碟片取放装置及其操作方法与流程

本发明涉及一种取放装置，且特别涉及一种碟片取放装置及其操作方法。

背景技术：

在使用碟片作为数据储存媒体的碟片数据库中，一般包含多台碟机、用以放置多片碟片的碟片库以及碟片取放装置。碟片取放装置用以拾取及卸载碟片，并将碟片搬运在碟片库及碟机之间，例如，从碟片库中拾取碟片并移动及卸载至碟机，或从碟机中拾取碟片并移动及卸载至碟片库。为了提高碟片的搬运效率，碟片取放装置可夹持多片碟片并一次搬运多片碟片。例如，碟片取放装置可从碟片库中拾取多片碟片，并将其搬运并卸载至各别对应的碟机中；碟片取放装置亦可拾取放置在各碟机中的碟片并夹持在碟片取放装置上，接着将夹持的多片碟片放回碟片库中。

虽然碟片取放装置可夹持多片碟片并一次搬运多片碟片，但碟机一般仅可读取单片碟片，因此碟片取放装置如何从夹持的多片碟片中将单片碟片卸载至各碟机中，是本领域技术人员的课题之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种碟片取放装置及其操作方法，利用双凸轮机构及相对应的二组可移动件之间的收放配合，进而达到夹取或卸载碟片，以进行分片及放片的动作。

根据本发明的一方面，提出一种碟片取放装置，用以拾取及夹取多个碟片并依序对此些碟片进行分片，包括一本体、一驱动轴、一第一凸轮、一第二凸轮、多个第一可动件以及多个第二可动件。驱动轴可转动地设置于本体中，第一凸轮以及一第二凸轮设置于驱动轴上并可随着该驱动轴一起转动。此些第一可动件设置于该本体中，且对应于第一凸轮，并可随第一凸轮旋转而移动至一碟片固持位置或一碟片释放位置。此些第二可动件设置于该本体中，且对应于第二凸轮，并可随第二凸轮旋转而移动至一碟片释放位置以及一碟片固持位置。碟片取放装置具有一第一操作状态，于第一操作状态，第一可动件及第二可动件分别位于碟片释放位置；碟片取放装置具有一第二操作状态，于第二操作状态，第一可动件位于碟片固持位置，而第二可动件位于碟片释放位置；碟片取放装置具有一第三操作状态，于第三操作状态，第一可动件位于碟片释放位置，而第二可动件位于碟片固持位置。

根据本发明的一方面，提出一种碟片取放装置的操作方法，碟片取放装置包括一驱动轴、设置于驱动轴上的一第一凸轮以及一第二凸轮、对应于第一凸轮的多个第一可动件，以及对应于第二凸轮的多个第二可动件，操作方法包括下列步骤：当碟片取放装置欲拾取多个碟片时，驱动轴带动第一凸轮及第二凸轮转动，使碟片取放装置进入一第一操作状态，其中于第一操作状态，第一可动件及第二可动件位于一碟片释放位置；驱动轴带动第一凸轮及第二凸轮转动，使碟片取放装置进入一第二操作状态以完成取片动作，其中于第二操作状态，第一可动件位于一碟片固持位置，而第二可动件位于碟片释放位置；当碟片取放装置欲卸载碟片时，驱动轴带动第一凸轮及第二凸轮转动，使碟片取放装置进入一第三操作状态，其中于第三操作状态，第一可动件位于碟片释放位置，而第二可动件位于碟片固持位置；以及驱动轴带动第一凸轮及第二凸轮转动，使碟片取放装置进入第二操作状态以完成放片动作。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1a及1b绘示依照本发明一实施例的碟片取放装置的外观示意图及内部结构示意图；

图2a及2b绘示碟片取放装置处于第一操作状态时，第一可动件及第二可动件的示意图；

图2c及2d绘示碟片取放装置分别沿着图2a的a-a剖面线及图2b的b-b剖面线的剖面示意图；

图3a及3b绘示碟片取放装置处于第二操作状态时，第一可动件及第二可动件的示意图；

图3c及3d绘示碟片取放装置分别沿着图3a的a-a剖面线及图3b的b-b剖面线的剖面示意图；

图4a至4b绘示碟片取放装置处于第三操作状态时，第一可动件及第二可动件的示意图；

图4c及4d绘示碟片取放装置分别沿着图4a的a-a剖面线及图4b的b-b剖面线的剖面示意图与局部放大图；

图5a至5b绘示碟片取放装置处于第四操作状态时，第一可动件及第二可动件的示意图；

图5c及5d绘示碟片取放装置分别沿着图5a的a-a剖面线及图5b的b-b剖面线的剖面示意图。

其中，附图标记

10：碟片

11：第一片碟片

12：第二片碟片

100：碟片取放装置

110：本体

120：驱动轴

130：第一凸轮

140：第二凸轮

151：第一可动件

151a：第一端

151b：第二端

152：第一弹性件

161：第二可动件

161a：第一端

161b：第二端

162：第二弹性件

p1、q1：初始点

p2、q2：第一接触点

p3、q3：第二接触点

p4、q4：第三接触点

a1：第一夹角

a2：第二夹角

a3：第三夹角

o：中心

具体实施方式

以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。

请参照图1a及1b，其分别绘示依照本发明一实施例的碟片取放装置100的外观示意图及内部结构示意图。本发明实施例的碟片取放装置100用以拾取并夹持多片碟片10并依序将此些碟片10卸载至碟机中。本实施例的碟片取放装置100可插入碟片10中心孔中，并利用双凸轮机构来夹持或卸载碟片10的中心孔内缘，以进行取片或放片的动作。在图1a中，碟片取放装置100是以夹持12片碟片10为例，碟片取放装置100可移动12片碟片10依序至相对应的12个碟机的位置，并卸载单片碟片至对应碟机。

请参照图1a及1b，碟片取放装置100包括一本体110、一驱动轴120、一第一凸轮130、一第二凸轮140、多个第一可动件151以及多个第二可动件161。本体110的外径小于碟片中心孔的内径，使本体110可插入碟片10中心孔中。驱动轴120可转动地设置于本体110内，并可例如以马达(图未绘示)驱动而转动。在本实施例中，驱动轴120可改变转动方向，即驱动轴120可受驱动而正向转动以及反向转动。

第一凸轮130以及第二凸轮140设置于驱动轴120上，并可随着驱动轴120一起转动。第一凸轮130位于第二凸轮140的下方。在本实施例中，由于驱动轴120可受驱动而正向转动以及反向转动，因此第一凸轮130以及第二凸轮140亦可被带动而正向转动以及反向转动。

第一可动件151以及第二可动件161分别对应于第一凸轮130以及第二凸轮140。第二可动件161相对地位于第一可动件151下方。在本实施例中，当碟片取放装置100夹持碟片时，第二可动件161的位置对应于被夹持的碟片10中，由下往上的第二片碟片的位置。以图1a为例，碟片取放装置100夹持多片碟片10，其由下往上依序为第一片碟片11、第二片碟片12…以此类推，而第二可动件161的位置对应第二片碟片12的位置，第一可动件151的位置对应第一片碟片11的位置的下方，如图2c及2d所示。

值得注意的是，碟片取放装置100每次放片时会从多片碟片10中最下方的碟片开始卸载碟片。以图1a为例，碟片取放装置100会先卸载第一片碟片11，接着卸载第二片碟片12，依此类推。

图2a及2b绘示碟片取放装置100处于第一操作状态时，第一可动件151及第二可动件161的示意图；图2c及2d绘示碟片取放装置100分别沿着图2a的a-a剖面线及图2b的b-b剖面线的剖面示意图。

请参照图1b及2a-2d，第一可动件151设置于本体110中，并具有一第一端151a以及一第二端151b。第一可动件151的第一端151a与第一凸轮130接触，使第一可动件151可随第一凸轮130转动而移动至一碟片固持位置或一碟片释放位置。当第一可动件151位于碟片释放位置时，第一可动件151的第二端151b是位于本体110内；当第一可动件151位于碟片固持位置时，第一可动件151的第二端151b是位于本体110外。第二可动件161设置于本体110中，并具有一第一端161a以及一第二端161b。第二可动件161的第一端161a与第二凸轮140接触，使第二可动件161可随第二凸轮140转动而移动至一碟片释放位置或一碟片固持位置。当第二可动件161位于碟片释放位置时，第二可动件161的第二端161b是位于本体110内；当第二可动件161位于碟片固持位置时，第二可动件161的第二端161b是位于本体110外。在本实施中，应当理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。在不脱离实施例的范围，第一端可以被称为第二端，同样地，第二端也可以被称为第一端。

请参照图2a-2d，当第一凸轮130与第二凸轮140处于第一操作状态时，第一可动件151及第二可动件161是位于碟片释放位置，即第一可动件151的第二端151b以及第二可动件161的第二端161b是位于本体110内。

请参照图1b及2a-2d，碟片取放装置100还包含对应于多个第一可动件151的多个第一弹性件152以及对应于多个第二可动件161的多个第二弹性件162。第一弹性件152用以提供弹力至对应的第一可动件151，使第一可动件151回复至碟片释放位置；第二弹性件162用以提供弹力至对应的第二可动件161，使第二可动件161回复至碟片释放位置。

在一实施例中，第一弹性件152可套设在第一可动件151上并抵接于本体110及第一可动件151之间；第二弹性件162可套设在第二可动件161上并抵接于本体110及第二可动件161之间。

如图1b、2a及2b所示，在一实施例中，第一可动件151及第二可动件161的数量例如皆为3，第一弹性件152及第二弹性件162的数量亦皆为3，任二个第一可动件151或任二个第二可动件161的位置相对于驱动轴120的中心o的夹角可为120度，以形成三点定位结构。

如图1b、2a及2b所示，在一实施例中，第一可动件151与第二可动件161的位置例如呈交错排列，也就是说，第一可动件151与第二可动件161位在不同的方位角上，例如：第一可动件151位于0度、120、240度的方位角上，第二可动件161位于60度、180度、300度的方位角上。

在本发明实施例中，碟片取放装置100通过第一凸轮130及第二凸轮140的轮廓设计，使得当第一凸轮130及第二凸轮140转动时，第一凸轮130及第二凸轮140的轮廓可分别带动第一可动件151及第二可动件161移动。

在本实施例中，第一凸轮130具有对应多个第一可动件151的多个第一驱动轮廓131，第一可动件151的第一端151a抵靠在第一驱动轮廓131上。当第一凸轮130转动时，第一驱动轮廓131可带动第一可动件151移动。如图2a所示，在一实施例中，第一凸轮130具有三个第一驱动轮廓131分别对应于三个第一可动件151。在本实施例中，第二凸轮140具有对应多个第二可动件161的多个第二驱动轮廓141，第二可动件161的第一端161a抵靠在第二驱动轮廓141上。当第二凸轮140转动时，第二驱动轮廓141可带动第二可动件161移动。如图2b所示，在一实施例中，第二凸轮140具有三个第二驱动轮廓141分别对应于三个第二可动件161。

在本发明实施例中，第一凸轮130及第二凸轮140的轮廓设计可分别带动第一可动件151及第二可动件161，使碟片取放装置100具有多种操作状态，来达到夹取多片碟片以及卸载单片碟片的操作。以下是以碟片取放装置100通过四种操作状态来夹取多片碟片以及卸载单片碟片的操作方法为例。以下就碟片取放装置100在不同操作状态时，第一可动件151及第二可动件161的作动来说明碟片取放装置100的操作方法。

第一操作状态

请参照图2a至2d，其中图2a及2b分别为碟片取放装置100处于第一操作状态时，第一可动件151及第二可动件161的示意图，图2c及2d绘示碟片取放装置100分别沿着图2a的a-a剖面线及图2b的b-b剖面线的剖面示意图。

如图2a至2d所示，碟片取放装置100处于第一操作状态时，第一可动件151及第二可动件161分别位于其初始位置，第一可动件151的第一端151a位于对应的第一驱动轮廓131上的一初始点p1；第二可动件161的第一端161a位于对应的第二驱动轮廓141上的一初始点q1。其中，第一可动件151及第二可动件161是位于碟片释放位置，即第一可动件151的第二端151b以及第二可动件161的第二端161b是位于本体110内。如图2c及2d所示，在第一操作状态时，第一可动件151的第二端151b以及第二可动件161的第二端161b是位于本体110内，因此碟片取放装置100的本体110可插入多片碟片10的中心孔内，准备进行取片的动作。

第二操作状态

请参照图1b及3a至3d，其中图3a及3b分别为碟片取放装置100处于第二操作状态时，第一可动件151及第二可动件161的示意图，图3c及3d绘示碟片取放装置100分别沿着图3a的a-a剖面线及图3b的b-b剖面线的剖面示意图。在第二操作状态时，驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140转动，使第一可动件151的第一端151a位于对应的第一驱动轮廓131上的一第一接触点p2，第二可动件161的第一端161a位于对应的第二驱动轮廓141上的一第一接触点q2。其中，第一可动件151在第一驱动轮廓131上的初始点p1及第一接触点p2相对于驱动轴120的中心o具有一第一夹角a1。其中，第二可动件161在第二驱动轮廓141上的初始点q1及第一接触点q2相对于驱动轴120的中心o具有上述第一夹角a1。

如图3a至3d所示，碟片取放装置100处于第二操作状态时，第一可动件151是位于碟片固持位置，而第二可动件161是位于碟片释放位置，即第一可动件151的第二端151b是位于本体110外，而第二可动件161的第二端161b是位于本体110内。如图2c及3c所示，在第一操作状态时，碟片取放装置100的本体110可插入多片碟片10的中心孔内，准备进行取片的动作。接着，当碟片取放装置100切换至第二操作状态时，由于第一可动件151的第二端151b是位于本体110外，多片碟片10可承靠在第一可动件151的第二端151b上，完成碟片取放装置100夹持多片碟片动作。接着，碟片取放装置100可将夹持的多片碟片10移动至一相对应的碟机上，以准备进行放片的动作。

第三操作状态

请参照图1b及4a至4d，其中图4a及4b绘示碟片取放装置100处于第三操作状态时，第一可动件151及第二可动件161的示意图，图4c及4d绘示碟片取放装置100分别沿着图4a的a-a剖面线及图4b的b-b剖面线的剖面示意图。在第三操作状态时，驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140转动，使第一可动件151的第一端151a位于对应的第一驱动轮廓131上的一第二接触点p3，第二可动件161的第一端161a位于对应的第二驱动轮廓141上的一第二接触点q3。其中，第一可动件151在第一驱动轮廓131上的初始点p1及第二接触点p3相对于驱动轴120的中心o具有一第二夹角a2。其中，第二可动件161在第二驱动轮廓141上的初始点q1及第二接触点q3相对于驱动轴120的中心o具有上述第二夹角a2。

如图4a至4d所示，碟片取放装置100处于第三操作状态时，第一可动件151是位于碟片释放位置，而第二可动件161是位于碟片固持位置，即第一可动件151的第二端151b是位于本体110内，而第二可动件161的第二端161b是位于本体110外，并可抵靠位于对应位置的该片碟片10的中心孔内缘，使受抵靠的该片碟片被夹持在本体110上，而不会往下掉落。

如前所述，由于当碟片取放装置100夹持碟片时，第二可动件161的位置对应于被夹持的碟片10中，由下往上的第二片碟片的位置。如图3d所示，当碟片取放装置100在第二操作状态完成夹持多片碟片动作后，第二可动件161的位置对应第二片碟片12的位置。因此，当碟片取放装置100进入第三操作状态时，位于本体110外的第二可动件161的第二端161b会抵靠于第二片碟片12的中心孔内缘(如图4d的局部放大图所示)，使第二片碟片12被夹持在本体110上，而不会往下掉落。此时，由于第一可动件151是位于碟片释放位置，使位于第二片碟片12下方的第一片碟片11无法承靠在第一可动件151的第二端151b上而被卸载，以完成放片的动作。

第四操作状态

请参照图5a至5d，其中图5a及5b绘示碟片取放装置100处于第四操作状态时，第一可动件151及第二可动件161的示意图，图5c及5d绘示碟片取放装置100分别沿着图5a的a-a剖面线及图5b的b-b剖面线的剖面示意图。在第四操作状态时，驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140转动，使第一可动件151的第一端151a位于对应的第一驱动轮廓131上的一第三接触点p4，第二可动件161的第一端161a位于对应的第二驱动轮廓141上的一第三接触点q4。其中，第一可动件151在第一驱动轮廓131上的初始点p1及第三接触点p4相对于驱动轴120的中心o具有一第三夹角a3。其中，第二可动件161在第二驱动轮廓141上的初始点q1及第三接触点q4相对于驱动轴120的中心o具有上述第三夹角a3。

如图5a至5d所示，碟片取放装置100处于第四操作状态时，第一可动件151是位于碟片固持位置，而第二可动件161是位于碟片释放位置，即第一可动件151的第二端151b是位于本体110外，而第二可动件161的第二端161b是位于本体110内。由于第一可动件151的第二端151b是位于本体110外，而第二可动件161的第二端161b是位于碟片释放位置，因此多片碟片10可承靠在第一可动件151的第二端151b上。当碟片取放装置100由第三操作状态进入第四操作状态时，在第三操作状态中被第二可动件161的第二端161b抵靠的第二片碟片12会被释放，并承靠在第一可动件151的第二端151b上。接着，碟片取放装置100可将夹持的多片碟片10移动至下一相对应的碟机上，以准备进行下次放片的动作。

值得注意的是，碟片取放装置100处于第四操作状态以及第二操作状态时，其第一可动件151及第二可动件161的位置是相同，意即，其第一可动件151皆是位于碟片固持位置，而第二可动件161皆是位于碟片释放位置。由上述可知，碟片取放装置100进行一次放片动作时，第一可动件151及第二可动件161的位置对应关系是从第一可动件151位于碟片固持位置，第二可动件161位于碟片释放位置(如第四操作状态以及第二操作状态所示)开始。接着，第一可动件151位于碟片释放位置，第二可动件161位于碟片固持位置(如第三操作状态所示)。接着，回到第一可动件151位于碟片固持位置，第二可动件161位于碟片释放位置(如第四操作状态以及第二操作状态所示)，以完成一次放片动作。

在一实施例中，碟片取放装置100处于第二操作状态时，其对应的第一夹角a1例如为30度；碟片取放装置100处于第三操作状态时，其对应的第二夹角a2例如为70度；碟片取放装置100处于第四操作状态时，其对应的第三夹角a3例如为110度。在此实施例中，碟片取放装置100可由第二操作状态开始，通过驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140正向转动，使碟片取放装置100经过第三操作状态后，再进入第四操作状态以完成一次放片动作。

而下一次放片动作则从第四操作状态开始，通过驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140反向转动，使碟片取放装置100经过第三操作状态后，再进入第二操作状态以完成一次放片动作。接着，又从第二操作状态开始，通过驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140正向转动，使碟片取放装置100经过第三操作状态后，再进入第四操作状态以完成一次放片动作，如此类推。

在另一实施例中，碟片取放装置100处于第二操作状态时，其对应的第一夹角a1例如为30度；碟片取放装置100处于第三操作状态时，其对应的第二夹角a2例如为70度；碟片取放装置100处于第四操作状态时，其对应的第三夹角a3例如为30度。换句话说，第一驱动轮廓131上的第一接触点p2与第三接触点p4是位于第一驱动轮廓131上的相同位置，而第二驱动轮廓141上的第一接触点q2与第三接触点q4是位于第二驱动轮廓141上的相同位置。

在此实施例中，碟片取放装置100可由第二操作状态开始，通过驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140正向转动，使碟片取放装置100进入第三操作状态后，再通过驱动轴120带动第一凸轮130及第二凸轮140反向转动，使碟片取放装置100进入第四操作状态，亦即回到第二操作状态，以完成一次放片动作。而下一次放片动作则重复上述动作。

而当碟片取放装置100进行取片时，则进入第一操作状态，使第一可动件151及第二可动件161分别位于其初始位置，即第一可动件151及第二可动件161皆位于碟片释放位置。接着，再进入第二操作状态，使第一可动件151位于碟片固持位置，而第二可动件161位于碟片释放位置，以完成取片动作。

本发明上述实施例所揭露的碟片取放装置及其操作方法，利用双凸轮机构及相对应的二组可移动件之间的收放配合，进而达到固持或卸载碟片，以进行取片及放片的动作。相对于传统的碟片取放系统，本实施例的碟片取放装置以凸轮控制导杆前后移动以达到取片及放片的功能，进而简化组装结构。此外，本实施例的碟片取放装置仅需通过控制驱动轴的转动方向及角度便可同时控制双凸轮，可有效简化取放片的操作。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。