一种双面光盘翻盘器及光盘库的制作方法

1.本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种双面光盘翻盘器及光盘库。


背景技术：

2.对于大型光存储系统，双面可记录的光盘可以有效地提高记录面积，从而提高单位空间的数据存储密度。
3.现有的高密光盘库由多个光盘匣仓、至少一个抓盘器和多个光驱组成，每个光盘匣仓配置有多个高密光盘盒，每个光盘盒中可容置多张叠放的光盘。抓盘器包括抽盘器、抓盘器和横向运动机构。在抓取指定光盘时，抓盘器移动至指定光盘盒处，由抽盘器将光盘盒托盘抽出，再由抓盘器下探第一预设高度，抓起指定数量的光盘，使得需要抓取的光盘正好在抓起多张光盘的最下方。抓盘器移动至指定光驱处，将最下方一张光盘放入弹开的光驱托盘上，再将剩余光盘放回原光盘盒，完成一次对指定光盘的运载操作。
4.现有的翻盘技术，一般是单张双面光盘的翻盘技术，可有效避免人手接触造成的盘面划伤、污染，避免造成数据破环和丢失。但现有技术仅能实现单张双面光盘的翻盘，效率较低，且占用空间大，在开放空间内翻盘容易受灰尘影响。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是要解决现有技术中对双面光盘翻盘的效率低下，且占用空间大的技术问题。
6.本发明的一个进一步的目的是要解决现有技术中双面光盘翻盘器容易受灰尘影响的技术问题。
7.特别地，本发明提供了一种双面光盘翻盘器，包括：
8.立柱，沿竖向方向延伸；
9.设置在所述立柱上的盘盒，具有一用于放置多张双面光盘的开口部，所述开口部所在平面与所述竖向方向相垂直；
10.翻盘组件，设置在所述立柱上且初始位置位于所述盘盒的第一侧，所述翻盘组件设置成能够在所述立柱上沿所述竖向方向移动；
11.其中，所述翻盘组件设置成在接收到将所述双面光盘翻转预设角度的指令后，从所述初始位置向靠近所述盘盒的方向移动至所述盘盒的位置，抓取所有所述双面光盘，带动所述双面光盘返回所述盘盒的所述第一侧，并在移动第一预设高度后翻转所述预设角度，再带动已翻转预设角度的所述双面光盘向靠近所述盘盒的方向移动至所述盘盒的位置，卸载所述双面光盘。
12.可选地，所述翻盘组件设置成在卸载所述双面光盘时，从所述盘盒所在的位置向所述盘盒的与所述第一侧相反的第二侧移动，直至所述翻盘组件完全脱离所述双面光盘，从而卸载所述双面光盘；
13.可选地，所述翻盘组件设置成向所述第二侧的远离所述盘盒的方向移动第二预设
高度后再次翻转所述预设角度，取走所述双面光盘后再带动所述已再次翻转所述预设角度的所述翻盘组件向所述初始位置移动，直至移动至所述初始位置；
14.可选地，所述预设角度为180
°
；
15.可选地，所述翻盘组件设置成是通过抓取所有所述双面光盘的中心孔的方式来抓取所有所述双面光盘。
16.可选地，所述翻盘组件包括：
17.抓盘机构，用于抓取所述盘盒内的所述多张双面光盘；
18.翻盘机构，设置在所述立柱上，且与所述抓盘机构相连，用于带动所述抓盘机构沿所述竖向方向进行往复移动，并在带动所述抓盘机构移动所述第一预设高度后输出翻转力，以带动所述抓盘机构翻转所述预设角度。
19.可选地，所述翻盘机构包括第一单向齿轮组件，第一单向齿轮组件包括：
20.旋转轴，其一端与所述抓盘机构相连接；
21.第一齿轮，套设在所述旋转轴的另一端；
22.其中，所述旋转轴在所述第一齿轮沿第一方向旋转时跟随所述第一齿轮旋转，以带动所述抓盘机构旋转，并在所述第一齿轮沿与所述第一方向相反的第二方向旋转时被限制旋转。
23.可选地，所述双面光盘翻盘器还包括：
24.沿所述竖向方向延伸的第一齿条，设置在所述立柱上且位于所述盘盒的所述第一侧，所述第一齿条设置成能够与所述第一齿轮啮合；
25.其中，所述第一齿轮设置成在所述翻盘组件移动所述第一预设高度时与所述第一齿条啮合，从而沿所述第一方向旋转。
26.可选地，所述翻盘机构还包括第二单向齿轮组件，所述第二单向齿轮组件包括：
27.第二齿轮，套设在所述旋转轴上且与所述第一齿轮之间具有间隙；
28.其中，所述旋转轴在所述第二齿轮沿所述第二方向旋转时跟随所述第二齿轮旋转，以带动所述抓盘机构旋转，并在所述第二齿轮沿所述第一方向旋转时被限制旋转。
29.可选地，所述双面光盘翻盘器还包括：
30.沿所述竖向方向延伸的第二齿条，设置在所述立柱上且位于所述盘盒的所述第二侧，所述第二齿条设置成能够与所述第二齿轮啮合；
31.其中，所述第二齿轮设置成在所述翻盘组件向所述第二侧的远离所述盘盒的方向移动所述第二预设高度时与所述第二齿条啮合，从而沿所述第二方向旋转。
32.可选地，所述第一齿轮的齿槽与所述第二齿轮的齿槽对齐；
33.可选地，所述翻盘机构还包括限位件，所述限位件具有一卡勾，所述卡勾用于在所述第一齿轮未与所述第一齿条啮合时卡在所述第一齿轮和所述第二齿轮对齐的齿槽内，以限制所述第一齿轮旋转，或者用于在所述第二齿轮未与所述第二齿条啮合时卡在所述第一齿轮和所述第二齿轮对齐的齿槽内，以限制所述第二齿轮旋转。
34.可选地，所述双面光盘翻盘器还包括：
35.第一解锁机构，设置在所述立柱上且位于所述盘盒的所述第一侧，用于在所述翻盘机构带动所述双面光盘返回所述盘盒的所述第一侧并移动第一预设高度时，使所述卡勾移出所述第一齿轮和所述第二齿轮对齐的所述齿槽；
36.可选地，所述双面光盘翻盘器还包括：
37.第二解锁机构，设置在所述立柱上且位于所述盘盒的所述第二侧，用于在所述翻盘机构向所述第二侧的远离所述盘盒的方向移动第二预设高度时，使所述卡勾移出所述第一齿轮和所述第二齿轮对齐的所述齿槽。
38.可选地，所述双面光盘翻盘器还包括：
39.外壳，所述立柱和所述翻盘组件均设置在所述外壳内，所述盘盒可抽拉地设置在所述外壳内；
40.可选地，所述第一齿条、所述第二齿条、所述第一解锁机构和所述第二解锁机构均设置在所述外壳内。
41.特别地，本发明还提供了一种光盘库，包括容纳有多个光盘匣的光盘匣仓、用于放置若干张双面光盘的光盘匣、用于抽拉所述光盘匣的抽盘器、用于抓取双面光盘的抓盘器以及如前述的双面光盘翻盘器；
42.可选地，所述双面光盘器的盘盒的前端面与所述光盘匣仓的前端面相兼容，以用同一所述抽盘器进行抽拉操作；
43.可选地，所述盘盒具有锁扣机构，所述锁扣机构设置成在所述盘盒被推入所述双面光盘器的外壳内时锁止所述盘盒，且所述锁扣机构与所述光盘匣仓的相应机构保持一致，以使所述抽盘器采用相同的动作完成对所述光盘匣仓和所述盘盒的抽出和推入操作；
44.可选地，所述抓盘器设置成采用与所述光盘匣仓中光盘匣的操作方式相同的方式放入和取出所述双面光盘翻盘器中的双面光盘。
45.根据本发明的方案，通过设计由立柱、盘盒和翻盘组件所构成的双面光盘翻盘器的结构以及控制策略，可以在需要翻转多张双面光盘时，将该多张双面光盘放置在盘盒的开口部处，并利用翻盘组件抓取并翻转该多张光盘，从而极大提高翻盘效率。此外，通过将立柱、盘盒和翻盘组件设置在外壳内，从而使得翻盘过程在一个封闭空间内进行，可以防尘避光。
46.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
47.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
48.图1示出了根据本发明一个实施例的翻盘组件位于初始位置时的双面光盘翻盘器的示意性立体图；
49.图2示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被翻转的过程中双面光盘翻盘器的示意性立体图；
50.图3示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被翻转预设角度时双面光盘翻盘器的示意性立体图；
51.图4示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被翻转后置入盘盒时双面光盘翻盘器的示意性立体图；
52.图5示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被卸载时双面光盘翻盘器的示意性侧视图；
53.图6示出了根据本发明一个实施例的双面光盘翻盘器的示意性立体图；
54.图7示出了根据本发明一个实施例的去除外壳后的双面光盘翻盘器的示意性立体图；
55.图8示出了根据本发明一个实施例的去除外壳后的双面光盘翻盘器的示意性后视图；
56.图9示出了根据本发明一个实施例的在翻盘组件移动第一预设高度时去除外壳后的双面光盘翻盘器的示意性后视图；
57.图10示出了根据本发明一个实施例的旋转轴与抓盘机构分解的示意性分解图；
58.图中：1-立柱，2-盘盒，21-开口部，22-前端面，3-翻盘组件，31-抓盘机构，32-翻盘机构，321-旋转轴，322-第一齿轮，323-第二齿轮，33-驱动电机，4-双面光盘，5-外壳，6-第一齿条，7-第二齿条，8-限位件，81-卡勾，9-第一解锁机构，91-斜坡，10-第二解锁机构，11-磁铁。
具体实施方式
59.图1示出了根据本发明一个实施例的翻盘组件位于初始位置时的双面光盘翻盘器的示意性立体图。图2示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被翻转的过程中双面光盘翻盘器的示意性立体图。图3示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被翻转预设角度时双面光盘翻盘器的示意性立体图。图4示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被翻转后置入盘盒时双面光盘翻盘器的示意性立体图。
60.如图1至图4所示，该双面光盘翻盘器包括立柱1、盘盒2和翻盘组件3。该立柱1沿竖向方向延伸。该盘盒2设置在所述立柱1上，且具有一用于放置多张双面光盘4的开口部21，该开口部21所在平面与竖向方向相垂直。该翻盘组件3设置在立柱1上且初始位置位于盘盒2的第一侧，该翻盘组件3设置成能够在立柱1上沿竖向方向移动。其中，该翻盘组件3设置成在接收到将双面光盘4翻转预设角度的指令后，从初始位置向靠近盘盒2的方向移动至盘盒2的位置，抓取所有双面光盘4，带动双面光盘4返回盘盒2的第一侧，并在移动第一预设高度后翻转预设角度，再带动已翻转预设角度的双面光盘4向靠近盘盒2的方向移动至盘盒2的位置，卸载双面光盘4。
61.根据本发明的方案，通过设计由立柱1、盘盒2和翻盘组件3所构成的双面光盘翻盘器的结构以及控制策略，可以在需要翻转多张双面光盘4时，将该多张双面光盘4放置在盘盒2的开口部21处，并利用翻盘组件3抓取并翻转该多张光盘，从而极大提高翻盘效率。
62.其中，该开口部21允许在翻盘组件3带动已翻转预设角度的双面光盘4向靠近盘盒2的方向移动至盘盒2的位置时，翻盘组件3穿过该开口部21，此时，翻盘组件3位于盘盒2所在位置，但已经处于双面光盘4的下方。
63.图5示出了根据本发明一个实施例的双面光盘被卸载时双面光盘翻盘器的示意性侧视图。如图5所示，该翻盘组件3设置成在卸载双面光盘4时，从盘盒2所在的位置向盘盒2的与第一侧相反的第二侧移动，直至翻盘组件3完全脱离双面光盘4，从而卸载双面光盘4。此时，翻盘组件3完全脱离双面光盘4。
64.当双面光盘4被翻转并被卸载后，翻盘组件3需回位到初始位置，以便于下一次对双面光盘4的翻转操作。因此，在一个实施例中，该翻盘组件3设置成向第二侧的远离盘盒2的方向移动第二预设高度后再次翻转预设角度，取走双面光盘4后再带动已再次翻转预设角度的翻盘组件3向初始位置移动，直至移动至如图1所示的初始位置。此处，由外部的抓盘器取走双面光盘4，在双面光盘4被卸载之后的任意时刻都可以取走双面光盘4。其中，预设角度为180
°
，即将双面光盘4的两个面互换位置。
65.如图1至图5所示，该翻盘组件3设置成是通过抓取所有双面光盘4的中心孔的方式来抓取所有双面光盘4。使用抓取中心孔方式的翻盘组件3，较现有技术中抓取光盘外缘的翻盘器可有效缩小占用空间，并且仅使用一个电机即可实现抓盘与翻盘，有效降低成本，也可以抓取多张双面光盘同时翻盘，提高效率。
66.图6示出了根据本发明一个实施例的双面光盘翻盘器的示意性立体图。如图6所示，该双面光盘翻盘器还包括外壳5，立柱1和翻盘组件3均设置在外壳5内，盘盒2可抽拉地设置在外壳5内。当需要翻转多张双面光盘4时，利用外部的抽盘器将盘盒2从外壳5内抽拉出，并暴露出盘盒2的开口部21，利用外部的抓盘器将待翻转的多张双面光盘4置入该开口部21，再利用外部的抽盘器将盘盒2推入外壳5内，从而使双面光盘4在外壳5内实现翻转。如此设计，翻盘过程在一个封闭空间内进行，可以防尘避光。
67.参见图1至图5，该翻盘组件3包括抓盘机构31、翻盘机构32和驱动电机33。该抓盘机构31用于抓取盘盒2内的多张双面光盘4。该翻盘机构32设置在立柱1上，且与抓盘机构31相连，用于带动抓盘机构31沿竖向方向进行往复移动，并在带动抓盘机构31移动第一预设高度后输出翻转力，以带动抓盘机构31翻转预设角度。该驱动电机33用于驱动翻盘机构32和抓盘机构31沿立柱1往复移动。
68.图7示出了根据本发明一个实施例的去除外壳后的双面光盘翻盘器的示意性立体图。图8示出了根据本发明一个实施例的去除外壳后的双面光盘翻盘器的示意性后视图。图9示出了根据本发明一个实施例的在翻盘组件移动第一预设高度时去除外壳后的双面光盘翻盘器的示意性后视图。图10示出了根据本发明一个实施例的旋转轴与抓盘机构分解的示意性分解图。如图7至图10所示，该翻盘机构32包括第一单向齿轮组件。该第一单向齿轮组件包括旋转轴321和第一齿轮322，该旋转轴321一端与抓盘机构31相连接，该第一齿轮322套设在旋转轴321的另一端。其中，该旋转轴321在第一齿轮322沿第一方向旋转时跟随第一齿轮322旋转，以带动抓盘机构31旋转，并在第一齿轮322沿与第一方向相反的第二方向旋转时被限制旋转。该双面光盘翻盘器还包括位于外壳5内的第一齿条6，该第一齿条6设置在立柱1上且沿竖向方向延伸，其位于盘盒2的第一侧且能够与第一齿轮322啮合。在翻盘组件3移动第一预设高度时，该第一齿轮322与第一齿条6啮合，从而沿第一方向旋转，以带动旋转轴321转动，进而带动抓盘机构31旋转。
69.该翻盘机构32还包括第二单向齿轮组件。该第二单向齿轮组件包括第二齿轮323和前述的旋转轴321，该第二齿轮323套设在旋转轴321上，且与第一齿轮322之间具有间隙。也就是说，第一齿轮322和第二齿轮323同轴设置，且两者之间就有一定的间隙。其中，旋转轴321在第二齿轮323沿第二方向旋转时跟随第二齿轮323旋转，以带动抓盘机构31旋转，并在第二齿轮323沿第一方向旋转时被限制旋转。该双面光盘翻盘器还包括位于外壳5内的第二齿条7，该第二齿条7设置在立柱1上且沿竖向方向延伸，其位于盘盒2的第二侧且能够与
第二齿轮323啮合。在翻盘组件3向第二侧的远离盘盒2的方向移动第二预设高度时，该第二齿轮323与第二齿条7啮合，从而沿第二方向旋转，以带动旋转轴321转动，进而带动抓盘机构31旋转。
70.该翻盘机构32还包括限位件8、第一解锁机构9和第二解锁机构10。该限位件8具有一卡勾81，该卡勾81用于在第一齿轮322未与第一齿条6啮合时卡在第一齿轮322和第二齿轮323对齐的齿槽内，以限制第一齿轮322旋转，或者用于在第二齿轮323未与第二齿条7啮合时卡在第一齿轮322和第二齿轮323对齐的齿槽内，以限制第二齿轮323旋转。可以理解的是，第一齿轮322和第二齿轮323的齿槽始终是处于对齐的状态，以使卡勾81可以同时卡在第一齿轮322和第二齿轮323的齿槽内。
71.该第一解锁机构9设置在立柱1上且位于盘盒2的第一侧，用于在翻盘机构32带动双面光盘4返回盘盒2的第一侧并移动第一预设高度时，使卡勾81移出第一齿轮322和第二齿轮323对齐的齿槽。该第二解锁机构10，设置在立柱1上且位于盘盒2的第二侧，用于在翻盘机构32向第二侧的远离盘盒2的方向移动第二预设高度时，使卡勾81移出第一齿轮322和第二齿轮323对齐的齿槽。
72.其中，只要第一齿轮322脱离第一齿条6或者第二齿轮323脱离第二齿条7时，限位件8上的卡勾81均卡在第一齿轮322和第二齿轮323对齐的齿槽内，以避免翻盘组件3在沿立柱1移动的过程中发生翻转。
73.如图8和图9所示，该第一解锁机构9具有一斜坡91，第一齿轮322和第一齿条6一旦啮合，该限位件8的卡勾81就与斜坡91接触，在翻盘组件3沿立柱1继续上移时，卡勾81就被该斜坡91抵开，从而使卡勾81移出第一齿轮322和第二齿轮323对齐的齿槽。在一个实施例中，第二解锁机构10的结构与第一解锁机构9相同。该卡勾81的作用是防止翻盘组件3在立柱1上进行往复运动时的震动引起抓盘机构31的误转动。
74.参见图10，该双面光盘翻盘器还包括磁铁11组件，该磁铁11组件包括至少一个磁铁11，该至少一个磁铁11位于抓盘机构31和旋转轴321连接的连接面上。在第一齿轮322沿第一方向转动或第二齿轮323沿第二方向转动时，旋转轴321跟随转动，但第一齿轮322沿第二方向转动或第二齿轮323沿第一方向转动时，该旋转轴321仅需一个很小的力维持住，就能实现旋转轴321不跟随转动了。这个很小的力则是由该磁铁11组件提供。
75.在一个实施例中，利用上述双面光盘翻盘器进行翻盘的方法包括如下步骤：
76.s1，在初始位置处，翻盘组件3处于盘盒2上方且较近距离处，此时限位件8的卡勾81卡住第一齿轮322和第二齿轮323对齐的齿槽内，防止翻盘组件3旋转；
77.s2，外部的抽盘器抽出盘盒2，抓盘器运载多张叠放的光盘放入盘盒2，并将盘盒2推入外壳5内；
78.s3，翻盘组件3下移，抓盘机构31伸入盘盒2内多张光盘的中心孔，并抓取盘盒2内的所有光盘；
79.s4，翻盘组件3上移到一定高度，抓起的光盘完全脱离盘盒2，此时第一齿轮322和第一齿条6啮合，同时限位件8的卡勾81脱离第一齿轮322和第二齿轮323的齿槽，第一单向齿轮组件转动带动翻盘组件3旋转，当翻盘组件3上移到第一预设高度时，翻盘组件3旋转180
°
朝上；
80.s5，翻盘组件3下移，第一单向齿轮组件不会带动翻盘组件3旋转，此时，第一齿轮
322仍然与第一齿条6啮合，第一齿轮322沿第二方向旋转，从而不会带动旋转轴321旋转，进而不会带动翻盘组件3旋转；
81.当翻盘组件3下移到预设高度时，第一单向齿轮组件与第一齿条6脱离，同时限位件8的卡勾81卡住第一齿轮322和第二齿轮323的齿槽，防止翻盘组件3旋转；
82.s6，当翻盘组件3下移到盘盒2所在位置时可以继续下移，抓取的多张光盘被留在盘盒2中，翻盘组件3继续下移第二预设高度，此时第二齿轮323与第二齿条7啮合，同时限位件8的卡勾81脱离第一齿轮322和第二齿轮323的齿槽；
83.s7，翻盘组件3继续下移，第二单向齿轮组件转动带动翻盘组件3旋转，当翻盘组件3下移到一定高度时，翻盘组件3旋转180
°
朝下；
84.s8，外部的抽盘器抽出盘盒2，抓盘器将多张叠放的光盘抓起，抽盘器将盘盒2推入外壳5内；
85.s9，翻盘组件3上移，下单向齿轮组不会带动翻盘组件3旋转，当翻盘组件3上移到预设高度时，第二齿轮323与第二齿条7脱离，同时限位件8的卡勾81卡住第一齿轮322和第二齿轮323的齿槽，防止翻盘组件3旋转；翻盘组件3继续上移穿过带有开口部21的盘盒2，到达初始位置。
86.根据本发明实施例的方案，通过抓取光盘中心孔，对光盘匣内的光盘进行整体翻面，可以针对光盘匣进行整匣光盘的翻面，双面光盘4的记录面整体翻转。
87.特别地，本发明还提供了一种光盘库，该光盘库包括容纳有多个光盘匣的光盘匣仓、用于放置若干张双面光盘4的光盘匣、用于抽拉所述光盘匣的抽盘器、用于抓取双面光盘4的抓盘器以及如前述的双面光盘翻盘器。该光盘库中可以安装多个双面光盘翻盘器，以进一步提高翻盘效率。
88.参见图6，该双面光盘翻盘器的盘盒2具有前端面22，该盘盒2的前端面22与光盘匣仓的前端面相兼容，以用同一所述抽盘器进行抽拉操作。
89.在一个实施例中，该盘盒2具有锁扣机构，锁扣机构设置成在盘盒2被推入双面光盘翻盘器的外壳5内时锁止盘盒2，且锁扣机构与光盘匣仓的相应机构保持一致，以使抽盘器采用相同的动作完成对光盘匣仓和盘盒2的抽出和推入操作。该抓盘器设置成采用与光盘匣仓中光盘匣的操作方式相同的方式放入和取出双面光盘翻盘器中的双面光盘4，即均是通过抓取双面光盘的中心孔的方式。
90.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。