CN102460580A - 用于支撑磁盘驱动器的设备和磁盘驱动器测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于将磁盘驱动器插入测试单元或从测试单元移除磁盘驱动器的方法和设备，测试单元包括多个槽，每个槽均具有用于容纳所述磁盘驱动器的支架，该方法包括：将支架从槽中移出以进入打开位置，使得支架可容纳磁盘驱动器，其中支架保持与槽接触；当托盘仍与槽接触时，将磁盘驱动器插入支架；以及将包含磁盘驱动器的支架移入闭合位置中以返回到槽中。

Description

用于支撑磁盘驱动器的设备和磁盘驱动器测试设备

本发明涉及用于支撑磁盘驱动器(disk drive)的设备、用于容纳多个磁盘驱动器的磁盘驱动器测试设备、以及测试磁盘驱动器的方法。

当在制造期间测试磁盘驱动器时，本发明具有特别的应用。然而，在伺服写入(servo-writing)过程期间(当将伺服道(servo tracks)被写至磁盘驱动器时，包括使用单独的时钟头的情况，以及自伺服写入过程和自伺服填充过程)、以及在最终用户正常使用磁盘驱动器期间，本发明应用于安装磁盘驱动器。

在US-A-6018437、WO-A-97/06532、WO-A-03/021597、WO-A-03/021598和WO-A-2004/114286中公开了用于支撑磁盘驱动器的设备的实例，这些专利的全部内容以引用方式结合于此。在许多这些设备中，磁盘驱动器被支撑在支架(或“托盘”)中，所述支架(或“托盘”)被插入于壳体(或“底架”)和从壳体(或“底架”)中移除。典型地，此插入和移除是自动的，并由机械臂执行。

典型地，在这种壳体中设置有多个槽，每个槽用于容纳相应的磁盘驱动器。磁盘驱动器从壳体插入其支架或从其支架中去除的动作能够导致振动和会干扰其他槽中的磁盘驱动器的冲击事件。当测试单元变得完全不同步时，即，在单个磁盘驱动器上执行的测试或动作并非必须与在测试单元内的其他磁盘驱动器上执行的那些相同，存在对防止动态事件影响相邻槽的不断需求。

根据本发明的第一方面，提供了一种将磁盘驱动器插入测试架(rack)的方法，测试架包括多个槽，每个槽均具有用于容纳所述磁盘驱动器并将所述磁盘驱动器保持在槽中的支架，该方法包括将支架滑出槽，使得支架能够容纳磁盘驱动器，其中，支架保持与槽接触；当托盘仍与槽接触时，将磁盘驱动器插入支架，然后将支架滑回至槽中。

根据本发明的另一方面，提供了一种从测试单元移除磁盘驱动器的方法，测试单元包括多个槽，每个槽均具有用于容纳所述磁盘驱动器的支架，该方法包括：将包含磁盘驱动器的支架从其槽中移出并进入打开位置中；并且，当支架仍与槽接触时，从支架移除磁盘驱动器。

提供了一种将磁盘驱动器插入测试架或从测试架移除磁盘驱动器的方法，测试架包括多个槽，在将磁盘驱动器插入所述多个槽或从所述多个槽移除期间，支架保持与槽接触，其中磁盘驱动器实际上位于支架中或从支架中取出。这是重要的。如果考虑两个相邻槽，那么，磁盘驱动器在其中目前处于测试中的一个槽甚至可能是伺服道写入的，并且相邻槽没有磁盘驱动器且等待将放在该槽中的驱动器，将驱动器插入该槽中的动作将不可避免地干扰壳体的结构，并由此干扰包含处于测试中的磁盘驱动器的相邻槽。处于测试中的槽将必须应对此干扰。传统地，这只通过用来将槽与外部振动隔离的隔离系统来实现，反之亦然，以确保在槽内产生的振动不向外传递。

当通过隔离系统支撑槽时，传统地容纳具有磁盘驱动器的支架的槽经历一些位移。在历史上，已通过提供一些阻力从而对槽产生阻尼的隔离器、或通过其他装置(诸如气封垫圈或硬挡块，例如塑料与塑料的接触)，来控制此位移。

已经认识到，当托盘对准槽时，冲击事件的主要部分(主因，bulk)是初始接触。通过当将磁盘驱动器插入槽时确保支架保持与槽接触，可消除此冲击事件。事实上，由将磁盘驱动器插入单元内的特定槽而对相邻槽所产生的主要冲击来自于支架与空槽的第一次接合以及将驱动器塞入槽，即，驱动器与插入物之间的连接，通常在槽的后部。这通常是因为，如上所述，插入和移除是自动的，并由机械臂执行。对机械臂与支架之间的接合会有一些不可避免的影响，并且这容易传递至相邻槽。此外，如果支架与槽之间存在任何不对准，那么，支架边缘与槽之间的碰撞能够导致壳体的振动。

通过要求在将磁盘驱动器放置在支架中的同时支架保持与槽接触，解决了由支架与槽的第一次接合所导致的对相邻槽的干扰。

如上所述，当用隔离系统支撑槽时，传统地容纳具有磁盘驱动器的支架的槽经历一些位移。在历史上，已通过提供一些阻力从而对槽产生阻尼的隔离器、或通过其他装置(诸如气封垫圈或硬挡块，诸如塑料与塑料的接触)来控制此位移。因此，隔离系统需要足够坚固，以承受支架的重复插入，并还能够减弱插入力。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于支撑磁盘驱动器的设备，磁盘驱动器具有在使用中围绕磁盘轴线旋转的磁盘，该设备包括：

壳体，用于容纳一个或多个可移动地支撑的槽；

至少一个可移动地支撑的槽，磁盘驱动器能够容纳在所述槽中；

隔离系统，将槽与壳体内的其他槽隔离开；以及

冲击吸收器，设置于壳体与槽之间，以当将磁盘驱动器插入槽时吸收磁盘驱动器的槽上的冲击，冲击吸收器布置为在正常使用期间与壳体不接触，而在将磁盘驱动器插入槽时与壳体接触。

槽设置有冲击吸收器和隔离系统。不将冲击吸收器布置为在正常操作过程中与壳体接触，而是实际上仅在将磁盘驱动器或支架插入壳体时与壳体接合。因此，提供了一种使得能够将在正常使用中需要的隔离与在将磁盘驱动器插入测试单元的过程中所需要的冲击吸收分离开的设备。

通过提供专用装置以满足插入期间的冲击吸收功能和正常使用期间的隔离功能，不需要影响任一功能中的性能。换句话说，专用冲击吸收器能够制造得足够坚固，以承受插入并阻止插入力的部分插入，同时隔离系统能够制造得反应足够迅速，以处理在正常使用期间所遇到的正常频率和大小的振动。隔离系统本身不需要具有所需强度来承受插入过程。

优选地，冲击吸收器包括从槽伸出的凸起，用于与壳体上的相应的孔接合。优选地，凸起具有安装在其上的材料，诸如弹性体，以提供冲击保护。

当在支架上进行硬盘驱动器的插入或移除时，槽由于隔离系统的反作用而相对于壳体稍微移动，直到支架与冲击吸收器接合为止。当接合冲击吸收器时，其提供进一步的阻力、刚度和阻尼，直到在支架上已经完成磁盘驱动器的插入或移除为止。一旦自动装置已释放其在支架上的抓握，冲击吸收器便定位在壳体中的开口内，与壳体不接触。在正常使用中，仅用隔离系统支撑槽。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于支撑磁盘驱动器的设备，磁盘驱动器具有在使用中旋转的磁盘，该设备包括：

壳体，用于容纳一个或多个可移动地支撑的槽；

至少一个可移动地支撑的槽，被布置为容纳磁盘驱动器；

隔离系统，将槽与壳体内的其他槽隔离开；以及

冲击吸收器，设置于壳体与槽之间，以当将磁盘驱动器插入槽时吸收磁盘驱动器的槽上的冲击。

提供专用装置以满足插入期间的冲击吸收功能和正常使用期间的隔离功能。因此，不需要影响任一功能中的性能。专用冲击吸收器能够制造得足够坚固，以承受插入并阻止插入力的部分插入，同时隔离系统能够制造得反应足够迅速，以处理在正常使用期间所遇到的正常频率和大小的振动。

现在将参考附图通过实例描述本发明的实施方式，其中：

图1示意性地示出了磁盘驱动器测试单元的透视图；

图2A示意性地示出了通过图1的磁盘驱动器测试单元前方的单元中的槽的竖直截面；

图2B示出了通过来自例如图1所示的磁盘驱动器单元的两个槽的纵向横截面；

图2C示出了通过6槽磁盘驱动器单元的横向横截面；

图3示意性地示出了来自图1的单元的槽；

图4示意性地示出了支架托盘处于打开位置的图1的磁盘驱动器测试单元的部分的透视图；

图5示意性地示出了支架托盘处于闭合位置的图1的磁盘驱动器测试单元的部分的透视图；

图6示意性地示出了去除了顶盖的部分的图1的磁盘驱动器测试单元的部分的透视图；

图7示出了用于与磁盘驱动器测试单元的槽一起使用的冲击吸收器的多个实例的平面图。

图1示意性地示出了磁盘驱动器测试单元的透视图。测试单元2包括前部4和后部6。在使用中，当测试单元插入测试台并优选地独立地接地时，测试单元的前部4和后部6被保持在一起。还参照示出了通过单元的前部4的示意性竖直截面的图2A，前部4包括具有多个隔室(bay)10的底架，每个隔室布置为容纳槽12。槽12本身布置为容纳磁盘驱动器15，优选地容纳支架14上的磁盘驱动器15。在图2A所示的实例中，支架14上的磁盘驱动器15插入单元4内的最上部的槽12中。将理解，为了清楚起见，未示出槽12和隔室10的后部处的界面，该界面用于磁盘驱动器或支架与单元的后部6的连接。在此实例中，在两个3×2的布置结构中具有12个槽。

典型地，通过控制器17控制自动机械(robot)13或自动装置(automation)，以在图2所示的箭头的方向插入托盘。将自动机械布置为，抓握位于支架14前方示意性地示出的抓握部分27。通过使用自动装置，在支架或磁盘驱动器与槽开口的对准中不可避免地存在一定量的误差。在从槽12插入和移除支架14的重复操作和循环期间，可以这样的方式敲打槽，该方式使得，如果该问题未被解决，那么运动和振动会对单元内的相邻或以其他方式邻近的槽具有有害的作用。

每个槽12包括由多个隔离器16组成的隔离系统，隔离器16用来对槽提供一定程度的隔离。隔离系统既用来将槽与来自其他槽的振动隔离，又用来将其他槽与可能在正常操作过程中产生的振动隔离。另外，冲击吸收器18设置成接合于槽12。在所示实例中，壳体8中设置有孔20。冲击吸收器18布置为通过孔20伸出。在另一实施方式中，可能在底架壁上设置凸起或伸出部形式的冲击吸收器，以在槽壁中的一个或多个相应的孔内伸出。

在图2A所示的实例中，在槽的上壁和下壁上均设置冲击吸收器18。在一个实施方式中，冲击吸收器还可能或替代地设置于槽的一个或两个侧壁上，其中在适当的底架壁中需要相应的开口。冲击吸收器与槽的上壁、下壁或侧壁接合。通过底架的后壁如果吸收有插入冲击的话，吸收最小量的插入冲击。当通过后壁时，冲击最容易地在相邻槽之间传递是重要的，因为，在多个隔室10之间有效地共享底架的后壁。

隔离器可以由诸如弹性体材料的任何适当材料制成。在一个实例中，隔离器包括多种不包含硅的软弹性体和凝胶体的薄片。对于隔离系统内的每个隔离器来说，隔离器可能是相同的，或者，可用具有不同特性的隔离器，以在每个维度上调节隔离系统的性能。

在此实例中，冲击吸收器18包括由材料环22包围的凸起17，材料环优选地是弹性体的，从而提高冲击吸收器18所提供的冲击保护。

在使用中，当将包含硬盘驱动器15的支架14插入槽12时，槽12在隔离系统16上移动较小的量，直到冲击吸收器18与底架8中的开口20的边缘接合为止。因此，当冲击吸收器18与孔20的边缘接合时，提供的附加刚度高于并超过通过隔离系统16由槽12与隔室10之间的接触所提供的刚度。存在由冲击吸收器提供的附加刚度，冲击吸收器提供进一步的阻力、刚度和阻尼，直到已经完成插入或去除具有磁盘驱动器15的支架14为止。

通过提供专用冲击吸收器以满足在支架或磁盘驱动器插入期间对冲击吸收的需求，不需要影响隔离系统的性能。换句话说，可将专用冲击吸收器制造得足够坚固，以承受插入并阻止插入力的部分插入，同时，可使隔离系统反应足够迅速，以处理在正常使用期间所遇到的正常频率和大小的振动。隔离系统本身不需要具有所需强度来承受支架或磁盘驱动器插入过程。

槽设置有冲击吸收器和隔离系统。冲击吸收器布置为，在正常操作期间不与壳体接触，并典型地仅在磁盘驱动器或支架插入槽时接合壳体。因此，提供一种使得能够将在正常使用中需要的隔离与在磁盘驱动器插入测试单元期间所需要的冲击吸收分离开的设备。在到达相邻槽的隔离系统之前，将从一个槽到相邻槽的冲击传递最小化。

对冲击吸收器提供反作用的材料的结构刚度无疑是重要的，以确保将传递至相邻槽的冲击最小化。因此，在所示实例中，凸起18通过底架中的开口20，底架在提供最大结构强度和刚度的平面中吸收力。如上所述，这优选地设置在槽的上壁或下壁中。在一个实施方式中，可以沿支架的插入方向上加强底架，例如以便在被布置为吸收力的平面中增加底架的结构强度和刚度。例如，可以在底架壁中设置一个或多个纵向肋或其他这种加强特征。

在磁盘驱动器测试单元2的正常操作中，冲击吸收器18与底架8不接触。相反，隔离系统的隔离器16正常地用来在槽12内提供磁盘驱动器15的隔离。可以看到，在用冲击吸收器限制槽的运动时，冲击吸收器18具有少量的运动。在单元的盖子上的反作用位于单元盖子的最大刚度的平面中。

如果需要的话，可使由于磁盘驱动器的插入而对槽12的位移产生的反作用力不是线性的。这可通过控制冲击吸收器18与底架8之间的表面接触来实现，从而产生逐渐变硬的接触。换句话说，冲击吸收器可构造并布置为使得当槽12的位移增加时在冲击吸收器18与底架的反作用面之间具有更大的表面接触。这可通过使冲击吸收器的形状成为期望的构造来实现。

图7A至图7C示出了一些适当的实例的平面图。在图7A中，圆形凸起32(即，具有圆形横截面的凸起)设置有相应形状的圆柱形弹性体围绕部34。在图7C中，三角形凸起36设置有相应形状的弹性体围绕部38。如可理解的，当压缩图7C的冲击吸收器时(从右手侧开始)，所经受的阻力将随着冲击吸收器的宽度的增加而增加。在图7B中，冲击吸收器是没有任何与图7A和图7C的中心结构相似的中心结构的弹性体材料的实心构件。对冲击吸收器可以使用与对隔离系统中的隔离器16所用的材料相同或不同的材料。

如可从图1和图3中看到的，在优选实施方式中，对每个槽使用两个冲击吸收器18。这确保了在单元上、或至少在每个槽12和相应的隔室10上，从底架8分配(优选地均匀地分配)对其的阻塞力和反作用，并且还确保了槽12不损坏或破坏由隔离器16组成的隔离系统。特别是在此情况中，当施加力时，两个冲击吸收器的使用保持对准或“摆正(square up)”槽。这在一些情况中是有利的，诸如当驱动器连接器匹配于槽时。

以上讨论的类型的冲击吸收器(在此实例中，其被布置为与槽隔室10的上壁接合)的使用的一个具体优点是，是在单元前部2上产生内部负载。这意味着，在插入磁盘驱动器15时，不干扰单元的后部6。如果其被干扰，那么，在前部4中的其隔室10内的测试下，可能在一相邻槽上施加更大的影响。

接合于槽12的冲击吸收器的使用使得一种可简单调节的装置成为可能，该可简单调节的装置用于以这样的方式控制运动的阻尼，其中所述方式使得在冲击到达一相邻槽的隔离系统之前，可将相邻的槽之间的冲击传递最小化。因此，对相邻的槽提供增加等级的保护以免受外部干扰。在需要防止动态事件(即，将磁盘驱动器插入一个槽中)影响一相邻槽中的活动的异步系统中，这是特别重要的。换句话说，总体上讲，替代与必须仅依赖于槽隔离系统的隔离器16来保护磁盘驱动器免受外部振动影响的一相邻槽及其中的磁盘驱动器，在源头处解决了噪声和冲击，即，通过产生干扰的槽解决。

图2B示出了通过诸如图1所示的磁盘驱动器单元中的两个槽的纵向截面。槽12布置在底架8的隔室10内。和上述实例中一样，设置槽隔离器16。可清楚地看到槽12上方的隔离器。每个隔离器12示出为包含用于磁盘驱动器(未示出)的支架14。

参照图2C，可在布置于底架8内的横向横截面中看到槽12。隔离器16设置在槽的下方和上方，以对槽提供与底架8的壁的隔离。在图2B和图2C中均未示出冲击吸收器18。

图4示意性地示出了支架托盘14处于打开位置中的图1的磁盘驱动器测试单元的部分的透视图。如可看到的，支架托盘14能够将磁盘驱动器容纳到磁盘驱动器容纳区域24中。托盘14保持与槽12接触。换句话说，与已知的用于将磁盘驱动器装入测试架中的布置相反，在图4所示的实例中，处于打开位置中的托盘保持与槽12接触。换句话说，托盘示出为处于驱动器通过将托盘保持在槽中而装载的方位中。

这是很有意义的。通过确保当磁盘驱动器被放到托盘中时托盘保持与槽对准并接触，如果已将磁盘驱动器装载在不同的台架(station)，可消除对将托盘与槽接合的需要。当将磁盘驱动器插入支架或托盘上的槽时，当托盘对准槽时，相邻的槽所经历的冲击事件的主要部分是初始接触。在图4的实例中，由此消除此冲击，因为，在正常使用中，托盘14决不会与槽12接触。图5示出了托盘14闭合时的图4的装置的图示。在单元处本地执行将磁盘驱动器放在支架托盘中，而不是在分开的台架处执行，因此，避免了通常经历的主要冲击事件。

一旦已经插入磁盘驱动器，典型地，自动机械或自动装置在箭头26的方向上插入托盘。典型地，将磁盘驱动器插入槽的过程将包括以下步骤。首先，打开支架。这可通过与支架开口或抓握部分27接合的自动机械13或自动装置来实现。然后，将支架14从壳体和隔室10拉开，直到其位于使得可轻松地够到(access)支架的磁盘驱动器容纳部分15的位置中。优选地，必须将其拉出，使得从上面可看到整个磁盘驱动器。在此结构中，自动机械可轻松地与磁盘驱动器接合并将其提升出来。支架与槽并未物理地脱离，如图4所示。换句话说，其在正常使用中保持与槽接合。

然后，如果希望的话，可用自动机械或手动地从支架去除磁盘驱动器15，并将新的磁盘驱动器放置就位。一旦完成此操作，自动机械便将支架或抽拉件(drawer)向前推入槽中。自动装置插入托盘，在箭头26所代表的方向上产生力。这可能导致槽在其相关的隔室内稍微向后移动。

在所示实例中，如上所述，可以提供冲击吸收器18。冲击吸收器的存在防止大部分冲击通过垫圈到达单元的后部，然后到达相邻槽。箭头28表示将由未设置冲击吸收器的单元的后部提供的反作用力。换句话说，箭头28代表将在单元前部的后部处被最小化的反作用。此反作用力将到达相邻的槽。因此，通过提供冲击吸收器18，基本上减小将磁盘驱动器插入相邻槽上的槽中的作用。

已经特别参考所示实例描述了本发明的实施方式。然而，将理解，可能在本发明的范围内对描述的实例进行改变和修改。

Claims (17)

1.一种将磁盘驱动器插入测试单元的方法，所述测试单元包括多个槽，每个槽均具有用于容纳所述磁盘驱动器的支架，所述方法包括：

将所述支架移出所述槽以进入打开位置中，使得所述支架能够容纳磁盘驱动器，其中，所述支架与所述槽保持接触；

当所述支架仍与槽接触时，将磁盘驱动器插入所述支架中；以及

将包含所述磁盘驱动器的支架移入闭合位置中以返回所述槽中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述支架移出所述槽包括：使所述支架的前部与自动机械接合，并控制所述自动机械将所述支架移入所述打开位置中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将包含所述磁盘驱动器的支架移回所述槽中包括：将所述支架的前部与自动机械接合，并控制所述自动机械将所述支架移入所述闭合位置中。

4.一种从测试单元移除磁盘驱动器的方法，所述测试单元包括多个槽，每个槽均具有用于容纳所述磁盘驱动器的支架，所述方法包括：

将包含磁盘驱动器的所述支架从其槽中移出以进入打开位置中；以及，

当所述支架仍与所述槽接触时，从所述支架移除磁盘驱动器。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，将包含磁盘驱动器的所述支架移入所述打开位置中的步骤包括：将所述支架移出得足够远，使得从上方能够看到整个所述磁盘驱动器。

6.用于容纳多个磁盘驱动器的磁盘驱动器测试设备，所述设备包括多个槽，每个槽均包含被布置为在闭合位置与打开位置之间移动的支架，在所述闭合位置中所述支架被包含在所述槽内，在所述打开位置中所述支架被露出并且所述支架能够被容纳磁盘驱动器或者已从所述支架中取出所述磁盘驱动器，所述设备被构造并布置为使得在所述打开位置中所述支架保持连接于所述槽。

7.根据权利要求7所述的设备，其中，所述支架被固定，从而使得所述支架在所述打开位置中不能从所述槽移除。

8.根据权利要求6或7所述的设备，其中，每个所述支架在前部处具有抓握部分，所述抓握部分用于与抓握件接合以在所述闭合位置与所述打开位置之间移动所述支架。

9.根据权利要求8所述的设备，包括用于与所述抓握部分接合以在所述打开位置与所述闭合位置之间移动所述支架的自动装置。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述自动装置被构造并被控制为使得其不会破坏所述槽与所述支架之间的接触。

11.一种用于支撑磁盘驱动器的设备，所述磁盘驱动器具有在使用中旋转的磁盘，所述设备包括：

壳体，用于容纳一个或多个可移动地支撑的槽；

至少一个可移动地支撑的槽，被布置为容纳磁盘驱动器；

隔离系统，用于将所述槽与所述壳体内的其他槽隔离开；以及

冲击吸收器，设置于所述壳体与所述槽之间，以当将所述磁盘驱动器插入所述槽时吸收对所述磁盘驱动器的所述槽的碰撞，所述吸收冲击器被布置为，在正常使用期间与所述壳体不接触，而在磁盘驱动器插入所述槽中时与所述壳体接触。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述冲击吸收器接合于所述槽，并且所述冲击吸收器布置为与所述壳体上的相应部件接合以吸收磁盘驱动器的插入的冲击。

13.根据权利要求11所述的设备，其中，所述冲击吸收器包括伸出部，所述伸出部接合于所述槽并布置于所述壳体壁中的开口内，使得在相对于所述壳体移动所述槽时，所述伸出部与所述壁中的所述开口接合以吸收所述碰撞的所述冲击。

14.根据权利要求11所述的设备，其中，所述冲击吸收器包括伸出部，所述伸出部设置于所述壳体上并被布置为伸入所述槽上的开口中，使得在插入所述支架期间相对于所述壳体移动所述槽时，所述伸出部与所述开口接合以吸收所述碰撞的所述冲击。

15.根据权利要求12或13所述的设备，其中，所述伸出部包括具有冲击吸收涂层的凸起。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述伸出部的形状构造为诸如使得能够改变来自所述伸出部所接合的所述开口的反作用力。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的设备，其中，所述壳体包括多个隔室，每个隔室均包含可移动支撑的槽，其中，所述隔室具有隔室壁，所述隔室壁包含开口以容纳所述冲击吸收器，使得冲击传递至相应隔室的顶壁、底壁、以及一个或多个侧壁。

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