用于接合服务器背板连接器的机器人系统和对应方法与流程

用于接合服务器背板连接器的机器人系统和对应方法
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求于2019年1月14日提交的美国临时专利申请第62/792,173号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.某些实施例涉及服务器系统的组装领域，特别是利用机械化机器人系统来组装服务器系统。


背景技术：

4.随着数据中心服务器设计中背板连接器密度的增加(涉及越来越多的背板连接器)，可靠地接合和分离背板连接器的问题显著增加。具有数千个销的复杂模块需要额外的力(数百磅的力)以至少基本上同时接合连接器中的所有和/或至少基本上同时分离连接器中的所有。由于服务器设备(例如，刀片等等)的至少基本上刚性的性质，由于多个背板连接器中的每一个内的导电方面的脆弱性质，需要至少基本上同时以高精度连接背板连接器。仅人为施加的力已不再是供应连接许多服务器设备的多个背板连接器所需的力的实用选项。
5.另一种方法是经由杠杆臂设计为背板连接器接合/分离供应力。由于杠杆臂提供的机械优势，这些杠杆臂可减少需要人施加的力的量。杠杆臂的机械优势在于输出力与输入力之比，因此杠杆臂可通过合并更长的杠杆臂来减少人手对力的需求。因此，随着背板连接器接合/分离的力需求持续增加，需要越来越长的杠杆臂来维持用于背板连接器接合/分离的合理人力输入需求。然而，长杠杆臂非常不切实际，因为它们的体积和尺寸可能会限制有效利用服务器机柜周围和/或内部空间的能力。
6.此外，经由杠杆臂使用人类施加的力来接合一长排背板连接器通常会致使左侧和右侧杠杆臂之间的不完全同步，从而致使接合背板连接器的力和对准不完全。人的左右手供应的运动/力自然不同步、不对准且不一致。经由左侧和右侧杠杆臂施加的运动/力的差异致使安装期间服务器刀片的偏斜，从而致使服务器刀片背板连接器销在接合期间相对于对应的连接器偏斜。这增加了在安装期间弯曲销的机会，并且仅仅一个弯曲的销就可导致整个系统(包含刀片服务器)从根本上无法正常工作。当杠杆臂由不同的人操作时，左右侧杠杆之间的这类不一致变得更加难以预测，因为人的左手和右手的受力模式在不同的人之间本质上是不同的。
7.至少部分地由于在接合和分离现代服务器设备的背板连接器时需要高度精确的对准和高水平的力，因此需要便于服务器与对应背板连接器的安装和分离的机构，同时将损坏背板连接器的连接器销和插座的可能性降至最低。


技术实现要素：

8.提供了一种机电工具，用于机架安装模块的自动插入和移除操作。具体而言，此工
具将模块连接器与背板连接器对准，施加受控量的力、速度和行进距离以接合和分离背板连接器，并且在整个插入和移除操作中维持连接器对准。
9.各种实施例涉及一种用于在服务器机架内移动服务器刀片的线性运动致动系统，所述系统包括：控制器；线性运动组件，其被配置用于相对于服务器刀片紧固并被配置用于与服务器刀片线性运动；支架，其被配置用于相对于服务器机架紧固；和至少一个线性运动致动器，其包括：第一部件，其与线性运动组件固定；和第二部件，其与第一部件可移动地固定并与支架固定，其中第二部件被配置用于相对于第一部件至少基本上线性移动；其中至少一个线性运动致动器被配置成在接收到来自控制器的信号时，相对于第一部件在至少基本上线性的方向上移动第二部件以相对于服务器机架移动服务器刀片。
10.在某些实施例中，至少一个线性运动致动器的第一部件体现为线性运动电机。此外，在某些实施例中，至少一个线性运动致动器的第二部件体现为与支架刚性地固定的移动鞍座。在各种实施例中，线性运动组件被配置成接合至少一个紧固件以相对于服务器刀片刚性地固定线性运动组件。此外，在某些实施例中，线性运动组件被配置成接合至少一个紧固件以相对于服务器刀片的正面刚性地固定线性运动组件。在各种实施例中，至少一个紧固件包括t形头销，所述t形头销被配置用于与线性运动组件的表面内的锁孔可滑动地接合。根据某些实施例，支架被配置成接合至少一个紧固件以相对于服务器机架刚性地固定支架。在某些实施例中，至少一个紧固件包括t形头销，所述t形头销被配置用于与支架表面内的锁孔可滑动地接合。此外，在各种实施例中，至少一个线性运动致动器包括至少两个线性运动致动器。在某些实施例中，控制器被配置成监测指示至少两个线性运动致动器中的每一个的位置的反馈以维持至少基本上平行且相等的行进距离。在某些实施例中，控制器存储最大不同步范围，并且其中控制器被配置成在检测到至少两个线性运动致动器中的每一个的位置致使位置差异超过最大不同步范围时，生成信号以停止至少两个线性运动致动器的运动。此外，在各种实施例中，控制器被配置成：生成第一信号以相对于第一部件在第一至少基本上线性的方向上移动第二部件；并且生成第二信号以相对于第一部件在第二至少基本上线性的方向上移动第二部件，其中第二方向至少基本上与第一方向相反。在各种实施例中，第二部件被配置成经由一个或多个螺钉相对于支架紧固。
11.某些实施例涉及一种用于在服务器机架内移动服务器刀片的方法，所述方法包括：相对于服务器刀片固定线性运动组件，其中线性运动组件被配置用于与服务器刀片线性运动，并且其中线性运动组件相对于至少一个线性运动致动器固定，所述至少一个线性运动致动器包括相对于线性运动组件刚性地固定的第一部件和与第一部件可移动地固定并被配置用于相对于第一部件至少基本上线性移动的第二部件；相对于服务器机架固定支架；相对于至少一个线性运动致动器的第二部件刚性地固定支架；以及将信号从控制器传输到线性运动致动器以使得第二部件相对于第一部件至少基本上线性地移动并相对于服务器机架移动服务器刀片。
12.在各种实施例中，相对于服务器刀片固定线性运动组件包括相对于服务器刀片的正面固定线性运动组件。此外，在某些实施例中，线性运动致动器包括体现为线性运动致动器外壳的第一部件以及体现为可相对于线性运动致动器外壳移动的移动鞍座的第二部件，并且其中相对于第二部件刚性地固定支架包括相对于移动鞍座紧固支架。在某些实施例中，至少一个线性运动致动器包括至少两个线性运动致动器，并且其中相对于至少一个线
性运动致动器的第二部件固定支架包括相对于至少两个线性运动致动器中的每一个固定支架。在某些实施例中，所述方法还包括经由控制器监测指示至少两个线性运动致动器中的每一个的位置的反馈以维持至少基本上平行且相等的行进距离。
13.在各种实施例中，所述方法还包括经由控制器存储最大不同步范围；以及在检测到至少两个线性运动致动器中的每一个的位置致使位置差异超过最大不同步范围时，生成信号以停止至少两个线性运动致动器的运动。在某些实施例中，所述方法还包括经由控制器生成第一信号以相对于第一部件在第一至少基本上线性的方向上移动第二部件；以及经由控制器生成第二信号以相对于第一部件在第二至少基本上线性的方向上移动第二部件，其中第二方向至少基本上与第一方向相反。
附图说明
14.现在将参考不一定按比例绘制的附图，并且在附图中：
15.图1图示了其中具有多个服务器机架、安装在服务器机架的相应插槽内的多个服务器刀片以及相对于一个服务器刀片联接的线性运动致动系统的服务器机柜。
16.图2a
‑
b图示了根据各种实施例的服务器机架的组装。
17.图3图示了根据一个实施例的组装的线性运动致动系统。
18.图4图示了根据一个实施例的线性运动致动系统的线性运动组件。
19.图5图示了根据一个实施例的线性运动致动系统的支架。
20.图6图示了服务器刀片片面的一部分的特写视图，所述特写视图图示了根据一个实施例的用于固定线性运动组件的紧固件。
21.图7a
‑
7c图示了根据一个实施例的线性运动致动系统的控制器。
22.图8图示了根据一个实施例的控制器相对于线性运动致动系统的电连接部。
23.图9
‑
12b图示了根据一个实施例的与相对于服务器刀片和服务器机架安装线性运动致动系统相关联的各种步骤。
24.图13图示了根据一个实施例的利用线性运动致动系统来相对于服务器机架移动服务器刀片的流程图。
25.图14
‑
15是根据某些实施例可经由控制器提供的示例用户接口。
具体实施方式
26.本公开参考附图更全面地描述了各种实施例。应当理解，本文示出并描述了一些但不是所有的实施例。实际上，实施例可采取许多不同的形式，并且因此本公开不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。相同的数字始终指代相同的元件。
27.综述
28.各种实施例涉及体现为线性运动致动系统的机电工具，所述线性运动致动系统被配置用于例如在服务器安装和/或移除过程期间相对于服务器机架移动服务器刀片。由于服务器刀片需要在服务器刀片的背面和与服务器机架(例如，总线)相关联的连接板之间接合越来越多的背板连接器销，因此同时将服务器刀片与背板连接器接合/分离所需的力不断增加。为了在安装或移除期间向服务器刀片提供足够高的接合/分离力，同时在使服务器
刀片与对应的背板连接器接合/分离时维持足够高的精度，各种实施例的线性运动致动系统被配置成提供高度的安装/移除力，同时相对于服务器机架在至少基本上线性的方向上移动服务器刀片时维持高精度，而不会使服务器刀片在服务器机架内偏斜，以便确保背板连接器和服务器刀片的对应销之间的高度精确接合。
29.作为非限制性示例，示例服务器刀片可包含用于接合与服务器机架的刀片插槽相关联的31个背板连接器的销，每个连接器体现为6销乘8销信号连接器阵列(加上一个附加的非信号连接器阵列)。因此，在这类实施例中，总共4636个销必须至少基本上同时连接，并且以高精度连接以避免在安装服务器刀片时损坏任何销/连接器。如果假设每个销/连接器至少需要大约0.076lbf才能将销接合到对应的连接器中，则整个服务器刀片至少需要大约352lbf才能同时将4636个销中的所有接合到对应的连接器中。包含在服务器刀片相对于服务器机架的线性移动期间产生的摩擦力，示例服务器刀片可能需要总共至少大约365lbf来将服务器刀片安装在服务器机架内。这一水平的力远高于预期的普通人能够施加的力，特别是在通常与在服务器机架内安装刀片式服务器相关联的空间有限的环境中。
30.服务器机柜、机架和服务器刀片配置
31.图1图示了其中安装有多个服务器机架11的示例服务器机柜10。服务器机柜10可限定外壳，所述外壳限定了例如至少基本上跨越服务器机柜10的整个侧面(例如，前侧)的进入开口。尽管未示出，服务器机柜10可包括多个服务器机架安装配置，用于在其中牢固地且至少基本上刚性地固定多个服务器机架11中的每一个。在图1所示的实施例中，例如，服务器机柜10可被配置成在其中牢固地支撑三个服务器机架11。
32.参考图2a
‑
2b，其图示了根据某些示例配置的服务器机架11的各种部件，服务器机架11可限定机架外壳14，机架外壳在其中限定多个刀片插槽17(例如，如所示实施例中所示的四个刀片插槽)。每个刀片插槽17可被配置成在其中支撑单个服务器刀片。每个刀片插槽可限定在外壳内，并且可具有开口前端、插槽分隔器，所述插槽分隔器被配置用于在其中支撑服务器刀片20。此外，机架外壳14可与在其上具有多个连接器阵列13的背板12相关联。背板12可包括对应于每个刀片插槽17的一个或多个连接器阵列13，其中每个连接器阵列13被配置成向安装在刀片插槽17中的对应服务器刀片20提供电和信号连接部。此外，某些实施例的连接器阵列13包括对准特征部(例如，对准销)以确保连接器被服务器刀片20的销阵列适当地接合。在某些实施例中，背板12可体现为或可包括作为总线运行的电路板(例如，印刷电路板)，所述总线提供安装在服务器机架11内的服务器刀片20之间和/或与安装在其它服务器机架(例如，在同一服务器机柜10和/或附加服务器机柜内)上的附加服务器刀片20的连接部。
33.也如在图2a
‑
2b的示例实施例中所示，机架外壳14可限定至少与机架外壳14的前表面基本上对准并定位在机架外壳14的相对侧上的安装凸缘15。安装凸缘15可每个至少基本上垂直于刀片插槽17(例如，如果刀片插槽17至少基本上水平，并且被配置成支撑以水平取向安装的服务器刀片20，则安装凸缘15可沿机架外壳14的开口前端的相对侧至少基本上垂直)，使得安装凸缘15邻近机架外壳14的刀片插槽17中的每一个延伸。
34.此外，如图所示，安装凸缘15包括支架安装紧固件部分(如所示实施例中的t形头销16)，所述支架安装紧固件部分被配置成接合如本文所论述的线性运动致动系统100的支架150的对应支架安装紧固件部分。应当理解，可使用多种紧固件中的任一种来相对于服务
器机架11的安装凸缘15固定支架150(例如，螺钉、螺栓、销、锁孔和t形头销等等)，并且因此支架安装紧固件部分可根据期望的紧固件配置进行配置以供使用。
35.具体如图2a所示，包含机架外壳14、背板12和服务器刀片20的各种图示部件相对于彼此安装(例如，以形成图2b中所示的安装配置)。
36.如在图2a
‑
2b中另外所示，根据某些实施例的服务器刀片20体现为具有正面21和相对的背面的外壳。尽管未示出，但后表面限定了包括多个连接器销的销阵列，每个连接器销被配置成接合背板12的连接器阵列13的对应连接器。在某些实施例中，正面21可至少基本上是平面的，在其上提供一个或多个特征部、连接器、用户接口元件等等。应当理解，服务器刀片20的正面21可具有限定服务器刀片20的正面21的轮廓的多种配置中的任一种，并且如本文所论述的线性运动致动系统100可被配置成适应服务器刀片20的正面21的各种配置中的任一种。在所示实施例中，正面21限定了至少多个平面部分和一个或多个紧固件接合特征部，这些特征部可用于相对于服务器刀片20固定本文论述的线性运动组件110。具体地关于所示实施例，服务器刀片20的紧固件接合特征部体现为t形头销22，所述t形头销被配置成接合线性运动组件110的对应锁孔插槽113。然而，应当理解，多种紧固件中的任一种可用于相对于服务器刀片20固定线性运动组件110，并且因此服务器刀片20的紧固件接合特征部可被配置成适应期望的紧固件类型。举例来说，服务器刀片20的紧固件接合特征部可体现为用于适应螺母式紧固件的外螺纹销、用于适应螺栓式紧固件的内螺纹销、用于适应线性运动的t形头销式紧固件组件110的锁孔插槽等等。
37.线性运动致动系统
38.如本文所论述的，线性运动致动系统100被配置成相对于服务器机架11以最小偏斜至少基本上线性地移动服务器刀片20，具体而言，在刀片插槽17内移动服务器刀片20以在安装或移除过程期间，将服务器刀片20的销与设置在背板12上的对应连接器阵列13接合/分离。因为将服务器刀片20安装在刀片插槽17内所需的行进路径长度是最小的，在服务器刀片20的销与对应的连接器阵列13接合期间所需的安装力仅增加，线性运动致动系统100可被专门配置用于小的线性运动行程路径长度(例如，5mm、10mm、15mm、20mm、40mm等等)，而服务器刀片20进/出刀片插槽17的剩余线性运动路径可手动执行。然而，应当理解，可调整由线性运动致动系统100提供的线性运动量以适应特定服务器刀片20的安装/移除要求。此外，应当理解，尽管图示和论述的配置明确论述了在水平取向上安装服务器刀片20，但线性运动致动系统100的类似配置可用于以各种取向中的任何一个安装服务器刀片20，如作为垂直取向。
39.图3
‑
5图示了根据某些实施例的线性运动致动系统100的各种部件。图3具体图示了完整的线性运动致动系统100，图4图示了线性运动致动系统100的线性运动组件110(并且具有固定在其上的线性运动致动器120)，并且图5图示了根据一个实施例的线性运动致动系统100的支架。
40.如图3
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5所示，线性运动致动系统100包括线性运动组件110、至少一个(例如，两个)线性运动致动器120和支架150。在所示实施例中，线性运动组件110被配置用于经由至少一个线性运动致动器120相对于支架150移动(例如，沿线性运动路径)。举例来说，线性运动组件110可被配置成相对于服务器刀片20(例如，服务器刀片的正面21)固定，使得线性运动组件110与服务器刀片20相对于服务器机架11移动，并且支架150可被配置成相对于服务
器机架11固定并与服务器机架11保持至少基本上静止，而线性运动致动器120利用支架150的杠杆作用向线性运动组件110施加运动力，从而相对于服务器机架11移动服务器刀片20。
41.如图3具体所示，线性运动组件110包括限定基部和面部112的框架111。框架111可包括刚性材料(例如，刚性材料包含但不限于金属板、不锈钢、铝，以及钛板、玻璃纤维板或其它材料)。所示实施例的面部112至少基本上是平面的，然而应当理解，面部112可具有多种配置中的任一种，例如，以适应要利用线性运动组件110安装/移除的服务器刀片20的正面21的特征部的轮廓。附加地或另选地，面部112可具有至少基本上通用的配置以适应多个服务器刀片20的多个正面21的轮廓和/或特征部，并且因此框架111的面部112(和/或框架111的其它部分)可限定/包括各种特征部、孔口、轮廓等等以适应多个服务器刀片20的配置。此外，在所示实施例中，面部112具有施加到其上的保护层，如被配置成接触服务器刀片20的正面21以避免线性运动致动系统100的金属部件与服务器刀片20之间的直接接触的保护性非划痕塑料材料。然而，应当理解，某些实施例可省略这类保护层和/或保护层可具有多种配置中的任一种(例如，离散的保护间隔物、保护涂层等)。
42.此外，如图4所示的实施例所示，框架111的面部112限定了一个或多个紧固件接合特征部，如所示实施例的锁孔插槽113。如上文参考服务器刀片20的配置所指出的，线性运动组件110的紧固件接合特征部可体现为多种紧固件接合特征类型中的任一种以适应期望的紧固件配置(例如，以适应螺栓、螺母、螺钉等等)。具体而言，图4所示的锁孔插槽113可被配置成接合服务器刀片20的正面21上的对应t形头销22，如图6所示的服务器刀片20的正面21的一部分的特写视图所示。
43.如图4另外所示，框架111可包括一个或多个附加表面部分，如被配置成向框架111提供附加刚度的侧表面，例如，用于支撑线性运动致动器120的重量、支撑由线性运动致动器120生成的力等。
44.此外，一个或多个线性运动致动器120可相对于框架111固定(例如，刚性地固定)。在所示实施例中，两个线性运动致动器120相对于框架111固定，但是应当理解，在某些实施例中可使用更多或更少的线性运动致动器120。线性运动致动器120可体现为线性运动电机(例如，能够具有高扭矩输出和/或慢行进速度)，尽管可使用多种线性运动致动器120中的任一种，如螺线管等等。仅作为一个非限制性示例，线性运动致动器120可体现为能够输出至少大约220lbf的线性运动力且能够达到1毫米/秒的行进速度的高扭矩、低速线性运动电机(例如，螺钉驱动电机)。线性运动致动器120可基于位移被索引，使得线性运动致动器120被配置成即使在面对变化的负载时也维持至少基本上恒定的移动速度(例如，经由适当的反馈回路电路，其可至少部分地体现在控制器200内，如本文更详细论述的)。
45.如所示实施例中所反映的线性运动致动器120的一个非限制性示例包括外壳121，其可相对于线性运动组件110的框架111(例如，经由一个或多个紧固件)刚性地固定。线性运动致动器120的外壳121相对于框架111的这类刚性地固定使得外壳121与框架111和线性运动组件110的其余部分以及服务器刀片20一起移动。线性运动致动器120的每一个附加地包括一个或多个移动鞍座122，所述移动鞍座被配置用于相对于外壳121的线性运动。某些示例性实施例的移动鞍座122可由辨率为131,072计数/转的17位串行编码器技术控制以维持精确的线性行程精度(例如，在0.02mm的位置公差内)。同时，机器人鞍座的平滑速度控制可最小化否则可有助于服务器刀片20在移动期间偏斜的潜在移动摆动。
46.此外，一个或多个移动鞍座122可被配置成相对于支架150(在本文中更详细地论述)固定，例如，经由一个或多个紧固件(例如，螺钉、销、销和开口销组合、螺栓、螺母等等)。在所示实施例中，例如，移动鞍座122各自限定多个定位销和/或一个或多个内螺纹孔(例如，单个内螺纹孔)，所述内螺纹孔被配置成接纳延伸穿过支架150的对应通孔的螺钉，以相对于移动鞍座122固定支架。然而，应当理解，在某些实施例中可提供其它配置，如使用一个或多个螺钉(例如，以及移动鞍座122的单个对应螺钉孔)或用于将移动鞍座122固定到支架150的其它机构。
47.仅作为一个示例，移动鞍座122可包括角到线性运动特征部，例如，用线性运动致动器120的旋转螺钉可移动地固定。因此，在线性运动致动器120的所包含的螺钉旋转时，移动鞍座122相对于线性运动致动器120的外壳121至少基本上线性地移动。在某些实施例中，如本文更详细地论述的，在接收到例如来自所包含的控制器200的适当功率信号时，所包含的运动螺钉可由所包含的角电机(例如，有刷电机、无刷电机等等)旋转。应当理解，多种线性运动致动器120中的任一种均可用于移动所包含的移动鞍座122。移动鞍座122也可由多种线性运动致动器中的任一种提供动力。作为附加的非限制性示例，其它线性运动致动器可体现为线性电机、液压缸、气压缸等等。
48.如上所述，所示实施例包括彼此间隔开并定位成靠近框架111(和线性运动组件110)的相对横向端部的两个线性运动致动器120，使得线性运动致动器120各自被定位成比框架111的中心更靠近框架的相应边缘。因此，线性运动致动器120被配置成相对于服务器刀片20的对应侧边缘施加力，以便在安装和/或移除期间最小化服务器刀片20相对于刀片插槽27偏斜的可能性。然而，应当理解，线性运动致动器120可定位在其它配置中，如靠近框架111的中心(或者单个线性运动致动器120可定位成靠近框架111的中心，并且可包含或省略各种传动装置以向框架111和服务器刀片20的相对边缘施加力)。
49.图5图示了根据一个示例实施例的线性运动致动系统100的支架150。如上所述，支架150被配置成相对于服务器机架11(例如，相对于服务器机架11的安装凸缘15)固定以为线性运动致动器120提供锚定件，以提供杠杆作用，用于提供相对于服务器机架11移动服务器刀片20的力。因此，在线性运动致动系统100的操作期间，支架150保持至少基本上静止，而线性运动组件110相对于支架150移动(例如，基于由支架150和线性运动组件110之间的一个或多个线性运动致动器生成的力)以相对于服务器机架11移动服务器刀片20。
50.参考图5，支架150包括支架臂152，每个支架臂均限定第一端和第二端。每个支架臂152的第一端具有固定到其上的安装板151(例如，经由一个或多个紧固件、焊缝等等单独地附接到支架臂152，或者与支架臂152一体地形成)。安装板151均被配置成相对于服务器机架11的一部分安装，如服务器机架11的安装凸缘15。举例来说，支架150的安装板151可包括一个或多个紧固件接合特征部，所述紧固件接合特征部被配置成接合紧固件以相对于服务器机架11固定安装板151。如图5的实施例中所示，紧固件接合特征部体现为锁孔插槽155，所述锁孔插槽被配置成可滑动地接合远离安装凸缘15的表面延伸的t形头销16。然而，如贯穿本论述所论述的，可使用多种紧固件配置中的任一种，并且安装板151的紧固件接合部分可具有对应的配置以适应期望的紧固件配置(例如，用于适应螺栓或螺钉的通孔等等)。
51.如图5中另外所示，支架150另外包括在支架臂152之间延伸并定位成靠近支架臂
152的第二端(第二端与支架臂152的安装板151相对)的支架主体153。应当理解，主体153的定位可被调整，例如以适应各种服务器刀片20的不同轮廓和/或调整线性运动致动器120的锚定位置。如图所示，主体可相对于支架臂152固定(例如，经由一个或多个紧固件，这些紧固件可进行位置调整，例如，进入多个离散的安装孔中，以便调整主体153相对于支架臂152的相对定位)。此外，主体可限定一个或多个紧固件接合特征部，所述紧固件接合特征部被配置成相对于线性运动致动器120的移动鞍座122固定，如本文所论述的。如图5所示，主体153的紧固件接合特征部可被限定为通孔154，所述通孔被配置成接纳延伸到移动鞍座122内的对应螺纹孔中的螺钉。在某些实施例中，紧固件接合特征部可包括单个通孔(以使螺钉能够延伸穿过通孔154以接合移动鞍座122的对应的单个螺纹孔，如图3所示)或多个通孔(以接合对应移动鞍座122的对应多个螺纹孔)。支架150因此可相对于移动鞍座122刚性地固定，使得移动鞍座122相对于一个或多个线性运动致动器120的外壳121的移动利用支架150作为锚定件，线性运动致动器120抵靠所述锚定件推动(或拉动)线性运动组件110相对于支架150移动，以相对于服务器机架11移动服务器刀片20(例如，在安装期间进入服务器机架11中或在移除期间离开服务器机架11)。
52.所示实施例的支架臂152、安装板151和主体153中的每一个包括刚性材料，如金属材料(例如金属片、不锈钢、铝、钛板等等)，以及但不限于非金属材料(例如玻璃纤维面板等等)，所述非金属材料被配置成承受至少与一个或多个线性运动致动器120施加的变形力一样强的变形力。
53.控制器
54.如本文所论述的，一个或多个线性运动致动器120的操作可经由与一个或多个线性运动致动器120中的每一个电连接的控制器200来控制。在某些实施例中，一个或多个线性运动致动器120和控制器200之间的电子连接可被配置用于双向通信，例如用于将控制信号从控制器200传输到一个或多个线性运动致动器120，以及用于接收从一个或多个线性运动致动器120到控制器200的反馈信号，例如，以能够调整提供给一个或多个线性运动致动器120的一个或多个控制信号。
55.图7a
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7c图示了根据一个实施例的控制器200的示例实施例，并且图8示意性地图示了根据一个实施例的控制器200和一个或多个线性运动致动器120之间经由导体251的电子连接。
56.如图7a
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7c所示，控制器200可包括控制器外壳201，所述控制器外壳被配置用于支撑和保护其中的各种电子控制模块。举例来说，控制器外壳201可容纳对应于一个或多个线性运动致动器120中的每一个的控制模块，以及被配置用于维持一个或多个线性运动致动器120之间的移动一致性的主控制模块(例如，监测线性运动致动器120的相对位移，以确保每个线性运动致动器120的位置在最大不同步范围内)，如本文所述。
57.在各种实施例中，控制器200可具有机载电源和/或可从外部电源(例如，壁式插座，如120v壁式插座、240v壁式插座等等)接收电力。机载电源可包括电源转换器，如将从外部电源接收的交流电源转换成直流电源，以用于提供给一个或多个线性运动致动器120的控制信号。根据各种实施例，机载电源可被配置成向一个或多个机载控制器提供电力，所述一个或多个机载控制器可将电控制信号传递到一个或多个线性运动致动器120。
58.尽管未示出，但是控制器可另外包括一个或多个机载冷却机构(例如，空气冷却系
统、液体冷却系统等等)，所述机载冷却机构包含一个或多个外壳风扇和/或其它冷却机构。
59.控制器200可另外包括机载用户接口202，所述机载用户接口被配置用于显示指示一个或多个线性运动致动器120的当前操作的数据。用户接口202可包括一个或多个用户输入元件(例如，单独的按钮或者用户接口202可被配置为触摸屏设备，所述触摸屏设备被配置成接收用户输入)，以便接收用户输入以启动一个或多个线性运动致动器120的移动。
60.如图7a
‑
7c所示，控制器外壳201可另外包括一个或多个特征部和/或部件以便于控制器200的移动，如轮子210、提手和/或拉手211(例如，可调整长度以适应用户的可延伸拉手211)。此外，如图7b
‑
7c所示，控制器外壳201可另外包括一个或多个吊架元件230，所述吊架元件被配置成在其上支撑线性运动致动系统100的部件(例如，具体而言，线性运动组件110和/或支架150(和线性运动致动器120)。这类配置便于整个控制器200和线性运动致动系统100的其余部分在延伸的服务器刀片20安装工作期间例如在服务器机柜10之间移动。
61.使用方法
62.图9
‑
13提供了指示线性运动致动系统100的安装和使用以相对于服务器机架11移动服务器刀片20的各种图示和流程图。
63.如图9所示并如图13的框1301所反映，将要安装在服务器机架11内的服务器刀片20定位在将要安装服务器刀片20的刀片插槽17内。初始放置可用手执行，服务器刀片20滑入刀片插槽17中，而无需将销与刀片插槽17背面的背板12的连接器阵列13接合。
64.参考图10和图13的框1302，线性运动组件110相对于服务器刀片20的正面21固定。如上所述，线性运动组件110包括限定面部112的框架111，所述面部具有限定在其中的紧固件接合特征部，用于相对于服务器刀片20的正面21接合线性运动组件110。在附图的特定实施例中，面部112限定了多个锁孔插槽113，每个锁孔插槽被配置成可滑动地接合远离服务器刀片20的正面21延伸的对应t形头销22。线性运动组件110可悬挂在服务器刀片20的t形头销22上，而无需附加的支撑或紧固件。这些t形头销22被配置成使得推力能够对服务器刀片20的正面21施加推力(例如，通过使面部112能够直接向服务器刀片20的正面21施加力)，并且能够对服务器刀片20的正面21施加拉力(例如，通过使面部112能够向与服务器刀片20牢固连接的t形头销22中的每一个的背面施加拉力)。如本文所述，其它紧固件配置可用于其它配置中，以实现线性运动致动系统100和服务器刀片20之间的推拉力的类似传输。
65.参考图10和图11(其图示了相对于服务器机架11安装的支架而不包括线性运动组件110以更清楚地示出支架150的安装)，并且参考图13的框1303，支架150可相对于服务器机架11固定，与正在安装(或移除)服务器刀片20的刀片插槽17对准。可通过将支架150的安装板151(经由集成的紧固件接合特征部)固定到服务器机架11(例如，服务器机架11的安装凸缘15)来安装支架150。具体地参考所示实施例，每个安装板151限定多个锁孔155，每个锁孔被配置成可滑动地接合远离服务器机架11的安装凸缘15延伸的对应t形头销16。支架150可悬挂在服务器机架11的t形头销16上，而无需附加的支撑或紧固件。这些t形头销16被配置成能够对服务器机架11施加推力(例如，通过使安装板151能够直接向服务器机架11的安装凸缘15施加力)，并且能够对服务器机架11施加拉力(例如，通过使安装板151能够向与安装凸缘15牢固连接的t形头销16中的每一个的背面施加拉力)。如本文所述，其它紧固件配置可用于其它配置中，以实现支架150和服务器机架11之间的推拉力的类似传输。
66.参考图12a
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12b和图13的框1304，支架150相对于一个或多个线性运动致动器120的移动鞍座122固定。因为线性运动组件110(具有固定到其上的一个或多个线性运动致动器120)相对于服务器刀片20固定，所以支架150的通孔154可通过手动调整服务器刀片20(和线性运动组件110)的定位直到对准，从而与移动鞍座122的对应安装孔(或其它紧固件部件)对准。如果适用(如在所示实施例中)，紧固件(例如螺钉)可用于相对于移动鞍座122固定支架150。
67.一旦支架150相对于移动鞍座122固定，一个或多个线性运动致动器120可用于相对于服务器机架11移动服务器刀片20。如图13的框1305所示，控制器200可生成适当的控制信号并将其传输到一个或多个线性运动致动器120(例如，响应于相应用户输入的接收)以启动服务器刀片20相对于服务器机架11的移动，如在安装程序期间将服务器刀片20移入服务器机架11中以将销与背板12的对应连接器阵列13接合，或在移除程序期间将服务器刀片20移出服务器机架11以将销与背板12的对应连接器阵列分离。
68.一旦服务器刀片20从服务器机架11安装或移除(根据需要)，线性运动致动系统100可通过颠倒上面论述的安装程序来移除。首先，可移除将支架150与移动鞍座122连接的紧固件，从而将支架150与移动鞍座122分离。然后可通过分离对应的紧固件(例如，通过提升锁孔155并将安装板151的锁孔155与安装凸缘15的t形头销16分离)从服务器机架11移除支架150。然后可通过分离对应的紧固件(例如，通过提升锁孔插槽113并将框架111的锁孔插槽113与服务器刀片20正面21的t形头销22分离)将线性运动组件110从服务器刀片20移除。
69.控制器操作
70.图14
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15图示了可经由控制器200的用户接口202显示的示例图形用户接口(gui)。可至少部分地基于一个或多个线性运动致动器120的定位来限制控制器200的功能性。举例来说，当一个或多个线性运动致动器120处于延伸位置(对应于将服务器刀片20推入服务器机架11中)时，控制器200可仅允许缩回一个或多个线性运动致动器120的功能性(对应于将服务器刀片20移出服务器机架11)。因此，gui可对应于控制器200所允许的有限功能性。在所示的示例中，图14图示了可在一个或多个线性运动致动器120处于缩回位置(对应于服务器刀片20处于卸载位置)时显示的gui。所显示的gui将“in”功能性图示为可按压按钮(例如，触摸屏设备上的可按压gui元件)，从而使控制器200能够接收请求启动安装功能性的用户输入，以扩展一个或多个线性运动致动器120，从而将服务器刀片20安装到服务器机架11中。“out”用户接口元件没有被指示为可按压按钮，因此gui没有被配置成在图14中反映的配置中接受用户输入以启动移除程序。图15图示了可在一个或多个线性运动致动器120处于延伸位置(对应于服务器刀片20处于安装位置)时显示的gui。所显示的gui将“out”功能性图示为可按压按钮(例如，触摸屏设备上的可按压gui元件)，从而使控制器200能够接收请求启动移除功能性的用户输入，以缩回一个或多个线性运动致动器120，从而从服务器机架11移除服务器刀片20。“in”用户接口元件没有被指示为可按压按钮，因此gui没有被配置成在图15中反映的配置中接受用户输入以启动安装程序。此外，在各种实施例中，控制器200被配置成在期望命令的执行期间禁用所有用户接口元件。举例来说，当一个或多个线性运动致动器120正在移动时(例如，响应“in”命令或“out”命令)，控制器200可禁用所有其它gui元件。然而，控制器200可另外包含一个或多个紧急停止开关203以在任何时间(甚至在
一个或多个线性运动致动器120的移动期间)为系统断电。
71.如图14
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15所示，控制器200可被配置成存储和/或输出关于一个或多个线性运动致动器120的功能性的附加数据，如图示一个或多个线性运动致动器120中的每一个的位置、一个或多个线性运动致动器120中的每一个上的负载指示、一个或多个线性运动致动器120中的每一个的移动速度、非同步范围测量(对于包括至少两个线性运动致动器的实施例，指示线性运动致动器120的线性定位的差异，使得控制器200可确保线性运动致动器120在距离和/或速度上至少基本上平行且相等地移动)等等。在某些实施例中，所包含的线性运动致动器120可具有低定位误差容限(例如，每个线性运动致动器120的精度可在0.02mm以内)，使得线性运动致动器120在服务器机架11的安装或移除过程期间最小化服务器刀片20的偏斜移动。举例来说，在一个或多个线性运动致动器120体现为两个相距21英寸的线性运动致动器120(对应于两个线性运动致动器120在线性运动组件110的框架111的相对端上的位置)，并且在线性运动定位中具有0.02mm的公差的实施例中，经由线性运动致动系统100安装期间服务器刀片20的最大偏斜角度可为0.0021度。
72.一个或多个线性运动致动器120根据“in”功能性(例如，其中一个或多个线性运动致动器120移动到延伸位置的安装功能性)或“out”功能性(例如，移除功能，其中一个或多个线性运动致动器120移动到缩回位置)可包括一个或多个线性运动致动器120的移动可为设定距离(例如，可由用户在适用gui中输入手动设定的设定距离)。在某些实施例中，“in”和“out”功能性的特征可在于相反方向上的相同行进距离，使得“in”和“out”功能性的顺序启动(或反之亦然)，致使线性运动致动器120在设定的“安装”位置和设定的“卸载”位置之间移动。
73.在某些实施例中，控制器200与一个或多个线性运动致动器120一起可提供多种安全功能性。举例来说，线性运动致动系统100的使用可能限于具有登录凭证(例如，可经由控制器的对应gui输入的用户名和密码)的注册用户，这些登录凭证可能是获得对线性运动致动系统100的功能性的访问所需的。此外，控制器200与一个或多个线性运动致动器120一起可监测线性运动致动器120上的负载量(例如，经由适当的反馈回路)，并且确保负载不超过确定的最大负载。此外，通过类似的反馈回路，控制器200和/或一个或多个线性运动致动器120可被配置成维持期望的恒定运动速度，而不管所经历的负载，从而确保一个服务器刀片20以线性运动致动系统仔细控制的速率安装/移除。应当理解，在某些实施例中，可调整线性运动致动系统100的设定速度(例如，经由提供给对应gui的手动输入)。类似地，最大不同步测量值、最大轴向负载测量值等可经由提供给对应gui的手动用户输入进行调整。应当理解，根据某些实施方案，非同步测量值(以及其它潜在的位置测量值)可通过线性运动致动器120提供的内部反馈和/或靠近一个或多个线性运动致动器120连接的各种外部位置传感器(例如，光学位置传感器)确定。
74.在各种实施例中，控制器200可被配置成执行校准过程，在此期间一个或多个线性运动致动器120被移动到已知的原始位置以维持线性运动致动器120的移动之间的期望一致性。
75.结论
76.本公开所属领域的技术人员将想到许多修改和其它实施例，这些修改和实施例得益于上述描述和相关联附图中呈现出的教导。因此，应当理解，本公开不限于所公开的特定
实施例，并且修改和其它实施例旨在包含在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但它们仅用于一般性和描述性意义，而不是用于限制的目的。