庫裝置和位置控制方法
2023-05-23 14:28:41
專利名稱：庫裝置和位置控制方法
庫裝置和位置控制方法技術領域本裝置涉及當在磁帶庫裝置的單元中容納磁帶時的位置校正。
技術背景硬碟的容量正在顯著地增加。如果丟失數據，則丟失不只是個人或 公司的問題，而且可能影響許多人。存儲數據的備份對於在丟失數據的 情況下使用計算機非常重要。為了存儲數據的備份，經常使用將磁帶用 作存儲介質的磁帶庫裝置。磁帶庫裝置容納幾個到幾百個磁帶。該裝置 具有至少一個驅動器以及一個或兩個自動機械裝置。該裝置還具有稱為 鎖櫃的盒，其附有用於容納磁帶的單元。該裝置操作自動機械裝置來將 磁帶插入單元，或從單元中取出磁帶，運送它們，並且為了讀或寫操作， 將它們安裝在驅動器上。當完成讀或寫操作時，自動機械裝置從驅動器 上卸下磁帶，運送它們，並且將它們插入之前的單元。圖1A和1B是示出相關技術的單元的解釋圖。圖1A示出正常位置的示例。將單元5排列成矩陣。在矩陣的三個位 置處設置有相對標誌61。由於裝配、運輸、安裝環境等的變化，鎖櫃可 能變形。當鎖櫃變形時，單元可能相應地變形。圖1B示出變形的例子。 因為鎖櫃的結構，變形經常以平行四邊形的形式出現，並且有時包括旋 轉。因此，正常位置中相對標誌61的中心位置(xl， yl)、 (x2， y2)和 (x3， y3)偏移到(x，l， y，l)、 (x，2， y'2)和(x'3， y'3)。為了校正變 形，可以測量位於變形表面上的相對標誌61，並可以計算從相對標誌61 的默認位置到其偏移位置的距離。例如，用安裝在自動機械裝置上的電 荷耦合器件(CCD)傳感器來測量相對標誌61的距離。校正自動機械裝 置的位置，以便控制自動機械裝置可靠地握持磁帶。採用上述控制方法， 必需為校正相對值提供相對標誌61，這可能減少磁帶庫裝置中的磁帶數目。發明內容因此，本發明的一個目的是，提供一種庫裝置和該庫裝置的位置控 制方法，該裝置能夠在不用例如相對標誌的特殊標記的情況下用簡單結 構來校正位置誤差。根據本發明的一個方面的庫裝置包括單元部件，其具有按矩陣排 列的多個單元，並被配置為容納至少一個存儲介質；握持器，其被配置 為將存儲介質插入其中一個單元，或從該單元中取出存儲介質；以及位 置控制器，其被配置為沿X軸方向和Y軸方向在單元部件上方移動握持 器，從而將握持器定位在希望的位置。每個單元在其介質插入槽的左側 和右側都具有邊緣，該邊緣具有與其餘部分不同的光學特性。握持器具 有讀取部件，該讀取部件被配置為讀取兩側的邊緣的數據。位置控制器 在從單元部件的預定位置沿預定方向移動握持器時，根據在多個位置獲 得的邊緣的數據，確定每個單元的位置。根據本發明的另一方面，涉及庫裝置的位置控制方法。該位置控制方法包括將讀取部件定位在單元部件的預定位置處； 在從預定位置沿Y軸方向向下移動讀取部件時，通過在多個位置讀取邊 緣，來獲得邊緣的數據；根據用讀取部件獲得的邊緣的數據，計算單元 的傾角；以及根據計算出的傾角和獲得的邊緣的數據，確定每個單元的 位置。利用該配置，通過讀取位於每個單元兩側並且具有與其餘部分不同 的光學特性的邊緣，可以進行位置校正。因此，可以藉由使用現有盒結 構的簡單配置，來進行位置校正。
圖1A和1B是各自示出相關技術的單元的解釋圖； 圖2是示意性地示出庫裝置的配置的圖； 圖3是示意性地示出庫裝置的圖；圖4是示出庫裝置的鎖櫃的配置的圖；圖5是示出控制器的框圖；圖6是示出位置校正的解釋圖；圖7是示出位置校正過程的流程圖；圖8是示出圖6的部分A的解釋圖；圖9是示出相對於垂直方向的傾角的解釋圖；圖IO是示出校正量的解釋圖；以及圖11是示出相對於水平方向的傾角的解釋圖。
具體實施方式
第一實施方式圖2是示意性地示出庫裝置的配置的圖。庫裝置1包括控制器2、至少一個驅動器3、接口卡4 (下文中，稱 為I/F卡4)、單元5、至少一個盒帶存取站6 (下文中，稱為CAS6)、自 動機械裝置7、 CCD傳感器8、手9和磁帶10。控制器2控制整個庫裝置1。驅動器3是在磁帶IO上寫數據或從磁帶IO讀數據的磁帶驅動裝置。 I/F卡4是控制與主機51通信的板。單元5限定用於容納磁帶10的機架。單元5排列成矩陣，並且形成 單元部件21 。單元部件21具有沿Y軸方向延伸的單元列和沿X軸方向 延伸的單元行。每個單元5在磁帶10a的插入槽的左側和右側都具有邊 緣。CAS 6便於向庫裝置1插入磁帶10和從庫裝置1取出磁帶10。 自動機械裝置7是用於在驅動器3與希望的單元5之間運送磁帶10 的工具。自動機械裝置7在庫裝置1中在X軸方向、Y軸方向和Z軸方 向上移動。自動機械裝置7具有用於握持磁帶10的手9，以及用於檢測 磁帶10的ID號、邊緣等的CCD傳感器8。為了在磁帶10上寫數據或從 磁帶10讀數據，自動機械裝置7移動到容納由主機51選擇了其ID號的 磁帶10的單元5。然後，自動機械裝置7取出磁帶10，將磁帶l6運送到驅動器3，並且將磁帶10安裝在驅動器3上。在寫或讀數據之後，將 磁帶10從驅動器3卸下，運送到先前X和Y坐標處的單元5，並插入該 單元5。CCD傳感器8安裝在手9上。CCD傳感器8掃描附在磁帶10上的 條形碼標籤，以讀取條形碼，並且將讀取的數據發送到控制器2。條形碼 的信息包括磁帶10的ID號等。CCD傳感器8讀取單元5兩側的邊緣的 數據。手9是向單元5插入磁帶10或從單元5取出磁帶10的裝置。 將磁帶IO配置為，在帶盒中容納圍繞巻軸纏繞的磁帶介質。將指示 ID號等的條形碼標籤附在磁帶10的背面。 圖3是示出庫裝置的示意圖。自動機械裝置7在三個單元部件21包圍的空間中，在X軸、Y軸和 Z軸方向上沿軌道25移動安裝有CCD傳感器8的手9，以插入/取出磁 帶IO。圖4是示出庫裝置的鎖櫃的配置的圖。鎖櫃23配備有三個單元固定板22。將單元部件21分別固定到單元 固定板22。在箭頭指示的方向上將單元固定板22安裝到鎖櫃23上。 圖5是示出控制器的框圖。控制器2包括傾角計算器31、存儲器32、位置校正器33、通信控 制器34、驅動控制器35和介質運送控制器36。傾角計算器31計算單元5相對於Y軸方向(垂直方向)和單元5 相對於X軸方向(水平方向)的傾角。存儲器32存儲用CCD傳感器8獲得的各邊緣的坐標(X， Y)數據、 各單元5的中心的標稱坐標(X， Y)數據、各單元5的中心的校正坐標 (X， Y)數據以及傾角數據。存儲器32也存儲各磁帶10的ID號和對 應的單元5的坐標。位置校正器33根據用傾角計算器31獲得的傾角和各邊緣的坐標(X， Y)數據，計算各單元5的校正中心位置。將計算出的值存儲在存儲器 32中。通信控制器34控制I/F卡4與主機51通信。當將主機51選擇的磁帶10運送到主機51選擇的驅動器3時，驅動 控制器35允許在驅動器3上安裝磁帶10。當將磁帶10運送到主機51選 擇的單元5時，驅動控制器35也允許卸下磁帶10。而且，驅動控制器 35獲得驅動器3的狀態，以便向操作者提供驅動器3的狀態。介質運送控制器36驅動自動機械裝置7以使其移動到容納具有主機 51選擇的ID號的磁帶10的單元5。然後，自動機械裝置7用CCD傳感 器8讀取ID號。如果磁帶10是希望的磁帶，則自動機械裝置7從單元5 取出磁帶IO，將其運送到驅動器3。在寫或讀數據之後，自動機械裝置7 從驅動器3取出磁帶10，將其運送到之前的單元5，並且將其插入該單 元5。隨後，簡要描述用於庫裝置1的位置校正的控制操作。 將庫裝置1的單元5的左邊緣和右邊緣都塗白。代替塗色，可以將 白帶粘在單元5的兩側。相反，單元固定板22和單元5是黑色的，以便 對於CCD傳感器8增加邊緣24的光學特性與其餘部分的光學特性之間 的差異。在用於校正相對值的方法中，獲得存儲在存儲器32中的手9的預定 位置，相應地定位自動機械裝置7的手9。注意，該預定位置位於單元部 件21的上部。然後，當將手9從單元部件21的上側移動到下側時，安 裝在手9上的CCD傳感器8順序地讀取單元5，來檢測位於單元5兩側 的白色邊緣24的存在。假定鎖櫃23以平行四邊形的形式變形，則可以 確定平行四邊形的斜邊的傾角和單元5的位置。而且，當將單元固定板22向鎖櫃23旋緊時，平行四邊形的底邊可 能依賴於單元固定板22的表面的位置精度而傾斜。在這樣的情況下，平 行四邊形可能圍繞該平行四邊形的底邊的頂點順時針或逆時針旋轉。結 果，可能出現相對於垂直方向的傾斜和相對於水平方向的傾斜。通過讀 取單元5兩側的白色邊緣，在該情況下也可以獲得單元5的傾角和位置。 由於可以以此方式獲得校正位置，因此可以準確地插入或取出磁帶10。 因此，可以將原先提供相對標誌的部分用作單元5，由此增加磁錯10的數目。隨後，描述位置校正。圖6是示出位置控制的解釋圖。這裡描述的是由於單元固定板22安裝誤差而造成單元5傾斜的情 況。在該實施方式中，在開始位置S開始讀取，在位置A、 B、 C和D讀 取邊緣，並且在結束位置E完成讀取。後面描述部分A的詳情。圖7是示出位置校正過程的流程圖。將手9上的CCD傳感器8定位在位於鎖櫃23的單元5上方的開始 位置S處(步驟Sl)。例如，開始位置S可以具有向在圖6中示出的單 元5-01的Y軸方向上的標稱值增加了預定值的值。假定該標稱值對應於 當鎖櫃23不變形時，單元5-01的中心位置的X和Y坐標。然後，開始讀取(步驟S2)。然後，將讀取的數據存儲在存儲器32中(步驟S3)。 確定是否對全部單元5完成了讀取(步驟S4)。 如果確定沒有讀取完全部單元5，則在預定方向上移動手9 (步驟55) 。當要讀取的單元5在同一列上時，將手9向下移動。如果檢測到讀 取的結束位置，則將手9移動到下一列上方的位置。在完成移動之後， 過程轉到步驟S2。如果確定讀取完全部單元5，則獲得相對於水平方向的傾角(步驟56) 。然後，獲得相對於垂直方向的傾角(步驟S7)。然後，獲得校正值(步驟S8)。然後，將校正值存儲在存儲器32中(步驟S9)。隨後，詳細描述獲得傾角和校正值的方式。圖8是示出部分A的解釋圖。部分A位於如圖6所示的位置。獲得單元列相對於水平方向的傾角。 由於開始位置S位於單元5-01上方，如圖8所示，因此不能檢測到邊緣24。讀取結果顯示只有黑色部分。然後，將自動機械裝置7向下移動。為了檢測單元5-01的上邊緣，將自動機械裝置7的移動間距設定為一小值。 '當在位置A進行讀取時，檢測不到單元5-01的左邊緣24,但檢測 到了單元5-01的右邊緣24。即，在位置A檢測到單元列41的最上的右 邊緣。將最上的右邊緣的X和Y坐標(Xa， Ya)存儲在存儲器32中。然後，當在位置P進行讀取時，檢測不到單元5-01的左邊緣24，但 檢測到了單元5-01的右邊緣24。將右邊緣的X和Y坐標(Xp， Yp)存 儲在存儲器32中。然後，當在位置Q進行讀取時，檢測到單元5-01的左邊緣24，並 且檢測到單元5-01的右邊緣24。將在位置Q處的左邊緣的X和Y坐標 (Xq， Yq)以及右邊緣的X和Y坐標(Xqr， Yqr)存儲在存儲器32中。 類似地向下繼續讀取。使用在位置Q處的單元5-01的左邊緣的坐標(Xq， Yq)和在位置 A處的右邊緣的坐標(Xa， Ya)，如下獲得相對於水平方向的傾角y: ta可 =(Ya-Yq)/(Xa-Xq)。圖9是示出相對於垂直方向傾角的解釋圖。由於描述相對於垂直方向的傾角，因此除去位置P和位置Q。用大 於針對相對於水平方向的傾角的讀取間距的預定間距，讀取位置Q下方 的部分，直到讀取到達位於單元列中最下位置的單元5-16 (參見圖6)。在位置B和C獲得邊緣24的X和Y坐標，並將它們存儲在存儲器 32中。然後，當讀取到達單元5-15時(參見圖6)，將向下移動間距設定 為一小值，以便檢測單元5的最下邊緣。當在位置D進行讀取時，檢測到左邊緣24，但檢測不到右邊緣24。 這樣，在該實施方式中，檢測到單元5-16的下部的左邊緣。進一步移動手9，使手9位於單元5-16外部，並且將手9的CCD傳 感器8定位在位於單元5-16下方的結束位置E處。此時，不再檢測單元 5兩側的邊緣24。該位置是讀取結束位置。在用CCD傳感器8獲得的數據部分中，在自動機械裝置7通過位置 A、 B和C或通過位置B、 C和D (在這些位置處可以讀取單元5的邊緣 24)的垂直移動期間，白色標誌看起來在水平方向上偏移。結暴，可以tane = (Xa - Xc) / (Ya - Yc) 或者，tan9 = (Xb-Xd)/(Yb-Yd)作為另一種選擇，可以使用結果的平均值。作為又一種選擇，可以通過最小二乘法獲得近似線，因此進一步增加傾角e的精度。 隨後，獲得校正值。 圖io是示出校正量的解釋圖。使用通過測量獲得的單元5的位置信息，來計算中心值。在該實施方 式中，將手9定位在單元5的中心位置，以便插入或取出磁帶IO。為了計算中心值，獲得單元5-01的中心位置坐標(Xll， Yll)。 首先，獲得點P的坐標。 具體來說，如下獲得點P的坐標 {(Xa + Xq) / 2， (Ya + Yq) / 2}。為了使用位置P來獲得中心位置坐標(Xll， Yll)，獲得邊緣24的 長度。由於圖6中示出的單元列41的斜邊的長度等於單元列41的標稱高 度H，因此從存儲器32獲得長度H。因此，通過將高度H除以單元5的 數目N(N46)，來獲得單元5-01的邊緣24的長度，即，該長度是H/16。然後，如下獲得點P與單元5-01的中心位置坐標(Xll， Yll)之 間的位置差△Y / 2 = (H /16) x 1 / (2 x COSe)， AX / 2 = (H /16) x 1 / (2 x COSe') 相應地，可以如下獲得單元5-01的中心位置坐標(Xll， Yll): (X11 ， Y11) = {(Xa + Xq + AX) / 2, (Ya + Yq + AY) / 2}傾角是Y。可以通過順序對AX和AY相加，來獲得單元5-02到5-16的中心位 置。類似地處理其它單元列42到44。根據計算出的單元5的中心位置的位置信息，新建位置信息表，並 且將該表和傾角存儲在存儲器32中。當將磁帶10插入單元5或從單元5取出磁帶10時，控制器2可以根據從存儲器32中獲得的新建位置信息，將手9定位在單元5的中心位 置。在定位之後，將手9旋轉傾角Y，並且插入或取出磁帶IO。如上所述，由於不必獲得整個單元部件21的單元5的邊緣的數據，因 此可以減少用於位置校正的處理時間。作為用於獲得相對於水平方向的傾角的另一個示例方法，可以採用 獲得單元部件21的單元列41到44的傾角的方法。圖11是示出相對於水平方向的傾角的解釋圖。獲得單元列41到44的上邊緣的坐標。具體來說，獲得單元列41的S2 = (Xa, Ya)禾13 Sl = (Xq, Yq)，單元列 42的S4 = (Xa2， Ya2)和S3 = (Xq2， Yq2)，單元列43的S6 = (Xa3, Ya3)和 S5 = (Xq3，Yq3)，以及單元列44的S8 = (Xa4， Ya4)和S7 = (Xq4, Yq4)。 對每個相鄰單元5獲得傾角，並獲得傾角的平均值。作為另一種選擇， 可以通過最小二乘法獲得近似線，由此使用該線獲得傾角。或者，可以 使用單元列41到44的下邊緣的坐標，來獲得單元5相對於水平方向的 傾角。結果，不使用相對標誌，就可以校正單元5和自動機械裝置7的相 對值。可以在原先設置相對標誌的部分處容納磁帶10。因此，在不改變 鎖櫃尺寸的同時，就可以增加磁帶庫裝置中的磁帶10的數目，由此有效 使用裝置的空間，並且增加其存儲容量。
權利要求
1、一種庫裝置，其包括(a)單元部件，其具有按矩陣排列的多個單元，並被配置為容納至少一個存儲介質，所述多個單元中的每一個在用於所述存儲介質的插入槽的左側和右側都具有邊緣，所述邊緣具有與其它部分不同的光學特性；(b)握持器，其被配置為將所述存儲介質插入到所述多個單元中的一個單元或從所述一個單元取出所述存儲介質，所述握持器包括讀取部件，該讀取部件被配置為獲得在兩側的邊緣的數據；(c)位置控制器，其被配置為沿X軸方向和Y軸方向在所述單元部件上方移動握持器，以將握持器定位在希望的位置，所述位置控制器在從所述單元部件的預定位置起沿預定方向移動所述握持器的同時，根據在多個位置處獲得的邊緣的數據，確定每個單元的位置。
2、 根據權利要求1所述的庫裝置，其中，邊緣被著色為白色。
3、 根據權利要求1所述的庫裝置，其中，所述位置控制器包括傾角 計算器，該傾角計算器被配置為根據通過所述讀取部件獲得的邊緣的數 據計算單元的傾角，並且根據計算出的傾角和讀取到的邊緣的數據確定單元的位置。
4、 根據權利要求3所述的庫裝置，其中，所述傾角計算器根據邊緣 的數據，計算所述單元部件的相對於Y軸方向的傾角和相對於X軸方向 的傾角。
5、 根據權利要求3所述的庫裝置，其中，所述傾角計算器根據在X 軸方向上延伸的單元行的邊緣的數據，獲得所述單元的相對於水平方向 的傾角。
6、 根據權利要求3所述的庫裝置，其中，所述傾角計算器根據在Y 軸方向上延伸的單元列的邊緣的數據，獲得所述單元的相對於水平方向 的傾角。
7、 根據權利要求3所述的庫裝置，其中，所述傾角計算器根據在Y 軸方向上延伸的單元列的邊緣的數據，獲得所述單元的相對於垂直方向的傾角。
8、 根據權利要求1所述的庫裝置，其中，所述位置控制器改變握持 器的移動間距，以讀取邊緣的數據。
9、 根據權利要求8所述的庫裝置，其中，當檢測位於單元列的最上位置的單元的上邊緣，或位於單元列的最下位置的單元的下邊緣時，將Y軸方向上的移動間距設定為一小值，而在檢測到所述上邊緣之後直到檢 測到達最下位置處的單元為止，將移動間距設定為一大值。
10、 一種庫裝置的位置控制方法，該庫裝置包括單元部件，其具有按矩陣排列的多個單元，並被配置為容納 至少一個存儲介質，所述多個單元中的每一個在其介質插入表面 的左側和右側都具有邊緣，所述邊緣具有與其它部分不同的光學特性；握持器，其被配置為將所述存儲介質插入到所述多個單元中 的一個單元或從所述一個單元取出所述存儲介質，所述握持器包括讀取部件，該讀取部件被配置為獲得在兩側的邊緣的數據；以 及位置控制器，其被配置為沿X軸方向和Y軸方向在所述單元 部件上方移動握持器，以將握持器定位在希望的位置； 所述方法包括以下步驟將所述讀取部件定位在所述單元部件的預定位置處；在將所述讀取部件從所述預定位置沿Y軸方向向下移動的同 時，通過讀取多個位置處的邊緣，獲得邊緣的數據；根據通過所述讀取部件獲得的邊緣的數據，計算所述單元的 傾角；以及根據計算出的傾角和獲得的邊緣的數據，確定每個單元的位置。
全文摘要
本發明提供庫裝置和位置控制方法。該庫裝置包括單元部件，其具有按矩陣排列的多個單元；握持器，其用於將存儲介質插入所述多個單元中的一個單元或從該單元取出存儲介質；以及位置控制器，其用於沿X軸方向和Y軸方向在單元部件上方移動握持器，以將握持器定位在希望的位置。握持器具有讀取部件，該讀取部件被配置為在獲得在每個單元的兩側的邊緣的數據。位置控制器在從單元部件的預定位置起沿預定方向移動握持器的同時，根據在多個位置處獲得的邊緣的數據，確定每個單元的位置。
文檔編號G11B15/68GK101246718SQ200710159760
公開日2008年8月20日 申請日期2007年12月21日 優先權日2007年2月15日
發明者星野敬亮 申請人:富士通株式會社