儲存和輸送相同大小的碟片用裝置的製作方法

2023-05-12 03:17:06

專利名稱：儲存和輸送相同大小的碟片用裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種儲存和輸送相同大小的碟片用的裝置，該碟片主要是指高密度軟盤數據存儲體，至少配備一隻碟片盒。
經常提到的可存放高密度軟盤的這類裝置稱之為CD-Wechsler(光碟轉換器)。這種CD-Wechsler通常可存放6至10張光碟(CD)。用這種悉知的CD-Wechsler存放數量較多的光碟時，既佔面積且尺寸也大，因為每張光碟都附加一隻特製塑料盤，在存取光碟時，該塑料盤就移動到一張確定的光碟上。從技術水平上看，還有一種稱為CD-Juke-Boxen的，該CD-Juke-Boxen是以唱片的Juke-Boxen原理為基礎，其儲存容量大約在50至100張光碟之間。通過一個位置固定的機械夾具從一個相對於夾具來講是可以移動的碟片盒的位置中，或者通過一個可移動夾具從一個位置固定的碟片盒中取出一張光碟，並將它傳遞到光碟唱機上。在某一種情況中，碟片盒不能持續移動，直到被取出的光碟重新用夾具放回到碟片盒中的原始位置為止。然後從碟片盒中取出另外一張所需光碟時才能繼續移動。這一過程導致了更換光碟時等候的時間或者說存取時間相對長一些。除此之外，我們所熟悉的CD-Juke-Boxen對碟片盒的機械震動非常敏感，這種震動會使光碟滑動或掉下來，由此會使整個機械裝置都卡住。這種儲存盒在更換一張或多片光碟時，非常費時且一般只能由專業人員才能勝任。
這兩種熟悉的系統就其容量、對場地的要求、使用所需費用以及操作方便性方面事實上都存在一定的問題。
該發明的任何是設計一種可儲存和輸送相同大小的碟片用的裝置，用該裝置能在一個儘可能小的空間裡儲存儘可能多的碟片，使存取一張確定的碟片儘可能簡單、快速。
根據發明所述，具有儲存和輸送碟片功能的裝置解決了由權利要求1中提到的主要任務。之後，對開始時提到的至少帶一隻碟片盒的裝置進行製作，使碟片盒至少有一個圍繞中間軸可旋轉的裝在支承上、可傳動的螺旋件，該螺旋件具有相同形狀的螺距，螺旋件的排列和尺寸規定使其正好在螺距間可放一張碟片。
根據發明所述可以知道，大小相同的碟片可以用簡單的方式排列在一個傳送裝置上，尤其是螺旋件的螺距相同時，確切地講，碟片排列時，至少碟片的邊緣區與螺旋件的螺距嚙合。此外還可以知道，圓形碟片能藉助裝在支承上、可傳動的螺旋件的旋轉完成輸送任務，如果碟片是排列在這種螺旋件的螺距之中的話。
使用螺旋件進行儲存和輸送基本上是圓形的及相同尺寸的碟片，有著特別的好處，因為能達到相對較高的堆積厚度。兩張碟片之間的距離可以通過螺旋件的螺距來確定。此外還有一個優點是碟片的輸送也不需要其它附加的媒介體，如特製的塑料盤或類似的東西，因為這種輸送通過螺旋件的旋轉運動幾乎不費力氣。根據發明所述，該裝置也可以很簡單地通過耦合來擴充多個碟片盒。此外，碟片的交替，如拿掉和加上去等更簡單化，並且每個人都能進行操作。
在這裡還必須明確指出，根據發明要求，該裝置不僅可以存儲和輸送高密度軟盤存儲體，而且也適用於其它碟片，如唱片、圓盤等。
如果螺旋件的螺距與碟片的厚度相符合，即螺旋件成為碟片的託座時，特別有利於任一時刻存儲和輸送碟片。如果傳動方向和旋轉方向以及螺旋件的旋轉速度可選擇和可更換的話，那麼隨意存取排列在碟片盒中已確定的碟片就又快又好。無芯元件如螺旋線適合於螺旋件，有芯元件如蝸杆同樣適合做螺旋件。
螺旋件的材料，即它的表面質地的選擇完全取決於存儲和輸送的碟片。確定使用時，最好在螺旋件的表面包裹一層軟泡沫塑料或者繞一層棉線，目的是在輸送過程中保護碟片表面不受損傷。同樣地，螺旋件也可以用與碟片材料相同的材料製成。
為了確保碟片在輸送過程中的存放穩定性，在一隻碟片盒中排列多個螺旋件較合適。這些螺旋件分布於碟片的四周上，並且夾住碟片。如果螺旋件的旋轉運動是耦合的，那麼不論是碟片盒螺旋件的旋轉運動方向還是其速度一般都可以更改，這樣的結構還是比較合理的。也可以在碟片邊緣設立支撐物和導向裝置，如導杆，作為輸送用的螺旋件的附加裝置。
尤其是，如果將根據發明所述的裝置作為整個系統的模塊來使用，如將碟片放到唱機上，那麼如果再有機械手的話則效果更好。該機械手在碟片盒有終端位置存取，因為螺旋件的每一次旋轉都將每一張碟片一格一格移動到碟片盒中的一個相應的終端位置上。用機械手可隨意取出在碟片盒終端位置上的碟片，並傳遞到其它裝置中去。除此之外，還可以藉助機械手的幫助將碟片在碟片盒中定位。作為附加的裝置，可以考慮其他一些碟片盒，或者一臺光碟唱機，或者具有其他功能的碟片以及其他的裝置。
特別是，如果該裝置具有至少是二隻基本上相同長度、且平行排列的碟片盒結構，且配備一個比碟片盒總長還長的螺旋件，並在碟片盒兩端至少配備一隻機械手，用該機械手可以隨意地存取在任何一隻碟片盒中的任何一張在終端位置的碟片，這樣的話就更合適了。這樣一種結構實際上是碟片盒裝置的簡單擴展，在這種結構中存取一張已確定的碟片的時間與只在一隻碟片盒中存取碟片相比沒有本質上的區別。通過單個碟片盒的平行排列和在兩隻碟片盒中的任一隻的終端位置上隨意存取，其存取的時間就會縮短。
使用這種基本上是兩隻相同長度、平行排列的碟片盒結構可以很簡單地實現碟片的循環或者說循環輸送，這樣兩隻碟片盒的螺旋件運動必須與碟片盒的布置相耦合。這種情況中至少要有一隻機械手是作為傳遞機械手，這樣它就可以隨意取出任何一隻碟片盒終端位置上的碟片，並將它傳遞到另外一隻碟片盒的終端位置上。如果安置在碟片盒另一端的機械手也具有傳遞機械手的功能，那麼在一次循環運動中可以將碟片從一隻碟片盒傳到另一隻碟片盒中。如果另一具機械手不僅具有傳遞機械手的功能，而且附加地在循環運動中取出已確定的碟片，並將碟片傳送到另外一個裝置中去的話，則效果會更好。如果機械手作為傳遞用，其運動與碟片盒螺旋件的旋轉運動是耦合的，那麼，根據所述的這種碟片盒結構在整個傳動循環中就顯得比較有利。機械手運動與螺旋件旋轉運動的協調，即傳送方向和傳遞速度的協調也可以考慮用傳感器。在這種情況中可以用一種方法將發明中提到的裝置簡單加以擴充，用這種方法可控制碟片盒螺旋件的旋轉運動和/或機械手的運動，並且/或者使之程序化。在資料庫中使用PC-控制裝置以及藉助網絡可以對已確定的碟片的直接選擇以及對碟片排列順序進行編程。這種情況特別適合於在CD(光碟)-範圍內的應用，如果音樂標題的順序可以自動調入程序的話。
應用本發明裝置，儲存和輸送中間有通孔的碟片時，機械手可以通過至少一個銷釘式樣、可隨意活動的夾具很簡單地插入到碟片的通孔中，使夾具在通孔的邊緣產生夾持作用，以此達到碟片的儲存和輸送。如果傳遞機械手具有至少二個相互錯開分布、每次取一張碟片的可活動銷釘式夾具的話，那麼對縮短存取時間是很有效的。這種銷釘式樣的夾具很簡單，是由一根錐形銷釘構成，還有包裹著銷釘的彈簧片，該彈簧片至少為兩個，其末端呈鉤形，錐形銷釘通過彈簧片的構造布置而可以移動。因此可以根據錐形銷釘移動的方向要麼使彈簧片分開壓緊，要麼由於彈簧片具有的迴轉力而使之靠近。這也就是說，通過操作，確切地講通過錐形銷釘的移動，利用彈簧片的構造使夾具隨意活動或停止。為了固定銷釘的相對位置，可以配備相應的軸套或卡槽。
根據本發明的理論，已擴張及深化出各種良好方案。對此一方面參閱權利要求1中的內容，另一方面參考以下圖示的有關說明。藉助圖示大既地解釋了通過本發明理論加以擴展及深化的應用實例。在示意圖中，

圖1是碟片盒結構的俯視圖，圖2是圖1中描述的碟片盒結構的正視圖，圖3a-c是機械手工作原理，圖4為銷釘式夾具的結構。
圖1是兩隻平行排列的碟片盒2和3的俯視圖，圖中碟片盒2和3可以各自或者共用一隻盒子包裝，但這裡沒有表示出。實例中的碟片盒2和3互相完全對稱，因此以後的圖示主要按碟片盒2來加以說明。在碟片盒2中排列著螺旋件4、5和6，而在俯視圖中只能看見螺旋件4。螺旋件4、5和6由可圍繞中間軸旋轉、裝在支承上的螺杆組成，這些螺旋件具有相同形狀的螺距10。在碟片盒2中，螺杆4、5和6的螺距正好可以與碟片嚙合，這裡指的是用於多張光碟(CD)1。與此相應的碟片盒3則由螺杆7、8或9構成。此外，在俯視圖中還表示出固定杆11，它們與碟片盒2和3中的螺杆4和9是平行排列的。固定杆11可以作為光碟(CD)1的導軌，根據碟片盒2、3的內部旋轉方向，通過螺杆4、5、6;7、8、9的旋轉運動將光碟(CD)1輸送到用雙箭頭表示的方向中。碟片盒2、3的螺杆4、5、6;7、8、9的每一次旋轉都將光碟1慢慢移動到各自的方向中。根據螺杆導程以及材料的安排和與光碟及其它碟片表面性能有聯繫的螺杆表面特徵，在輸送運動中光碟及其它碟片就會隨之一起旋轉。
圖2是圖1的正視圖。由此可以看出，碟片盒2、3中的光碟各自用三根螺杆4、5、6或7、8、9夾住並輸送，這些螺杆分布在光碟周圍用於夾住光碟。箭頭S1表示將碟片盒2中的光碟移至碟片盒3，即每次將1張光碟從碟片盒2的終端位置移到碟片盒3中相應的終端位置。在這種結構中，固定杆11比二隻碟片盒2和3的螺杆4、5、6;7、8、9短，在圖1中可以很清楚地看出。光碟1在傳遞過程中需要配備一隻機械手，其工作原理請看圖3a-c。
圖3a-c的左面一欄是配備有機械手M1和M2的碟片盒結構2、3的側面圖，圖3a-c的右面一欄則是相對應的正視圖。在碟片盒2、3的端部被稱為M2的機械手可單獨將一隻碟片盒中的光碟1傳遞到另一隻碟片盒中，由此實現了二隻碟片盒2、3中的光碟1的循環運動。被稱為M1的機械手不僅可以將光碟1從一隻碟片盒傳送到另一隻碟片盒，而且還可以將光碟1取出並送到其它裝置中，例如，送到一臺光碟唱機P2的一塊滑塊上。箭頭S2表示的方向是光碟1被機械手M1夾住並傳遞到一臺光碟唱機P2上時的過程。當機械手M1將光碟1從P2中取出並重新放回到碟片盒2或3中的一隻盒子中時其方向完全相反。正視圖中表示應用本發明裝置可以很好地把二隻光碟唱機P1及P2連接起來交替使用。
圖4表示一夾具13，它有一根錐形銷釘14，這根銷釘被彈簧片15包圍，彈簧片的末端呈鉤形狀。銷釘14可以按彈簧片15的結構移動，這樣銷釘可以根據其移動方向將彈簧片15的鉤形末端分開壓緊或者使之因彈簧片15的迴轉力而靠近。彈簧片15與錐形銷釘14的相對位置可以用一隻軸套16固定。夾具13作為機械手的一個組成部分可以插入光碟1的通孔12並夾緊，這樣彈簧片15的鉤形末端由於銷釘14的移動而分開壓緊。由此彈簧片15的鉤形末端在光碟1的通孔12邊緣區產生了夾持作用，這樣機械手就可以可靠地將光碟1抓住並輸送。此外彈簧15的結構與錐形銷釘14的相對位置可以用軸套16固定。光碟1被傳遞完後，可以通過銷釘14朝相反方向的再一次移動而使夾持作用鬆開。銷釘14相對位置的固定也可以用銷釘14和彈簧15上的卡槽來實現。
有關其它在圖示中沒有說明的特點請參閱概述中的描述。
最後要強調的是發明中所闡述的觀點不受前面提到過的結構的限制。該理論也適用於其它一些裝置，如根據被儲存和輸送的碟片尺寸和功能而設計的裝置。
權利要求
1.一種儲存和輸送碟片(1)用的裝置，其中的碟片主要指高密度軟盤數據存儲體，該裝置至少配備一隻碟片盒，其特徵在於碟片盒(2，3)至少有一個傳送裝置，其排列與尺寸至少與碟片(1)的邊緣區相吻合。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於傳遞裝置包括一個圍繞中間軸可旋轉、裝在支承上可傳動的螺旋件(4、5、6;7、8、9)，螺旋件具有相同形狀的螺距(10)，各碟片(1)的至少一個邊緣可以安放在螺旋件(4、5、6;7、8、9)的螺距內。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於螺旋件(4、5、6;7、8、9)的螺距與碟片(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)成為碟片(1)的託座。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其特徵在於螺旋件(4、5、6;7、8、9)的傳動和旋轉方向和/或旋轉速度是可以選擇和改變的。
5.根據權利要求2至4中任一所述的裝置，其特徵在於螺旋件(4、5、6;7、8、9)是由螺旋線和螺杆組成。
6.根據權利要求2至5中任一所述的裝置，其特徵在於碟片盒(2、3)有多個螺旋件(4、5、6;7、8、9)，它們分布在碟片的邊緣並夾住碟片。
7.根據權利要求6所述的裝置置，其特徵在於螺旋件(4、5、6;7、8、9)的旋轉運動是耦合的。
8.根據權利要求1至7中任一所述的裝置，其特徵在於在碟片(1)邊緣起作用的還有其它支撐和導向裝置，主要指導杆(11)。
9.根據權利要求1至8中任一所述的裝置，其特徵在於至少配備一隻可存取已至碟片盒(2、3)終端位置的碟片(1)的機械手(M1、M2)。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於機械手(M1、M2)的安置和結構要正好能取出碟片盒(2、3)中的碟片(1)，並將它們傳送到其它裝置中，另外還可以將碟片(1)在碟片盒(2、3)中定位。
11.根據權利要求1至10中任一所述的裝置，其特徵在於至少有二隻基本相同長度、平行排列、定向安置的碟片盒(2、3)，碟片盒(2、3)中每隻盒子至少有一個超過碟片盒總長的螺施件(4、5、6;7、8、9)，並在碟片盒的兩個端部至少配備一隻機械手(M1、M2)，用它可以隨意存取處於碟片盒終端位置上的碟片(1)。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於碟片盒(2、3)的螺旋件(4、5、6;7、8、9)的旋轉運動要與碟片盒的布置相耦合。
13.根據權利要求11或12所述的裝置，其特徵在於兩隻機械手中至少有一隻是傳遞機械手(M2)，這樣就可隨意取出在一隻碟片盒(2、3)中的碟片(1)，並傳送到另一隻碟片盒(2、3)中定位。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於傳遞機械手(M2)與碟片盒(2、3)的螺旋件(4、5、6;7、8、9)的旋轉運動及碟片盒的布置相耦合。
15.根據權利要求1至14中任一所述的裝置，其特徵在於所考慮這些方法是為了使碟片盒螺旋件(4、5、6;7、8、9)的旋轉運動和/或機械手(M1、M2)和/或設備(P1、P2)的運動達到控制和/或程序化。
16.根據權利要求1至15中任一所述的裝置，其特徵在於使用本裝置用來儲存取和輸送帶有一個通孔(12)的碟片(1)。
17.根據權利要求16所述的裝置，其特徵在於機械手(M1、M2)有一個銷釘式樣、可活動的夾具(13)，該夾具插入碟片(1)的通孔(12)，並在通孔(12)邊緣區產生夾持作用。
18.根據權利要求13至16中任一及權利要求17所述的裝置，其特徵在於傳送機械手(M1、M2)至少有兩個相對錯開排列且可活動的銷釘式夾具(13)，用於夾持每一張碟片(1)。
19.根據權利要求17或18所述的裝置，其特徵在於銷釘式夾具(13)有一根錐形銷釘(14)和至少有二塊彈簧片(15)，它包在銷釘(14)的外邊，彈簧片的末端呈鉤形狀，錐形銷釘由於彈簧片的布置結構而可以移動。
全文摘要
一種儲存和輸送碟片用裝置，它至少配備一隻碟片盒，該裝置的碟片盒至少有一個傳遞裝置，其安置和尺寸大小與碟片的邊緣相吻合。
文檔編號G11B15/68GK1081784SQ9310900
公開日1994年2月9日 申請日期1993年7月20日 優先權日1992年7月20日
發明者馬丁·施泰特爾 申請人:馬丁·施泰特爾