KR101089460B1 - 스프링 부품의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

스프링 부품의 제조 장치 및 제조 방법 Download PDF

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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 택트 타임(takt time)의 변동을 감소시키기 위한 스프링 부품의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
레이저 조사에 의해 스프링 부품을 제조하는 스프링 부품의 제조 장치에 있어서, 상기 스프링 부품에 대하여 소정의 레이저를 조사하는 복수의 레이저 조사 장치를 구비한 레이저 조사부를 포함하고, 상기 레이저 조사 장치는, 각각 상이한 레이저 조사 조건이 미리 설정되며, 각각의 레이저 조사 위치가 중복되지 않도록 배치되고, 상기 레이저 조사부는, 스프링 부품에 필요한 스프링 하중 조정량에 따라서 정해진 조정 최소량의 2의 (n-1)승배(n은 양의 정수)가 되는 레이저 조사 조건을 갖는 레이저 조사 장치의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치를 제공한다.

Description

스프링 부품의 제조 장치 및 제조 방법{DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SPRING MEMBER}
본 발명은 스프링 부품의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
자기 기억 장치는 자기 디스크의 회전에 의해 부상하는 헤드 슬라이더를 트랙에 위치 결정하여 자기 디스크 상에 정보를 기록/재생한다.
이러한 자기 기억 장치는 헤드 슬라이더를 트랙에 위치 결정하기 위한 액추에이터를 갖는다. 이 액추에이터는 전자 변환 소자를 갖는 헤드 슬라이더와, 이것을 탑재하는 서스펜션과, 서스펜션을 지지하는 아암 등을 구비한다. 서스펜션은 스테인레스제의 스프링 부재인 로드빔과, 이 로드빔의 단부에 설치되며 헤드 슬라이더를 탑재하는 플렉셔부를 갖는다.
그리고, 이 헤드 슬라이더에는 2개의 힘이 작용하고 있다.
제1 힘은 서스펜션에 의해 가해지는 하중이다.
제2 힘은 자기 디스크의 회전에 의해 발생하는 공기의 흐름이, 헤드 슬라이더의 자기 디스크면측에 있는 ABS(Air Bearing Surface)면의 레일 부분을 통과함으로써 발생하는 자기 디스크면으로부터 헤드 슬라이더를 분리하고자 하는 양력이다.
이들 2개의 힘의 밸런스에 의해 헤드 슬라이더는 일정한 부상량을 유지한 상태로, 소정의 트랙 위치에 위치 결정되어 기록 재생이 행해진다.
이러한 자기 기억 장치에서는 헤드 슬라이더의 부상량이 자기 헤드의 특성에 영향을 준다. 이 때문에 서스펜션의 제조 단계에서, 서스펜션에 가해지는 하중을 소정의 규격 범위 내에 조정함으로써, 목표의 부상량을 얻는다.
이 서스펜션의 하중 조정의 방법으로서는, 예컨대 로드빔에 레이저를 조사하는 방법이 이용되고 있다. 로드빔을 변형함으로써, 하중을 증감시켜 소정의 규격 범위 내에 조정하는 방법이다(특허문헌 1).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-260358호 공보
레이저를 조사하여 하중을 조정하기 위해서는, 조정량에 따른 조사량을 서스펜션 상에 부여해야 한다. 이 때문에 서스펜션 상에서 1대의 레이저 조사 장치가 복수회 왕복 운동하여 레이저를 조사한다. 이 결과, 레이저 조사 장치의 공주(空走) 시간이 늘고, 공장에서의 운용에 있어서, 조정량의 대소에 따라 택트 타임이 변동되어 버린다.
본 발명은 스프링 부품을 제조할 때의 택트 타임의 변동을 감소시키기 위한 스프링 부품의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 스프링 부품의 제조 장치는 레이저 조사에 의해 스프링 부품을 제조하는 것이다. 이 때문에, 스프링 부품의 제조 장치는 상기 스프링 부품에 대하여 소정의 레이저를 조사하는 복수의 레이저 조사 장치를 구비한 레이저 조사부를 포함하고, 상기 레이저 조사 장치는, 각각 상이한 레이저 조사 조건이 미리 설정되며, 각각의 레이저 조사 위치가 중복되지 않도록 배치되고, 상기 레이저 조사부는, 스프링 부품에 필요한 스프링 하중 조정량에 따라서 정해진 조정 최소량의 2의 (n-1)승배(n은 양의 정수)가 되는 레이저 조사 조건을 갖는 레이저 조사 장치의 조합으로 구성되어 있다.
이 구성에 의해, 스프링 부품의 스프링 하중의 조정에 관해서, 최소수의 레이저 조사 장치의 조합만으로, 최소 조정량을 유지하면서 필요한 하중 조정량을 확 보할 수 있다. 이 결과, 스프링 부품의 조정량의 대소에 상관없이 스프링 부품 상에서 복수회 왕복 운동하여 레이저를 조사할 필요가 없기 때문에, 일정한 택트 타임으로 하중 조정이 가능하다.
또한, 상기 레이저 조사부는, 복수의 레이저 조사 장치가 상기 스프링 부품의 표면 및 이면에 대하여 각각 레이저를 조사할 수 있도록 스프링 부품의 표리 양면측에 각각 배치되어 있다.
이 구성에 의해 스프링 부품의 하중의 증감이 가능해진다.
또한, 상기 스프링 부품을 1부터 n번째의 레이저 조사 장치 모두에 대응하여 일정 속도로, 상기 레이저 조사 장치가 배치되어 있는 소정의 방향을 따라서 이동하는 이동 기구를 포함하고, 상기 스프링 부품은, 상기 이동 기구에 의한 스프링 부품의 이동에 의해, 각 레이저 조사 장치를 순차 통과함으로써 각 레이저 조사 장치의 소정의 조사 위치를 따라서 레이저 조사되는 구성이다.
이 구성에 의해, 스프링 부품 상에서 복수회 왕복 운동하지 않고, 스프링 부품의 레이저 조사에 의한 하중 조정이 가능해진다.
또한, 상기 스프링 부품을 상기 1부터 n번째의 각 레이저 조사 장치에 대응하여 설정한 속도로, 상기 레이저 조사 장치가 배치되어 있는 소정의 방향을 따라서 이동하는 이동 기구를 포함하고, 상기 스프링 부품은, 상기 이동 기구에 의한 스프링 부품의 이동에 의해, 각 레이저 조사 장치를 순차 통과함으로써 각 레이저 조사 장치의 소정의 조사 위치를 따라 레이저 조사되는 구성이다.
이 구성에 의해, 스프링 부품 상에서 복수회 왕복 운동하지 않고, 스프링 부 품의 레이저 조사에 의한 하중 조정이 가능해진다.
또한, 스프링 부품의 일단을 고정단으로서 지지하는 고정부를 가지며, 상기 레이저 조사 장치는, 스프링 부품의 복수의 레이저 조사 위치에 대응하여 배치되고, 스프링 부품의 고정단에서 가장 먼 조사 위치로부터 고정단측에 순차 근접하는 조사 위치에 레이저를 조사하도록 배치되어 있는 구성이다. 이 구성에 의해, 스프링 부품의 고정단에서 가장 먼 조사 위치로부터 고정단측에 순차 근접하는 조사 위치를 향해, 순차 레이저를 조사하기 때문에, 조정을 위한 하중의 조정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 스프링 부품의 하중을 측정하는 하중계와, 상기 하중계에 의해 측정된 하중과 목표 하중과의 차에 기초하여 하중 조정량을 구하고, 그 조정량에 따른 상기 레이저 조사 장치의 조합을 선택하여, 선택된 레이저 조사 장치에 의해 스프링 부품에의 레이저 조사를 제어하는 제어부를 포함하는 구성이다.
이 구성에 의해, 스프링 부품의 하중을 측정한 결과에 기초해 필요한 레이저 조사 장치를 선택하여 스프링 부품에 조사할 수 있다.
본 발명에서는 스프링 부품의 조정량의 대소에 상관없이 동일 공정 내에서의 조정이 가능하기 때문에, 일정한 택트 타임으로 하중 조정이 가능하다.
(실시예)
도 1에 자기 기억 장치의 설명도를 도시한다.
도 1의 (a)에 자기 기억 장치(41)의 개요를 도시한다.
자기 기억 장치(41)는 자기 디스크(42)와, 자기 디스크(42)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(43)와, 자기 디스크(42)에 대하여 정보를 기록 또는 판독하는 자기 헤드를 탑재하는 액추에이터(51)를 갖는다.
액추에이터(51)는 액추에이터 블록(52)과 액추에이터 블록(52)을 구동하는 구동부(35)를 갖는다. 액추에이터 블록(52)은 자기 헤드를 구비하는 헤드 슬라이더(31)를 탑재하는 서스펜션(4)과 그 서스펜션(4)을 지지하는 아암(34)을 갖는다. 액추에이터 블록(52)의 측면에는, 자기 헤드와 접속되는 플렉시블 프린트 기판(36)이 부착되어 있다. 이 플렉시블 프린트 기판(36)은 고정 부재(37)를 경유하여 제어 회로(도시 생략)에 접속되어 있다. 제어 회로가 구동부(35)에 의해 액추에이터 블록(52)을 회전 구동시키고, 자기 디스크(42) 상의 소정 트랙에 자기 헤드를 위치시킴으로써, 정보를 기록 및 판독한다.
도 1의 (b)에 서스펜션(4)의 설명도를 도시한다.
서스펜션(4)은 로드빔(32), 플렉셔(flexure)(38), 스페이서부(33)를 갖는다.
로드빔(32)은 스프링 부품이며, 플렉셔(38)가 접합되어 있다.
또한, 플렉셔(38)에는 헤드 슬라이더(31)를 탑재하기 위한 짐벌(39)이 선단에 설치되어 있다.
로드빔(32)의 하중은 로드빔(32)에 형성되어 있는 피봇(40)에 의해 짐벌(39)에 탑재되어 있는 헤드 슬라이더(31)에 작용한다. 이 하중이 헤드 슬라이더(31)의 부상력과 조화됨으로써, 자기 헤드는 소정의 부상 위치를 유지할 수 있다.
스페이서부(33)는 로드빔(32)에 용접되고, 또한 액추에이터 블록(52)의 아암(34)과 코킹된다.
도 2에 스프링 부품의 제조 장치의 구성도를 도시한다.
스프링 부품의 제조 장치(1)는, 서스펜션(4)의 제조 공정 중의 서스펜션(4)의 스프링 하중을 조정하기 위한 장치이다. 또한, 스프링 부품의 제조 장치(1)는 하중 조정부(2)와 제어부(3)를 갖는다.
하중 조정부(2)는 서스펜션(4)의 하중을 측정하여, 규격 범위를 벗어나면, 하중을 조정한다.
이 때문에, 하중 조정부(2)는 서스펜션(4), 고정부(5), 반송부(6), 하중계(7-1), 하중계 구동부(8-1), 레이저 조사부(9), 하중계(7-2), 하중계 구동부(8-2)를 갖는다.
고정부(5)는, 서스펜션(4)의 스페이서부(33)를 유지한다. 유지된 상태에서는, 로드빔(32)의 이면측이 위를 향하고, 표면측이 아래를 향하도록 배치된다. 로드빔(32)의 표면측이란 헤드 슬라이더(31)의 탑재면이다. 로드빔(32)의 이면측이란 헤드 슬라이더(31)를 탑재하지 않는 면이다.
반송부(6)는, 고정부(5)를 X 방향으로 구동함으로써, 서스펜션(4)이 하중 측정 및 레이저 조사를 받을 수 있도록 하고 있다.
하중계(7-1) 및 하중계(7-2)는, 예컨대 압박에 의해 발생한 서스펜션(4)의 변형을 측정함으로써 하중을 계측하는 계측기이다. 또한, 하중계(7-1, 7-2)는 소정의 위치에 설치되어 있다. 측정 결과는 제어부(3)에 통지한다.
그리고, 고정부(5)에 탑재된 서스펜션(4)이 반송부(6)에 세팅되면, 하중계(7-1)까지 반송된다. 반송된 결과, 서스펜션(4)은 하중계(7-1)의 상부에 위치된다. 다음에, 하중계(7-1)가 하중계 구동부(8-1)에 의해 상승하여 서스펜션(4)의 하중을 측정한다. 서스펜션(4)의 하중이란 로드빔(32)에 의한 헤드 슬라이더(31)에의 스프링압이다.
또한, 고정부(5)에 탑재된 서스펜션(4)이 반송부(6)에 의해 레이저 조사를 종료하여 반송되어 오면, 하중계(7-2)까지 반송된다. 반송된 결과, 서스펜션(4)은 하중계(7-2)의 상부에 위치된다. 다음에, 하중계(7-2)가 하중계 구동부(8-2)에 의해 상승하여 서스펜션(4)의 하중을 측정한다.
하중계 구동부(8-1)는, 서스펜션(4)에 접촉하도록 Z 방향(도 2에 도시하는 X방향, Y 방향으로 구성되는 면에 수직 방향)으로 하중계(7-1)를 이동시킨다. 하중계 구동부(8-2)는 서스펜션(4)에 접촉하도록 Z 방향으로 하중계(7-2)를 이동시킨다.
레이저 조사부(9)는 서스펜션(4)의 로드빔(32)의 소정 위치에, 하중 조정량에 맞춘 소정 열량으로 레이저 출력한다.
도 3은 서스펜션 측정의 설명도이다.
도 3의 (a)는 하중계(7)의 초기 위치와 서스펜션(4)의 위치 관계를 도시한다.
L1이 하중계(7)의 초기 위치를 도시한다. 서스펜션(4)은 하중계(7)의 상부에 세팅되어 있다.
도 3의 (b)는 하중계(7)가 하중계 구동부(8)에 의해 L1부터 L2까지의 소정거리(H), 상승한 위치를 도시한다. 이 위치는 서스펜션(4)의 헤드 슬라이더(31)가 목표의 부상 위치까지 상승한 위치를 나타낸다. 이 때의 하중계(7)의 값을 취득한다. 이 이동 거리(H)는 스페이서부(33)의 위치와 하중계의 L1 위치에 기초하여 미리 계산된 값이다.
도 4에 레이저 조사부의 설명도를 도시한다.
레이저 조사부(9)는 표면 조사부(91) 및 이면 조사부(92)를 갖는다. 여기서 표면이란 서스펜션(4)의 헤드 슬라이더(31)의 탑재측의 면을 가리킨다. 이면이란 서스펜션(4)의 헤드 슬라이더(31)를 탑재하지 않는 면을 가리킨다.
표면 조사부(91)는 서스펜션(4)의 헤드 슬라이더(31)의 탑재면측인 표면을 조사한다. 하중이 증가하는 방향의 조사이다. 그리고, 표면 조사부(91)는 레이저 조사 장치 10-1∼레이저 조사 장치 10-N을 갖는다.
레이저 조사 장치 10-1∼레이저 조사 장치 10-N은 고정부(5)의 반송 방향인 X 방향을 향해 레이저 조사 장치 10-1로부터 레이저 조사 장치 10-N의 순서로 배치되어 있다. N은 양의 정수이다.
레이저 조사 장치(10-1)의 레이저 조사 조정량은 m×1 (g), 레이저 조사 장치(10-2)의 레이저 조사 조정량은 m×2 (g), … 레이저 조사 장치(10-N)의 레이저 조사 조정량은 m×(2의 (n-1)승) (g)이다. 여기서, n은 양의 정수이다. m은 하중 조정량의 최소 조정 단위의 수이다.
이러한 구성을 채택하는 이유는, 서스펜션(4)의 최소 조정량과 최대 조정량 에 기초해서, 레이저 조사 장치(10)의 구성을 최소 조정량의 2의 (n-1)승배로 함으로써, 최소한의 구성으로, 최소 조정량으로부터 최대 조정량까지의 범위의 조정량을 실현할 수 있기 때문이다.
또한, 이러한 구성의 복수의 레이저 조사 장치(10-1∼10-N)를 사용함으로써, 일회의 조작으로 소정의 조사량을 얻을 수 있다. 이 때문에, 레이저 조사 장치(10-1∼10-N)에 의해 소정의 조사량을 얻기 때문에, 종래 기술과 같이 서스펜션(4) 상에서 복수회 조작할 필요가 없다. 이 때문에 반송부(6)를 왕복 운동시키지 않게 되고, 주사 시간이 감소한다.
이 결과, 서스펜션(4)의 조정량에 관계없이, 서스펜션(4) 상에서 1회의 주사로 레이저를 조사하기 때문에, 하중 조정량의 대소에 따라 제품 제조의 택트 타임이 변동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 레이저 조사 장치(10-1)는 조사 영역 중의 플렉셔(38)측에 가장 가까운 위치에 조사한다. 레이저 조사 장치(10-N)는 조사 영역 중의 스페이서부(33)에 가장 가까운 위치에 조사한다. N이 증가할 때마다, 조사 영역 중의 플렉셔(38)측에 가장 가까운 위치로부터 조사 영역 중의 스페이서부(33)에 가장 가까운 위치로 조사 위치를 이동해 간다.
이러한 구성을 채택하는 이유는 로드빔(32)이 굴곡된 부분에 다른 부분의 레이저 조사로 레이저를 조사하면, 레이저의 포커스가 변하고 조사량이 변동하기 때문이다.
한편, 이면 조사부(92)는 서스펜션(4)의 헤드 슬라이더(31)의 탑재면의 반대 면인 이면을 조사하기 때문에, 하중이 감소하는 방향의 조사이다. 이면 조사부(92)는 레이저 조사 장치 20-1∼레이저 조사 장치 20-N을 갖는다.
레이저 조사 장치 20-1∼레이저 조사 장치 20-N은 고정부(5)의 반송 방향을 향해 레이저 조사 장치(20-1)로부터 레이저 조사 장치(20-N)의 순서로 배치되어 있다.
레이저 조사 장치(20-1)의 레이저 조사 조정량은 m×1 (g), 레이저 조사 장치(20-2)의 레이저 조사 조정량은 m×2 (g), …레이저 조사 장치(20-N)의 레이저 조사 조정량은 m×(2의 (n-1)승) (g)이다. 여기서, n은 양의 정수이다. m은 조정량의 최소 조정 단위의 수이다.
이러한 구성을 채택하는 이유는 표면 조사부(91)와 동일한 이유 때문이다.
레이저 조사 장치(20-1)는 조사 영역 중의 플렉셔(38)측에 가장 가까운 위치에 조사한다. 레이저 조사 장치(20-N)는 조사 영역 중의 스페이서부에 가장 가까운 위치에 조사한다. N이 증가할 때마다, 조사 영역 중의 플렉셔(38)측에 가장 가까운 위치로부터 조사 영역 중의 스페이서부(33)에 가장 가까운 위치로 조사 위치를 이동해 간다. 이러한 구성을 채택하는 이유는 표면 조사부(91)와 동일한 이유 때문이다.
대향한 레이저 조사 장치(10)와 레이저 조사 장치(20)의 사이를 반송부(6)에 의해 서스펜션(4)을 통과시키기 때문에, 2개의 반송 방법이 있다.
제1 반송 방법은, 서스펜션(4)에 대해서, 반송부(6)에 의해 대향한 레이저 조사 장치(10)와 레이저 조사 장치(20)의 사이를 일정 속도로 한 방향으로 이동하 는 방법이다. 이 반송에 의해, 서스펜션(4)의 소정의 조사 위치가 레이저에 의해 조사되는 시간은 거의 동일해진다. 이 때문에, 소정의 레이저 조사 조정량을 얻기 위해서는, 레이저 조사 조정량에 따른 레이저 출력이 다른 레이저 조사 장치(10-1∼10-N) 및 레이저 조사 장치(20-1∼20-N)를 사용한다.
제2 반송 방법은, 서스펜션(4)에 대해서, 반송부(6)에 의해 대향한 레이저 조사 장치(10)와 레이저 조사 장치(20)의 사이를 각 레이저 조사 장치(10-1∼10-N), 각 레이저 조사 장치(20-1∼20-N)에 대응한 속도로, 한 방향으로 이동하는 방법이다. 이 반송의 경우 레이저 조사 장치(10-1∼10-N)의 각 출력을 동일하게 한다. 또한, 레이저 조사 장치(20-1∼20-N)의 각 출력은 동일하게 한다. 이 때문에, 이 방식으로는, 예컨대 레이저 조사 장치(10-1)의 속도로부터 레이저 조사 장치(10-N)까지, 순차적으로 속도를 내림으로써, 레이저 조사량을 순차 증가시켜, 소정의 레이저 조사 조정량을 실현하는 방법이다.
이 결과, 레이저광은 서스펜션(4)의 표면 및 이면에 집광하여 주사된다. 이것에 의해, 레이저 조사 장치(10) 및 레이저 조사 장치(20)와 서스펜션(4)의 수정위치와의 상대 위치 관계가 일정하기 때문에, 안정된 하중 조정을 할 수 있다.
또한, 서스펜션(4)이 반송부(6)에 의해 대향한 레이저 조사 장치(10)와 레이저 조사 장치(20) 사이를 이동하는 방식이 아니라, 서스펜션(4)을 소정 위치에 정지시키고, 레이저 조사 장치(10) 또는 레이저 조사 장치(20)가 서스펜션(4) 상에 주사하는 방식의 구성도 가능하다.
도 5에 레이저 조사 장치의 배치의 설명도를 도시한다.
서스펜션(4)의 표면의 로드빔(32)의 소정의 4지점에 표면 조사부(91)에 의해 레이저를 조사하는 경우의 예이다. 이를 위해, 서스펜션(4)의 반송 방향 및 서스펜션(4)의 길이 방향으로 어긋나게 하여 레이저 조사 장치(10-1∼10-4)를 표면 조사부(91)에 배치한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 서스펜션(4)은 반송부(6)에 의해 표면 조사부(91)를 통과함으로써, 4지점이 조사된다.
도 6에 서스펜션의 조사 위치의 설명도를 도시한다.
서스펜션(4) 상의 표면의 4지점에 조사하는 예이다.
로드빔(32)을 폭 방향으로 주사하여 레이저를 조사한다. 조사하면, 일단 조사 부분은 열팽창한다. 그러나 조사 완료하고, 잠시 후에는 저하되기 때문에, 수축되어, 조사한 측으로 절곡된다. 그리고 조사량의 증가에 대응하여, 절곡량도 증가한다.
도 6의 (a)에, 레이저 조사 장치(10-1)에 의한 서스펜션(4)의 조사 위치(E)와 레이저 조사 전의 서스펜션(4)의 절곡 상태를 도시한다.
레이저 조사 장치(10-1)의 조사 위치(E)는 로드빔(32)의 단부에 있는 스페이서부(33)로부터 가장 먼 부위에 레이저 조사하는 위치이다. 레이저 조사 위치(E)에의 레이저 조사 조정량은 m (g)이다.
도 6의 (e)에, 도 6의 (a)의 상태로 서스펜션(4)에 레이저가 조사된 위치를 도시한다.
도 6의 (b)는 레이저 조사 장치(10-2)의 서스펜션(4)의 조사 위치(F)와 레이 저 조사 전의 서스펜션(4)의 절곡 상태를 도시한다. 서스펜션(4)은 레이저 조사 장치(10-1)의 조사 후의 상태이고, 조사된 부분보다 서스펜션(4)의 플렉셔(38)측에 굴곡이 더 생긴다.
레이저 조사 위치(F)는 레이저 조사 장치(10-1)가 조사한 위치로부터, 스페이서부(33)를 향해 소정 거리 떨어진 위치이다. 레이저 조사 위치(F)에의 레이저 조사 조정량은 2 m (g)이다.
도 6의 (f)는 도 6의 (b)의 상태에서 서스펜션(4)에 레이저가 조사된 위치를 도시한다.
도 6의 (c)는 레이저 조사 장치(10-3)의 서스펜션(4)의 조사 위치(G)와 레이저 조사 전의 서스펜션(4)의 절곡 상태를 도시한다. 서스펜션(4)은, 레이저 조사 장치(10-2)의 조사 후의 상태이며, 조사된 부분보다 서스펜션(4)의 플렉셔(38)측에 굴곡이 더 생긴다.
레이저 조사 위치(G)는 레이저 조사 장치(10-2)가 조사한 위치로부터, 스페이서부(33)를 향해 소정 거리 떨어진 위치이다. 레이저 조사 위치(G)에의 레이저 조사 조정량은 4 m (g)이다.
도 6의 (g)는 도 6의 (c)의 상태에서 서스펜션(4)에 레이저가 조사된 위치를 도시한다.
도 6의 (d)는 레이저 조사 장치(10-4)의 서스펜션(4)의 조사 위치(H)와 레이저 조사 전의 서스펜션(4)의 절곡 상태를 도시한다. 서스펜션(4)은 레이저 조사 장치(10-3)의 조사 후의 상태이고, 조사된 부분보다 서스펜션(4)의 플렉셔(38)측에 굴곡이 더 생긴다.
레이저 조사 위치(H)는 레이저 조사 장치(10-3)가 조사한 위치로부터, 스페이서부(33)를 향해 소정 거리 떨어진 위치이다. 그리고 스페이서부(33)로부터 가장 가까운 부위에 레이저 조사하는 위치이기도 하다. 레이저 조사 위치(H)의 레이저 조사 조정량은 8 m (g)이다.
도 6의 (h)는 도 6의 (d)의 상태에서 서스펜션(4)에 레이저가 조사된 위치를 도시한다. 도 6의 (i)는 레이저 조사 장치(10-4)에 의해 서스펜션(4)의 조사 위치(H)에 레이저 조사된 후의 서스펜션(4)의 절곡 상태를 도시한다.
이와 같이 레이저 조사 장치 10-1∼레이저 조사 장치 10-4까지 순번에 어긋나게 하여 구성하고 있는 것은, 조사할 때에, 레이저광의 포커스의 변동이 작도록, 로드빔(32) 상의 플랫 부분에 레이저를 부여하기 때문이다.
도 7은 제어부의 구성도를 도시한다.
제어부(3)는 하중 조정부(2)를 제어하여 서스펜션(4)의 하중량을 조정한다.
제어부(3)는 프로세서(61), 메모리(62), 입출력 제어부(63), 표시부(64)를 갖는다. 프로세서(61)는 하중 조정부(2) 전체를 제어한다.
메모리(62)는 하중의 규격값, 하중과 레이저 조사량과의 대응 테이블, 프로세서에 의해 동작하는 하중 제어부(2)를 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장한다. 제어 프로그램으로서는, 반송부(6)를 제어하는 반송 제어 프로그램, 하중계(7)를 구동하여 서스펜션의 하중을 측정하는 하중 측정 프로그램, 하중계(7)에 의해 측정된 하중과 규격값의 목표 하중을 비교하고, 그 차에 기초하여 하중 조정량을 구하 며, 그 조정량에 따른 상기 레이저 조사 장치의 조합을 선택하는 하중 조정 프로그램과, 선택된 레이저 조사 장치에 의해 서스펜션(4)에의 레이저 조사를 제어하는 레이저 조사 프로그램과, 처리 프로세스를 관리하는 프로세서 제어 프로그램 등을 갖는다.
입출력 제어부(63)는 표면 조사부(91)와 이면 조사부(92), 반송부(6), 하중계(7), 하중계 구동부(8) 등과의 입출력을 제어한다.
표시부(64)는 스프링 부품의 제조 장치(1)의 조작 화면이나 초기 상태의 서스펜션(4)의 하중계(7)의 측정 내용과, 재측정시의 서스펜션(4)의 하중계(7)의 측정 내용 등을 표시한다.
도 8은 하중 조정 공정의 설명도를 도시한다.
스프링 하중 조정 전의 서스펜션(4)이 미리 제조된다. 그리고, 서스펜션(4)의 제조 공정의 일부로서 제조된 서스펜션(4)에 대해서 하중 조정 처리가 행해진다.
하중 조정 처리에 대해서 설명한다.
우선, 고정부(5)에 세팅된 측정 대상 서스펜션(4)이 반송부(6) 상의 초기 위치에 로봇 등에 의해 세팅된다. 반송부(6)는 로드된 서스펜션(4)을 검출하면 초기 위치로부터 하중계(7)의 위치까지 반송한다(S1 단계).
다음에, 서스펜션(4)의 하중을 측정한다(S2 단계). 다음에, 하중이 규격 범위 내인지의 여부를 체크한다(S3 단계).
규격 범위 내에 있으면 조정은 불필요하기 때문에, 고정부(5)에 세팅된 서스 펜션(4)의 배출을 지시하면 로봇 등에 의해 배출된다(S4 단계). 제조된 서스펜션(4)은 액추에이터(51)의 제조에 이용된다.
규격 범위 외에 있으면 조정이 필요하다.
다음에, 규격보다 작은지의 여부를 체크한다(S5 단계).
규격보다 작은 경우에는, 하중을 가하는 방향으로 하중의 조정량을 계산한다(S6 단계). 조정량은 규격값과 취득한 하중값과의 차분으로부터 구한다.
다음에, 조정량으로부터 사용하는 표면 조사부(91)의 레이저 조사 장치(10)를 결정한다(S7 단계).
다음에, 서스펜션(4)을 소정 방향으로 반송부(6)에 의해 반송한다. 결정된 레이저 조사 장치(10)는 서스펜션(4)이 도착하면, 서스펜션(4)의 표면측을 주사하고, 레이저를 조사한다(S8 단계).
다음에, 하중 조정된 서스펜션(4)의 하중을 재측정한다(S9 단계).
측정 결과가 규격 내인지의 여부를 체크한다(S10 단계).
측정 결과가 규격 내인 경우는, S4 단계로 가고, 서스펜션(4)을 언로드한다. 측정 결과가 규격 외인 경우에는, 불량품으로서 폐기하여 처리를 종료한다(S11 단계). 한편, S3 단계에서의 체크 결과가, 규격보다 큰 경우에는 하중을 줄이는 방향으로 하중의 조정량을 계산한다(S12 단계).
조정량은 규격값과 취득한 하중값과의 차분으로부터 구한다.
다음에, 조정량으로부터 사용하는 이면 조사부(92)의 레이저 조사 장치(20)를 결정한다(S13 단계).
다음에, 서스펜션(4)을 소정 방향으로 구동하여, 결정된 레이저 조사 장치(20)에 의해 서스펜션(4)의 이면측을 주사하고, 레이저를 조사한다(S14 단계).
다음에, 하중 조정된 서스펜션(4)의 하중을 재측정하기 위해, S9 단계로 이행한다. 측정 결과가 규격 내에 있는 경우에는 S4 단계로 이행한다.
측정 결과가 규격 외에 있는 경우에는 불량품으로서 폐기하기 위해 S11 단계로 이행한다.
도 9에 하중 수정의 구체예를 도시한다.
서스펜션(4)의 하중의 측정값이 규격보다 작은 경우의 예이다.
레이저 조사 장치(10)는 4대로 이루어진다. 예컨대 하중 규격값은 1.35∼1.65 g로 한다. 또한, 레이저 최소 조정량은 O.1 g로 한다. 이에, 레이저 조사 장치(10-1)의 조정량은 0.1 g로 한다. 레이저 조사 장치(10-2)의 조정량은 0.2 g로 한다. 레이저 조사 장치(10-3)의 조정량은 0.4 g로 한다. 레이저 조사 장치(10-4)의 조정량은 0.8 g로 한다.
그리고, 하중계(7)에 의해 측정된 결과가 0.5 g일 때, 0.85 g∼1.15 g이 조정 범위가 되기 때문에, 평균값을 취한다. 평균값은 1 g이다. 이에, 조정 하중을 1 g로 결정한다.
다음에, 레이저 조사 장치(10)를 선택한다. 측정값이 규격값보다 작기 때문에, 하중 수정을 위해서는, 표면 조사부(91)에 의해 조사해야 한다.
구체적으로는, 레이저 조사 장치(10-2), 레이저 조사 장치(10-4)가 선택된다. 레이저 조사 장치(10-1), 레이저 조사 장치(10-3)는 사용되지 않는다.
이 경우의 조사 처리는 다음과 같다.
서스펜션(4)이 반송부(6)에 의해 반송되고, 레이저 조사 장치(10-1)의 위치를 통과한다. 이 때, 레이저는 조사되지 않는다. 그리고, 더 반송되어 레이저 조사 장치(10-2)의 위치를 통과한다. 이 때, 레이저가 조사되어, 0.2 g 조정된다. 그리고, 더 반송되어 레이저 조사 장치(10-3)의 위치를 통과한다. 이 때, 레이저는 조사되지 않는다. 이어서, 더 반송되어 레이저 조사 장치(10-4)의 위치를 통과한다. 이 때, 레이저가 조사되어 0.8 g 조정된다. 이 결과, 조정량 1 g이 달성된다.
이면 조사부(92)의 레이저 조사 장치(20-1∼20-4)는 사용되지 않는다.
이러한 처리에 의해, 하중 조정에 관해서, 최소의 레이저 조사 장치수의 조합만으로, 설정된 최소 조정량(분해능)을 유지하면서 필요한 하중 조정량을 확보할 수 있다.
또한, 레이저 조사 장치(10)와 레이저 조사 장치(20)를 대향시켜 배치함으로써 하중의 플러스 마이너스 방향을 조정할 수 있다.
또한, 레이저 조사 장치(10) 및 레이저 조사 장치(20)와 서스펜션(4)의 수정 위치와의 상대 위치 관계가 일정하기 때문에, 안정된 하중 조정을 할 수 있다.
또한, 서스펜션(4)의 조정량의 대소에 상관없이 동일 공정 내에서의 조정이 가능하기 때문에, 일정한 택트 타임으로 하중 조정이 가능하다.
또한, 서스펜션(4)의 플렉셔(38) 방향으로부터 스페이서부(33)의 방향으로 순차 조사해 가므로, 로드빔(32)의 플랫 부분에 조사할 수 있기 때문에, 하중 조정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 하중 조정 최소량의 2의 0승배부터 2의 (n-1)승배(n은 양의 정수)까지의 각 조사량을 갖는 n개의 조사 위치가 정해진 레이저 조사 장치를 사용함으로써, 간단히 레이저 조사 조건을 설정할 수 있기 때문에, 1대의 레이저 조사 장치에 대하여, 조사량, 조사 위치 등에 관한 복잡한 조건 파라미터를 조합하여 레이저 조사 조건을 설정할 필요가 없다.
또한, 스프링 부품의 제조 장치(1)는 기계적인 가공에 의해 이미 굽힘 가공이 이루어져 있는 서스펜션(4)에 대하여 하중을 조정하는 경우에 한정되지 않고, 굽힘 가공이 이루어지지 않은 서스펜션(4)에 대해서 소정의 스프링 하중을 얻도록 굽힘 가공을 행하는 경우에도 사용 가능하다.
이상의 실시예를 포함하는 실시형태에 관해서, 추가로 이하의 부기를 개시한다.
(부기 1) 레이저 조사에 의해 스프링 부품을 제조하는 스프링 부품의 제조 장치에 있어서, 상기 스프링 부품에 대하여 소정의 레이저를 조사하는 복수의 레이저 조사 장치를 구비한 레이저 조사부를 포함하고, 상기 레이저 조사 장치는, 각각 상이한 레이저 조사 조건이 미리 설정되며, 각각의 레이저 조사 위치가 중복되지 않도록 배치되고, 상기 레이저 조사부는, 스프링 부품에 필요한 스프링의 하중 조정량에 따라서 정해진, 조정 최소량의 2의 (n-1)승배(n은 양의 정수)가 되는 레이저 조사 조건을 갖는 레이저 조사 장치의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
(부기 2) 부기 1에 기재한 스프링 부품의 제조 장치에 있어서, 상기 레이저 조사부는, 복수의 레이저 조사 장치가 상기 스프링 부품의 표면 및 이면에 대하여 각각 레이저를 조사할 수 있도록 스프링 부품의 표리 양면측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
(부기 3) 부기 1 또는 부기 2에 기재한 스프링 부품의 제조 장치에 있어서, 상기 스프링 부품을 상기 1부터 n번째의 레이저 조사 장치 모두에 대응하여 일정 속도로, 상기 레이저 조사 장치가 배치되어 있는 소정의 방향을 따라서 이동하는 이동 기구를 포함하고, 상기 스프링 부품은, 상기 이동 기구에 의한 스프링 부품의 이동에 의해, 각 레이저 조사 장치를 순차 통과함으로써 각 레이저 조사 장치의 소정의 조사 위치를 따라서 레이저 조사되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
(부기 4) 부기 1 또는 부기 2에 기재한 스프링 부품의 제조 장치에 있어서, 상기 스프링 부품을 상기 1부터 n번째의 각 레이저 조사 장치에 대응하여 설정한 속도로, 상기 레이저 조사 장치가 배치되어 있는 소정의 방향을 따라서 이동하는 이동 기구를 포함하고, 상기 스프링 부품은, 상기 이동 기구에 의한 스프링 부품의 이동에 의해, 각 레이저 조사 장치를 순차 통과함으로써 각 레이저 조사 장치의 소정의 조사 위치를 따라서 레이저 조사되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
(부기 5) 부기 2에 기재한 스프링 부품의 제조 장치에 있어서, 스프링 부품의 일단을 고정단으로서 지지하는 고정부를 가지며, 상기 레이저 조사 장치는, 스프링 부품의 복수의 레이저 조사 위치에 대응하여 배치되고, 스프링 부품의 고정단 으로부터 가장 먼 조사 위치로부터 순차 고정단측에 근접하는 조사 위치에 레이저를 조사하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
(부기 6) 부기 1에 기재한 스프링 부품의 제조 장치에 있어서, 상기 스프링 부품의 하중을 측정하는 하중계와, 상기 하중계에 의해 측정된 하중과 목표 하중과의 차에 기초하여 하중 조정량을 구하고, 그 조정량에 따른 상기 레이저 조사 장치의 조합을 선택하며, 선택된 레이저 조사 장치에 의해 스프링 부품에의 레이저 조사를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
(부기 7) 부기 1에 기재한 스프링 부품의 제조 장치를 사용해서, 레이저 조사에 의해 스프링의 하중을 조정하여 스프링 부품을 제조하는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 방법.
(부기 8) 상기 스프링 부품이 자기 디스크 장치의 헤드 슬라이더를 탑재하는 서스펜션인 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재한 스프링 부품의 제조 장치.
(부기 9) 스프링 부품의 스프링의 하중을 복수의 레이저 조사 장치에 의한 레이저 조사에 의해 조정하는 하중 조정 방법으로서, 상기 스프링 부품의 하중을 측정하는 단계와, 측정된 하중과 목표 하중과의 차에 기초하여 하중 조정량을 취득하는 단계와, 하중 조정 최소량의 2의 0승배부터 2의 (n-1)승배(n은 양의 정수)까지의 각 조사량을 갖는 상기 복수의 레이저 조사 장치 중에서 상기 취득한 하중 조정량에 따른 레이저 조사 장치를 선택하는 단계와, 선택된 레이저 조사 장치에 의해 상기 스프링 부품에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 방법.
(부기 10) 상기 레이저를 조사하는 단계는, 상기 스프링 부품의 복수의 레이저 조사 위치에 대응하여 배치된 레이저 조사 장치에 의해, 스프링 부품 상에서 소정 방향을 향해 소정의 조사 위치에 순차 조사하는 것을 특징으로 하는 부기 9에 기재한 스프링 부품의 제조 방법.
도 1은 자기 기억 장치의 설명도.
도 2는 스프링 부품의 제조 장치의 구성도.
도 3은 서스펜션 측정의 설명도.
도 4는 레이저 조사부의 설명도.
도 5는 레이저 조사 장치의 배치의 설명도.
도 6은 서스펜션의 조사 위치의 설명도.
도 7은 제어부의 구성도.
도 8은 하중 조정 공정의 설명도.
도 9는 하중 수정의 구체예.
<부호의 설명>
1: 스프링 부품의 제조 장치 2: 하중 조정부
3: 제어부 4: 서스펜션
5: 고정부 6: 반송부
7: 하중계 8: 하중계 구동부
9: 레이저 조사부 10, 20: 레이저 조사 장치
31: 헤드 슬라이더 32: 로드빔
33: 스페이서부 34: 아암
35: 구동부 36: 플렉시블 프린트판
37: 고정 부재 38: 플렉셔
39: 짐벌 40: 피봇
41: 자기 기억 장치 42: 자기 디스크
43: 스핀들 모터 51: 액추에이터
52: 액추에이터 블록 61: 프로세서
62; 메모리 63: 입출력 제어부
64: 표시부 91: 표면 조사부
92: 이면 조사부

Claims (7)

  1. 레이저 조사에 의해 스프링 부품을 제조하는 스프링 부품의 제조 장치에 있어서,
    상기 스프링 부품에 대하여 소정의 레이저를 조사하는 복수의 레이저 조사 장치를 구비한 레이저 조사부를 포함하고,
    상기 레이저 조사 장치는, 각각 상이한 레이저 조사 조건이 미리 설정되며, 각각의 레이저 조사 위치가 중복되지 않도록 배치되고,
    상기 레이저 조사부는, 스프링 부품에 필요한 스프링의 하중 조정량에 따라서 정해진, 조정 최소량의 2의 (n-1)승배(n은 양의 정수)가 되는 레이저 조사 조건을 갖는 레이저 조사 장치의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 조사부는, 복수의 레이저 조사 장치가 상기 스프링 부품의 표면 및 이면에 대하여 각각 레이저를 조사할 수 있도록 스프링 부품의 표리 양면측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 부품을 상기 1부터 n번째의 레이저 조사 장치 모두에 대응하여 일정 속도로, 레이저 조사 장치가 배치되어 있는 소정의 방향을 따라서 이동하는 이동 기구를 포함하고,
    상기 스프링 부품은, 상기 이동 기구에 의한 스프링 부품의 이동에 의해, 각 레이저 조사 장치를 순차 통과함으로써 각 레이저 조사 장치의 소정의 조사 위치를 따라서 레이저 조사되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 부품을 상기 1부터 n번째의 각 레이저 조사 장치에 대응하여 설정한 속도로, 레이저 조사 장치가 배치되어 있는 소정의 방향을 따라서 이동하는 이동 기구를 포함하고,
    상기 스프링 부품은, 상기 이동 기구에 의한 스프링 부품의 이동에 의해, 각 레이저 조사 장치를 순차 통과함으로써 각 레이저 조사 장치의 소정의 조사 위치를 따라서 레이저 조사되는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
  5. 제2항에 있어서, 스프링 부품의 일단을 고정단으로서 지지하는 고정부를 포함하고,
    상기 레이저 조사 장치는, 스프링 부품의 복수의 레이저 조사 위치에 대응하여 배치되며, 스프링 부품의 고정단으로부터 가장 먼 조사 위치로부터 순차 고정단측에 근접하는 조사 위치에 레이저를 조사하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스프링 부품의 하중을 측정하는 하중계와,
    상기 하중계에 의해 측정된 하중과 목표 하중과의 차에 기초하여 하중 조정량을 구하고, 그 조정량에 따른 상기 레이저 조사 장치의 조합을 선택하며, 선택된 레이저 조사 장치에 의해 스프링 부품에의 레이저 조사를 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 장치.
  7. 제1항에 기재한 스프링 부품의 제조 장치를 사용해서, 레이저 조사에 의해 스프링의 하중을 조정하여 스프링 부품을 제조하는 것을 특징으로 하는 스프링 부품의 제조 방법.
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