盘的激光纹理化设备制造技术

硬盘纹理化设备用来在硬文件盘的、两面的环形部分上形成纹理斑。盘在盘盒内被驱动穿过两个盘传输台并进出纹理化设备，升降器可将盘盒中的各单张盘升起，然后，被移送至抓放装置，再由后者移送至主轴上。该主轴旋转并翻转该盘，从而使该盘的两面均受到由脉冲激光器的光束照射，继而抓放装置将盘送回至升降器，升降器再将盘降下置入原装置袋匣内。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为97102554.1，申请日为1997年2月26日，专利技术名称为“盘的激光纹理化设备”专利申请的分案申请。相关申请的交叉参考，由Peter M.Baumgat等人于1993年11月10日提交、序号08/150525、标题为“使用二极管泵激激光器可控地制备纹理化硬盘的过程”的美国共同未决申请，与本专利技术为同一受让人，因此，该申请的公布亦被列入本专利技术的参考资料。该申请描述了为降低静摩擦在磁盘上形成“间隔突起阵列”的盘面纹理过程，以及整个硬盘纹理化的过程。如此纹理化过程使用了高度聚焦的泵激NdYLF(掺钕氟钇锂)或NdYVO4(掺钕四氧化氟钇)或其他固体激光器，以0.3～90毫微秒的脉冲串激励而在硬盘盘面上形成多个间隔突起，突起的形成过程是完全可以控制的，因而可以反复多次以形成预定的突起形状，如平底凹坑形或中央凸起的凹坑形，这些都有利于在不缩小相互间隔或不致形成“崎岖不平”形状的条件下来降低静摩擦，有些突起的形状还有利于在不实际影响数据磁性存储密度的条件下以低静摩擦实施盘面数据存储区的纹理化。本专利技术涉及一种制作硬盘的设备，诸如计算机存硬文件使用的磁盘，它通过脉冲激光器的照射使盘面纹理化；特别是涉及一种自动设备，它可以驱动多张硬盘进出盘面纹理化站。当前的硬盘文件驱动器使用接触起停(CSS)系统，它可使用来读、写数据的磁头在硬盘静止不动时触及盘面上指定的接触起停区域，因此，在旋转的硬盘停转前，将磁头移至接触起停区域并落达盘面，待硬盘再次开始旋转时，磁头将在此区域内的盘面上滑动，直到因旋转而在盘面上形成的层气流将磁头升起并完全脱离盘面为止。升起后的磁头将从一个接触起停区域移向硬盘的另一个区域并读、写该区域的数据。接触起停区域的纹理化是在磁头与盘面以最低限度的接触条件下完成的，在此过程中，这种常被称为“静摩擦”的接触粘滑现象和其他的摩擦作用被限制在最低限度，因而对磁头表面的磨损也很小，而且盘面接触起停区域以外区域仍保持良好的光洁度，可供录制高密度的磁性数据。Ranjan等人报请的美国5062021号专利介绍了一种方法，其中，对磁性记录媒体可实施可控的纹理化，特别是可使数据转换头触及指定的区域。若应用到硬盘媒体上，这种方法还包括将含磷的铝镍合金基片加工达到一定光洁度，然后旋转硬盘，同时将脉冲激光能量集中于半径的一定区间范围，从而形成一个磁头可触及的环形带，而盘面的其他部位仍保持光洁。此触及环形带由许多个激光斑组成，每个激光斑中间下凹，四周则为呈环形的突起边缘。中间下凹的深度和突起的边缘的高度主要取决于激光器的发射能量和脉冲发射的持续时间。各激光斑的形状可通过改变激光波束相对盘面的倾斜角来变化。在很大程度上说，激光器的发射频率和硬盘的旋转速度控制着激光斑的布局或排列。与机械纹理化盘面上的针状字相比，中间下凹和四周突起边缘的平滑的外廓，是导致被激光纹理化的媒体使用寿命较长的主要因素。根据本专利技术的一个方面，所使用的欲实施纹理化的硬盘包括一个中心圆孔，圆形周边及平滑且相互平行的侧面；所使用的激光纹理化设备包括一个硬盘盒、一个升降器、一个刻度传送装置、一个激光器、一个光学系统、一个主轴和一个抓放装置。硬盘盒上有几个袋匣，每个袋匣的第一端有一个可插入一张硬盘的开口，还有一个位于硬盘开口相对一端的可通往升降器的开口，升降器穿过此开口可在袋匣内移动以夹住袋内硬盘。升降器驱动硬盘穿过硬盘开口到达第一个硬盘转送点。刻度传送装置驱动硬盘盒接近升降器，以使升降器可在各袋匣内移动。锭子轴在第二个硬盘转送点夹住硬盘，抓放装置将硬盘从第一转送点移动至第二转送点。激光器则用来产生脉冲激光光束。根据本专利技术的另一方面，又提供了一种可对多张硬盘实施纹理化的设备，该设备包括激光器，分束器，光束方向镜，第一和第二硬盘传送台，梭动镜装置。激光器产生的脉冲激光光束，经分束器分成经一、第二两个分光束，光束方向镜使两条分光束相互平行运动。每个硬盘传送台包括一个照射台，在照射台中，可使硬盘背面的一部分受到分光束的照射。梭动镜装置用于反射第一和第二分光束，并可在第一和第二两个位置点之间移动，在第一个位置点可使两个分光束射向第一硬盘传送台的照射点，在第二个位置点，可使两个分光束射向第二硬盘传送台的照射点。附图的简要说明附图说明图1是以前采用的硬盘驱动装置的内部组成平面图。包括一个具备使用接触起停工作方法的环形纹理区域的旋转磁盘和一个磁头。图2和图3是单个纹理斑的剖面图也可作为使用本专利技术的设备所形成的纹理斑的示例，具体地说，图2所示的纹理斑是采用美国5108781号专利中的方法形成的，图3所示的纹理斑则是采用美国编号为08/150525的共同未决申请中的方法形成的。图4是根据本专利技术制作的硬盘激光纹理化设备的轴侧图。图5是图4所示设备的水平剖面图，沿图4所示的V-V线剖，为的是显示硬盘传送台和激光纹理台。图6是图4所示设备的侧视剖面图，沿图5所示的V1-V1线剖，为的是显示用来传送装有欲实施纹理化硬盘的硬盘盒的装置。图7是图4所示设备的后视剖面图，沿图5所示的V11-V11线剖，为的是显示用来将硬盘从位于硬盘传送台的硬盘盒传送至激光纹理台，再送还至硬盘盒的装置。图8是主轴后端的纵向剖面图，主轴用来驱动硬盘完成在图4所示设备中的纹理化全过程。图9是滑动器的水平剖面图，滑动器用来在图4所示设备中驱动装有经过纹理化的硬盘的硬盘盒从一个传送器到达另一个传送器。图1是计算系统过去采用的硬盘驱动装置局部的平面图，图中包括一个可旋转的磁性存储硬盘10和一个磁头12，磁头在驱动臂13的作用下通常进行相对于硬盘10的径向运动。硬盘10也可作为使用本专利技术设备制备的硬盘的示例。当硬盘驱动装置工作时，硬盘10以中心圆孔14为圆心旋转，从而形成可使磁头稍稍脱离附近盘面16的层气流。当硬盘旋转停止前，磁头12被驱动至盘面上被纹理化的环形区18附近，待硬盘转速降低直至停转时，环形区18表面和磁头12的接触面附近之间的摩擦和静摩擦作用由于环形区18的纹理特性而被降低至最小限度。随后，当硬盘再次开始旋转时，这两种作用再次被降低，因为随着硬盘10转速的逐渐增大，附近盘面的层气流将使磁头12的接触面最终完全脱离盘面。因此，在硬盘10旋转停止和再次开始过程中，磁头12表面的磨损也被降至最低限度。硬盘最好是双面存储式硬盘，与图1所示一面的背面也具备相同特点。图2和图3是单个纹理斑的剖面图，它们也是使用本专利技术设备与方法形成的纹理斑示例。图2所示的是用Ranjan等人在美国5062021号专利中提出的现有技术方法所纹理化的硬盘表面的局部。使用这种方法时，要用激光脉冲照射欲实施纹理化的硬盘的局部，使盘面迅速升温，部分盘面熔化，继而又急剧冷却，而使盘面形状发生起伏变化，既有低于正常盘面26的大体呈圆形中央的凹坑24，又有高于正常盘面26的大体呈圆状的周边突缘28。由于正在被纹理化的硬盘是旋转的，通过激光器所发射激光的反复照射，使用Ranjan等人所介绍的制作过程就能在盘面形成一圈类似的纹理斑。然后，将激光器沿径向移动一段斜距离，又可以在盘面上形成另一圈纹理斑，此圈纹理斑与第一圈纹理斑为两个同心圆。如此过程持续进行，直至纹理斑充满了欲纹理化的环形区域为止。各个纹理斑的特点主要取决于激光器发射的峰值能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对多张硬盘实施纹理化的设施，其中，每张硬盘都包括一个中心圆孔，圆形外缘和平坦且相互平行的正反两面，所述设备包括： 产生脉冲激光光束的激光器； 将上述脉冲激光光束分成第一和第二两个分光束的分束器； 使第二分光束能与第一分光束平行射出的光束方向镜； 第一和第二硬盘传输台，其中，各个硬盘传输台包括一个曝光台，在曝光台上，上述硬盘的背面的一部分将受到上述分光束的照射； 可反射上述第一、第二分光束的梭动镜装置，该装置可在第一梭动镜位置和第二梭动镜位置之间移动，在第一梭动镜位置上，上述第一和第二分光束射向上述第一硬盘传输台的曝光台，在第二梭动镜位置上，上述第一和第二分光束射向上述第二硬盘传输台的曝光台。

【技术特征摘要】
US 1996-3-11 08/613,5641.一种对多张硬盘实施纹理化的设施，其中，每张硬盘都包括一个中心圆孔，圆形外缘和平坦且相互平行的正反两面，所述设备包括产生脉冲激光光束的激光器；将上述脉冲激光光束分成第一和第二两个分光束的分束器；使第二分光束能与第一分光束平行射出的光束方向镜；第一和第二硬盘传输台，其中，各个硬盘传输台包括一个曝光台，在曝光台上，上述硬盘的背面的一部分将受到上述分光束的照射；可反射上述第一、第二分光束的梭动镜装置，该装置可在第一梭动镜位置和第二梭动镜位置之间移动，在第一梭动镜位置上，上述第一和第二分光束射向上述第一硬盘传输台的曝光台，在第二梭动镜位置上，上述第一和第二分光束射向上述第二硬盘传输台的曝光台。2.如权利要求1中所述设备，其特征是各硬盘传输台包括一个主轴，该主轴上装有在上述硬盘中央心孔处嵌住硬盘的装置，当上述硬盘被如此嵌住而随上述主轴变向转动并通过上述硬盘传输台的曝光台时，即受到上述第一、第二分光束的照射；上述第一组硬盘在上述第一个硬盘传输台上的主轴上变换，即用来经纹理化的硬盘取代已经纹理化的硬盘，与此同时，上述第二组硬盘则在上述第二个硬盘传输台上的主轴上分别受到上述第一和第二分光束的照射；上述第一组硬盘在上述第一硬盘传输台上的主轴上分别受到上述第一和第二光束的照射，与此同时，上述第二组硬盘在上述第二硬盘传输台上的主轴上变换，即用未经纹理化的硬盘取代已经纹理化的硬盘。3.如权利要求2中所述设备，其特征是上述各硬盘传输台配用以下装置移动带有多个袋匣的硬盘盒的刻度传送装置，它沿上述第一方向移动依次对准一个又一个袋匣，每个袋匣容纳一张硬盘，其上端开口供置入和取出硬盘，其下端还有一个开口，各袋匣可沿上述第一方向等距离进动；一个硬盘升降器，它上升进入上述袋匣的下开口，将袋内存放的硬盘上升至第一个硬盘转移点，在上述刻度传送装置的带动下，上述硬盘盒的等距离进动，将使上述升降器进入上述各袋匣中；一个抓放装置，它将上述硬盘从上述第一个硬盘转移点移送到第二个硬盘转移点，在第二个硬盘转移点上，上述硬盘将被置放在上述主轴上。4.如权利要求3所述设备，其特征在于上述抓放装置包括以下部件一个支臂，它在支臂驱动轴的作用下可围绕支臂驱动轴的中心线旋转，其中，该支臂将以上述支臂驱动轴为中心等距离向两侧延伸；两个抓手装置，各在上述支臂的末端，用于抓取和...

【专利技术属性】
技术研发人员：米切尔巴伦鲍，皮特米切尔鲍格特，比德鲍尔克鲁西，苯亚民卡尼，皮特JM科思特，陶安古叶，洪S瑟英，安德鲁庆塔姆，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]