自动收发光盘装置的制作方法

本发明涉及存储设备技术领域，更具体地涉及一种自动收发光盘装置。

背景技术：

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，被广泛应用于长期和永久保存数据。图1中的光盘库是专利号为201611262791.0的中国专利中机架式光盘库的俯视示意图，该机架式光盘库通过机械手组件取放圆环状托盘200上存放的光盘，并由光驱700读取光盘数据或向光盘刻录数据，而现有的该机架式光盘库使用过程中，光盘是需要先手动将一张张光盘放到光盘槽中，特别是在新的光盘库准备使用的时候，需要手动将成百上千张新光盘逐个装载进入光盘槽中，然后光盘库再进行自动化的刻录、搜索与管理；或者在光盘库的使用过程中，遇到需要更换的坏盘，也是需要人工手动将光盘从光盘库的出盘口位置取出，这种需要人工干预的处理方法效率低、费工费时，且需离线操作，给光盘库的管理工作带来了一定的不便，不符合光盘库全自动化管理的理念。

鉴于此，有必要提供一种能够替代人工操作去装载、更换光盘库中的光盘，以实现光盘库全自动化管理的自动收发光盘装置以解决上述缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够替代人工操作去装载、更换光盘库中的光盘，以实现光盘库全自动化管理的自动收发光盘装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动收发光盘装置，所述自动收发光盘装置包括有：机箱，设有出盘口；传感器，设置于近所述出盘口处，用于检测出盘口是否有光盘；盘槽组件，设置于机箱内，包括一板状本体以及多个从所述板状本体的上表面延伸出来的隔板，每两个相邻隔板之间形成一可供光盘竖直放置的光盘槽；第一驱动机构，与所述盘槽组件相连，用于驱动所述盘槽组件移动；机械手组件，设置于所述盘槽组件上方，用于取放目标光盘；控制模块，用于控制所述第一驱动机构和机械手组件的运作。

其进一步技术方案为：多个所述隔板均匀分布于所述板状本体上表面。

其进一步技术方案为：所述板状本体的上表面为与光盘轮廓相对应的弧形面。

其进一步技术方案为：所述板状本体边缘设有对应光盘槽的数字编号以标记光盘的存放位置。

其进一步技术方案为：所述第一驱动机构包括第一电机、电机驱动器、第一导轨、位于第一导轨上的第一丝杆以及套设于第一导轨及第一丝杆之上的第一滑块，所述盘槽组件安装于所述第一滑块上，所述第一电机位于第一导轨的一侧并与所述第一丝杆相连，且其由所述电机驱动器驱动，所述电机驱动器受控于所述控制模块。

其进一步技术方案为：所述机械手组件包括机械手以及第二驱动机构，其中，所述第二驱动机构包括第一底板、位于第一底板上的第二导轨、位于第二导轨上的第二丝杆、第二电机以及位于所述第二导轨两端的第一接近开关及第二接近开关，所述第二电机位于第二导轨的一侧并与所述第二丝杆相连，且其受控于所述控制模块；所述机械手套设于所述第二导轨及第二丝杆上。

其进一步技术方案为：所述机械手包括第三电机、螺母滑块、套设于所述第二导轨及第二丝杆上的第二滑块、从所述第二滑块顶面延伸出来的连接杆以及从所述连接杆顶端延伸出来的与所述第二导轨平行的夹取板，所述夹取板前端部形成有一剪刀状的开口，该夹取板包括固定板和活动板，所述第三电机通过螺母滑块与所述活动板相连，以驱动所述活动板前端部靠近固定板以夹取光盘。

其进一步技术方案为：所述机械手组件还包括拨盘机构，所述拨盘机构设置于所述第二电机的一端，其包括第二底板、第四电机、从动齿轮、主动齿轮、转动轴以及分拨装置，其中，所述转动轴穿设所述分拨装置底部及从动齿轮，并安装于所述第二底板上，所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合，且由所述第四电机驱动，所述第四电机受控于所述控制模块，所述分拨装置用于将目标光盘与相邻光盘分隔。

其进一步技术方案为：所述分拨装置上设有供光盘竖直通过的分隔槽，且其顶面的前端部呈倒v字型。

其进一步技术方案为：所述分拨装置包括呈棘爪状的柱体部，所述分隔槽设于所述柱体部中间。

与现有技术相比，本发明的自动收发光盘装置可与外部的机架式光盘库配合工作，替代人工操作去装载、更换光盘库中的光盘，以实现光盘库全自动化管理；当所述自动收发光盘装置与外部的机架式光盘库配合工作时，该自动收发光盘装置中机箱的出盘口与所述外部机架式光盘库出盘口重合，当该机架式光盘库中有光盘需要离线保存时，即当机架式光盘库中有光盘弹出时，所述自动收发光盘装置中的传感器感应到机箱出盘口有光盘，发送信号到控制模块，控制模块驱动机械手组件夹取出盘口处的光盘，并放入盘槽组件中，而当机架式光盘库中需要装载新的光盘时，则该自动收发光盘装置的控制模块可驱动机械手组件将盘槽组件中的新光盘送入光盘口，不需再离线手动取盘。

附图说明

图1是现有机架式光盘库的俯视示意图。

图2是本发明自动收发光盘装置一实施例的正视示意图。

图3是本发明自动收发光盘装置一实施例的俯视示意图。

图4是图2所示自动收发光盘装置的a-a向的剖视图。

图5是图2所示自动收发光盘装置的b-b向的剖视图。

图6是图2所示自动收发光盘装置的c-c向的剖视图。

图7是本发明自动收发光盘装置中盘槽组件保存至离线柜时的结构示意图。

图8是本发明自动收发光盘装置中机械手组件的左视立体示意图。

图9是图8所示机械手组件的d-d向的剖视图。

图10是图8所示机械手组件的e-e向的剖视图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

图2至图10展示了本发明自动收发光盘装置10的一具体实施例。参照图2至图6，所述自动收发光盘装置10用于与外部机架式光盘库配合工作，其包括机箱11、传感器、盘槽组件13、第一驱动机构、机械手组件15以及控制模块，所述传感器、盘槽组件13、第一驱动机构、机械手组件15以及控制模块均位于所述机箱11内，所述机箱11内固定安装有一控制电路板16，所述控制模块集成于该控制电路板16上，所述机箱11的出盘口110与所述外部机架式光盘库出盘口重合。

在本实施例中，所述传感器设置于近所述机箱11出盘口110处，用于检测出盘口110是否有光盘，当检测到出盘口110有光盘时发送信号至控制模块。所述盘槽组件13包括一板状本体130以及多个从所述板状本体130的上表面延伸出来的隔板131，多个所述隔板131沿所述板状本体130的纵向并列、均匀分布，每两个相邻隔板131之间形成一可供光盘17竖直放置的光盘槽132。且所述盘槽组件13可根据机箱11大小调整其尺寸，使得所述盘槽组件13的板状本体130上可容纳更多或更少数量的光盘17。所述第一驱动机构与所述盘槽组件13相连，用于根据所述控制模块发出的控制指令来驱动所述盘槽组件13移动。所述机械手组件15位于所述盘槽组件13上方，用于根据所述控制模块发出的控制指令取放目标光盘。本实施例中所述控制模块可基于单片机来控制所述第一驱动机构和机械手组件的运作，而在某些其他实施例中，该控制模块也可基于arm、dsp等控制芯片来实现。在附图所示的实施例中，所述自动收发光盘装置10的机箱11的左前门111和左上门112可以开合，其通过铰链113与右边的机箱11铰接，以便于安装或取出盘槽组件13。本实施例中，当所述传感器感应到出盘口110有光盘时发送信号至控制模块，所述控制模块发送抓盘命令至机械手组件15，以驱动所述机械手组件15夹取出盘口110处的光盘，并将夹取的光盘放至盘槽组件13内，放盘后机械手组件15发送信号至控制模块，所述控制模块发送控制指令至所述第一驱动机构，该第一驱动机构驱动盘槽组件13向右移动，将下一个空的光盘槽132移至出盘口110前方，若所述盘槽组件13位移到最后一个槽位后，即光盘槽132装满了光盘，则该光盘槽132组件13无法再移动，需要更换新的盘槽组件13。而当机架式光盘库中需要装载全新的光盘时，先将新的装满了新光盘的盘槽组件13安装至所述自动收发光盘装置10的机箱11内，当控制模块接收到发盘命令后发送控制指令至第一驱动机构，以驱动所述盘槽组件13向右移动一个槽位，将光盘移动至出盘口110前方，此时控制模块发送抓盘命令至机械手组件15，以驱动所述机械手组件15夹取盘槽组件13中位于出盘口110前方的光盘，并送至出盘口110，机架式光盘库检测到有光盘送到，则自动接收光盘，此时机械手组件15回到初始位置。可见，本发明的自动收发光盘装置10与外部的机架式光盘库配合工作，可替代人工操作去装载、更换光盘库中的光盘，以实现光盘库全自动化管理。

在附图所示的实施例中，所述板状本体130的上表面为与光盘轮廓相对应的弧形面。该结构设计更便于固定光盘位置。在某些其他优选实施例中，所述板状本体130边缘还设有对应光盘槽132的数字编号，每个编号对应一个光盘槽132，用于标记光盘的存放位置。

在附图所示的实施例中，所述第一驱动机构包括第一电机141、电机驱动器142、第一导轨143、位于第一导轨143上的第一丝杆144以及套设于第一导轨143及第一丝杆144之上的第一滑块145，所述盘槽组件13安装于所述第一滑块145上，所述第一电机141位于第一导轨143的一侧并与所述第一丝杆144相连，且其由所述电机驱动器142驱动，所述电机驱动器142受控于所述控制模块。本实施例中，所述盘槽组件13和所述第一滑块145以卡扣方式可拆卸地安装在一起，优选地，所述第一滑块145上设有至少一卡扣件，所述盘槽组件13上对应设有至少一与所述卡扣件配合的凹槽，可理解地，在某些其他实施例中，所述卡扣件也可设于所述盘槽组件13上，所述凹槽对应设于所述第一滑块145上，其也可使所述盘槽组件13和所述第一滑块145以卡扣方式可拆卸地安装在一起。本实施例中，所述电机驱动器142接收到来自控制模块的指令后，驱动第一电机141转动，使得与所述第一电机141相连的第一丝杆144旋转，从而带动套设于所述第一丝杆144上的第一滑块145移动，因所述盘槽组件13安装于所述第一滑块145上，则所述盘槽组件13移动；参照图7，而当盘槽组件13装满了光盘后，即所述盘槽组件13位移到最后一个槽位后，将装满了光盘的盘槽组件13取出，优选地，还可再以卡扣的方式安装上另一盘槽组件13再保存至离线柜中，即一盘槽组件13中设有至少一卡扣件133，而另一盘槽组件13中对应设有与所述卡扣件133配合的凹槽134，以密封保存光盘，避免光盘受损，优选地，每个盘槽组件13中安装有rfid识别芯片，以便于查找和管理光盘。

参照图8至图10，所述机械手组件15包括机械手以及第二驱动机构152，其中，所述第二驱动机构152包括安装于所述机箱11上的第一底板1521、位于第一底板1521上的第二导轨1522、位于第二导轨1522上的第二丝杆1523、第二电机1524以及位于所述第二导轨1522两端的第一接近开关1525及第二接近开关1526，所述第二电机1524位于第二导轨1522的一侧并与所述第二丝杆1523相连，且其受控于所述控制模块；所述机械手套设于所述第二导轨1522及第二丝杆1523上。本实施例中，所述机械手包括第三电机1511、螺母滑块1512、套设于所述第二导轨1522及第二丝杆1523上的第二滑块1513、从所述第二滑块1513顶面延伸出来的连接杆1514以及从所述连接杆1514顶端延伸出来的与所述第二导轨1522平行的夹取板1515，所述夹取板1515前端部形成有一剪刀状的开口，该夹取板1515包括固定板1516和活动板1517，所述第三电机1511穿设一第一安装板1518，且通过螺母滑块1512与所述活动板1517相连，以驱动所述活动板1517前端部靠近固定板1516以夹取光盘，所述第一安装板1518固定安装于所述固定板1516上。基于上述设计，通过所述固定板1516和活动板1517前端部的张合可实现取盘和放盘。

优选地，本实施例中的所述机械手组件15还包括拨盘机构153，所述拨盘机构153设置于所述第二电机1524未与所述第二丝杆1523连接的一端，其包括第二底板1531、第四电机1532、从动齿轮1533、主动齿轮1534、转动轴1535以及分拨装置，其中，所述转动轴1535穿设所述分拨装置底部及从动齿轮1533，并安装于所述第二底板1531上，所述主动齿轮1534与所述从动齿轮1533相啮合，且由所述第四电机1532驱动，所述第四电机1532受控于所述控制模块，所述第二底板1531安装于所述第一底板1521上，且该第二底板1531一侧延伸出一第二安装板1538，所述第四电机1532穿设所述第二安装板1538，进而与所述主动齿轮1534相连。所述分拨装置用于将目标光盘与相邻光盘分隔，该分拨装置包括呈棘爪状的柱体部1536，所述柱体部1536中间开设有供光盘竖直通过的分隔槽1537，且所述柱体部1536的前端部1539呈倒v字型，以插入两个相邻光盘的间隙中。基于上述设计，当所述机械手需要从盘槽组件13中夹取新的光盘时，所述柱体部1536在所述第四电机1532的驱动下做弧线运动，直至所述柱体部1536前端部1539的分隔槽1537插入目标光盘位置，即直至需要夹取的目标光盘位于所述柱体部1536前端部1539的分隔槽1537中，可将目标光盘与相邻光盘分隔开，以避免机械手组件15夹错光盘或多夹光盘的情况发生。

下面对所述自动收发光盘装置10的工作过程进行详细的描述：

当传感器检测到出盘口110有光盘时发送信号至控制模块，所述控制模块发送抓盘命令至所述机械手组件15中的第二电机1524，当第二电机1524接收到控制模块发送的抓盘指令时，驱动第二丝杆1523旋转，进而带动安装于所述第二导轨1522及第二丝杆1523上的第二滑块1513正向移动，当所述第二滑块1513移到第二丝杆1523另一端接近第一接近开关1525时停止移动，所述第一接近开关1525发送信号至控制模块，所述控制模块接收到该第一接近开关1525发送的信号后发送抓盘指令至所述第三电机1511，该第三电机1511转动以驱动螺母滑块1512旋转，使得所述活动板1517前端部向固定板1516方向移动，达到抓盘预设值时所述第三电机1511停止转动，即所述活动板1517前端部与固定板1516的距离为一张光盘的厚度时所述第三电机1511停止转动，该活动板1517与固定板1516配合可夹取光盘；此时所述第二电机1524反向驱动第二丝杆1523，从而带动所述第二滑块1513反向移动，当达到放盘位置预设值时，即所述夹取板1515位于所述盘槽组件13上方时，所述第二电机1524停止转动，所述第三电机1511反向驱动，所述活动板1517逐渐还原，该活动板1517和固定板1516前端部整体又呈剪刀状，光盘往下放至位于出盘口110前的光盘槽132，放盘完成后，所述第二电机1524继续反向驱动所述第二丝杆1523旋转，从而带动所述第二滑块1513反向移动，当接近所述第二接近开关1526时所述第二电机1524停止转动，所述第二接近开关1526发送信号至控制模块，所述控制模块接收到来自第二接近开关1526的信号后发送指令至所述第一驱动机构的电机驱动器142，该电机驱动器142接收到指令后驱动所述第一电机141转动，使得所述第一丝杆144旋转，进而带动盘槽组件13向右移动，将下一个空的光盘槽132移至出盘口110前方，若所述盘槽组件13位移到最后一个槽位后，即光盘槽132装满了光盘，则该光盘槽132组件13无法再移动，需要更换新的盘槽组件13。

而当机架式光盘库中需要装载全新的光盘时，先将新的装满了新光盘的盘槽组件13安装至所述自动收发光盘装置10中的第一滑块145上，当控制模块接收到发盘命令后发送控制指令至第一驱动机构的电机驱动器142，该电机驱动器142接收到指令后驱动所述盘槽组件13向右移动一个槽位，将光盘移动至出盘口110前方，此时控制模块发送抓盘命令至机械手组件15中的第四电机1532，所述第四电机1532驱动所述柱体部1536做弧线运动，直至需要夹取的目标光盘位于所述柱体部1536前端部1539的分隔槽1537中，此时第二电机1524驱动所述机械手移动，当需要夹取的目标光盘位于所述机械手的夹取板1515的剪刀状开口中，所述第三电机1511转动以驱动所述活动板1517前端部向固定板1516方向移动，以夹取目标光盘，夹取目标光盘后所述第四电机1532反向驱动所述柱体部1536，以使得该柱体部1536重新贴近所述第一底板1521，此时所述第二电机1524驱动所述机械手继续正向移动使得机械手向出盘口110方向移动，直至所述第二滑块1513接近所述第一接近开关1525时停止移动，此时所述机械手夹取的目标光盘正处于出盘口110，架式光盘库检测到有光盘送到，则自动接收光盘，此时机械手组件15回到初始位置。

综上所述，本发明的自动收发光盘装置可与外部的机架式光盘库配合工作，替代人工操作去装载、更换光盘库中的光盘，以实现光盘库全自动化管理；当所述自动收发光盘装置与外部的机架式光盘库配合工作时，该自动收发光盘装置中机箱的出盘口与所述外部机架式光盘库出盘口重合，当该机架式光盘库中有光盘需要离线保存时，即当机架式光盘库中有光盘弹出时，所述自动收发光盘装置中的传感器感应到机箱出盘口有光盘，发送信号到控制模块，控制模块驱动机械手组件夹取出盘口处的光盘，并放入盘槽组件中，而当机架式光盘库中需要装载新的光盘时，则该自动收发光盘装置的控制模块可驱动机械手组件将盘槽组件中的新光盘送入光盘口，不需再离线手动取盘。

以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。