DE4118989C2

DE4118989C2 - Method and device for determining the condition of encapsulated drives with data disk and read / write head

Info

Publication number: DE4118989C2
Application number: DE19914118989
Authority: DE
Inventors: Juergen Kupfrian
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-08
Filing date: 1991-06-08
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2011-06-09
Also published as: DE4118989A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 5.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1, and a device according to the preamble of claim 5.

Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 5 sind aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 32, No. 3B, Aug. 1989, S. 328-329 bekannt.A method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of the claim 5 are from the IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 32, No. 3B, Aug. 1989, pp. 328-329.

Ferner ist aus der JP-A-63-113814 bekannt, ein Hartplattenlaufwerk über eine Spannungsmessung am Antriebsmotor zu überprüfen.Furthermore, from JP-A-63-113814 is known Hard disk drive via a voltage measurement on Check drive motor.

Aus der US 4 725 968 ist bekannt, die Geschwindigkeit des Antriebsmotors eines Laufwerks zu bestimmen und nachzustellen.The speed is known from US Pat. No. 4,725,968 to determine the drive motor of a drive and to adjust.

Aus Industrie-Anzeiger 29/1989, S. 36-38, ist akustische Qualitätsprüfung, z. B. an Lagern, bekannt. From Industrie-Anzeiger 29/1989, pp. 36-38, is acoustic quality check, e.g. B. on bearings known.

In Encyclopedia of Computer Science and Engineering, 2. Aufl., A. Ralston et al., eds., New York, 1983, S. 962-966, sind Winchester-Laufwerke beschrieben.In Encyclopedia of Computer Science and Engineering, 2nd ed., A. Ralston et al., Eds., New York, 1983, pp. 962-966, Winchester drives are described.

Die im Stand der Technik bekannten gekapselten Laufwerke werden beispielsweise unter dem Begriff "Winchesterplatten" bzw. "-Laufwerke" vertrieben. Bei diesen Laufwerken ist die Datenscheibe fest auf einer angetriebenen Spindel montiert, wobei der Schreib-Lesekopf (Pad) fliegend über dem Trägermaterial der Datenscheibe angeordnet und schwenkbeweglich mittels eines Stellmotors in dem Laufwerk angeordnet ist. Es besteht bei solchen gekapselten Einheiten keine Möglichkeit eines visuellen oder mechanischen Eingriffes durch Wartungspersonal oder Bedienungspersonal, so daß Schäden an der gekapselten Einheit erst dann erkennbar werden, wenn bleibende Schäden insbesondere an der Datenscheibe erzeugt sind. Dies bedeutet dann nicht nur, daß die gekapselte Einheit ausgewechselt werden muß, sondern der Datenbestand der Datenscheibe ist nicht mehr zugreifbar. Zu solchen Zerstörungen des Dateninhaltes kommt es beispielsweise dann, wenn ein sogenannter Headcrash vorliegt. Bei einem Headcrash findet eine irreguläre Berührung zwischen dem Schreib-Lese-Kopf und der Datenscheibe statt, wodurch das Beschichtungsmaterial (Informationsträger) abgeschabt, mithin zerstört wird. The encapsulated drives known in the prior art are for example under the term "Winchester records" or "drives" distributed. With these drives, the data disk is firmly on one driven spindle mounted, the read / write head (Pad) flying over the carrier material of the data disk arranged and pivotable by means of a servomotor is arranged in the drive. There is no such encapsulated unit Possibility of a visual or mechanical intervention by maintenance personnel or operating personnel, so that Only then can damage to the encapsulated unit be recognized if there is permanent damage, in particular to the Data slice are generated. This means not only that the encapsulated unit must be replaced but the data stock of the data disc is no longer accessible. To such destruction of the data content it happens, for example, when a so-called Head crash is present. In a head crash one finds irregular contact between the read / write head and the data disc instead, causing the coating material Scraped (information carrier), thus destroyed.

Im weiteren Verlauf treten dann Riefen auf. Daraus resultieren Riefen auf der Datenscheibe, so daß die dort beinhalteten Informationen zerstört sind.Grooves then appear in the further course. Out of it result in scoring on the data disc, so that there information contained is destroyed.

Ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 5 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart weiterzubilden, daß es mit ihnen möglich ist, durch turnusmäßige Überprüfung, beispielsweise im Wartungsdienst oder auch bei Schadensanalysen, ohne Öffnung der gekapselten Einheit den Ist-Zustand der wesentlichen mechanischen Bestandteile des Systems zu ermitteln und auch im Schadensfall eine Schadensanalyse durchzuführen. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen eine Feststellung von Schädigungen an Pads der Schreib- Leseköpfe und der Oberfläche der Datenscheiben, eine Feststellung von Schäden an Lagern der Antriebsmotore und der Positioniereinrichtung des Schwenkarmes des Schreib-Lesekopfes sowie auch eine Erfassung von Schäden an Laufschienen und Laufrollen ermöglichen. Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 und bei der Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 5 gelöst. Based on a method according to the preamble of Claim 1 and a device according to the preamble of claim 5, the invention is based on the object the method and the device for performing the To further develop the process in such a way that it is possible with them is, through regular checks, for example in Maintenance service or also for damage analyzes, without Opening the encapsulated unit the actual state of the essential mechanical components of the system determine and also a damage analysis in the event of damage perform. The method and the device are intended a detection of damage to pads of the writing Read heads and the surface of the data disks, one Detection of damage to the bearings of the drive motors and the positioning device of the swivel arm of the Read / write head as well as recording damage enable on rails and rollers. This task is performed in the process according to the preamble of claim 1 by the features according to the indicator of claim 1 and in the device according to Preamble of claim 5 according to the features solved the characterizing part of claim 5.

Durch die Erfassung der unterschiedlichen Betriebsgeräusche der gekapselten Einheit und durch Umsetzung dieser ermittelten Meßgrößen in digitale Signale ist es möglich, die so ermittelten Datenmuster mit einem Referenz-Datenmuster zu vergleichen, welches bei ordnungs gemäßem Zustand der gekapselten Einheit aufgenommen worden ist. Ein Vergleich der Datenmuster und eine Analyse der Abweichungen erlaubt es dem Benutzer festzustellen, wie der Zustand der gekapselten Einheit ist oder auch welches Ereignis zu einem Schaden der gekapselten Einheit geführt hat, ohne daß dazu die gekapselte Einheit geöffnet werden müßte. Das Öffnen der gekapselten Einheit ist deswegen nicht möglich, weil einerseits dann bestehende Garantieansprüche erlöschen und andererseits es möglich ist, daß Fremdkörper, beispielsweise Staub, in die gekapselte Einheit gelangen, die dann zu einer Zerstörung führen können. Dies gilt besonders für eine Öffnung "im Feld". Eine Öffnung unter "Clean-Bedingungen" (Labor) ist möglich. Mittels der Geräuschmessung können beispielsweise das Laufgeräusch des Plattenträgers, das Laufgeräusch des Schwenkarmantriebes, Lagergeräusche des Plattenträgers, Lagergeräusche des Schwenkarmes, Schabegeräusche des Kopfes auf der Datenscheibe und andere typische Geräusche erfaßt werden. Durch Auswertung der erhaltenen Signale ist es möglich, festzustellen, ob eines der relevanten Aggregate schadhaft ist oder aber auch, ob beispielsweise ein Headcrash vorliegt, also der Schreib-Lesekopf auf der Datenscheibe ständig oder zeitweilig anliegt.By capturing the different Operating noise of the encapsulated unit and through Conversion of these measured variables into digital signals it is possible to use a To compare reference data patterns, which with order according to the condition of the encapsulated unit is. A comparison of the data patterns and an analysis of the Deviations allow the user to determine how the condition of the encapsulated unit is or what Encapsulated unit event has without opening the encapsulated unit ought to. The opening of the encapsulated unit is therefore not possible because on the one hand existing warranty claims go out and on the other hand it is possible that Foreign bodies, such as dust, in the encapsulated Unity, which then lead to destruction can. This is especially true for an opening "in the field". An opening under "clean conditions" (laboratory) is possible. Using noise measurement, for example Running noise of the plate carrier, the running noise of the Swivel arm drive, bearing noise of the plate carrier, Bearing noise of the swivel arm, scraping noise of the Head on the data disc and other typical noises be recorded. By evaluating the signals received, it is possible determine whether any of the relevant aggregates are defective is or also whether, for example, a head crash is present, i.e. the read / write head on the data disc constantly or temporarily.

Auch ist es durch diese Verfahrensmaßnahme möglich, aus Geschwindigkeitsänderungen resultierende Vibrationen als Anhaltspunkt für den Zustand der gekapselten Einheit zu erfassen und mit abgelegten Referenzmustern zu vergleichen. Hierdurch ist es wiederum möglich, den Ist-Zustand der gekapselten Einheit dahingehend zu analysieren, ob diese Einheit weiter ohne wesentliche Schadensereignisse betrieben werden kann oder aber es kann bei einer Schadensanalyse ohne Öffnung der gekapselten Einheit die Schadensursache ermittelt werden. It is also possible through this procedural measure Resulting changes in speed Vibrations as an indication of the condition of the encapsulated unit to capture and with filed Compare reference patterns. This in turn makes it possible to determine the actual state of the encapsulated unit to analyze whether this Unity continues without significant damage events can be operated or it can be at a Damage analysis without opening the encapsulated unit the cause of the damage can be determined.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß aus dem analogen elektrischen Signal der Lauf- und Lagergeräusche störende Frequenzen ausgefiltert und für die Analyse wesentliche Frequenzen angehoben werden.It is preferably provided that from the analog electrical signal of the running and bearing noise disturbing frequencies filtered out and frequencies essential for the analysis raised become.

Desweiteren ist bevorzugt, daß die analogen elektrischen Signale der Lauf- und Lagergeräusche vor der Umwandlung in digitale Signale verstärkt werden.Furthermore, it is preferred that the analog electrical Signals of running and bearing noise are amplified before being converted into digital signals become.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die erfaßten Datenmuster gespreizt werden. Durch eine Spreizung der Datenmuster ist eine genauere Analyse und ein einfacherer Vergleich möglich. It is preferably provided that the recorded data pattern be spread. Spreading the data pattern is more accurate Analysis and easier comparison possible.

Bei der Vorrichtung gemäß dem Anspruch 5 ist bevorzugt vorgesehen, daß zwischen das Mikrophon und den A/D-Wandler ein Impedanzwandler, ein Verstärker und/oder ein Equalizer geschaltet ist.In the device according to claim 5 it is preferably provided that between the microphone and the A / D converter is an impedance converter, an amplifier and / or an equalizer is switched.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß der elektronische Speicher Bestandteil eines elektronischen Rechners mit Bildschirm und/oder Drucker ist.Furthermore, it is preferably provided that the electronic Memory part of an electronic computer with Screen and / or printer.

Der Vergleich der erfaßten Datenmuster mit dem Referenzmuster kann optisch erfolgen, indem nämlich das Datenmuster neben dem Referenzmuster auf dem Bildschirm dargestellt wird oder aber über den Drucker abgedruckt wird, so daß ein Vergleich der Muster erfolgen kann. Für erfahrene Praktiker ist es auch möglich, die erfaßten Datenmuster mit einem Referenz-Datenmuster zu vergleichen, welches nicht in dem Rechner der Anlage abgelegt ist, sondern welches der Bearbeiter in seinem Kopf (Erfahrung logischer Schluß) gespeichert hat. Die Auswertung der Daten kann vorzugsweise über eine Fourier-Analyse erfolgen. The comparison of the recorded data pattern with the Reference patterns can be made optically, namely by the Data pattern next to the reference pattern on the screen is shown or printed on the printer is so that the patterns can be compared. For experienced practitioners, it is also possible to use the recorded ones Compare data patterns with a reference data pattern, which is not stored in the system computer, but what the processor in his head (experience logical conclusion). The evaluation of the Data can preferably be obtained using a Fourier analysis respectively.

Das Verfahren und die Vorrichtung dient vor allem zur Feststellung von Schädigungen an den Pads der Schreib- Leseköpfe und der Oberfläche der Datenscheiben, zur Fest stellung von Schäden an Lagern der Antriebsmotore und der Positioniereinrichtung des Schwenkarmes des Schreib- Lesekopfes sowie auch zur Erfassung von Schäden an Lauf schienen und Laufrollen. Diese Feststellung der möglichen Fehler ermöglicht eine Analyse von Ausfallursachen an gekapselten Plattenspeichern. Desweiteren erlaubt die Analyse dieser Daten eine Bewertung des Betriebszustandes des Plattenspeichers und somit einer Abschätzung der zu erwartenden fehlerfreien Restlaufzeit des Gerätes.The method and the device are used primarily for Detection of damage to the pads of the writing Read heads and the surface of the data disks, for hard position of damage to the bearings of the drive motors and the positioning device of the swivel arm of the writing Read head as well as to record damage to barrel rails and casters. This finding the possible Failure enables an analysis of failure causes encapsulated disk storage. Furthermore, the Analysis of this data an assessment of the operating status of disk space and thus an estimate of expected error-free remaining life of the device.

Ein streng schematisiertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung gezeigt.A strictly schematic embodiment of a Device for performing the invention The procedure is shown in the drawing.

Die Vorrichtung dient zur Überprüfung des Zustandes eines gekapselten Laufwerkes 1 mit einer auf einer motorisch antreibbaren Spindel 2 montierten Datenscheibe 3 und einem Schreib-Lesekopf 4, der über einen Schwenkantrieb 5 verstellbar ist und fliegend oberhalb der Datenscheibe angeordnet ist. Der Zustand dieser gekapselten Einheit (1) wird durch nachstehend im einzelnen beschriebene Organe erfaßt.The device is used to check the condition of an encapsulated drive 1 with a data disc 3 mounted on a motor-driven spindle 2 and a read / write head 4 which can be adjusted via a swivel drive 5 and which is arranged flying above the data disc. The state of this encapsulated unit ( 1 ) is detected by organs described in detail below.

Außen am Laufwerksgehäuse (1) ist ein hochohmiges Mikrophon 6 als Geräuscherfassungselement angeordnet. Desweiteren ist am Laufwerksgehäuse (1) ein Beschleunigungsaufnehmer 7 in Form eines Piezoelementes angeordnet, mittels dessen Vibrationen erfaßbar sind. Weiter ist an die Spannungseingänge der Antriebsmotoren des Laufwerkes (2) und des Schwenkarmantriebes 5 jeweils ein Leistungsaufnehmer 8 angeschaltet, mittels derer die aus einem Ungleichlauf der Motore resultierende Leistungsaufnahme erfaßbar ist. Die Erfassungselemente (6 bis 8) sind über einen Analog-Digitalwandler 9 mit einem elektronischen Speicher 10 gekoppelt. Der elektronische Speicher 10 ist Bestandteil eines elektronischen Rechners mit Bildschirm 11 und Drucker 12. Zwischen Mikrophon 6 und Analog-Digitalwandlern 9 ist noch ein Impedanzwandler 13, eine Equalizer 14 und ein Verstärker 15 geschaltet. Mittels dieser Elemente wird das vom Mikrophon aufgenommene Signal auf die wesentlichen Bereiche beschränkt und dieses Signal verstärkt. Das vom Verstärker 15 abgegebene Analogsignal wird im Analog-Digitalwandler 9 in ein digitales Signal umgewandelt, welches in den Speicher 10 eingelesen wird.A high-impedance microphone 6 is arranged on the outside of the drive housing ( 1 ) as a noise detection element. Furthermore, an accelerometer 7 in the form of a piezo element is arranged on the drive housing ( 1 ), by means of which vibrations can be detected. Furthermore, a power sensor 8 is connected to the voltage inputs of the drive motors of the drive ( 2 ) and of the swivel arm drive 5 , by means of which the power consumption resulting from the uneven running of the motors can be detected. The detection elements ( 6 to 8 ) are coupled to an electronic memory 10 via an analog-digital converter 9 . Electronic memory 10 is part of an electronic computer with screen 11 and printer 12 . An impedance converter 13 , an equalizer 14 and an amplifier 15 are also connected between the microphone 6 and the analog-digital converter 9 . By means of these elements, the signal picked up by the microphone is limited to the essential areas and this signal is amplified. The analog signal output by the amplifier 15 is converted in the analog-digital converter 9 into a digital signal, which is read into the memory 10 .

Claims

1. Method for determining the state of encapsulated drives with a data disk and read / write head, for. B. Winchester disks or drives, wherein a characteristic noise of the drive is detected as an analog electrical signal and deviations are determined by comparison with a reference value, characterized in that the running noise and the noise of the drive and head bearings and from changes in speed of Drive resulting vibrations are detected as an analog electrical signal, and that the synchronism of the drive motor of the drive and the drive motor of the swivel arm holding the read / write head is detected by detecting the power consumption of the respective motor, the analog signals thus obtained are converted into digital signals and in an electronic Memory are stored and that the data pattern of a current measurement stored in the memory are compared with a reference data pattern.

2. The method according to claim 1, characterized in that that from the analog electrical signal the running and noise from the bearing are filtered out and raised essential frequencies for the analysis become.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the analog electrical signals of the Running and bearing noise before converting to digital Signals are amplified.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that the captured data pattern be spread.

5. Device for determining the state of encapsulated drives with data disk and read / write head, for. B. Winchester disks or drives, with a microphone, a memory for the reference value and a circuit for comparing the electrical signal corresponding to a characteristic noise with the reference value for performing the method according to claim 1, characterized in that the in particular high-impedance microphone ( 6 ) serves as a noise detection element and is arranged on the outside of the drive housing ( 1 ), that on the outside of the drive housing ( 1 ) an accelerometer ( 7 ) is arranged in the form of a piezo element, by means of which vibrations can be detected, which result from changes in speed, and that to the Voltage inputs of the drive motors of the drive ( 1 ) and of the swivel arm each have power sensors ( 8 ) switched on, by means of which the power consumption resulting from an uneven running of the motors can be detected, and that the microphone ( 6 ), the piezo element ( 7 ) and the power sensors ( 8 ) over a n Analog-digital converter ( 9 ) are coupled to an electronic memory ( 10 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that an impedance converter ( 13 ), an amplifier ( 15 ) and / or an equalizer ( 14 ) is connected between the microphone ( 6 ) and the A / D converter ( 9 ).

7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the electronic memory ( 10 ) is part of an electronic computer with a screen ( 11 ) and / or printer ( 12 ).