JP2009009670A - Clamp mechanism of magnetic head assembly, and inspection device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構およびこれを用いる検査装置に関し、詳しくは、磁気ヘッドアッセンブリ(磁気ヘッド+サスペンションスプリング)がヘッドクランプ台に装着された磁気ヘッドの検査装置あるいは磁気ディスクの検査装置において、磁気ヘッドアッセンブリの交換作業の自動化をすることが可能な磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構に関するものである。
BACKGROUND OF THE
最近においては、磁気ディスクの高密度化が進み、現在では数百ギガオーダのハードディスク駆動装置(HDD)が主流となってきている。このような磁気ディスクの高記録密度化に伴い、磁気ヘッドの浮上量は低下してきている。
最近では、15mm〜20mm程度のサスペンションスプリングの先端に0.数mm〜1mm角程度の大きさのスライダが付き、薄膜磁気ヘッドとディスクの間隔は、数nm〜十nmの距離までに接近してきている。
このようなHDDの情報記録媒体としての磁気ディスクと、HDDにおいてデータの読み書きを行う磁気ヘッド(磁気ヘッドアッセンブリ)とは、製造段階でそれぞれの検査装置により精密な性能検査が行われている。
また、HDDは、現在では自動車製品や家電製品、音響製品の分野にまで浸透し、2.5インチから1.8インチに、さらには1.0インチ以下のハードディスク駆動装置が各種製品に内蔵され、使用されている。それによりHDDの低価格化と大量生産化の要請がある。そのため、磁気ヘッド検査装置にあっても多量の磁気ヘッドを効率よく検査でき、かつ、検査装置を小型化せよとの要請がある。
磁気ディスクあるいは磁気ヘッドの検査効率を向上するために、複数の検査デッキを設けて検査デッキ間で磁気ヘッドからの信号を分配しあるいは切換えて処理をする検査装置はすでに公知である(特許文献1,2)。
Recently, at the tip of a suspension spring of about 15 mm to 20 mm, 0. A slider having a size of several mm to 1 mm square is attached, and the distance between the thin film magnetic head and the disk is approaching a distance of several nm to 10 nm.
Such a magnetic disk as an information recording medium of the HDD and a magnetic head (magnetic head assembly) for reading and writing data in the HDD are subjected to precise performance inspection by respective inspection devices at the manufacturing stage.
In addition, HDDs have now penetrated into the fields of automobile products, home appliances, and acoustic products, and various types of hard disk drive devices of 2.5 inches to 1.8 inches and 1.0 inches or less are built into various products. ,in use. As a result, there is a demand for lower prices and mass production of HDDs. For this reason, there is a demand for efficiently inspecting a large number of magnetic heads even in the magnetic head inspection apparatus and reducing the size of the inspection apparatus.
In order to improve the inspection efficiency of a magnetic disk or a magnetic head, an inspection apparatus that has a plurality of inspection decks and distributes or switches signals from the magnetic head among the inspection decks is already known (Patent Document 1). , 2).
従来の磁気ヘッド検査装置は、1キャリッジに、1スピンドルあるいは2スピンドルであり、各スピンドル対応に1測定部という構成を採っている。そして、磁気ヘッドは、磁気ヘッドアッセンブリ単位で検査終了後に検査対象となる新しい磁気ヘッドアッセンブリと検査済みのものとが交換される。この場合の交換は、現在のところ人手による手作業となっている。
磁気ヘッドの交換中はテストは中止され、磁気ヘッドからの読出信号を受ける測定部はテスト待ち状態に入る。そのため、磁気ヘッドアッセンブリ(磁気ヘッド)の検査効率が落ちる。一方、磁気ヘッドアッセンブリは小さくなり、ヘッドキャリッジのアームの先にあるヘッドクランプ台へ取付孔(突起孔)を介して行う取付作業、そこからの取外作業の作業性はよくない。そのため、ヘッド検査のスループットは、この磁気ヘッドアッセンブリの交換作業に左右されてしまうと言っても過言ではない。
A conventional magnetic head inspection apparatus has one spindle or two spindles for one carriage, and has a configuration of one measuring unit corresponding to each spindle. Then, the magnetic head is exchanged for a new magnetic head assembly to be inspected and an inspected one after completion of the inspection in units of magnetic head assemblies. The replacement in this case is currently manual work by hand.
During the replacement of the magnetic head, the test is stopped, and the measurement unit that receives the read signal from the magnetic head enters a test waiting state. Therefore, the inspection efficiency of the magnetic head assembly (magnetic head) decreases. On the other hand, the magnetic head assembly is small, and the workability of the attaching work and the removing work from the attaching work (projecting hole) to the head clamp base at the tip of the arm of the head carriage is not good. For this reason, it is no exaggeration to say that the throughput of the head inspection depends on the replacement work of the magnetic head assembly.
そこで、磁気ヘッドアッセンブリの交換作業を自動化することが考えられるが、ハンドリングロボット等により磁気ヘッドアッセンブリをトレイ(あるいはパレット)から取出してヘッドキャリッジのヘッドクランプ台へ自動的に位置付けて取付け、そこから自動的に取外しを行うには、ハンドリングロボットに高い位置決め精度が要求される。
しかも、ヘッドクランプ台と磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構は、ヘッドアクセスの場合の移動質量やヘッドロードと関係しているので自由に設計し、変更することが実際上は難しい。特に、自動化に際してはハンドリングロボットとヘッドクランプ台との磁気ヘッドアッセンブリの受渡し動作とクランプ動作は、現在あるばねによるクランプ動作あるいはその機構を前提として解決していかなければならない問題がある。
以上の問題は、磁気ディスク検査装置の磁気ヘッドアッセンブリの交換をする場合にも当てはまる。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、磁気ヘッドの検査装置あるいは磁気ディスクの検査装置において、磁気ヘッドの交換作業の自動化をすることが可能な磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構およびこれを用いる検査装置を提供することにある。
Therefore, it is conceivable to automate the replacement work of the magnetic head assembly. However, the magnetic head assembly is taken out from the tray (or pallet) by a handling robot or the like, and is automatically positioned and mounted on the head clamp base of the head carriage. In order to perform removal in an automatic manner, the handling robot is required to have high positioning accuracy.
Moreover, since the clamp mechanism of the head clamp base and the magnetic head assembly is related to the moving mass and head load in the case of head access, it is practically difficult to design and change it freely. In particular, in automation, there is a problem that the delivery operation and the clamping operation of the magnetic head assembly between the handling robot and the head clamping table must be solved on the premise of the clamping operation by the existing spring or its mechanism.
The above problem also applies when the magnetic head assembly of the magnetic disk inspection apparatus is replaced.
An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and in a magnetic head inspection apparatus or a magnetic disk inspection apparatus, a magnetic head capable of automating a magnetic head replacement operation. An object of the present invention is to provide an assembly clamping mechanism and an inspection apparatus using the same.
このような目的を達成するためのこの発明の磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構およびこれを用いる検査装置の特徴は、起立する位置決めピンと、ばねと、ヘッドクランプ台に載置された磁気ヘッドアッセンブリの取付基部の磁気ヘッドと反対側の後端部が突当てられる突当部とがヘッドクランプ台に設けられ、位置決めピンに取付孔を嵌合させて取付基部を介して磁気ヘッドアッセンブリをヘッドクランプ台に載置し、位置決めピンを突当部に向かってヘッドクランプ台において垂直な面内でばねの付勢により回動させることで磁気ヘッドアッセンブリを傾いた位置決めピンと突当部との間でクランプするものである。 In order to achieve such an object, the magnetic head assembly clamping mechanism and the inspection apparatus using the same of the present invention are characterized by standing positioning pins, springs, and mounting bases of the magnetic head assembly mounted on the head clamping base The head clamp base is provided with an abutting part against which the rear end of the opposite side of the magnetic head is abutted. The mounting hole is fitted to the positioning pin, and the magnetic head assembly is mounted on the head clamp base via the mounting base. The magnetic head assembly is clamped between the inclined positioning pin and the abutting portion by rotating the positioning pin toward the abutting portion by a spring bias in a vertical plane on the head clamp base. is there.
このようにこの発明にあっては、単に、ヘッドクランプ台の上部からヘッドクランプ台に磁気ヘッドアッセンブリを取付基部を載置すればばねの付勢で位置決めピンを傾かせて突当部との間でクランプすることができる。これにより、ヘッドクランプ台の位置に磁気ヘッドアッセンブリの取付基部をハンドリングロボット等で搬送すれば容易にヘッドクランプ台に載置でき、取付基部の位置決めもその取付孔の位置を位置決めピンの位置座標に対応させれば済む。
この場合、ハンドリングロボットに吸着コレットを設けて、取付基部を吸着コレットに吸着された状態で前記ヘッドクランプ台に載置して吸着を解除するようにすれば、前記磁気ヘッドアッセンブリの前記クランプ時には前記吸着コレットが前記ヘッドクランプ台の上にあって前記吸着コレットによる吸着が解除された状態でクランプすることができる。このことで位置決めクランプの精度を向上させることができる。
その結果、磁気ヘッドの検査装置あるいは磁気ディスクの検査装置において、磁気ヘッドの交換作業の自動化をすることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the magnetic pin assembly is simply mounted on the head clamp base from the top of the head clamp base, and the positioning pin is tilted by the bias of the spring so that it is not in contact with the abutting part. It can be clamped with. As a result, if the mounting base of the magnetic head assembly is transported to the position of the head clamp base by a handling robot or the like, it can be easily placed on the head clamp base, and the positioning of the mounting base is also set to the position coordinates of the positioning pin. All you need to do is deal with it.
In this case, if the handling robot is provided with a suction collet, and the attachment base is placed on the head clamp table in a state of being sucked by the suction collet, the suction is released, and when the magnetic head assembly is clamped, The suction collet can be clamped in a state where the suction collet is on the head clamp table and the suction by the suction collet is released. This can improve the accuracy of the positioning clamp.
As a result, the magnetic head replacement operation can be automated in the magnetic head inspection apparatus or the magnetic disk inspection apparatus.
図1は、この発明の一実施例のリニア方式の場合の磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構の平面図、図2は、ハンドリングロボットに吸着コレットをヘッドクランプ台に載置してクランプする場合の断面説明図、図3は、この発明の一実施例のインライン方式の場合の磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構の側面断面図である。
図1において、10は、磁気ヘッド検査装置あるいは磁気ディスク検査装置の検査ステージであって、1はヘッドクランプ台、2は、首振り位置決め機構、3は突当ブロック、4は貫通孔(図2(a)参照)、5は半球状の突起(図2(a)参照)、6はエアシリンダ、7は磁気ヘッドアッセンブリを支持するヘッドアーム(あるいはキャリッジアーム、以下ヘッドアーム)、8は円筒の吸着コレット(図2(a),図2(b)参照)、11は磁気ヘッドアッセンブリ、そして12は磁気ディスクである。
磁気ヘッドアッセンブリ11は、磁気ヘッド111を先頭に搭載し、根本に取付基部112が設けられ、取付基部112には取付孔113が穿孔されている。
また、ヘッドクランプ台1は、キャリッジアーム7の先端部にボルトねじ等で固定されている。
なお、図1の場合は、磁気ディスク12に対するヘッドローディングの仕方は、磁気ヘッドアッセンブリ11の方向が磁気ディスク12の半径方向(X軸方向)に一致し、これに沿って行われるリニア方式となっている。
FIG. 1 is a plan view of a clamp mechanism of a magnetic head assembly in the case of a linear system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view when a suction collet is placed on a head clamp table and clamped on a handling robot. FIGS. 3A and 3B are side sectional views of the clamping mechanism of the magnetic head assembly in the case of the in-line method according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 10 is an inspection stage of a magnetic head inspection device or a magnetic disk inspection device, 1 is a head clamp base, 2 is a swing positioning mechanism, 3 is an abutment block, 4 is a through hole (FIG. 2). (See (a)), 5 is a hemispherical protrusion (see FIG. 2 (a)), 6 is an air cylinder, 7 is a head arm (or carriage arm, hereinafter referred to as a head arm) that supports a magnetic head assembly, and 8 is a cylinder. The suction collet (see FIGS. 2A and 2B), 11 is a magnetic head assembly, and 12 is a magnetic disk.
The
The
In the case of FIG. 1, the head loading method for the
ヘッドクランプ台1には位置決めピン2aを前後に首を振らせる首振り位置決め機構2が設けられている。なお、ここでの位置決めピン2aは、図示するように断面が矩形のピンとなっている。
X軸方向(半径方向)に沿う位置決めがなされた磁気ヘッドアッセンブリ11を吸着したハンドリングロボット(図示せず)は、首振り位置決め機構2の位置決めピン2aのXY位置座標を基準にして吸着コレット8を位置決めした後、Z方向に所定量降下することで吸着コレット8によりこの位置決めピン2aに磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112の取付孔113を容易に嵌合させることができる。それにより、磁気ヘッドアッセンブリ11をヘッドクランプ台1に載置する。
The
A handling robot (not shown) that sucks the
ヘッドクランプ台1の後部には、突当側面3aを有する突当ブロック3がヘッドクランプ台1の台座1aの背後に水平に延びたブラケット部1b(図2(a)参照)に載置されボルトねじ等で固定されている。突当ブロック3は、起立したブロックで、磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112の後部端面に対応する先頭位置に水平に突当側面3aが突出している。
ブラケット部1bは、キャリッジアーム7にボルト結合されて支持され、これによりヘッドキャリッジにヘッドクランプ台1が支持される。
磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112は、取付孔113と位置決めピン2aとを嵌合させて台座1aに載置される。台座1aには取付基部112が載置される凹部50c(図2(a)参照)が設けられている。
首振り位置決め機構2により位置決めピン2aが垂直面内で図面時計方向に回動して後側に首を振ることで磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112を後ろへと移動させて、磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112の背面を突当側面3aに突き当てる。これにより、図2(b)に示すように、磁気ヘッドアッセンブリ11は、傾斜した位置決めピン2aと突当側面3aとの間で位置決めされるとともにクランプされる。
このとき、磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112の上部に吸着コレット8があって、これと台座1a(図2(a),(b)参照)との間で挟まれた状態で吸着コレット8が磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112を案内する役割を果たしながら、磁気ヘッドアッセンブリ11が位置決めクランプされる。これにより位置決め精度が向上する。
突当側面3aは、真中に矩形の切欠き3bが設けられ、2点で磁気ヘッドアッセンブリ11の取付基部112を押さえる。これに対して断面が矩形の位置決めピン2aも2点で取付孔113と係合し、取付基部112は、前後2点で押圧されて精度の高い位置決めがなされる。
At the rear part of the
The
The
The
At this time, there is an
The abutting
図2(a)の断面図に示すように、台座1aは貫通孔4により内部が空洞となっていて、首振り位置決め機構2は、位置決めピン2aと、前記の空洞に設けられた揺動レバー2b、軸ピン2c、そしてコイルばね5dとからなる。揺動レバー2bの頭部に位置決めピン2aが植設されて、ヘッドクランプ台1に設けられた貫通孔4に逆T字型の揺動レバー2bが縦に貫通して貫通孔4の孔4aから位置決めピン2aの先端部が上部へと頭を出している。揺動レバー2bは、貫通孔4の途中で軸ピン2cで前後に首振り回動するように軸支されている。
逆T字型の揺動レバー2bの下側端部2eは、水平方向に両側に延びていて、後部側は、ブラケット部1bの下面との間に圧縮されたコイルばね2dが装填されている。このコイルばね2dにより位置決めピン2aは、垂直面内で後側に回動して首を振るように付勢されている(図2(b)の側面断面図参照)。
コイルばね2dの位置に対応して揺動レバー2bの下側端部2eの裏面側には、半球状の突起5が設けられ、この突起5にエアシリンダ6(図1参照)の前進した進退ロッド6aが接触し、コイルばね2dは圧縮された状態にある。この状態で位置決めピン2aは垂直状態に維持され、図2(a)の側面断面図に示すように、正規の座標位置に位置決めされ起立している。このときエアシリンダ6は前進駆動状態にある。
As shown in the sectional view of FIG. 2 (a), the
The
A
エアシリンダ6が後退駆動されると、位置決めピン2aは、コイルばね2dの付勢により、図2(a)の側面断面図の状態から図面時計方向に首振り回動をして図2(b)の側面断面図の状態になる。この状態が磁気ヘッドアッセンブリ11の位置決めクランプ状態である。このときのクランプは、従来のクランプ機構と同様にコイルばね2dの弾性力による。
その結果、エアシリンダ6の進退駆動で、ヘッドクランプ台1に載置された磁気ヘッドアッセンブリ11のコイルばね2dによる位置決めクランプとその解除とができる。
なお、エアシリンダ6によるクランプとその解除は制御部(図示せず)によりエアシリンダ6の駆動とその解除により行われる。また、磁気ヘッド111は、ヘッドクランプ台1に仰向けにクランプされているので、図2(a),図2(b)に示すように、ヘッドキャリッジにより磁気ディスク12の裏面側に磁気ヘッド111がロードされる。
一方、磁気ディスク12の表面側に磁気ヘッド111をロードする場合には、前記の状態でヘッドクランプ台1に磁気ヘッドアッセンブリ111をクランプした後にキャリッジアーム7あるいはヘッドクランプ台1を180゜反転させることで可能である。
When the
As a result, the positioning clamp by the
The clamping by the
On the other hand, when the
図3(a),(b)は、図1および図2(a)にそれぞれ対応する説明図であって、磁気ヘッドアッセンブリの方向を磁気ディスク12の円周に沿わせるインライン方式のものである。
インライン方式では通常はランプロードとなるので、磁気ヘッドが磁気ディスク12の面から待避したところにヘッドクランプ台1が移動している。
そこで、ヘッドの位置決めクランプとその解除がこの待避した位置で行われる。そのため、図1のキャリッジアーム7は、図3(a)の平面図にキャリッジアーム7aとして示すように、クランク状に90゜折れ曲がっている。なお、70は、ヘッドキャリッジである。
キャリッジアーム7aは、この例では、台座1aに側面で直接結合されていて、これと一体的に形成されている。図3(b)に示されるように図1の背後に水平に延びたブラケット部1bは長く延びておらず、キャリッジアームには結合されていない。
なお、図3(a)に示す114は、磁気ヘッド111に接続される電気的な配線としてのフレキシブル印刷配線基板である。
エアシリンダ6は、磁気ヘッドアッセンブリ111の磁気ヘッド11の先の延長線上の下側でヘッドキャリッジ70を固定するフレーム(図示せず)に取付けられている。
図2(a),(b)に示す突起5は、図3(b)に示されるように、キャリッジアーム7aに下側で揺動レバー2bの下側端部2eの先端側(図面右側)に設けられ、エアシリンダ6がこれに対向して磁気ヘッドアッセンブリ11の下側に水平に配置されている。
その他の構成は図1のものと同じである。エアシリンダ6が後退駆動されたときには、図2(b)と同様な姿勢となって、位置決めピン2aが回動し、磁気ヘッドアッセンブリ11は、傾斜した位置決めピン2aと突当側面3aとの間で位置決めされるとともにクランプされる。
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams corresponding to FIGS. 1 and 2A, respectively, and are of an inline type in which the direction of the magnetic head assembly is along the circumference of the
Since the in-line method is usually a ramp load, the
Therefore, the head positioning clamp and its release are performed at this retracted position. Therefore, the
In this example, the
In addition, 114 shown in FIG. 3A is a flexible printed wiring board as an electrical wiring connected to the
The
As shown in FIG. 3 (b), the
Other configurations are the same as those in FIG. When the
以上説明してきたが、実施例の吸着コレットは円筒であるが、コレットは矩形筒のコレットであってもよく、円筒に限定されない。
また、実施例では、吸着コレットにより磁気ヘッドアッセンブリを磁気ヘッドが上となる仰向けにトレイに収納して、磁気ヘッドが上となるようにヘッドクランプ台にセットするようにしているが、この発明は、逆に吸着コレットにより磁気ヘッドアッセンブリを磁気ヘッドが下となる俯せにトレイに収納して、磁気ヘッドが下となるようにヘッドクランプ台にセットするようにしてもよい。この場合には、取付孔の突起が上側となるので、ヘッドクランプ台1の吸着コレット8が上部に待避するか、コレット8の吸着孔は位置決め移動できるように大きなものとするとよい。
なお、この明細書および特許請求の範囲におけるトレイはパレットを含むものであり、容器一般を意味するものとする。
As described above, the suction collet of the embodiment is a cylinder, but the collet may be a rectangular collet, and is not limited to a cylinder.
In the embodiment, the magnetic head assembly is housed in the tray with the magnetic collet on the back with the attracting collet, and set on the head clamp base so that the magnetic head is on the upper side. On the contrary, the magnetic head assembly may be housed in a tray with the magnetic head on the lower side by an attracting collet and set on the head clamp base so that the magnetic head is on the lower side. In this case, since the projection of the mounting hole is on the upper side, it is preferable that the
The tray in this specification and claims includes a pallet, and means a general container.
1…ヘッドクランプ台、2…首振り位置決め機構、
3…突当ブロック、4…貫通孔、
5…半球状の突起、6…エアシリンダ、7…ヘッドアーム、
8…吸着コレット、10…検査ステージ、
11…磁気ヘッドアッセンブリ、12…磁気ディスク
1a…台座、2a…位置決めピン、3…突当ブロック、3a…突当側面、
111…磁気ヘッド、112…取付基部、
113…位置決め用の取付孔。
1 ... Head clamp base, 2 ... Swing positioning mechanism,
3 ... Abutting block, 4 ... Through hole,
5 ... Hemispherical projection, 6 ... Air cylinder, 7 ... Head arm,
8 ... Suction collet, 10 ... Inspection stage,
DESCRIPTION OF
111 ... Magnetic head, 112 ... Mounting base,
113: Mounting holes for positioning.
Claims (6)
起立する位置決めピンと、ばねと、前記ヘッドクランプ台に載置された前記磁気ヘッドアッセンブリの取付基部の磁気ヘッドと反対側の後端部が突当てられる突当部とが前記ヘッドクランプ台に設けられ、
前記位置決めピンに前記取付孔を嵌合させて前記取付基部を介して前記磁気ヘッドアッセンブリを前記ヘッドクランプ台に載置し、前記位置決めピンを前記突当部に向かって前記ヘッドクランプ台において垂直な面内で前記ばねの付勢により回動させることで前記磁気ヘッドアッセンブリを傾いた前記位置決めピンと前記突当部との間でクランプする磁気ヘッドアッセンブリのクランプ機構。 In a clamp mechanism of a magnetic head assembly in which a magnetic head assembly having a mounting hole for positioning is mounted on a head clamp base of a head carriage via the mounting hole to mount a magnetic head assembly and perform positioning clamping.
The head clamp table is provided with a standing positioning pin, a spring, and an abutting portion against which a rear end portion opposite to the magnetic head of the mounting base of the magnetic head assembly mounted on the head clamp table is abutted. ,
The mounting hole is fitted to the positioning pin, the magnetic head assembly is placed on the head clamp table via the mounting base, and the positioning pin is perpendicular to the abutting portion on the head clamp table. A magnetic head assembly clamping mechanism for clamping the magnetic head assembly between the tilted positioning pin and the abutting portion by rotating the magnetic head assembly by urging the spring in a plane.
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