CN103366775A - 一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：该方法包括下步骤： 1 ）机械手移动至指定光盘盒处，打开相应光盘盒中的光盘盒内匣； 2 ）机械手抓起 N 张光盘，并关闭光盘盒内匣； 3 ）载有光盘的机械手移动到目标托盘的位置，并将所载的 N 张光盘全部放入目标托盘； 4 ）机械手从目标托盘抓起 N-1 张光盘； 5 ）载有 N-1 张光盘的机械手移回原光盘盒处，打开相应光盘盒中的光盘盒内匣； 6 ）机械手将抓取的 N-1 张光盘放回相应的光盘盒内匣，然后关闭光盘盒内匣；本发明可显著地提高光盘库存储密度和设备的空间利用率。

Description

一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法

技术领域

本发明涉及一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法。

背景技术

光盘库是一种以标准化光盘为数据存储媒介的光机电一体化的海量数据存储设备。光盘库通过数据通信接口与计算机相连，并通过光盘库的管理软件使光盘库中所有光盘上的数据全自动地提供给用户。同时，用户也可以很方便地向光盘库中的光盘上写入数据。因此，光盘库被广泛应用于数据的长期归档保存。盘库的结构原理如图1所示。这种光盘库由光盘片匣，光驱，机械手组件和控制单元组成，其中机械手组件包括机械手抽盘器，机械手抓盘器以及具有垂直与水平两个轴向运动的机械手位移装置。机械手抽盘器和机械手抓盘器可以随着机械手位移装置升降及左右移动。机械手抽盘器用来抽出和推入光盘片匣中的指定光盘托盘，机械手抓盘器则用于抓取光盘托盘中的光盘。

当读写光盘数据时，机械手根据控制单元的指令调用相应的光盘，此时，机械手移动到适合的位置，机械手抽盘器抽出光盘匣中指定位置的光盘托盘，机械手抓盘器将该光盘托盘中的光盘从光盘的中心孔处抓起，机械手抽盘器再将光盘托盘推回到关闭位置，此时机械手位移装置将载有光盘的机械手运送到指定光驱的位置，控制单元发指令将该光驱的托盘打开，机械手将所载光盘放入光驱托盘，控制单元发指令将光驱的托盘关闭，由此完成了光盘从光盘托盘到光驱的装载过程。将光盘从光驱返还到光盘托盘的操作，步骤上与上述过程正好相反。

现有技术中，光盘库中占据空间最多的是光盘的存放部分，它通常由多个模块化的光盘匣构成。常用光盘匣的一种典型结构如图2所示。一般的，光盘匣设有多个置放光盘的光盘托盘，目的是可以按需要由机械手将所需的光盘托盘抽出，从而实现上述自动化运载光盘的功能。显而易见，这种托盘占据了大量空间，处于机械稳定性考虑，光盘托盘不可能做得太薄太短。因此现有光盘库单位物理尺寸内所容纳的光盘数量相对较少，与磁盘和磁带相比光盘库作为近线存储设备，在有效空间利用率上远远落后于磁盘阵列和磁带库。

很明显，最大限度节省空间的光盘放置方法是像桶装光盘包装那样将光盘直接叠放在一起。但这样做的问题是无法用现有的抽盘式抓盘方法来获得所需叠放光盘中的任意一张光盘。对于这种多张光盘直接叠放的形式，一种已知的方法是机械手抓盘器每次抓取所叠放光盘最上面的一张光盘，并重复这个动作，直至抓到所需的那张光盘，事实上，光盘自动刻录打印机（CD Autoloader）和某些光盘库就是以这种抓盘方式工作的。显而易见，对于要随机调取任意一张光盘的技术需求而言，这种抓盘方法的效率是很低的，达不到现有光盘库的抓盘速度指标。

发明内容

本发明目的是：提供一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其可在新的光盘库构架下对紧密排列的光盘盒以及盒内直接叠放的光盘进行任意的随机抓取操作，显著地提高光盘库存储密度和设备的空间利用率，使得光盘库的容量在常规的机箱、机柜内得以最大化。

本发明的技术方案是：一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：该方法包括下步骤：

1）机械手移动至指定光盘盒处，打开相应光盘盒中的光盘盒内匣；

2）机械手抓起N张光盘，并关闭光盘盒内匣；

3）载有光盘的机械手移动到目标托盘的位置，并将所载的N张光盘全部放入目标托盘；

4）机械手从目标托盘抓起N-1张光盘；

5）载有N-1张光盘的机械手移回原光盘盒处，打开相应光盘盒中的光盘盒内匣；

6）机械手将抓取的N-1张光盘放回相应的光盘盒内匣，然后关闭光盘盒内匣。

所述机械手具有抽盘器、多盘抓盘器及带动抽盘器、多盘抓盘器升降及水平移动的机械手位移装置，在所述步骤1）、2）、5）、6）中，机械手对光盘盒内匣的打开及关闭操作均由其抽盘器来完成，在所述步骤2）、3）、4）、6）中，机械手对光盘的抓取及放下操作均由其多盘抓盘器来完成。上述机械手的移动及停止、以及其抽盘器和多盘抓盘器的操作动作均是由光盘库的控制器控制而实现的。

本发明进一步的技术方案是：所述目标托盘为光驱的光驱托盘或中转托盘。当目标托盘为光驱的光驱托盘时，在所述步骤3）中，当载有光盘的机械手移动到目标托盘的位置时，控制器发指令将该光驱的光驱托盘打开，然后机械手将所载的N张光盘全部放入目标托盘。在所述步骤4）中，抓盘器从步骤3）的光驱托盘中抓起N-1张光盘后，控制器发指令将光驱的光驱托盘关闭。当目标托盘为中转托盘时，在所述步骤4）中，抓盘器从步骤3）的目标托盘中抓起N-1张光盘后，控制器发指令将中转托盘中第N张光盘再做进一步处理。所述中转光盘是其它可以对光盘进行有意义操作的设备，例如光盘打印机的光盘托盘，光盘检测仪器的光盘托盘以及光盘粉碎机的光盘托盘，还可以是光盘暂时存放处，光盘输入、输出邮箱，供其它机械手使用的中转平台等。

所述光盘盒内匣内光盘的叠放为同心叠置，该同心叠置通常有两种，一种是：光盘盒内匣内多张光盘的叠放方向为上下同心叠置，其光盘盒内匣内光盘叠放后的中心轴线呈纵立设置；另一种是：所述光盘盒内匣内多张光盘的叠放方向为竖立同心叠置，其光盘盒内匣内光盘叠放后的中心轴线呈水平方向设置。本发明优选前种光盘的叠放方式。

所述抓盘器可以为从光盘中心圆孔伸入并实施抓取的中心圆孔抓盘器。也可为从光盘边缘多点实施抓取的边缘多点抓盘器。本发明优选的抓盘器为中心圆孔抓盘器。该抓盘器还可配备传感器，用于检测直接叠放光盘之间的缝隙。传感器优选光电传感器。

本发明的优点是：

1．现有技术中，光盘库内的各光盘托盘一般只能放置一张光盘，这样光盘库的空间利用率很低，与原有技术相比，本发明直接在光盘盒内匣内叠放多张光盘，提高光盘库存储密度和设备的空间利用率，使得光盘库的容量在常规的机箱、机柜内得以最大化。

2．与原有技术相比，本发明采用多盘抓盘器，改变了光盘抓盘器每次工作只能抓取、放置一张光盘的工作模式，极大的提高了光盘库的工作效率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为现有技术中光盘库的结构示意图；

图2为现有技术中光盘匣示意图；

图3为本发明具体实施例的光盘盒示意图；

图4为本发明具体实施例的机械手示意图；

图5为本发明具体实施例多盘抓盘器从光盘盒内盒抓取N个光盘的示意图；

图6为本发明具体实施例多盘抓盘器向光驱托盘放入N个光盘的示意图；

图7为本发明具体实施例多盘抓盘器从光驱托盘抓取N-1个光盘的示意图；

图8为本发明具体实施例中光盘的一种叠放方式示意图；

图9为本发明具体实施例中光盘的另一种叠放方式示意图；

图10为本发明具体实施例的局部立体图。

其中：1机柜；2光盘盒；21光盘盒外壳；22光盘盒内匣；3机械手；31抽盘器；32多盘抓盘器；33机械手位移装置；331水平导轨；332垂直导轨；4控制器；5光盘；6光驱；61光驱托盘。

具体实施方式

实施例：如图3至图10所示，一种用于实施本发明的光盘库，包括机柜1、控制器4、光驱6、受控制器4控制的机械手3以及若干光盘盒2，所述光盘盒2包括光盘盒外壳21及与光盘盒外壳21滑动配合的光盘盒内匣22，所述机械手3具有抽盘器31、多盘抓盘器32及带动抽盘器31、多盘抓盘器32升降及水平移动的机械手位移装置33，机械手位移装置33又包括水平导轨331及垂直导轨332。所述多盘抓盘器32为现有技术（如：公开号为202404897U的用于光盘库的自动抓盘器专利等），本发明就不详细说明了，所述各光盘盒内匣22内均叠放有M张光盘5，光盘5之间没有任何衬垫物。

上述光盘盒内匣22内光盘5的叠放为同心叠置，该同心叠置通常有两种，一种是：光盘盒内匣22内光盘5的叠放方向为上下同心叠置，其光盘盒内匣22内光盘5叠放后的中心轴线呈纵立设置；另一种是：所述光盘盒内匣22内光盘5的叠放方向为竖立同心叠置，其光盘盒内匣22内光盘5叠放后的中心轴线呈水平向设置。但本发明优选前种光盘5的叠放方式。

上述多盘抓盘器32可以为从光盘5中心圆孔伸入并实施抓取的中心圆孔抓盘器，也可为从光盘5边缘多点实施抓取的边缘多点抓盘器。本发明优选的多盘抓盘器32为中心圆孔抓盘器（如：公开号为202404897U的用于光盘库的自动抓盘器专利）。该抓盘器还可配备传感器，用于检测直接叠放光盘之间的缝隙。传感器优选光电传感器。

本发明要求保护一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，配合本实施例的图来说，光盘库需要读写某光盘盒内匣22 中M张光盘5中的第N张光盘5数据时，其N≤M，需要以下步骤：

1）控制器4控制机械手3移动至指定光盘盒2处，抽盘器31抽出相应光盘盒中的光盘盒内匣22；

2）多盘抓盘器32抓起N张光盘5，抽盘器31将光盘盒内匣22推回到关闭位置；

3）机械手位移装置33将载有光盘5的多盘抓盘器32运送到指定光驱6的位置，控制器发指令将该光驱6的光驱托盘61打开，多盘抓盘器32将所载的N张光盘5全部放入光驱托盘61；

4）多盘抓盘器从步骤3的光驱托盘61中抓起N-1张光盘，然后控制器4发指令将光驱6的光驱托盘61关闭；

5）机械手位移装置33将载有N-1张光盘5的多盘抓盘器32运送回到原光盘盒2处，抽盘器31抽出相应光盘盒2中的光盘盒内匣22；

6）多盘抓盘器32将抓取的N-1张光盘5放回相应的光盘盒内匣22，然后抽盘器31将光盘盒内匣22推回到关闭位置。

在上述步骤6）完成后，且光盘库完成对所取出的第N张光盘的读写操作后，还需要一个光盘5放回的步骤，该步骤为：机械手位移装置33将多盘抓盘器32移动到相应光驱6的位置，控制器4发指令将该光驱6的光驱托盘61打开，多盘抓盘器32从该光驱托盘61中抓起该张光盘，然后控制器4发指令将光驱6的光驱托盘61关闭，机械手位移装置33将载有光盘5的多盘抓盘器32运送回到原光盘盒2处，抽盘器31抽出相应光盘盒2中的光盘盒内匣22，多盘抓盘器32将原先取出的光盘5放回并叠放于该光盘盒内匣内光盘的最上方，最后抽盘器31将光盘盒内匣22推回到关闭位。该光盘盒内匣内22直接叠放的光盘5，它们的叠放位置和顺序不是固定的。每张光盘5当前所处的物理位置是由控制器4记忆的。这样做的好处是光盘盒2中的光盘5，可以用于多个并行的读写进程，这些进程彼此之间不必相互等待，也不必为恢复固定的位置关系而做更多额外的移盘操作，所以这种抓盘方法非常适合多个驱动器多张光盘的并行操作。

本发明可在新的光盘库构架下对紧密排列的光盘盒2以及盒内直接叠放的光盘5进行任意的随机抓取操作，显著地提高光盘库存储密度和设备的空间利用率，使得光盘库的容量在常规的机箱、机柜内得以最大化。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：该方法包括下步骤：

1）机械手（3）移动至指定光盘盒（2）处，打开相应光盘盒（2）中的光盘盒内匣（22）；

2）机械手（3）抓起N张光盘（5），并关闭光盘盒内匣（22）；

3）载有光盘（5）的机械手（3）移动到目标托盘（7）的位置，并将所载的N张光盘（5）全部放入目标托盘（7）；

4）机械手（3）从目标托盘（7）抓起N-1张光盘（5）； 

5）载有N-1张光盘（5）的机械手（3）移回原光盘盒（2）处，打开相应光盘盒（2）中的光盘盒内匣（22）；

6）机械手（3）将抓取的N-1张光盘（5）放回相应的光盘盒内匣（22），然后关闭光盘盒内匣（22）。

2.根据权利要求1所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：所述机械手具有抽盘器、多盘抓盘器及带动抽盘器、多盘抓盘器升降及水平移动的机械手位移装置，在所述步骤1）、2）、5）、6）中，机械手对光盘盒内匣（22）的打开及关闭操作均由其抽盘器来完成，在所述步骤2）、3）、4）、6）中，机械手对光盘的抓取及放下操作均由其多盘抓盘器来完成。

3.根据权利要求1所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：所述目标托盘（7）为光驱（6）的光驱托盘（61）。

4.根据权利要求3所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：在所述步骤3）中，当载有光盘（5）的机械手（3）移动到目标托盘的位置时，控制器发指令将该光驱（6）的光驱托盘（61）打开，然后机械手（3）将所载的N张光盘（5）全部放入目标托盘（7）。

5.根据权利要求4所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：在所述步骤4）中，抓盘器（32）从步骤3）的光驱托盘（61）中抓起N-1张光盘（5）后，控制器（4）发指令将光驱（6）的光驱托盘（61）关闭。

6.根据权利要求1所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：所述目标托盘（7）为中转托盘。

7.根据权利要求6所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：在所述步骤4）中，抓盘器（32）从步骤3）的目标托盘（7）中抓起N-1张光盘（5）后，控制器发指令将目标托盘（7）中第N张光盘再做进一步处理。

8.根据权利要求1所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：所述光盘盒内匣（22）内多张光盘（5）的叠放为同心叠放。

9.根据权利要求1所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：所述抓盘器（32）为从光盘中心圆孔伸入并实施抓取的中心圆孔抓盘器。

10.根据权利要求1所述的一种多张直接叠放光盘的随机抓取方法，其特征在于：所述抓盘器（32）为从光盘边缘多点实施抓取的边缘多点抓盘器。

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