專利名稱：儲存和輸送相同大小的盤片用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種儲存和輸送相同大小的盤片用的裝置，該盤片主要是指高密度軟盤數(shù)據(jù)存儲體，至少配備一只盤片盒。
經常提到的可存放高密度軟盤的這類裝置稱之為CD-Wechsler(光盤轉換器)。這種CD-Wechsler通常可存放6至10張光盤(CD)。用這種悉知的CD-Wechsler存放數(shù)量較多的光盤時，既占面積且尺寸也大，因為每張光盤都附加一只特制塑料盤，在存取光盤時，該塑料盤就移動到一張確定的光盤上。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張光盤之間。通過一個位置固定的機械夾具從一個相對于夾具來講是可以移動的盤片盒的位置中，或者通過一個可移動夾具從一個位置固定的盤片盒中取出一張光盤，并將它傳遞到光盤唱機上。在某一種情況中，盤片盒不能持續(xù)移動，直到被取出的光盤重新用夾具放回到盤片盒中的原始位置為止。然后從盤片盒中取出另外一張所需光盤時才能繼續(xù)移動。這一過程導致了更換光盤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對盤片盒的機械震動非常敏感，這種震動會使光盤滑動或掉下來，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盤時，非常費時且一般只能由專業(yè)人員才能勝任。
這兩種熟悉的系統(tǒng)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(fā)明的任何是設計一種可儲存和輸送相同大小的盤片用的裝置，用該裝置能在一個盡可能小的空間里儲存盡可能多的盤片，使存取一張確定的盤片盡可能簡單、快速。
根據(jù)發(fā)明所述，具有儲存和輸送盤片功能的裝置解決了由權利要求1中提到的主要任務。之后，對開始時提到的至少帶一只盤片盒的裝置進行制作，使盤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(guī)定使其正好在螺距間可放一張盤片。
根據(jù)發(fā)明所述可以知道，大小相同的盤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，盤片排列時，至少盤片的邊緣區(qū)與螺旋件的螺距嚙合。此外還可以知道，圓形盤片能借助裝在支承上、可傳動的螺旋件的旋轉完成輸送任務，如果盤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盤片，有著特別的好處，因為能達到相對較高的堆積厚度。兩張盤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(yōu)點是盤片的輸送也不需要其它附加的媒介體，如特制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(jù)發(fā)明所述，該裝置也可以很簡單地通過耦合來擴充多個盤片盒。此外，盤片的交替，如拿掉和加上去等更簡單化，并且每個人都能進行操作。
在這里還必須明確指出，根據(jù)發(fā)明要求，該裝置不僅可以存儲和輸送高密度軟盤存儲體，而且也適用于其它盤片，如唱片、圓盤等。
如果螺旋件的螺距與盤片的厚度相符合，即螺旋件成為盤片的托座時，特別有利于任一時刻存儲和輸送盤片。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，那么隨意存取排列在盤片盒中已確定的盤片就又快又好。無芯元件如螺旋線適合于螺旋件，有芯元件如蝸桿同樣適合做螺旋件。
螺旋件的材料，即它的表面質地的選擇完全取決于存儲和輸送的盤片。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盤片表面不受損傷。同樣地，螺旋件也可以用與盤片材料相同的材料制成。
為了確保盤片在輸送過程中的存放穩(wěn)定性，在一只盤片盒中排列多個螺旋件較合適。這些螺旋件分布于盤片的四周上，并且夾住盤片。如果螺旋件的旋轉運動是耦合的，那么不論是盤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。也可以在盤片邊緣設立支撐物和導向裝置，如導桿，作為輸送用的螺旋件的附加裝置。
尤其是，如果將根據(jù)發(fā)明所述的裝置作為整個系統(tǒng)的模塊來使用，如將盤片放到唱機上，那么如果再有機械手的話則效果更好。該機械手在盤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盤片一格一格移動到盤片盒中的一個相應的終端位置上。用機械手可隨意取出在盤片盒終端位置上的盤片，并傳遞到其它裝置中去。除此之外，還可以借助機械手的幫助將盤片在盤片盒中定位。作為附加的裝置，可以考慮其他一些盤片盒，或者一臺光盤唱機，或者具有其他功能的盤片以及其他的裝置。
特別是，如果該裝置具有至少是二只基本上相同長度、且平行排列的盤片盒結構，且配備一個比盤片盒總長還長的螺旋件，并在盤片盒兩端至少配備一只機械手，用該機械手可以隨意地存取在任何一只盤片盒中的任何一張在終端位置的盤片，這樣的話就更合適了。這樣一種結構實際上是盤片盒裝置的簡單擴展，在這種結構中存取一張已確定的盤片的時間與只在一只盤片盒中存取盤片相比沒有本質上的區(qū)別。通過單個盤片盒的平行排列和在兩只盤片盒中的任一只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只相同長度、平行排列的盤片盒結構可以很簡單地實現(xiàn)盤片的循環(huán)或者說循環(huán)輸送，這樣兩只盤片盒的螺旋件運動必須與盤片盒的布置相耦合。這種情況中至少要有一只機械手是作為傳遞機械手，這樣它就可以隨意取出任何一只盤片盒終端位置上的盤片，并將它傳遞到另外一只盤片盒的終端位置上。如果安置在盤片盒另一端的機械手也具有傳遞機械手的功能，那么在一次循環(huán)運動中可以將盤片從一只盤片盒傳到另一只盤片盒中。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(huán)運動中取出已確定的盤片，并將盤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，其運動與盤片盒螺旋件的旋轉運動是耦合的，那么，根據(jù)所述的這種盤片盒結構在整個傳動循環(huán)中就顯得比較有利。機械手運動與螺旋件旋轉運動的協(xié)調，即傳送方向和傳遞速度的協(xié)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(fā)明中提到的裝置簡單加以擴充，用這種方法可控制盤片盒螺旋件的旋轉運動和/或機械手的運動，并且/或者使之程序化。在數(shù)據(jù)庫中使用PC-控制裝置以及借助網絡可以對已確定的盤片的直接選擇以及對盤片排列順序進行編程。這種情況特別適合于在CD(光盤)-范圍內的應用，如果音樂標題的順序可以自動調入程序的話。
應用本發(fā)明裝置，儲存和輸送中間有通孔的盤片時，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盤片的通孔中，使夾具在通孔的邊緣產生夾持作用，以此達到盤片的儲存和輸送。如果傳遞機械手具有至少二個相互錯開分布、每次取一張盤片的可活動銷釘式夾具的話，那么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?shù)膹椈善?，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(jù)錐形銷釘移動的方向要么使彈簧片分開壓緊，要么由于彈簧片具有的回轉力而使之靠近。這也就是說，通過操作，確切地講通過錐形銷釘?shù)囊苿樱脧椈善臉嬙焓箠A具隨意活動或停止。為了固定銷釘?shù)南鄬ξ恢茫梢耘鋫湎鄳妮S套或卡槽。
根據(jù)本發(fā)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。借助圖示大既地解釋了通過本發(fā)明理論加以擴展及深化的應用實例。在示意圖中，

圖1是盤片盒結構的俯視圖，圖2是圖1中描述的盤片盒結構的正視圖，圖3a-c是機械手工作原理，圖4為銷釘式夾具的結構。
圖1是兩只平行排列的盤片盒2和3的俯視圖，圖中盤片盒2和3可以各自或者共用一只盒子包裝，但這里沒有表示出。實例中的盤片盒2和3互相完全對稱，因此以后的圖示主要按盤片盒2來加以說明。在盤片盒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、裝在支承上的螺桿組成，這些螺旋件具有相同形狀的螺距10。在盤片盒2中，螺桿4、5和6的螺距正好可以與盤片嚙合，這里指的是用于多張光盤(CD)1。與此相應的盤片盒3則由螺桿7、8或9構成。此外，在俯視圖中還表示出固定桿11，它們與盤片盒2和3中的螺桿4和9是平行排列的。固定桿11可以作為光盤(CD)1的導軌，根據(jù)盤片盒2、3的內部旋轉方向，通過螺桿4、5、6;7、8、9的旋轉運動將光盤(CD)1輸送到用雙箭頭表示的方向中。盤片盒2、3的螺桿4、5、6;7、8、9的每一次旋轉都將光盤1慢慢移動到各自的方向中。根據(jù)螺桿導程以及材料的安排和與光盤及其它盤片表面性能有聯(lián)系的螺桿表面特征，在輸送運動中光盤及其它盤片就會隨之一起旋轉。
圖2是圖1的正視圖。由此可以看出，盤片盒2、3中的光盤各自用三根螺桿4、5、6或7、8、9夾住并輸送，這些螺桿分布在光盤周圍用于夾住光盤。箭頭S1表示將盤片盒2中的光盤移至盤片盒3，即每次將1張光盤從盤片盒2的終端位置移到盤片盒3中相應的終端位置。在這種結構中，固定桿11比二只盤片盒2和3的螺桿4、5、6;7、8、9短，在圖1中可以很清楚地看出。光盤1在傳遞過程中需要配備一只機械手，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的盤片盒結構2、3的側面圖，圖3a-c的右面一欄則是相對應的正視圖。在盤片盒2、3的端部被稱為M2的機械手可單獨將一只盤片盒中的光盤1傳遞到另一只盤片盒中，由此實現(xiàn)了二只盤片盒2、3中的光盤1的循環(huán)運動。被稱為M1的機械手不僅可以將光盤1從一只盤片盒傳送到另一只盤片盒，而且還可以將光盤1取出并送到其它裝置中，例如，送到一臺光盤唱機P2的一塊滑塊上。箭頭S2表示的方向是光盤1被機械手M1夾住并傳遞到一臺光盤唱機P2上時的過程。當機械手M1將光盤1從P2中取出并重新放回到盤片盒2或3中的一只盒子中時其方向完全相反。正視圖中表示應用本發(fā)明裝置可以很好地把二只光盤唱機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(jù)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的回轉力而靠近。彈簧片15與錐形銷釘14的相對位置可以用一只軸套16固定。夾具13作為機械手的一個組成部分可以插入光盤1的通孔12并夾緊，這樣彈簧片15的鉤形末端由于銷釘14的移動而分開壓緊。由此彈簧片15的鉤形末端在光盤1的通孔12邊緣區(qū)產生了夾持作用，這樣機械手就可以可靠地將光盤1抓住并輸送。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。光盤1被傳遞完后，可以通過銷釘14朝相反方向的再一次移動而使夾持作用松開。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(xiàn)。
有關其它在圖示中沒有說明的特點請參閱概述中的描述。
最后要強調的是發(fā)明中所闡述的觀點不受前面提到過的結構的限制。該理論也適用于其它一些裝置，如根據(jù)被儲存和輸送的盤片尺寸和功能而設計的裝置。
權利要求
1.一種儲存和輸送盤片(1)用的裝置，其中的盤片主要指高密度軟盤數(shù)據(jù)存儲體，該裝置至少配備一只盤片盒，其特征在于盤片盒(2，3)至少有一個傳送裝置，其排列與尺寸至少與盤片(1)的邊緣區(qū)相吻合。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于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)，各盤片(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(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于螺旋件(4、5、6;7、8、9)的螺距與盤片(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)成為盤片(1)的托座。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的裝置，其特征在于螺旋件(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(jù)權利要求2至4中任一所述的裝置，其特征在于螺旋件(4、5、6;7、8、9)是由螺旋線和螺桿組成。
6.根據(jù)權利要求2至5中任一所述的裝置，其特征在于盤片盒(2、3)有多個螺旋件(4、5、6;7、8、9)，它們分布在盤片的邊緣并夾住盤片。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置置，其特征在于螺旋件(4、5、6;7、8、9)的旋轉運動是耦合的。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一所述的裝置，其特征在于在盤片(1)邊緣起作用的還有其它支撐和導向裝置，主要指導桿(11)。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一所述的裝置，其特征在于至少配備一只可存取已至盤片盒(2、3)終端位置的盤片(1)的機械手(M1、M2)。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于機械手(M1、M2)的安置和結構要正好能取出盤片盒(2、3)中的盤片(1)，并將它們傳送到其它裝置中，另外還可以將盤片(1)在盤片盒(2、3)中定位。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一所述的裝置，其特征在于至少有二只基本相同長度、平行排列、定向安置的盤片盒(2、3)，盤片盒(2、3)中每只盒子至少有一個超過盤片盒總長的螺施件(4、5、6;7、8、9)，并在盤片盒的兩個端部至少配備一只機械手(M1、M2)，用它可以隨意存取處于盤片盒終端位置上的盤片(1)。
12.根據(jù)權利要求11所述的裝置，其特征在于盤片盒(2、3)的螺旋件(4、5、6;7、8、9)的旋轉運動要與盤片盒的布置相耦合。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的裝置，其特征在于兩只機械手中至少有一只是傳遞機械手(M2)，這樣就可隨意取出在一只盤片盒(2、3)中的盤片(1)，并傳送到另一只盤片盒(2、3)中定位。
14.根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于傳遞機械手(M2)與盤片盒(2、3)的螺旋件(4、5、6;7、8、9)的旋轉運動及盤片盒的布置相耦合。
15.根據(jù)權利要求1至14中任一所述的裝置，其特征在于所考慮這些方法是為了使盤片盒螺旋件(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(jù)權利要求1至15中任一所述的裝置，其特征在于使用本裝置用來儲存取和輸送帶有一個通孔(12)的盤片(1)。
17.根據(jù)權利要求16所述的裝置，其特征在于機械手(M1、M2)有一個銷釘式樣、可活動的夾具(13)，該夾具插入盤片(1)的通孔(12)，并在通孔(12)邊緣區(qū)產生夾持作用。
18.根據(jù)權利要求13至16中任一及權利要求17所述的裝置，其特征在于傳送機械手(M1、M2)至少有兩個相對錯開排列且可活動的銷釘式夾具(13)，用于夾持每一張盤片(1)。
19.根據(jù)權利要求17或18所述的裝置，其特征在于銷釘式夾具(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，錐形銷釘由于彈簧片的布置結構而可以移動。
全文摘要
一種儲存和輸送盤片用裝置，它至少配備一只盤片盒，該裝置的盤片盒至少有一個傳遞裝置，其安置和尺寸大小與盤片的邊緣相吻合。
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(yōu)先權日1992年7月20日
發(fā)明者馬丁·施泰特爾 申請人:馬丁·施泰特爾