盘抛光/擦拭机器往往用来抛光/擦拭盘表面的两侧(诸如，经制造用于硬盘驱动器的磁记录系统的盘基片)，以确保去除颗粒和其它碎屑，从而使盘表面更清洁。在此过程中，盘被夹紧至心轴，在抛光过程中，所述心轴转动所述盘。在所述盘正在旋转时，带有非常精细研磨带的抛光单元的接触辊(垫)的两侧同时向所述盘表面移动，并且以一定的压力/力促使所述带表面抵靠所述盘表面以抛光所述盘表面的两侧。从而去除和/或减少在所述盘表面上的颗粒。在以类似的方式操作的后续处理步骤中，可以应用带有编织棉带的擦拭单元以去除被抛光盘表面上的碎屑，因此使得盘表面更光滑和清洁。
背景技术：
在抛光/擦拭过程中，用于过程质量的显著参数是由抛光/擦拭单元通过接触辊或垫施加在所述盘表面上的加载力。为了高产品产率和积极的测试结果，最好是所施加的加载力非常精确和一致。更具体而言，最好是面与面的加载力变化和机器与机器的加载力变化是最小的或不存在的。为了实现这一点，需要精确和重复地校准测量加载力的测力传感器。
在常用的抛光/擦拭机器中，小的测力传感器被紧紧粘在测力传感器托架中，所述测力传感器托架以垂直方向附接至载荷力调节机构。测力传感器的控制和反馈线路通过各种机器部件路由，并因此隐藏在里面。因此，由于多种原因，可能难以校准测力传感器。首先，在抛光机中的空间限制往往不允许使用现有的测力传感器校准工具。其次，测力传感器体积小并往往垂直定位在抛光机中，使得在不拆卸它的情况下，校准极其困难或几乎不可能。同时，测力传感器被紧紧粘至测力传感器托架，因此拆卸它很可能会损坏测力传感器。第三，测力传感器控制/反馈线路被隐藏在机器内部，断开此线路是麻烦的。第四，有效作为测力传感器的力测量表面的测力传感器表面上的小突出部可能使得在所述突出部上平衡任何校准工具变得困难。还没有开发出有效解决这些问题的校准方法或工具。
由于这些原因，用于这类测力传感器的校准方法是盘制造行业高度期望的。另外，期望可行的任何此类校准方法具有高精度和良好的可重复性。
附图说明
图1是用于进行盘抛光机的测力传感器的现场测试的校准系统的示意横截面视图，其中校准系统包含根据本发明的一个实施例的砝码支架、砝码和盘抛光机的各种部件。
图2是根据本发明的一个实施例的图1的测力传感器校准系统的砝码的横截面视图。
图3a是根据本发明的一个实施例的图1的测力传感器校准系统的砝码支架和砝码的顶部透视图，其中，所述砝码支架包括加工孔和调节螺钉且与所述砝码隔开。
图3b是根据本发明的一个实施例的图1的测力传感器校准系统的砝码支架和砝码的底部透视图。
图3c是根据本发明的一个实施例的在砝码已插入砝码支架的加工孔之后的图1的测力传感器校准系统的砝码支架和砝码的顶部透视图。
图4a-4d根据本发明的一个实施例示出在用于测试盘抛光机内的测力传感器的原地过程期间的盘抛光机、砝码支架和砝码的一系列透视图。
具体实施方式
现参考附图，其示出用于执行设置在盘抛光机内的测力传感器的原地测试的系统和方法的实施例。所述系统可以包括附接至盘抛光机的部件的测力传感器托架，其中，待测试的测力传感器安装在所述测力传感器托架内并具有力测量表面。所述测力传感器托架可以经安置，使得所述测力传感器的力测量表面面向与重力方向大约相反的方向。所述系统还可以包括预选砝码和经构造容纳所预选砝码的砝码支架，其中，所述砝码支架经构造安装至所述测力传感器托架并与所述测力传感器对齐。一旦砝码支架已经安装和对齐，预选砝码可以安置在所述砝码支架内，并且在所述测力传感器的力测量表面上。根据需要，可以测试、校准和/或替换所述测力传感器。
所述方法可以包括：提供附接至所述盘抛光机的部件的测力传感器托架，其中，所述测力传感器安装在所述测力传感器托架内并具有力测量表面，移动所述测力传感器托架，使得所述测力传感器的力测量表面面向与重力方向大约相反的方向，在所述测力传感器托架上对齐和安装砝码支架，在所述砝码支架内和所述测力传感器的力测量表面上安装预选砝码，并确定所述测力传感器的重量测量是否在所预选砝码的重量的预选公差内。在一些实施例中，如果所述测力传感器不在所预选的重量公差内，则可以替换所述测力传感器。
所述系统和方法可以提供具有良好可重复性的快速、现场精确校准。在若干实施例中，所述砝码支架经构造在精确加工的圆孔中容纳校准砝码。这个孔保持所述砝码，并且还使所述砝码在所述测力传感器的突出部(例如，力测量表面)上平衡。所述精确加工孔和在突出部上的适当平衡的能力可以实现精确且可重复的加载力读数。
根据本公开，本领域的技术人员应当明白，虽然各种示例性制造方法在本文参考磁记录盘来讨论，但是具有某些更改或没有更改的方法可以用于制造其它类型的记录盘，例如，光记录盘，诸如光盘(CD)和数字多功能盘(DVD)或磁光记录盘或铁电数据存储装置。
图1是根据本发明的一个实施例的用于执行盘抛光机的测力传感器102的原地测试的校准系统100的横截面视图，其中，所述校准系统100包括砝码支架104、砝码106和盘抛光机的各种部件。砝码支架104包括圆孔104a，其被精确加工用于容纳砝码106。砝码支架104安装在抛光机的测力传感器托架108上。测力传感器托架108安装至盘抛光机的一个或多个其它部件110。测力传感器102被粘至测力传感器托架108内并从而有效嵌入所述测力传感器托架。测力传感器102通过传感器线路114耦接至数字指示器112。砝码106已被放置在砝码支架104的加工孔104a内，并且置于测力传感器102的测量表面102a上(例如，位于中心的小突出部的顶部表面上)。校准系统的用户可以从这个位置确定测力传感器102的所测重量是否在砝码106(例如，具有熟知和精确确定重量的预选砝码)的预选公差内。如果所测的重量不在预选公差内，则用户可以替换所述测力传感器。在一些实施例中，用户可代替地再次校准测力传感器102和/或数字指示器110以便具有基于测力传感器102的误差度的更精确的读数。
图2是根据本发明的一个实施例的图1的测力传感器校准系统100的砝码106的横截面视图。砝码106经精确加工以具有适于与砝码支架104的加工孔104a间隙配合的高度(H)和直径(D)。在多个实施例中，砝码106具有支持另外砝码116的平坦或大致平坦的顶部表面。
图3a是图1的测力传感器校准系统100的砝码支架104和砝码106的顶部透视图，其中根据本发明的一个实施例，砝码支架104包括加工孔104a和调节螺钉104b且与砝码106隔开。在操作中，调节螺钉104b可以用于将砝码支架104固定至测力传感器托架108。一旦砝码支架104安装至测力传感器托架108，则砝码106可以放置在孔104a中并放置在测力传感器102上(例如参见图1的构造)，使得可以精确测试所述测力传感器。
至于砝码支架104的圆形加工孔104a的设计，加工孔104a起砝码外壳和砝码106的导向装置的作用。因此，在若干实施例中，它可以被精确加工。例如，在若干实施例中，所述孔应当用允许的尺寸公差(直径、高度)、形状公差和位置公差(例如，圆形度、圆柱度和垂直度公差)来精确加工，以确保砝码106在测力传感器102a上平衡或大致平衡。
在一些实施例中，限定孔104a的侧表面应当被加工得足够光滑，以允许所述砝码以平滑的方式且相对小间隙地插入内部。在若干实施例中，所述孔的高度应当被适当地控制(不太高和不太低)以避免使所述砝码倾斜，并且从而在测力传感器指示器上生成不精确的读数。
在一个实施例中，例如，加工孔104a具有正负15微米(例如，约15微米)的圆度公差、正负15微米(例如，约15微米)的圆柱度公差、小于1.6微米(例如，约1.6微米)的平均表面粗糙度(Ra)以及正负15微米(例如，约15微米)的相对于所述孔的底部表面的垂直度公差。孔104a也可以具有正负20微米(例如，约20微米)的位置公差。其中，在此使用的术语“约”描述本领域内可能会预期的参数、5％-10％的公差或其它定制公差。
在一个实施例中，砝码支架104的各表面中的每个表面可以具有正负25微米(例如，约25微米)的平面度公差。在一个实施例中，砝码106可以具有正负15微米(例如，约15微米)的圆度公差、正负15微米(例如，约15微米)的圆柱度公差以及小于1.6微米(例如，约1.6微米)的平均表面粗糙度(Ra)。
在其它实施例中，砝码支架104和砝码106可以具有其它合适的公差。
砝码106可以经设计为如图3a和图2所示(也可以参见图3b和图3c)。在若干实施例中，所示的砝码提供了用一个或多个砝码校准所述测力传感器的解决方案。就是说，额外的砝码可以放置在砝码106的顶部表面上以确保更大总体重量的适当校准。
在如图3a和图2所示的实施例中，砝码106具有由第一圆柱部和第二圆柱部限定的预选形状，其中，第一圆柱部(例如，头部)的直径大于第二圆柱部(例如，轴部)的直径。在此情况下，第二圆柱/轴部经构造以在孔104a内配合，以及第一圆柱/头部包括经构造支持第二砝码的基本上平坦的顶部表面区域。
至于砝码106的第二圆柱部(例如，轴部)，它可以以如上所述的可允许的尺寸公差、形状和位置公差以及良好的平滑度来精确加工。在若干实施例中，所述砝码的轴部的直径应当经加工稍微小于砝码支架104的孔104a的直径，同时期望所述轴部的高度稍微大于所述孔的高度，以避免在校准期间使所述头部倚靠在所述砝码支架上。在一个实施例中，砝码106具有正负0.1克(例如，约0.1克)的重量公差。
如上所述，砝码106可以经设计以具有允许添加额外的砝码的平坦顶部表面以用于对测力传感器102进行一系列的加载力校准。例如，在一些实施例中，校准过程可包括以20克的砝码开始并接着添加另外的10或20克砝码一直达到约100克。在一个此类实施例中，20、40和60克的砝码可以用于校准。在一些实施例中，砝码顶部表面可以具有有利于支持一个或多个精确的砝码的其它形状。例如，在一个实施例中，砝码具有简单的圆柱形状。
图3b是根据本发明的一个实施例的图1的测力传感器校准系统100的砝码支架104和砝码106的底部透视图。如图3a和图3b所可以看到的，砝码支架104具有主体，所述主体是具有顶部表面和底部表面的矩形块形状，其中，孔104a从顶部表面延伸到底部表面，并且其中，顶部表面和底部表面中的每个都具有比所述块形状的其它侧面更大的表面面积。另外，砝码支架104具有沿底部表面的较长边缘从主体的底部表面延伸的两个侧壁。砝码支架104的孔104a包括在底部表面的沉头孔部104c。这个沉头孔部104c可以提供间隙以确保在对齐和安装后砝码支架104不接触测力传感器102(参见图1)。调节螺钉104b可通过转动螺钉104b穿过砝码支架104的一个侧壁内的螺纹孔推进。
至于定位表面(例如，将与测力传感器托架接触的底部表面)的设计，它的形状经设计有效配合测力传感器托架108的顶部表面(参见图1)。调节螺钉104b提供微调和水平固定砝码支架104的能力(参见图3a-3c)。更具体地，调节螺钉104b可以向测力传感器托架108提供侧向力，以将砝码支架104固定至测力传感器托架108和/或在测力传感器102上对齐砝码支架104的孔104a(也参见图4c)。
在多个实施例中，砝码支架104经成形(例如，具有孔104a和沉头孔部104c的定位表面)，使得砝码支架104在对齐后不接触测力传感器102。
图3c是根据本发明的一个实施例的在砝码106已插入砝码支架104的加工孔104a之后的图1的测力传感器校准系统100的砝码支架104和砝码106的顶部透视图。
图4a-4d示出根据本发明的一个实施例的在用于测试盘抛光机200内的测力传感器202的原地过程300期间的盘抛光机200、砝码支架204和砝码206的一系列透视图。
在图4a中，过程300首先提供(302)盘抛光机200，其经构造抛光盘并包括附接至盘抛光机200的部件的测力传感器托架208。在此情况下，测力传感器202(在图4a中不可见但是在图4b和图4c中可见)被安装在测力传感器托架208内，并且包括力测量表面202a(在图4a中不可见但是在图4b和图4c中可见)。在过程的这个阶段(302)，测力传感器托架208垂直取向，使得测力传感器202虽然不可见，但是垂直取向以测量指向测力传感器托架208的与弹簧加载轴相关联的力。
在图4b中，所述过程移动/转动(304)测力传感器托架208，使得测力传感器202的力测量表面202a(例如，中心突出部)面向与重力的方向大致相反的方向。在此情况下，测力传感器托架208和测力传感器202已经被有效地水平取向。在若干实施例中，测力传感器托架208的这种调节可以使其准备容纳砝码支架并且最终容纳校准砝码。在一个实施例中，测力传感器托架208的移动/转动可以包括轻轻拆卸托架208和相关的弹簧加载轴。
在图4c中，所述过程使砝码支架204在测力传感器托架208上对齐和安装(306)。调节螺钉204b可以用于将砝码支架204固定安装至测力传感器托架208。用户可能使用调节螺钉204b来使砝码支架204的孔204a对齐在测力传感器202的正上方。
在图4d中，所述过程将预选砝码206安装(308)在砝码支架204内和所述测力传感器(在图4d中不可见，但是在图4b中见202)的力测量表面(在图4d中不可见，但是在图4b中见202a)上。在若干实施例中，所述过程接着确定(310)测力传感器的重量测量是否在预选砝码206的预期重量的预选公差内。在许多实施例中，如果所述测量不在预期重量的预选公差内，则测力传感器被替换。在其它实施例中，测力传感器和/或显示器可被校准和调节以补偿测力传感器的不精确性。
在若干实施例中，校准过程300可有利地不需要拆卸盘抛光机。
在一个实施例中，所述过程可以以不同次序执行所述顺序的动作。在另一个实施例中，所述过程可以省略一个或多个动作。在其它实施例中，可以同时执行一个或多个动作。在一些实施例中，可以执行附加的动作。
本发明的实施例可以提供许多优点。例如，在若干实施例中，本发明提供高精确度和良好的可重复性，其中，本文所述的方法的实施例将校准的砝码用作量器并且将精确加工的圆孔用作砝码导向装置，以确保精确和可重复的校准。在若干实施例中，本发明实现了原地校准而无需拆卸测力传感器。更具体地，这些实施例可以适应盘抛光机的有限空间并且不需要完全拆卸测力传感器和/或其控制/反馈线路，这使得现有机器的测力传感器数字指示器可用于校准。除了其它事情之外，这避免引入另外的指示器并实现了快速的原地校准。
在若干实施例中，本发明也可以包括设计和制造的简化，其中，校准工具可以仅由圆柱形砝码及其保持夹具有效地组成。在此情况下，校准工具可以以相对低的成本易于制造。在若干实施例中，可以很容易采用本文所述的校准工具，使得校准工具提供容易和实际可行的方式来定位(例如，附接至)测力传感器托架。在若干实施例中，通过将标准砝码直接添加在砝码的平坦顶部表面上，本文所述的校准工具很容易提供一系列加载力的校准。
虽然上述描述包括本发明的许多具体实施例，但是这些不应解释为用于限制本发明的范围，而仅仅是具体实施例的示例。因此，本发明的范围不应当由所示的实施例来确定，而是由附属的权利要求及其等同权利要求来确定。
上述的各种特征和过程可以彼此单独使用，或可以以各种方式组合。所有可能的组合和子组合旨在落入本公开的范围内。此外，在某些实施中，可省略特定方法、事件、状态或过程块。本文所述的方法和过程也不限于任何特定顺序，并且与此有关的块或状态可以以其他适当的顺序执行。例如，所描述的任务或事件可以以不同于具体公开的次序的次序执行，或多个任务或事件可以被组合在单个块或状态中。示例任务或事件可以以串行、并行或以某些其它合适的方式执行。任务或事件可被添加到所公开的示例实施例中或从所公开的示例实施例去除。本文所述的示例系统和部件可以不同于所描述的来构造。例如，与所公开的示例实施例相比，元件可以被添加、去除或重新布置。