CN100538841C - 一种用于贮存数据载体的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于贮存数据载体的装置具有一个外壳(10)。在所述外壳(10)中可以放入储藏箱(12)，其中数据载体，例如盒式磁带(26)平放在所述储藏箱内。为了能在更换磁带盒(26)时不需要使储藏箱(12)从外壳(10)运动出来并中断装置运行，储藏箱(12)末端侧的存放盒设计成更换装置(28)，所述更换装置作为抽屉贮存在所属的储藏箱(12)中，并且在储藏箱(12)放有存放盒的情况下可以将其从储藏箱(12)和从外壳(10)中驶出。

Description

一种用于贮存数据载体的装置

技术领域

本发明涉及一种用于贮存数据载体的装置。

背景技术

为了存储较多的数据量，数据被记录在数据载体上，例如记录在磁带(magnetic tape cartridges)、磁盘(magnetic discs)或光盘(CD、DCD)上。为了能贮存和存取较大数量的这类数据载体，可使用称之为图书馆或者自动贮存送料机的装置。在这种装置中较大数量的数据载体被布置在相应的存放盒(slots)中，可以借助于机器人从当时的存放盒中取出或者放入存放盒中。用此方法可以输出所选择的数据载体或者将其转交给一个布置在装置上的复制单元和/或记录单元(drive)，或者反过来放入所选择的存放盒中。

在能够容纳较大数量数据载体的这种装置中已知用于多个数据载体的存放盒布置在同一个贮藏箱中，所述容纳箱可以从装置的外壳中取出。当前不需要存取的数据载体，可以按此方法有序地归档在贮藏箱中。同样通过这种方法还可以将布置在贮藏箱中的较大数量的数据载体一起进行更换，并且在装置的外面给贮藏箱安放数据载体，由此简化了更换在装置中供存取的数据载体并且缩短了时间。

从US 6,353,581 B1中已知一种在开头所述类型的用于储存数据载体的装置。在该装置中至少一个贮藏箱的最后一个存放盒设计成更换盒。该更换盒可以从装置外壳的外侧进入，从而可以将数据载体从该更换盒中取出或放入，而不必将整个贮藏箱从外壳中取出。由此获得的优点是，可以更换单个数据载体，由于贮藏箱的其它存放盒仍保持在其工作位置并且机器人可以进入，因而不必中断装置的运行。更换盒因而作为邮箱使用，通过该存放盒可以在运行期间将各个数据载体从装置中取出或放入，这里机器人承担了更换盒和其它存放盒之间的数据载体的内部运输。

在US 6,353,581 B1中已知的装置中，数据载体，即盒式磁带，竖起地并排放在贮藏箱中，即通过其扁平的一面相邻布置在贮藏箱中。更换盒通过其扁平的一面与装置外壳的正立面相邻接。更换盒可以绕与垂直的外壳正面相平行的轴回转，从而使存放盒可以从外壳的正面翻开，以更换盒中的数据载体。在贮藏箱中的数据载体，特别是盒式磁带，的竖直布置决定了装置需要相对较大的最小结构高度。当为较小和中等的数据存储需求量时，经常是由于装置所要求的空间起着重要的作用。由于装置在大多数应用场合都安装在一个标准化的机架(rack)上，因此结构高度对于所要求空间来说是一个重要的准则。

发明内容

因此本发明要解决的问题是，设计一种开始所述类型的装置，使所需要的结构高度尽可能小。

根据本发明，该任务通过一种用于贮存数据载体的装置来解决。该装置具有一个外壳，具有至少一个能放入外壳和从外壳中取出的贮藏箱，具有布置在贮藏箱内分别用于一个数据载体的存放盒和一个机器人，该机器人在外壳中可以运动并可以定位在至少一个贮藏箱的存放盒的前面，以将数据载体从存放盒中取出或者将其放入存放盒中，其中在至少一个贮藏箱的朝向外壳正面的末端布置有一个更换装置，该更换装置在贮藏箱放有存放盒的情况下可以从外壳的正面进入，以将数据载体从所述更换装置中取出和/或放入该更换装置。数据载体平放在贮藏箱的存放盒中，更换装置作为贮存在贮藏箱中的抽屉设计有至少一个存放盒，抽屉在放入贮藏箱的情况下可以与存放盒的水平面平行地从贮藏箱和外壳中驶出并进入更换位置，在该位置可以将数据载体在外壳的外面取出和/或放入。

根据本发明装置中的贮藏箱的设计方法是，数据载体平放地布置在存放盒中。因而数据载体在存放盒中位于同一个层面上，其中它们用侧边相邻接。当然也可以将存放盒以多个层面平行重叠地布置在贮藏箱中。在存放盒的这种布置方式中，存放盒的开口为此位于与外壳垂直壁面相垂直的面上。相应地也要与存放盒平面平行地从外壳中拉出贮藏箱以进行更换。

为了实现邮箱的功能和在不中断运行的情况下将各个数据载体从装置中取出或放入，装置中至少一个贮藏箱设计有更换装置。更换装置采用抽屉的形式，它可以滑动地存放在贮藏箱中并至少具有一个存放盒。在贮藏箱放有存放盒的情况下将此抽屉与存放盒平面平行地从贮藏箱中，从而从外壳侧面，优选地从外壳正面拉出。因此至少更换装置的一个存放盒在外壳的外侧敞开着，这样可以取出存放盒中的数据载体和/或将新的数据载体放入存放盒中。由于只将更换装置的抽屉从贮藏箱中拉出，因此在外壳中的整个贮藏箱的其它存放盒仍保持在其工作位置，可以不受干扰地由机器人进行操作。这里在更换装置推入了贮藏箱中后，机器人还承担了在更换装置和装置其它部分之间的数据载体的运输。在该推入位置至少更换装置的一个存放盒可以与其它存放盒一样以相同的方式让机器人进入，例如可以将数据载体从装置的任意一个存放盒通过机器人移动到更换装置中，从而将其从装置中取出，或者将放入更换装置的新的数据载体通过机器人存放到任意一个贮存位置的存放盒中。

更换装置的抽屉在推入位置可以优选地锁定在贮藏箱中。这里特别是也可以使用机器人打开锁紧装置。为此可将锁紧装置布置在装置的外壳里面，这里通过机器人的控制系统打开锁紧装置。由此可以简化更换装置的操作，而且同时防止了无意的打开锁紧装置。

根据整个装置和贮藏箱不同的结构，可以选择更换装置的数量和结构。在一个具有最小结构高度为1U(U＝1.75英寸)的结构中，贮藏箱只设计有一层存放盒。相应地更换装置也只具有一个存放盒。在结构高度为2U的结构中，贮藏箱可以有三层重叠布置的存放盒。这里更换装置只具有一个存放盒，从而只能在贮藏箱的一个层面上更换数据载体。同样也可以使更换装置设计有两个或优选地三个重叠布置的存放盒。在贮藏容量较大并且相应的结构高度也较大时，例如4U或8U，通常也重叠地布置多个贮藏箱，该贮藏箱优选地分别具有三层存放盒。这里一个贮藏箱分别只设计有一个更换装置，或者也可以多个或者全部贮藏箱只设计有一个更换装置。机器人频繁地在两个彼此相对的贮藏箱或者贮藏箱堆之间移动。在这种情况下特别可以只在贮藏箱的一侧或者两侧设计有一个或多个更换装置。

所有贮藏箱也优选地锁定在外壳中。这里如果要取出或更换所有贮藏箱，同样以优选的方式采用机器人打开贮藏箱的锁紧装置。

下面结合在附图中示出的实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1以等距视图示出装置示意图，

图2示出在工作状态下的装置的俯视图，

图3示出图2的侧视图，

图4示出图2中在贮藏箱拉出状态下相应的俯视图，

图5示出图4的侧视图，

图6示出图2中在更换盒驶出状态下相应的俯视图，

图7示出图6的一个侧视图，

图8示出贮藏箱的锁紧装置的俯视图，

图9示出图8中贮藏箱相应的开锁示意图，

图10示出更换盒在锁紧位置时的俯视图和

图11示出图10中更换盒在开锁状态下相应的示意图。

具体实施方式

本装置具有一个在图1上用虚线标出的外壳10，所述外壳优选地设计成长方体，并在宽度和深度方向的尺寸适于安装在标准化的机架(rack)上。外壳的高度根据要容纳的数据载体的数量进行选定。在图示的实施例中数据载体是存放在盒中的磁带(magnetic tape cartridges)。

在外壳10中(在图1中示出的前立面视图中)布置有左右贮藏箱12。贮藏箱12与外壳10的正立面相垂直布置，其中在左右贮藏箱12之间留有中间的自由空间。在该自由空间内布置有一个机器人14，所述机器人可以在贮藏箱12之间并与其平行地移动，为此机器人14在沿外壳的底部并与贮藏箱12平行布置的齿形导轨16上移动。机器人14具有一个在高度方向可调并且在水平方向可以回转的抓爪装置18。通过机器人14在导轨16上的移动，通过抓爪装置18的高度调整和通过抓爪装置18的回转运动可以使抓爪装置受控地移动到左右贮藏箱12的任意一个所选择的存放盒前面，以分别将盒式磁带从存放盒中取出或放入存放盒中。

在外壳10的背面布置有一个或多个功能单元20，例如用于数据载体的记录单元和/或复制单元(drives)。功能单元总是布置在贮藏箱12之间的自由空间的后立面上并具有面向该自由空间的存放口22。机器人14可以通过抓爪装置18将数据载体，即盒式磁带从任意一个受控的贮存位置上的存放盒取出并运输到所选择的功能单元20，然后放入存放口22。同样可以从功能单元20中取出盒式磁带并将它放入任意贮存位置的存放盒中。最后也可以在不同的贮存位置上的存放盒之间运输盒式磁带。

在图示结构高度为4U的实施例中，在外壳10中左右侧分别布置有两个上下重叠的贮藏箱12。该贮藏箱中的每一个在三个平行重叠布置的水平面上都具有用于特别是盒式磁带26的数据载体的存放盒24。贮藏箱12的存放盒24分别具有一个面向中间自由空间敞开的存放口，在该存放口内可通过机器人14将盒式磁带26推入或将盒式磁带26从存放盒24中取出。在每个层面上有四个彼此与正面呈水平和垂直连接的存放盒24。盒式磁带26由此被平放在水平面上的存放盒24中。因此在图示的实施例中贮藏箱12的每个层面都存放了四个盒式磁带26。因此具有三个重叠放置层面的贮藏箱12可以存放12个盒式磁带26。当左右各有两个贮藏箱12时由此可得出装置的贮存容量为48个盒式磁带26。显然当贮存容量较小时也可以在两侧只分别布置一个贮藏箱12，由此可获得外壳10和装置的扁平结构。如果要求的贮存容量较大，则可以在外壳10的左右侧给其它的贮藏箱加层，或者加装上具有贮藏箱12的其它外壳10，如果机器人的抓爪装置18在高度方向可调并且也能移动到上面的外壳中，则这里优选地只给在多个相互堆叠的装置中的最下面的配备机器人14。贮藏箱12同样显然不必布置在外壳10的两侧。可以只在沿机器人14运动的一侧布置贮藏箱12。

贮藏箱12可以取出和放入外壳10中，并且可以从正面水平推入外壳10中。在图2和3中所有的贮藏箱12都被推入了外壳10并且按后面说明的方法锁定在外壳10中。具有抓爪装置18的机器人14可以受控地运动到贮藏箱12的所有存放盒前面，以将盒式磁带26从所选择的存放盒24中取出或放入此盒中。

在图4和5中示出了如何可以从外壳中取出各个贮藏箱12。在图4和5中用示例示出了从外壳10中拉出右侧上面的贮藏箱12。如果在数据载体上存储了必须存档较长时间而且短期内不需要存取的数据，则可以将具有相应的数据载体的贮藏箱取出并存放在外面。取代已归档的贮藏箱12而放入另一个具有当前必须存取数据的数据载体的贮藏箱12。在图6和7中示出了如何将盒式磁带26从装置中取出和/或放入装置中，而不必为此将相应的贮藏箱12从外壳10中拉出。

为此至少一贮藏箱12，必要时也可以多个或所有的贮藏箱12，具有一个更换装置28。所述更换装置28位于一个或多个存放盒24的位置上，所述存放盒位于相应的贮藏箱12的正面端。在图6和7的实施例中示出了相应于具有3层重叠放置存放盒的贮藏箱12结构的更换装置28。更换装置设计成抽屉结构，如图6和7示出的，所述抽屉可以在存放盒24的层面上水平地从正面从贮藏箱12和由此从外壳10的正立面拉出。在该位置可以从更换装置28的存放盒24中取出盒式磁带和/或将盒式磁带放入空闲的更换装置28内。如果更换装置28从在图6和7中示出的更换位置又被推入到贮藏箱12内，则更换装置28又位于在贮藏箱12内的工作位置，如在图2和3中示出的，在该位置可以让机器人14的抓爪装置18进入。为了能更换一个在贮藏箱12的任意一个存放盒24内存放的盒式磁带26，可通过机器人14将该盒式磁带从它的存放盒中取出，然后放入被推入到贮藏箱12的更换装置28中并放入其存放盒内。现在更换装置28驶出到在图6和7中示出的更换位置，盒式磁带可以从更换装置28中取出，并且另一个盒式磁带26可以放入更换装置28。接着更换装置28又驶入到贮藏箱12在图2和3中示出的位置处。现在被更换的盒式磁带26可以通过机器人14从更换装置28中取出并放入所选择的贮存位置上的存放盒24内。在更换装置28驶出和更换盒式磁带期间，所属的贮藏箱12与其它贮藏箱12一样保持在其外壳10中的位置不变，从而使该贮藏箱12的其它存放盒24在更换装置28驶出时也保持在其编程位置并能使机器人14运动到其位置。因此装置的运行不必因通过更换装置28更换盒式磁带而中断。

在外壳10中放入的贮藏箱12优选地锁定在外壳10中。图8和9示出了这种锁定的一个实施例。在从正面看到的外壳10自由空间的后端上布置有卡钩30，所述卡钩可绕垂直轴回转并通过弹簧32进行了预张紧。每个贮藏箱12都配置有这样的一个卡钩30。如果贮藏箱12被推入了外壳10中，则贮藏箱12的内端碰撞卡钩30，使卡钩30克服弹簧32的作用而回转，为此卡钩30设有一个斜面。如图8所示，转出的卡钩30在贮藏箱12上滑动并卡入贮藏箱12的定位槽34中，由此将贮藏箱12锁定在外壳10中。

如果要将贮藏箱12从外壳10中取出，则在自由空间内的机器人14向后运动，如在图8中用一个箭头所示出的。抓爪装置18移动到要开锁的贮藏箱12的卡钩30所处在的高度。如图9所示，如果机器人14到达了行程的终端，则抓爪装置18朝贮藏箱12方向转动。如图9所示，抓爪装置18碰撞卡钩30的操纵杆36并使卡钩30克服弹簧32的作用力而回转，从而使卡钩30从贮藏箱12的定位槽34中推出。

贮藏箱只能按在图9中用箭头示出的方向从外壳10中拉出。

通过抓爪装置18的高度调整可以选择应打开重叠布置的贮藏箱中的那一个。如在图8和9中所示，通过将抓爪装置18向左回转可以打开左侧的贮藏箱12的锁紧装置。通过将抓爪装置18相应地向右回转可以打开右侧呈镜面对称布置的贮藏箱12的锁紧装置。

如果要同时打开左右侧相互对置的贮藏箱12，则抓爪装置18可以保持其中间位置，从而使其同时碰撞两个彼此对置的贮藏箱12的操纵杆36，以打开两侧相应的卡钩30。

如果要同时打开重叠布置的贮藏箱12，则可以使用一个垂直延伸到所有彼此重叠布置的贮藏箱12以产生啮合的卡钩来取代为每个贮藏箱配置的卡钩30，或者重叠布置的贮藏箱的卡钩30通过其回转轴在旋转方向相互牢固地连接。

其它的锁紧装置和开锁装置对于专业人员来说是容易理解的。这类锁紧装置和开锁装置可以通过机械变化的方式来构成并可以用机械的方法进行动作。同样，除了通过机器人14进行开锁外，也可以通过接近传感器或光学传感器来开锁。

更换装置28的抽屉也是优选地被锁定在所属贮藏箱12的推入位置。有关更换装置28的开锁和驶出在图10和11中进行了说明。

在更换装置28上模制有一块顶出板38，所述顶出板通过在贮藏箱12中的一根弹簧40进行支撑。此外在贮藏箱12中布置有一个锁紧滑块42，所述锁紧滑块在横向于更换盒28的拉出方向可以移动。在锁紧滑块42上安装有一块闭锁板44。锁紧滑块通过弹簧46的预张力被压入在锁紧位置，在该位置锁紧滑块42从贮藏箱伸出到布置有机器人14的自由空间内。

图10示出了被推入到贮藏箱12内的更换装置28的锁紧位置。锁紧滑块42通过弹簧46推入到锁紧位置，在该位置锁紧滑块伸出到自由空间内。在更换装置28上模制的顶出板38与更换装置28一起推入到贮藏箱12内，由此使弹簧40压缩和张紧。闭锁板40闭锁住顶出板38并防止弹簧40将更换装置28通过顶出板38从贮藏箱12中压出。

如在图10中用标记示出的，这里机器人14可以运动到前面的终端位置，在该位置抓爪装置18与在锁定在其工作位置的更换装置28的存放口22对齐。因此具有抓爪装置18的机器人14可以将盒式磁带从更换装置28中取下和放入该更换位置。

如在图10中用箭头示出的，如果要打开更换装置28的锁紧装置，则机器人14通过在图10中示出的前面的终端位置朝着外壳10的正面移动。在该运动过程中机器人14用具有斜面的开锁凸缘48a朝着锁紧滑块42的斜面撞去，由此使锁紧滑块42克服弹簧46的力作用被压入到贮藏箱12中。在锁紧滑块42的此移动过程中(在图11中用箭头示出)安装在锁紧滑块42上的闭锁板44释放顶出板38，以使弹簧40能够通过顶出板38将更换装置28沿在图1中示出的方向从贮藏箱12中推出。如果在更换盒式磁带后更换装置28又被推入贮藏箱12，则顶出板38重新张紧弹簧40。如果更换装置28完全被推入了，则闭锁板44又可以锁定顶出板42，并且锁紧滑块42通过弹簧46又推入到自由空间内，从而更换装置28又被锁定了。

一个布置在机器人14上并与开锁凸缘48a呈镜面对称的开锁凸缘48b用于打开右侧贮藏箱呈镜面对称布置的锁紧装置。当贮藏箱12分别在上面时，可以为更换装置28设计一个相应的锁紧装置，该锁紧装置例如可以通过机器人14的抓爪装置18用相应的方式打开。

这里对于专业人员熟悉的更换装置28的其它锁紧装置和开锁装置同样可以在本发明的框架内应用在贮藏箱12中。

附图标记

10 外壳

12 贮藏箱

14 机器人

16 导轨

18 抓爪装置

20 功能单元

22 存放口

24 存放盒

26 盒式磁带

28 更换盒

30 卡钩

32 弹簧

34 定位槽

36 操纵杆

38 顶出板

40 弹簧

42 锁紧滑块

44 闭锁板

46 弹簧

48 开锁凸缘

Claims (12)

1.一种用于贮存数据载体的装置，所述装置具有一个外壳(10)，具有至少一个能放入外壳(10)和从外壳(10)中取出的贮藏箱(12)，具有布置在贮藏箱(12)内分别用于一个数据载体(26)的存放盒(24)和一个机器人(14)，所述机器人在外壳(10)中可以运动并可以定位在至少一个贮藏箱(12)的存放盒(24)的前面，以将数据载体(26)从存放盒(24)中取出或者将其放入存放盒(24)中，其中在至少一个贮藏箱(12)的朝向外壳正面的末端布置有一个更换装置(28)，所述更换装置在贮藏箱(12)放有存放盒的情况下可以从外壳(10)的正面进入，以将数据载体(26)从所述更换装置(28)中取出和/或放入该更换装置(28)，其特征在于，数据载体(26)平放在贮藏箱(12)的存放盒(24)中，更换装置(28)作为贮存在贮藏箱(12)中的抽屉设计有至少一个存放盒，所述抽屉在放入贮藏箱的情况下可以与所述存放盒(24)的水平面平行地从贮藏箱(12)和外壳(10)中驶出并进入更换位置，在该位置可以将数据载体(26)在外壳(10)的外面取出和/或放入。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个贮藏箱(12)设计有水平布置的存放盒(24)，并可以沿垂直于外壳(10)的正立面推入外壳(10)中。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，贮藏箱(12)布置在与外壳(10)正面相垂直的两个侧面上，机器人(14)可以在两侧的贮藏箱(12)之间的自由空间内移动。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，至少两个具有沿水平面平行布置的存放盒(24)的贮藏箱(12)重叠布置在外壳(10)中。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，机器人(14)具有一个在高度方向可以调整的抓爪装置(18)，以使其可以定位在布置在重叠面上的存放盒(24)的前面，在与存放盒相平行的面上可以回转，以使其可以定位在在外壳(10)相对侧布置的贮藏箱(12)的存放盒前面。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，贮藏箱(12)在放入存放盒的状态下可以锁定在外壳(10)中。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，贮藏箱(12)的锁定装置(30、34)可以通过机器人(14)进行开锁。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，锁定装置具有一个卡入贮藏箱(12)定位槽(34)中的弹性卡钩(30)，所述卡钩(30)可通过机器人(14)克服弹簧力而从定位槽(34)中脱出。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个作为抽屉设计的更换装置(28)可以锁定在贮藏箱(12)的推入位置。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，更换装置(28)的锁定位置可以通过机器人(14)进行开锁。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，机器人可以向外运动到一个工作位置，在该工作位置该机器人被定位在为了转交数据载体(26)而被锁定在贮藏箱(12)中的更换装置(28)的前面，以打开更换装置(28)的锁定装置。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，更换装置(28)的锁定装置具有一个支承在贮藏箱(12)中的锁紧滑块(42)，所述锁紧滑块通过克服弹簧力使更换装置(28)保持在贮藏箱(12)中，锁紧滑块(42)通过机器人(14)由锁紧位置推入到释放位置，由于在该位置锁紧滑块(42)无法使更换装置(28)保持在贮藏箱中，所以致使该更换装置从贮藏箱(12)中被弹性地推出。

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