DE102005054560B3

DE102005054560B3 - Robotic device for directional positioning of a camera e.g., in tape library, uses robotic device for transporting data carrier

Info

Publication number: DE102005054560B3
Application number: DE200510054560
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hahn
Original assignee: BDT AG
Current assignee: BDT MEDIA AUTOMATION GMBH, DE
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2025-11-15
Also published as: CN1967689A

Abstract

Robotic device has a data carrier arranged in slots, which are provided with bar codes and the robotic device is used for transporting the data carrier. At least one grip-arm grips the data carrier and at least one camera (254) is arranged to swivel on the robotic device. At least one control curve (270) is joined to a gripper arm, in which a control curve is in operative connection with the camera (254) so during deflection of the grip-arm, the control curve varies the setting angle of the camera. An independent claim is included for a method for orienting a camera mounted on a robotic device for a library.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für einen ausrichtbare Kamera, die in einer Band-Bibliothek beziehungsweise Tapelibrary verwendet wird. Insbesondere bezieht sie sich auf einen Barcodescanner zum Lesen der Barcodes von Bandkassetten oder anderen Elementen, die in Schächten in der Bandbibliothek angeordnet sind.The The invention relates to an apparatus and a method for a Alignable camera in a tape library or Tapelibrary is used. In particular, it refers to a barcode scanner to read barcodes from tape cassettes or other elements that in shafts are arranged in the tape library.

Robotersysteme werden verwendet, um eine Vielzahl von Funktionen durchzuführen. Hierzu gehören zum Beispiel das Transportieren von Bändern innerhalb eines Gerätes, die zu einem Laufwerk transportiert werden, auf dem Daten abgespeichert werden. Diese Bibliotheken dienen in der Regel zur Sicherung von Daten, die auf Festplatten-Systemen oder anderen Speichersystemen abgespeichert sind. Hierbei fährt ein Greifer in den entsprechenden Schacht, greift das Band beziehungsweise ein anderes Speichermedium, wie z. B. eine Festplatte oder eine optische Platte, um diese dann zum Laufwerk zu transportieren, dass im Folgenden das entsprechende Medium beschreibt oder Leseroperationen durchführt. Solche Bewegungen werden mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt, da sie Teil der Zugriffszeit sind. Um bereits im Vorfeld zu erkennen, um welche Medien es sich in dem Schacht handelt, weisen diese an ihrer Frontseite einen Barcode auf. Dieser Barcode wird in möglichen Anwendungsfällen durch eine Linienkamera gelesen, die über die Frontseiten der Kassetten geführt wird. Das Führen der Kamera über die Kassetten ist jedoch nicht ganz problemlos, da oftmals die Etiketten nicht korrekt auf die Kassetten geklebt werden.robotic systems are used to perform a variety of functions. For this belong for example, transporting tapes within a device that to be transported to a drive on which data is stored become. These libraries are usually used to secure Data stored on disk systems or other storage systems are stored. This drives a gripper in the appropriate slot, the tape or attacks another storage medium, such as. B. a hard disk or a optical disk to transport this then to the drive that below describes the appropriate medium or reader operations performs. Such movements are performed at a high speed because they are part of the access time. To recognize in advance, which media it is in the slot, they indicate their front a barcode on. This barcode will be in possible Use cases by read a line camera over the front sides of the cassettes is guided. Leading the camera over the Cassettes, however, are not quite easy, since often the labels not be glued correctly to the cassettes.

Einige kommerzielle Systeme verwenden den Ansatz, dass mechanische Elemente vorgeschoben werden, um zu überprüfen, ab eine Kassette im Schacht angeordnet ist. An Hand dieser Tastmethode erfolgt dann eine Ausrichtung der Kamera. Da jedoch diese mechanische Methode aufwendig ist und zu Ungenauigkeiten führt, kann das Lesen des Barcodes ebenfalls mit Ungenauigkeiten verbunden sein.Some Commercial systems use the approach that mechanical elements be advanced to check off a cassette is arranged in the shaft. On the basis of this tactile method then takes place an orientation of the camera. However, since this mechanical Method is complicated and leads to inaccuracies, can be reading the barcode also be associated with inaccuracies.

Aus diesem Grunde verwenden einige Systeme eine Kamera für die Feinausrichtung des Robotiksystems. Die Kamera wird zum Auge des Robotiksystems. Ein Kontroller innerhalb des Robotiksystems benutzt hierbei die Kamera, um bekannte Objekte zu suchen, anhand derer eine Ausrichtung erfolgt. Diese Objekte können Kalibrierungsmuster sein, die als Ziel oder Identifikationsmuster bezeichnet werden können und im Allgemeinen sehr klein sind. Der Kontroller empfängt dabei Signale von der Kamera, die die Position des Roboterarms in Bezug zum Objekt melden. Der Kontroller kann an Hand dieser Informationen den Roboterarm ausrichten, so dass die optischen Informationen als Positionsführung verwendet werden können.Out For this reason, some systems use a fine-alignment camera of the robotics system. The camera becomes the eye of the robotics system. A controller within the robotics system uses the Camera to search for known objects, based on which an orientation he follows. These objects can Be calibration patterns that as a target or identification pattern can be designated and generally very small. The controller receives it Signals from the camera indicating the position of the robot arm with respect to Report object. The controller can use this information Align the robot arm so that the optical information as position keeping can be used.

Viele der konventionellen Vorrichtungen zur Kalibrierung verwendeten eine Kamera, die ein zweidimensionales Pixelbild als Ausgabe bereitstellt. Diese Pixelausgabe wird durch einen Bildprozessor verarbeitet, um die entsprechenden Informationen herauszufiltern. Bei einem solchen System muss eine Vielzahl von Informationen verarbeitet werden. Dies führt dazu, dass einerseits ein hoher Verarbeitungsaufwand notwendig ist, und andererseits hohe Kosten für diese zweidimensionale Kamera anfallen.Lots One of the conventional calibration devices used Camera that provides a two-dimensional pixel image as output. This pixel output is processed by an image processor to to filter out the relevant information. In such a System needs a lot of information to be processed. this leads to to the fact that on the one hand a high processing effort is necessary, and on the other hand high costs for this two-dimensional camera is incurred.

Bei einem anderen Ansatz wird eine Linienkamera verwendet, die lediglich eine Linie aufzeichnet und somit nur eindimensional ist. Diese müssen jedoch mit dem Roboterarm selber ausgerichtet werden, was zu einem großen Zeitaufwand führt, da der Roboterarm träge ist und kleine Bewegungen nur schwerlich zu steuern sind. Weiterhin ist ein Nachteil einer Linienkamera darin zu suchen, dass oftmals die Bilder eines Barcodes nicht exakt aufgelöst werden können, da aufgrund der ungenauen Anordnung des Barcodes die Informationen nicht vollständig auf eine Linie passen. Dies kann dann der Fall sein, wenn der Barcode schief angeordnet ist. Hieraus ergibt sich, das konventionelle Ansätze bei der Verwendung einer Linienkamera keine optimale Lösung darstellen, da eine Ausrichtung der Kamera über den Roboterarm selber erfolgen muss der oftmals aufwendiger anzusteuern ist und nach dem Scannen abschließend wieder in seine Ausgangsposition geführt werden muss, wenn die Kassette dann aus dem Schacht geladen werden soll.at another approach uses a line camera that only records a line and is therefore only one-dimensional. These must however be aligned with the robot arm itself, resulting in a great deal of time leads, because the robot arm is sluggish is and small movements are difficult to control. Farther is a disadvantage of a line camera to look in that often The images of a barcode can not be resolved exactly because of the inaccurate Arrangement of the barcode does not completely open the information to fit a line. This may be the case if the barcode is arranged obliquely. This results in conventional approaches the use of a line camera is not an optimal solution because an orientation of the camera over the robot arm itself must be often more expensive to control is and after scanning finally back to its original position guided must be when the cassette is then loaded from the slot should.

Zur Vermeidung dieser Probleme offenbart die US 5 403 140 eine Linienkamera, die auf dem Roboterarm angeordnet ist und die durch ein Stellglied angetrieben wird, um auf dem Roboterarm ausgerichtet zu werden, um einen Barcode oder eine Vielzahl von Barcodes von Medien zu lesen, ohne dass sich der Roboterarm selber bewegen muss.To avoid these problems, the US 5,403,140 a line camera positioned on the robot arm and driven by an actuator to be aligned on the robot arm to read a bar code or a plurality of bar codes from media without the need for the robot arm to move itself.

Nachteilig bei diesem Ansatz ist jedoch, dass ein zusätzliches Stellglied verwendet werden muss, und dass immer ein kompletter Scan erfolgen muss, ohne dabei zu berücksichtigen, ob bereits Informationen gesammelt wurden, die ausreichend für eine Beurteilung des Barcodes sind.adversely however, with this approach, an additional actuator is used must be, and that always a complete scan must be done without to take into account whether information has already been collected that is sufficient for an assessment of the barcode.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Steuerung der Kamera einer Robotik-Einrichtung zu vereinfachen bei gleichzeitiger Verminderung des Verarbeitungsaufwands.Of the The invention is therefore based on the object of controlling the camera to simplify a robotics device while reducing it the processing effort.

Zur Lösung dar genannten Probleme wird ein Ansatz gewählt wie er in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben wurde.to solution The above problems are selected as described in the independent claims has been.

Allgemein betrachtet, wird die Kamera zum Lesen des Barcodes durch den Antrieb der Greiferarme ausgerichtet. Eine Robotik-Einrichtung, der in der Datenträger-Bibilothek für den Transport der Datenträger von ihren Slots zu den Laufwerken bzw. Anschlüssen verantwortlich ist, weist mindestens einen Greiferarm auf, um den Datenträger zu greifen, um dann den Datenträger aus dem Slot oder dem Laufwerk zu ziehen. Das Greifen kann durch Einhaken in Nuten oder Bohrungen erfolgen. In alternativen Ausführungsformen kann es auch durch Klemmen, wie bei einer Zange, erfolgen. Herbei werden mindestens zwei Greiferarme verwendet, die zangenförmig den Datenträger greifen.Generally considered, the camera is used to read the bar code by the drive aligned the gripper arms. A robotic device included in the disk library for the Transport of the data carrier from their slots to the drives or ports is responsible, points at least one gripper arm to grip the disk, then the disk from the slot or drive. The grasping can through Hook into grooves or holes done. In alternative embodiments It can also be done by clamping, as with a pair of pliers. cause At least two gripper arms are used, the forceps grab the disk.

Eine Kamera, die auf der Robotik-Einrichtung schwenkbar angeordnet ist, dient zum Lesen von Markierungen. Diese Markierungen können sowohl Barcodes auf den Datenträgern sein, als auch Markierungen, um die Robotik-Einrichtung auszurichten.A Camera, which is pivotally mounted on the robotics device, is used for reading marks. These markers can both Barcodes on the data carriers as well as markers to align the robotics facility.

Da die Kamera nur ein begrenztes Blickfeld aufweist, ist diese mechanisch auszulenken. Beim Einsatz einer Zeilenkamera, die kostengünstiger ist als eine mehrdimensionale Kamera, besteht eine noch größere Notwendigkeit einer Auslenkung der Kamera. Das Auslenken erfolgt über eine Steuerkurve, die in einer möglichen Ausführungsform rampenförmig ausgebildet ist. Diese Steuerkurve ist am Greiferarm ausgebildet, wobei die Steuerkurve mit der Kamera so in Wirkverbindung steht, dass bei einem Auslenken des Greiferarms die Steuerkurve den Anstellwinkel der Kamera verändert. Hierbei ist die Kamera auf einem Hebelarm angeordnet, der um einen Drehpunkt geschwenkt werden kann. Auf der dem Drehpunkt abgewandten Seite ist die Kamera angeordnet, so dass die Länge des Hebelarms und die Höhe der Steuerkurve den Anstellwinkel der Kamera bestimmt. Eine Feder drückt hierbei den Hebelarm auf die Rampe.There the camera has only a limited field of view, this is mechanical deflect. When using a line scan, the cheaper Being a multi-dimensional camera, there is an even greater need a deflection of the camera. The deflection is done via a Cam, which in a possible embodiment ramp form is trained. This control cam is formed on the gripper arm, wherein the control cam is in operative connection with the camera, that when deflecting the gripper arm, the control cam the angle of attack the camera changed. Here, the camera is arranged on a lever arm, which is about a pivot point can be swiveled. On the side facing away from the fulcrum The camera is arranged so that the length of the lever arm and the height of the cam determines the angle of attack of the camera. A spring presses here the lever arm on the ramp.

Hierdurch kann zur Veränderung der Lage der Kamera der gleiche Antrieb verwendet werden, wie er zum Greifen eines Datenträgers durch den Greiferarm verwendet wird. Somit kann die Kamera durch das öffnen und Schließen des Greiferarms ausgerichtet werden.hereby can change the location of the camera can be used the same drive as he for gripping a data carrier is used by the gripper arm. Thus, the camera can through that open and closing be aligned with the gripper arm.

Der Greiferarm ist hierbei in einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Zahnstange verbunden, in die ein Greiferarmmotor unmittelbar oder mittelbar über ein Getriebe greift.Of the Gripper arm is in this case in a preferred embodiment with a rack connected, in which a Greiferarmmotor directly or indirectly via a Gear engages.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Greiferarm einen parallel zum Datenträger angeordneten Bereich auf, auf dem die Rampe angeordnet ist, wobei mindestens dieser Bereich des Greiferarms durch ein Getriebe angetrieben wird. In dieser Ausführungsform ist der Greiferarm im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, und erstreckt sich bereichsweise seitlich um den Datenträger. In diesem Fall wird durch das Verschieben der Rampe parallel zum vorderen Ende des Datenträgers eine Bewegung der aufliegenden Kamera nach oben initiiert.In a preferred embodiment the gripper arm has a region arranged parallel to the data carrier, on which the ramp is arranged, at least this area of the gripper arm is driven by a gear. In this embodiment the gripper arm is substantially L-shaped, and extends in some areas laterally around the disk. In this case is through moving the ramp parallel to the front end of the disk a Movement of the resting camera initiated upwards.

Je nach Anwendungsbereich ist eine Steuerung vorhanden, die so ausgebildet ist, dass die Kamera nur solange ausgelenkt wird bis der Barcode vollständig erfasst wurde. Ist z. B. der Barcode nach der Hälfte der Schwenkkurve bereits erkannt worden, so wird die Bewegung der Kamera gestoppt, da bereits alle Informationen vorliegen.ever according to application, a control is provided, which is formed is that the camera is only deflected until the barcode is completely captured has been. Is z. B. the barcode after half the swing curve already has been detected, so the movement of the camera is stopped, as already all information is available.

Zur Vollständigkeit sei darauf hingewiesen, dass ein Datenträger eines der folgenden Elemente sein kann: Bänder, Festplatten, optische Datenträger, wie CDs, DVDs oder Speicherkarten. Die Auflistung in den Ansprüchen stellt keine Beschränkung dar. Alternative Datenträger wie Holografie-Datenträger oder Hybriddatenträger sind ebenfalls denkbar.to completeness It should be noted that a disk may be one of the following elements can: bands, Hard disks, optical disks, such as CDs, DVDs or memory cards. The listing in the claims presents no restriction dar. Alternative media like holographic disk or Hybrid Disk are also possible.

Ein weiterer Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ausrichtung der Kamera, die auf dem Robotik-Einrichtung für eine Bibliothek angeordnet ist. Hierbei wird ein Ausrichten der Robotik-Einrichtung vor dem Barcode vorgenommen. Anschließend erfolgt ein Auslenken des Greiferarms, so dass die Steuerkurve bewegt wird, wodurch ebenfalls die Kamera eine Schwenkbewegung durchführt. Während der Schwenkbewegung erfolgt ein Einlesen von Bildinformationen. Ein Auswerten der Bildinformationen zur Bestimmung der Informationen des Barcodes kann hierbei parallel erfolgen (Zeile pro Zeile) oder im Anschluss. In einer optimierten Ausführungsform wird die Schwenkbewegung der Kamera nach dem Erkennen das Barcodes unterbrochen.One Another component of the present invention is a method to align the camera, which is arranged on the robotics device for a library is. This is an alignment of the robotic device before the Barcode made. Subsequently there is a deflection of the gripper arm, so that the control cam moves which also causes the camera to pivot. During the Pivoting motion is a reading of image information. One Evaluating the image information to determine the information The barcode can be parallel (line per line) or in connection. In an optimized embodiment, the pivoting movement of the Camera after detecting the barcodes interrupted.

Die Erfindung wir im folgenden anhand dar beigefügten Figuren beschrieben.The Invention will be described below with reference to the accompanying figures.

Es zeigtIt shows

1 eine Bandkassette, auch Cartridge genannt, mit Barcode an der Stirnseite; 1 a tape cassette, also called cartridge, with barcode on the front side;

2 die Stirnseite der Bandkassette nach 1 mit einem Barcode, der im oberen Bereich festgeklebt wurde, 2 the front of the tape cartridge after 1 with a barcode glued to the top,

3 die Stirnseite der Bandkassette nach 1 mit einem Barcode, der im mittleren Bereich festgeklebt wurde, 3 the front of the tape cartridge after 1 with a barcode stuck in the middle area,

4 die Stirnseite der Bandkassette nach 1 mit einem Barcode, der im unteren Bereich festgeklebt wurde, 4 the front of the tape cartridge after 1 with a barcode glued to the bottom,

5 die Stirnseite der Bandkassette nach 1 mit einem Barcode, der schräg festgeklebt wurde, 5 the front of the tape cartridge after 1 with a barcode stuck at an angle

6 die Stirnseite der Bandkassette mit einem Barcode, der mittig festgeklebt wurde und teilweise beschädigt ist; 6 the face of the tape cassette with a barcode that has been glued in the middle and partially damaged;

7 eine schematisch perspektivische Ansicht einer Bandbibliothek mit Laufwerken an der Kopfseite, mit Magazinen rechts und links vom Robotik-Elevator, in deren Slots die Bänder mit Barcodes angeordnet sind, der Robotik-Elevator transportiert die Bänder zwischen den Laufwerken und den Schächten; 7 a schematic perspective view of a tape library with drives on the head side, with magazines to the right and left of the robotic elevator, in their slots, the ribbons are arranged with barcodes, the robotic elevator transports the bands between the drives and the shafts;

8 eine schematische Draufsicht auf eine Bandbibliothek nach 7, mit einem Greiferarm, über den die Kamera ausgelenkt wird; 8th a schematic plan view of a tape library after 7 , with a gripper arm, over which the camera is deflected;

9 eine schematische Seitenansicht auf eine Bandbibliothek nach 7, mit einem Greiferarm zwischen den Magazinen bzw. Schächten; 9 a schematic side view of a tape library after 7 with a gripper arm between the magazines and shafts;

10 eine Detailansicht des Bereichs A aus der 8, mit dem Greiferarm und dessen Antrieben; 10 a detailed view of the area A from the 8th , with the gripper arm and its drives;

11a–11f die Schritte zum Greifen einer Bandkassette vom ausrichten der Greiferarme, über das Lesen bis zum Greifen der Bandkassette, die dann auf den Robotik Turm gezogen wird; 11a - 11f the steps of gripping a tape cassette from aligning the gripper arms, to reading to gripping the tape cassette, which is then pulled onto the robotics tower;

12 eine Vorderansicht der Kamera, die durch die Rampe, die auf dem Greiferarm angeordnet ist, mittig ausgelenkt wird; 12 a front view of the camera, which is centered by the ramp, which is arranged on the gripper arm;

12a eine Seitenansicht der Ausrichtung der Kamera nach 12, mit dem Scanstrahl in der Mitte; 12a a side view of the orientation of the camera 12 , with the scanning beam in the middle;

13 eine Vorderansicht der Kamera, die durch die Rampe, die auf dem Greiferarm angeordnet ist, nach oben ausgelenkt wird; 13 a front view of the camera, which is deflected by the ramp, which is arranged on the gripper arm, upwards;

13a eine Seitenansicht der Ausrichtung der Kamera nach 13a, mit dem Scanstrahl im oberen Bereich des Barcodes; 13a a side view of the orientation of the camera 13a , with the scanning beam in the upper area of the barcode;

14 eine Vorderansicht der Kamera, die durch die Rampe, die auf dem Greiferarm angeordnet ist, nicht ausgelenkt wird; 14 a front view of the camera, which is not deflected by the ramp, which is arranged on the gripper arm;

14a eine Seitenansicht der Ausrichtung der Kamera nach 14a, mit dem Scanstrahl im unteren Bereich des Barcodes; 14a a side view of the orientation of the camera 14a , with the scanning beam in the lower area of the barcode;

Die 1 zeigt einen Datenträger in form einer Bandkassette bzw. ein Cartridge 11, das mit einem Barcode 12 versehen ist. Die 2 bis 6 zeigen die unterschiedlichen Positionen eines Barcodes und deren Ausgestaltung auf der Stirnseite der Bandkassette. Die Stirnseite der Bandkassette ist in der Regel durch ein optisches Gerät, wie einen Barcodeleser, der in der einfachsten Ausführungsform als Zeilenkamera ausgestaltet ist, lesbar. Da der Barcode jedoch individuell durch den Endbenutzer bestimmt werden kann und in der Regel manuell auf die Stirnseite der Kassette geklebt wird, kann es dazu kommen, dass der Barcode an unterschiedlichen Stellen auf der Stirnseite der Bandkassette angeordnet ist. Die 2 zeigt ein Beispiel bei dem der Barcode im oberen Bereich der Stirnseite angeordnet ist. Die 3 zeigt die Anordnung des Barcodes im mittleren Bereich, dem optimalen Bereich, wobei die 4 wiederum einen Barcode zeigt, der im unteren Bereich angeordnet ist. Die 5 hingegen zeigt einen Barcode, der schräg auf der Stirnseite der Kassette aufgeklebt ist. Die 6 zeigt einen Barcode, der teilweise durch einen weißen Streifen beschädigt ist, der sich längs über den Barcode erstreckt. Alle beschriebenen Barcodes, abgesehen von dem in 3 dargestellten, können nicht problemfrei durch eine Zeilenkamera gelesen werden. Sollte der Barcode z. B. nicht mittig angeordnet sein, so kann es passieren, dass eine Zeilenkamera nicht in der Lage ist, den Barcode beim zentrierten Ablesen der Kassette zu bestimmen. Das gleiche gilt für schräge Barcodes oder beschädigte Barcodes.The 1 shows a disk in the form of a tape cassette or a cartridge 11 that with a barcode 12 is provided. The 2 to 6 show the different positions of a bar code and their design on the front side of the tape cassette. The front side of the tape cassette is usually read by an optical device, such as a bar code reader, which is designed in the simplest embodiment as a line scan camera. However, since the bar code can be determined individually by the end user and is usually glued manually to the face of the cassette, it may happen that the bar code is located at different locations on the face of the tape cassette. The 2 shows an example in which the bar code is arranged in the upper region of the front side. The 3 shows the arrangement of the barcode in the middle area, the optimum area, wherein the 4 again shows a barcode located at the bottom. The 5 on the other hand shows a bar code, which is glued obliquely on the front side of the cassette. The 6 shows a bar code partially damaged by a white stripe extending longitudinally across the bar code. All barcodes described, except in the 3 can not be read without problems by a line scan camera. If the barcode z. B. not centrally located, it may happen that a line scan camera is not able to determine the barcode when centered reading the cassette. The same applies to angled barcodes or damaged barcodes.

Die 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Band-Bibliothek mit einem Aufnahmebereich 30 (bzw. Drive Box) für Laufwerke (bzw. Drives) 31. Die beiden Laufwerke 31, die im Aufnahmebereich 30 für Laufwerke angeordnet sind, nehmen Bandkassetten auf, die durch einen Robotik-Turm mit dem Lift 20 transportiert werden. Im Aufnahmebereich 30 für Laufwerke 30 sind die oberen beiden Laufwerke installiert und die unteren beiden Schächte können noch für weitere Laufwerke dienen. Die Laufwerke schreiben bzw. lesen auf bzw. von den Bändern in den Bandkassetten, die im vorliegenden Falle mit Barcodes 12 versehen sind. Die Bandkassetten werden in Schächte (Slots) 13 eingeführt, die in Magazinen 10 angeordnet sind und die sich seitlich im Gehäuse der Bandbibliothek erstrecken. Zwischen den Magazinen fährt der Robotikturm 25 mit seinem Lift 20. Die Robotik-Einrichtung ist auf einer drehbaren Basisplatte 22 angeordnet, so dass er sich einerseits in Richtung der Laufwerke bewegen kann und andererseits in Richtung der Slots in den Magazinen. Die Robotik-Einrichtung wird über Zahnstangen 23, die im Bodenbereich der Band Bibliothek angeordnet sind, angetrieben. Hierfür ist zusätzlich noch ein Antrieb auf der Basisplatte 22 angeordnet. Zusätzlich kann die Robotik-Einrichtung durch eine Führungsschiene 24 stabilisiert werden, die vorzugsweise parallel zur Zahnstage angeordnet ist. Der Robotikturm 25 selber dient zum vertikalen Ausrichten des Greiferarms, der auf der Robotik-Einrichtung 21 angeordnet ist, so dass ein Zugriff auf die Kassetten beziehungsweise Slots ermöglicht wird. Im Grunde genommen handelte sich um ein Fahrstuhlsystem, dass Datenträger aus Schächten holt um sie dann zu ihrem Bestimmungsort, den Laufwerken oder bei Festplatten den Anschlüssen, zu transportieren. Zusätzlich ist dieser Fahrstuhl noch horizontal ausrichtbar entlang der Zahnstange 23.The 7 is a perspective view of a tape library with a receiving area 30 (or drive box) for drives (or drives) 31 , The two drives 31 in the reception area 30 For drives, tape cassettes are picked up by a robotic tower with the lift 20 be transported. In the recording area 30 for drives 30 The upper two drives are installed and the lower two slots can still serve for other drives. The drives write to or read from the tapes in the tape cassettes, in the present case with barcodes 12 are provided. The tape cassettes are placed in slots 13 introduced in magazines 10 are arranged and extend laterally in the housing of the tape library. Between the magazines drives the Robotikturm 25 with his lift 20 , The robotics device is on a rotatable base plate 22 arranged so that it can move on the one hand in the direction of the drives and on the other hand in the direction of the slots in the magazines. The robotics device is about racks 23 Powered in the bottom area of the tape library. For this purpose, there is an additional drive on the base plate 22 arranged. In addition, the robotic device can by a guide rail 24 be stabilized, preferably par allel is arranged to Zahnstage. The robotics tower 25 itself serves to vertically align the gripper arm, which is on the robotics device 21 is arranged so that access to the cassettes or slots is possible. Basically, it was an elevator system that retrieves media from slots to transport them to their destination, the drives or hard drives to the ports. In addition, this elevator is still horizontally alignable along the rack 23 ,

Die 8 zeigt die Robotik-Einrichtung 21 von oben, mit den Greiferarmen, die detaillierter in der 10 beschrieben werden. Es ist zu erkennen, dass einerseits ein Antrieb für die Greiferarme vorgesehen ist, der die Greiferarme auf und zu fahren lässt, sowie ein Antrieb, um die Greiferarme in Richtung der Kassetten zu bewegen. Die 9 zeigt nochmals eine Ansicht der 7 von vorne, wobei die Robotik-Einrichtung mehrfach in gestrichelten Linien dargestellt ist, um anzuzeigen, welche Positionen er in Bezug zu den Datenträgern 11 annehmen kann.The 8th shows the robotics device 21 from above, with the gripper arms, the more detailed in the 10 to be discribed. It can be seen that, on the one hand, a drive is provided for the gripper arms, which allows the gripper arms to move on and a drive, in order to move the gripper arms in the direction of the cassettes. The 9 again shows a view of 7 from the front, the robotics device being shown several times in dashed lines to indicate which positions it is in relation to the data carriers 11 can accept.

Die 10 zeigt einen Ausschnitt der 8 im Detail, umfassend zwei Greiferarme 251, die Zahnstangen 253 aufweisen, in die ein Zahnrad greift, das von einem Greiferarmmotor unmittelbar oder mittelbar über ein Getriebe angesteuert wird. Das Zahnrad ist so ausgebildet, dass es bei einer Umdrehung den einen Greiferarm in eine Richtung bewegt und den zweiten Greiferarm in eine entgegengesetzte Richtung. Hierzu werden Greiferarme verwendet, die teilweise asymmetrisch aufgebaut sind, so dass sie an zwei Seiten des Zahnrades anliegen. Die Greiferarme sind im wesentlichen L-förmig aufgebaut und werden durch das Zahnrad geöffnet und geschlossen, um die Datenträger beziehungsweise Bandkassetten, an ihren Seite wie eine Zange zu greifen und klemmend zu halten. Eine weitere Zahnstange 256 ist über einen Antrieb 255 und ein Getriebe 257 zum horizontalen Antrieb des Greifers vorgesehen. Der Greifer ist auf einer Plattform angeordnet und kann somit in Richtung der Kassetten bzw. Datenträger 11 geführt werden. Nachdem der Greifer den Datenträger 11 gegriffen hat, kann über den Horizontalantrieb der Datenträger auf die Robotik-Einrichtung 21 gezogen worden.The 10 shows a part of the 8th in detail, comprising two gripper arms 251 , the racks 253 have, in which engages a gear which is driven by a Greiferarmmotor directly or indirectly via a transmission. The toothed wheel is designed such that in one rotation it moves the one gripper arm in one direction and the second gripper arm in an opposite direction. For this purpose, gripper arms are used, which are partially constructed asymmetrically, so that they rest on two sides of the gear. The gripper arms are constructed substantially L-shaped and are opened and closed by the gear to grip the disk or tape cartridges to their side like a pair of pliers and clamped. Another rack 256 is about a drive 255 and a gearbox 257 provided for horizontal drive of the gripper. The gripper is arranged on a platform and can thus in the direction of the cassettes or data carriers 11 be guided. After the gripper the disk 11 Can handle, via the horizontal drive of the disk on the robotics device 21 been drawn.

Die erfindungsgemäße Anordnung einer Kamera 254 befindet sich oberhalb der Greiferarme. Eine alternative Anordnung unterhalb oder seitlich ist ebenfalls denkbar. Über einen Hebelarm 258 wird die Kamera 254, beziehungsweise der Barcodeleser, der vorzugsweise als Zeilenkamera ausgebildet ist, ausgerichtet. Der Hebelarm ist an einem Ende mit einem Drehpunkt 261 schwenkbar verbunden und an seinem anderen Ende liegt der Hebelarm auf einem Bereich des Greiferarms auf, wobei auch mehrere Auflagepunkte vorhanden sein können, und weist zusätzlich an diesem anderen Ende die Kamera 254 auf.The inventive arrangement of a camera 254 located above the gripper arms. An alternative arrangement below or laterally is also conceivable. About a lever arm 258 becomes the camera 254 , or the bar code reader, which is preferably designed as a line camera aligned. The lever arm is at one end with a pivot point 261 pivotally connected and at its other end, the lever arm rests on a region of the gripper arm, wherein a plurality of support points may be present, and additionally has the camera at this other end 254 on.

Die 11a bis 11f zeigen die Ausrichtung der Robotik-Einrichtung 21, das Scannen des Barcodes und das anschließende Laden der Cartridge 11. Der 11a ist zu entnehmen, dass die Robotik-Einrichtung 21 über die Bewegung des Robotik-Turms 25 vor einer Kassette positioniert wird. Dann scannt die Kamera in den 11b 11c den Barcode der Kassette. In der 11c ist zu Erkennen, dass die Greiferarme bewegt werden, um ein vollständiges Scannen der Etikette bzw. des Barcodes vorzunehmen. Dies ist in der Regal nur dann notwendig, wenn die Standardeinstellung, die in 11b verwendet wird, nicht zu einem vernünftigen Scanergebnis führt. Erst dann wird ein großflächiger Scan durch das Bewegen der Greiferarme und das Ausrichten der Kamera vorgenommen. Nachdem dies erfolgreich war und das System festgestellt hat, dass es sich um die richtige Kassette handelt, wird die Plattform, auf der die Greiferarme angeordnet sind in Richtung der Kassette gefahren und die Greiferarme klemmen die Kassetten an ihren Randbereichen ein (11d). In der 11e wird dann die Kassette aus dem Slot 13 auf die Robotik-Einrichtung 21 gezogen. Die 11f zeigt die Kassette auf der Robotik-Einrichtung bevor diese zu einem anderen Slot oder einem Laufwerk transportiert wird.The 11a to 11f show the orientation of the robotics device 21 , scanning the barcode and then loading the cartridge 11 , Of the 11a it can be seen that the robotics device 21 about the movement of the robotics tower 25 is positioned in front of a cassette. Then the camera scans into the 11b 11c the barcode of the cassette. In the 11c is to recognize that the gripper arms are moved to make a complete scanning of the label or the barcode. This is necessary on the shelf only if the default setting is in 11b used, does not lead to a reasonable scan result. Only then is a large-scale scan made by moving the gripper arms and aligning the camera. After this has been successful and the system has determined that it is the correct cassette, the platform on which the gripper arms are arranged is moved in the direction of the cassette and the gripper arms clamp the cassettes in their edge areas (FIG. 11d ). In the 11e then the cassette is out of the slot 13 to the robotics facility 21 drawn. The 11f shows the cassette on the robotic device before it is transported to another slot or drive.

Die 12 und 12a zeigen die Auslenkung der Kamera durch eine Steuerkurve 270, die als Rampe ausgebildet ist. Die Steuerkurve 270 ist auf dem Greiferarm 251 ausgebildet und erstreckt sich von dessen Oberkante nach oben. Sie erstreckt sich in der vorliegenden Ausführungsform nach oben, wobei die Kamera im Verbindungsbereich mit der Rampe einen Gleitschuh 269 aufweist, durch den eine Abnutzung vermieden wird. Die Kamera 254 wird durch eine Druckfeder 259 in Richtung der Rampe gedrückt. Die Druckfeder ist oberhalb angeordnet und wird nach oben durch einen Rahmen oder ein Gehäuse begrenzt. Durch das Bewegen des Greiferarms 251, der über die Zahnstangen 253 und das Getriebe 2b7 sowie über ein Zahnrad (Ritzel) 268 angetrieben wird, das wiederum mit einem Greiferarmmotor 2b6 in Verbindung steht, wird die Rampe in ihrer horizontalen Position verändert und drückt dabei die Kamera nach oben bzw. lässt sie nach unten gleiten, wie aus den 13 und 13a bzw. 14 und 14a zu sehen ist.The 12 and 12a show the deflection of the camera by a control cam 270 which is designed as a ramp. The control curve 270 is on the gripper arm 251 formed and extends from the top edge upwards. It extends upward in the present embodiment, wherein the camera in the connection region with the ramp a sliding shoe 269 has, by which a wear is avoided. The camera 254 is by a compression spring 259 pressed in the direction of the ramp. The compression spring is located above and is bounded above by a frame or a housing. By moving the gripper arm 251 that's about the racks 253 and the gearbox 2B7 as well as a gear (pinion) 268 is driven, in turn, with a Greiferarmmotor 2b6 The ramp is changed in its horizontal position and presses the camera upwards or lets it slide down, like from the 13 and 13a respectively. 14 and 14a you can see.

Die Kamera ist auf einen Hebelarm 258 angeordnet, der an einer horizontal verlaufenden Achse, die als Drehpunkt 261 ausgebildet ist, angelenkt ist. Ferner weist der Robotikturm eine Sensoreinheit 252 auf, die es ermöglicht, dass die Robotik-Einrichtung 21 in der richtigen Position vor den Slots ausgerichtet wird. Hierzu gibt es ein Reflexionselement 113 in der Seitenwand 110 des Slots, das dem Sensor beziehungsweise LED-Element mitteilt, dass es sich nun in der richtigen Höhe vor dem Slot befindet. Durch das Antreiben des Greiferarmmotors wird dann der Auslenkwinkel der Kamera verändert, so dass ein vollständiges Scannen der gesamten Stirnfläche des Datenträgers beziehungsweise Cartridges 11 ermöglicht wird. Der Scanstrahl 265 zeigt die Abdeckung des Barcodes in den einzelnen Figuren. Eine entsprechende Steuerung ist vorhanden, um die einzelnen Teilbilder zu einem Gesamtbild zusammensetzen, was durch eine Synchronisation der Bewegung der Kamera und der einzelnen aufgenommenen Teilbilder sichergestellt wird.The camera is on a lever arm 258 arranged on a horizontal axis that serves as a fulcrum 261 is formed, is articulated. Furthermore, the robot tower has a sensor unit 252 on, which enables the robotics facility 21 is aligned in the right position in front of the slots. There is a reflection element for this purpose 113 in the sidewall 110 of the slot, which tells the sensor or LED element that it is now in the correct height in front of the slot. By driving the Greiferarmmotors the deflection angle of the camera is then changed, so that a complete scanning of the entire end face of the data carrier or cartridge 11 is possible. The scanning beam 265 shows the cover of the barcode in the individual figures. A corresponding control is provided to make the individual partial images into an overall image, which is ensured by a synchronization of the movement of the camera and the individual recorded partial images.

Claims

Robotics device ( 21 ) for a library containing volumes ( 11 ) in slots ( 13 ) with barcodes ( 12 ), the robotics device ( 21 ) for transporting the data carriers ( 11 ), comprising: - at least one gripper arm ( 251 ) to grab the disk, - with at least one camera ( 254 ) on the robotics facility ( 21 ) is pivotally arranged, - with at least one control cam ( 270 ) with a gripper arm ( 251 ), wherein the control cam with the camera ( 254 ) is operatively connected in such a way that upon deflection of the gripper arm ( 251 ), the control cam the angle of attack of the camera ( 254 ) changed.

The robotics device ( 21 ) according to the preceding claim, wherein for changing the position of the camera, the same drive ( 266 . 267 . 268 . 253 ) is used, as for gripping a data carrier by the gripper arm ( 251 ).

The robotics device ( 21 ) according to the preceding claim, wherein the camera by the opening and closing of the gripper arm ( 251 ) is aligned.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein the control cam ( 270 ) is a ramp through which the camera ( 254 ) is aligned in its altitude, the camera about a pivot point ( 261 ) is pivotable, which is preferably arranged at a distance from the ramp.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein the gripper arm has a parallel to the disk arranged region on which the ramp is arranged, wherein at least this portion of the gripper arm by a transmission ( 267 . 268 . 256 ) is driven.

The robotics device ( 21 ) according to the preceding claim, wherein the ramp is displaced parallel to the front end of the data carrier, wherein the ramp extends obliquely upwards and the movement of the ramp causes the camera to move upwards.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein at least two gripper arms ( 251 ) are used, the forceps grab the disk, wherein the ramp is arranged on at least one gripper arm.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein the camera is mounted on a lever arm ( 258 ) is mounted, one end of which at the pivot point ( 261 ) is articulated and the other end rests on the ramp.

The robotics device ( 21 ) according to the preceding claim, wherein a compression spring ( 259 ) the lever arm ( 258 ) pushes in the direction of the ramp.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein the camera ( 254 ) is a barcode reader.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein the gripper arm comprises a toothed rack ( 253 ) into which a gripper arm motor ( 266 ) directly or through a transmission ( 268 . 267 ) attacks.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein a control is provided, which is designed so that the camera is only deflected until the barcode has been completely detected.

The robotics device ( 21 ) according to one or more of the preceding claims, wherein the data carrier is one of the following elements: tapes, hard disks, optical data carriers, flash memories, holographic data carriers, hybrid data carriers.

Method of aligning a camera mounted on a robotic device ( 21 ) is arranged for a library, the data carriers ( 11 ) in slots ( 13 ) with barcodes ( 12 ), the robotics device ( 21 ) for transporting the data carriers ( 11 ), with at least one gripper arm ( 251 ) to grab the disk, with at least one camera ( 254 ) on the robotics facility ( 21 ) is pivotally mounted, with at least one control cam ( 270 ) with the gripper arm ( 251 ), wherein the control cam with the camera ( 254 ) is operatively connected in such a way that upon deflection of the gripper arm ( 251 ), the cam the angle of attack of the camera ( 254 ), comprising the following steps: - aligning the robotics device in front of the barcode, - deflecting the gripper arm, so that the control cam is moved, whereby the camera also performs a pivoting movement, - reading image information during the pivoting movement of the camera, - evaluating the image information for determining the information of the barcode.

The method according to the preceding method claim, being to change the camera's location is the same, drive is driven as he for gripping a data carrier is controlled by the gripper arm.

The method according to the preceding method claim, wherein the reading of the image information with the pivoting movement the camera is synchronized.

The method according to one or more of the preceding Method claims, wherein the control cam is a ramp through which the camera in their altitude is aligned with the camera by the movement of the ramp pivoted about a pivot point spaced from the ramp is arranged.

The method according to one or more of the preceding Method claims, wherein by moving the gripper arm arranged parallel to the disk Area of the gripper arm is moved, on which the ramp is arranged is, wherein at least this area of the gripper arm by a transmission is driven, whereby the camera is aligned in height.

The method according to the preceding method claim, the ramp being moved parallel to the front end of the disk becomes and by the movement of the ramp a movement of the resting Camera up and down when moving back he follows.

The method according to one or more of the preceding Method claims, wherein at least two gripper arms are used, the forceps like the disk grab, arranged on at least one gripper arm the ramp is, which is moved when gripping.

The method according to one or more of the preceding Method claims, wherein the camera is disposed on a lever arm, one of which End is put on the fulcrum and the other end on the ramp rests so that the camera is deflected by the inclination of the lever arm becomes.

The method according to the preceding claim, wherein a compression spring presses the lever arm in the direction of the ramp, so that the lever arm constantly rests on the ramp when it is moved.

The method according to one or more of the preceding Method claims, where the camera can read line by line barcodes.

The method according to one or more of the preceding Method claims, wherein the gripper arm is driven by a rack, in a gripper arm motor engages directly or through a transmission.

The method according to one or more of the preceding Method claims, whereby a control is only deflected the camera until the barcode completely was recorded.

The method according to one or more of the preceding Method claims, being disk one of the following elements is: tapes, hard drives, optical disk, Flash memory, holographic memory, hybrid memory.

The method according to one or more of the preceding Method claims, the robotics device is not completely horizontal in direction of the disk is driven to read the barcode but keeps spaced so that the gripper reaches into the void when the camera is deflected.