单张抓起顺序收集式抓盘器、抓盘系统及加载光盘的方法

摘要

本发明涉及光盘领域，公开了一种单张抓起顺序收集式抓盘器，包括抓盘主体、内孔扩撑装置、导杆传动装置和至少两个螺纹导杆，内孔扩撑装置和螺纹导杆均设于抓盘主体上并向下伸出，内孔扩撑装置用于扩撑起光盘中心孔内壁，导杆传动装置用于驱动螺纹导杆同步同向旋转，螺纹导杆的表面的螺纹槽用于容纳光盘的外边沿，驱动螺纹导杆向螺纹槽上升/下降方向旋转，则光盘沿着螺纹槽上升/下降，本发明还公开了相应的抓盘系统和加载光盘和卸载光盘的方法。本发明的单张抓起顺序收集式抓盘器对光盘的中心孔侧壁和边缘分别施加抓盘的力，巧妙实现多个光盘的加载和卸载操作，降低了抓盘时的定位精准度要求。

说明书

技术领域

本发明涉及光盘领域，尤其涉及一种单张抓起顺序收集式抓盘器、抓盘系 统及加载光盘的方法。

背景技术

抓盘器属于机械手组件，装载于位移装置上且可随位移装置进行升降及水 平移动，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， 总体上讲，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。

现有技术中，抓盘器采用伸出插片进入光盘和光盘之间的间隙进行托载抓 取光盘，由于光盘间的间距比较紧密，对插片的厚度有较高要求，但如若插片 过薄，则插片的锋利度过高而导致划伤光盘的现象；更重要的是，由于层叠的 光盘间的间距远远小于光盘内孔处的厚度，因此，对于现有技术中利用插片插 入光盘间的间隙进行托载光盘而言，精准定位要求非常高，定位容易出现微小 的偏差而导致错误抓盘和划伤光盘的现象发生。

在光盘库中读取数据时，时常会对光盘阵列进行由上而下单张依次读取操 作，或者在光盘库中写入数据时，需要对单张光盘进行读写并加载入库，而现 有技术中，需要研发一种能够快速有效地抓取或卸载单张光盘的新型抓盘器。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是：提供一种单张抓起顺序收集式 抓盘器，扩撑光盘中心孔，便于螺纹导杆托载光盘并使光盘上升，降低抓盘时 的定位精准度要求，快捷有效地进行光盘的加载和卸载。

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种单张抓起顺序收集式 抓盘器，包括抓盘主体、内孔扩撑装置、导杆传动装置和至少两个螺纹导杆， 所述内孔扩撑装置和螺纹导杆均设于抓盘主体上并向下伸出，所述内孔扩撑装 置用于扩撑起光盘的中心孔内壁，所述导杆传动装置用于驱动螺纹导杆同步同 向旋转，所述螺纹导杆的表面的螺纹槽用于容纳光盘的外边沿，所述导杆传动 装置驱动所述螺纹导杆向螺纹槽上升方向旋转或者向螺纹槽下降方向旋转。

具体地，所述内孔扩撑装置包括扩撑齿条、传动齿轮、导向柱、传输轴和 扩撑驱动电机，所述扩撑齿条和传动齿轮设于导向柱内部，所述传输轴的上端 与扩撑驱动电机的输出轴连接，下端伸入导向柱内并与传动齿轮的轴孔连接， 所述扩撑齿条的数量至少为两个，所述扩撑齿条与所述传动齿轮啮合，所述扩 撑齿条设于同一水平面，所述导向柱上对应地开设有供所述扩撑齿条伸出的侧 孔，当扩撑驱动电机驱动传输轴转动时，所述传输轴带动传动齿轮转动，使所 述扩撑齿条的一端伸出所述侧孔进而抵住光盘的中心孔侧壁。

具体地，所述螺纹导杆上最下方的螺纹高度低于所述扩撑齿条的下表面高 度，当所述内孔扩撑装置扩撑光盘的中心孔内壁时，所述光盘的外边沿卡设于 所述螺纹导杆上最下方的螺纹槽中。

优选地，所述螺纹导杆的数量为三个，所述抓盘主体上开设有与内孔扩撑 装置对应的中心通孔及与螺纹导杆一一对应的轴通孔，所述内孔扩撑装置穿过 所述中心通孔并向下伸出，所述螺纹导杆穿过所述轴通孔并向下伸出，所述导 杆传动装置包括旋转电机和传送带，所述传送带同时与三个螺纹导杆的上端传 动连接，当旋转电机驱动传送带转动时，所述传送带带动三个螺纹导杆同步同 向转动。

本发明还提供了一种基于上述单张抓起顺序收集式抓盘器的抓盘系统，还 包括移动机构和控制器，所述移动机构包括平面移动机构和升降机构，所述移 动机构带动抓盘主体移动，所述抓盘主体下方固定设有传感模块，所述传感模 块用于检测第一张光盘的高度位置，所述传感模块与控制器连接，所述移动机 构、内孔扩撑装置和导杆传动装置的动作均在控制器的控制下完成。

本发明还提供了一种利用上述抓盘系统进行加载光盘的方法，包括以下步 骤：

S1、单张抓起顺序收集式抓盘器的内孔扩撑装置自上向下进入光盘的中心 孔，扩撑齿条扩撑最上面一张光盘的中心孔侧壁；

S2、所述内孔扩撑装置带动所述光盘上移一段距离；

S3、螺纹导杆开始向螺纹槽上升方向旋转，当最下方的螺纹托住光盘时， 扩撑齿条停止扩撑光盘的中心孔侧壁；

S4、所述光盘沿着螺纹导杆的螺纹槽上升，单张抓起顺序收集式抓盘器完 成光盘的加载。

具体地，在S1之前，还包括如下步骤：平面移动机构带动单张抓起顺序收 集式抓盘器的抓盘主体运动到光盘的正上方，使内孔扩撑装置对准所述光盘的 中心孔，升降机构带动抓盘主体向下移动直至传感模块检测到最上面的一张光 盘。

具体地，在S2中，带动所述光盘上移一段距离，使得螺纹导杆最下方的螺 纹高度高于第二张光盘的上表面高度。

可选地，S4之后，螺纹导杆停止旋转，重复S1-S4的步骤，单张抓起顺序 收集式抓盘器开始对第二张光盘进行加载，依次循环S1-S4的步骤，实现多张 光盘的加载。

本发明还提供了一种利用上述抓盘系统进行卸载光盘的方法，包括以下步 骤：

S1、单张抓起顺序收集式抓盘器的螺纹导杆的螺纹槽容纳光盘的外边沿， 螺纹导杆停止旋转；

S2、单张抓起顺序收集式抓盘器移动到放盘区域；

S3、螺纹导杆向螺纹槽下降方向旋转，使光盘沿着螺纹槽下降直至光盘脱 离单张抓起顺序收集式抓盘器，单张抓起顺序收集式抓盘器完成所述光盘的卸 载。

特别地，S1步骤中螺纹导杆上的螺纹顺序托载多张光盘的外边沿，则重复 S2-S3的步骤，所述单张抓起顺序收集式抓盘器开始对下一张光盘进行卸载，依 次循环S2-S3的步骤，直至螺纹导杆上托载光盘的数量为0，实现多张光盘的卸 载。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：①扩撑齿条扩撑光盘的中 心孔侧壁不会划伤光盘的表面；②螺纹导杆的螺纹对光盘的边缘进行托载不会 划伤光盘的表面。综上所述，本发明的单张抓起顺序收集式抓盘器降低了抓盘 时的定位精准度要求，利用对光盘进行先撑后托的操作，尤其对单张光盘进行 快捷有效的加载和卸载。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中 所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的单张抓起顺序收集式抓盘器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的单张抓起顺序收集式抓盘器的俯视图；

图3是本发明实施例提供的单张抓起顺序收集式抓盘器的前视图；

图4是本发明实施例提供的单张抓起顺序收集式抓盘器的左视图；

图5是本发明实施例提供的单张抓起顺序收集式抓盘器的剖视图；

图6是图5中剖视图中螺纹导杆的放大图。

其中，图中附图标记对应为：1-抓盘主体，2-内孔扩撑装置，21-扩撑齿条， 22-导向柱，3-螺纹导杆，31-螺纹槽，4-导杆传动装置，5-光盘，6-传感模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

实施例：图1为本发明实施例提供的单张抓起顺序收集式抓盘器的结构示 意图，从图中可以清楚地看出，本实施例提供的单张抓起顺序收集式抓盘器包 括抓盘主体1、内孔扩撑装置2、导杆传动装置4和三个螺纹导杆3，所述内孔 扩撑装置2和螺纹导杆3均设于抓盘主体1上并向下伸出，所述内孔扩撑装置2 用于扩撑起光盘5的中心孔内壁，所述导杆传动装置4用于驱动螺纹导杆3同 步同向旋转，所述螺纹导杆3的表面的螺纹槽31用于容纳光盘5的外边沿，所 述导杆传动装置4驱动所述螺纹导杆3向螺纹槽31上升方向旋转，则所述光盘 5沿着螺纹槽31上升；所述导杆传动装置4驱动所述螺纹导杆3向螺纹槽31下 降方向旋转，则所述光盘5沿着螺纹槽31下降，具体地，所述导杆传动装置4 用于驱动螺纹导杆3同步同向旋转，同步是指三个螺纹导杆3同时发生旋转， 且旋转速度相同；同向是指三个螺纹导杆3同时向螺纹上升的方向旋转，或者 三个螺纹导杆3同时向螺纹下降的方向旋转。

具体地，所述内孔扩撑装置2包括扩撑齿条21、传动齿轮、导向柱22、传 输轴和扩撑驱动电机，所述扩撑齿条21和传动齿轮设于导向柱22内部，所述 传输轴的上端与扩撑驱动电机的输出轴连接，下端伸入导向柱22内并与传动齿 轮的轴孔连接，所述扩撑齿条21的数量为三个，所述扩撑齿条21与所述传动 齿轮啮合，所述扩撑齿条21设于同一水平面，任意两个扩撑齿条之间形成的角 度为60°，所述导向柱22上对应地开设有三个供所述扩撑齿条21伸出的侧孔， 当扩撑驱动电机驱动传输轴转动时，所述传输轴带动传动齿轮转动，使所述扩 撑齿条21的一端伸出所述侧孔进而抵住光盘5的中心孔侧壁，所述三个扩撑齿 条21分别抵住光盘5中心孔内侧壁上的三个等分点。

具体地，所述螺纹导杆3上最下方的螺纹高度低于所述扩撑齿条21下表面 的高度，以保证内孔扩撑装置2的扩撑齿条21缩进所述导向柱内时，有螺纹导 杆3对光盘5进行托载，而不至于光盘5失去支撑力而掉落，优选地，当所述 内孔扩撑装置2扩撑光盘5的中心孔内壁时，所述光盘5的外边沿卡设于所述 螺纹导杆3上最下方的螺纹槽31中，这样可以减少内孔扩撑装置2扩撑光盘5 之后单张抓起顺序收集式抓盘器上移的位移量，所述单张抓起顺序收集式抓盘 器上移直至螺纹导杆3上最下方的螺纹的高度高于所述光盘5下方的另一张光 盘5上表面的高度。

优选地，所述抓盘主体1上开设有一个中心通孔和三个轴通孔，所述三个 轴通孔在以中心通孔为圆心的圆周上的三个等分点处，所述中心通孔与内孔扩 撑装置2对应，所述轴通孔与螺纹导杆3一一对应，所述内孔扩撑装置2的导 向柱22穿过所述中心通孔并向下伸出，所述螺纹导杆3穿过所述轴通孔并向下 伸出，所述导杆传动装置4包括旋转电机和传送带，所述传送带同时与三个螺 纹导杆3的上端传动连接，当旋转电机驱动传送带转动时，所述传送带带动三 个螺纹导杆同步同向转动，即在导杆传动装置4的驱动下，三个螺纹导杆要么 同时向螺纹槽31上升的方向旋转，要么同时向螺纹槽31下降的方向旋转。

本发明还提供了一种基于上述单张抓起顺序收集式抓盘器的抓盘系统，还 包括移动机构和控制器，所述移动机构包括平面移动机构和升降机构，所述移 动机构带动抓盘主体1移动，所述抓盘主体1下方固定设有传感模块6，所述传 感模块6用于检测第一张光盘的高度位置，所述传感模块6与控制器连接，所 述移动机构、内孔扩撑装置2和导杆传动装置4的动作均在控制器的控制下完 成，优选地，所述传感模块6为光纤传感器，所述光纤传感器的高度与所述内 孔扩撑装置2的扩撑齿条21的高度相同，所述光纤传感器的检测方向为水平方 向，当单张抓起顺序收集式抓盘器下降到一定高度时，所述光纤传感器检测到 第一张光盘，并将检测信号发送给控制器，控制器控制升降装置停止运动，此 时，控制器控制内孔扩撑装置2动作，即扩撑齿条21的一端伸出导向柱22上 的侧孔，并紧紧抵住所述第一张光盘的中心孔内侧壁，然后控制器控制升降装 置上移，直至所述螺纹导杆3上最下方的螺纹的高度高于第二张光盘的上表面 高度后停止升降装置的动作，然后控制器控制导杆传动装置4动作，使螺纹导 杆3向螺纹槽31上升的方向旋转，所述第一张光盘即沿着螺纹槽31上升，同 理，在卸载光盘的时候，控制器控制导杆传动装置4的旋转电机反转，则螺纹 导杆3向螺纹槽31下降的方向旋转，则光盘5即沿着螺纹槽31下降。

本发明还提供了一种利用上述抓盘系统进行加载光盘的方法，包括以下步 骤：

S1、单张抓起顺序收集式抓盘器的内孔扩撑装置自上向下进入光盘的中心 孔，扩撑齿条扩撑最上面一张光盘的中心孔侧壁；

S2、所述内孔扩撑装置带动所述光盘上移一段距离；

S3、螺纹导杆开始向螺纹槽上升方向旋转，当最下方的螺纹托住光盘时， 扩撑齿条停止扩撑光盘的中心孔侧壁；

S4、所述光盘沿着螺纹导杆的螺纹槽上升，单张抓起顺序收集式抓盘器完 成光盘的加载。

具体地，在S1之前，还包括如下步骤：平面移动机构带动单张抓起顺序收 集式抓盘器的抓盘主体运动到光盘的正上方，使内孔扩撑装置对准所述光盘的 中心孔，升降机构带动抓盘主体向下移动直至传感模块检测到最上面的一张光 盘。

具体地，在S2中，带动所述光盘上移一段距离，使得螺纹导杆最下方的螺 纹高度高于第二张光盘的上表面高度。

可选地，S4之后，螺纹导杆停止旋转，重复S1-S4的步骤，单张抓起顺序 收集式抓盘器开始对第二张光盘进行加载，依次循环S1-S4的步骤，实现多张 光盘的加载。

本发明还提供了一种利用上述抓盘系统进行卸载光盘的方法，包括以下步 骤：

S1、单张抓起顺序收集式抓盘器的螺纹导杆的螺纹槽容纳光盘的外边沿， 螺纹导杆停止旋转；

S2、单张抓起顺序收集式抓盘器移动到放盘区域；

S3、螺纹导杆向螺纹槽下降方向旋转，使光盘沿着螺纹槽下降直至光盘脱 离单张抓起顺序收集式抓盘器，单张抓起顺序收集式抓盘器完成所述光盘的卸 载。

特别地，S1步骤中螺纹导杆上的螺纹顺序托载多张光盘的外边沿，则重复 S2-S3的步骤，所述单张抓起顺序收集式抓盘器开始对下一张光盘进行卸载，依 次循环S2-S3的步骤，直至螺纹导杆上托载光盘的数量为0，实现多张光盘的卸 载。

实施例2：与实施例1不同的是，本实施例中扩撑齿条21的数量为两个， 两个扩撑齿条21与传动齿轮啮合，两个扩撑齿条21相互平行，当两个扩撑齿 条21的一端伸出所述导向柱22的侧孔后与光盘5的中心孔内侧壁相抵，相抵 的两个接触点与光盘5的中心孔的中心在同一条直线上。

实施例3：与实施例1不同的是，本实施例中螺纹导杆的数量为四个，相应 地，抓盘主体1上的轴通孔数量也为四个，所述轴通孔位于以上述中心通孔为 圆心的圆周的四个等分点处。

本发明的单张抓起顺序收集式抓盘器降低了抓盘时的定位精准度要求，利 用对光盘进行先撑后托的操作，尤其对单张光盘进行快捷有效的加载和卸载。

以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本 发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖 的范围。