JPH0420403A - 二次元相対位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集合膨大容量記憶装置等における記ｊＱ媒体
の自動交換装置において、媒体操作用ハンド機構を収納
棚内の媒体に間精度で位置決めするための二次元相対位
置決め方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、大容量記憶装置における媒体自動交換装置は、
媒体操作用ハンド機構と、この媒体操作用ハント−機構
を収納庫内で自由に移送するためのハンド機構搬送装置
により構成される。そして、媒体操作用ハンド機構の位
置決めは、ハンド機構搬送装置の駆動用モータのエンコ
ーダおよび駆動軌道上のリニアスケールを用いて行なわ
れる。この場合、実際に位置決めする媒体操作用ハンド
機構および収納棚と位置検出用センサとが離れて配置さ
れているため、制御系のサーボ誤差の他、媒体自動交換
装置の機構の組立精度が位置決め精度に大きく影響する
。特に、収納棚内に収納した記録媒体カートリッジの重
量による機構への偏荷重や収納棚の加工歪、装置設置床
の非平面性等によるフレームの経時的な変形等により、
位置決め精度は経時的にも大きく低下する。このために
、機構の組立に高精度が要求されるだけでなく、ハニカ
ムフレーム等を用いて機構の剛性を高め、機構の変形に
よる精度低下を防ぐ必要がある。このために、フレーム
のコストが高くなっている。

また、個々の収納棚においては、機構の組立誤差に相当
する分だけ位置決め誤差マージンを大きくとる必要があ
るために記録媒体カートリッジの収納間隔が広くなり、
収納効率を高くすることが困難である。

〔発明が解決しようとする課題〕

これに対し、媒体操作用ハンド機構に相対位置センサを
設け、各収納棚に対応する目標位置を予め測定しておく
ことにより、収納庫の組立誤差を救済することができる
。しかしながら、予め目標位置を測定しておくだけでは
、経時的な機構の歪みに対応できず、また常に相対位置
センサを用いて精密位置決めを行なうと、制御が複雑と
なり、動作の高速化が困難である。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、媒体操作用ハンド機構を目標と
する収納棚に高精度かつ高速で、経時変化無く位置決め
するための方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明は、ハンド機構
搬送装置の絶対位置センサのみにより媒体操作用ハンド
機構の位置決めを行なう一段位置決めモードと、ハンド
機構搬送装置の絶対位置センサにより位置決め後さらに
媒体操作用ハンド機構の先端に設けた二次元相対位置セ
ンサを用いて媒体操作用ハンド機構と目標収納棚との相
対位置修正を行なう二段位置決めモートの２種類の位置
決めモー１−とを有し、装置稼働状態において位置決め
失敗時等のリカバリ動作において、一段位置決めモード
から二段位置決めモードに移行し、媒体操作用ハンド機
構と目標収納棚との相対位置を修正して再度位置決めを
行なうようにしたものである。

〔作用〕

本発明においては、媒体操作用ハンド機構を高精度かつ
高速で経時変化無く位置決めすることができる。

〔実施例〕

本発明は、媒体操作用ハンド機構を収納棚に位置決めす
る時に、ハンド機構搬送装置の絶対的な位置センサのみ
によって位置決めを行なう一段位置決めモードと、さら
に媒体操作用ハンド機構に設けた相対的な位置センサに
より位置修正を行なう二段位置決めモードとの二種類の
位置決めモードを有することを第１の特徴とする。そし
て、あらかしめ用意された絶対位置決め用の目標位置テ
ブルを有し、通常の動作においては各目標収納位置に対
応したハンド機構搬送装置の目標位置を参照して一段位
置決めモードにより位置決めを行ない、なんらかの障害
により再度位置決めを実行する場合のみ二段位置決めモ
ードに移行することを第２の特徴としている。

従来の技術では、ハンド機構搬送装置の位置センサのみ
をたよりに位置決めを行なっているため、収納庫やハン
ド機構搬送装置の機械的組立精度が、媒体操作用ハント
機構と収納棚との相対的な位置決め精度に大きく影響す
る。このため、あらかしめ、各収納棚に対応する位置決
め目標位置を測定し、組立時の誤差を補償する方法がと
られるが、収納棚の経時的な変形とともに位置決め精度
が低下するため、絶対位置決めのみの一段位置決めモー
ドだけでは、位置決め時間は短いが信顛性に難点がある
。また、位置修正を行なう二段位置決めを行なうと、位
置決め時間が長くなる。

本発明では、媒体操作用ハンド機構に設けた相対位置セ
ンサによってあらかじめ各収納棚に対応する位置決め目
標位置テーブルを作成し、通常はこのテーブルを参照し
てハンド機構搬送装置の絶対位置センサのみを用いて位
置決めする一段位置決めとし、なんらかの障害の復旧動
作においてのみ二段位置決めを実行するため、機構の組
立精度に依存せず、かつ位置決め時間が遅くなることも
なく、高速で高信転の二次元相対位置決めを実現できる
点が従来技術とは異なる。

第１図に、本発明による二次元相対位置決め方法の一実
施例を用いる場合の媒体自動交換装置を示し、また、第
２図に、媒体操作用ハンド機構およびハンド機構搬送装
置の一例を第１図の部分拡大図として示す。これらの図
に示すように、媒体自動交換装置は、媒体収納庫１、媒
体操作用ハンド機構２および媒体操作用ハンド機構２を
収納庫内で自由に移送するためのハンド機構搬送装置３
により構成される。本方法においては、媒体操作用ハン
ド機構２を移送するハンド機構搬送装置３に設けられた
絶対位置決め用センサと、媒体操作用ハンド機構２に設
けられた相対位置センサとを用いる。絶対位置決め用セ
ンサは、ハンド機構搬送装置３のＸ軸およびｙ軸駆動用
モータの出力軸に取り付けられたロータリーエンコーダ
４ａ、５ａあるいは駆動軌道にそって取り付けられたリ
ニアスケール４ｂ、５ｂ等によって構成され、媒体操作
用ハンド機構２の搬送装置３上でのｘｙ座標位置を検出
する。このとき、リニアスケール４ｂ５ｂとロータリー
エンコーダ４ａ、５ａを併用してもよい。また、相対位
置センサ６には光電センサ等を用い、これを媒体操作用
ハンド機構２に取り付け、収納棚７に設けられた目標フ
ラグ８を検出する。これにより、媒体操作用ハンド機構
２と収納棚７の相対位置を直接検出する。なお、第２図
で、９は記録媒体カートリッジである。

第３図に、本発明による二次元相対位置決め方法の一実
施例による位置制御系の構成を示し、第４図に本発明に
よる二次元相対位置決め方法の一実施例を説明するため
のフローチャートを示す。

また表は、絶対位置決め用目標位置テーブルを示ず。

表 第３図において、１０は絶対位置決め用目標位置テーブ
ル格納部、１１は基準速度演算部、１２は増幅部、３は
ハンド機構搬送装置、４および５はＸ軸およびｙ軸駆動
用モータ、１３はＦ／Ｖ変換器、１４はカウンタ、２は
媒体操作用ハンド機構、６は相対位置センサとしての光
電センサ、７は収納棚、８は目標フラグ、１５はセンサ
アンプ、１６は相対位置誤差計算部であり、増幅部１２
とハンド機構搬送装置３とＦ／Ｖ変換器１３とは速度制
御ループを構成する。以下、第３図、第４図および表に
従って、本発明による二次元相対位置決め方法の一実施
例を説明する。

本実施例においては、あらかじめ、目標収納棚に対応す
るハンド機構搬送装置３上でのｘｙ位置を絶対位置決め
用目標位置テーブル（表参照）として作成しておく。そ
して、まず目標セルアドレスｌから上記目標位置テーブ
ルを参照しく第４図のステ・７プ２１．２２）、目標収
納棚のハンド機構搬送装置３上のｘｙ座標値（Ｘｃ、Ｙ
ｃ）を求め、ハンド機構搬送装置３のロータリーエンコ
ーダ４ａ、５ａあるいはリニアスケール４ｂ、５ｂによ
り求められる現在位置との残差距離から基準速度演算部
１１により基準速度を計算し、位置および速度制御によ
り　（Ｘｃ、Ｙｃ）”＼位置決めを行なう（ステップ２
３）。これが一段位置決めモードにおける位置決めであ
る。

一段位置決めが正常に終了した場合にはハンドリング動
作を実行するが（ステップ２４，２５）、ここで、なん
らかの障害によって絶対位置決めが正常に完了しなかっ
た場合、あるいは絶対位置決め完了後のハンドリング動
作において位置決め失敗等により収納棚からの媒体の取
出し又は挿入に失敗した場合等（ステップ２６）、再度
位置決めをやり直す場合においては、媒体操作用ハンド
機構２に設けた相対位置センサ６と目標フラグ８により
、目標収納棚７と媒体操作用ハンド機構２との相対位置
を検出し、相対位置誤差計算部１６により相対位置誤差
量εを算出することにより、目標収納棚の真のＸＹ座標
値（Ｘｃ’、Ｙｃ’）を求め（ステップ２７）、これを
新たな目標位置としてハンド機構搬送装置３の位置を修
正することにより媒体操作用ハンド機構２を目標収納棚
７に精密に位置決めする（ステップ２８）。これが二段
位置決めモードにおける位置決めである。

二段位置決め実行後のハンドリング動作が正常終了しな
い場合にはエラー（ｅ　ｒ　ｒ　ｏ　ｒ）となるが（ス
テップ２９．３０）、ここで、再度相対位置決めをやり
直すことも可能である。

格納部１０の絶対位置決め用目標位置テーブルは、装置
設置時等に、媒体操作用ハンド機構２の相対位置センサ
６を用いて各収納棚の中心位置を測定し、第３図に示す
ように、相対位置センサ６の出力信号とハンド機構搬送
装置３の位置信号とから各収納棚の中心位置に対応する
エンコーダ４ａおよび５ａの値を算出し、各収納棚毎に
記憶することにより作成する。これにより、装置設置床
の非平面性やフレーム自重による変形等による組立誤差
を補償することができる。さらに、装置稼働状態におい
ても、定期的に相対位置検出を行なって目標テーブルの
値を更新させれば、経時的な変形にも対応できる。

この絶対位置決め用目標位置テーブルは、全ての収納棚
に対して作成しておくのが望ましいが、代表点の位置か
ら補間により目標位置を算出してもよい。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、リカバリ動作において、
一段位置決めモードから二段位置決めモートに移行し、
媒体操作用ハンド機構と目標収納棚との相対位置を修正
して再度位置決めを行なうようにしたことにより、機構
の組立精度が高くなくても、かつ機構が経時的に変形し
ても、高い位置決め精度を維持することができ、高速か
つ高信頬な二次元相対位置決めを実現することができる
。

すなわち、フレームの組立精度を緩和でき、低価格化が
図れると同時に、フレームに加わる偏荷重によって生し
る経時的な変形に対しても、高速かつ高精度な位置決め
を維持することができ、信幀性を向上することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による二次元相対位置決め方法の一実施
例を用いる場合の媒体自動交換装置を示す構成図、第２
図は第１図の主要部分を拡大して示す部分拡大図、第３
図は本発明による二次元相対位置決め方法の一実施例に
よる位置制御系の構成図、第４図は本発明による二次元
相対位置決め方法の一実施例を説明するためのフローチ
ャートである。 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ディスクや磁気テープ等の記録媒体カートリッジと、
   これらを二次元的に収納する収納庫と、この収納庫内の
   任意の収納棚の記録媒体カートリッジを取り出し又は収
   納するための媒体操作用ハンド機構と、この媒体操作用
   ハンド機構を収納庫内で自由に移送するためのハンド機
   構搬送装置とから成る媒体自動交換装置の媒体操作用ハ
   ンド機構に二次元相対位置センサを設け、この二次元相
   対位置センサを用いて媒体操作用ハンド機構を目標とす
   る収納棚に精密に位置決めする二次元相対位置決め方法
   において、ハンド機構搬送装置の絶対位置センサのみに
   より媒体操作用ハンド機構の位置決めを行なう一段位置
   決めモードと、ハンド機構搬送装置の絶対位置センサに
   より位置決め後さらに媒体操作用ハンド機構の先端に設
   けた二次元相対位置センサを用いて媒体操作用ハンド機
   構と目標収納棚との相対位置修正を行なう二段位置決め
   モードの２種類の位置決めモードとを有し、装置稼働状
   態において位置決め失敗時等のリカバリ動作において、
   一段位置決めモードから二段位置決めモードに移行し、
   媒体操作用ハンド機構と目標収納棚との相対位置を修正
   して再度位置決めを行なうことを特徴とする二次元相対
   位置決め方法。