CN1039752C

CN1039752C - 储存和输送相同大小的盘片用装置

Info

Publication number: CN1039752C
Application number: CN93109002A
Authority: CN
Inventors: 马丁·施泰特尔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1998-09-09
Anticipated expiration: 2013-07-20
Also published as: US5737303A; EP0651908A1; WO1994002941A1; JP2879711B2; EP0651908B1; TW253052B; AU4308293A; CA2140332C; CN1081784A; ATE147535T1; JPH07505006A

Abstract

一种储存和输送盘片用装置，它至少配备一只盘片盒，该装置的盘片盒至少有一个传递装置，其安置和尺寸大小与盘片的边缘相吻合。

Description

储存和输送相同大小的盘片用装置

本发明涉及一种储存和输送相同大小的盘片用的装置，该盘片主要是指高密度软盘数据存储体，至少配备一只盘片盒。经常提到的可存放高密度软盘的这类装置称之为CD-Wechsler(光盘转换器)。这种CD-Wechsler通常可存放6至10张光盘(CD)。用这种悉知的CD-Wechsler存放数量较多的光盘时，既占面积且尺寸也大，因为每张光盘都附加一只特制塑料盘，在存取光盘时，该塑料盘就移动到一张确定的光盘上。从技术水平上看，还有一种称为CD-Juke-Boxen的，该C-Juke-Boxen是以唱片的Juke-Boxen原理为基础，其储存容量大约在50至100张光盘之间。通过一个位置固定的机械夹具从一个相对于夹具来讲是可以移动的盘片盒的位置中，或者通过一个可移动夹具从一个位置固定的盘片盒中取出一张光盘，并将它传递到光盘唱机上。在某一种情况中，盘片盒不能持续移动，直到被取出的光盘重新用夹具放回到盘片盒中的原始位置为止。然后从盘片盒中取出另外一张所需光盘时才能继续移动。这一过程导致了更换光盘时等候的时间或者说存取时间相对长一些。除此之外，我们所熟悉的CD-Juke-Boxen对盘片盒的机械震动非常敏感，这种震动会使光盘滑动或掉下来，由此会使整个机械装置都卡住。这种储存盒在更换一张或多片光盘时，非常费时且一般只能由专业人员才能胜任。

这两种熟悉的系统就其容量、对场地的要求、使用所需费用以及操作方便性方面事实上都存在一定的问题。

本发明目的是提供一种可储存和输送相同大小的盘片用的装置，用该装置能在一个尽可能小的空间里储存尽可能多的盘片，使存取一张确定的盘片尽可能简单、快速。

为实现上述目的，本发明提供一种储存和输送盘片用的装置，其中的盘片主要指高密度软盘数据存储体，该装置至少配备一只盘片盒，盘片盒至少有一个传送装置，并至少配备一只可存取已至盘片盒终端位置的盘片的机械手，其中：传递装置包括一个围绕中间轴可旋转、装在支承上可传动的螺旋件，该螺旋件紧挨于盘片盒以使能啮合于盘片盒中的盘片，并具有相同形状的螺距，各盘片的至少一个边缘可以安放在螺旋件的螺距内。

具体说，上述本发明装置中的螺旋件的螺距与盘片的厚度相符合，螺距尺寸的大小正好使螺旋件成为盘片的托座。

上述本发明装置中的螺旋件是由螺旋线和螺杆组成。

使用螺旋件进行储存和输送基本上是圆形的及相同尺寸的盘片，有着特别的好处，因为能达到相对较高的堆积厚度。两张盘片之间的距离可以通过螺旋件的螺距来确定。此外还有一个优点是：盘片的输送也不需要其它附加的媒介体，如特制的塑料盘或类似的东西，因为这种输送通过螺旋件的旋转运动几乎不费力气。根据发明所述，该装置也可以很简单地通过耦合来扩充多个盘片盒。此外，盘片的交替，如拿掉和加上去等更简单化，并且每个人都能进行操作。

在这里还必须明确指出，根据发明要求，该装置不仅可以存储和输送高密度软盘存储体，而且也适用于其它盘片，如唱片、圆盘等。

如果螺旋件的螺距与盘片的厚度相符合，即螺旋件成为盘片的托座时，特别有利于任一时刻存储和输送盘片。如果传动方向和旋转方向以及螺旋件的旋转速度可选择和可更换的话，那么随意存取排列在盘片盒中已确定的盘片就又快又好。无芯元件如螺旋线适合于螺旋件，有芯元件如蜗杆同样适合做螺旋件。

螺旋件的材料，即它的表面质地的选择完全取决于存储和输送的盘片。确定使用时，最好在螺旋件的表面包裹一层软泡沫塑料或者绕一层棉线，目的是在输送过程中保护盘片表面不受损伤。同样地，螺旋件也可以用与盘片材料相同的材料制成。

进一步说，上述本发明装置中的盘片盒有多个螺旋件，它们分布在盘片的边缘并夹住盘片。如果螺旋件的旋转运动是耦合的，那么不论是盘片盒螺旋件的旋转运动方向还是其速度一般都可以更改，这样的结构还是比较合理的。

另外，上述本发明装置还设有其它在盘片边缘起作用的支撑和导向装置，主要指导杆。

尤其是，如果将根据发明所述的装置作为整个系统的模块来使用，如：将盘片放到唱机上，那么如果再有机械手的话则效果更好。该机械手在盘片盒有终端位置存取，因为螺旋件的每一次旋转都将每一张盘片一格一格移动到盘片盒中的一个相应的终端位置上。用机械手可随意取出在盘片盒终端位置上的盘片，并传递到其它装置中去。除此之外，还可以借助机械手的帮助将盘片在盘片盒中定位。作为附加的装置，可以考虑其他一些盘片盒，或者一台光盘唱机，或者具有其他功能的盘片以及其他的装置。

此外，上述本发明装置中的每只盘片盒中至少有一个超过盘片盒总长的螺旋件，在盘片盒两端至少配备一只机械手，用该机械手可以随意地存取在任何一只盘片盒中的任何一张在终端位置的盘片。这样一种结构实际上是盘片盒装置的简单扩展，在这种结构中存取一张已确定的盘片的时间与只在一只盘片盒中存取盘片相比没有本质上的区别。通过单个盘片盒的平行排列和在两只盘片盒中的任一只的终端位置上随意存取，其存取的时间就会缩短。

使用这种基本上是两只相同长度、平行排列的盘片盒结构可以很简单地实现盘片的循环或者说循环输送，这样两只盘片盒的螺旋件运动必须与盘片盒的布置相耦合。这种情况中至少要有一只机械手是作为传递机械手，这样它就可以随意取出任何一只盘片盒终端位置上的盘片，并将它传递到另外一只盘片盒的终端位置上。如果安置在盘片盒另一端的机械手也具有传递机械手的功能，那么在一次循环运动中可以将盘片从一只盘片盒传到另一只盘片盒中。如果另一具机械手不仅具有传递机械手的功能，而且附加地在循环运动中取出已确定的盘片，并将盘片传送到另外一个装置中去的话，则效果会更好。如果机械手作为传递用，其运动与盘片盒螺旋件的旋转运动是耦合的，那么，根据所述的这种盘片盒结构在整个传动循环中就显得比较有利。机械手运动与螺旋件旋转运动的协调，即传送方向和传递速度的协调也可以考虑用传感器。在这种情况中可以用一种方法将发明中提到的装置简单加以扩充，用这种方法可控制盘片盒螺旋件的旋转运动和/或机械手的运动，并且/或者使之程序化。在数据库中使用PC-控制装置以及借助网络可以对已确定的盘片的直接选择以及对盘片排列顺序进行编程。这种情况特别适合于在CD(光盘)-范围内的应用，如果音乐标题的顺序可以自动调入程序的话。

还有，上述本发明装置中的机械手(M1、M2)有一个销钉式样、可活动的夹具，该夹具插入盘片的通孔，并在通孔边缘区产生夹持作用。

上述传送机械手(M1、M2)至少有两个相对错开排列且可活动的销钉式夹具，用于夹持每一张盘片。这样，对缩短存取时间是很有效的。

进一步说，上述销钉式夹具有一根锥形销钉和至少有二块弹簧片，它包在销钉的外边，弹簧片的末端呈钩形状，锥形销钉由于弹簧片的布置结构而可以移动。因此可以根据锥形销钉移动的方向要么使弹簧片分开压紧，要么由于弹簧片具有的回转力而使之靠近。这也就是说，通过操作，确切地讲通过锥形销钉的移动，利用弹簧片的构造使夹具随意活动或停止。为了固定销钉的相对位置，可以配备相应的轴套或卡槽。

根据本发明的理论，已扩张及深化出各种良好方案。对此一方面参阅权利要求1中的内容，另一方面参考以下图示的有关说明。借助诸附图大概地解释了通过本发明理论加以扩展及深化的应用实例。这些附图为：

图1是盘片盒结构的俯视图；

图2是图1中描述的盘片盒结构的正视图；

图3a-c是机械手工作原理；

图4为销钉式夹具的结构。

图1是两只平行排列的盘片盒2和3的俯视图，图中盘片盒2和3可以各自或者共用一只盒子包装，但这里没有表示出。实例中的盘片盒2和3互相完全对称，因此以后的图示主要按盘片盒2来加以说明。在盘片盒2中排列着螺旋件4、5和6，而在俯视图中只能看见螺旋件4。螺旋件4、5和6由可围绕中间轴旋转、装在支承上的螺杆组成，这些螺旋件具有相同形状的螺距10。在盘片盒2中，螺杆4、5和6的螺距正好可以与盘片啮合，这里指的是用于多张光盘(CD)1。与此相应的盘片盒3则由螺杆7、8或9构成。此外，在俯视图中还表示出固定杆11，它们与盘片盒2和3中的螺杆4和9是平行排列的。固定杆11可以作为光盘(CD)1的导轨，根据盘片盒2、3的内部旋转方向，通过螺杆4、5、6；7、8、9的旋转运动将光盘(CD)1输送到用双箭头表示的方向中。盘片盒2、3的螺杆4、5、6；7、8、9的每一次旋转都将光盘1慢慢移动到各自的方向中。根据螺杆导程以及材料的安排和与光盘及其它盘片表面性能有联系的螺杆表面特征，在输送运动中光盘及其它盘片就会随之一起旋转。

图2是图1的正视图。由此可以看出，盘片盒2、3中的光盘各自用三根螺杆4、5、6或7、8、9夹住并输送，这些螺杆分布在光盘周围用于夹住光盘。箭头S1表示将盘片盒2中的光盘移至盘片盒3，即每次将1张光盘从盘片盒2的终端位置移到盘片盒3中相应的终端位置。在这种结构中，固定杆11比二只盘片盒2和3的螺杆4、5、6；7、8、9短，在图1中可以很清楚地看出。光盘1在传递过程中需要配备一只机械手，其工作原理请看图3a-c。

图3a-c的左面一栏是配备有机械手M1和M2的盘片盒结构2、3的侧面图，图3a-c的右面一栏则是相对应的正视图。在盘片盒2、3的端部被称为M2的机械手可单独将一只盘片盒中的光盘1传递到另一只盘片盒中，由此实现了二只盘片盒2、3中的光盘1的循环运动。被称为M1的机械手不仅可以将光盘1从一只盘片盒传送到另一只盘片盒，而且还可以将光盘1取出并送到其它装置中，例如，送到一台光盘唱机P2的一块滑块上。箭头S2表示的方向是光盘1被机械手M1夹住并传递到一台光盘唱机P2上时的过程。当机械手M1将光盘1从P2中取出并重新放回到盘片盒2或3中的一只盒子中时其方向完全相反。正视图中表示应用本发明装置可以很好地把二只光盘唱机P1及P2连接起来交替使用。

图4表示一夹具13，它有一根锥形销钉14，这根销钉被弹簧片15包围，弹簧片的末端呈钩形状。销钉14可以按弹簧片15的结构移动，这样，随着销钉可沿相反方向移动，就将弹簧片15的钩形末端相互分开而压紧，或者使之因弹簧片15的回弹力而彼此靠近。弹簧片15与锥形销钉14的相对位置可以用一只轴套16固定。夹具13作为机械手的一个组成部分可以插入光盘1的通孔12并夹紧，这样弹簧片15的钩形末端由于销钉14的移动而分开压紧。由此弹簧片15的钩形末端在光盘1的通孔12边缘区产生了夹持作用，这样机械手就可以可靠地将光盘1抓住并输送。此外弹簧15的结构与锥形销钉14的相对位置可以用轴套16固定。光盘1被传递完后，可以通过销钉14朝相反方向的再一次移动而使夹持作用松开。销钉14相对位置的固定也可以用销钉14和弹簧15上的卡槽来实现。

有关其它在图示中没有说明的特点请参阅概述中的描述。

最后要强调的是：发明中所阐述的观点不受前面提到过的结构的限制。该理论也适用于其它一些装置，如根据被储存和输送的盘片尺寸和功能而设计的装置。

Claims

1.一种储存和输送盘片(1)用的装置，其中的盘片主要指高密度软盘数据存储体，该装置至少配备一只盘片盒，盘片盒(2，3)至少有一个传送装置，并至少配备一只可存取已至盘片盒(2、3)终端位置的盘片(1)的机械手，其特征在于：传递装置包括一个围绕中间轴可旋转、装在支承上可传动的螺旋件(4、5、6；7、8、9)，该螺旋件紧挨于盘片盒(2，3)以使能啮合于盘片盒(2，3)中的盘片(1)，并具有相同形状的螺距(10)，各盘片(1)的至少一个边缘可以安放在螺旋件(4、5、6；7、8、9)的螺距内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：螺旋件(4、5、6；7、8、9)的螺距与盘片(1)的厚度相符合，螺距尺寸的大小正好使螺旋件(4、5、6；7、8、9)成为盘片(1)的托座。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：螺旋件(4、5、6；7、8、9)是由螺旋线和螺杆组成。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：盘片盒(2、3)有多个螺旋件(4、5、6；7、8、9)，它们分布在盘片的边缘并夹住盘片。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还设有其它在盘片(1)边缘起作用的导向装置，主要指导杆(11)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每只盘片盒(2、3)中至少有一个超过盘片盒总长的螺旋件(4、5、6；7、8、9)。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：机械手(M1、M2)有一个销钉式样、可活动的夹具(13)，该夹具插入盘片(1)的通孔(12)，并在通孔(12)边缘区产生夹持作用。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：传送机械手(M1、M2)至少有两个相对错开排列且可活动的销钉式夹具(13)，用于夹持每一张盘片(1)。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于：销钉式夹具(13)有一根锥形销钉(14)和至少有两块包在该销钉(14)的外边的弹簧片(15)，该弹簧片的末端呈钩形状，锥形销钉由于弹簧片的布置结构而可以移动。