CN100589193C

CN100589193C - 盒体库装置及其姿态控制方法

Info

Publication number: CN100589193C
Application number: CN200580000628A
Authority: CN
Inventors: 井上幸弘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: US20060152840A1; WO2005086151A1; JP2005259179A; US7715284B2; CN1820314A

Abstract

本发明涉及一种盒体库装置及其姿态控制方法。在摆动构架(34)上下摆动时，摆动臂(16a)可以进入盒体(1)的凹部(10a)，或者从凹部(10a)脱出，从而将盒体(1)夹住或松开。包括：用于使摆动构架(34)和摆动臂(10a)摆动的摆动机构(47、48)；驱动摆动机构(47、48)用的步进电动机(45)；检测摆动臂(16a)成为特定姿态的装置(51、52)；在由于步进电动机(45)的驱动而摆动臂(16a)的姿态从特定姿态发生变化时、对供给至步进电动机(45)的脉冲数进行计数来检测此时摆动臂(16)的姿态的装置。

Description

盒体库装置及其姿态控制方法

(1)技术领域

本发明涉及一种盒体库装置(cassette library device)及其姿态控制方法，尤其是涉及在用转盘(turn table)结构的拣选器(picker)拉出收容在储存库(garage)中的带盒等盒体后、将该盒体搬送到对该盒体内媒体进行记录或再生的驱动器(driver)的盒体库装置及其姿态控制方法。

(2)背景技术

作为这种盒体库装置，如图11所示，已知有一种在转盘2上环状地配置有多个储存库4，并且各储存库4中分别收容有带盒1的结构。在该装置中，利用驱动机构3使转盘2转动，使收容有目标带盒1的储存库4对着升降机构5，该升降机构5将目标带盒1从储存库4中取出，搬送到带驱动器6，从而实行信息的读取和写入(“2002松下電器の新技術”2003/05第155～159页「DDS搭載バツクアツプライブラリ一」松下電器産業R&D企画室发行)。

在该构成中，在收纳在转盘2内的数据库(data library)的范围内，能够使带盒自动出入带驱动器6。但是，当在有限的空间内作为带库(tapelibrary)需要收纳多个带盒1时，可以说，图12所示的箱盒(magazine)方式比这种转盘方式更适合。

这种箱盒方式的盒体库装置，如图12所示，在外壳7的内部配置有带驱动器6和一对箱盒方式的储存库8a、8b。在各储存库8a、8b中，收容着排列成列状的多个带盒1。配置在一对储存库8a、8b相互之间的拣选器9，在这些储存库8a、8b与带驱动器6之间进行带盒1的交接。

图13是带盒1的一例的构成图。该带盒1形成如图所示的薄形长方体状，在其底侧的两侧部分别形成有凹部10a、10b。11是带盒1的底面，12a、12b是其侧面。如图12～14所示，带盒1被收容在储存库8a、8b中，其凹部10a、10b位于储存库8a、8b的开口侧、即靠近拣选器9的一侧。各凹部10a、10b具有侧壁面13和底面14，其形成在储存库8a、8b的开口侧，即靠近拣选器9的位置。

如图12及图15所示，拣选器9具有可在水平方向上移动的移动体15。如图12～图15所示，该移动体15具有一对摆动臂16a、16b，这些摆动臂16a、16b可以上下摆动。各摆动臂16a、16b具有水平方向的本体部17和从本体部17的前端向上立起的前端立起部18。

对于收容在储存库8a、8b中的带盒1，如图15所示，在拣选器9靠近移动体15的状态下，摆动臂16a、16b向上摆动，从而如图所示，本体部17与带盒1的底面11接触，并且，前端立起部18进入凹部10a、10b内。此时，利用一对摆动臂16a、16b的前端立起部18来对凹部10a、10b的里端面14进行位置限制。由此，带盒1被摆动臂16a、16b夹住。在该状态下，移动体15向远离储存库8a、8b的方向移动，从而摆动臂16a、16b的前端立起部18抵接在凹部10a、10b的侧壁面13上，能够将带盒1从储存库8a、8b中拉出。

如图12及图15所示，拣选器9有导轨19，被拉出的带盒1放在该导轨19上。由此，就完成了带盒1从储存库8a、8b向拣选器9的交接。

为了利用摆动臂16a、16b的摆动正确地夹住和松开带盒1，就需要实时检测该摆动臂16a、16b的姿态。

为此，在现有技术中，通过对摆动臂16a、16b的摆动机构中的数处重要部位进行感测来检测其姿态。或者通过检测驱动摆动臂16a、16b的摆动机构用的电动机的转矩来检测其姿态。

但是，上述现有技术中的摆动臂的姿态检测方法必需配置用于进行数处重要部位的感测的传感器，因此，零件数增多，且随着零件数的增多则装置小型化就变得困难。在利用电动机转矩进行检测时，则需要特殊的转矩检测装置。

(3)发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述技术问题、能够简单地检测出盒体库装置的拣选器中的夹住盒体用的摆动臂的姿态。

为达成上述目的，本发明的盒体库装置包括拣选器，该拣选器用于将收容在储存库中且底部具有凹部的盒体从所述储存库中拉出或向所述储存库中推入，该拣选器包括：可上下摆动地设置在所述拣选器上的摆动构架；设置在该摆动构架上、可与该摆动构架一体摆动的摆动臂；设置在该摆动臂的前端、可与该摆动臂的向上摆动运动连动地从下方进入所述盒体的凹部中的卡合部；用于使所述摆动构架及摆动臂摆动的摆动机构；驱动所述摆动机构用的步进电动机；在所述摆动臂成为特定姿态时检测该姿态的第1检测装置；在由于步进电动机的驱动而摆动臂的姿态从所述特定姿态变化时、通过对供给至所述步进电动机的脉冲数进行计数来检测此时摆动臂的姿态的第2检测装置。

另外，本发明的盒体库装置的姿态控制方法，是对盒体库装置的姿态进行控制的方法，该盒体库装置包括拣选器，该拣选器用于将收容在储存库中且底部具有凹部的盒体从所述储存库中拉出、或向所述储存库中推入，该拣选器包括：可上下摆动地设置在该拣选器上的摆动构架；设置在该摆动构架上、可与该摆动构架一体摆动的摆动臂；设置在该摆动臂的前端、可与该摆动臂的向上摆动运动连动地从下方进入所述盒体的凹部中的卡合部，

利用步进电动机驱动用于使所述摆动构架及摆动臂摆动的摆动机构，在所述摆动臂成为特定姿态时检测该姿态，在由于步进电动机的驱动而摆动臂的姿态从所述特定姿态变化时，通过对供给至所述步进电动机的脉冲数进行计数来检测此时摆动臂的姿态。

因此，若采用本发明的话，则仅设置摆动臂成为特定姿态时检测该姿态的装置即可，除此以外的姿态是通过对供给至用于驱动摆动臂的摆动机构的步进电动机的脉冲数进行计数来检测的，从而能够以简单的构成检测摆动臂的姿态。

若采用本发明的话，则在前述装置或方法中，利用光电遮断器和狭缝板检测出摆动臂已成为特定姿态。

因此，能够简单且可靠地检测出摆动臂已成为特定姿态。

若采用本发明的话，则在前述装置或方法中，每次检测到摆动臂已成为特定姿态就将脉冲数的计数复位。

因此，由于以成为特定姿态时为原点将脉冲数复位，从而始终能够高精度检测摆动臂的姿态而进行控制。

若采用本发明的话，则仅设置摆动臂成为特定姿态时检测该姿态的装置即可，除此以外的姿态是通过对供给至用于驱动摆动臂的摆动机构的步进电动机的脉冲数进行计数来检测的，从而能够以简单的构成检测摆动臂的姿态。

(4)附图说明

图1是本发明的盒体库装置的实施例的主要部分的概略构成图。

图2是该盒体库装置的主要部分的剖视图。

图3是表示该盒体库装置中的摆动臂及姿态检测部的图。

图4是图2所示部分的整体立体图。

图5是图4所示部分的省略了下侧固定构架而从另一方向看的立体图。

图6是图4所示部分的俯视图。

图7是该盒体库装置中的姿态检测部的详细图。

图8是该盒体库装置的整体俯视图。

图9是表示摆动臂的驱动机构的另一例的图。

图10是表示摆动臂的驱动机构的再一例的图。

图11是众所周知的盒体库装置的示意图。

图12是众所周知的另一种盒体库装置的示意图。

图13是图12的装置中的带盒的示意图。

图14是图13的带盒的主要部分的立体图。

图15是表示用拣选器将图13及图14的带盒拉出的形态的图。

(5)具体实施方式

图8是本发明的盒体库装置的实施例的俯视图。该装置与图12所示的众所周知的盒体库装置相同，采用箱盒方式，具有外壳7，储存库8a、8b，拣选器9以及带驱动器6。带盒1以凹部10a、10b位于储存库8a、8b的开口侧、即靠近拣选器9的位置的姿态收容在储存库8a、8b中。

拣选器9构成为包括：移动体15，可在水平方向上移动，可相对储存库8a、8b和带驱动器6靠近、远离；对该移动体15的移动进行引导的导轨31；另一导轨19，设置在比导轨31高的位置上，将拉出的带盒1放置在拣选器9上进行引导。导轨31、导轨19、移动体15构成为能够在拣选器9内部进行水平方向旋转，由此，可以变更带盒1的姿态、即水平方向的朝向。

图2～图7表示移动体15的详细结构。该移动体15具有：板状的下侧固定构架32；板状的上侧固定构架33；设置在这些固定构架32、33相互之间的板状的摆动构架34。详细地说，固定构架32、33相互之间用紧固构件35相互固定而形成一体化，从而构成框状的结构体36，该结构体36形成移动体15的框架。在沿着与移动体15的移动方向垂直的方向的下侧固定构架32的两端部上，分别形成具有朝上的U字槽37的轴承38。在沿着与移动体15的移动方向垂直的方向的上侧固定构架33的两端部上，分别形成具有向下的U字槽39的轴承40。摆动构架34在两端部分别具有水平方向的轴41，这些轴41由轴承38、40支撑，因此，摆动构架34可以在与移动体15的移动方向垂直的方向的水平轴心周围自由摆动。沿着移动体15的移动方向的摆动构架34的两端部分别向下折弯形成，因此，形成可以与下侧固定构架32抵接的挡块42。利用该挡块42来限制摆动构架34的摆动范围。

在沿着与移动体15的移动方向垂直的方向的摆动构架34的两端部上，一对摆动臂16a、16b形成一体。这些摆动臂16a、16b具有：从结构体36向移动体15的移动方向水平突出的本体部17；在该本体部17的前端一体形成的作为卡合部的前端立起部18。

一对摆动臂16a、16b如附图中实线所示，基本上是从移动体15形成在沿着该移动体15的移动方向的单侧。但是，如图4中实线及双点划线所示，也可以在沿着该移动体15的移动方向的两侧分别形成一对摆动臂16a、16b。

对摆动构架34的摆动机构进行说明。在结构体36的内部，上侧固定构架33上安装着步进电动机45，与该电动机45的驱动轴连动的齿轮机构46设置在上侧固定构架33的上面位置。齿轮机构46与上下方向的螺纹轴47连动连接，该螺纹轴47设置在结构体36的内部，并且作为通过齿轮机构46由电动机45驱动旋转的进给丝杆。螺纹轴47在其上部，由配置在结构体36的内部且安装在上侧固定构架33上的轴承49支撑。在摆动构架34上在留有间隙的松动状态下安装有螺母状体48。螺纹轴47与螺母状体48相互螺合。

由于摆动机构采用这种构成，故由电动机45通过齿轮机构46使螺纹轴47旋转，从而螺合在螺纹轴47上的螺母状体48升降，由此，摆动构架34在由挡块42所限制的范围内作上下摆动。随着该摆动构架34的摆动，摆动臂16a、16b也同样摆动。此时，螺母状体48沿着螺纹轴47作上下直线运动，而与此相反，摆动构架34进行摆动运动、即曲线运动，如前所述，因为在两者之间设置有间隙，因此，能够互不妨碍地运动。

在下侧固定构架32上安装着有投光部和受光部的光电遮断器51。与此对应，在摆动构架34上安装着与光电遮断器51共同作用的狭缝板52。狭缝板52跟随摆动构架34的摆动而在光电遮断器51的投光部和受光部之间移动。形成在狭缝板52上的狭缝53，在摆动构架34为水平姿态时位于光电遮断器51的投光部与受光部之间。就是说，在摆动构架34及摆动臂16a、16b是水平姿态时，光电遮断器51能够输出该主旨的信号。

图1是步进电动机45为了使摆动构架34摆动而使螺纹轴47旋转的控制系统构成图。55是控制装置，可以将驱动脉冲56供给步进电动机45，并且，可以接收光电遮断器51发出的信号。控制装置55通过接收光电遮断器51发出的信号可以检测出摆动构架34是水平姿态。控制装置55接收到光电遮断器51发出的信号后，对供给步进电动机45的驱动脉冲56的脉冲数进行计数，从而可以检测出摆动构架34从水平位置向上或向下摆动怎样程度。就是说，控制装置55可以实时地检测出图3所示的摆动构架34及摆动臂16a、16b的姿态。并且，控制装置55，每当摆动构架34达到水平姿态时，就能接收到光电遮断器51发出的信号，并能够将驱动脉冲56的脉冲数计数复位，因此，能够以水平姿态为原点，始终高精度地检测摆动臂16a、16b的姿态而进行控制。

在前述中，摆动臂16a、16b成为水平姿态时，光电遮断器51检测出其姿态，并将驱动脉冲56的脉冲数计数复位，但成为其它姿态时也能够进行计数复位。尤其是，如前所述，螺母状体48和摆动构架34之间设有间隙，因此，由于该间隙部分相应地在摆动构架34的位置检测中会产生误差。但是，该间隙、即螺母状体48与摆动构架34之间的间隙，在摆动构架34是水平姿态时最大，随着摆动构架34的摆动程度加大而慢慢地变小。因此，摆动构架34最大限度地倾斜直到挡块42抵接到下侧固定构架32上时，如果调整光电遮断器51与狭缝板52的安装位置使光电遮断器51检测出该姿态，就能够大大减少因存在前述间隙而引起的姿态检测误差的发生。

在前述中，对使用形成狭缝53的狭缝板52的情况进行了说明，但也可以使用没有狭缝的单纯的遮光板，通过使该遮光板单侧的边缘对光电遮断器51进行作用，来检测摆动臂16a、16b的特定姿态。另外，即使使用光电遮断器51以外的光学传感器、其他方式的传感器，也同样可以检测出摆动臂16a、16b的特定姿态。

在这样的构成中，例如在从图8中的储存库8a、8b中拉出带盒1而送入带驱动器6时，边检测摆动构架34的姿态，边使摆动构架34向下摆动，在使摆动臂16a、16b下降的状态下使移动体15靠近带盒1。移动体15靠近带盒1后，通过螺纹轴47的旋转而使螺母状体48上升，由此使摆动构架34向上摆动，从而使摆动臂16a、16b上升，使其前端立起部18进入带盒1凹部10a、10b内。图2表示此时的状态，在此，在摆动构架34、即摆动臂16a、16b成为水平姿态时，带盒1被摆动臂16a、16b夹住。因此，在移动体15靠近带盒1的状态下，若通过光电遮断器51由控制装置55检测出摆动构架48成为水平姿态，则与此同时，能够检测出摆动臂16a、16b夹住带盒1。

当使移动体15向远离储存库8a、8b的方向移动时，带盒1被从储存库8a、8b中拉出而收容在拣选器9中。因此，能用拣选器9输送带盒1，而输送到带驱动器6。

将带盒1推入储存库8a、8b中时也能执行同样的功能，并且，即使在将带盒1装入带驱动器6、或从带驱动器6抽出带盒1时也能执行同样的功能。

在前述中，对采用螺纹轴47与螺母状体48作为摆动臂的摆动机构的情况进行了说明，但作为该摆动机构，也可以采用其他任意的摆动机构。例如，在图9所示的摆动机构中，摆动臂16a、16b在支点60的周围转动而作上下方向摆动，利用未图示的驱动电动机通过齿轮机构61来进行该摆动运动。图10是摆动机构的再一例。在此，利用由未图示的驱动电动机驱动的连杆机构62来进行摆动臂16a、16b在支点60周围的摆动。即使采用这些摆动机构或其他摆动机构，也同样能够检测出摆动臂16a、16b的姿态。

产业上的可利用性：

本发明的盒体库装置及其姿态控制方法，仅设置摆动臂成为特定姿态时检测该姿态的装置即可，除此以外的姿态是通过对供给至用于驱动摆动臂的摆动机构的步进电动机的脉冲数进行计数来检测的，从而能够以简单的构成检测摆动臂的姿态，因此，作为盒体库装置及其姿态控制方法等是有用的，以将收容在储存库中的带盒等盒体利用转盘结构的拣选器拉出后，将该盒体向用于对该盒体内的媒体进行记录或再生的驱动器输送。

Claims

1、一种盒体库装置，其特征在于，包括拣选器，该拣选器用于将收容在储存库中且底部具有凹部的盒体从所述储存库中拉出或向所述储存库中推入，

该拣选器包括：

可上下摆动地设置在所述拣选器上的摆动构架；

设置在该摆动构架上、可与该摆动构架一体摆动的摆动臂；

设置在该摆动臂的前端、可与该摆动臂的向上摆动运动连动地从下方进入所述盒体的凹部中的卡合部；

用于使所述摆动构架及摆动臂摆动的摆动机构；

驱动所述摆动机构用的步进电动机；

在所述摆动臂成为特定姿态时检测该姿态的第1检测装置；

在由于步进电动机的驱动而使摆动臂的姿态从所述特定姿态变化时、通过对供给至所述步进电动机的脉冲数进行计数来检测此时摆动臂的姿态的第2检测装置。

2、如权利要求1所述的盒体库装置，其特征在于，利用光电遮断器和狭缝板检测出摆动臂已成为特定姿态。

3、如权利要求1或2所述的盒体库装置，其特征在于，每次检测到摆动臂已成为特定姿态就将脉冲数的计数复位。

4、一种盒体库装置的姿态控制方法，是对盒体库装置的姿态进行控制的方法，该盒体库装置包括拣选器，该拣选器用于将收容在储存库中且底部具有凹部的盒体从所述储存库中拉出、或向所述储存库中推入，该拣选器包括：可上下摆动地设置在该拣选器上的摆动构架；设置在该摆动构架上、可与该摆动构架一体摆动的摆动臂；设置在该摆动臂的前端、可与该摆动臂的向上摆动运动连动地从下方进入所述盒体的凹部中的卡合部，其特征在于，

利用步进电动机驱动用于使所述摆动构架及摆动臂摆动的摆动机构，

在所述摆动臂成为特定姿态时检测该姿态，

在由于步进电动机的驱动而使摆动臂的姿态从所述特定姿态变化时，通过对供给至所述步进电动机的脉冲数进行计数来检测此时摆动臂的姿态。

5、如权利要求4所述的盒体库装置的姿态控制方法，其特征在于，利用光电遮断器和狭缝板检测出摆动臂已成为特定姿态。

6、如权利要求4或5所述的盒体库装置的姿态控制方法，其特征在于，每次检测到摆动臂已成为特定姿态就将脉冲数的计数复位。