JPH08102131A

JPH08102131A - ピッカをカートリッジ・スロットに対して位置決めを行うシステム

Info

Publication number: JPH08102131A
Application number: JP7211792A
Authority: JP
Inventors: Robert W Luffel; ロバート・ダブリュ・ラッフェル; Scott D Paul; ディー・スコット・ポール; Jon D Rugg; ジョン・ディー・ラグ
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1996-04-16
Also published as: NL1000292A1; US5544146A; NL1000292C2; US5544146B1; FR2724043B1; FR2724043A1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、カートリッシ゛を迅速かつ正確に移動さ
せ、カートリッシ゛読み取り器に移動させるカートリッシ゛操作システムを
提供する。【解決手段】ヒ゜ッカをカートリッシ゛・スロットに対して位置決めを
行うシステムが、カートリッシ゛保管軸に沿って調整された複数のカー
トリッシ゛保管位置を有するカートリッシ゛保管ラックを含む。複数の
各カートリッシ゛保管位置が、アクセス端を有するカートリッシ゛を受け取
るよう適合される為、カートリッシ゛が複数のカートリッシ゛保管位置
内に位置付けられた場合、カートリッシ゛のアクセス端がカートリッシ゛・アク
セス面に沿って調整される。細長い横方向のカ゛イト゛・レールが、
カートリッシ゛保管軸に平行に、かつ間隔を置いて取り付けら
れ、カートリッシ゛・アクセス面の周囲に配置される。カートリッシ゛と解放
可能に係合するカートリッシ゛係合アセンフ゛リは、前記カ゛イト゛・レールにス
ライト゛可能に取り付けられる。前記カ゛イト゛・レールは、前記アセンフ
゛リを、カートリッシ゛保管軸にほぼ平行な変位経路に沿うように
導く。アクチュエータは、前記アセンフ゛リをカートリッシ゛位置の軸に沿っ
た所定のホ゜イントに配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、光ディス
ク、又はテープ・カートリッジのような媒体カートリッ
ジを操作し、保管するためのシステムに関するものであ
り、より詳しくは、ガイダンス、及び位置の正確性が改
良されたカートリッジ係合アセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、レーザ・ベースの読み取
り装置によって読み取り可能なデータ記憶媒体である。
「コンパクト・ディスク」、即ち「ＣＤ」として知られ
る光ディスクは、この十年の間に、音楽、及びオーディ
オ・ビジュアル作品の記録用として、ますます普及の度
を増している。従来の磁気記憶媒体と比較して、光ディ
スクの記憶容量が大きいことから、コンピュータで読み
取り可能な情報を記憶するための「ＲＯＭディスク」と
して知られる光ディスクが普及してきた。しかし、光デ
ィスクは、その内容を消去して新しい情報を書き込むこ
とができない、即ち、「読み取り専用」のメモリ素子で
あるという事実のために、コンピュータ産業では、ごく
最近まで光ディスクの利用がある程度制限されていた。
しかし、最新の技術によって、コンピュータによる読み
取り、及び書き込みの両方が可能な光ディスクが製造さ
れるようになった。従って、光ディスクは、コンピュー
タ産業においてますます重要性を増しており、最終的に
は、フロッピ・ディスク、及びハード・ディスクといっ
た磁気的に読み取り、及び書き込みが可能な記憶媒体に
取って代わることになる可能性がある。もう１つの最新
技術である、光ディスクの両面にデータを記憶できる機
能によって、光ディスクの記憶容量は、事実上２倍にな
った。コンピュータ・アプリケーションに用いられるタ
イプの光ディスクは、一般に平行六面体形状のカートリ
ッジに取り付けられる。コンピュータ産業では、データ
記憶のために、デジタル・オーディオ・テープ（DAT）
カートリッジ、及び８mmテープ・カートリッジのよう
な、平行六面体形状のテープ・カートリッジも利用され
る。

【０００３】コンピュータ分野におけるこうしたデータ
記憶カートリッジの普及度が増すことによって、カート
リッジを既知の場所に保管し、保管場所から所望のカー
トリッジを検索して、テープ・ドライブ、又はディスク
・ドライブといったカートリッジ読み取り装置に、前記
カートリッジを挿入するための、多種多様な自動カート
リッジ操作システムの開発に拍車がかかることになっ
た。概して言えば、こうしたカートリッジ操作システム
には、対応する保管場所にカートリッジを保管するため
のカートリッジ保管システムと、その対応する保管場所
から所望のカートリッジを検索し、ディスク・ドライ
ブ、又はテープ・ドライブのようなカートリッジ読み取
り装置までカートリッジを移送して、ドライブにカート
リッジを挿入する、カートリッジ係合アセンブリを備え
ることが可能である。カートリッジ係合アセンブリは、
ドライブからカートリッジを取り出し、カートリッジを
その保管場所に対応した位置に移動し、その保管場所に
カートリッジを戻すことも可能である。

【０００４】Jones他の米国特許第4,944,082号、「METHO
D OF PROVIDING A SHEET METAL HOUSING WITH PRECISEL
Y POSITIONED MOUNTING REFERENCES」、Methlie他の米国
特許第4,998,232号、「OPTICAL DISK HANDLING APPARATU
S WITH FLIP LATCH」、Wanger他の米国特許第5,014,255
号、「OPTICAL DISK CARTRIDGE HANDLING APPARATUS WIT
H PASSIVE CARTRIDGE ENGAGEMENT ASSEMBLY」、Wanger他
の米国特許第5,010,536号、「CARTRIDGE HANDLING SYSTE
M」、Wanger他の米国特許第5,043,962号、「CARTRIDGE HA
NDLING SYSTEM」、Christie他の米国特許第5,062,093
号、「OPTICAL DISKINSERTION APPARATUS」、Wanger他の
米国特許第5,101,387号、「LATERAL DISPLACEMENT CONTR
OL ASSEMBLY FOR AN OPTICAL DISK HANDLING SYSTEM」、
Wanger他の米国特許第5,184,336号、「LATERAL DISPLACE
MENT CONTROL ASSEMBLY FOR AN OPTICAL DISK HANDLING
SYSTEM」、1993年2月18日出願でLuffel他の米国特許出
願第08/020,160号、「LATERAL DISPLACEMENT AND SUPPOR
T APPARATUS FOR USE IN A CARTRIDGE HANDLING SYSTE
M」、及び1993年10月12日出願の米国特許出願第08/135,6
07号、「CARTRIDGE HANDLING SYSTEM WITH DUAL CARTRID
GE ENGAGING ASSEMBLY」には、カートリッジ操作システ
ム、及びカートリッジ係合アセンブリの様々な特徴、及
び構成要素が開示されており、これらの開示されている
内容全ては、ここで個別に参照することによって、本明
細書に組み込まれている。

【０００５】上述のタイプの多くのカートリッジ操作シ
ステムは、１つ以上の垂直列と水平行から構成される、
２次元配列にカートリッジを保管する。この配列内のど
こかの場所に、カートリッジ用の１つ以上のディスク・
ドライブ、又はテープ・ドライブを配置することが可能
であるが、通常は列、又は行の端部に配置される。いず
れにせよ、こうしたカートリッジ操作システムは、保管
されているカートリッジがアクセスされ、適合するディ
スク・ドライブ、又はテープ・ドライブに移送され、あ
るいは、該ドライブから移送されるように、配列の全て
の位置にわたってカートリッジ係合アセンブリを移動さ
せるための装置を含むことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のタイプのカート
リッジ操作システムは、多数のカートリッジに自動的に
アクセスするのに便利な手段を提供するが、問題がない
わけではない。例えば、こうしたカートリッジ操作シス
テムをうまく操作する上で重要な要素は、配列の全ての
位置にわたって、カートリッジ操作システムを迅速かつ
正確に移動させ、所望のカートリッジを係合し、それを
適合するカートリッジ読み取り装置まで迅速に移動させ
る能力である。概して言えば、このようにカートリッジ
係合アセンブリを移動させる装置は、複雑になる傾向が
あり、所望の機能を実現するために、多数のドライブ・
モータ、及び位置センサを備える可能性がある。しか
し、機械システムの場合と同様、こうした複雑さの増大
は、信頼性の低下を招くことが多い。従って、こうした
システムにおける構成要素数を、速度、及び正確さとい
った他の性能パラメータを犠牲にすることなく、最小限
に抑えることが望ましい。

【０００７】こうしたカートリッジ操作システムのもう
１つの問題は、配列内に保管されたカートリッジに対す
る、カートリッジ係合アセンブリの支持、及び正確な位
置決めに関するものである。例えば、多くのカートリッ
ジ係合アセンブリは、回転させた時に、カートリッジの
配列を横切るようにカートリッジ係合アセンブリを移動
させる親ネジの上に、片持ちにされる。あいにく、こう
した片持ち取り付け構成は、カートリッジ係合アセンブ
リの横移動、又は回転移動を過剰にする傾向があり、こ
のため、位置決めの正確性が低下する。カートリッジ係
合アセンブリの安定性、即ち位置決めの正確性を高める
方法の１つは、カートリッジ係合アセンブリに対する支
持を補強するため、剛性のガイド・レール、又はトラッ
クを使用することである。あいにく、現在用いられてい
るガイド・レール、又はトラック・アセンブリの多く
は、精密加工品であり、カートリッジ操作システムの全
体コストを増加させることになる。更に、こうしたガイ
ド・レール・アセンブリは、調整が困難であり、多くの
時間を要することが多い。更に悪いことには、ガイド・
レール・アセンブリは、カートリッジ操作装置の製造
後、出荷、又は移動の際にぶつかって、調整がずれる可
能性があり、従って、装置を動作させる前に、再調整、
及び再測定が必要になる。

【０００８】多くのカートリッジ操作システムに関連し
たもう１つの問題は、アクセス速度であり、カートリッ
ジの列、及び行間を、カートリッジ係合アセンブリが移
動可能な速度を高める傾向にある、カートリッジ係合ア
センブリの線形変位、及び支持装置を含む、システムの
各構成要素の質量を最小限に抑える努力が絶えずなされ
ている。あいにく、システムの重量が軽くなると、所望
の正確さで位置決めを行うことは、より困難になるのが
普通であり、設計者は、常に、軽量と位置決めの正確性
の間で最適なバランスを見つけようと試みている。カー
トリッジ操作システム内における比較的小さなスペース
に取り付けることができるように、線形変位、及び支持
装置の容積要件を最小限に抑えるのことも又、望まし
い。

【０００９】従って、カートリッジ係合アセンブリの調
整ミスによる誤差を減少させるため、位置決めの正確性
を向上させたカートリッジ操作システムが依然として必
要とされている。こうした位置決めの正確性の向上は、
信頼性を増大させるための構成要素数を最小限にとどめ
て、コストを増大させる高価な精密加工によるガイド・
レール、又はトラックを利用しなくても済むようなやり
方で、実現するのが望ましい。製造時に、アセンブリの
調整、及び測定を必要とする回数を減らし、出荷時に生
じる可能性のあるような、製造後の調整ミスの可能性を
減らすことによって、更なる利点が実現されうる。上述
の利点は、アクセス速度に悪影響を及ぼしがちな、移動
構成要素の質量の増大を伴うことなく実現することが望
ましい。

【００１０】

【課題を解決するための手段】ピッカをカートリッジ・
スロットに対して位置決めを行うシステムは、カートリ
ッジ保管軸に沿って配置された、複数のカートリッジ保
管位置を備えるカートリッジ保管ラックから構成され
る。複数のカートリッジ保管位置は、それぞれ、アクセ
ス端を備えたカートリッジを受け取るようになってお
り、カートリッジのアクセス端は、複数のカートリッジ
保管位置に配置されると、カートリッジ・アクセス面に
沿って配置される。細長い横方向ガイド・レールが、カ
ートリッジ保管軸に対して平行に、間隔をあけて取り付
けられ、カートリッジ・アクセス面の周りに配置されて
いる。カートリッジと解放可能に係合するようになって
いるカートリッジ係合アセンブリが、カートリッジ保管
軸とほぼ平行な変位経路に沿ってカートリッジ係合アセ
ンブリを導く、細長い横方向ガイド・レールに、スライ
ド可能に取り付けられている。カートリッジ係合アセン
ブリに接続されたアクチュエータが、カートリッジ位置
の軸に沿った所定のポイントに、カートリッジ係合アセ
ンブリを位置付ける。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に関する例示、及び現在の
好適実施例が、添付図面に示される。ピッカをカートリ
ッジ・スロットに対して位置決めを行うシステム10は、
図１に示すように、複数の垂直列17内に保管された複数
のカートリッジ28の保管、及びアクセスを行うカートリ
ッジ操作システム12で利用されることが可能である。よ
り詳しくは、カートリッジ操作システム12は、ベース・
プレート14と上部カバー16に取り付けられたカートリッ
ジ保管ラック・アセンブリ24から構成することが可能で
ある。カートリッジ保管ラック・アセンブリ24には、ス
ライド式にカートリッジ28を受け取るようになってい
る、２つの列17内に配列された複数のカートリッジ保管
位置、即ちスロット26が含まれている。このような配置
によって、カートリッジ28のアクセス端29は、図３で最
もよく分かるように、カートリッジ・アクセス平面38に
沿って配置される。カートリッジ保管ラック・アセンブ
リには、更に詳細に後述するように、カートリッジ係合
アセンブリ34に関する初期位置、即ち基準位置27（図
２）を提供するための第１と第２の移動停止部52、及び
54を含むことも可能である。最後に、カートリッジ保管
ラック・アセンブリ24には、カートリッジ28内の記憶媒
体からデータを読み取り、あるいは、これにデータを書
き込むことが可能な１つ以上のカートリッジ読み取り器
30のためのスペースを設けることも可能である。

【００１２】カートリッジ操作システム12には、ベース
・プレート14、及び上部カバー16に対して取り付けら
れ、かつカートリッジ・アクセス面38とほぼ平行に取り
付けられた第１のガイド・レール18、及び第２のガイド
・レール20を設けることも可能である。第３の、即ち横
方向のガイド・レール66（図３）も、上部カバー16とベ
ース・プレート14の間に取り付けることができ、あるい
は、カートリッジ保管ラック・アセンブリ24と一体にす
ることが可能である。更に詳細に後述するように、ベー
ス・プレート14、及び上部カバー16に、垂直端パネル22
を取り付け、アクチュエータ・アセンブリ34の各種構成
要素用の支持体を提供することも可能である。

【００１３】カートリッジ係合アセンブリ32は、第１、
及び第２のガイド・レール18、及び20、並びに、横方向
のガイド・レール66に対し、スライド可能に取り付けら
れるので、適合するアクチュエータ・アセンブリ34によ
って上下に（即ち、YY方向に沿って）移動させることが
可能である。第１と第２のガイド・レール18、及び20
は、カートリッジ係合アセンブリ32を垂直（YY）方向に
沿って導くので、カートリッジ係合アセンブリは、カー
トリッジ・アクセス面38とほぼ平行に移動する。第３
の、即ち横方向のガイド・レール66は、カートリッジ係
合アセンブリ32が垂直（YY）方向に移動する時に、それ
に対して横方向のガイダンスを提供するので、カートリ
ッジ係合アセンブリ32は、カートリッジ28の垂直列17を
正確にたどることができる。

【００１４】カートリッジ係合アセンブリ32には、支持
フレーム72に取り付けられたロボット・ピッカ・アセン
ブリ36も含まれている。ある好適実施例では、ロボット
・ピッカ・アセンブリ36は、支持フレーム72にスライド
可能に取り付けられるので、適合するロボット・ピッカ
・アクチュエータ（図示せず）によって横（即ち、ZZ）
方向に前後に並進され、垂直列17のいずれかに保管され
たカートリッジ28にアクセスする。従って、カートリッ
ジ係合アセンブリ32の移動範囲は、ロボット・ピッカ・
アセンブリ36が、カートリッジ保管ラック24内に保管さ
れたカートリッジ28の全て、並びに、カートリッジ読み
取り器30にアクセスすることが可能となる範囲である。

【００１５】カートリッジ係合アセンブリ32は、ホーム
位置、即ち初期位置27（図２に破線で示す）に関するカ
ートリッジ係合アセンブリ32の垂直方向における位置を
判定する位置エンコーダ・アセンブリ77（図３）を含む
ことも可能である。より詳しくは、図３において最もよ
く分かるように、位置エンコーダ・アセンブリ77には、
ベース・プレート14と上部カバー16の間に取り付けられ
たエンコーダ・ストリップ75、及び側部フレーム76に取
り付けられた光学センサ73が含まれている。

【００１６】カートリッジ操作システム12は、ホスト・
コンピュータ・システム（図示せず）からのデータ要求
に応答し、従来の方法で動作する。例えば、ホスト・コ
ンピュータ・システム（図示せず）から特定のカートリ
ッジ28に含まれているデータに関する要求を受信する
と、カートリッジ操作制御システム（図示せず）によっ
て、アクチュエータ・アセンブリ34が、所望のカートリ
ッジ28にアクセスするために必要な、適合する垂直方向
位置まで、カートリッジ係合アセンブリ32を移動させ
る。カートリッジ係合アセンブリ32の垂直方向位置は、
位置エンコーダ・アセンブリ77によって判定される。必
要があれば、カートリッジ操作制御システムによって
も、カートリッジ・ピッカ・アクチュエータ（これも図
示せず）が、支持フレーム72に沿ってロボット・ピッカ
・アセンブリ36を移動させ、所望のカートリッジ28を含
む列17にそれを配置する。次に、ロボット・ピッカ・ア
センブリ36が駆動されて、所望のカートリッジ28と係合
し、係合したカートリッジをピッカ・アセンブリ36に引
き戻す。次に、カートリッジ操作制御システム（図示せ
ず）が、アクチュエータ・アセンブリ34に、必要に応じ
て、カートリッジ係合アセンブリ32を移動させて、ロボ
ット・ピッカ・アセンブリ36とカートリッジ読み取り器
30との配置を調整し、この時点で、ロボット・ピッカ・
アセンブリが駆動されて、以前にアクセスしたカートリ
ッジ28をカートリッジ読み取り器30に挿入する。

【００１７】ピッカをカートリッジ・スロットに対して
位置決めを行うシステム10の重要な利点は、カートリッ
ジ保管ラック24と可動カートリッジ係合アセンブリ32の
両方に関するガイド、支持、及び位置基準ポイントが、
カートリッジ・アクセス面38に極めて近接して配置され
るので、ガイド・レール、又は他の支持構成要素のわず
かな調整ミスに起因する位置決め誤差が大幅に減少する
ということである。カートリッジ保管ラック・アセンブ
リ24と一体になった横方向ガイド・レール66の場合、ガ
イド、及び支持の基準は、カートリッジ保管ラック24と
カートリッジ係合アセンブリ32の両方に共通した構造要
素から直接導き出される。第１と第２のガイド・レール
18、及び20がカートリッジ・アクセス面38に近接して配
置されることによって、カートリッジ係合アセンブリ32
は、それがアクチュエータ・アセンブリ34によって上下
に（即ち、YY方向に）移動される際、カートリッジ・ア
クセス平面38を正確に記録することができる。第３の、
即ち横方向のガイド・レール66が、横方向の（ZZ方向
の）カートリッジ係合アセンブリ34に対するガイダンス
を提供するので、垂直列17の正確な記録が可能になる。
実際、第３の、即ち横方向のガイド・レール66は、カー
トリッジ保管ラック・アセンブリ24と一体になっている
ので、ガイド・レール18、20又はカートリッジ操作シス
テム12の構成要素と正確に調整できなくても、即ち正確
に平行にできなくても、カートリッジ係合アセンブリ32
は、カートリッジ28の垂直列17を正確に記録する。

【００１８】本発明のもう１つの利点は、高価な、精密
加工の構成要素に頼らずに、正確さを向上させた位置決
めが達成されていることである。実際、ガイド・レール
18、20、及び66が、比較的軽量のゲージ・シート・メタ
ルによって製造可能であるという事実は、それらの製造
が大幅に容易、かつ安価になるという点で、大幅に改良
されたことを表している。この構造は、又、生産時に調
整を行い、測定を行うよりはるかに容易であり、製造後
の出荷、又は操作時に調整ミスを生じる可能性が低下す
る。エンコーダ・アセンブリ77が、カートリッジ保管ラ
ック・アセンブリ24と一体になった移動停止部52、及び
54によって設定される、ホーム位置、即ち初期位置27に
関するカートリッジ係合アセンブリ32の垂直方向位置を
導き出すので、垂直方向の位置決め誤差も、大幅に減少
することになる。

【００１９】ピッカをカートリッジ・スロットに対して
位置決めを行うシステム10の詳細については、図１、
２、及び３を同時に参照することによって、最もよく明
らかになる。上述のように、カートリッジ操作システム
12は、カートリッジ保管ラック・アセンブリ24、第１と
第２のガイド・レール18、及び20、並びに、垂直端パネ
ル22の相対的な位置決めを定義するために用いられるベ
ース・プレート14、及び上部カバー16から構成すること
が可能である。ベース・プレート14、及び上部カバー16
は比較的軽量のゲージ・シート・メタルから作られ、米
国特許第4,944,082号の「METHOD OF PROVIDING A SHEET
METAL HOUSING WITH PRECISELY POSITIONED MOUNTING
REFERENCES」に基づいて製造することが可能である。
尚、上記米国特許はここで参照することにより、本明細
書に組み込まれる。こうして製造されると、ベース・プ
レート14、及び上部カバー16によって、そこに取り付け
られた各種構成要素の、精密に位置決めされた取り付け
基準が提供される。ベース・プレート14、及び上部カバ
ー16には、オプションで強度、及び剛性を増すためのフ
ランジ19を設けることも可能である。垂直端パネル22
は、比較的軽量のゲージ・シート・メタルによって作る
こともできるし、あるいは、フランジ19を含むことも可
能である。

【００２０】カートリッジ保管ラック・アセンブリ24
は、カートリッジ28を保持し、かつ解放可能に係合する
のに適した、任意の都合のよい構造とすることが可能で
あり、スポット溶接、リベット、ネジ等の任意の都合の
よい手段によって、ベース・プレート14、及び上部カバ
ー16内の、スロット又はタブ（図示せず）のような適合
する取り付けポイントに固定することが可能である。あ
る好適実施例では、カートリッジ保管ラック・アセンブ
リ24は、２つの列17内に配列された複数のカートリッジ
保管位置26から構成されるので、各列17に保管されたカ
ートリッジ28は、それぞれのカートリッジ収容軸56、及
び58に沿って調整され、図３において最もよく分かるよ
うに、アクセス端29も、カートリッジ・アクセス面38に
沿って調整される。列17は、図３に示す相対位置におい
て、ベース・プレート14、及び上部カバー16に全て固定
された、第１、及び第２の側面部材60、及び62と、中央
分割部材64によって形成される。代替案として、中央分
割部材64は、第１と第２の側面部材60、及び62に対して
別様に固定することが可能である。

【００２１】第１の側面部材60には、内側ベアリング面
68と、向かい合った外側ベアリング面70から構成され
る、対をなす向かい合ったベアリング面を備えた一体型
の横方向ガイド・レール66も含まれている。軸受け面6
8、及び70は、カートリッジ・アクセス面38に対してほ
ぼ垂直である。ある好適実施例では、第１と第２の側面
部材60、及び62、並びに、中央分割部材64は、他の材料
を利用することも可能であるが、比較的軽量のゲージ・
シート・メタルから製造される。

【００２２】各ガイド・レール18、及び20は、比較的軽
量のゲージ・シート・メタルから製造することができ、
図３において最もよく分かるように、Ｕ字形断面を有す
る細長い部材として形成することも可能である。各Ｕ字
形ガイド・レール18、及び20の「脚」の一方が、カート
リッジ・アクセス面38にほぼ平行な、向かい合った対を
なす細長いベアリング面を形成している。より詳しく
は、第１のガイド・レール18のこうした「脚」の一方
は、外側ベアリング面40と、向かい合った内側ベアリン
グ面42から構成される。同様に、第２のガイド・レール
20のこうした「脚」の一方は、外側ベアリング面44と、
向かい合った内側ベアリング面46から構成される。

【００２３】ガイド・レール18、及び20は、スポット溶
接、リベット、ネジ等のような任意の都合のよい手段に
よって、ベース・プレート14、及び上部カバー16内の、
スロット、又はタブ（図示せず）のような、適合する取
り付けポイントに固定することが可能である。第１と第
２のガイド・レール18、及び20が、直接ベース・プレー
ト14、及び上部カバー16に固定されることによって、カ
ートリッジ保管ラック・アセンブリ24の第１と第２の側
面部材60、及び62も精密に位置決めされるので、第１と
第２のガイド・レール18、及び20は、カートリッジ保管
軸56、58並びにカートリッジ・アクセス面38に対してほ
ぼ平行になる。こうして位置決めされると、図３におい
て最もよく分かるように、それぞれのガイド・レール1
8、20の外側ベアリング面40、44によって、カートリッ
ジ・アクセス面38とほぼ平行なベアリング面31が画定さ
れる。

【００２４】ガイド・レール18、20、及び66は、上述の
ように比較的軽量のゲージ・シート・メタルから製造す
ることが可能であるが、これらは精密加工による構成要
素とすることも可能である。更に、第３、即ち横方向の
ガイド・レール66は、本明細書では、第１の側面部材60
の一体型構成要素として示され、説明されているが、第
２の側面部材62と一体にすることもでき、あるいは、個
別の構成要素とすることさえ可能である。もう１つの代
替案では、第３の、即ち横方向のガイド・レールが、第
１、又は第２のガイド・レール18、20と一体にされる。
第３の、即ち横方向のガイド・レールの機能と第１、又
は第２のガイド・レールの機能を統合するための、更に
もう１つの代替案では、細長い円筒形ロッドが利用され
る。いずれにせよ、第１、第２、及び第３のガイド・レ
ール18、20、及び66は、カートリッジ操作システム12の
各種構成要素の調整ミスに起因する位置決め誤差を最小
限に抑えるため、できるだけカートリッジ・アクセス面
38に近接して配置されることが望ましい。

【００２５】次に、図３を参照すると、カートリッジ係
合アセンブリ32は、所望のカートリッジ・ピッカ・アセ
ンブリ36を支持するようになっているフレーム・アセン
ブリ72から構成することが可能である。ある好適実施例
では、カートリッジ係合アセンブリ32、及びピッカ・ア
センブリ36は、「CARTRIDGE HANDLING SYSTEM WITH DUA
L CARTRIDGE ENGAGING ASSEMBLY」と題する米国特許出
願第08/135,607号に開示されたタイプとすることも可能
であるが、他のピッカ装置を利用することも可能であ
る。尚、上記米国特許出願は、ここで参照することによ
って、本明細書に組み込まれる。しかし、カートリッジ
28を捕捉し、解放するために用いられるタイプにかかわ
らず、カートリッジ係合アセンブリ32のフレーム・アセ
ンブリ72には、第１と第２の側部フレーム74、76に取り
付けられた１対のスライド・ベアリング48、50が含まれ
ており、第１のガイド・レール18のそれぞれの外側ベア
リング面40、及び内側ベアリング面42、及び第２のガイ
ド・レール20のそれぞれの外側ベアリング面44、及び内
側ベアリング面46に係合する。従って、スライド・ベア
リング48、50は、フレーム・アセンブリのXX方向におけ
る移動を防止するが、ほぼカートリッジ・アクセス面38
と調整されて、YY方向に沿った上下の移動を可能にす
る。フレーム72の前方80に取り付けられた第３のスライ
ド・ベアリング78は、カートリッジ28の垂直列17に沿っ
てフレーム・アセンブリ72を導く、横方向ガイド・レー
ル66の向かい合ったベアリング面68、及び70に係合す
る。従って、３つのベアリング48、50、及び78によっ
て、フレーム・アセンブリ72は、カートリッジ保管ラッ
ク・アセンブリ24に保管されたカートリッジ28を正確に
記録することが可能になる。ある好適実施例では、ベア
リング48、50、及び78は、ナイロン、ポリカーボネー
ト、又はTeflon^TMのような、ベアリング面との耐久性の
ある低摩擦の係合を提供する他の材料、あるいは、線形
ローラ・ベアリングさえ、利用することが可能である
が、潤滑剤としてTeflon^TMを添加したDelrin^TMから構成
することが可能である。

【００２６】位置エンコーダ・アセンブリ77（図３）
は、図３に示すように、ベース・プレート14と上部カバ
ー16の間に取り付けられた、複数のインデックス・マー
ク（図示せず）を備えたエンコーダ・ストリップ75のよ
うな、位置指定手段から構成することが可能である。カ
ートリッジ係合アセンブリ32の側部フレーム76に取り付
けられた光学センサ73によって、エンコーダ・ストリッ
プ75上のインデックス・マーク（図示せず）が検出さ
れ、この結果、制御システム（図示せず）によるカート
リッジ係合アセンブリ32の垂直方向位置の判定が可能に
なる。エンコーダ・ストリップ75の位置は、本発明の働
きにとって特に重要ではないが、エンコーダ・ストリッ
プ75は、カートリッジ・フレーム72、又はシステムの他
の構成要素の機械的たわみによって生じる可能性のあ
る、位置決めの誤差を最小限に抑えるため、カートリッ
ジ・アクセス面38に対してできるだけ近接して配置され
ることが望ましい。例えば、エンコーダ・ストリップ75
は、代わりに、第２のガイド・レール20に直接取り付け
ることも可能である。

【００２７】ある好適実施例では、制御システム（図示
せず）は、カートリッジ係合アセンブリ32を下げて、移
動停止部52、及び54に載せ、この結果、ホーム位置、即
ち初期位置27が設定されるようにすることによって、位
置エンコーダ・アセンブリ77を定期的に測定することが
可能である。制御システムは、次に、カートリッジ係合
アセンブリ32が初期位置27にある間に、位置エンコーダ
・アセンブリ77を「ゼロ」にする。従って、後続のカー
トリッジ係合アセンブリ32の垂直方向位置の判定は、カ
ートリッジ係合アセンブリ32が初期位置27から移動した
後、光学センサ73から受信したパルス数をカウントする
ことによって実施される。

【００２８】カートリッジ係合アセンブリ32は、任意の
都合のよい手段（そのいくつかは、当該技術において既
知のところである）によって、YY方向に沿って移動させ
ることが可能であるが、本明細書に示され、説明される
カートリッジ係合アセンブリ32は、Luffel他の1993年２
月18日に出願された米国特許出願第08/020,160号「LATE
RAL DISPLACEMENT AND SUPPORT APPARATUS FOR USE IN
A CARTRIDGE HANDLINGSYSTEM」によって開示された種類
の３点ケーブル支持システムによって駆動される。尚、
上記米国特許出願は、ここで参照することによって、本
明細書に組み込まれる。

【００２９】要するに、３点ケーブル支持、及び駆動シ
ステム82は、図４において最もよく分かるように、フレ
ーム・アセンブリ72の第１と第２の側面部材60、62に取
り付けられた、１対の循環支持ケーブル84、86から構成
される。第１の循環支持ケーブル84は、複数のプーリ部
材88、89、90、91、92、及び93にわたって導かれ、第２
の支持ケーブル86は、複数のプーリ部材94、95、96、9
7、98、及び99にわたって導かれる。支持フレーム72の
後方端59に取り付けられた駆動ケーブル57は、下方端で
駆動モータ・アセンブリ63のキャプスタン61に係合し、
上方端で１対のプーリ65、67に係合する。３つのケーブ
ル57、84、及び86は、全て、カップラ69に接続されてい
るので、一緒に移動することになり、従って、YY方向に
おけるフレーム・アセンブリ72の均一な移動が可能にな
る。

【００３０】上で簡単に示したように、カートリッジ操
作システム12は、適合する制御システム（図示せず）に
よって制御されうるので、ホスト・コンピュータ（これ
も、図示せず）からの要求に応答して、カートリッジ係
合アセンブリ32を起動し、様々なカートリッジ28にアク
セスして、カートリッジ読み取り器30にそれらを配置す
ることが可能である。例えば、ホスト・コンピュータ・
システムからの、特定のカートリッジ28上のデータにア
クセスする旨の指令に応答して、カートリッジ操作制御
システム（図示せず）が、アクチュエータ34にカートリ
ッジ係合アセンブリ32を駆動させ、所望のカートリッジ
が納められた列、及び行まで移動させる。カートリッジ
係合アセンブリ32の垂直方向位置は、位置エンコーダ・
アセンブリ77を参照することによって判定される。ピッ
カ・アセンブリ36と適正な列との調整ができていない場
合、制御システムは、やはり、ピッカ・アセンブリ並進
機構（図示せず）を駆動して、カートリッジ係合アセン
ブリ32のもう一方の端部までピッカ・アセンブリ36を移
動させ、適正な列にアクセスできるようにする。次に、
制御システムは、ピッカ・アセンブリ36を駆動して、所
望のカートリッジとの係合、及び検索を実施させること
ができる。最後に、制御システムは、必要に応じて、カ
ートリッジ係合アセンブリ32、及びピッカ・アセンブリ
36を駆動し、適合するカートリッジ読み取り器30にカー
トリッジを挿入する。

【００３１】本明細書で説明した本発明の概念は、様々
な別様の実施が可能であることが企図されており、か
つ、特許請求の範囲は、先行技術によって制限される部
分を除去した、本発明の代替実施例を含むものと解釈さ
れることを意図している。

【００３２】以下に本発明の実施態様を列挙する。

【００３３】１．カートリッジ保管軸に沿って調整さ
れた複数のカートリッジ保管位置を備えたカートリッジ
保管ラックであって、複数のカートリッジ保管位置がそ
れぞれ、アクセス端を備えたカートリッジを受け取るよ
うになっており、カートリッジのアクセス端は、複数の
カートリッジ保管位置に配置されると、カートリッジ・
アクセス面に沿って調整され、カートリッジが、ほぼカ
ートリッジ・アクセス面の一方の面に位置するようにな
っている、カートリッジ保管ラック、カートリッジ保管
軸に対して平行に、かつ間隔をあけてカートリッジ・ア
クセス面の周囲に配置された、細長い横方向ガイド・レ
ール、前記細長い横方向ガイド・レールにスライド可能
に取り付けられ、カートリッジ・アクセス面のほぼもう
一方の側に位置して、カートリッジ保管位置に配置され
たカートリッジと解放可能に係合するようになってお
り、前記細長い横方向ガイド・レールによって、カート
リッジ保管軸とほぼ平行な変位経路に沿って移動するこ
とが可能な、カートリッジ係合手段、及び前記カートリ
ッジ係合手段に接続されて、変位経路に沿った所定のポ
イントに前記カートリッジ係合手段を位置決めするため
の駆動手段から構成される、カートリッジ操作システ
ム。

【００３４】２．前記細長い横方向ガイド・レール
が、カートリッジ・アクセス面にほぼ垂直な、向かい合
った１対の細長いベアリング面を含むカートリッジ操作
システムであって、前記カートリッジ係合手段が、向か
い合った１対の細長いベアリング面と係合するようにな
っている横方向のガイド・レール・ベアリングを含むこ
とを特徴とする、項番１に記載のカートリッジ操作シス
テム。

【００３５】３．前記カートリッジ保管ラックが、第
１の側部パネル、及び第２の側部パネルを含み、カート
リッジ保管位置が、前記第１の側部パネルと前記第２の
側部パネルの間に位置することを特徴とする、項番１、
又は２のどちらかに記載のカートリッジ操作システム。

【００３６】４．カートリッジ・アクセス面の周囲
で、第１の側部パネルに隣接し、カートリッジ保管軸に
対して平行に、間隔をあけて配置された、第１の細長い
ガイド・レール、及びカートリッジ・アクセス面の周囲
で、第２の側部パネルに隣接し、カートリッジ保管軸に
対して平行に、間隔をあけて配置された、第２の細長い
ガイド・レールを更に含むカートリッジ操作システムで
あって、前記カートリッジ係合手段も、前記第１と第２
の細長いガイド・レールにスライド可能に取り付けられ
ることを特徴とする、項番１、２、又は３のいずれかに
記載のカートリッジ操作システム。

【００３７】５．前記第１の細長いガイド・レール
が、カートリッジ・アクセス面とほぼ平行な、第１の対
をなす向かい合った細長いベアリング面を含み、前記第
２の細長いガイド・レールが、カートリッジ・アクセス
面とほぼ平行な、第２の対をなす向かい合った細長いベ
アリング面を含むカートリッジ操作システムであって、
前記カートリッジ係合手段が、それぞれ、第１と、第２
の向かい合った対をなす細長いベアリング面に係合す
る、第１と第２のベアリングを含むことを特徴とする、
項番１ないし４のいずれかに記載のカートリッジ操作シ
ステム。

【００３８】６．前記細長い横方向のガイド・レール
が、前記カートリッジ保管ラックに取り付けられること
を特徴とする、項番１ないし５のいずれかに記載のカー
トリッジ操作システム。

【００３９】７．前記細長い横方向のガイド・レール
が、前記第１の側部パネルと一体であることを特徴とす
る、項番１ないし５のいずれかに記載のカートリッジ操
作システム。

【００４０】８．前記細長い横方向のガイド・レール
が、前記第２の側部パネルと一体であることを特徴とす
る、項番１ないし５のいずれかに記載のカートリッジ操
作システム。

【００４１】９．前記第１と第２のガイド・レール
が、前記カートリッジ保管ラックに取り付けられている
ことを特徴とする、項番１ないし６のいずれかに記載の
カートリッジ操作システム。

【００４２】10．前記第１の側部パネルが、一方の端
部の近くに配置された第１の移動停止部を含み、前記第
２の側部パネルが、一方の端部の近くに配置された第２
の移動停止部を含み、第１と第２の移動停止部が、第１
と第２の側部パネルのそれぞれ同じ端部に配置されてお
り、前記カートリッジ係合手段と係合して、初期基準位
置を形成することを特徴とする、項番１ないし６、又は
９のいずれかに記載のカートリッジ操作システム。

【００４３】

【発明の効果】本発明によって、カートリッジを迅速か
つ正確に移動させ、所望のカートリッジを係合し、それ
を適合するカートリッジ読み取り装置まで迅速に移動さ
せるカートリッジ操作システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、ピッカをカートリッジ・スロッ
トに対して位置決めを行うシステムを備えた、カートリ
ッジ操作システムの透視図である。

【図２】各種構造の特徴を示すために、フレーム・アセ
ンブリの一部を取り去った、図１に示すカートリッジ操
作システムの側面図である。

【図３】図２のライン3-3に沿って描かれたカートリッ
ジ操作システムの断面図である。

【図４】カートリッジ係合アセンブリを移動させるため
のアクチュエータ・アセンブリに関する略透視図であ
る。

【符号の説明】

10 ピッカをカートリッジ・スロットに対して位置決め
を行うシステム 12 カートリッジ操作システム 14 ベース・プレート 16 上部カバー 17 垂直列 18 第１のガイド・レール 19 フランジ 20 第２のガイド・レール 22 垂直端パネル 24 カートリッジ保管ラック・アセンブリ 26 スロット 27 初期位置 28 カートリッジ 30 カートリッジ読み取り器 32 カートリッジ係合アセンブリ 34 アクチュエータ・アセンブリ 36 ロボット・ピッカ・アセンブリ 52、54 移動停止部 60 第１の側面部材 62 第２の側面部材

フロントページの続き (72)発明者ジョン・ディー・ラグアメリカ合衆国コロラド州80634グリーリー，ウエスト・トゥエンティセカンド・ストリート・4310

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カートリッジ保管軸に沿って調整された複
数のカートリッジ保管位置を備えたカートリッジ保管ラ
ックであって、複数のカートリッジ保管位置がそれぞ
れ、アクセス端を備えたカートリッジを受け取るように
なっており、カートリッジのアクセス端は、複数のカー
トリッジ保管位置に配置されると、カートリッジ・アク
セス面に沿って調整され、カートリッジが、ほぼカート
リッジ・アクセス面の一方の面に位置するようになって
いる、カートリッジ保管ラック、カートリッジ保管軸に対して平行に、かつ間隔をあけて
カートリッジ・アクセス面の周囲に配置された、細長い
横方向ガイド・レール、前記細長い横方向ガイド・レールにスライド可能に取り
付けられ、カートリッジ・アクセス面のほぼもう一方の
側に位置して、カートリッジ保管位置に配置されたカー
トリッジと解放可能に係合するようになっており、前記
細長い横方向ガイド・レールによって、カートリッジ保
管軸とほぼ平行な変位経路に沿って移動することが可能
な、カートリッジ係合手段、及び前記カートリッジ係合
手段に接続されて、変位経路に沿った所定のポイントに
前記カートリッジ係合手段を位置決めするための駆動手
段から構成される、カートリッジ操作システム。