一种光盘机械手及存储装置的制作方法

本实用新型涉及光存储设备技术领域，更具体地，涉及一种光盘机械手及存储装置。

背景技术：

随着数字化产业的进一步发展，数据存储装置利用率逐渐增大。能够安全、低成本、长期存储数据的光存储逐渐受到人们的青睐。相对于硬盘存储的价格昂贵、维护复杂、环境要求高，使用光盘存储的成本更低、存储数据更为安全、稳定。因为使用光盘存储不需要像硬盘一样不断的旋转，使用的能耗更低，而因为光盘本身的构造也决定了其使用寿命比硬盘长，可使用50年甚至更长，不需要经常更换。随着纠错校正技术的发展，光盘保存数据的可靠性大幅提高。因为光盘存储的数据是通过纯物理的金属烧蚀技术记录在盘片的金属膜上，这一过程是不可逆的，使数据无法篡改，从物理层面上保证了数据的稳定性。硬盘和磁带如果遇水或在潮湿的环境中会变得很脆弱，光盘却不受这些影响，即便在高于35℃的办公环境中也可以正常读取数据。

拥有如此多优点的光存储，在存储方面的应用愈加广泛。光盘库是一种以标准化光盘为数据存储媒介的光机电一体化的海量数据存储设备，用于长期或永久存储数据信息，因此光盘库被广泛的应用于数据的长期归档保存。然而持续快速增长的归档数据量对光盘库设备提出了越来越高的要求，现有的光盘库产品中，一般是采用将机械手安装在光盘库的一侧，通过机械手动作将光盘库中盘匣里的光盘取出，再放进光驱进行读写操作的设计。这种将机械手安装在光盘库一侧的设计，虽然实现了预期的光盘库产品功能，但却由于机械手动作的要求，必须占用不小的空间。现有的机械手虽然也能实现光盘存取的基本功能，但却并不完善。首先，这种安装在光盘库的一侧的机械手会占用了较大的空间，这样致使整个光存储装置的体积增大，使适用的场地受限。然后机械手的运作会相对复杂，令光存储的精确性与安全性不足。随着社会的发展，信息数据每日俱增，光存储设备也在飞速进步，现有的机械手已渐渐不能满足光存储设备的要求。因此，目前亟需一种占用空间小，能精确可靠地存取光盘的机械手及存储装置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种光盘机械手及存储装置，该光盘机械手及存储装置占用空间小，能精确可靠地存取光盘。

本实用新型采取的技术方案是：

一种光盘机械手，包括：第一驱动机构、第二驱动机构、手指支架、推盘手指，所述手指支架安装在第一驱动机构上，第一驱动机构用于驱动手指支架转动，所述第二驱动机构和推盘手指安装在手指支架内，第二驱动机构用于驱动推盘手指向前推动。

具体地，第一驱动机构驱动手指支架转动，推盘手指随手指支架一起转动，当到达所需位置时，第二驱动机构驱动推盘手指向前推动光盘，使光存储设备可以进行光盘的存取。

进一步地，包括：光盘检测器，所述光盘检测器为激光传感器，安装于手指支架上；光盘检测器投射光线的方向与推盘手指推动方向处于同一竖直面。

具体地，机械手加入光盘检测器，所述光盘检测器为激光传感器，激光传感器随手指支架转动到达目标位置静止，将激光投射到光盘库内对应的存储槽，检测槽内是否存在光盘，若存在则第二驱动机构驱动推盘手指，将对应的光盘推入光驱内。若不存在则可避免推盘手指作空推运动，提高光盘存储装置的可靠性和实用性。

进一步地，所述手指支架包括：支撑架、导轨、滑块，所述支撑架为管道结构，所述管道水平固定在第一驱动机构的输出轴上；所述导轨安装在支撑架内，所述滑块位于导轨内；所述第二驱动机构安装在导轨一端驱动滑块，滑块与推盘手指连接。

具体地，支撑架水平固定在第一驱动机构的输出轴上，为第一驱动机构驱动，滑块位于导轨内，为第二驱动机构驱动，与其连接的推盘手指也随滑块一起运动。

进一步地，所述推盘手指一端与滑块连接，另一端具有圆弧形凹槽，凹槽与光盘外沿轮廓相匹配。

具体地，推盘手指具有与光盘外沿轮廓相匹配的凹槽，以适应保护光盘，增加了光存储的安全性。

进一步地，包括：固定架，所述第一驱动机构位于固定架内，所述输出轴穿过固定架的顶部与支撑架连接；固定架顶部的上表面具有限位柱，第一驱动机构驱动支撑架转动一定角度后，支撑架与限位柱相抵。

具体地，增加限位柱将机械手限制在一定角度范围内旋转，旋转的角度范围覆盖转盘外侧安装的全部光驱即可。限定了支撑架的最大摆动范围，可防止支撑架旋转角度过大，造成机械手相关器件的线路拉伸损坏。

进一步地，包括：旋转定位器和/或直线定位器，所述旋转定位器用于控制第一驱动机构，所述直线定位器用于控制第二驱动机构。

具体地，所述第一驱动机构驱动支撑架以自身为圆心作圆周运动，旋转定位器用于控制圆周运动转动的方向及角度。所述第二驱动机构驱动滑块作直线运动，直线定位器用于控制直线运动的方向及距离。旋转定位器、直线定位器控制了机械手运动的距离及角度，使机械手能准确地完成光盘存取的操作。

进一步地，所述旋转定位器为光电传感器，包括：旋转感应片、旋转传感器；所述旋转感应片安装在推盘手指具有圆弧形凹槽的一端，所述旋转传感器的一端安装在固定架上，另一端从固定架上往外延伸；当推盘手指转动一定角度，旋转感应片从旋转传感器中通过。

具体地，旋转定位器为槽型光电传感器，旋转感应片安装在推盘手指上，旋转传感器安装在固定架上向外延伸，旋转传感器分为光发射器和接收器，光发射器和接收器面对面地装在一个槽的两侧。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。当旋转感应片随推盘手指转动一定角度时，旋转感应片从旋转传感器中通过，阻挡在光发射器和接收器之间，使接收器无法接收光发射器发射的光信号时，旋转传感器输出控制信号。因为结构简洁，性能稳定，成本低，能精准地进行定位，所以在本方案中采用槽型光电传感器作为定位器。

进一步地，所述手指支架包括：支撑架、导轨、滑块，所述支撑架为管道结构，所述管道水平固定在第一驱动机构的输出轴上；所述导轨安装在支撑架内，所述滑块位于导轨内；所述第二驱动机构安装在导轨一端驱动滑块，滑块与推盘手指连接；所述直线定位器为光电传感器，包括：直线感应片、直线传感器；所述直线感应片安装在支撑架上，所述直线传感器安装在滑块上；当滑块移动一定距离，直线感应片从直线传感器中通过。

具体地，直线定位器为槽型光电传感器，直线感应片安装在支架上，直线传感器安装在滑块上，直线传感器分为光发射器和接收器，光发射器和接收器面对面地装在一个槽的两侧。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。当直线感应片随滑块移动一定距离，直线感应片从直线传感器中通过，阻挡在光发射器和接收器之间，使接收器无法接收光发射器发射的光信号时，直线传感器输出控制信号。

一种光盘存储装置，包括：光盘匣、机械手，所述光盘匣成圆环状，沿径圆环径向分布有多个竖向的光盘存储槽，所述机械手设置在光盘匣的圆心，机械手包括：第一驱动机构、第二驱动机构、手指支架、推盘手指，所述手指支架安装在第一驱动机构上，第一驱动机构用于驱动手指支架转动，所述第二驱动机构和推盘手指安装在手指支架内，第二驱动机构用于驱动推盘手指向前推动。

具体地，现有的机械手一般设置在光盘匣的一侧，这样的设计造成机械手占用的空间较大，导致整个光存储装置的体积也随之增大不少。为了克服机械手占用空间较大的问题，本方案采用转盘式的光盘匣，且机械手安装在光盘库的中心，这样既减小了机械手的占用空间，又保留了光盘库的各项功能，同时还保证有足够的光盘用于数据存储。使机械手在有限的空间内依然能实现光盘库各项功能。这样的设置既快速准确地把光盘送入光驱，又提高了转盘式光盘库设备的响应速度和控制精度，同时也方便实施，降低设备的制造成本。

进一步地，所述机械手还包括：光盘检测器，所述光盘检测器为激光传感器，安装于手指支架上；光盘检测器投射光线的方向与推盘手指推动方向处于同一竖直面；投射光线的方向为光盘匣的光盘存储槽内。

具体地，光盘检测器的使用，使装置能够可靠的检测光盘槽内是否有光盘。首先，保护了机械手，使其不会进行空推操作，其次提高了光存储的可靠性与精确性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)增加了限位柱结构，将机械手限定了支撑架的最大摆动范围，可防止支撑架旋转角度过大，造成机械手相关器件的线路拉伸损坏。

(2)光盘检测器检测光盘匣槽内是否存在光盘，提高光盘存储装置的可靠性和实用性。

(3)机械手安装在光盘库的中心，减小了机械手的占用空间，同时保留了光盘库的各项功能。

附图说明

图1为本实用新型的机械手示意图a；

图2为本实用新型的机械手示意图b；

图3为本实用新型的机械手示意图c；

图4为本实用新型的光盘存储装置示意图；

图中：1-第一驱动机构、2-第二驱动机构、3-手指支架、4-推盘手指、5-圆弧形凹槽、6-固定架、7-限位柱、11-光盘检测器、12-支撑架、13-导轨、14-滑块、15-旋转感应片、16-旋转定位器、21-直线感应片、22-直线传感器、31-光盘匣、32-机械手。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例

本实施例提供一种光盘机械手，图1为本实用新型的机械手示意图a，图2为本实用新型的机械手示意图b，图3为本实用新型的机械手示意图c，如图所示，包括：第一驱动机构1、第二驱动机构2、手指支架3、推盘手指4，所述手指支架3安装在第一驱动机构1上，第一驱动机构1用于驱动手指支架3转动，所述第二驱动机构2和推盘手指4安装在手指支架3内，第二驱动机构2用于驱动推盘手指4向前推动。

具体地，第一驱动机构1驱动手指支架3转动，推盘手指4随手指支架3一起转动，当到达所需位置时，第二驱动机构2驱动推盘手指4向前推动光盘，使光存储设备可以进行光盘的存取。

进一步地，包括：光盘检测器11，所述光盘检测器11为激光传感器，安装于手指支架3上；光盘检测器11投射光线的方向与推盘手指4推动方向处于同一竖直面。

具体地，机械手32加入光盘检测器11，所述光盘检测器11为激光传感器，激光传感器随手指支架3转动到达目标位置静止，将激光投射到光盘匣31内对应的存储槽，检测槽内是否存在光盘，若存在则第二驱动机构2驱动推盘手指4，将对应的光盘推入光驱内。若不存在则可避免推盘手指4作空推运动，提高光盘存储装置的可靠性和实用性。

进一步地，所述手指支架3包括：支撑架12、导轨13、滑块14，所述支撑架12为管道结构，所述管道水平固定在第一驱动机构1的输出轴上；所述导轨13安装在支撑架12内，所述滑块14位于导轨13内；所述第二驱动机构2安装在导轨13一端驱动滑块14，滑块14与推盘手指4连接。

具体地，支撑架12水平固定在第一驱动机构1的输出轴上，为第一驱动机构1驱动，滑块14位于导轨13内，为第二驱动机构2驱动，与其连接的推盘手指4也随滑块14一起运动。

进一步地，所述推盘手指4一端与滑块14连接，另一端具有圆弧形凹槽5，凹槽与光盘外沿轮廓相匹配。

具体地，推盘手指4具有与光盘外沿轮廓相匹配的凹槽，以适应保护光盘，增加了光存储的安全性。

进一步地，包括：固定架6，所述第一驱动机构1位于固定架6内，所述输出轴穿过固定架6的顶部与支撑架12连接；固定架6顶部的上表面具有限位柱7，第一驱动机构1驱动支撑架12转动一定角度后，支撑架12与限位柱7相抵。

具体地，增加限位柱7将机械手32限制在一定角度范围内旋转，旋转的角度范围覆盖转盘外侧安装的全部光驱即可。限定了支撑架12的最大摆动范围，可防止支撑架12旋转角度过大，造成机械手32相关器件的线路拉伸损坏。

进一步地，包括：旋转定位器16和/或直线定位器，所述旋转定位器16用于控制第一驱动机构1，所述直线定位器用于控制第二驱动机构。

具体地，所述第一驱动机构1驱动支撑架12以自身为圆心作圆周运动，旋转定位器16用于控制圆周运动转动的方向及角度。所述第二驱动机构2驱动滑块14作直线运动，直线定位器用于控制直线运动的方向及距离。旋转定位器16、直线定位器控制了机械手32运动的距离及角度，使机械手32能准确地完成光盘存取的操作。

进一步地，所述旋转定位器16为光电传感器，包括：旋转感应片15、旋转传感器；所述旋转感应片15安装在推盘手指4具有圆弧形凹槽5的一端，所述旋转传感器的一端安装在固定架6上，另一端从固定架6上往外延伸；当推盘手指4转动一定角度，旋转感应片15从旋转传感器中通过。

具体地，旋转定位器16为槽型光电传感器，旋转感应片15安装在推盘手指4上，旋转传感器安装在固定架6上向外延伸，旋转传感器分为光发射器和接收器，光发射器和接收器面对面地装在一个槽的两侧。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。当旋转感应片15随推盘手指4转动一定角度时，旋转感应片15从旋转传感器中通过，阻挡在光发射器和接收器之间，使接收器无法接收光发射器发射的光信号时，旋转传感器输出控制信号。因为结构简洁，性能稳定，成本低，能精准地进行定位，所以在本实施例中采用槽型光电传感器作为定位器。

进一步地，所述手指支架3包括：支撑架12、导轨13、滑块14，所述支撑架12为管道结构，所述管道水平固定在第一驱动机构1的输出轴上；所述导轨13安装在支撑架12内，所述滑块14位于导轨13内；所述第二驱动机构2安装在导轨13一端驱动滑块14，滑块14与推盘手指4连接；所述直线定位器为光电传感器，包括：直线感应片21、直线传感器22；所述直线感应片21安装在支撑架12上，所述直线传感器22安装在滑块14上；当滑块14移动一定距离，直线感应片21从直线传感器22中通过。

具体地，直线定位器为槽型光电传感器，直线感应片21安装在支架上，直线传感器22安装在滑块14上，直线传感器22分为光发射器和接收器，光发射器和接收器面对面地装在一个槽的两侧。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。当直线感应片21随滑块14移动一定距离，直线感应片21从直线传感器22中通过，阻挡在光发射器和接收器之间，使接收器无法接收光发射器发射的光信号时，直线传感器22输出控制信号。

一种光盘存储装置，图4为本实用新型的光盘存储装置示意图，如图所示，包括：光盘匣31、机械手32，所述光盘匣31成圆环状，沿径圆环径向分布有多个竖向的光盘存储槽，所述机械手32设置在光盘匣31的圆心，机械手32包括：第一驱动机构1、第二驱动机构2、手指支架3、推盘手指4，所述手指支架3安装在第一驱动机构1上，第一驱动机构1用于驱动手指支架3转动，所述第二驱动机构2和推盘手指4安装在手指支架3内，第二驱动机构2用于驱动推盘手指4向前推动。

具体地，现有的机械手一般设置在光盘匣的一侧，这样的设计造成机械手占用的空间较大，导致整个光存储装置的体积也随之增大不少。为了克服机械手占用空间较大的问题，本实施例采用转盘式的光盘匣31，且机械手32安装在光盘库的中心，这样既减小了机械手的占用空间，又保留了光盘库的各项功能，同时还保证有足够的光盘用于数据存储。使机械手32在有限的空间内依然能实现光盘库各项功能。这样的设置既快速准确地把光盘送入光驱，又提高了转盘式光盘库设备的响应速度和控制精度，同时也方便实施，降低设备的制造成本。

进一步地，所述机械手32还包括：光盘检测器11，所述光盘检测器11为激光传感器，安装于手指支架3上；光盘检测器11投射光线的方向与推盘手指4推动方向处于同一竖直面；投射光线的方向为光盘匣31的光盘存储槽内。

具体地，光盘检测器11的使用，使装置能够可靠的检测光盘槽内是否有光盘。首先，保护了机械手32，使其不会进行空推操作，其次提高了光存储的可靠性与精确性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。