JPH1173708A

JPH1173708A - ライブラリ装置

Info

Publication number: JPH1173708A
Application number: JP9234054A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Haneda; 守羽田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-16
Also published as: US5936796A

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は移動式ロボットへの給電メカニズム
を有するライブラリ装置に関し、ライブラリ装置の信頼
性の向上を課題としている。【解決手段】移動式ロボット（アクセッサ）１４と、
ロボット１４の給電等に供されるケーブル４４と、ケー
ブル４４が巻回されるケーブルドラム５０と、ケーブル
ドラム５０を回転可能に支えるアーム５４と、アーム５
４に作用してケーブル４４にテンションを与えるための
ワイヤロープ５５と、ワイヤロープ５５を回転可能に支
えることにより捩じり応力を解除するための機構６０と
から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に移動式ロ
ボットへの給電メカニズムに関し、更に詳しくは、記憶
媒体を収容するカートリッジが収納される複数のセルを
有するライブラリ装置への上記給電メカニズムの適用に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ライブラリ装置は、磁気テープカートリ
ッジ及び光ディスクカートリッジ等の情報記憶媒体を収
容するカートリッジを格納するための複数のセルを有し
ている。複数のセルから選択されたセルに格納されたカ
ートリッジは、ライブラリ装置内部のドライブユニット
にロードされる。そして、カートリッジ内部に収容され
た媒体に対して、ドライブユニットにより処理が行われ
る。具体的には、ドライブユニットにより媒体に対する
情報の記録及び／又は再生が行われる。

【０００３】カートリッジの投入及び排出を行うため
に、ライブラリ装置は、通常、カートリッジアクセスス
テーション（ＣＡＳ）を有している。また、カートリッ
ジアクセスステーション、各セル及びドライブユニット
の間でカートリッジを移送するために、ライブラリ装置
は、カートリッジに作用するアクセッサロボットを有し
ている。

【０００４】大規模なライブラリ装置においては、カー
トリッジの効率的な搬送を可能にするために、アクセッ
サロボットは、少なくとも１つの直線に沿って、具体的
には水平方向に移動する。例えば、我々が先に提案した
ライブラリ装置（特開平８−２３５７２９号公報）にお
いては、水平方向に設けられる直線上のレールに沿っ
て、アクセッサロボットはそれ自身が有するモータの駆
動力によって移動する。

【０００５】アクセッサロボットに電力を供給し或いは
制御信号のやり取りを行うために、アクセッサロボット
には給電用のケーブルが接続される。大規模なライブラ
リ装置においては、アクセッサロボットの移動範囲は２
０ｍを超えることもあるので、それに伴って長くなりが
ちであるケーブルの対処を含む特別な給電メカニズムが
要求される。

【０００６】アクセッサロボットが移動した位置に係わ
らず、ケーブルに一定のテンションを与えてケーブルの
弛みを防止するために、ワイヤロープ及び遊動プーリ
（動滑車）を使用することができる。ワイヤロープの一
端はライブラリ装置のハウジングに固定され、他端はア
クセッサロボットに接続される。アクセッサロボットが
ある距離を移動したときに、遊動プーリはその半分の距
離を移動するので、遊動プーリと共に移動するケーブル
ドラムにケーブルを巻回し、ケーブルの一端をアクセッ
サロボットに固定すると共に他端をハウジングに対して
固定しておくことによって、ケーブルには常に一定のテ
ンションが与えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年においては、アク
セス速度が高くなったことに伴いアクセッサロボットの
高速化が要求され、アクセッサロボットの加速度の増大
によりワイヤロープの損傷が激しくなっている。

【０００８】よって、本発明の目的は、ワイヤロープの
耐久性を上げることによって、信頼性の高いライブラリ
装置を提供することにある。本発明の他の目的は、以下
の説明から明らかになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、移動式
ロボットへの給電メカニズムが提供される。このメカニ
ズムは、少なくとも１つの直線に沿って移動するロボッ
トと、ロボットのための給電用のケーブルとを備えてい
る。ケーブルは第１端及び第２端を有しており、第１端
はロボットに接続され、第２端は基準位置（例えばライ
ブラリ装置のハウジング）に固定される。ケーブルはケ
ーブルドラムに巻回される。ケーブルドラムはアームに
回転可能に支えられる。ワイヤロープがアームに作用し
て、ケーブルにテンションが与えられる。このライブラ
リ装置は、特に、ワイヤロープの捩じり応力を解除する
ための手段によって特徴付けられる。この手段はワイヤ
ロープの少なくとも一端に接続され、ワイヤロープを回
転可能に支えている。

【００１０】この構成によると、ワイヤロープの捩じり
応力が解除されるので、ワイヤロープの疲労特性等が向
上し、メカニズムの信頼性が向上する。望ましくは、ワ
イヤロープの捩じり応力を解除するための手段は、ロボ
ットに固定され又は基準位置に対して固定されるスラス
トベアリングを含む。これにより、ワイヤロープの一端
が容易に回転可能に支えられる。

【００１１】望ましくは、給電メカニズムは、ワイヤロ
ープのテンション変動を減らすためのアブソーバを更に
備えている。ロボットが起動又は停止する際に、ワイヤ
ロープに過大なテンションが加わったとしても、アブソ
ーバの採用によりそのようなテンションを効果的に吸収
することができる。

【００１２】本発明の他の側面によると、セルユニット
と、ドライブユニットと、アクセッサロボットとを備え
たライブラリ装置が提供される。セルユニットは、記憶
媒体を収容するカートリッジが収容される複数のセルを
有している。ドライブユニットは、記憶媒体を用いた処
理（記録及び再生等）を行う。アクセッサロボットは、
セルユニット及びドライブユニットの間でカートリッジ
を移送する。このライブラリ装置は、本発明による給電
メカニズムを含む。

【００１３】大規模なライブラリ装置では、アクセッサ
ロボットの移動距離が大きくなるので、これに伴ってア
クセッサロボットに接続されるワイヤロープも長くなり
がちであるから、アクセッサロボットの駆動を繰り返す
うちに、ワイヤロープには捩じり応力が累積しやすくな
る。従って、本発明による給電メカニズムをアクセッサ
ロボットに適用することによって、信頼性の高いライブ
ラリ装置の提供が可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施の形
態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明
によるライブラリ装置の実施形態を示す透視図である。
このライブラリ装置は、２つのアクセッサユニット７及
び９と、アクセッサユニット７及び９間に設けられる３
つの通路ユニット１３ａ，１３ｂ及び１３ｃと、通路ユ
ニット１３ａ，１３ｂ及び１３ｃに沿って設けられる４
つのドライブユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２
ｄ並びに２つのドラムユニット１０ａ及び１０ｂと、ア
クセッサユニット９に対応して設けられる制御ユニット
４とを備えている。各ユニットは、記憶容量に応じて拡
張的に配置されていてもよい。

【００１５】アクセッサユニット７及び９の各々は、そ
の前面側にカートリッジアクセスステーション（ＣＡ
Ｓ）５を有している。各カートリッジアクセスステーシ
ョン５は、カートリッジ投入口６及びカートリッジ排出
口８を有しており、投入口６及び排出口８はそれぞれ垂
直軸線回りに１８０°回転可能である。アクセッサユニ
ット７及び９間には、Ｘ軸を定義するレール２０が設け
られる。Ｘ軸と共に、鉛直方向で定義されるＹ軸と、Ｘ
軸及びＹ軸に垂直なＺ軸とが採用される。

【００１６】このライブラリ装置は、更に、レール２０
に沿って移動する１つ又は複数のアクセッサロボット１
４を備えている。図では、２つのアクセッサロボット１
４及び１４がそれぞれアクセッサユニット７及び９内に
待機している。各アクセッサロボット１４は、レール２
０に沿って移動可能なレールベース３２と、レールベー
ス３２に固定される垂直コラム１８と、垂直コラム１８
に沿ってＹ軸方向に移動可能なハンドアセンブリ１６と
を有している。従って、ハンドアセンブリ１６はＸ軸方
向及びＹ軸方向に移動可能である。

【００１７】ドラムユニット１０ａ及び１０ｂは、それ
ぞれ、複数のセルを有するセルドラム１５ａ及び１５ｂ
を有している。セルドラム１５ａ及び１５ｂの各々は、
７つのセルセグメント１７ａ〜１７ｇを有している。セ
ルセグメント１７ａ〜１７ｇの各々は、３列ｎ段のセル
を有する。各セルは、磁気テープが収容されるカートリ
ッジを格納する。このカートリッジは例えばＩ３４８０
型磁気テープカートリッジである。

【００１８】ドライブユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
及び１２ｄの各々は、複数台、例えば４台のテープドラ
イブユニットを有している。各テープドライブユニット
はカートリッジの投入・排出口を有しており、テープド
ライブユニットは、投入・排出口から投入されたカート
リッジに収容されている磁気テープについて情報の記録
／再生を行う。

【００１９】アクセッサロボット１４は、自らが移動す
ると共にそのハンドアセンブリ１６を駆動することによ
って、カートリッジアクセスステーション５と、テープ
ドライブユニットの投入・排出口と、セルドラム１５ａ
及び１５ｂのセルとの間でカートリッジを搬送する。こ
の動作及びこれに関連する動作を制御するための制御プ
リント配線板が制御ユニット４内に設けられている。

【００２０】図２は、図１に示されるアクセッサロボッ
ト１４の上部の側面図である。ハンドアセンブリ１６
は、垂直コラム１８に形成されたガイドレール２２に沿
って上下方向に移動する支持ベース２４上に搭載されて
いる。支持ベース２４は、更に、モータ２５と、モータ
２５を制御する制御回路のためのプリント配線板２９と
を搭載している。支持ベース２４は、モータ２５及びプ
リント配線板２９と一緒に、Ｙ軸方向に沿ってガイドレ
ール２２に案内されつつ移動する。

【００２１】モータ２５が駆動されると、モータ２５の
出力軸に連結されたタイミングベルト２６により、ハン
ドアセンブリ１６のマウントベース２７が、垂直軸（Ｙ
軸と平行な軸）線回りに旋回する。つまり、モータ２
５、ハンドアセンブリ１６及びマウントベース２７は、
カートリッジをθ方向に移動させる機構を構成してい
る。

【００２２】図３は、図１に示されるアクセッサロボッ
ト１４のＸ軸方向移動機構の説明図である。垂直コラム
１８は、支持ベース２４をガイドレール２２に沿って往
復移動させるためのＹ軸モータ４６を支持している。垂
直コラム１８はレールベース３２に支持されている。レ
ールベース３２は、ローラ３４ａ及び３４ｂとローラ３
６ａ及び３６ｂとをそれぞれ回転可能に支持している。
ローラ３４ａ及び３４ｂはレールベース３２の一端でレ
ール２０を挟持しており、ローラ３６ａ及び３６ｂはレ
ールベース３２の他端でレール２０を挟持している。ロ
ーラ３８がレール２０と当接するようにレールベース３
２に支持されている。ローラ３８とレール２０との当接
力を調節することによって、レールベース３２とレール
２０との間の摩擦力を調整することができる。

【００２３】Ｘ軸モータ４２は、レールベース３２をレ
ール２０に沿って移動させるためのものである。モータ
４２はレールベース３２上に固定される。モータ４２の
出力軸にはピニオン４１が固定されており、ピニオン４
１は、レール２０が固定されるハウジングに取り付けら
れた図示しないラックと係合している。

【００２４】Ｙ軸モータ４６及びＸ軸モータ４２を制御
する制御回路のためのプリント配線板４０がレールベー
ス３２上に固定されている。プリント配線板４０は、後
で詳細に説明するケーブル４４によって、制御ユニット
４（図１参照）内に設けられた制御装置に接続される。
ケーブル４４は、例えば、並設された複数の電線とこれ
ら電線を絶縁するための絶縁被覆とからなる弾性変形可
能なフラットケーブルによって提供される。

【００２５】図４は、図１に示されるハンドアセンブリ
１６の概略斜視図である。ハンドアセンブリ１６はベー
ス２８を備えている。ベース２８には、上ハンド３４６
及び下ハンド３４８を有するハンドユニット３３０が前
進位置と後退位置との間で移動可能で搭載されている。
ベース２８は、ベース２７に支持された回転軸３６０の
回りに回動可能に設けられている。ベース２７は図示し
ないモータを搭載しており、このモータによってベース
２８が回転軸３６０の回りに回動する。

【００２６】ベース２８の後端部には、ハンドユニット
３３０を移動させるためのモータ３３２が搭載されてい
る。モータ３３２の出力軸には、図示しないプーリが固
定されている。ベース２８の前端部には、プーリ３３４
が回転可能に取り付けられている。モータ３３２の出力
軸に固定されたプーリと、プーリ３３４との間に渡って
タイミングベルト３３６が掛け回されている。タイミン
グベルト３３６はハンドユニット３３０に連結されてい
る。

【００２７】モータ３３２が回転すると、モータの駆動
力はタイミングベルト３３６を介してハンドユニット３
３０に伝達され、ハンドユニット３３０が動かされる。
ハンドユニット３３０はベース２８に設けられたガイド
レール３３８に沿って前進位置と後退位置との間でスラ
イド運動をする。タイミングベルト３３６がハンドユニ
ット３３０に連結されているため、モータ３３２が回転
すると、ハンドユニット３３０が矢印Ａで示すように、
前進位置と後退位置との間でレール３３８に案内されて
移動する。

【００２８】ハンドアセンブリ１６のベース２８の先端
には、センサ３６２が設けられている。センサ３６２は
セル内のカートリッジ有無等の検出を行うために用いら
れる。

【００２９】このように、図１に示されるライブラリ装
置にあっては、特定の動作を行うアクセッサロボット１
４が用いられているので、カートリッジアクセスステー
ション５と、セルドラム１５ａ及び１５ｂの各セルと、
ドライブユニット１２ａ〜１２ｄの各磁気テープドライ
ブの投入・排出口との間でカートリッジの移送を行うこ
とができる。尚、セルドラム１５ａ及び１５ｂの各々の
セルへのアクセスは、各セルドラムの回転位置決めと、
ハンドアセンブリ１６のＹ軸方向への移動及びθ軸回り
の回転とにより行うことができる。

【００３０】以下、この実施形態で特徴的な給電メカニ
ズムについて説明する。この給電メカニズムは、図１の
ライブラリ装置のアクセッサロボット１４に適用され
る。図５は、この給電メカニズムの平面図、図６は給電
メカニズムの動作の説明図である。フラットケーブル４
４は、アクセッサロボット１４と外部回路（例えば図１
の制御ユニット４内の回路）との間で、制御信号のやり
取り及び／又は電力の供給に供される。フラットケーブ
ル４４は、その一端をアクセッサロボット１４のレール
ベース３２に固定され、ケーブルドラム５０に半回巻回
されてその他端を留め具５２によりライブラリ装置のハ
ウジングに固定されている。アクセッサロボット１４及
びケーブルドラム５０はレール２０に沿ってＸ軸方向に
移動するので、留め具５２によるフラットケーブル４４
の固定位置がこの給電メカニズムの基準位置となる。

【００３１】ケーブルドラム５０は、アーム５４によっ
て回転可能に支えられている。フラットケーブル４４に
常時予め定められたテンションを与えるために、アーム
５４に作用するワイヤロープ５５が用いられている。

【００３２】ワイヤロープ５５の一端は、ハウジングに
固定されたプーリサポート５６上に設けられた巻き上げ
機構５８に接続され、ワイヤロープ５５の他端は、捩じ
り応力の解除機構６０を介してアクセッサロボット１４
のレールベース３２に接続されている。解除機構６０は
ワイヤロープ５５を回転可能に支えるものであり、その
詳細な構成については後述する。

【００３３】ワイヤロープ５５のために、アーム５４に
は２つの遊動プーリ６２及び６４が回転可能に設けら
れ、プーリサポート５６には静止プーリ６６が回転可能
に設けられ、留め具５２の近傍にはもう１つの静止プー
リ６８がプーリサポート７０により回転可能に設けられ
ている。プーリサポート７０はハウジングに固定されて
いる。従って、静止プーリ６６及び６８は基準位置に対
して固定されることとなる。

【００３４】プーリ６２，６４及び６６の各々はＹ軸に
平行な回転軸を有しており、ケーブルドラム５０及びプ
ーリ６８はＺ軸に平行な回転軸を有している。ワイヤロ
ープ５５は、遊動プーリ６２及び６４にそれぞれ１／４
回ずつ合計で半回巻回されており、静止プーリ６６に半
回巻回されており、静止プーリ６８に半回巻回されてい
る。

【００３５】この給電メカニズムの構成によると、図６
に示されるように、アクセッサロボット１４が駆動され
てＸ軸方向に距離Ｌ移動したときに、この移動に追随し
てケーブルドラム５０及びアーム５４も同じ向きに距離
Ｌ／２だけ移動し、その間、フラットケーブル４４には
ワイヤロープ５５によって一定のテンションが与えられ
ているので、フラットケーブル４４の弛みが防止され、
アクセッサロボット１４のＸ軸上の位置に係わらず常に
良好に給電を行うことができる。

【００３６】図７は、図５に示される巻き上げ機構５８
の平面図である。巻き上げ機構５８は、ワイヤロープ５
５が少なくとも１／４回巻回される静止プーリ７２と、
ワイヤロープ５５の終端近傍の部分が巻回される巻き上
げリール７４とを含む。静止プーリ７２はプーリサポー
ト５６に回転可能に設けられており、その回転軸はＹ軸
と平行である。リール７４の回転軸は、ここでは、Ｙ軸
に対して垂直であり、且つ、Ｘ軸及びＺ軸に対して概略
４５°の角度をなしている。

【００３７】リール７４には、リール７４を一方向にだ
け回転可能にするためのラチェット機構７６が付随的に
設けられている。従って、図５の給電メカニズムを得る
ためにワイヤロープ５５を張るに際しては、ワイヤロー
プ５５の一端をリール７４に固定して、ラチェット機構
７６を用いてリール７４を一方向に回転させていくこと
によって、必要なワイヤロープ５５のテンションを得る
ことができる。このワイヤロープ５５のテンションは、
フラットケーブル４４に与えられるべき予め定められた
テンションによって決定される。

【００３８】ワイヤロープ５５は、例えば、７本のスト
ランドを撚り合わせその上に厚み０．３ｍｍのナイロン
コーティングを施して形成されており、その直径は１．
８ｍｍである。各ストランドは、例えば、１９本のステ
ンレス鋼線を撚り合わせたもので、各鋼線の直径は０．
０１ｍｍである。

【００３９】ワイヤロープの製網工程或いは取付作業時
にワイヤロープに捩れが発生し、ワイヤロープの使用に
際してプーリとの摩擦によりその捩れが変化して所謂
「撚り詰まり」或いは「撚り戻り」現象がおき、ワイヤ
ロープの疲労特性が劣化することは、前述した通りであ
る。このような疲労特性の劣化を防止するために、この
実施形態では、ワイヤロープ５５の一端に、ワイヤロー
プ５５の捩じり応力を解除するための解除機構６０を設
けているのである。

【００４０】図８を参照すると、解除機構６０の断面図
が示されている。レールベース３２（アクセッサロボッ
ト１４）のフレーム７８上には、板バネ８０を介してス
ラストベアリング８２が設けられている。スラストベア
リング８２は、リング状の固定部材８４及び回転部材８
８と、部材８４及び８８間に介在する複数のボールベア
リング８６とからなる。固定部材８４はダボ９０により
板バネ８０上で位置決めされており、回転部材８８はボ
ールベアリング８６によって固定部材８４に対して滑ら
かに回転可能である。

【００４１】スラストベアリング８２にはカラー９２を
介してボルト９４が貫通しており、ボルト９４はフレー
ム７８及び板バネ８０に形成された穴にも貫通してい
る。ボルト９４の先端はコネクタ９６によりワイヤロー
プ５５の一端に接続される。ボルト９４の後端側にはダ
ブルナット１００及び１０２が設けられており、カラー
９２とナット１００との間には、テンション変動吸収用
のコイルスプリング９８が介在している。コイルスプリ
ング９８は、例えば、ステンレス鋼からなり、スラスト
ベアリング８２としては、例えば、日本ミニチュアベア
リング社製のＳＳＴ−１７５０−ＤＳＧを用いることが
できる。

【００４２】この実施形態では、コイルスプリング９８
は、ワイヤロープ５５のテンション変動を吸収するため
のアブソーバとして機能する。即ち、アクセッサロボッ
ト１４が停止している等の定常時には、ワイヤロープ５
５のテンションと釣り合うようにコイルスプリング９８
は縮んでおり、アクセッサロボット１４の加減速時に
は、コイルスプリング９８が定常状態から縮むか或いは
伸びるかして、ワイヤロープ５５のテンション変動によ
るエネルギーがコイルスプリング９８により熱に変換さ
れて、テンション変動が吸収されるのである。

【００４３】アクセッサロボット１４は、典型的には、
最大速度は３ｍ／ｓｅｃであり、加減速時の加速度の絶
対値は３ｍ／ｓｅｃ²程度となる。この加速度とアクセ
ッサロボット１４の質量とから計算すると、加減速時に
ワイヤロープ５５に与えられるテンションは３０ｋｇｆ
乃至４５ｋｇｆとなり、このような大きなテンションが
与えられる可能性の下では、アブソーバによりワイヤロ
ープ５５のテンション変動を吸収することによるワイヤ
ロープ５５の疲労特性の向上効果は大きいものである。

【００４４】この実施形態では、解除機構６０の主要構
成要素としてスラストベアリング８２を用いており、こ
のスラストベアリング８２においては、固定部材８４と
回転部材８８との間の回転方向の摩擦は極めて小さいの
で、ワイヤロープ５５の捩じり応力を容易に解除するこ
とができる。その結果、ワイヤロープ５５の疲労特性が
向上し、ライブラリ装置の長期信頼性が向上する。特
に、図１のライブラリ装置において、ドラムユニットや
ドライブユニットが増設された場合、Ｘ軸レール２０の
長さは２０ｍ乃至３０ｍにも達するので、そのような長
いレール２０に付随する長いワイヤロープ５５が用いら
れている場合には、ワイヤロープ５５の捩じり応力の解
除によるワイヤロープ５５の疲労特性の向上効果は顕著
である。

【００４５】この実施形態では、アーム５４に設けられ
る少なくとも１つの遊動プーリ（プーリ６２及び６４）
と、基準位置に対して固定される少なくとも２つの静止
プーリ（プーリ６６及び６８）とを用いて、これらのプ
ーリにワイヤロープ５５を巻回しているので、ワイヤロ
ープ５５のテンションを常時アーム５４に作用させて、
アクセッサロボット１４の位置に係わらず一定のテンシ
ョンをフラットケーブル４４に与えることができる。

【００４６】また、アブソーバの採用によりワイヤロー
プ５５のテンション変動を減らすようにしているので、
アクセッサロボット１４の加減速時におけるフラットケ
ーブル４４のテンション変動も減らすことができ、給電
メカニズムの信頼性が更に向上する。

【００４７】図９は、図５に示される給電メカニズムに
適用可能な調心機構の一部破断平面図、図１０は同調心
機構の側面図である。この調心機構は、静止プーリ６６
をその回転軸に垂直な２軸に関して回動自在に支えるた
めのものである。

【００４８】具体的には、調心機構は、プーリ６６をＹ
軸と平行な回転軸により回転可能に支えるサポート部材
１０６と、サポート部材１０６をＺ軸と平行な回転軸に
より回動可能に支えるもう１つのサポート部材１０８
と、サポート部材１０８に固定されたボルト１１０をＸ
軸と平行な回転軸により回動可能に支えるスラストベア
リング１１２とを含む。

【００４９】スラストベアリング１１２は、プーリサポ
ート５６上に固定された断面Ｌ字状の金具１１４にダボ
１１６により位置決めされる固定部材１１８と、固定部
材１１８に対して回転可能な回転部材１２０と、部材１
１８及び１２０間に設けられる複数のボールベアリング
１２２とからなる。ボルト１１０は、ダブルナット１２
４及び１２６によって、カラー１２８を介してスラスト
ベアリング１１２の回転部材１２０に接続されている。

【００５０】スラストベアリング１１２としては、図８
に示されるスラストベアリング８２と同種のものを用い
ることができる。この調心機構の採用により、ワイヤロ
ープ５５がその自重により垂れ下がったとしても、サポ
ート部材１０６がＺ軸と平行な回転軸に対して回動可能
であることから、自動的に調心が行われて、ワイヤロー
プ５５とプーリ６６の回転軸との垂直性は常に保たれ、
ワイヤロープ５５とプーリ６６の溝との接触面積が不所
望に大きくなることが防止され、ワイヤロープ５５及び
／又はプーリ６６の磨耗が少なくなる。

【００５１】また、例えば図５に示されるように、アー
ム５４がプーリ６６に比較的接近しており、プーリ６６
に対して片側のワイヤロープ５５の部分だけが垂れ下が
った場合には、サポート部材１０８及びボルト１１０が
Ｘ軸と平行な回転軸について回動可能であることから、
このようなワイヤロープ５５の片側の垂れ下がりにもこ
の調心機構は自動的に追従することができる。

【００５２】更に、このような調心機構を採用すること
により、プーリサポート５６の取付精度を緩和すること
ができる。即ち、プーリ６６が図５に示されるように直
接プーリサポート５６に支えられている場合、プーリ６
６の回転軸のアライメント調整を高精度に行わないと、
ワイヤロープ５５の弛み等によりワイヤロープ５５の磨
耗が大きくなるとの対比して、上述のような調心機構の
採用により、プーリ６６或いはプーリサポート５６の取
付精度が緩和されるのである。

【００５３】図９及び図１０の説明では、調心機構がプ
ーリ６６に適用されているが、この種の調心機構を図５
のプーリ６８に適用することもできる。これにより、同
じ原理に従って、ワイヤロープ５５及び／又はプーリ６
８の磨耗が少なくなり、ライブラリ装置の長期信頼性が
向上する。この場合、プーリ６８の回転軸はＺ軸と平行
であり、ワイヤロープ５５の自重による垂れ下がりはそ
れ程悪影響を与えないかも知れないので、プーリ６８を
その回転軸に垂直な１軸（例えばＸ軸と平行な軸）に関
してだけ回動自在に支えるように調心機構を構成しても
よい。

【００５４】図１１は、図５に示されるアーム５４の変
形例を示す側面図である。ここでは、遊動プーリ６２及
び６４が実質的に水平面上で回転するようにアーム５４
の重量配分を補正するためのバランスウェイト１３０が
用いられている。具体的には、遊動プーリ６２及び６４
並びにそれらの附帯物を含めたアーム５４の重量配分を
補正するために、アーム５４上のケーブルドラム５０の
回転軸について遊動プーリ６２及び６４と反対の側に２
つのバランスウェイト１３０（１つのみ図示）が設けら
れている。２つのバランスウェイト１３０はケーブルド
ラム５０の両側に設けられる。

【００５５】この変形例によると、遊動プーリ６２及び
６４が実質的に平面上で回転するので、ワイヤロープ５
５が遊動プーリ６２及び６４の各々の回転軸に対して垂
直に位置しやすくなるので、ワイヤロープ５５の磨耗を
防止してライブラリ装置の長期信頼性を高めることがで
きる。

【００５６】図１２は、図５に示される給電メカニズム
に付加することができるアイドラの側面図である。図５
の給電メカニズムでは、静止プーリ６６はその回転軸を
鉛直方向（Ｙ軸と平行な方向）に有している。そのた
め、ワイヤロープ５５が自重により弛み、ワイヤロープ
５５等が磨耗しやすくなることは前述した通りである。

【００５７】図１２の実施形態では、静止プーリ６６の
回転軸の近傍でワイヤロープ５５に従動するアイドラ１
３２が用いられている。アイドラ１３２はドラム形状を
有しており、このアイドラ１３２はＺ軸と平行な回転軸
により回転可能になるようにプーリサポート５６に設け
られている。

【００５８】アイドラ１３２の円周面の最高位置はプー
リ６６のワイヤロープ５５が巻回される溝の中心位置に
ほぼ一致するようにされており、これにより、ワイヤロ
ープ５５のプーリ６６近傍の部分がプーリ６６の回転軸
に対して垂直に維持されるようになり、ワイヤロープ５
５の磨耗が防止される。

【００５９】その結果、ワイヤロープ５５の寿命が伸
び、ライブラリ装置の信頼性を高めることができる。図
５に示される給電メカニズムでは、ワイヤロープ５５の
捩じり応力を解除するための解除機構６０がアクセッサ
ロボット４４に設けられているが、ワイヤロープ５５の
他端に作用する同等の解除機構をプーリサポート５６の
側に設けてもよい。或いは、ワイヤロープ５５の両端に
それぞれ作用する２つの解除機構をアクセッサロボット
１４及びプーリサポート５６の両方に設けてもよい。

【００６０】図５の実施形態では、フラットケーブル４
４にテンションを与えるためのワイヤロープ５５をアー
ム５４に作用させるために、ワイヤロープ５５が巻回さ
れる少なくとも１つの遊動プーリと少なくとも２つの静
止プーリとを用いているが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、ワイヤロープの一端をアーム５４に固定
し、他端をハウジングに固定されたスプリングに接続
し、そのスプリングの付勢力によって常時安定したテン
ションがフラットケーブル４４に与えられるようにし
て、給電メカニズムを構成してもよい。この場合にも、
そのワイヤロープの少なくとも一端に捩じり応力を解除
するための解除機構を設けておくことによって、ワイヤ
ロープの疲労特性が向上し、信頼性が高まる。

【００６１】以上の説明では、本発明の給電メカニズム
がライブラリ装置に適用されているが、少なくとも１つ
の直線に沿って移動する移動式ロボットに本発明を適用
した場合にも同じような効果が生じることは言うまでも
ない。

【００６２】最後に、本発明又はその実施形態の優位性
を従来技術（特にライブラリ装置）との対比において一
般的に説明する。従来のライブラリ装置においては、ア
クセッサロボットの移動速度は低くまたその加速度も小
さかったため、ワイヤロープの損傷は殆ど問題にはなら
なかった。

【００６３】ところが、近年においては、アクセッサロ
ボットの高速化及びその加速度の増大に伴い、ワイヤロ
ープの損傷が激しくなり、使用に耐えない状況も生じて
いた。

【００６４】発明者は、当初、アクセッサロボットの加
速度の増大に伴いワイヤロープの捩れ減少が発生し、こ
れが顕著になったのであろうと考えた。しかし、ワイヤ
ロープの捩れは、アクセッサロボットの移動方向によ
り、「撚り詰まり」になるか「撚り戻し」になるかが決
定される。

【００６５】従って、一直線上を移動するアクセッサ構
造の場合、両方向への移動量はほぼ等しいから移動に際
して捩れは発生するものの、最終的に捩れは相殺され、
ワイヤロープへのストレスは解消される。これでは、ワ
イヤロープが使用に耐えないほどになるとは考えにく
い。

【００６６】そこで、発明者は、ワイヤロープの捩れ具
合を測定することにした。その結果、アクセッサロボッ
トの移動に伴い、ワイヤロープの「撚り詰まり」及び
「撚り戻し」は予想通り発生したが、実験後のワイヤロ
ープの捩れは実験前の状態には戻らないことが明らかと
なった。

【００６７】具体的には、装置の使用に伴ってワイヤロ
ープの捩れは一定方向に増加していく傾向が見られた。
その実験に基づき、発明者は、捩れの原因はアクセッサ
ロボットの加速度に大きく関係すると考え、また、捩れ
が蓄積されていく原因は、ライブラリ装置の運用状態に
あると判断した。即ち、実施形態で説明したように、セ
ル収容棚を左右に備え、その中央を直線的に移動するア
クセッサロボットを備えている場合、アクセッサロボッ
トの移動方向及び移動距離は極めて多彩なものとなる。
アクセッサロボットの移動距離は毎回異なり、また、ア
クセッサロボットの位置決めを最短時間で行う必要があ
るために、アクセッサロボットの加速度も毎回異なるこ
ととなるのである。

【００６８】ここで、ワイヤロープの捩れはアクセッサ
ロボットの加速度に依存するとすれば、前述のように、
本発明によるライブラリ装置におけるアクセッサロボッ
トにあっては、「撚り詰まり」を発生させる方向への移
動回数及び加速度と、「撚り戻し」を発生させる方向へ
の移動回数及び加速度とが異なったもとのなるので、結
果として、「撚り戻し」及び「撚り詰まり」の一方が大
きくなり、これが蓄積されるものと考えられる。

【００６９】従って、このような現象は、対向してセル
収納棚を備え、その中央を直線的に移動するアクセッサ
ロボットを備えたという構成で、且つ、セル収納棚に収
納されているカートリッジへのアクセスがランダムに要
求されるライブラリ装置であるからこそ発生する現象で
あるといえる。

【００７０】従って、本発明によりワイヤロープの捩じ
り応力を解除することによって、蓄積される捩れに対処
することができ、ワイヤロープの寿命が延び、そのワイ
ヤロープが用いられているライブラリ装置の信頼性が高
まる、という顕著な作用効果が生じるものである。

【００７１】

【発明の効果】ワイヤロープは、一般的に、複数の鋼線
を撚ることにより製網される。この製網工程では、ワイ
ヤロープに捩れの癖が生じやすく、癖取りを行っても完
全には取り切れずに多少癖が残り、ワイヤロープにより
捩じれの癖のバラツキが見られる。また、ワイヤロープ
を張るに際しても、捩じれた状態で張られることがあ
る。このように、捩じり応力が生じている状態でワイヤ
ロープを駆動すると、ワイヤロープの疲労特性が悪くな
る。

【００７２】本発明によると、給電用のケーブルにテン
ションを与えるためのワイヤロープが用いられる給電メ
カニズムにワイヤロープの捩じり応力を解除するための
手段を設けたので、ワイヤロープの寿命が伸び、この給
電メカニズム或いは該メカニズムを有するライブラリ装
置の信頼性が高まるという効果が生じる。

【００７３】また、ロボットが起動或いは停止する際に
ワイヤロープに過大なテンションが加わり、これもワイ
ヤロープを疲労させる一要因となっている。本発明の特
定の実施形態によると、ワイヤロープのテンション変動
を減らすためのアブソーバが採用されているので、ロボ
ットが起動又は停止する際に、ワイヤロープに過大なテ
ンションが加わったとしても、アブソーバの採用により
そのようなテンションを効果的に吸収することができ、
ワイヤロープの耐久性が向上する。

【００７４】また、ハウジングの組み立て精度或いはプ
ーリサポートの製造上の精度によっては、プーリ軸のア
ライメントがバラつき、これもワイヤロープに捩じれを
与える要素になっている。プーリ軸のアライメントの悪
さは、プーリとワイヤロープとの不所望な接触面積の拡
大を来たし、ワイヤロープが磨耗しやすくなるという問
題もある。

【００７５】本発明の特定の実施形態によると、プーリ
をその回転軸に垂直な二軸に関して回動自在に支える調
心機構を採用しているので、プーリ軸のアライメントが
良好に保たれ、ワイヤロープの耐久性が向上する。

【００７６】本発明の特定の実施形態によると、プーリ
が実質的に水平面上で回転するようにアームの重量配分
を補正するためのバランスウェイトが採用されているの
で、プーリ軸のアライメントを良好に保つことができ、
ワイヤロープの耐久性が向上する。

【００７７】また、水平に張られていることが期待され
るワイヤロープが自重により垂れ下がり、これにより捩
じれ或いは磨耗が発生してワイヤロープの寿命が短くな
ることがある。

【００７８】本発明の特定の実施形態によると、ワイヤ
ロープに従動するアイドラをプーリの近傍に設けている
ので、ワイヤロープの垂れ下がりが防止され、ワイヤロ
ープの耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるライブラリ装置の実施形態
を示す透視図である。

【図２】図１に示されるアクセッサロボット１４の上部
の側面図である。

【図３】図１に示されるアクセッサロボット１４のＸ軸
方向移動機構の説明図である。

【図４】図１に示されるハンドアセンブリ１６の概略斜
視図である。

【図５】図１に示されるライブラリ装置に適用される給
電メカニズムの平面図である。

【図６】図５に示される給電メカニズムの動作説明図で
ある。

【図７】図５に示される巻き上げ機構５８の平面図であ
る。

【図８】図５に示される解除機構６０の断面図である。

【図９】図５に示される給電メカニズムに適用可能な調
心機構の一部破断平面図である。

【図１０】図９に示される調心機構の側面図である。

【図１１】図５に示されるアーム５４の変形例を示す側
面図である。

【図１２】図５に示される給電メカニズムに付加するこ
とができるアイドラの側面図である。

【符号の説明】１４アクセッサロボット２０レール４４ケーブル（フラットケーブル）５０ケーブルドラム５４アーム６２，６４遊動プーリ６６，６８静止プーリ６０捩じり応力の解除機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記憶媒体を収容するカートリッジが収納
される複数のセルを有するセルユニットと、上記記憶媒体を用いた処理を行うドライブユニットと、上記セルユニット及び上記ドライブユニットの間で上記
カートリッジを移送するアクセッサロボットと、第１端及び第２端を有し該第１端は上記アクセッサロボ
ットに接続され該第２端は基準位置に固定される給電用
のケーブルと、該ケーブルが巻回されるケーブルドラムと、該ケーブルドラムを回転可能に支えるアームと、該アームに作用して上記ケーブルにテンションを与える
ためのワイヤロープと、該ワイヤロープの少なくとも一端に接続され該ワイヤロ
ープを回転可能に支えることにより該ワイヤロープの捩
じり応力を解除するための手段とを備えたライブラリ装
置。
【請求項２】請求項１に記載のライブラリ装置であっ
て、上記捩じり応力を解除するための手段は、上記アクセッ
サロボットに固定され又は上記基準位置に対して固定さ
れるスラストベアリングを含むライブラリ装置。
【請求項３】請求項１に記載のライブラリ装置であっ
て、上記ワイヤロープのテンション変動を減らすためのアブ
ソーバを更に備えたライブラリ装置。
【請求項４】請求項１に記載のライブラリ装置であっ
て、上記アームに設けられる少なくとも１つの遊動プーリ
と、上記基準位置に対して固定される少なくとも２つの静止
プーリとを更に備え、上記ワイヤロープの一端は上記基準位置に対して固定さ
れ、他端は上記遊動プーリ及び上記静止プーリを経て上
記アクセッサロボットに接続されるライブラリ装置。
【請求項５】請求項４に記載のライブラリ装置であっ
て、上記静止プーリの少なくとも１つをその回転軸に垂直な
２軸に関して回動自在に支える調心機構を更に備えたラ
イブラリ装置。
【請求項６】請求項４に記載のライブラリ装置であっ
て、上記遊動プーリが実質的に水平面上で回転するように上
記アームの重量配分を補正するためのバランスウェイト
を更に備えたライブラリ装置。
【請求項７】請求項４に記載のライブラリ装置であっ
て、上記静止プーリの少なくとも１つはその回転軸を鉛直方
向に有しており、該回転軸の近傍で上記ワイヤロープに従動するアイドラ
を更に備えたライブラリ装置。