JP2003515867A - 二重同心ロボット・タイプ高性能自動テープ・カートリッジ・システム - Google Patents

二重同心ロボット・タイプ高性能自動テープ・カートリッジ・システム

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JP2003515867A JP2001542316A JP2001542316A JP2003515867A JP 2003515867 A JP2003515867 A JP 2003515867A JP 2001542316 A JP2001542316 A JP 2001542316A JP 2001542316 A JP2001542316 A JP 2001542316A JP 2003515867 A JP2003515867 A JP 2003515867A
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Abstract

(57)【要約】 二重同心ロボット・タイプ高性能自動テープ・カートリッジ・システムによるデータ格納及び検索システムを提供する。本データ格納及び検索システムは、データ格納ユニットを収容するように構成された開口部が内部に配列されている複数のセルの多角形のアレーを含む。データ格納ユニットを複数のセルの多角形のアレーへ、また、このアレーから移動させるための第１のロボット・ユニットは、複数のセルの多角形のアレー内に位置する。第２のロボット・ユニットも、複数のセルの多角形のアレー内に位置していて、データ格納ユニットを複数のセルの多角形のアレーへ、また、このアレーから移動する。第２のロボット・ユニットは、第１のロボット・ユニットとは別個に、複数のセルの円筒形のアレー内に位置するデータ格納ユニットを操作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、概して、電子媒体の収容及び検索に関し、特にテープ・カートリッ
ジ内に含まれている大量のデータを復元及び検索するための改良形の方法及び装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
収納ライブラリ・システムは、記憶媒体カートリッジ内に記憶している大量の
情報を格納し迅速に検索することができる。このような収納ライブラリ・システ
ムは、多くの場合、情報検索の速度を改善し、収納ライブラリ・カートリッジ目
録の保守の信頼性を向上させるために、ロボット・タイプの機構を使用している
。
【０００３】 自動カートリッジ・ライブラリは、データ処理システムで大量の情報を処理す
るために使用されるシステムである。これらのタイプのシステムは、データが記
録されている磁気テープを含む多数の標準化されたカセットを収納し、管理する
。通常、自動カートリッジ・ライブラリは、各セルが１つのテープ・カートリッ
ジを含む一意に識別された複数のセルのアレーからなる。これらの複数のセルは
、多くのこれらのカートリッジを保持するためのアレー又はラック内に配置され
る。各カートリッジは、バーコードのような識別情報を持つ。正しいカートリッ
ジを選択するための光学式システムを持つロボット・タイプのアームは、特定の
セルの位置を発見し、そのセルからあるテープ・カートリッジを検索し、そのテ
ープ・カートリッジをテープ・ドライブに移動させ、そのテープ・カートリッジ
をテープ・ドライブに挿入するために、自動カートリッジ・ライブラリ内で動作
することができる。
【０００４】
【解決しようとする課題】
多くの用途の場合、データの量が大量であるので、各モジュールは、複数のセ
ル・アレーと１つのロボット・タイプのアームを含んでいるが、追加のホスト・
コンピュータを必要としないし、また、テープ・ドライブを含んでいない複数の
ライブラリ収納モジュールが使用される。これらの複数のライブラリ収納ユニッ
トは、通常、相互に隣接して配置されていて、あるライブラリ収納モジュールか
ら隣接するライブラリ収納モジュールにテープ・カートリッジを移動させるため
の複数の貫通ポートが設けられている。これらのシステムの場合には、カートリ
ッジ及びドライブ・デバイスの数が、合理的な性能のあるしきい値を超えた場合
、カートリッジのローディング及びアンローディングを素早く行おうとすると、
自動ライブラリ・システムにある問題が生じる。その結果、ライブラリ・モジュ
ール内のロボット・タイプのアームが、ホストからの要求に追いつくことができ
ないために、困った事態が発生する。例えば、１時間内に１，０００個以上のテ
ープ・カートリッジを交換しようとすると、現在入手できるカートリッジ・テー
プ・ライブラリ・システムは、うまく動作できなくなる。
【０００５】 それ故、もっと高性能で信頼性の高い、自動テープ・カートリッジ・ライブラ
リ・システム用の改良形の方法及び装置があれば有利である。
【０００６】
【解決手段】
本発明は、データ格納及び検索システムを提供する。好適な実施形態の場合に
は、データ格納及び検索システムは、データ格納ユニットを収容するように構成
された開口部が、内部に配列されている複数のセルの多角形のアレーを含む。デ
ータ格納ユニットを複数のセルの多角形のアレーへ、また、このアレーから移動
させるための第１のロボット・ユニットは、複数のセルの多角形のアレー内に位
置する。第２のロボット・ユニットも、複数のセルの多角形のアレー内に位置し
ていて、データ格納ユニットを複数のセルの多角形のアレーへ、また、このアレ
ーから移動する。第２のロボット・ユニットは、第１のロボット・ユニットとは
別個に、複数のセルの円筒形のアレー内に位置するデータ格納ユニットを操作す
る。
【０００７】 本発明の特徴であると考えられる新規な機能は、添付の特許請求の範囲に記載
してある。しかし、本発明自身及びその好適な使用方法、他の目的及び利点は、
添付の図面を参照しながら、例示としての実施形態の以下の詳細な説明を読めば
、もっともよく理解することができるだろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面について説明すると、数枚の図面を通して、類似の参照番号は、類似の又
は対応する部品を示す。 図１は、本発明の好適な実施形態を実行することができる自動カートリッジ・
システム（ＡＣＳ）１００を示す。ＡＣＳ１００は、以下に詳細に説明する従来
の３２７Ｘタイプの端末コントローラ１０４と通信することができるＩＢＭ又は
ＩＢＭ互換ホスト・コンピュータ１０２と一緒に動作するように設計されている
。通常は、ライブラリ管理ユニット（ＬＭＵ）１０６及びライブラリ収納モジュ
ール（ＬＳＭ）１０８からできているＡＣＳ１００は、その関連するホスト・ソ
フトウェア構成部材（ＨＳＣ）１１０を介し、従来のチャネル１１２を通して、
ホスト・コンピュータ１０２が使用するための磁気テープ・カートリッジを収納
及び検索することができる。
【０００９】 各ＬＭＵ１０６は、ライブラリ・コントローラとしての働きをし、図２に示す
ように、１〜１６のホスト・コンピュータ１０２及び最大１６までのＬＳＭ１０
８との間でインターフェースとして機能する。
【００１０】 図２について説明すると、この図は、本発明の好適な実施形態の分散型データ
処理システムのブロック図である。それ故、ＬＭＵ１０６は、外部コントローラ
として機能し、ホスト・コンピュータ１０２からのコマンドを解釈し、制御経路
（実線で示す）及びライブラリ制御ユニット（ＬＣＵ）１０９を通して、ＬＳＭ
１０８へ適当な命令を中継する。一方、以下にさらに詳細に説明するように、読
取り／書込みデータ経路（点線で示す）は、テープ制御ユニット１１１を通して
、ホスト・コンピュータ１０２からテープ・トランスポート１５０に直接接続し
ていて、それにより、データ信号から制御信号を分離している。
【００１１】 各ＬＳＭ１０８は、自動カートリッジ処理のために必要な機構を提供する。各
ＬＳＭは、システムで使用する磁気テープ・カートリッジ用の収納領域を供給す
るばかりでなく、正しいカートリッジを識別するための光学式システムと、正し
いカートリッジを選択し、それを正しいテープ・ドライブに供給するためのサー
ボ制御装置と、電気機械手段と、オペレータの安全とデータの機密保護を確保す
るための適当なハウジングとを含む。
【００１２】 図３にさらに詳細に示すように、ＬＳＭは、本発明を実行することができる。
ＬＳＭ１０８は、床板（図示せず）に取り付けられていて、垂直軸Ａの周囲に配
置されている複数の壁部セグメント１１４を含む外側のハウジング１１３からな
る。複数の収納セル１３２の円筒形のアレー１３４は、軸Ａの周囲に同心的に配
置されていて、外部ハウジング１１３の壁部セグメント１１４上に装着されてい
る。クリアランス・ドア１３８により、ＬＳＭ１０８内にアクセスすることがで
きる。図３には、ＬＳＭ１０８内でカートリッジを操作するロボット工学は図示
していない。
【００１３】 図４について説明すると、この図は、本発明の好適な実施形態のライブラリ収
納モジュールの断面図である。ライブラリ収納モジュール（ＬＳＭ）４００は、
図１のＬＳＭ１０８のように実行することができる。自動メモリ・カートリッジ
・システム４００は、２つのロボット４１０及び４５０を含む。ロボット４１０
は、サポート４１２を通して、多数のボルト（図示せず）により、自動メモリ・
カートリッジ・システム４００の床４０２に装着されている。ロボット４５０は
、サポート４５２を通して、多数のボルト（図示せず）により、自動カートリッ
ジ・システム４００の天井４０４に装着されている。両方のロボット４１０及び
４５０は、同じθ回転軸４０６を共有している（すなわち、二重同心ロボットで
ある）。各ロボット、すなわち、ロボット４１０及び４５０は、円筒形又は多角
形に配列されている複数のカートリッジ・アレー４９２を含む円筒形ライブラリ
又は多角形ライブラリ４９０内で動作する。主軸は、カートリッジ・アレー４９
２のような多角形のアレー内の軸である。主軸は、通常、多角形のアレー内に同
心状に位置しているが、何時でも同心状に位置しているわけではない。さらに、
ロボット４１０及びロボット４５０は、機械的に停止する前に、中心軸４０６を
中心にして完全に約２回転回転することができる。この回転は「θ」運動である
。下記のロボット・タイプの制御システム６００のようなソフトウェア制御によ
り衝突を避けることができる。上記ロボット・タイプの制御システムは、ロボッ
ト４１０及び４５０の運動を制御し、監視し、ロボット４１０及び４５０の運動
を機械的な停止よりちょっと短い位置に制限する。
【００１４】 ロボット４１０は、サポート４１２の他に、θドライブ４１４、アーム４１６
、Ｚチャネル４１８、Ｚトランスポート４２０、Ｚモータ（図示せず）及びハン
ド４２２も含む。同様に、ロボット４５０は、そのサポート４５２の他に、また
、θドライブ４５４、アーム４５６、Ｚチャネル４５８、Ｚトランスポート４６
０、Ｚモータ（図示せず）及びハンド４６２も含む。Ｚトランスポート機構の目
的は、垂直方向に、ハンド４２２及び４６２を移動するための手段を提供するこ
とである。θドライブ４１４は、サポート４１２に取り付けられていて、軸４０
６を中心にしてアーム４１６を回転するモータを含む。同様に、θドライブ４５
４は、サポート４５２に取り付けられていて、軸４０６を中心にしてアーム４５
８を回転するモータを含む。
【００１５】 ハンド４２２及び４６２は、カートリッジ（図示せず）を実際に処理する。各
ハンド、すなわち、ハンド４２２及び４６２は、その各Ｚチャネル４１８及び４
５８上で上下運動（Ｚ運動）することができるトランスポートに取り付けられて
いる。各ハンド、すなわち、ハンド４２２及び４６２は、延びて、カートリッジ
を掴み、カートリッジをその収納セルから引き出すことができる。ハンド４２２
及び４６２は、次に、θ運動及びＺ運動の組合せにより、他の位置に移動するこ
とができ、他のセル、テープ・ドライブ、又はＬＳＭ４００内に位置する他のデ
バイス内に位置することができる。
【００１６】 ロボット４１０及び４５０は、少しの違いはあっても、本質的には同じもので
あり、いくつかの部品は、上部及び下部ハンド組立体を正しい方向に向けるよう
に組み立てられる。本発明のロボット及びＬＳＭは、本発明の装置を達成するた
めの修正を加えた状態で、Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔｅｋ社から入手することができる
。図５Ａ−図５Ｂは、ロボット４１０及び４５０として使用するのに適している
ロボットの斜視図である。図５Ａは、図５Ｂの向きから１８０度移動したロボッ
トを示す。
【００１７】 自動収納及び検索システムのロボット４１０及び４５０、及びハンド４２２、
４６２の構造及び動作、及び他の機能についてもっと詳細に知りたい場合には、
モイ他の米国特許第４，９３２，８２６号を参照されたい。上記米国特許は引用
によって本明細書の記載に援用する。
【００１８】 各ロボット、すなわちロボット４１０及び４５０は、対向ロボットの電源から
電力の供給を受けている絶対位置検出デバイスを有する。この潜在的に解像度の
低いデバイスは、回転位置を制御するための一次フィードバック素子である必要
はない。両方のロボット４１０及び４５０は、検出された絶対位置を利用する。
絶対位置デバイスの主な目的は、両方のロボット４１０及び４５０が全速で動作
中の衝突を避けることである。センサにより、両方のロボット４１０及び４５０
は、全速で同時に動作することができ、それにより、ライブラリ４９０の性能は
ほとんど２倍になる。しかし、一方のロボット４１０又は４５０が動作できなく
なると、そのロボットに対する衝突回避の第１のモードは、機能しているロボッ
トの経路を避けて移動するようにコマンドされる。動作不能になったロボットが
、残りの機能しているロボットとの潜在的な衝突を避けることができない場合に
は、動作可能なロボットが、絶対位置検出を使用する。動作不能になったロボッ
トにより妨害を受けないすべての行動は、全速で完了する。動作不能のロボット
により妨害を受けるすべての行動は、動作不能のロボットに接近するまで全速で
行われる。動作不能のロボットは、次に、動作可能なロボットにより、遅い速度
で安全な領域に移動させられる。絶対位置デバイスは、２つのロボットの向きを
決定するための初期化中に、二次的に使用される。
【００１９】 図６について説明すると、この図は、本発明のロボット制御システム６００の
ブロック図である。２台のロボット４１０及び４５０を使用しているので、性能
が向上するばかりでなく、信頼性を改善するための冗長ハードウェアも形成され
る。冗長ロボット工学とともに、冗長電子回路及び冗長電力も形成される。主電
子回路（ロボット・コントローラ）６０２、６１２、及びプロセッサ６０４、６
０６、６１４及び６１６は、クロスオーバ機能を持っているので、一方が故障し
ても、他方が両方のロボット４１０、４５０を動作することができる。システム
６００は、また、二重ライン・コードを持つ電源を含んでいるので、ライブラリ
への電力は、２つの異なるビルディング回路から供給される。故障の場合には、
最大のアップ時間を供給するために、電源を切らないでもカードを挿入すること
ができる。冗長ハードウェアの他に、ライブラリの動作を妨害しないで、コード
更新をロードすることができる。
【００２０】 各ロボットを制御するために、２つのデジタル信号処理（ＤＳＰ）プロセッサ
が使用される。一方のプロセッサは、コントローラ上に装着されていて、他方の
プロセッサは、ハンド上に装着されている。プロセッサ６０６及び６０８は、ロ
ボット・ハンド４２２を制御し、一方、プロセッサ６１６及び６１８は、ロボッ
ト・ハンド４６２を制御する。プロセッサ６０８及び６１８は、カートリッジ・
ラベル、及び収納アレー上の目標物から決定するハンドの位置を解読するために
使用する視覚システムと一緒に使用されるハンド・プロセッサである。また、プ
ロセッサ６０８及び６１８は、ハンドの運動及び把握機能を制御するために使用
される。第２のＤＳＰプロセッサは、各ロボット用のライブラリ制御ユニット（
ＬＣＵ）内に常駐する。プロセッサ６０６及び６１６は、θ及びＺロボット軸を
制御し、ハンドＤＳＰプロセッサ６０８及び６１８に直接通信する。ＤＳＰプロ
セッサの両方の組は、リアルタイム環境で動作するように最適化される。
【００２１】 ホスト・インターフェース・プロセッサ（ＨＩＰ）６０４、６１４は、ホスト
６２０及びホスト６３０用の外部制御環境とライブラリ制御ユニットＤＳＰプロ
セッサ６０６及び６１６との間でインターフェースとして機能する。ＨＩＰの動
作環境はマルチタスキングで、２つのＨＩＰ６０６及び６１６は、故障の場合で
も動作することができる。
【００２２】 図４に戻って説明すると、双子のロボット４１０及び４５０の他に、ライブラ
リ４００は、オペレータによる挿入及び取り出しを容易にするための機構を含む
。この動作は、カートリッジ・マガジンを使用することにより、ローディング及
びアンローディングを容易にするカートリッジ・アクセス・ポート（ＣＡＰ）を
使用することにより達成される。ライブラリ収納モジュールは、また、カートリ
ッジ交換機構を使用することにより、他のライブラリの間でのカートリッジの受
け渡し及び収容を行うことができる。
【００２３】 それ故、二重同心ロボットを使用する本発明は、１時間当たり１，０００回以
上の速度でカートリッジを交換することができる。２つの各ロボットは、同じ媒
体にアクセスし、そのアクセスは、本質的に、第２のロボットの動作に依存しな
い。さらに、システム内のすべてのドライブへのアクセスは、最大限度両方のロ
ボットにより等しく共有される。
【００２４】 図７−図１２について説明すると、これらの図面は、本発明の二重同心ロボッ
ト４１０及びロボット４５０の別の構成を示す。図面を分かりやすくするために
、これらの図面には、ライブラリ収納モジュール、ロボット・タイプのハンド、
及び他の詳細は示していない。
【００２５】 図７は、本発明の好適な実施形態の二重同心ロボットの断面図である。一方の
ロボットは天井に装着されていて、他方のロボットは固定モータと一緒に床に装
着されている。サポート７０２は、ライブラリ収納モジュールの床７０４に装着
されていて、コラム７０６は、サポート７０２に取り付けられている。スリーブ
７０８は、コラム７０６内のベアリング７１０の周囲に装着されていて、このベ
アリングを囲んでいる。モータ７１２は、コラム７０６に取り付けられていて、
ベルト（図示せず）を回転し、このベルトは、スリーブ７０８を回転させる。ス
リーブ７０８は、アーム７１４に取り付けられていて、このアームは、Ｚチャネ
ル７１６に取り付けられている。スリーブ７０８が回転すると、Ｚチャネル７１
６が回転する。第２のサポート７２０は、ライブラリ収納モジュールの天井７２
２に取り付けられていて、第２のコラム７２４は、第２のサポート７２０に取り
付けられている。第２のスリーブ７２６は、第２のコラム７２４の周囲に装着さ
れていて、第２のコラム７２４内のベアリング７２８により回転する。第２のモ
ータ７３０は、コラム７２４に取り付けられていて、ベルト（図示せず）を回転
し、このベルトは、スリーブ７２６を回転させる。スリーブ７２６は、アーム７
３２に取り付けられていて、このアームは、Ｚチャネル７３４に取り付けられて
いる。スリーブ７２６が回転すると、Ｚチャネル７３４が回転する。
【００２６】 図８は、本発明の好適な実施形態の二重同心ロボットの断面図である。一方の
ロボットは天井に装着されていて、他方のロボットは、Ｚコラムに装着されてい
るモータと一緒に床に装着されている。サポート８０２は、ライブラリ収納モジ
ュールの床８０４に装着されていて、コラム８０６は、サポート８０２に取り付
けられている。スリーブ８０８は、コラム８０６内の周囲に装着されていて、コ
ラム８０６内のこのベアリング８１０により回転する。モータ８１２は、スリー
ブ８０８に取り付けられていて、また、Ｚチャネル８１４にも取り付けられてい
る。モータ８１２は、コラム８０６の周囲をループ状の囲んでいるベルト（図示
せず）を回転し、モータ８１２を回転させ、Ｚチャネル８１４をコラム８０６を
中心にして回転させる。第２のサポート８３２は、ライブラリ収納モジュールの
天井８３４に取り付けられていて、第２のコラム８３６は第２のサポート８３２
に取り付けられている。第２のスリーブ８３８は、コラム８０６の周囲に装着さ
れていて、第２のコラム８３６内のベアリング８４０により回転する。第２のモ
ータ８４２は、第２のスリーブ８３８に取り付けられていて、また、Ｚチャネル
８４４にも取り付けられている。第２のモータ８４２は、第２のコラム８３６を
ループ状に囲んでいるベルト（図示せず）を回転させ、このベルトは、第２のモ
ータ８４２を回転させ、Ｚチャネル８４４を、第２のコラム８３６を中心にして
回転させる。
【００２７】 図９は、本発明の好適な実施形態の、インライン・モータと一緒に床に装着さ
れている両方の二重同心ロボットの断面図である。サポート９０２は、ライブラ
リ収納モジュールの床９０４に装着されている。各アームのθ運動を駆動するモ
ータは、サポート９０２に取り付けられているコラム９０６内に、一列に設置さ
れている。一方のモータは、他方のモータの上に装着されている。下部モータは
、ステータ９０８、ベアリング９１６、及びロータ９４０からなる。上部モータ
は、ステータ９１０、ベアリング９２２、及びロータ９３０からなる。ステータ
９０８及び９１０は、正しい位置に固定されている。すなわち、コラム９０６を
介してサポート９０２に取り付けられている。ロータ９３０は、アーム９１８に
取り付けられていて、このアーム９１８は、Ｚチャネル９１４と接続していて、
ステータ９１０を中心にして回転する。ロータ９４０は、アーム９１２に取り付
けられていて、このアーム９１２は、Ｚチャネル９２０と接続していて、ステー
タ９１６を中心にして回転する。それ故、ロータ９３０及び９４０により、アー
ム９１８及び９１２はθ運動を行うことができる。ベアリング９１６により、ロ
ータ９４０は、ステータ９０８を中心にして回転することができ、ベアリング９
２２により、ロータ９３０は、ステータ９１０を中心にして回転することができ
る。Ｚチャネル９１４及び９２０は、ロボット・ハンド（図示せず）に取り付け
ることができる。
【００２８】 図１０は、本発明の好適な実施形態の、外部モータを有し、両方とも床に取り
付けられている二重同心ロボットの断面図である。サポート１００２は、ライブ
ラリ収納モジュールの床１００４に取り付けられている。外部モータ１００６は
、コラム１００８に取り付けられていて、アーム１０１０のθ運動を駆動する。
アーム１０１０は、コラム１００８の周囲に装着されているスリーブ１０１２に
取り付けられていて、コラム１００８内の潤滑されているベアリング１０１４に
より回転する。また、アーム１０１０には、ロボット・ハンド（図示せず）が取
り付けられているＺチャネル１０１６が取り付けられている。第２の外部モータ
１０２０は、第１のモータ１００６の上のコラム１００８に取り付けられていて
、アーム１０２２のθ運動を駆動する。アーム１０２２は、コラム１００８の周
囲に装着されている第２のスリーブ１０２４に取り付けられていて、コラム１０
０８内の潤滑されているベアリング１０２６により回転する。また、アーム１０
２２には、ロボット・ハンド（図示せず）を取り付けることができるＺチャネル
１０２８が取り付けられている。
【００２９】 図１１は、本発明の好適な実施形態の、θ回転用の端部ドライブを備える二重
同心ロボットである。サポート１１０２は、ライブラリ収納モジュールの床１１
０４に取り付けられている。モータ１１１２も、サポート１１０２に取り付けら
れている。回転部材１１０８は、サポート１１０２のスロット１１１０内に取り
付けられていて、このサポートにより、回転部材１１０８は、軸１１５０を中心
にして自由に回転することができる。モータ１１１２は、サポート１１０２に取
り付けられていて、ベルト（図示せず）を回転させ、このベルトは、軸１１５０
を中心にして、回転部材１１０８を回転させる。回転部材１１０８は、アーム１
１１４に取り付けられていて、このアーム１１１４は、Ｚチャネル１１１６に取
り付けられている。回転部材１１０８が回転すると、Ｚチャネル１１１６が回転
する。第２のアーム１１１８は、回転部材１１０８の上に形成されているスロッ
ト１１２０を持ち、同様に、Ｚチャネル１１２２に取り付けられている。第２の
アーム１１１８は、Ｚチャネル１１２２へのサポートを供給し、回転部材１１０
８を中心にして、回転部材から独立して自由に回転することができる。
【００３０】 第２のサポート１１３２は、ライブラリ収納モジュールの天井１１３４に取り
付けられている。第２のモータ１１３６も、第２のサポート１１３２に取り付け
られている。第２の回転部材１１３８は、第２のサポート１１３２の第２のスロ
ット１１４０内に装着されていて、この第２のサポートにより、第２の回転部材
１１３８は、軸１１５０を中心にして自由に回転することができる。第２のモー
タ１１４２は、第２のサポート１１３２に取り付けられていて、ベルト（図示せ
ず）を回転させ、このベルトは、軸１１５０を中心にして、第２の回転部材１１
３８を回転させる。第２の回転部材１１３８は、第３のアーム１１４４に取り付
けられていて、このアーム１１４４は、Ｚチャネル１１２２に取り付けられてい
る。回転部材１１３８が回転すると、Ｚチャネル１１２２が回転する。第４のア
ーム１１４８は、回転部材１１３８の上に形成されているスロット１１４６を持
ち、同様に、Ｚチャネル１１１６に取り付けられている。第４のアーム１１４８
は、Ｚチャネル１１１６へのサポートを供給し、回転部材１１３８を中心にして
、この回転部材１１３８から独立して自由に回転することができる。それ故、Ｚ
チャネル１１１６及び１１２２の両方は、独立してθ回転を行う。
【００３１】 図１２は、本発明の好適な実施形態の、内部ドライブ・シャフト１２０２及び
外部ドライブ・シャフト１２０６を有する二重同心ロボットである。内部ドライ
ブ・シャフト１２０２は、ライブラリ収納モジュールの床（図示せず）内に取り
付けられていて、下端部のところにベアリング１２０４を持つ。内部ドライブ・
シャフト１２０２は、円筒形をしていて、外部ドライブ・シャフト１２０６内に
配置されている。外部ドライブ・シャフト１２０６は、ベルト１２０８に接続し
ていて、このベルトは、外部ドライブ・シャフト１２０６を回転させるモータ１
２１０に接続している。外部ドライブ・シャフト１２０６は、下部アーム１２１
２に接続していて、この下部アーム１２１２は、Ｚチャネル１２１４に接続して
いる。Ｚチャネル１２１４は、ロボット・ハンド１２１６に接続している。
【００３２】 内部ドライブ・シャフト１２０２は、ベルト１２２０に接続していて、このベ
ルト１２２０は、内部ドライブ・シャフト１２０２を回転させるモータ１２２２
に接続している。内部ドライブ・シャフト１２０２は、上部アーム１２２４に接
続していて、この上部アーム１２２４は、Ｚチャネル１２２６に接続している。
Ｚチャネル１２２６は、ロボット・ハンド１２２８に接続している。内部ドライ
ブ・シャフト１２０２が回転すると、ライブラリ収納モジュール内でロボット・
ハンド１２２８が回転する。内部ドライブ・シャフト１２０２の上端部のところ
には、第２のベアリング１２３０が位置していて、このベアリング１２３０は、
ライブラリ収納モジュールの天井（図示せず）に接続していて、内部ドライブ・
シャフト１２０２を支持している。
【００３３】 図１３は、本発明の好適な実施形態の、冗長なアームを有する同心ロボットで
ある。２つのＺチャネル１３０４及び１３０６を支持している下部アーム１３０
２は、ライブラリ収納モジュール１３１０内で、軸１３０８を中心にして回転す
る。上部アーム１３１２は、下部アーム１３０２の上に位置していて、同様に、
軸１３０８を中心にして回転する。上部アーム１３１２には、２つのＺチャネル
１３１４及び１３１６が取り付けられている。下部アーム１３０２は、軸１３０
８から、上部アーム１３１２より遠くまで半径方向に延びている。それ故、各ア
ーム、すなわち、アーム１３０２及びアーム１３１２は、各アームのＺチャネル
の各組、すなわち、１３０４、１３０６、１３１４及び１３１６と衝突しないで
、相互に独立して運動することができる。ロボット・ハンド（図示せず）は、Ｚ
チャネルの各組、すなわち、１３０４、１３０６、１３１４及び１３１６上で使
用することができる。Ｚチャネルの組、１３０４、１３０６、１３１４及び１３
１６の外部Ｚチャネルは、Ｚチャネルの組、１３０４、１３０６、１３１４及び
１３１６の外側の各Ｚチャネルから、必要に応じて、外側に向かって延びていて
、その結果、各ロボット・ハンドは、外側のライブラリ収納モジュール１３１０
から延びて、カセットを掴むことができる。Ｚチャネルの組１３０４、１３０６
、１３１４及び１３１６の内部Ｚチャネルに装着されているロボット・ハンド（
図示せず）は、内壁（図示せず）上に装着されているカートリッジに対してサー
ビスを行う。
【００３４】 図１４は、本発明の好適な実施形態のライブラリ収納モジュール１４１０内に
位置する４つの同心で、独立している回転可能なアームのもう１つの実施形態で
ある。
【００３５】 図１５は、本発明の好適な実施形態の、中心からずれている回転軸を持つ４つ
の独立している回転可能なアームの略図である。各アーム（図示せず）は、異な
る回転点１５０２、１５０４、１５０６及び１５０８に取り付けられている。各
アームは、Ｚコラムを保持する４４１０タイプのカンチレバー・ビーム・アーム
からなる。上記アームは、各アーム組立体が、回転点１５０２、１５０４、１５
０６及び１５０８で示すように、それ自身のθ回転点を持つように、中心からず
れた状態で、ライブラリの床１５５０に装着されている。これらの個々の回転点
１５０２、１５０４、１５０６及び１５０８により、複数のロボットはそれぞれ
独立してθ運動を行うことができるが、各ロボットは、ゾーン１５０１、１５０
３、１５０５及び１５０７で示すような、それ自身の動作ゾーンを持つ。ゾーン
１５０１、１５０３、１５０５及び１５０７は、相互に重畳していて、「通過」
できるようになっている。完全な冗長性を達成することはできないが、各サイロ
当たりの各時間当たりより多くのジョブが達成される。ロボット・ハンドの幾分
楕円形の動作範囲は、それぞれ異なる到達距離で相互に助け合い、ハンド組立体
を大きくしたり、又はアームがライブラリ管理モジュールの壁部から、さらに遠
ざかった場合に、ハンドがさらに遠くに延びるように回転するように設計されて
いるリンク装置により互いに助け合う。
【００３６】 本発明を図示し、説明するために、本発明を記述してきたが、上記記述は、本
発明全体を網羅するものでもなければ、本発明を制限するためのものでもない。
通常の当業者であれば、多くの修正及び変更を思い付くことができるだろう。実
施形態は、本発明の原理、実際の用途を最も分かり易く説明するために、また、
他の当業者が、特定の用途に適するように種々に修正した種々の実施形態につい
て、本発明を理解することができるように選択し、記述した。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のある実施形態の自動カートリッジ・システム（ＡＣＳ）
１００である。
【図２】 ホスト・コンピュータとライブラリ収納モジュール（ＬＳＭ）と
の間のインターフェースである。
【図３】 ＬＳＭの詳細図である。
【図４】 本発明の自動メモリ・カートリッジ・システム４００の断面図で
ある。
【図５】 図４のロボット１１０又はロボット１５０として使用するのに適
しているロボットの斜視図である。
【図６】 本発明のロボット制御システムのブロック図である。
【図７】 本発明の二重同心ロボット４１０及び４５０のもう１つの構成で
ある。
【図８】 本発明の二重同心ロボット４１０及び４５０のもう１つの構成で
ある。
【図９】 本発明の二重同心ロボット４１０及び４５０のもう１つの構成で
ある。
【図１０】 本発明の二重同心ロボット４１０及び４５０のもう１つの構成
である。
【図１１】 本発明の二重同心ロボット４１０及び４５０のもう１つの構成
である。
【図１２】 本発明の二重同心ロボット４１０及び４５０のもう１つの構成
である。
【図１３】 本発明の冗長アームを持つ同心ロボットである。
【図１４】 本発明のＬＳＭ１４１０内の４本の同心で独立して回転するこ
とができるアームを使用するもう１つの実施形態である。
【図１５】 本発明の中心をずれた回転軸を持つ４本の独立して回転するこ
とができるアームの略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ジェームズ シー フォールク アメリカ合衆国 80503 コロラド州 ニ ウォット エステート サークル 7633 (72)発明者 ジェラルド エム グラメンス アメリカ合衆国 80301 コロラド州 ボ ウルダー オーチャード クリーク レー ン 5836 (72)発明者 ジェラード フィッツパトリック アメリカ合衆国 80020 コロラド州 ブ ルームフィールド ロク ネス アベニュ ー 1287 (72)発明者 ティモシー シー オストワルド アメリカ合衆国 80027 コロラド州 ル イヴィル グラント アベニュー 1121 Ｆターム(参考） 5D057 AA20 AA22 BB28 BF02 CD07 EB11

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１及び第２の端部を有する第１のアームを有する第１の中
    心コラムを備え、 前記第１のアームの前記第１の端部が、前記第１の中心コラムに取り付けられ
    ていて、前記第１のアームが、前記第１の中心コラムから半径方向に外側にかな
    り延びていて、さらに、 前記ライブラリから収納ユニットを操作するために、前記第１のアームの前記
    第２の端部に取り付けられている第１のハンドと、 第１及び第２の端部を有する第２のアームを有する第２の中心コラムとを備え
    、前記第２のアームの前記第１の端部が、前記第２の中心コラムに取り付けられ
    ていて、前記第２のアームが、前記第２の中心コラムから半径方向に外側にかな
    り延びていて、さらに、 前記ライブラリから収納ユニットを操作するために、前記第２のアームの前記
    第２の端部に取り付けられている第２のハンドを備え、前記第１のアーム及び前
    記第２のアームが、同じ垂直方向の回転軸を中心にして回転し、 各アーム及びハンドが、他のアーム及びハンドから独立して運動するように構
    成されたライブラリから収納ユニットを検索するための装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の中心コラムが、その一方の端部で、前記ライブラ
    リの天井に取り付けられていて、前記第２の中心コラムが、その他方の端部で前
    記ライブラリの床に取り付けられている請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記各ハンドが、前記アームの中のそれぞれに沿って縦方向
    に運動することができる請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記各中心コラムが、ほぼ対称の円筒形をしている請求項１
    に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の中心コラムが、前記第２の中心コラム内に、軸方
    向に配置されている請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記ライブラリが、中心軸を中心にして配置されている壁部
    を備え、前記収納ユニットが、前記壁部のセル内に収容される請求項１に記載の
    装置。
  7. 【請求項７】 前記各中心コラムがほぼ円筒形をしている請求項１に記載の
    装置。
  8. 【請求項８】 中心点の周囲に配置されていて、データ格納対象物を収容す
    るように構成されている複数の収納セルと、 前記中心点を中心にして回転することができる第１の回転水平ビームと、 前記中心点を中心にして回転することができる第２の回転水平ビームと、 その中の１つが、前記各回転水平ビームの一方の端部に取り付けられている複
    数の垂直サポートと、 前記複数の収納セルから検索されるデータ格納対象物を把握するように構成さ
    れている複数の把握手段と、 前記各垂直サポートを横に移動させるために、前記把握手段の中の少なくとも
    １つを運動できるように取り付けつけるための手段とを備え、 前記各回転水平ビームが、前記回転水平ビームの他方の回転から独立して回転
    することができるデータ・テープ収納及び検索システム。
  9. 【請求項９】 データ格納ユニットを収容するように構成されている複数の
    開口部と一緒に、内部に配置されている複数のセルの多角形のアレーと、 複数のセルの前記多角形のアレー内に位置していて、複数のセルの前記多角形
    のアレーへ、また、前記アレーからデータ格納ユニットを移動するための第１の
    ロボット・ユニットと、 複数のセルの前記多角形のアレー内に位置していて、前記第１のロボット・ユ
    ニットから独立して、複数のセルの前記多角形のアレー内に位置するデータ格納
    ユニットを操作するための第２のロボット・ユニットとを備えるデータ格納及び
    検索システム。
  10. 【請求項１０】 前記データ格納ユニットが、電子磁気収納カートリッジで
    ある請求項９に記載のータ格納及び検索システム。
  11. 【請求項１１】 複数のセルの前記多角形のアレーが、複数のセルの円形ア
    レーである請求項９に記載のデータ格納及び検索システム。
  12. 【請求項１２】 さらに、動作中に、前記第１のロボット・ユニットと前記
    第２のロボット・ユニットとの間の衝突を防止するための衝突回避手段とを備え
    る請求項９に記載のデータ格納及び検索システム。
  13. 【請求項１３】 前記第１のロボット・ユニットと前記第２のロボット・ユ
    ニットの両方が、１つのハンドを含み、複数のセルの前記円筒形のアレーの１つ
    のセルから１つのデータ格納ユニットを取り出すために、前記ハンドが運動する
    ことができる請求項９に記載のデータ格納及び検索システム。
  14. 【請求項１４】 前記データ格納及び検索システム内の複数のセルの前記多
    角形のアレーが、複数のセルの前記多角形のアレー内に主軸を含み、前記第１の
    ロボット・ユニット及び前記第２のロボット・ユニットが、前記主軸に沿って位
    置する請求項９に記載のデータ格納及び検索システム。
  15. 【請求項１５】 ライブラリから収納ユニットを検索するための装置であっ
    て、 第１及び第２の端部を有する第１のアームを有する第１の中心コラムを備えて
    いて、前記第１のアームの前記第１の端部が、前記第１の中心コラムに取り付け
    られていて、前記第１のアームが、前記第１の中心コラムから半径方向に外側に
    かなり延びていて、さらに、 前記ライブラリから収納ユニットを操作するために、前記第１のアームの前記
    第２の端部に取り付けられている第１のハンドを備えていて、さらに、 第１及び第２の端部を有する第２のアームを有する第２の中心コラムを備えて
    いて、前記第２のアームの前記第１の端部が、前記第２の中心コラムに取り付け
    られていて、前記第２のアームが、前記第２の中心コラムから半径方向に外側に
    かなり延びていて、さらに、 前記ライブラリから収納ユニットを操作するために、前記第２のアームの前記
    第２の端部に取り付けられている第２のハンドを備えていて、 前記第１のアーム及び前記第２のアームが、同じ垂直方向の回転軸を中心にし
    て回転し、 各アーム及びハンドが、他のアーム及びハンドから独立して運動することがで
    きる装置。
  16. 【請求項１６】 前記各ハンドが、前記アームの中のそれぞれに沿って縦方
    向に運動することができる請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記各中心コラムがほぼ対称の円筒形をしている請求項１
    ５に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記第１の中心コラムが、前記第２の中心コラム内に軸方
    向に配置されている請求項１５に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記ライブラリが、中心軸を中心にして配置されている壁
    部を備え、収納ユニットが前記壁部の複数のセル内に収容される請求項１５に記
    載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記各中心コラムが、ほぼ円筒形をしている請求項１５に
    記載の装置。
  21. 【請求項２１】 中心点の周囲に半径方向に配置されている複数の収納セル
    と、 前記中心点を中心にして回転することができる第１の回転水平ビームと、 前記中心点を中心にして回転することができる第２の回転水平ビームと、 前記垂直サポートの中の１つが、前記各回転水平ビームの一方の端部に取り付
    けられている複数の垂直サポートと、 前記複数の収納セルから検索されるデータ格納対象物を握るための複数の把握
    手段と、 前記各垂直サポートを横に移動させるために、前記把握手段の中の少なくとも
    １つを運動できるように取り付けつけるための手段とを備え、前記各回転水平ビ
    ームが、前記回転水平ビームの他方の回転から独立して回転することができるデ
    ータ・テープ収納及び検索システム。
JP2001542316A 1999-11-30 2000-11-29 二重同心ロボット・タイプ高性能自動テープ・カートリッジ・システム Pending JP2003515867A (ja)

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