專利名稱：用于控制磁帶介質(zhì)的位置的方法和磁帶路徑控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及控制 流傳輸磁帶介質(zhì)相對(duì)于在磁帶上讀取和寫入數(shù)據(jù)的磁帶驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換元 件的路徑。
背景技術(shù)：
作為背景技術(shù)，在磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置操作期間，磁帶介質(zhì)在供 帶盤和收帶盤之間來(lái)回傳送，同時(shí)通過一個(gè)或者多個(gè)讀/寫頭將數(shù)據(jù)從磁 帶讀出，或者將其寫入磁帶。典型地，磁帶介質(zhì)和供帶盤裝配在插入磁 帶驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的槽的磁帶盒內(nèi)部。當(dāng)磁帶盒位于其在槽內(nèi)的操作位置時(shí)， 磁帶給進(jìn)機(jī)構(gòu)使磁帶前進(jìn)到收帶盤上(典型地在磁帶驅(qū)動(dòng)器內(nèi))并與讀/ 寫頭處于對(duì)準(zhǔn)的接合狀態(tài)。然后，利用一對(duì)以期望速度驅(qū)動(dòng)帶盤的馬達(dá) 使磁帶經(jīng)過讀/寫頭，其中每一個(gè)馬達(dá)用于一個(gè)帶盤。為了最佳地傳送數(shù)據(jù)，磁帶必須準(zhǔn)確地通過磁帶路徑移動(dòng)且跨過讀/ 寫頭。因此，現(xiàn)代的磁帶驅(qū)動(dòng)器典型地實(shí)現(xiàn)磁帶引導(dǎo)件，以圍繞磁頭以期望的包角(wrap angle)來(lái)引導(dǎo)磁帶。圖1是說(shuō)明性的。其示意了磁帶 介質(zhì)"T，，在供帶盤"SR，，和收帶盤"TR，，之間的讀/寫頭組件"H"上以給進(jìn)方 向"D，，纏繞。示出為滾輪軸承(滾輪)"R1"的兩個(gè)主磁帶引導(dǎo)件設(shè)置在 與頭組件"H，，很近的位置，每側(cè)一個(gè)。諸如副滾輪"R2"的其他磁帶路徑 引導(dǎo)部件也可以放置在頭組件"H，，和供帶盤"SR"之間以及頭組件"H"和 收帶盤"TR"之間，以定義磁帶路徑。正如從圖2可以看出的，數(shù)據(jù)通過頭組件"H"寫在作為一組并行磁道 的磁帶"T，，上，其中并行磁道在磁帶移動(dòng)的方向"D"上縱向延伸。頭組件 "H，，的讀/寫轉(zhuǎn)換器位于頭組件"H，，的中心轉(zhuǎn)換區(qū)內(nèi)。在圖2中示出此轉(zhuǎn)換 區(qū)(標(biāo)記為"TA，，)，其在磁帶"T"上轉(zhuǎn)換若干個(gè)并行數(shù)據(jù)磁道。由于轉(zhuǎn)換區(qū)"TA"的長(zhǎng)度典型地遠(yuǎn)小于磁帶"T"的寬度，所以為了將數(shù)據(jù)填入磁帶 上的所有可用數(shù)據(jù)磁道，頭組件"H，，必須在驅(qū)動(dòng)操作期間橫跨過磁帶 "T"。對(duì)此頭組件的定位由包含用于在橫過軌道方向移動(dòng)頭組件的定位馬 達(dá)的伺服作動(dòng)系統(tǒng)"SAS"進(jìn)行。伺服輸入典型地由在頭組件"H"上的一對(duì) 伺服讀出器提供，其中所述一對(duì)伺服讀出器檢測(cè)磁帶"T"上的預(yù)先記錄的 伺服磁道(未示出)。為了得到最好的性能，應(yīng)當(dāng)將磁帶的橫向移動(dòng)(垂直于磁帶移動(dòng)的 方向)減到最小，這是因?yàn)檫@樣的移動(dòng)可以導(dǎo)致對(duì)^磁帶"T"相對(duì)于頭組件 的讀/寫轉(zhuǎn)換器的定位變得不可靠。這樣會(huì)產(chǎn)生低回讀信號(hào)振幅和不良的數(shù)據(jù)傳送可靠性?？赡芤饳M向磁帶移動(dòng)的事件包括(1 )磁帶脫開 (runout)，其由在帶盤上的不良堆疊(堆疊移位或者交錯(cuò)纏繞)引起， 其中磁帶"T"的一次纏繞相對(duì)于相鄰纏繞發(fā)生相當(dāng)大的橫向偏移；(2 ) 彎曲(buckle)的磁帶邊緣，其由磁帶"T"的邊緣對(duì)著引導(dǎo)滾輪凸緣爬行 并且隨后又橫向移回正常位置而引起；(3)受損的磁帶邊緣，當(dāng)與引導(dǎo) 滾輪接觸時(shí)，其引起磁帶橫向輕彈；(4)由于磁帶磨損已經(jīng)變成扇形的 滾輪凸緣，當(dāng)磁帶邊緣接觸到扇形區(qū)域時(shí)，其會(huì)引起磁帶周期性地橫向 輕彈。盡管磁帶驅(qū)動(dòng)伺服作動(dòng)系統(tǒng)"SAS，，能夠補(bǔ)償某些橫向磁帶移動(dòng)，但 是它不能處理超越該系統(tǒng)的伺服響應(yīng)能力之外的短暫橫向移動(dòng)。也就是 說(shuō)，對(duì)于伺服作動(dòng)系統(tǒng)"SAS"而言，存在一些僅僅是太快或者太大的橫 向瞬態(tài)，以至于難以避免數(shù)據(jù)讀/寫錯(cuò)誤。為了避免在進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入操作 期間，在發(fā)生橫向移動(dòng)的情況下出現(xiàn)橫向磁道重寫，數(shù)據(jù)軌道彼此之間 必須充分地隔開。這就對(duì)數(shù)據(jù)面密度造成了人為的限制。通過構(gòu)造具有加強(qiáng)表面摩擦屬性的磁帶引導(dǎo)滾輪對(duì)限制橫向磁帶移 動(dòng)做了嘗試，其中該滾輪通過利用增大的摩擦力抓牢磁帶而限制橫向磁帶 移動(dòng)。盡管這樣的方案在橫向磁帶運(yùn)動(dòng)控制方面進(jìn)行了相當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，但是 還可以提出通過考慮其他的引導(dǎo)滾4^i殳計(jì)特性達(dá)到附加的磁帶路徑控制。因此，需要提供用于在磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中控制磁帶路徑的改 進(jìn)的設(shè)計(jì)。具體需要的是通過考慮磁帶路徑引導(dǎo)滾輪的形狀、大小和對(duì)準(zhǔn)，對(duì)橫向磁帶移動(dòng)進(jìn)行限制的技術(shù)，作為防止磁帶錯(cuò)誤對(duì)準(zhǔn)問題的 進(jìn)一步方案。發(fā)明內(nèi)容通過用于控制磁帶介質(zhì)在磁帶驅(qū)動(dòng)器中的位置的磁帶路徑控制系統(tǒng) 和相關(guān)的方法，解決了上述問題并得到了現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步。磁帶路徑包括 第一磁帶引導(dǎo)滾輪、與所述第一滾輪隔開的第二磁帶引導(dǎo)滾輪，以及位 于第一和第二滾輪之間的轉(zhuǎn)換頭。第一和第二磁帶引導(dǎo)滾輪可以較大且緊密間隔，第二磁帶引導(dǎo)滾輪與第 一 滾輪以大約1:1 -1:2之間的滾輪直 徑/中心到中心間距比相隔開，并且仍然在二者之間提供轉(zhuǎn)換頭。轉(zhuǎn)換 頭可以放置在磁帶介質(zhì)的與第一和第二引導(dǎo)滾輪相對(duì)的側(cè)面上，或者 磁帶的同一側(cè)面上。精確校準(zhǔn)系統(tǒng)與第二滾輪相關(guān)。當(dāng)操作時(shí)，精確校 準(zhǔn)系統(tǒng)允許第二滾輪相對(duì)于第 一滾輪可調(diào)節(jié)地對(duì)準(zhǔn)，以便當(dāng)磁帶介質(zhì)以 與所述轉(zhuǎn)換頭操作接合的方式跨過滾輪流動(dòng)時(shí)，控制橫向磁帶移動(dòng)。精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可以包括軸向調(diào)節(jié)控制器，適合于沿著第二滾輪的軸 調(diào)整第二滾輪的位置。軸向調(diào)節(jié)控制器可以與第二滾輪上的軸承軸的基 端接合，諸如利用相對(duì)于固定參考結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)地螺紋擰動(dòng)(thread)或者 可調(diào)節(jié)地裝配的固定螺絲。固定螺絲與軸承軸軸向地對(duì)準(zhǔn)而且與軸承軸 的端面接合，使得第二滾輪可繞固定螺絲傾斜。精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括傾角調(diào)節(jié)控制器，適合于調(diào)整第二滾輪 傾角。傾角調(diào)節(jié)控制器可以與第二滾輪的軸承軸的自由終端接合，軸承 軸的基端樞軸地裝配。傾角調(diào)節(jié)控制器包括相對(duì)于固定參考結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)地螺紋擰動(dòng)的或者可調(diào)節(jié)地裝配的一個(gè)或者多個(gè)固定螺絲，對(duì)準(zhǔn)所述固 定螺絲以與軸承軸的自由終端的側(cè)面部分接合。 一個(gè)或者多個(gè)固定螺絲與軸承軸平行地或者垂直地延伸，并且包括錐形或者平坦端，該錐形或 者平坦端可根據(jù)固定螺絲調(diào)節(jié)位置與所述軸承軸的側(cè)面可調(diào)節(jié)地接合。根據(jù)本發(fā)明的方法，第二滾輪相對(duì)于第一滾輪被可調(diào)節(jié)地對(duì)準(zhǔn)，以 便當(dāng)磁帶介質(zhì)以與轉(zhuǎn)換頭操作接合的方式跨過滾輪流動(dòng)時(shí)，控制橫向磁 帶移動(dòng)。精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可以用于提供期望的調(diào)節(jié)。 一旦作出了所需的調(diào)節(jié)，第二滾輪可以永久地固定在對(duì)準(zhǔn)的位置，或者可以在使用期間保持是 可動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)的。


本發(fā)明的上述和其他特性以及優(yōu)點(diǎn)將在以下對(duì)如附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行更具體地描述后變得明顯，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的磁帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的磁帶給進(jìn)路徑的示意性平 面視圖；圖2是與圖1的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的頭組件和一對(duì)主引導(dǎo)滾輪^J妄合的 磁帶介質(zhì)的放大側(cè)視圖；圖3是示出了示范性磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存^i殳備的功能框圖；圖4是示出了圖3的用于與基于磁帶盒的磁帶介質(zhì)一起使用的磁帶 驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的示范性結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5是圖3的磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的示范性^茲帶給進(jìn)路徑的示意平 面視圖；圖6是圖3的磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的另一磁帶給進(jìn)路徑的示意平 面視圖；圖7A是示出了位于理想對(duì)準(zhǔn)位置的一對(duì)主引導(dǎo)滾輪的側(cè)視圖；圖7B是示出了由于滾輪中的一個(gè)沿著逆時(shí)針方向翻轉(zhuǎn)而移位的一 對(duì)主引導(dǎo)滾輪的側(cè)視圖；圖7C是示出了由于滾輪中的一個(gè)沿著順時(shí)針方向翻轉(zhuǎn)而移位的一 對(duì)主引導(dǎo)滾輪的側(cè)視圖；圖8是示出了 一對(duì)共軛主引導(dǎo)滾輪的側(cè)視圖，其中每一個(gè)滾輪都具有 精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；圖9A、圖9B和圖9C是示出了幾個(gè)共軛滾輪調(diào)節(jié)位置的沿著圖8 中的線9-9截取的橫斷面視圖；圖10是示出了 一對(duì)共軛主導(dǎo)軌滾輪的側(cè)視圖，其中每一個(gè)滾輪都具有另一個(gè)精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；圖11是沿著圖10中的線11-11截取的橫斷面—見圖；圖12是示意了 一對(duì)共軛主導(dǎo)軌滾輪的側(cè)視圖，其中每一個(gè)滾輪都具 有另一個(gè)精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)；以及圖13是沿著圖12中的線13-13截取的橫斷面視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在通過附圖(沒有必要按比例繪出)中示出的示范性實(shí)施方式來(lái) 描述本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記在所有的若干個(gè)視圖中表示相同的元件。轉(zhuǎn)到圖3，在此描述的本發(fā)明的原理可以體現(xiàn)在用于由主機(jī)數(shù)據(jù)處 理設(shè)備12存儲(chǔ)和取回?cái)?shù)據(jù)的磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(磁帶驅(qū)動(dòng)器)10 中。其中主機(jī)數(shù)據(jù)處理設(shè)備12可以是適用于與磁帶驅(qū)動(dòng)器10交換數(shù)據(jù) 的其他處理裝置的通用計(jì)算機(jī)。磁帶驅(qū)動(dòng)器10包括多個(gè)提供用于在磁性 磁帶介質(zhì)上讀取和寫入主機(jī)數(shù)據(jù)的控制和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的部件。僅僅作 為示例，傳統(tǒng)地，所述部件可以包括通道適配器14、微處理器控制器16、 數(shù)據(jù)緩沖器18、讀/寫數(shù)據(jù)流電路20、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)22以及包括馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)器電路25和讀/寫頭單元26的磁帶接口系統(tǒng)24。微處理器控制器16為磁帶驅(qū)動(dòng)器10的所有其他部件的操作提供開 銷控制功能性。通常，由微處理器控制器16執(zhí)行的功能是可根據(jù)期望的 磁帶驅(qū)動(dòng)操作特性，經(jīng)由微碼程序(未示出)來(lái)編程的。在數(shù)據(jù)寫入操 作(對(duì)于數(shù)據(jù)讀取操作，所有數(shù)據(jù)流反向)期間，微處理器控制器16 激活通道適配器14，以執(zhí)行所需的主機(jī)接口協(xié)議，用于接收信息數(shù)據(jù)塊。 通道適配器14將數(shù)據(jù)塊傳送至存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩沖器18，以供隨后的 讀/寫處理。數(shù)據(jù)緩沖器18又將接收自信道適配器14的數(shù)據(jù)塊傳送給讀 /寫數(shù)據(jù)流電路20,該讀/寫數(shù)據(jù)流電路20將設(shè)備數(shù)據(jù)的格式編排為可以 在磁性磁帶介質(zhì)上記錄的物理格式化數(shù)據(jù)。讀/寫數(shù)據(jù)流電路20負(fù)責(zé)在 微處理器控制器16的控制下，執(zhí)行所有的讀/寫數(shù)據(jù)傳輸操作。來(lái)自于讀 /寫電路20的格式化物理數(shù)據(jù)被傳送至磁帶接口系統(tǒng)24。磁帶接口系統(tǒng) 24包括位于讀/寫頭單元26中的一個(gè)或者多個(gè)讀/寫頭，以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)部 件(未示出)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)部件用于執(zhí)行/磁帶介質(zhì)28的前向和后向移動(dòng)，其中該磁帶介質(zhì)28裝配在供帶盤28和收帶盤32上。磁帶接口系統(tǒng)24 的驅(qū)動(dòng)部件由運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)22和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器電路25進(jìn)行控制，以執(zhí)行 諸如前向和后向記錄和回》文、倒帶和其他》茲帶運(yùn)動(dòng)功能的磁帶移動(dòng)。另 外，在多磁道磁帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)22相對(duì)于縱向磁帶移動(dòng)方 向橫向地定位讀/寫頭，以便在多個(gè)磁道上記錄數(shù)據(jù)。
在大多數(shù)情況下，如圖4所示，磁帶介質(zhì)28將被裝配在盒34內(nèi)， 盒34將經(jīng)由磁帶驅(qū)動(dòng)器10中的槽36而插入磁帶驅(qū)動(dòng)器10。磁帶盒34 包括外殼38,該外殼38容納磁性磁帶28。供帶盤30被示出為裝配在外 殼38內(nèi)。
現(xiàn)在參見圖5，當(dāng)磁帶盒34位于其在磁帶驅(qū)動(dòng)器10內(nèi)的操作位置 時(shí)，使磁帶介質(zhì)28與讀/寫頭單元26配準(zhǔn)地接合，以便磁帶能夠縱向地 流過讀/寫頭單元26的讀/寫轉(zhuǎn)換元件的表面。用于將,茲帶介質(zhì)28配準(zhǔn)到 所需位置的機(jī)構(gòu)是常規(guī)設(shè)計(jì)，因此為了簡(jiǎn)潔起見，不在此進(jìn)行詳細(xì)描述。 可以肯定地說(shuō)，配準(zhǔn)操作也使磁帶介質(zhì)28的表面與一對(duì)主磁帶導(dǎo)軌滾輪 40和42相接觸，其中主磁帶導(dǎo)軌滾輪40位于讀/寫頭單元26和供帶盤 30之間，而主磁帶導(dǎo)軌滾輪42位于讀/寫頭單元26和收帶盤32之間。諸 如一對(duì)副導(dǎo)軌滾輪44和46的其他磁帶路徑元件也可以位于磁帶路徑內(nèi)。
在圖5中，利用讀/寫頭單元26面向主滾l侖40和42的轉(zhuǎn)換元件， 使讀/寫頭單元26對(duì)準(zhǔn)。在這種結(jié)構(gòu)中，磁帶介質(zhì)28的數(shù)據(jù)面與讀/寫 頭單元26接觸，而^f茲帶介質(zhì)的背面或者非數(shù)據(jù)面與滾輪40/42和"M6 接觸。由于磁帶介質(zhì)28的背面典型地比數(shù)據(jù)面粗糙，所以在磁帶介質(zhì)和 滾輪40/42和44/46之間提供了改善的抓緊。圖6示意了可選的結(jié)構(gòu)， 其中，利用讀/寫頭單元26背向主滾輪40和42的轉(zhuǎn)換元件，使讀/寫頭 單元26對(duì)準(zhǔn)。在這種結(jié)構(gòu)中，磁帶介質(zhì)的數(shù)據(jù)面與讀/寫頭單元26接觸， 也和滾輪40/42和44/46接觸。
作為可選的結(jié)構(gòu)特征，主引導(dǎo)滾輪40和42可以遠(yuǎn)大于諸如圖1中 所示的滾輪R1的常規(guī)主引導(dǎo)滾輪，且間距更近。盡管滾輪R1的常規(guī)直 徑可以為10mm以及中心到中心的間距可以為40mm， ^旦主滾輪40和 42的直徑可以大約為20-30mm,且可以具有允許將滾4侖與讀/寫頭單元26盡可能近地放置的或者滾輪自身將允許的中心到中心的間距。在如圖5的結(jié)構(gòu)中，將讀/寫頭單元26定位在》茲帶介質(zhì)28的相對(duì)側(cè) 面允許將主滾輪的間距最小化至其最小可能值。在這種結(jié)構(gòu)中，主滾輪 40和42可以置于幾乎接觸的關(guān)系中。僅僅作為示例，可以使用lmm的 分隔間隙，其中該間隙沿著每個(gè)滾輪的旋轉(zhuǎn)軸之間延伸的線進(jìn)行測(cè)量， 而且代表沿著這條線的將滾輪外徑分隔開的距離。在這種情況下，如果 主滾輪40和42的直徑大約為20-30mm,則中心到中心的間距可以是 21.l-30.lmm。因此，滾輪直徑和中心到中心的間距比大約為1:1。對(duì)于圖6的結(jié)構(gòu)而言，主滾輪40和42的間距可能需要大些，除非 將讀/寫頭單元26從滾輪移走才可能減小滾輪間距。然而，橫跨讀/寫頭 單元26的磁帶包角卻會(huì)增大。在圖6中，如果主滾輪40和42的直徑大 約為20-30mm,則需要在滾輪間形成10mm的間隔間隙，其中間隔間隙 的距離是沿著每個(gè)滾輪的旋轉(zhuǎn)軸之間延伸的線測(cè)量得到的。在此情況下， 中心到中心間距可以是30-40mm。因此，滾輪直徑和中心到中心的間距 比大約為1:1.5。在絕大多數(shù)情況下，滾輪直徑?jīng)_心到中心的間距比不 應(yīng)當(dāng)超過1:2。與使用常規(guī)滾輪設(shè)計(jì)相比，使用較大的和緊密間距的主滾輪的優(yōu)點(diǎn) 是能對(duì)磁帶橫向移動(dòng)進(jìn)行更多的控制。由于它們的大直徑，主滾輪40 和42具有較低的角速度，使得與較高的角速度相比，滾輪的磁帶承載表 面的任何缺陷對(duì)磁帶介質(zhì)28的擾動(dòng)更緩和，從而增加了磁帶驅(qū)動(dòng)伺月l作 動(dòng)系統(tǒng)必須響應(yīng)擾動(dòng)的時(shí)間。主滾輪40和42的較大直徑也提供了較大 的磁帶接觸區(qū)域，因此增加了磁帶/滾輪的摩擦。從圖5和圖6可見，滾 輪40/42的每一個(gè)都具有增大的磁帶接觸區(qū)域48,其中圖5的磁帶接觸 區(qū)域比圖6的磁帶接觸區(qū)域大一些。在圖5和圖6中，磁帶接觸區(qū)域代 表由弧50劃線的圓周距離。磁帶接觸區(qū)域48是滾輪40/42的直徑的函 數(shù)，因此磁帶接觸區(qū)域48大于圖1的小直徑滾輪R1所提供的磁帶接觸 區(qū)域。由于滾輪之間的磁帶跨度長(zhǎng)度減小增加了磁帶跨度剛度，所以主 滾輪40/42之間緊密相隔也改善了對(duì)橫向磁帶運(yùn)動(dòng)的控制，并且降低了 在跨度內(nèi)的可能的橫向偏移量。可以通過將副滾輪44和46與諸如固定桿和滾輪等的其他磁帶路徑部件一起設(shè)置在相對(duì)主滾輪40和42較遠(yuǎn)而 相對(duì)磁帶盤30和32較近的位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)附加的橫向穩(wěn)定性。這樣將會(huì) 在主滾輪40/42和這些其他磁帶路徑部件之間提供較長(zhǎng)的磁帶跨度。較 長(zhǎng)的磁帶跨度對(duì)于當(dāng)磁帶介質(zhì)28在主滾輪周圍纏繞時(shí)將磁帶介質(zhì)28對(duì) 磁帶迎角(attackangle)造成的影響最小化是有利的。主滾輪40和42的磁帶接觸部分具有常規(guī)的表面特征。這樣的特征 可以包括用于防止形成空氣軸承的凹槽、孔和開口配置，以及用于增加 摩擦的涂層、粗糙增強(qiáng)劑以及抓緊元件。主滾輪40和42可以具有用于 引導(dǎo)磁帶邊緣的凸緣，或者它們也可以是無(wú)凸緣的。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7A、 7B和7C，可以通過控制在主滾輪40和42之間的 相對(duì)對(duì)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)另外的磁帶路徑控制。圖7A示意了理想的對(duì)準(zhǔn)配置，其 中主滾輪40和42進(jìn)行了完美的對(duì)準(zhǔn)，使得它們各自的旋轉(zhuǎn)軸是平行的， 并且滾輪相對(duì)于共同參考表面位于同一高度。圖7B示意了一種情況， 其中主滾輪42相對(duì)于主滾輪40進(jìn)行了逆時(shí)針傾斜。在此情況下，磁帶 介質(zhì)28的迎角相對(duì)于主滾輪40/42改變了 。特別地，當(dāng)從主滾輪40移 動(dòng)到主滾輪42時(shí)，磁帶介質(zhì)28有一種攀升的趨勢(shì)。圖7C示意了一種 情況，其中主滾輪42相對(duì)于主滾輪40進(jìn)行了順時(shí)針傾斜。在這種情況 下，磁帶介質(zhì)28的迎角相對(duì)于主滾輪40/42再次改變了。特別地，當(dāng)從 主滾輪42移動(dòng)到主滾輪40時(shí)，磁帶介質(zhì)28有一種攀升的趨勢(shì)。在圖 7B和圖7C兩者中，當(dāng)從一個(gè)滾輪移動(dòng)到另一個(gè)滾輪時(shí)的磁帶攀升要求 讀/寫頭單元26 (未在圖7A-7C示出)調(diào)節(jié)其位置，以跟隨磁帶翁:據(jù)軌 道。這樣就使磁帶驅(qū)動(dòng)伺服作動(dòng)系統(tǒng)的工作變得復(fù)雜了，并且增加了出 現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤的可能性。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8，現(xiàn)在將對(duì)用于控制磁帶介質(zhì)28在磁帶驅(qū)動(dòng)器10中的 位置的磁帶路徑控制系統(tǒng)和相關(guān)方法進(jìn)行描述。圖8代表了圖5和圖6中 示出的主滾輪40和42的放大視圖。滾輪40和42都包括中心軸承軸52, 該中心軸承軸52的中心線定義了每個(gè)滾輪的旋轉(zhuǎn)軸。 一對(duì)滾輪軸承54 裝配在每個(gè)軸承軸上，以支持滾輪元件56。如上所述，每個(gè)滾輪元件56 可以具有符合常規(guī)滾輪設(shè)計(jì)的適當(dāng)磁帶承栽表面配置。正如通過使用螺母和墊圈裝配布置58,將主滾輪40固定地裝配至共 同參考結(jié)構(gòu)"S"，其中螺母和墊圏裝配布置58安全固定到軸承軸52的精 確機(jī)械加工的基端60,該基端60具有螺紋。相反地，主滾輪42的軸承 軸52具有樞軸基端62和自由終端64。而且，通過精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，將整 個(gè)主滾輪42裝配在適當(dāng)?shù)奈恢?，精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式由附圖 標(biāo)記66A/66B示出。當(dāng)可操作時(shí)，精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)66A/66B允許主滾輪42 相對(duì)于主滾輪40可調(diào)節(jié)地對(duì)準(zhǔn)，以便在磁帶介質(zhì)28以與轉(zhuǎn)換頭26 (未 在圖8中示出)操作接合的方式跨過滾輪流動(dòng)時(shí)，控制橫向磁帶移動(dòng)。所示意的實(shí)施方式的精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)66A/66B包括軸調(diào)節(jié)控制器66A, 適合于沿著主滾輪42的旋轉(zhuǎn)軸調(diào)節(jié)該主滾輪42位置。軸調(diào)節(jié)控制器66A 包括固定螺絲68,其相對(duì)于固定參考結(jié)構(gòu)"S"可調(diào)節(jié)地螺紋擰動(dòng)或者可調(diào) 節(jié)地裝配。固定螺絲68與主滾輪42上的軸承軸52軸向地對(duì)準(zhǔn)，而且具 有與軸承軸的基端面72接合的樞軸點(diǎn)70。盡管未示出，但是基端面72 具有小凹部，以接收和保持樞軸點(diǎn)70。替代地，樞軸點(diǎn)70可以是球狀， 在這種情況下，小凹部接收和保持該球。可見，通過旋轉(zhuǎn)固定螺絲68， 可以相對(duì)于參考表面"S"升高或者降低主滾輪42。精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)66A/66B進(jìn)一步包括傾角調(diào)節(jié)控制器66B,適合于調(diào) 節(jié)主滾輪42的傾角。傾角調(diào)節(jié)控制器66B通過三個(gè)固定螺絲74 (其中 的兩個(gè)在圖8中示出)與軸承軸52的自由終端64接合。相對(duì)于固定的 參考結(jié)構(gòu)"S2"，可調(diào)節(jié)地螺紋擰動(dòng)或者可調(diào)節(jié)地裝配固定螺絲74,其中 固定螺絲被對(duì)準(zhǔn)以與軸承軸52的側(cè)面部分接合。更具體地，固定螺絲 74平行于軸承軸52延伸，且包括錐形端76，錐形端76根據(jù)固定螺絲螺 紋擰動(dòng)推進(jìn)位置與軸承軸的側(cè)面可調(diào)節(jié)地接合。可見，通過旋轉(zhuǎn)固定螺 絲74，錐形端76的不同表面部分將與軸承軸52接合，引起其自由終端 64相對(duì)于參考表面"S2，，平移。這種平移將會(huì)引起主滾輪42繞下部的固 定螺絲68上的樞軸點(diǎn)70傾斜。圖9A、 9B和9C示意了這種調(diào)節(jié)。圖9A表示基線調(diào)節(jié)位置，其中 所有的固定螺絲74被調(diào)節(jié)，使得主滾輪42的軸承軸55在固定螺絲74A、 74B和74C之間居中。圖9B表示另一個(gè)調(diào)節(jié)位置，其中固定螺絲7斗A向著讀取器推進(jìn)，并且固定螺絲74B和74C被拉回而遠(yuǎn)離讀取器。這樣 會(huì)引起軸承軸的自由終端64在圖9B所示的箭頭方向移動(dòng)。圖9C表示 另 一個(gè)調(diào)節(jié)位置，其中固定螺絲74C向著讀取器推進(jìn)，并且固定螺絲74A 和74B被拉回而遠(yuǎn)離讀取器。這樣會(huì)引起軸承軸的自由終端64在圖9C 所示的箭頭方向移動(dòng)。根據(jù)公開的方法，精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)66A/66B被操作來(lái)相對(duì)于主滾輪40 對(duì)主滾輪42進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，以便當(dāng)磁帶介質(zhì)28以與讀/寫頭單元26操作接合 的方式跨過滾輪流動(dòng)時(shí)，控制橫向磁帶移動(dòng)?？梢酝ㄟ^觀察運(yùn)轉(zhuǎn)的磁帶或 者通過精確的光學(xué)測(cè)量或者通過兩者進(jìn)行調(diào)節(jié)。 一旦進(jìn)行了所需的調(diào)節(jié) 且實(shí)現(xiàn)了所需的滾輪方位，則正如可以通過將灌注混合物應(yīng)用至固定螺 絲66和74以鎖定它們的位置，來(lái)將精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)66A/66B永久地固定 在對(duì)準(zhǔn)位置。替代地，可以通過使用祠服控制單元操縱固定螺絲68和 74，來(lái)動(dòng)態(tài)地更新調(diào)節(jié)。圖10和圖11示意了另一個(gè)實(shí)施方式中的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)原理，其中在精 確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)66A/66B使用另一個(gè)傾角調(diào)節(jié)控制器66B。傾角調(diào)節(jié)控制器 66B通過兩個(gè)相互90。定位的固定螺絲74與軸承軸52的自由終端64接 合。相對(duì)于固定的參考結(jié)構(gòu)"S2"(僅連同左手邊的固定螺絲示出)，可 調(diào)節(jié)地螺紋檸動(dòng)或者可調(diào)節(jié)地裝配固定螺絲74',其中固定螺絲被對(duì)準(zhǔn)以 與軸承軸52的側(cè)面部分接合。更具體地，固定螺絲74'垂直于軸承軸52 延伸，而且包括與一對(duì)軸調(diào)節(jié)銷77可調(diào)節(jié)地接合的錐形端76'，其中固定 參考結(jié)構(gòu)"S2，，支持該軸調(diào)節(jié)銷77,用以可滑動(dòng)的移動(dòng)。軸調(diào)節(jié)銷"具有 與固定螺絲的錐形端部76'接合的尖端，以及與軸承軸52的側(cè)面接合的 平坦端。每個(gè)固定螺絲74'的基端可操作地連接至伺服單元78，其中該伺 服單元78適合于響應(yīng)于外部伺服控制信號(hào)(未示出)在任一方向旋轉(zhuǎn)固 定螺絲。需要注意的是，伺服單元78可以裝配至固定參考結(jié)構(gòu)"S2"，而 不是固定螺絲74'。而且，代替旋轉(zhuǎn)固定螺絲74'，伺服單元78可以適合 于簡(jiǎn)單地軸向推進(jìn)或者拉回固定螺絲(在此結(jié)構(gòu)中，不需要螺紋扭動(dòng))。 如圖11所示， 一對(duì)彈簧加載銷80由固定參考結(jié)構(gòu)"S2，，支持，以使軸承 軸52相對(duì)于軸調(diào)節(jié)銷77施加的力保持穩(wěn)定?？梢姡ㄟ^調(diào)節(jié)固定螺絲74',錐形端76'的不同表面部分與軸調(diào)節(jié)銷77接合，引起推進(jìn)或者拉回 該銷，從而相對(duì)于參考表面"S2，，平移軸承軸的自由終端64。這種平移將 會(huì)引起主滾輪42繞下部的固定螺絲68上的樞軸點(diǎn)70傾斜。圖12和圖13示出了進(jìn)一步的實(shí)施方式，其中在精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng) 66A/66B"內(nèi)使用另一個(gè)替代的傾角調(diào)節(jié)控制器66B"。傾角調(diào)節(jié)控制器 66B"在絕大部分方面與圖IO和圖11中示出的傾角調(diào)節(jié)控制器66B'—樣。 唯一的區(qū)別在于固定螺絲74"的端是平坦的，而且與軸承軸自由端64頭 對(duì)頭地接合，而不是通過錐形表面#^。如圖13所示，彈簧加載銷80 由固定參考結(jié)構(gòu)"S2，，支持，以使軸承軸52相對(duì)于固定螺絲74"的平坦端 施加的力保持穩(wěn)定?？梢姡ㄟ^調(diào)節(jié)固定螺絲74"，其平坦端將改變軸承 軸52的位置，引起其自由終端64相對(duì)于參考表面"S2"平移。這種平移將 會(huì)引起主滾輪42繞下部的固定螺絲68上的樞軸點(diǎn)70傾斜。至此，已經(jīng)公開了用于使用共軛的滾輪在磁帶驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行 操作期間控制磁帶路徑的系統(tǒng)和方法。盡管已經(jīng)示意且描述了本發(fā)明的 各種實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)清楚，可以根據(jù)在此的教導(dǎo)實(shí)現(xiàn)各種變體和可 替代的實(shí)施方式。例如，盡管公開了精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的各種可替換實(shí)施方 式，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用許多其他的機(jī)構(gòu)來(lái)提供滾輪42期望的軸向 和傾角調(diào)節(jié)，且其因此起到了精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的作用。因此應(yīng)當(dāng)理解，本 發(fā)明并不限于任何限制的方式，除了符合權(quán)利要求的精神和它們的等同 替代物的方式。
權(quán)利要求
1. 一種在磁帶驅(qū)動(dòng)器中用于控制磁帶介質(zhì)在所述磁帶驅(qū)動(dòng)器中的位置的磁帶路徑控制系統(tǒng)，包括第一磁帶引導(dǎo)滾輪；第二磁帶引導(dǎo)滾輪，其與所述第一滾輪隔開；轉(zhuǎn)換頭，其位于所述第一滾輪和所述第二滾輪之間；以及與所述第二滾輪相關(guān)聯(lián)的精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，當(dāng)可操作時(shí)，該精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)允許所述第二滾輪相對(duì)于所述第一滾輪被可調(diào)節(jié)地對(duì)準(zhǔn)，以便當(dāng)磁帶介質(zhì)以與所述轉(zhuǎn)換頭操作接合的方式跨過所述滾輪流動(dòng)時(shí)，控制橫向磁帶移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中所述第一磁帶引導(dǎo)滾 輪和所述第二磁帶引導(dǎo)滾輪較大并且緊密相隔，所述第二磁帶引導(dǎo)滾 輪與所述第 一滾輪以大約1:1-1:2之間的滾輪直徑/中心到中心間距比 相隔開，并且仍然在二者之間提供所述轉(zhuǎn)換頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)換頭放置在所 述磁帶介質(zhì)的與所述第 一引導(dǎo)滾輪和第二引導(dǎo)滾輪相對(duì)的側(cè)面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中所述精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包 括軸向調(diào)節(jié)控制器，適合于沿著所述第二滾輪的軸調(diào)節(jié)所述第二滾輪 的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中所述軸向調(diào)節(jié)控制器 包括相對(duì)于固定參考結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)地裝配的固定螺絲，所述固定螺絲軸 向地對(duì)準(zhǔn)所述第二滾輪上的軸承軸，并與所述軸承軸的端面相接合， 使得所述第二滾輪可繞所述固定螺絲傾斜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中所述精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包 括傾角調(diào)節(jié)控制器，適合于調(diào)節(jié)所述第二滾輪的傾斜角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中所述傾角調(diào)節(jié)控制器包括相對(duì)于固定參考結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)地裝配的一個(gè)或者多個(gè)固定螺絲，所 述固定螺絲被對(duì)準(zhǔn)以在所述第二滾輪上的軸承軸的自由端處與其側(cè)面部分接合，所述軸承軸的基端樞軸地裝配。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中所述一個(gè)或者多個(gè)固 定螺絲平行于或者垂直于所述軸承軸延伸，并且包括錐形或者平坦 端，該錐形或者平坦端可根據(jù)固定螺絲推進(jìn)位置與所述軸承軸的側(cè)面 可調(diào)節(jié)地接合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)一步，其中所述精確對(duì) 準(zhǔn)系統(tǒng)永久地固定在對(duì)準(zhǔn)位置，或者是動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁帶驅(qū)動(dòng)器，其中通過灌注混合物永 久地固定所述精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，或者通過伺服單元使所述精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng) 是動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)的。
11. 一種用于在磁帶驅(qū)動(dòng)器的操作期間控制磁帶介質(zhì)在磁帶路徑 中的位置的方法，包括提供第一磁帶引導(dǎo)滾輪；提供與所述第一滾輪隔開的第二磁帶引導(dǎo)滾輪； 提供位于所述第 一滾輪和第二滾輪之間的轉(zhuǎn)換頭；以及 相對(duì)于所述第一滾輪可調(diào)節(jié)地對(duì)準(zhǔn)所述第二滾輪，以便當(dāng)磁帶介質(zhì)以與所述轉(zhuǎn)換頭操作接合的方式跨過所述滾輪流動(dòng)時(shí)，控制橫向磁帶移動(dòng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一磁帶引導(dǎo)滾輪和 所述第二磁帶引導(dǎo)滾輪較大并且緊密相隔，所述第二磁帶引導(dǎo)滾輪與 所述第 一滾輪以大約1:1-1:2之間的滾輪直徑/中心到中心間距比相隔 開，并且仍然在二者之間提供所述轉(zhuǎn)換頭。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換頭放置在所述磁帶介質(zhì)的與所述第一引導(dǎo)滾輪和第二引導(dǎo)滾輪相對(duì)的側(cè)面上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第二滾輪包括樞軸基 端和自由終端，并且所述對(duì)準(zhǔn)由包括軸向調(diào)節(jié)控制器的精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng) 執(zhí)行，該軸向調(diào)節(jié)控制器被操作來(lái)沿著所述第二滾輪的軸調(diào)節(jié)所述第 二滾輪的位置，所述軸向調(diào)節(jié)控制器與所述基端樞軸地接合，使得所 述第二滾輪可繞所述基端傾斜。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述軸向調(diào)節(jié)控制器包括 相對(duì)于固定參考結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)地裝配的固定螺絲，所述固定螺絲與所述 第二滾輪上的軸承軸軸向地對(duì)準(zhǔn)，并與所述軸承軸的端面接合，其中 所述固定螺絲適合于被推進(jìn)或者拉回，以調(diào)節(jié)所述第二滾輪的軸向位 置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第二滾輪包括樞軸端 和自由終端，使得所述第二滾輪可繞所述基端傾斜，并且所述對(duì)準(zhǔn)由 包括傾角調(diào)節(jié)控制器的精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)執(zhí)行，該傾角調(diào)節(jié)控制器被操作 來(lái)調(diào)節(jié)所述第二滾輪的傾角，所述傾角調(diào)節(jié)控制器與所述自由終端接 合。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述傾角調(diào)節(jié)控制器包括 一個(gè)或者多個(gè)固定螺絲，該一個(gè)或者多個(gè)固定螺絲相對(duì)于固定參考結(jié) 構(gòu)可調(diào)節(jié)地裝配，并且被對(duì)準(zhǔn)以與所述第二滾輪的自由終端的側(cè)面部 分接合，其中所述一個(gè)或者多個(gè)固定螺絲適合于被推進(jìn)或者拉回，以 調(diào)節(jié)所述第二滾輪的所述傾角。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述一個(gè)或者多個(gè)固定螺 絲平行于或者垂直于所述第二滾輪上的軸承軸延伸，并且包括錐形或 者平坦端，該錐形或者平坦端可根據(jù)固定螺絲推進(jìn)位置與所述軸承軸 的側(cè)面可調(diào)節(jié)地接合。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過灌注混合物永久地固 定所述精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，或者通過伺服控制單元使所述精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)是 動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)的。
20. —種在磁帶驅(qū)動(dòng)器中用于控制磁帶介質(zhì)在所述磁帶驅(qū)動(dòng)器中 的位置的磁帶路徑控制系統(tǒng)，包括第一磁帶引導(dǎo)滾輪；第二磁帶引導(dǎo)滾輪，其與所述第一滾輪以大約1:1的滾輪直徑/中 心到中心間距比相隔開；轉(zhuǎn)換頭，其位于所述第一滾輪和所述第二滾輪之間； 所述轉(zhuǎn)換頭放置在所述磁帶介質(zhì)的與所述第一引導(dǎo)滾輪和第二引導(dǎo)滾輪相對(duì)的側(cè)面上，以及與所述第二滾輪相關(guān)聯(lián)的精確對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，當(dāng)可操作時(shí)，所述精確 對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)允許所述第二滾輪相對(duì)于所述第 一 滾輪被可調(diào)節(jié)地對(duì)準(zhǔn)，以 便當(dāng)磁帶介質(zhì)以與所述轉(zhuǎn)換頭操作接合的方式跨過所述滾輪流動(dòng)時(shí)， 控制橫向磁帶移動(dòng)。
全文摘要
用于控制磁帶介質(zhì)在磁帶控制器中的位置的磁帶路徑控制系統(tǒng)和相關(guān)方法。磁帶路徑包括第一磁帶引導(dǎo)滾輪、與所述第一滾輪隔開的第二磁帶引導(dǎo)滾輪，以及位于第一和第二滾輪之間的轉(zhuǎn)換頭。第一和第二磁帶引導(dǎo)滾輪可以較大且緊密間隔，第二磁帶引導(dǎo)滾輪與第一滾輪以大約1∶1-1∶2之間的滾輪直徑/中心到中心間距比相隔開，并且仍然在二者之間提供轉(zhuǎn)換頭。轉(zhuǎn)換頭可以放置在磁帶介質(zhì)的與第一和第二引導(dǎo)滾輪相對(duì)的側(cè)面上，或者磁帶的同一側(cè)面上。精確校準(zhǔn)系統(tǒng)與第二滾輪相關(guān)。當(dāng)操作時(shí)，精確校準(zhǔn)系統(tǒng)允許第二滾輪相對(duì)于第一滾輪可調(diào)節(jié)地對(duì)準(zhǔn)，以便當(dāng)磁帶介質(zhì)以與所述轉(zhuǎn)換頭操作接合的方式跨過滾輪流動(dòng)時(shí)，控制橫向磁帶移動(dòng)。
文檔編號(hào)G11B15/28GK101221783SQ20071014655
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者R·G·比斯克博恩, W·I·伊梅諾 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司