專利名稱：磁頭的拋光設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及磁頭拋光的設備及其方法，可用來對一排多個磁頭構成的拋光物體進行拋光。尤其是涉及使拋光表面形成凸出的光滑曲面(下面將稱為冠狀)的設備和方法。
在大批量生產用于計算機磁盤驅動器的薄膜磁頭的生產過程，傳統(tǒng)上要有對棒狀陶瓷(陶瓷棒)拋光的工藝步驟。多個包含磁薄膜的轉換器在陶瓷棒的表面排成整齊的一排，因此這些轉換器一塊實現(xiàn)了各個轉換器空隙入口高度(空隙部分的高度)達到一個適當數值。在下一個步驟陶瓷棒被切成一個個轉換器，各個切下的部分成為磁盤驅動器磁頭的一部分。在磁盤驅動器中使用這種磁頭，陶瓷部分構成在磁盤上被磁盤轉動產生的空氣壓力支撐浮起的滑動塊，包含磁薄膜的轉換器構成磁頭芯用于記錄和/或復制磁盤的磁信號。
在上述轉換器，形成了信號寫入的磁感應轉換元件和信號讀出的磁阻元件(MR)。另外上面提到的入口高度指的是，在這種磁芯中的兩個供寫入或讀出磁信號的磁極端部之間非常小的空隙的互相面對部分的長度(高度)。為了進行適當的記錄和讀出信號，這種入口高度必須保持預定的數值，因此對于拋光有非常高的精度要求。
已經提出了對具有上面介紹的陶瓷棒形式的磁頭進行高精度拋光的裝置(例如，美國專利No.5,620,356等)。還有就是本發(fā)明人提出的一些裝置和方法(例如，日本專利申請No.11-162799等)。
如前面所作的簡單介紹，處于使用狀態(tài)的磁盤驅動器，位于磁頭端部受懸浮支撐的芯片元件(包括滑動塊和磁頭芯)保持隔離開磁盤數百分之一微米的懸浮狀態(tài)。懸浮是高速旋轉的磁盤產生的氣流壓力造成。為了得到可以磁盤記錄和復制的準確信息，處于懸浮狀態(tài)的芯片元件必須不斷地保持在穩(wěn)定位置。
為了這個目的，在某些磁頭上，位于磁頭端部的芯片元件在相對磁盤的表面具有圓的或曲面的形狀，從而抑制了由于磁盤里外部分之間空氣流動變化產生的對芯片元件浮動狀態(tài)的影響。
為了能夠采用大批量生產工藝制作這種曲面形狀(下面稱作冠狀加工或加工冠形)，裝有多個含有磁薄膜轉換器的陶瓷棒首先拋光以得到所要求的前面解釋過的入口高度，然后在同一表面進行冠狀加工以便得到所希望的曲面形狀。
進行上面提到的冠狀加工可以用本發(fā)明人在前述日本專利申請No.11-162799提出的裝置。這個裝置設有可以水平定位和轉動的拋光臺和用來支撐待拋光工件(即裝有多個轉換器的陶瓷棒)的拋光頭，并保持這些工件處于與拋光臺接觸的適當位置以便進行工件拋光。拋光頭固定在可以沿水平方向和垂直方向移動的固定機架上。拋光頭受到固定機架上的環(huán)形軸承的支撐能夠在水平面轉動。
日本專利申請No.11-162799中提出的裝置，其底面設置了帶有調節(jié)環(huán)的拋光頭。在拋光操作的過程中，調節(jié)環(huán)與拋光臺作為拋光表面的上表面接觸，因此限定了拋光頭定位的參考平面。拋光頭還設置有傾斜器能夠將固定在調節(jié)環(huán)的參考系統(tǒng)(即由固定在調節(jié)環(huán)的元件組成的參考系統(tǒng))繞預定水平軸傾斜所要求的角度。因此傾斜器能夠將包括調節(jié)環(huán)的參考系統(tǒng)相對垂直方向傾斜一個所要的角度。傾斜器的傾斜動作可通過馬達來實現(xiàn)。
上述裝置還設有在構成工件的陶瓷棒拋光表面的拋光過程中進行調節(jié)工件彎曲或扭曲的機構，從而調節(jié)拋光量的水平平衡。更具體地說，可以沿工件縱向任意多點進行工件對拋光臺壓力的調節(jié)，從而校正工件扭曲以及調節(jié)拋光量。
進行使入口高度達到要求值的普通拋光操作，上面介紹的裝置中傾斜器的傾角在工件的整個拋光過程是固定的。另外在這種拋光過程中，裝置拋光臺的拋光平面保持與工件正交，由此拋光表面被拋光成平面。
還有，使用這種帶有傾斜器的裝置，理論上有可能形成冠狀拋光表面。更具體地講，可以通過逐漸和連續(xù)地改變傾斜器傾角的方式進行拋光操作得到圓形拋光表面。但是，使用這種裝置進行冠狀加工難以得到具有所希望曲率的平滑彎曲表面，并造成所得到的曲面有很大的起伏，這種拋光操作中還要求裝置有復雜的操作控制。
由于這個原因，陶瓷棒工件拋光表面的冠狀加工也在設置了球形拋光平面拋光臺的裝置進行，在一個這種拋光臺示例中，陶瓷棒工件連接到粘在桿狀夾具端面的橡膠板并被該夾具機構壓向拋光臺，然后在對全部施加壓力進行控制下進行拋光操作。在另一個示例，陶瓷棒工件通過橡膠件連接到方形桿狀夾具，進行拋光操作是通過壓下包括夾具和工件的拋光頭，將其重量壓向拋光平面。
總的來說，上述常規(guī)的裝置不能以高精度進行磁頭的冠狀加工。另外日本專利申請No.11-162799中提出的裝置也不能用于這種冠狀加工，因為當傾斜器的傾角必須在復雜的控制下逐漸改變時，平滑曲面幾乎難以得到。
另外在設有球形拋光平面拋光臺的裝置，通過拋光得到加工形狀通常是通過壓向拋光臺的工件重量和加工時間來控制，拋光量不能準確地控制，例如，由于拋光液疲乏導致拋光速率改變。
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種拋光裝置和拋光方法，其能夠進行磁頭的高精度冠狀加工。
根據本發(fā)明，通過對裝有多個磁頭的拋光工件進行拋光的拋光裝置，實現(xiàn)了上述目的。該裝置包括一個轉動的拋光臺，拋光臺有組成預定曲率半徑球面一部分的拋光面，用來固定拋光頭的能夠相對拋光平面移動的機架，和被拋光頭固定機架固定的拋光頭，其中拋光頭包括通過彈性元件支撐拋光工件的夾具，夾具可進行固定的后面板，能夠帶著后面板相對拋光平面整體上升和下降的升降機構，升降機構還能夠以繞支撐點轉動的方式和在平行上升和下降方向的平面固定后面板，可將后面板推向拋光平面的多個校正推桿機構，對位于拋光工件的磁頭特性進行測量的測量機構，按照測量值控制多個校正推桿機構壓力的控制機構。
為實現(xiàn)上面講到的目的，優(yōu)選出一種結構，其中升降機構支撐于傾斜器，升降的方向可以通過傾斜器驅動機構帶動傾斜器使之傾斜，另外拋光頭最好以可轉動的方式固定到拋光頭固定機構。還優(yōu)選出包括有拋光頭搖擺機構的裝置，拋光頭搖擺機構可以使拋光頭在預定角度范圍進行旋轉往復運動。
另外多個校正推桿機構最好包括三個低摩擦汽缸，低摩擦汽缸對后面板的推動部分最好位于后面板的支撐點，以及位于后面板縱向的前面提到支撐點的兩側。
此外，前面提到的拋光平面的預定曲率半徑最好在4到6米的范圍內，彈性元件最好主要由橡膠組成。此外在拋光工件的相對拋光平面的表面最好設置垂直縱向的多個凹槽，磁頭的測量特性最好是磁阻。
根據本發(fā)明，上述目的還可以通過能夠對裝有多個磁頭的拋光工件進行拋光的拋光方法來實現(xiàn)。該方法包括使夾具通過彈性元件夾持拋光工件的步驟，移動夾具到相對轉動拋光臺，拋光臺設置了組成有預定曲率半徑的球面一部分的拋光面，的預定位置的步驟，將夾具可轉動地固定在基本正交于拋光平面的平面并將夾具下降到拋光平面的步驟，通過夾具將拋光工件壓向拋光平面從而對拋光工件進行拋光的步驟，其中，夾具能夠在除了轉動支撐點外的多個點壓向拋光平面，基于測量磁頭特性來測出拋光量和根據測量結果調整支撐點以及多個點的壓力要在拋光過程中重復進行多次。
為了實現(xiàn)前面提到的目的，在夾具固定拋光工件的步驟中，最好對夾具朝拋光平面下降的方向加以調節(jié)。在拋光的步驟中，夾具也最好繞夾具被可轉動地固定的基本平行拋光平面的支撐點在預定的角度范圍內進行旋轉往復轉動。在支撐點和多個點的加壓最好通過低摩擦的汽缸來進行，多個加壓點最好位于夾具縱向支撐點的兩側。
此外，前面提到拋光平面的預定曲率半徑最好在4到6米的范圍內，彈性元件最好主要由橡膠組成。此外被夾具通過橡膠夾持的拋光件最好在相對于拋光平面的表面設置多個垂直縱向的凹槽，而且磁頭的測量特性最好是磁阻。


圖1是根據本發(fā)明一個實施例的磁頭拋光裝置的整體正視圖；圖2是根據本發(fā)明一個實施例的磁頭拋光裝置的整體平面圖；圖3是顯示構成本發(fā)明一個實施例的磁頭拋光裝置中的磁頭等的正視圖；圖4是圖3所示拋光頭的平面圖；圖5是圖3所示拋光頭的側視圖；圖6是圖3所示拋光頭的側視剖面圖；圖7是顯示拋光工件形狀的透視示意圖8是沿拋光臺直徑的剖面圖；圖9是本發(fā)明實施例的有關拋光量控制的方框圖；圖10是顯示圖9的測量和多路轉換板細節(jié)的視圖；和圖11是顯示圖9的推桿驅動板細節(jié)的視圖。
下面將參考圖1到11，通過實施例的方式對本發(fā)明的磁頭拋光裝置和方法加以解釋。圖1是將本發(fā)明具體化的磁頭拋光裝置的整體正視圖，而圖2是其平面圖。圖3到圖6分別是本發(fā)明實施例的拋光磁頭的正視圖，平面圖，側視圖，和側視剖面圖。
首先，參考圖1和2，對將本發(fā)明具體化的磁頭拋光裝置的整體結構進行介紹。磁頭拋光裝置設置了供拋光臺2以在水平面轉動的方式固定的基體1。拋光臺2被拋光臺驅動馬達4通過傳動帶6帶動而轉動，驅動馬達設置在基體1并構成轉動動力源。
一對沿垂直面分開的導軌8被水平固定在基體1上。滑臺10在成對導軌8的導引下作側向水平移動。拋光頭固定機架12以可作垂直移動的方式(隨意調節(jié)高度地垂直驅動)固定在側向移動滑臺10。側向移動滑臺10，例如，可以通過安裝在滑臺10的滾珠絲杠螺帽與平行導軌8的滾珠絲杠嚙合并通過馬達轉動滾珠絲杠來驅動，由此滑臺10和拋光頭固定機架12可以進行往復直線運動。
如圖3所示，在拋光頭固定機架12內部，轉動支撐部16可轉動地固定于環(huán)狀軸承14，拋光頭20通過板簧或橡膠這樣的彈性元件18固定到轉動支撐部16。拋光頭20設置有底板22和以平行方式豎立的垂直支撐板24。
如圖2和3所示，滑輪28固定在轉動支撐部16，驅動滑輪30的拋光頭轉動馬達32固定在拋光頭固定機架12的外側。傳動帶34連接滑輪28，30。馬達32、滑輪28和30、傳動帶34構成搖擺機構使拋光頭20在預定角度范圍內作往復旋轉運動(搖擺運動)。
如圖3到6所示，在拋光頭20的垂直支撐板之間，設置了平行于垂直支撐板24的傾斜軸44，傾斜器46以相對于拋光頭20傾斜的方式鏈接到傾斜軸44。
如圖5和6所示，在拋光頭20的垂直支撐板24，馬達固定基板48的下部以可相對軸50轉動的方式固定。傾斜馬達52固定在馬達固定基板48的上部。馬達52的驅動軸連接到與滾珠絲杠螺母56捏合的滾珠絲杠54。滾珠絲杠螺母通過軸60連接到臂68的一端，臂的另一端固定到傾斜器46。從軸50到軸60的機構構成了傾斜驅動機構，其可使傾斜器46從平行于垂直支撐板24的狀態(tài)傾斜一個預定的角度。
升降機構64通過滑動軸承(橫向滾柱導軌)62可垂直移動地連接到傾斜器46。當升降機構64與傾斜器64一起進行傾斜運動時，升降機構64和傾斜器46總是保持互相平行。在升降機構64的下端通過軸66鏈接了后面板68。軸66平行于垂直支撐板24與傾斜軸44正交。
如圖3和5所示，在傾斜器46的上部通過支架70固定有校正推桿機構70A、70B、70C。校正推桿機構70A、70B、70C用于分別對后面板68的軸66，其左邊和右邊向下壓并對作用于后面板的載荷進行控制。在本實施例，校正推桿機構由低摩擦空氣汽缸組成。但是也可以使用其它類型的低摩擦汽缸，如電磁驅動汽缸。
校正推桿機構70A、70B、70C的桿80A、80B、80C的下端連接到汽缸接頭82A、82B、82C，各汽缸接頭由螺栓，螺帽，和球形件等組成，以便能夠沿固定在升降機構64的滑動軸承84A、84B、84C上升和下降。各個汽缸接頭能夠相對校正推桿機構的上升和下降方向轉動5°度，以此來補償汽缸接頭的軸和校正推桿機構之間的偏差。汽缸接頭82A、82B、82C的下端通過連接桿分別連接到后面板68的左邊、中間、右邊。因此，如這些圖所示，作用在后面板68的校正推桿機構70A、70B、70C的壓力變成互相平行。
如圖6所示，后面板68通過矩形板90、固定銷96和連接件122與側向延長的夾具94連接。在側向延長夾具94的相對拋光臺2的表面(圖中的下端面)設有主要由橡膠構成并用如環(huán)氧型的粘結材料固定的彈性橡膠墊97。拋光工件(陶瓷棒工件)92通過橡膠表面或類似物的自粘結作用固定并支撐于相對拋光臺2的橡膠墊97的表面。拋光工件92通過上面介紹的元件的作用被校正推桿機構推壓到拋光臺2的拋光平面2a，并且在這種受壓狀態(tài)，通過自粘結作用繼續(xù)受到橡膠墊97的支撐。
在實際的拋光操作中，作用在拋光平面2a的拋光工件壓載荷主要通過校正推桿機構70B來調節(jié)，而拋光工件92縱向壓載荷的平衡通過其它校正推桿機構70A、70C來調節(jié)。因此，取決于拋光工件92縱向的拋光量的波動，校正推桿機構70A、70B、70C的部分壓力可以是負的(即，是上升方向的力)。
拋光臺2的由錫制造的用于對拋光工件92進行拋光的拋光平面2a最好形成構成預先確定半徑的球面一部分的下凹形狀，以便使拋光工件92的拋光面92a通過拋光工藝得到預定的圓形(凸圓的)。圖8是拋光臺2沿其直徑的剖面圖。在本實施例，拋光臺2形成了大厚度基本是環(huán)形的形狀，其中前述下凹拋光平面2a構成球形一部分，球形半徑可在4到6米的范圍內選擇。
還有，在將拋光工件92壓向拋光平面2a的情況下，為了通過彎曲拋光工件92使全部拋光面92a容易接觸拋光平面2a，在拋光工件92的與橡膠墊97粘結的表面設置了多個正交于拋光工件92縱向的凹槽92b。由于上述結構，拋光平面92a可以容易地接觸基本是下凹的拋光平面2a，因此，沿拋光工件縱向整個表面可以得到平滑的圓形。
如圖7所示，拋光工件92由矩形桿狀伸長的陶瓷棒104構成(將被切斷成為薄膜磁頭的各個滑塊)，其上由磁薄膜組成的多個磁頭轉換器以直線排列的方式布置。轉換器的磁薄膜布置在陶瓷棒104的縱向側表面104a。在本實施例，假定陶瓷棒104的底表面(拋光表面)在前工序已經拋光，由此，位于縱向側表面104a的各個轉換器已具有預定的入口高度。
接下來，為了得到所要圓形對允許拋光量的選擇必須保證不會導致前面工序得到的入口高度有顯著改變和防止拋光工件縱向拋光量的波動。得到合適入口高度的拋光工序和得到圓形的拋光工序一般在不同的拋光裝置進行，因為這些工序中的拋光量和該拋光量所要求的精度是完全不同的。
按照本發(fā)明，拋光工件92的拋光量被對拋光過程中測量位于多個轉換器的磁阻元件得出的磁阻值(MR值)進行的所謂閉環(huán)控制下的拋光所控制。根據所測量的值決定所要的拋光量，然后根據決定的拋光量調節(jié)拋光工件92上的壓力及其平衡。在本實施例，進行拋光操作是通過在預定時間間隔測量位于陶瓷棒104中心的轉換器和位于陶瓷棒104左側和右側預定位置的磁阻元件的磁阻值。在本實施例中磁阻值只在三個位置測量，但是當要求對拋光量有更精確的控制時，最好增加測量點的數目和拋光工件上的壓力點的數目。
為了測量位于轉換器的磁阻元件磁阻值，在相對后面板的側向延長夾具94表面94a預先設置了通過電線連接到前面提到的待測量磁阻元件的電極。在矩形板90設置了可被彈簧移動的測量銷128(參考圖3)，所以當側向延伸的夾具94固定到矩形板90的時候，前面提到的電極和測量銷128互相連接，測量銷128連接到未示出磁阻值測量裝置，所以預先確定的磁阻元件磁阻值可以通過將側向延長夾具94固定到矩形板90來進行測量。
磁阻值測量裝置的實際結構和推桿壓力的控制機構將在下面介紹。圖9是包括前面提到的測量機構和控制機構的控制系統(tǒng)方框圖，控制系統(tǒng)可根據測得的磁阻值驅動校正推桿機構。而圖10是測量和多路轉換板220的詳細方框圖，圖11是推桿驅動板的詳細方框圖。在本實施例，通過4端子電阻測量得到磁阻值，多個測量銷128(POGO銷)與磁阻元件201接觸。測量和多路轉換板220利用已知的對4端子電阻測量進行的計算將從磁阻元件201和測量銷128得到的電壓轉換為阻抗值。因此得到的阻抗值被轉換以及被多路轉換為數字數據進入微機210的輸入/輸出端子211。計算機210根據輸入數據計算拋光工件92的拋光量并向操作者顯示拋光量。
參考圖10，對于前面從磁阻值測量到數字數據輸出的工序進行更詳細的說明。測量和多路轉換板220執(zhí)行提供來自恒流源221的電流和執(zhí)行測量銷之間的電壓測量，并根據在計算器223和參考電阻222進行的測得值比較執(zhí)行數字計算，從而得到磁阻元件的阻抗。所得值進一步通過交直流轉換器224轉換為數字數據。
根據轉換后的數字數據，確定在磁阻元件及其鄰近區(qū)域的拋光平面92a的拋光量。然后，為了得到需要的拋光量，計算機210計算出各個推桿機構70A、70B、70C所要求驅動量。通過輸入/輸出端口211計算機210提供給推桿驅動板230這些驅動量數據，這些數據通過推桿驅動板的交直流轉換器231轉換成控制信號，然后驅動電流輸出裝置232接收到這些信號，分別輸出驅動推桿機構所需電流值。響應這些輸出，推桿機構對后面板68上壓力的進行微調，由此拋光平面2a上拋光工件92的縱向壓力平衡通過側向延長的夾具94得到細微的調節(jié)。
在本實施例，冠形加工的拋光量是通過前面解釋過的閉環(huán)控制系統(tǒng)來控制。因此可以實現(xiàn)拋光量的精細控制來減少拋光工件拋光量的波動，這在普通的裝置上是難以實現(xiàn)的。在單個拋光工件內，還可以控制縱向上不同位置的拋光量，因此減少了拋光工件內的拋光量波動，這也是普通的裝置難以作到的。
下面將介紹本發(fā)明實施例的拋光方法和功能。
首先如圖1和2所示的拋光頭20從相對拋光臺的位置移動，將裝有多個薄膜磁頭的拋光工件夾持的側向延伸夾具94被連接件122和固定銷96固定在后面板68的矩形板90。在操作中后面板68相對于拋光頭20的傾角最初設定為零度(正交于拋光臺2的參考平面2b)。
在這種狀態(tài)下，測量銷與用來進行磁阻測量的預定磁頭的轉換器接觸來檢測拋光量或從轉換器引出的配線。測量銷受到沒有示出的彈簧壓制，是為了不斷地保持適當的電氣接觸，即使在拋光操作過程也能保持。
通過傾斜驅動機構設定后面板68的傾斜角和固定側向延伸夾具94之后，安裝了拋光頭20的拋光頭固定機架12沿導軌8作直線移動并停止在預定的在轉動拋光臺2之上的位置。拋光頭20下降到構成拋光臺2上表面的拋光平面2a。在操作中，校正推桿機構70A、70B、70C在后面板68軸66的兩側(圖3中的左側和右側)產生的壓力設置為零，因此使后面板68和側向延伸的夾具94可繞軸66轉動。
當拋光工件92以其整個表面接觸拋光平面2a時，拋光頭20的下降停止。當拋光平面2a下凹面的傾斜部分接觸拋光工件92時，需要相對下降方向傾斜拋光工件92，以便使整個表面與拋光平面2a接觸。在本實施例，如前面所介紹的，后面板68、側向延伸的夾具94和拋光工件是處于自由轉動的狀態(tài)下與拋光平面2a接觸，所以整個拋光表面92a和拋光平面2a可以在轉動中保持接觸，不必使用控制機構來傾斜拋光工件92。在下降操作完成后，為了得到整個拋光表面92a和拋光平面2a之間可靠的接觸，側向延伸的夾具94還要經受不大的多次上下振動。
當本實施例的拋光平面2a是下凹面，在拋光操作過程中拋光工件的轉動會導致拋光表面92a的不同部分對于拋光平面2a的壓力是變化的，這甚至在只有軸66對拋光工件施加壓力時都會發(fā)生。由于這個原因，采用了一種結構其拋光頭20的轉動中心與拋光工件的轉動中心一致，并且這個轉動中心要保持在拋光臺2的直徑內或當拋光頭20作直線往復運動時位于轉動中心延長線上。
拋光頭20下降的結束要通過未示出的靜電電容型接近傳感器來檢測傳感器和拋光平面上預定位置之間的距離是否達到預定的數值，也可以使用磁探測型接近傳感器或使用高頻波的距離探測型接近傳感器。
拋光表面92a進行的拋光是通過整個拋光表面92a與拋光平面2a的接觸來實現(xiàn)的。在拋光操作過程中，拋光工件92通過彈性橡膠墊97壓到拋光平面2a，為了使工件與拋光平面2a有更好的接觸，拋光工件92設置了多個垂直于其縱向的凹槽。由于這個原因，甚至在軸66被校正推桿機構80B單獨推動時，拋光工件都很容易彎曲。對此，只要簡單地在拋光平面設置彈性元件，壓力就可以有效地分布在整個拋光表面92a上，并且可以減少拋光工件的拋光量波動。
但是，取決于拋光平面2a上拋光金剛砂液的消耗和拋光表面92a和拋光平面2a之間在開始拋光操作時的狀態(tài)，各個拋光工件可能有拋光速率和拋光量的波動。在本實施例，采用了測定拋光量和根據這些測量值對校正推桿機構70B壓力調節(jié)的閉環(huán)控制，因而實現(xiàn)了對拋光量的精細控制和不同拋光工件之間拋光量的平衡。另外在拋光過程中，在拋光工件92的兩端附近的壓力通過校正推桿機構70A、70C的調節(jié)在控制拋光量的同時減少了拋光工件在縱向上拋光量的波動。
在上面介紹的拋光過程，如果拋光工件92的同一位置保持與拋光面2a接觸就可能產生不均衡的摩擦。由于這個原因，安裝拋光頭20的旋轉支撐器16被拋光頭搖擺馬達32驅動，在預定的角度范圍作交替運動。而且拋光頭固定機架12在預定的范圍內作直線往復運動。因此在拋光操作過程中，拋光頭進行了由旋轉往復運動和直線往復運動組成的組合運動。因此防止了拋光表面的不均衡磨損。
在前面的實施例，磁阻值在拋光工件的三個點進行測量，在這三個點的載荷通過三個校正推桿機構進行調節(jié)。但是測量點的數目和載荷點的數目不只限于上面的說明。另外測量的目標也不限于磁阻值，例如，還可以通過在拋光工件設置另外的測量拋光量的電極來測量電阻的改變，或通過如光學顯微鏡這樣的光學裝置直接測量拋光表面的形狀，和通過對拋光形狀應用圖象處理來得到拋光量。還有校正推桿機構也不限于前面實施例中的低摩擦汽缸還可以由不同的驅動裝置組成，如電磁型的驅動裝置。
固定在側向延伸夾具并用于夾持拋光工件的橡膠墊可以由任何材料組成，只要其具有彈性性能，能夠通過自粘合性能和真空吸合性能支撐拋光工件和通過彈性變形沿主要是曲面的拋光平面變形。在前面的實施例，設置在拋光工件的多個垂直于縱向的凹槽使得沿拋光平面的變形容易進行，但是這種作用也可以通過減少拋光工件的厚度或拋光工件采用更有彈性的材料來實現(xiàn)。此外，測量和控制機構也不限于在前面實施例中披露的結構，而可包括任何能夠測量拋光工件拋光量和能夠根據測量值調節(jié)拋光工件壓力的機構。
本發(fā)明通過將拋光工件經主要由橡膠組成的彈性元件壓向主要是凹面的拋光平面以及在拋光工件的后表面設置多個垂直于縱向的凹槽，使整個拋光表面容易與拋光平面接觸，因此可以得到滿意的冠狀拋光表面。
本發(fā)明還可以通過前面所講的閉環(huán)控制來控制冠狀工件的拋光量以減少不同拋光工件之間的拋光量波動，這是普通裝置常遇到的問題。在單個拋光工件之內，也可以對沿拋光工件縱向的各個部分的拋光量進行控制，因此，減少了各拋光工件內的拋光量波動，這也是普通裝置常遇到的問題。
權利要求
1.磁頭拋光裝置，其可用來對裝有多個磁頭的拋光工件進行拋光，其包括轉動拋光臺，其具有構成一部分預定曲率半徑球面的拋光平面；拋光頭固定機架，可相對所述拋光平面移動；和所述拋光頭固定機架支撐的拋光頭；其中，所述拋光頭包括通過彈性元件夾持所述拋光工件的夾具；所述夾具可以固定的后面板；升降機構其能夠與所述后面板一起相對所述拋光平面上升和下降，并以所述后面板可繞支撐點轉動的方式支撐所述后面板和在平行于所述上升和下降方向的平面支撐所述后面板；將所述后面板壓向所述拋光平面的多個校正推桿機構；測量位于所述拋光工件的磁頭性能的測量機構；和根據測得值控制所述多個校正推桿機構壓力的控制機構。
2.如權利要求1的所述裝置，其特征在于，所述升降機構被傾斜器支撐，所述上傾和下傾的方向是通過傾斜器驅動裝置使傾斜器傾斜得到的。
3.如權利要求1或2中任一項的所述裝置，其特征在于，所述拋光頭可轉動地固定在所述拋光頭固定機架。
4.如權利要求3的所述裝置，其還包括拋光頭搖擺機構，其可使所述拋光頭在預定角度范圍執(zhí)行轉動往復運動。
5.如權利要求4的所述裝置，其特征在于，所述多個校正推桿機構是三個低摩擦汽缸。
6.如權利要求5的所述裝置，其特征在于，所述低摩擦汽缸在所述后面板縱向的所述后面板支撐點以及所述支撐點的兩側推壓所述后面板。
7.如權利要求1或2中任一項的所述裝置，其特征在于，所述拋光平面的所述預定曲率半徑在4到6米的范圍之內。
8.如權利要求1或2中任一項的所述裝置，其特征在于，所述彈性元件主要由橡膠組成。
9.如權利要求1或2中任一項的所述裝置，其特征在于，所述拋光工件在相對所述拋光平面的表面設有多個垂直于所述拋光工件縱向的凹槽。
10.如權利要求1或2中任一項的所述裝置，其特征在于，所述磁頭的測量性能是磁阻。
11.磁頭拋光方法，其可用來對裝有多個磁頭的拋光工件進行拋光，其包括使夾具通過彈性元件夾持拋光工件的步驟；移動所述夾具到相對轉動拋光臺的預定位置的步驟，所述拋光臺設置了構成有預定曲率半徑的球面一部分的拋光平面；將所述夾具可轉動地固定在基本垂直于所述拋光平面的平面并將所述夾具下降到所述拋光平面的步驟；和通過所述夾具將所述拋光工件壓向所述拋光平面從而對所述拋光工件進行拋光的步驟；其中，所述夾具能夠在除了所述轉動支撐點外的多個點壓向所述拋光平面；和在所述拋光步驟，通過測量所述磁頭的特性來進行拋光量測量，并根據所述測量結果控制所述支撐點以及所述多個點的壓力。
12.如權利要求11的所述方法，其特征在于，調整所述夾具與所述拋光平面的傾斜方向在所述夾具夾持所述拋光工件的所述步驟內進行。
13.如權利要求11或12中任一項的所述方法，其特征在于，在所述拋光步驟，所述夾具在預定角度范圍內作旋轉重復運動，所述夾具以可圍繞所述支撐點轉動的方式固定到基本平行于所述拋光平面的平面。
14.如權利要求13的所述方法，其特征在于，對所述支撐點和所述多個點的所述推壓是由低磨擦汽缸來執(zhí)行。
15.如權利要求14的所述方法，其特征在于，所述多個推壓點位于所述夾具縱向的所述支撐點的兩側。
16.如權利要求11或12中任一項的所述方法，其特征在于，所述拋光平面的預定曲率半徑在4到6米的范圍內。
17.如權利要求11或12中任一項的所述方法，其特征在于，所述彈性元件主要由橡膠組成。
18.如權利要求11或12中任一項的所述方法，其特征在于，所述拋光工件被所述夾具通過所述彈性元件夾持，在所述拋光工件相對所述拋光平面的表面預先設置了多個垂直于縱向的凹槽。
19.如權利要求11或12中任一項的所述方法，其特征在于，所述磁頭的測量特性是磁阻。
全文摘要
對裝有多個磁頭轉換器的具有冠狀形狀陶瓷棒進行拋光加工,本發(fā)明將陶瓷棒通過主要由橡膠組成的彈性元件壓向主要是凹面的拋光平面,在相對拋光平面的表面設有多個垂直于縱向的凹槽,然后,測量設置在磁頭轉換器的元件的磁阻,根據測量結果進行閉環(huán)控制,調節(jié)冠狀拋光成型操作的壓力,得到了可以精確控制的令人滿意的形狀。
文檔編號B24B19/26GK1366296SQ0110151
公開日2002年8月28日 申請日期2001年1月15日 優(yōu)先權日2001年1月15日
發(fā)明者阿部徹男, 小川昭雄, 長谷部次博, 進藤宏史, 袋井修 申請人:Tdk株式會社