专利名称：微型唱机自动换盒装置和方法
技术领域：
本发明涉及微型唱机自动换盒的装置和方法，更具体的说，涉及一种有里面装着微型盘的许多盒的，可以自动选择一个指定的盒进行录音或者放音的，微型唱机自动换盒装置和方法。
微型唱机是一种用普通的(3.5英寸)缩微而成的微型盘(2.5英寸)作为录音的载体，进行数字录音或放音的装置。由于录音的载体很小，所以微型唱机可以在它的主机里装上许多盒。为了能够自动地选择一个装入的盒来进行录音或放音，在主机中装有装载机构，以免除保存或者更换盒的不便。
在常用技术中，一台微型唱机的盒装载机构只能装一个盒。如果要用另一个盒，必需取出和更换盒。不用的盒只好保存在一个单独的盒子里，很不方便。
在另一种常用的盒装载机构中，可以更换四个盒。但，要安装一个拣拾器，以防止同时装或卸几个盒。
此外，1991年10月8日授权的，名称为“光盘盒的装卸装置”的美国专利No.5,056,073中公开了一种装置，这种装置可以自由地选择许多个盒。但是，这种装置是用这种方式形成的，即，一个光盒的平表面是用一块橡胶或一个轮子来抓住的。而且，这种抓紧装置和光拾音器的驱动部分是相对地布置的，使得整个机构复杂化了。
因此，本发明的一个目的是提供一种自动换盒的装置和方法，这种装置有一个用来同时接受和装载许多盒的盒接受器，从而使得唱机在录音或放音时能够自动地选择和更换盒。
为了达到本发明的目的，提供了一种自动换盒装置，它包括一个盒接受器，它能象抽屉一样从微型唱机的主机中拉出来，并且具有预定间隔的隔板以容纳多个盒；一个盒夹持器部件，它具有固定在盒的一对半圆形凹槽中的夹持器钩子，和一个由第二装载电机驱动的盒夹持器，以便把盒装入盒接受器，或者从容纳在盒接受器中的那些盒中取出一个预定的盒；以及一个光拾音器驱动部分，用来驱动一个偏压磁力线圈头，以便在由盒夹持部分从盒接受器中取出的一个盒中所装有的一张盘上录音或放音。
为了达到本发明的目的，提供了一种微型唱机的自动换盒的方法，它包括下列步骤当接收到把装在一个预定小室内的盒装上的指令时，输出一个驱动信号和探测当前位置的信号，以便用第一装载电机同时移动一个盒夹持器和一个光拾音器驱动器；借助于开动第二装载电机，将上述盒夹持器移动到该盒小室；用第一装载电机移动盒夹持器的钩子，使它插进盒的凹槽内；开动第二装载电机把盒装在光拾音器的驱动器上；然后驱动第一装载电机把光拾音器的驱动器移动到预定的位置，并用磁力固定主轴电机的转盘表面和盘的中央夹持表面。
下面参照附图详细描述本发明的最佳实施例。附图中
图1是本发明微型唱机的正视图；图2是本发明的自动换盒装置的平面图；图3是一个正视图，其中本发明的一个盒夹持器移位到盒接受器的位置上；图4是一个平面图，其中本发明的盒夹持器向盒接受器的位置移动；图5是一个平面图，其中本发明的盒夹持器从图4的位置进一步向盒接受器移动；图6是一个正视图，其中，用一个本发明的盒夹持器把一个盒从图3的位置移位到光拾音器的驱动器的位置；图7是图6的部分放大平面图；图8是一个详细的侧视图，其中，盒被插入图6的光拾音器中；图9是一个侧视图，表示装好后的状态，此时图8中的光拾音器的驱动器用磁力把上述盒的一张盘夹住在主轴电机的转盘表面上，以便录音或放音；图10是一个用于本发明的自动换盒装置中的盒的正视图；图11是一个用于本发明的自动换盒装置中的盒的侧视图；图12是剖视图，表示盒夹持器的托架安装在底部；图13a-13l是本发明的一个装/卸机构各有关部件的时间曲线图。
请看图1，本发明的自动换盒装置包括一个用来显示信息的液晶显示(LCD)屏1，输入使用者的控制命令的若干控制按钮，一个盒接受器盖2，和一个把盖2移动到左边之后可容纳盒的盒接受器3。
请看图2，图中表示装载机构停在能装上一个预定的盒4的位置上的状态。上述装载机构能够作往复运动。在本实施例中，可更换的盒的数量，例如，是20个。
如图10和11所示，在本发明中所使用的盒，在它的上部两侧形成有半圆形凹槽4A和4B，一块在录音或放音时可以打开的闸板4C，一个用来打开闸板的闸板锁定器4F，和在盒的一个侧面上形成的窄缝4G。由于这种结构，当用预定的装置按压闸板锁定器4F时，闸板4C就会下落。
在图2中的光拾音器的驱动器中，一个主轴电机5固定在一块平板6上。如图3所示，在平板6上还固定着两根轴8和11，以使光拾音器7能作直线往复运动。在这两根轴中，一根是带有梯形螺纹的丝杠，这根丝杠和拾音器电机9相连，因而能通过齿轮付10把力传给光拾音器7。另一根轴是光杠11。如图6所示，在平板6上固定着一个第三传感器12，在光拾音器7上固定着一个磁头装置。在这张图上，连接在平板6上的第一定位器18由具有梯形螺纹的第一轴13带动作直线运动。第一轴13用第一电机19和齿轮付30带动旋转。
盒夹持器22装在具有螺钉22A的第五轴21上，以便把盒4装进盒接受器3中，并向着光拾音器的驱动器移动，或者作横向移动。在盒夹持器22的两端，设有可插入位于盒4的上端部的半圆形凹槽4A和4B(参见图10)中的L形夹持器钩子22A和22B。用来向第五轴21传递力量的第二电机23通过一个齿轮付24使第五轴21转动，于是盒夹持器22就左右移动。这样，盒4就能够装上或者卸下。
请看图12，一端固定在导轨26上的夹持器托架25安装在盒夹持器22的底部，使盒夹持器不会因第五轴21的转动而旋转，但却能向左右移动。导轨26还用来把第五轴21和第六轴17连接起来，使第五轴能沿着第六轴移动。一个发光传感器27安装在盒夹持器部件的下部，用来探测盒夹持器的位置，以便装上盒4。发光传感器27和安装在盒接受器3上的光接收传感器33A和33B之间的光信号，用于把检测的位置和盒目前的位置指示给上述机构的控制电路。
如图8所示，在盒夹持器中，第二定位器28插入第二轴14中，于是盒夹持器就能由具有梯形螺纹的第二轴驱动作往复运动。第二轴14由第一电机19驱动旋转，齿轮付30和离合器31用连接和脱开力量的传递。第一、第三和第四轴13、15和16起导轨作用。在盒夹持器托架25的左端设有一闸板开启器32，用于当盒4已经装在光拾音器的驱动器上时，打开盒的闸板4C。当盒4即将到达安装位置时，闸板开启器32推动盒4的闸板锁定器4F，于是闸板4C就向下落下。然后，盒中的一张盘进入光拾音器7的物镜和磁头的驱动区。
请看图2，盒接受器3的结构使它能象抽屉那样装入唱机的主机，或者从主机中取出来。在盒接受器中，垂直地安装了许多按照预定的间隔隔开的隔板3A，以便能安装多个盒(安装20个盒需要的长度是160mm)。隔板3A的形状象梯形。隔板3A的面积小于盒4的面积，它的顶部的长度比底部的长度短。此外，其左侧边呈弧形，以便于拉出盒。上述隔板的形状可以作各种不同的变型。
为了防止盒4装歪，在盒接受器3的左上部设置了一个防装歪挡块3B。有了这个挡块，就很容易探测到盒4的安装方向不正确的情况。如果防装歪挡块正确地插入在图11中的盒的侧面形成的长槽4G中，那么就可以认为盒已经正确地装入接受器。第四传感器32固定在盒传感器的下右部，以便检测盒4是否装在相应的(20个)小室内。盒夹持器部件有一个用来检测盒在装入或取出时盒的位置的发光传感器27。从接受器延伸出来的部分上形成一个孔3C，以便检测从发光传感器27发出来的光信号。盒的安装数量可用第四传感器32通过显示器1来确认。
图13a图解说明了第一传感器34的一个信号的波形。图13b图解说明了第二传感器35的一个信号的波形。图13c图解说明了第三传感器12的一个信号的波形。图13d图解说明了第四传感器32的一个信号的波形。图13e图解说明了第五传感器41的一个信号的波形。图13f图解说明了光接受传感器33A的一个信号的波形。图13g图解说明了光接受传感器33B的一个信号的波形。图13h图解说明了第一装载电机19的一个信号的波形。图13i图解说明了第二装载电机23的一个信号的波形。图13j图解说明了离合器31的一个信号的波形。图13k图解说明了拾音器电机9的一个信号的波形。图13l图解说明了主轴电机15的一个信号的波形。
下面，描述图13a-13l中的装卸机构的一个工作循环。
首先，在第一装载步骤中，如果接受到一个从控制按钮发来的把装在一个小室内的盒4装好的指令，系统控制器(图中未示出)就输出一个驱动信号。于是光接受传感器33A便检测现在的位置，然后开动第一装载电机19，使盒夹持部件和光拾音器的驱动器同时移动。这个动作过程是图2的第一装载步骤。
在第二装载步骤中，光接受传感器33A认定一个盒4的预定的小室。当盒夹持部件到达该小室时，第一传感器34关闭，而第二装载电机23开动，使盒夹持部件向右移动，如图3和4所示。第二装载电机23用第二传感器35使它停止。在此状态下，如图4所示，盒夹持部件正位于接受器的隔板3A上，但还没有夹住盒。
在第三装载步骤中，第一装载电机重新开动，使图5中的盒夹持器稍微向上移动，于是盒夹持器22的钩子22A和22B便插入盒4的凹槽4A和4B内。当光接受传感器33B检测到信号时，上述运动便停止。上述盒夹持部件在盒4的预定的小室的光接受传感器33A和33B接受信号之前一直在运动。
在第四装载步骤中，第二装载电机23开动，使夹持着盒的盒夹持部件向左移动，于是盒4就移位到光拾音器的驱动器上。当盒到达图6-8中所示的位置时，第一传感器34检测到信号，使第二装载电机23停止。
在第五装载步骤中，第一装载电机重新开动，使光拾音器的驱动器从图8的位置移动到图9的位置。主轴电机5的转盘表面6和盘4D的中央夹紧表面4E是用磁力固定住的。在第五装载步骤之后，这个装载方式就完成了。在第五装载步骤中，离合器31的工作是接通或断开第一装载电机19的力，只有光拾音器的驱动器由第三传感器12移位和停止。换言之，从第一到第四装载步骤，第一和第二轴是同时运动的，使得盒夹持部件和光拾音器的驱动器同时移位一个预定的距离。但，在第五装载步骤中，只有光拾音器的驱动器移动。
在光拾音器的驱动器中，固定在光拾音器7的底部的磁头装置的结构做成这样，即，磁头臂托架36推动磁头臂37，使磁头39移动到盘4D的有外套的表面上，定心在枢轴38上。在录音或放音时，如图9所示，磁头39始终与盘表面接触。这种模式已经成为一种常规模式，因为即使当包容着磁头39的磁头夹持器40和盘的涂覆表面接触，盘4D旋转时，也不会发生问题。
在停止模式时，拾音器电机9和主轴电机5停止。在卸载模式中，倒过来完成第一到第五装载步骤。
在第一和第二卸载步骤中，光拾音器的驱动器由于第一装载电机19的转动而与盘4D脱开，并由第五传感器41将它停住。盒4被卸了下来，并用盒夹持部件运送到盒接受器。第二装载电机23由第三和第四传感器12和13把它停住。
在第三卸载步骤中，第二装载电机停止，而第一装载电机19开动，把盒夹持器22从盒4上脱开，并使夹持器恢复到原来的状态。第三卸载步骤示于图4。第二和第三卸载步骤根据从光接收传感器33B开始到光接收传感器33A为止所传来的信号系统来完成。最后，第一装载电机19停止，而第二装载电机23被驱动，使盒夹持器回到图2所示的位置。
如上所述，在本发明中装有一种机构，这种机构具有同时接受和装载许多盒的盒接受器，能够自动选择和更换盒，所以当该机构进入唱机的主机盒被接受之后，就能完成录音和放音。这种机构是由传感器和电机控制的。结果，本发明消除了每次都要更换盒的不便。此外，使用之后不需要取出盒接受器，可以让盒保存在里面。
权利要求
1.一种自动更换盒的装置，它包括一个盒接受器，它能象抽屉一样从微型唱机的主机中拉出来，并且具有预定间隔的隔板以容纳多个盒；一个盒夹持器部件，它具有固定在盒的一对半圆形凹槽中的夹持器钩子，和一个由第二装载电机驱动的盒夹持器，以便把盒装入盒接受器，或者从容纳在盒接受器中的那些盒中取出一个预定的盒；其特征在于，它还包括一个光拾音器驱动部分，用来驱动一个偏压磁力线圈头，以便在由盒夹持部分从盒接受器中取出的一个盒中所装有的一张盘上录音或放音。
2.如权利要求1所述的自动更换盒的装置，其特征在于，在上述隔板之间装有一个第四传感器，它能很容易地检测到，里面是否有一个盒，从而在向上述盒接受器中装盒时，能够通过一个显示器确定已经装载的盒的数量。
3.如权利要求1所述的自动更换盒的装置，其特征在于，上述隔板以这样的方式形成，即，它的面积小于上述盒的面积，其上边的长度短于下边的长度，并且有一条侧边是弧形的和倾斜的。
4.如权利要求1所述的自动更换盒的装置，其特征在于，在上述盒接受器的右上部形成一个防装歪挡块，以便探测到上述盒的安装方向不正确的情况。
5.如权利要求1所述的自动更换盒的装置，其特征在于，一个第二定位器与一根盒的导轨连接，并插入一根第二轴内，以便上述盒夹持器能由上述第二轴来使它作往复运动，并且有第一、第三和第四轴起导轨的作用，上述第二轴由第一电机、齿轮付和一个能断开或接通力传递的离合器来驱动旋转和控制。
6.如权利要求1所述的自动更换盒的装置，其特征在于，上述盒夹持器部件的盒夹持器用一根第五轴的丝杠来使它移动。
7.如权利要求6所述的自动更换盒的装置，其特征在于，在上述盒夹持器的底部固定安装一个夹持器托架，这样，上述盒夹持器就不会被上述第五轴所转动。
8.如权利要求1所述的自动更换盒的装置，其特征在于，为了装上上述盒，在上述盒夹持器部件中，在各相应的小室内设有光接收传感器，以便使上述盒夹持器的夹持器钩子准确地移动到上述盒的上部凹槽的位置。
9.如权利要求1所述的自动更换盒的装置，其特征在于，在上述光拾音器驱动部分中，当上述偏压磁力线圈头被驱动时，固定在上述光拾音器上的磁头臂的托架推动磁头臂，把磁头推动到一张微型盘的涂覆表面上，与此同时，主轴电机的转盘表面夹住这张盘的夹持部分。
10.一种自动更换微型唱机的盒的方法，它包括下列步骤当接收到把装在一个预定小室内的盒装上的指令时，输出一个驱动信号和探测当前位置的信号，以便用第一装载电机同时移动一个盒夹持器和一个光拾音器驱动器；借助于开动第二装载电机，将上述盒夹持器移动到该盒小室；用第一装载电机移动盒夹持器的钩子，使它插进盒的凹槽内；开动第二装载电机把盒装在光拾音器的驱动器上；并且其特征在于，然后驱动第一装载电机把光拾音器的驱动器移动到预定的位置，并用磁力固定主轴电机的转盘表面和盘的中央夹持表面。
全文摘要
本发明公开了一种自动更换盒的装置和方法，它包括盒接受器，它能从微型唱机的主机中拉出来，并且具有预定间隔的隔板以容纳多个盒；盒夹持器部件，它具有配合在盒的一对半圆形凹槽中的夹持器钩子，和由第二装载电机驱动的盒夹持器，以便把盒装入盒接受器，或者从盒接受器中取出；以及光拾音器驱动部分，用来驱动偏压磁力线圈头，以便在从盒接受器中取出的盒内所装的盘上录音或放音。
文档编号G11B17/22GK1119328SQ9510212
公开日1996年3月27日 申请日期1995年3月8日 优先权日1994年3月8日
发明者权昌珉 申请人:现代电子产业株式会社