置的所述彈簧直接或間接接觸的部分的高度，求出所述彈簧在所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷。
15.一種彈簧載荷的測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，具有與測(cè)定對(duì)象的彈簧接觸并測(cè)定所述彈簧載荷的載荷測(cè)定裝置、測(cè)定與所述載荷測(cè)定裝置的所述彈簧直接或間接接觸部分的高度的高度測(cè)定部，用所述高度的測(cè)定結(jié)果，求出所述彈簧在規(guī)定高度時(shí)的所述載荷。
全文摘要
一種彈簧載荷測(cè)定方法、裝置及系統(tǒng)，使載荷測(cè)定裝置(300)與測(cè)定對(duì)象的彈簧(200)接觸，測(cè)定當(dāng)所述彈簧在規(guī)定高度(δT)時(shí)的載荷；包括(a)測(cè)定直接或間接與所述載荷測(cè)定裝置的所述彈簧接觸的部分(310、F)的高度的步驟、(b)用所述高度的測(cè)定結(jié)果，測(cè)定所述彈簧在所述規(guī)定高度時(shí)的所述載荷(PA)的步驟。這種彈簧載荷的測(cè)定方法，可以更高精度地測(cè)定彈簧載荷。
文檔編號(hào)G01L5/00GK1574057SQ200410047619
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月27日
發(fā)明者梅林彰 申請(qǐng)人:日本發(fā)條株式會(huì)社