双轴驱动的抓盘器及用该抓盘器连续回收多张光盘的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光盘库的机械手组件，尤其涉及双轴驱动的抓盘器及用该抓盘器连续回收多张光盘的方法。
【背景技术】
[0002]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。光盘库通过数据通信接口与计算机相连，并通过光盘库的管理软件使光盘库中所有光盘上的数据全自动地提供给用户。同时，用户也可以很方便地向光盘库中的光盘写入数据。因此，光盘库被广泛应用于数据的长期归档保存。现有光盘库包括光盘匣、光驱、机械手组件和控制单元，机械手组件又包括抽盘器、抓盘器以及位移装置，其中，抽盘器和抓盘器装载于位移装置上且可随位移装置进行升降及水平移动，抽盘器用于抽拉或推送光盘匣内的光盘托盘，抓盘器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。
[0003]传统的光盘存储方式为一个光盘匣放置一张光盘，由于这种方式存在存储容量小、占用空间大的缺陷，因而逐渐被另一存储方式取代，即一个光盘匣内层叠放置多张光盘，这种新型存储方式扩充了光盘库的存储容量、节省了光盘库空间，但也带来了一些取盘方面的问题，如何从多张层叠放置的光盘中抓取指定的某一张光盘是采用这种存储方式必须要克服的难题。
[0004]为此，专利申请号为201210008197.4申请名称为“用于光盘库的自动抓盘器”的专利申请提出一种可随机抓取多张直接叠放的光盘中的任意一张光盘的装置。该装置通过抓起层叠放置的N张光盘(N多I)，然后将全部N张光盘放入光驱托盘，再从光驱托盘中抓走N-1张光盘，来实现第N张光盘的加载操作。由于不能实现直接在机械手上分盘，降低了该装置的取放盘效率，且程序繁多，容易出错。
[0005]另外，专利申请号为CN201410295020.6申请名称为“一种抓盘器及用该抓盘器加载、卸载及回收光盘的方法”的专利申请提出一种新型抓盘器，该抓盘器通过上、下齿片配合，可以实现直接在抓盘器上分盘，而不必将光盘放下后再抓起，提高了换盘效率。但由于该抓盘器的上、下齿片均由同一驱动轴驱动，一方面对设计精度提出了较高的要求、结构复杂，另一方面上、下齿片同时动作限制了上、下齿片的伸缩状态，而且上、下齿片的动作相互关联，降低了该装置的机械稳定性。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种双轴驱动的抓盘器。该抓盘器的上、下层齿片分别通过电磁铁控制，上层齿片和下层齿片独立动作，互相不干涉，上、下层齿片配合，提高了抓盘器的机械稳定性，使取放盘操作精准、快速，该抓盘器具有操控灵活、可靠性尚的优点。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双轴驱动的抓盘器，所述抓盘器包括支撑架、上层齿片、下层齿片、驱动装置、中空的导向柱以及与所述导向柱嵌套配合的传动装置，所述驱动装置和导向柱固定在支撑架上，所述上层齿片和下层齿片设置在导向柱内，所述导向柱上对应地开设有供所述上层齿片和下层齿片伸出和缩进的侧孔；所述传动装置包括第一传动机构和第二传动机构，所述第一传动机构驱动所述上层齿片动作，所述第二传动机构驱动所述下层齿片动作；所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置驱动第一传动机构动作，所述第二驱动装置驱动第二传动机构动作，所述第一传动机构和第二传动机构分别驱动所述上层齿片和下层齿片相对于所述导向柱伸缩运动。
[0008]进一步地，所述第一传动机构包括第一联动机构、第一传动轴和第一传动齿轮，所述第一传动轴为中空结构，第一传动轴的一端与第一联动机构固定，另一端进入导向柱内与设置在导向柱内的第一传动齿轮的轴孔配合；所述上层齿片与所述第一传动齿轮相啮合，所述导向柱上对应地开设有供所述上层齿片伸出和缩进的第一侧孔；所述第二传动机构包括第二联动机构、第二传动齿轮和与所述第一传动轴同轴设置的第二传动轴，所述第二传动轴的一端与第二联动机构固定，另一端穿过第一传动轴后与设置在导向柱内的第二传动齿轮的轴孔配合；所述下层齿片与所述第二传动齿轮相啮合，所述导向柱上对应地开设有供所述下层齿片伸出和缩进的第二侧孔。
[0009]进一步地，所述第一驱动装置为第一电磁铁，所述第一电磁铁为推拉式电磁铁，所述第一联动机构包括第一拉杆和第一联动片；所述第一拉杆的一端固定在第一传动轴上，另一端与第一联动片连接并与第一联动片联动，所述第一联动片连接在第一电磁铁的推拉杆上并随推拉杆同轴移动；所述第二驱动装置为第二电磁铁，所述第二电磁铁为推拉式电磁铁，所述第二联动机构包括第二拉杆和第二联动片；所述第二拉杆的一端固定在第二传动轴上，另一端与第二联动片连接并与第二联动片联动，所述第二联动片连接在第二电磁铁的推拉杆上并随推拉杆同轴移动。
[0010]进一步地，所述支撑架上设置有推拉杆限位件和联动片限位件；所述推拉杆限位件分别与所述第一电磁铁和第二电磁铁的推拉杆接触，用于限制所述电磁铁推拉杆的行程；所述联动片限位件与所述推拉杆限位件平行设置，所述推拉杆限位件和联动片限位件上开设有供所述第一联动片和所述第二联动片穿过的限位孔，所述限位孔用于限制所述第一联动片和所述第二联动片除沿所述推拉杆运动方向以外的其他方向的位移。
[0011]进一步地，所述导向柱为中空圆柱体，所述圆柱体的外圆直径略小于光盘的中心孔直径，圆柱体的下端向内收缩形成导向插入端；所述上层插片包含多个上插片，所述下层插片包含多个下插片，所述插片位于所述上插片的下方，且所述下插片与所述上插片相互平行。
[0012]作为本发明的优选，所述上插片包括厚齿部和薄齿部，所述厚齿部与第一传动齿轮啮合，所述薄齿部能伸出所述导向柱且能插入层叠放置的两张光盘之间的间隙中；所述下插片具有均一厚度，下插片的一端与第二传动齿轮啮合，另一端能伸出所述导向柱，所述下插片的上表面与上插片薄齿部的下表面之间的距离为一张光盘的厚度。
[0013]作为本发明的另一种优选，所述上插片和下插片均包括厚齿部和薄齿部；所述上插片的厚齿部与第一传动齿轮啮合，其薄齿部能伸出所述导向柱且能插入层叠放置的两张光盘之间的间隙中；所述下插片的厚齿部与第二传动齿轮啮合，其薄齿部能伸出所述导向柱且能插入层叠放置的两张光盘之间的间隙中；所述下插片薄齿部的上表面与所述上插片薄齿部的下表面之间的距离为一张光盘的厚度。
[0014]相应地，本发明还提供了一种利用所述双轴驱动的抓盘器连续回收多张光盘的方法，该方法包括以下步骤:
[0015]S1、抓盘器移动至一托盘上方，利用上/下层齿片抓起N张光盘(N彡I);
[0016]S2、抓盘器载着N张光盘移动至另一托盘上方，将所载的N张光盘叠放在所述托盘中的光盘上，利用上/下层齿片抓起N+M张光盘(M多I);
[0017]S3、载有光盘的抓盘器移动至其他托盘上方，重复步骤S2，从托盘中抓起全部待回收光盘；
[0018]S4、抓盘器载着光盘移动至指定光盘匣处，将所载光盘全部放入指定光盘匣的托盘内，关闭所述托盘。
[0019]进一步地，所述步骤SI具体为:抓盘器移动至一托盘上方，所述托盘上同心叠置有一张或多张光盘，驱动装置分别驱动上、下层齿片缩进导向柱内，导向柱伸入所述托盘中光盘的中心孔，直至上/下层齿片的上表面略低于第N张光盘的下表面，驱动装置驱动上/下层齿片向外伸出使齿片的薄齿部插入第N张光盘与第N+1张光盘之间的间隙中，抓盘器向上移动使所述上/下层齿片托载N张光盘；
[0020]所述步骤S2具体为:抓盘器载着N张光盘移动至另一托盘上方，所述托盘上同心叠置有一张或多张光盘，导向柱伸入所述托盘中光盘的中心孔，直至第N张光盘的下表面与托盘中第一张光盘的上表面相贴，驱动装置驱动上/下层齿片缩进导向柱，使所述N张光盘叠置在托盘中的光盘上；导向柱继续下移，直至上/下层齿片的上表面略低于第N+M张光盘的下表面，驱动装置驱动上/下层齿片向外伸出使齿片的薄齿部插入第N+M张光盘与第N+M+1张光盘之间的间隙中，抓盘器向上移动使所述上/下层齿片托载N+M张光盘；
[0021]进一步地，所述步骤S4具体为:抓盘器载着光盘移至指定光盘匣的托盘上方，导向柱伸入所述托盘的中心孔位置，直至所载光盘中位于底部的一张光盘的下表面与所述托盘的上表面相贴，驱动装置驱动所述上/下层齿片缩进导向柱，使抓盘器所载光盘全部落入托盘内，关闭所述托盘；
[0022]或为:
[0023]抓盘器载着光盘移至指定光盘匣的托盘上方，所述托盘内层叠放置有若干张光盘，导向柱伸入所述托盘中光盘的中心孔，直至抓盘器所载光盘中