資料庫設備中具有擺動機構的機械手的製作方法
2023-05-16 13:54:21 3
專利名稱：資料庫設備中具有擺動機構的機械手的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種例如諸如磁帶資料庫設備的資料庫設備。具體地，本發明涉及該資料庫設備中的一種機械手，它能夠存取容納諸如磁帶盒的物體的單元。
背景技術：
在磁帶資料庫設備中，機械手定位在與備用區域附近的操作區域內的一個單元相對應的特定位置處。機械手上安裝有抓取指。抓取指抓取單元內的磁帶盒。機械手設計成在磁帶資料庫設備中輸送磁帶盒。
機械手失靈時被轉移到備用區域。位於抓取指運動路徑上的單元或磁帶盒可能會幹涉機械手的轉移。在這種情況下，機械手不能到達備用位置。失靈的機械手例如阻礙操作區域內的備用機械手的運動。因而不能實現冗餘。
發明內容
因而，本發明的目的在於提供一種能夠可靠地使得機械手到達備用區域的資料庫設備。
根據本發明，提供了一種資料庫設備，包括包括多個單元的存儲箱；託架；定位機構，用於將所述託架定位在與預定備用區域附近的操作區域內的所述單元相應的位置處；安裝在託架上的一對抓取指，這些抓取指能夠沿水平面彼此靠近和遠離；朝備用區域驅動託架的輸送機構；以及擺動機構，當輸送機構向備用區域運送託架時，該擺動機構使得抓取指能夠繞過位於這些抓取指運動路徑上的物體。
所述資料庫設備通常使定位機構將託架定位在與所述單元相對應的位置處。所述抓取指用於抓握所述單元內的物體。所述託架用於輸送該物體。若定位機構失靈，則輸送機構取代定位機構而將託架輸送到備用區域。即使在抓取指的運動路徑上存在物體，託架也能夠保持運動，因為擺動機構使得抓取指繞過運動路徑上的物體擺動。這樣，託架可靠地到達備用區域。
所述輸送機構可包括備用託架；以及備用定位機構，其設計成將所述備用託架定位在與操作區域內的單元相對應的位置處。該輸送機構使得備用託架在上述託架不操作時操作。備用託架用於輸送所述單元內的物體。這樣，資料庫設備無任何中斷地保持操作。
所述資料庫設備可還包括安裝在託架上的支撐件，該支撐件沿最前位置和最後位置之間的平面在縱向方向上運動；安裝在所述支撐件上的支撐軸，該支撐軸將抓取指連接到支撐件上，從而繞沿所述平面在垂直於所述縱向方向的橫向方向上延伸的轉動軸線相對轉動；以及安裝在所述支撐件上的驅動機構，該驅動機構使得抓取指沿橫向方向彼此靠近和遠離。所述資料庫設備使得抓取指在支撐件設在最前位置時抓取所述物體。該物體接著被拿進所述託架內。於是該託架可輸送該物體。
在這種情況下，所述資料庫設備還可以包括彈性部件，其產生使得抓取指繞支撐軸沿特定方向擺動的驅動力；以及止動件，其設計成當該止動件接收沿所述特定方向轉動的抓取指時，將該抓取指的末端定位在沿縱向方向的最前位置處。當所述止動件限制抓取指的轉動時，該抓取指被迫使採取基準姿勢。抓取指的末端定位在沿前進方向的最遠處。當抓取指碰撞在其運動路徑上的物體時，該抓取指抵抗所述彈性部件的彈性繞所述轉動軸線轉動。該抓取指從而能夠繞所述物體擺動。所述彈性部件的彈性用於使抓取指保持基準姿勢，除非該抓取指與物體碰撞。抓取指通常能夠將物體抓取到所述單元內。可方便地實現上述擺動機構。
可設置一種特定的機械手來實現所述資料庫設備。該機械手可包括託架；安裝在所述託架上的支撐件，該支撐件沿最前位置和最後位置之間的平面在縱向方向上運動；安裝在所述支撐件上的一對抓取指，這些抓取指沿所述平面在與所述縱向方向垂直的橫向方向上彼此隔開；安裝在所述支撐件上的驅動機構，該驅動機構使得抓取指沿橫向方向彼此靠近和遠離；以及安裝在所述支撐件上的擺動機構，該擺動機構使得抓取指繞沿橫向方向延伸的轉動軸線轉動。在這種情況下，所述擺動機構可包括沿橫向方向延伸的支撐軸，該支撐軸支撐抓取指以用於相對轉動；彈性部件，其產生使得抓取指繞支撐軸沿特定方向轉動的驅動力；以及止動件，其設計成當該止動件接收沿所述特定方向轉動的抓取指時，將該抓取指的末端定位在沿縱向方向的最前位置處。
從以下結合附圖對優選實施例的描述中將清楚本發明的以上和其它目的、特徵和優點，其中圖1是示意性地示出磁帶資料庫設備的結構的立體圖；圖2是磁帶資料庫設備的側視圖，用於示意性地示出第一和第二機械手的運動區域；圖3是第一或第二機械手的放大立體圖；圖4是示意性地示出第一或第二機械手的結構的平面圖；圖5是示意性地示出第一或第二機械手的操作的平面圖；圖6是示意性地示出第一或第二機械手的操作的平面圖；圖7是示意性地示出從機械手的外殼伸出的抓取指的立體圖；圖8是示意性地示出第一或第二機械手的操作的平面圖；圖9是示意性地示出第一或第二機械手的操作的平面圖；圖10是示意性地示出第一或第二機械手的操作的平面圖；圖11是示意性地示出擺動機構的結構的放大立體圖；圖12是示意性地示出擺動機構的結構的分解圖；圖13是示意性地示出機械手碰撞一單元的平面圖；圖14是示意性地示出擺動機構的操作的側視圖；圖15是示意性地示出擺動機構的操作的側視圖；圖16是示意性地示出擺動機構的操作的側視圖；以及圖17是示意性地示出擺動機構的操作的側視圖。
具體實施例方式
圖1示意性地示出根據本發明一實施例的磁帶資料庫設備11的結構。該磁帶資料庫設備11包括箱形外殼12。外殼12限定例如呈從地面直立的平行六面體形式的內部空間。存儲箱13a、13b放置於外殼12的內部空間內。一對存儲箱13a(其中一個未示出)位於呈平行六面體形式的預定中央空間的相對側。各存儲箱13a均包括單元14、14、…。單元14、14、…的開口沿垂直於地面的平面(即，所述中央空間的側面)布置。諸如磁帶盒15的物體或記錄介質容納在單個單元14中。例如可採用開放線性磁帶(LTO)盒作為磁帶盒15。
存儲箱13b置於鄰近存儲箱13a、13a之間的中央空間的位置處。在存儲箱13b內放置例如四個諸如磁帶驅動器16的記錄介質驅動器。這些磁帶驅動器16分別包括沿垂直於地面的平面(即，所述中央空間的側面)布置的槽。磁帶驅動器16設計成用於將磁信息數據寫入磁帶盒15內的磁記錄帶內。磁帶驅動器16還設計成用於從磁帶盒15內的磁性記錄帶讀取磁信息數據。磁帶盒15通過所述槽插入磁帶驅動器16內以及從磁帶驅動器16取出。磁性記錄帶在磁帶驅動器16內從磁帶盒15內的捲軸退繞。退繞的磁性記錄帶接著卷繞在磁帶驅動器16內的捲軸上。
這裡，在所述中央空間內限定xyz坐標系。xyz坐標系的y軸設成垂直於地面。存儲箱13a內的單元14沿垂直方向平行於y軸成行布置。xyz坐標系的z軸設成沿水平方向平行於存儲箱13a延伸。於是，z軸沿水平方向穿過存儲箱13a內的單元14的行延伸。xyz坐標系的x軸設成沿水平方向平行於存儲箱13b延伸。於是，x軸沿水平方向穿過存儲箱13b內的磁帶驅動器16延伸。
在外殼12的內部空間內放置例如兩個容器17、17。其中一個容器17在其內容納資料庫控制器板和第一控制器板。另一個容器17同樣容納第二控制器板。外部主機(未示出)連接到資料庫控制器板上。在資料庫控制器板以及第一和第二控制器板處基於主機提供的數據和/或指令實現各種處理。
第一和第二輸送機器人18、19置於外殼12中的中央空間內。第一和第二輸送機器人18、19分別包括第一和第二機械手21、22。第一和第二機械手21、22分別設計成相對於第一和第二存儲箱13a、13b運動。第一和第二機械手21、22使得能夠在單元14和磁帶驅動器16之間輸送磁帶盒15。第一和第二機械手21、22設計成用於將磁帶盒15從磁帶驅動器16的槽中取出並輸送。第一和第二機械手21、22設計成使自身的槽23對著單元14的開口，用於將磁帶盒15送到單元14以及從單元14接收磁帶盒15。同樣，第一和第二機械手21、22的槽23能夠對著相應的磁帶驅動器16的槽。稍後將詳細描述第一和第二機械手21、22。
定位機構24連接到第一輸送機器人18中的第一機械手21上。定位機構24包括從地面直立的支撐件或第一支撐柱25。第一導軌26連接到第一支撐柱25上。第一導軌26沿垂直方向延伸。支撐體或引導件27連接到第一導軌26上。第一導軌基座28連接到引導件27上。引導件27和第一導軌基座28沿水平方向平行於存儲箱13a延伸。第一導軌基座28定位在與存儲箱13a、13a間隔相等的中間位置處。
引導件27和第一導軌基座28能夠沿第一導軌26平行於y軸向上和向下運動。一驅動機構連接到引導件27上，用於所述向上和向下運動。該驅動機構可例如包括連接到引導件27末端的帶以及用於捲起該帶的卷繞機。例如，將諸如電動機的動力源結合在卷繞機內。例如可利用步進電機作為所述電動機。以下例如將該電動機稱為「y軸電動機」。
同樣，定位機構29連接到第二輸送機器人19中的第二機械手22上。定位機構29包括從地面直立的支撐件或第二支撐柱31。第一導軌32連接到第二支撐柱31上。第一導軌32沿垂直方向延伸。支撐體或引導件33連接到第一導軌32上。第一導軌基座34連接到引導件33上。引導件33和第一導軌基座34沿水平方向平行於存儲箱13a延伸。第一導軌基座34定位在與存儲箱13a、13a間隔相等的中間位置處。
引導件33和第一導軌基座34能夠沿第一導軌32平行於y軸以與引導件27和第一導軌基座28相同的方式向上和向下運動。一驅動機構連接到引導件33上，用於所述向上和向下運動。該驅動機構可例如包括連接到引導件33末端的帶以及用於捲起該帶的卷繞機。例如，將諸如電動機的動力源結合在卷繞機內。例如可採用步進電機作為所述電動機。以下例如將該電動機稱為「y軸電動機」。引導件27、33和第一導軌基座28、34沿y軸在垂直方向上布置。第二輸送機器人19的第一導軌基座34在第一輸送機器人18的第一導軌基座28的上方沿垂直方向運動。
第二導軌35結合在各第一導軌基座28、34內。第二導軌35沿水平方向平行於存儲箱13a延伸。第二導軌基座36連接到第二導軌35上。第二導軌基座36沿水平方向平行於存儲箱13b延伸。第二導軌基座36沿第二導軌35平行於z軸在水平方向上運動。一驅動機構連接到第二導軌基座36上，用於所述水平運動。該驅動機構例如可包括圍繞第一導軌基座28、34上的一對帶輪的環形帶，以及產生驅動力以驅動其中一個帶輪轉動的動力源。該環形帶可連接到第二導軌基座36上。可利用電動機作為所述動力源。例如可採用步進電機作為所述電動機。以下例如將該電動機稱為「z軸電動機」。
在各個第二導軌基座36上固定一對第三導軌37、37。第三導軌37沿水平方向平行於存儲箱13b延伸。第一和第二機械手21、22分別連接到相應對第三導軌37上。第一和第二機械手21、22因而能夠沿第三導軌37平行於x軸在水平方向上運動。第一和第二機械手21、22還能夠在第三導軌37上繞平行於垂直軸線或y軸的轉動軸線轉動。一支座(未示出)連接到各對第三導軌37、37上，用於所述水平運動和轉動。該支座能夠沿第三導軌37、37平行於x軸在水平方向上運動。一驅動機構連接到該支座上，用於所述水平運動。該驅動機構例如可包括圍繞第二導軌基座36上的一對帶輪纏繞的環形帶，以及產生驅動力以驅動其中一個帶輪轉動的動力源。該環形帶可連接到所述支座上。可利用電動機作為所述動力源。例如可採用步進電機作為所述電動機。以下例如將該電動機稱為「x軸電動機」。第一和第二機械手21、22分別安裝在所述支座上。第一和第二機械手21、22分別連接到所述支座上以繞所述垂直軸線相對轉動。各第一和第二機械手21、22均連接一驅動機構，用於所述相對轉動。該驅動機構例如可包括圍繞第一或第二機械手21、22的轉動軸以及所述支座上的帶輪纏繞的環形帶，以及產生驅動力以驅動帶輪轉動的動力源。可利用電動機作為所述動力源。例如可採用步進電機作為所述電動機。以下例如將該電動機稱為「迴轉電動機」。
磁帶資料庫設備11利用xyz坐標系中的坐標和繞所述轉動軸線的角度來確定各個單元14的位置。根據xyz坐標系的坐標定位第一和第二輸送機器人18、19中的第一和第二機械手21、22。根據繞所述垂直軸線的轉角確定第一和第二機械手21、22的姿勢或方向。第一控制器板根據為各個單元14設定的坐標和轉角確定第一機械手21的位置和轉動。同樣，第二控制器板根據為各個單元14設定的坐標和轉角確定第二機械手22的位置和轉動。這樣，第一和第二機械手21、22就能夠以較高精度分別使槽23對著相應的單元14的開口。
如圖2所示，第一和第二機械手21、22被定位在與操作區域41內的單元14、14、…相對應或相對的位置處。第一和第二機械手21、22均能夠使槽23對著操作區域41內的單元14、14、…中的特定單元。在磁帶資料庫設備11中為第一和第二機械手21、22分別設置備用區域42、43。第二機械手22設計成使用操作區域41最上限附近的備用區域43。第二輸送機器人19使得第一導軌基座34在第二機械手22定位在備用區域43內時佔據第一導軌32上的最上位置。當第二機械手22這樣離開操作區域41時，第一機械手21於是可定位在與操作區域41內的任何單元14相對應的位置處。第二機械手22的運動區域因而可在操作區域41和備用區域43上延伸。
同樣，第一機械手21設計成使用操作區域41最下限附近的備用區域42。第一輸送機器人18使得第一導軌基座28在第一機械手21定位在備用區域42內時佔據第一導軌26上的最下位置。當第一機械手21這樣離開操作區域41時，第二機械手22於是可定位在與操作區域41內的任何單元14相對應的位置處。第一機械手21的運動區域因而可在操作區域41和備用區域42上延伸。在這種情況下，由於存儲箱13a、13b在磁帶資料庫設備11中相互靠近布置，因此坐標和轉角的特定組合致使第一和第二機械手21、22接觸存儲箱13a、13b。這種坐標和轉角的組合不包括第一和第二機械手21、22的各運動區域。
磁帶資料庫設備11通常使得第一輸送機器人18根據來自資料庫控制器板的指令進行操作。第一機械手21在單元14、14、…和磁帶驅動器16、16..之間輸送磁帶盒15。例如當第一機械手21失靈時，資料庫控制器板使第二輸送機器人19開始操作。第二輸送機器人19的引導件33和第一導軌基座34被沿第一導軌32向下驅動。在這種情況下，第一輸送機器人18的第一導軌基座28和引導件27與第一導軌26上的驅動機構分離。例如當引導件33與第一輸送機器人18的引導件27接觸時，引導件33的驅動力用於沿第一導軌26向下推動第一導軌基座28和引導件27。當第二輸送機器人19的引導件33和第一導軌基座34到達操作區域41的最下限時，第一輸送機器人18的第一導軌基座28位於運動區域的最下限。第一機械手21就這樣被轉移到備用區域42內。第二機械手22於是取代第一機械手21提供磁帶盒15在單元14、14、…和磁帶驅動器16、16、…之間的輸送。只要第二機械手22在操作區域41內運動，就會可靠地防止第二輸送機器人19與第一輸送機器人18發生幹涉。這裡，第二輸送機器人19起到根據本發明的輸送機構的作用。
可在第二輸送機器人19的操作期間對第一輸送機器人18進行修理。例如，在第一輸送機器人18中可用新的機械手代替第一機械手21。在更換第一機械手21後，第一輸送機器人18可立即取代第二輸送機器人19。可選地，第二輸送機器人19可即使在更換第一機械手21後仍保持操作。若在第二輸送機器人19的操作期間第二機械手22失靈，則第一輸送機器人18以與上述相同的方式將第二機械手22驅動到備用區域43內。第一機械手21然後取代第二機械手22。只要第一機械手21在操作區域41內運動，就會可靠地防止第一送機器人18與第二輸送機器人19發生幹涉。在這種情況下，第一輸送機器人18起到根據本發明的輸送機構的作用。
將對第一機械手21進行詳細描述。如圖3所示，第一機械手21包括限定箱形外殼45的託架46。上述槽23限定在外殼45的前壁中。如圖4所示，支撐件47置於託架46的外殼45內。支撐件47連接到一對引導軸48上。引導軸48沿一平面(即水平面)在縱向方向上相互平行延伸。引導軸48用於引導支撐件47的縱向運動。支撐件47在水平面內在引導軸48之間沿垂直於所述縱向方向的橫向方向延伸。
驅動機構49連接到支撐件47上。驅動機構49包括繞垂直於水平面的垂直軸51轉動的迴轉部件52。小軸53在沿水平方向與垂直軸51隔開的位置處置於迴轉部件52上。在迴轉部件52的轉動期間，小軸53沿水平面在圓形軌道上繞垂直軸51運動。換言之，小軸53在運動期間保持與垂直軸51隔開一定間隔。
細長開口54形成於支撐件47中。細長開口54沿水平面在橫向方向上延伸。細長開口54接收回轉部件52上的小軸53。支撐件47這樣就與迴轉部件52相關聯。細長開口54的總長設成等於或大於所述圓形軌道的直徑。
諸如電動機55的動力源連接到迴轉部件52上。從電動機55向迴轉部件52供應驅動力。可採用帶驅動器、齒輪機構等傳遞該驅動力。電動機55的轉動使得迴轉部件52能夠繞垂直軸51轉動。
限制件56固定到託架46的外殼45上。限制件56位於迴轉部件52的運動路徑上。迴轉部件52沿任一方向的轉動都使得該迴轉部件52最終碰撞限制件56。這樣，限制件56用於防止迴轉部件52轉動一整圈。限制件56在與垂直軸51的軸線相交的縱向中心線上定位在垂直軸51後方的位置處。
第一和第二抓取指組件57a、57b安裝在支撐件47上。抓取指組件57a、57b均連接到支撐件47上，用於繞樞軸58相對轉動。樞軸58沿與水平面垂直的垂直方向延伸。第一抓取指組件57a包括第一臂部件61，其沿橫向方向朝第二抓取指組件57b的樞軸58延伸。同樣，第二抓取指組件57b包括第二臂部件62，其沿橫向方向朝第一抓取指組件57a的樞軸58延伸。連接軸63固定到第一臂部件61的末端上。連接軸63沿垂直方向直立。在第二臂部件62的末端處形成有橢圓形開口64。橢圓形開口64沿橫向方向延伸。當第二臂部件62的末端疊加在第一臂部件61的末端上時，橢圓形開口64接收連接軸63。第一和第二臂部件61、62的末端這樣彼此相連。連接軸63位於與樞軸58、58間距相等的中間位置處。
抓取指65、66分別連接到第一和第二臂部件61、62上。抓取指65、66分別從第一和第二臂部件61、62向前延伸。抓取指65、66在橫向方向上彼此隔開預定間隔。抓取指65、66的末端均形成有鉤67。鉤67設計成從相應的抓取指65、66沿橫向方向向內彎曲。抓取指65、66例如可由金屬板衝壓而成。抓取指65、66可保持垂直於水平面的垂直姿勢。
第一和第二臂部件61、62分別能夠繞樞軸58在後退位置和前進位置之間擺動。第一和第二臂部件61、62在後退位置處將它們的末端保持在基準位置。第一和第二臂部件61、62在前進位置處將它們的末端保持在基準位置前方的位置處。當第一和第二臂部件61、62到達前進位置時，鉤67、67之間的空間變得大於或寬於磁帶盒15的寬度。磁帶盒15因而能夠進入鉤67、67之間的空間。當第一和第二臂部件61、62從前進位置運動到後退位置時，鉤67、67彼此靠近。抓取指65、66就這樣被驅動成彼此靠近或遠離。
諸如壓縮彈簧68的彈性部件連接到支撐件47和第二臂部件62上。壓縮彈簧68用於朝後退位置帶動第二臂部件62。壓縮彈簧68產生的彈性足以將第二臂部件62保持在後退位置處。當迫使第二臂部件62到達後退位置時，第一臂部件61在連接軸63的輔助下也能夠到達後退位置。抓取指65、66這樣保持最靠近彼此。
凸輪部件69安裝到第一臂部件61上。凸輪部件69可與第一臂部件61成一體。凸輪部件69限定出第一凸輪面71和第二凸輪面72。第一凸輪面71從第一臂部件61的根端朝第一臂部件61的末端向外延伸。第二凸輪面72從第一凸輪面71的外邊界朝第一臂部件61的末端延伸。第一和第二凸輪面71、72設成垂直於水平面。當第一臂部件61設置在後退位置處時，第一和第二凸輪面71、72位於細長開口54內。第一凸輪面71設計成逐漸遠離細長開口54在靠近第一臂部件61末端位置處的輪廓。第二凸輪面72設計成靠近細長開口54在靠近第一臂部件61末端位置處的輪廓。第一凸輪面71在橫向方向上延伸得長於或寬於第二凸輪面72。換言之，相對於細長開口54的輪廓，第一凸輪面71形成為緩和梯度，而第二凸輪面72形成為陡峭梯度。
現在，假定第一機械手21從其中一個單元14抓取磁帶盒15。支撐件47設在託架46的外殼45內的備用位置處。壓縮彈簧68用於將第一和第二臂部件61、62保持在後退位置處。抓取指65、66因而設成最靠近彼此。小軸53在該細長開口54的第一或左端與第一凸輪面71之間的空間中位於細長開口54內。
當第一機械手21與單元14相對時，電動機55使得迴轉部件52繞垂直軸51沿正向方向轉動，如圖5所示。迴轉部件52的該轉動使得小軸53向前運動。由於小軸53和支撐件47之間沿縱向方向的相對運動受到限制，因此小軸53的向前運動致使支撐件47向前運動。小軸53能夠在細長開口54內沿橫向方向運動，從而小軸53在細長開口54的左端與第一凸輪面71之間的空間中運動。
迴轉部件52的進一步轉動使得小軸53在細長開口54內從該細長開口54的左端朝第二或右端運動。小軸53與第一臂部件61上的第一凸輪面71接觸，如圖6所示。如上所述，由於第一凸輪面71逐漸遠離細長開口54的輪廓，因此小軸53的橫向運動用於驅動第一臂部件61繞樞軸58運動。因而使得第一臂部件61抵抗壓縮彈簧68的壓縮力繞樞軸58向前擺動。這使得連接軸63繞樞軸58運動。連接軸68的該運動使得第二臂部件62同樣繞樞軸58向前擺動。抓取指65、66因而逐漸彼此遠離。與此同時，如從圖7明顯可見，抓取指65、66通過槽23從外殼45伸出。使得單元14中的磁帶盒15進入抓取指65、66的鉤67、67之間的空間內。
迴轉部件52的進一步轉動使得小軸53與凸輪部件69的接觸從第一凸輪面71過渡到第二凸輪面72。當小軸53已運動穿過第二凸輪面72時，小軸53到達細長開口54中的沿橫向方向的中間位置，如圖8所示。支撐件47被帶到最前位置。壓縮彈簧68迫使第一和第二臂部件61、62立即返回到後退位置。抓取指65、66的鉤67、67因而更加彼此靠近。磁帶盒15就這樣被保持在抓取指65、66之間。鉤67與限定在磁帶盒15中的接收開口接合。壓縮彈簧68的壓縮力作用在抓取指65、66上。該壓縮力使得第一機械手21能夠牢固地保持磁帶盒15。
迴轉部件52的進一步轉動使得小軸53在細長開口54內從中間位置朝右端運動，如圖9所示。支撐件47逐漸後退。抓取指65、66能夠運動到槽23內。磁帶盒15就這樣被抓取到槽23內。
迴轉部件52保持轉動，直到該迴轉部件52與限制件56接觸。當迴轉部件52與限制件56接觸時，支撐件47沿縱向方向後退到最遠處，如圖10所示。這樣就產生了支撐件47的最後位置。磁帶盒15完全容納在外殼45內。第一機械手21接著開始輸送磁帶盒15。
當磁帶盒15從託架46上卸下時，迴轉部件52被驅動以沿與上述方向相反的方向繞垂直軸51轉動。迴轉部件52的轉動使得小軸53向前運動。當小軸53前進到最遠處時，支撐件47也前進到最遠處，如圖8所示。小軸53與第二凸輪面72接觸。迴轉部件52的進一步轉動使得小軸53在細長開口54內沿橫向方向從中間位置朝左端運動。小軸53的橫向運動用於驅動第一臂部件61繞樞軸58擺動。第一臂部件61能夠抵抗壓縮彈簧68的壓縮力繞樞軸58向前擺動。這使得連接軸63繞樞軸58運動。連接軸63的該運動使得第二臂部件62同樣繞樞軸58向前擺動。抓取指65、66因而逐漸彼此遠離。鉤67與磁帶盒15分開。
迴轉部件52的進一步轉動使得支撐件47逐漸後退到槽23內。磁帶盒15因而逐漸離開抓取指65、66之間的空間。與此同時，抓取指65、66的鉤67彼此靠近。當抓取指65、66完全從磁帶盒15(即，單元14)退回時，抓取指65、66設成最靠近。迴轉部件52的進一步轉動於是使得支撐件47返回外殼45內的備用位置。
擺動機構74在第一臂部件61和抓取指65之間以及在第二臂部件62和抓取指66之間分別結合在抓取指組件57a、57b中。如圖11所示，擺動機構74包括固定到抓取指組件57b中的第二臂部件62的前表面上的安裝基座75。例如可利用螺釘76固定安裝基座75。
支撐件77形成在安裝基座75中。支撐件77設計成從第二臂部件62的前表面向前延伸。抓取指66安裝到支撐件77上，用於繞沿水平面在橫向方向上延伸的轉動軸線78相對轉動。止動件79形成在抓取指66中。止動件79平行於轉動軸線78延伸。止動件79設計成追蹤繞轉動軸線78的運動路徑。支撐件77與止動件79的運動路徑相交。止動件79能夠與支撐件77接觸以限制抓取指66繞轉動軸線78的轉動。止動件79與支撐件77的接觸使得抓取指66採取基準姿勢。當抓取指66採取基準姿勢時，抓取指66的末端(即，鉤67)到達最前位置。
如圖12所示，襯套81固定到支撐件77上。襯套81起到根據本發明的支撐軸的作用。螺釘82被擰到支撐件77內用於固定襯套81。襯套81插設在螺釘82的頭部和支撐件77之間。抓取指66在螺釘82的頭部和支撐件77之間安裝在襯套81上。在抓取指66中形成有通孔83以接收襯套81。扭轉圓簧84同樣在抓取指66和支撐件77之間安裝在襯套81上。扭轉圓簧84產生用於繞轉動軸線78或襯套81沿一個方向轉動的驅動力。沿這一方向的該驅動力使得鉤67能夠向下運動。包含彈性扭轉力的所述驅動力用於將抓取指66保持在基準姿勢。在支撐件77和扭轉圓簧84之間，在扭轉圓簧84和抓取指66之間以及在抓取指66和螺釘82的頭部之間分別插設有間隔件85。應當指出的是，抓取指組件57a同樣包括與所述擺動機構相同的擺動機構。
現在，如圖13所示，例如假定在第一機械手21失靈後第一機械手21的轉移期間，抓取指66與單元14或單元14內的磁帶盒15接觸。這裡，儘管抓取指66與單元14的接觸，第一機械手21仍保持運動，如圖14所示。換言之，第二輸送機器人19保持沿第一導軌26驅動第一輸送機器人18的第一導軌基座28和引導件27。第一機械手21受到向下的驅動力。抓取指66基於單元14的反作用而被迫繞轉動軸線78向上轉動，如圖15所示。
當抓取指66形成直立姿勢時，該抓取指66完全從單元14釋放，如圖16所示。第一機械手21因而能夠保持向下運動。這樣避免了抓取指66與單元14或磁帶盒15發生幹涉。當抓取指66已經經過單元14時，基於扭轉圓簧84的彈性力，該抓取指66能夠返回基準姿勢，如圖17所示。這樣，第一機械手21可以可靠地到達備用區域42。
權利要求
1.一種資料庫設備，包括包括多個單元的存儲箱；託架；定位機構，其被設計成用於將所述託架定位在與預定備用區域附近的操作區域內的所述單元相對應的位置處；安裝在所述託架上的一對抓取指，所述抓取指能夠沿水平面彼此靠近和遠離；朝備用區域驅動所述託架的輸送機構；以及擺動機構，當所述輸送機構向備用區域運送所述託架時，該擺動機構允許所述抓取指繞過位於抓取指運動路徑上的物體。
2.根據權利要求1所述的資料庫設備，其特徵在於，所述輸送機構包括備用託架；以及備用定位機構，其被設計成用於將所述備用託架定位在與操作區域內的單元相對應的位置處。
3.根據權利要求2所述的資料庫設備，其特徵在於，還包括安裝在託架上的支撐件，所述支撐件沿最前位置和最後位置之間的平面在縱向方向上運動；安裝在所述支撐件上的支撐軸，所述支撐軸將抓取指連接到支撐件上，從而繞沿所述平面在垂直於所述縱向方向的橫向方向上延伸的轉動軸線相對轉動；以及安裝在所述支撐件上的驅動機構，所述驅動機構使得抓取指沿橫向方向彼此靠近和遠離。
4.根據權利要求3所述的資料庫設備，其特徵在於，還包括彈性部件，其產生使得抓取指繞支撐軸沿特定方向擺動的驅動力；以及止動件，其被設計成用於當該止動件接收沿所述特定方向轉動的抓指時，將該抓取指的末端定位在沿縱向方向的最前位置處。
5.一種用於資料庫設備的機械手，包括託架；安裝在所述託架上的支撐件，所述支撐件沿最前位置和最後位置之間的平面在縱向方向上運動；安裝在所述支撐件上的一對抓取指，所述抓取指沿所述平面在與所述縱向方向垂直的橫向方向上彼此間隔開；安裝在所述支撐件上的驅動機構，所述驅動機構使得抓取指沿橫向方向彼此靠近；以及安裝在所述支撐件上的擺動機構，所述擺動機構使得抓取指繞沿橫向方向延伸的轉動軸線轉動。
6.根據權利要求5所述的機械手，其特徵在於，所述擺動機構包括沿橫向方向延伸的支撐軸，所述支撐軸支撐抓取指用於相對轉動；彈性部件，其產生使得抓取指繞支撐軸沿特定方向轉動的驅動力；以及止動件，其被設計成用於當該止動件接收沿所述特定方向轉動的抓取指時，將該抓取指的末端定位在沿縱向方向的最前位置處。
全文摘要
一種包括多個單元的資料庫設備。定位機構用於使託架相對於備用區域附近的操作區域內的所述單元定位。輸送機構朝備用區域驅動託架。當輸送機構向備用區域運送託架時，擺動機構允許託架上的抓取指繞過位於這些抓取指運動路徑上的物體。所述抓取指用於抓取單元內的物體。若定位機構失靈，所述輸送機構就將託架轉移到備用區域。即使抓取指的運動路徑上存在物體，託架也能夠保持運動，因為所述擺動機構允許抓取指繞過運動路徑上的物體擺動。該託架因而可靠地到達備用區域。
文檔編號B25J15/00GK101024284SQ200610082770
公開日2007年8月29日 申請日期2006年5月25日 優先權日2006年2月22日
發明者石山和典 申請人:富士通株式會社