JP2008097807A - 読取り／書込みヘッドを受け入れ、そして、試験装置内のディスクに対し位置決めするための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】読取り／書込みヘッドを受け入れ、そして、試験装置内のディスクの所望の位置に正確に位置決めできる装置を提供する。
【解決手段】デッキと、このデッキ上に設けられ、ディスクを回転させるために、これを搭載することが可能なスピンドルと、試験中にヘッドを保持し、デッキの表面上を移動可能なグリッパと、ヘッドを受け入れそしてこのヘッドを正確に位置合わせし、デッキの表面上を移動可能な微細調整器と、ヘッドを取り上げそして降ろすように動作可能である取上げ手段とを備える。微細調整器は、取上げ手段が微細調整器からヘッドを取り上げ、ヘッドを微細調整器上に降ろすことができる位置に移動可能である。グリッパは、取上げ手段がグリッパからヘッドを取り上げ、ヘッドをグリッパ上に降ろすことができる位置に移動可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、読取り／書込みヘッドを受け入れ、そして、試験装置内のディスクに対し位置決めするための装置及び方法に関する。好ましい実施形態では、本発明は所謂スピンスタンドに関する。

特に読取り／書込みヘッド及びディスク媒体などの、ハードディスクアセンブリの様々な構成部品を試験するためにスピンスタンドを使用することはよく知られている。そのような試験は、必要とされる基準に達するのを確実にするために、通常全てのヘッドと、複数のディスクの一部とが、ハードディスクアセンブリ内に組み込む前に試験されるところの製造実稼動環境で実施される場合がある。スピンスタンドを使用する試験を、研究開発環境でも実施する場合もある。

スピンスタンドは通常、外部振動源が試験結果の正確性に悪影響を及ぼすのを避けるために何らかの方法で外部振動源から全体的に隔離された、例えば花崗岩製のデッキを備えている。ディスクを保持し、そして、回転させるために、スピンドルがこのデッキに取り付けられている。これは通常、一体化されたＤＣブラシレスモータを有する空気ベアリングスピンドルである。

スピンスタンドは、試験中読取り／書込みヘッドを保持し、ヘッドに対する電気的な接続を行うように構成された、所謂「テスト部（ｔｅｓｔ ｎｅｓｔ）」を有している。このテスト部は、ヘッドをディスクの表面下の所望の位置に移動できるように、デッキの表面上、通常は、空気ベアリング上を移動可能なパック（真空吸盤式取扱い装置）に搭載される。このパックは、通常、空気ベアリングによって支持され、パックの位置を極めて精密に求めることを可能にするリニアエンコーダを有する、極めて精密なｘ−ｙ位置決め台によって位置決めされる。パックが所望の位置にあるときに、パックの移動を防止するために、真空を利用して、パック及び／又はｘ−ｙ方向支持台の要素を花崗岩製デッキにロックすることも可能である。このパックは一般に、ヘッドがディスクの試験表面から試験データのトラックを読み取りそして／又は書き込むことができるように、ディスクの試験表面にヘッドをロードし、そして、その表面からヘッドを移動させるための何らかの装置を有している。パックは、試験トラックに対してヘッドの非常に細かい位置変更を行うための、ナノポジショナなどの何らかの装置も一般に有している。

ヘッドをスピンスタンドで試験するとき、ヘッドをディスクに対して極めて精確に配置することが重要である。従って、ヘッドをテスト部に極めて精確に位置決めして、ロードすることが重要である。引き続き試験されるヘッドの位置決めが首尾一貫して反復可能であることも重要である。特に、ヘッドのｘ−ｙ位置（即ち、ディスク表面に平行なｘ−ｙ平面内のヘッドの位置）及びヘッドのシータ位置（即ち、ｘ−ｙ平面内のヘッドの回転位置）を制御することが重要である。ヘッドのｘ−ｙ位置決めでの差異は、ディスク上のデータの試験トラック上にヘッドを位置決めする装置の能力に悪影響を及ぼす。シータ位置決めでの差異は、ディスクの試験トラック上に位置決めされるとき、ヘッドのスキューに悪影響を及ぼし、それはヘッドのキャラクタリゼーションに悪影響を及ぼす。

製造環境で読取り／書込みヘッドをスピンスタンドで試験するとき、試験装置は通常、ヘッドが装置に対しロードされそしてアンロードされる受け台と組み合わされたスピンスタンド、及び、ヘッドをスピンスタンド内の様々な領域と受け台の間を移動させる自動装置を備える。試験されるべきヘッドは通常、トレー内に配置されるヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の形態で受け台に供給される。このトレーは、例えば一列に配置された１０又は２０のＨＧＡを保持する。自動装置はスピンスタンドの関連する部分の上方を延びる極めて精確なリニアアクチュエータを含んでおり、そして、ＨＧＡを取り上げ、引き続いてその経路に沿って降ろして配置する取上げ手段（ｐｉｃｋ ｄｅｖｉｃｅ）を有している。

ＨＧＡを装置にロードするために、リニアアクチュエータが取上げ手段を受け台内に受け入れられるトレー上に移動させ、この取上げ手段が個々のＨＧＡを取り上げる。次いで、取上げ手段は、ヘッドを所謂微細調整器（ｐｒｅｃｉｓｏｒ）に移動させる。微細調整器は通常デッキに搭載され、ＨＧＡをｘ、ｙ及びシータ位置に「プリサイスする（ｐｒｅｃｉｓｅ）」（即ち微細に位置決めする）ように構成される。微細調整器及びスピンドルは両方ともデッキを介して互いに合致しているので、ＨＧＡが微細調整器によって微細に位置決めされれば、スピンドルに対し、延いては、ディスクに対するＨＧＡの位置がセットされる。ヘッドが微細調整された後、取上げ手段は、ＨＧＡを微細調整器から取り上げ、それをパックのテスト部に移送する。テスト部は通常、ＨＧＡのベースプレートのボス穴に係合して、ＨＧＡを所定の位置に保持するためのコレット装置を有している。次いで、試験のために、ヘッドがディスクにロードされる。

この自動装置の欠点は、これが振動を発生させることである。振動は試験結果の正確度に悪影響を及ぼすので、スピンスタンドを可能な限り振動から隔離することが重要である。従って、自動装置をスピンスタンドのデッキから隔離することが提案されてきている。しかしながら、自動装置をスピンスタンドから隔離することは、自動装置がＨＧＡを同じ正確度で微細調整器上に配置することができないことを意味する。同様に、ＨＧＡを微細調整器からテスト部に自動装置で移送するとき、微細調整器によって達成された微細位置決めの正確度は、自動装置がデッキから隔離されるときある程度失われる。

上記で説明した自動装置の別の欠点は、ＨＧＡを装置の周りで移動させるのに使用される極めて正確なリニアアクチュエータが高価であることである。この理由により、ヘッドの交換速度は、概して重要ではなく、従って、このような費用を見合うものとしない研究開発環境では自動装置は一般的には使用されない。従って、非生産スピンスタンドでは、ＨＧＡは通常手動で微細調整され、手動でスピンスタンドにロードされる。これは、先ず、スピンスタンドから離れたカートリッジ又はブロック（通常ステンレス鋼のブロック）にＨＧＡを搭載することにより行われる。この場合には、作業者は、例えば顕微鏡の助けを借りて、ＨＧＡをカートリッジに対して高い精度で位置合わせする。次いで、このカートリッジは、カートリッジがテスト部とキー止めされるような方法でスピンスタンドのテスト部に取り付けられる。即ち、ＨＧＡは、ヘッドの位置及び向きが既知であるところの方法に従ってパックに搭載される。この技術の欠点は、位置合わせ方法が労働集約的でかつ時間が掛かることであり、正しく行うために熟練工を必要とすることである。

この技術の別の難点は、ＨＧＡがテスト部に取り付けられる方法が異なるのに起因して、生産用スピンスタンドと研究開発用スピンスタンドの共通の部品が少ないことである。できるだけ多くの共通部品を生産試験用及び研究開発試験用に意図されたスピンスタンド間に有することが一般に望ましい。

本発明の一態様によれば、読取り／書込みヘッドを受け入れ、そして、試験装置内のディスクに対して位置決めするための装置が提供される。この装置は、デッキと、デッキ上に設けられ、そして、ディスクを回転させるために、ディスクを搭載することが可能なスピンドルと、試験中にヘッドを保持し、デッキの表面上を移動可能なグリッパと、ヘッドを受け入れ、そして、ヘッドを正確に位置合わせし、デッキの表面上を移動可能な微細調整器と、ヘッドを取り上げ、そして、降ろすように動作可能な取上げ手段とを備え、取上げ手段がヘッドを微細調整器から取り上げ、そして、ヘッドを微細調整器上に降ろすことが可能な位置に、微細調整器が移動可能であり、取上げ手段がヘッドをグリッパから取り上げ、そして、ヘッドをグリッパ上に降ろすことが可能な位置に、グリッパが移動可能である。微細調整器は、取上げ手段が微細調整器からヘッドを取り上げ、ヘッドを微細調整器上に降ろすことができる位置に移動可能であり、グリッパは、取上げ手段がグリッパからヘッドを取り上げ、ヘッドをグリッパ上に降ろすことができる位置に移動可能である。

これによって、ヘッドを正確に位置合わせされた微細調整器からグリッパに移動させることが可能になり、そこからヘッドは、高価な追加の自動装置の必要なくディスクに対してロードされる。これは、微細調整器及びグリッパが、取上げ手段がヘッドを取り上げ又は降ろすように動作できる位置にデッキ上を選択的に移動可能であることに起因する。さらに以下で論じるように、一実施形態では、微細調整器及びグリッパは、既にいくつかの典型的なスピンスタンドに設けられ、デッキのｘ−ｙ平面内で極めて正確に位置決めされる能力を有するパック上に搭載される。従って、この取上げ手段は、ヘッドを微細調整器から上昇させるのに使用することができ、次いで、パックはグリッパを上昇したヘッドの下に位置決めするように移動させることができる。次いで、取上げ手段はヘッドをグリッパ上に戻してセットする。取上げ手段は微細調整器によって達成されたヘッド向きをこの工程で維持する。従って、この構成では、取上げ手段は静止したままであり、ヘッドが降ろされセットされる又は取り上げられる、取上げ手段の下に微細調整器及びグリッパを移動させるために既存のスピンスタンドパック位置決め装置を使用することができるので、取上げ手段を従来技術でのように高価な自動装置に取り付ける必要はない。

この構成は、ヘッドの微細調整の工程も部分的に自動化するものであり、従って、作業者は、取付カートリッジに対する労働集約的な手動による配向動作を行う必要がない。実際問題として、カートリッジ一緒に分配される。これにより、製造環境における自動化と共に用いられ、そして、最小限の調節しか必要としない研究開発環境において、手動によるヘッドローディングのために用いられるスピンスタンドが有利に提供される。

一実施形態では、取上げ手段はグリッパから前記ヘッドを取り上げるように動作可能である。これによって、ヘッドをグリッパからアンロード位置に戻すことが可能になる。

一実施形態では、取上げ手段は、デッキに対して固定した位置に置かれている。グリッパ及び微細調整器が移動可能であり、ヘッドを次から次へ移動させるのに必要な全ての並進移動用にこれらを使用することができるので、取上げ手段はデッキに対して固定した位置に配置してもよい。取上げ手段を固定位置に維持することは、ヘッドをグリッパに移動させるとき、微細調整器によって達成されたヘッドの位置決めの正確度を維持するという利点を有する。

一実施形態では、取上げ手段は、実質的に垂直な方向に移動可能なキッカーと、キッカーに取り付けられ、ヘッドを保持可能なエンドエフェクターとを備えている。この垂直移動は、ヘッドを微細調整器に押し当てて、微細位置決め工程を容易にするために利用され、また、エンドエフェクターがヘッドに対する保持を確定する間、ヘッドのその微細調整された位置からの移動を防止するためにも利用される。

一実施形態では、ヘッドが前記微細調整器に置かれた状態で、ヘッドの少なくともある程度のｘ−ｙ方向の移動及び回転を許容して、ヘッドの微細位置決めを容易にする一方、ヘッドをｚ方向において保持するように構成されている。これによってエンドエフェクターは、ヘッドが微細調整器によって微細調整されるのに十分な移動を許容しながら、ヘッドに対する保持を維持することができる。

一実施形態では、エンドエフェクターは、真空をヘッドに付与して、ヘッドを保持するための少なくとも１つの真空ポートを備えている。

一実施形態では、この装置は、グリッパ及び微細調整器のうちの少なくとも１つをデッキに対して移動させるための、デッキ上に設けられた位置決め台を備えている。

一実施形態では、取上げ手段は逆スピンドルを保持する部材上に搭載される。（逆スピンドルとは、逆位置で搭載される、即ちディスクが搭載されるスピンドルの端部がスピンドルの本体の下に配置されるスピンドルである。）
一実施形態では、グリッパはデッキ上を移動可能なパック上に搭載される。

一実施形態では、微細調整器はデッキ上を移動可能なパック上に搭載される。一実施形態では、グリッパ及び微細調整器は同じ（単一の）パック上に搭載される。

一実施形態では、パックはヘッドを受け入れ、ヘッドをパックに対して大まかに位置決めするためのレシーバを有する。これによって作業者は、例えばピンセット（ａ ｐａｉｒ ｏｆ ｔｗｅｅｚｅｒｓ）又は真空取り上げ工具を使用して、ヘッドが大まかに位置決めされたレシーバ内に試験すべきヘッドを置くことができる。次いで、取上げ手段を用いてヘッドを取り上げ、パックを移動させて、供給先をヘッドの下方にし、そして、ヘッドを降下させるという技術と同一の技術を用いて、ヘッドを微細調整器に移送してもよい。粗微細調整は、取上げ手段がヘッドをより信頼性高くレシーバから取り上げることを可能にする。装置からヘッドをアンロードさせるとき、このレシーバは、そこから作業者がヘッドを装置から取り外す最終送り先であってもよい。

一実施形態では、取上げ手段はレシーバからヘッドを取り上げるように動作可能である。

一実施形態では、パックはデッキ上を移動するために空気ベアリング上に搭載される。

一代替形態では、グリッパ及び微細調整器のうちの少なくとも１つがｘ−ｙ方向支持台によって支持される。

本発明の第２の態様によれば、試験装置内のディスクに対して、読取り／書込みヘッドを位置決めするための方法が提供される。この方法は、移動可能台上にある微細調整器内に前記ヘッドを受け入れるステップと、微細調整器によって、ヘッドを移動可能台に対して正確に位置合わせするステップと、取上げ手段でヘッドを取り上げるステップと、移動可能台を移動させて、取上げ手段がヘッドをグリッパ上に置くことができるように、移動可能台上のグリッパをヘッドに対して位置決めするステップと、ヘッドをグリッパ上に置くステップと、移動可能台を移動させて、ヘッドをディスクに対して位置決めするステップとを含んでいる。

一実施形態ではこの方法は、ヘッドを微細調整器内に受け入れるステップの前に、ヘッドを移動可能台上にあるレシーバ内に置くステップと、ヘッドを、レシーバで移動可能台に対して大まかに位置合わせするステップと、取上げ手段でヘッドを取り上げるステップと、取上げ手段がヘッドを微細調整器上に置くことができるように、移動可能台を移動させて、微細調整器をヘッドに対して位置決めするステップと、ヘッドを微細調整器上に置くステップとを含んでいる。

一実施形態ではこの方法は、移動可能台を移動させて、ヘッドをディスクに対して位置決めするステップの後で、ヘッドを用いて、試験データをディスクに書き込み／ディスクから読み出すステップと、取上げ手段がヘッドを取り上げることができるように、移動可能台を移動させて、グリッパをヘッドに対して位置決めするステップと、取上げ手段を用いて、ヘッドをグリッパから取り上げるステップと、取上げ手段がヘッドをレシーバ上に置くことができるように、移動可能台を移動させて、レシーバをヘッドに対して位置決めするステップと、取上げ手段を用いて、ヘッドをレシーバ上に置くステップと、ヘッドをレシーバから取り外すステップとを含んでいる。

一実施形態では、移動可能台は、空気ベアリング上に搭載されて、デッキ上を移動するパックである。

次に本発明の実施形態を例示の目的で添付の図面を参照して説明する。

図１は、スピンスタンドによって試験可能な型式の典型的なＨＧＡ１００を示す。このＨＧＡ１００は、ディスクからの読取り、及び、ディスクへの書込みを行うための磁気読取り／書込みヘッド１０１を有している。このヘッド１０１は、スライダー１０２上に支持されており、このスライダーは、ディスクから読取り、及び、ディスクへの書込みを行うための、ディスクの表面上を適切な高さの位置で、ヘッド１０１を「飛ぶ（ｆｌｙ）ように移動する」ために、空気力学的に所定の形状を有するように構成されている。ヘッド１０１およびスライダー１０２は、サスペンションアーム１０３または荷重ビームに取り付けられる。このサスペンションアーム１０３は、ヘッド１０１をディスク表面全体に亘って移動させるときに必要な吊り下げ状態（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）をもたらす。このサスペンションアーム１０３は、そこに形成された基準スロット１０４も有している。サスペンションアーム１０３は、ベースプレート１０５に取り付けられている。サスペンションアーム１０３は、ベースプレート１０５に対して僅かに傾斜している。ベースプレート１０５は、ＨＧＡ１００を保持することが可能なボス穴１０６をその中央に有している。ヘッド１０１から伸びる、可撓性を有する回路１０７が、サスペンションアーム１０３およびベースプレート１０５によって支持されており、そして、ヘッド１０１と反対側のベースプレート１０５の端部から突出している。この可撓性を有する回路１０７は、一端部１０７ａにおいて、ヘッド１０１に接続されており、他の１つの端部において、電気的接点１０８で終端している。これらの接点１０８は、スピンスタンド電子機器によって、ＨＧＡ１００に複数の接点が形成されることを可能にする。

図２を参照すると、スピンスタンド１はデッキ２を備えている。デッキ２は花崗岩から形成されており、高度に磨かれた表面を有している。デッキ２は、スピンスタンド１を外部振動から隔離するために隔離取付台（図示せず）上に取り付けられている。

スピンスタンド１は、デッキ２に取り付けられるブリッジ３を有している。ブリッジ３は、テストすべきディスク５を逆構造で、即ち、ディスク５が固定されるスピンドルアセンブリ４の端部が最下部にあるように保持するためのスピンドルアセンブリ４を支持する。このブリッジ３は、その側面の１つに取り付けられる取上げ手段６を支持している。テール平坦手段７が取上げ手段６に隣接してブリッジ３に取り付けられている。

この分野において確立されている通り、本明細書で使用されている用語「ｘ及びｙ方向」は、デッキ２及びディスク５の表面に対して平行な直交する方向（即ち、水平）を指す一方、用語ｚ方向は、デッキ２に対して直角で、そして、スピンドル４に対して平行（即ち、垂直）な方向を指す。用語「下向きに又は下降される」は、デッキ２に向かって垂直に移動することを呼ぶのに使用されている一方、用語「上向きに又は上昇される」は、デッキ２から離れて垂直に移動することを呼ぶのに使用されている。

図３を見れば最もよく分かるように、取上げ手段６は、ブリッジ３に取り付けられる取付部分１０と、キッカー１１と、キッカー１１の端部に設けられるエンドエフェクター１２とを備えている。キッカー１１は、エンドエフェクター１２を垂直に上昇させ又は下降させることができ、空気作動又はサーボ制御モータ又は他の適切なアクチュエータを介してエンドエフェクター１２を極めて精確にｚ方向に移動させることができる。

エンドエフェクター１２は、全体的に平坦で、正方形の最下端表面を有しており、その最下端表面のそれぞれの角にほぼ隣接する位置に、４つの真空ポートを有している。これらのポートは真空源に接続可能である。これらのポートは、それらがＨＧＡ１００のベースプレート１０５の位置と位置合わせされ得るように配置される。

従って、ＨＧＡ１００を取上げ手段６の可能に位置した状態で、キッカー１１を作動させ、エンドエフェクター１２を下降させて、ＨＧＡ１００のベースプレートに接触させ、又は、ベースプレートの上方に位置させることができる。次いで、真空を、エンドエフェクター１２のポートに付与して、周囲空気圧力によって、ベースプレートをエンドエフェクター１２の下側表面に強制的に押し付ける。この結果、ＨＧＡ１００は、それを所定の場所に保持するようにエンドエフェクター１２上に「真空吸引（ｖａｃｕｕｍ）］され又は「吸引（ｓｕｃｔｉｏｎ）」される。次いで、キッカー１１を上向きに作動させ、それによってＨＧＡ１００を取り上げることができる。

特に図２及び図４を参照すると、スピンスタンド１は、ＨＧＡ１００を試験中保持し、スピンスタンド電子機器からＨＧＡ電気接触子１０８への電気接続を行うように構成された、所謂「テスト部」２０を有する。このテスト部２０は、ＨＧＡ１００を保持するためのコレット機構２１を有する。このコレット機構２１は、半径方向に外向きに突出する耳状部分２３を有する複数の（この例では４つの）コレット指部２２を備える。コレット指部２２は、例えば圧縮空気アクチュエータによって、上方に移動または作動される。このコレット指部２２は、ＨＧＡ１００のベースプレート１０５のボス穴１０６を通過できるように、互いに向かって内向きに回転する。次いで、コレット指部２２は、例えば別の圧縮空気アクチュエータによって後退させられ、その結果、コレット指部２２が再び外側に向いて、耳状部分２３が、ボス穴１０６の周りでベースプレート１０５と係合し、ベースプレート１０５を引っ張ってテスト部２０に押し付ける。ＨＧＡ１００を解放するためには、このコレット指部２２を再び上方に作動させて、ベースプレート１０５を解放する。

一実施形態でのテスト部２０は、デッキ２の表面上を移動可能な移動可能台上に搭載される。図面に示す実施形態では、この移動可能台は、空気ベアリング（図示せず）によってデッキ２上に搭載されるパック２５を備えており、空気ベアリング（図示せず）によって支持されパック２５の位置を極めて正確に求めることを可能にするリニアエンコーダ（図示せず）を有する極めて正確なｘ−ｙ位置決め台３０によって位置決めされる。このパック２５は、ヘッドを所望の位置に高い精度で移動させることができる。特にこのパック２５は、例えば、試験中ヘッド１０１をディスク５の表面下でディスク５の特定のトラックに移動させるのに使用される。パック２５ならびにｘ−ｙ方向支持台３０のｘ及びｙ要素は、真空の適用によってデッキ２の表面に保持してもよい。これは、所望の位置にあるときパック２５の移動を防止するのを助ける。テスト部２０及びｘ−ｙ位置決め台３０の他の構成も可能である。例えば、デッキ２の頂部上に直接存在するパック２５上にテスト部２０を有するのではなく、ｘ−ｙ位置決め台３０の頂部に担持される移動可能台上にテスト部２０が支持される、積み重ね配置も可能である。同様に、ｘ−ｙ位置決め台３０のｘ及びｙ要素も、デッキ２の頂部上に直接存在するのではなく、相互に積み重ねることも可能である。

パック２５は、ディスク５の試験表面上の試験データをトラックから読み取り、そして、トラックに書き込むために、ヘッド１０１を正しいｚ−高さに、そして水平であるように位置決めするために、ディスク５の試験表面に対してヘッド１０１をロードさせ／アンロードさせるためのロード／アンロード機構（図示せず）も有している。パック２５は、試験トラックに対してヘッド１０１の極めて微細な位置変更を可能にする、パック２５とテスト部２０の間に配置されたナノ位置決め手段（図示せず）も有している。

以下により詳細に説明するように、この実施形態のパック２５は、レシーバ又は粗微細調整器４０及び微細微細調整器５０も支持している。粗微細調整器４０は、作業者が試験すべきＨＧＡを容易に置くことができる受け入れ位置を装置内に提供する。粗微細調整器４０上にＨＧＡ１００を置くことは、ＨＧＡ１００の全体的な位置決めを可能にする。この全体的な位置決めは、この装置１が自動的にＨＧＡ１００を取り上げ、ＨＧＡ１００を微細微細調整器５０に移送することができるのに丁度十分に正確であり、そこでＨＧＡ１００は試験に要求される極めて正確な位置決めが与えられる。ＨＧＡ１００のこの極めて正確な位置決めは、引き続きヘッド１０１をディスク５に対しロードさせるとき、この装置によって維持される。

特に図５を参照すると、この粗微細調整器４０は、ボスピン４１及びパック２５の最上部表面から上向きに突出するピンとしての１対の「ゴールポスト」４２を有する。このボスピン４１は、全体的に円錐状になるように、パック２５から離れて上方に向かってテーパ状にされている。これらのゴールポスト４２は相互に近接するように、パック２５に向かって移動する。ＨＧＡ１００が粗調整器４１上に適切に配置されるとき、このボスピン４１はＨＧＡ１００のベースプレート１０５のボス穴１０６と係合し、それによってＨＧＡ１００をｘ−ｙ方向に位置決めする。ゴールポスト４２は、ＨＧＡ１００のサスペンションアーム１０３をゴールポストの間に受け入れ、収束するゴールポスト４２がその間でサスペンションアーム１０３を案内することに起因して、ＨＧＡ１００が粗調整器４０上を下向きに前進するときＨＧＡ１００に粗シータ位置決めを与える。粗調整器４０によって得られる位置決めを改善するために、別のピン（図示せず）を、ＨＧＡ１００の基準スロット１０４と係合するように、ゴールポスト４２の近くに設けることも可能である。

微細微細調整器５０も、ＨＧＡ１００のベースプレート１０５のボス穴１０６と係合し、それによってＨＧＡをｘ−ｙ方向において位置決めするためのテーパのついたボスピン５１を有している。この微細微細調整器５０は、パック２５に向かって移動する際互いに向かって収束し、ＨＧＡ１００を微細微細調整器５０内に案内するのを助ける１セットのゴールポスト５２も有していてもよい。微細微細調整器５０は、ＨＧＡ１００のサスペンションアーム１０３の基準スロット１０４と係合するための、テーパのついたシータピン５３も有している。ＨＧＡ１００が微細微細調整器５０上に置かれるとき、ボスピン５１がＨＧＡ１００のボス穴１０６と係合し、シータピン５３はＨＧＡ１００の基準スロット１０４と係合し、それによってＨＧＡ１００をｘ−ｙ位置及びシータ方向に微細に位置決めする。

上記で説明したように、ヘッド１０１をディスク５の下に位置決めするように位置決め可能であるのみならず、このパック２５は、移動して、テスト部２０の各々、微細微細調整器５０及び粗微細調整器４０が入れ替わりに取上げ手段６のエンドエフェクター１２の下方に位置することが可能である。ＨＧＡ１００を、テスト部２０、微細微細調整器５０及び粗微細調整器４０のどの間をも移動させるために、以下のステップが実施される。

１．（テスト部２０、微細微細調整器５０及び粗微細調整器４０のうちの１つに最初に配置されている）目標ＨＧＡ１００のベースプレート１０５がエンドエフェクター１２の下になるように、パック２５が移動する。
２．エンドエフェクター１２がＨＧＡ１００のベースプレート１０５と接触するようにキッカー１１が下向きに作動する。
３．真空がエンドエフェクター１２のポートに加えられ、それによってエンドエフェクターがＨＧＡ１００を保持するようにさせる。
４．キッカー１１が上向きに作動し、それによってＨＧＡ１００を取り上げる。
５．（テスト部２０、微細微細調整器５０及び粗微細調整器４０のうちの別の１つである）送り先位置がエンドエフェクター１２の下になるようにパック２５を移動させる。
６．キッカー１１が下に移動し、ＨＧＡ１００を送り先位置内に置く。
７．真空がエンドエフェクター１２のポートから取り除かれる。
８．キッカー１１が上向きに作動し、ＨＧＡ１００をパック２５上の新たな位置に残す。

従って結局、粗微細調整器４０、微細微細調整器５０及びテスト部２０の間を移動する中で、ＨＧＡ１００はｘ−ｙ方向内で事実上静止したままである。ＨＧＡ１００は単に、取上げ手段６によって上昇及び下降させられ、一方粗微細調整器４０、微細微細調整器５０及びテスト部２０は、ｘ−ｙ方向においてＨＧＡ１００に到達するようにパック２５によって移動させられる。これは、ヘッド１０１をディスク５に対してロードさせることができるように、スピンスタンド１がパック２５を移動させるための極めて精確なｘ−ｙ位置決め機３０を通常既に有しているので有利である。従って、ＨＧＡ１００を粗微細調整器４０、微細微細調整器５０及びテスト部２０の間を移動させるのに、既存のパック２５及びその極めて精確なｘ−ｙ位置決め機３０を使用することによって、これは別のｘ−ｙ位置決め機３０の必要を回避する。同様に、ＨＧＡ１００をｘ−ｙ方向内で事実上静止した状態に維持することにより、いずれかの微細調整器によって提供されてきたＨＧＡ１００のｘ−ｙ位置決め又はシータ向きが、ヘッド１０１をテスト部２０に移動させる中に乱される虞を効果的に回避できる。同様に、キッカー１１は垂直にしか動く必要はなく、それによって、キッカーがＨＧＡ１００のｘ−ｙ位置決めの精確性を容易に乱さないようにしている。

使用時には、試験すべきＨＧＡ１００は、ボスピン４１がＨＧＡ１００のボス穴１０６を貫通するように、最初に作業者によって粗微細調整器４０内に手動で配置される。ゴールポスト４２が、ＨＧＡ１００が粗い量のシータ精度で配置されることを確保する。ＨＧＡ１００を粗微細調整器４０内に置いた後、作業者はボタンを押し、又は別の形でＨＧＡ１００が所定位置に存在し、試験を開始すべき信号を装置に送る。

次に、ＨＧＡ１００は、上記で説明した動作順序に従ってパック２５及び取上げ手段６を使用して、粗微細調整器４０から微細微細調整器５０に移動させられる。キッカー１１が下向きに作動して、ＨＧＡ１００が微細微細調整器５０上に置かれると、ＨＧＡ１００のボス穴１０６が微細微細調整器５０のボスピン５１と係合し、ＨＧＡ１００の基準スロット１０４が微細微細調整器５０のシータピン５３と係合する。ＨＧＡ１００が微細微細調整器５０とのシータ位置合わせの範囲外にある場合、次いでＨＧＡ１００がピン５１、５３上に完全に着座する前に基準スロット１０４の側面のうちの１つが円錐シータピン５３と接触し、ＨＧＡ１００が微細微細調整器５０との近いシータ位置合わせになるまで、ＨＧＡ１００をボスピン５１の周りに回転させる。エンドエフェクター１２のベースプレート１０６の保持は回転を妨げるほど強くなく、その保持の強さは、ＨＧＡ１００に働く外力が存在しない場合に、ＨＧＡ１００を確実に保持する程度であるので、エンドエフェクター１２はこの回転が起きることを許容することに留意されたい。シータ微細調整器ピン５３が精確に基準スロット１０４の中央を通過するとき、シータ位置合わせが行なわれ、それ以上の回転は生じない。ＨＧＡ１００がさらにボスピン５１上に押されるとき、（ヘッド１０１がディスク５に対してロードされるときサスペンションアームが屈曲するように）ＨＧＡ１００のサスペンションアーム１０３は垂直方向に屈曲する。これにより、ＨＧＡ１００の並進（ｘ−ｙ位置）及び角度位置（シータ位置）が精確に決められる。

次に、上記で説明した動作順序に従ってパック２５及び取上げ手段６を使用して、ＨＧＡ１００を、微細微細調整器５０からテスト部２０のコレット機構２１に移動させる。この順序で、キッカー１１が下向きに作動して、ＨＧＡ１００をテスト部２０上に配置した後で、真空がエンドエフェクター１２のポートから取り除かれる前に、テスト部におけるコレット２１がＨＧＡ１００のボス穴内で広がるように作動する。これにより、ＨＧＡ１００をテスト部２０に対し確実に把持する。ブリッジ３上の取上げ手段６に隣接して取り付けられたテール平坦手段７が作動して、可撓性を有する回路のテール１０７を押し下げ、テスト部２０によって回路への電気的接続がもたらされると同時に、可撓性の回路を所定位置に保持する。次いで、キッカー１１が邪魔にならないように上向きに作動し、そして、パック２５が移動して、試験を開始できるようにヘッド１０１をディスク５の下に位置する。

試験が終了すると、ＨＧＡ１００は、上記で説明した動作順序に従ってパック２５及び取上げ手段６を使用して、テスト部２０から粗微細調整器４０にそのまま移動される。次いで、作業者はＨＧＡ１００を取り外す。

別の実施形態では、粗微細調整器４０は全く設けられていない。この実施形態では、作業者がＨＧＡ１００を直接微細微細調整器５０上に載置する。次いで、自動装置が、上記で説明した動作順序に従って、パック２５及び取上げ手段６を使用して、ＨＧＡ１００を微細微細調整器５０からテスト部２０に移動させる。次いで、ＨＧＡ１００は前のように試験される。ＨＧＡ１００が試験された後、次いで自動装置は、上記で説明した動作順序に従ってパック２５及び取上げ手段６を使用して、ＨＧＡ１００をテスト部２０から微細微細調整器５０に移動させる。次いで、作業者はＨＧＡ１００を取り外す。

本発明の実施形態を図示の実施例を具体的に参照して説明した。しかしながら、本発明の範囲内で、説明された実施例に対して変形及び改変を行うことができることは理解される。例えば、本発明は、本発明の説明で具体的に説明した特定のスピンドル型式又は構成、又はパック２５位置決め装置、又はアクチュエータに限定されない。

典型的なヘッドジンバルアセンブリの図である。 本発明の一実施形態による、試験装置にヘッドをロードするための装置の一実施例の平面図である。 スピンドルアセンブリに取り付けられたディスクの断面を示すためのブリッジの部分切欠きを伴う、図２の装置の側面から見た図である。 テスト部の断面図である。 図２の装置の部分の拡大図である。

Claims (20)

1. 読取り／書込みヘッドを受け入れ、そして、試験装置内のディスクに対して位置決めするための装置であって、
   デッキと、
   前記デッキ上に設けられ、そして、ディスクを回転させるために、前記ディスクを搭載することが可能なスピンドルと、
   試験中にヘッドを保持し、前記デッキの表面上を移動可能なグリッパと、
   前記ヘッドを受け入れ、そして、前記ヘッドを正確に位置合わせし、前記デッキの表面上を移動可能な微細調整器と、
   前記ヘッドを取り上げ、そして、降ろすように動作可能な取上げ手段と
   を備え、
   前記取上げ手段が前記ヘッドを前記微細調整器から取り上げ、そして、前記ヘッドを前記微細調整器上に降ろすことが可能な位置に、前記微細調整器が移動可能であり、
   前記取上げ手段が前記ヘッドを前記グリッパから取り上げ、そして、前記ヘッドを前記グリッパ上に降ろすことが可能な位置に、前記グリッパが移動可能である
   ことを特徴とする装置。
2. 前記取上げ手段は、前記ヘッドを前記グリッパから取り上げるように動作可能である、請求項１に記載の装置。
3. 前記取上げ手段は、前記デッキに対して固定した位置にある、請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 前記取上げ手段は、
   実質的に垂直な方向に移動可能なキッカーと、
   前記キッカーに取り付けられ、前記ヘッドを保持可能なエンドエフェクターと
   を備える、請求項１から３のいずれか１つに記載の装置。
5. 前記エンドエフェクターは、前記ヘッドが前記微細調整器に置かれた状態で、前記ヘッドの少なくともある程度のｘ−ｙ方向の移動及び回転を許容して、前記ヘッドの微細位置決めを容易にする一方、前記ヘッドをｚ方向において保持するように構成されている、請求項４に記載の装置。
6. 前記エンドエフェクターは、真空を前記ヘッドに付与して、前記ヘッドを保持するための少なくとも１つの真空ポートを備える、請求項４又は請求項５に記載の装置。
7. 前記グリッパ及び前記微細調整器のうちの少なくとも１つを前記デッキに対して移動させるための、前記デッキ上に設けられた位置決め台を備える、請求項１から６のいずれか１つに記載の装置。
8. 前記取上げ手段は、逆に位置されたスピンドルを保持する部材上に取り付けられている、請求項１から７のいずれか１つに記載の装置。
9. 前記グリッパは、前記デッキ上を移動可能なパック上に取り付けられている、請求項１から８のいずれか１つに記載の装置。
10. 前記微細調整器は、前記デッキ上を移動可能なパック上に取り付けられている、請求項１から９のいずれか１つに記載の装置。
11. 前記パックは、前記ヘッドを受け入れ、そして、前記ヘッドを前記パックに対して大まかに位置決めするためのレシーバを有している、請求項９又は請求項１０に記載の装置。
12. 前記取上げ手段は、前記レシーバから前記ヘッドを取り上げるように動作可能である、請求項１１に記載の装置。
13. 前記パックが前記デッキ上を移動するために空気ベアリング上に搭載されている、請求項９から１２のいずれか１つに記載の装置。
14. 前記グリッパは、ｘ−ｙ方向支持台によって支持されている、請求項１に記載の装置。
15. 前記微細調整器は、ｘ−ｙ方向支持台によって支持されている、請求項１に記載の装置。
16. 前記微細調整器は、ｘ−ｙ方向支持台によって支持されている、請求項９に記載の装置。
17. 試験装置内のディスクに対して、読取り／書込みヘッドを位置決めするための方法であって、
    移動可能台上にある微細調整器内に前記ヘッドを受け入れるステップと、
    前記微細調整器によって、前記ヘッドを前記移動可能台に対して正確に位置合わせするステップと、
    取上げ手段で前記ヘッドを取り上げるステップと、
    前記移動可能台を移動させて、前記取上げ手段が前記ヘッドを前記グリッパ上に置くことができるように、前記移動可能台上のグリッパを前記ヘッドに対して位置決めするステップと、
    前記ヘッドを前記グリッパ上に置くステップと、
    前記移動可能台を移動させて、前記ヘッドを前記ディスクに対して位置決めするステップと
    を含むことを特徴とする方法。
18. 前記ヘッドを前記微細調整器内に受け入れるステップの前に、
    前記ヘッドを前記移動可能台上にあるレシーバ内に置くステップと、
    前記ヘッドを、前記レシーバで前記移動可能台に対して大まかに位置合わせするステップと、
    前記取上げ手段で前記ヘッドを取り上げるステップと、
    前記取上げ手段が前記ヘッドを前記微細調整器上に置くことができるように、前記移動可能台を移動させて、前記微細調整器を前記ヘッドに対して位置決めするステップと、
    前記ヘッドを前記微細調整器上に置くステップと
    を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記移動可能台を移動させて、前記ヘッドを前記ディスクに対して位置決めするステップの後で、
    前記ヘッドを用いて、試験データを前記ディスクに書き込み／前記ディスクから読み出すステップと、
    前記取上げ手段が前記ヘッドを取り上げることができるように、前記移動可能台を移動させて、前記グリッパを前記ヘッドに対して位置決めするステップと、
    前記取上げ手段を用いて、前記ヘッドを前記グリッパから取り上げるステップと、
    前記取上げ手段が前記ヘッドを前記レシーバ上に置くことができるように、前記移動可能台を移動させて、前記レシーバを前記ヘッドに対して位置決めするステップと、
    前記取上げ手段を用いて、前記ヘッドを前記レシーバ上に置くステップと、
    前記ヘッドを前記レシーバから取り外すステップと
    を含む、請求項１７又は請求項１８に記載の方法。
20. 前記移動可能台が、空気ベアリング上に搭載されて、前記デッキ上を移動するパックである、請求項１７から１９のいずれか１つに記載の方法。

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