用于光盘库的光盘厚度识别装置及光盘厚度识别方法
【技术领域】
[0001]涉及光盘库的机械手组件，尤其涉及一种用于光盘库的光盘厚度识别装置及光盘厚度识别方法。
【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]读写光盘数据时，机械手控制抓盘器在位移装置的带动下将光盘运送到目标托盘的位置，抓盘器将所载光盘放入目标托盘中；待目标托盘对其处理完毕后，机械手组件移动至目标托盘；抓盘器抓取目标托盘内的光盘，然后在位移装置的带动下移动至光盘匣处完成光盘的放置。
[0004]通常将光盘从光盘匣取出再放入目标托盘的操作称为光盘的加载，将光盘从目标托盘中取出再放回光盘匣的操作称为光盘的卸载。
[0005]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。而为节省光盘库空间，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(参见图1)，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光盘并放置在目标托盘上，因此，如何准确抓取光盘，并降低抓盘器操作失误的概率非常重要。
[0006]抓盘器在抓取目标光盘时，导向柱只有在进入光盘的中心孔内才能抓取、分离或卸载光盘。因此，当需要抓取给定数目的光盘时，需要准确地判断导向柱进入光盘中心孔内的深度及对应的光盘数目，从而确定导向柱准确的插入点。
[0007]但是，由于存放一个光盘匣内的多张光盘的厚度不均匀，在不知道每张光盘的厚度的情况下抓取光盘，导致抓取位置判断错误，就会导致抓盘器误操作，从而造成抓盘器和光盘的损害，甚至丢失光盘，不仅使得抓盘器工作效率降低，精度较差，而且增加成本。因此，准确抓取光盘的关键问题在于，如何能够在抓取光盘前快速、准确地识别每张光盘的厚度和深度，进而在抓盘前精确定位每张光盘的位置。
【发明内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于光盘库的光盘厚度识别装置，其包括:抓盘器、控制器和位移传感装置，所述位移传感装置为接触式直线位移传感装置且设置在所述抓盘器上，
[0009]所述抓盘器用于抓取和卸载光盘匣中的光盘；
[0010]所述位移传感装置用于感测抓盘器进入光盘中心圆孔的深度，
[0011]所述控制器用于控制抓盘器抓取所有光盘后逐个卸载光盘、获取位移传感装置采集的位移数据、以及根据所述位移数据计算存放在光盘匣中的光盘数量以及每张光盘的厚度。
[0012]所述抓盘器包括导向柱和设置在所述导向柱上的抓持机构，所述导向柱用于插入光盘中心圆孔，所述抓持机构用于抓持光盘，所述位移传感装置包括位移感测元件和移动元件，所述位移感测元件用于感测所述移动元件相对位移感测元件的位移，所述移动元件与抓盘器的导向柱平行设置，所述移动元件的下端不高于抓盘器的抓持机构，
[0013]抓盘器向下移动时，带动导向柱进入光盘中心圆孔，所述移动元件接触光盘表面并受到光盘挤压相对抓盘器向上移动，所述移动元件的位移量与抓持机构进入光盘中心圆孔的深度及光盘厚度相对应。
[0014]具体地，所述抓盘器包括支架，所述支架上开设有支架通孔，所述位移传感装置设置在抓盘器的支架上，所述移动元件穿过开设在所述支架上的支架通孔且下端伸出所述支架，所述移动元件与抓盘器的抓持部之间的距离不超过待抓取的光盘的半径。
[0015]优选地，所述位移感测元件为编码条传感器，所述编码条传感器包括发射端和接收端，所述移动元件包括编码条和用于固定所述编码条的编码条固定块，所述位移传感装置还包括固定在所述支架上的支撑体，所述支撑体用于支撑所述编码条固定块，所述编码条固定在所述编码条固定块上并位于所述编码条传感器的发射端和接收端之间。
[0016]优选地，所述支撑体内设置有第一弹簧，所述第一弹簧用于复位所述编码条固定块，所述编码条固定块内设置有探针，所述探针的下端超出所述编码条固定块的下底面。
[0017]可替换地，所述位移传感装置为光栅、容栅或磁栅。
[0018]可替换地，所述位移传感装置为电位器，所述位移感测元件为电位器的电阻元件，所述移动元件为电位器的测杆，所述测杆与电位器的触头连接，且所述测杆的中部设置有限位块和用于复位所述测杆的第二弹簧。
[0019]相应地，本发明还提供了一种基于上述光盘厚度识别装置的光盘厚度识别方法，包括以下步骤:
[0020]S1、控制器控制抓盘器移动至目标光盘匣内的光盘上方；
[0021]S2、控制器控制抓盘器抓取目标光盘匣中的所有光盘，获取所述位移传感装置采集的位移数据，所述位移数据与抓盘器进入光盘中心圆孔的深度对应，根据所述位移数据计算所述目标光盘匣中的所有光盘的厚度之和；
[0022]S3、控制器控制抓盘器卸载一张光盘，获取所述位移传感装置采集的位移数据，根据所述位移数据与上一步骤获取的位移数据计算被卸载的光盘的厚度，以及根据所述位移数据得到被卸载的光盘的上表面的深度；
[0023]S4、重复步骤S3，直到计算得到存放在目标光盘匣中的所有光盘的数量以及每张光盘的厚度和深度。
[0024]优选地，步骤SI中的目标光盘匣为存放在光盘库中所有光盘匣，所述方法还包括以下步骤:
[0025]重复步骤S1-S4，获取存放在光盘库中所有光盘匣内的光盘的厚度数据与对应的深度数据。
[0026]具体地，所述步骤S2包括:获取抓盘器的抓持机构与位移传感装置的最下端的高度差，抓盘器进入光盘中心圆孔的深度为所述位移传感装置采集的位移数据减去所述高度差。
[0027]具体地，所述步骤S3包括:用步骤S2获取的位移数据减去步骤S3获取的位移数据得到被卸载的光盘的厚度。
[0028]本发明的光盘厚度识别装置及具有该光盘厚度识别装置的抓盘器，具有如下有益效果:
[0029](I)本发明的光盘厚度识别装置设置位移感测元件和移动元件，抓盘器带动导向柱自光盘的中心孔下移，与此同时，移动元件接触光盘上表面并受到光盘挤压相对位移感测元件向上移动，通过感测移动元件与位移感测元件的相对位置来确定导向柱进入光盘中心孔的深度和相应的光盘数目。
[0030](I)本发明的光盘厚度识别装置在抓盘器上设置控制器和位移传感装置，所述位移传感装置为接触式直线位移传感装置，所述位移传感装置用于感测抓盘器进入光盘中心圆孔的深度，所述控制器控制抓盘器抓取所有光盘后逐个卸载光盘、根据所述位移数据计算存放在光盘匣中的光盘数量以及每张光盘的厚度。通过采用本发明的装置，导向柱插入光盘中心孔的深度通过位移传感装置的位移外在的精确的表现出来，有利于精确控制和感测导向柱的插入深度。
[0031 ] (3)本发明的光盘厚度识别装置可以将存放在光盘库中的每张光盘的厚度以及层叠放置的每张光盘表面的深度识别出来，记录在系统中，以后抓取光盘时，抓盘器得到需要抓取的光盘的信息后，可以自动获取抓持该张光盘时抓盘器的导向柱下移的深度，进一步控制导向柱上的抓持插片准确地抓取、分离或卸载光盘，无