多磁盘加载装置的制作方法

本申请要求于2016年9月23日递交的发明名称为“多磁盘加载装置”的第15/274,662号美国专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文。

本发明通常涉及磁盘加载器，尤其涉及一种将磁盘从存储盒加载至磁盘驱动器的多磁盘加载装置。

背景技术：

数据存档，也称为冷存储，是将不再经常使用的数据移动至专用大数据存储设备以进行长期保存的过程。存档的数据包含对组织仍然重要的旧数据，该数据可能将来会需要用作参考，但不再定期经常访问。

可以通过各种技术实现大量数据的冷存储，例如大容量磁盘、磁带或光盘。希望能够从存储器中访问大量的磁盘。

技术实现要素：

在一个实施例中，多磁盘加载装置包括多个杆。每个杆具有从所述杆的侧边径向延伸出的引脚对。所述引脚对围绕所述杆彼此隔开。每个引脚都有上表面，其中第一引脚的上表面与第二引脚的上表面被预定间隔纵向分离。旋转设备与所述多个杆耦合。所述旋转设备以各自预定的弧度和旋转方向单独旋转所述多个杆，以从存储器中取出磁盘堆栈，并将磁盘与所述堆栈分开从而加载到驱动器中。

一种将磁盘加载到磁盘驱动器的方法包括：将多个杆旋转进插入结构。所述多个杆中的每个杆都包括高引脚和低引脚。所述插入结构包括：旋转每个杆的高引脚和低引脚，使得所述多个杆可以插入包括所述磁盘在内的磁盘堆栈的中心开口，所述高引脚或低引脚不与所述磁盘堆栈接触。所述方法还包括：将所述多个杆旋转进取出结构，使得所述高引脚与所述磁盘堆栈的下表面接触，从而所述磁盘堆栈可以从存储设备中取出。通过至少一个磁盘分离结构将所述磁盘与所述磁盘堆栈分离，以响应所述多个杆的旋转，使得至少一个杆的高引脚的外边缘插入所述磁盘和所述磁盘堆栈中下一个相邻磁盘之间。

附图说明

图1示出各个实施例提供的具有多磁盘加载装置的磁盘盒恢复系统；

图2示出各个实施例提供的杆的俯视图；

图3示出各个实施例提供的杆的侧视图；

图4示出各个实施例提供的多磁盘加载装置的侧视图；

图5示出各个实施例提供的磁盘堆栈的仰视图，其中多磁盘加载装置位于所述磁盘堆栈的中心开口中的插入结构中；

图6示出各个实施例提供的杆从插入结构到取出结构的移动；

图7示出各个实施例提供的位于多磁盘加载装置上取出位置的磁盘堆栈；

图8示出各个实施例提供的杆从取出结构到第一磁盘分离结构的移动；

图9示出各个实施例提供的杆从第一磁盘分离结构到第二磁盘分离结构的移动；

图10示出各个实施例提供的在第一磁盘分离结构和第二磁盘分离结构之后将下层磁盘从磁盘堆栈分离；

图11示出各个实施例提供的杆从第二磁盘分离结构返回至第一磁盘分离结构的移动；

图12示出各个实施例提供的杆从第一磁盘分离结构返回至第二磁盘分离结构的移动；

图13示出各个实施例提供的下层磁盘从多磁盘加载装置脱落之后的磁盘堆栈；

图14示出各个实施例提供的杆从第二磁盘分离结构返回至之前的结构以准备取回磁盘的移动；

图15示出各个实施例提供的利用多磁盘加载装置加载磁盘的方法的流程图。

具体实施方式

上述一些问题以及其它问题可以通过多磁盘加载装置和方法操作解决。所述多磁盘加载装置具有多个杆，所述杆具有轴向偏移的突出部分，下文称之为引脚。所述杆可控制地插入到磁盘堆栈的中心开口选定的距离，并且通过多次控制杆的旋转，将引脚定位在预定方向，单个磁盘可以与磁盘堆栈分离，并且将该磁盘提供给磁盘驱动设备以读取和/或写入分离的磁盘。磁盘盒或其它磁盘存储设备可以包括可移动磁盘堆栈，可移动磁盘堆栈包括多个磁盘。可以利用数据和/或视频对每个磁盘进行编码，以进行长期存储。下文对从磁盘盒中加载和卸载的磁盘的描述是指具有中心开口的任意类型的磁盘，多磁盘加载装置可以插入该中心开口。例如，这类磁盘可以包括具有数字多功能光盘(digitalversatiledisc，简称dvd)、蓝光光盘、dvd只读存储器(dvd-readonlymemory，简称dvd-rom)或dvd随机存取存储器(dvd-randomaccessmemory，简称dvd-ram)等格式的视频或数据磁盘，或者从磁盘盒中加载至磁盘驱动器以读取或写入分离的磁盘的任意类型的磁盘。

如下文更详细讨论的，所述多个杆中的每一个杆单独旋转，以将其各自的引脚定位在预定方向，使得所述多个杆的引脚组能够从存储盒中取出磁盘堆栈。然后，可以如上单独旋转杆以改变引脚方向，使得堆栈的下层磁盘与磁盘堆栈分离。

图1是各个实施例提供的具有多磁盘加载装置100的磁盘盒恢复系统的示意图。该系统仅用于说明目的，示出了从磁盘盒106取出磁盘堆栈111的过程，以及随后将分离的磁盘放入磁盘驱动器120的过程。其它系统可使用多磁盘加载装置100执行基本类似的任务。

所述系统包括磁盘盒堆栈105。每个磁盘盒106包括可滑动磁盘抽屉，可以选择性地将可滑动磁盘抽屉从磁盘盒堆栈105中取出或延伸。如图所示，磁盘盒堆栈105的顶部磁盘盒106处于打开状态。

每个磁盘盒106包括圆形开口110，用于存放磁盘堆栈111。磁盘堆栈111通过开口110中的底板或环绕所述开口的下表面并且与所述堆栈的底部磁盘边缘接触的边条保存在磁盘盒106中。然后，可以通过开口110的顶部取出或插入磁盘堆栈111。

所述磁盘堆栈的每个磁盘包括与所述堆栈中其它磁盘的中心开口130对齐的中心开口130，以形成贯穿整个堆栈的中心开口。然后，如下文更详细的描述，多磁盘加载装置100可以插入开口130，以从磁盘盒106中取出所述磁盘堆栈。

多磁盘加载装置100包括多个杆(参考图4)，所述多个杆与控制头115耦合，以分别控制装置100的每个杆。所述控制头115可以包括旋转设备(例如，齿轮或电机)，并且控制用于旋转的电路以及控制多磁盘加载装置100的多个杆的单独旋转。

例如，所述多个杆中的每个杆都与各自的旋转设备(例如，步进电机)430、431以及432(参考图4)耦合，以可选的弧度针对每个杆进行单独旋转。在另一个实施例中，所述旋转设备可以包括能够单独旋转所述多个杆中的每一个杆的齿轮系统。

多磁盘加载装置100可相对于磁盘堆栈111移动。装置100可通过将装置100下降至中心开口130的控制头115插入。在另一个实施例中，可将磁盘堆栈111向上移动，使得中心开口130环绕装置100。

在示出的实施例中，所述多磁盘加载装置包括多个杆(例如，3个杆)。所述多个杆中的每一个杆都与其它杆基本相同。图2和图3所示的是这些杆中的每一个。所述多个杆中的每一个杆的直径使得所有杆组合在一起仍可以穿过一个磁盘或磁盘堆栈的中心孔。

所述系统还包括磁盘驱动器120，所述磁盘堆栈中分离的磁盘将下降至磁盘驱动器120中。磁盘驱动器120包括具有圆形开口121的托盘140，该圆形开口121用于接收分离的磁盘。一旦分离的磁盘加载到托盘140上，托盘关闭，并且基本位于开口121的中心的转轴可以与分离磁盘的开口接触，以将磁盘旋转到写入或读取磁盘所需的速度。然后，驱动器120可以耦合到另一个系统(未示出)，该系统从驱动器120中的分离的磁盘读取数据或将数据写入驱动器120中的分离的磁盘。

图2示出各个实施例提供的杆200的俯视图。尽管下文描述中假设每个杆包括一对引脚210和211，但是在其它实施例中，可以使用不同数量的引脚。

每个杆200包括从杆200的侧边径向延伸出的引脚对210和211。所述引脚对210和211围绕杆200相对偏移。

如图所示，引脚210和211径向延伸并且以圆周角θ彼此相对。引脚210和211也示为具有从杆200的侧边测量得到的基本相同的长度。图中所示的90°的角和引脚长度仅用于说明的目的，在其它实施例中可以使用不同的θ角和不同的引脚长度。如果角度不同于图中所示的90°，可以调整下文描述的旋转角以抵消差异。

图3示出各个实施例提供的杆200的侧视图。两个引脚210和211在杆200的下方与杆200耦合。当沿着垂直于所述杆的轴线的方向观察时，引脚210和211基本呈三角形，其上表面310是三角形向上(相对于磁盘堆栈而言)且基本与所述杆垂直的一边，第一侧面朝着杆200向下倾斜，第二侧面相对垂直于杆200且与杆200耦合。图中所示的两个引脚210和211具有基本相同的结构。但是，这仅仅是用于说明，在其它实施例中，可以使用具有不同结构的引脚。

所述引脚可以与各自的杆基本垂直，尽管它们相对于该杆不是正好90°。例如，引脚可以与垂直方向之间存在一定的角度，但仍然能够与磁盘底部接触。

第一引脚210和第二引脚211均与杆200耦合，使得相对于所述杆的底部，第二引脚211的上表面330在纵向上低于第一引脚210的上表面310。该结构也可以视为第一引脚210的上表面310相对于杆200的底部纵向上高于第二引脚211的上表面330。该间隔320(即，两个上表面310和330之间的纵向距离)可以约为从磁盘堆栈中分离的磁盘的厚度。

图4示出各个实施例提供的多磁盘加载装置100的侧视图。所示装置100包括多个杆200、201和202(例如，3个杆)。其它实施例中可以使用不同数量的杆200至202。如图所示，杆200至202组合在一起，以嵌入磁盘堆栈的中心开口130中。

杆200至202中的每个杆都包括结构基本相同的两个引脚410、411、412、413以及414，如图2和图3所示的引脚210和211。第三杆202的第二引脚415在图4的视角中不可见，但将在下文图中显示。

盒子430至432可以表示与杆200至202中的每个杆耦合的单个步进电机或者下文描述的用于旋转杆200至202中的每个杆的齿轮系统。如下文所述，将引脚411、413和415看作低引脚，引脚410、412和414看作高引脚。

图5示出各个实施例提供的磁盘堆栈111的仰视图，其中多磁盘加载装置100位于所述磁盘堆栈的中心开口520中的插入结构500中。尽管图5示出了磁盘堆栈111的整个底部磁盘510，为了清楚起见，在下文附图中仅示出具有加载装置100的磁盘510的中心开口520(即，中心孔)。假设所述磁盘的其余部分环绕该孔，如图5所示。

图5实施例示出位于插入结构500的多磁盘加载装置100。在结构500中，装置100的引脚410至415相对于中心开口520的边缘向内旋转，使得装置100可自由插入开口520，不需要引脚410至415与所述中心开口的边缘接触。因此，插入结构500可以用于允许装置100在磁盘盒中插入所述磁盘堆栈。

图6示出各个实施例提供的杆200至202从插入结构500到取出结构600的移动。取出结构600可以用于从磁盘盒中取出磁盘堆栈。在各个待旋转的杆200至202旁边示出杆200至202中的每个杆的旋转箭头。

旋转杆200至202，使得杆200至202中的每个杆的高引脚410、412和414与所述磁盘堆栈的底部磁盘的下表面的至少一个边缘601接触。这可以通过将杆200至202旋转特定的弧度(例如，大约180°)实现。在示出的实施例中，两个杆200和201逆时针旋转，第三杆202顺时针旋转。为响应该旋转，左侧的插入结构500变成右侧的取出结构600，现在杆200至202中的每个杆的高引脚410、412和414与所述磁盘堆栈的下表面(即所述堆栈中底部磁盘的底面)接触，以准备升起所述磁盘堆栈。

图7示出各个实施例提供的位于多磁盘加载装置100上取出位置的磁盘堆栈111。在多磁盘加载装置100位于取出结构600时，装置100可以通过将磁盘堆栈111从磁盘盒中提出或者以绕着磁盘堆栈111将磁盘盒向下降的方式从所述磁盘盒中取出磁盘堆栈111。

图8示出各个实施例提供的杆200至202从取出结构600到第一磁盘分离结构800的移动。如上所述，旋转箭头示出杆200至202中的每个杆从一个结构600转换到另一个结构800的单独旋转。

杆200至202各自旋转特定的弧度(例如，大约60°)，使得两个杆200和201的低引脚411和415的上表面现在在所述磁盘堆栈的底侧支撑所述磁盘堆栈，而第三杆202的高引脚412的上表面支撑所述堆栈的另一侧。因此，第一分离结构800中的磁盘堆栈稍微倾斜，因为所述磁盘堆栈的一侧由高引脚412支撑，而由两个低引脚411和415支撑的所述磁盘堆栈的另一侧因重力被下拉。

图9示出各个实施例提供的杆从第一磁盘分离结构800到第二磁盘分离结构900的移动。

在第一磁盘分离结构800和第二磁盘分离结构900之间转换时，其中一个引脚202逆时针旋转特定的弧度(例如，大约120°)，而另外两个引脚200和201顺时针旋转特定的弧度(例如，大约120°)。由于高引脚的上表面和低引脚的上表面之间存在约等于磁盘厚度的间隔，所以这种旋转使得两个引脚的高引脚410和414的尖端顺时针旋转插入在下层磁盘的上表面和位于所述下层磁盘上方的相邻磁盘的底面之间。重力将下层磁盘下拉至逆时针旋转的杆的低引脚411、413和415的上表面。现在下层磁盘由低引脚411、413和415支撑。

图10示出各个实施例提供的在第一磁盘分离结构800和第二磁盘分离结构900之后将下层磁盘1001从磁盘堆栈111分离。下层磁盘1001仍由杆200、201和202的低引脚411、413和415支撑，而杆200、201和202的高引脚410、412和414插在下层分离磁盘1001和堆栈111的剩余部分之间。然后通过如图11和图12所示的从第二磁盘分离结构返回至第一磁盘分离结构再从第一磁盘分离结构返回至第二磁盘分离结构的方式，分离的下层磁盘1001可以从多磁盘加载装置100完全掉落到磁盘驱动器。

图11示出各个实施例提供的杆200至202从第二磁盘分离结构900返回至第一磁盘分离结构800的移动。这样一来，杆沿着与图9所示方向相反的方向旋转。换句话说，其中两个杆沿逆时针旋转特定的弧度(例如，大约120°)，第三杆202沿顺时针旋转特定的弧度(例如，大约120°)。这将第三杆202的高引脚412移动至下层磁盘1001和磁盘堆栈111的剩余磁盘之间。此时，下层磁盘1001由两个杆200和201的低引脚411和415支撑。

图12示出各个实施例提供的杆从第一磁盘分离结构800返回至第二磁盘分离结构900的移动。当一个杆逆时针旋转特定弧度(例如，大约120°)并且其余的杆顺时针旋转特定弧度(例如，大约120°)时，磁盘可以从低引脚411、413和415脱落，并因此完全从装置100脱落。这可以通过磁盘驱动器实现，使得磁盘1001落入驱动器中。图13示出各个实施例提供的下层磁盘1001从多磁盘加载装置100脱落之后的磁盘堆栈。

如果堆栈的下层磁盘不是期望的磁盘，可以重复上述方法，直到获取到期望的磁盘。中间的磁盘可以加载到多个驱动器、磁盘盒的托盘或者其它一些临时存储装置中。

图14示出各个实施例提供的杆从第二磁盘分离结构900返回至结构1400以准备从磁盘驱动器取回盘的移动。前述结构1400可以称为初始磁盘恢复结构1400。

磁盘恢复进程开始于图14中的结构1400。从这个结构开始旋转杆，使得所有的引脚朝内(例如，插入结构500)。将杆插入磁盘的中心孔以便取回，并且旋转杆，使得引脚朝外并且低引脚的上表面与磁盘的下表面接触。提起杆以将磁盘从磁盘驱动器的托盘中取出。重复这个过程(例如，所有引脚向内转动然后再向外转动)，以取回每个磁盘，直到所有期望被取回的盘回到杆上，并将这些盘放回磁盘盒。

图15示出各个实施例提供的利用多磁盘加载装置加载磁盘的方法的流程图。在方框1501中，将杆旋转进插入结构。每个杆包括高引脚和低引脚。所述将杆旋转进插入结构包括：旋转每个杆的高引脚和低引脚，使得所述多个杆可以插入磁盘堆栈的中心开口，所述高引脚或低引脚不与所述磁盘堆栈接触。

在方框1503中，将所述杆旋转进取出结构，使得所述高引脚与所述磁盘堆栈的下表面接触。这可以通过旋转每个杆的高引脚和低引脚实现，使得高引脚的上表面与磁盘堆栈的底部接触。在方框1505中，从存储设备(例如，磁盘盒)取出所述磁盘堆栈。

在方框1507中，通过至少一个磁盘分离结构将所述磁盘与所述磁盘堆栈分离，以响应所述多个杆的旋转，使得至少一个杆的高引脚的外边缘插入所述磁盘和所述磁盘堆栈中下一个相邻磁盘之间。所述至少一个磁盘分离结构包括第一磁盘分离结构和第二磁盘分离结构。

所述第一分离结构包括：通过沿顺时针方向以第一弧度旋转所述多个杆中的第一杆并沿逆时针方向以所述第一弧度旋转所述多个杆中的第二杆和第三杆，以将所述多个杆旋转出所述取出结构。所述第二分离结构包括：通过沿逆时针方向以第二弧度旋转所述第一杆并沿顺时针方向以所述第二弧度旋转所述第二杆和第三杆，以将所述多个杆旋转出所述第一分离结构。通过从取出结构转换到第一分离结构以将高引脚的外边缘插入所述磁盘和下一个相邻磁盘之间，然后从第一分离结构转换到第二分离结构以将所述磁盘与磁盘堆栈分离的方式，所述磁盘从所述装置落入磁盘驱动器。在从第一分离结构转换到第二分离结构以将磁盘加载到磁盘驱动器之后，执行从第二分离结构到第一分离结构的转换。

每个磁盘的位置可以通过软件例程跟踪。因此，当特定磁盘落入磁盘驱动器中时，跟踪该磁盘与特定驱动器之间的映射，以便当取回该磁盘并返回到磁盘盒进行存储时，可以根据磁盘堆栈的期望顺序调整取回磁盘的顺序。

所公开的实现方式可以包括具有机器可执行指令的机器可读存储设备，例如具有计算机可执行指令的计算机可读存储设备。此外，计算机可读存储设备可以是存储由设备内的物理结构表示的数据的物理设备。此类物理设备是非瞬时性设备。机器可读存储设备的示例可以包括但不限于只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、磁盘存储设备、光存储设备、闪存以及其它电子、磁性和/或光学存储设备。

各实施例可采用硬件、固件和软件中的一种或它们的组合实现。实施例也可实现为存储在计算机可读存储设备上的指令，这些指令可由至少一个处理器读取并执行，以便执行本文所述的操作。计算机可读存储设备可包括用于存储计算机可读形式的信息的任何非瞬时性机制。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存以及其它存储设备和介质。在一些实施例中，系统可包括一个或多个处理器，并可配置有存储在计算机可读存储设备上的指令。

以上描述和附图充分说明了特定实施例，以便本领域技术人员能够实践这些特定实施例。其它实施例可包含结构、逻辑、电气、过程和其它变化。一些实施例的部分和特征可包括在其它实施例的部分和特征中或替代其它实施例的部分和特征。权利要求书中提出的实施例涵盖这些权利要求的所有可用的等同物。

对说明书摘要有以下理解：其不用于限制或说明权利要求的范围或含义。以下权利要求据此合并到具体实施方式中，每项权利要求代表一个独立的实施例。