JPH0420404A - 二次元相対位置テーブルの作成・更新方法 - 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憶媒体の
自動交換装置において、媒体操作用ハンド機構を収納棚
内の媒体に高精度で位置決めするための二次元相対位置
テーブルの作成・更新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、媒体操作用ハント機構の位置
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。従って、媒体操作用
ハンド機構を高速かつ簡易に目標収納棚に位置決めする
ためには、装置稼働中において目標位置を逐次修正する
必要がある。

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１１供することにあり、さらに、媒体
自動交換装置の機械的組立精度への要求を緩和し、低価
格、高信頬な自動媒体交換装置とする方法を提供するこ
とにあり、さらに、媒体操作用ハンド機構の目標位置テ
ーブルを自動的に作成・更新する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の第１の発明は
、媒体操作用ハンド機構に設けた二次元相対位置検出用
センサによりすべての収納棚の位置を測定することによ
り各収納棚に対する目標位置テーブルを装置設置時に作
成し、二次元相対位置テーブルに登録されていない収納
棚には設計値を目標位置とした位置決めを行ない、その
後に媒体操作用ハンド機構の二次元相対位置検出用セン
サにより相対位置を測定し、収納棚の中心に精密位置決
めするとともに、同時にこのときの相対位置測定結果を
相対位置テーブルに登録することにより装置稼働中に自
動的にテーブルを作成するようにしたものである。

また本発明の第２の方法は、媒体操作用ノ＼ンド機構に
設けた二次元相対位置検出用センサによりすべての収納
棚の位置を測定することにより各収納棚に対する目標位
置テーブルを装置設置時に作成し、装置稼働状態におい
て、一定動作回数毎に代表収納棚位置を測定し、補間に
よりすべての収納棚位置を求めることにより、二次元相
対位置テーブルを更新するようにしたものである。

さらに本発明の第３の発明は、媒体操作用ノλンド機構
に設けた二次元相対位置検出用センサによりすべての収
納棚の位置を測定することにより各収納棚に対する目標
位置テーブルを装置設置時に作成し、装置稼働中の位置
決め失敗時等の復旧動作において、再度相対位置を測定
して位置決めを行なうとともに、二次元相対位置テーブ
ルを更新する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、媒体操作用ハント機構を収納棚に位置決めす
る時に、媒体操作用ハンド機構に設けた相対位置センサ
により、あらかじめ各収納棚に対応する目標位置を測定
してメモリに格納しておき、このあらかじめ測定された
目標位置を参照してノ＼ンド機構搬送装置の位置センサ
により位置決めすることを第１の特徴とし、さらには、
この目標位置のテーブルをシステム稼働中に自動的に作
成かつ更新することにより、テーブル作成を容易にし且
つ経時的要因による位置決め精度の劣化を補償すること
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、媒体操作用ハンド
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、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。

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
対位置を直接測定して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メモリ上に格納しておき、こ
のテーブルを参照してハンド機構搬送装置の位置決めを
行なうため、機構の組立精度に依存しない。さらに、装
置稼働中に自動的に目標位置テーブルの作成・更新を行
なうため、収納棚の経時的な変形による位置決め誤差に
も対応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テーブルの作成
・更新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、媒体操作用ハント機構および
ハント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
用ハント機構２を収納庫内で自由に移送するためのハン
ト機構搬送装置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に設けられた二次元相対位置検出用センサ
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テル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４ｂ、
５ｂとロータリーエンコーダ４ａ、５ａを併用してもよ
い。また、二次元相対位置検出用センサ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
る。そして、上記二次元相対位置検出用センサ６が収納
棚７に設けられた目標フラグ８を検出した時のハンド機
構搬送装置３の位置を絶対位置決め用センサにより測定
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テーブルの作成
・更新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テーブルの作成・
更新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
す。

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は二次元相対位置検出用セン
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１
３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ｉから上記目標位置テーブ
ルを参照し、目標収納棚のハンド機構搬送装置３上のｘ
ｙ座標値（Ｘｃ、Ｙｃ）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）へ位置決めを行な
う　（ステップ２３）。

また、相対位置テーブルの更新時あるいは位置決め失敗
時に相対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に設けた二次元相対位置検出用センサ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１
６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、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ト機構２を目標収
納棚７に精密に位置決めする。

第４図に本発明による相対位置テーブルの作成更新方法
の一実施例を説明するためのフローチャートを示す。本
実施例においては、■テーブルには、各収納棚の目標位
置とともに、各収納棚毎に位置測定フラグを設ける。そ
して、■装置設置時等のテーブルの初期値は、各収納棚
の位置は設計値とし、また、位置測定フラグはすべてリ
セット状態とする。

位置決めにおいては、目標位置テーブルを参照して目標
セルアドレスに対応したＸＹ座標値（Ｘｃ、Ｙｃ）を求
め（第４図のステップ２１．２２）これを目標位置とし
て位置決めを行なう　（ステンプ２３）が、この際、■
位置測定フラグがリセットされている収納棚に位置決め
を行なう場合には（ステップ２４）、テーブルを参照し
て位置決めした後、さらに、媒体操作用ハンド機構２に
設けた二次元相対位置検出用センサ６と目標フラグ８に
より、目標収納棚の真のＸＹ座標値（ＸｃＹＣ′）を求
め（ステップ２５）、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２６）。

このとき相対位置誤差εは、第３図に示すように、媒体
操作用ハンド機構２の二次元相対位置検出用センサ６を
用いて精密位置決め時のエンコーダ４ａおよび５ａの値
から計算する。そして、この相対位置誤差εを用いて、
その収納棚の目標位置テブル上の値を修正し、位置測定
フラグをセットする（ステップ２７）。位置測定フラグ
をセント後のハンドリング動作（ステップ２８）が正常
終了しない場合には、エラー（ｅｒｒｏｒ）となる（ス
テップ２９）。

位置決め後の媒体操作で異常が生した場合には再度相対
位置を測定して位置を修正（リトライ）する（ステップ
３０，３１．）。そして、このリトライによる相対位置
修正回数が増加した場合、あるいは一定動作回数毎に代
表点のセルの相対位置を確認し誤差が増大した場合には
、テーブル上の該当する又は全ての収納棚の位置測定フ
ラグをリセットすることにより、それ以降、自動的にテ
ーブルが更新され、経時的な変形にも対応可能である。

なお、リトライ実行時に、該当する目標位置テーブルを
更新してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、二次元相対位置チーフル
に登録されていない収納棚には設計値を目標位置とした
位置決めを行ない、その後に媒体操作用ハンド機構の相
対位置検出センサにより相対位置を測定し、収納棚の中
心に精密位置決めするとともに、同時にこのときの相対
位置測定結果を相対位置テーブルに登録することにより
装置稼働中に自動的にテーブルを作成するようにしたこ
とにより、自動交換装置稼働中においても逐次目標位置
を更新することができ、装置の機構が経時的に変化して
も位置決め精度を維持することができ、高速かつ高信頬
な媒体自動交換を実現できる。

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、信頼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テーブルの作成・
更新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テー
ブルの作成・更新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テーブルの
作成・更新方法の一実施例を説明するためのフローチャ
ー１・である。 第２図 第３図 ／

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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各収納棚の二次元相対位置
   テーブルを作成し、この二次元相対位置テーブルを利用
   し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、媒体操
   作用ハンド機構に設けた二次元相対位置検出用センサに
   よりすべての収納棚の位置を測定することにより各収納
   棚に対する目標位置テーブルを装置設置時に作成し、二
   次元相対位置テーブルに登録されていない収納棚には設
   計値を目標位置とした位置決めを行ない、その後に媒体
   操作用ハンド機構の二次元相対位置検出用センサにより
   相対位置を測定し、収納棚の中心に精密位置決めすると
   ともに、同時にこのときの相対位置測定結果を相対位置
   テーブルに登録することにより装置稼働中に自動的にテ
   ーブルを作成することを特徴とする二次元相対位置テー
   ブルの作成・更新方法。
2. （２）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検出用センサを設け、
   この二次元相対位置検出用センサを用いて各収納棚の二
   次元相対位置テーブルを作成し、この二次元相対位置テ
   ーブルを利用し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、媒体操作用ハンド機構に設けた二次元相対位置検
   出用センサによりすべての収納棚の位置を測定すること
   により各収納棚に対する目標位置テーブルを装置設置時
   に作成し、装置稼働状態において、一定動作回数毎に代
   表収納棚位置を測定し、補間によりすべての収納棚位置
   を求めることにより、二次元相対位置テーブルを更新す
   ることを特徴とする二次元相対位置テーブルの作成・更
   新方法。
3. （３）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検出用センサを設け、
   この二次元相対位置検出用センサを用いて各収納棚の二
   次元相対位置テーブルを作成し、この二次元相対位置テ
   ーブルを利用し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、媒体操作用ハンド機構に設けた二次元相対位置検
   出用センサによりすべての収納棚の位置を測定すること
   により各収納棚に対する目標位置テーブルを装置設置時
   に作成し、装置稼働中の位置決め失敗時等の復旧動作に
   おいて、再度相対位置を測定して位置決めを行なうとと
   もに、二次元相対位置テーブルを更新することを特徴と
   する二次元相対位置テーブルの作成・更新方法。