一种内孔与外缘结合式抓盘器及其加载和卸载光盘的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抓盘器领域，尤其涉及一种内孔与外缘结合式抓盘器及其加载和卸载光盘的方法。
【背景技术】
[0002]抓盘器属于机械手组件，装载于位移装置上且可随位移装置进行升降及水平移动，用于抓取放置在光盘托盘中的光盘并将其放置到光驱的光驱托盘上，总体上讲，机械手组件加载和卸载光盘的质量和效率关键取决于抓盘器。
[0003]另一方面，为节省光盘库空间，现有光盘的存放方式普遍为一个光盘匣内层叠放置多张光盘，那么在对其中某张光盘进行数据读写操作前，需要依靠抓盘器准确抓取指定的一张光盘并放置在目标托盘上，存在取盘和放盘的难题。
[0004]现有技术中，抓盘器采用伸出插片进入光盘和光盘之间的间隙进行托载抓取光盘，放盘时将所载光盘全部放入目标托盘内，然后再次抓取不用的光盘，这种方法的确能解决对层叠放置的光盘的取放问题，但由于存在中转步骤，大大降低了换盘速度，并且由于光盘间的间距比较紧密，对插片的厚度有较高要求，如若插片过薄，则插片的锋利度过高而导致划伤光盘的现象。
[0005]更重要的是，由于层叠的光盘间的间距远远小于光盘内孔处的厚度，因此，对于现有技术中利用插片插入光盘间的间隙进行托载光盘而言，精准定位要求非常高，定位容易出现微小的偏差而导致错误抓盘和划伤光盘的现象发生。
[0006]因此，需要研发一种内孔与外缘结合式抓盘器，利用撑胀光盘的中心孔侧壁，抓盘器抓盘的空间高度为一张光盘的厚度，大大降低抓盘时的定位精准度要求，快捷有效地对光盘实现加载和卸载操作。
【发明内容】
[0007]为克服现有技术的不足，本发明的目的是:提供一种内孔与外缘结合式抓盘器，降低抓盘时的定位精准度要求，快捷有效地进行光盘的加载和卸载操作。
[0008]为了解决【背景技术】中的技术问题，本发明提供了一种内孔与外缘结合式抓盘器，包括传动装置、用于驱动所述传动装置的驱动装置、中部设有中心通孔的工作台、穿过所述中心通孔向下伸出的导向柱、用于撑胀光盘中心孔侧壁的扩撑齿条及用于托载光盘外边缘的托片，其中，所述扩撑齿条设于导向柱内部，所述导向柱上对应地开设有供所述扩撑齿条伸出的侧孔，所述传动装置包括第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置驱动所述扩撑齿条伸出或缩进所述导向柱，所述第二传动装置驱动所述托片转入或转出托载区域，所述驱动装置包括用于驱动所述第一传动装置的第一驱动装置和用于驱动所述第二传动装置的第二驱动装置，所述扩撑齿条的下表面高于所述托片的上表面，所述扩撑齿条的下表面与所述托片的上表面之间的间距为一张或多张光盘的厚度。
[0009]具体地，所述第一传动装置包括第一联动机构、第一输出轴及设于所述导向柱内部的第一传动齿轮，所述第一输出轴的上端与所述第一联动机构连接，所述第一输出轴的下端伸入导向柱内与所述第一传动齿轮的轴孔连接，所述扩撑齿条与所述第一传动齿轮相啮合，所述扩撑齿条的数量为至少两个。
[0010]具体地，所述第二传动装置包括第二联动机构、与所述第二联动机构连接的第二传动齿条、与所述第二传动齿条相啮合的若干个第二传动齿轮及与所述第二传动齿轮的轴孔相配合的第二输出轴，所述第二传动齿轮的轴孔正下方的工作台表面设有边缘通孔，所述边缘通孔到所述中心通孔中心点的距离略大于光盘外圆的半径，所述第二输出轴的上端穿过所述边缘通孔与所述第二传动齿轮的轴孔连接，所述第二输出轴的下端与所述托片连接。
[0011]优选地，所述导向柱为中空圆柱体，所述导向柱的外圆直径略小于光盘的中心孔直径，所述扩撑齿条的数量为三个，所述扩撑齿条设于同一水平面并互成60°，所述扩撑齿条的厚度不大于一张光盘的厚度，当所述导向柱穿过光盘的中心孔到一定深度时，三个扩撑齿条受驱动同时伸出导向柱的侧孔而扩撑光盘的中心孔侧壁。
[0012]优选地，所述托片的数量为四个，所述边缘通孔设于工作台上以中心通孔为中心的四个角上，穿过所述边缘通孔的第二输出轴不与光盘接触，四个托片受驱动同时从外侧转动到能对光盘进行托载的区域。
[0013]优选地，所述第二驱动装置为第二电磁铁，所述第二电磁铁的移动部与所述第二联动机构连接，当所述第二电磁铁通电时，所述第二电磁铁的移动部被吸合带动所述第二联动机构，所述托片从光盘正投影外侧进入光盘正投影内侧；当所述第二电磁铁断电时，所述移动部复位，所述托片从光盘正投影内侧回到光盘正投影外侧。
[0014]优选地，所述第一联动机构包括直杆和摆杆，所述摆杆和直杆可相对转动，所述摆杆的一端与所述直杆通过销钉连接，所述第一摆杆的另一端设有套环，所述套环与所述第一输出轴的上端刚性连接，所述第一驱动装置为第一电磁铁，所述第一电磁铁的移动部与所述第一联动机构的直杆连接，当所述第一电磁铁通电时，所述第一电磁铁的移动部被吸合带动直杆移动，所述摆杆被拉动，所述套环转动而带动所述第一输出轴转动，所述套环相对于直杆转动而带动第一输出轴转动，所述扩撑齿条的一端伸出导向柱的侧孔；当所述第一电磁铁断电时，所述移动部复位，所述扩撑齿条缩回导向柱内。
[0015]优选地，所述导向柱的下端向内收缩形成导向插入端，所述侧孔设于导向柱上靠近导向插入端处，所述侧孔的大小与扩撑齿条伸出侧孔的一端大小相适应。
[0016]本发明还提供了一种用上述内孔与外缘结合式抓盘器进行加载和卸载光盘的方法，包括以下步骤:
[0017]S1、驱动机械手上的抽盘器移动到指定光盘匣位置，所述抽盘器抽出所述光盘匣中放置有多张光盘的光盘托盘；
[0018]S2、驱动机械手上的抓盘器移动至光盘托盘上方，驱动扩撑齿条缩回导向柱内，驱动托片转动到非托载状态，所述抓盘器向下移动，使所述导向柱伸入光盘托盘上的光盘的中心孔到一定位置后，驱动所述扩撑齿条的一端伸出到第N张光盘的中心孔侧壁，并使所述扩撑齿条撑胀N张光盘向上移动一段距离；
[0019]S3、驱动所述托片从光盘正投影外侧进入光盘正投影内侧，然后驱动所述扩撑齿条缩回所述导向柱内，所述N张光盘下落到托片上表面并由所述托片托载；
[0020]S4、驱动所述抓盘器移动至目标托盘上方，驱动所述扩撑齿条的一端伸出导向柱，所述扩撑齿条的下表面与所述托片的上表面之间的间距为一张光盘的厚度，所述扩撑齿条扩撑由下往上数第二张光盘的中心孔侧壁，由所述扩撑齿条撑胀除最下面一张以外的其他光盘；
[0021]S5、驱动所述托片从光盘正投影内侧进入光盘正投影外侧，此时最下面的一张光盘失去托片的支撑而落入目标托盘内，完成光盘的加载操作；
[0022]S6、驱动所述托片从光盘正投影外侧进入光盘正投影内侧，然后驱动所述扩撑齿条缩回所述导向柱内，剩余的光盘下落到托片上表面并由所述托片托载；
[0023]S7、所述抓盘器托载着剩余的光盘移回原光盘托盘上方后，驱动所述托片从光盘正投影内侧进入光盘正投影外侧，抓盘器所载的光盘失去托片的支撑而落入光盘托盘内，机械手关闭光盘托盘，完成光盘的卸载操作。
[0024]可选地，所述步骤S6和S7之间还包括抓盘器移动到其它目标托盘位置，重复步骤S4至S6进行光盘的再一次加载操作。
[0025]具体地，所述步骤S2中，所述扩撑齿条撑胀N张光盘向上移动一段距离，使托片的下表面高于第N+1张光盘的上表面。
[0026]特别地，当N的数值为I时，所述步骤S3之后直接驱动所述抓盘器移动至目标托盘上方，驱动所述托片从光盘正投影内侧进入光盘正投影外侧，此时光盘失去托片的支撑而落入目标托盘内，完成光盘的加载操作。
[0027]本发明的内孔与外缘结合式抓盘器的原理是①扩撑齿条从导向柱的侧孔伸出对光盘的中心孔侧壁进行撑胀承载；?托片对光盘的边缘进行托载扩撑齿条的下表面高于托片的上表面通过扩撑齿条扩大光盘和光盘之间的距离，然后启动托片进行托载；⑤光盘的内孔处厚度大于外缘厚度，层叠设置的若干张光盘的内孔处没有间隙，上下光盘的外缘处有间隙，所述一张光盘的厚度即为光盘上靠近内孔处厚度，亦为光盘的边缘厚度加上光盘间的间隙厚度；⑥若扩撑齿条的下表面高出托片的上表面一张光盘的厚度，则在托片托载光盘的状态下，扩撑齿条的一端伸出所述导向柱对倒数第二张光盘的内孔侧壁进行扩撑；⑦若扩撑齿条的下表面高出托片的上表面η张光盘的厚度，则在托片托载光盘的状态下，扩撑齿条的一端伸出所述导向柱对倒数第n+1张光盘的内孔侧壁进行扩撑。
[0028]采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果:①扩撑齿条扩撑光盘的中心孔侧壁不会划伤光盘的表面；?托片对光盘的边缘进行托载不会划伤光盘的表面；③利用托片托载光盘移动到目的托盘上方，再利用扩撑齿条扩撑上面的光盘，不需要中转盘即可使其他光盘落入目的托盘中。综上所述，本发明的内孔与外缘结合式抓盘器不需要中转就可以实现加载和卸载光盘，降低抓盘时的定位精准度要求，提高换盘