JP4459291B2 - ヘッドジンバルアッセンブリの製造装置 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、一般に、ヘッドジンバルアッセンブリ(Head Gimbal Assembly:HGA)の製造装置に係り、特に、ハードディスク装置(Hard Disc Drive:HDD)に搭載されるロングテールサスペンションの端子部の曲げ加工装置に関する。ここで、HGAは、磁気ヘッド部とベースプレートが搭載されたサスペンションアッセンブリであり、ヘッドサスペンションアッセンブリとも呼ばれる。
【背景技術】
【0002】
HDDは、典型的に、ディスクと、ヘッドを支持してディスクの所望の位置に移動するヘッドスタックアッセンブリ(Head Stack Assembly:HSA)とを有する。HSAは、モータによって軸周りに揺動するキャリッジ(「アクチュエータ」、断面がほぼE字形状であるために「Eブロック」、若しくは、「アクチュエータ(AC)ブロック」とも呼ばれる)と、キャリッジの支持部(以下、「アーム」という。)に取り付けられたHGAとを有する。磁気ヘッド部は、信号を記録及び再生する微小なヘッドコア(以下、単に「ヘッド」という。)とこれを支持するスライダとから構成される。ベースプレートは、アームにカシメ締結される。
【0003】
サスペンションは、スライダをディスクに所定の押付力で押し付ける板ばね機能も有する。ディスクが回転すると回転に伴う空気流(エア・ベアリング)がスライダとディスクとの間に形成され、スライダをディスク面から浮上させる。浮上したスライダは、浮上力と押付力との釣り合いにより、ディスクから一定距離だけ離間する。かかる状態において、アームが旋回してヘッドをディスク上の所望の位置へ移動(シーク)して情報の読み出し及び書き込みを行う。
【0004】
近年の高速転送化の要請により、ロングテールサスペンションが使用されている。ロングテールサスペンションは、ヘッドに電気的に接続されてサスペンションに固定されたサスペンション基板の端部を、キャリッジ上に固定されたメインフレキシブルプリント回路基板(FPC)に接続できるように延長したものである。
【0005】
サスペンション基板は磁気ヘッド部からサスペンションの中央を長手方向に延び、その後サスペンションの外側に向かって90度折れ曲がる。次いで、サスペンション基板の端部はサスペンションの側面で再度90度折れ曲がり、サスペンションとアームの側面に隣接して空中に延びる空中部となる。空中部からメインFPCまでのサスペンション基板の部分は一般にロングテールと呼ばれている。サスペンション基板はSUS基板に絶縁層を介して配線パターンが形成されている。その後、ロングテールから90度折り曲げられた端子部がメインFPCに半田付けされる。
【0006】
従来技術としては、特許文献1乃至3がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献1】
特開昭63−177599号公報
【特許文献2】
特開平09−307048号公報
【特許文献3】
特開昭60−189245号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ロングテールをメインFPCに接続するにはサスペンション基板の端子部に設けられた端子とメインFPCの端子とを位置合わせする必要である。しかし、端子部を曲げ加工する場合の曲げ角度が90°からずれていたり、曲げ位置がロングテールと端子部との境界からずれていたりすれば、位置合わせが困難になる。特に、従来は、一つのヘッドに対して2つの記録用端子、2つの再生用端子の合計4つの端子が必要であったが、スライダの高精度な浮上量制御のために近年では2つの浮上量制御用端子が更に必要となってきた。一方、端子が形成される端子部の大きさは規格の制約から従来のままである。このため、サスペンション基板とメインFPCは共に従来は4つの端子が設けられていた端子部に6つの端子を設ける必要が生じ、端子間ピッチの減少により両者にはより高精度な位置合わせが要求されるようになってきた。このため、より高精度な端子部の曲げ加工が必要となってきた。
【0008】
本発明は、サスペンション基板の端子部を高精度に曲げ加工することによってHGAを製造する製造装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一側面としての製造装置は、記憶媒体に情報の記録又は再生を行うヘッドを支持するサスペンションに固定され、一端が前記ヘッドに電気的に接続され、他端に端子部を有するサスペンション基板の前記端子部を加工台上で折り曲げることによって、前記ヘッドと前記サスペンションと前記サスペンション基板とを有するHGAを製造する製造装置であって、前記HGAを吸引する吸引手段と、前記サスペンション基板の前記端子部に接続されたロングテールを移動する移動手段と、前記移動手段によって移動された前記ロングテールが突き当てられるストッパと、前記ロングテールが前記ストッパに位置決めされたかどうかを、0.02mmの溝を前記加工台に設け、前記溝を通過する光が前記ロングテールによって遮られたかどうかによって検出する透過型光センサと、前記ロングテールの一部を前記加工台上で押さえるテールホルダと、前記端子部を前記テールホルダに押し付けて前記端子部を前記ロングテールに対して直角に折り曲げるローラと、前記透過型光センサの検出結果に応じて、前記テールホルダの前記加工台に近づける移動と、前記ローラを前記テールホルダに近づける移動を制御する制御部とを有することを特徴とする。かかる製造装置は、制御部が透過型光センサの検出結果からロングテールがストッパに対して位置決めされたと判断した場合にのみテールホルダでロングテールを固定し、また、ローラで端子部を曲げ加工する。このように、透過型光センサにより、曲げ加工の精度を高め、制御部が曲げ加工を自動化して画一的な曲げ加工を行う。また、0.02mmの溝を検出することによって折り曲げ部はロングテールの端部から±0.05mm以内とする規格上の要請を満足することができる。
【0010】
前記HGAは、前記サスペンションを、当該サスペンションを駆動するアームに取り付けるためのベースプレートを更に有し、前記製造装置は、前記加工台の近傍に設けられた固定ブロックと、前記固定ブロックに設けられて前記ベースプレートのボス孔に嵌合するピンとを更に有し、前記吸引手段は、前記ピンの周囲に設けられて前記ベースプレートを吸引する第1の吸引口を含んでもよい。第1の吸引口により、ベースプレートをピンに嵌める作業が容易になる。
【0011】
前記製造装置は、前記第1の吸引口に前記ベースプレートが搭載されたかどうかを検出する圧力センサを更に有し、前記制御部は前記圧力センサが前記ベースプレートを検出した場合に前記曲げ動作を実行することが好ましい。これにより、ベースプレートが存在する場合にのみ曲げ加工を行うことができる。
【0012】
前記移動手段は、例えば、圧縮バネによって設定された押し付け力で前記ロングテールに接触するプローブピンと、当該プローブピンと共に移動するアライメントブロックとを有する。プローブピンは設定された押し付け力でロングテールに接触するので、ストッパとの間でロングテールを押し潰すおそれがない。
【0013】
前記移動手段は、曲げ加工後のロングテールを接触する突起と、当該突起と共に移動するアライメントブロックとを有することが好ましい。曲げ加工後は、ロングテールへの押し付け力を制御する必要がないのでプローブピンではなく単なる突起で足りる。また、これによりプローブピンを採用した場合よりも構造が簡単になり、省スペース化とコストダウンも図ることができる。
【0014】
前記吸引手段は、前記アライメントブロックに形成された第2の吸引口を含むことが好ましい。アライメントブロックに第2の吸引口を設けることにより、加工台の近傍でロングテールの反りを低減することができる。ロングテールのストッパに対する位置決め精度を上がるので、曲げ加工のスループットが向上する。この場合、前記第2の吸引口が前記ロングテールを吸引した状態では前記ロングテールは前記第2の吸引口の一部を横切ってもよい。このように、ロングテールが第2の吸引口を部分的に覆うことによってロングテールは第2の吸引口に吸引されたまま移動手段によって移動することができる。
【0015】
前記ストッパは前記加工台上に設けられ、前記吸引手段は、前記溝及び前記ストッパの近傍に前記加工台に形成された第3の吸引口を含むことが好ましい。加工台に第3の吸引口を設けることにより、加工台におけるロングテールの反りを低減することができる。ロングテールのストッパに対する位置決め精度を上がるので、曲げ加工のスループットが向上する。
【0016】
前記製造装置は、前記第3の吸引口に前記ベースプレートが搭載されたかどうかを検出する圧力センサを更に有し、前記制御部は前記圧力センサが前記ベースプレートを検出した場合に前記テールホルダを前記加工台に近づけることが好ましい。これにより、溝がゴミなどで塞がった場合などに曲げ加工動作が行われることを防止することができる。
【0017】
前記テールホルダ及び前記ローラは非磁性超硬合金から構成されていることが好ましい。非磁性材料であるのでヘッドに悪影響を及ぼすことを防止することができる。超硬合金であるので、曲げ加工時に削れや磨耗を防止して最適の曲げ状態を維持することができる。
【0018】
前記製造装置は、前記移動手段を前記加工台に対して移動可能に構成する第1のカム機構と、前記テールホルダを前記加工台に対して移動可能に構成する第2のカム機構と、前記ローラを前記加工台に対して移動可能に構成する第3のカム機構と、直動モータと、前記直動モータによって一方向に駆動される駆動板とを更に有し、前記第1のカム機構は、第1のカムと、当該第1のカムが接続された第1の駆動軸と、前記第1のカムと係合して前記第1のカムの位置を変位させる第1のガイドとを有し、前記第2のカム機構は、第2のカムと、当該第2のカムが接続された第2の駆動軸と、前記第2のカムと係合して前記第2のカムの位置を変位させる第2のガイドとを有し、前記第3のカム機構は、第3のカムと、当該第3のカムが接続された第3の駆動軸と、前記第3のカムと係合して前記第3のカムの位置を変位させる第3のガイドとを有し、前記第1のガイド、前記第2のガイド、前記第3のガイドは前記駆動板に搭載されて前記直動モータによって同一方向に同時に移動することが好ましい。駆動板が一方向に移動するだけで3つのカム機構のタイミングは機械的に維持される。各カム機構の状態を検出する手段、別個の駆動手段、タイミングの制御が不要になるので装置の構成が簡単になる。
【0019】
前記制御部は、前記ローラを前記テールホルダに押し付けた状態で所定期間前記ローラの駆動を停止してもよい。これにより、端子部の折り曲げ状態が安定する。
【0020】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、サスペンション基板の端子部を高精度に曲げ加工することによってHGAを製造する製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】 本発明の一側面としての曲げ加工装置の斜視図である。
【図2】 図1に示す曲げ加工装置の部分断面図である。
【図3】 図1に示す曲げ加工装置へのHGAの取付直後及び位置決め後の状態を示す斜視図である。
【図4】 図3に示す曲げ加工装置へのHGAの取付直後の状態を示す拡大斜視図である。
【図5】 図3に示す曲げ加工装置へのHGAの位置決め後の状態を示す拡大斜視図である。
【図6】 図6(a)はロングテールの吸引前の反り状態を示す側面図であり、図6(b)はロングテールの吸引後の反り状態を示す側面図である。
【図7】 図5に示す状態の部分拡大斜視図である。
【図8】 図7に示す状態の透過平面図である。
【図9】 位置決め後のHGAをテールホルダで押さえつけた状態を示す斜視図である。
【図10】 図10(a)乃至図10(c)は、曲げ加工前、曲げ加工中、曲げ加工後のローラ、端子部、テールホルダの状態を示す概略断面図である。
【図11】 図1に示すテールホルダとローラの押さえバネを示す斜視図である。
【図12】 6端子を有する端子部を曲げ加工する場合の図9に対応した斜視図である。
【図13】 図1に示す曲げ加工装置の制御系のブロック図である。
【図14】 図1に示す曲げ加工装置が行う曲げ加工動作のフローチャートである。
【図15】 図14に示す曲げ加工動作のタイミングチャートである。
【図16】 曲げ加工が終了したHGAを搭載したHDDの内部構造を示す平面図である。
【図17】 図15に示すHDDの磁気ヘッド部の拡大平面図である。
【図18】 図18(a)及び図18(b)は図16に示すHSAの概略平面図と概略側面図である。
【図19】 図19(a)は図18(a)の部分拡大平面図であり、図19(b)は図18(b)の部分拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例の曲げ加工装置(HGA製造装置)1について説明する。ここで、図1は、曲げ加工装置1の斜視図である。図2は、曲げ加工装置1の部分断面図である。曲げ加工装置1は、サスペンション基板140の端子部148を自動的に折り曲げることによって、HGA110を製造するHGA製造装置である。曲げ加工装置1は、図1及び図2に示すように、ベース2上に、制御ユニット3と、作業部と、コンソール7と、一対の翼部8とを有する。
【0024】
ベース2は、床の上に置かれて、曲げ加工装置1の各部を支持する。ベース2は、比較的薄い直方体形状を有する平板部材であり、底面の4隅に円筒状の脚2aを有する。制御ユニット3は略直方体形状の筐体であり、側面には後述する制御系80の電源スイッチ83が設けられ、内部には、制御系80の主要部が設けられる。
【0025】
作業部は、HGA110の曲げ加工を行う場所である。図1及び図2に示すように、作業部は、カバー4と、複数の柱5と、水平板6と、後述する各種部材を有する。
【0026】
カバー4は加工台40とその近傍のみを露出してその他の部材を覆うU字形状の板部材であり、ベース2の上に設けられる。図2は2つの柱5を示しているが、実際には4つ設けられる。柱5は、ベース2と水平板6との間の、矩形の水平板6の四隅に対応する位置に設けられて水平板6を支持する。水平板6は、比較的薄い直方体形状を有するベース2と平行な平板部材であり、水平板6の下には駆動系の主要部(直動モータ90、駆動板92、各種ガイド)が設けられる。
【0027】
コンソール7は、カバー4の前側に設けられ、制御系80の各種スイッチが設けられる。図2は、そのうちの一のスイッチ(84aなど)を示している。一対の翼部8は、カバー4の両側に設けられる補助台である。左側の翼部8には、例えば、加工前のHGA110が多数入った箱とそれを取り出すピンセットが配置される。右側の翼部8には、例えば、加工済みのHGA110が収納される箱が配置される。この場合、操作者はピンセットで左側翼部8の箱からHGA110を取り出してセットし、加工済みのHGA110を右側翼部8の箱にピンセットで入れていく。
【0028】
以下、作業部に設けられる各種部材について説明する。図2乃至図5に示すように、作業部には、固定ブロック10と、ピン16と、吸引手段20(図13に図示)と、移動手段30と、加工台40と、ストッパ42と、検出手段50と、固定手段60と、折り曲げ手段70と、制御系80とを有する。
【0029】
ここで、図3は、曲げ加工装置1へのHGA110の取付直後及び位置決め後の状態を示す斜視図である。図4は、図3に示す曲げ加工装置1へのHGA110の取付直後の状態を示す拡大斜視図である。図5は、図3に示す曲げ加工装置1へのHGA110の位置決め後の状態を示す拡大斜視図である。
【0030】
固定ブロック10は略直方体形状を有するが、図4及び図5に示すように、幾つかの段差を有する。固定ブロック10は、凹部11と、凸部12と、凸部13と、凹部14と、ピン16とを有する。
【0031】
凹部11は、サスペンション130の表面が固定ブロック10と接触して傷つくことを防止するために、凸部12よりも高さが低い。なお、図4及び図5において、磁気ヘッド部120は手前側に設けられており、サスペンション130の表面は磁気ヘッド部120の設けられている面の反対側である。
【0032】
凸部12には、ピン16が設けられる。ピン16は、HGAのベースプレート160のボス孔162に挿入されて、HGA110を回転可能に固定する。なお、本明細書ではボスとボス中央のボス孔の両方を参照符号162で表すものとする。また、ピン16の周りには後述する円環状の吸引口22が設けられる。このように、曲げ加工装置1は従来からHGA110に備わっているベースプレート160のボス孔162を有効利用している。ピン16の周りにはベースプレート160が傷つかないように樹脂製のクッション(図示せず)が配置されている。
【0033】
凸部13は、移動手段30が移動可能に収納される。上述のクッションがあるため、更に、サスペンション基板140はベースプレート160上に配置されているために、凸部13は凸部12よりも高さが高い。凹部14には移動手段30が移動可能に収納される。
【0034】
吸引手段20は、HGA110を吸引する機能を有し、吸引口22乃至26と、排気部28とを有する。
【0035】
吸引口22は、円環形状を有してピン16の周りに設けられる。ベースプレート160のボス孔162とピン16との嵌合をピンセットで行う作業は両者が小さくかつ嵌め合いが小さいために困難である。そこで、吸引口22がベースプレート160を吸引することによって、ピン16がボス孔162に入り易くなり、挿入作業が容易になる。
【0036】
吸引口24は、X方向に延びる長円形状を有し、移動手段30の戻しブロック32の中央に形成される。図6(a)及び図6(b)に示すように、吸引口24を設けることにより、加工台40の近傍でロングテール143の反りを低減することができる。ここで、図6(a)及び図6(b)は反り修正実験の結果を示す側面図である。より詳細には、図6(a)はロングテール143の吸引前の反り状態を示す側面図であり、図6(b)はロングテール143の吸引後の反り状態を示す側面図である。ロングテール143のストッパ42に対する位置決め精度が上がるので、HGA110を搭載してから曲げ加工開始までの時間が短くなり、曲げ加工のスループットが向上する。
【0037】
また、図4及び図5に示すように、吸引口24がロングテール143を吸引した状態ではロングテール143は吸引口24の一部を横切って全部を塞がない。このように、ロングテール143が吸引口24を部分的に覆うことによってロングテール143は吸引口24に吸引されたまま移動手段30によって移動することができる。ロングテール143が吸引口24を完全に塞がない限り、吸引口24の延びる方向はX方向に限定されないし、吸引口24は凸部13に形成されてもよい。
【0038】
吸引口26は、後述する図8に示すように、加工台40に形成され、直径0.8mmを有する円形形状を有する。加工台40に吸引口26を設けることにより、加工台40におけるロングテール143の反りを低減することができる。ロングテール143のストッパ42に対する位置決め精度を上がるので、HGA110を搭載してから曲げ加工開始までの時間が短くなり、曲げ加工のスループットが向上する。吸引口24とは異なり、ロングテール143は吸引口26の上を移動する必要がないので位置決めがなされればロングテール143は吸引口26を完全に塞ぐ。
【0039】
排気部28(図13に図示)は、本実施例では、全ての吸引口22、24及び26に対して共通に設けられているが、これらの吸引口の一又は複数は異なる排気部に接続されていてもよい。排気部28による吸引の開始及び停止は、制御部81によって制御される。排気部28は、吸引口22乃至26に接続され、HGA110、より詳細には、ベースプレート160又はロングテール143、を吸引する。
【0040】
移動手段30は、ロングテール143を移動し、曲げ加工前のロングテール143を加工位置に位置決めすると共に加工済みのロングテール143を曲げ位置から移動させて吸引口26による吸引から解放する。移動手段30は、アライメントブロック31と、戻しブロック32と、プローブピン33と、戻し突起34と、アライメントブロック駆動機構とを有する。
【0041】
アライメントブロック31はアライメントブロック駆動機構に接続されて、図4及び図5に示すX方向に移動可能である。
【0042】
アライメントブロック31は戻しブロック32と結合される。戻しブロック32のX1側の先端には戻し突起34が形成される。プローブピン33はアライメントブロック31から突出し、アライメントブロック31内に設けられた図示しない圧縮バネによって図4及び図5に示すX1方向に付勢されている。戻し突起34は、アライメントブロック31がX2方向に移動したときにロングテール143と前面34aで接触する。ロングテール143はプローブピン33と戻し突起34との間に配置される。プローブピン33がロングテール143と接触してアライメントブロック31が移動している間は戻し突起34はロングテール143とは接触しない。また、戻し突起34がロングテール143と接触してアライメントブロック31が移動している間はプローブピン33はロングテール143とは接触しない。
【0043】
アライメントブロック駆動機構は、図2に示すように、直動モータ90と、駆動板92と、カム35と、ガイド36と、駆動軸37と、支点ユニット38とを有する。カム35は、円柱形状を有してガイド36の表面と接触する。
【0044】
直動モータ90は、図2のX方向に駆動板92を駆動するモータである。駆動板92は、比較的薄い直方体形状を有するベース2と平行な平板部材であり、水平板6とベース2との間にX方向に移動可能に設けられる。直動モータ90と駆動板92は、後述するように、テールホルダ駆動機構及びローラ駆動機構にも共通に使用される。駆動板92が一方向(X方向)に移動するだけで3つの駆動機構のタイミングは機械的に維持される。各カム機構の状態を検出する手段、別個の駆動手段、タイミングの制御が不要になるので曲げ加工装置1の構成が簡単になる。
【0045】
ガイド36は、カム35と係合してカム35の位置を変位させるガイド面36aを有する。カム35は、図2に示す原点位置では、ガイド面36aの最も高い位置にあり、駆動板92がX2方向に移動するに従ってガイド面36aの低い位置に移動する。
【0046】
駆動軸37は、一端においてカム35と接続し、他端においてアライメントブロック31と接続する。また、略中点において支点ユニット38と接続する。支点ユニット38は、図2の紙面に垂直に延びるシャフト38aが駆動軸37を貫通している。また、支点ユニット38は、水平板6の上に固定されてシャフト38aはZ方向には変位しない。この結果、駆動軸37はシャフト38a周りに回転することになる。具体的には、カム35がガイド面36aに沿って下降すると、駆動軸37は図2に示す反時計回りに回転する。この結果、駆動軸37の他端に結合されたアライメントブロック31はX1方向に移動する。
【0047】
加工台40は、サスペンション基板140の端子部148を曲げ加工するために固定手段60と協働してHGAの一部を固定する機能を有する。加工台40は、水平板6の上に設けられる直方体形状の台である。
【0048】
図4、図5及び図7に示すように、加工台40には直方体形状のストッパ42が設けられる。ここで、図7は、図5に示すストッパ42近傍の斜視図である。ストッパ42は、その前面42aに、移動手段30によって移動されたロングテール143が突き当てられる直方体形状の突起である。
【0049】
また、図7及び図8に示すように、加工台40のストッパ42の前には0.02mm×0.5mmの溝44が形成される。図8は図7の透過平面図である。溝44は、検出手段50の一部を構成する。加工台40の溝44及びストッパ42の近傍には、吸引口26が設けられる。図8に示すように、ロングテール143と端子部148との境界には2箇所の折り曲げ部(爪部)146が形成される。
【0050】
検出手段50は、ロングテール143がストッパ42に位置決めされたかどうかを検出する。検出手段50は、図2及び図7に示すように、水平板6に取り付けられた支柱51と、支柱51に固定手段52を介して固定されたレーザ53と、レーザ53からのレーザ光を溝44を介して受光する受光部54とを有する。このような透過型光センサ(53、54)により、曲げ加工の精度を高めることができる。特に、0.02mmの溝44を検出することによって折り曲げ部146はロングテール143の端部からの距離Aが±0.05mm以内とする規格上の要請を満足することができる。ここでは、±0.05mm以内とする規格に対応する0.02mmの幅の溝としたが、要求される精度に対応して溝を規定の幅に適宜変更可能である。
【0051】
距離Aを図8に示す。受光部54は、図13に示すように、制御部81に接続され、検出結果を制御部81に通知する。
【0052】
また、検出手段50は、圧力センサ55を更に有して吸引口22にベースプレート160が取り付けられたどうかを検出する。更に、検出手段50は、圧力センサ56を更に有して吸引口26にロングテール143が吸引されたかどうかを検出する。圧力センサ55及び56は、図13に示すように、制御部81に接続され、検出結果を制御部81に通知する。
【0053】
固定手段60は、ロングテール143の一部を加工台40上で押さえて固定する機能を有し、テールホルダ61と、テールホルダ駆動機構とを有する。
【0054】
テールホルダ61は、図10(a)乃至図10(c)に示すように、加工台40に対する傾斜角度θが75°乃至85°に設定されたインゴット形状を有する。ここで、図10(a)乃至図10(c)は、曲げ加工前、曲げ加工中、曲げ加工後のローラ71、端子部148、テールホルダ61の状態を示す概略断面図である。
【0055】
傾斜角度θが90°であるとローラ71が離れたときに端子部148とロングテール143との角度はスプリングバックのために鋭角になってしまう。端子部148とロングテール143との角度を直角に曲げ加工するためには曲げ加工時の端子部148とロングテール143との角度を鈍角(従って、傾斜角度θを鋭角)にする必要がある。
【0056】
傾斜角度θが85°よりも大きいと曲げ加工後の端子部148とロングテール143との角度は鋭角になりやすい。傾斜角度θが75°よりも小さいと曲げ加工後の端子部148とロングテール143との角度は鈍角になりやすい。
【0057】
また、傾斜角度θを有する角部61aが0.04mm乃至0.08mmの曲率を有する。また、角部61aは曲率がついて滑らかにされる必要がある。角部61aの曲率が0.04mmよりも小さいと角部61aが鋭利となって曲げ加工時に端子部148が角部61aで切断したり傷つけたりするおそれがある。角部61aの曲率が0.08mmよりも大きいと曲げ加工後の端子部148が直角に延びずに曲がってしまうおそれがある。
【0058】
テールホルダ61は非磁性超硬合金から構成されている。テールホルダ61は非磁性材料から構成されているのでヘッド122に磁気的に悪影響を及ぼすことを防止することができる。また、テールホルダ61は超硬合金から構成されているので、曲げ加工時に削れや磨耗を防止して最適の曲げ状態を維持することができる。特に、繰り返し曲げ加工を行っても上述の角部61aの曲率や傾斜角度θを維持することができる。
【0059】
テールホルダ駆動機構は、図2に示すように、直動モータ90と、駆動板92と、カム62と、ガイド63と、駆動軸64と、図11に示す押さえバネ65とを有する。カム62は、円柱形状を有してガイド63の表面と接触する。ガイド63は、カム62と係合してカム62の位置を変位させるガイド面63aを有する。駆動軸64は、一端においてカム62と接続し、他端においてテールホルダ61と接続する。押さえバネ65は、一端が水平板6に係合し、テールホルダ61に接続されたブロック又は駆動軸64に係合する引張りバネである。この結果、駆動軸64はZ方向(Z1Z2方向)に沿って移動することができ、押さえバネ65によってZ1方向に付勢される。
【0060】
折り曲げ手段70は、図9乃至図10(c)に示すように、端子部148をテールホルダ61に押し付けて端子部148をロングテール143に対して直角に折り曲げる機能を有し、ローラ71と、ローラ駆動機構とを有する。
【0061】
ローラ71は非磁性超硬合金から構成されている。ローラ71は非磁性材料から構成されているのでヘッド122に磁気的に悪影響を及ぼすことを防止することができる。また、ローラ71は超硬合金から構成されているので、曲げ加工時に削れや磨耗を防止して最適の曲げ状態を維持することができる。
【0062】
ローラ駆動機構は、図2に示すように、直動モータ90と、駆動板92と、カム72と、ガイド73と、駆動軸74と、図11に示すブロック75と、支点ユニット76と、押さえバネ77と、ブロック78とを有する。
【0063】
カム72は、円柱形状を有してガイド73の表面と接触する。ガイド73は、カム72と係合してカム72の位置を変位させるガイド面73aを有する。駆動軸74は、一端においてカム72と接続し、他端においてローラ71と接続する。ブロック75は、ローラ71とシャフト75aを介して接続する。支点ユニット76は、ブロック75を回転可能にするシャフト76aを有する。押さえバネ77は、一端77aが水平板6に固定されたブロック78に係合し、他端77bがローラ71と接続するブロック75のシャフト76aよりも下部に係合する引張りバネである。この結果、駆動軸74はZ方向(Z1Z2方向)に沿って移動することができ、ローラ71は押さえバネ77によってテールホルダ61側に(図2に示す紙面の奥側に)又は図10(a)乃至図10(c)に示すように、付勢される。
【0064】
なお、図1乃至図11においては、端子部148は、超音波接合でメインFPC154と接続されるタイプのものであるが、図12や後述する図19(b)に示すように、6端子用の端子部であってもよい。ここで、図12は、6端子を有する端子部を曲げ加工する場合の図9に対応した斜視図である。
【0065】
制御系80は、図13に示すように、制御部81と、メモリ82と、電源スイッチ83と、スタートスイッチ84aと、ストップスイッチ84bと、リセットスイッチ84cと、吸引一時停止スイッチ84dとを有する。
【0066】
制御部81は、各スイッチ83乃至84d、排気部28、検出部54乃至56、メモリ82、モータ90に接続されている。制御部81は、曲げ加工動作を実行する。具体的には、制御部81は、透過型光センサ(53、54)の検出結果に応じて、テールホルダ61を加工台40に近づける移動と、ローラ71をテールホルダ61に近づける移動を制御する。また、制御部81は、圧力センサ55及び56の検出結果に基づいて後述するように曲げ加工動作を制御する。メモリ82は、制御部81が実行する図14に示す曲げ加工方法を格納する。
【0067】
電源スイッチ83が押されると制御部81は排気部28に吸引を開始させる。スタートスイッチ84aが押されると制御部81は直動モータ90を駆動する。但し、曲げ加工動作は検出手段50の検出結果に依存して変更される。ストップスイッチ84bは緊急停止時に押され、これに応答して、制御部81はモータ90と排気部28に吸引を一時停止する。リセットスイッチ84cは、ストップスイッチ84bが押された後で原状に復帰する際に押される。この後で、スタートスイッチ84aが押されると曲げ加工動作を開始する。吸引一時停止スイッチ84dは曲げ加工終了後に押され、これに応答して、制御部81は排気部28に吸引を一時停止する。
【0068】
以下、図2、図9乃至図15を参照して、制御部81が実行する曲げ加工動作について説明する。
【0069】
まず、制御部81は、電源スイッチ83が投入されると排気部28に吸引を開始させる。初期状態は図2に示す状態である。次に、スタートスイッチ84aが押されると制御部81は直動モータ90を駆動する。
【0070】
次に、制御部81は、センサ55の出力がONかどうかを判断する(ステップ1002)。制御部81はセンサ55の出力がOFFであると判断すると(ステップ1002)、エラー処理を行う(ステップ1004)。エラー処理では、動作を一時停止し、スタートスイッチ84aを押すと動作を再開するか、リセットスイッチ84cを押すと原点復帰する。制御部81は、センサ55の出力がONであると判断すると(ステップ1002)、ベースプレート160のボス孔162がピン16に挿入されたことを認識する。これにより、HGA110が存在する場合にのみ曲げ加工を開始することができる。
【0071】
次に、モータ90の動作を維持する。この結果、アライメントブロック31が前進する(ステップ1006、図15のP0〜P2)。より詳細には、駆動板92が図2に示すX2方向に移動し、カム35がガイド面36aに沿って下がる。この結果、駆動軸37がシャフト38aを中心に図2の反時計回りに回転する。このため、駆動軸37の他端に接続されているアライメントブロック31がX1方向に移動する。そして、プローブピン33がロングテール143を押して移動する。
【0072】
次に、制御部81は、受光部54の出力がOFFでセンサ56の出力がONであるかどうかを判断する(ステップ1008、図15の3、4)。制御部81は受光部54の出力がOFFでセンサ56の出力がONではないと判断すると(ステップ1008)、エラー処理を行う(ステップ1010)。エラー処理は、ステップ1002と同様である。受光部54の出力がOFFであると、図7に示すように、レーザ53からのレーザビームがロングテール143で遮断されている。センサ56の出力がONであると図8に示すようにロングテール143の吸引口26への吸引が正しく行われている。そこで、この場合には、制御部81はモータ90の動作を維持する。この結果、テールホルダ61が下降する(ステップ1012、図15のP2〜P3.5)。
【0073】
より詳細には、駆動板92が図2に示すX2方向に移動し、カム62がガイド面63aに沿って下がる。この結果、駆動軸64がZ1方向に移動する。このため、駆動軸64の他端に接続されているテールホルダ61が下降する。
【0074】
次に、制御部81は、受光部54の出力がOFFであるかどうかを判断する(ステップ1014、図15の8)。この時は、既にテールホルダ61による固定が終了しているので制御部81はセンサ56の出力を考慮しないが、考慮してもよい。制御部81は受光部54の出力がOFFでないと判断すると(ステップ1014)、エラー処理を行う(ステップ1016)。エラー処理は、ステップ1002と同様である。制御部81は受光部54の出力がOFFであると判断すると(ステップ1014)、モータ90の動作を維持する。この結果、図9及び図10(a)に示すように、ローラ71が上昇する(ステップ1018、図15のP3.5〜P5)。
【0075】
より詳細には、駆動板92が図2に示すX2方向に移動し、カム72がガイド面73aに沿って上がる。この結果、駆動軸74がZ2方向に移動する。このため、駆動軸74の他端に接続されているローラ71が上昇する。この時、押さえバネ77によりローラ71はテールホルダ61側に付勢されている。
【0076】
図10(b)に示す状態で、ローラは0.3秒停止する(ステップ1020、図15の11)。これにより端子部148の折り曲げ状態が安定する。次に、制御部81はモータ90を逆回転する。この結果、図2において、X1方向に駆動板92が移動する。そして、図10(c)に示すように、ローラ71は下降する(ステップ1022)。次に、制御部81は、その後も、モータ90の動作を維持する。この結果、テールホルダ61が上昇する(ステップ1024、図15のP5〜P7)。制御部81は、その後も、モータ90の動作を維持する。この結果、アライメントブロック31が後退する(ステップ1026、図15のP7〜P9)。これにより、戻り突起34の前面34aにロングテール143が係止されてアライメントブロック31と共にX2方向に移動する。この結果、原点復帰が終了する(図15の16)。その後、操作者は吸引一時停止スイッチ84dを押す。この結果、制御部81は、排気部28の吸引を一時停止する。この結果、操作者はピンセットでベースプレート160をピン16から取り出す。
【0077】
以下、図16乃至図19(b)を参照して折り曲げた端子部148とメインFPC150との接続について説明する。図16は、HDD100の内部構造の概略平面図である。HDD100は、図16に示すように、筐体102内に、記録媒体(又は記憶媒体)としての一又は複数の磁気ディスク104と、スピンドルモータ106と、HSA111とを収納する。HSA111は、HGA110をキャリッジ170に取り付けたものである。HGA110は、磁気ヘッド部120を支持するサスペンション130と、サスペンション基板140と、ベースプレート160から構成される。
【0078】
磁気ヘッド部120は、スライダ121と、スライダ121の空気流出端に接合されて、読み出し及び書き込み用のヘッド122を内蔵するヘッド素子内蔵膜123とを有する。スライダ121はディスク104の表面から浮上する。ヘッド122は、ディスク104に情報の記録再生を施す。スライダ121の磁気ディスク104に対向する面は浮上面125として機能する。磁気ディスク104の回転に基づき生成される気流126は浮上面125に受け止められる。ここで、図17は、磁気ヘッド部120の概略斜視図である。
【0079】
サスペンション130は、磁気ヘッド部120を支持すると共に磁気ヘッド部120に対してディスク104方向に弾性力を加える機能を有し、例えば、ステンレス製のサスペンションである。サスペンション130は磁気ヘッド部120を片持ち支持するフレキシャー134とベースプレート160に接続されるロードビーム(ヒンジプレートその他の名称で呼ばれる場合もある)136とを有する。ロードビーム136はZ方向に十分な押付力を印加するようにバネ部を中央に有している。ロードビーム136は基端部が剛体部、中央がバネ部、末端部が剛体部で構成されている。また、浮上面125はディスクの反りやうねりに追従して常にディスク面と平行になるように、ディンプル(ピボットその他の名称で呼ばれる場合もある)という突起を介してロードビーム136とフレキシャー134は接触している。磁気ヘッド部120はディンプルを中心に柔らかくピッチングとローリングができるように設計されている。
【0080】
サスペンション130は、図18(a)乃至図19(b)に示すように、磁気ヘッド部120に電気的に接続されるサスペンション基板140も搭載する。ここで、図18(a)及び図18(b)は、HSA111の概略平面図と概略側面図である。図19(a)は図18(a)の部分拡大平面図であり、図19(b)は図18(b)の部分拡大側面図である。
【0081】
サスペンション基板140は、ヘッド122とメインFPC150に電気的に接続され、センス電流、書き込み情報及び読み出し情報を送信する。サスペンション基板140は、サスペンション130の磁気ヘッド部120が搭載された面131の溶接部132においてサスペンション130に溶接(固定)される。
【0082】
サスペンション基板140は、基部141と、折れ曲がり部142と、ロングテール143と、ロングテール143の先端の端子部148とを有する。
【0083】
基部141は磁気ヘッド部120からサスペンション130の面131の中央を長手方向Lに延びる。長手方向Lは支軸172の中心とアーム174の貫通孔175の中心(又はベースプレート160のボス孔162の中心)を結ぶ直線に平行である。
【0084】
折れ曲がり部142は、基部141の端部からアームの外側に向かって90度折れ曲がる。折れ曲がり部142のもう一つの端部は更にアーム174の側面176で約90度折れ曲がる。
【0085】
ロングテール143は、折れ曲がり部142の他端から開始し、端子部148で終了し、アーム174の側面176に沿って延びる。ロングテール143は、空中部と収納部とに分かれる。空中部は、アーム174の側面176において空中に露出した部分であり、収納部はアーム174に形成されたスリット177に収納された部分である。ロングテール143を含むサスペンション基板140はSUSなどの剛性の高い又は実質的に剛性の基板にポリイミドなどの絶縁層を介して配線パターンが形成されている。
【0086】
端子部148は、ロングテール143の端部に設けられ、ロングテール143の長手方向の周りに90度折り曲げられてメインFPC150に半田付けされる。かかる折り曲げに曲げ加工装置1が使用される。端子部148は、図19(b)に示すように、ヘッド122の2つの記録用端子と、2つの再生用端子と、2つの浮上量制御用端子の合計6つの端子149を有する。
【0087】
ロングテール143は、アーム174のベースプレート160との接続部近傍に屈曲部144を有する。ロングテール143は、屈曲部によりアーム174の側面176に沿った長手方向L1の伸縮を調節することができる。
【0088】
メインFPC150は、端子部148と接続する端子部154を有する。メインFPC150は、サスペンション基板140に制御信号及びディスク104に記録されるべき信号並びに電力を供給すると共にディスク104から再生された信号を受信する。メインFPC150はプリアンプIC152を含み、各種信号を増幅する。メインFPC150の端子部154も図19(b)に示す端子部148と同様の構成を有する。
【0089】
ベースプレート160は、サスペンション130をアーム174に取り付ける機能を有し、被溶接部と、ボス(孔)162とを有する。被溶接部は、サスペンション130にレーザ溶接される。ボス(孔)162は図19(a)の紙面に垂直に延びる突起であり、アーム174にカシメ締結される。
【0090】
キャリッジ170は、磁気ヘッド部120を図16に示す矢印方向に回動又は揺動する機能を有し、ボイスコイルモータ171と、支軸172と、アーム174とを有する。
【0091】
ボイスコイルモータ171は、一対のヨーク171aに挟まれたフラットコイル171bを有する。フラットコイル171bは筐体102に設けられた図示しない磁気回路に対向して設けられており、フラットコイル171bに流される電流の値に応じてキャリッジ170が支軸172回りに揺動する。磁気回路は、例えば、筐体102内に固定された鉄板に固定された永久磁石と、キャリッジ170に固定された可動磁石を有する。
【0092】
支軸172は、キャリッジ170に設けられた円筒中空孔に嵌合し、筐体102内に図16の紙面に垂直に配置される。支軸172の中心軸がアーム174の回転軸である。
【0093】
アーム174は、アルミニウム製の剛体であり、その先端には貫通孔175が設けられ、側面176にはロングテール143を部分的に収納するスリット177が設けられる。この貫通孔とベースプレート160を介してサスペンション130がアーム174に取り付けられる。
【0094】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0095】
本発明によれば、サスペンション基板の端子部を高精度に曲げ加工することによってHGAを製造する製造装置を提供することができる。
【符号の説明】
【0096】
1 曲げ加工装置
20 吸引手段
30 移動手段
40 加工台
42 ストッパ
44 溝
54 透過型光センサ
61 テールホルダ
71 ローラ
83 制御部
130 ロングテールサスペンション
143 ロングテール
148 端子部
Claims (13)
- 記憶媒体に情報の記録又は再生を行うヘッドを支持するサスペンションに固定され、一端が前記ヘッドに電気的に接続され、他端に端子部を有するサスペンション基板の前記端子部を加工台上で折り曲げることによって、前記ヘッドと前記サスペンションと前記サスペンション基板とを有するヘッドジンバルアッセンブリを製造する製造装置であって、
前記ヘッドジンバルアッセンブリを吸引する吸引手段と、
前記サスペンション基板の前記端子部に接続されたロングテールを移動する移動手段と、
前記移動手段によって移動された前記ロングテールが突き当てられるストッパと、
前記加工台に設けられた溝を通過する光が前記ロングテールによって遮られたかどうかによって前記ロングテールが前記ストッパに位置決めされたことを検出する透過型光センサと、
前記ロングテールの一部を前記加工台上で押さえるテールホルダと、
前記端子部を前記テールホルダに押し付けて前記端子部を前記ロングテールに対して直角に折り曲げるローラと、
前記透過型光センサの検出結果に応じて、前記テールホルダの前記加工台に近づける移動と、前記ローラを前記テールホルダに近づける移動を制御する制御部とを有することを特徴とする製造装置。 - 前記ヘッドジンバルアッセンブリは、前記サスペンションを、当該サスペンションを駆動するアームに取り付けるためのベースプレートを更に有し、
前記製造装置は、
前記加工台の近傍に設けられた固定ブロックと、
前記固定ブロックに設けられて前記ベースプレートのボス孔に嵌合するピンとを更に有し、
前記吸引手段は、前記ピンの周囲に設けられて前記ベースプレートを吸引する第1の吸引口を含むことを特徴とする請求項1記載の製造装置。 - 前記製造装置は、前記第1の吸引口に前記ベースプレートが搭載されたかどうかを検出する圧力センサを更に有し、
前記制御部は前記圧力センサが前記ベースプレートを検出した場合に前記曲げ動作を実行することを特徴とする請求項2記載の製造装置。 - 前記移動手段は、
圧縮バネによって設定された押し付け力で前記ロングテールに接触するプローブピンと、
当該プローブピンと共に移動するアライメントブロックとを有することを特徴とする請求項1記載の製造装置。 - 前記移動手段は、
曲げ加工後のロングテールを接触する突起と、
当該突起と共に移動するアライメントブロックとを有することを特徴とする請求項1記載の製造装置。 - 前記吸引手段は、前記アライメントブロックに形成された第2の吸引口を含むことを特徴とする請求項4又は5記載の製造装置。
- 前記第2の吸引口が前記ロングテールを吸引した状態では前記ロングテールは前記第2の吸引口の一部を横切ることを特徴とする請求項6記載の製造装置。
- 前記ストッパは前記加工台上に設けられ、
前記吸引手段は、前記溝及び前記ストッパの近傍に前記加工台に形成された第3の吸引口を含むことを特徴とする請求項1記載の製造装置。 - 前記製造装置は、前記第3の吸引口に前記ベースプレートが搭載されたかどうかを検出する圧力センサを更に有し、
前記制御部は前記圧力センサが前記ベースプレートを検出した場合に前記テールホルダを前記加工台に近づけることを特徴とする請求項8記載の製造装置。 - 前記テールホルダ及び前記ローラは非磁性超硬合金から構成されていることを特徴とする請求項1記載の製造装置。
- 前記製造装置は、
前記移動手段を前記加工台に対して移動可能に構成する第1のカム機構と、
前記テールホルダを前記加工台に対して移動可能に構成する第2のカム機構と、
前記ローラを前記加工台に対して移動可能に構成する第3のカム機構と、
直動モータと、
前記直動モータによって一方向に駆動される駆動板とを更に有し、
前記第1のカム機構は、第1のカムと、当該第1のカムが接続された第1の駆動軸と、前記第1のカムと係合して前記第1のカムの位置を変位させる第1のガイドとを有し、前記第2のカム機構は、第2のカムと、当該第2のカムが接続された第2の駆動軸と、前記第2のカムと係合して前記第2のカムの位置を変位させる第2のガイドとを有し、前記第3のカム機構は、第3のカムと、当該第3のカムが接続された第3の駆動軸と、前記第3のカムと係合して前記第3のカムの位置を変位させる第3のガイドとを有し、
前記第1のガイド、前記第2のガイド、前記第3のガイドは前記駆動板に搭載されて前記直動モータによって同一方向に同時に移動することを特徴とする請求項1記載の製造装置。 - 前記制御部は、前記ローラを前記テールホルダに押し付けた状態で所定期間前記ローラの駆動を停止することを特徴とする請求項1記載の製造装置。
- 記憶媒体に情報の記録又は再生を行うヘッドを支持するサスペンションに固定され、一端が前記ヘッドに電気的に接続され、他端に端子部を有するサスペンション基板の前記端子部を加工台上で折り曲げることによって、前記ヘッドと前記サスペンションと前記サスペンション基板とを有するヘッドジンバルアッセンブリを製造する製造方法であって、
前記ヘッドジンバルアッセンブリを吸引手段を介して吸引するステップと、
前記サスペンション基板の前記端子部に接続されたロングテールを移動手段を介して移動するステップと、
ストッパに前記移動手段によって移動された前記ロングテールが突き当て、
透過型光センサにより前記加工台に設けられた溝を通過する光が前記ロングテールによって遮られたかどうかによって前記ロングテールが前記ストッパに位置決めされたことを検出するステップと、
テールホルダに前記ロングテールの一部を前記加工台上で押さえるステップと、
前記端子部を前記テールホルダに押し付けて前記端子部を前記ロングテールに対してローラにより直角に折り曲げるステップと、
前記透過型光センサの検出結果に応じて、制御部により前記テールホルダの前記加工台に近づける移動と、前記ローラを前記テールホルダに近づける移動を制御するステップとを有することを特徴とする製造方法。
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