CN102915749B - 光盘库抽盘器的自动快速精准定位装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光盘库抽盘器的自动快速精准定位装置及方法，在光盘库的机械手上设一个对射传感器，所述对射传感器通过光盘库机械手的垂直运动，可以从上至下或从下至上地遍历所有片匣中的所有抽片舌，由此可以得到一串来自所述对射传感器的脉冲信号，该信号完备的包含了每个抽片舌的厚度和相邻托盘舌之间的距离信息，因此可以根据该脉冲信号中的脉冲时间宽度和间距准确地计算出片匣中每个托盘舌垂直方向的中心位置并保存，即完成校准。本发明无需人工干预调试，无需确定基准点，能自动化运行一次实现光盘库多个抽片的精确校准，节省了需要多次抽动来校准的时间；极大地方便片匣在不同光盘库内安装调试使用，便于实现数据的交换和异地保存。
Description
技术领域
本发明涉及一种光盘库抽盘器的自动快速精准定位装置及方法。
背景技术
光盘库是用于存储大量数据的光机电一体化设备。现代光盘库通常由一个或多个片匣，一个或多个光盘驱动器以及与之相对应的机械手组成。片匣含有多个抽片用于存放光盘。这种片匣特别适用从片匣托盘中间通过光盘中间的圆孔抓取光盘的一类光盘库。典型光盘库及片匣可参考下列专利文献：ZL200810155566.6；ZL200810022266.0；DE 19700741 A1；DE 19700741 C2；DE 19644158 A1；DE 4314387 A1；DE 4134241 A1；EP 1066635 B1；EP 1066635 A1。
光盘库工作时，由机械手中的抽盘器根据相应软件指令将片匣中某一个托盘水平方向抽出，机械手中的抓盘器通过光盘中间的圆孔将光盘抓起，机械手中的抽盘器此时将托盘推回片匣原位，机械手通过水平和垂直运动将抓起的光盘送到指定的位置。
如今，现有技术中，通常光盘库以库体中的每一个片匣的第一个或最后一个抽片的中点作为基准点，通过抽盘器多次抽拉来找每个片匣的基准点，每个片匣中的抽片均以本片匣的基准点作为基准点，通过计算固定的位移量来保证光盘库能正确地按需要抽取到一张位于光盘库中的任意一个抽片中的光盘，此技术可以参照发明专利文献：ZL200810155566.6；ZL200810022266.0。
所以校准每个片匣的基准点是确保光盘库能够正常稳定工作的关键。这一校准工作目前为止都是利用抽盘器，在每个片匣第一个抽片的上边和相应片匣最后一个抽片的下边逐步逼近并抽取，直到首次将相应的抽片抽出，然后记录此时抓盘器的位置，计算首次将最后一个抽片抽出位置与首次将首个抽片抽出位置的差，然后再除以总的抽片数，通过计算得出每个抽片的位置信息。
这种垂直自动校准的传统方法有下列缺点：（1）现有方法误差较大，它只能准确定位第一个或最后一个光盘抽片的位置，并以此作为定位参改点，其余光盘抽片的位置假设是均匀等距离分布的。但在实际情况下，光盘匣抽片间的距离存在正负误差。这样，在以这种自动对准的方法实现抽盘时，当光盘匣抽片存在机械变形，导致抽片间距不均匀的情况下，自然会导致抽盘器抽盘不准甚至脱钩的现象。（2）现有方法是以逐渐接近的方法来找到第一个参考抽片的中心点位置的，因此需要多次重复抽拉动作，因此这种方法，抽盘器的另一个缺点是校准过程比较耗时，设备从开启到校准完备的过程较漫长。（3）现有方法对片匣的精密度、一致性要求较高。
发明内容
本发明目的是：提供一种光盘库抽盘器的自动快速精准定位装置及方法，它无需人工干预调试，无需找基准点，只是通过传感器给出的脉冲信号自动准确的找到光盘库中指定抽片的中心位置，节省人工和找基准点的时间，极大地改善了片匣在不同光盘库内安装调试过程，节省时间，同时便于实现数据的交换和异地保存。
本发明的技术方案是：一种光盘库抽盘器的自动快速精准定位装置，它包括抽盘器和机械手，所述抽盘器设置在机械手上，在所述机械手上面靠近片匣的一方设有一个光电传感器，所述光电传感器固定在抽盘器的下方，所述光电传感器包括发射端和接收端，发射端和接收端分别位于抽片舌前后端，所述光电传感器在垂直滑过抽片舌时，所发出的光信号会根据位置的不同被抽片舌遮挡或不被遮挡。
优选的，所述机械手可以上下垂直移动，也可以沿与光盘开闭方向平行的方向水平伸缩运动，当机械手移动时，抽盘器和光电传感器随着一起移动，所述抽盘器靠近片匣的一端设有抽盘器挂钩。
一种光盘库抽盘器的自动快速精准定位方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）载有抽盘器和所述传感器的机械手接到软件指令移动到原始位置，该位置通常在光盘库的最上方；
（2）校准过程开始时，机械手匀速向下运动，所述光电传感器的发射端和接收端分别位于抽片舌前后端，这样所述对射传感器在垂直滑过抽片舌时，所发出的光信号会根据位置的不同被遮挡或不被遮挡，由此所述对射传感器会输出一串脉冲信号；
（3）机械手向下均匀运动直至所述光电传感器滑过了最后一个抽片舌，至此所述光电传感器遍历了所有需要校准的光盘抽片舌；
（4）所述光电传感器产生的脉冲信号，通过电缆被传到光盘库控制器并被保存下来，脉冲信号由一系列的脉冲宽度和脉冲间距组成，脉冲宽度反应了相邻抽片舌的间隔距离，即光电传感器发出的信号没有被遮挡的时间长度，而脉冲的间距反映了相应抽片舌的厚度，即光电传感器发出的信号被遮挡的时间长度；
（5）取脉冲间距的1/2，即脉冲间距的中点，该中点所对应的机械手的垂直位置，即为抽盘器的最佳抽拉位置，也就是抽片舌垂直方向的中心点凹槽；
（6）光盘库控制器对于保存下来的所述脉冲信号，计算出所有脉冲间隔的中点并加以保存，至此，对于每一个抽片舌，机械手抽盘器都有了一个精确的抽盘位置，校准完毕。
本发明的优点是：
1．本发明的自动快速精准定位方法，整体校准精度高，速度快，且无需人工干预调试，能自动一次完成实现每个片匣的所有抽片的准确定位。
2. 本发明无需确定参考点，原来的光盘库只能准确定位第一个或最后一个光盘抽片的位置，并以此作为定位参改点，其余光盘抽片的位置假设是均匀等距离分布的相比，本发明只需通过脉冲信号可以准确确定每一个抽片的位置，更加精确。很大幅度地方便了片匣在不同光盘库内安装调试使用，便于实现数据高效率的交换和异地保存。
3. 本发明与原来的光盘库每次确定基准点抽盘器都需要重复拉动多次相比，只需机械手一次从上至下或从下至上的移动便可以获得多个抽片的准确位置，校准所需时间大幅度缩短并减少了机械磨损。
4. 本发明降低了对光盘库以及片匣的工艺精度要求，可以因此降低生产加工成本。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明具体实施例光盘库的局部结构示意图；
图2为本发明具体实施例单个片匣的结构示意图；
图3为本发明具体实施例机械手匀速向下运动，光电传感器获得信号的示意图；
图4为本发明具体实施例光电传感器的示意图；
图5为本发明具体实施例控制系统得到一串矩形波信号的示意图；
图6为本发明具体实施例根据矩形波信号找到指定抽片，并且抽盘器抽动此抽片的示意图。
其中：1光盘库；2抽盘器；21抽盘器挂钩；3片匣；4抽片；41抽片舌；411凹槽；5光盘；6机械手；7光电传感器；71发射端；72接收端；8矩形波信号；81脉冲宽度；82脉冲间距；83脉冲间距中点。
具体实施方式
实施例：如图1和图2所示，光盘库1中设置有多个片匣3，每个片匣3中又设置有若干抽片4，每个抽片4上可以放置一个光盘5，抽片4的侧部前方设有抽片舌41，所述抽片舌41后侧垂直方向的中部设有凹槽411，所述凹槽411为抽取的最佳位置。光盘库1内还设有垂直轨道，垂直轨道上设有沿轨道上下垂直移动的机械手6，机械手6还可以沿与光盘5开闭方向平行的方向水平伸缩运动，所述机械手6上设置有抽盘器2，所述抽盘器2靠近片匣3的一端设有抽盘器挂钩21。
当机械手6上下移动时，抽盘器2和光电传感器7随着上下移动，光电传感发射端71发射相同光电信号，接收端72接收到不同的信号（如图3、图4和图5所示），便表示不同的信息。
光盘库抽盘器的自动快速精准定位方法，在片匣3中找出每个抽片舌41垂直方向的中心位置凹槽411，所述凹槽411为抽取的最佳位置，将所述光电传感器7固定在抽盘器2的下方，即机械手6上面靠近片匣3的一方。所述光电传感器7通过光盘库机械手6的垂直运动，可以从上至下或从下至上地遍历所有片匣3中的所有抽片舌41，由此可以得到一串来自所述对射传感器7的脉冲信号8，该信号完备的包含了每个抽片舌41的厚度和相邻托盘舌之间的距离信息，因此可以根据该脉冲信号中的脉冲宽度81和脉冲间距82准去地计算出片匣中每个抽片舌41垂直方向的中心位置并保存。
本发明的具体实现步骤如下：
（1）载有抽盘器2和所述传感器7的机械手6接到软件指令移动到原始位置，该位置通常在光盘库1的最上方；
（2）校准过程开始时，机械手6匀速向下运动，所述光电传感器7的发射端71和接收端72分别位于抽片舌41前后端，这样所述对射传感器7在垂直滑过抽片舌41时，所发出的光信号会根据位置的不同被遮挡或不被遮挡，由此所述对射传感器7会输出一串脉冲信号8；
（3）机械手6向下均匀运动直至所述光电传感器7滑过了最后一个抽片舌41，至此所述光电传感器7遍历了所有需要校准的光盘抽片舌41；
（4）所述光电传感器7产生的脉冲信号8，如图5所示，通过电缆被传到光盘库控制器并被保存下来，脉冲信号8由一系列的脉冲宽度81和脉冲间距82组成，脉冲宽度81反应了相邻抽片舌41的间隔距离，即光电传感器7发出的信号没有被遮挡的时间长度，而脉冲的间距82反映了相应抽片舌41的厚度，即光电传感器7发出的信号被遮挡的时间长度；
（5）取脉冲间距82的1/2，即脉冲间距82的中点83，该中点83所对应的机械手6的垂直位置，即为抽盘器2的最佳抽拉位置，也就是抽片舌41垂直方向的中心点凹槽411；
（6）光盘库控制器对于保存下来的所述脉冲信号8，计算出所有脉冲间隔82的中点83并加以保存，至此，对于每一个抽片舌41，机械手抽盘器2都有了一个精确的抽盘位置，校准完毕。
对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型（如所述对射传感器也可以是反射传感器，等）。
Claims (3)
1.一种光盘库抽盘器的自动快速精准定位装置，它包括抽盘器(2)和机械手(6)，其特征在于：所述抽盘器(2)设置在机械手(6)上，在所述机械手(6)上面靠近片匣(3)的一方设有一个光电传感器(7)，所述光电传感器(7)固定在抽盘器(2)的下方；
所述光电传感器(7)包括发射端(71)和接收端(72)，所述发射端(71)和接收端(72)分别位于抽片舌(41)前后端，所述光电传感器(7)在垂直滑过抽片舌(41)时，所发出的光信号会根据位置的不同被抽片舌(41)遮挡或不被遮挡。
2.根据权利要求1所说的光盘库抽盘器的自动快速精准定位装置，其特征在于：所述机械手(6)可以上下垂直移动，也可以沿与光盘(5)开闭方向平行的方向水平伸缩运动，当机械手(6)移动时，抽盘器(2)和光电传感器(7)随着一起移动，所述抽盘器(2)靠近片匣(3)的一端设有抽盘器挂钩(21)。
3.一种光盘库抽盘器的自动快速精准定位方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)载有抽盘器(2)和光电传感器(7)的机械手(6)接到软件指令移动到原始位置，该位置在光盘库(1)的最上方；
(2)校准过程开始时，机械手(6)匀速向下运动，光电传感器(7)的发射端(71)和接收端(72)分别位于抽片舌(41)前后端，这样光电传感器(7)在垂直滑过抽片舌(41)时，所发出的光信号会根据位置的不同被遮挡或不被遮挡，由此光电传感器(7)会输出一串脉冲信号(8)；
(3)机械手(6)向下均匀运动直至光电传感器(7)滑过了最后一个抽片舌(41)，至此光电传感器(7)遍历了所有需要校准的光盘抽片舌(41)；
(4)光电传感器(7)产生的脉冲信号(8)，通过电缆被传到光盘库控制器并被保存下来，脉冲信号(8)由一系列的脉冲宽度(81)和脉冲间距(82)组成，脉冲宽度(81)反应了相邻抽片舌(41)的间隔距离，即光电传感器(7)发出的信号没有被遮挡的时间长度，而脉冲的间距(82)反映了相应抽片舌(41)的厚度，即光电传感器(7)发出的信号被遮挡的时间长度；
(5)取脉冲间距(82)的1/2，即脉冲间距(82)的中点(83)，该中点(83)所对应的机械手(6)的垂直位置，即为抽盘器(2)的最佳抽拉位置，也就是抽片舌(41)垂直方向的中心点凹槽(411)；
(6)光盘库控制器对于保存下来的所述脉冲信号(8)，计算出所有脉冲间隔(82)的中点(83)并加以保存，至此，对于每一个抽片舌(41)，机械手抽盘器(2)都有了一个精确的抽盘位置，校准完毕。
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