CN107767888B - 一种用于光盘库的存盘取盘机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光盘库的存盘取盘机械手，包括机械手驱动电机、机械手外套、机械手内芯、内芯滑柱、滚珠丝杠、弹簧滚珠、卡簧、轴承，机械手与电机固连为一体，外套与电机由紧定螺钉连接，电机驱动滚珠丝杠转动，丝杠与内芯之间存在滚珠丝杠副，内芯随丝杠转动而做直线运动，电机转动，内芯在滑柱上滑动，内芯表面由凹凸面组成，当凸面与弹簧滚珠接触时，弹簧滚珠被顶出，当凹面与弹簧滚珠接触时，弹簧滚珠缩回，两排弹簧滚珠配合动作进行卡盘，紧接着完成存取盘，卡簧用来固定弹簧滚珠，防止弹簧滚珠在内芯滑动以及卡盘时发生偏斜，轴承辅助丝杠旋转，本发明结构简单、存取光盘快捷高效。
Description
技术领域
本发明涉及大容量光存储设备领域，尤其涉及一种用于光盘库的存盘取盘机械手。
背景技术
光存储是一种利用光盘作为存储介质的海量数据存储手段，具有能耗低、可移动、数据保存周期长等优点，非常适合存储访问频率小、需长期保存的数据。光盘库是一种带有自动换盘器（机械手）的光盘网络共享设备，用于长期或永久存储数据信息。光盘库内可存储大量的储盘匣，一个储盘匣内可以同时容纳几十张光盘。
光盘存储装置的基本功能是实现储盘匣的开合、光盘的存取功能，机械手存取光盘过程要保证不会损坏光盘及其中的数据、动作快捷高效。
发明内容
为了机械手光盘存取动作稳定性差、机械手结构复杂等问题，本发明提供了一种利用机械手伸缩来实现光盘的存取，机械手先定位至目标储盘匣位置，光盘库在储盘匣开合装置作用下弹出目标储盘匣，机械手伸入储盘匣内的光盘中心孔，两排弹簧滚珠配合动作进行卡盘，紧接着完成取盘，同理，机械手携带光盘伸入储盘匣内的光盘中心孔，两排弹簧滚珠配合动作进行卡盘，紧接着将光盘留在储盘匣内，完成存盘动作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于光盘库的存盘取盘机械手，包括机械手驱动电机、机械手外套、机械手内芯、内芯滑柱、滚珠丝杠、弹簧滚珠、卡簧，机械手驱动电机与机械手固连在一起，二者沿导轨运动，外套与电机由紧定螺钉连接，机械手与光盘库储盘匣开合机构、机械手传送装置配合完成光盘库内光盘的存取，机械手在机械手传送装置的带动下沿导轨运动至目标光盘位置，光盘库储盘匣开合机构将储盘匣打开，储盘匣弹出光盘库并处于机械手前面，两排弹簧滚珠初始状态都为缩回状态，机械手驱动电机驱动滚珠丝杠转动，机械手内芯随丝杠转动而做直线运动，电机正转，内芯在滑柱上向前滑动，内芯表面由凹凸面组成，当凸面与上面一排弹簧滚珠接触时，弹簧滚珠被顶出，此时光盘被上面一排弹簧滚珠挡住，内芯在滑柱上继续向前滑动，凸面与下面一排弹簧滚珠接触时，弹簧滚珠同样被顶出，两排弹簧滚珠进行卡盘，机械手在机械手传送装置的带动下退出储盘匣，储盘匣缩回光盘库，机械手完成取盘动作。机械手存盘时，机械手携带光盘运动至目标储盘匣位置，储盘匣被开合机构打开，机械手下面一排弹簧滚珠缩回，被两排弹簧滚珠卡住的光盘落入到储盘匣，机械手退出储盘匣，储盘匣缩回光盘库。机械手完成存盘动作。当存取多张光盘时，当且仅有一张光盘被两排弹簧滚珠卡住，实现对多张光盘的分盘存取，其余光盘均位于上面一排滚珠上方且被上面一排滚珠挡住。
本发明的有益效果是，本发明通过机械手两排弹簧滚珠的配合动作来实现对光盘的存取，有效地消除了目前光盘库光盘存取装置运动过程繁琐、结构复杂、存取效率低等缺陷，可方便地根据目标储盘匣所对应的层数控制机械手到达合适的位置进行光盘存取，使光盘库光盘存取装置具备了传动效率高、传动平稳、机构紧凑、制造简单等优势。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明应用实例示意图；
图2为本发明的整体结构分解示意图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明存取光盘动作示意图。
图中1.机械手，2.机械手驱动电机，3.光盘，4.控制柜，5.导轨，6.转笼型光盘库，7.储盘匣，8. 内芯滑柱，9.弹簧滚珠，10.滚珠丝杠，11. 外套，12.内芯，13.卡簧，14.轴承。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述，所描述的实施例仅仅是本发明一种实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小，数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
【实施例】
一种用于光盘库的存盘取盘机械手，包括机械手1、机械手驱动电机2，机械手1包括机械手外套11、机械手内芯12、滚珠丝杠10、内芯滑柱8、弹簧滚珠9、卡簧13、轴承14，机械手1与机械手驱动电机2固连在一起，二者沿导轨运动，机械手外套11与电机2由紧定螺钉连接，机械手外套11与内芯12之间做相对运动，内芯12与滚珠丝杠13组成滚珠丝杠副，机械手内芯随着滚珠丝杠10的转动进行直线运动，内芯12表面由凹凸面组成，当凸面与弹簧滚珠9接触时，弹簧滚珠9被顶出，当凹面与弹簧滚珠9接触时，弹簧滚珠9缩回，在转笼型光盘库6内，取光盘3时，控制柜4发出指令，机械手1沿着导轨5运动至目标储盘匣，储盘匣在储盘匣开合机构的作用下被打开，打开后的位置在机械手1前面，且光盘3中心孔与机械手外套11的中心处于同一直线上，两排弹簧滚珠9初始状态都为缩回状态，机械手驱动电机2驱动滚珠丝杠10转动，电机2正转，内芯12在滑柱8上向前滑动，当内芯12凸面与上面一排弹簧滚珠9接触时，弹簧滚珠9被顶出，此时光盘3被上面一排弹簧滚珠9挡住，内芯12在滑柱8上继续向前滑动，凸面与下面一排弹簧滚珠9接触时，弹簧滚珠9同样被顶出，两排弹簧滚珠9进行卡盘，机械手1在机械手传送装置的带动下退出储盘匣7，储盘匣7缩回光盘库6，机械手1完成取盘动作。机械手1存盘时，机械手1携带光盘3运动至目标储盘匣7位置，储盘匣7被开合机构打开，机械手1下面一排弹簧滚珠9缩回，被两排弹簧滚珠9卡住的光盘3落入到储盘匣7，机械手1退出储盘匣7，储盘匣7缩回光盘库6，机械手1完成存盘动作。当存取多张光盘3时，当且仅有一张光盘被两排弹簧滚珠9卡住，实现对多张光盘3的分盘存取，其余光盘均位于上面一排滚珠9上方且被上面一排滚珠9挡住。
本实施例中，上述转笼型光盘库只是本发明应用的一个实例，本发明可以在条件允许情况下应用于多种光盘库。
本实施例中，上述转笼型光盘库6中的储盘匣开合机构可以实现储盘匣的打开与闭合，打开后，储盘匣弹出光盘库6，位于机械手1前侧，闭合后，储盘匣缩回光盘库6，储盘匣开合机构具体形态与动作不做要求，只要能实现储盘匣开合位置位于机械手1前侧即可。
本实施例中，上述机械手1由机械手外套11、机械手内芯12两个主要部分构成，外套11上设有凹槽，卡簧13卡在凹槽内，对插入机械手的弹簧滚珠9起到固定作用，可以防止弹簧滚珠在内芯滑动以及卡盘时发生偏斜。
本实施例中，上述机械手1由机械手驱动电机2驱动滚珠丝杠10转动，机械手内芯12在丝杠10上做直线运动，外套11与内芯12之间做相对运动。
本实施例中，上述机械手内芯12在内芯滑柱8上滑动，内芯12表面由凹凸面组成，当凸面与弹簧滚珠9接触时，弹簧滚珠9被顶出，当凹面与弹簧滚珠9接触时，弹簧滚珠9缩回，两排弹簧滚珠配合动作进行卡盘。
本实施例中，上述机械手外套11的直径略小于光盘3中心孔直径，机械手外套11依靠机械手传送装置做直线运动方可轻松进入光盘3中心孔。
本实施例中，上述机械手1可以被允许在光盘库6内自上而下运动，由于弹簧滚珠9的卡盘作用，光盘不会从机械手1上滑落。
本实施例中，上述机械手驱动电机2可以根据实际情况选用步进电机或者伺服电机。
本实施例中，上述机械手1当存取多张光盘3时，当且仅有一张光盘被两排弹簧滚珠9卡住，实现对多张光盘3的分盘存取，其余光盘均位于上面一排滚珠9上方且被上面一排滚珠9挡住。
Claims (9)
1.一种用于光盘库的存盘取盘机械手，包括机械手、机械手驱动电机，机械手包括机械手驱动电机、机械手外套、机械手内芯、内芯滑柱、滚珠丝杠、弹簧滚珠、卡簧，其特征在于：机械手驱动电机与机械手固连在一起，二者沿导轨运动，机械手外套与内芯之间由紧定螺钉连接，内芯与滚珠丝杠组成滚珠丝杠副，机械手在机械手传送装置的带动下沿导轨运动至目标光盘位置，光盘库储盘匣开合机构将储盘匣打开，储盘匣弹出光盘库并处于机械手前面，机械手驱动电机驱动滚珠丝杠转动，机械手内芯随丝杠转动而做直线运动，电机正转，内芯在滑柱上向前滑动，电机反转，内芯在滑柱上向后滑动，内芯表面由凹凸面组成，当凸面与弹簧滚珠接触时，弹簧滚珠被顶出，当凹面与弹簧滚珠接触时，弹簧滚珠缩回，两排弹簧滚珠配合动作进行卡盘，紧接着完成存取盘。
2.根据权利要求1所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，上述机械手能同时承载若干片光盘。
3.根据权利要求1所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，上述机械手与光盘库储盘匣开合机构、机械手传送装置配合完成光盘库内光盘的存取。
4.根据权利要求1所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，上述机械手由机械手外套、机械手内芯两个主要部分构成，外套上设有凹槽，卡簧卡在凹槽内，对插入机械手的弹簧滚珠起到固定作用，可以防止弹簧滚珠在内芯滑动以及卡盘时发生偏斜。
5.根据权利要求1所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，上述机械手由机械手驱动电机驱动滚珠丝杠转动，机械手内芯在丝杠上做直线运动，外套与内芯之间做相对运动。
6.根据权利要求3所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，所述机械手外套的直径略小于光盘中心孔直径，机械手外套依靠机械手传送装置做直线运动方可轻松进入光盘中心孔。
7.根据权利要求1所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，所述机械手通过两排滚珠的顶出与缩回来实现对光盘的存取。
8.根据权利要求7所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，所述机械手可以被允许在光盘库内自上而下运动，由于弹簧滚珠的卡盘作用，光盘不会从机械手上滑落。
9.根据权利要求7所述的用于光盘库的存盘取盘机械手，其特征在于，所述机械手当存取多张光盘时，当且仅有一张光盘被两排弹簧滚珠卡住，实现对多张光盘的分盘存取，其余光盘均位于上面一排滚珠上方且被上面一排滚珠挡住。
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