KR101091051B1

KR101091051B1 - Hard disk auto balancer

Info

Publication number: KR101091051B1
Application number: KR1020100085752A
Authority: KR
Inventors: 김영기; 이광현
Original assignee: (주)에스엠인스트루먼트
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-09-02

Abstract

본 발명은 하드디스크의 동적 임밸런스 값을 타격하여 보정하는 자동 밸런싱 장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 충격 인가 방법을 변경함으로써 단위 시간당 타격 횟수를 증대시켜 보정 시간을 획기적으로 줄인 하드디스크의 자동 밸런싱 장치에 관한 것이다.
본 발명은 하드디스크(1)를 충격인가유닛(400)으로 타격하여 회전에 의한 동적 임밸런스를 보정하는 하드디스크 자동 밸런싱 장치에 있어서, 상기 밸런싱 장치(50)는 하드디스크(1)가 고정되는 이동플레이트(140); 이동플레이트(140)를 유지하는 센터베이스(130); 및 센터베이스(130)와 이동플레이트(140) 사이에 개재되어 충격인가유닛(400)이 하드디스크(1)가 고정된 이동플레이트(140)를 타격할 때 이동플레이트(140)의 탄성 이동을 가능하게 지지하는 탄성연결수단(150)을 포함하는 것이 특징인 하드디스크의 자동 밸런싱 장치를 제공한다.The present invention relates to an automatic balancing device that strikes and corrects a dynamic balance value of a hard disk, and more particularly, to automatically balance a hard disk by dramatically increasing the number of hits per unit time by changing the impact application method. Relates to a device.
The present invention is a hard disk automatic balancing device for correcting the dynamic balance due to the rotation by hitting the hard disk 1 to the impact applying unit 400, the balancing device 50 is the hard disk 1 is fixed Moving plate 140; A center base 130 holding the moving plate 140; And an elastic movement of the movable plate 140 when the impact applying unit 400 is interposed between the center base 130 and the movable plate 140 to strike the movable plate 140 to which the hard disk 1 is fixed. It provides an automatic balancing device of the hard disk, characterized in that it comprises an elastic connecting means 150 for supporting.

Description

Hard Disk Auto Balancing Device

본 발명은 하드디스크의 동적 임밸런스 값을 타격하여 보정하는 자동 밸런싱 장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 충격 인가 방법을 변경함으로써 단위 시간당 타격 횟수를 증대시켜 보정 시간을 획기적으로 줄인 하드디스크의 자동 밸런싱 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an automatic balancing device that strikes and corrects a dynamic balance value of a hard disk, and more particularly, to automatically balance a hard disk by dramatically increasing the number of hits per unit time by changing the impact application method. Relates to a device.

하드디스크(Hard Disk Drive, HDD)는 자성체를 발라놓은 원판을 고속으로 회전시켜 자기헤드로 기록 및 재생을 하는 컴퓨터의 내·외부기억장치로, 대량의 데이터를 고속으로 접근할 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다.Hard Disk Drive (HDD) is a computer's internal and external storage device that records and plays back with magnetic head by rotating the disk coated with magnetic material at high speed, and has the advantage of accessing a large amount of data at high speed. It is widely used.

이런 하드디스크는 최근 인치당 높은 트랙수와 비트수의 구현으로 고용량화 되고 있으며, 수만 RPM의 높은 회전수와 고정밀도를 요구하고 있다.These hard disks have recently become high capacity due to the implementation of high tracks and bits per inch, and require high rotational speeds and high precision of tens of thousands of RPM.

고용량화에 따른 회전수의 증가는 필연적으로 진동과 소음 문제를 야기하고 있다. 이상적인 회전체는 회전중심과 질량중심이 일치하여 임밸런스(Imbalance, 불균형량)가 제로에 가깝게 되지만 실제 하드디스크의 회전체는 일정량의 임밸런스를 가지고 있는 것이 대부분이다.The increase in the number of revolutions due to the higher capacity inevitably causes vibration and noise problems. The ideal rotating body has the same center of rotation and center of mass, so the imbalance is close to zero, but the actual rotating body of the hard disk has a certain amount of imbalance.

도 1에 통상적인 하드디스크(1)를 도시하였다. 하드디스크(1)는 베이스(9)의 일측에 디스크(3)가 스핀들(4) 위에 클램핑와셔(6)와 클램프(5)를 이용하여 탑재되고, 다른 일측에는 디스크(3) 상에 기록된 데이터를 독출하는 헤드(7)가 회전축(8)을 중심으로 회전 가능하도록 설치된다. 상기 디스크(3)와 헤드(7) 어셈블리는 베이스(9)에 덮여지는 커버(2)에 의해 보호된다.1 shows a typical hard disk 1. The hard disk 1 is mounted on one side of the base 9 using a clamping washer 6 and a clamp 5 on the spindle 4, and on the other side, the disk 3 is recorded on the disk 3. A head 7 for reading data is provided to be rotatable about the rotation shaft 8. The disc 3 and head 7 assembly is protected by a cover 2 which is covered by the base 9.

디스크(3)와 스핀들(4)의 임밸런스에 의해 발생하는 힘은 각속도의 제곱에 비례하기 때문에 고속회전 시 디스크(3)의 소음, 진동문제의 주원인이 된다. 따라서 하드디스크(1)의 고속으로 회전하는 디스크(3)에서의 임밸런스를 줄이기 위한 연구가 다양하게 이루어지고 있다.Since the force generated by the imbalance of the disk 3 and the spindle 4 is proportional to the square of the angular velocity, it is a main cause of noise and vibration problems of the disk 3 at high speed. Therefore, various studies have been made to reduce the imbalance in the disk 3 rotating at a high speed of the hard disk 1.

하드디스크(1)의 임밸런스 보정법은 대부분 정지하고 있는 상태에서 스핀들 모터(미도시)의 회전축과 디스크(3)의 중심을 맞춘 뒤 재조립해 주는 방식으로 이루어진다. 하지만 이 경우 매우 복잡한 조립과정이 요구되며 양산 시간이 증가하기 때문에 비효율적이다. 그 외에 접착제 등으로 카운터 질량을 부착하는 방식, 다른 무게를 갖는 클램프 스크류를 이용하여 조립하는 방식, 생산 공정 중 회전하는 상태에서의 임밸런스를 측정하고 디스크(3)를 서로 어긋나게 조립하는 방식 및 디스크(3)간에 개재되는 스페이서(미도시)를 디스크(3)와 상호 어긋나게 조립하여 임밸런스를 조절하는 방식 등이 있어 왔으나 보정 프로세스의 복잡성으로 인해 양산 시간이 증가한다는 문제는 피할 수 없었다.The imbalance correction method of the hard disk 1 is made by aligning the center of rotation of the spindle motor (not shown) and the disk 3 in the state of being stopped and reassembled. However, this requires a very complex assembly process and is inefficient because of increased production time. In addition, a method of attaching a counter mass with an adhesive or the like, a method of assembling using a clamp screw having a different weight, a method of measuring an imbalance in a rotating state during the production process, and a method of assembling the discs 3 displaced with each other and a disc There has been a method of adjusting the balance by assembling the spacers (not shown) interposed between the (3) and the disc 3, but the problem that the mass production time increases due to the complexity of the correction process has been inevitable.

최근 상기 단점을 보완할 수 있는 하드디스크(1) 임밸런스 보정법 중 하나로 회전 시 충격을 가해 디스크(1)의 불평형량을 보정하는 방법이 제시되었다. 도 2에 종래의 충격인가에 의한 하드디스크(1) 임밸런스 보정장치를 도시하였다. 이 보정장치는 하드디스크(1)의 클램프(5)를 살짝 풀어 놓은 가조립 상태에서 솔레노이드(18)를 이용하여 타격함으로써 디스크(3)의 회전중심과 스핀들(4)의 회전중심을 맞추어 임밸런스를 보정하는 장치로, 고정프레임(10)의 상단에 이동프레임(11)을 LM가이드(12)와 이동블럭(13)을 이용하여 좌우 이동 가능하도록 설치하고, 이동프레임(11)을 솔레노이드(18)로 플로팅조인트(19)로 연결하여 타격할 수 있도록 구성되었다.Recently, a method of correcting an unbalance amount of the disk 1 by applying an impact during rotation as one of the hard disk 1 imbalance correction methods that can compensate for the above disadvantages has been proposed. 2 shows a conventional hard disk 1 imbalance correction device by applying an impact. The compensator adjusts the balance by matching the center of rotation of the disk 3 with the center of rotation of the spindle 4 by hitting the solenoid 18 in the preassembled state where the clamp 5 of the hard disk 1 is slightly loosened. As a device for correcting, the movable frame 11 is installed at the upper end of the fixed frame 10 so as to be movable left and right using the LM guide 12 and the movable block 13, and the movable frame 11 is a solenoid 18. It was configured to hit by connecting with a floating joint (19).

종래의 타격을 이용한 보정장치의 작동을 간단하게 설명하면 다음과 같다. 하드디스크(1)를 이동프레임(11)의 상단에 올려놓고 실린더(15, 16)를 이용하여 고정가이드(21)에 밀착시킨다. 다음으로 측정용실린더(14)가 이동프레임(11)을 밀면 이동프레임(11)은 최우측으로 이동하여 하드디스크(1)의 좌우 고정용 실린더(16)가 고정프레임(10)에 고정부재(23)로 설치된 힘센서(17)에 밀착되는데 이 상태에서 하드디스크(1)에 전원을 인가하여 디스크(3)를 회전시킨다. 하드디스크는 임밸런스에 의해 좌우 진동을 하게 되고 그 진동량은 고정프레임(10) 상에 설치되어 있는 힘센서(17)에 의해 측정된다. 일정 시간의 측정데이터에 기초하여 타격 시점이 정해지면 측정용실린더(14)는 좌측으로 후퇴하고, 솔레노이드(18)는 플로팅조인트(19)에 의해 연결된 이동프레임(11)을 좌측으로 힘껏 밀어 엔드샤프트(20)에 타격한다. 이동프레임(11)의 타격 에너지는 하드디스크(1)에 전달되고 디스크(3)가 클램프(5)와 클램프와셔(6)에 의한 마찰력을 이기고 상대적으로 좌우로 이동함으로써 회전중심이 맞춰지게 된다.The operation of the conventional correction device using a blow is briefly described as follows. The hard disk 1 is placed on the upper end of the moving frame 11 and is in close contact with the fixed guide 21 using the cylinders 15 and 16. Next, when the measuring cylinder 14 pushes the moving frame 11, the moving frame 11 moves to the right side so that the left and right fixing cylinders 16 of the hard disk 1 are fixed to the fixing frame 10. It is in close contact with the force sensor 17 installed in the 23) in this state to apply power to the hard disk (1) to rotate the disk (3). The hard disk vibrates left and right by imbalance and the amount of vibration is measured by the force sensor 17 installed on the fixed frame 10. When the impact point is determined based on the measurement data of a predetermined time, the measuring cylinder 14 retreats to the left side, and the solenoid 18 pushes the moving frame 11 connected by the floating joint 19 to the left to the end shaft. Strike 20. The striking energy of the moving frame 11 is transmitted to the hard disk 1 and the rotation center is adjusted by moving the disk 3 to the left and right relative to the friction force by the clamp 5 and the clamp washer 6.

하지만 종래의 충격인가에 의한 하드디스크(1) 임밸런스 보정장치는 이동프레임(11)을 좌우로 이동시키고 측정용실린더(14)의 작동을 따로 제어한 후 솔레노이드(18)로 타격해야 하는 등 알고리즘이 복잡하다는 문제점이 있다. 실제 양산에 투입된 종래의 보정장치의 경우 1회 타격하는데 5초 정도가 소요되어 통상 5회 이상을 타격하여야 원하는 임밸런스 보정량을 얻을 수 있는 상황에서 양산 시간이 너무 오래 걸린다는 단점이 있다. 또한, 종래의 보정장치는 LM가이드(12)를 사용하게 되므로 수리 등을 위해서는 이동프레임(11) 상에 탑재된 부품들을 해체해야 하는 등 유지보수에 문제점이 있었다.
However, the hard disk 1 imbalance correction device by applying a conventional impact algorithm such as moving the moving frame 11 to the left and right, and separately controlling the operation of the measuring cylinder 14 and hitting the solenoid 18. There is a problem with this complexity. In the case of a conventional correction device put into actual production takes about 5 seconds to hit once, it usually takes 5 or more times to produce the desired balance correction amount. In addition, the conventional calibration device uses the LM guide 12, so there is a problem in maintenance, such as the need to dismantle the components mounted on the moving frame 11 for repair or the like.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보정시간이 짧아 양산에 적합할 뿐만 아니라 유지보수도 용이한 하드디스크의 자동 밸런싱 장치를 제공하고자 하는 것이다.
The present invention is to solve the above problems, it is to provide an automatic balancing device of a hard disk not only suitable for mass production, but also easy to maintain the correction time.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하드디스크(1)를 충격인가유닛(400)으로 타격하여 회전에 의한 동적 임밸런스를 보정하는 하드디스크 자동 밸런싱 장치에 있어서, 상기 밸런싱 장치(50)는 하드디스크(1)가 고정되는 이동플레이트(140); 이동플레이트(140)를 유지하는 센터베이스(130); 및 센터베이스(130)와 이동플레이트(140) 사이에 개재되어 충격인가유닛(400)이 하드디스크(1)가 고정된 이동플레이트(140)를 타격할 때 이동플레이트(140)의 탄성 이동을 가능하게 지지하는 탄성연결수단(150)을 포함하는 것이 특징인 하드디스크의 자동 밸런싱 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a hard disk automatic balancing device for correcting the dynamic balance due to the rotation by hitting the hard disk 1 with the impact applying unit 400, the balancing device 50 is hard A moving plate 140 to which the disk 1 is fixed; A center base 130 holding the moving plate 140; And an elastic movement of the movable plate 140 when the impact applying unit 400 is interposed between the center base 130 and the movable plate 140 to strike the movable plate 140 to which the hard disk 1 is fixed. It provides an automatic balancing device of the hard disk, characterized in that it comprises an elastic connecting means 150 for supporting.

여기서, 상기 이동플레이트(140)에는 하드디스크(1)를 선택적으로 정렬하여 고정시키기 위한 실린더가 더 포함되는 것이 바람직하다.Here, the movable plate 140 preferably further includes a cylinder for selectively arranging and fixing the hard disk 1.

여기서, 상기 실린더는 하드디스크(1)를 좌우로 정렬하여 고정하기 위한 좌우정렬실린더(210)와 전후로 정렬하여 고정하기 위한 전후정렬실린더(220)인 것이 더욱 바람직하다.Here, the cylinder is more preferably a left and right alignment cylinder 210 for aligning and fixing the hard disk 1 left and right, and a front and rear alignment cylinder 220 for aligning and fixing the front and rear.

또한, 상기 탄성연결수단(150)은 방진고무인 것이 유리하다.In addition, the elastic connecting means 150 is advantageously dustproof rubber.

또한, 상기 탄성연결수단(150)의 탄성계수는 이동플레이트(140), 하드디스크(1) 및 탄성연결수단(150)이 이루는 구조물의 공진주파수가 3~60 Hz가 되도록 설정되는 것이 바람직하다.In addition, the elastic modulus of the elastic connecting means 150 is preferably set so that the resonance frequency of the structure formed by the moving plate 140, the hard disk 1 and the elastic connecting means 150 is 3 ~ 60 Hz.

또한, 상기 센터베이스(130)의 하부에는 지면으로부터의 진동을 차단하기 위한 하중체(120)가 더 포함된 것이 유리하다.In addition, the lower portion of the center base 130 is advantageously further included a load body 120 for blocking the vibration from the ground.

여기서, 상기 하중체(120)와 센터베이스(130) 사이에는 방진고무가 더 포함된 것이 더욱 유리하다.Here, it is more advantageous that the anti-vibration rubber is further included between the load body 120 and the center base 130.

또한, 상기 센터베이스(130)에는 하드디스크(1)에 전원을 공급하기 위한 포고핀(250)이 더 포함되는 것이 좋다.In addition, the center base 130 may further include a pogo pin 250 for supplying power to the hard disk 1.

여기서, 상기 포고핀(250)은 포고핀실린더(260)를 더 포함하여 상하로 이동 가능한 것이 더욱 바람직하다.Herein, the pogo pin 250 may further include a pogo pin cylinder 260 to move up and down.

또한, 상기 이동플레이트(140)에는 하드디스크(1)의 동적 임밸런스를 측정하기 위한 힘센서(310)가 포함되는 것이 바람직하다.In addition, the movable plate 140 preferably includes a force sensor 310 for measuring the dynamic balance of the hard disk (1).

또한, 상기 힘센서(310)는 이동플레이트(140) 상에 설치되어 보정하는 동안 하드디스크(1)와 접촉을 유지함으로써 하드디스크(1)의 임밸런스량을 지속적으로 측정할 수 있는 것이 유리하다.In addition, the force sensor 310 is installed on the moving plate 140, it is advantageous to be able to continuously measure the amount of balance of the hard disk 1 by maintaining contact with the hard disk 1 during correction. .

또한, 상기 이동플레이트(140)에는 충격인가유닛(400)에 의한 타격 시점을 측정하기 위한 가속도센서(320)가 더 포함되는 것이 바람직하다.In addition, the moving plate 140 preferably further includes an acceleration sensor 320 for measuring the impact point by the impact applying unit 400.

또한, 상기 밸런싱 장치(50)에는 이동플레이트(140)에 하드디스크(1)가 올려지는 것을 감지하기 위한 근접센서(330)가 더 포함되는 것이 좋다.In addition, the balancing device 50 may further include a proximity sensor 330 for detecting that the hard disk 1 is mounted on the moving plate 140.

또한, 상기 충격인가유닛(400)은 솔레노이드(410)를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the impact applying unit 400 preferably includes a solenoid 410.

여기서, 상기 솔레노이드(410)는 솔레노이드커버(420)에 의해 밀폐되어 있는 것이 더욱 바람직하다.Here, the solenoid 410 is more preferably sealed by the solenoid cover 420.

더욱이, 상기 솔레노이드커버(420)에는 내부에서 발생하는 분진을 제거하기 위한 흡입라인(430)이 연결되는 것이 더욱 바람직하다.Further, the solenoid cover 420 is more preferably connected to the suction line 430 for removing the dust generated therein.

이에 더해, 상기 밸런싱 장치(50)에는 장치를 제어하는 주제어기(510)가 더 포함된 것이 바람직하다.In addition, the balancing device 50 may further include a main controller 510 for controlling the device.

또한, 상기 밸런싱 장치(50)에는 작업자용 단말기로서 프로세스 변수를 세팅하고 밸런싱 결과를 조회해 볼 수 있는 라인설비제어PC(520)가 더 포함된 것이 좋다.In addition, the balancing device 50 may further include a line facility control PC 520 that can set the process variable and query the balancing result as a worker terminal.

또한, 상기 밸런싱 장치(50)에는 PLC(540)가 더 포함된 것이 더욱 좋다.In addition, the balancing device 50 may further include a PLC 540.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 솔레노이드(410); 하드디스크(1)가 고정되는 이동플레이트(140); 이동플레이트(140)를 유지하는 센터베이스(130); 센터베이스(130)와 이동플레이트(140) 사이에 개재되어 솔레노이드(410)가 하드디스크(1)가 고정된 이동플레이트(140)를 타격할 때 이동플레이트(140)의 탄성 이동을 가능하게 지지하는 탄성연결수단(150); 이동플레이트(140) 상에 배치되어 하드디스크(1)의 동적 임밸런스를 측정하는 힘센서(310); 및 이동플레이트(140) 상에 설치되어 솔레노이드(410)에 의한 타격 결과를 측정하는 가속도센서(320)를 포함하는 하드디스크의 자동 밸런싱 장치를 이용한 하드디스크(1) 임밸런스 보정방법에 있어서, 솔레노이드(410)에 인가되는 입력전압을 변경하면서 솔레노이드(410)의 타격크기와 타격시점을 측정하여 데이터베이스화하는 제1단계; 하드디스크(1)를 이동플레이트(140)에 고정하고 구동하는 제2단계; 초기 타격크기를 선정하고 제1단계에서의 데이터베이스를 바탕으로 솔레노이드(410)의 입력전압을 선정하는 제3단계; 그 입력전압에 따라 데이터베이스로부터 타격시점을 독출하는 제4단계; 힘센서(310)로 하드디스크(1)의 임밸런스 양상을 측정하면서 선정한 입력전압을 제4단계에서 독출한 타격시점에 맞도록 솔레노이드(410)에 인가하는 제5단계; 가속도센서(320)로 타격 결과를 측정하여 타격크기와 타격시점을 확인하는 제6단계; 및 필요한 경우 솔레노이드(410) 입력전압을 변경하고 제4단계 내지 제6단계를 반복하는 제7단계를 포함하는 것이 특징인 하드디스크의 자동 밸런싱 장치를 이용한 하드디스크(1) 임밸런스 보정방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a solenoid (410) to achieve the above object; A movable plate 140 to which the hard disk 1 is fixed; A center base 130 holding the moving plate 140; Interposed between the center base 130 and the movable plate 140 to support the elastic movement of the movable plate 140 when the solenoid 410 strikes the movable plate 140 fixed to the hard disk (1) Elastic connecting means 150; A force sensor 310 disposed on the moving plate 140 to measure a dynamic balance of the hard disk 1; In the hard disk (1) imbalance correction method using the automatic balancing device of the hard disk including an acceleration sensor 320 is installed on the moving plate 140 and measures the impact result by the solenoid 410, the solenoid A first step of measuring and hitting the impact size and the impact time of the solenoid 410 and changing the input voltage to the database; A second step of fixing and driving the hard disk 1 to the movable plate 140; A third step of selecting an initial blow size and selecting an input voltage of the solenoid 410 based on the database in the first step; A fourth step of reading the hitting point from the database according to the input voltage; A fifth step of applying the selected input voltage to the solenoid 410 in accordance with the impact point read out in the fourth step while measuring the balance of the hard disk 1 with the force sensor 310; A sixth step of measuring the hitting result by the acceleration sensor 320 to check the hitting size and the hitting point; And a seventh step of changing the solenoid 410 input voltage and repeating the fourth to sixth steps, if necessary, and using the automatic balancing device of the hard disk. do.

본 발명에서 제공하는 하드디스크의 자동 밸런싱 장치는 LM가이드를 이용하는 종전 밸런싱 장치와는 달리 탄성체 위에 하드디스크를 탑재하고 지속적으로 타격할 수 있게 함으로써 단위시간당 타격횟수를 증가시켜 하드디스크 임밸런스의 보정시간을 획기적으로 줄였을 뿐만 아니라 부품이 간단하여 유지보수도 용이하며 양산에 적합한 효과가 있다.
The automatic balancing device of the hard disk provided by the present invention, unlike the conventional balancing device using the LM guide, mounts the hard disk on the elastic body and continuously hits the disk, thereby increasing the number of blows per unit time to correct the hard disk imbalance. Not only is it significantly reduced, but its parts are simple and easy to maintain, and it is suitable for mass production.

도 1은 통상적인 하드디스크의 조립 상태를 나타내는 사시도
도 2는 종래의 타격을 이용한 하드디스크(1) 임밸런스 보정장치를 나타내는 사시도 및 측면도
도 3은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 구성을 나타내는 개략도
도 4는 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 구조를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 측면도
도 6은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 작동을 설명하기 위한 부분확대도
도 7은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 효과를 설명하기 위한 보정 개념도
도 8은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 우수성을 종래기술과 대비하여 설명하기 위한 개념도
도 9는 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 보정방법을 설명하기 위한 그래프1 is a perspective view showing an assembled state of a conventional hard disk
2 is a perspective view and a side view showing a hard disk 1 imbalance correction device using a conventional hitting
Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the automatic hard disk balancing device of the present invention
Figure 4 is a perspective view showing the structure of the automatic hard disk balancing device of the present invention
Figure 5 is a side view of the automatic hard disk balancing device of the present invention
Figure 6 is a partially enlarged view for explaining the operation of the automatic hard disk balancing device of the present invention
7 is a conceptual diagram for explaining the effect of the automatic hard disk balancing apparatus of the present invention
8 is a conceptual diagram for explaining the superiority of the automatic hard disk balancing device of the present invention in comparison with the prior art
9 is a graph illustrating a correction method of an automatic hard disk balancing apparatus of the present invention.

본 발명의 구체적 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 구성을 나타내는 개략도이고, 도 4는 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 구조를 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 측면도이다. 한편, 도 6은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 작동을 설명하기 위한 부분확대도이고, 도 7은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 효과를 설명하기 위한 보정 개념도이며, 도 8은 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 우수성을 종래기술과 대비하여 설명하기 위한 개념도이다. 도 9는 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 보정방법을 설명하기 위한 그래프이다.Specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the automatic hard disk balancing device of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing the structure of the automatic hard disk balancing device of the present invention, Figure 5 is a side view of the automatic hard disk balancing device of the present invention. . On the other hand, Figure 6 is a partially enlarged view for explaining the operation of the automatic hard disk balancing device of the present invention, Figure 7 is a conceptual diagram for explaining the effect of the automatic hard disk balancing device of the present invention, Figure 8 is a present invention Is a conceptual diagram for explaining the superiority of the automatic hard disk balancing device in comparison with the prior art. 9 is a graph illustrating a correction method of the automatic hard disk balancing apparatus of the present invention.

종래 기술과 다르지 않은 부분으로서 발명의 기술적 사상을 이해하는데 필요하지 않은 사항은 설명에서 제외하나, 본 발명의 기술적 사상과 그 보호범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
Matters that are not required to understand the technical spirit of the invention as parts that are not different from the prior art are excluded from the description, but the technical spirit and protection scope of the present invention are not limited thereto.

먼저 도 3을 이용하여 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치(50)의 기술 구성을 자세히 설명한다.First, the technical configuration of the automatic hard disk balancing device 50 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치(50)는 실질적으로 하드디스크(1)의 임밸런스를 보정하는 기구적 구성인 본체(60)와 제어유닛(500)을 포함한다.The automatic hard disk balancing device 50 of the present invention includes a main body 60 and a control unit 500 which are mechanical configurations that substantially correct the imbalance of the hard disk 1.

본체(60)는 다시 기본 구조를 이루는 프레임(100); 보정 대상이 되는 하드디스크(1)를 보정하기 위해 정렬하는 하드디스크정렬유닛(200); 임밸런스량을 측정하는 감지유닛(300); 및 하드디스크에 타격 에너지를 인가하는 충격인가유닛(400)을 포함한다.The main body 60 includes a frame 100 again forming a basic structure; A hard disk sorting unit 200 arranged to correct the hard disk 1 to be corrected; A sensing unit 300 for measuring an imbalance amount; And an impact applying unit 400 for applying striking energy to the hard disk.

먼저, 본체(60)의 설명에 앞서 본 발명의 제어유닛(500)을 상세히 설명한다.First, prior to the description of the main body 60 will be described in detail the control unit 500 of the present invention.

본 발명의 제어유닛(500)은 본체(50)의 기구적 작동을 제어하기 위한 것으로 주제어기(510); 작업자가 임밸런스 보정작업을 수행하기 위해 사용하는 단말기인 라인설비제어PC(520); 하드디스크(1)를 보정작업용 회전수로 회전시키기 위한 하드디스크회전제어기(530); 본체(60)의 각종 부품을 제어하기 위한 PLC(540, 산업용 제어기); 및 솔레노이드(410)를 작동시키기 위한 솔레노이드앰프(550)를 포함한다.The control unit 500 of the present invention is to control the mechanical operation of the main body 50 to the main controller 510; A line facility control PC 520, which is a terminal used by an operator to perform an imbalance correction operation; A hard disk rotation controller 530 for rotating the hard disk 1 at a rotation speed for a correction operation; A PLC 540 (industrial controller) for controlling various components of the main body 60; And a solenoid amplifier 550 for operating the solenoid 410.

주제어기(510)는 본체(50)의 작동을 제어하는 외에 솔레노이드앰프(550); 및 PLC(540), 하드디스크회전제어기(530)와 직간접적으로 통신하는 라인설비제어PC(520)와 연결되어 전체적인 보정 프로세스를 제어한다. 예를 들어, 라인설비제어PC(520)로부터 작업자의 지시를 받아 보정작업을 시작하기 위해 하드디스크(1)를 정렬시키며, 디스크(3)를 적정 회전수로 회전시키고, 임밸런스량을 측정하여 타격 시점을 정하고, 충격인가유닛(400)을 제어하여 하드디스크(1)를 타격하는 등 전반적인 프로세스를 수행하는 역할을 한다. 또한, PLC(540)와 연동하여 타격에 이은 임밸런스량을 측정하고 필요한 경우 추가적인 타격을 연속적으로 수행한다.The main controller 510 includes a solenoid amplifier 550 in addition to controlling the operation of the main body 50; And a line equipment control PC 520 that communicates directly and indirectly with the PLC 540 and the hard disk rotation controller 530 to control the overall calibration process. For example, in line with the operator's instructions from the line equipment control PC (520) to align the hard disk (1) to start the calibration operation, rotate the disk (3) at an appropriate rotation speed, and measure the amount of balance Determining the impact point, and controls the impact applying unit 400 to perform the overall process, such as hitting the hard disk (1). In addition, in conjunction with the PLC 540 measures the amount of imbalance following the hit and continuously performs additional hit if necessary.

라인설비제어PC(520)은 작업자가 보정작업을 수행하기 위해 사용하는 단말기로서 보정의 대상이 되는 하드디스크(1)의 바코드를 입력하고 측정결과를 모니터링 하는 장비이다. 주제어기(510)와는 통상적으로 RS-232로 연결되는 것이며 개별적인 보정결과의 모니터링 외에서 일간, 주간, 월간 보정작업 현황을 하드디스크(1)의 모델별로 분석해 볼 수 있도록 꾸며진다.The line equipment control PC 520 is a terminal used by an operator to perform a calibration operation. The line equipment control PC 520 is a device for inputting a barcode of a hard disk 1 to be calibrated and monitoring a measurement result. The main controller 510 is usually connected to RS-232 and is designed to analyze daily, weekly and monthly correction work for each model of the hard disk 1 in addition to monitoring individual calibration results.

하드디스크회전제어기(530)는 PLC(540)와 연결되어 보정의 대상이 되는 하드디스크(1)를 작동시켜 디스크(3)를 보정작업용 회전수로 제어하는 역할을 한다. 본 발명에서는 보정작업용 회전수를 4200RPM으로 설정하여 설명하고 있으나, 회전수는 하드디스크(1)의 모델별로 임밸런스량에 따라 다양하게 변경되어 설정될 수 있다.The hard disk rotation controller 530 is connected to the PLC 540 to operate the hard disk 1 to be corrected to serve to control the disk 3 to the rotation speed for the correction operation. In the present invention, the rotation speed for the correction operation is set to 4200 RPM, but the rotation speed may be variously changed and set according to the amount of balance for each model of the hard disk 1.

PLC(540, programmable logic controller)는 각 종 제어부품의 작동을 제어하는 소형컴퓨터로서, 본 발명에서는 라인설비제어PC(520)를 통해 주제어기(510)와 연결되어 하드디스크(1)의 탑재 신호에 따라 각종 실린더(210, 220, 260) 들을 제어하여 하드디스크(1)를 정렬하고, 준비신호, 작업재개신호, 임밸런스량 측정완료신호 등을 주제어기로 송신하는 역할을 한다.A programmable logic controller (PLC) 540 is a small computer that controls the operation of various control components. In the present invention, a programmable controller is connected to the main controller 510 through a line equipment control PC 520 to mount a signal on the hard disk 1. According to the control of the various cylinders 210, 220, 260 to align the hard disk (1), and serves to transmit the ready signal, the work resume signal, the balance amount measurement completion signal, etc. to the main controller.

솔레노이드앰프(550)는 하드디스크(1)를 타격하기 위해 솔레노이드(410)를 제어하는 장치로서 주제어기(510)의 신호를 받아 미리 설정된 전압으로 솔레노이드(410)에 전기적 신호를 부가한다. 상기 솔레노이드앰프(550)의 설정전압은 타격 에너지와 타격 간격을 결정하는 것으로 모델별로 보정작업 초기에 교정(calibration)되어야 한다. 타격에 의해 하드디스크(1)의 디스크(3) 가 이동할 수 있는지 여부 및 그 이동량은 스핀들(4)에 끼워지는 클램프(5, 도 1 참조)를 어느 정도의 힘으로 가조립하였는지에 따라 달라지므로, 모델이 변경될 때마다 초기 수십 개의 하드디스크(1)를 대상으로 솔레노이드앰프(440)의 설정전압을 변경시키면서 보정 가능 여부를 판단하여 설정전압을 정한다. 하드디스크(1) 하나 당 임밸런스 보정을 위한 타격 횟수는 3~5회가 적당하다.
The solenoid amplifier 550 is a device for controlling the solenoid 410 to strike the hard disk 1 and receives an electric signal from the main controller 510 and adds an electrical signal to the solenoid 410 with a preset voltage. The set voltage of the solenoid amplifier 550 determines the striking energy and the striking interval and should be calibrated at the beginning of the calibration operation for each model. Since the disk 3 of the hard disk 1 can be moved by the hitting and the amount of the movement thereof depends on the force of assembling the clamp 5 (see FIG. 1) fitted to the spindle 4 with a force. Each time the change is made, the set voltage is determined by changing the set voltage of the solenoid amplifier 440 with respect to the dozens of hard disks 1. The number of hits for adjusting the balance per hard disk 1 is suitable for three to five times.

다음으로 도 4 및 도 5를 이용하여 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치(50)의 본체(60)를 상세히 설명한다.Next, the main body 60 of the hard disk automatic balancing device 50 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.

본 발명의 본체(60)는 기본 골격을 이루는 프레임(100); 하드디스크(1)를 보정하기 위해 하드디스크(1)를 정렬하는 하드디스크정렬유닛(200); 하드디스크(1)의 동적 임밸런스량을 측정하는 감지유닛(300); 및 하드디스크(1)에 타격 에너지를 인가하는 충격인가유닛(400)을 포함하여 구성된다.The main body 60 of the present invention comprises a frame 100 forming a basic skeleton; A hard disk alignment unit 200 that aligns the hard disk 1 to correct the hard disk 1; Sensing unit 300 for measuring the dynamic balance of the hard disk (1); And an impact applying unit 400 for applying striking energy to the hard disk 1.

프레임(100)은 지면에 고정되는 하부베이스(110), 지면으로부터의 진동을 차단하는 하중체(120) 및 보정작업용 부품들이 탑재되는 센터베이스(130)를 포함한다. 하부베이스(110)와 하중체(120) 사이와 하중체(120)와 센터베이스(130) 사이에는 각각 제1지지수단(111) 및 제2지지수단(121)이 개재된다.The frame 100 includes a lower base 110 fixed to the ground, a load body 120 to block vibration from the ground, and a center base 130 on which components for correction work are mounted. First support means 111 and second support means 121 are interposed between the lower base 110 and the load body 120, and between the load body 120 and the center base 130, respectively.

지면으로부터의 진동을 차단하기 위해 상기 제1지지수단(111) 및 제2지지수단(121)은 탄성수단 특히, 방진고무인 것이 바람직하다.In order to block vibrations from the ground, the first supporting means 111 and the second supporting means 121 are preferably elastic means, in particular dustproof rubber.

본 발명의 자동 밸런싱 장치(50)는 지면으로부터의 진동을 차단하기 위해 하중체(120)를 구비한다. 본 발명의 감지유닛(300)의 힘센서(310)가 측정 대상으로 하는 진동은 하드디스크(1)의 디스크(3)의 회전축 불균형에 기인한 것으로 아주 작은 크기를 가지는바, 지면으로부터 노이즈가 전달되는 경우 보정과정에 문제점으로 될 수 있으므로 힘센서(310)에 전달되지 않도록 차단할 필요가 있다. 하중체(120)는 작업환경에서 발생하는 진동에 둔감할 정도로 충분히 큰 질량을 갖도록 하는 것이 바람직하다.The automatic balancing device 50 of the present invention includes a load body 120 to block vibration from the ground. The vibration of the force sensor 310 of the sensing unit 300 of the present invention is due to the imbalance of the rotating shaft of the disk 3 of the hard disk 1 and has a very small size. Therefore, noise is transmitted from the ground. If so, it may be a problem in the calibration process, it is necessary to block so as not to be transmitted to the force sensor 310. The load body 120 preferably has a mass large enough to be insensitive to vibration generated in the working environment.

센터베이스(130)의 상부로 이동플레이트(140)가 배치되고, 이동플레이트(140)와 센터베이스(130) 사이에는 본 발명의 핵심적 기술 구성인 탄성연결수단(150)이 개재된다. 탄성연결수단(150)은 센터베이스(130)와 이동플레이트(140)를 견고하게 연결하되 적정한 강성(stiffness)을 가져 후술하는 충격인가유닛(400)이 이동플레이트(140)를 타격할 때 이동플레이트(140)가 좌우로 움직일 수 있도록 설정된다. 탄성연결수단(150)이 이동플레이트(140)를 이동 가능하게 지지함으로써 하드디스크(1)의 동적 임밸런스에 기인한 진동이 감지유닛(300)의 힘센서(310)에 의해 감지될 수 있고, 이동플레이트(140)상에 정렬되는 하드디스크(1)의 임밸런스 보정도 가능하게 된다. 탄성연결수단(150)은 스프링 단독, 스프링과 댐퍼의 조합 등 여러 가지 형태로 이동플레이트(140)를 탄성 이동 가능하도록 설정되면 충분하나 본 발명에서와 같이 방진고무로 하는 것이 바람직하다.The moving plate 140 is disposed above the center base 130, and the elastic connecting means 150, which is a core technical configuration of the present invention, is interposed between the moving plate 140 and the center base 130. The elastic connecting means 150 is connected to the center base 130 and the moving plate 140 firmly, but has an appropriate stiffness (stiffness) when the impact applying unit 400 to be described later hit the moving plate 140 140 is set to move left and right. Since the elastic connection means 150 supports the movable plate 140 to be movable, vibrations due to the dynamic balance of the hard disk 1 may be detected by the force sensor 310 of the sensing unit 300. It is also possible to correct the balance of the hard disk 1 aligned on the movable plate 140. The elastic connecting means 150 is sufficient to set the movable plate 140 to be elastically movable in various forms such as a spring alone, a combination of a spring and a damper, but it is preferable to use a dustproof rubber as in the present invention.

탄성연결수단(150)이 너무 유연하면 적은 타격에너지로도 이동플레이트(140)의 큰 움직임을 얻을 수 있어 유리하나, 변위가 너무 커지면 종래의 LM가이드(12, 도 2 참조)를 이용하는 것과 유사해져 별다른 장점을 얻을 수 없게 된다. 또한, 탄성연결수단(150)의 강성이 너무 크게 되면 큰 타격에너지가 필요하게 되어 비능률적이다. 따라서 적절한 강성으로 설정하는 것이 중요한데, 본 발명에서는 탄성연결수단(150)의 최적의 강성은 탄성연결수단(150)과 하드디스크(1)를 포함하는 구조물로 이루어지는 1차 진동계의 공진주파수와 관계가 있다는 점을 확인하였다. 특히, 이 공진주파수가 3~60 Hz 범위에 있으면 최적의 밸런싱 성능을 갖게 된다.If the elastic connecting means 150 is too flexible, it is advantageous to obtain a large movement of the moving plate 140 even with a small impact energy, but if the displacement is too large, it becomes similar to using a conventional LM guide 12 (see FIG. 2). You won't get any advantage. In addition, when the rigidity of the elastic connecting means 150 is too large, a large impact energy is required, which is inefficient. Therefore, it is important to set the proper rigidity, in the present invention, the optimum rigidity of the elastic connecting means 150 is related to the resonant frequency of the primary vibrometer consisting of a structure comprising the elastic connecting means 150 and the hard disk (1) It was confirmed that there is. In particular, when this resonant frequency is in the range of 3 to 60 Hz, optimum balancing performance is obtained.

이동플레이트(140) 상에는 하드디스크(1)를 선택적으로 고정하는 하드디스크정렬유닛(200)이 구비된다. 하드디스크정렬유닛(200)은 좌우 정렬을 담당하는 좌우정렬실린더(210)와 전후 정렬을 담당하는 전후정렬실린더(220)를 포함한다.On the movable plate 140, a hard disk alignment unit 200 for selectively fixing the hard disk 1 is provided. The hard disk alignment unit 200 includes a left and right alignment cylinder 210 which is in charge of left and right alignment and a front and rear alignment cylinder 220 which is in charge of front and rear alignment.

좌우정렬실린더(210)는 제1결합판(141)으로 이동플레이트(140)에 고정되며, 좌우정렬실린더(210)의 일단에는 하드디스크(1)가 올려지는 제1하드디스크홀더(230)가 부착된다. 제1하드디스크홀더(230)와 협력하여 하드디스크(1)를 고정하는 것으로 이동플레이트(140)의 타측부에는 제2하드디스크홀더(240)가 구비된다. 제2하드디스크홀더(240)는 감지유닛(300)의 힘센서(310)와 함께 제2결합판(142)에 의해 이동플레이트(140) 상에 고정된다. 주제어기(510)의 제어신호가 입력되면 좌우정렬실린더(210)는 공압에 의해 작동하여 제1하드디스크홀더(230)를 제2하드디스크홀더(240) 방향으로 밀어 견고하게 정렬하여 고정한다. 도 5에서 도시하는 바와 같이 제1하드디스크홀더(230)와 제2하드디스크홀더(240)는 L자 형태로서 이동플레이트(140)에서 이격되어 배치되는바, 좌우 이동에 따라 정렬 작용이 무리 없이 이루어질 수 있다.The left and right alignment cylinder 210 is fixed to the movable plate 140 by the first coupling plate 141, and the first hard disk holder 230 on which the hard disk 1 is mounted is disposed at one end of the left and right alignment cylinder 210. Attached. The second hard disk holder 240 is provided at the other side of the movable plate 140 to fix the hard disk 1 in cooperation with the first hard disk holder 230. The second hard disk holder 240 is fixed on the moving plate 140 by the second coupling plate 142 together with the force sensor 310 of the sensing unit 300. When the control signal of the main controller 510 is input, the left and right alignment cylinder 210 is operated by pneumatic force to push the first hard disk holder 230 in the direction of the second hard disk holder 240 to be firmly aligned and fixed. As shown in FIG. 5, the first hard disk holder 230 and the second hard disk holder 240 are L-shaped and are spaced apart from the moving plate 140. Can be done.

하드디스크(1)의 전후 정렬을 위한 전후정렬실린더(220)는 센터베이스(130) 상에 부착된다. 전후정렬실린더(220)에 대응되는 것으로 이동플레이트(140)에는 스토퍼(221)가 별도로 부착된다. 전후정렬실린더(220)는 주제어기(510)의 제어신호가 입력되면 제1하드디스크홀더(230)와 제2하드디스크홀더(240) 상에 올려지는 하드디스크(1)를 스토퍼(221) 방향으로 밀어 정렬시킨다. 통상 전후정렬실린더(220)는 좌우정렬실린더(210)가 작동되기 이전에 동작하여 전후 정렬이 완료된 후 복귀하므로 정렬 작용이 무리 없이 이루어질 수 있다.Front and rear alignment cylinder 220 for front and rear alignment of the hard disk 1 is attached on the center base (130). The stopper 221 is separately attached to the movable plate 140 to correspond to the front and rear alignment cylinder 220. When the control signal of the main controller 510 is input, the front and rear alignment cylinder 220 moves the hard disk 1 mounted on the first hard disk holder 230 and the second hard disk holder 240 in the direction of the stopper 221. To align. Normally, the front and rear alignment cylinder 220 operates before the left and right alignment cylinder 210 is operated and returns after the front and rear alignment is completed, so that the alignment operation may be performed without difficulty.

하드디스크(1)가 올려지는 제1하드디스크홀더(230)와 제2하드디스크홀더(240)의 사이로 그 하부에는 하드디스크(1)에 전원을 공급하기 위한 포고핀(250)이 센터베이스(130) 상에 배치된다. 포고핀(250)은 주제어기(510)의 신호에 따라 상하로 이동하는 포고핀실린더(260)에 지지되어 필요에 따라 하드디스크(1)의 전원입력부(미도시)와 접촉한다. 도 4에 도시한 바와 같이 하드디스크(1)의 하부에 위치하는 이동플레이트(140)에는 포고핀(250)이 상승하여 하드디스크(1)에 접촉하기 위한 통로가 형성된다.Between the first hard disk holder 230 and the second hard disk holder 240 on which the hard disk 1 is mounted, a pogo pin 250 for supplying power to the hard disk 1 is provided at a center base ( 130). The pogo pin 250 is supported by a pogo pin cylinder 260 that moves up and down according to the signal of the main controller 510 and contacts the power input unit (not shown) of the hard disk 1 as necessary. As illustrated in FIG. 4, a pogo pin 250 is formed on the moving plate 140 positioned below the hard disk 1 to form a passage for contacting the hard disk 1.

본 발명의 이동플레이트(140)에는 하드디스크(1)의 동적 임밸런스량을 측정하기 위한 것으로 감지유닛(300)이 추가로 설치된다. 종래의 밸런싱 장치(도 2 참조)와는 달리 감지유닛(300)이 이동플레이트(140) 상에 설치되어 보정작업 중에 하드디스크(1)와 지속적으로 접촉하게 된다는 점은 본 발명의 특별한 기술적 특징으로 강조되어야 한다. 하드디스크(1)의 진동을 고정밀도로 감지하기 위해 감지유닛(300)의 힘센서(310)는 제2하드디스크홀더(240)와 접하여 배치된다. 힘센서(310)는 이동플레이트(140)에 설치된 제2결합판(142)에 의해 지지되고, 힘센서(310)는 다시 제2하드디스크홀더(240)를 지지한다. 결과적으로 힘센서(310)와 제2하드디스크홀더(240)는 이동플레이트(140)와 이격되어 수평으로 설치된다.In the mobile plate 140 of the present invention, the sensing unit 300 is additionally installed to measure the dynamic balance amount of the hard disk 1. Unlike the conventional balancing device (see FIG. 2), the sensing unit 300 is installed on the moving plate 140 to be in continuous contact with the hard disk 1 during the calibration operation. Should be. In order to detect the vibration of the hard disk 1 with high precision, the force sensor 310 of the sensing unit 300 is disposed in contact with the second hard disk holder 240. The force sensor 310 is supported by the second coupling plate 142 installed on the moving plate 140, and the force sensor 310 again supports the second hard disk holder 240. As a result, the force sensor 310 and the second hard disk holder 240 are horizontally spaced apart from the moving plate 140.

힘센서(310)의 반대편으로 제2결합판에는 가속도센서(320)가 추가로 포함될 수 있다. 가속도센서(320)는 충격인가유닛(400)의 타격이 설계 시점에서 정확하게 타격되고 있는지 확인하기 위해 설치되는 것으로 측정된 가속도는 주제어기(510)를 통해 라인설비제어PC(520)에 전달되어 작업자가 확인할 수 있도록 제공된다. 본 발명은 가속도센서(320)가 임밸런스량을 측정하는 힘센서(310)와 함께 이동플레이트(140) 상에 설치됨으로써 임밸런스의 위상을 확인하면서 타격 크기와 시점을 용이하게 변경해 볼 수 있다는 장점을 갖는다. 이에 대하여는 추후에 도 8을 이용하여 좀 더 자세히 설명한다.An acceleration sensor 320 may be further included in the second coupling plate opposite to the force sensor 310. The acceleration sensor 320 is installed to confirm that the impact of the impact applying unit 400 is hitting accurately at the time of design, the measured acceleration is transmitted to the line equipment control PC 520 through the main controller 510, the operator It is provided for you to check. According to the present invention, the acceleration sensor 320 is installed on the moving plate 140 together with the force sensor 310 for measuring the amount of balance, so that the impact size and the point of view can be easily changed while checking the phase of the balance. Has This will be described in more detail later with reference to FIG. 8.

하드디스크(1)의 하부로서 이동플레이트(140)에는 하드디스크(1)가 제1하드디스크홀더(230) 및 제2하드디스크홀더(240)에 올려지는 경우 이를 감지하여 PLC(540)로 신호를 송신하는 근접센서(330)가 더 포함된다.
When the hard disk 1 is mounted on the first hard disk holder 230 and the second hard disk holder 240, the moving plate 140 as a lower portion of the hard disk 1 detects a signal to the PLC 540. Proximity sensor 330 for transmitting is further included.

다음으로 본 발명의 충격인가유닛(400)을 자세히 설명한다. 본 발명의 충격인가유닛(400)은 솔레노이드(410)와 타격돌기(440)를 포함한다. 솔레노이드(410)는 이동플레이트(140)의 측면으로 센터베이스(130)에 설치되며, 솔레노이드(410)의 끝단에는 타격돌기(440)가 이동플레이트(140)의 측면을 타격할 수 있도록 배치된다(도 5 및 도 6 참조).Next, the impact applying unit 400 of the present invention will be described in detail. Impact applying unit 400 of the present invention includes a solenoid 410 and the blow projection 440. Solenoid 410 is installed on the center base 130 to the side of the movable plate 140, the end of the solenoid 410 is disposed so that the striking projection 440 hit the side of the movable plate 140 ( 5 and 6).

솔레노이드(410)에서 발생할 수 있는 분진 등을 방지하기 위해 솔레노이드(410)는 솔레노이드커버(420)로 감싸는 것이 바람직하다. 또한 솔레노이드커버(420) 내부의 분진을 흡입하기 위한 공기 흡입용 흡입라인(430)이 솔레노이드커버(420)에 더 포함된다.
In order to prevent dust and the like that may occur in the solenoid 410, the solenoid 410 is preferably wrapped with the solenoid cover 420. In addition, the solenoid cover 420 further includes an air suction line 430 for sucking dust in the solenoid cover 420.

다음으로 도 6을 이용하여 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 작동을 설명한다.Next, the operation of the automatic hard disk balancing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 작업자가 라인설비제어PC(520)를 이용하여 하드디스크(1)의 모델별로 미리 설정된 보정작업용 세팅을 로딩한 후, 클램프(5)를 약간 풀어 가조립한 상태의 하드디스크(1)를 제1하드디스크홀더(230)와 제2하드디스크홀더(240)에 올려놓으면 근접센서(330)가 이를 감지하여 주제어기(510) 및 라인설비제어PC(520)를 통해 PLC(540)로 신호를 송신한다. PLC(540)의 작동으로 이에 연결된 주제어기(510)는 전후정렬실린더(220)를 동작시켜 하드디스크(1)를 스토퍼(221)에 밀어 정렬시킨다. 정렬 동작을 완료한 전후정렬실린더(220)는 원래의 위치로 후퇴하거나 필요에 따라 하드디스크(1)를 고정한다.First, the operator loads the preset calibration setting for each model of the hard disk 1 using the line equipment control PC 520, and then removes the clamp 5 slightly to remove the hard disk 1 in a preassembled state. When placed on the first hard disk holder 230 and the second hard disk holder 240, the proximity sensor 330 detects this and sends a signal to the PLC 540 through the main controller 510 and the line equipment control PC 520. Send. The main controller 510 connected thereto by the operation of the PLC 540 operates the front and rear alignment cylinder 220 to align the hard disk 1 with the stopper 221. After completing the alignment operation, the front and rear alignment cylinder 220 retreats to the original position or fixes the hard disk 1 as necessary.

다음으로 주제어기(510)는 좌우정렬실린더(210)를 동작시킨다. 좌우정렬실린더(210)의 일단에는 제1하드디스크홀더(230)가 연결되어 있는바, 좌우정렬실린더(210)의 동작에 의해 하드디스크(1)는 제2하드디스크홀더(240)에 밀착되어 측정 준비가 완료된다.Next, the main controller 510 operates the left and right alignment cylinder 210. One end of the left and right alignment cylinder 210 is connected to the first hard disk holder 230, the hard disk 1 is in close contact with the second hard disk holder 240 by the operation of the left and right alignment cylinder 210. The measurement preparation is completed.

다음으로 포고핀실린더(260)가 작동된다. 포고핀실린더(260)의 상승작용으로 그 일단에 부착된 포고핀(250)이 정렬되어 고정 상태인 하드디스크(1)의 전원입력부(미도시)에 접촉하여 전원이 공급된다. 공급된 전원에 의해 하드디스크(1)의 디스크(3)가 정해진 회전수로 회전하기 시작한다. 회전수는 보정작업에 적합한 정도로 4200RPM이 적당하다.Next, the pogo pin cylinder 260 is operated. The pogo pin 250 attached to one end of the pogo pin cylinder 260 is aligned to contact the power input unit (not shown) of the hard disk 1 to supply power. By the supplied power, the disk 3 of the hard disk 1 starts to rotate at a predetermined rotational speed. 4200 RPM is suitable for the number of revolutions.

디스크(3)가 회전하면 임밸런스에 의해 진동이 발생하는바 그 주기적인 진동 양상이 힘센서(310)에 의해 측정된다. 측정결과는 주제어기(510)를 통해 라인설비제어PC(520)로 전달되어 작업자가 볼 수 있도록 표시된다.When the disk 3 rotates, vibration is generated by the imbalance, and the periodic vibration pattern thereof is measured by the force sensor 310. The measurement result is transmitted to the line equipment control PC 520 through the main controller 510 is displayed for the operator to see.

측정결과를 바탕으로 정해진 알고리즘에 의해 솔레노이드(410)가 타격돌기(440)를 이용하여 이동플레이트(140)를 타격한다. 센터베이스(130) 상에 탄성연결수단(150)으로 이동플레이트(140)가 설치되는바, 탄성연결수단(150)의 탄성 작용에 의해 하드디스크(1)의 회전 진동을 측정하는 것 및 타격에 의해 임밸런스를 보정하는 것이 종래 밸런싱 장치(도 2 참조)와는 다르게 간단하게 구현된다. 도 7은 스핀들(4)과 회전 중심이 맞지 않았던 디스크(3)가 타격에 의해 맞춰지는 과정을 예시하고 있다. 본 발명의 경우 솔레노이드(410)의 타격주기는 1초당 적어도 1회 이상으로서 종래의 밸런싱 장치(5초당 1회)보다 획기적으로 개선되었다.The solenoid 410 strikes the moving plate 140 using the striking protrusion 440 by a predetermined algorithm based on the measurement result. The moving plate 140 is installed on the center base 130 by the elastic connecting means 150, and measures the rotational vibration of the hard disk 1 by the elastic action of the elastic connecting means 150. Correcting the balance by means of a simple implementation, unlike the conventional balancing device (see Fig. 2). FIG. 7 illustrates the process by which the spindle 4 and the disk 3 which were not centered of rotation are fitted by hitting. In the case of the present invention, the hitting period of the solenoid 410 is at least once per second, which is a significant improvement over the conventional balancing device (once per 5 seconds).

하드디스크(1)의 임밸런스량이 원하는 수준(예를 들어, 7mg·cm 이하)으로 떨어지면 솔레노이드(410)의 타격을 정지하고 포고핀(250)을 내린다. 그 후 좌우정렬실린더(210)와 전후정렬실린더(220)를 원위치시켜 고정상태를 해제한다. 작업자는 밸런싱 장치(50)에서 임밸런스 보정이 완료된 하드디스크(1)를 수거하여 클램프(5)를 돌려 완전 조립한다.
When the balance amount of the hard disk 1 falls to a desired level (for example, 7 mg · cm or less), the blow of the solenoid 410 is stopped and the pogo pin 250 is lowered. Thereafter, the left and right alignment cylinder 210 and the front and rear alignment cylinder 220 are returned to their original positions to release the fixed state. The worker collects the hard disk 1 on which the balance correction is completed in the balancing device 50, and turns the clamp 5 to completely assemble it.

다음으로 도 8을 이용하여 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치의 효과를 종래기술과 대비하여 설명한다.Next, the effects of the automatic hard disk balancing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. 8.

도 8(a)에 간략하게 도시하는 바와 같이 종래의 타격을 이용한 밸런싱 장치는 움직이는 물체가 정지할 때 생기는 관성력을 이용하기 위해 LM가이드(12) 위에 이동블럭(13)을 개재하여 이동프레임(11)을 배치하고 하드디스크(1)를 이동프레임(11)에 올려 움직이다가 엔드샤프트(20)에 부딪히는 방법을 사용하였다. 그러나 본 발명은 도 8(b)에 개략적으로 도시하는 바와 같이 탄성연결수단(150) 위에 하드디스크(1)를 올려놓고 타격돌기(440)로 타격함으로써 하드디스크(1)에 갑작스러운 움직임을 주는 방법을 채택하고 있다. 따라서 종래기술에 비해 동일한 타격에너지를 주면서도 이동플레이트(140)를 좌우로 이동하는 복잡한 제어 알고리즘을 생략할 수 있게 되므로 지속적인 타격이 가능하게 되고 보정시간이 획기적으로 줄어들게 된다.As shown briefly in FIG. 8 (a), the conventional balancing device using the striking motion frame 11 is provided with a moving block 13 on the LM guide 12 in order to use the inertial force generated when the moving object stops. ) Was placed and the hard disk (1) is moved to the moving frame (11) while hitting the end shaft (20). However, according to the present invention, as shown schematically in FIG. 8 (b), the hard disk 1 is placed on the elastic connecting means 150 and hit by the strike protrusion 440 to give a sudden movement to the hard disk 1. The method is adopted. Therefore, since it is possible to omit the complex control algorithm for moving the moving plate 140 to the left and right while giving the same hitting energy compared to the prior art, continuous hitting is possible and the correction time is drastically reduced.

또한, 본 발명은 하드디스크(1)의 임밸런스량을 측정하는 힘센서(310)가 이동플레이트(140) 상에 설치되어 보정작업 중에 하드디스크(1)와 지속적으로 접촉하게 됨으로써 타격 시점에서도 임밸런스량을 측정할 수 있고 정확한 임밸런스 위치에서 타격되었는지 확인할 수 있는 장점이 있다. 도 8(c)에서 예시하는 바와 같이 임밸런스에 의한 진동의 양상을 지속적으로 모니터링 하면서 비대칭 질량이 타격선 상에 오는 시점에 정확히 타격을 하는 것이 중요하나, 종래기술(도 8(a) 참조)은 타격을 위해 이동프레임(11)을 엔드샤프트(20)에 밀게 되면 힘센서(17)와 이격되어 임밸런스의 측정이 불가능해진다는 단점이 있었다. 본 발명은 힘센서(310)가 하드디스크(1)와 함께 움직이는 이동플레이트(140) 상에 설치되므로 타격을 하는 과정에서도 임밸런스를 측정할 수 있어 가장 유효한 타격이 되도록 조정하고 확인하는 것이 가능하다.In addition, the present invention is a force sensor 310 for measuring the amount of balance of the hard disk (1) is installed on the moving plate 140 is constantly in contact with the hard disk (1) during the calibration operation, even at the point of impact The advantage is that you can measure the balance and see if you are hit at the correct balance position. As illustrated in FIG. 8 (c), it is important to strike exactly at the time when the asymmetric mass comes on the strike line while continuously monitoring the pattern of vibration due to the imbalance, but the prior art (see FIG. 8 (a)). When the moving frame 11 is pushed on the end shaft 20 for the strike, there is a disadvantage in that the measurement of the imbalance is impossible because of being spaced apart from the force sensor 17. In the present invention, since the force sensor 310 is installed on the moving plate 140 moving together with the hard disk 1, it is possible to adjust and check the balance so that the impact can be measured even in the process of hitting. .

타격을 하면서도 임밸런스를 측정할 수 있다는 본 발명의 구조적 장점은 타격의 크기와 시점(위상)을 비교하면서 교정할 수 있는 작용 상 효과를 준다. 통상적으로 본 발명에서 채용하는 솔레노이드(410)는 입력전압에 따라 타격에너지와 타격 시간 간격이 달라지는데 초기에 장비를 설치하고 입력전압을 단계적으로 변화시키면서 보정 양상을 조사해 보면 적절한 타격 입력전압을 설정하는데 소요되는 시간이 현격하게 줄어들게 된다. 종래 밸런싱 장치의 경우에는 타격을 하는 과정에서는 임밸런스의 측정이 원천적으로 불가능한바 이런 장점을 갖기는 어렵다.
The structural advantage of the present invention, which can measure the balance while hitting, gives an operational effect that can be corrected while comparing the magnitude and timing (phase) of the hit. Typically, the solenoid 410 employed in the present invention has a different impact energy and blow time interval depending on the input voltage, but it is required to set the proper blow input voltage when the equipment is initially installed and the correction mode is examined while changing the input voltage step by step. The time taken will be greatly reduced. In the case of a conventional balancing device, it is difficult to have such an advantage as the measurement of the imbalance is fundamentally impossible during the hitting process.

도 9를 이용하여 본 발명의 하드디스크 자동 밸런싱 장치에서 초기 솔레노이드(410) 입력전압에 따른 타격크기와 시점의 관계 측정을 통한 보정방법의 특징을 좀 더 자세히 설명한다.Referring to Figure 9 will be described in more detail the characteristics of the correction method by measuring the relationship between the impact size and the timing according to the initial solenoid 410 input voltage in the automatic hard disk balancing apparatus of the present invention.

본 발명에서 채택하고 있는 솔레노이드(410)는 입력되는 전압의 크기에 따라 타격되는 크기와 타격시점까지의 시간지연이 달라지는 특징이 있다. 예를 들어, 도 9a와 같이 솔레노이드앰프(550)의 전압을 높이면 높일수록 타격의 크기는 점진적으로 증가하며, 도 9b와 같이 입력전압을 높이면 높일수록 전압인가 시점과 타격시점까지의 시간지연은 줄어드는 특징을 보인다. 즉, 입력전압을 높이면 높일수록 더 큰 크기의 타격에너지로 더 빠르게 타격하는 특징을 갖는다.The solenoid 410 employed in the present invention has a feature in that the magnitude of the hit and the time delay until the hitting point vary depending on the magnitude of the input voltage. For example, as the voltage of the solenoid amplifier 550 increases as shown in FIG. 9A, the magnitude of the blow increases gradually. As shown in FIG. 9B, as the input voltage increases, the time delay between the voltage application time and the blow time decreases. It is characteristic. In other words, the higher the input voltage, the faster the blow with a larger blow energy.

앞서 설명한 바와 같이 임밸런스를 효과적으로 보정하기 위해서는 비대칭 질량이 타격선상에 오는 시점에 적절한 타격에너지로 정확히 타격을 하는 것이 중요한데, 본 발명에서는 솔레노이드(410) 입력전압에 따른 타격크기와 시점의 관계를 미리 측정해 두었다가 이를 이용하여 정확한 타격을 하게 된다.As described above, in order to effectively compensate for the imbalance, it is important to precisely strike at a time when the asymmetric mass comes on the hitting line. In the present invention, the relationship between the hitting size and the timing according to the input voltage of the solenoid 410 is previously known. Measure it and use it to make an accurate hit.

즉, 도 9a 및 9b와 같이 자동 밸런싱 장치에서 채택한 솔레노이드(410)의 입력전압에 따른 특성 그래프를 미리 파악한 경우, 임밸런스 보정을 위한 적절한 타격크기를 설정하게 되는데 그에 따라 솔레노이드(410) 입력전압이 선정된다(도 9a 참조). 솔레노이드(410) 입력전압의 선정으로 전압인가 시점과 타격시점까지의 시간지연이 정해지며(도 9b 참조) 이는 곧 도 8c와 같이 타격선에 맞춰 정상 타격을 하기 위한 전압인가 시점이 정해졌음을 의미한다. 본 발명의 솔레노이드앰프(550)는 주제어기(510)의 제어에 따라 상기 전압인가 시점에 솔레노이드(410)에 미리 정해진 입력전압을 도 9c와 같이 인가함으로써 정확한 타격크기와 시점에 타격을 하게 된다.That is, when the characteristic graph according to the input voltage of the solenoid 410 adopted by the automatic balancing device is determined in advance, as shown in FIGS. 9A and 9B, an appropriate blow size for the imbalance correction is set. Accordingly, the input voltage of the solenoid 410 is increased accordingly. (See FIG. 9A). The selection of the input voltage of the solenoid 410 determines the time delay between the voltage application time and the hitting time point (see FIG. 9B), which means that a voltage application time point for normal hitting is determined according to the hitting line as shown in FIG. 8C. do. According to the control of the main controller 510, the solenoid amplifier 550 of the present invention strikes the correct blow size and the timing by applying a predetermined input voltage to the solenoid 410 as shown in FIG. 9C at the time point of applying the voltage.

솔레노이드(410)의 타격결과는 이동플레이트(140)상에 설치된 가속도센서(320)에 의해 확인할 수 있다. 타격에 의한 충격 파형을 가속도센서(320)를 이용하여 측정하고 힘센서(310)에 의해 측정되는 임밸런스의 진동신호와 비교하여 설계시점에 원하는 타격크기로 타격되었는지를 확인한다. 확인 결과 임밸런스의 보정에 적합하지 않은 타격크기로 타격된 경우 입력전압을 변경하게 되고 그에 따라 타격시점도 달라지므로 솔레노이드(410) 전압인가 시점도 적절하게 조정한다.The impact result of the solenoid 410 may be confirmed by the acceleration sensor 320 installed on the moving plate 140. The impact wave caused by the impact is measured by using the acceleration sensor 320 and compared with the vibration signal of the imbalance measured by the force sensor 310 to check whether the blow is hit with the desired impact at the design time. As a result of the check, when the blow size is not suitable for the correction of the imbalance, the input voltage is changed and accordingly, the timing of the blow is changed accordingly, so that the timing of applying the solenoid 410 is also appropriately adjusted.

본 발명에서는 이와 같이 임밸런스를 측정하는 힘센서(310)와 타격결과를 확인하는 가속도센서(320)가 이동플레이트(140) 상에 같이 설치되어 타격하는 과정에서 지속적으로 결과를 모니터링하고 타격크기와 시점을 변경할 수 있으므로 장비를 설치하고 적절한 타격 입력전압을 세팅하는데 소요되는 시간을 현격히 줄일 수 있다.
In the present invention, the force sensor 310 for measuring the imbalance and the acceleration sensor 320 to check the hitting result is installed on the moving plate 140 as well as continuously monitoring the results in the process of hitting and hitting the size and The timing can be changed, greatly reducing the time required to install the equipment and set the proper strike input voltage.

본 발명에 의한 하드디스크 자동 밸런싱 장치는 하드디스크의 양산 현장에 적용되어 동적 임밸런스를 보정하는 시간을 획기적으로 줄일 수 있게 함으로써 생산량을 증대시킬 수 있으므로 산업상 이용가능성이 충분하다고 할 수 있다.
The automatic hard disk balancing apparatus according to the present invention can be applied to the mass production site of the hard disk can significantly reduce the time required to correct the dynamic balance, thereby increasing the amount of production can be said that the industrial availability is sufficient.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made.

100 : 프레임 110 : 하부베이스
120 : 하중체 130 : 센터베이스
140 : 이동플레이트 150 : 탄성연결수단
200 : 하드디스크정렬유닛 210 : 좌우정렬실린더
220 : 전후정렬실린더 230 : 제1하드디스크홀더
240 : 제2하드디스크홀더 250 : 포크핀
260 : 포크핀실린더 300 : 감지유닛
310 : 힘센서 320 : 가속도센서
330 : 근접센서 400 : 충격인가유닛
410 : 솔레노이드 420 : 솔레노이드커버
430 : 흡입라인 440 : 타격돌기
500 : 제어유닛 510 : 주제어기
520 : 라인설비제어PC 530 : 하드디스크회전제어기
540 : PLC 550 : 솔레노이드앰프100: frame 110: lower base
120: load body 130: center base
140: moving plate 150: elastic connecting means
200: hard disk alignment unit 210: left and right alignment cylinder
220: front and rear alignment cylinder 230: first hard disk holder
240: second hard disk holder 250: fork pin
260: fork pin cylinder 300: detection unit
310: force sensor 320: acceleration sensor
330: proximity sensor 400: impact unit
410: solenoid 420: solenoid cover
430: suction line 440: blow projection
500: control unit 510: main controller
520: Line equipment control PC 530: Hard disk rotation controller
540: PLC 550: solenoid amplifier

Claims

In the hard disk automatic balancing device for hitting the hard disk (1) with the impact applying unit 400 to correct the dynamic balance due to rotation,
The balancing device 50 includes a moving plate 140 to which the hard disk 1 is fixed; A center base 130 holding the moving plate 140; And an elastic movement of the movable plate 140 when the impact applying unit 400 is interposed between the center base 130 and the movable plate 140 to strike the movable plate 140 to which the hard disk 1 is fixed. And a force sensor 310 for measuring the dynamic balance of the elastic connecting means 150 and the hard disk 1 to support the
The force sensor 310 is installed on the moving plate 140, the hard disk characterized in that it is possible to continuously measure the amount of balance of the hard disk 1 by maintaining contact with the hard disk 1 during correction Automatic balancing device

2. The automatic balancing device of claim 1, wherein the elastic connecting means (150) is one of a spring, a spring and a damper or a dustproof rubber.

According to claim 1, wherein the elastic modulus of the elastic connecting means 150 is set so that the resonance frequency of the structure formed by the moving plate 140, the hard disk 1 and the elastic connecting means 150 is 3 ~ 60 Hz Automatic balancing device of hard disk characterized by

According to claim 1, wherein the lower portion of the center base 130, the automatic balancing device of the hard disk characterized in that it further comprises a load body 120 for blocking the vibration from the ground

According to claim 4, wherein the load balancing member 120 and the center base 130, the automatic balancing device of the hard disk, characterized in that it further comprises a dust-proof rubber

The method of claim 1, wherein the pogo pin 250 provided in the center base 130 further comprises a pogo pin cylinder 260, the automatic balancing device of the hard disk, characterized in that the movable up and down

delete

The automatic balancing device of claim 1, wherein the moving plate 140 further includes an acceleration sensor 320 for measuring a point of time hit by the impact applying unit 400.

The apparatus of claim 1, wherein the impact applying unit 400 includes a solenoid 410.

Solenoid 410; A movable plate 140 to which the hard disk 1 is fixed; A center base 130 holding the moving plate 140; Interposed between the center base 130 and the movable plate 140 to support the elastic movement of the movable plate 140 when the solenoid 410 strikes the movable plate 140 fixed to the hard disk (1) Elastic connecting means 150; A force sensor 310 disposed on the moving plate 140 to measure a dynamic balance of the hard disk 1; In the hard disk (1) imbalance correction method using an automatic balancing device of the hard disk including an acceleration sensor 320 is installed on the moving plate 140 and measures the impact result by the solenoid 410,
A first step of measuring and striking the impact size of the solenoid 410 and the database by changing the input voltage applied to the solenoid 410; A second step of fixing and driving the hard disk 1 to the movable plate 140; A third step of selecting an initial blow size and selecting an input voltage of the solenoid 410 based on the database in the first step; A fourth step of reading the hitting point from the database according to the input voltage; A fifth step of applying the selected input voltage to the solenoid 410 in accordance with the impact point read out in the fourth step while measuring the balance of the hard disk 1 with the force sensor 310; A sixth step of measuring the hitting result by the acceleration sensor 320 to check the hitting size and the hitting point; And a seventh step of changing the input voltage of the solenoid 410 and repeating the fourth to sixth steps when the blower is hit by a blow size that is not suitable for the correction of the imbalance. Hard disk (1) imbalance correction method