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薄板的成形方法、薄板以及悬梁的校正装置及其校正方法

阅读:14发布:2020-06-18

专利汇可以提供薄板的成形方法、薄板以及悬梁的校正装置及其校正方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种薄板的成形方法、薄板以及悬梁的校正装置及其校正方法,可以高 精度 使悬梁的 载荷 弯曲部以及 角 度调整部折曲。在悬梁的载荷弯曲部(202)以及角度调整部上在折曲方向上设定激光照射区域(211),对该激光照射区域(211)照射给定长度以及形状的激光。这样,由于载荷弯曲部(202)以及角度调整部按照激光照射弯曲,通过控制该激光照射可以高精度进行弯曲,可以获得适当的载荷以及角度。,下面是薄板的成形方法、薄板以及悬梁的校正装置及其校正方法专利的具体信息内容。

1.一种薄板的成形方法,其特征是对梁状的薄板照射激光使薄板折 曲时,对所述薄板在与所述折曲方向大致相同的方向上直线照射激光。
2.一种薄板的成形方法,其特征是对梁状的薄板照射激光使薄板折 曲时,通过照射激光使所述薄板弯曲。
3.一种悬梁的校正方法,其特征是
包括以下第1步骤及第2步骤中的一方或者两方,所述第1步骤由 测定硬盘驱动器的悬梁的按压盘片的载荷的载荷测定步骤、和根据所测 定的载荷获取载荷调整量的载荷调整量获取步骤所构成;所述第2步骤 由测定硬盘驱动器的悬梁的度的角度测定步骤、和根据所测定的角度 获取角度调整量的角度调整量获取步骤所构成,
还包括:对悬梁的载荷弯曲部以及/或者角度调整部的部位,由照射 形状来定义在和折曲方向大致同一方向上进行的直线照射激光,并预备 多个这些照射形状的组合、选择与所述载荷调整量以及/或者角度调整量 对应的照射形状组合的照射形状组合选择步骤;和
根据所选择的照射形状组合进行激光照射的激光照射步骤。
4.一种悬梁的校正方法,其特征是
整体形成为薄板状、同时从头搭载部的一端通过弹簧部连接在外架 台上、该外架台由到达所述头搭载部的两侧的弯曲部、以及连接该部的 直线部所构成,
以所述头搭载部内为中心设置XY轴、同时以常平架长轴方向作为 X轴、在XY坐标上形成区域I~区域IV,在该区域I以及区域III、或 者区域II以及区域IV中分别设置对角度正校正的激光照射区域、或者 对角度负校正的激光照射区域,
通过对所述正校正区域或者负校正区域进行激光照射来进行角度调 整。
5.一种悬梁的校正方法,其特征是
整体形成为薄板状、同时从头搭载部的一端通过弹簧部连接在外架 台上、该外架台由到达所述头搭载部的两侧的弯曲部、以及连接该部的 直线部所构成,
以所述弹簧部内为中心在与常平架长轴方向垂直的方向上设置边 界,在所述头搭载部侧形成第1区域,在相反侧形成第2区域,在该第 1区域设置对间距角正校正的激光照射区域、在第2区域设置对间距角 负校正的激光照射区域,
通过对所述正校正区域或者负校正区域进行激光照射来进行角度调 整。
6.一种薄板,是至少一部分为弯曲状态并且呈梁状的薄板,其特征 是在和所述弯曲方向大致相同的方向上直线形成激光的照射轨迹。
7.一种悬梁的校正装置,其特征是
具有:测定悬梁的按压盘片的载荷的载荷测定装置、和测定悬梁的 磁头搭载部的角度的角度测定装置、中的一方或者两方,
还包括:根据由载荷测定装置以及/或者角度测定装置所测定的载荷 以及/或者角度,对悬梁的载荷以及/或者角度的校正区域,与折曲方向成 为大致相同的方向地照射激光的激光照射装置;和
在运送台上固定悬梁、对载荷测定装置以及/或者角度测定装置、激 光照射装置一边进行定位一边运送的运送装置。
8.根据权利要求7所述的悬梁的校正装置,其特征是在所述激光照 射装置中包括激光打标机,将该激光打标机形成的激光照射形状作为照 射形状保存。
9.一种程序,其特征是在计算机上执行
包括以下第1流程及第2流程中的一方或者两方,所述第1流程对 悬梁的载荷弯曲部的任一部位在与折曲方向大致相同方向上直线照射激 光由照射形状定义,并预备多个这些照射形状的组合的;
所述第2流程对悬梁的角度调整部的任一部位在与折曲方向大致相 同方向上直线照射激光由照射形状定义,并预备多个这些照射形状的组 合,
根据所测定的硬盘驱动器的磁头按压在盘片上的载荷获取的载荷调 整量以及/或者角度调整量、选择与此对应的照射形状的组合、采用激光 进行照射的流程。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种对支承硬盘驱动器的磁头滑的悬梁的载荷以及 度进行适当修正的薄板成形方法、薄板以及悬梁的校正装置及其校正方 法。

背景技术

目前,硬盘驱动器的记录密度已大幅度提高,为此,支承磁头的悬 梁的制造精度也变得相当严格。即,磁头,为了以给定压压在磁盘上 并且在磁盘转动时,以给定间隔由空气力悬浮,悬梁的载荷以及微小的 滚动角、间距角对悬浮姿势有很大的影响。为此,在各悬梁的制造工艺 中,要进行上述载荷以及上述滚动角、间距角的校正。在此,此前,上 述载荷和上述滚动角以及间距角的校正,是通过把持挠曲板前端的外架 台部,使其弯曲、扭曲等变位,按机械方式进行,由于是机械性把持, 与产品形状相吻合的工具的准备和工具的移动、把持等,需要花费时间, 因此存在校正作业比较麻烦的问题。
针对这样的问题,近年来提出了采用激光光线照射悬梁,例如该部 位的热变形,进行载荷校正,以及滚动角、间距角的校正的技术。作为 这样的校正技术,例如有在特开2000-339894号公报、特公平7-77063 号公报等中公开的技术。在有关特开2000-339894号公报的校正方法 中,对于支承磁头的挠曲板的外架台,当在与该臂长轴方向垂直或者斜 向(挠曲板的宽度方向)进行激光扫描,在扫描部位产生弯曲变形,进 行滚动角以及间距角的校正。特别是,上述激光,相对于外架台产生弯 曲变形的方向大致垂直的方向上扫描,并且为了自然变形,从外架台端 缘使激光射入,穿过对向的端缘使激光扫描。另外,在有关特公平7-77063 号公报的成形方法中,通过在弹性臂的宽度方向上照射激光,进行载荷 校正,可以获得规定的接触压。这时,也是从弹性臂的端缘射入激光, 穿过对向的端缘进行激光照射。
但是,在上述现有技术的校正方法中,由于在与产生弯曲变形的方 向垂直或者斜向的方向上进行激光扫描,高精度调整折曲变位是很困难 的。即,从横方向观察悬梁时,以激光扫描的部位作为支点,外架台弯 曲,该扫描部位的误差在悬梁的端部变大。悬梁,如上述那样需要极高 精度成形时,采用有关校正方法进行微小校正是很困难的,或者需要多 次重复进行校正和检查,生产效率极差。

发明内容

为此,该发明正是针对上述的发明,其目的在于高精度调整悬梁等 板材的折曲变位。
为了达到上述目的,本发明之1的发明,其特征是对梁状的薄板照 射激光使薄板折曲时,对上述薄板在与上述折曲方向大致相同的方向上 直线照射激光。
如果对薄板在与折曲方向大致相同的方向上照射激光,薄板弯曲后 折曲。为此,薄板的折曲可以由激光的照射长度等精密控制。该成形方 法,虽然正好适合薄板的折曲校正,对于通常的弯曲成形也适用。此外, 在以下也相同,直线照射,优选按连续直线激光照射,除此之外也包含 虚线状激光照射等。另外,成为大致平面的特定物体,例如可以举出硬 盘驱动器的盘片,不但并不限定于此。对于硬盘驱动器的情况,梁状薄 板相当于悬梁等。特别是,对于硬盘驱动器的情况,上述梁状薄板,与 成大致平面的特定物体面相对向。另外,所述薄板,包含金属制成或者 树脂制成。
本发明之2的发明,其特征是对梁状的薄板照射激光使薄板折曲时, 使上述薄板弯曲那样照射激光。
与现有技术那样使薄板具有一定角度后折曲相比,在弯曲后折曲, 可以精密控制弯曲量。为此,例如正好适合对硬盘驱动器的悬梁进行精 密折曲的情况。
此外,在上述构成中,进一步,上述薄板,在其表面上具有布线 区域,上述激光有可能照射布线区域之外的部分。如果在布线区域上照 射激光,由于热有可能产生断线或者接触不良的情况,如果避开该布线 区域照射激光可以防止相关问题。在薄板上形成有布线区域时,相当于 例如在薄板上搭载了电子部件,而在表面上形成有与此连接的布线的情 况。
此外,在上述构成中,进一步,上述激光的照射始点或者终点,也 可以设定在上述薄板上。激光的照射始点或者终点如果在薄板上存在, 在照射始点或者终点中加工热向周围扩散,不会在薄板的端缘附近出现 变色和烧焦等不良情况。
此外,在上述构成中,也可以将上述激光按照至少不产生激光照射 痕迹的程度进行散焦后对上述薄板照射。即,该发明由于是以通过用激 光对表面改质进行弯曲成形作为目的,因此没有必要加热到产生照射痕 迹。为此,通过按不产生激光照射痕迹的程度进行散焦,增大了照射面 积,可以提供成形速度。
此外,在上述构成中,进一步,所述激光优选从电扫描头照射。依 据电扫描头,可以高速扫描。另外,在上述构成中,作为上述薄板,例 如,可以举出硬盘驱动器的悬梁。硬盘驱动器的悬梁,对盘片以一定的 载荷按压,又必须使磁头搭载部具有稳定悬浮的姿势,需要保持一定的 角度。因此,要求高精度弯曲成形。如果像该发明那样弯曲后折曲成形, 可以高精度折曲成形。
本发明之3的发明,其特征是包括、由测定硬盘驱动器的悬梁的按 压盘片的载荷的载荷测定步骤、和根据测定后的载荷获取载荷调整量的 载荷调整量获取步骤所构成的第1步骤、以及由测定硬盘驱动器的悬梁 的角度的角度测定步骤、和根据测定后的角度获取角度调整量的角度调 整量获取步骤所构成的第2步骤、中的一方或者两方,包括、对悬梁的 载荷弯曲部以及/或者角度调整部的部位,在和折曲方向大致同一方向上 进行的直线照射激光由照射形状定义、预备多个这些照射形状的组合、 选择与上述载荷调整量以及/或者角度调整量对应的照射形状组合的照射 形状组合选择步骤、根据所选择的照射形状组合进行激光照射的激光照 射步骤。
在该发明中,和折曲方向大致同一方向上进行直线照射激光,如上 所述,可以提高弯曲后折曲的精度。另外,在一般的激光打标机中所采 用的照射形状表示激光的照射位置,利用该照射形状的组合形成与多个 载荷调整量以及/或者角度调整量对应的照射形状组合表。从中选择与实 际校正的载荷调整量以及/或者角度调整量对应的照射形状组合,根据该 组合进行激光照射。这样,可以简单并且高精度进行悬梁的载荷调整。 此外,采用第1步骤和第2步骤两者时,其顺序也可以相反。
本发明之4的发明,其特征是整体形成为薄板状、同时从头搭载部 的一端通过弹簧部连接在外架台上、该外架台由到达上述头搭载部的两 侧的弯曲部、以及连接该部的直线部所构成,以上述头搭载部内为中心 设置XY轴、同时以常平架长轴方向作为X轴、在XY坐标上形成区域 I~区域IV、在该区域I以及区域III、或者区域II以及区域IV中分别设 置对角度正校正的激光照射区域、或者对角度负校正的激光照射区域, 通过对上述正校正区域或者负校正区域进行激光照射可以进行角度调 整。
本发明之5的发明,其特征是整体形成为薄板状、同时从头搭载部 的一端通过弹簧部连接在外架台上、该外架台由到达上述头搭载部的两 侧的弯曲部、以及连接该部的直线部所构成,以上述弹簧部内为中心在 与常平架长轴方向垂直的反向上设置边界,在上述头搭载部形成第1区 域,在相反侧形成第2区域,在该第1区域设置对间距角正校正的激光 照射区域、在第2区域设置对间距角负校正的激光照射区域,通过对上 述正校正区域或者负校正区域进行激光照射可以进行角度调整。
本发明之6的发明,是至少一部分为弯曲状态并且呈梁状的薄板, 其特征是在和上述弯曲方向大致相同的方向上直线形成激光的照射轨 迹。此外,激光的照射轨迹,与可以目视与否无关。此外,在上述构成 中,进一步,在上述薄板上形成有布线区域,上述照射轨迹,有可能在 上述布线区域以外的部分上形成。这样,通过在布线区域之外形成激光 的照射区域,布线区域不会受到激光的热引起的不良影响。为此,可以 有效防止布线出现断线的情况。此外,在薄板上形成有布线区域时,相 当于例如在薄板上搭载了电子部件,而在表面上形成有与此连接的布线 的情况。
此外,在该发明中,包含硬盘驱动器的悬梁的一部分成为弯曲状 态,在与该弯曲方向大致相同的方向上直线形成激光的照射轨迹的悬梁。
此外,在该发明的悬梁中,其特征是整体形成为薄板状、同时从头 搭载部的一端通过弹簧部连接在外架台上、该外架台由到达上述头搭载 部的两侧的弯曲部、以及连接该部的直线部所构成,以上述头搭载部内 为中心设置XY轴、同时以常平架长轴方向作为X轴、在XY坐标上形 成区域I~区域IV、在该区域I以及区域III、或者区域II以及区域IV 中分别具有对角度正校正的激光照射轨迹、或者对角度负校正的激光照 射轨迹。
此外,在该发明的悬梁中,其特征是整体形成为薄板状、同时从头 搭载部的一端通过弹簧部连接在外架台上、该外架台由到达上述头搭载 部的两侧的弯曲部、以及连接该部的直线部所构成,以上述弹簧部内为 中心在与常平架长轴方向垂直的反向上设置边界,在上述头搭载部形成 第1区域,在相反侧形成第2区域,在该第1区域上具有对间距角正校 正的激光照射轨迹、在第2区域上具有对间距角负校正的激光照射轨迹,
本发明之7的发明,其特征是具有测定悬梁的按压盘片的载荷的载 荷测定装置、和测定悬梁的磁头搭载部的角度的角度测定装置、中的一 方或者两方,进一步包括、根据由载荷测定装置以及/或者角度测定装置 测定载荷以及/或者角度、对悬梁的载荷以及/或者角度的校正区域在与折 曲方向大致相同的方向上照射激光的激光照射装置、在运送台上固定悬 梁、针对载荷测定装置以及/或者角度测定装置、激光照射装置一边进行 定位一边运送的运送装置。
即,在该发明中,由运送装置对悬梁相对于载荷测定装置、角度测 定装置的位置进行定位,测定载荷以及角度,然后由运送装置对悬梁相 对于激光照射装置的位置进行定位,根据上述测定结果由上述激光照射 装置对悬梁的所希望位置进行激光照射。这时,在和折曲方向大致相同 的方向上进行激光照射。如果在悬梁上在和折曲方向大致相同的方向上 进行激光照射,悬梁弯曲后进行折曲。为此,可以精密控制悬梁的载荷 以及角度的调整。
本发明之8的发明,是在上述构成中,其特征是在上述激光照射装 置中包括激光打标机,将该激光打标机形成的激光照射形状作为照射形 状保存。该发明,可以在激光照射装置中应用一般的激光打标机,通过 以该激光打标机形成的激光照射形状作为照射形状保存,可以比较简单 地采用特定的激光照射形状对悬梁进行激光照射。
此外,在上述构成中,进一步,在组合上述照射形状后进行激光 照射时,照射形状之间的进程间距量也可以实质上为0。通过使照射形 状之间的进程间距量实质上为0,可以由多个照射形状在同一位置上进 行激光照射。为此,可以简单进行照射形状的组合。
另外,在上述构成中,在上述激光照射装置的校正工艺的下游,也 可以进一步设置测定悬梁按压盘片的载荷的载荷测定装置、测定悬梁的 磁头搭载部的角度的角度测定装置。
由激光照射装置进行悬梁的校正后,由运送装置运送到设置在校正 装置下游的载荷测定装置、角度测定装置,进行再次测定。通过该再次 测定,如果判定没有获得规定的载荷以及角度,也可以再次用激光照射 装置进行校正(这时优选不是在激光照射部分相同的部分上,而是在已 经照射的部位的附近)。此外,可以在在上述激光照射装置的校正工艺 的下游设置载荷测定装置、角度测定装置,也可以使运送装置反向移动, 返回到原来的载荷测定装置、角度测定装置上。这样,可完全进行悬梁 的校正。
进一步,在上述构成中,也可以在上述激光照射装置的夹持悬梁的 相反侧上设置另外的激光照射装置。通过夹持悬梁在相反侧上设置另外 的激光照射装置,可以从悬梁的两侧照射激光。这样,即使单方侧的激 光照射中在校正方向上被限制的标记形状可以使用,可以扩大校正范围。 进一步也可以进行再次校正。
本发明之9的发明,其特征是在计算机上执行的程序包括、对悬梁 的载荷弯曲部的任一部位在与折曲方向大致相同方向上直线照射激光由 照射形状定义,预备多个这些照射形状的组合的第1流程、对悬梁的角 度调整部的任一部位在与折曲方向大致相同方向上直线照射激光由照射 形状定义,预备多个这些照射形状的组合的第2流程、中的一方或者两 方,根据所测定的硬盘驱动器的磁头按压在盘片上的载荷获取的载荷调 整量以及/或者角度调整量、选择与此对应的照射形状的组合、采用激光 进行照射的流程。
附图说明
图1表示有关该发明实施方案1的悬梁校正装置的构成图。
图2表示图1所示悬梁校正装置的构成方框图
图3表示悬梁固定在校正装置上的状态的说明图。
图4表示由图1以及图2的悬梁校正装置,成为校正对象的悬梁的 一例的立体图。
图5表示悬梁的载荷弯曲部中激光照射区域的说明图。
图6表示悬梁的角度调整部中激光照射区域的说明图。
图7表示另一方案的悬梁的角度调整部中激光照射区域的说明图。
图8表示激光照射形状字符登录时的、字符的一例的说明图。
图9表示悬梁的校正工艺的流程图
图10表示载荷弯曲部和角度调整部的弯曲状态的比较说明图。
图11表示布线区域和激光的激光照射区域之间的关系的一例的说 明图。
图12表示布线区域和激光的激光照射区域之间的关系的一例的说 明图。
图13表示布线区域和激光的激光照射区域之间的关系的另一例的 说明图。
图14表示布线区域和激光的激光照射区域之间的关系的另一例的 说明图。
图15表示有关该发明实施方案2的悬梁校正装置的构成图。
图16表示图14所示的悬梁校正装置的变形例的构成图。
图17表示激光照射区域的配置的说明图。
图中:100-悬梁校正装置、1-载荷测定装置、2-角度测定装置、3- 激光打标机、4-运送装置、5-控制用计算机、6-激光打标机本体、7 -运送台、20-激光打标机头、21-光纤、22-电扫描反射镜、23-聚 光透镜、24-激光振荡部、25-控制器、51-载荷设定值存储部、52- 载荷调整量计算部、53-载荷数据库、54-载荷字符组合选择部、55- 角度设定值存储部、56-角度调整量计算部、57-角度数据库、58-角 度字符组合选择部、59-加算部、61-字符设定编码存储部、62-字符 变换部、63-激光照射位置变换部、200-悬梁、201-基板、202-载荷 弯曲部、203-承重梁、204-挠曲板、205-常平架弹簧部、206-外架 台、207-悬梁臂安装部、208-磁头搭载部、209-滑块、210-磁头、211、 213、214-激光照射区域、212-角度调整部、215-布线区域。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明。此外,并不限定于依据该实施方案的发 明。另外,在下述实施方案中的构成要素,包含同行容易想象的要素或 者实质上相同的要素。
(实施方案1)
图1表示有关该发明实施方案1的悬梁校正装置的构成图。图2表 示图1所示悬梁校正装置的构成方框图。图3表示悬梁固定在校正装置 上的状态的说明图。如以上图所示,该悬梁校正装置100,包括载荷测 定装置1、角度测定装置2、激光打标机3、运送悬梁200的运送装置4、 控制用计算机5、激光打标机本体6。此外,在该实施方案中激光打标机 3正适合该发明,作为一例公示,但照射激光的装置并不限定于此(以 下同样)。
运送装置4,在运送台7上临时固定悬梁200的状态下移动,分别 可以在载荷测定装置1、角度测定装置2、激光打标机3的下方定位。由 运送台7,伺服电机8、滚珠丝杠9以及直线移动导杆10进行移动控制。 此外,上述临时固定的方法,例如通过夹具11(图3中用虚线表示)悬 梁200夹持固定。作为除此之外的临时固定装置,可以举出吸附装置、 螺栓固定、磁头等各种装置。运送台7和临时固定装置(11),该控制器 (图中未画出)与控制用计算机5连接,由该控制用计算机5实质进行 控制。
载荷测定装置1,由以给定压按压悬梁200的特定部位的探针12、 设置在该探针12上的测压元件13。探针12的上下移动,通过具有直线 移动导杆的伺服电机14(或者步进电机)以及滚珠丝杠15的组合、或 者图中未画出的油压气缸所构成的上下移动用机构进行。探针12的前端 12a为大致球形状,抵压在悬梁200的磁头搭载部(具体例在后面说明) 上。这时的按压量为恒定,将这时的测压元件13的输出信号传送给控制 用计算机5。控制用计算机5,从上述输出电压运算测定悬梁的载荷。
角度测定装置2,例如由对悬梁200的磁头搭载部照射激光的激光 光源16、和接收由上述磁头搭载部反射的激光的CCD17以及放大器18 的接收部19所构成(实际上收容在同一箱体内)。CCD17的输出信号传 送给控制用计算机5,由控制用计算机5通过上述激光的反射光的位置 测定悬梁200的弯曲角度。载荷测定装置1和角度测定装置2,位于激 光打标机3的校正工艺的上游侧。
一般的激光打标机,对工件照射激光,通过吸收热使工件表面蒸发 或者改质、变色,对该激光照射部位和没有激光照射的部位进行加工构 成不同的观感。在该发明中,虽然并不限定于此,但采用激光打标机3 构成校正装置时,优选直接使用打标机原本的应用。即,作为文字等标 记(字体),只要登录对悬梁200激光照射的形状即可。此外,如果像通 常的标记那样按照给定间距传送并进行加工(例如像文章那样以给定间 距传送文字而形成时),则不能将各种激光照射形状多个组合进行照射, 因此按照间距[0]的状态进行激光照射。
上述激光打标机3,由激光打标机头20、通过光纤21连接的激光 打标机本体6所构成。在激光打标机3本体内发射的激光,在光纤21内 传送,从激光打标机20对悬梁200照射。激光打标机头20,由XY方 向的电扫描反射镜22使激光光束偏向,由聚光透镜23将提高了能量密 度的激光对悬梁200照射。在激光打标机本体6中,内藏有激光振荡部 24以及控制器25。激光振荡部24,由闪光灯、LD(激光二极管)等激 活振荡介质(例如YAG等),而发射激光。另外,控制器25,使激光振 荡和反射镜驱动同步,控制上述激光打标机头20,使其对特定部位进行 激光照射。特别是,通过采用单模激光器可以缩小光径,像后述那样, 对于布线间的狭窄部分也可以可靠照射。另外,来自电控头的激光采用 长焦点距离透镜进行聚光,如果调整成能获得较深的焦点深度,即使激 光打标机头20和悬梁200之间的距离发生变化,激光的能量密度的变化 也不大。为此,可以不需要对焦点距离的精密控制。
控制用计算机5包括、保存悬梁200所要求的载荷设定值的载荷设 定值存储部51、载荷测定装置1的输出信号和所设定的载荷设定值进行 比较后计算载荷调整量的载荷调整量计算部52、保存各载荷对应的各种 载荷字符(照射形状)的组合的载荷数据库53、为正确校正载荷而从多 个载荷字符的组合中选择特定的载荷字符的组合的载荷字符组合选择部 54。
另外,控制用计算机5,包括、保存悬梁200所要求的角度设定值 的角度设定值存储部55、角度测定装置2的输出信号和所设定的角度设 定值进行比较后计算角度调整量的角度调整量计算部56、保存各角度对 应的各种角度字符(照射形状)的组合的角度数据库57、为正确校正角 度而从多个角度字符的组合中选择特定的角度字符的组合的角度字符组 合选择部58,进一步包括将上述载荷字符组合选择部54所选择的载荷 字符以及角度字符组合选择部58所选择的角度字符相加的加算部59。 上述控制用计算机5,通过该计算机的CPU、存储器硬件以及给定的 软件实现上述功能。
另外,在激光打标机本体6的控制器25中,设置保存字符设定编 码的字符设定编码存储部61、参照字符设定编码对字符编码进行解码、 将字符变换成形状信息的字符变换部62、根据变换后的形状信息变换成 实际激光照射的位置形状的激光照射位置变换部63。上述字符变换部62 以及激光照射位置变换部63,可以由通用计算机和给定软件构成具有同 样功能的装置。
以下,对由悬梁校正装置进行校正的悬梁进行说明。图4表示由图 1以及图2的悬梁校正装置,成为校正对象的悬梁的一例的立体图。该 悬梁200,在基板201上通过载荷弯曲部202设置了承重梁203,在该载 荷梁203的前端上经载荷梁安装部207(参照图5)点焊连接挠曲板204。 挠曲板204,如图6所示,由常平架弹簧部205、外架台206、206、磁 头搭载部208构成。在磁头部208上,与在承重梁上形成的微凹208a。 微凹208a,在搭载磁头时,位于略中央的位置上。
挠曲板204,将不锈板通过蚀刻或者冲压形成给定形状。用于悬 浮的滑块209设置在磁头搭载部208上,在该滑块209的端部上设置磁 头210(图中虚线所示)。此外,基板201和承重梁203也可以不一体成 形,而将分体部件采用点焊连接构成。这时,承重梁203和载荷弯曲部 202成为一体,载荷弯曲部202的一部分或者整体通过部分蚀刻可以形 成将板厚变薄的结构。另外,也可以将分体的载荷弯曲部202按合页状 固定在承重梁203上,然后,通过将该载荷弯曲部202点焊连接在基板 201上进行固定。
上述载荷弯曲部202,在磁头搭载部208中获得适当的载荷而预先 采用加压等在间距方向上弯曲成形。悬梁200的弯曲成形由于如上述那 样采用机械方式进行,为了在磁头搭载部208上施加适当的载荷而需要 对该载荷进行适当校正。另外,为了使磁头搭载部208相对于硬盘驱动 器的盘片以适当的角度相对,而需要对该角度进行校正。
图5表示在悬梁的载荷弯曲部中的激光照射区域,图6表示在悬梁 的角度调整部中的激光照射区域。载荷弯曲部202,位于基板201和承 重梁203之间例如采用2足方式连接,根据需要该载荷弯曲部形成的比 较薄。激光照射区域211,在载荷弯曲部202的弯曲方向(与弯曲时的 折曲或者弯曲的棱线垂直的方向)上直线设置多个。在此,激光照射区 域211,表示激光照射可能的范围,如后述那样在该范围内确定激光的 照射长度和形状,对该激光照射区域211的全部或者一部分进行激光照 射。另外,激光照射区域211的始点F以及终点E,在载荷弯曲部202 内,此外,也有只有始点F或者终点E在载荷弯曲部202内的情况。在 载荷弯曲部202的激光照射区域211中,例如预定进行4种长度的激光 照射,这时,根据校正的程度(载荷调整量)选择适当的长度。该激光 照射区域211的左右对称校正,使悬梁200在间距方向上弯曲。此外, 即使定义为激光照射区域211,但并不是在实际载荷弯曲部202中标记 该图所示的形状,而是定义为在校正装置100内在该位置上进行校正。
另外,如该图6所示,角度调整部212的激光照射区域213、214, 在挠曲板204的外架台206上设置多个。具体讲,在从外架台206的基 板204a部分延伸的直线部206、以及从直线部206a到常平架弹簧部205 的弯曲部206b上设定,上述同样在校正装置100内顶角度调整部212, 并不特别实施标记等。此外,为了能辨认激光照射区域211、213、214, 也可以实施标记。
另外,以磁头搭载部的中央位置(一般是微凹208a的位置)为中 心设置XY轴时,通过对外架台部的范围I以及范围III的激光照射区域 的激光照射,对滚动角进行负校正,而通过对范围II以及范围IV的激 光照射区域的激光照射,对滚动角进行正校正。另外,通过对以常平架 弹簧部205的中心为边界的区域V(第1区域)的激光照射区域的激光 照射对间距角进行正校正,而对区域VI(第2区域)的激光照射区域的 激光照射对间距角进行负校正。为此,间距角和滚动角不能单独进行校 正,通过进行组合,可对滚动角或者间距角进行适当校正。
此外,上述图4到图6所示的悬梁200是一例,对于除此之外的悬 梁,显然也可以在支配载荷以及角度的部位上设置上述激光照射区域。 另外,该激光照射区域的形状由悬梁的形状和材质等的诸多条件确定, 不能针对所有悬梁唯一确定其形状等。激光照射区域,可以通过经验或 者计算机仿真设定其形状和位置。
另外,激光照射区域213、214的始点F以及终点E,都处在角度 调整部212内。此外,也有只有始点F或者终点E处在角度调整部212 内。另外,如图6所示,上述激光照射区域213、214,设定成不与位于 外架台206和磁头搭载部208之间的布线区域215a重合。在布线区域215a 中,例如配置图案化后的包含和绝缘层的布线部(例如可挠性基板等), 实际上离开外架台206处于悬浮状态。
如果对该布线区域215a照射激光,对布线形成的热负载过大,而 有可能出现断线或者不良布线的情况。另外,也可能出现可挠性基板烧 坏的情况。为此,如该图所示,通过避开布线区域215a设定激光照射区 域213、214,可以不在布线区域215a上照射激光。为此,具有不会由 于激光引起不良情况的优点。此外,上述布线区域215,如图7所示, 也可能是具有在挠曲板204的不锈钢面上沿外架台206、206的长轴方向 形成绝缘层,该绝缘层上形成导体的结构。在有关结构中,和上述同样, 会出现对布线热负载过大的问题,如该图所示,优选避该开布线区域215 设定激光照射区域213、214。
该发明,用激光照射悬梁200的给定部位,利用热变形对载荷以及 角度进行校正。为此,需要针对每个激光照射区域213、214预先获取激 光形成的变形量。例如,如果对图5以及图6所示激光照射区域213、214 按给定形状以及长度进行激光照射,激光照射会改变载荷弯曲部202、 角度调整部212的变位,需要根据实验或者仿真获取该关系,并且数据 库化。这样的数据库的具体例,在图2所示的控制用计算机5内构筑, 将根据载荷调整量或者角度调整量进行校正时的激光照射形状作为字符 进行登录,进行数据库化。
图8表示对激光照射形状进行字符登录时的字符的一例。符号C1 的字符,表示激光打标机3通常使用中所采用的激光照射形状(字母)。 符号C2~符号C11,表示只对给定载荷调整量进行校正时的字符。例如 符号C2的字符,表示对给定大小的框(激光照射范围)内靠左下方的 位置进行激光照射。符号C3的字符表示对靠左上方的位置进行激光照 射。对于符号C4~符号C11的字符,表示对给定位置进行激光照射。
另外,符号C12~符号C15,表示字符的组合。例如,符号C12表 示字符1和字符4的组合。字符C12,根据该组合可以对给定的载荷调 整量或者角度调整量进行校正。符号C13~符号C15同样也表示给定字 符的组合,根据该组合可以对给定的载荷调整量或者角度调整量进行校 正。实际上,为了能覆盖所要求的载荷调整量或者角度调整量的所有范 围,而预备有多种字符组合,并保存在载荷数据库或者角度数据库中。 此外,利用字符的组合进行校正时,如上所述采用各字符校正滚动角(或 者间距角)时,几乎不可避免对间距角(滚动角)要产生影响,因此不 能单独对滚动角或者间距角进行校正。为此,在实际进行校正时,需要 通过对多个字符进行组合,生成最佳的字符。
上述字符组合,经编码后存放在载荷数据库53以及角度数据库57 中,由用于载荷调整以及角度调整的字符组合选择部54、58选择,在加 算部59中进行加算后的字符编码,由上述字符变换部62参照上述字符 设定编码变换成位置数据,进一步变换成用于由激光照射位置变换部63 照射激光的照射位置数据。
然后,对该悬梁校正装置100的动作进行说明。图9表示该悬梁的 校正工艺的流程图。首先,将成为校正对象的悬梁200保持在运算台7 上,然后,使运算台移动给定量,使悬梁200处于载荷测定装置1的下 面(第S1步)。载荷测定装置1,使探针12下降,其前端12a按压在悬 梁200的磁头搭载步208上,然后,压下给定量。然后,载荷测定装置 1,通过压入给定量向悬梁200施加的载荷,由上述测压元件13进行测 定(第S2步)。
测压元件13的输出信号向控制用计算机5传送,在载荷调整量计 算部52中将该载荷和保存在载荷设定值存储部51中的载荷设定值进行 比较,计算出所需要的载荷调整量(第S3步)。然后,移动运送台7, 使悬梁200处于角度测定装置2的下面(第S4步)。然后,用激光照射 悬梁200的磁头搭载部208,由CCD7接收所反射的激光。CCD17的输 出信号被传送给控制用计算机5,在此计算实际的角度(第S5步)。
角度调整量计算部56,将实际的角度和保存在角度设定值存储部55 中的角度设定值进行比较,确定角度调整量(第S6步)。然后,载荷字 符组合选择部54,根据载荷调整量选择保存在载荷数据库53中的多个 载荷字符,进一步,角度字符组合选择部58,根据角度调整量选择保存 在角度数据库57中的多个角度字符(第S7步)。然后,加算部59,将 在载荷字符组合选择部54以及角度字符组合选择部58中选择的载荷字 符和角度字符相加,换言之,最终生成可以校正滚动角以及间距角两者 的字符(第S8步)。字符组合,例如是图8所示的样子。
编码后的字符编码,向激光打标机3传送。然后,激光打标机3的 字符变换部62,参照保存在字符设定编码存储部61中的编码,将上述 字符编码进行字符变换(第S9步)。然后,激光照射位置变换部63,将 变换后的字符变换成激光照射位置数据(第S10步)。然后,由数据库选 择激光输出量(第S11步),同样由数据库选择激光的散焦量(第S12步)。 然后,激光打标机本体6,根据该激光照射位置数据,驱动控制激光打 标机头20,向悬梁200的载荷弯曲部202以及角度调整部212照射激光 (第S13步)。由于传送间距为[0],实际上变成以组合字符的形进行激 光照射。
返回到图5以及图6,实际照射激光的照射条件,可以按照实验把 握。例如,图5所示悬梁的载荷弯曲部202中载荷变化量与激光的扫描 长度以及根数成比例。各载荷字符组合,定义扫描长度以及照射根数, 根据所需要的载荷调整量选择对应的字符,并照此照射激光,可以高速 进行载荷调整。这对于图6所示角度调整部中角度变化量也相同,各角 度字符的组合与激光的扫描长度以及根数成比例,根据所需要的角度调 整量选择对应的字符,并照此照射激光,
通过向载荷弯曲部202以及角度调整部212的激光照射区域211、 213、214照射给定长度以及形状的激光,如图10(a)所示,激光照射 区域包含其周围弯曲变形。例如,对于图5所示载荷弯曲部202的情况, 与纸面大致垂直的方向上按给定曲率弯曲,激光照射区域211中的实际 照射激光的部位成为歪曲形状的弧。对于图6的角度调整部212也同样, 激光的照射部位弯曲变形。对此,在上述现有的载荷以及角度的校正方 法中,在与产生弯曲变形的方向大致垂直或者斜向的方向上进行激光扫 描,如图10(b)所示,悬梁900与激光扫描线901具有一定角度折曲, 高精度调整是非常困难的。这样,通过沿激光折曲变形的方向进行扫描 而弯曲变形,可以高精度进行折曲变形。另外,在现有技术的方法中, 在激光扫描线901上应力集中,有可能出现破坏的现象,但在该发明中, 由于激光的照射部位弯曲变形,可以防止烧焦的情况发生。对此在现有 技术的方法中,激光扫描线901变成通过载荷弯曲部202以及角度调整 部212的边缘,并且在该边缘部分上由于激光的扩散区域少,比较容易 发生烧焦的情况。
在此,如图5以及图6所示,激光的扫描始点F以及终点E位于悬 梁200上的任意点上。为此,在始点F以及终点E的加工热在照射表面 附加扩散,防止在悬梁200的端缘附加产生变色、烧焦等不良情况。另 外,由于激光照射长度可以任意设定,如果对照射位置区域划分(例如 在图5中,10根激光照射区域211中,使内侧的8根为粗调整区域,外 侧的2根为微调整区域),可以实现高速并且精密的加工。即,这样进行 区域划分并且其一方作为粗调整区域,而另一方作为微调整区域,例如 粗调整区域的激光照射采用高能量高速进行,微调整区域的激光照射采 用比较低的能量正精确进行,这样整体可以进行高速并且精密的加工。
在此,激光打标机头20,从电扫描头发出的激光由于采用长焦点距 离透镜进行聚光,可以获得深的焦点深度,悬梁200的与激光打标机头 20之间的距离即使发生变化,也可以抑制激光能量密度的变换。为此, 不需要对悬梁200进行焦点距离精密的有源控制,或者采用比较粗的控 制就已经足够。其结果,可以廉价构筑校正装置。另外,不会出现由于 过度集中而产生的烧焦等不良情况。
另外,实际的激光光径,通过由聚光透镜23等进行某种程度的散 焦,可以调整激光的能量密度,这样,可以削减激光的照射痕迹,并且 可以提供加工速度。散焦的程度可以适当确定悬梁的材质和厚度、激光 照射位置等。简言之,参考悬梁的材质等,按照不产生烧焦等激光照射 痕迹的程度调整激光光径即可。另外,通过由长焦点距离透镜获得深的 焦点深度,使激光光径大致恒定,以及通过散焦使激光光径有某种程度 增大,当这两条件满足时,可以极为有效地削减激光照射痕迹。
在此,在激光照射时,通过对激光照射区域211、213、214缩小激 光光径,即使在布线周围、或者布线与布线之间进行激光照射,不会使 该布线出现烧焦等不良影响。图11表示布线区域215和激光的激光照射 区域213之间的关系的一例。这样,布线区域215,在挠曲板204的外 架台206上形成,在该布线215a和布线215b之间与该布线215a、b大 致平行设置激光的激光照射区域213a。另外,根据需要,在布线215b 和外架台206的端缘之间设定激光照射区域213b。这样,由于激光不会 照射到布线区域215上,可以防止布线215a、b的烧焦和断线等问题。
另外,如图12所示,在挠曲板204中外架台206的直线部206a、 以及从直线部206a到常平架弹簧部205的弯曲部206b(角度调整部212) 上存在布线区域215时,在该布线215a和布线215b之间沿该布线215a、 b设定激光照射区域214即可。另外,按照另一种观点,在进行上述激 光照射时会向布线区域215传递激光的热(特别是由于悬梁200由不锈 钢等金属制成),该热影响不成为问题的程度,使该布线区域215和激光 的激光照射区域213、214之间需要相距一定距离。该距离,通过实验或 者仿真确定即可。另外,由于对准精度不足等有可能造成激光的照射位 置偏离而对布线造成损伤,在这种情况下,优选考虑到相关偏离,设定 激光照射区域213、214即可。
另外,按照又一观点,通过沿布线区域215设置激光照射区域213、 214,可以防止对布线的不良影响。又也可以避开布线区域215设定激光 照射区域213、214。此外,上述布线区域和激光照射区域之间的位置关 系,即使具有上述图5、6、10、11所示之外的关系,也同样可以适用。
另外,如图13所示,也可以按照一定间隔直线设定激光照射区域 216,对各个激光照射区域216照射激光。这样直线照射激光的结果,可 以使载荷弯曲部202以及角度调整部212和图10(a)所示同样弯曲。 即,在该发明种为了高精度进行折曲校正,激光照射区域不需要是连续 的直线,如该图所示只要实质上为近似直线状态即可。此外,直线上照 射激光时,例如可以在设定的激光照射区域内散点性进行激光照射,也 可以在设定的激光照射区域内波状进行激光照射(图中未画出)。
更进一步,在激光扫描中通过使激光的能量改变,可以精密控制弯 曲形状。例如,如图14所示,通过控制激光的聚焦变更直径大小,可以 改变照射外架台206的激光的照射宽度(激光照射区域217)。这样,照 射宽度的大径部分217a的曲率增大,而小径部分217b的曲率减小,这 样分开使用可以更精密进行折曲。另外,也可以不变更上述激光光径, 而通过改变激光的能量密度,进行输出调整。这样,能量不会集中在1 点上,具有给定激光光径,可以调整输出,不会产生焦痕等现象。
另外,如图1所示,在悬梁校正装置100中,在由载荷测定装置1, 角度测定装置2进行校正的工艺的上游,虽然测定悬梁200的载荷以及 角度,为测定校正后的载荷以及角度,也可以在激光打标机20头的下游 进一步设置载荷测定装置1,角度测定装置2(图中未画出)。由下游的 载荷测定装置1以及角度测定装置2可以判断校正是否适当进行。当校 正不足时可以再次进行载荷以及角度的校正。此外,在图1所示的构成 中,也可以在校正后使运送台7反方向返回,采用上游的载荷测定装置 1以及角度测定装置2进行载荷以及角度的再次测定。
(实施方案2)
图15表示有关该发明实施方案2的悬梁校正装置的构成图。该悬 梁校正装置300的特点是在悬梁200的上下两方向上设置激光打标机头 20、301,其它方面由于和有关实施方案1的悬梁校正装置100相同,在 此省略其说明。如上所述,如果使激光照射悬梁200的载荷弯曲部202 以及角度调整部212,照射侧弯曲变形,根据激光照射的状态有可能出 现过校正的情况。这时,由配置在第1激光打标机头20的相反一侧上的 第2激光打标机头301,对载荷弯曲部202以及角度调整部212的相反 面进行激光照射。这样,在与已经弯曲的方向相反的方向使载荷弯曲部 202以及角度调整部212弯曲,通过进行负校正可以消除上述过校正。 另外,通过在相反面上进行激光照射,和从单方向进行激光照射的情况 相比,可以扩大校正范围。
另外,也可以第2激光打标机头不配置在相反侧,而配置与第1激 光打标机头相同一侧上,在用第1激光打标机头后,使悬梁上下翻转后, 采用第2激光打标机头照射(图中未画出)。另外,也可以在用第1激光 打标机头照射后,使悬梁上下翻转,将悬梁再次运送到第1激光打标机 头的位置进行照射。这时,不需要第2激光打标机。
另外,如上所述,虽然可以采用2个激光打标机头,也可以如图16 的变形例所示,采用单个激光打标机头20,在悬梁200的相反侧上设置 使上述激光打标机头20的激光反射的、对载荷弯曲部202以及角度调整 部212的背面照射激光的反射镜302。采用反射镜302时的激光扫描, 优选在激光打标机头20侧进行,也可以在反射镜302侧进行。
进一步,如果在载荷弯曲部202以及角度调整部212的两面的相同 位置上照射激光,由于载荷弯曲部202以及角度调整部212是薄板,由 于材料的热影响部重叠等,存在不能形成所希望的弯曲变形的情况。这 时,如图17所示,优选在载荷弯曲部202以及角度调整部212的两面的 不同位置(表面的激光照射区域218用实线,背面的激光照射区域219 用虚线表示)上设定激光的激光照射区域。
(其它实施方案)
在以上的说明中,对悬梁校正装置的校正对象为悬梁的情况进行了 说明,除此之外也可以采用上述校正装置进行校正。即只要是需要对间 距角以及/或者滚动角进行微小校正的部件,就可以作为该校正装置的校 正对象。例如,例如可以举出采用金属板的原子显微镜的悬梁臂探针、 光头、光通信连接器等的光轴调整、微接触器等。
另外,在上述实施方案1、2中,采用激光打标机3进行激光照射, 只要将上述那样的字符作为程序预备,没有必要采用市场销售的激光打 标机3。
进一步,在上述实施方案中,虽然同时进行载荷调整以及角度调整, 也可以只对其中一方进行。这时的字符的组合,根据获得的载荷调整量 或者角度调整量选定即可。
如上所述,在有关该发明的薄板的成形方法中,可以进行精密的弯 曲成形。另外,可以简单并且高精度进行悬梁的载荷调整。
另外,有关该发明的薄板,成为高精度弯曲成形的合格产品。进一 步,有关该发明的悬梁的校正装置,可以精密控制载荷以及角度的调整。
另外,有关该发明的悬梁的校正装置,可以比较简单地采用特定的 激光照射形状对悬梁进行激光照射。另外,有关该发明的悬梁的校正装 置,由于在激光照射装置的夹持悬梁的相反侧上设置另外的激光照射装 置,可以扩大校正范围。
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