磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法及び測定装置
磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定において、磁気ディスク用サスペンションの基準面を、既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具上に加圧して固定する取付け手順と、前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手順とから構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、ハードディスクドライブ等の磁気ディスク装置の構成部品であるサスペンションの捩れ角（ロール方向及びピッチ方向の捩れ角）を測定するための測定方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
磁気ディスク用サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角（以下、ロール角及びピッチ角という）を測定する場合には、通常、サスペンション基準面に対するスライダ浮上面の、あるいはスライダを搭載するスライダ搭載面の捩れ角を測定する。その際に、レーザ変位計を用いた測定ユニット、オートコリメータ、あるいは光干渉方法等を用いて、基準面及びスライダ搭載面の２カ所において角度測定し、その差分をとることにより測定値を得ている。
また、先端が球面形状のロードピンをサスペンションに点接触させ、サスペンションを擬似浮上状態（磁気ディスクに対し磁気ヘッドが実際にアクセスする際の浮上した状態を模倣した姿勢状態）にしたときの捩れ角を測定する方法も一般に行われている。
図５は、従来のサスペンション捩れ角測定手順の一例を説明するためのフロー図である。図１０に、測定対象となる磁気ディスク用サスペンションの一例を示す。
図１０に示したように、サスペンション１は、磁気ディスク装置に取り付ける側（図１０の右側）の下面に測定基準面２を、反対側（図１０の左側）の先端部にスライダを搭載するためのスライダ搭載面を有する。また、このサスペンション１では、捩れ角測定の際に、先端が球面形状のロードピン８を接触させる位置が予め決められている。以下、この位置をロードピンの規定位置という。
図５の捩れ角測定手順においては、測定治具が所定の個数のサスペンション（１ロット分）を取付け可能に設けてあり、測定治具上の各サスペンションのロード方向及びピッチ方向の捩れ角が連続的に測定される場合を想定している。
図５に示したように、ステップＳ１１では、所定数のサスペンション（１ロット）を測定治具に取付ける。測定治具上には、水平な基準平面が形成してあり、複数のサスペンションが基準平面上に取付けられる。
ステップＳ１２において、捩れ角測定装置に設けてあるＸＹステージ、Ｚステージを移動する。これらステージ上の測定治具及び複数のサスペンションも移動する。
ステップＳ１３において、測定対象のサスペンションのロール角・ピッチ角の測定位置への移動が完了したか否かを判定する。まだ移動が完了しない場合には、上記ステップＳ１２に制御を戻す。
測定位置への移動が完了した場合、ステップＳ１４において、ＣＣＤ画像により、ロードピンとサスペンションとの相対位置を確認する。
ステップＳ１５において、ロードピンをサスペンションの規定位置へ移動する。
ステップＳ１６において、ロードピンがサスペンションの規定位置に移動したか否かを判定する。ロードピンの移動がまだ完了しない場合、上記ステップＳ１４及びＳ１５に戻って、ロードピンをサスペンションの規定位置へ再度移動するロードピンの移動が完了した場合、ステップＳ１７において、そのサスペンションにおけるスライダ搭載面の基準面に対するロール角θｒ及びピッチ角θｐを角度測定器を用いて測定し、その測定データを制御部（コンピュータ）のメモリに格納する。
このステップＳ１７では、治具に固定されたサスペンション基準面２の角度測定を行うとともに、サスペンション１のスライダ搭載面の角度測定を行い、その差分を捩れ角として算出する。したがって、複数のサスペンションの捩れ角を測定する際には、各サスペンション毎にロードピンを規定位置へ移動する位置合わせを行い、かつ、上記基準面２の角度測定とスライダ搭載面の角度測定とを行う必要がある。
ステップＳ１８において、ロール角の測定データθｒとピッチ角の測定データθｐを制御部のディスプレイ上に表示する。
ステップＳ１９において、治具上の全てのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、次のステップＳ２１に制御を移行する。まだ完了していない場合、ステップＳ２０で、次のサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ１２以降の測定手順を繰り返す。
ステップＳ２１において、測定治具から所定数のサスペンション（１ロット分）を取り外す。
ステップＳ２２で、全てのロットのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、図５の測定手順を終了する。まだ完了していない場合、ステップＳ２３で、次のロットのサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ１１以降の測定手順を繰り返す。
近年、ハードディスクドライブの記録密度が向上し、それに伴ってサスペンション加工精度もより高いものが要求されるようになっている。このため、（１）測定処理能力と、（２）擬似浮上状態での測定における測定誤差の問題が生じている。
測定処理能力については、これまで抜き取りによる精度検査にてサスペンションの捩れ角度の品質保証可能であったものが、全数検査を行わなければならなくなり、測定装置の大幅な処理能力向上を図らなければならないという問題が生じている。
また、擬似浮上状態での測定における測定精度については、サスペンションの捩れ角測定において、ロードピンによる疑似浮上状態を作り出す際にロードピンがサスペンションの指定位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）に接触し、固定されていないと、サスペンションが本来、浮上状態にある姿勢とは異なった状態になり、そのため、捩れ角が本来測定されるべき値に対して誤差を生じてしまうことになる。この場合に、ロードピンとサスペンションとの相対的な位置関係を合わせ込んだ後、測定を行う方法が一般的であるが、合わせ込みにかかる時間のため、測定処理効率を悪化させることが避けられない。
【発明の開示】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法及び測定装置において、測定処理効率を向上させると共に、擬似浮上状態における測定誤差を低減することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法は、磁気ディスク用サスペンションの基準面を既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具上に加圧して固定する取付け手順と、前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手順とを有することを特徴とする。
前記捩れ角測定方法は、先端が球面形状のロードピンを前記治具に固定した前記サスペンションと規定位置において点接触させることにより、前記サスペンションを擬似浮上状態にする手順と、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手順とを有する構成としてもよい。
前記捩れ角測定方法は、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく前記測定手順を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記算出手順で得られた前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手順を有する構成としてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置は、磁気ディスク用サスペンションにおけるスライダ搭載面の基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する捩れ角測定装置であって、既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具と、前記サスペンションの基準面を前記治具の前記基準平面上に加圧して固定する取付け機構と、前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手段と、先端が球面形状のロードピンと、前記サスペンションを擬似浮上状態に設定するために、前記ロードピンを移動して前記サスペンションと規定位置において点接触させるロードピン移動手段と、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。
前記捩れ角測定装置は、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく捩れ角の測定を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手段を備える構成としてもよい。
本発明の磁気ディスク用サスペンション捩れ角測定方法及び測定装置によれば、サスペンションの基準面を、既知のロール角及びピッチ角を有する基準平面を設けた治具に突き当てることにより、サスペンションの基準面のロール角及びピッチ角は、治具の基準平面のロール角及びピッチ角と一致するため、あらためて測定する必要がなくなる。このため、従来の測定方法で行っていたサスペンション基準面の角度測定が不要になり、サスペンション１個当りの測定データ取得時間を低減させることができる。
また、治具に固定された時のサスペンションとロードピンとの相対位置関係が既知であり、かつ、ロードピン位置偏差に起因するサスペンションのロール角およびピッチ角の変化量が既知であれば、測定の度にサスペンションとロードピンとの位置合わせを行う必要がない。ロードピン変位に対する捩れ角変化の関係式に基づく補正値を導入することで、実際のサスペンションのロール角及びピッチ角を求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の目的、特徴及び利点については、添付の図面に基づき下記の発明の詳細な説明を参照することにより明確となる。
図１は、本発明に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法に用いられる磁気ディスク用サスペンションと治具を示す図である。
図２Ａは、図１に示した矢印Ａの方向からみた磁気ディスク用サスペンションと治具を示す図である。
図２Ｂは、図１に示した矢印Ｂの方向からみた磁気ディスク用サスペンションと治具を示す図である。
図３は、図１の測定方法で用いられるロードピンと角度測定器を示す図である。
図４は、本発明に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の原理を説明するための図である。
図５は、従来のサスペンション捩れ角測定方法の一例を説明するためのフロー図である。
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の測定手順を説明するためのフロー図である。
図７は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置の構成を示す図である。
図８は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置を示す斜視図である。
図９は、図８に示した捩れ角測定装置における治具の構成を示す図である。
図１０は、測定対象となる磁気ディスク用サスペンションの一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法に用いられる磁気ディスク用サスペンションと治具を示す。
図２Ａは、図１に示した矢印Ａの方向からみた磁気ディスク用サスペンション１と治具３を示す。図２Ｂは、図１に示した矢印Ｂの方向からみた磁気ディスク用サスペンション１と治具３を示す。また、図３は、図１の測定方法で用いられるロードピン８と角度測定器１１を示す。
図１、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、測定対象である磁気ディスク用サスペンション１は、その測定基準面２を、既知のロール角（θｒ０）及びピッチ角（θｐ０）が設定された平滑な基準平面を有する治具３上に押し当てられ、加圧される。このようにサスペンション１が治具３に固定されることにより、サスペンション１の基準面２は、冶具３基準平面の既知のロール角及びピッチ角に倣うことになる。
図３に示したように、サスペンション１を治具３に固定すると同時に、ロードピン８を用いて加圧することにより、サスペンション１を擬似浮上状態の姿勢にする。この時のロードピン８の規定位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）において、サスペンション１のスライダ搭載面のロール角及びピッチ角を角度測定器１１を用いて測定する。以下、この捩れ角測定を第１の測定という。
ロードピン８を上記規定位置から、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標それぞれについて所定の距離（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）だけ移動させた後、サスペンション１のスライダ搭載面のロール角及びピッチ角を、角度測定器１１を用いて再び測定する。以下、この捩れ角測定を第２の測定という。
第１の測定及び第２の測定の結果から、測定対象であるサスペンション１についての、ロードピン８の移動距離（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）に応じたロール角の変化量（Δθｒ）及びピッチ角の変化量（Δθｐ）を算出することができる。本発明の捩れ角測定方法では、このロール角及びピッチ角の変化量の算出値に基づいて、関係式ｆ及びｇを決定する。以下、この関係式ｆ及びｇについて、図４を用いて説明する。
図４は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の原理を説明するための図である。
まず、ロードピン８の規定位置の座標を（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とすると、一般に、サスペンション１に対してロードピン８を規定位置から移動させる際の位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ， Ｚｎ）は次のように表される。
Ｘｎ：Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｐ （ｐ＋１）箇所
Ｙｎ：Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｑ （ｑ＋１）箇所
Ｚｎ：Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｒ （ｒ＋１）箇所
従って、捩れ角の測定が必要な位置座標の個数は、合計（ｐ＋１）ｘ（ｑ＋１）ｘ（ｒ＋１）箇所となる。
Ｘ、Ｙ、Ｚが独立な変数と仮定すると、サスペンションのロール角θｒについての関係式ｆは次式で表すことができる。
θｒ＝ｆ （Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ａ （Ｘ−α）ｎ＋ｂ（Ｙ−β）ｍ＋ｃ（Ｚ−γ）１
ここで、ａ，ｂ，Ｃ，α，β，γ，ｎ，ｍ，１は任意の実数である。
Ｘ、Ｙ、Ｚの変化量がサスペンション１の外形寸法に比べて十分小さい値の場合には、上記関係式ｆは次のような一次式で近似することが可能である。
θｒ＝ｆ （Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ＋ｄ （１）
上式（１）の係数（ａ，ｂ，Ｃ，ｄ）のうち、係数ａは（ｐ＋１）個の測定データに基づき、係数ｂは（ｑ＋１）個の測定データに基づき、係数ｃは（ｒ＋１）個の測定データに基づき、それぞれ最小２乗法を用いて求めることができる。
同様に、サスペンション１のピッチ角θｐについての関係式ｇは次のような一次式で近似可能である。
θｐ＝ｇ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ｈＸ＋ｉＹ＋ｊＺ＋ｋ （２）
上式（２）の係数（ｈ，ｉ，ｊ，ｋ）のうち、係数ｈは（ｐ＋１）個の測定データに基づき、係数１は（ｑ＋１）個の測定データに基づき、係数ｊは（ｒ＋１）個の測定データに基づき、それぞれ最小２乗法を用いて求めることができる。
従って、上述したように、サスペンション１のロール角及びピッチ角の測定結果から、ロードビン８の移動距離（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）に応じたロール角の変化量（Δθｒ）及びピッチ角の変化量（Δθｐ）を算出することができる。このロール角及びピッチ角の変化量の算出値に基づいて、上式（１）及び（２）の関係式ｆ及びｇにおける各係数値を最小２乗法を用いて求めることができ、サスペンション１のロール角及びピッチ角についての関係式ｆ及びｇが決定できる。
実際の測定において、複数のサスペンションを治具上に並べて搭載している場合には、それぞれの箇所について、ロードピン８先端の球面部頂点の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を測定しておくか、あるいは画像認識等の手段を用いて、サスペンション１とロードピン８の相対的な位置情報を得ることにより、本来ロードピンが接触・ロードする位置座標との偏差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）を予め求めておく必要がある。
サスペンション１のロール角及びピッチ角についての関係式ｆ及びｇが決定すれば、ロードピン８を移動させること無く、上記第１の測定の手順と同様の手順を行うことで、複数のサスペンションの各スライダ搭載面のロール角およびピッチ角を連続して自動的に測定することが可能となる。
上記手順で測定されたロール角及びピッチ角に、予め求めた偏差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）に相当するロール角およびピッチ角を補正値として加算することで、本来ロードピンが接触・ロードする位置座標にある場合のロール角及びピッチ角を算出する。この補正された捩れ角であるロール角及びピッチ角から、治具３の基準平面４の既知のロール角及びピッチ角（θｒ０、θｐ０）を減算することで、サスペンション測定基準面に対するスライダ搭載面のロール角およびピッチ角が求められる。
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の測定手順を説明するためのフロー図である。
図６Ａ及び図６Ｂは、測定対象のサスペンションの特性値（関係式）を決定するための測定手順を示し、図６Ｃは、実際に複数のサスペンションのロール角、ピッチ角を測定するための捩れ角測定手順を示す。測定対象のサスペンションに対する各測定手順は、本発明の測定装置に設けた制御部１２（図７で後述する）によって実行される。
図６Ａに示したサスペンション特性値決定のための測定手順において、まず、ステップＳ３１で、測定対象のサスペンション１を治具３に取付ける。
ステップＳ３２において、ロードピン８を用いて加圧（ロード）して、サスペンション１を擬似浮上状態にする。
ステップＳ３３において、ＸＹステージを移動させて、サスペンション１とロードピン８との相対位置を調整する。
ステップＳ３４において、ロードピン８の位置がサスペンション１の規定位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）に移動したか否かを判定する。ロードピン８の移動がまだ完了しない場合、上記ステップＳ３３に制御を戻す。
ロードピン８の移動が完了した場合、ステップＳ３５において、ＸＹステージ及びＺステージを移動させて、ロードピン８の位置が目標位置（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）に移動したか否かを判定する。ロードピン８の目標位置への移動がまだ完了しない場合、上記ステップＳ３５を再度実行する。
ロードピン８の目標位置への移動が完了した場合、ステップＳ３６において、角度測定器１１を用いて、サスペンション１のスライダ搭載面のロール角θｒ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）、及びピッチ角θｐ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を測定し、その測定結果のデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ３７において、予め指定されたロードピン８の目標位置全てについて、ロール角及びピッチ角の測定データの格納が完了したか否かを判定する。まだ、測定データの格納が完了しない場合、ステップＳ３８において、ロードピン８を次の目標位置へ移動する。そして、上記ステップ３５以降の手順を繰り返す。
ステップＳ３９において、サスペンション１のロール角θｒの変化量の測定データと、ロードピン８の位置座標のデータとから、最小２乗法を用いた演算を行い、上式（１）の関係式θｒ＝ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の係数値ａ，ｂ，ｃ，ｄを決定する。
ステップＳ４０において、上記ステップＳ３９で決定された、上式（１）の関係式ｆの係数値ａ，ｂ，ｃ，ｄのデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４１において、サスペンション１のピッチ角θｐの変化量の測定データと、ロードピン８の位置座標のデータとから、最小２乗法を用いた演算を行い、上式（２）の関係式θｐ＝ｇ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の係数値ｈ，ｉ，ｊ，ｋを決定する。
ステップＳ４２において、上記ステップＳ４１で決定された、上式（２）の関係式ｇの係数値ｈ，ｉ，ｊ，ｋのデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４２が終了すると、図６Ｂの測定手順のステップＳ４３に制御を移行する。
図６Ｂのロードピン位置測定手順において、ステップＳ４３では、治具３上のロードピン８がＣＣＤカメラの視野内に入るようにＸＹステージを移動する。
ステップＳ４４において、ＸＹステージの移動が完了したか否かを判定する。移動が完了した場合、次のステップＳ４５に制御を移行する。まだ移動が完了しない場合、上記ステップＳ４３に制御を戻す。
ステップＳ４５において、ＣＣＤカメラを制御してロードピン８の画像を取り込み、画像データを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４６において、変位計を制御してロードピン８の高さを測定して、高さの測定データを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４７において、ロードピン８の位置ずれ量（ΔＸΔＹ，ΔＺ）のデータを制御部１２のメモリに格納する。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向の位置ずれ量（ΔＸΔＹ）は、ＸＹステージの変位データとＣＣＤ画像を制御部１２による画像処理データから算出する。Ｚ方向の位置ずれ量ΔＺは、変位計により直接測定する。
ステップＳ４８において、位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）に応じた、ロール角補正量、及びピッチ角補正量を制御部１２で演算して、その演算結果のデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４９において、治具３上の全てのサスペンションについてロードピン位置測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、図６ＣのステップＳ５１に制御を移行する。まだ完了していない場合、ステップＳ５０で、次のサスペンションについてのロードピン位置測定に制御を移行し、上記ステップＳ４３以降の測定手順を繰り返す。
図６Ｃの捩れ角測定手順は、治具３が所定の個数のサスペンション（１ロット分）を取付け可能に設けてあり、各サスペンションに対しロードピン８を移動することなく、１ロットの複数のサスペンションの各捩れ角の測定を一度に行う場合を想定している。
図６Ｃに示したように、ステップＳ５１で、所定数のサスペンション（１ロット分）を治具３に取付ける。
ステップＳ５２において、ＸＹステージ及びＺステージを移動する。
ステップＳ５３において、測定対象のサスペンションのロール角・ピッチ角測定位置への移動が完了したか否かを判定する。まだ移動が完了しない場合には、上記ステップＳ５２に制御を戻す。
測定位置への移動が完了した場合、ステップＳ５４において、そのサスペンションのロール角θｒ及びピッチ角θｐを角度測定器１１にて測定し、その測定データを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ５５では、測定した位置のロードピン８について、ロール角測定値θｒからロール角補正値Δθｒを減算する演算（θｒ−Δθｒ）を行い、ロール角演算結果のデータθｒｒを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ５６では、測定した位置のロードピン８について、ピッチ角測定値θｐからピッチ角補正値Δθｐを減算する演算（θｐ−Δθｐ）を行い、ピッチ角演算結果のデータθｐｒを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ５７において、ロール角演算結果のデータθｒｒとピッチ角演算結果のデータθｐｐを制御部１２のディスプレイ上に表示する。
ステップＳ５８において、治具３上の全てのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、次のステップＳ６０に制御を移行する。まだ完了していない場合、ステップＳ５９で、次のサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ５２以降の測定手順を繰り返す。
ステップＳ６０において、治具３から所定数のサスペンション（１ロット分）を取り外す。
ステップＳ６１で、全てのロットのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、図６Ｃの測定手順を終了する。まだ完了していない場合、ステップＳ６２で、次のロットのサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ５１以降の測定手順を繰り返す。
上記実施例の捩れ角測定方法によれば、サスペンション１の基準面２を、既知のロール角及びピッチ角を有する基準平面を設けた治具３に突き当てることにより、基準面２のロール角及びピッチ角は、治具３の基準平面のロール角及びピッチ角と一致するため、あらためて測定する必要がなくなる。このため、従来の測定方法で行っていたサスペンション基準面２の角度測定が不要になり、サスペンション１個当りの測定データ取得時間を短縮させることができる。
また、治具３に固定された時のサスペンション１とロードピン８との相対位置関係が既知であり、かつ、ロードピン位置偏差に起因するサスペンションのロール角およびピッチ角の変化量が既知であれば、測定の度にサスペンション１とロードピン８との位置合わせを行う必要がない。関係式ｆ及びｇに基づく補正値を導入することで、実際のサスペンションのロール角及びピッチ角を求めることが可能となる。
本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法によれば、複数のサスペンションを同一治具上に並べて一度に測定を行う場合には、治具３に対しロードピン８をそれぞれ独立して移動させる機構は必須ではなくなり、ロードピン移動に要する手順を省略することができ、捩れ角の測定時間を大幅に短縮するとともに、測定装置の機構を簡略化することが可能となる。
図７は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置の構成を示す。図８は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置を示す斜視図である。また、図９は、図８に示した捩れ角測定装置における治具の構成を示す。
図７乃至図９に示したように、この実施例の捩れ角測定装置は、治具３と、位置決めピン５と、圧縮ばね６と、取付け金具７と、ロードピン８と、３軸方向のマイクロアクチュエータ９と、ＸＹステージ１０と、角度測定器１１と、図６Ａ乃至図６Ｃに示したような捩れ角測定手順を実行するための制御部１２（パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等）と、Ｚステージ１３と、ＣＣＤカメラ及び変位計１４とから構成される。
測定対象となるサスペンション１は、その測定基準面２を冶具３上に設けられた平滑な基準平面４に合わせるように搭載する。このとき、サスペンション１は２箇所の位置決めピン５により、Ｘ、Ｙ、θ方向の動きが拘束されて搭載される。冶具３は上下に２分割されている。サスペンション１は、冶具３の上部に内蔵された圧縮ばね６を介して取付け金具７により一定圧力で加圧される。測定基準面２が基準平面４に突き当てられ、サスペンション１は治具３に固定される。なお、冶具３の上部と下部はクランパにより一体的に固定されている。
サスペンション１が治具３に固定される際、ロードピン８がサスペンション１の規定位置を突き当たるため、サスペンション１は擬似浮上状態に設定される。ロードピン８は、３軸方向のマイクロアクチュエータ９を用いて微小距離だけ移動が可能であり、その移動距離は制御部１２により制御される。
このアクチュエータ９は、個々のサスペンションに固有の、ロードピン変位に応じたロール角・ピッチ角の変化量の関係式を求める際にのみ、ロードピン８を移動させる。また、制御部１２によりＣＣＤカメラ及び変位計１４を制御して、ロードピン８とサスペンション１の画像を取り込むことが可能であり、高さ測定が行える。
この実施例において、複数のロードピン８が、一個のブロツク上に各サスペンション１の搭載間隔で配置されている。また、各サスペンション１に固有の、ロードピン変位に応じたロール角・ピッチ角の変化量の関係式を求める際には、アクチュエータ９を制御して、各ロードピン８をＸ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ移動させることにより、搭載したサスペンション全てについて同一条件のもとで測定データを連続的に複数個取得することができる。
複数のサスペンション１を固定するための冶具３は、ＸＹステージ１０に取付けてある。ＸＹステージ１０が移動することにより、各サスペンション１が角度測定器１１の測定エリアに移動し、サスペンション個々のロール角、ピッチ角をそれぞれ測定する。なお、角度測定器１１は、サスペンション１との距離を調整するためのＺステージ１３に取付けてある。ＸＹステージ１０及びＺステージ１３の移動は制御部１２により制御される。
測定データは角度測定器１１から制御部１２に取り込まれ、予め測定してあるサスペンション１とロードピン８の相対位置を示すの位置データから、個々のサスペンションについて補正するロール角およびピッチ角の補正値が算出される。制御部１２は、測定データ（実測値）に補正値を加算する演算を行い、その結果に治具３の基準平面４のロール角およびピッチ角を減じる演算を行った後、真のロール角およびピッチ角（即ち、ロードピン８が規定位置に点接触しているときのサスペンション１の実際の捩れ角）をディスプレイ等の出力装置に表示させる。
以上説明したように、従来の測定方法では、個々のサスペンションの捩れ角測定を行う毎に、ロードピンの位置合わせを行い、さらに基準面測定を行っていたのと比較して、本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法及び測定装置によれば、大幅な測定時間の短縮を図ることができ、かつ、擬似浮上状態における測定誤差を低減することが可能である。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、請求の範囲記載の範囲内で様々な変形が可能である。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【技術分野】
本発明は、ハードディスクドライブ等の磁気ディスク装置の構成部品であるサスペンションの捩れ角（ロール方向及びピッチ方向の捩れ角）を測定するための測定方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
磁気ディスク用サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角（以下、ロール角及びピッチ角という）を測定する場合には、通常、サスペンション基準面に対するスライダ浮上面の、あるいはスライダを搭載するスライダ搭載面の捩れ角を測定する。その際に、レーザ変位計を用いた測定ユニット、オートコリメータ、あるいは光干渉方法等を用いて、基準面及びスライダ搭載面の２カ所において角度測定し、その差分をとることにより測定値を得ている。
また、先端が球面形状のロードピンをサスペンションに点接触させ、サスペンションを擬似浮上状態（磁気ディスクに対し磁気ヘッドが実際にアクセスする際の浮上した状態を模倣した姿勢状態）にしたときの捩れ角を測定する方法も一般に行われている。
図５は、従来のサスペンション捩れ角測定手順の一例を説明するためのフロー図である。図１０に、測定対象となる磁気ディスク用サスペンションの一例を示す。
図１０に示したように、サスペンション１は、磁気ディスク装置に取り付ける側（図１０の右側）の下面に測定基準面２を、反対側（図１０の左側）の先端部にスライダを搭載するためのスライダ搭載面を有する。また、このサスペンション１では、捩れ角測定の際に、先端が球面形状のロードピン８を接触させる位置が予め決められている。以下、この位置をロードピンの規定位置という。
図５の捩れ角測定手順においては、測定治具が所定の個数のサスペンション（１ロット分）を取付け可能に設けてあり、測定治具上の各サスペンションのロード方向及びピッチ方向の捩れ角が連続的に測定される場合を想定している。
図５に示したように、ステップＳ１１では、所定数のサスペンション（１ロット）を測定治具に取付ける。測定治具上には、水平な基準平面が形成してあり、複数のサスペンションが基準平面上に取付けられる。
ステップＳ１２において、捩れ角測定装置に設けてあるＸＹステージ、Ｚステージを移動する。これらステージ上の測定治具及び複数のサスペンションも移動する。
ステップＳ１３において、測定対象のサスペンションのロール角・ピッチ角の測定位置への移動が完了したか否かを判定する。まだ移動が完了しない場合には、上記ステップＳ１２に制御を戻す。
測定位置への移動が完了した場合、ステップＳ１４において、ＣＣＤ画像により、ロードピンとサスペンションとの相対位置を確認する。
ステップＳ１５において、ロードピンをサスペンションの規定位置へ移動する。
ステップＳ１６において、ロードピンがサスペンションの規定位置に移動したか否かを判定する。ロードピンの移動がまだ完了しない場合、上記ステップＳ１４及びＳ１５に戻って、ロードピンをサスペンションの規定位置へ再度移動するロードピンの移動が完了した場合、ステップＳ１７において、そのサスペンションにおけるスライダ搭載面の基準面に対するロール角θｒ及びピッチ角θｐを角度測定器を用いて測定し、その測定データを制御部（コンピュータ）のメモリに格納する。
このステップＳ１７では、治具に固定されたサスペンション基準面２の角度測定を行うとともに、サスペンション１のスライダ搭載面の角度測定を行い、その差分を捩れ角として算出する。したがって、複数のサスペンションの捩れ角を測定する際には、各サスペンション毎にロードピンを規定位置へ移動する位置合わせを行い、かつ、上記基準面２の角度測定とスライダ搭載面の角度測定とを行う必要がある。
ステップＳ１８において、ロール角の測定データθｒとピッチ角の測定データθｐを制御部のディスプレイ上に表示する。
ステップＳ１９において、治具上の全てのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、次のステップＳ２１に制御を移行する。まだ完了していない場合、ステップＳ２０で、次のサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ１２以降の測定手順を繰り返す。
ステップＳ２１において、測定治具から所定数のサスペンション（１ロット分）を取り外す。
ステップＳ２２で、全てのロットのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、図５の測定手順を終了する。まだ完了していない場合、ステップＳ２３で、次のロットのサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ１１以降の測定手順を繰り返す。
近年、ハードディスクドライブの記録密度が向上し、それに伴ってサスペンション加工精度もより高いものが要求されるようになっている。このため、（１）測定処理能力と、（２）擬似浮上状態での測定における測定誤差の問題が生じている。
測定処理能力については、これまで抜き取りによる精度検査にてサスペンションの捩れ角度の品質保証可能であったものが、全数検査を行わなければならなくなり、測定装置の大幅な処理能力向上を図らなければならないという問題が生じている。
また、擬似浮上状態での測定における測定精度については、サスペンションの捩れ角測定において、ロードピンによる疑似浮上状態を作り出す際にロードピンがサスペンションの指定位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）に接触し、固定されていないと、サスペンションが本来、浮上状態にある姿勢とは異なった状態になり、そのため、捩れ角が本来測定されるべき値に対して誤差を生じてしまうことになる。この場合に、ロードピンとサスペンションとの相対的な位置関係を合わせ込んだ後、測定を行う方法が一般的であるが、合わせ込みにかかる時間のため、測定処理効率を悪化させることが避けられない。
【発明の開示】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法及び測定装置において、測定処理効率を向上させると共に、擬似浮上状態における測定誤差を低減することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法は、磁気ディスク用サスペンションの基準面を既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具上に加圧して固定する取付け手順と、前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手順とを有することを特徴とする。
前記捩れ角測定方法は、先端が球面形状のロードピンを前記治具に固定した前記サスペンションと規定位置において点接触させることにより、前記サスペンションを擬似浮上状態にする手順と、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手順とを有する構成としてもよい。
前記捩れ角測定方法は、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく前記測定手順を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記算出手順で得られた前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手順を有する構成としてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置は、磁気ディスク用サスペンションにおけるスライダ搭載面の基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する捩れ角測定装置であって、既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具と、前記サスペンションの基準面を前記治具の前記基準平面上に加圧して固定する取付け機構と、前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手段と、先端が球面形状のロードピンと、前記サスペンションを擬似浮上状態に設定するために、前記ロードピンを移動して前記サスペンションと規定位置において点接触させるロードピン移動手段と、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手段とを備えることを特徴とする。
前記捩れ角測定装置は、前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく捩れ角の測定を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手段を備える構成としてもよい。
本発明の磁気ディスク用サスペンション捩れ角測定方法及び測定装置によれば、サスペンションの基準面を、既知のロール角及びピッチ角を有する基準平面を設けた治具に突き当てることにより、サスペンションの基準面のロール角及びピッチ角は、治具の基準平面のロール角及びピッチ角と一致するため、あらためて測定する必要がなくなる。このため、従来の測定方法で行っていたサスペンション基準面の角度測定が不要になり、サスペンション１個当りの測定データ取得時間を低減させることができる。
また、治具に固定された時のサスペンションとロードピンとの相対位置関係が既知であり、かつ、ロードピン位置偏差に起因するサスペンションのロール角およびピッチ角の変化量が既知であれば、測定の度にサスペンションとロードピンとの位置合わせを行う必要がない。ロードピン変位に対する捩れ角変化の関係式に基づく補正値を導入することで、実際のサスペンションのロール角及びピッチ角を求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の目的、特徴及び利点については、添付の図面に基づき下記の発明の詳細な説明を参照することにより明確となる。
図１は、本発明に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法に用いられる磁気ディスク用サスペンションと治具を示す図である。
図２Ａは、図１に示した矢印Ａの方向からみた磁気ディスク用サスペンションと治具を示す図である。
図２Ｂは、図１に示した矢印Ｂの方向からみた磁気ディスク用サスペンションと治具を示す図である。
図３は、図１の測定方法で用いられるロードピンと角度測定器を示す図である。
図４は、本発明に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の原理を説明するための図である。
図５は、従来のサスペンション捩れ角測定方法の一例を説明するためのフロー図である。
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の測定手順を説明するためのフロー図である。
図７は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置の構成を示す図である。
図８は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置を示す斜視図である。
図９は、図８に示した捩れ角測定装置における治具の構成を示す図である。
図１０は、測定対象となる磁気ディスク用サスペンションの一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法に用いられる磁気ディスク用サスペンションと治具を示す。
図２Ａは、図１に示した矢印Ａの方向からみた磁気ディスク用サスペンション１と治具３を示す。図２Ｂは、図１に示した矢印Ｂの方向からみた磁気ディスク用サスペンション１と治具３を示す。また、図３は、図１の測定方法で用いられるロードピン８と角度測定器１１を示す。
図１、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、測定対象である磁気ディスク用サスペンション１は、その測定基準面２を、既知のロール角（θｒ０）及びピッチ角（θｐ０）が設定された平滑な基準平面を有する治具３上に押し当てられ、加圧される。このようにサスペンション１が治具３に固定されることにより、サスペンション１の基準面２は、冶具３基準平面の既知のロール角及びピッチ角に倣うことになる。
図３に示したように、サスペンション１を治具３に固定すると同時に、ロードピン８を用いて加圧することにより、サスペンション１を擬似浮上状態の姿勢にする。この時のロードピン８の規定位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）において、サスペンション１のスライダ搭載面のロール角及びピッチ角を角度測定器１１を用いて測定する。以下、この捩れ角測定を第１の測定という。
ロードピン８を上記規定位置から、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標それぞれについて所定の距離（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）だけ移動させた後、サスペンション１のスライダ搭載面のロール角及びピッチ角を、角度測定器１１を用いて再び測定する。以下、この捩れ角測定を第２の測定という。
第１の測定及び第２の測定の結果から、測定対象であるサスペンション１についての、ロードピン８の移動距離（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）に応じたロール角の変化量（Δθｒ）及びピッチ角の変化量（Δθｐ）を算出することができる。本発明の捩れ角測定方法では、このロール角及びピッチ角の変化量の算出値に基づいて、関係式ｆ及びｇを決定する。以下、この関係式ｆ及びｇについて、図４を用いて説明する。
図４は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の原理を説明するための図である。
まず、ロードピン８の規定位置の座標を（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とすると、一般に、サスペンション１に対してロードピン８を規定位置から移動させる際の位置座標（Ｘｎ，Ｙｎ， Ｚｎ）は次のように表される。
Ｘｎ：Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｐ （ｐ＋１）箇所
Ｙｎ：Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｑ （ｑ＋１）箇所
Ｚｎ：Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、・・・、Ｚｒ （ｒ＋１）箇所
従って、捩れ角の測定が必要な位置座標の個数は、合計（ｐ＋１）ｘ（ｑ＋１）ｘ（ｒ＋１）箇所となる。
Ｘ、Ｙ、Ｚが独立な変数と仮定すると、サスペンションのロール角θｒについての関係式ｆは次式で表すことができる。
θｒ＝ｆ （Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ａ （Ｘ−α）ｎ＋ｂ（Ｙ−β）ｍ＋ｃ（Ｚ−γ）１
ここで、ａ，ｂ，Ｃ，α，β，γ，ｎ，ｍ，１は任意の実数である。
Ｘ、Ｙ、Ｚの変化量がサスペンション１の外形寸法に比べて十分小さい値の場合には、上記関係式ｆは次のような一次式で近似することが可能である。
θｒ＝ｆ （Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ＋ｄ （１）
上式（１）の係数（ａ，ｂ，Ｃ，ｄ）のうち、係数ａは（ｐ＋１）個の測定データに基づき、係数ｂは（ｑ＋１）個の測定データに基づき、係数ｃは（ｒ＋１）個の測定データに基づき、それぞれ最小２乗法を用いて求めることができる。
同様に、サスペンション１のピッチ角θｐについての関係式ｇは次のような一次式で近似可能である。
θｐ＝ｇ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ｈＸ＋ｉＹ＋ｊＺ＋ｋ （２）
上式（２）の係数（ｈ，ｉ，ｊ，ｋ）のうち、係数ｈは（ｐ＋１）個の測定データに基づき、係数１は（ｑ＋１）個の測定データに基づき、係数ｊは（ｒ＋１）個の測定データに基づき、それぞれ最小２乗法を用いて求めることができる。
従って、上述したように、サスペンション１のロール角及びピッチ角の測定結果から、ロードビン８の移動距離（ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ）に応じたロール角の変化量（Δθｒ）及びピッチ角の変化量（Δθｐ）を算出することができる。このロール角及びピッチ角の変化量の算出値に基づいて、上式（１）及び（２）の関係式ｆ及びｇにおける各係数値を最小２乗法を用いて求めることができ、サスペンション１のロール角及びピッチ角についての関係式ｆ及びｇが決定できる。
実際の測定において、複数のサスペンションを治具上に並べて搭載している場合には、それぞれの箇所について、ロードピン８先端の球面部頂点の位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を測定しておくか、あるいは画像認識等の手段を用いて、サスペンション１とロードピン８の相対的な位置情報を得ることにより、本来ロードピンが接触・ロードする位置座標との偏差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）を予め求めておく必要がある。
サスペンション１のロール角及びピッチ角についての関係式ｆ及びｇが決定すれば、ロードピン８を移動させること無く、上記第１の測定の手順と同様の手順を行うことで、複数のサスペンションの各スライダ搭載面のロール角およびピッチ角を連続して自動的に測定することが可能となる。
上記手順で測定されたロール角及びピッチ角に、予め求めた偏差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）に相当するロール角およびピッチ角を補正値として加算することで、本来ロードピンが接触・ロードする位置座標にある場合のロール角及びピッチ角を算出する。この補正された捩れ角であるロール角及びピッチ角から、治具３の基準平面４の既知のロール角及びピッチ角（θｒ０、θｐ０）を減算することで、サスペンション測定基準面に対するスライダ搭載面のロール角およびピッチ角が求められる。
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法の測定手順を説明するためのフロー図である。
図６Ａ及び図６Ｂは、測定対象のサスペンションの特性値（関係式）を決定するための測定手順を示し、図６Ｃは、実際に複数のサスペンションのロール角、ピッチ角を測定するための捩れ角測定手順を示す。測定対象のサスペンションに対する各測定手順は、本発明の測定装置に設けた制御部１２（図７で後述する）によって実行される。
図６Ａに示したサスペンション特性値決定のための測定手順において、まず、ステップＳ３１で、測定対象のサスペンション１を治具３に取付ける。
ステップＳ３２において、ロードピン８を用いて加圧（ロード）して、サスペンション１を擬似浮上状態にする。
ステップＳ３３において、ＸＹステージを移動させて、サスペンション１とロードピン８との相対位置を調整する。
ステップＳ３４において、ロードピン８の位置がサスペンション１の規定位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）に移動したか否かを判定する。ロードピン８の移動がまだ完了しない場合、上記ステップＳ３３に制御を戻す。
ロードピン８の移動が完了した場合、ステップＳ３５において、ＸＹステージ及びＺステージを移動させて、ロードピン８の位置が目標位置（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）に移動したか否かを判定する。ロードピン８の目標位置への移動がまだ完了しない場合、上記ステップＳ３５を再度実行する。
ロードピン８の目標位置への移動が完了した場合、ステップＳ３６において、角度測定器１１を用いて、サスペンション１のスライダ搭載面のロール角θｒ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）、及びピッチ角θｐ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を測定し、その測定結果のデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ３７において、予め指定されたロードピン８の目標位置全てについて、ロール角及びピッチ角の測定データの格納が完了したか否かを判定する。まだ、測定データの格納が完了しない場合、ステップＳ３８において、ロードピン８を次の目標位置へ移動する。そして、上記ステップ３５以降の手順を繰り返す。
ステップＳ３９において、サスペンション１のロール角θｒの変化量の測定データと、ロードピン８の位置座標のデータとから、最小２乗法を用いた演算を行い、上式（１）の関係式θｒ＝ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の係数値ａ，ｂ，ｃ，ｄを決定する。
ステップＳ４０において、上記ステップＳ３９で決定された、上式（１）の関係式ｆの係数値ａ，ｂ，ｃ，ｄのデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４１において、サスペンション１のピッチ角θｐの変化量の測定データと、ロードピン８の位置座標のデータとから、最小２乗法を用いた演算を行い、上式（２）の関係式θｐ＝ｇ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の係数値ｈ，ｉ，ｊ，ｋを決定する。
ステップＳ４２において、上記ステップＳ４１で決定された、上式（２）の関係式ｇの係数値ｈ，ｉ，ｊ，ｋのデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４２が終了すると、図６Ｂの測定手順のステップＳ４３に制御を移行する。
図６Ｂのロードピン位置測定手順において、ステップＳ４３では、治具３上のロードピン８がＣＣＤカメラの視野内に入るようにＸＹステージを移動する。
ステップＳ４４において、ＸＹステージの移動が完了したか否かを判定する。移動が完了した場合、次のステップＳ４５に制御を移行する。まだ移動が完了しない場合、上記ステップＳ４３に制御を戻す。
ステップＳ４５において、ＣＣＤカメラを制御してロードピン８の画像を取り込み、画像データを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４６において、変位計を制御してロードピン８の高さを測定して、高さの測定データを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４７において、ロードピン８の位置ずれ量（ΔＸΔＹ，ΔＺ）のデータを制御部１２のメモリに格納する。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向の位置ずれ量（ΔＸΔＹ）は、ＸＹステージの変位データとＣＣＤ画像を制御部１２による画像処理データから算出する。Ｚ方向の位置ずれ量ΔＺは、変位計により直接測定する。
ステップＳ４８において、位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）に応じた、ロール角補正量、及びピッチ角補正量を制御部１２で演算して、その演算結果のデータを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ４９において、治具３上の全てのサスペンションについてロードピン位置測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、図６ＣのステップＳ５１に制御を移行する。まだ完了していない場合、ステップＳ５０で、次のサスペンションについてのロードピン位置測定に制御を移行し、上記ステップＳ４３以降の測定手順を繰り返す。
図６Ｃの捩れ角測定手順は、治具３が所定の個数のサスペンション（１ロット分）を取付け可能に設けてあり、各サスペンションに対しロードピン８を移動することなく、１ロットの複数のサスペンションの各捩れ角の測定を一度に行う場合を想定している。
図６Ｃに示したように、ステップＳ５１で、所定数のサスペンション（１ロット分）を治具３に取付ける。
ステップＳ５２において、ＸＹステージ及びＺステージを移動する。
ステップＳ５３において、測定対象のサスペンションのロール角・ピッチ角測定位置への移動が完了したか否かを判定する。まだ移動が完了しない場合には、上記ステップＳ５２に制御を戻す。
測定位置への移動が完了した場合、ステップＳ５４において、そのサスペンションのロール角θｒ及びピッチ角θｐを角度測定器１１にて測定し、その測定データを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ５５では、測定した位置のロードピン８について、ロール角測定値θｒからロール角補正値Δθｒを減算する演算（θｒ−Δθｒ）を行い、ロール角演算結果のデータθｒｒを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ５６では、測定した位置のロードピン８について、ピッチ角測定値θｐからピッチ角補正値Δθｐを減算する演算（θｐ−Δθｐ）を行い、ピッチ角演算結果のデータθｐｒを制御部１２のメモリに格納する。
ステップＳ５７において、ロール角演算結果のデータθｒｒとピッチ角演算結果のデータθｐｐを制御部１２のディスプレイ上に表示する。
ステップＳ５８において、治具３上の全てのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、次のステップＳ６０に制御を移行する。まだ完了していない場合、ステップＳ５９で、次のサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ５２以降の測定手順を繰り返す。
ステップＳ６０において、治具３から所定数のサスペンション（１ロット分）を取り外す。
ステップＳ６１で、全てのロットのサスペンションについて捩れ角の測定が完了したか否かを判定する。完了した場合には、図６Ｃの測定手順を終了する。まだ完了していない場合、ステップＳ６２で、次のロットのサスペンションについての捩れ角の測定に制御を移行し、上記ステップＳ５１以降の測定手順を繰り返す。
上記実施例の捩れ角測定方法によれば、サスペンション１の基準面２を、既知のロール角及びピッチ角を有する基準平面を設けた治具３に突き当てることにより、基準面２のロール角及びピッチ角は、治具３の基準平面のロール角及びピッチ角と一致するため、あらためて測定する必要がなくなる。このため、従来の測定方法で行っていたサスペンション基準面２の角度測定が不要になり、サスペンション１個当りの測定データ取得時間を短縮させることができる。
また、治具３に固定された時のサスペンション１とロードピン８との相対位置関係が既知であり、かつ、ロードピン位置偏差に起因するサスペンションのロール角およびピッチ角の変化量が既知であれば、測定の度にサスペンション１とロードピン８との位置合わせを行う必要がない。関係式ｆ及びｇに基づく補正値を導入することで、実際のサスペンションのロール角及びピッチ角を求めることが可能となる。
本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法によれば、複数のサスペンションを同一治具上に並べて一度に測定を行う場合には、治具３に対しロードピン８をそれぞれ独立して移動させる機構は必須ではなくなり、ロードピン移動に要する手順を省略することができ、捩れ角の測定時間を大幅に短縮するとともに、測定装置の機構を簡略化することが可能となる。
図７は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置の構成を示す。図８は、本発明の一実施例に係る磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置を示す斜視図である。また、図９は、図８に示した捩れ角測定装置における治具の構成を示す。
図７乃至図９に示したように、この実施例の捩れ角測定装置は、治具３と、位置決めピン５と、圧縮ばね６と、取付け金具７と、ロードピン８と、３軸方向のマイクロアクチュエータ９と、ＸＹステージ１０と、角度測定器１１と、図６Ａ乃至図６Ｃに示したような捩れ角測定手順を実行するための制御部１２（パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等）と、Ｚステージ１３と、ＣＣＤカメラ及び変位計１４とから構成される。
測定対象となるサスペンション１は、その測定基準面２を冶具３上に設けられた平滑な基準平面４に合わせるように搭載する。このとき、サスペンション１は２箇所の位置決めピン５により、Ｘ、Ｙ、θ方向の動きが拘束されて搭載される。冶具３は上下に２分割されている。サスペンション１は、冶具３の上部に内蔵された圧縮ばね６を介して取付け金具７により一定圧力で加圧される。測定基準面２が基準平面４に突き当てられ、サスペンション１は治具３に固定される。なお、冶具３の上部と下部はクランパにより一体的に固定されている。
サスペンション１が治具３に固定される際、ロードピン８がサスペンション１の規定位置を突き当たるため、サスペンション１は擬似浮上状態に設定される。ロードピン８は、３軸方向のマイクロアクチュエータ９を用いて微小距離だけ移動が可能であり、その移動距離は制御部１２により制御される。
このアクチュエータ９は、個々のサスペンションに固有の、ロードピン変位に応じたロール角・ピッチ角の変化量の関係式を求める際にのみ、ロードピン８を移動させる。また、制御部１２によりＣＣＤカメラ及び変位計１４を制御して、ロードピン８とサスペンション１の画像を取り込むことが可能であり、高さ測定が行える。
この実施例において、複数のロードピン８が、一個のブロツク上に各サスペンション１の搭載間隔で配置されている。また、各サスペンション１に固有の、ロードピン変位に応じたロール角・ピッチ角の変化量の関係式を求める際には、アクチュエータ９を制御して、各ロードピン８をＸ，Ｙ，Ｚ方向にそれぞれ移動させることにより、搭載したサスペンション全てについて同一条件のもとで測定データを連続的に複数個取得することができる。
複数のサスペンション１を固定するための冶具３は、ＸＹステージ１０に取付けてある。ＸＹステージ１０が移動することにより、各サスペンション１が角度測定器１１の測定エリアに移動し、サスペンション個々のロール角、ピッチ角をそれぞれ測定する。なお、角度測定器１１は、サスペンション１との距離を調整するためのＺステージ１３に取付けてある。ＸＹステージ１０及びＺステージ１３の移動は制御部１２により制御される。
測定データは角度測定器１１から制御部１２に取り込まれ、予め測定してあるサスペンション１とロードピン８の相対位置を示すの位置データから、個々のサスペンションについて補正するロール角およびピッチ角の補正値が算出される。制御部１２は、測定データ（実測値）に補正値を加算する演算を行い、その結果に治具３の基準平面４のロール角およびピッチ角を減じる演算を行った後、真のロール角およびピッチ角（即ち、ロードピン８が規定位置に点接触しているときのサスペンション１の実際の捩れ角）をディスプレイ等の出力装置に表示させる。
以上説明したように、従来の測定方法では、個々のサスペンションの捩れ角測定を行う毎に、ロードピンの位置合わせを行い、さらに基準面測定を行っていたのと比較して、本発明の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法及び測定装置によれば、大幅な測定時間の短縮を図ることができ、かつ、擬似浮上状態における測定誤差を低減することが可能である。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、請求の範囲記載の範囲内で様々な変形が可能である。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク用サスペンションの基準面を、既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具上に加圧して固定する取付け手順と、
前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手順と
を有することを特徴とする磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法。
【請求項２】
先端が球面形状のロードピンを、前記治具に固定した前記サスペンションと規定位置において点接触させることにより、前記サスペンションを擬似浮上状態にする手順と、
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手順と
を有することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法。
【請求項３】
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく前記測定手順を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記算出手順で得られた前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手順を有することを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法。
【請求項４】
磁気ディスク用サスペンションにおけるスライダ搭載面の基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する捩れ角測定装置において、
既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具と、
前記サスペンションの基準面を、前記治具の前記基準平面上に加圧して固定する取付け機構と、
前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手段と、
先端が球面形状のロードピンと、
前記サスペンションを擬似浮上状態に設定するために、前記ロードピンを移動して前記サスペンションと規定位置において点接触させるロードピン移動手段と、
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置。
【請求項５】
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく捩れ角の測定を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手段を備えることを特徴とする請求項４記載の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置。
【請求項１】
磁気ディスク用サスペンションの基準面を、既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具上に加圧して固定する取付け手順と、
前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手順と
を有することを特徴とする磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法。
【請求項２】
先端が球面形状のロードピンを、前記治具に固定した前記サスペンションと規定位置において点接触させることにより、前記サスペンションを擬似浮上状態にする手順と、
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手順と
を有することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法。
【請求項３】
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく前記測定手順を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記算出手順で得られた前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手順を有することを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定方法。
【請求項４】
磁気ディスク用サスペンションにおけるスライダ搭載面の基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する捩れ角測定装置において、
既知の捩れ角が設定された平滑な基準平面を有する治具と、
前記サスペンションの基準面を、前記治具の前記基準平面上に加圧して固定する取付け機構と、
前記治具に固定した前記サスペンションにおけるスライダ搭載面の前記基準面に対するロール方向及びピッチ方向の捩れ角を測定する測定手段と、
先端が球面形状のロードピンと、
前記サスペンションを擬似浮上状態に設定するために、前記ロードピンを移動して前記サスペンションと規定位置において点接触させるロードピン移動手段と、
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置を変化させたときの、前記サスペンションのロール方向及びピッチ方向の捩れ角の変化量から得られる関係式を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置。
【請求項５】
前記サスペンションと前記ロードピンとの相対的位置の変化量が既知である場合に、前記ロードピンを移動することなく捩れ角の測定を行い、実際に得られた捩れ角の測定値と前記関係式とに基づいて、前記規定位置における捩れ角の測定値を近似的に算出する手段を備えることを特徴とする請求項４記載の磁気ディスク用サスペンションの捩れ角測定装置。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６８４９２
【国際公開日】平成１６年８月１２日（２００４．８．１２）
【発行日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５４４１７１（Ｐ２００４−５４４１７１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０００９１４
【国際出願日】平成１５年１月３０日（２００３．１．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年８月１２日（２００４．８．１２）
【発行日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００３／０００９１４
【国際出願日】平成１５年１月３０日（２００３．１．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]