JP4282532B2 - カセットライブラリー装置およびその運転方法 - Google Patents

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Description

本発明はカセットライブラリー装置およびその運転方法に関し、特にターンテーブル構造のピッカーに保持したテープカセットなどのカセットをガレージに送り込んで収容するようにした、カセットライブラリー装置およびその運転方法に関する。
この種のカセットライブラリー装置として、図6に示すように、ターンテーブル2の上に複数のガレージ4を環状に配置するとともに、各ガレージ4にそれぞれテープカセット1を収容したものが知られている。そして、ターンテーブル2を駆動機構3により回転させて、目的とするカセット1が収容されたガレージ4をエレベータ機構5に向かい合わせ、このエレベータ機構5が、目的とするテープカセット1をガレージ4から取出してテープドライブ6に出し入れすることで、情報の読み出しや書き込みを実行するように構成されている(非特許文献1)。
この構成では、ターンテーブル2に収納されたデータライブラリーの範囲内で、テープドライブ6へのテープカセットの出し入れを自動化できる。しかし、限られたスペースにテープライブラリーとして収納するテープカセット1を多く必要とする場合には、このようなターンテーブル方式よりも図7に示すマガジン方式が適していると言われている。
このマガジン方式のカセットライブラリー装置は、図7に示すように、ケーシング7の内部にテープドライブ6と一対のマガジン方式のガレージ8a、8bとを配置したものである。各ガレージ8a、8bには、複数のテープカセット1が、列状に並んだ状態で収容されている。そして、一対のガレージ8a、8bどうしの間に配置されたピッカー9が、これらガレージ8a、8bとテープドライブ6との間でテープカセット1を受け渡しするように構成されている。
図8および図9は、テープカセット1の一例についての構成を示す。このテープカセット1は図示のような薄型の直方体状に形成され、その底側の両側部には、凹部10a、10bがそれぞれ形成されている。11はテープカセット1の底面、12a、12bはその側面である。図7に示すように、テープカセット1は、その凹部10a、10bがガレージ8a、8bの開口側すなわちピッカー9に近い方に位置するように、これらガレージ8a、8bに収容される。
図7および図10に示すように、ピッカー9は、水平方向に移動可能な移動体15を備えている。さらに、この移動体15は、図7〜図10に示すように一対の揺動アーム16a、16bを有し、これら揺動アーム16a、16bは、上下方向に揺動可能である。各揺動アーム16a、16bは、水平方向の本体部17と、本体部17の先端から上向きに立ち上がる先端立上り部18とを有する。
ガレージ8a、8bに収容されたテープカセット1に対して図10に示すようにピッカー9の移動体15が接近した状態で、揺動アーム16a、16bが上向きに揺動することで、図示のように本体部17がテープカセット1の底面11に接するとともに先端立上り部18が凹部10a、10bに入り込み、これによって揺動アーム16a、16bによりテープカセット1がチャックされる。そして、この状態で、移動体15がガレージ8a、8bから遠ざかる方向に移動することで、テープカセット1をガレージ8a、8bから引き出すことができる。
図7および図10に示すようにピッカー9はガイドレール19を有し、引き出されたテープカセット1はこのガイドレール19に乗せられる。これによって、ガレージ8a、8bからピッカー9へのテープカセット1の受け渡しが完了する。
"2002松下電器の新技術"2003/05 第155〜159頁 「DDS搭載バックアップライブラリー」 松下電器産業R&D企画室 発行
テープカセット1をガレージ8a、8bに収容する際には、たとえばテープドライブ6からテープカセット1を取り出して移動体15の揺動アーム16a、16bにてチャックしたピッカー9を、ガレージ8a、8bにおける収容予定位置に向けて、ガレージ8a、8bの並びの方向と平行な方向に走行させる。ピッカー9が収容予定位置に到達したなら停止させ、次に移動体15を、ガレージ8a、8bに接近する方向、すなわちピッカー9の走行方向に直行する方向に移動せる。そして、テープカセット1をガレージ8a、8bに収容し、その後に揺動アーム16a、16bを揺動させてテープカセット1のチャックを解く。その後、移動体15をガレージ8a、8bから離れた元の位置に戻す。
このとき、テープカセット1を確実にガレージ8a、8bに収容するためには、ガレージ8a、8bの並びと平行な方向に走行するピッカー9を、その収容位置に対応して精度良く停止させなければならない。すなわち、ピッカー9は高い位置精度で停止することが要求される。所要の停止精度が確保されなかった場合は、テープカセット1がガレージ8a、8bに斜めに挿入されたり、挿入が不可能になったりすることがあるという技術的課題がある。
そこで本発明は、このような課題を解決し、テープライブラリ装置において、ガレージの並びの方向と平行な方向に走行するピッカーの停止位置の精度があまり高くなくても、このピッカーからテープカセットを確実にガレージに収容できるようにすることを目的とする。
この目的を達成するため本発明のカセットライブラリー装置は、カセットを収容可能なガレージと、前記ガレージに接近する第1の水平方向に移動するピッカーと、前記ピッカーに設けられて、前記カセットを保持するとともに、前記ピッカー内で前記第1の水平方向と交差する第2の水平方向に移動することで、前記カセットをピッカーからガレージへ送り込み可能な移動体と、前記ピッカーにおいて前記カセットを移動体とともに上下方向の軸心の回りに回転させることが可能な回転駆動手段とを具備し、ピッカーの移動を阻止する第1のブレーキ機能と、移動体の移動を阻止する第2のブレーキ機能と、回転駆動手段によるカセットおよび移動体の回転を阻止する第3のブレーキ機能とが作用するように構成されるとともに、第1および第2のブレーキ機能に比べて第3のブレーキ機能が弱く作用するように構成されて、第1および第2のブレーキ機能によってピッカーおよび移動体の移動を阻止した状態で、第3のブレーキ機能に抗してカセットおよび移動体を回転変位させることが可能とされていることで、前記回転駆動手段は、前記カセットがガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合において、前記カセットがガレージに当たってこのガレージからの反力を受けたときに、この反力により回転変位を受けることにより、前記芯ずれを矯正可能に構成されているものである。
このような構成であると、カセットがガレージに当たってこのガレージからの反力を受けたときに、この反力によってピッカーや移動体が移動を起こすことなしに、カセットおよび移動体の回転変位のみを起こさせて、芯ずれを確実に矯正させることができ、このため、ピッカーの停止位置の精度があまり高くないために、カセットがガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合であっても、ピッカーからカセットを確実にガレージに収容させることができる。
本発明のカセットライブラリー装置の運転方法は、第1の水平方向に移動するピッカーを、カセットを収容可能なガレージに対応する位置に停止させ、前記ピッカーに設けられて前記カセットを保持する移動体を前記ピッカー内で前記第1の水平方向と交差する第2の水平方向に移動させて、前記カセットをガレージへの送り込み方向に移動させ、ピッカーの移動を阻止する第1のブレーキ機能と、移動体の移動を阻止する第2のブレーキ機能と、回転駆動手段によるカセットおよび移動体の回転を阻止する第3のブレーキ機能とのうち、第3のブレーキ機能が第1および第2のブレーキ機能に比べて弱く作用することで、第1および第2のブレーキ機能によってピッカーおよび移動体の移動を阻止した状態で、第3のブレーキ機能に抗してカセットおよび移動体を回転変位させ、それによって、前記カセットが、ガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合において、前記カセットがガレージに当たってこのガレージからの反力を受けたときに、前記ピッカーにおいて前記カセットを移動体とともに上下方向の軸心の回りに回転させることが可能な回転駆動手段が、前記反力により回転変位を受けることにより、前記芯ずれを矯正させるものである。
このようにすると、カセットがガレージに当たってこのガレージからの反力を受けたときに、この反力によってピッカーや移動体が移動を起こすことなしに、カセットおよび移動体の回転変位のみを起こさせて、芯ずれを確実に矯正させることができ、このため、ピッカーの停止位置の精度があまり高くないために、カセットがガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合であっても、ピッカーからカセットを確実にガレージに収容させることができる。
本発明によると、カセットライブラリー装置において、ピッカーの停止位置の精度があまり高くないために、カセットがガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合であっても、ピッカーからカセットを確実にガレージに収容させることができる。
図2は本発明の実施の形態のカセットライブラリー装置の平面図、図1は図2における要部の拡大詳細図である。このカセットライブラリー装置は、図7に示した従来のカセットライブラリー装置と同様のマガジン方式のものであって、7はケーシング、8a、8bはガレージ、1はテープカセット、9はピッカー、6はテープドライブである。テープカセット1は、ガレージ8a、8bの開口側すなわちピッカー9に近い場所に凹部10a、10bが位置する姿勢で、ガレージ8a、8bに収容される。
図1および図2に示すように、ピッカー9は一方のガレージ8aと他方のガレージ8bとの間の空間を、これらガレージ8a、8bの並びの方向と平行な方向に走行できるように構成されている。すなわち、ガレージ8a、8bどうしの間のベース20の部分にはこれらガレージ8a、8bの並びの方向と平行な方向のガイドレール21が設けられ、ピッカー9における水平方向の板状のフレーム22が、このガイドレール21に案内されて走行できるように構成されている。23は、フレーム22に設けられた走行用の車輪である。ベース20にはガイドレール21と平行なラック24が設けられている。フレーム22にはラック24と噛み合うピニオン25が設けられており、このピニオン25は、フレーム22に設けられた駆動源としてのステッピングモータ26から、ウォームギヤ機構27を介して回転力が伝達されるように構成されている。これによって、ピッカー9は、ガイドレール21に案内されながら自走可能である。ウォームギヤ機構27は、その回り止め構造にもとづき、ピッカー9が停止したときのブレーキとしても機能する。
フレーム22の上には大径の水平方向の板状のギヤ28が設けられて、ターンテーブルを構成している。ギヤ28は、板材のほぼ半周の部分にわたって噛合い歯が形成されている。29はギヤ28を回転駆動させるための駆動源としてのステッピングモータで、減速ギヤ機構30を介してギヤ28に連動されている。減速ギヤ機構30は、ターンテーブルを構成するギヤ28をゆっくりと回転させるために、相応の大きなギヤ比となるように構成されている。また、減速ギヤ機構30は、たとえばスパーギヤにより構成されることで、ターンテーブルとしてのギヤ28に外部から回転力が付与されたときには、その回転を許容できるように構成されている。
すなわち、図2に示すような箱形のケーシング7に機器を収容し、このケーシング7の長辺と平行な方向にピッカー9が移動するとともに、ケーシング7の短辺の方向に移動体15が移動する構成のカセットライブラリー装置では、上記のピッカー9の移動方向と移動体15の移動方向とについて、外乱振動の影響を受けやすい。このため、ピッカー9の移動方向と移動体15の移動方向とについては、上記のようにウォームギヤ機構27を用いるなどによりブレーキ力を大きくして、外乱振動の影響に抗するようにすることが必要である。しかし、ターンテーブルとしてのギヤ28の回転方向は外乱振動の影響を受けにくく、したがってブレーキ力は小さくても差し支えない。このために、上記のように、ギヤ28に外部から回転力が付与されたときにその回転を許容できるようにしても、何ら問題は生じない。
ギヤ28の上には、一対のガイドレール19、19と、これらガイドレール19、19どうしの間においてガイドレール19、19よりも低く形成されたガイドレール31およびラック32と、ガイドレール19、19にて支持されたテープカセット1の上縁部に引掛り可能に構成されてこのテープカセット1の浮き上がりを防止する浮き上がり防止ガイド33とが、それぞれ同方向にすなわち平行に設けられている。
揺動アーム16a、16bを備えた移動体15は、ガイドレール31に沿って移動可能とされ、ギヤ28の回転によってガイドレール31がガイドレール21と直角な方向となったときに、ガレージ8a、8bに対して近づいたり遠ざかったりすることが可能である。このために、移動体15には、ラック32に噛み合うピニオン34と、減速ギヤ機構35を介してピニオン34を所定の速度で回転駆動させるための駆動源としてのステッピングモータ36とが設けられている。
図1に示すように、ガレージ8a、8bにおける各テープカセット1の収容部は、図示しを省略した底板と、一対の側板38、38と、奥板39と、図示を省略した天板とを備えて、開口40を有した水平方向の直方体状の空間41を形成している。テープカセット1は、その先端面が奥板39に当たった状態で、ガレージ8a、8bに収容される。側板38、38には、開口40の位置において外開き状に形成されることでテープカセット1をガレージ8a、8bに挿入するときの案内となる傾斜面42、42がそれぞれ形成されている。
このような構成において、ピッカー9にて保持しているテープカセット1をガレージ8a、8bに収容する場合には、このピッカー9をガイドレール21に沿って走行させることにより、収容を行うべきガレージ8a、8bに対応した位置に停止させ、ウォームギヤ機構27によるブレーキを施す。このとき、口述のように、その停止位置は厳密に正確でなくても差し支えないが、正確に停止している場合には、移動体15を、ガイドレール31に沿って走行させることでガレージ8a、8bに接近させる。すると、揺動アーム16a、16bにてチャックされたテープカセット1が、ガイドレール19の上を摺動しながら、開口40からガレージ8a、8bにおける所定の空間41に押し込まれる。
このとき、ピッカー9がガレージ8a、8bに対して厳密に位置決めされた状態で停止している場合は、テープカセット1は何ら支障なく空間41に押し込まれる。
テープカセット1の凹部10a、10bと揺動アーム16a、16bの先端立上り部18、18との間には、移動体15がガレージ8a、8bに向けて走行可能な向きとされているときにピッカー9の走行方向に多少の遊びがある。このため、ピッカー9がガレージ8a、8bに対してこの遊びの範囲内でわずかに位置ずれを生じた状態で停止している場合は、移動体15によってテープカセット1がガレージ8a、8bに接近されたときに、このテープカセット1の先端角部がガレージ8a、8bの側板38の傾斜面42に当たり、それによりテープカセット1は傾斜面38に案内されて上記の遊びの範囲内でガレージ8a、8bの空間41に対して芯出しされ、その芯出しされた状態で空間41に押し込まれ収容される。
図3に示すようにピッカー9がブレーキの作用した状態で停止したときにガレージ8aとの間に多少の位置ずれ43が生じていた場合、つまり、位置ずれ43が、テープカセット1の凹部10a、10bと揺動アーム16a、16bの先端立上り部18、18との間の遊びの範囲を越えた大きさであった場合には、次のような挙動を行う。すなわち、この場合は、移動体15によってテープカセット1がガレージ8a、8bに接近されたときに、図示のようにテープカセット1の先端角部がガレージ8a、8bの側板38の傾斜面42に当たる。すると、ガレージ8a、8bの側板38からテープカセット1に反力が作用し、その反力が、テープカセット1および移動体15に作用して、テープカセット1および移動体15とこれらを支えるターンテーブルとしてのギヤ28とが、ステッピングモータ29および減速ギヤ機構30によって生じる上述の緩いブレーキ力に打ち勝って、これらテープカセット1、移動体15、ギヤ28を回転方向に移動させる。
これによってテープカセット1は図3において仮想線で示すようにガレージ8a、8bの空間30のセンターに向かって傾斜した姿勢となり、上述のテープカセット1の凹部10a、10bと揺動アーム16a、16bの先端立上り部18、18との間の遊びや、ガレージ8a、8bの側板38、38とテープカセット1との間の隙間などを利用して、空間41に押し込まれ収容される。
このように、ピッカー9の停止位置の精度があまり高くないために、ピッカー9が停止したときにガレージ8a、8bとの間に多少の位置ずれ43が生じていた場合であっても、テープカセット1に空間41のセンターの方へ向くような回転変位を与えることで、このテープカセット1を問題なく確実に空間41に収容させることができる。
図4に示すように、ピッカー9はガレージ8a、8bに対し正確に位置決めされた状態でブレーキが施されて停止したが、テープカセット1、移動体15、ギヤ28が斜め方向の姿勢となっていたときには、次のような挙動を行う。すなわち、この場合も、移動体15によってテープカセット1がガレージ8a、8bに接近されたときに、仮想線で示すようにテープカセット1の先端角部がガレージ8a、8bの側板38の傾斜面42に当たる。すると、ガレージ8a、8bの側板38からテープカセット1に反力が作用し、その反力が、テープカセット1および移動体15に作用して、テープカセット1および移動体15とこれらを支えるターンテーブルとしてのギヤ28とが、ステッピングモータ29および減速ギヤ機構30によって生じる上述の緩いブレーキ力に打ち勝って、これらテープカセット1、移動体15、ギヤ28を回転方向に移動させる。
これによってテープカセット1は上記の斜め方向の姿勢からガレージ8a、8bの空間30のセンターに向かった正しい姿勢に矯正され、空間41にまっすぐ押し込まれて収容される。
このようにピッカー9が停止したときにテープカセット1が斜め方向の姿勢となっていた場合であっても、このテープカセット1にまっすぐな姿勢となるように回転変位を与えることで、このテープカセット1を問題なく空間41に収容させることができる。
図5は、図3や図4に示される動作を行うための制御のフローを示す図である。なお、図示は省略するが、第1のフォトインタラプタなどの適当な第1のセンサによって、ギヤ28すなわち移動体15の回転角度が適性範囲内であるか否かを検出できるよう構成されているとともに、第2のフォトインタラプタなどの適当な第2のセンサによって、テープカセット1がガレージに完全に挿入できたか否かを検出できるように構成されているものとする。
図5において、ステップS501でガレージへのカセット挿入処理が開始されると、ステップS502でギヤ28などの回転角度を確認するための上述のフォトインタラプタの出力を確認する。そして、ステップS503で回転角が適正範囲内であるかどうかを判定し、適正範囲内である場合は次のステップS508に進む。適正範囲内でない場合は、ステップS504にて回転エラーであると認識し、後述のポジショニングを行うが、まず、ステップS505において、そのポジショニングがすでに所定の回数行われているか否かを判断する。所定の回数に満たない場合は、ステップS506において、回転角が適正範囲内に収まるようにピッカー9の位置やギヤ28の回転角度を調整してポジショニングを行う。そして、ステップS502に戻ってフォトインタラプタの出力確認をリトライする。この場合に、回転角がまだ適正範囲内でない場合は、同様にステップS504で回転エラーであると認識して、再度ポジショニングを行う。この動作を繰り返すが、そのときに、所定回数にわたり何回もリトライしたがなおエラーが解消されていないことをS505で認識したなら、今度はステップS507へ移ってエラー表示を行う。
ステップS503において、回転角が適正範囲内であると判断された場合には、ステップS508で、移動体15を移動させることによりガレージへのテープカセット1の挿入を行う。
このとき、ステップS509で、挿入確認用のフォトインタラプタの出力を確認する。そして、ステップS510でテープカセット1がガレージに完全に挿入されたか否かを判断する。完全に挿入された場合は次のステップS515に進んで処理を完了するが、完全に挿入されていない場合は、ステップS511で移動体15の前進エラーであると認識する。そして、回転角の場合と同様にステップS512において所定の回数だけポジショニングが行われたかどうかを判断し、行われていない場合は、ステップS513において、移動体15すなわちテープカセット1をステップS508の処理を実行する前の状態まで後進させ、このテープカセット1をガレージに完全に挿入できるようにピッカー9の位置やギヤ28の回転角度を調整してポジショニングを行う。このポジショニングを行った後は、ステップS502に戻り、ステップS503で回転角が適正範囲内であれば、ステップS508に進んで移動体15によりカセットの再挿入を行い、次にステップS509でフォトインタラプタの出力確認をリトライする。
この場合も、同様にテープカセット1の完全な挿入が可能になるまでポジショニングを繰り返すが、所定回数にわたり何回もリトライしたがなおエラーが解消されていないことをS512で判断したなら、今度はステップS514へ移ってエラー表示を行う。
本発明のカセットライブラリー装置およびその運転方法は、ピッカーの停止位置の精度があまり高くないために、カセットがガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合であっても、ピッカーからカセットを確実にガレージに収容させることができ、ターンテーブル構造のピッカーに保持したテープカセットなどのカセットをガレージに送り込んで収容するようにした、カセットライブラリー装置およびその運転方法などとして有用である。
本発明の実施の形態のカセットライブラリー装置の要部の拡大詳細図 同カセットライブラリー装置の全体平面図 同カセットライブラリー装置の動作の一例を示す図 同カセットライブラリー装置の動作の他の例を示す図 同カセットライブラリー装置の動作の制御フローを示す図 従来のカセットライブラリー装置の概略図 従来の他のカセットライブラリー装置の概略図 図7の装置におけるテープカセットの概略図 図8のテープカセットの要部の斜視図 図7および図8のテープカセットをピッカーによって引き出す様子を示す図
符号の説明
1 テープカセット
8a、8b ガレージ
9 ピッカー
15 移動体
26 ステッピングモータ
27 ウォームギヤ機構
28 ギヤ
29 ステッピングモータ
30 減速ギヤ機構
35 減速ギヤ機構
36 ステッピングモータ
42 傾斜面

Claims (2)

  1. カセットを収容可能なガレージと、
    前記ガレージに接近する第1の水平方向に移動するピッカーと、
    前記ピッカーに設けられて、前記カセットを保持するとともに、前記ピッカー内で前記第1の水平方向と交差する第2の水平方向に移動することで、前記カセットをピッカーからガレージへ送り込み可能な移動体と、
    前記ピッカーにおいて前記カセットを移動体とともに上下方向の軸心の回りに回転させることが可能な回転駆動手段とを具備し、
    ピッカーの移動を阻止する第1のブレーキ機能と、移動体の移動を阻止する第2のブレーキ機能と、回転駆動手段によるカセットおよび移動体の回転を阻止する第3のブレーキ機能とが作用するように構成されるとともに、第1および第2のブレーキ機能に比べて第3のブレーキ機能が弱く作用するように構成されて、第1および第2のブレーキ機能によってピッカーおよび移動体の移動を阻止した状態で、第3のブレーキ機能に抗してカセットおよび移動体を回転変位させることが可能とされていることで、前記回転駆動手段は、前記カセットがガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合において、前記カセットがガレージに当たってこのガレージからの反力を受けたときに、この反力により回転変位を受けることにより、前記芯ずれを矯正可能に構成されているカセットライブラリー装置。
  2. 第1の水平方向に移動するピッカーを、カセットを収容可能なガレージに対応する位置に停止させ、
    前記ピッカーに設けられて前記カセットを保持する移動体を前記ピッカー内で前記第1の水平方向と交差する第2の水平方向に移動させて、前記カセットをガレージへの送り込み方向に移動させ、
    ピッカーの移動を阻止する第1のブレーキ機能と、移動体の移動を阻止する第2のブレーキ機能と、回転駆動手段によるカセットおよび移動体の回転を阻止する第3のブレーキ機能とのうち、第3のブレーキ機能が第1および第2のブレーキ機能に比べて弱く作用することで、第1および第2のブレーキ機能によってピッカーおよび移動体の移動を阻止した状態で、第3のブレーキ機能に抗してカセットおよび移動体を回転変位させ、それによって、前記カセットが、ガレージに対して芯ずれを起こした状態で前記ガレージに送り込まれようとする場合において、前記カセットがガレージに当たってこのガレージからの反力を受けたときに、前記ピッカーにおいて前記カセットを移動体とともに上下方向の軸心の回りに回転させることが可能な回転駆動手段が、前記反力により回転変位を受けることにより、前記芯ずれを矯正させるカセットライブラリー装置の運転方法。
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