專利名稱：板簧載荷測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一板簧載荷測量裝置，其用來估計一板簧的抗垂度能力。
背景技術(shù)：
一通常公知的硬盤驅(qū)動器包含有一磁盤、一用來對磁盤讀取和寫入信息的磁頭，以及一稱之為懸置結(jié)構(gòu)的板簧，它在遠端上支承磁頭。板簧朝向盤彎曲并壓迫磁頭抵靠磁盤。當(dāng)盤轉(zhuǎn)動時，磁頭和板簧在盤表面上產(chǎn)生的氣流影響下漂浮起來。在此漂浮狀態(tài)下，磁頭可將信息寫入磁盤或從其中讀出。
如今，隨著磁盤記錄密度急劇地提高，調(diào)整具有上述功能的板簧的載荷需要有非常高的精度。因此，使用一高精度載荷測量裝置來測量板簧的載荷。該載荷測量裝置包括一支承板簧的夾具、一致使探頭鄰接抵靠板簧的測壓元件，以及一升降測壓元件的提升機構(gòu)。
在該類型的載荷測量裝置中，如日本專利申請公開(KOKAI)出版物No.2004-355678所描述的，例如，測壓元件朝向加載值下降以測量彈簧的載荷。如果測量結(jié)果不同于標準值，則通過施加一激光束來糾正載荷。
近年來，PC機和其外圍設(shè)備希望有高的抗振動沖擊能力，硬盤驅(qū)動器也是如此。因此，如果磁頭與磁盤接觸，則當(dāng)一重沖擊作用在一使用板簧的硬盤驅(qū)動器上時，彈簧可能翹曲和下垂。在其載荷經(jīng)一激光束糾正過的板簧的情形中，尤其是，彈簧內(nèi)的殘余應(yīng)力通過激光束而除去。因此，有必要進行校合和看一下經(jīng)載荷糾正的板簧在抗垂度上是否與載荷未經(jīng)糾正的板簧相當(dāng)。該種校合需要一試驗來評估經(jīng)糾正的板簧的抗垂度。然而，傳統(tǒng)的載荷測量裝置不能處理抗垂度的評估，因此需要作某些改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一板簧載荷測量裝置，其能精確地評估板簧的垂度并提供板簧以抗垂度能力。
為了實現(xiàn)上述目的，一根據(jù)本發(fā)明一個方面的載荷測量裝置包括一配重機構(gòu)，其施加一載荷大于板簧的工作載荷，由此，沿其厚度方向彎曲板簧，并保持該發(fā)生的狀態(tài)持續(xù)一預(yù)定的保持時間，一測量機構(gòu)以一定方式測量板簧的載荷值，使板簧經(jīng)受一在工作載荷范圍內(nèi)的載荷，一計量機構(gòu)計量在測量載荷值時板簧的位移，以及一控制機構(gòu)，其控制配重機構(gòu)、計量機構(gòu)和測量機構(gòu)。
例如，板簧是一懸置機構(gòu)，其支承硬盤驅(qū)動器的磁頭。較佳地是，在此情形中，所述保持時間設(shè)定到7秒或以上。
根據(jù)本發(fā)明，提供一板簧載荷測量裝置，板簧的下垂度可以精確地和有效地進行評估，并不涉及操作者的技術(shù)或經(jīng)驗。
本發(fā)明其它的目的和優(yōu)點將在下面的描述中予以闡述，從描述中一部分將是很明顯的，或可通過本發(fā)明的實踐獲得。本發(fā)明的諸多目的和優(yōu)點可借助于特別在下文中指出的多種手段和其組合予以實現(xiàn)和獲得。
附圖的簡要說明諸附圖包括在本說明書內(nèi)并構(gòu)成說明書的一部分，它們示出本發(fā)明多個實施例，并與以上給出的一般描述和下面給出的對實施例的詳細描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的板簧載荷測量裝置的截面圖；圖2是示出一計算機的主要硬件構(gòu)造的方框圖，該計算機構(gòu)成圖1所示載荷測量裝置的控制機構(gòu)；圖3是示出顯示在圖1所示載荷測量裝置的控制機構(gòu)上的一兩點測量的顯示屏的視圖；圖4是示出一顯示在控制機構(gòu)上的后彎試驗的顯示屏的視圖；圖5是示出一顯示在控制機構(gòu)上的手工操作的顯示屏的視圖；圖6是示出使用圖1所示載荷測量裝置的后彎試驗個別過程的流程圖；圖7是示出后彎試驗的測量步驟細節(jié)的流程圖；圖8是示出圖1所示載荷測量裝置對板簧施加一載荷的某一狀態(tài)的截面圖；圖9是示出圖1所示載荷測量裝置測量板簧一特殊載荷值的某一狀態(tài)的截面圖；圖10是一曲線圖，示出板簧的垂度如何依賴于保持時間而變化；圖11是一曲線圖，示出板簧的垂度和保持加載位置過程中的保持時間之間的關(guān)系；
圖12是一曲線圖，示出基于手工測量在施加載荷時所觀察到的板簧特定加載值的變化；圖13是一曲線圖，示出基于自動測量在施加載荷時所觀察到的板簧特定加載值的變化；以及圖14是一流程圖，示出使用圖1所示載荷測量裝置根據(jù)評估方法測量第二和其后載荷值。
具體實施例方式
現(xiàn)將參照圖1至14，描述本發(fā)明的計劃所適用的板簧載荷測量裝置的一實施例。
如圖1所示，一載荷測量裝置11包括一用來測量板簧12載荷的測量機構(gòu)13、一用來計量彈簧12位移的計量機構(gòu)14、一用來固定地支承彈簧12的夾具機構(gòu)15，以及一用來控制這些元件的控制機構(gòu)16。板簧12固定到夾具機構(gòu)15，板簧12由一支承硬盤驅(qū)動器的磁頭的懸置機構(gòu)形成。板簧12沿磁頭安裝的方向彎曲。測量機構(gòu)13測量載荷值的一載荷點21靠近板簧12的遠端12A設(shè)置。
夾具機構(gòu)15具有一底部22和一夾緊圓筒(未示出)，圓筒位于底部22的相對處，使板簧12位于它們之間。板簧12保持在底部22和夾緊圓筒之間，由此，其近端12B被固定。
測量機構(gòu)13包括一用來測量板簧12載荷的測壓元件26，以及一支承測壓元件26以便上下運動的提升機構(gòu)27。測壓元件26包括一鄰接抵靠板簧12的探頭28，一固定有探頭28的應(yīng)變儀29，以及一固定在應(yīng)變儀29上的載荷指示器30。板簧12的載荷可通過在指示器30上肉眼觀察而注意到。測量機構(gòu)13將應(yīng)變儀29測得的載荷值傳送到控制機構(gòu)16。盡管測量機構(gòu)13部分地由根據(jù)本實施例的測壓元件26組成，但替代地可用任何其它的載荷傳感器形成，例如，壓電的載荷傳感器。
提升機構(gòu)27包括一線性導(dǎo)向器34、一在線性導(dǎo)向器34上滑動的滑動器35、一用來驅(qū)動滑動器35作上下運動的球絲桿36，以及一用來驅(qū)動絲桿36的步進電機37。如果步進電機37在控制機構(gòu)16的控制下被驅(qū)動，則球絲桿36轉(zhuǎn)動而致使滑動器35沿著線性導(dǎo)向器34上下運動。當(dāng)滑動器35上下移動時，測壓元件26也上下移動?；蛘撸嵘龣C構(gòu)27可由氣缸或諸如此類的構(gòu)件組成。在本實施例中，測量機構(gòu)13用來對板簧12施加一超過工作載荷的載荷，這樣，它也等價于根據(jù)本發(fā)明的配重機構(gòu)。
計量機構(gòu)14由一激光位移傳感器組成。計量機構(gòu)14具有一發(fā)射一激光束的發(fā)射器元件14A和一接受從發(fā)射器元件14A發(fā)出的激光束的接受器元件14B。計量機構(gòu)14從發(fā)射器元件14A發(fā)出激光束朝向測壓元件26的上表面，并借助于接受器元件14B接受由測壓元件26上表面反射的激光束，由此，可測量出離測量機構(gòu)13的距離。于是，測量出板簧12的位移。計量機構(gòu)14將板簧12位移測量值上的數(shù)據(jù)傳送到控制機構(gòu)16。
如圖2所示，構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機包括一中央處理單元(CPU)1、只讀存儲器(ROM)2、隨機讀取存儲器(RAM)3、硬盤驅(qū)動器(HDD)單元4，以及各種輸入/輸出接口。ROM2和RAM3構(gòu)成一主存儲器部分。HDD單元4構(gòu)成一輔助存儲器單元。接口包括一鍵盤接口5A、鼠標接口6A、顯示器接口7A、記錄介質(zhì)接口8A等。CPU1通過諸如地址總線、數(shù)據(jù)總線等的總線9連接到ROM2、RAM3、HDD單元4和接口5A、6A、7A和8A。RAM3等價于根據(jù)本發(fā)明的存儲器部分。
控制機構(gòu)16具有多個驅(qū)動器(未示出)和連接驅(qū)動器和總線9的輸入/輸出控制器。驅(qū)動器分別地對應(yīng)于測壓元件26、計量機構(gòu)14、提升機構(gòu)27的步進電機37，以及夾緊圓筒?？刂茩C構(gòu)16通過輸入/輸出控制器和諸驅(qū)動器來控制測壓元件26、計量機構(gòu)14、提升機構(gòu)27的步進電機37，以及夾緊圓筒的驅(qū)動。
鍵盤接口5A連接到一鍵盤5，鍵盤5設(shè)置有字符鍵、數(shù)字鍵、空格鍵、輸入鍵、光標鍵、功能鍵等。顯示器接口7A連接到一用作為顯示機構(gòu)的顯示器單元7。顯示器單元7由液晶顯示器、CRT顯示器等組成。鼠標接口6A連接到一鼠標6，鼠標用作為一指示裝置，其移動顯示在顯示器單元7的一顯示器屏上的指針。記錄介質(zhì)接口8A連接到一記錄介質(zhì)8上，例如，軟盤、CD-ROM等。
HDD單元4用一用于載荷測量裝置11的專用軟件的兩點測量程序、后彎程序以及手工操作程序進行加載。盡管這些程序加載到HDD單元4內(nèi)，但替代地它們可從記錄介質(zhì)8中讀取，例如，這些程序預(yù)先儲存在記錄介質(zhì)內(nèi)。
現(xiàn)將參照圖3至5描述顯示在控制機構(gòu)16的顯示器單元7上的操作屏。顯示在圖3中的一兩點測量屏41是當(dāng)載荷測量裝置11的兩點測量程序啟動時的一顯示屏。兩點測量屏41設(shè)置有一后彎鈕42、用于夾緊圓筒的開關(guān)鈕43、一手工操作鈕44、一自動測量鈕45，以及一單點測量鈕46。后彎鈕42用來執(zhí)行一后彎試驗以便評估板簧12的垂度。如果選擇了后彎鈕42，則后彎程序在控制機構(gòu)16上被致動，于是，圖4所示的一后彎試驗屏51顯示出來。如果單擊自動測量鈕45，則啟動特定載荷值的自動測量，其基于不同于后彎試驗的規(guī)則兩點測量。兩點測量程序、后彎程序以及手工操作程序都是可由計算機讀取的用于控制機構(gòu)16的程序，并且等價于根據(jù)本發(fā)明的諸程序。
如圖4所示，作為一操作屏的后彎試驗屏51設(shè)置有一數(shù)字顯示區(qū)域60、一圖形顯示區(qū)域61，以及一按鈕部位區(qū)域62。按鈕部位區(qū)域62設(shè)置有一手工操作鈕52、坐標調(diào)節(jié)鈕53、用來保持時間和備用時間的輸入條54、設(shè)定存儲鈕55、設(shè)定讀取鈕56、啟動鈕57、測量數(shù)據(jù)存儲鈕58、停止鈕59等。鈕52至59如圖4所示地從左到由布置在按鈕部位區(qū)域62內(nèi)，其次序基于載荷值測量的后彎試驗的程序。
如果手工操作鈕44被單擊，則在控制機構(gòu)16啟動手工操作程序，并顯示出如圖5所示的一手工操作屏71。停止鈕59用來在任何需要的時候停止載荷測量。
板簧12的位移、板簧12對于該位移的載荷值、測量機構(gòu)13的坐標等都顯示在時間系列上的數(shù)字顯示區(qū)域60內(nèi)。顯示在數(shù)字顯示區(qū)域60內(nèi)的數(shù)據(jù)可用通用棋盤式對照表那樣的軟件進行處理。指示出特定載荷值波動程度等的圖形顯示在時間系列上的圖形顯示區(qū)域61內(nèi)。板簧12等的特定載荷值可通過數(shù)字顯示區(qū)域60和圖形顯示區(qū)域61在測量過程中的任何時候予以認識。如果要求的數(shù)值對于保持時間和備用時間進入到輸入條54內(nèi)，則可自由地選擇測量機構(gòu)13將載荷施加到板簧12上的過程中的時間。因此，控制機構(gòu)16具有時間的功能來測量測量機構(gòu)13將載荷施加到板簧12上的過程中的時間如圖5所示，手工操作屏71設(shè)置有顯示測得的板簧12的位移、載荷值等的顯示條72，用來對于無限小量的距離手工地移動測壓元件26的脈沖饋入鈕73等。通過單擊任何一個脈沖饋入鈕73而可覆蓋的運動距離可自由地在0.001、0.01、0.1和1mm中選擇。
現(xiàn)將參照圖1和圖6至9描述用來評估板簧12抗垂度的后彎試驗的流程。
圖6是示出后彎試驗概要的流程圖。在圖6所示的步驟S11中，在調(diào)節(jié)坐標設(shè)定之前，兩點測量程序在控制機構(gòu)16內(nèi)預(yù)先啟動。當(dāng)兩點測量程序啟動時，圖3所示的兩點測量屏41顯示在控制機構(gòu)16的顯示器單元7上。如果單擊兩點測量屏41的后彎鈕42，則后彎程序啟動，于是，圖4所示的后彎試驗屏51被致動。
在圖6所示的步驟S11中，在后彎試驗屏51上單擊坐標調(diào)節(jié)鈕53以設(shè)定調(diào)節(jié)的坐標。在設(shè)定調(diào)節(jié)的坐標過程中，控制探頭28的位置，以調(diào)節(jié)載荷位置和施加到板簧12的載荷值。調(diào)節(jié)的載荷位置儲存在作為存儲器部分的RAM3內(nèi)。在步驟S11中，致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行以下的過程程序，即，使操作屏接受超過板簧12的工作載荷的施加的載荷值的調(diào)節(jié)，并使計算機的RAM3儲存通過操作屏調(diào)節(jié)的施加的載荷值。盡管調(diào)節(jié)坐標的該種設(shè)定由接受加載位置輸入的一操作者執(zhí)行，但也可替代地由控制機構(gòu)16自動地執(zhí)行。
在調(diào)節(jié)坐標設(shè)定之后，移去用于調(diào)節(jié)坐標設(shè)定的板簧12，將成為測量目標的另一板簧12固定到夾緊機構(gòu)15。然后，在圖6的步驟S12中輸入備用時間和保持時間。輸入的備用時間和保持時間儲存到控制機構(gòu)16的RAM3內(nèi)。在此情形中，備用時間是在施加載荷之后待命提供其后載荷測量的一預(yù)定時間。保持時間是載荷施加到板簧12過程中的一時間。
備用時間和保持時間個別地輸入到用于圖4所示的后彎試驗屏51的保持時間和備用時間的輸入條54。在此情形中的備用時間和保持時間分別為0.5和5秒。在步驟S12中，致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行以下的過程程序，即，使操作屏接受保持時間的輸入，并使計算機的RAM3通過操作屏儲存保持時間的輸入。備用時間和保持時間不局限于上述值，但可以自由選擇。
在這些參數(shù)輸入之后，在圖6的步驟S13中儲存設(shè)定的數(shù)據(jù)。通過單擊圖4所示的設(shè)定儲存鈕55來儲存設(shè)定的數(shù)據(jù)。在步驟S14中，測量板簧12的載荷。載荷測量還包括如圖7所示的詳細的過程。因此，現(xiàn)將參照圖7的過程的次序描述該測量。
如果單擊圖4所示的后彎試驗屏51的啟動鈕57，則在控制機構(gòu)16的控制下自動地進行圖7的步驟。首先，在圖7的步驟S21中，測量機構(gòu)13設(shè)定在其備用的位置中。在此情形中，位于板簧12遠端12A附近的載荷點21處于一對應(yīng)于無載荷施加的高度H的位置。在以下每個測量板簧12載荷的過程中，致使測量機構(gòu)13的探頭28鄰接抵靠載荷點21。當(dāng)處于備用位置內(nèi)的測量機構(gòu)13和彈簧12處于圖1所示的狀態(tài)時，只有當(dāng)彈簧處于這樣一位置，使其接受一比測量特定載荷值的特定高度位置的載荷輕的載荷，彈簧12才有可能經(jīng)受某些載荷。
在圖7的步驟S22中，測量機構(gòu)13下降而將板簧12位移到一加載的位置，以使一重于工作載荷的載荷施加到板簧12。板簧12沿厚度方向彎曲并呈一加載的狀態(tài)(如圖8所示)。在此加載的狀態(tài)中，板簧12下垂。在此情形中，板簧12的載荷點21位于高度Hf，該高度低于非加載的高度H。在步驟S22中，致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行過程程序，這樣，通過測量機構(gòu)13對板簧12施加一大于工作載荷的載荷可彎曲板簧12。
在步驟S23中，板簧12保持在加載的狀態(tài)中持續(xù)一預(yù)定的保持時間。在上述設(shè)定的情形中，保持時間是5秒。在步驟S23中，致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行過程程序，這樣，通過測量機構(gòu)13板簧12保持經(jīng)受一大于工作載荷的載荷持續(xù)一預(yù)定的保持時間。
在圖7的步驟S24中，測量由測壓元件26指示的載荷。盡管該測量值對于加載的狀態(tài)用作為載荷的一標準，但可在步驟S27中進行測量，無需在此階段進行測量。
在圖7的步驟S25中，板簧12恢復(fù)到一非加載的狀態(tài)，如圖1所示。然后，在圖7的步驟S26中，保持板簧12處于備用并持續(xù)一固定的時間，對于上述設(shè)定的情形來說，例如，為0.5秒。
在步驟S27中，對于特定的高度位置測量特定的載荷值。如圖9所示，測量板簧12的特定的載荷值，使板簧12經(jīng)受一在工作載荷范圍內(nèi)的載荷。在此情形中，板簧12的載荷點21位于高于加載的高度位置Hf而低于非加載高度位置H的一高度位置Hs處。當(dāng)測量特定載荷值時，用計量機構(gòu)14計量板簧12的位移。在步驟S27中，致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行過程程序，這樣，通過測量機構(gòu)13板簧12經(jīng)受一在工作載荷范圍內(nèi)的載荷，然后，獲得由測量機構(gòu)13測得的載荷值以及由計量機構(gòu)14計量的位移值。根據(jù)兩點測量法可測得位于該特定高度位置內(nèi)的特定載荷值。
特定載荷值的兩點測量以這樣方式進行測量對于板簧12的目標位移，在特定高度位置的兩側(cè)上的兩個位移位置內(nèi)測量載荷。在兩點測量中，板簧12的彈簧常數(shù)可根據(jù)兩點處的載荷值和位移計算。目標載荷值的計算是該彈簧常數(shù)乘以對于特定的高度位置的位移。可以理解到的是，特定載荷值可以用單點測量法進行測量，這樣，載荷值僅在目標特定的高度位置內(nèi)進行測量。由于測壓元件26內(nèi)的畸變不可避免地造成該兩點測量中的測量誤差，所以板簧12的實際位移用計量機構(gòu)14進行計量，而不根據(jù)球絲桿36的轉(zhuǎn)動頻率等。
在特定載荷值測量之后，提升測量機構(gòu)13而將板簧12恢復(fù)到圖7步驟S28中的非加載的狀態(tài)。在步驟S29中，控制機構(gòu)16詢問使用者是否確定測量加載位置變化的板簧12的載荷。如果操作者決定對于測量改變加載位置，則測壓元件26設(shè)定在備用位置內(nèi)，并再次測量載荷值。通常地，該測量載荷值的操作重復(fù)約20次，使加載的位置改變。
通過重復(fù)測量獲得的載荷值和測量的位移儲存到控制機構(gòu)16的RAM3內(nèi)。因此，致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行過程程序，這樣，測得的載荷值和測得的位移值在時間系列上儲存到計算機的RAM3內(nèi)。此外，通過重復(fù)測量獲得載荷值和測量的位移值數(shù)字地顯示在后彎試驗屏51的數(shù)字顯示區(qū)域60內(nèi)，該后彎試驗屏51是顯示在顯示器單元7上的操作屏。此外，載荷值和測量的位移值圖形地顯示在時間系列上的后彎試驗屏51的圖形顯示區(qū)域61內(nèi)。這樣，致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行過程程序，以使測量的載荷值和測量的位移值顯示在操作屏上。
當(dāng)板簧12的載荷測量完成時，測得的數(shù)據(jù)儲存在圖6的步驟S15內(nèi)。通過單擊圖4所示的測量數(shù)據(jù)儲存鈕58可儲存測得的數(shù)據(jù)。在以改變的備用時間和保持時間測量載荷時，在步驟S16中，一備用時間和一保持時間重新輸入，并再次測量載荷值。
當(dāng)測量完成時，可在圖6的步驟S17中，設(shè)定作為測量條件的備用時間和保持時間。包括設(shè)定條件的設(shè)定數(shù)據(jù)在圖6的步驟S18中儲存在控制機構(gòu)16內(nèi)。當(dāng)設(shè)定數(shù)據(jù)儲存時，對于板簧12的載荷值的測量過程終止。通過單擊圖4中所示的停止鈕59，可在任何時候中斷對板簧12載荷的測量過程。
根據(jù)本實施例，在中間過程中有望操作者按壓各種鈕來校合圖6和7中所示的過程。然而，或者，后彎程序可布置成使控制機構(gòu)16自動地作測量，在各過程中無需問詢操作者作出一決定。此外，上述在步驟S11中設(shè)定的調(diào)節(jié)坐標可根據(jù)需要通過使用手工操作屏71手工地執(zhí)行，以及借助于控制機構(gòu)16自動地執(zhí)行。如果多次敲擊圖5所示的上升鈕74，則在此情形中，測壓元件26對應(yīng)于敲擊的次數(shù)上升一距離。
圖10是一曲線圖，示出特定載荷值和板簧12保持加載過程的時間之間的關(guān)系。在圖10中，各圓圈表示加載狀態(tài)保持10秒的一種情形，各圓盤持續(xù)1秒鐘。如圖10所示，圓圈和圓盤指示出特定載荷值隨加載位置提升(即，隨施加的載荷變重)而降低的一種趨勢。圖10還示出保持時間為10秒的特定載荷值小于保持時間為1秒的特定載荷值。該數(shù)據(jù)表示保持時間越長，則基于給定施加的載荷的特定載荷值越小，即，板簧12垂度越大。
圖11是一曲線圖，示出板簧的垂度和保持加載位置過程中的保持時間之間的關(guān)系。在此情形中，板簧的后彎或位移可從0.400變化至2.000mm，每次變化0.200mm。測量板簧12相對于這些條件的垂度。在圖11中，縱坐標和橫坐標分別代表表示板簧12下垂程度的垂度和保持時間。垂度是對每一保持時間彈簧12的載荷值對于如果保持10秒鐘下垂彈簧12所具有特定載荷值gf之比。
如圖11所示，對于保持時間為1秒、3秒和5秒的板簧12，下垂變化很大。對于保持時間為7秒的彈簧12，下垂變化較小。因此，較佳地是，在上述后彎試驗中，保持時間應(yīng)設(shè)定為7秒或以上。如果保持時間為7秒或以上，則板簧12可以相對于位移稍許均勻地下垂。
圖12是一曲線圖，示出用手工計量的保持時間施加載荷時觀察到的板簧12下垂程度的變化。圖13是一曲線圖，示出用根據(jù)控制機構(gòu)16的定時器功能施加載荷時觀察到的板簧12下垂程度的變化。在任一實驗中，對板簧12的10個試樣測量特定的載荷值。無論在圖12還是13中，縱坐標和橫坐標分別代表后彎時載荷(gf)和位移(mm)。如圖12所示，對于手工施加位移為0.6至1.2mm的載荷的板簧12，下垂程度或特定載荷值的變化值則變化很大。另一方面，如圖13所示，對于自動施加位移為0.6至1.2mm的載荷的板簧12，特定載荷值則變化很小。
具體來說，對于基于手工測量保持時間的施加位移為0.6至1.2mm的載荷的板簧12，特定載荷值的上和下限之間的差可在0.008和0.012gf之間變化。而另一方面，對于基于自動測量的施加位移為0.6至1.2mm的載荷的板簧12，特定載荷值的上和下限之間的差限制在0.004和0.007gf之間。盡管手工測量10個試樣獲得的特定載荷值的標準偏差σ為0.0028但自動測量10個試樣獲得的特定載荷值的標準偏差σ為0.0023。因此，通過控制機構(gòu)16的定時器功能特定載荷值的變化程度可提高18％。
現(xiàn)將參照圖14描述板簧12的第二和其后的特定載荷值測量的流程。與圖6中所示的第一載荷測量不同，測量第二和其后特定載荷值不涉及調(diào)節(jié)坐標設(shè)定的步驟S11、對于備用時間和保持時間的S12、設(shè)定數(shù)據(jù)儲存的S13、對于備用時間和保持時間改變的S16、對于備用時間和保持時間設(shè)定的S17，以及設(shè)定數(shù)據(jù)儲存的S18。相反，設(shè)定數(shù)據(jù)在步驟S31中讀取。這樣做是因為設(shè)定數(shù)據(jù)僅可望在步驟S31中讀取，因為調(diào)節(jié)的坐標設(shè)定等已經(jīng)在第一循環(huán)中執(zhí)行。
在第二和其后載荷值的測量中，特定載荷值在圖14的步驟S32中測量。這些特定載荷值在與圖7的流程圖相同的程序步驟中測量。在第二和其后載荷值的測量中，不詢問操作者是否確定以圖7的步驟S29中改變的加載位置來測量載荷，除非有任何特殊的設(shè)定改變。在步驟S33中，測得的特定載荷值儲存為測量數(shù)據(jù)。于是，第二和其后載荷的測量終止。因此，由于初始設(shè)定已經(jīng)執(zhí)行，所以第二和其后載荷的測量可由控制機構(gòu)16自動地執(zhí)行。
以上是板簧載荷測量裝置11的一實施例的描述。根據(jù)本實施例的載荷測量裝置11，可精確地和有效地評估板簧12的垂度，而不涉及操作者的技術(shù)或經(jīng)驗。由于板簧12保持在加載位置過程中的保持時間可由控制機構(gòu)16的定時器功能控制到一固定時間，尤其是，可抑制在下垂板簧12中造成的載荷值的變化。由于測量機構(gòu)13可兼作配重機構(gòu)之用，因此，不需提供一單獨的配重機構(gòu)，所以，載荷測量裝置11結(jié)構(gòu)上可簡化。
此外，在載荷測量裝置11中，由測量機構(gòu)13測量的載荷、加載頻率和保持時間可由控制機構(gòu)16自由地選擇。因此，后彎試驗可在優(yōu)化的條件下實施。本實施例的板簧12是一支承硬盤驅(qū)動器的磁頭的懸置機構(gòu)。如果由載荷測量裝置11提供的板簧12具有抗垂度的能力，則它可用來提高硬盤驅(qū)動器的耐用性。
載荷測量裝置11包括顯示器單元7，操作屏顯示在該單元上。操作屏具有顯示載荷值和位移的數(shù)字顯示區(qū)域60、顯示指示載荷值和位移的圖形的圖形顯示區(qū)域61，以及設(shè)置有多個按鈕的按鈕部位區(qū)域62，諸按鈕根據(jù)載荷值測量程序有序地布置。在載荷測量裝置11自動地執(zhí)行后彎試驗的情形中，由此，操作者根據(jù)需要可認識到板簧12的載荷值等。由于諸按鈕根據(jù)載荷值測量程序依次地布置，所以可防止歸咎于操作者輸入錯誤引起的操作中斷。
個別的程序致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行以下過程程序。具體來說，由測量機構(gòu)13對板簧12施加一大于工作載荷的載荷，以便沿厚度方向彎曲板簧12并保持該彎曲狀態(tài)持續(xù)一預(yù)定的保持時間。由測量機構(gòu)13對板簧12施加一在工作載荷范圍內(nèi)的載荷，然后，獲得由測量機構(gòu)13測量的載荷值和由計量機構(gòu)14計量的位移值。測得的載荷值和測得的位移值儲存在時間系列上的計算機的RAM3內(nèi)。測得的載荷值和測得的位移值顯示在操作屏上。因此，自動地執(zhí)行后彎試驗，以使板簧12的垂度可有效地評估而不涉及到任何人工的誤差。在后彎試驗中，操作者可根據(jù)需要可在操作屏上認識測得的載荷值和測得的位移值，這樣，他或她可快速地處理異常的測量值(如果有的話)。由于測得的載荷值和測得的位移值儲存在時間系列上的計算機的RAM3內(nèi)，所以，可容易地研究出異常發(fā)生(如果有的話)的原因。
個別的程序致使構(gòu)成控制機構(gòu)16的計算機執(zhí)行以下過程程序。具體來說，通過操作屏接受保持時間的輸入，通過操作屏接受對超過板簧12工作載荷的施加載荷值的調(diào)節(jié)，這些值儲存在計算機的RAM3內(nèi)。因此，可自由地設(shè)定保持時間和施加的載荷值，這樣，后彎試驗可在最佳的條件下實施。
此外，對于第二和其后載荷的測量，控制機構(gòu)16可自動地測量載荷無需要求操作者作出輸入。因此，可有效地評估板簧12的抗垂度的能力，不涉及任何人工的誤差。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會容易地想到另外的優(yōu)點和改型。因此，本發(fā)明在其廣義方面不局限于具體的細節(jié)和這里所顯示和描述的代表性的實施例。因此，在不脫離由附后的權(quán)利要求書及其等價物所定義的本發(fā)明一般理念的精神或范圍的前提下，可作出各種改型。
權(quán)利要求
1.一板簧載荷測量裝置，其特征在于，包括一配重機構(gòu)，施加一大于板簧(12)的工作載荷的載荷，由此，沿其厚度方向彎曲板簧(12)，并保持該發(fā)生的狀態(tài)持續(xù)一預(yù)定的保持時間；一測量機構(gòu)(13)，以一定方式測量板簧(12)的載荷值，該方式是使板簧(12)經(jīng)受一在工作載荷范圍內(nèi)的載荷；一計量機構(gòu)(14)，計量在測量載荷值時板簧(12)的位移；以及一控制機構(gòu)(16)，控制配重機構(gòu)、計量機構(gòu)(14)和測量機構(gòu)(13)，以及具有一定時器功能以計量保持時間。
2.如權(quán)利要求1所述的板簧載荷測量裝置，其特征在于，測量機構(gòu)(13)兼作配重機構(gòu)之用。
3.如權(quán)利要求1所述的板簧載荷測量裝置，其特征在于，載荷、加載頻率以及基于配重機構(gòu)的保持時間可由控制機構(gòu)(16)任意地選擇。
4.如權(quán)利要求1所述的板簧載荷測量裝置，其特征在于，板簧(12)是一支承硬盤驅(qū)動器磁頭的懸置機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的板簧載荷測量裝置，其特征在于，還包括一顯示器機構(gòu)(7)，操作屏(51)在該顯示器機構(gòu)上顯示，操作屏(51)具有一數(shù)字顯示區(qū)域(60)、一圖形顯示區(qū)域(61)以及一按鈕部位區(qū)域(62)，在數(shù)字顯示區(qū)域(60)中，顯示載荷值和位移，在圖形顯示區(qū)域(61)中，顯示指示載荷值和位移的圖形，而按鈕部位區(qū)域(62)具有多個按鈕，所述多個按鈕根據(jù)載荷值測量程序依次地布置。
全文摘要
本發(fā)明的一板簧載荷測量裝置包括一配重機構(gòu)、一測量機構(gòu)(13)、一計量機構(gòu)(14)，以及一控制機構(gòu)(16)。配重機構(gòu)施加一載荷大于板簧(12)的工作載荷，由此，沿其厚度方向彎曲板簧(12)，并保持該發(fā)生的狀態(tài)持續(xù)一預(yù)定的保持時間。測量機構(gòu)(13)以一定方式測量板簧(12)的載荷值，使板簧(12)經(jīng)受一在工作載荷范圍內(nèi)的載荷。計量機構(gòu)(14)計量在測量載荷值時板簧(12)的位移?？刂茩C構(gòu)(16)控制配重機構(gòu)、計量機構(gòu)(14)和測量機構(gòu)(13)，以及具有一定時器功能以計量保持的時間。
文檔編號G01L1/26GK1932978SQ20061015403
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
發(fā)明者古田英次郎, 福島光一 申請人:日本發(fā)條株式會社