WO2005086151A1

WO2005086151A1 - カセットライブラリー装置およびその姿勢制御方法

Info

Publication number: WO2005086151A1
Application number: PCT/JP2005/003749
Authority: WO
Inventors: Yukihiro Inoue
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2005-09-15
Also published as: US7715284B2; CN100589193C; JP2005259179A; CN1820314A; US20060152840A1

Abstract

　カセットライブラリー装置およびその姿勢制御方法である。揺動アーム（１６ａ）は、揺動フレーム（３４）が上下に揺動したときに、カセット（１）の凹部（１０ａ）に入り込んだり凹部（１０ａ）から抜け出したりして、カセット（１）をチャックあるいは解放可能である。揺動フレーム（３４）および揺動アーム（１０ａ）を揺動させるための揺動機構（４７、４８）と、揺動機構（４７、４８）を駆動するためのステッピングモータ（４５）と、揺動アーム（１６ａ）が特定の姿勢になったことを検出する装置（５１、５２）と、ステッピングモータ（４５）の駆動により揺動アーム（１６ａ）の姿勢が特定の姿勢から変化したときに、ステッピングモータ（４５）に供給したパルス数をカウントすることで、そのときの揺動アーム（１６）の姿勢を検出する装置とを具備する。

Description

明細書

カセットライブラリー装置およびその姿勢制御方法

技術分野

[0001] 本発明はカセットライブラリー装置およびその姿勢制御方法に関し、特にガレージに収容されたテープカセットなどのカセットをターンテーブル構造のピッカーにより引き出したうえで、このカセットを、このカセット内の媒体に記録再生を行うためのドライバへ向けて搬送するようにした、カセットライブラリー装置およびその姿勢制御方法に関する。

背景技術

[0002] この種のカセットライブラリー装置として、図 11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。この装置においては、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（"2002松下電器の新技術" 2003Z05 第 155— 159頁「DDS搭載ノックアップライブラリー」松下電器産業 R&D企画室発行)。

[0003] 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 12に示すマガジン方式が適していると言われている。

[0004] このマガジン方式のカセットライブラリー装置は、図 12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。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。 [0005] 図 13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 12—図 14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 8 a、 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、 8 bに収容される。各凹部 10a、 10bは、ガレージ 8a、 8bの開口側すなわちピッカー 9 に近い位置に形成された側壁面 13と、底面 14とを有する。

[0006] 図 12および図 15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。この移動体 15は図 12—図 15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。

[0007] 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 15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 1 8が凹部 10a、 10bに入り込む。このとき、一対の揺動アーム 16a、 16bの先端立上り部 18どうしによって凹部 10a、 10bの奥端面 14が位置規制される。以上により、揺動アーム 16a、 16bによってテープカセット 1がチャックされる。この状態で移動体 15がガレージ 8a、 8bから遠ざ力る方向に移動することで、揺動アーム 16a、 16bの先端立上り部 18が凹部 10a、 10bの側壁面 13に当たって、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。

[0008] 図 12および図 15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。これによつて、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。

[0009] 揺動アーム 16a、 16bの揺動によってテープカセット 1のチヤッキングとアンチヤツキングとを正確に行うためには、この揺動アーム 16a、 16bの姿勢をリアルタイムで検出することが必要になる。

[0010] このため、先行技術においては、揺動アーム 16a、 16bの揺動機構における要所数力所をセンシングすることにより、その姿勢を検出している。あるいは、揺動アーム 16 a、 16bの揺動機構を駆動するためのモータのトルクを検知することにより、その姿勢を検出している。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] し力しながら、上記のような先行技術における揺動アームの姿勢検出手法では、要所数力所のセンシングを行うためのセンサ配置が必要となり、そのために部品点数が多くなるとともに、部品点数が多くなることに伴い装置の小型化が困難になる。またモ一タトルクにより検出する場合は、特別なトルク検出手段が必要になる。

[0012] そこで本発明は、このような課題を解決して、カセットライブラリー装置のピッカーにおけるカセットチャック用の揺動アームの姿勢を簡単に検出できるようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 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、ガレージに収容されるとともに底部に凹部を有するカセットを、前記ガレージから引き出し、また前記ガレージへ押し込むためのピッカーを備え、このピッカー力前記ピッカーに上下に揺動可能に設けられた揺動フレームと、この揺動フレームに設けられて、この揺動フレームと一体に揺動可能な揺動アームと、この揺動アームの先端に設けられて、この揺動アームの上向きの揺動運動に連動して前記カセットの凹部に下方力入り込み可能な係合部と、前記揺動フレームおよび揺動アームを揺動させるための揺動機構と、前記揺動機構を駆動するためのステッピングモータと、前記揺動アームが特定の姿勢になったときにそのことを検出する第 1の検出装置と、前記特定の姿勢からステツピングモータの駆動により揺動アームの姿勢が変化したときに、前記ステッピングモータに供給したパルス数をカウントすることにより、そのときの揺動アームの姿勢を検出する第 2の検出装置とを、具備する。

[0014] また、本発明の、ガレージに収容されるとともに底部に凹部を有するカセットを、前記ガレージから引き出し、また前記ガレージへ押し込むためのピッカー力このピツカ一に上下に揺動可能に設けられた揺動フレームと、この揺動フレームに設けられて、この揺動フレームと一体に揺動可能な揺動アームと、この揺動アームの先端に設けられて、この揺動アームの上向きの揺動運動に連動して前記カセットの凹部に下方から入り込み可能な係合部とを具備したカセットライブラリー装置の姿勢を制御する方法は、

前記揺動フレームおよび揺動アームを揺動させるための揺動機構をステッピングモータによって駆動させ、前記揺動アームが特定の姿勢になったときにそのことを検出し、前記特定の姿勢力ステッピングモータの駆動により揺動アームの姿勢が変化したときに、前記ステッピングモータに供給したノルス数をカウントすることにより、そのときの揺動アームの姿勢を検出する。

[0015] したがって本発明によると、揺動アームが特定の姿勢になったときにそのことを検出する手段を設けただけで、それ以外の姿勢は揺動アームの揺動機構を駆動するために用いられるステッピングモータに供給したパルス数をカウントすることにより検出することができるため、揺動アームの姿勢を簡単な構成で検出することができる。

[0016] 本発明によれば、上記の装置または方法にお!、て、フォトインタラプタとスリット板とによって、揺動アームが特定の姿勢になったことが検出される。

[0017] したがって、簡単かつ確実に、揺動アームが特定の姿勢になったことを検出することがでさる。

[0018] 本発明によれば、上記の装置または方法にお!、て、揺動アームが特定の姿勢になつたことを検出するごとに、パルス数のカウントをリセットする。

[0019] したがって、特定の姿勢になったときを原点としてパルス数をリセットするため、常に精度よく揺動アームの姿勢を検出して制御することができる。

発明の効果

[0020] 本発明によると、揺動アームが特定の姿勢になったときにそのことを検出する手段を設けただけで、それ以外の姿勢は揺動アームの揺動機構を駆動するために用いられるステッピングモータに供給したノルス数をカウントすることにより検出することができるため、揺動アームの姿勢を簡単な構成で検出することができる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]本発明のカセットライブラリー装置の実施例の要部の概略構成を示す図 [図 2]同カセットライブラリー装置の要部の断面図

[図 3]同カセットライブラリー装置における揺動アームと姿勢検出部とを示す図

[図 4]図 2に示した部分の全体斜視図

[図 5]図 4に示した部分についての、下側固定フレームを省略して示す別の方向からの斜視図

[図 6]図 4に示した部分の平面図

[図 7]同カセットライブラリー装置における姿勢検出部の詳細図

[図 8]同カセットライブラリー装置の全体の平面図

[図 9]揺動アームの駆動機構の他の例を示す図

[図 10]揺動アームの駆動機構のさらに他の例を示す図

[図 11]公知のカセットライブラリー装置の概略図

[図 12]公知の他のカセットライブラリー装置の概略図

[図 13]図 12の装置におけるテープカセットの概略図

[図 14]図 13のテープカセットの要部の斜視図

[図 15]図 13および図 14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発明を実施するための最良の形態

[0022] 図 8は、本発明のカセットライブラリー装置の実施例の平面図を示す。この装置は、図 12に示された公知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つて、ケーシング 7と、ガレージ 8a、 8bと、ピッカー 9と、テープドライブ 6とを有する。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に近い位置に凹部 10 a、 10bが位置する姿勢で、ガレージ 8a、 8bに収容されている。

[0023] ピッカー 9には、水平方向に移動してガレージ 8a、 8bやテープドライブ 6に対して近づいたり遠ざ力つたりすることが可能な移動体 15と、この移動体 15の移動を案内するためのガイドレール 31と、ガイドレール 31よりも高い位置に設けられることで、ピツカ一 9の上に引き出されたテープカセット 1を乗せて案内する別のガイドレール 19とを有した構成とされている。ガイドレール 31と、ガイドレール 19と、移動体 15とは、ピッカー 9の内部で水平方向に回転できるように構成され、それによつてテープカセット 1 の姿勢すなわち水平方向の向きを変更可能である。 [0024] 図 2—図 7は、移動体 15の詳細構造を示す。この移動体 15は、板状の下側固定フレーム 32と、板状の上側固定フレーム 33と、これら固定フレーム 32、 33どうしの間に設けられた板状の揺動フレーム 34とを有する。詳細には、固定フレーム 32、 33どうしが締結要素 35によって互いに固定され一体ィ匕されることで枠状の構造体 36を構成し、この構造体 36が移動体 15の枠組みを形成している。移動体 15の移動方向に直交する方向に沿った下側固定フレーム 32の両端部には、上向きの U字溝 37を有する軸受 38がそれぞれ形成されて、る。移動体 15の移動方向に直交する方向に沿つた上側固定フレーム 33の両端部には、下向きの U字溝 39を有する軸受 40がそれぞれ形成されている。揺動フレーム 34は両端部に水平方向の軸 41をそれぞれ有し、これらの軸 41が軸受 38、 40に支持されることで、揺動フレーム 34は、移動体 15の移動方向に直交する方向の水平軸心のまわりに揺動自在とされて、る。移動体 15の移動方向に沿った揺動フレーム 34の両端部は、それぞれ下向きに折り曲げ形成されることで、下側固定フレーム 32に当たることが可能なストッノ 42を形成している。このストツパ 42によって、揺動フレーム 34の揺動範囲が規制される。

[0025] 移動体 15の移動方向に直交する方向に沿った揺動フレーム 34の両端部には、一対の揺動アーム 16a、 16bがー体に形成されている。これらの揺動アーム 16a、 16b は、構造体 36から移動体 15の移動方向に水平に突出する本体部 17と、この本体部 17の先端において一体に形成された係合部としての先端立上り部 18とを有する。

[0026] 一対の揺動アーム 16a、 16bは、図面において実線で記載されているように、移動体 15から、この移動体 15の移動方向に沿った片側に形成されるのが基本である。しかし、図 4において実線および仮想線で示すように、この移動体 15の移動方向に沿つた両側に、それぞれ一対の揺動アーム 16a、 16bを形成することもできる。

[0027] 揺動フレーム 34の揺動機構について説明する。構造体 36の内部において、上側固定フレーム 33にはステッピングモータ 45が取り付けられており、このモータ 45の駆動軸に連動するギヤ機構 46が上側固定フレーム 33の上面の位置に設けられている。ギヤ機構 46には、構造体 36の内部に設けられるとともにこのギヤ機構 46を介してモータ 45により回転駆動される送りねじとしての上下方向のねじ軸 47が連動連結されている。ねじ軸 47は、その上部において、構造体 36の内部に配置されかつ上側固定フレーム 33に取り付けられた軸受 49によって支持されている。揺動フレーム 34 には、ナット状体 48が、遊びを有したルーズな状態で取り付けられている。ねじ軸 47 とナット状体 48とが互ヽにねじ合わされて、る。

[0028] 揺動機構力このような構成であるために、モータ 45によりギヤ機構 46を介してねじ軸 47を回転させることにより、ねじ軸 47にねじ合わされたナット状体 48が昇降し、それによって揺動フレーム 34がストッノ 42で規制される範囲内で上下に揺動される。この揺動フレーム 34の揺動に伴って、揺動アーム 16a、 16bが同様に揺動される。このとき、ナット状体 48はねじ軸 47に沿って上下に直線運動を行い、これに対して揺動フレーム 34は揺動運動すなわち曲線運動を行うが、両者の間には上述のように遊びが設けられて、るため、互いに支障なく運動することができる。

[0029] 下側固定フレーム 32には、投光部と受光部とを有したフォトインタラプタ 51が取り付けられている。これに対応して、揺動フレーム 34には、フォトインタラプタ 51と共働するスリット板 52が取り付けられている。スリット板 52は、揺動フレーム 34が揺動することによって、フォトインタラプタ 51における投光部と受光部との間を移動する。スリット板 52に形成されたスリット 53は、揺動フレーム 34が水平姿勢であるときに、フォトインタラプタ 51における投光部と受光部との間に位置する。つまり、フォトインタラプタ 51は、揺動フレーム 34および揺動アーム 16a、 16bが水平姿勢であるときに、その旨の信号を出力することができる。

[0030] 図 1は、揺動フレーム 34を揺動させるためのねじ軸 47を回転させるステッピングモータ 45のための制御系の構成を示す。 55は制御装置で、ステッピングモータ 45に駆動パルス 56を供給可能であるとともに、フォトインタラプタ 51からの信号を受信可能である。制御装置 55は、フォトインタラプタ 51からの信号によって、揺動フレーム 3 4が水平姿勢であることを検出可能である。制御装置 55は、フォトインタラプタ 51からの信号を受信した後に、ステッピングモータ 45に供給する駆動パルス 56のパルス数をカウントすることで、揺動フレーム 45が水平姿勢から上向きあるいは下向きにどの程度揺動したかを検出することが可能である。つまり制御装置 55は、図 3に示すような揺動フレーム 45および揺動アーム 16a、 16bの姿勢を、リアルタイムで検出することが可能である。かつ制御装置 55は、揺動フレーム 45が水平姿勢となるごとに、フォトインタラプタ 51からの信号を受信して、駆動パルス 56のパルス数のカウントをリセットすることができるため、水平姿勢を原点として常に精度よく揺動アーム 45の姿勢を検出して制御することができる。

[0031] 上記においては、揺動アーム 45が水平姿勢になったときに、フォトインタラプタ 51 がそのことを検出して、駆動パルス 56のパルス数のカウントをリセットするようにしている力他の姿勢になったときにリセットを行うようにすることもできる。特に、上述のようにナット状体 48と揺動フレーム 34との間には遊びが設けられているため、この遊びの分だけは揺動アーム 34の姿勢検出に誤差が生じる。ところが、この遊びすなわちナット状体 48と揺動フレーム 34との間の隙間は、揺動フレーム 34が水平姿勢である場合に最大になり、揺動フレーム 34の揺動の度合いが大きくなるにつれて徐々に小さくなる。そこで、ストッパ 42が下側固定フレーム 32に当たるまで揺動フレーム 34が最大限傾斜したときに、フォトインタラプタ 51がそのことを検出するように、このフォトィンタラプタ 51とスリット板 52との取り付け位置を調整すれば、上述の遊びが存在することによる姿勢検出誤差の発生を最も低減することができる。

[0032] 上記においては、スリット 53が形成されたスリット板 52を用いるものについて説明されているが、スリットを有しない単なる遮光板を用い、この遮光板の片側のエッジがフオトインタラプタ 51に作用することを利用して、揺動アーム 45の特定の姿勢を検出することもできる。さらにフォトインタラプタ 51以外の光学センサや、他の方式のセンサを用いても、同様に揺動アーム 45の特定の姿勢を検出することが可能である。

[0033] このような構成において、たとえば図 8におけるガレージ 8a、 8bからテープカセット 1 を引き出してテープドライブ 6へ送り込む際には、揺動フレーム 34の姿勢を検出しな力これを下向きに揺動させ、揺動アーム 16a、 16bを下げた状態で移動体 15をテープカセット 1に接近させる。移動体 15がテープカセット 1に近接したなら、ねじ軸 47 の回転によりナット状体 48を上昇させ、それにより揺動フレーム 34を上向きに揺動させることで、揺動アーム 16a、 16bを上昇させて、その先端立上り部 18をテープカセット 1の凹部 10a、 10bに入り込ませる。図 2はこのときの状態を示し、ここでは摇動フレーム 34すなわち揺動アーム 16a、 16bが水平姿勢となったときにテープカセット 1 は揺動アーム 16a、 16bによってチャックされる。よって、移動体 15がテープカセット 1 に近接した状態で、フォトインタラプタ 51を介して制御装置 55により揺動フレーム 48 が水平姿勢になったことを検出したなら、それと同時に、揺動アーム 16a、 16bによつてテープカセット 1をチャックしたことを検出することができる。

[0034] 移動体 15をガレージ 8a、 8bから遠ざ力る方向に移動させると、テープカセット 1は、ガレージ 8a、 8bから引き出されてピッカー 9に収容される。そこで、ピッカー 9によりテープカセット 1を運搬して、テープドライブ 6に送り込む。

[0035] ガレージ 8a、 8bへのテープカセット 1の押し込み時にも同様に機能するとともに、テープドライブ 6へのテープカセット 1の押し込みや、テープドライブ 6からのテープカセット 1の引き出しの際においても同様に機能する。

[0036] 上記においては、揺動アームの揺動機構として、ねじ軸 47とナット状体 48とを用いたものを説明したが、この駆動機構としては、他の任意のものを使用することもできる。たとえば、図 9の駆動機構では、揺動アーム 16a、 16bは支点 60のまわりに旋回して上下方向に揺動するように構成され、この揺動運動を、図外の駆動モータ力ギヤ機構 61を介して行うように構成されている。図 10は、揺動機構のさらに他の例を示す。ここでは、図外のモータによって駆動されるリンク機構 62によって、支点 60のまわりの揺動アーム 16a、 16bの揺動が行われる。これらのものや、その他のものにおいても、同様に揺動アーム揺動アーム 16a、 16bの姿勢を検出することができる。

産業上の利用可能性

[0037] 本発明のカセットライブラリー装置およびその姿勢制御方法は、揺動アームが特定の姿勢になったときにそのことを検出する手段を設けただけで、それ以外の姿勢は揺動アームの揺動機構を駆動するために用いられるステッピングモータに供給したパルス数をカウントすることにより検出することができるため、揺動アームの姿勢を簡単な構成で検出することができ、このため、ガレージに収容されたテープカセットなどのカセットをターンテーブル構造のピッカーにより引き出したうえで、このカセットを、このカセット内の媒体に記録再生を行うためのドライバへ向けて搬送するようにした、カセットライブラリー装置およびその姿勢制御方法などとして有用である。

Claims

請求の範囲

[1] カセットライブラリー装置であって、

ガレージに収容されるとともに底部に凹部を有するカセットを、前記ガレージから引き出し、また前記ガレージへ押し込むためのピッカーを備え、

このピッカーが、

前記ピッカーに上下に揺動可能に設けられた揺動フレームと、

この揺動フレームに設けられて、この揺動フレームと一体に揺動可能な揺動アームと、

この揺動アームの先端に設けられて、この揺動アームの上向きの揺動運動に連動して前記カセットの凹部に下方力入り込み可能な係合部と、

前記揺動フレームおよび揺動アームを揺動させるための揺動機構と、

前記揺動機構を駆動するためのステッピングモータと、

前記揺動アームが特定の姿勢になったときにそのことを検出する第 1の検出装置と前記特定の姿勢力ステッピングモータの駆動により揺動アームの姿勢が変化したときに、前記ステッピングモータに供給したパルス数をカウントすることにより、そのときの揺動アームの姿勢を検出する第 2の検出装置と、

を具備する。

[2] 請求項 1に記載のカセットライブラリー装置であって、揺動アームが特定の姿勢になつたことが、フォトインタラプタとスリット板とによって検出される。

[3] 請求項 1または 2記載のカセットライブラリー装置であって、揺動アームが特定の姿勢になったことが検出されるごとに、パルス数のカウントがリセットされる。

[4] ガレージに収容されるとともに底部に凹部を有するカセットを、前記ガレージから引き出し、また前記ガレージへ押し込むためのピッカーが、

このピッカーに上下に揺動可能に設けられた揺動フレームと、

この揺動アームの先端に設けられて、この揺動アームの上向きの揺動運動に連動して前記カセットの凹部に下方力入り込み可能な係合部とを具備するカセットライブラリー装置の姿勢を制御する方法であって、

前記揺動フレームおよび揺動アームを揺動させるための揺動機構をステッピングモータによって駆動させ、

前記揺動アームが特定の姿勢になったときにそのことを検出し、

前記特定の姿勢力ステッピングモータの駆動により揺動アームの姿勢が変化したときに、前記ステッピングモータに供給したパルス数をカウントすることにより、そのときの揺動アームの姿勢を検出する。

[5] 請求項 4に記載のカセットライブラリー装置の姿勢制御方法であって、フォトインタラプタとスリット板とによって、揺動アームが特定の姿勢になったことを検出する。

[6] 請求項 4または 5に記載のカセットライブラリー装置の姿勢制御方法であって、揺動アームが特定の姿勢になったことを検出するごとに、パルス数のカウントをリセットする