一种层叠式光盘存取装置及方法与流程

本发明涉及光盘数据存储领域，具体而言，尤其涉及一种层叠式光盘存取装置及方法。

背景技术：

1、随着人工智能、云计算、大数据、区块链等新技术的发展，数据作为数字经济时代最关键的生产要素，是经济发展的强大动力，正在深刻改变着人类社会的生产和生活方式。如何安全、经济、绿色的对数据进行长期存储变得越来越重要。目前主要的数据存储方式有硬盘存储、半导体存储、磁带存储和光盘存储。跟其它存储方式相比，光盘存储具有以下显著优点：1、数据安全性高。光盘数据不怕水淹，不怕黑客攻击，不会被病毒入侵，不会被删除或修改，安全性非常高。2、适合长期保存。在自然环境中，光盘数据可以保持50年以上，远超其它介质寿命。由于不需要空调等环境设备，长期存储成本更低。3、不怕电磁干扰。光盘的主要基材是塑料，所以对任何电磁干扰都不敏感。基于以上优点，光盘逐步成为长期数据存储的重要载体。历经多次技术革新，单张光盘的容量从dvd-r(4.7gb)增加到bd-r(100gb)、ad(300gb)，但面对用户数据量的爆炸式增长，单张光盘的容量难以满足使用需求。

2、为了应对当前大数据存储的要求，光盘存储大多以光盘库的形式：多张光盘组合在一起进行存取。日本松下公司、索尼公司，中国的中国华录集团等公司都采用专用光盘匣的形式，例如中国华录和广东紫晶信息存储是把12张光盘放置在一个专门的光盘匣中，然后通过一个特殊光盘取盘器机械手进行逐张放置或者取放，结构非常复杂，存储密度低，占用空间大，只能以大型光盘柜的形式存在，不适合个人用户使用。申请号为cn202110842990.3的中国专利申请提出了一种光盘桶结构、光盘存取装置及存取方法，每次存取都要把光盘取到圆筒最上面，路径长、效率低，难以满足数据快速访问的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种层叠式光盘存取装置及方法，不仅能够提高单位体积的存储密度，并且能快速的对单张光盘进行存取，从而一般用户的数据存储和调用需求。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种层叠式光盘存取装置，包括：

4、光盘支架，所述光盘支架具有纵向延伸的柱状中空容置空间，光盘在所述中空容置空间内按顺序同轴层叠放置；所述光盘支架为侧面半开放结构，任意光盘可以从侧面抽出；

5、光驱装置，所述光驱装置被设置为通过电机驱动沿平行于光盘支架延伸的方向运动，并通过托盘将目标光盘转移至光驱内进行读写；

6、光盘轴心抓取装置，所述光盘轴心抓取装置再由光盘中心圆孔构成的通道中往复运动并将目标光盘放置于托盘中。

7、进一步地，所述光盘轴心抓取装置具体包括：

8、套筒，所述套筒侧面设置有供光盘夹伸出的通孔；

9、升降结构，所述升降结构用于控制光盘轴心抓取装置的位置；

10、电磁铁，所述电磁铁固定设置在套筒内部；

11、永磁体，所述永磁体设置在电磁铁的下方，所述永磁体的上部具有楔形区域，楔形区域的永磁体截面由上之下逐渐增大；

12、弹簧片，所述弹簧片的末端设置有光盘夹，所述弹簧片内壁设置有与所述永磁体楔形区域配合的推动块；

13、当电磁铁通电后吸引所述永磁体向上运动时，永磁体的楔形区域挤压弹簧片的推动块，使弹簧片末端的光盘夹伸出通孔，实现对目标光盘的夹持；当电磁铁通电后排斥所述永磁体向下运动时，永磁体的楔形区域与弹簧片的推动块分离，使弹簧片末端的光盘夹由通孔收回，实现对目标光盘的放置。

14、进一步地，所述升降结构包括：

15、步进电机；

16、齿轮，所述齿轮与步进电机驱动连接；

17、夹紧轮，所述夹紧轮与齿轮并列设置；

18、柔性皮带，所述柔性皮带设置在齿轮与夹紧轮之间，且柔性皮带的一侧具有与齿轮配合的传动齿，另一侧为平滑结构，所述柔性皮带的末端固定连接在套筒的上端。

19、进一步地，任意置于光盘放置槽内的光盘在中心位置均设置有隔离粘垫圈。

20、进一步地，所述光驱装置包括：

21、位置驱动装置，用于将光驱装置移动至目标光盘所在位置的对应区域；

22、托盘驱动装置，用于控制托盘的伸出和回收；

23、光驱，用于对目标光盘进行读写操作；

24、托盘。

25、本发明还公开了一种从光盘轴心抓取光盘的方法，包括以下步骤：

26、将光驱装置移动至目标光盘存放位置附近；

27、控制光盘轴心抓取装置沿光盘中心通道运行至目标光盘位置，对电磁铁通电吸引永磁体向上运动，进而带动弹簧片末端的弹簧夹伸出夹紧所述目标光盘；所述光盘中心通道为由层叠式放置的各光盘中心圆孔排列形成的通道；

28、提起所述目标光盘及放置在目标光盘上方的所有光盘；

29、由所述光驱装置伸出托盘至所述目标光盘的下方；

30、控制光盘轴心抓取装置对电磁铁通电排斥所述永磁体向下运动，进而带动弹簧片末端的弹簧夹收回，将目标光盘及放置在目标光盘上方的所有光盘移至托盘上；

31、再控制光盘轴心抓取装置沿光盘中心通道运行至目标光盘上一光盘位置，对电磁铁通电吸引永磁体向上运动，进而带动弹簧片末端的弹簧夹伸出夹紧所述目标光盘上面的光盘，提起放置在目标光盘上方的所有光盘；

32、回收所述托盘至光驱装置，并由内部的光盘进行读写操作；

33、读写完成后，通过托盘将目标光盘送回原存放位置。

34、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

35、本发明通过层叠式的光盘存储方式，提高了光盘存储密度，节约存储空间。同时通过光驱可移动设计，克服了以往光驱固定、移动光盘的读取方式导致的光盘运送时间过长，光盘读取效率低下的问题。此外本发明还通过光盘轴心抓取装置实现了目标光盘的快速查找和取用，最大限度了减少了单张光盘的加载时间。

技术特征：

1.一种层叠式光盘存取装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种层叠式光盘存取装置，其特征在于，所述光盘轴心抓取装置具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种层叠式光盘存取装置，其特征在于，所述升降结构包括：

4.根据权利要求1所述的一种层叠式光盘存取装置，其特征在于，任意置于光盘放置槽内的光盘在中心位置均设置有隔离粘垫圈。

5.根据权利要求1所述的一种层叠式光盘存取装置，其特征在于，所述光驱装置包括：

6.一种从光盘轴心抓取光盘的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种层叠式光盘存取装置及方法。装置包括：光盘支架，所述光盘支架具有纵向延伸的柱状中空容置空间，光盘在所述中空容置空间内按顺序同轴层叠放置；所述光盘支架为侧面半开放结构，任意光盘可以从侧面抽出；光驱装置，所述光驱装置被设置为通过电机驱动沿平行于光盘支架延伸的方向运动，并通过托盘将目标光盘转移至光驱内进行读写；光盘轴心抓取装置，所述光盘轴心抓取装置再由光盘中心圆孔构成的通道中往复运动并将目标光盘放置于托盘中。本发明不仅能够提高单位体积的存储密度，并且能快速的对单张光盘进行存取，从而一般用户的数据存储和调用需求。

技术研发人员：刘震,杨勇智,刘涛
受保护的技术使用者：大连金华录数码科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12