一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置，包括機械手、驅(qū)動裝置、水平滑軌和豎直滑軌；所述裝置還設(shè)有兩個home定位對射傳感器以及與之配合用于限定home位置的水平擋片和豎直擋片；機械手還設(shè)有反射傳感器，且反射傳感器可以隨機械手上下垂直移動或沿與光盤庫開口側(cè)面平行的方向做水平運動，在以home位置為坐標(biāo)原點、檢測口中心點定義的坐標(biāo)系內(nèi)，從垂直和水平兩個方向掃描光盤盒，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的定位。本發(fā)明建立的利用相對位置定位的方法具有無需人工干預(yù)調(diào)試，無需多次抽動調(diào)整光盤盒位置，具有節(jié)省定位時間和提高定位準(zhǔn)確性的優(yōu)點。
【專利說明】一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種定位裝置及方法，尤其涉及一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]光盤庫是一種帶有機械手的光盤網(wǎng)絡(luò)共享設(shè)備。光盤庫一般由放置光盤的光盤架、機械手和驅(qū)動器三部分組成。近年來，光盤便以其容量大、成本低、資料格式標(biāo)準(zhǔn)化、易于保存、安全可靠、使用便利且易于攜帶等傳統(tǒng)記錄媒體無可比擬的優(yōu)點，成為當(dāng)今信息社會里不可缺少的一種信息載體介質(zhì)。而光盤庫相較于常見的存儲設(shè)備如磁盤陣?yán)?、磁帶庫等價格性能優(yōu)勢也越來越顯露出來。隨著各個機構(gòu)的光盤數(shù)量的逐漸增多，如何安全、便利、有效地管理、使用這些數(shù)目巨大的光盤，尤其是如何利用計算機網(wǎng)絡(luò)高效、安全地共享便成了每個擁有大量數(shù)據(jù)光盤單位、機構(gòu)的當(dāng)務(wù)之急。光盤庫已開始漸漸被運用于各個領(lǐng)域，如銀行的票據(jù)影像存儲、保險機構(gòu)的資料存儲，以及其他所有的大容量近線資料存儲的場合。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)代光盤庫通常涉及一個或多個片匣、一個或多個驅(qū)動器以及與之相對應(yīng)的機械手組成。每個片匣含有多個抽片，用于存放光盤。這種片匣特別適用從片匣托盤中間通過光盤中間的圓孔抓取光盤。光盤庫工作時，由機械手中的抽盤器根據(jù)相應(yīng)軟件指令將片匣中某一個抽片水平方向抽出，機械手中的抓盤器通過光盤中間的圓孔將光盤抓起，機械手中的抽盤器此時將托盤推回片匣原位，機械手通過水平和垂直運動將抓起的光盤送到指定的位置。由于自動換盤機構(gòu)的換盤時間通常在秒量級，因此光盤庫的訪問速度在共享設(shè)備中是很慢的。
[0004]所以定位每個片匣是確保光盤庫能夠正常穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。通常光盤庫以庫體中的每一個片匣的第一個或最后一個抽片的中點作為基準(zhǔn)點，通過抽盤器多次抽拉來找每個片匣的基準(zhǔn)點，每個片匣中的抽片均以本片匣的第一個或最后一個抽片的中點作為基準(zhǔn)點，通過計算固定的位移量來保證光盤庫能正確地按需要抽取到一張位于光盤庫中的任意一個抽片中的光盤。
[0005]這一定位工作目前為止大多是利用抽盤器，在每個片匣第一個抽片的上邊和相應(yīng)片匣最后一個抽片的下邊逐步逼近并抽取，直到首次將相應(yīng)的抽片抽出，然后記錄此時抓盤器的位置，計算首次將最后一個抽片抽出位置與首次將首個抽片抽出位置的差，然后再除以總的抽片數(shù)，通過計算得出每個抽片的位置信息。這種方法存在以下缺陷:(I)該方法誤差較大，它只能準(zhǔn)確定位第一個或最后一個抽片的位置，并以此作為定位參改點，其余抽片的位置必須保證是均勻等距離分布的，而實際情況下，光盤盒抽片間的距離存在正負(fù)誤差。這樣會導(dǎo)致抽盤器抽盤不準(zhǔn)甚至脫鉤的現(xiàn)象。(2)現(xiàn)有方法是以逐漸接近的方法來找到第一個參考抽片的中心點位置的，因此需要多次重復(fù)抽拉動作，因此這種方法的定位過程非常耗時。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中還提供了一種光盤庫抽盤器的自動快速定位裝置及方法，它可以通過傳感器給出的脈沖信號自動準(zhǔn)確的找到光盤庫中指定抽片的中心位置，可節(jié)省人工和找基準(zhǔn)點的時間，極大地改善了光盤托盤在不同光盤庫內(nèi)安裝調(diào)試過程，節(jié)省時間，但是該裝置及方法僅通過垂直自動校準(zhǔn)、沒有涉及橫向的掃描來定位光盤托盤，且光盤托盤位置有偏差時無法準(zhǔn)確讀取，對于定位的準(zhǔn)確性還有待于進(jìn)一步提升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中用于光盤庫光盤盒的定位裝置及方法具有定位耗時長、方法誤差大等缺陷，提供一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置及方法，實現(xiàn)對于光盤庫匣倉中每個光盤盒的精準(zhǔn)快速的二維定位。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置，包括水平滑軌、豎直滑軌、驅(qū)動裝置和機械手；所述水平滑軌包括設(shè)置在光盤庫頂部的上滑軌和設(shè)置在光盤庫底部的下滑軌，所述上滑軌和下滑軌為平行設(shè)置，所述豎直滑軌在所述驅(qū)動裝置作用下沿所述上滑軌和下滑軌水平移動，所述機械手在所述驅(qū)動裝置作用下沿所述豎直滑軌上下移動；
[0009]所述定位裝置還包括與所述豎直滑軌同步移動的home水平定位對射傳感器，所述水平滑軌的端部設(shè)置有與home水平定位對射傳感器配合的水平擋片；home豎直定位對射傳感器設(shè)置于所述機械手上，所述豎直滑軌上設(shè)有與所述home豎直定位對射傳感器配合的垂直擋片，所述水平擋片和垂直擋片共同用于確定home位置；
[0010]所述機械手上設(shè)有反射傳感器，所述反射傳感器與光盤庫的盤倉上面向機械手一側(cè)設(shè)置的檢測口相配合，用于確定盤倉與home位置的相對位置,進(jìn)而確定所述盤倉內(nèi)的光盤盒與home位置的相對位置。
[0011 ] 所述檢測口設(shè)置于倉體面向機械手的側(cè)面兩端的非開口區(qū)域，在所述盤倉的兩端分別設(shè)有至少一個檢測口 ；所述檢測口為四邊形透光口或圓形透光口 ；所述倉體的每個光盤盒到所述檢測口的中心點有確定的相對位置關(guān)系。
[0012]所述倉體上設(shè)有凸臺，所述光盤庫框架側(cè)壁內(nèi)設(shè)有與所述盤倉的凸臺相配合的對射傳感器，用于判斷盤倉是否存在或是否移動過。
[0013]一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，包括以下步驟:
[0014]S1、home定位對射傳感器掃描擋片確定光盤庫的home位置；
[0015]S2、光盤庫側(cè)壁上的對射傳感器掃描目標(biāo)盤倉上的凸臺以判斷目標(biāo)盤倉是否存在，若存在，則執(zhí)行步驟S3 ;若不存在，則發(fā)出報錯信號，終止操作；
[0016]S3、機械手移動至目標(biāo)盤倉，設(shè)置于機械手上的反射傳感器掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口確定目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置；
[0017]S4、根據(jù)目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)光盤盒在目標(biāo)盤倉內(nèi)的位置確定目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置,完成光盤盒的定位。
[0018]所述步驟S4之后，還包括:
[0019]根據(jù)目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置,機械手從home位置移動至目標(biāo)光盤盒；或根據(jù)目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)盤倉的檢測口相對于home位置的實際位置，機械手從目標(biāo)盤倉的檢測口移動至目標(biāo)光盤盒。
[0020]所述確定home位置的具體方式為,在光盤庫初次啟動時，所述機械手帶動home水平定位對射傳感器和home垂直定位對射傳感器分別掃描水平擋片和垂直擋片，定義home水平定位對射傳感器掃描到水平擋片且home垂直定位對射傳感器掃描到垂直擋片的位置為home位置,其交點坐標(biāo)為(0,0)。
[0021]所述步驟S4之后，所述對射傳感器再次掃描盤倉上的凸臺以判斷目標(biāo)盤倉是否移動過，若移動過，所述光盤庫控制器發(fā)出指令命令所述機械手上的反射傳感器重新掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口，則執(zhí)行步驟S4 ；
[0022]若判斷為未移動過，則直接執(zhí)行步驟S4。
[0023]所述判斷盤倉是否移動過的具體方式為，當(dāng)目標(biāo)盤倉的位置發(fā)生變化后，所述凸臺的位置相應(yīng)的發(fā)生變化，不在所述對射傳感器中的發(fā)射端和接收端之間，所述對射傳感器感測到感應(yīng)訊號，則所述機械手上的反射傳感器重新掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口。
[0024]所述目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口相對于home位置的實際位置通過以下方法得到:
[0025]I)機械手帶動反射傳感器在目標(biāo)盤倉的任一檢測口區(qū)域內(nèi)移動，感應(yīng)到所述檢測口的兩側(cè)邊緣后停止移動，并分別定義為水平初始點和水平終點，由此確定水平中間點，并計算出所述水平中間點相對于home位置水平方向零點的水平坐標(biāo)為(a，0)；
[0026]2)機械手帶動反射傳感器在所述目標(biāo)盤倉的檢測口區(qū)域內(nèi)移動，感應(yīng)到所述檢測口的上下邊緣后停止移動，并分別定義為垂直初始點和垂直終點，由此確定垂直中間點，并計算出所述垂直中間點相對于home位置垂直方向零點的垂直坐標(biāo)為(0，b)；
[0027]3)根據(jù)所述檢測口的水平中間點坐標(biāo)(a，0)及垂直中間點坐標(biāo)(0，b)，整理得到所述檢測口相對于home位置的中心坐標(biāo)為(a，b)；
[0028]依據(jù)上述步驟，計算得到目標(biāo)盤倉的另一檢測口相對于home位置的中心坐標(biāo)為(c, d)。
[0029]根據(jù)目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)光盤盒在目標(biāo)盤倉內(nèi)的位置，通過公式
[0030](y「b)/ (d-b) = (x「a)/ (c_a)和(x「a) (x「a) + (y「b) (y^b) = e/
[0031]可以求得機械手從home位置移動到目標(biāo)光盤盒所需的水平位移量X1和垂直位移量y!，
[0032]式中:Xl為目標(biāo)光盤盒的中點相對于home位置的水平距離，Y1為目標(biāo)光盤盒的中點相對于home位置的垂直距離，a為所述檢測口的水平中間點相對于home位置的水平距離，b為所述檢測口的垂直中間點相對于home位置的垂直距離，θι為檢測口中心點到目標(biāo)光盤盒中點的距離。
[0033]實施本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0034]1.本發(fā)明的自動快速精準(zhǔn)定位方法，整體定位精度高，速度快，且無需人工干預(yù)調(diào)試，能自動一次完成實現(xiàn)每個光盤盒的準(zhǔn)確定位。
[0035]2.本發(fā)明建立了在定義home位置為坐標(biāo)原點的坐標(biāo)系內(nèi)，從水平和垂直兩個方向掃描光盤盒，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的二維定位的方法，這種相對位置的掃描定位使得即使光盤盒位置有偏差，也可以準(zhǔn)確定位。
[0036]3.本發(fā)明通過掃描位于盤倉兩側(cè)的檢測口來確定目標(biāo)盤倉相對于光盤庫home位置的實際位置，進(jìn)而依據(jù)目標(biāo)光盤盒在目標(biāo)盤倉內(nèi)的位置來確定目標(biāo)光盤盒的實際位置，因此可以降低對于光盤庫的置放要求，即使因為地面不平整造成光盤庫傾斜，也可以準(zhǔn)確定位光盤庫內(nèi)的任一光盤盒。
[0037]4.本發(fā)明與原來的光盤庫每次確定基準(zhǔn)點抽盤器都需要重復(fù)拉動多次相比，只需機械手一次從上至下或從下至上的移動便可以獲得多個抽片的準(zhǔn)確位置，所需定位時間大幅度縮短并減少了機械磨損。
[0038]5.本發(fā)明降低了對光盤庫以及光盤盒的工藝精度要求，可以進(jìn)一步降低生產(chǎn)加工的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明涉及的一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2是本發(fā)明涉及的一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置俯視圖；
[0041]圖3是本發(fā)明涉及的一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法流程圖。
[0042]附圖標(biāo)記表示為:1-機械手，2-驅(qū)動裝置，3-水平滑軌，31-上滑軌，32-下滑軌，4-豎直滑軌，5-抽盤器，6-抓盤器，7-home水平定位對射傳感器，8-水平擋片，9-反射傳感器，10-檢測口，11-盤倉，12-home豎直定位對射傳感器，13-垂直擋片，14-倉體，15-光盤盒，16-凸臺，17-光盤庫框架側(cè)壁，18-對射傳感器。

【具體實施方式】
[0043]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0044]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置，包括機械手1、驅(qū)動裝置2、水平滑軌3和豎直滑軌4 ;所述水平滑軌3包括設(shè)置在光盤庫頂部的上滑軌31和設(shè)置在光盤庫底部的下滑軌32，所述上滑軌31和下滑軌32為平行設(shè)置，所述豎直滑軌4在所述驅(qū)動裝置2作用下沿所述上滑軌31和下滑軌32水平移動，所述機械手I在所述驅(qū)動裝置2作用下沿所述豎直滑軌4上下移動；所述機械手I設(shè)置在所述豎直滑軌4上，所述驅(qū)動裝置2固定在所述豎直滑軌4的頂部，所述驅(qū)動裝置2包括水平驅(qū)動裝置和垂直驅(qū)動裝置，所述垂直驅(qū)動裝置驅(qū)動所述機械手I在所述豎直滑軌2上上下移動，所述水平驅(qū)動裝置驅(qū)動所述豎直滑軌4沿所述上滑軌31和下滑軌32水平移動；
[0045]所述定位裝置還包括與所述豎直滑軌4同步移動的home水平定位對射傳感器7，所述home水平定位對射傳感器7位于驅(qū)動裝置2下部，所述上滑軌31的端部設(shè)置有與home水平定位對射傳感器7配合的水平擋片8 ；home豎直定位對射傳感器12設(shè)置于所述機械手I上抓盤器6的頂部，所述豎直滑軌4上設(shè)有與所述home豎直定位對射傳感器12配合的垂直擋片13，所述水平擋片8和垂直擋片13共同用于確定home位置；
[0046]如圖1所示，所述機械手I包括抽盤器5和位于抽盤器5上部的抓盤器6，所述機械手I的抽盤器5下部設(shè)有反射傳感器9，光盤庫的盤倉11上面向機械手I 一側(cè)設(shè)置有檢測口 10與所述反射傳感器9相配合，用于確定盤倉11與home位置的相對位置，進(jìn)而確定所述盤倉11內(nèi)的光盤盒15與home位置的相對位置。
[0047]所述光盤庫盤倉11包括倉體14和光盤盒15 ;所述倉體14具有由頂板、底板、前面板、后面板和左、右側(cè)板組合形成的空腔，所述倉體14由若干豎立的隔板分隔成若干容置單元，所述容置單元內(nèi)設(shè)有層疊放置的若干個容置格，所述光盤盒15設(shè)置于所述容置格內(nèi)，所述倉體14的前面板設(shè)有與所述容置格對應(yīng)的若干個開口，且所述光盤盒15在所述抽盤器5作用下從所述倉體14前面板的開口處存取。
[0048]所述檢測口 10設(shè)置于倉體14的前面板的左右兩端的非開口區(qū)域，倉體兩端各設(shè)有一個檢測口 10，所述檢測口 10為四邊形透光口 ；所述倉體14的每個光盤盒15到所述檢測口 10的中心點有確定的相對位置關(guān)系。
[0049]所述倉體14的側(cè)板上設(shè)有凸臺16，所述光盤庫框架側(cè)壁17內(nèi)設(shè)有與所述盤倉11的凸臺16相對應(yīng)的對射傳感器18，用于判斷盤倉11是否存在或是否移動過。
[0050]一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，如圖3所示，包括以下步驟:
[0051]S1、home定位對射傳感器掃描擋片確定光盤庫home位置；所述確定home位置的具體方式為，在光盤庫初次啟動時，所述機械手帶動home水平定位對射傳感器和home垂直定位對射傳感器分別掃描水平擋片和垂直擋片，定義home水平定位對射傳感器掃描到水平擋片且home垂直定位對射傳感器掃描到垂直擋片的位置為home位置，其交點坐標(biāo)為(0，0)。
[0052]S2、光盤庫側(cè)壁上的對射傳感器掃描目標(biāo)盤倉上的凸臺以判斷目標(biāo)盤倉是否存在，若存在，則執(zhí)行步驟S3 ;若不存在，則發(fā)出報錯信號，終止操作。所述判斷盤倉是否存在的具體方式為，所述步驟S2中，若目標(biāo)盤倉上的凸臺恰好處于光盤庫側(cè)壁上的對射傳感器的發(fā)射端與接收端之間，光盤庫側(cè)壁上的對射傳感器掃描到目標(biāo)盤倉上的凸臺，則判斷目標(biāo)盤倉存在，然后執(zhí)行步驟S3 ;若目標(biāo)盤倉上的凸臺不在光盤庫側(cè)壁上的對射傳感器的發(fā)射端與接收端之間，光盤庫側(cè)壁上的對射傳感器未掃描到目標(biāo)盤倉上的凸臺，則判斷目標(biāo)盤倉不存在，并發(fā)出報錯信號，終止操作。
[0053]S3、機械手移動至目標(biāo)盤倉，設(shè)置于機械手上的反射傳感器掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口確定目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置。
[0054]S4、根據(jù)目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)光盤盒在目標(biāo)盤倉內(nèi)的位置確定目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置,完成光盤盒的定位。
[0055]所述步驟S4之后，還包括:
[0056]根據(jù)目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置,機械手從home位置移動至目標(biāo)光盤盒；或根據(jù)目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)盤倉的檢測口相對于home位置的實際位置，機械手從目標(biāo)盤倉的檢測口移動至目標(biāo)光盤盒。
[0057]所述步驟S4之后，所述對射傳感器再次掃描盤倉上的凸臺以判斷目標(biāo)盤倉是否移動過，若移動過，所述光盤庫控制器發(fā)出指令命令所述機械手上的反射傳感器重新掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口，然后執(zhí)行步驟S4 ；
[0058]若判斷為未移動過，則直接執(zhí)行步驟S4。
[0059]所述判斷盤倉是否移動過的具體方式為，當(dāng)目標(biāo)盤倉的位置發(fā)生變化后，所述凸臺的位置相應(yīng)的發(fā)生變化，不在所述對射傳感器中的發(fā)射端和接收端之間，所述對射傳感器感測到感應(yīng)訊號，此時所述光盤庫控制器發(fā)出指令命令所述機械手上的反射傳感器重新掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口。
[0060]所述掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口確定目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置的具體步驟為，所述機械手帶動反射傳感器在目標(biāo)盤倉的任一檢測口區(qū)域內(nèi)移動，感應(yīng)到所述檢測口的兩側(cè)邊緣后停止移動，并分別定義為水平初始點和水平終點，由此確定水平中間點，并通過光盤庫控制器計算出此點相對于home位置水平方向零點的水平坐標(biāo)為a ；
[0061]同理，所述機械手帶動反射傳感器在所述目標(biāo)盤倉的檢測口區(qū)域內(nèi)移動，感應(yīng)到所述檢測口的上下邊緣后停止移動，并分別定義為垂直初始點和垂直終點，由此確定垂直中間點，并通過光盤庫控制器計算出此點相對于home位置垂直方向零點的垂直坐標(biāo)為b ；
[0062]由此所述檢測口的中點坐標(biāo)為(a，b)；
[0063]采用相同的步驟，計算得到目標(biāo)盤倉的另一檢測口的中點坐標(biāo)為(c，d)。
[0064]所述機械手移動至目標(biāo)光盤盒的具體步驟為，設(shè)目標(biāo)光盤盒中點的坐標(biāo)為(X1,Y1),通過方程式(y「b)/ (d-b) = (x「a)/ (c-a)和(x「a) (x「a) + (y「b) (y「b) = e/ 計算出目標(biāo)光盤盒的中點的坐標(biāo)(Xl，yi)，即目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置，光盤庫控制器根據(jù)此坐標(biāo)發(fā)出指令機械手移動相應(yīng)的水平位移量和垂直位移量至目標(biāo)光盤盒；機械手從目標(biāo)盤倉的檢測口移動至目標(biāo)光盤盒，所述水平位移量和垂直位移量分別為Xl_a和Yi_b,或X1-C和;機械手從home位置移動至目標(biāo)光盤盒，所述水平位移量和垂直位移量分別為X1和Y1 ;式中=X1為目標(biāo)光盤盒的中點相對于home位置的水平距離，Y1為目標(biāo)光盤盒的中點相對于home位置的垂直距離，a為所述檢測口的水平中間點相對于home位置的水平距離，b為所述檢測口的垂直中間點相對于home位置的垂直距離，θι為檢測口中心點到目標(biāo)光盤盒中點的距離。
[0065]實施本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0066]1.本發(fā)明的自動快速精準(zhǔn)定位方法，整體定位精度高，速度快，且無需人工干預(yù)調(diào)試，能自動一次完成實現(xiàn)每個光盤盒的準(zhǔn)確定位。
[0067]2.本發(fā)明建立了在定義home位置為坐標(biāo)原點的坐標(biāo)系內(nèi)，從水平和垂直兩個方向掃描光盤盒，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的二維定位的方法，這種相對位置的掃描定位使得即使光盤盒位置有偏差，也可以準(zhǔn)確定位。
[0068]3.本發(fā)明通過掃描位于盤倉兩側(cè)的檢測口來確定目標(biāo)盤倉相對于光盤庫home位置的實際位置，進(jìn)而依據(jù)目標(biāo)光盤盒在目標(biāo)盤倉內(nèi)的位置來確定目標(biāo)光盤盒的實際位置，因此可以降低對于光盤庫的置放要求，即使因為地面不平整造成光盤庫傾斜，也可以準(zhǔn)確定位光盤庫內(nèi)的任一光盤盒。
[0069]4.本發(fā)明與原來的光盤庫每次確定基準(zhǔn)點抽盤器都需要重復(fù)拉動多次相比，只需機械手一次從上至下或從下至上的移動便可以獲得多個抽片的準(zhǔn)確位置，所需定位時間大幅度縮短并減少了機械磨損。
[0070]5.本發(fā)明降低了對光盤庫以及光盤盒的工藝精度要求，可以進(jìn)一步降低生產(chǎn)加工的成本。
[0071]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置，其特征在于，包括水平滑軌(3)、豎直滑軌(4)、驅(qū)動裝置(2)和機械手(I);所述水平滑軌(3)包括設(shè)置在光盤庫頂部的上滑軌(31)和設(shè)置在光盤庫底部的下滑軌(32)，所述上滑軌(31)和下滑軌(32)為平行設(shè)置，所述豎直滑軌(4)在所述驅(qū)動裝置(2)作用下沿所述上滑軌(31)和下滑軌(32)水平移動，所述機械手(I)在所述驅(qū)動裝置(2)作用下沿所述豎直滑軌(4)上下移動； 所述定位裝置還包括與所述豎直滑軌(4)同步移動的home水平定位對射傳感器(7)，所述水平滑軌(3)的端部設(shè)置有與home水平定位對射傳感器(7)配合的水平擋片(8)；home豎直定位對射傳感器(12)設(shè)置于所述機械手(I)上，所述豎直滑軌(4)上設(shè)有與所述home豎直定位對射傳感器(12)配合的垂直擋片(13)，所述水平擋片(8)和垂直擋片(13)共同用于確定home位置； 所述機械手(I)上設(shè)有反射傳感器(9)，所述反射傳感器(9)與設(shè)置在光盤庫的盤倉(11)上面向機械手⑴一側(cè)的檢測口(10)相配合,用于確定盤倉(11)與home位置的相對位置，進(jìn)而確定所述盤倉(11)內(nèi)的光盤盒(15)與home位置的相對位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置，其特征在于，所述檢測口(10)設(shè)置于倉體(14)面向機械手(I)的側(cè)面兩端的非開口區(qū)域，在所述盤倉(11)的兩端分別設(shè)有至少一個檢測口(10);所述檢測口(10)為四邊形透光口或圓形透光口 ；所述倉體(14)的每個光盤盒(15)到所述檢測口(10)的中心點有確定的相對位置關(guān)系O
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位裝置，其特征在于，所述倉體(14)上設(shè)有凸臺(16)，所述光盤庫框架側(cè)壁(17)內(nèi)設(shè)有與所述盤倉(11)的凸臺(16)相配合的對射傳感器(18)，用于判斷盤倉(11)是否存在或是否移動過。
4.一種用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，包括以下步驟: SU home定位對射傳感器掃描擋片確定光盤庫的home位置； 52、光盤庫側(cè)壁上的對射傳感器掃描目標(biāo)盤倉上的凸臺以判斷目標(biāo)盤倉是否存在，若存在，則執(zhí)行步驟S3 ;若不存在，則發(fā)出報錯信號，終止操作； 53、機械手移動至目標(biāo)盤倉，設(shè)置于機械手上的反射傳感器掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口確定目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置； 54、根據(jù)目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)光盤盒在目標(biāo)盤倉內(nèi)的位置確定目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置，完成光盤盒的定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述步驟S4之后，還包括: 根據(jù)目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置，機械手從home位置移動至目標(biāo)光盤盒；或根據(jù)目標(biāo)光盤盒相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)盤倉的檢測口相對于home位置的實際位置，機械手從目標(biāo)盤倉的檢測口移動至目標(biāo)光盤盒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述確定home位置的具體方式為,在光盤庫初次啟動時,所述機械手帶動home水平定位對射傳感器和home垂直定位對射傳感器分別掃描水平擋片和垂直擋片,定義home水平定位對射傳感器掃描到水平擋片且home垂直定位對射傳感器掃描到垂直擋片的位置為home位置,其交點坐標(biāo)為(0,0)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述步驟S4之后，所述對射傳感器再次掃描盤倉上的凸臺判斷目標(biāo)盤倉是否移動過，若移動過，則所述機械手上的反射傳感器重新掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口，然后執(zhí)行步驟S4 ； 若判斷為未移動過，則直接執(zhí)行步驟S4。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述判斷盤倉是否移動過的具體方式為，當(dāng)目標(biāo)盤倉的位置發(fā)生變化后，所述凸臺的位置相應(yīng)的發(fā)生變化，不在所述對射傳感器中的發(fā)射端和接收端之間，所述對射傳感器感測到感應(yīng)訊號，則所述機械手上的反射傳感器重新掃描目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，所述目標(biāo)盤倉兩側(cè)的檢測口相對于home位置的實際位置通過以下方法得到: 1)機械手帶動反射傳感器在目標(biāo)盤倉的任一檢測口區(qū)域內(nèi)移動，感應(yīng)到所述檢測口的兩側(cè)邊緣后停止移動，并分別定義為水平初始點和水平終點，由此確定水平中間點，并計算出所述水平中間點相對于home位置水平方向零點的水平坐標(biāo)為(a，0)； 2)機械手帶動反射傳感器在所述目標(biāo)盤倉的檢測口區(qū)域內(nèi)移動，感應(yīng)到所述檢測口的上下邊緣后停止移動，并分別定義為垂直初始點和垂直終點，由此確定垂直中間點，并計算出所述垂直中間點相對于home位置垂直方向零點的垂直坐標(biāo)為(0，b)； 3)根據(jù)所述檢測口的水平中間點坐標(biāo)(a，0)及垂直中間點坐標(biāo)(0，b)，整理得到所述檢測口相對于home位置的中心坐標(biāo)為(a，b)； 依據(jù)上述步驟，計算得到目標(biāo)盤倉的另一檢測口相對于home位置的中心坐標(biāo)為(C，d)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或9所述的用于光盤庫光盤盒的自動快速精準(zhǔn)定位方法，其特征在于，根據(jù)目標(biāo)盤倉相對于home位置的實際位置以及目標(biāo)光盤盒在目標(biāo)盤倉內(nèi)的位置，通過公式
(yrb) / (d-b) = (x「a)/ (c-a)和(x「a) (x「a) + (y「b) (y^b) = e/ 可以求得機械手從home位置移動到目標(biāo)光盤盒所需的水平位移量X1和垂直位移量y1; 式中=X1為目標(biāo)光盤盒的中點相對于home位置的水平距離，yi為目標(biāo)光盤盒的中點相對于home位置的垂直距離，a為所述檢測口的水平中間點相對于home位置的水平距離，b為所述檢測口的垂直中間點相對于home位置的垂直距離，ei為所述檢測口的中心到目標(biāo)光盤盒中點的距離。
【文檔編號】G11B17/22GK104200821SQ201410412332
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】朱明 , 許長江, 賈小龍, 陳黎明 申請人:蘇州互盟信息存儲技術(shù)有限公司