專利名稱：光盤自動取放機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光盤自動取放機，尤其是一種可對光盤存儲、查找并自動取放的光盤管理設備。
背景技術：
隨著個人計算機的普及，人們越來越多地使用電腦閱讀光盤，而且個人擁有的光盤數量也逐漸增多，而目前的光盤存放設備如CD包、光盤盒、光盤架等多數只具有簡單的存放功能，不能存儲光盤有關信息，不能對光盤進行分類、快速查找、自動取放等操作。中國實用新型專利CN2429893Y公開說明書公開了一種自動光盤庫，實現(xiàn)了光盤的存儲及對光盤的查找和讀寫。這種裝置采用槽架存儲，取放時采用機械夾持在槽架內拖動，對光盤機械損傷較大；其次，此裝置體積較大，已與電腦機箱可比，顯得較為笨重，而光盤區(qū)所占的比例較小，不到設備體積的1/4，存儲效率低下；再次，傳輸過程尤其復雜，僅一次取出光盤操作，夾取模塊就需走10段長短不等的直線，轉換運動方向9次，且每一次都需要精確的絕對或相對位置判斷，如果有一個步驟出現(xiàn)偏差，都有可能無法完成相應任務；同時，如此復雜的操作，再考慮到微處理器需要隨時進行位置檢測，操作時間不可能很短，執(zhí)行效率低下；此外，光盤拾取裝置精度難以保證，且當裝置傾斜、側放時槽架內光盤可能滑出損壞，光盤輸送裝置也很容易失效甚至損壞，裝置抗震性能較差。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于為PC機用戶，提供一種可通過計算機對光盤進行分類和快速查找、對光盤無損壞、外形小巧美觀、內部結構簡單、取放迅速、能夠大容量高效率存儲光盤的低成本光盤自動取放機。
本實用新型的目的通過以下技術方案實現(xiàn)，一種光盤自動取放機，該光盤自動取放機包括一B形外殼1，外殼1內裝有用于存儲光盤的托盤架2；所述托盤架2由多片獨立的托盤3沿轉軸4層狀堆積；所述托盤3一端為盤式光盤存放區(qū)，另一端帶有180度齒輪15，托盤可繞托盤架2轉軸4轉動90度；所述轉軸4兩端固定于外殼1上下兩面，其上有用于支持及分隔托盤的環(huán)狀突起5；用于選擇和旋轉特定托盤的電機驅動及齒輪傳動部分，包括兩固定于外殼1底板的步進電機6，7；圓柱狀滑桿8，兩端固定于外殼1上下兩側；帶螺紋的長軸9，一端固定于一步進電機7轉子，一端嵌于外殼1上沿；所述帶螺紋長軸9上配合有一升降架10，通過一端帶環(huán)的連接臂11套于上述滑桿8，升降架10外套有一齒輪13，齒輪13可在升降架10上繞其軸心自由旋轉，并隨升降架10一起上下運動，齒輪13中央為一管套，保證齒輪13水平穩(wěn)定性，防止上下過程中的抖動；固定于上述步進電機6轉軸的圓柱形直齒輪14，其上端嵌于外殼1下表面；上述圓柱形直齒輪14與上述升降架10上的齒輪13始終嚙合，升降架10上齒輪13上升至某一位置時將與特定的托盤一端的齒輪15嚙合；用于控制上述步進電機轉動角度的微處理器及其控制電路部分微處理器20即芯片CY7C6413-128NC的USB腳通過電阻連接一USB接口19；PD0腳通過一導線28連接在銅片27上；PD1腳連接一三極管的集電極，三極管的發(fā)射極連接5V電源，三極管的基極通過電阻連接在一個接觸端25上，接觸端25安裝在可升降的齒輪中(25位置可以根據實際情況而定，只要能與18可接觸即可，所以圖中沒有標出)可以隨著齒輪的上下移動，再通過每一層托盤里的數據線18與每個托盤架里面的另一個銅片17可接觸；芯片20的PA0～PA5腳通過第一芯片74HC24529與電機22接線端相連；芯片20的PB0～PB5腳通過第二芯片74HC24526與電機21接線端相連；芯片20的XIN/XOUT通過12MHz石英晶體振蕩器接地。
采用上述與專利CN2429893Y完全不同的結構設計后，光盤存放區(qū)成為整個設備主體，設備體積大幅減小，空間利用率高；光盤存放及取用穩(wěn)定安全，光盤取放操作只需豎直方向的直線運動及水平方向的齒輪傳動，迅速且無損壞。


圖1是本實用新型光盤自動取放機的外觀圖。
圖2是本實用新型光盤自動取放機去掉外殼上側后的內部結構示意圖。
圖3是托盤俯視圖。
圖4是托盤截面圖。
圖5是光盤是否存在的判斷裝置俯視圖。
圖6是托盤架中心軸外觀圖。
圖7是四軸相對位置俯視圖。
圖8是是升降架與齒輪截面圖。
圖9是升降架示意圖。
圖10是控制電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的描述。
圖1是本實用新型的外觀圖，1為CD盒的塑料外殼，設計尺寸約20*15*15cm，為普通光盤盒體積的1.5倍左右，大大小于上述中國實用新型專利CN2429893Y公開說明書公開的自動光盤庫。
圖2是本實用新型光盤自動取放機去掉外殼上側后的內部結構示意圖。其中2為光盤存放托盤架，由40片或更多托盤層疊而成，托盤可圍繞托盤中心軸4旋轉，中心軸有多個環(huán)狀凸起5，其作用是支持和隔離各個托盤，防止某一個托盤轉動時帶動相鄰托盤。托盤主體區(qū)域3為盤式光盤存放區(qū)，內環(huán)有環(huán)狀凸起16，用于光盤在托盤主體區(qū)域3內的固定。托盤通過一側的托盤柄15套于托盤架中心軸上，并可繞其旋轉。托盤柄15內含有光盤是否存在的判斷裝置，內置一銅片27、導線28，還有另一銅片17和另一導線18；當托盤內有光盤時，光盤擠壓銅片17，導線導通產生的電信號傳輸至控制電路。托盤架一側的外殼側面內有一扭矩式旋轉門(圖中未標出)，扭矩位于外殼上下兩底面。旋轉門在設備工作時處于外殼內，設備不工作時手動將其旋至設備正面鎖住。圖中6和7為固定于外殼底板的步進電機；其轉軸上分別固定有圓柱形直齒輪14和帶螺紋的長軸9，長軸9上有一升降架10，升降架10包括一端帶環(huán)的連接臂11和升降架主體12，升降架10通過其一端帶環(huán)的連接臂11套于滑桿8，升降架主體12外套有一齒輪13，齒輪13可在升降架主體12上繞其軸心自由旋轉，并隨升降架一起上下運動，齒輪13中央為一管套。
圖3是托盤俯視圖，此圖可以描述CD托盤的俯視結構其中，3是托盤主體區(qū)域，15是是連接托盤的托盤柄，其遠離托盤一端有180度的齒輪。
圖4是托盤截面圖，從此圖中可以看見包含傳感器的托盤的截面示意圖。其中15是，16是可固定CD的環(huán)狀突起，17表示的是光盤是否存在的判斷裝置的接觸銅片；18則是與銅片17相連并產生電信號傳輸至控制電路的導線；28與27是另一相連的導線與銅片。
圖5是光盤是否存在的判斷裝置俯視圖，這里能清楚地看出傳感器的銅片與導線的安放位置。其中17表示的是光盤是否存在的判斷裝置的接觸銅片；18則是與銅片相連并產生電信號傳輸至控制電路的導線；28與27是另一相連的導線與銅片。
圖6是托盤架中心軸外觀圖，其中4為托盤中心軸，5為支持和隔離各個托盤，防止某一個托盤轉動時帶動相鄰托盤的圓環(huán)狀突起。
圖7是四軸相對位置俯視圖，其中1為CD盒的塑料外殼，2為光盤存放托盤架；4為托盤中心軸；6為一個步進電機；8為一固定滑桿；9為一根一端固定于電機轉軸的帶螺紋的長軸；13為主齒輪；14為一根一端固定于電機轉軸的固定有圓柱形直齒輪。
圖8是是升降架與齒輪截面圖，其中11是一端帶環(huán)的連接臂，12為升降架主體；13為主齒輪；連接臂11和升降架主體12配合著帶動齒輪13上升或者下降。
圖9是升降架示意圖，其中11是一端帶環(huán)的連接臂，12為升降架主體；在此圖中能更好的表示之間的相互位置。
圖10所示是用于控制步進電機轉動角度的微處理器及其控制電路。輸入信號是通過USB接口19從計算機輸入到芯片20，經過數據處理以后，將數據傳輸到電機接線端21、22。圖中23所示的符號代表USB輸出的VCC。為直流電源5V；24所示的符號代表功率電路的外加電源。18、28表示的是數據線，17、27為光盤是否存在的判斷裝置的小銅片；26、29是兩片芯片74HC245，其作用是轉換并穩(wěn)定電壓。
從托盤架中取出特定光盤的實施過程如下USB接口19收到計算機數據，經芯片20處理得出步進電機7需要旋轉的角度，將此數據經過第一芯片26傳輸到電機7接線端21，電機7開始旋轉，升降架由螺紋傳動帶動齒輪13沿軸9向上運動。當到達特定的位置時，電機7停止運動，同時芯片20發(fā)出信號至電機6接線端22，電機6開始順時針旋轉，帶動齒輪13作逆時針旋轉，使15上的齒輪作順時針旋轉，從而特定的托盤3繞托盤中心軸4順時針旋出，供用戶取出光盤。此過程中升降架10靜止。光盤取出后，銅片17與另一銅片27松開，導線18與另一導線28不導通，則在齒輪13中的一數據線25便接收到無盤信號并發(fā)送至控制電路。
當用戶在計算機上選擇放回光盤或者一段時間無操作命令時，芯片發(fā)送信號至電機6，使直齒輪14轉動，將托盤旋回至托盤架內，此時齒輪13及升降架停留在當前位置，等待接受下一次命令，因此連續(xù)兩次操作齒輪13及升降架10無需返回初始位置，僅當設備啟動和關閉時返回初始位置。
權利要求1.一種光盤自動取放機，其特征在于，該光盤自動取放機包括一B形外殼(1)，外殼(1)內裝有用于存儲光盤的托盤架(2)；所述托盤架(2)由多片獨立的托盤(3)沿轉軸(4)層狀堆積；所述托盤(3)一端為盤式光盤存放區(qū)，另一端帶有180度齒輪(15)，托盤可繞托盤架(2)轉軸(4)轉動90度；所述轉軸(4)兩端固定于外殼(1)上下兩面，其上有用于支持及分隔托盤的環(huán)狀突起(5)；用于選擇和旋轉特定托盤的電機驅動及齒輪傳動部分，包括兩固定于外殼(1)底板的步進電機(6)，(7)；圓柱狀滑桿(8)，兩端固定于外殼(1)上下兩側；帶螺紋的長軸(9)，一端固定于一步進電機(7)轉子，另一端嵌于外殼(1)上沿；所述帶螺紋長軸(9)上配合有一升降架(10)，通過一端帶環(huán)的連接臂(11)套于上述滑桿(8)，升降架(10)外套有一齒輪(13)，齒輪(13)在升降架(10)上繞其軸心自由旋轉，并隨升降架(10)一起上下運動，齒輪(13)中央為一管套，保證齒輪(13)水平穩(wěn)定性，防止上下過程中的抖動；固定于上述步進電機(6)轉軸的圓柱形直齒輪(14)，其上端嵌于外殼(1)下表面；上述圓柱形直齒輪(14)與上述升降架(10)上的齒輪(13)嚙合，升降架(10)上齒輪(13)上升至某一位置時將與特定的托盤一端的齒輪(15)嚙合；用于控制上述步進電機轉動角度的微處理器及其控制電路部分。
2.根據權利要求1所述的一種光盤自動取放機，其特征在于，所述用于控制上述步進電機轉動角度的微處理器及其控制電路部分為微處理器為芯片(20)，微處理器芯片(20)的USB腳通過電阻連接一USB接口(19)；PD0腳通過一導線(28)連接在銅片(27)上；PD1腳連接到一三極管的集電極，三極管的發(fā)射極連接5V電源，三極管的基極通過電阻連接在一個接觸端(25)上，接觸端(25)安裝在可升降的齒輪中，隨著齒輪的上下移動，再通過每一層托盤里的數據線(18)與每個托盤架里面的另一個銅片(17)接觸；芯片(20)的PA0～PA5腳通過第一芯片(29)與電機(22)接線端相連；芯片(20)的PB0～PB5腳通過第二芯片(26)與電機(21)接線端相連；芯片(20)的XIN/XOUT通過12MHz石英晶體振蕩器接地。
3.根據權利要求2所述的一種光盤自動取放機，其特征在于，所述微處理器芯片為CY7C6413-128NC。
4.根據權利要求2所述的一種光盤自動取放機，其特征在于，所述第一芯片為74HC245。
5.根據權利要求2所述的一種光盤自動取放機，其特征在于，所述第二芯片為74HC245。
專利摘要一種光盤自動取放機，尤其是一種可對光盤存儲、查找并自動取放的光盤管理設備，包括一B形外殼；用于存儲光盤的托盤架(2)；用于選擇和旋轉特定托盤的電機驅動及齒輪傳動部分；用于控制上述步進電機轉動角度的微處理器及其控制電路部分；通過與小銅片是否接觸來檢測托盤內是否含有光盤的傳感器部分。本實用新型設備體積大幅減小，空間利用率高；光盤存放及取用穩(wěn)定安全，光盤取放操作只需豎直方向的直線運動及水平方向的齒輪傳動，迅速且無損壞。提供了一種可通過計算機對光盤進行分類和快速查找、對光盤無損壞、外形小巧美觀、內部結構簡單、取放迅速、能夠大容量高效率存儲光盤的低成本光盤自動取放機。
文檔編號G05B15/02GK2833789SQ20052011451
公開日2006年11月1日 申請日期2005年9月23日 優(yōu)先權日2005年9月23日
發(fā)明者吳雪兵, 毛文濤 申請人:吳雪兵, 毛文濤