专利名称：碟片换片机构的制作方法
技术领域：
本实用新型乃是一碟片换片机构，其是提供碟片的自动多片储存、换片及读取等功能，在有限的使用空间里，包含有可使碟片作上下及前后交叉运动的两组机构模组，并借由此两组机构模组的交互运用，可进行将碟片送至储存位置储存、自储存位置选取所储存碟片及将碟片送至读写头读写位置以读取资料，或将碟片送至使用者可更换新碟片的位置等动作。
已用的碟片换片机构，是运用一卡匣作为容置碟片的处所，再将容置于卡匣内的数片碟片，一次装设进入换片机构内使用，但如此使用方式，无法从事单一碟片的更换使用，若需更换时必需将整匣取出，使用的便利性将大打折扣。再者，该机构是运用齿轮配合时规皮带、皮带轮等元件使用，按时规皮带与皮带轮于机构中的使用，易有滑动的状况产生，进而影响动作的精确度，并有故障率高的缺失，其使用以带动齿条的圆柱凸轮机构，除设计不易外，亦难以塑胶件的型式量产，可能致使生产成本不易降低。
而另一已知的换片机构，则是由卡匣、读写模组、碟片搜寻机构及碟片传送机构四部份所组成，其中主要的零组件包含有螺帽及螺杆等元件，利用螺杆的动作，配合光电开关，以计算出动作的相关位置，然而该实用新型是运用螺杆与螺帽、及具复杂形状的沟槽的平面凸轮等机构，设计及加工上实属不易，生产成本较高。
本实用新型以巧思的结构设计，改善以往碟片换片机构的缺点，而达到结构简单，节省使用空间；并有定位精确的功效，不但在空间型态上确属创新，且充分符合专利法中的新颖性及进步性的法定新型专利要件，依法提出申请。
本实用新型碟片换片机构，是由安置于储存架下方空间且具左右对称的纵向驱动齿轮组，来驱动两端的平面凸轮机构作动，以带动碟片上下移动，成一上下运动机构，由于其安置于储存架下方空间的方式，可避免将齿轮组置于换片机构前后及左右的位置，致使整个换片机构的尺寸加大的情形。
另外本实用新型驱动凸轮机构的从向驱动齿轮组，因传动过程中不会发生打滑现象，故可确定所驱动的凸轮与齿轮间的相对移动位置，本实用新型利用此一特性，故可将感测凸轮位置的感测器(凸轮移动位置，可用于决定碟片所在的层数)，装设于齿轮组上，此种感测器安置方式，可充分利用闭置空间，避免将其放置于两侧凸轮位置之上，而使机构体的宽度增加。
本实用新型左右对称的横向驱动齿轮组，是设置于载具的侧端，借两端同步转动的齿轮，来驱动拉杆下端部的齿条，使得拉杆驱动托盘，即可完成托盘后退至储存架的动作，与当托盘自储存架拉回，可使托盘前进至换新碟片位置，以及作动后自换新碟片位置拉回，为一前后运动机构。
在托盘前进至换新碟片位置，及自换新碟片位置拉回的过程中，托盘及及其下的托盘载具须扣合为一体，使两者可同时前进或后退，以便利用托盘载具提供托盘的支撑力，托盘与托盘载具间的扣合机构，是由末端为插销状的摇臂、弹簧及固定于托盘载具上的挡块所组成，当托盘位于读写头上方位置时，扣合机构松开，使托盘与其下的托盘载具脱离，使托盘可被拉至储存格储存，但当托盘被驱动往前移时，扣合机构扣合，使托盘及托盘载具同进同退。
为了使贵审查委员能更进一步了解本实用新型的特点及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的图示及详细说明。
图1为本实用新型各部位组件的分解示意图。
图2A为本实用新型的正视图。
图2B为本实用新型的上视图。
图2C为本实用新型的左侧视图。
图2D为本实用新型的右侧视图。
图3A为横向驱动齿轮组(42-46,43′-46′)的结构及动作示意图。
图3B为横向驱动齿轮组(42-46,43′-46′)与托盘50配合的结构示意图。
图4为托盘50及托盘载具48的扣合结构示意图。
图5为本实用新型的组合立体图。
请参阅图1所示，其为本实用新型碟片换片机构的各部位组件的分解示意图；本实用新型的构成组件包含有纵向驱动齿轮组(32-36,33′-36′)、横向驱动齿轮组(42-46,43′-46′)、平面凸轮(37,37′)、拉杆47、载具38、托盘载具48、托盘50配合机架10、储存架15、读写头20马达31等组件所组成。
请参阅图2A、B所示，其为本实用新型的正视图及上视图，由图示中可清楚得知相关组件的位置；马达31及纵向驱动齿轮组(32-36,33′-36′)装置于机架10上(储存架15下方位置)；凸轮机构37与37′为提供机具38上下动作的导引及支撑，分别置于机架10的两侧，与齿轮36、36′啮合传动；托盘载具48则为载具38所承载；马达31的旋转动力，经左右对称的纵向驱动齿轮组(32-36,33′-36′)作减速；纵向驱动齿轮组(32-36,33′-36′)两轮出端的齿轮36及齿轮36′，与两侧平面凸轮37及37′内侧设置的齿条a和a′互相啮合，驱动平面凸轮37、37′作一前一后运动；当齿轮32顺时针旋转，输出端齿轮(36及36′)作相反方向旋转，致使左侧的平面凸轮37′向前运动，右侧的平面凸轮37向后运动，又因平面凸轮37、37′的导槽b、b′的结构特性(请参阅图2C、D所示)，两端的平面凸轮37、37′将同步带动载具38，作等间距上下运动。托盘50移动的停止间隔层的位置，将相对于储存架15的某层储存格，以准备进行往后的碟片储存或取出。托盘50所在的上下停止位置，可借由光电开关39的讯号以进行计算得知；而触动开关29的讯号，可用于控制碟片停止在读写头20模组时的读写头的位置。
如上所述的上下运动机构，使碟片上下移动至储存架15某层的水平位置后，接着藉由图3A、B所示的横向驱动齿轮组(42-46,43′-46′)，来驱动托盘50与碟片，使之进行前后运动，继续完成至后方储存架15取放碟片，或移动至前方让使用者更换新碟片动作。如图3所示，前后运动机构是由横向驱动齿轮组(42-46与43′-46′)、拉杆47、托盘载具48配合马达41及储存架15后端的触动开关所组成。
其中，马达41及横向驱动齿轮组(42-46与43′-46′)乃是固定于载具38上，拉杆47装置于托盘载具48的侧边，托盘载具48装置于载具38之上；借由马达41的旋转动力，来带动左右对称的横向驱动齿轮组(42-46与43′-46′)，当齿轮42顺时针转动，齿轮组的排列方式将使齿轮46及46′作同方向旋转；齿轮46及46′在图3A位置时，同时与拉杆47下部齿条C啮合。当要将碟片放至储存架15时，此时马达41作顺时针旋转，使位杆47往储存架15方向(前)移动。此时拉杆47上的右部突出方块d，将带动放置碟片的托盘50，往该方向移动；当拉杆47上的左部突出方块e，碰触到储存架15后端的触动开关时，马达41即会停止，此时碟片到达储存架15上的储存位置，完成储存动作；接着使用上述的上下运动机构，使托盘载具48及拉杆47上下移动，移至所欲抽取的托盘50所在位置；此时马达41作逆时针旋转，齿轮46则作顺时针旋转(此时拉杆47上的齿条c未与齿轮46′接触)，驱使拉杆47及托盘50往前方移动；当托盘50前方部的触动开关68碰触时，马达41停止，此时碟片到达读写头20的上方的某层位置，等待进行上下移动。
托盘50若欲往前移动至更换新碟片位置，则碟片及托盘50先上升至最上层位置。当马达41作逆时针旋转，齿轮46′则作顺时针旋转，以驱动拉杆47、托盘50及托盘载具48往前方移动。此时托盘50及托盘载具48扣合为一体，使两者可同时前进或后退，亦即利用托盘载具48提供托盘50更换新碟片位置时的支撑力。
当托盘载具48背面后方设置的突出块，碰触固定于载具38上的触动开关时，马达41即会停止，此时托盘50到达更换新碟片位置，完成碟片更换后，可令马达41作顺时针旋转，而齿轮46′则作逆时针旋转，以驱动拉杆47连动托盘50及托盘载具48往后方移动；当托盘载具48的北面后方的另一突出块，碰触固定于载具38上所设置的另一触动开关时，马达41即会停止，此时托盘50到达读写头20上方的最上层位置，等待下一个动作。
请参阅图4所示，其为托盘50及托盘载具48间的扣合机构示意图；扣合机构由摇臂60及弹簧65所组成；图示为托盘50位于读写头20上方位置的情形，此时摇臂60上的突出圆柱块h，为载具38的挡块j支撑；使摇臂60未因弹簧65的作用，作以支点1为中心的旋转，以保持摇臂60末端的插销块i与碟片分开的状态；此时若使拉杆47带动托盘50，往储存架15方向移动，则因托盘50及托盘载具48未扣合为一体，仅托盘50被拉往储存架15储存；若使拉杆47带动托盘50，往前方移动，则摇臂60上的突出块h，将与载具38背面的挡块j分离，因弹簧65的作用，使摇臂60旋转，致使其上的插销块i，扣入托盘的凹槽K，而使托盘50及托盘载具48扣合为一体；因此托盘50及托盘载具48可借由拉杆47的带动，一起往前方移动至更换新碟片位置，并顺利由拉杆47拉回到读写头20上方位置。
经由上述的上下运动机构、前后运动机构及扣合机构组合，即成本实用新型碟片换片机构；请参阅图5所示。
整个换片机构由多个置放碟片的托盘50(每个托盘可放置一片碟片)、储存托盘的储存架15(每个储存格可存放一个托盘)、上下运动机构、驱动托盘50之前后运动机构、托盘50与托盘载具48间的扣合机构，以及机架10的配合。由这些组成元件及模组，可完成下列功能(1)上下运动机构，可使托盘50在读写头20正上方的空间，作等间距上下运动，使其移动至储存架15的某储存格相对位置，等待进行将托盘50，送至储存架15储存的动作。
(2)上下运动机构，可使托盘50在储存架15的储存位置，作等间距上下运动至某储存格位置，等待自该储存架15往前抽取另一托盘50的动作。
(3)上下运动机构，可使托盘50下移动至读写头20读写位置，等待进行读写的动作。
(4)上下运动机构，可使托盘50往上移动至最高层位置，等待将托盘50往前移动至换片机构外，由使用者更换成新碟片。
(5)完成上述(1)动作后，前后运动机构，可将托盘50往后移动至储存架15的储存格中，进行碟片储存的动作。
(6)完成上述(2)动作后，前后运动机构，可驱动托盘50往前移动至读写头20上方的位置，完成自储存架15更换碟片的动作。
(7)完成上述(4)动作后，前后运动机构，可驱动托盘50往前移动至换片机构外，由使用者更换成新碟片。
(8)完成上述(7)动作后，前后运动机构，可驱动托盘50往后移动至读写头20上方的位置，完成由使用者更换成新碟片的动作。
权利要求1．一种碟片换片机构，其特征在于其内部机构包括有一上下运动机构，由齿轮组、平面凸轮、光电开关所组成，成对的齿轮组，是置设于储存架下方，接受马达作动而转动，齿轮组连动平面凸轮内侧的齿条，致使平面凸轮前后移动，平面凸轮设置于换片机构的两侧，其上设有阶梯形导槽，而载具借导柱置设于阶梯形导槽内，光电开关置于齿轮组下方，经有计算齿轮的旋转圈数，可计算出凸轮移动位置，进而可知碟片所在的层数；一前后运动机构，由齿轮组与拉杆、托盘载具所组成，成对的齿轮组接受马达作动而同向转动，两端的齿轮与拉杆下部的齿条啮合传动，拉杆上设置的方柱，嵌入托盘载具，使托盘载具与拉杆，随齿轮组的连动而行前进、后退的动作；以及一扣合机构，由摇臂5弹簧配合托盘载具上设置的挡块所组成，其中扣合机构供作托盘与托盘载具扣合之用，挡块与摇臂凸出的圆柱接触，以保持摇臂末端的插销块与碟片分离，当拉杆带动托盘，弹簧作用使摇臂旋转，致使末端的插销块，扣入插盘凹槽，而使托盘及托盘载具扣合为一体，提供碟片的抽取。
2．根据权利要求1所述的一种碟片换片机构，其特征在于其中储存碟片数，可经凸轮机构沟槽数及储存架储存格数的扩充或减少，可增减其储存碟片的数目。
3．根据权利要求1所述的一种碟片换片机构，其特征在于其中储存架是置于驱动机构模组的后方，为固定的型式，或可将储存架设计成抽取匣的型式取代应用的。
4．根据权利要求3所述的一种碟片换片机构，其特征在于其中碟片的储存改以抽取匣的型式，其设置位置亦可安置于驱动机构模组的前方。
5．根据权利要求1所述的一种碟片换片机构，其特征在于其中上下移动机构是采用齿轮作为传动机构，以确保运动的同步性。
6．根据权利要求1所述的一种碟片换片机构，其特征在于其中前后移动机构是采用齿轮组作为传动机构，以确保运动的同步性。
7．根据权利要求5所述的一种碟片换片机构，其特征在于其中上下移动机构是采用齿轮组作为传动机构，亦可将齿轮组中某些齿轮以时规皮带取代。
8．根据权利要求6所述的一种碟片换片机构，其特征在于其中前后移动机构是采用齿轮组作为传动机构，亦可将齿轮组中某些齿轮以时规皮带取代。
专利摘要本实用新型是一碟片机构,其是提供碟片的自动多片储存、换片及读取等功能,在有限的使用空间里,包含有可使碟片作上下及前后交叉运动的两组机构模组,并借由此两组机构模组的交互运用,可进行将碟片送至储存位置储存、自储存位置选取所储存碟片及将碟片送至读写头读写位置以读取资料,或将碟片送至使用者可更换新碟片的位置等动作。本实用新型改善以往碟片换片机构的缺点,而达到结构简单,节省使用空间;并有定位精确的功效。
文档编号G11B17/04GK2311053SQ9722156
公开日1999年3月17日 申请日期1997年7月25日 优先权日1997年7月25日
发明者蔡武融, 周甘霖, 王志仁 申请人:财团法人工业技术研究院