CN110739008A - 一种自动取放光盘装置及其进行自动光盘取放的方法 - Google Patents

Abstract

一种自动取放光盘装置及其进行自动光盘取放的方法，所述装置包括取盘头(6)、光盘抓手(5)、推拉式电磁阀(3)。通过推拉式电磁阀(3)的吸合和释放驱动光盘抓手(5)，实现取盘和放盘操作。因采用了省力杠杆，需要很小的力即可实现取盘和放盘操作，减少了电磁阀的反向电动势和发热量，增加设备稳定性。电磁阀断电时，利用其自有弹簧提供推力，实现抓盘，电磁阀通电吸合，产生拉力，实现放盘，解决了设备异常断电时光盘掉落的问题。取盘与放盘过程中，需短时间给电磁阀通电，进一步减少设备功耗。取盘头(6)的倒锥形结构实现光盘的自动对中，提高定位精度。取盘头(6)的防滑压花圆柱结构和光盘抓手(5)的锯齿结构，增加取盘可靠性。

Description

一种自动取放光盘装置及其进行自动光盘取放的方法

技术领域

本发明涉及一种用于全自动光盘刻录和打印系统上的自动取放光盘的装置及其进行自动光盘取放的方法，属于机械领域和自动化领域。

背景技术

随着网络信息时代和人工智能时代的到来，光盘存储技术作为数据存储安全领域不可缺失的部分，以其大容量、低成本、安全可靠的优点，和不可篡改、可永久保存的特性被广大行业所应用。伴随人工智能的潮流，光盘存储技术也迎来了全自动刻录打印时代。全自动取放光盘装置作为光盘刻录和打印实现自动化过程中必不可少的部件。

现有的取放光盘装置，如图4所示：采用一个旋转驱动电磁阀控制由三个光盘抓手、抓手固定片、抓手旋转片等结构组成。其具体工作时，机械手先下降到光盘处，旋转驱动电磁阀通电吸合，带动抓手旋转片旋转，光盘抓手向外扩张，达到取盘的目的；放盘时，旋转驱动电磁阀断电释放，抓手旋转片在拉力作用下自动旋转归位，带动光盘抓手向内回收。该机械手取盘后，在搬运光盘的过程中需要一直给旋转驱动电磁阀通电，以维持抓紧光盘，增加了设备的功耗；同时，由于该结构完全依靠抓手向外旋转的张力抓紧光盘，故需要大功率的电磁阀为机械手提供动力；电磁阀属于感性器件，其产生较大的电磁干扰和电热转换，电磁阀释放时，会产生反向电动势，越大功率的电磁阀，产生的反向电动势将越大，对设备造成严重危害。当在搬运光盘过程中发生异常断电，光盘将掉落，造成不必要损失。另外该机械手采用三个光盘抓手对光盘进行抓取，抓取时要求机械手的中心必须正对光盘中心，对定位精度要求非常高；三个光盘抓手必须同时抓紧光盘，否则无法将光盘拿起。且其结构复杂、稳定性差和功耗大，难于维护等缺点，已经不能满足高速发展的现代自动化的需求。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种自动取放光盘装置及其进行自动光盘取放的方法，解决现有自动取放光盘装置定位精度要求非常高、结构复杂、稳定性差、功耗大、难于维护等缺点。

本发明的技术方案为：提供一种自动取放光盘装置，包括取盘头、光盘抓手、驱动装置；取盘头下部为倒锥形结构，能穿进光盘内圈并使光盘对中；光盘抓手转动连接在取盘头上；驱动装置驱动光盘抓手接触或离开光盘内圈侧壁，以与取盘头下部的倒锥形结构一起抓紧或松开光盘。

进一步地，光盘抓手中部开有连接孔，光盘抓手通过该连接孔与取盘头转动连接，光盘抓手上部与驱动装置连接，光盘抓手上部与驱动装置相连的位置到连接孔为动力臂，光盘抓手下部到连接孔为阻力臂，动力臂大于阻力臂。

进一步地，光盘抓手下部与光盘内圈侧壁接触的面采用锯齿结构。

进一步地，驱动装置包括推拉式电磁阀，推拉式电磁阀通过连接杆与光盘抓手连接。

进一步地，取盘头内设置有安装光盘抓手的凹槽，光盘抓手使用螺钉固定在凹槽中，并可绕该固定螺钉转动。

进一步地，取盘头的倒锥形结构的上部为防滑压花圆柱结构。

进一步地，自动取放光盘装置还包括光盘感应片和光盘传感器，光盘感应片一端与取盘头连接，并可绕连接端旋转，光盘感应片向上旋转时，可触发光盘感应器用于控制推拉式电磁阀。

进一步地，推拉式电磁阀通电吸合，产生拉力，光盘抓手处于松开光盘状态；推拉式电磁阀断电释放时，在其自有弹簧作用下，产生推力，所述光盘抓手处于抓紧光盘状态。

进一步地，自动取放光盘装置还包括用于安装取盘头、推拉式电磁阀和光盘感应器的底座。

本发明的自动取放光盘装置，通过推拉式电磁阀的吸合和释放驱动光盘抓手，实现取盘和放盘操作。因采用了省力杠杆，仅需要很小的力即可实现取盘和放盘操作，减少了电磁阀的反向电动势和发热量，增加设备稳定性。电磁阀断电时，利用其自有弹簧提供推力，实现抓盘，电磁阀通电吸合，产生拉力，实现放盘，解决了设备异常断电时光盘掉落的问题。取盘与放盘过程中，仅需短时间给电磁阀通电，进一步减少设备功耗。取盘头的倒锥形结构实现光盘的自动对中，提高了定位精度。取盘头上的防滑压花圆柱结构和光盘抓手上的锯齿结构，增加取盘的可靠性。

本发明还提供了所述自动取放光盘装置进行自动光盘取放的方法，执行取盘时，自动取放光盘装置下降，下降过程中，推拉式电磁阀通电拉动光盘抓手收回；继续下降过程中，取盘头的倒锥形结构将光盘自动对位准确，直到取盘头完全贴紧光盘，然后，释放推拉式电磁阀，推拉式电磁阀在其固有弹簧作用下重新归位，推动光盘抓手伸出并抓紧光盘，自动取放光盘装置向上抬起，完成取盘动作；

执行放盘时，自动取放盘装置下降到指定位置后，推拉式电磁阀通电吸合，收回光盘抓手，光盘脱离取盘头，然后，自动取放盘装置上升，关闭电磁阀，完成放盘动作。

附图说明

图1：本发明的自动取放光盘装置抓紧光盘状态意图；

图2：本发明的自动取放光盘装置松开光盘状态意图；

图3：本发明的自动取放光盘装置的组成示意图；

图4：现有技术的取放光盘装置的原理示意图。

其中：1-光盘感应片，2-光盘传感器，3-推拉式电磁阀，4-连接杆，5-光盘抓手，6-取盘头，7-底座，8-光盘、21-旋转驱动电磁阀，22-光盘抓手，23-抓手固定片，24-抓手旋转片，25-抓手引导槽。

具体实施方式

本发明的自动取放光盘装置，如图1、图2、图3所示，包括光盘感应片1、光盘传感器2、推拉式电磁阀3、连接杆4、光盘抓手5、取盘头6和底座7。

推拉式电磁阀3用螺钉固定在底座7上；取盘头6穿过底座7并固定；光盘抓手5使用螺钉固定在取盘头6的凹槽中，并且可以绕固定螺钉旋转；连接杆4一端使用螺钉连接推拉式电磁阀3，另一端连接光盘抓手5，并且在连接处可转动；光盘感应片1一端用螺钉固定在取盘头6上，另一端穿过底座伸出在底座下方，且可以绕固定端旋转；光盘传感器2使用螺钉固定在底座7上，且位于光盘感应片1的上方，当光盘感应片1向上旋转时，可触发光盘传感器2。

取盘头6下部为倒锥形结构，能穿进光盘内圈并使目标光盘8自动对位；推拉式电磁阀3通电时吸合，并通过连接杆4拉动光盘抓手5顺时针旋转收回，释放光盘8；推拉式电磁阀3断电时释放，并在其自有弹簧作用力下通过连接杆4推动光盘抓手5逆时针旋转伸出，将目标光盘8锁紧在取盘头6的防滑压花圆柱位置上，因此在系统异常断电时，不会发生光盘8掉落。

光盘抓手5为一个省力杠杆结构，光盘抓手5上部与驱动装置相连的位置到连接孔为动力臂，光盘抓手5下部到连接孔为阻力臂，动力臂大于阻力臂。取盘时，推拉式电磁阀3断电，在其自有弹簧的作用下，推动光盘抓手5将光盘抓紧，根据省力杠杆原理，选用较小功率的推拉式电磁阀即可达到抓紧光盘的效果，因此有效降低了设备功耗。

自动取放盘装置中的光盘感应片1，用于探测光盘；光盘传感器2，用于监测光盘感应片1状态，识别有无光盘；推拉式电磁阀3，用于驱动光盘抓手5伸出和收回；连接杆4，用于连接推拉式电磁阀3和光盘抓手5；光盘抓手5，用于抓取锁紧由取盘头6自动对位好的光盘8；取盘头6，用于光盘的自动对位；底座7，用于上述机械手结构的安装和固定。

光盘感应片1采用不锈钢材料，形状呈“L”型；光盘传感器2是NPN凹槽型光电传感器，工作电压12V-24V；推拉式电磁阀3为DC24V/20N推拉式电磁阀，其额定工作电流500mA；连接杆4为不锈钢长条形钣金件；光盘抓手5采用不锈钢材料，光盘抓手下部与光盘内圈侧壁接触的面采用倒刺锯齿结构，其以连接孔为支点，到锯齿结构处构成阻力臂，到与连接杆4连接处构成动力臂，成1:5的省力杠杆；取盘头6采用铝合金材料，其取盘端呈倒锥形，倒锥形结构上部为防滑压花圆柱，防滑压花圆柱上端为光盘平衡器，所述倒锥形结构、防滑压花圆柱和光盘平衡器为一体式结构，取盘头6整体采用CNC加工制作而成。底座7采用不锈钢钣金加工件。

本发明用于全自动光盘刻录和打印系统实现自动取放光盘装置的工作原理和过程是：

当全自动光盘刻录和打印系统执行取盘时，自动化机械臂控制自动取放光盘装置下降，下降过程中，光盘感应片1受光盘8阻碍作用绕其固定端旋转，并触发光盘感应器2，此时将推拉式电磁阀3通电，通过连接杆4拉动光盘抓手5收回；继续下降过程中，取盘头6的倒锥形结构将光盘自动对位准确，直到取盘头6完全贴紧光盘，然后释放推拉式电磁阀3；推拉式电磁阀3在其固有弹簧作用下，重新归位，推动光盘抓手5伸出，并抓紧光盘8，装置向上抬起，完成取盘动作。放盘时，自动取放盘装置开始下降，下降到指定位置后，推拉式电磁阀3通电吸合，收回光盘抓手5，光盘8脱离取盘头，装置上升一定距离，关闭推拉式电磁阀3，完成放盘动作。

本发明的自动取放光盘装置，通过推拉式电磁阀3的吸合和释放驱动光盘抓手5，实现取盘和放盘操作。因采用了省力杠杆，仅需要很小的力即可实现取盘和放盘操作，减少了电磁阀的反向电动势和发热量，增加设备稳定性。电磁阀断电时，利用其自有弹簧提供推力，实现抓盘，电磁阀通电吸合，产生拉力，实现放盘，解决了设备异常断电时光盘掉落的问题。取盘与放盘过程中，仅需短时间给电磁阀通电，进一步减少设备功耗。取盘头6的倒锥形结构实现光盘的自动对中，提高了定位精度。取盘头6上的防滑压花圆柱结构和光盘抓手上的锯齿结构，增加取盘的可靠性。

Claims (10)

1.一种自动取放光盘装置，包括取盘头(6)，其特征在于：还包括光盘抓手(5)和驱动装置；所述取盘头(6)下部为倒锥形结构，能穿进光盘内圈并使光盘(8)对中；所述光盘抓手(5)转动连接在所述取盘头(6)上；所述驱动装置驱动所述光盘抓手(5)接触或离开光盘内圈侧壁，以与所述取盘头(6)下部的倒锥形结构一起抓紧或松开光盘(8)。

2.如权利要求1所述的自动取放光盘装置，其特征在于：所述光盘抓手(5)中部开有连接孔，所述光盘抓手(5)通过该连接孔与所述取盘头(6)转动连接，所述光盘抓手(5)上部与所述驱动装置连接，所述光盘抓手(5)上部与所述驱动装置相连的位置到所述连接孔为动力臂，所述光盘抓手(5)下部到所述连接孔为阻力臂，动力臂大于阻力臂。

3.如权利要求2所述的自动取放光盘装置，其特征在于：所述光盘抓手(5)下部与光盘内圈侧壁接触的面采用锯齿结构。

4.如权利要求3所述的自动取放光盘装置，其特征在于：所述驱动装置包括推拉式电磁阀(3)，所述推拉式电磁阀(3)通过连接杆(4)与所述光盘抓手(5)连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的自动取放光盘装置，其特征在于：所述取盘头(6)内设置有安装所述光盘抓手(5)的凹槽，所述光盘抓手(5)使用螺钉固定在所述凹槽中，并可绕该固定螺钉转动。

6.如权利要求1-4任一项所述的自动取放光盘装置，其特征在于：所述取盘头(6)的倒锥形结构的上部为防滑压花圆柱结构。

7.如权利要求4所述的自动取放光盘装置，其特征在于：还包括光盘感应片(1)和光盘传感器(2)，所述光盘感应片(1)一端与所述取盘头(6)连接，并可绕连接端旋转，所述光盘感应片(1)向上旋转时，可触发所述光盘感应器(2)用于控制推拉式电磁阀(3)。

8.如权利要求7所述的自动取放光盘装置，其特征在于：所述推拉式电磁阀(3)通电吸合，产生拉力，所述光盘抓手(5)处于松开光盘状态；所述推拉式电磁阀(3)断电释放时，在其自有弹簧作用下，产生推力，所述光盘抓手(5)处于抓紧光盘状态。

9.如权利要求8所述的自动取放光盘装置，其特征在于：还包括用于安装所述取盘头(6)、推拉式电磁阀(3)和光盘感应器(2)的底座(7)。

10.一种采用权利要求4所述的自动取放光盘装置进行自动光盘取放的方法，其特征在于：执行取盘时，自动取放光盘装置下降，下降过程中，推拉式电磁阀(3)通电拉动光盘抓手(5)收回；继续下降过程中，取盘头(6)的倒锥形结构将光盘(8)自动对位准确，直到取盘头(6)完全贴紧光盘(8)，然后，释放推拉式电磁阀(3)，推拉式电磁阀(3)在其固有弹簧作用下重新归位，推动光盘抓手(5)伸出并抓紧光盘(8)，自动取放光盘装置向上抬起，完成取盘动作；

执行放盘时，自动取放盘装置下降到指定位置后，推拉式电磁阀(3)通电吸合，收回光盘抓手(5)，光盘(8)脱离取盘头，然后，自动取放盘装置上升，关闭电磁阀(3)，完成放盘动作。

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