JP2008004207A - ライブラリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ライブラリ装置に関し、より詳細には可動するカートリッジ収納ラックを備えてカートリッジ型の記録媒体の収納率を向上するライブラリ装置に関する。
【解決手順】 本発明は記録媒体を収納するカートリッジ収納ラックを収納面に対して奥行き方向に複数台配置し、移動機構によりカートリッジ収納ラックを移動させてハンドを搭載したロボットを配置する領域を確保し、その領域に移動機構によりロボットを移動させてハンドを指示されたカートリッジの収納位置に位置づけるよう構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ライブラリ装置に関し、より詳細には可動する収納ラックを備えてカートリッジ型の記録媒体の収納率を向上するライブラリ装置に関する。

データのバックアップとして、カートリッジに収納された磁気テープや光ディスクを記録媒体としたライブラリ装置が多く使用されている。近年ではバックアップするデータが増大し、ライブラリ装置に収納する記録媒体の収納率を向上することが求められている。

従来の収納率を向上したライブラリ装置について図面を参照して説明する。図１１は、ライブラリ装置の上面から見た概略の機構を示すもので、ライブラリ装置１０は、カートリッジを収納するカートリッジ収納ラック２０、カートリッジ内の記録媒体に記録したり、記録の再生を行うドライブ３０、カートリッジをカートリッジ収納ラック２０やドライブ３０に挿入、取り出し及び把持を行うハンド４０、このハンド４０を搭載しカートリッジ収納ラック２０の収納する棚やドライブ３０に位置付けするロボット５０、カートリッジを投入、排出する投入排出機構６０、ライブラリ装置１０と接続するコンピュータの指令を受けてライブラリ装置１０の全体を制御する制御部７０から構成する。

これらの動作を、コンピュータの指令を受けて指定されたカートリッジをカートリッジ収納ラック２０から取り出し、そのカートリッジを把持しながら移動し、ドライブ３０に挿入する場合について説明する。先ずコンピュータから指令を受け取った制御部７０は指定のカートリッジがどのカートリッジ収納ラックに収納され、その収納ラックのどの位置にあるかを図示しないカートリッジの収納位置を示すテーブルを参照して求める。そして、現在のハンド４０の置かれている位置からカートリッジの収納位置に移動する移動分を求め、ロボット５０によりハンド４０を移動させる。これでハンド４０はカートリッジが収納された位置に位置付けされたので、カートリッジ収納ラック２０の収納面に対して対峙するようハンド４０を回転し（ハンド４０はこの例では９０度毎の回転が行えるようになっている）、ハンド４０が備えるピッカ（図示しない）により収納されているカートリッジを取り出す。続いて制御器７０は、ハンド４０の現在位置からドライブ３０までの移動分を求めて移動の指示を出すと、ロボット５０はカートリッジを把持したハンド４０をドライブ３０まで移動する（カートリッジは搬送されたことになる）。そして、ハンド４０はドライブ３０の挿入口に対峙するよう回転し、カートリッジを挿入する。ドライブ３０はコンピュータから送られた情報を挿入された記録媒体に記録したり、記録媒体から再生した情報をコンピュータに送る。

図１１に示すように、カートリッジ収納ラック２０は「コ」の字に配置され、カートリッジの収納率を高めることを行っている。バックアップするデータ量が少なければ、カートリッジ収納ラック２０は１面で良い。

カートリッジの収納効率を高める提案として、磁気テープライブラリ装置のカートリッジ収納棚を幅方向に移動可能として奥行き方向に複数列配置し、カートリッジへのアクセスに際して幅方向にカートリッジ収納棚を移動してアクセッサを収納位置に位置付けする方法が提案されている。複数列のカートリッジ収納棚を配置できるためカートリッジ収納効率を高めることができる（例えば、特許文献１）。
特開２００４−１７８７０２号公報

上記に示したようにカートリッジの収納効率を高めることが求められている。従来方法として例えばカートリッジ収納ラックを「コ」の字に配置して収納効率を高めることが行われていた。しかし、バックアップするデータ量の更なる増大に対処するために、より大幅にカートリッジの収納効率を高める必要がある。

特許文献１に提案された方法はカートリッジ収納ラックを複数列配置することからカートリッジの収納効率を向上させることができる有効な方法と考える。本発明は提案された特許文献１とは異なる方法で、カートリッジの収納効率を向上させるライブラリ装置を提供する。

本発明のライブラリ装置は以下のように構成される。
（１）第１の発明
第１の発明は、可動するカートリッジ収納ラックを複数台配置し、制御部からの指示によりカートリッジ収納ラックを移動してロボットを配置させる領域を確保し、そこにロボットを移動させてヘッドを収納位置に位置づけすることを可能とするライブラリ装置である。

第１の発明は、収納ラックとロボット、移動機構および制御部とから構成する。

収納ラックは、カートリッジ型の記録媒体を複数個収納する棚で、その収納する面に対する奥行き方向に収納ラックを複数台配置したものである。

ロボットは、記録媒体を挿入または取り出しを行うと共に記録媒体を把持するハンドを搭載し、そのハンドを移動自在に収納ラックに位置付けする。

移動機構は、収納ラックとロボットとを奥行き方向に移動させる。移動は奥行き方向の前後に移動できる。

制御部は、外部コンピュータからの指示情報に基づいて、移動機構によって記収納ラックを移動してロボットを配置する領域を確保し、この領域にロボットを移動し、そしてハンドを指示された収納ラックの収納位置に位置付ける制御を行う。
（２）第２の発明
第２の発明は、第１の発明のロボットがハンドを退避させる退避領域を有し、収納ラックが確保した領域へのロボットの移動に際してハンドを退避領域に退避して収納ラックをロボットの内側を通過させる空間を作り、移動機構によって収納ラックを通過してロボットを移動する。
（３）第３の発明
第３の発明は、第１と第２の発明のライブラリ装置において、収納ラックは前面と背面との両面に収納棚を備え、ハンドは１８０度回転して記録媒体の収納ラックへの挿入と取り出しを行うことを特徴とする。
（４）第４の発明
第４の発明は、第１から第３の発明のライブラリ装置において、ロボットは記録媒体の記録・再生を行うドライブを搭載してロボットと共に移動し、ハンドは９０度毎に回転し記録媒体のドライブへの挿入と取り出しを行うことを特徴とする。
（５）第５の発明
第５の発明は、第１から第４の発明のライブラリ装置において、移動機構は収納ラックと前記ロボットとを載せるレールと、収納ラックとロボットの底部に設置した可動部からなることを特徴とする。

第１の発明により、複数台の収納ラックを配置できるのでカートリッジの収納率を格段に向上させたライブラリ装置の提供ができる。

第２の発明により、ロボットに収納ラックを通過させる空間を作ることにより、簡単な構造で対象とする収納ラックにアクセスできる。

第３の発明により、収納ラックの両面にカートリッジを収納する構造としたため、収納率をさらに向上させることができる。

第４の発明により、ドライブを可動するロボットに設置するようにしたので、収納ラックから取り出したカートリッジを短いパスでドライブに装着でき、短いアクセス時間を実現できる。

第５の発明により、収納ラックまたはロボットをレール上に載せて移動するようにしたため、簡単な構造でスムーズな移動ができる。

本発明の実施例について図１から図１０を用いて説明する。

最初に本発明のライブラリ装置の構造例を、図１を用いて説明する。図１において、ライブラリ装置１００は可動収納ラック２００、前部固定収納ラック３００、後部固定収納ラック４００、可動ロボット５００、可動収納ラック用レール２１０、可動ロボット用レール５１０から構成する。

可動収納ラック２００は前面と背面にそれぞれカートリッジの収納棚（セル）を備えおり、図１では４台構成としている。図２は可動収納ラック２００をより詳細に示すもので、両面にカートリッジを収納できることを示している。図２の可動収納ラック２００は、５×１７のセルを表裏の２面有し、計１７０個のカートリッジ２５０を収納できる。そして可動収納ラック２００の底部に図示しない可動機構を備え、可動収納ラック用レール２１０上を移動可能である。この可動収納ラック用レール２１０は後述する可動ロボット５００の底板より上に配置しており、可動収納ラック２００は可動ロボット５００のフレームの内側を通過できる。

図１に戻り、前部固定収納ラック３００と後部固定収納ラック４００はカートリッジの収納棚は片面で、収納面が内側に向き合う形で配置している。前部固定収納ラック３００、後部固定収納ラック４００とも固定し移動はしない。

可動ロボット５００は底部に図示しない可動機構を備え、可動ロボット用レール５１０上を移動できる。可動ロボット５００の詳細を図３に示す。可動ロボット５００は、下部をラックアクセスエリア、上部をハンド退避エリアとしている。可動ロボット５００は、ハンド６００を搭載したハンド搭載台５２０を備えており、このハンド搭載台５２０は可動ロボット５００の側板のフレーム上に配置したハンド移動レール５４０により上下に移動可能である。さらにハンド搭載台５２０上にもハンド移動レール５３０を備え、ハンド６００を幅方向に移動可能としている。さらにハンド６００は、回転軸を持ち９０度毎に回転できる。可動ロボット５００、ハンド搭載台５２０およびハンド６００はそれぞれ図示しない可動機構を備えており、図示しない制御部の制御指令で移動、回転を行う。可動ロボット５００にはドライブ７００を備えており、カートリッジ２５０をドライブ７００に装着または脱着するためのドライブ装脱着口７１０を側板のフレーム上に備える。ドライブ７００は可動ロボット５００に取り付けられているため、可動ロボット５００の移動の際には共に移動することになる。

次に、可動収納ラック２００と可動ロボット５００の可動の構造例を図４を用いて説明する。図４（ａ）の可動ロボット用レール５１０はライブラリ装置１００の最下部に配置され、ロボット可動機構５５０を介して可動ロボット５００を移動する。ロボット可動機構５５０は、例えば電動車輪で図示しない制御部により制御される。可動収納ラック用レール２１０は、可動ロボット５００の底部のフレームより上に配置され、収納ラック可動機構２２０を介して可動収納ラック２００の移動を可能にしている。収納ラック可動機構２２０もロボット可動機構５５０と同様に、例えば電動車輪で図示しない制御部により制御される。図４（ｂ）は図４（ａ）を「Ａ」の面から見た図で、この図で示されるように可動収納ラック２００は可動ロボット５００のフレームの中（内側）を通すことができる構造と外形寸法にしている。従って、可動ロボット５００は図３で示したハンド６００を退避エリアに移動させた状態で、可動収納ラック２００を中に通しながら移動できる。

図４では、レール上を可動収納ラック２００や可動ロボット５００を移動させる構造を示したが、レールを上部に配置して吊り構造とすることもできる。図５（ａ）と図５（ｂ）は吊り構造の例を示したもので、可動ロボット５００のフレームの内側に設置した「コ」の字型の吊りレール２３０で可動収納ラック２００と可動ロボット５００を吊りながら移動させることができる。

以上本発明のポイントである可動収納ラック２００と可動ロボット５００の機構について説明した。次に、これらの機構を持ったライブラリ装置１００について制御の面から見た構成とフローの例を説明する。ここでも、可動ラック２００は４台構成で、その前後に前部固定収納ラック３００と後部固定収納ラック４００とを配置した構成としている。そして、前部固定収納ラック３００から後部固定収納ラック４００に向かって、ＡからＦまでのラック番号が付けられているものとする。

図６はライブラリ装置１００の構成例示すもので、可動収納ラック２００や可動ロボット５００等の制御を含めてライブラリ装置１００全体の制御を行う制御部１１０、図示しないコンピュータとチャネルを介して情報の遣り取りを行うチャネルＩＦ（Interface）１２０、記録媒体の記録／再生を行うドライブ１３０、カートリッジを収納して可動する可動収納ラック２００、ハンド６００を可動収納ラック２００のセルに位置づけする可動ロボット５００、カートリッジのハンドリングを行うハンド６００、収納したカートリッジの位置を記憶したカートリッジ位置テーブル１４０および収納された（あるいは収納する）ラック番号にアクセスするときの可動収納ラック２００と可動ロボット５００の位置を格納したラック・ロボット位置テーブル１５０で構成する。

次に、カートリッジ位置テーブル１４０とラック・ロボット位置テーブル１５０のデータ例を説明する。

図７はカートリッジ位置テーブル１４０のデータ例を示すもので、「カートリッジＩＤ」、「収納ラックＮｏ．」および「セル位置」の各フィールドから構成する。「カートリッジＩＤ」はカートリッジにユニークに付けられた識別情報で、ライブラリ装置１００に接続するコンピュータ（図示しない）はカートリッジＩＤを指定して記録や再生が指示される。「収納ラックＮｏ．」は固定および可動の収納ラックに付けられた番号である。「セル位置」は収納ラック内のセルの位置を示すものでＸとＹにより位置を示す。例えば図７の１行目のデータは、カートリッジＩＤが“ＡＢＣ１２３”でそのカートリッジはＢ２のラックの２列の５行目のセルに格納されていることを示している。Ｂ２のラックは可動ラックで両面にセルを持っているので、ＢのラックをＢ１（前面）とＢ２（背面）とに分けて識別している。

図８はラック・ロボット位置テーブル１５０のデータ例を示すもので、「ラックＮｏ．」、「可動ラック位置」、「可動ロボット」のフィールドで構成する。「ラックＮｏ．」は前述した図４に示す「ラックＮｏ．」と同一で、ラックに付けられた番号である。本実施例では可動ラックは両面にセルを有する構造としているので、前述のようにその場合はＢ１、Ｂ２のように２つに分けている。「可動ラック位置」は、収納している（あるいは、収納しようとしている）カートリッジのラックＮｏ．が指定されると、可動ラックがアクセスするために取られる位置を示している。図８では可動ラックは「Ｂ」−「Ｅ」の４台あり、それぞれの位置を示している。「可動ロボット」は、可動ロボット５００の位置とハンドの向きが示される。

可動ラックと可動ロボットの取り得る位置は、例えば図９に示すように「ａ」−「ｅ」の位置である。図９（ａ）は、動作位置１の例を示しており、カートリッジが収納ラックのＡかＢ１に収納されていれば（あるいは、収納しようとすれば）、可動収納ラック２００と可動ロボット５００の位置はこの状態になる。即ち、可動ロボット５００の位置は“ａ”にあり、可動収納ラック２００のＢは“ｂ”に、Ｃは“ｃ”に、以下Ｄは“ｄ”、Ｅは“ｅ”の位置になければならない。そして、可動ロボット５００の位置は“ａ”ということになる。カートリッジが前部固定収納ラック３００であるＡにあれば、ハンドの向きは前面を示す“Ｆ”、カートリッジが可動収納ラック２００のＢ１にあれば、ハンドの向きは背面を示す“Ｂ”とし、このようにして作成されたものが図８のラック・ロボット位置テーブル１５０のデータである。

図９に戻り、例えばカートリッジが“Ｃ２”に収納されているとき、このカートリッジにアクセスするためには図８のラック・ロボット位置テーブル１５０から、可動収納ラック２００のＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅのそれぞれの位置は、“ａ”、“ｂ”、“ｄ”、“ｅ”で、可動ロボット５００は“ｃ”、ハンド６００の向きは“Ｆ”であるように制御することになる。

次に、図１０を用いてカートリッジ２５０を収納ラック２００（３００、４００）から取り出し、ドライブ７００に装着する場合の動作フローを説明する。ここでは、コンピュータからカートリッジＩＤを指示された状態にあるものとする。

先ず指示された対象のカートリッジがどの収納ラックのどの位置に収納されているかを、カートリッジ位置テーブル１４０を参照してその情報を取得する。即ち、カートリッジが収納されている収納ラックの番号とセルの位置（Ｘ、Ｙ）の情報である（Ｓ１００、Ｓ１１０）。

続いて、ラック・ロボット位置テーブル１５０を参照して、Ｓ１１０で取得した対象のカートリッジが収納されている収納ラックの番号を基に可動収納ラック２００と可動ロボット５００の位置、およびハンド６００の向きの情報を取得する。（Ｓ１２０、Ｓ１３０）。

次に、可動ロボット５００に搭載しているハンド６００をハンド退避エリアに退避させ、取得した位置情報に基づいて、先ず可動収納ラック２００を移動する。可動収納ラック２００の移動が終了したことを確認して、可動ロボット５００を移動する。可動ロボット５００の移動が終了したらハンド６００の向きを指定の向きに変え、ハンド６００をハンド退避エリアから移動してＳ１１０で取得したセルのＸ、Ｙの位置に位置づけする（Ｓ１４０−Ｓ１７０）。

ハンド６００は位置づけしたセルからカートリッジを取り出し、ハンド６００の向きを可動ロボット５００に設置しているドライブ７００のドライブ装脱着口７１０の向きに変え、カートリッジを把持しながらドライブ装脱着口７１０に移動する。そして、ハンド６００はカートリッジをドライブ装脱着口７１０に挿入してドライブ７００に装着する（Ｓ１８０−Ｓ２００）。

以上に述べた動作フローにより、ライブラリ装置を可動収納ラック２００構造とすることによりカートリッジの収納効率を向上させることができる。バックアップするデータ量がさらに増大した場合には、移動レール２１０、３１０を延長し可動収納ラック２００を増設することにより容易にカートリッジの収納数を増大することができるのも本発明の特徴でもある。

以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
カートリッジ型の記録媒体を収納するライブラリ装置であって、
複数の前記記録媒体を収納し、該収納する面の奥行き方向に複数台を配置した収納ラックと、
前記記録媒体を前記収納ラックに挿入または取り出しを行うと共に該記録媒体を把持するハンドを搭載し、該ハンドを移動自在に該収納ラックに位置付けするロボットと、
前記収納ラックと前記ロボットとを奥行き方向に移動させる移動機構と、
外部コンピュータからの指示情報に基づいて、前記移動機構により前記収納ラックを移動して前記ロボットを配置する領域を確保し、該領域に該ロボットを移動し、前記ハンドを指示された該収納ラックの収納位置に位置付ける制御部と
を有することを特徴とするライブラリ装置。

（付記２）
前記ロボットは前記ハンドを退避させる退避領域を有し、前記確保された領域への該ロボットの移動に際して該ハンドを該退避領域に退避して前記収納ラックを該ロボットの内側を通過させる空間を作り、前記移動機構により該収納ラックを通過して該ロボットを移動する
ことを特徴とする付記１記載のライブラリ装置。

（付記３）
前記収納ラックは、前面と背面との両面に収納棚を有し、
前記ハンドは１８０度回転し、前記記録媒体の前記収納ラックへの挿入と取り出しを行う
ことを特徴とする付記１または付記２記載のライブラリ装置。

（付記４）
前記ロボットは、前記記録媒体の記録・再生を行うドライブを搭載し、該ロボットと共に移動し、
前記ハンドは９０度毎に回転し、前記記録媒体の前記ドライブへの挿入と取り出しを行う
ことを特徴とする付記１乃至付記３記載のライブラリ装置。

（付記５）
前記移動機構は、前記収納ラックと前記ロボットとを載せるレールと、該収納ラックと該ロボットの底部に設置した可動部からなる
ことを特徴とする付記１乃至付記４記載のライブラリ装置。

（付記６）
前記移動機構は、前記収納ラックと前記ロボットとを吊るすレールと、該収納ラックと該ロボットの上部に設置した可動部からなる
ことを特徴とする付記１乃至付記４記載のライブラリ装置。

（付記７）
一列に配置された前記収納ラックは、最外側は片面の収納棚を持つ収納ラックとし、該片面の収納棚は互いに収納面が向かい合うように固定して配置し、該最外側に挟まれる内側の収納ラックは両面の収納棚を持ち該最外側の収納ラック間を可動し、
前記ハンドは１８０度回転し、前記記録媒体の前記収納ラックへの挿入と取り出しを行う
ことを特徴とする付記１または付記２記載のライブラリ装置。

本発明によるライブラリ装置の構造例である。 可動ラックの構造例である。 可動ロボットの構造例である。 可動ラックと可動ロボットの構造例（その１）である。 可動ラックと可動ロボットの構造例（その２）である。 ライブラリ装置の機能構成例である。 カートリッジ位置テーブルのデータ例である。 ラック・ハンド位置テーブルのデータ例である。 ラックとハンドの動作位置例である。 動作フロー例である。 従来のライブラリ装置におけるカートリッジ収納ラックの配置例である。

符号の説明

１０ ライブラリ装置
２０ カートリッジ収納ラック
３０ ドライブ
４０ ハンド
５０ ロボット
６０ 投入排出機構
７０ 制御部
１００ ライブラリ装置
１１０ 制御部
１２０ チャネルＩＦ
１３０ ドライブ
１４０ カートリッジ位置テーブル
１５０ ラック・ロボット位置テーブル
２００ 可動収納ラック
２１０ 可動収納ラック用レール
２２０ 収納ラック可動機構
２３０ 吊りレール
２５０ カートリッジ
３００ 前部固定収納ラック
４００ 後部固定収納ラック
５００ 可動ロボット
５１０ 可動ロボット用レール
５２０ ハンド搭載台
５３０ ハンド移動レール
５４０ ハンド移動レール
５５０ ロボット可動機構
６００ ハンド
７００ ドライブ
７１０ ドライブ装脱着口

Claims (5)

1. カートリッジ型の記録媒体を収納するライブラリ装置であって、
   複数の前記記録媒体を収納し、該収納する面の奥行き方向に複数台を配置した収納ラックと、
   前記記録媒体を前記収納ラックに挿入または取り出しを行うと共に該記録媒体を把持するハンドを搭載し、該ハンドを移動自在に該収納ラックに位置付けするロボットと、
   前記収納ラックと前記ロボットとを奥行き方向に移動させる移動機構と、
   外部コンピュータからの指示情報に基づいて、前記移動機構により前記収納ラックを移動して前記ロボットを配置する領域を確保し、該領域に該ロボットを移動し、前記ハンドを指示された該収納ラックの収納位置に位置付ける制御部と
   を有することを特徴とするライブラリ装置。
2. 前記ロボットは前記ハンドを退避させる退避領域を有し、前記確保された領域への該ロボットの移動に際して該ハンドを該退避領域に退避して前記収納ラックを該ロボットの内側を通過させる空間を作り、前記移動機構により該収納ラックを通過して該ロボットを移動する
   ことを特徴とする請求項１記載のライブラリ装置。
3. 前記収納ラックは、前面と背面との両面に収納棚を有し、
   前記ハンドは１８０度回転し、前記記録媒体の前記収納ラックへの挿入と取り出しを行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のライブラリ装置。
4. 前記ロボットは、前記記録媒体の記録・再生を行うドライブを搭載して該ロボットと共に移動し、
   前記ハンドは９０度毎に回転し、前記記録媒体の前記ドライブへの挿入と取り出しを行う
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のライブラリ装置。
5. 前記移動機構は、前記収納ラックと前記ロボットとを載せるレールと、該収納ラックと該ロボットの底部に設置した可動部からなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のライブラリ装置。

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