用於數據存儲系統的機器人技術的製作方法
2023-07-09 16:34:36 1
專利名稱：用於數據存儲系統的機器人技術的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及用於處理在自動數據盒裝載裝置中的數據盒的機器人裝置，特別涉及一種用於在一個或者多個帶驅動器和一個或者多個盒存儲箱之間輸送數據盒的盒梭機構。
背景技術：
磁帶上的數據存儲和數據備份通常需要利用多個帶盒。這些多個帶盒可選擇地被插入到帶流裝置中和從帶流裝置中移出，帶流裝置也被稱為帶記錄和重放裝置。擴展數據存儲和/或來自於不同的數據備份情況的數據存儲需要利用多個帶盒。例如，可提供數據備份計劃以在一個星期的每一天使用不同帶。
實現多個帶盒存儲需要維護技術人員從帶流裝置更換盒、存儲盒和記錄該情況以確保在適當的時間使用適當的盒。部分維護技術人員不能在正確時間更換盒或者使用正確的盒將導致數據存儲或者備份計劃的失敗。
被存儲在數據存儲系統中的數據文件大小的增大和數據文件的量的增大以及對電子格式中的數據的依賴性增大導致對可靠的高容量數據存儲和備份的更大的需求。
發明內容
本發明提供一種自動的數據盒處理、記錄和重放設備和方法，其中包括在操作上使數據盒水平、橫向、垂直和旋轉地移動的盒梭。該盒梭使數據盒從箱槽移動到該記錄和重放設備並且使數據盒從該記錄和重放設備移回到存儲箱中的存儲槽內，在該過程中使帶盒橫向、垂直和旋轉地移動。該盒梭包括用於與該盒接合的設備，這裡被稱為盒拾取裝置，在輸送盒的過程中以及在盒存儲箱中和在記錄和重放設備中裝載和卸載該盒的過程中，該盒拾取裝置與該盒接合。
下面將參照示出本發明的一個優選實施例的附圖對本發明進行詳細描述。
圖1是根據本發明原理的自動數據盒處理記錄和重放設備的頂部透視圖，其中頂蓋和後蓋被去除；圖2是圖1的盒處理記錄和重放設備的主底盤和機器人組件的頂部透視圖；圖3是圖1中所示的設備的盒梭和橫向移動組件的頂部透視圖；圖4是橫向引導組件的頂部透視圖，其中包括圖1中所示的裝置的撓曲纜線；圖5是如圖1中所示的裝置的橫移齒輪組件的放大透視圖；圖5A是圖5中的橫移齒輪組件的的馬達、齒輪和轉速計的放大透視細節圖；圖6是圖1的裝置的數據盒梭的頂部透視圖，數據盒梭包括轉子基座、橫移基座和升降機基座；圖7是與圖6類似的透視圖，其中示出了梭盒，並且轉子頂部導板和轉子蓋板被去除以觀察夾持器組件該升降機齒輪組件；圖8是圖6的盒梭中所用的撓性纜線的透視圖；圖9是與圖6類似的透視圖，其中示出了盒梭的升降機機構；圖10是表示轉子馬達和齒輪組件的盒梭的一部分的放大底部透視圖；圖11是升降機組件的基座的頂部透視圖並且示出了轉子組件的元件；圖12是轉子齒輪組件的放大透視圖；圖13是橫移組件的頂部透視圖，包括升降機組件和提升臂；圖14是橫移輥組件的放大透視圖，盒梭的壓迫側；圖15是在橫移導軌上的圖14中所示的橫移輥組件的透視圖；圖16是橫移導向件的放大端視圖，右側；圖17是橫移導向件的放大端視圖，左側；圖18是橫移頂板組件的側透視圖，包括升降機馬達組件和升降機傾斜調整板；圖19是轉子組件的頂部透視圖，包括轉子頂蓋和轉子蓋板並且示出了數據盒；圖20是在沒有轉子蓋板和轉子頂部導板的情況下示出的轉子組件的頂部透視圖，所示的盒夾持器組件處於外部位置；
圖21是如圖20中所示的轉子組件的頂部透視圖，但所示的盒夾持器組件處於內部位置；圖22是盒夾持器組件的放大透視圖；以及圖23是升降機齒輪組件和齒輪箱的放大透視圖。
具體實施例方式
參見圖1，其中示出了自動數據盒處理、記錄和重放裝置30，其中頂蓋和後蓋被去除。數據盒處理、記錄和重放裝置也被稱為裝載裝置。裝載裝置30採用標準尺寸和形狀並且在一個實施例中與用於架式安裝電子和計算機部件的2U標準尺寸形態因子相符。本發明所涉及的裝載裝置可縮放到其他尺寸，包括與1U形式因子或者4U形式因子相符。裝載裝置30包括帶記錄和重放驅動器32、兩個數據盒存儲箱34和36以及自動數據盒梭38。所示的數據盒40在存儲箱34中。
可根據於2003年10月31日提出的未審定美國臨時專利申請No.60/516,542，和在其要求權利的非臨時專利申請來構造數據存儲箱34和36，該文獻的內容在這裡合併參考。
可根據於2003年10月30日提出的未審定美國臨時專利申請No.60/515,601，和在其要求權利的非臨時專利申請的教導來縮放該裝置，該文獻的內容在這裡合併參考。
通常，盒梭38在兩個存儲箱34和36之間的中心梭空間42內移動並且選擇性地接近所需的數據盒40。被選擇的數據盒40從在存儲箱34或者36中的存儲槽被取出並且被盒梭38裝載到盒記錄和重放裝置32，盒記錄和重放裝置32在一些實施例中也可被稱為帶驅動器。在記錄和重放裝置32中後，帶盒40可用於計算機系統或者計算機網絡上的數據的自動備份和/或恢復功能。在記錄和重放裝置32已經用完特定的數據盒40後，盒梭38從記錄和重放裝置32取出數據盒40並且使得數據盒40返回到存儲箱34或者36中的存儲槽。如果需要的話，可利用記錄和重放裝置32中所用的盒梭38從存儲箱34和26中取出其他的數據盒40。
圖1中還示出了箱鎖定和接觸鎖定馬達組件44，利用鎖定和接觸鎖定馬達組件44可使存儲箱34和36被定位在裝載裝置30內或者選擇性地從中取出。每一個存儲箱34和36具有箱鎖定和接觸鎖定馬達組件44。圖1中還示出了橫移馬達和齒輪組件46。
現參見圖2，圖1中在沒有存儲箱34和36的情況下示出了裝載裝置30。裝載裝置30包括支撐該裝載裝置的其他部件的主底盤組件50。圖2中所示的盒梭38中具有數據盒40。盒梭38包括轉子組件52、橫移組件54、升降機組件56和橫移頂板組件58。
在圖2中所示的箱鎖定和接觸鎖定馬達組件44安裝在箱鎖定架60上，箱鎖定架60與驅動器架62相連，數據盒記錄和重放設備32安裝在驅動器架62中。其中還示出了橫移齒輪組件46。
引導盒梭38橫移的左橫移引導件64和右橫移引導件65安裝在主底盤組件50上。
圖3中單獨示出了橫移齒輪組件。橫移齒輪組件46包括橫移馬達66、橫移齒輪組件46和橫移帶68。橫移帶68的一端與橫移齒輪組件46相連並且其相對的一端與帶輪70相連。帶輪70安裝在圖2中所示的主底盤50上。本領域技術人員應該理解的是，橫移馬達66的操作將使得橫移帶68沿著其長度方向移動，這裡用Y軸表示。橫移馬達66是可逆的以使其可沿著任何一個方向移動橫移帶68。盒梭38被橫移帶夾72夾在橫移帶68上。梭38包括橫移組件54、轉子組件52、升降機組件56和橫移頂板組件58。
在橫移馬達66和橫移帶68的控制下盒梭38的移動能夠使盒梭38沿著Y軸移動以確定存儲箱中的多列數據盒中的哪些應該被接近。橫移馬達66和橫移帶68還用於使得數據盒40朝向記錄和重放設備32移動和遠離記錄和重放設備32移動。
圖4示出了左橫移引導件64和右橫移引導件65。橫移引導件64和65引導橫移組件54和橫移頂板組件58沿著Y方向移動，Y方向是沿著橫移引導件64和65的長度方向。
可以看出，橫移組件54在所示實施例中是敞開框架。
電源和控制和反饋數據分別通過左和右主機器人撓曲纜線76和78被供給到包括橫移框架54的盒梭38。撓曲纜線76和78沿著主底盤50(如圖2中所示)設置並且其一端包括纜線緊固件80。為了清楚起見，圖4中以與盒梭的橫移組件58分離的方式示出了纜線緊固件80，但在操作中纜線緊固件80與盒梭相連以在控制電子器件和盒梭之間提供電子和數據連通。撓曲纜線76和78中與纜線連接器80相鄰的一段的至少一部分不與主底盤50相連以使它使得平撓曲纜線76和78在盒梭58的移動過程中形成滾環。撓性纜線的滾環防止纜線上的過度撓曲和張緊以便在盒梭的反覆移動過程中使得纜線保持節拍。
參見圖5，其中示出了帶有橫移馬達的橫移齒輪組件46。橫移馬達66驅動橫移齒輪84以從馬達66到橫移帶68圍繞其安裝的橫移帶輪86減小轉速，如圖3中所示。齒輪84安裝在齒輪框架88上。通過導線90為橫移馬達66提供動力。傳感器，諸如光學傳感器，92被提供以感測齒輪84的轉速，用以反饋。最好提供多個齒輪84，但也可提供各種可選擇的減速裝置來代替。
圖5A中詳細示出了橫移馬達66和減速齒輪84。光學傳感器92在優選實施例中是光遮斷器，並且還提供第二光遮斷器94。光遮斷器92和94靠近轉速計盤96安裝，轉速計盤96隨著減速齒輪84轉動並且包括開口，所述開口移動到光遮斷器92和94的光束中和從光遮斷器92和94的光束中移出以提供關於橫移馬達66的操作的操作反饋。利用轉速計盤96和光遮斷器92和94控制沿著橫移方向、沿著Y軸的盒梭的位置、速度和移動方向。本領域技術人員應該理解的是，光遮斷器92和94相對於轉速計盤96中的開口的位置是偏置的以提供大於開口的間隔的敏感性。
除了由圖5A的轉速計盤96提供的反饋以外，本發明的一個優選實施例包括另一個安裝在盒梭的橫移基座上的光遮斷器，該光遮斷器與沿著左橫移引導件安裝的轉速計條紋相鄰。因此，本領域技術人員應該理解的是，盒梭的動作可直接由光遮斷器、轉速計條紋組合測量。
參見圖6，所示的盒梭38具有橫移基座54、升降機組件56、橫移頂板組件58和轉子組件52。特別是，橫移基座54包括相對於左和右橫移引導件64和65安裝在其左和右邊緣的橫移輥組件100。橫移頂板組件58安裝在橫移基座54上，橫移頂板組件58裝有升降機組件56。升降機組件56包括被支撐在升降機軸104上的升降機基座102。轉子組件52被設置在升降機基座102上，轉子組件52包括轉子基座106、轉子蓋板108和轉子頂部導板110。轉子蓋板108在部分112處在轉子頂部導板下方延伸。在轉子頂部導板和用於接收數據盒40的部分112之間形成腔或者空間。盒夾持器114和盒擋板116從圖6中所示的腔延伸。
如上所述，光遮斷器118在橫移基座54上以利用在左橫移引導件64上的轉速計條紋檢測沿著Y軸的移動。光遮斷器118以及其他傳感器、馬達、螺線管和電子元件與一個或者多個控制電連接以影響和協調其操作。
圖7中示出了轉子頂部導板110和轉子蓋板108被去除的盒梭38。橫移頂板組件58也被去除。升降機組件56包括通過用於減速的升降機齒輪組件124相連的升降機馬達122，升降機齒輪組件124又與升降機軸104相連。升降機帶126在第一升降機軸104上的帶輪128和在第二升降機軸104上的帶輪130之間延伸。空轉輪132壓在升降機帶126上以在帶上提供適合的張力。
升降機軸104延伸穿過升降機基座102中的升降機螺母134，從而升降機軸104的轉動可使得升降機基座沿著升降機軸104的長度方向移動。至少一個。最好兩個升降機螺母134安裝在浮動安裝座中以當升降機基座102移動時防止其束縛。
為了便於說明，在夾持器組件114的行程的末端的兩個不同位置處示出了夾持器組件114。在實踐中，該裝置具有一個在所示位置之間移動的夾持器組件114。在外部位置，在圖7的右側，夾持器組件處於盒被接合的位置處，並且在圖7中的左側位置是盒處於輸送位置的內部位置。利用在帶輪142上運行的夾持器帶140使得夾持器組件移動。夾持器帶140通過驅動其中一個帶輪142的夾持器齒輪組件146被夾持器馬達144驅動。夾持器組件114包括緊固在夾持器帶140上的帶夾148以使得夾持器組件114在盒接合位置和盒輸送位置之間來回移動。
通過轉子撓性纜線148將電源和控制數據提供給可逆的夾持器馬達144。轉子撓性纜線148在150處彎曲成滾環以適應轉子基座106的移動。夾持器齒輪組件146包括光學傳感器，諸如光遮斷器以及與上述關於橫移組件描述類似的轉速計盤以將位置和動作反饋給主要控制。
圖8示出了從盒梭38中取出的轉子撓性纜線148。也清楚地看到撓曲纜線滾環150。撓曲纜線148包括連接器端154和連接器端156。連接器端156與轉子組件相連而連接器端154與升降機基座102相連。在轉子組件的轉動過程中，撓曲纜線滾環150將在升降機基座壁和升降機基座壁102之間來回滾動。該滾動將在纜線上產生最小的應力以使纜線可在該設備的使用壽命內經受足夠數量的轉動循環。
圖9示出了盒梭38，並且轉子基座106被去除。升降機軸104能夠使數據盒40被垂直提離橫移基座54，升降機軸104被車有螺紋並且其上提供有被安裝在升降機基座102中的升降機螺母134。可以看到被升降機馬達122驅動的升降機齒輪組件124，升降機齒輪組件124通過升降機帶126轉動升降機軸104。升降機軸104的轉動使得升降機螺母134和升降機基座102沿著升降機軸104的長度方向移動。特別是，升降機馬達122的轉動使得升降機帶輪128和130的轉動。在升降機帶輪128和130之間的轉動由升降機帶126傳遞，利用空轉輪或者帶張緊輪132使得升降機帶126保持在張力作用下。升降機的運動這裡也被稱為沿著Z軸的運動。
圖9中也示出了夾持器馬達144和夾持器齒輪組件146和夾持器帶140。圖9中還示出了處於外部位置的夾持器組件114和盒擋板116。
圖9中示出了在一部分圓上延伸並且被正齒輪162接合的正齒輪環160。利用正齒輪和正齒輪環160之間的相互作用實現盒的轉動。轉子基座106(圖9中未示出)安裝在正齒輪環160上以使正齒輪162的轉動使得轉子基座轉動。
參見圖10，從橫移組件54下方可以看到正齒輪162。通過正齒輪組件164驅動正齒輪162以減小正齒輪馬達166的速度。光學傳感器168被提供在正齒輪組件164中以監測正齒輪組件164的轉動從而確定轉子的定位。拇指輪170也設置在正齒輪組件164中，拇指輪170被人工操作以例如在維護過程中使得轉子圍繞適當位置移動。人工拇指輪170也可用於初始設定以確保轉子組件的適當對準。
圖10中還示出了用於驅動升降機帶126的升降機馬達122和升降機齒輪組件124。
在圖11中示出了具有正齒輪162的轉子和升降機基座組件102，正齒輪162安裝在其上以當該設備被組裝時與正齒輪環接合。正齒輪162安裝在包括升降機螺母143的殼體部分172中。平面水平部分174從殼體172延伸並且包括半圓形槽176，轉子組件在半圓形槽176中轉動。轉子組件在半圓形槽176的中心處在轉動軸承178上轉動。一對傳感器180設置在半圓形槽176的端部處以檢測轉子組件的轉動。
圖12示出了與圖10的底視圖相對的轉子馬達166和轉子齒輪組件164的頂視圖。馬達166通過齒輪組件164中的一系列齒輪相連，包括偏心齒輪182和蝸輪184以將來自於馬達166的動力傳遞到正齒輪162。光學傳感器168已經去除以露出齒輪組件164中的光遮斷器轉速計盤186。轉子馬達和齒輪組件蓋18支撐馬達166和齒輪組件164並且蓋住圖18中所示的開口，支撐馬達166和齒輪組件164以及蓋住如圖10中所示的開口，從而當本設備完全組裝時轉子馬達166和轉子齒輪組件164被蓋住。
在圖13中，圖11的轉子/升降機基座組件102被安裝在其上的橫移基座54的每一側包括提升臂190，提升臂190在樞轉安裝件192處樞轉，樞轉安裝件192由提升彈簧194提供並且具有遠端的提升端部196以向上支撐在升降機基座102的外端。當升降機基座在安裝於升降機基座的一側的升降機螺紋軸104的作用下垂直移動時，提升臂190向上壓在升降機基座102的相對側面以支撐機器和帶盒的重量從而在垂直移動過程中防止升降機基座束縛。
橫移基座54具有與其間隔的橫移頂板組件58以支撐升降機螺紋軸104和升降機馬達組件122和升降機齒輪組件124。橫移頂板組件58覆蓋升降機帶以保護帶不被接觸。
橫移基座54的四個角部附近具有橫移輥198。輥198使得橫移基座和安裝在其上的自動裝載裝置機構在自動裝載裝置中的橫移空間內移動。沿著橫移基座54的一側設置一對夾72以將橫移基座固定在橫移帶上。在橫移基座上設置光學傳感器200以檢測沿著橫移引導件64和65的移動。
為了防止橫移組件54變形，特別是防止橫移頂板組件58相對於橫移基座翻傾，延伸的支撐臂202沿著橫移基座54的平表面從橫移頂板組件58延伸並與提升臂190相鄰且平行。
圖14中詳細示出了安裝在橫移基座154上的輥198。橫移輥組件198包括輥支架206，Z軸輥208和一對Y軸輥210安裝在輥支架206上。支架包括用於將支架206安裝到橫移基座54上的鉚釘或者螺栓212。圖15示出了在右橫移導向件65上的橫移輥組件198的移動。特別是，橫移導向件65具有上翻邊緣軌214，橫移輥組件198在上翻邊緣軌214上滾動。
圖16提供了在支架206上的具有Z軸輥208和Y軸輥210的橫移輥組件198的放大圖。支架206安裝在橫移基座54上以利用Z軸輥208使得橫移基座在橫移導向件65的表面上滾動以及利用Y軸輥210保證沿著Y軸的對準以接合軌214。圖16示出了與橫移導向件65的表面間隔的Z軸輥208，但，在橫移基座54沿著橫移導向件65移動過程中並不總是這樣的情況。
圖16示出了橫移引導件的右側。圖17示出了自動裝載裝置的左側的橫移引導件的放大圖。特別是，左橫移導向件64的邊緣處具有軌216但無輥接合該軌以防止橫移組件束縛。代替的是，輥組件198包括安裝在支架220上的Z軸輥218，支架220通過螺栓或者鉚釘222被栓接在橫移基座54上。Z軸輥218接合左橫移導向件64的表面。
現參見圖18，橫移頂板組件58包括細長板，並且升降機齒輪組件124和升降機馬達122安裝其一端處。傾斜調整機構被提供，利用調節孔224通過橫移頂板組件58評估傾斜調整機構，從而利用升降機調節板的傾斜能夠使得升降機機構在沿著Y軸行進的方向上被調整。因此，在組裝過程中和在現有的自動裝載裝置的維護過程中通過調整可實現升降機機構的精確對準。
在圖19中，轉子組件52容納數據盒40。轉子組件具有轉子基座106，轉子基座106與轉子蓋板108和轉子頂部導板110相連。這些元件一起形成一個隔室，在利用盒梭輸送數據盒的過程中數據盒40被接收在隔室中。數據盒40在轉子組件的轉動過程中被容納在轉子組件中。圖19中所示的整個轉子組件圍繞如圖11中所示的轉動軸承178轉動。
在利用條形碼識別數據盒40的數據存檔系統中，提供條形碼讀取器以讀取轉子組件52中的盒。用於條形碼讀取器的光束的輸入226在轉子組件52中與盒接收開口相對的一側處被提供。
在圖20中，轉子組件的轉子蓋板108和轉子頂部導板110被去除以露出內部工件。特別是，轉子基座106包括底壁228和周圍側壁230，周圍側壁230具有半圓形部分和在半圓形部分的每一端部處的平部。當該設備被組裝時，中心開口232接收轉動軸承178(圖11)夾持器馬達144驅動夾持器齒輪組件146，所示的夾持器齒輪組件146在夾持器齒輪殼體234內以移動盒夾持器。盒夾持器114沿著安裝在轉子基座106上的夾持器導板236移動。安裝在轉子基座106的底板228上的加強部分238用於增加強度以抵抗夾持器帶140中的張力。所示的盒夾持器114處於其最靠外的位置，準備接合在存儲箱或帶驅動器中的盒以使其可被拉到盒梭中。
圖21中所示的盒拾取器114處於其內部位置，即，當盒拾取器114已經將帶盒完全拉到盒梭中以輸送時盒拾取器所處位置。盒拾取器最好還返回到該內部位置以存儲，諸如在自動裝載裝置的功率下降過程中。
在現有的自動裝載裝置的一個實施例中，轉子基座106的壁230的一個角在240處被強化以抵抗磨損和破裂以使加強的角部240可用於將帶盒推入帶驅動器中。
圖22詳細示出了盒拾取器114。盒拾取器114具有盒擋板116，盒擋板116壓在帶盒的端表面上。拾取器架242從盒擋板116延伸，拾取器架242的端部具有盒接合凸起244，盒接合凸起244延伸到帶盒的側壁的開口中以使帶盒從存儲箱槽或者帶驅動器被拉出。拾取器架242被彈簧加載以圍繞扭轉彈簧246樞轉移動，從而在其作用下樞轉以咬合到帶盒中的側開口中。拾取器架242相對於夾持器支架248樞轉移動，接合夾持器帶140的帶夾250安裝在夾持器支架248上。利用拾取器檢測傳感器254檢測拾取器架242圍繞入口252的樞轉移動，拾取器檢測傳感器254具有可被從盒擋板116的背面延伸的凸起256中斷的光束。通過使轉子殼體內的光束被遮斷器延伸部分258中斷來檢測夾持器組件114的平移。由於遮斷器延伸部分258在轉子殼體內的預定位置處中斷光學傳感器的光束，夾持器組件114沿著其移動路徑的位置可被確定。電信號通過纜線260被裝載到夾持器組件114，纜線260被盤繞以使得夾持器組件移動並且被連接以裝載傳感器254的數據信號，但為了清楚起見，這樣的連接未在圖22中示出。
圖23分別示出了升降馬達和齒輪組件122和124的細節。升降機齒輪組件124被裝在齒輪箱262內並且由連接導線264為安裝在齒輪箱262內的傳感器提供電連接。傳感器包括光遮斷器和與其相互作用的盤以檢測升降機動作。
該梭的電子器件，包括馬達和傳感器，都在安裝於殼體中與帶驅動器相鄰的電路板中的硬體控制下以及在與該裝置相連的計算機系統或者計算機網絡的軟體操作的控制下，諸如數據備份軟體。
這樣，這裡示出和描述了一種用於自動數據存儲和檢索裝置的盒梭設備。梭提供縱向或者y方向上的移動和定位以使在存儲箱中的盒列可被接近。提供引導以防止該設備圍繞縱向軸線轉動。提供四個輥以為底盤底板產生參考平面同時允許在縱向或者y方向上移動。底盤的基座是撓性以適應該裝置的平移。
沿著縱向或者y方向上的引導基於在梭基座的側面上的四個輥，所述輥在箱引導件的板上的下彎邊緣的每一側上滾動。這產生判斷梭在y軸上的方向的完全限制線。被包括在公差預算中的唯一公差是輥的位置和金屬片材厚度。梭具有用於升降機軸和升降機組件的安裝孔，並且被與梭基座相連的馬達、齒輪和帶驅動。利用轉速計帶和光遮斷器以及關於齒輪箱中的正交轉速計的馬達速度控制和移動方向信息提供定位反饋。
該升降機設備使得升降機板和轉子沿著垂直或者z方向移動。升降機設備的垂直位置驅動應該被接近的盒排。為梭提供纜線連接。升降機包括兩個同步提升螺紋(帶同步)和與兩個螺紋軸中的一個相連的馬達/齒輪箱。另外，升降機包含用於轉子單元的安裝基座和用於轉動的馬達/齒輪箱。利用提升螺母控制升降機/轉子相對於x軸的轉動停止/高度定位。利用兩個螺紋軸/螺母和圓形孔/橢圓形孔實現相對於x軸的轉動控制。
提供轉子以利用在升降機基座中的正齒輪圈和馬達/齒輪箱相對於升降機圍繞z軸轉動。轉子的位置確定左或者右箱盒槽應該被接近。轉子利用纜線通過升降機被連接。轉子包括馬達/齒輪箱和拾取器，利用帶可使拾取器來回移動。拾取器從傳感器獲得其反饋。條形碼讀取器是一個選項以可利用偏移和升降機移動實現盒盤存的快速更新。
梭具有可移動並且在拾取器移動過程中將相對於其支撐點轉動的頂蓋。對於邊界空間，在轉子上方的z方向上，提供盒在轉子中的最佳引導(利用可移動的導槽)並且當盒被完全插入到轉子中時不佔很大高度以及允許機器人在裝載裝置內移動。
用於該裝置中的滾環撓性曲纜線確保在轉子組件的轉動過程中撓曲纜線的滾環將在轉子基座壁和升降機基座壁之間來回滾動。這種滾動將在纜線中產生最小的應力，因此纜線能夠在產品使用壽命中經受足夠數量的轉動循環。
儘管本領域技術人員可提出其他變型和變化，但本發明人的發明體現在這裡被授權的專利內的基本上和適當落在它們對本領域貢獻的範圍內的所有變化和變型。
在上述說明書、權利要求和/或附圖中披露的特徵可單獨和以任何組合形式作為以其不同形式實現本發明的材料。
權利要求
1.一種在自動的盒記錄和重放設備中使用的盒梭，其包括底盤；在所述底盤上的轉動框架，所述轉動框架可在操作上使得數據盒轉動；在所述轉動框架上的盒拾取器，所述盒拾取器在操作上將該數據盒拉到該轉動框架中和從所述轉動框架中推動該數據盒；與所述底盤相連的平移設備，以使得所述底盤在平移空間中平移，從而使得該數據盒在該轉動框架中從第一位置被帶到第二位置。
2.如權利要求1所述的盒梭，其特徵在於，還包括在所述底盤上的升降機，所述升降機具有安裝在其上的所述轉動框架，所述升降機可在操作上沿著基本上垂直於該平移移動的方向移動所述轉動框架和裝載在所述轉動框架中的該數據盒。
3.如權利要求2所述的盒梭，其特徵在於，所述升降機包括穿過在所述轉動框架的一側處的螺母的第一和第二螺紋軸和作用在所述轉動框架的另一側處的彈簧加載提升器。
4.如權利要求3所述的盒梭，其特徵在於，所述底盤限定底盤平面；並且所述升降機包括從所述底盤平面基本垂直延伸的升降機框架，所述升降機的所述第一和第二螺紋軸被安裝成以便在所述轉動框架中轉動。
5.如權利要求3所述的盒梭，其特徵在於，所述彈簧加載提升器包括在第一端部處與所述底盤相連的提升器臂以及在第二端部處在與所述螺紋軸相對的一側壓靠在所述轉動框架上。
6.如權利要求3所述的盒梭，其特徵在於，所述第一和第二螺紋軸藉助帶從而相互連接。
7.如權利要求6所述的盒梭，其特徵在於，還包括連接成以便移動所述帶並由此使得所述螺紋軸基本上一致地轉動的升降機驅動器，所述升降機驅動器包括傳感器，其連接成以便檢測所述升降機驅動器的操作，從而確定所述升降機的垂直位置。
8.如權利要求1所述的盒梭，其特徵在於，所述平移設備包括相互平行且間隔開地沿所述平移空間延伸的第一和第二導軌；與所述底盤相連並且與所述第一和第二導軌滾動接觸的輥；在帶輪上延伸並且基本上平行於所述第一和第二導軌延伸的帶，所述底盤被夾持到所述帶上；以及連接成以便選擇性地在帶輪上使所述帶移動的帶驅動器，以使所述底盤沿著所述第一和第二導軌平移。
9.如權利要求8所述的盒梭，其特徵在於，所述輥包括多個與所述底盤相連的輥組件，每一個所述輥組件包括多個輥，每一個輥組件的所述輥具有沿著至少兩個基本上垂直的方向轉動的軸。
10.如權利要求8所述的盒梭，其特徵在於，所述輥包括多個與所述底盤相連的輥組件，每一個所述輥組件包括多個輥，每一個輥組件的所述輥具有沿著至少兩個基本上平行的方向轉動的軸。
11.如權利要求8所述的盒梭，其特徵在於，還包括連接成以便檢測所述帶驅動器操作的傳感器，從而確定所述底盤沿著所述第一和第二導軌的位置。
12.如權利要求8所述的盒梭，其特徵在於，還包括與所述底盤相連的撓性纜線的滾環，所述撓性纜線的滾環具有基本上平行於所述平移設備的平移的部分，以便在平移過程中滾動。
13.如權利要求1所述的盒梭，其特徵在於，所述轉動框架包括轉動基座部分；在所述轉動基座部分中的轉動軸線；可在所述轉動基座部分中轉動的嵌齒輪；安裝在所述轉動基座部分中並且與所述嵌齒輪相連以便驅動所述嵌齒輪的轉動驅動器；所述轉動框架安裝成在所述轉動軸線上轉動；以及安裝在所述轉動框架上並且圍繞圓的至少一部分延伸的正齒輪環，所述正齒輪環與所述嵌齒輪接合，以使所述轉動驅動器的操作使得所述轉動殼體在所述轉動基座上轉動。
14.如權利要求13所述的盒梭，其特徵在於，所述轉動驅動器包括用於使得所述轉動框架在所述轉動基座部分上人工轉動的拇指輪。
15.如權利要求13所述的盒梭，其特徵在於，所述轉動驅動器包括連接成以便檢測所述轉動驅動器的操作從而確定所述轉動框架的轉動位置的傳感器。
16.如權利要求13所述的盒梭，其特徵在於，還包括在所述轉動基座部分和所述轉動框架之間連接的撓性纜線的滾環。
17.如權利要求1所述的盒梭，其特徵在於，還包括安裝在所述轉動框架中並且定向成能夠在所述轉動框架中從盒中讀取光學數據的光學掃描器。
18.如權利要求1所述的盒梭，其特徵在於，所述盒拾取器包括在所述轉動框架中的夾持器軌；在所述轉動框架中安裝在帶輪上的帶；連接成以便移動所述帶的帶驅動器；以及沿著所述夾持器軌移動的夾持器組件，所述夾持器組件與所述帶相連以便在所述帶驅動器操作時沿著所述夾持器軌移動。
19.如權利要求18所述的盒梭，其特徵在於，所述帶驅動器包括連接成以便檢測所述帶驅動器的操作從而確定所述夾持器組件沿著所述夾持器軌移動的傳感器。
20.如權利要求1所述的盒梭，其特徵在於，所述盒拾取器包括在所述轉動框架中的夾持器引導件；在所述轉動框架中的夾持器驅動器；以及安裝成可沿著所述夾持器引導件移動的夾持器組件，利用所述夾持器驅動器可選擇地使所述夾持器組件移動。
21.如權利要求1所述的盒梭，其特徵在於，所述盒拾取器包括夾持器組件，所述夾持器組件具有在盒推動過程中抵靠盒定位的推板；具有從所述推板延伸的凸起的盒夾持器，所述凸起可選擇地接合在數據盒中的凹槽中，以便在夾持器組件移動到轉動框架中的過程中將數據盒和該盒夾持器一起拉出。
22.如權利要求22所述的盒梭，其特徵在於，所述盒夾持器是彈簧加載的以便相對於所述轉動框架撓曲。
23.一種數據存儲和檢索裝置，其包括殼體；安裝在所述殼體中的帶驅動器；在所述殼體中的至少一個存儲箱，所述存儲箱具有多個用於保持數據盒的存儲槽；安裝在所述殼體中並且在操作上能夠使該數據盒從所述存儲箱移動到所述帶驅動器並且反之亦然的盒梭，所述盒梭包括底盤；在所述底盤上的轉動框架，所述轉動框架可使得該數據盒轉動；在所述轉動框架中的盒拾取器，所述盒拾取器可在操作上將該數據盒拉到所述轉動框架中和從所述轉動框架推動該數據盒；與所述底盤相連的平移設備，以使得所述底盤在平移空間中平移，從而使得該轉動框架中的該數據盒從第一位置被帶到第二位置。
24.一種數據存儲和檢索裝置，其包括殼體；安裝在所述殼體中的帶驅動器；在所述殼體中的第一和第二存儲箱，每一個所述存儲箱具有多個用於保持所述數據盒的存儲槽，所述第一和第二存儲箱由平移空間分隔開，所述帶驅動器位於所述平移空間的一端處；在所述平移空間中安裝在所述殼體中並且在操作上能夠使數據盒從所述存儲箱移動到所述帶驅動器並且反之亦然的盒梭，所述盒梭包括底盤；在所述底盤上並且在操作上可在升降機移動中使得數據盒移動的升降機，所述升降機包括安裝在所述底盤上並且基本上垂直於所述底盤延伸的升降機框架；安裝在所述升降機框架中並且基本上垂直於所述底盤延伸的第一和第二螺紋軸；使得所述第一和第二螺紋軸相互連接的升降機帶；連接成以便驅動所述升降機帶的升降機驅動器；在所述螺紋軸上的螺母；在第一側與所述螺母相連以便在所述升降機驅動器操作時使得升降機移動的升降機基座；作用在所述升降機基座的另一側處的彈簧加載提升器；在所述升降機上用於使數據盒轉動的轉動設備，所述轉動設備包括安裝成在所述升降機框架上轉動的嵌齒輪；在所述升降機框架上的轉動軸線；安裝成在所述轉動軸線上轉動的轉動殼體；安裝在所述轉動殼體上的並且與所述嵌齒輪接合的正齒輪環；連接成以便使所述嵌齒輪轉動的轉動驅動器；在所述轉動設備中用於將數據盒拉到所述轉動殼體中和從所述轉動殼體中推出數據盒的盒拾取器，所述盒拾取器包括在所述轉動殼體中的夾持器引導件；在所述轉動殼體中的夾持器驅動器；和安裝成可沿著所述夾持器引導件移動的夾持器組件，利用所述夾持器驅動器使得所述夾持器組件可選擇地移動；以及與所述底盤相連以使所述底盤在平移空間中平移的平移設備，以使在轉動殼體中的數據盒從第一位置被帶到第二位置，所述平移設備包括相互平行且間隔地沿著所述平移空間延伸的第一和第二導軌；與所述底盤相連並且與所述第一和第二導軌滾動接觸的輥；在帶輪上延伸並且基本上平行於所述第一和第二導軌延伸的帶，所述底盤被夾持到所述帶上；和連接成以便選擇性地在帶輪上使所述帶移動的帶驅動器，以使所述底盤沿著所述第一和第二導軌平移。
25.一種數據存儲和檢索裝置，其包括殼體；安裝在所述殼體中的至少一個帶驅動器；在所述殼體中的至少一個存儲箱，所述存儲箱具有多個用於保持所述數據盒的存儲槽；安裝在所述殼體中並且在操作上能夠使數據盒從所述存儲箱移動到所述帶驅動器並且反之亦然的盒梭，所述盒梭包括底盤；在所述底盤上使得數據盒轉動的轉動框架；在所述轉動框架上的盒拾取器，所述盒拾取器可在操作上將數據盒拉到轉動框架中和從所述轉動框架推動數據盒；與所述底盤相連的平移設備，以使得所述底盤在平移空間中平移，從而使得該數據盒在該轉動框架中從第一位置被帶到第二位置。
26.一種數據存儲和檢索裝置，其包括殼體；安裝在所述殼體中的至少一個帶驅動器；在所述殼體中的至少一個存儲箱，每一個所述存儲箱具有多個用於保持所述數據盒的存儲槽，所述第一和第二存儲箱由平移空間分隔開，所述帶驅動器位於所述平移空間的一端處；在所述平移空間中安裝在所述殼體中並且在操作上能夠使數據盒從所述存儲箱移動到所述帶驅動器並且反之亦然的盒梭，所述盒梭包括底盤；在所述底盤上並且在操作上可在升降機移動中使得數據盒移動的升降機，所述升降機包括安裝在所述底盤上並且基本上垂直於所述底盤延伸的升降機框架；安裝在所述升降機框架中並且基本上垂直於所述底盤延伸的第一和第二螺紋軸；使得所述第一和第二螺紋軸相互連接的升降機帶；連接成以便驅動所述升降機帶的升降機驅動器；在所述螺紋軸上的螺母；在第一側與所述螺母相連以便在所述升降機驅動器操作時使得升降機移動的升降機基座；作用在所述升降機基座的另一側處的彈簧加載提升器；在所述升降機上用於使數據盒轉動的轉動設備，所述轉動設備包括安裝成在所述升降機框架上轉動的嵌齒輪；在所述升降機框架上的轉動軸線；安裝成在所述轉動軸線上轉動的轉動殼體；安裝在所述轉動殼體上的並且與所述嵌齒輪接合的正齒輪環；連接成使所述嵌齒輪轉動的轉動驅動器；在所述轉動設備中在操作上將數據盒拉到所述轉動殼體中和從所述轉動殼體中推出數據盒的盒拾取器，所述盒拾取器包括在所述轉動殼體中的夾持器引導件；在所述轉動殼體中的夾持器驅動器；和安裝成可沿著所述夾持器引導件移動的夾持器組件，利用所述夾持器驅動器使得所述夾持器組件可選擇地移動；以及與所述底盤相連以使所述底盤在平移空間中平移的平移設備，以使在轉動殼體中的數據盒從第一位置被帶到第二位置，所述平移設備包括相互平行且間隔地沿著所述平移空間延伸的第一和第二導軌；與所述底盤相連並且與所述第一和第二導軌滾動接觸的輥；在帶輪上延伸並且基本上平行於所述第一和第二導軌延伸的帶，所述底盤被夾持到所述帶上；和連接成以便選擇性地在帶輪上使所述帶移動的帶驅動器，以使所述底盤沿著所述第一和第二導軌平移。
全文摘要
一種數據存儲和檢索裝置，其利用數據盒記錄和重放設備並且具有由記錄和重放設備保持以便使用的多個數據盒的存儲箱。盒梭在記錄和重放設備和儲藏箱之間移動數據盒。該盒梭具有用於使得盒梭和容納在其中的盒沿著數據存儲和檢索裝置內的平移空間移動的平移驅動器。盒梭還具有用於使得盒升降的升降機、用於使得盒轉動的轉動設備以及用於將盒移動到轉動設備和從轉動設備中移出的盒夾持器。
文檔編號G11B17/04GK1811947SQ20051000682
公開日2006年8月2日 申請日期2005年1月28日 優先權日2005年1月28日
發明者H·赫爾塞特 申請人:坦德伯格數據有限公司