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Dokumentenidentifikation DE69626457T2 02.10.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0768657
Titel Transportvorrichtung und Transportverfahren
Anmelder Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara, Kanagawa, JP
Erfinder Matsumiya, Takeshi, Kasei-machi, Kanagawa, JP;
Takabayashi, Hiroshi, No 1005, Kanagawa, JP
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69626457
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.10.1996
EP-Aktenzeichen 961161924
EP-Offenlegungsdatum 16.04.1997
EP date of grant 05.03.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.10.2003
IPC-Hauptklasse G11B 15/68
IPC-Nebenklasse B65G 1/04   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung und ein Transportverfahren, mit deren Hilfe ein Zielartikel oder ein Material, beispielsweise eine Mikrofilmpatrone, aus einem von mehreren Speicherregalen herausgezogen oder herausgenommen wird, um zu einer Zielposition oder Zielstation transportiert und dann von der ursprünglichen oder einer anderen Position zu dem Regal zurücktransportiert zu werden. Die Erfindung betrifft außerdem ein Steuerverfahren für die Transportvorrichtung.

Einschlägiger Stand der Technik

Es gibt Mikrofilmpatronen-Austauschvorrichtungen im Stand der Technik, die so ausgebildet sind, daß sie selektiv eine Zielpatrone aus einem von mehreren Regalen zu einem Abtaster transportieren, wobei die Regale eine große Anzahl von Mikrofilmpatronen speichern, so daß der Abtaster (Scanner) ein Zielbild oder Zielbilder lesen kann, die auf dem Mikrofilm in der Zielpatrone aufgezeichnet sind.

Beispielsweise speichert eine dieser Vorrichtungen Patronen in einem Speicherregal mit vertikaler flacher oder zylindrischer Form derart, daß die Patrone in und aus der Vorder- oder Außenseite der Regale eines Speichergestells gleiten kann und ein Transportbereich oder ein Patronenträger sich vor den Regalen bewegt. Der Träger bewegt sich zu der Vorderseite einer Zielpatrone, die in den Träger zu übernehmen ist. Der Träger transportiert oder liefert anschließend die Patrone zu einer anderen Zielposition, beispielsweise zu einem Abtaster, der ein Bild oder Bilder aufnimmt oder liest, so daß der Abtaster eine vorbestimmte Verarbeitung durchführt, beispielsweise das Abrufen oder das Lesen des Bildes. Nachdem das Bild oder die Bilder verarbeitet sind, die auf dem Mikrofilm innerhalb der Patrone aufgezeichnet sind, entnimmt der Träger die gelesene oder verarbeitete Patrone aus dem Abtaster und bringt sie in die ursprüngliche Position innerhalb der Regale zurück.

In diesem Fall ist der Träger mit einer Aufnahmeeinrichtung ausgestattet, um Patronen hinein oder herauszuschieben oder zu befördern. Die Aufnahmeeinrichtung besitzt Klauen- oder Klemmelemente zum Ergreifen der Patrone, die bezüglich der Regalfächer nach hinten und nach vorn bewegt wird. Beim Aufnahmevorgang bewegen sich die Klauenglieder von dem Träger nach vorn zu einem der Regalfächer oder der Abtaster, um zwischen sich eine Patrone zu halten, demzufolge diese Patrone in dem Regalfach oder dem Abtaster in den Träger hineinbefördert werden kann. Die Klauenglieder können auch so betrieben werden, daß sie die Patrone zu dem Regalfach oder dem Abtaster liefern können, indem sie die Patrone ausdrücken, während diese zwischen den Klauen gehalten wird.

Die Klauenglieder werden von einem Halteträger gehalten, an dem ein Antriebsmechanismus (das heißt eine Klauen-Öffnungs/Schließ-Antriebseinrichtung) wie zum Beispiel ein Motor oder ein Elektromagnet befestigt ist, um die Klauenglieder zu öffnen und zu schließen. Die Klauen-Öffnungs/Schließ-Antriebseinrichtung ist so konfiguriert, daß sie sich als Bewegungseinheit mit dem Halteträger bewegt, wenn die Klauenglieder sich zurück oder nach vorn bewegen.

Da bei den herkömmlichen Vorrichtungen die Klauen-Öffnungs/Schließ- Antriebseinrichtung sich zusammen mit den Klauengliedern nach hinten und nach vorn bewegt, erhält der bewegliche Teil zusätzliches Gewicht, so daß es schwierig ist, den Bewegungsvorgang zu beschleunigen. Außerdem ist die Klauen-Öffnungs/Schließ- Antriebseinrichtung im allgemeinen durch einen Elektromotor gebildet oder durch einen elektromagnetischen Kolben. Dies erfordert eine elektrische Verdrahtung zum Steuern der Klauen-Öffnungs/Schließ-Antriebseinrichtung bei deren Bewegung, wenn sich die Klauenglieder bewegen, da die Antriebseinrichtung an dem beweglichen Teil gelagert ist. Aus diesem Grund muß ein oder müssen mehrere Verdrahtungskabel verlängert werden, was die Wahrscheinlichkeit für eine gebrochene Leitung erhöht und zu einem Hindernis für eine Hochgeschwindigkeitsbewegung der Klauenglieder wird.

Darüber hinaus verursacht die Verwendung von Regalen mit vertikaler flacher Form weitere Probleme. In diesem Fall nämlich muß der Träger vor den Regalfächern bewegt werden. Bei der herkömmlichen Anordnung ist der Träger beweglich an einer horizontalen oder vertikalen Stange gelagert, die in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsseite bewegbar ist, und er wird von einem an der sich bewegenden Stange angebrachten Motor bewegt. Beispielsweise zeigt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 38749/1992 einen Mechanismus, bei dem eine horizontale Stange vertikal durch eine Antriebsenergie eines Bewegungsstangen-Antriebsmotors bewegt und der Träger horizontal von einem an der horizontalen Stange befindlichen Motor bewegt wird.

Eine derartige herkömmliche Vorrichtung muß den Motor an der horizontalen Stange gehaltert haben, um den Träger horizontal entlang der sich bewegenden Stange zu bewegen, demzufolge der bewegliche Teil, der einteilig mit der Bewegungsstange ausgebildet ist, das Gewicht erhöht. Deshalb muß man einen großen und leistungsstarken Motor einsetzen, um die horizontale Stange nach oben und nach unten zu bewegen. Da außerdem das Gewicht des beweglichen Teils zunimmt, nimmt auch die Trägheit zu, die der Bewegung des Trägers in eine Zielposition entgegensteht. Dies bewirkt ebenfalls, daß der Träger eine längere Zeit (Zugriffszeit) benötigt, um eine Zielposition zu erreichen.

Darüber hinaus ist der Träger mit einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Artikeln (Patronen) beim Einbringen und Entnehmen ausgestattet, und dies erfordert eine Antriebsquelle für die Aufnahmeeinrichtung sowie eine Verdrahtung, um Steuersignale für den Betrieb zu liefern. Beispielsweise enthält die Aufnahmeeinrichtung einen Elektromotor, der die Klauenglieder bezüglich der Patrone nach hinten und nach vorn bewegt, einen Elektromagneten zum Öffnen oder zum Schließen der Klauenglieder, so daß die Patrone ergriffen oder von den Klauengliedern gelöst werden kann, außerdem mehrere Arten von Sensoren für die Informationserfassung, beispielsweise der Stellung der Klauenglieder, oder ob zwischen den Klauen eine Patrone vorhanden ist.

Aus diesem Grund muß der Träger an einen elektrischen Stromversorgungsdraht für die Aufnahmeeinrichtung und an Steuersignalleitungen angeschlossen werden. Da die Stromversorgungsleitung schwerer als die Steuersignalleitungen ist und die Anzahl der Steuersignalleitungen zunimmt, erhält die gesamte Verdrahtung beträchtliches Gewicht, demzufolge ein weiteres Problem insofern entsteht, als auf den Träger bei dessen Bewegung eine erhöhte Last einwirkt.

Da der Träger sich zweidimensional in den Richtungen X und Y entlang der vertikalen Ebene im Frontbereich der Speicherregale bewegt, ist die Bewegung der Versorgungsdrähte für den Träger komplizierter und komplexer, wenn der Träger beschleunigt wird. Daher ist es aufgrund des erhöhten Gewichts schwierig, die Verdrahtung ruckfrei zu bewegen. Dies ist ebenfalls ein Hindernis, das einer Hochgeschwindigkeitsbewegung des Trägers entgegensteht.

Wenn eine Patrone oder mehrere Patronen nicht korrekt plaziert sind, das heißt, wenn einige oder mehrere Patronen von den Regalfächern des Speicherregals durch Vibrationen der Regalfächer vorstehen, so berührt der Träger bei seiner Bewegung vor den Regalfächern die vorstehende Patrone und kollidiert mit ihr.

Obschon es erstrebenswert ist, den Träger mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen, um einen Hochgeschwindigkeitszugriff zu ermöglichen, erhöht die Hochgeschwindigkeitsbewegung des Trägers den Aufprall, wenn der Träger gegen eine vorstehende Patrone stößt. Dies kann den Träger oder die Patrone beschädigen. Man muß also den Träger mit einer Geschwindigkeit bewegen, die so bemessen ist, daß die Patrone nicht beschädigt oder gar zerstört werden, auch wenn der Träger gegen eine vorstehende Patrone stößt.

Die US-A-5 419 410 offenbart ein Sushi-Verteilungssystem mit gewissen Merkmalen, von denen auch die vorliegende Erfindung Gebrauch macht. Insbesondere beinhaltet das zum Stand der Technik zählende Verteilungssystem ein Gestell, welches ein Paar beweglicher Stangen haltert, die rechtwinklig zueinander verlaufen und in rechtwinkligen Richtungen parallel zu einer Ebene beweglich sind, die durch einen Bedientresen eines Sushi- Restaurants definiert wird. Stangenantriebsmittel haben die Form von Motoren und Gewindespindeln an den Ausgangswellen des jeweiligen Motors, um die beweglichen Stangen anzutreiben, welche mit den Gewindespindeln über Lagerhülsen verbunden sind, die mit Innengewinden ausgestattet sind. An dem Kreuzungspunkt zweier sich bewegender Stangen befindet sich ein Trägerbehälter, der entlang der beweglichen Stangen bewegbar ist. Ein Trägerbehälter kann Sushi-Platten von einem Kochbereich zu jedem von mehreren Stühlen transportieren, die entlang von drei Seiten des Bedientresens angeordnet sind. Die Bewegungsbahn des Trägers wird von einer Steuerung gesteuert.

Die US-A-5 285 335 offenbart eine Transportvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Transportverfahren zum Verfahren eines Zielartikels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17. Schließlich betrifft die Schrift ein Steuerverfahren für eine Transportvorrichtung.

Diese herkömmliche Transportvorrichtung enthält einen auf einem Gleitelement gehalterten Träger, wobei das Gleitelement entlang einer vertikalen Führungsschiene verschieblich ist. Die der Seite des Gleitstücks, wo der Träger gehaltert ist, gegenüberliegende Seite des Gleitstücks ist an einem Antriebsriemen fixiert. Der Träger wird durch die Bewegung des Antriebsriemens nach oben und nach unten bewegt. Die vertikale Führungsschiene wird von Gleitstücken gehaltert, die entlang oberer und unterer horizontaler Führungsschienen gleiten. Das obere und das untere Gleitstück werden bewegt durch die Bewegung eines oberen bzw. eines unteren Antriebsriemens.

ZIELE UND OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist zustande gekommen unter den oben erläuterten Umständen und betrifft Verbesserungen einer Transportvorrichtung, eines Transportverfahrens und eines Steuerverfahrens für die Transportvorrichtung, die für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb und eine Hochgeschwindigkeitsbewegung eines Trägers zum Verfahren von Artikeln in Speicherregale und aus Speicherregalen geeignet sind, die sich für eine Beschleunigung beim Zugreifen und Aufnehmen eines Zielartikels aus einem der Regalfächer eignen und die sich für den Hochgeschwindigkeitstransport des Artikels zu einer Zielposition eignen.

Insbesondere besteht ein erstes Ziel der Erfindung in der Schaffung einer Transportvorrichtung, die das Gewicht eines beweglichen Teils, das innerhalb eines Trägers zusammen mit Klauen oder Greifgliedern nach vorn und zurück bewegt werden kann, senken kann, und die ein Stromversorgungskabel für eine Klauen-Öffnungs-/Schließ- Antriebseinrichtung möglichst kurz halten kann, um jede Möglichkeit für gebrochene Drähte des Kabels zu vermeiden und so eine Hochgeschwindigkeitsbewegung für die Klauenglieder zu erreichen.

Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Transportverfahrens, das das Gewicht des beweglichen Teils vermindern und eine weniger umfassende oder überhaupt keine elektrische Verdrahtung für den Träger erreichen kann, um dessen Bewegungsgeschwindigkeit zu steigern und so die Zugriffszeit zu einer Zielposition zu verkürzen.

Ein drittes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Transportvorrichtung, welche direkt zum Durchführen des obigen Verfahrens verwendet werden kann.

Ein viertes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Steuerverfahrens für eine Transportvorrichtung, das es dem Träger ermöglicht, sich mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen, indem verhindert wird, daß der Träger mit einem der Artikel, beispielsweise der Patronen, mit hoher Geschwindigkeit kollidiert, wodurch jegliche Beschädigung des Trägers und des Materials vermieden wird.

Das erste Ziel der Erfindung wird erreicht durch die Schaffung einer Transportvorrichtung mit einem Träger, der einen Zielartikel aus einem mehrerer Regale (Regalfächer) herauszieht und zu einer Zielposition transportiert, wobei die Regalfächer mehrere Artikel (Materialien) speichern, und die den Zielartikel aus der Zielposition in das Regalfach zurückbringt, umfassend:

(a) eine Führungsstange, die an einem Gehäuse des Trägers parallel zu einer Richtung befestigt ist, in der der Zielartikel eingeschoben und ausgezogen wird;

(b) eine Aufnahmeeinrichtung, welche beinhaltet:

(1) einen verschieblich von der Führungsstange gehaltenen Halteträger,

(2) einen Greifer mit Klauengliedern zum Ergreifen des Zielartikels durch Öffnen und Schließen der Klauenglieder, wobei der Greifer von dem Halteträger gehalten wird, und

(3) einen Drückteil, von dem ein Ende von dem Halteträger gehalten wird, und das beweglich ist, um den Greifer derart zu drücken, daß die Klauenglieder geöffnet werden können, um den Zielartikel zu ergreifen, oder geschlossen werden können, um den Zielartikel zu entnehmen;

(c) ein Schienenelement, das in dem Gehäuse des Trägers parallel zu der Führungsstange angeordnet und horizontal in einer Richtung bewegbar ist, die nicht parallel zu der Richtung der Führungsstange ist, auf der ein Ende des Drückteils gleitet und gedrückt wird, um die Klauenglieder zu öffnen oder zu schließen, wenn sich das Schienenelement bewegt;

(d) einen Hubantrieb, der an dem Gehäuse des Trägers befestigt ist, um den Halteträger über die Führungsstange zu bewegen; und

(e) eine Klauen-Öffnungs/Schließ-Antriebseinrichtung, die an dem Gehäuse des Trägers befestigt ist, um das Schienenelement horizontal in einer Richtung zu bewegen, die nicht parallel zu derjenigen der Führungsstange ist, um die Klauenglieder zu öffnen oder zu schließen.

Erfindungsgemäß ist der Antriebsmechanismus zum Bewegen und Antreiben der Aufnahmeeinrichtung an der Körperseite des Trägers vorgesehen, um das Gewicht der Aufnahmeeinrichtung selbst, das heißt des beweglichen Teils innerhalb des Trägers, der auf den Artikel zugreift und ihn einschiebt und auszieht, zu senken.

Es können mehrere Arten von Material oder Artikeln transportiert werden, beispielsweise eine Mikrofilmpatrone oder -kassette, eine Videobandkassette, eine Videoplatte, eine Compact-Disc und eine Magnetbandkassette.

Der Hubantrieb kann so konfiguriert sein, daß er den Halteträger mit einem Endlosriemen koppelt, der parallel zu der Führungsstange gespannt ist, wobei eine Riemenscheibe für den Endlosriemen von einem Elektromotor gedreht werden kann. Der Endlosriemen kann durch einen Draht ersetzt werden. Außerdem kann die Führungsstange in dem oberen Bereich innerhalb des Gehäuses des Trägers vorgesehen sein, wobei das obere Ende des Halteträgers verschieblich auf der Führungsstange gehalten wird und sein unteres Ende in eine Führungsnut eingreift, die sich im Boden eines Materialfachs innerhalb des Trägers befindet.

Es können zwei oder mehrere Fächer zur Bildung einer Pufferstation vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Puffer mit mehreren Fächern vorhanden sein, um mehrere Artikel zu speichern, wobei die Fächer parallel zu einer Richtung angeordnet sind, die die Gleitrichtung für die Artikel in und aus dem Regal senkrecht schneidet, so daß die Fächer in der Anordnungsrichtung bewegt oder verschoben werden können. Der Puffer kann in den Zustand geschaltet oder verschoben werden, in welchem der Halteträger das Fach verläßt. In diesem Fall ist eine Führungsnut am Boden jedes Fachs des Puffers derart ausgebildet, daß sich ein seitliches Verschwenken des Halteträgers beschränken läßt durch Einführen des unteren Endes des Halteträgers in die Führungsnut, wenn der Halteträger sich in das Fach und aus dem Fach bewegt.

Das zweite Ziel der Erfindung wird erreicht durch die Schaffung eines Transportverfahrens zum Verfahren eines Zielartikels in ein und aus einem Regalfach, welches mehrere in einer Ebene angeordnete Artikel speichert, wobei: ein Träger in der Nähe der Kreuzungsstelle eines Paares von Bewegungsstangen gehalten wird, die jeweils in Richtungen parallel zu der Ebene bewegbar sind, so daß der Träger entlang den Bewegungsstangen in die jeweiligen Richtungen parallel zu beiden Bewegungsstangen zu einer Zielposition verfahrbar ist, indem jeder Bewegungshub der Bewegungsstangen überwacht wird; und eine Aufnahmeeinrichtung in dem Träger vorgesehen ist, um die Artikel einzufahren und auszufahren, wobei Steuersignale für die Aufnahmeeinrichtung über eine serielle Verbindung übertragen werden.

Die Energie für die Aufnahmeeinrichtung läßt sich über Kontakte oder metallische Rollen von den Bewegungsstangen zuliefern. Die Energiequelle kann eine in den Träger eingebaute Batterie sein. Die serielle Kommunikation kann über ein verdrahtetes System abgewickelt werden, auch über ein drahtloses System mittels AM- oder FM-Wellen oder über ein optisches Kommunikationssystem, das mit Infrarotlichtstrahlen arbeitet.

Das dritte Ziel der Erfindung wird erreicht durch die Schaffung einer Transportvorrichtung zum Verfahren eines Zielartikels in ein von mehreren Regalfächern und aus einem Regalfach, welches mehrere in einer Ebene angeordnete Artikel speichert, umfassend:

(a) ein Paar. Bewegungsstangen nicht parallel zueinander und beweglich in Richtungen parallel zu der Ebene unter Beibehaltung konstanter Winkel zueinander;

(b) Stangenantriebsmittel zum Bewegen beider Bewegungsstangen;

(c) einen in der Nähe der Kreuzungsstelle der beiden Bewegungsstangen positionierten Träger, beweglich entlang der Bewegungsstangen in jeweiligen Richtungen parallel zu den beiden Bewegungsstangen;

(d) eine Aufnahmeeinrichtung in dem Träger zum Ein- und Ausfahren der Artikel; und

(e) eine Steuerung, die getrennt von dem Träger vorgesehen ist und dazu dient, einen Befehl zu erzeugen, der es dem Träger erlaubt, sich zu einer Zielposition zu bewegen, während jeder Bewegungshub der Bewegungsstangen überwacht wird, wobei die Steuerung mit dem Träger unter Verwendung einer seriellen Kommunikation Steuersignale austauscht, die die Aufnahmeeinrichtung instruieren, die Artikel ein- und auszufahren.

Das vierte Ziel der Erfindung wird erreicht durch die Schaffung eines Steuerverfahrens für eine Transportvorrichtung mit einem Träger, der sich in der Nähe und gegenüber von Regalfächern bewegt, um einen Zielartikel in die Regalfächer hinein und aus ihnen auszufahren, wobei die Regalfächer mehrere in einer vertikalen Ebene angeordnete Artikel speichern, wobei vor dem Durchführen des Transports der Artikel bestätigt wird, daß kein Artikel aus den Regalfächern vorsteht, und, wenn nicht sämtliche Artikel korrekt in den Regalfächern gespeichert sind, eine Warnung ausgegeben wird, um den Transportvorgang auszusetzen.

Der Träger kann mit niedriger Geschwindigkeit bewegt werden, um den vorstehenden oder nach vorn ragenden Artikel zu erfassen, wenn eine erhöhte Belastung auf den Träger festgestellt wird aufgrund der Berührung des Trägers mit dem Artikel. Beispielsweise kann man den Laststrom des den Träger bewegenden Motors überwachen, um eine Zunahme der Belastung festzustellen, wenn der Strom rasch zunimmt. Man kann auch mit Hilfe eines Lichtstrahls vorstehende Artikel erkennen. Beispielsweise ist ein flacher Reflektor entlang einer Seite des Regalgestells vorgesehen, welches die Speicherregale oder Regalfächer enthält, während ein lichtemittierendes Element und ein Sensor an dem Träger vorgesehen sind. Mit einer derartigen Anordnung wird der Träger entlang der gegenüberliegenden Seite der Regalfächer bewegt, um den Lichtstrahl aus dem lichtemittierenden Element abzugeben. Der von dem Träger emittierte Lichtstrahl wird von dem Reflektor reflektiert, und der reflektierte Lichtstrahl wird von dem an dem Träger befindlichen Sensor erkannt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen sowie weitere Ziele und Vorteile und weitete Erläuterungen weiden unten in Verbindung mit den Zeichnungen diskutiert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das ein Mikrofilmpatronen-Transportsystem (ein Patronenspeicher- und -abrufsystem) zeigt, welches derzeit in Gebrauch ist und bei dem die erfindungsgemäße Transportvorrichtung und das erfindungsgemäße Transportverfahren gemäß einer Ausführungsform angewendet werden;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines allgemeinen Aufbaus des in Fig. 1 gezeigten Patronenspeicher- und -abrufsystems;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen in dem Transportsystem nach Fig. 1 verwendeten Träger;

Fig. 4 eine Frontansicht des Trägers nach Fig. 3;

Fig. 5 eine rechtsseitige Ansicht des Trägers nach Fig. 3;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung von Führungsrollen zum Führen des Trägers veranschaulicht;

Fig. 7 eine Frontansicht einer beispielhaften Anordnung von Führungsrollen zum Stabil- Halten des Trägers an Bewegungsstangen;

Fig. 8 eine Frontansicht einer weiteren beispielhaften Anordnung der Führungsrollen zum Stabil-Halten des Trägers an den Bewegungsstangen;

Fig. 9 eine rechtsseitige Ansicht einer Aufnahmeeinrichtung des Trägers;

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Aufnahmeeinrichtung in Fig. 9;

Fig. 11 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der Aufnahmeeinrichtung in Fig. 9;

Fig. 12 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht, die eine Pufferumschalteinrichtung in dem Träger zeigt;

Fig. 13 eine Draufsicht, die die Arbeitsweise der Pufferumschalteinrichtung zeigt, wozu der Puffer nach rechts verschoben ist;

Fig. 14 eine Draufsicht, die den Betrieb der Pufferumschalteinrichtung erläutert, wozu der Puffer nach links verschoben ist;

Fig. 15 ein schematisches Diagramm, welches ein Beispiel einer verdrahteten seriellen Kommunikationsverbindung zwischen dem Träger 62 und einer in einem Abtaster 16 befindlichen MCU veranschaulicht;

Fig. 16 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für eine optische serielle Kommunikation zwischen dem Träger und der Transportsteuerungs-MCU in dem Abtaster erläutert;

Fig. 17 ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerschaltung in dem Träger zeigt;

Fig. 18 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Patronentransportvorrichtung veranschaulicht;

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Drückplatte, die an der Front des Trägers befestigt ist, um eine Patrone in ein Regalfach zurückzudrücken; und

Fig. 20 eine Frontansicht, die Speicherregalfächer einer Transportvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Allgemeiner Aufbau des Transportsystems

Nach Fig. 1 und 2 bezeichnet Bezugszeichen 10 einen Host-Rechner, gebildet durch einen Personal Computer oder eine Workstation. Eine Tastatur 12 und ein Drucker 14 sind an den Host-Rechner 10 angeschlossen. Bezugszeichen 16 steht für einen Abtaster (Scanner) zum Abrufen eines Zielrahmens, der auf einen Mikrofilm aufgezeichnet ist, sowie zum Lesen (Abtasten) eines in dem Zielrahmen befindlichen Bildes. Der Abtaster 16 befindet sich im Inneren einer MIS (Mikrofilm-Installationseinheit) 24, die im folgenden detailliert beschrieben wird.

Der Abtaster 16 ist zudem an den Host-Rechner 10 über einen Bus (BUS) 18 gemäß einem SCSI-Standard angeschlossen. Das heißt, die Verbindung zwischen dem Host- Rechner 10 und dem Abtaster 16 erfolgt über eine SCSI-Schnittstelle. Der Abtaster 16 enthält eine (im folgenden einfach als MCU bezeichnete) Mikrofilmsteuereinheit 20 und einer Rollfilm-Abrufeinheit (im folgenden als RRU bezeichnet) 22.

Die MCU 20 ist mit einem Mikrocomputer zum Steuern des Abrufvorgangs durch die RRU 22 sowie zum Lesen eines Bildes in einem aufgerufenen Rahmen ausgebildet, wobei ein Zeilensensor bewegt wird und Bilddaten des gelesenen Bildes in einem Speicher 20A, beispielsweise in Form eines DRAM, gespeichert werden. Die RRU 22 holt einen gewünschten Rahmen, während sie eine Mikrofilmrolle transportiert.

Das Mikrofilm-Installationssystem (MIS) 24 speichert eine große Anzahl von Mikrofilmpatronen und wählt eine gewünschte Patrone zum Laden in die RRU 22 des Abtasters 16 aus. Das MIS 24 wird von der MCU 20 gesteuert. Wenn die MCU 20 eine ein Zielbild enthaltende Patrone für den Aufruf spezifiziert hat und die Patrone nicht in die RRU 22 geladen wurde, betätigt die MCU 20 das MIS 24, um die derzeit geladene Patrone auszutauschen durch diejenige Patrone, die den Zielrahmen enthält. Die MCU 20 entspricht einer erfindungsgemäßen Transportsteuerung.

Struktur der Regale

Das MIS 24 besitzt ein rechteckiges Gehäuse 50 und Patronenregale (Regalfächer) 52 mit jeweils einer vertikalen und flachen Form ähnlich einem Bücherregal, angeordnet im Inneren des Gehäuses 50 zur Aufnahme einer großen Anzahl von Patronen 24, so daß eine gewünschte Patrone aus der Vorderseite eines entsprechenden Regals 52 eingefahren und ausgefahren werden kann. An der Frontseite des Gehäuses 50 sind Führungsschienen 56 (56a, 56b, 56c und 56d) entlang den vier Seiten befestigt, auf denen eine horizontale Bewegungsstange 58 entlang den beiden einander gegenüberliegenden Führungsschienen 56a und 56e nach oben und nach unten geführt wird, während eine vertikale Bewegungsstange 60 entlang den einander gegenüberliegenden beiden Führungsschienen 56b und 56d zur Seitwärtsbewegung geführt wird.

Diese horizontalen und vertikalen Bewegungsstangen 58 und 60 besitzen eine Querschnittsform ähnlich einem Buchstaben "H" und bewegen sich in vertikaler bzw. seitlicher Richtung unter Beibehaltung rechter Winkel zueinander. Ein Patronenträger 62 ist an den Stangen 58 und 60 am Kreuzungspunkt dieser beiden Stangen verschieblich befestigt. Die horizontale Bewegungsstange 58 ist an einem Riemen 64 fixiert, der stramm um ein Paar Riemenscheiben gewickelt ist, die sich in der Nähe der beiden Enden der Führungsschiene 56a befinden, während die vertikale Bewegungsstange 60 an einem Riemen 66 fixiert ist, der stramm um ein Paar Riemenscheiben geschlungen ist, die sich in der Nähe der beiden Enden der Führungsschiene 56d befinden. Die Riemen 64 und 66 werden von Motoren 68 bzw. 70 bewegt und positioniert, die an eine zugehörige Riemenscheibe gekoppelt sind.

Der Träger 62 wird von neun Führungsrollen 72 bis 78 gemäß Fig. 3 bis 6 in der Nähe der Kreuzungsstelle der Stangen gehalten. Wie am besten in Fig. 4 und 6 zu sehen ist, ist der Träger 62 in einer Ebene plaziert, die aus den Stangen 58 und 60 besteht, wozu die beiden Führungsrollen 72 (72a, 72b) sich entlang der horizontalen Bewegungsstange 58 drehen und die beiden Führungsrollen 74 (74a, 74b) sich entlang der vertikalen Bewegungsstange 60 drehen.

Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, ändern diese Führungsrollen 72 und 74 ihre jeweiligen Berührungsseiten, an denen die Rollen entlang laufen, um eine in einer Richtung erfolgende Drehung des Trägers 62 zu beschränken. In dem Fall gemäß Fig. 7 drehen sich die Führungsrollen 72a und 72b so, daß sie die Bewegungsstange 58 in der Weise berühren, daß eine Drehung des Trägers 62 im Uhrzeigersinn (in Pfeilrichtung A) beschränkt wird, während die Führungsrollen 74a, 74b so gedreht sind, daß sie die Bewegungsstange 60 in der Weise berühren, daß die Drehung des Trägers 62 im Gegenuhrzeigersinn beschränken (in Pfeilrichtung B).

In Fig. 7 ist L&sub1; eine Gerade durch die Mitten der Führungsrollen 72a und 72b, und L&sub2; ist eine Gerade durch die Mitten der Führungsrollen 74a, 74b, wobei Pein Schnittpunkt der Geraden L&sub1; und L&sub2; ist. Da beide Führungsrollenpaare 72 und 74 von dem Träger 72 gehalten werden und die Führungsrollen-Paare 72 und 74 relativ zueinander nicht bewegt werden, wird die Drehung des Trägers 62 im Uhrzeigersinn (in Pfeilrichtung A in Fig. 7) durch das Führungsrollen-Paar 72 beschränkt, während die Drehung des Trägers 62 im Gegenuhrzeigersinn (in Pfeilrichtung B in Fig. 7) durch das Führungsrollen-Paar 74 beschränkt wird. Dementsprechend wird der Träger 62 korrekt in Position bezüglich der Bewegungsstange 58 und 60 gebracht, ohne daß es eine Leerlaufbewegung zu irgendeiner Zeit gibt, zu der die Bewegungsstangen 58 und 60 unter Beibehaltung rechter Winkel zwischen sich bewegt werden.

Fig. 8 zeigt einen weiteren Fall, in welchem jedes Paar von Führungsrollen 72 und 74 so angeordnet ist, daß eine Drehung des Trägers 62 entgegen der Richtung gemäß Fig. 7 beschränkt wird. Folglich läßt sich der Träger 62 korrekt in der Nähe der Kreuzungsstelle der Bewegungsstangen 58 und 60 ohne Leerlaufbewegung positionieren, ähnlich wie in dem Fall nach Fig. 7.

Andererseits wird eine Bewegung des Trägers 62 nach hinten und nach vorn, das heißt die Bewegung des Trägers 62 quer zu der durch die Bewegungsstangen 58 und 60 gebildeten Ebene, beschränkt durch Führungsrollen 76 (76a, 76b), die die horizontale Bewegungsstange 58 von hinten und von vorn halten, während drei Führungsrollen 78 (78a, 78b und 78c) die vertikale Bewegungsstange 60 von hinten und von vorn halten.

Typische Verfahren zum Halten des Trägers 62 an der Stelle in der Nähe der Kreuzung der Bewegungsstangen 58 und 60 benötigen mindestens sechs Führungsrollen für jede Bewegungsstange 58, 60, so daß der Träger 62 nicht kippen kann gegenüber den jeweiligen Bewegungsstangen 58 und 60 in beiden Ebenen, von denen die eine durch die Bewegungsstangen 58 und 60 gebildet wird und die andere senkrecht zu dieser Ebene verläuft. Insbesondere müssen zwei Paare mit drei Führungsrollen für jede Bewegungsstange 58 und 60 angeordnet werden. Drei Rollen werden entlang einer Bewegungsstange und in der die beiden Bewegungsstangen kreuzenden Ebene angeordnet. Weitere drei Rollen werden entlang einer Bewegungsstange und in vertikaler Richtung bezüglich der Ebene angeordnet, die durch die Kreuzung zweier Bewegungsstangen definiert ist. Im Ergebnis benötigen die Bewegungsstangen 58 und 60 zwölf (12) Führungsrollen insgesamt.

Im Gegensatz dazu stehen die Bewegungsstangen 58 und 60 bei dieser Ausführungsform mit den Führungsrollen-Paaren 72 und 74 in Eingriff, wobei der Vorteil der Lagebeziehung zwischen den Bewegungsstangen 58 und 60 genutzt wird, die einander stets rechtwinklig kreuzen. Daher ist es möglich, die Anzahl der Führungsrollen stark zu reduzieren, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind nur neun (9) Führungsrollen erforderlich.

Die horizontale und die vertikale Bewegungsstange 58 bzw. 60 werden individuell von den Motoren 68 und 70 bewegt, wobei jeder Bewegungshub der Bewegungsstangen 58 und 60 durch die Transportsteuerung oder MCU 20 überwacht wird. Dies ermöglicht es, den Träger 62 in eine passende Stellung zu bewegen. Die Patronenregale 52 und der Abtaster 16 befinden sich innerhalb eines Bewegungsbereichs des Trägers 62. Bei dieser Ausführungsform ist der Abtaster 16 in der rechten Ecke des unteren Bereichs innerhalb des Bewegungsfeldes des Trägers 62 angeordnet.

Vor dem Transport einer Zielpatrone sendet die MCU 20 einen Befehl an den Träger 62, um festzustellen, ob es einen oder mehrere Patronen 54 gibt, die aus den Speicherregalen 52 vorstehen. Die Einzelheiten hierzu werden weiter unten beschrieben. Das heißt, der Träger 62 bestätigt vor dem Transportbetrieb für eine Patrone 54, daß keine Patrone 54 nach vorn ragt.

Dann nimmt der Träger 62 eine gewünschte Patrone 54 aus einem entsprechenden Regalfach 52, transportiert sie zu dem Abtaster 16 und führt sie in eine Patronenladeöffnung 16a ein. Nach dem Recherchiervorgang empfängt der Träger 62 die Patrone 54 von dem Abtaster 16 und bringt sie in die ursprüngliche oder vorbestimmte Speicherstellung innerhalb der Regale 52 zurück. Während des Transportvorgangs fährt der Träger 62 mit hoher Geschwindigkeit.

Andererseits recherchiert und liest der Abtaster 16 ein Bild oder mehrere Bilder, die auf dem Mikrofilm in der Patrone 54 aufgezeichnet sind. Das von dem Abtaster 16 gelesene Bild wird in einem Speicher 20A abgespeichert, und die Bilddaten werden zu dem Host- Rechner 10 gesendet, der die Bilddaten gemäß einer vorbestimmten Bildverarbeitung verarbeitet und die verarbeiteten Bilddaten einem Drucker 14 übergibt. Alternativ können die Bilddaten in einem anderen (nicht gezeigten) Speicher abgespeichert werden, zum Beispiel auf einer magnetooptischen Platte, oder sie können zu einer externen Anlage ausgegeben werden.

Struktur des Trägers

Im folgenden wird der Träger anhand der Fig. 9 bis 14 beschrieben. Der Träger 62 enthält eine Aufnahmeeinrichtung oder einen Aufnahmemechanismus 100, einen Puffer 102 und eine Führungsstange 104. Die Führungsstange 104 ist am oberen Teil innerhalb des Gehäuses des Trägers 62 in Vorwärts-Rückwärts-Richtung horizontal fixiert, das heißt in einer Richtung, in welcher eine Patrone 54 in und aus die bzw. den Speicherregalen 52 verfahren wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält: zwei Linearlager 106, 106, verschieblich an der Führungsstange 104 angebracht; einen Halteträger 110, der mit dem oberen Ende an den Linearlagern 106, 106 fixiert und mit dem unteren Ende verschieblich mit einer der Nuten 108 des Puffers 102, die weiter unten noch beschrieben werden, in Eingriff gebracht ist; und Klauen- oder Greifglieder 112, 114, die an dem Halteträger 110 befestigt sind. Die Klauenglieder 112, 114 bilden einen Greifer 111 zum Ergreifen der Patrone 54 durch Öffnen und Schließen der Klauenglieder 112, 114.

An der unteren Seite der Führungsstange 104 erstreckt sich ein um ein Paar Riemenscheiben 116, 118 geschlungener Riemen 120 parallel zu der Führungsstange 104. Eine Riemenscheibe 116 wird von einem Umkehrmotor 122 mit eingebautem Untersetzungsgetriebe in beide Richtungen gedreht. Der Halteträger 110 ist zwischen den Riemenscheiben 116, 118 an dem Riemen 120 fixiert. Wenn der Motor 122 den Riemen 120 in einer gegebenen Richtung antreibt, wird der Halteträger 110 von dem Riemen 120 entlang der Führungsstange 104 nach hinten oder nach vorn bewegt. Alternativ kann anstelle des Riemens 120 ein Draht verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform bilden der Umkehrmotor 122 und der Riemen 120 einen Hubantrieb gemäß der Erfindung.

Die Klauenglieder 112, 114 des Greifers 111 haben jeweils die Form eines "L", wobei die Mittelbereiche durch Stifte 124, 126 an dem Halteträger 110 fixiert sind und die einen Enden miteinander durch einen Stift 128 an diesem gekoppelt sind, um sich in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen. Die anderen Enden der Klauenglieder 112 und 114 haben Klauenform, die mit entsprechenden Konkaven oder Vertiefungsbereichen 54a und 54b an der Stirnseite der Patrone 54 angreifen.

Ein Klauenglied 114 hat einen Arm 130, der zu der der Klaue 114 entgegengesetzten Seite hin vorsteht und sich radial an dem Schwenkstift 126 dreht oder bewegt, so daß die Klauen der Klauenglieder 112, 114 sich vertikal öffnen oder schließen können. Der Halteträger 110 hält außerdem eine Drückplatte 132, die nach oben und nach unten bewegbar ist, und deren unteres Ende mit dem Arm 130 gekoppelt ist. Die Drückplatte wird von einer (nicht gezeigten) Feder belastet, so daß sie nach oben in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, demzufolge die Klauenglieder 112, 114 zwangsweise geöffnet sind. Oberhalb des oberen Endes der Drückplatte 132 befindet sich ein Winkelglied 134 mit L-förmigem Querschnitt parallel zu der Führungsstange 104. Das Winkelglied 134 entspricht dem erfindungsgemäßen Schienenelement.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, besitzt das Winkelglied 134 Schrägnuten 138, 138, die zueinander parallel verlaufen und mit mindestens zwei Stiften 136, 136 zusammenwirken, die an dem Gehäuse des Trägers 132 fixiert sind. Das Winkelglied 134 wird von Federn 140 rechts in Fig. 11 vorgespannt, wozu die Federn 140 an den festen Stiften 136 gekoppelt sind. Die Stifte 136 führen die Nuten 138, 138 und drücken das Winkelglied 134 diagonal oder schräg in Richtung der Oberseite, demzufolge das Winkelglied 134 in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Andererseits zieht ein Elektromagnet 142 das Winkelglied 134 in die entgegengesetzte Richtung. Dabei führen die Stifte 136 die Schrägnuten 138, so daß das Winkelglied 134 diagonal zu der unteren Seite hin bewegt wird. Der Elektromagnet 142 entspricht der erfindungsgemäßen Klauen-Öffnungs-/Schließ-Antriebseinrichtung. Alternativ können anstelle des Elektromagneten andere Antriebsmittel eingesetzt werden, zum Beispiel ein Luftzylinder.

Wie oben diskutiert wurde, ist das Winkelglied 134 so konfiguriert, daß es sich diagonal nach oben und nach unten bewegt. Dabei sind am oberen Ende der Drückplatte 132 Rollen befestigt, die unter Berührung der horizontalen Unterseite des Winkelglieds 134 drehen. Wenn das Winkelglied 134 diagonal in die obere Stellung zurückkehrt, wird die Drückplatte 132 durch eine nicht dargestellte Feder angehoben, wodurch die Klauen der Klauenglieder 112, 114 geöffnet werden, ungeachtet der Lage des Halteträgers 110, der sich in dem Bereich der Führungsstange 104 befindet. Wenn das Winkelglied 134 durch Erregen des Elektromagneten 142 angezogen wird, bewegt es sich diagonal in die untere Stellung, und demzufolge drückt die Drückplatte 132 nach unten, um die Klauen der Klauenglieder 112, 114 zu schießen.

Dieses Öffnen/Schließen der Klauen ermöglicht es diesen, mit den betreffenden konkaven Abschnitten 54a, 54b der Patrone 54 in Eingriff zu treten oder sich von ihnen zu lösen. Zusätzlich zum Öffnen oder Schließen der Klauen ermöglicht die Arbeitsweise der Aufnahmeeinrichtung 100 in Form des einheitlichen Gleitens entlang der Führungsstange 104, daß Patronen 54 zwischen dem Speicherregal 52 und dem Puffer 102 oder zwischen dem Puffer 102 und dem Abtaster 16 eingefahren und ausgefahren werden.

Struktur des Puffers

Der Puffer 102 wird im folgenden beschrieben. Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, besitzt der Puffer 102 die Fähigkeit, zwei Patronen 54 vertikal und parallel zu der Verschieberichtung der Aufnahmeeinrichtung 100 aufzunehmen. Drei Führungsrollen 156 sind an der Unterseite des Puffers 102 befestigt. Die Führungsrollen 156 drehen sich unter Berührung der Führungsschienen 154, die an dem Gehäuse des Trägers 62 horizontal und rechtwinklig zur Verschieberichtung der Aufnahmeeinrichtung 100 befestigt sind. Außerdem ist in der Nähe der Mitte der Unterseite des Puffers 102 ein Stift 158 vorgesehen, wie aus Fig. 12 hervorgeht. In Fig. 12 ist mit dem Bezugszeichen 160 ein Antriebshebel vom Winkelhebel-Typ bezeichnet, der von dem Gehäuse des Trägers 62 schwenkbar an einem Lagerpunkt in der Nähe von dessen Mitte gehaltert ist. Der Antriebshebel 160 besitzt ein Langloch 162 an einem Ende, in das ein Stift 158 paßt. Das andere Ende des Hebels 160 wird dann über ein Verbindungsglied 168 mit einem Kurbelzapfen 166 gekoppelt, der von einem Motor 164 angetrieben wird.

Wenn der Motor 164 in Pfeilrichtung (im Uhrzeigersinn) nach Fig. 12 dreht, wird das Verbindungsglied 168 in Pfeilrichtung gedrückt, und der Antriebshebel 160 wird auf der Seite des Langlochs 162 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Dabei wird der Puffer 102 gemäß Fig. 14 nach links verlagert. Wenn hingegen der Motor 164 im Gegenuhrzeigersinn dreht, wird der Antriebshebel 160 im Uhrzeigersinn verschwenkt, und der Puffer 102 wird gemäß der in Fig. 13 gezeigten Ansicht nach rechts bewegt. Zu dieser Zeit ist die Aufnahmeeinrichtung 100 von dem Puffer 102 nach außen (nach links in Fig. 9) abgerückt, wie in Fig. 9 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Die Aufnahmeeinrichtung 100 wird auch in diese gestrichelte Position zurückgesetzt, wenn der Träger 62 bewegt wird.

Folglich wird durch die Führungsschiene 154, die Führungsrollen 156, den Stift 158, den Antriebshebel 160, das Verbindungsglied 168 und den Motor 164 eine Pufferumschalteinrichtung oder ein Pufferumschaltmechanismus gebildet.

Der Antriebshebel 160 enthält außerdem einen Bogenfortsatz 170 mit einer Kerbe 172, horizontal in der Nähe des Lagerpunkts gelegen. Die Kerbe 172 des Vorsprungs 170 wird von einem Photosensor 174 erkannt, so daß die Stellung des Antriebshebels 160 nachweisbar ist, und damit auch die Stellung des Puffers 102.

Die Oberseite des Puffers 102 ist offen, so daß der untere Bereich der Aufnahmeeinrichtung 100 in die Fächer 150, 152 eintreten kann. Insbesondere kann die Aufnahmeeinrichtung 100 in das rechte Fach 150 eintreten, wenn der Puffer 102 auf die linke Seite eingestellt ist (gemäß Fig. 14), oder kann in das linke Fach 152 eintreten, wenn der Puffer 102 auf die rechte Seite (gemäß Fig. 13) eingestellt ist.

Wie oben beschrieben wurde, wird die Aufnahmeeinrichtung 100 in eines der Fächer 150 und 152 dadurch eingefahren, daß das untere Ende des Halteträgers 110 mit der Nut 108 am Boden jedes Fachs 150, 152 in Eingriff tritt und in dieser gleitet. Die Verbindung des Halteträgers 110 mit der Nut 108 verhindert ein seitliches Verschwenken der Aufnahmeeinrichtung 100, und dies ermöglicht das präzise Eingreifen und Lösen der Klauenglieder 112, 114 an den bzw. von den betreffenden konkaven Bereichen 54a, 54b der Patrone 54.

Steuerung des Trägers

Im folgenden wird eine Erläuterung der Steuerung der Elemente in dem Träger 62 gegeben, beispielsweise der Aufnahmeeinrichtung 100 und des Pufferumschaltmechanismus. Zunächst soll ein Steuermechanismus für den Antrieb des Trägers 62 erläutert werden, so zum Beispiel für die Motoren 122 und 164 und den Elektromagneten 142. Die elektrische Leistung kann mit Hilfe der Bewegungsstangen 58, 60 zugeleitet werden, die als voneinander getrennte Leiter vorhanden sind.

In diesem Fall ist mindestens eine der Führungsrollen 72, 74, 76 und 78 des Trägers 62 eine Metallrolle, durch die die elektrische Leistung von den Bewegungsstangen 58 und 60 gelangen kann. Die Metallrolle läßt sich durch Kontakte ersetzen, die in Gleitkontakt mit den Bewegungsstangen 58 und 60 stehen. Außerdem kann die elektrische Leistung von zwei leitenden Schienen zugeführt werden, indem man derartige leitende Schienen an einer der Bewegungsstangen 58 und 60 befestigt, so daß sie voneinander getrennt sind, und indem man in dem Träger 62 Kontakte vorsieht, die in Gleitkontakt mit diesen leitenden Schienen stehen.

Die oben erläuterten Fälle, in denen die Bewegungsstangen 58 und 60 zum Zuführen der Energie verwendet werden, besitzt der Träger 62 vorzugsweise eine Batterie als Stützenergiequelle. Dies ist nützlich bei der Vermeidung von Unzulänglichkeiten, die auftreten, wenn die Energiezufuhr für einen Moment unterbrochen ist aufgrund der Bewegung der Bewegungsstangen 58 und 60.

Außerdem kann der Träger 62 eine Batterie enthalten, die ausreicht zum Antreiben des Trägers 62 ohne die Verwendung der Bewegungsstangen 58 und 60 als Leiter für die Energiequelle. In diesem Fall besteht keine Gefahr des Abtrennens der Energiequelle. Die Batterie ist vorzugsweise eine Sekundärbatterie, die wiederholt aufgeladen werden kann, indem sie automatisch in einer vorbestimmten Stellung während der Ruhezeit des Trägers 62 an einen Aufladeanschluß gekoppelt wird.

Die Leistung wird dem Träger 62 mit einem dieser Verfahren zugeführt, während mehrere Steuersignale zwischen dem Träger 62 und der MCU 20 des Abtasters 16 ausgetauscht werden. Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes System zum Senden und Empfangen solcher Steuersignale. Fig. 15 und 16 zeigen andere Übertragungssysteme, und Fig. 17 zeigt eine beispielhafte Konfiguration einer Steuerschaltung innerhalb des Trägers 62.

Die elektrische Leistung wird zum Beispiel dem Motor 122 zugeführt, um die Aufnahmeeinrichtung 100 nach vorn und nach hinten zu bewegen, sie wird dem Elektromagneten 142 zum Öffnen oder zum Schließen der Klauenglieder 112 und 114 zugeführt, und sie wird dem Motor 164 zum Umschalten des Puffers 102 zugeleitet. Die Steuersignale enthalten mehrere Arten von Signalen, so zum Beispiel Befehlssignale, die an diese Antriebsmittel 122, 142 und 164 gesendet werden, außerdem Sensorsignale, die von dem Träger 62 an die MCU 20 zu senden sind.

Es werden mehrere Typen von Sensoren angegeben, beispielsweise einen Vorderseiten- Grenzsensor 200 für den Halteträger (siehe Fig. 17), der eine vordere Grenzposition des Halteträgers 110 in der Aufnahmeeinrichtung 100 erfaßt, einen hinteren Grenzsensor 202 für den Halteträger, der eine hintere Grenzposition für den Halteträger 110 erfaßt, einen Schlittensensor 204 zum Feststellen, ob es eine Patrone 54 in der Vorwärtsrichtung der Aufnahmeeinrichtung 100 gibt, und einen Patronenhalte-Bestätigungssensor 206 zum Feststellen, ob die Patrone 54 zwischen den Klauengliedern 112 und 114 gehalten wird.

Diese Steuersignale werden zwischen dem Träger 62 und der MCU 20 durch eine verdrahtete oder drahtlose serielle Kommunikationsverbindung ausgetauscht. Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine drahtlose Kommunikation. In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 210 für eine Antenne für den Träger 62 angegeben, 212 steht für eine Antenne für den Abtaster 16.

Die hier verwendete serielle Kommunikationsverbindung ist ein Informationsübertragungsverfahren zum seriellen Übertragen sämtlicher Bits binärer Information über eine einzige Übertragungsleitung, was häufig verglichen wird mit einer parallelen Kommunikation. Weil Mehrfachinformation seriell als Binärinformation übertragen wird, erfordert bei Einsatz von verdrahteten Kabeln die serielle Kommunikation mindestens zwei Leitungen, tatsächlich aber drei Signalleitungen einschließlich einer Masseleitung.

Die Verwendung serieller Kommunikation erfordert natürlich eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung für die MCU 20 bzw. den Träger 62. Die Übertragungseinrichtung wandelt die Steuersignale um in Binärsignale für die serielle Übertragung, während die Empfangseinrichtung die empfangenen seriellen Signale parallel umsetzt und sie in mehrwertige (analoge) Signale umwandelt. Beim vorliegenden Beispiel ist es auch notwendig, einen drahtlosen Sender und Empfänger vorzusehen, soweit ein drahtloses System für die serielle Kommunikation eingesetzt wird. Das drahtlose System kann vom FM- oder AM-Typ sein.

Fig. 17 zeigt eine beispielhafte Steuerschaltung für den Träger 62, wobei das Bezugszeichen 214 für einen drahtlosen Antrieb steht, der als drahtloser Sendeempfänger fungiert. Bezugszeichen 216 ist ein Serien/Parallel-Wandler, der empfangene Seriensignale in jeweilige Typen von Steuersignalen zur Umwandlung in Parallelsignale unterteilt. Der Wandler 216 ist über einen Bus 218 an eine CPU 220, einen Speicher 222 und einen E/A- Anschluß 224 angeschlossen. Der E/A-Anschluß 224 ist an einen mechanischen Antrieb 226 angeschlossen.

Bezugszeichen 228 steht für eine Energieversorgungsschaltung, die in den Träger 62 eingebaut und an die Bewegungsstangen 58 und 60 gekoppelt ist, von denen eine als Energiequelle und die andere als Masseleitung fungiert, um elektrischen Strom aufzunehmen und mit Hilfe einer Konstantspannungsschaltung eine konstante Spannung zu erzeugen. Bezugszeichen 230 steht für eine Batterie, die eine Stützenergiequelle bildet und dazu dient, kontinuierlich auch dann eine konstante Spannung zu liefern, wenn das Einspeisen des elektrischen Stroms vorübergehend unterbrochen ist.

Die CPU 220 erfaßt den Betriebsstatus des Systems anhand der Ausgänge der jeweiligen Sensoren 200, 202, 204 und 206 und ermittelt den nächsten Betriebsvorgang gemäß einem Operationsbefehl, der von der MCU 20 des Abtasters 16 über die drahtlose Kommunikation eingegeben wird. Das Ergebnis der Ermittlung wird über den E/A-Anschluß 224 an den mechanischen Antrieb 226 gegeben, der die Antriebsleistung an die betreffenden Antriebselemente gibt, so zum Beispiel die Motoren 164 und 122 und den Elektromagneten 142.

Fig. 15 zeigt einen anderen Typ einer seriellen Kommunikation vom verdrahteten Typ mit einer elektrischen Verdrahtung 250. In Fig. 15 steht Bezugszeichen 252 für einen Verbinder, der in der Nähe der Mitte des unteren Teils der Regalfächer 52 angebracht ist. Das untere Ende der Verdrahtung 250 ist an den Verbinder 252 gekoppelt, das obere Ende der Verdrahtung 250 ist an den Träger 62 gekoppelt. Die Verdrahtung 250 besteht hier aus zwei oder drei Verdrahtungskabeln, die relativ dünn und leicht sind, so daß der Träger 62 sich ungehindert mit hoher Geschwindigkeit bewegen kann.

Fig. 16 zeigt eine beispielhafte optische Kommunikationsverbindung, wobei das Bezugszeichen 260 für eine Lichtsende/Empfangs-Einheit steht, die an dem Träger 62 befestigt ist, Bezugszeichen 262 eine weitere Lichtsende/Empfangs-Einheit bezeichnet, die an einem Ende der Bewegungsstange 58 angebracht ist. Diese Lichtsende/Empfangs- Einheiten 260, 262 tauschen zwischen sich serielle Signale aus, indem sie Infrarotlichtstrahlen parallel zu der Bewegungsstange 58 absenden. Die Lichtsende/Empfangs-Einheit 262 der Bewegungsstange 58 ist über eine Verdrahtung 268 an einen auf der Seite der Regale 52 befindlichen Verbinder 266 angeschlossen, der seinerseits mit der MCU 20 des Abtasters 16 verbunden ist.

Die Lichtsende/Empfangs-Einheit kann direkt an dem Abtaster 16 befestigt sein. In diesem Fall muß jedoch die serielle Kommunikation auch im Bewegungsbereich oder im Fahrbereich des Trägers 62 aufrecht erhalten werden. Um die serielle Kommunikation zu garantieren, sollten verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, so zum Beispiel sollte der Abstrahlbereich für das Infrarotlicht angemessen verbreitert werden, oder es sollten die Lichtsende-/Empfangsrichtungen für die Lichtsende/Empfangs-Einheiten nach Maßgabe der Bewegung des Trägers 62 geändert werden. Außerdem kann die optische Kommunikation angewendet werden auf die Verbindung zwischen der Lichtsende/Empfangs- Einheit 262 und den Verbinder 266 (für den Abtaster 16) anstelle der Verdrahtung 268.

Erkennen von vorstehenden Patronen

Als nächstes wird der Betrieb zum Erkennen einer vorstehenden Patrone beschrieben. Die MCU 20 prüft, ob sämtliche Patronen 54 korrekt in den Regalfächern 52 gespeichert sind, basierend auf dem Energieeinschaltvorgang des Energiequellenschalters, bevor eine Patrone aus einem entsprechenden Regal 52 entnommen und zu dem Abtaster 16 transportiert oder geliefert wird.

Zu diesem Zweck treibt die MCU 20 den Träger 62 an, damit er in einer Ebene verfahren wird oder eine Ebene überstreicht, die dem gesamten Frontbereich des Speicherregals 52 gegenüberliegt und diesen überdeckt, wobei die Bewegung mit geringer Geschwindigkeit stattfindet (Schritt 300 in Fig. 18). In anderen Worten: der Träger 62 fährt in dem Frontbereich der Regale 52 mit einer derart niedrigen Geschwindigkeit, daß der Träger 62 auch bei Auftreffen auf eine vorstehende Patrone 54 niemals beschädigt würde, beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von etwa 1/10 (etwa 50 mm/s) der normalen hohen Transportgeschwindigkeit (die etwa 600 mm/s beträgt).

Zum Beispiel startet der Träger 62 mit der Aufwärtsfahrt an der Stelle gegenüber einer Patrone 54, die sich in der linken unteren Ecke der Speicherregale 52 befindet. Wenn der Träger das obere Ende erreicht, wird er um eine Patronenbreite nach rechts verschoben, dann wiederholt der Träger 62 die Bewegung nach oben und nach unten. Wenn bei diesem Vorgang eine Patrone 54 aus dem Regalfach 52 herausragt, berührt der Träger 62 die Patrone 54 und wird angehalten (Schritt 302 in Fig. 18). Im Ergebnis erhöht sich die Belastung für den Motor 68 oder 70 zum Bewegen des Trägers 62 rasch. Die rasche Zunahme der Belastung läßt sich anhand einer Zunahme des in den Motor 68 oder 70 fließenden Stroms erkennen. Alternativ kann man einen Kodierer zum Ermitteln der Drehzahl der Motoren 68 oder 70 verwenden, um eine Zunahme der Belastung anhand des Umstands zu erkennen, daß der Kodierer sein Ausgangssignal unverändert aufrecht erhält.

Wenn eine vorstehende oder nach vorn ragende Patrone 54 erkannt wird, sendet die MCU 20 ein Warnsignal an den Host-Rechner 10. Dieser aktiviert dann eine Warneinrichtung 10A (Fig. 2), um der Bedienungsperson zu signalisieren, daß eine Patrone 54 aus dem Regal 52 vorsteht (Schritt 304 in Fig. 18).

Nachdem der Träger 52 die gesamte Frontfläche der Speicherregale mit niedriger Geschwindigkeit überstrichen hat und keine vorstehende Patrone 54 nachgewiesen wurde (Schritt 306 in Fig. 18), leitet der Träger 62 die eigentliche Transportarbeit ein (Schritt 308). Bei dem Transportvorgang fährt der Träger 62 mit hoher Geschwindigkeit, um eine Zielpatrone 54 zu dem Abtaster 16 zu transportieren und die Patrone 54 zu der Ausgangsstellung in den Regalen 52 zurückzubringen (Schritt 310), nachdem ein Bild oder Bilder recherchiert wurden, die auf dem Film in der Patrone 54 aufgezeichnet sind.

Transportvorgang des Trägers

Der Transportvorgang wird im folgenden erläutert. Zunächst aktiviert die MCU 20 den Träger 62, damit dieser sich mit hoher Geschwindigkeit vor eine Patrone 54 bewegt, die aus einem der Regalfächer 52 auszuwählen ist. Zu dieser Zeit kann der Puffer 102 auf die linke oder die rechte Stellung eingestellt sein. Die Aufnahmeeinrichtung 110 wird aus dem Puffer 102 zurückgestellt.

Wenn der Träger 62 die Stelle erreicht, an der sich die Zielpatrone 54 befindet, sendet die MCU 20 Steuersignale über ein serielles Kommunikationsnetzwerk und instruiert den Träger 62, verschiedene Operationen auszuführen. Zunächst bewegt die MCU 20 die Aufnahmeeinrichtung 100 durch eines der Fächer nach vorn, beispielsweise durch das Fach 150, um ihre Klauenglieder 112, 114 mit der in den Regalen 52 befindlichen Patrone 54 in Eingriff zu bringen. Zu dieser Zeit können die Klauenglieder 112, 114 vorübergehend geöffnet werden, indem man den Elektromagneten 142 in den nicht erregten Zustand wechseln läßt, oder indem man die Klauen gegen die Patrone 54 drückt.

Dann wird der Elektromagnet 142 erregt, um die Klauenglieder 112, 114 zu schließen, und die Aufnahmeeinrichtung 100 wird zurückbewegt, so daß die Patrone 54 in das Fach 150 gelangt. Danach bewegt die MCU 20 den Träger 62 mit hoher Geschwindigkeit zu der Front einer Patronenladeöffnung 16a des Abtasters 16, und sie bewegt die Aufnahmeeinrichtung 100 nach vorn, um die in dem Fach 150 aufgenommene Patrone 54 in die Patronenladeöffnung 16a auszustoßen. Der Elektromagnet 142 wird entregt, um die Klauen erneut zu öffnen, und die Aufnahmeeinrichtung 100 wird zurückbewegt.

Der Abtaster 16 führt vorbestimmte Arbeitsvorgänge durch, so zum Beispiel das Recherchieren bezüglich der geladenen Patrone 54 und das Lesen eines oder mehrerer Bilder. Während dieser Folge von Bearbeitungsvorgängen bewegt sich der Träger 62 zu einer Stelle, an der sich die nächste oder die zweitnächste Patrone 54 befindet, und er schiebt die Patrone 54 in eines der Fächer, beispielsweise in das Fach 150. Wenn die zweite Patrone 54 herausgenommen und in das Fach 150 eingeschoben wurde, öffnet die Aufnahmeeinrichtung 100 ihre Klauen, um die Patrone 54 loszulassen. Danach bewegt sich nur die Aufnahmeeinrichtung 100 weiter nach hinten, um aus dem Puffer 102 auszutreten.

In diesem Zustand kehrt der Träger 62 zu der Stelle gegenüber der Patronenladeöffnung 16a des Abtasters 16 zurück. Während dieses Vorgangs wird der Puffer 102 von dem Motor 164 auf die entgegengesetzte Seite verschoben. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich der Puffer 102 auf die rechte Seite, um das leere Fach 152 vor die Aufnahmeeinrichtung 100 zu schieben. Nachdem der Abtaster 16 die Verarbeitung der Kassette 54 beendet hat, bewegt sich die Aufnahmeeinrichtung 100 durch das leere Fach 152 soweit nach vorne, bis die verarbeitete Patrone 54 aus der Patronenladeöffnung 16a in das Fach 152 gezogen ist. Danach gibt die Aufnahmeeinrichtung 100 die Patrone 54 von den Klauengliedern 112, 114 frei und bewegt sich weiter nach hinten und tritt dann aus dem Puffer 102 aus.

Wenn die Aufnahmeeinrichtung 100 aus dem Puffer 102 zurückfährt, wird der Puffer 102 erneut auf die entgegengesetzte Seite geschaltet, um das Fach 150, in welchem sich die nächste oder zweite Patrone befindet, vor die Aufnahmeeinrichtung 100 zu verschieben. Die Aufnahmeeinrichtung 100 bewegt sich dann nach vorn in das Fach 150, um die zweite Patrone 54 in die Patronenladeöffnung 16a zu stoßen, während sie die Patrone zwischen den Klauengliedern 112, 114 hält. Nachdem die Aufnahmeeinrichtung 100 zurückgefahren ist, kehrt der Träger zurück, um die verarbeitete Patrone 54 zurückzutransportieren, die sich gerade in dem Fach 152 befindet, wozu die Patrone zu der Stelle der Regale 52 zurückgeführt wird, zu der die verarbeitete Patrone zurückkehren soll, und zwar mit hoher Geschwindigkeit. Während der Träger zurückfährt, wird der Puffer 102 umgeschaltet, um das Fach 152 vor die Aufnahmeeinrichtung 100 zu bringen.

Wie oben diskutiert, wird, während eine Patrone 54 von dem Abtaster 16 verarbeitet wird, die andere (nächste) Patrone 54 in den Träger 62 gebracht und in eine Stellung in der Nähe des Abtasters 16 gefahren. Nach dem Ende der Verarbeitung in dem Abtaster 16 wird die verarbeitete Patrone 54 in das leere Fach 150 oder 152 innerhalb des Trägers 62 geschoben, und anschließend wird der Puffer 102 umgeschaltet, um die nächste Patrone 54 unmittelbar dem Abtaster 16 zuzuführen. Dies ermöglicht eine Beschleunigung des Austausches von Patronen 54 zwischen dem Träger 62 und dem Abtaster 16.

Es sei angemerkt, daß der Hubantrieb (einschließlich des Endlosriemens 120, der Riemenscheiben 116, 118 und des Motors 122) der Klauen-Öffnungs/Schließ- Antriebseinrichtung (die den Elektromagneten 142 enthält) auf der Gehäuseseite des Trägers 62 gelagert ist. Aus diesem Grund läßt sich der bewegliche Teil, der sich zusammen mit dem Halteträger 110 und den Klauengliedern 112, 114 nach vorn und nach hinten bewegt, mit weniger Gewicht ausbilden. Es besteht also kein Bedarf, ein elektrisches Verdrahtungskabel oder mehrere Kabel an dem beweglichen Teil anzuschließen.

Obschon keine elektrische Verdrahtung für den beweglichen Teil erforderlich ist (das heißt für die Aufnahmeeinrichtung 100), wird, wenn ein Sensor in der Nähe der Klauenglieder 112, 114 vorhanden ist, um festzustellen, daß die Patrone 54 von den Klauen gehalten oder gelöst ist, ein Verdrahtungskabel für den Anschluß an den beweglichen Teil benötigt. Aber auch in diesem Fall kann das Verdrahtungskabel dünn und leicht genug gemacht werden, so daß es sich von dem Kabel unterscheidet, das zum Antreiben des Motors oder eines Kolbens verwendet wird.

Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, einen Hub (eine Vorwärts- oder Rückbewegung) des Halteträgers 110 zu beschleunigen. Außerdem braucht kein Verdrahtungskabel an den Halteträger 110 angeschlossen zu werden, oder zumindest kann ein solches Verdrahtungskabel dünner und leichter ausgebildet sein, so daß die Möglichkeit für eine gebrochene Leitung ausgeschaltet oder doch spürbar verringert werden kann.

Da außerdem der Austausch der Steuersignale zwischen dem Träger 62 und der MCU 20 über ein serielles Verbindungsnetzwerk erfolgt, können der Träger 62 und die MCU 20 durch eine im Gewicht leichtere Verdrahtung 250 verbunden werden (Fig. 15). Wenn die hier verwendete serielle Verbindung vom drahtlosen Typ (Fig. 1) oder vom optischen Typ (Fig. 16) ist, wird keine Verdrahtung zwischen dem Träger 62 und der MCU 20 benötigt. Hierdurch kann der Träger 62 mit höherer Geschwindigkeit fahren. Wie in Fig. 15 dargestellt ist, kann eine individuelle Stromversorgungsleitung alleinig mit der Verdrahtung 250 verbunden sein, obschon die Verdrahtung 250 vorgesehen ist, um elektrische Leistung seitens der Bewegungsstangen zuzuführen.

Weitere Ausführungsformen

Bei den obigen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen dem Träger 62 und den Mikrofilmpatronen 54, die in den Fächern 52 gespeichert sind, sehr gering, typischerweise etwa 5 mm. Deshalb ist es zweckmäßig, die vorstehende Patrone 54 mit Hilfe des Trägers 62 in die Normalstellung zurückzustoßen, wenn das Ausmaß des Überstands der Patrone 54 klein genug ist.

Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Drückplatte 400 zeigt, die zum Zurückdrücken der Patrone 54 verwendet wird. Die Drückplatte 400 ist an der Frontseite des Trägers 62 befestigt, das heißt sie ist an der Seite befestigt, die der Patrone 54 zugewandt ist, wobei der Außenrand geneigt ist, so daß sie die Form einer rechteckigen Schale aufweist. Die Drückplatte 400 besitzt natürlich ein Fenster 402, durch welches die Patrone 54 gemeinsam mit den Klauengliedern 112, 114 hindurchtreten kann. Die Drückplatte 400 ist auch in den Fig. 3 und 5 durch gestrichelte Linien dargestellt.

Wenn der Überstand der Patronen 54 klein genug ist, wird der Träger 62 mit der daran angebrachten Drückplatte 400 bewegt, um die vorstehende Patrone 54 in das Regalfach 52 zurückzudrücken, während der geneigte Rand der Drückplatte 400 an die Patrone 54 angelegt wird. Dies ermöglicht das Eintreten in den Transportvorgang ohne Warnung oder Unterbrechung, wenn der Überstand der Patrone 54 klein genug ist, so daß die Verarbeitung also beschleunigt wird.

Fig. 20 ist eine frontseitige Ansicht von Regalfächern 52A einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung. Im oberen Teil der Regalfächer 52A ist ein Reflektor 404 horizontal angeordnet, so daß er etwas von der Frontseite der Patrone 54 nach vorn (in Richtung auf den Träger 62A) projiziert. Der Träger 62A wiederum ist mit einem lichtemittierenden Element 408 ausgestattet, um einen Lichtstrahl 406 nach oben zu senden, etwa in vertikaler Richtung, ferner besitzt er einen Sensor 410 für das Erkennen des reflektierten Lichts 406A des Lichtstrahls 406, der von dem Reflektor 404 reflektiert wird.

Der Träger 62A startet eine Bewegung in horizontaler Richtung über den untersten Teil der Regalfächer 52A mit eingeschaltetem Energiequellenschalter. Während dieser Zeit gibt das lichtemittierende Element 408 einen Lichtstrahl 406 nach oben, und der Sensor 410 fühlt den Lichtstrahl 406A, der von dem Reflektor 404 zurückgeworfen wird. Wenn eine vorstehende Patrone 54 in den Weg des Lichtstrahls 406 ragt, wird der auf den Sensor 410 auftreffende Lichtstrahl unterbrochen, und damit läßt sich die Patrone 54 erkennen.

Obschon die oben beschriebenen Ausführungsformen Transportsysteme zum Transportieren von Mikrofilmpatronen betreffen, ist die Erfindung nicht auf diesen Material- oder Artikeltyp beschränkt, sie kann vielmehr auf andere Regalfächer angewendet werden, die andere Artikel-Typen speichern, beispielsweise Videobandkassetten, Videoplatten oder Compact-Discs. Außerdem kann der Puffer entweder nach oben oder nach unten verschoben werden oder auch gedreht werden, abhängig von der Form der Regale.

Gemäß obiger Beschreibung wird erfindungsgemäß ein Träger mit dem Halteträger geschaffen, der nach vorn und nach hinten beweglich ist, wobei die Klauenglieder mit einem Material in Eingriff gebracht werden oder sich von ihm lösen, während ein Hubantrieb zum Bewegen des Halteträgers nach hinten und nach vorn dient und die Klauen- Öffnungs/Schließ-Antriebseinrichtung die Klauen öffnet und schließt, jeweils angebracht an dem Gehäuse des Trägers. Aus diesem Grund läßt sich der bewegliche Teil (das ist die Aufnahmeeinrichtung), die sich zusammen mit dem Halteträger bewegt, mit geringerem Gewicht ausbilden. Weiterhin kann die elektrische Verbindungsleitung für den Anschluß an den beweglichen Teil weggelassen oder zumindest dünner und leichter gemacht werden. Hierdurch läßt sich der bewegliche Teil (die Aufnahmeeinrichtung) mit hoher Geschwindigkeit bewegen.

Der Hubantrieb beispielsweise besteht aus einem Endlosband, das an dem Gehäuse des Trägers befestigt ist, außerdem einem Elektromotor zum Antreiben des Bandes. In diesem Fall erstreckt sich das Band oder der Riemen parallel zu der Führungsstange und ist mit dem Halteträger gekoppelt. Der Halteträger besitzt ein oberes und ein unteres Ende, von denen das obere Ende von der Führungsstange gehalten wird und das untere Ende mit der Führungsnut am Boden des Fachs zusammenwirkt. Durch diesen Aufbau läßt sich ein seitliches Verschwenken des Halteträgers verhindern, und hierdurch können die Klauenglieder den Artikel exakt ergreifen oder loslassen.

Der Puffer kann eine Mehrzahl von Fächern enthalten, die durch Umschalten des Puffers in die eine oder die andere Lage gebracht werden, wodurch sich der Wirkungsgrad beim Transport des Materials verbessern läßt.

Bei der Transportvorrichtung und dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der Träger an der Kreuzungsstelle eines Paares von Bewegungsstangen gehalten, um parallel bewegt zu werden, wobei die Bewegungsstangen Winkel (vorzugsweise rechte Winkel) zueinander beibehalten, um zu einer Zielstelle bewegt zu werden, indem die beiden Bewegungsstangen bewegt werden. Folglich braucht der Motor zum Antreiben der Bewegungsstangen nur auf der Seite der Regalfächer angeordnet zu werden, jedoch kann der Motor zum Antreiben des Trägers an diesem weggelassen werden, so daß der bewegliche Teil, der sich zusammen mit dem Träger bewegt, mit weniger Gewicht ausgebildet werden kann, so daß dementsprechend auch der Motor kompakt ausgebildet sein kann.

Weil der Austausch der Steuersignale zwischen dem Träger und der Transportsteuerung (zum Beispiel der MCU) durch eine serielle Kommunikation erfolgt, läßt sich die Verdrahtung zwischen den Teilen mit weniger Gewicht ausbilden. Wenn Steuersignale durch drahtlose (Funk-) oder optische Kommunikation übertragen werden, ist überhaupt keine Verdrahtung erforderlich. Da diese Arten von Kommunikationssystemen den Bewegungswiderstand des Trägers zusätzlich verringern, sind sie noch besser für eine Hochgeschwindigkeitsbewegung des Trägers geeignet.

Obschon die Antriebskraft für den Träger von den Bewegungsstangen herkommt, kann in den Träger eine Batterie eingebaut werden. In diesem Fall wird keine Verdrahtung zwischen dem Träger und der Steuerung erforderlich, ausgenommen die serielle Kommunikation für die Steuersignale. Daher ist es möglich, die Verdrahtung zwischen den Teilen leichter auszuführen oder sie ganz wegzulassen, wenn die Verdrahtung der seriellen Kommunikation für die Steuersignale über ein drahtloses (Funk-) oder optisches Kommunikationssystem erfolgt. Derartige Kommunikationstypen eignen sich besser für eine Hochgeschwindigkeitsbewegung des Trägers.

Gemäß dem Steuerverfahren für die Transportvorrichtung gemäß der Erfindung wird vor der Durchführung eines Materialtransports bestätigt, daß kein Material aus den Regalfächern vorsteht, und wenn es vorstehendes Material gibt, wird eine Warnung an die Bedienungsperson gegeben, um die nachfolgende Transporttätigkeit auszusetzen und das vorstehende Material in die richtige Stellung zurückzubringen, so daß die Möglichkeit für eine Beschädigung des Trägers oder des Artikels ausgeschlossen werden kann.

Das vorstehende Material wird zum Beispiel dadurch festgestellt, daß der Träger mit niedriger Geschwindigkeit verfahren wird, so daß er einen vorstehenden Artikel berührt. Dieses Detektieren läßt sich realisieren mit Hilfe eines Rechners unter Einsatz von Softwareelementen ohne Hinzufügung von speziellen Bauteilen, so daß sich die mechanische Anordnung vereinfachen läßt.

Alternativ kann ein Lichtstrahl zum Erkennen von vorstehendem Material eingesetzt werden, indem der Lichtstrahl über die Front der Regalfächer in vertikaler oder seitlicher Richtung geführt wird, so daß das Material in den Weg des Lichtstrahls eintritt, wenn es aus den Regalfächern vorsteht.


Anspruch[de]

1. Transportvorrichtung mit einem Träger (62), der einen Zielartikel (54) aus einem von mehreren Regalen (52) zieht und ihn zu einer Zielposition transportiert, wobei die Regale (52) mehrere Artikel (54) speichern, und die den Zielartikel (54) aus der Zielposition zu dem Regal (52) zurücktransportiert, wobei der Träger (62) aufweist:

(a) eine Führungsstange (104), die an einem Gehäuse des Trägers (62) parallel zu einer Richtung befestigt ist, in der der Zielartikel (54) eingeschoben und ausgezogen wird;

(b) eine Aufnahmeeinrichtung (100), welche beinhaltet:

(1) einen verschieblich von der Führungsstange (104) gehaltenen Halteträger (110),

(2) einen Greifer (111) mit Klauengliedern (112, 114) zum Ergreifen des Zielartikels (54) durch Öffnen und Schließen der Klauenglieder (112, 114), wobei der Greifer (111) von dem Halteträger (110) gehalten wird, und

(3) ein Drückteil (132), von dem ein Ende von dem Halteträger (110) gehalten wird, und das beweglich ist, um den Greifer (110) derart zu drücken, daß die Klauenglieder (112, 114) geöffnet werden können, um den Zielartikel (54) zu ergreifen, oder geschlossen werden können, um den Zielartikel (54) zu entnehmen;

(c) einen Hubantrieb (120, 122), der an dem Gehäuse des Trägers (62) angebracht ist, um den Halteträger (110) über die Führungsstange (104) zu bewegen; und

(d) eine Klauen-Öffnungs/Schließ-Antriebseinrichtung (142), die an dem Gehäuse des Trägers (62) angebracht ist, um die Klauenglieder (112, 114) zu öffnen oder zu schließen;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Träger außerdem aufweist:

(e) ein Schienenelement (134), das in dem Gehäuse des Trägers (62) parallel zu der Führungsstange (104) und horizontal beweglich in einer zu der Führungsstange (104) nicht parallelen Richtung verschieblich vorgesehen ist, wobei ein Ende des Drückteils (132) an der Führungsstange verschoben und gedrückt wird, um die Klauenglieder (112, 114) zu öffnen oder zu schließen, wenn sich das Schienenelement (134) bewegt;

wobei die Klauen-Öffnungs-/Schließ-Antriebseinrichtung (142) das Schienenelement (134) horizontal in einer zur Richtung der Führungsstange (104) nicht parallelen Richtung bewegt, um die Klauenglieder (112, 114) zu öffnen oder zu schließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Hubantrieb einen Endlosriemen (102) aufweist, der parallel zu der Führungsschiene (104) gestreckt und mit dem Halteträger (110) gekoppelt ist, und einen Motor (122) aufweist, um eine der Riemenscheiben (116, 118), um die der Endlosriemen gewunden ist, zu drehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem der Träger (62) außerdem mindestens ein Fach (150, 152) zum Zwischenspeichern des Zielartikels (54) aufweist, wobei am Boden des Fachs (150, 152) parallel zu der Führungsstange (104) eine Führungsnut (108) gebildet ist;

die Führungsstange (104) im oberen Bereich innerhalb des Gehäuses des Trägers (62) angeordnet ist; und

der Halteträger (110) ein oberes und ein unteres Ende aufweist, von denen das obere Ende verschieblich an der Führungsstange (104) gehalten ist und das untere Ende in Eingriff mit der Führungsnut (108) steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Träger (62) außerdem aufweist:

einen Puffer (102) mit mehreren Fächern (150, 152) zum Zwischenspeichern der Artikel (54), wobei die Fächer (150, 152) parallel zu einer Richtung angeordnet sind, welche die Richtung, in der Artikel (54) ein und ausgeschoben werden, rechtwinklig schneidet, so daß die Fächer (150, 152) in die Anordnungsrichtung bewegt werden können;

eine in dem Gehäuse des Trägers (62) vorgesehene Pufferumschalteinrichtung (154-168) zum Bewegen des Puffers (120) in der Richtung zum Anordnen der Fächer (150, 152) und zum Umschalten von einem fach zu einem anderen, wo die Aufnahmeeinrichtung (100) den Artikel (54) ein- und ausschiebt, und wobei

die Transportvorrichtung außerdem aufweist:

eine Steuerung (20), zum Umschalten des Puffers (102) in den Zustand, in welchem der Halteträger (110) das Fach des Puffers (102) verläßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der eine Führungsnut (108) am Boden jedes Fachs (150, 152) parallel zu der Führungsstange (104) ausgebildet ist;

die Führungsstange (104) in dem oberen Bereich innerhalb des Gehäuses des Trägers (62) angeordnet ist; und

der Halteträger (110) ein oberes und ein unteres Ende besitzt, von denen das obere Ende verschieblich an der Führungsstange (104) gehalten ist und das untere Ende in Eingriff mit der Führungsnut (108) steht, wenn der Halteträger (110) in das Fach (150, 152) eintritt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Träger (62) durch die Kreuzung eines Paares beweglicher, einander kreuzender Stangen (58, 60) gehalten wird;

wobei die beweglichen Stangen in Richtungen parallel zu der Ebene bewegbar sind, während sie untereinander konstante Winkel beibehalten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die beweglichen Stangen (58, 60) in Richtungen parallel zu der Ebene bewegt werden, so daß der Träger (62) entlang den beweglichen Stangen (58, 60) in Richtungen parallel zu beiden beweglichen Stangen zu der Zielposition bewegbar ist, während jeder Bewegungshub der beweglichen Stangen (58, 60) überwacht wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Steuerung (20), die separat von dem Träger (62) vorgesehen ist, und die dazu dient, einen Befehl zu erzeugen, der es dem Träger (62) erlaubt, sich zu einer Zielposition zu bewegen, wobei die Steuerung (20) mit dem Träger (62) über serielle Kommunikation Steuersignale austauscht, die die Aufnahmeeinrichtung (100) instruieren, die Artikel (54) ein- und auszuschieben.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Träger (62) durch die Kreuzung eines Paares beweglicher, einander kreuzender Stangen (58, 60) gehalten wird, wobei die beweglichen Stangen in Richtungen parallel zu der Ebene bewegbar sind, während sie untereinander konstante Winkel beibehalten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Stangenantriebseinrichtung (64, 66, 68, 70) zum Bewegen beider beweglicher Stangen (58, 60) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Steuerung (20) den Befehl erzeugt, der es dem Träger (62) erlaubt, sich zu der Zielposition zu bewegen, während jeder Bewegungshub der beweglichen Stange (58, 60) überwacht wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 9, bei der die Energie für die Aufnahmeeinrichtung (100) von den beweglichen Stangen (58, 60) geliefert wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die serielle Kommunikation zwischen der Steuerung (20) und dem Träger (62) mit einem eine elektrische Verdrahtung (250) verwendenden Verdrahtungssystem durchgeführt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die serielle Kommunikation zwischen der Steuerung (20) und dem Träger (62) mit einem drahtlosen System erfolgt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die serielle Kommunikation zwischen der Steuerung (20) und dem Träger (62) durch ein optisches Kommunikationssystem (260, 262) erfolgt.

16. Transportverfahren zum Schieben eines Zielartikels (54) in ein und aus einem Regal von mehreren Regalen (52), welches eine Mehrzahl der Artikel (54) speichert, welche in einer Ebene angeordnet sind, umfassend folgende Schritte:

(a) Bereitstellen eines Trägers (62), der parallel zu der Ebene bewegbar ist;

(b) Bereitstellen einer Aufnahmeeinrichtung (100) innerhalb des Trägers (62), die einen Greifer zum Ein- und Ausschieben der Artikel (54) aufweist;

(c) Bewegen des Trägers (62) zu einer ersten Zielposition;

(d) Instruieren der Aufnahmeeinrichtung (100), den Artikel (54) parallel zu einer an einem Gehäuse des Trägers (62) befestigten Führungsstange (104) in den Träger (62) zu verschieben;

(e) Bewegen des Trägers (62) zu einer zweiten Zielposition; und

(f) Instruieren der Aufnahmeeinrichtung (100), den Artikel (54) aus dem Träger (62) in die zweite Zielposition zu schieben;

dadurch gekennzeichnet, daß in dem Träger (62) ein Schienenelement (134) vorgesehen wird und das Schienenelement horizontal in einer zu der Führungsstange (104) nicht parallelen Richtung bewegt wird, um den Greifer zu öffnen und zu schließen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Aufnahmeeinrichtung (100) zum Ein- und Ausschieben der Artikel (54) mittels Steuersignalen für die Aufnahmeeinrichtung (100) betätigt wird, welche durch serielle Kommunikation übertragen werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Energie für die Aufnahmeeinrichtung (100) von den beweglichen Stangen (58, 60) geliefert wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die serielle Kommunikation mit einem verdrahteten System unter Einsatz einer elektrischen Verdrahtung (250) durchgeführt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die serielle Kommunikation mit einem verdrahteten System durchgeführt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die serielle Verbindung mit einem optischen Kommunikationssystem (260, 262) durchgeführt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin umfassend folgende Schritte:

(a) Prüfen, ob sämtliche Artikel (54) korrekt in den Regalen gespeichert sind;

(b) wenn im Schritt (a) festgestellt wird, daß ein Artikel (54) aus den Regalen vorsteht, Abgeben einer Warnung für die Bedienungsperson und Unterlassen der Durchführung des Betriebs zum Transportieren der Artikel (54); und

(c) wenn kein Artikel (54) als aus den Regalen vorstehend im Schritt (a) festgestellt wird, Durchführen des Transports der Artikel (54).

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der Träger (62) über den gesamten Frontbereich der Regale (52) bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als beim Transportvorgang bewegt wird, um den vorstehenden Artikel festzustellen, wenn der Träger (62) den Artikel (54) berührt.

24. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Berühren des Artikels (54) durch den Träger (62) nachgewiesen wird durch eine erhöhte Belastung des kontinuierlich verfahrenen Trägers (62).

25. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem über die Frontseite der Regale (52) in sämtlichen Speicherbereichen ein Lichtstrahl emittiert wird, um den vorstehenden Artikel zu erfassen, wenn der Artikel (54) in den Weg des Lichtstrahls eintritt.







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