一种光盘桶结构、光盘存取装置及存取方法与流程

1.本发明属于计算机数据存储技术领域，具体涉及一种光盘桶结构、光盘存取装置及存取方法。


背景技术：

2.大数据时代，需要一种能够廉价、方便、可靠、可信地长期保存海量数据的存储方式。光盘是一种适合廉价长期可信存储数据的存储介质，在无需特殊保存环境要求的情况下，蓝光光盘能够可靠地保存数据长达50年，玻璃光盘能够保存数据超过数千年。光盘是由毫米级别的塑料片和微米级别的膜涂层构成，其基础材料成本较低，在大量生产的情况下，光盘的成本可以降到很低。目前常用的蓝光光盘的容量为25gb、50gb、100gb等，容量为500gb的蓝光光盘也在逐渐进入消费者市场。
3.但是当前单张光盘容量和性能仍然有限，远低于主流到磁盘、固态盘和磁带，因此只能通过光盘库形式，通过系统保存上万张光盘。现有光盘库主要采用光盘匣形式保存一组光盘，其中日本松下公司、索尼公司，中国的中国华录集团都采用专用光盘匣的形式，例如华录和松下把12张光盘放置在一个专门的光盘匣中，而紫晶光电的光盘库取盘装置以光盘匣为单位存取光盘，当取盘时，把光盘匣从指定光盘库槽位中取出，机械移动到前端光盘驱动器处，然后机械地打开光盘匣，把每张光盘提取处理分别放到相应的光盘驱动器中，在放盘时，把相应光盘驱动器中的光盘通过特殊机械装置压到光盘匣中。广东紫晶信息存储有限公司的zl6120和zl12240光盘库也使用12张光盘作为一组统一进行机械存取，可以把12个光盘叠放在一起，在取放光盘时，盘匣转出，12张盘作为一个整体进行取放，通过特殊光盘取盘器手指进行逐张放置或者取放。总之，现有光盘匣结构增加了机械复杂度，而且光盘匣本身也占据空间，每个光盘匣最多放置十几张光盘，因此会降低光盘库整体的光盘放置密度。此外，这些光盘库不得不使用一组光盘作为数据存放单元，例如松下和华录把12张光盘作为一个整体，采用raid模式，但是每张光盘不能单独使用。对于长期数据保存而言，一组光盘中，有个别光盘遗失或者数据不可用，则即使同组内其他光盘都是好的，但是用户数据仍不可恢复。
4.目前购买批量光盘是光盘桶方式进行包装的，光盘桶整体是一个圆柱形塑料桶，圆柱体水平截面是一个圆形，其半径略大于光盘半径，使得光盘能够放置在其中。光盘桶底座是一个圆盘底面，底面中间可以有一个圆柱棒，这样当一组光盘能够以堆叠方式放置在光盘桶中，圆柱棒能够穿过所有光盘的中心孔，方便固定；但是这种简单地光盘桶结构无法直接应用于光盘库中。 因此需要一种简单、方便、可扩展放置百张光盘的光盘放置和存取装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一是提供一种光盘桶结构，作为光盘库存放光盘的基本容器。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种光盘桶结构，包括圆柱筒体，所述圆柱筒体底部设有底盘，所述底盘中心设有用于搁置光盘的圆环形上凸起，该圆环形上凸起由底盘向圆柱筒体顶部延伸，所述圆环形上凸起的内环半径大于光盘中心孔半径，所述圆柱筒体的侧壁上开设有一个至上而下的侧开槽，所述侧开槽的槽底不高于底盘上搁置的最下方光盘的上表面。
7.进一步的，所述底盘距离圆柱筒体底部边缘一定距离布置。
8.进一步的，所述底盘中心设有向下凹陷的圆环形下凸起，所述圆环形下凸起的下边沿与圆柱筒体侧壁的下表面齐平，所述圆环形下凸起与圆环形上凸起的内环相通，所述圆环形下凸起与圆环形上凸起的内环同心且半径相等。
9.进一步的，所述底盘下方的圆柱筒体侧壁上开设有一个或多个下开槽。
10.进一步的，所述圆柱筒体侧壁底部外表面设有若干个用于固定圆柱筒体的定位件。
11.进一步的，所述侧开槽为上宽下窄结构。
12.进一步的，所述圆环形上凸起外圈设有由底盘向上延伸的圆环形凸台，所述圆环形凸台的上表面低于圆环形上凸起的上表面高度。
13.进一步的，所述底盘上沿其周向设有向下凹陷形成的凹槽，所述凹槽内设有若干个用于固定圆柱筒体的固定螺丝孔。
14.另外，本发明还提供了一种光盘存取装置，包括机械臂、设置在机械臂上的取盘手指以及上述的光盘桶结构，所述机械臂上安装取盘手指的一端穿过圆柱筒体的侧开槽，且机械臂与侧开槽相互垂直布置，所述机械臂上的取盘手指垂直投影位于所述底盘中心，所述取盘手指上设有传感器。
15.本发明还提供了采用上述光盘存取装置的光盘存取方法，包括如下过程：取光盘时，机械臂带动取盘手指水平移动到光盘桶结构上方中心位置，根据当前取盘手指垂直位置和当前圆柱筒体内最上面光盘的位置，计算下移步数，然后机械臂沿着圆柱筒体的侧开槽从上到下移动，若移动过程中，传感器感受到不能下移，则取盘手指抓取盘；若移动到位，传感器无反应，则继续一步步下移，直到传感器有感应，取盘手指抓取光盘；然后更新圆柱筒体内最上面光盘的位置，结合机械臂在算法初始垂直位置，计算上移距离，机械臂带动取盘手指及抓取的光盘上移，终点高于圆柱筒体高度，再水平移动到下个位置；存放光盘时，机械臂带动取盘手指及光盘水平移动到光盘桶结构上方中心位置，根据当前取盘手指垂直位置和当前圆柱筒体内最上面光盘的位置，计算下移步数，然后机械臂沿着圆柱筒体的侧开槽从上到下移动，若传感器感受到不能下移，取盘手指放下光盘；若传感器无反应，并且下移指定步数后，到达现有光盘堆上方时，取盘手指放松，光盘自由落体落到光盘堆最上面，更新圆柱筒体内最上面光盘的位置。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供的这种光盘桶结构采用直接堆叠方式方式存放光盘，无需设置光盘固定结构，同时在圆柱筒体侧壁设计侧开槽的结构形式，以用于配合光盘存取设备来存取光盘，该光盘桶结构可直接应用于光盘库中存放光盘，而且存取操作简单，并可对单张光盘单独存取使用。
17.以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
18.图1是本发明光盘桶结构示意图；图2是本发明光盘桶结构的剖面示意图；图3是本发明实施例中光盘桶结构的下开槽结构示意图；图4是本发明实施例中光盘桶结构的定位件固定的俯视图；图5是本发明光盘存取装置的结构示意图；图6是本发明实施例中取光盘的流程示意图；图7是本发明实施例中存放光盘的流程示意图。
19.附图标记说明：1、圆柱筒体；2、侧开槽；3、圆环形上凸起；4、圆环形凸台；5、底盘；6、凹槽；7、圆环形下凸起；8、下开槽；9、定位件；10、固定螺丝孔；11、光盘；12、取盘手指；13、机械臂；14、机械臂主轴控制器。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种光盘桶结构，包括圆柱筒体1，该圆柱筒体1半径略大于存放光盘的半径，从而可通过圆柱筒体1侧壁对光盘11的存放进行限位；所述圆柱筒体1底部设有底盘5，所述底盘5中心设有用于搁置光盘11的圆环形上凸起3，该圆环形上凸起3由底盘5向圆柱筒体1顶部延伸，光盘11以垂直堆叠方式放置于圆柱筒体1内，通过圆环形上凸起3使得位于最下面的光盘11与底盘5之间有一定间距，便于光盘11的抓取，同时所述圆环形上凸起3的内环半径大于光盘11中心孔半径，方便抓取光盘装置能插入最下面光盘的中心孔进行抓取光盘11；所述圆柱筒体1的侧壁上开设有一个至上而下的侧开槽2，侧开槽2的宽度大于取盘用机械臂宽度，保证取盘用机械臂上下无障碍移动，优化的，侧开槽2为上宽下窄结构，其整体侧视图呈一个倒的长梯形，所述侧开槽2的槽底不高于底盘5上搁置的最下方光盘的上表面，以保证机械臂移动能够抓取圆柱筒体1内最下面的光盘。本实施例提供的这种光盘桶结构简单，采用直接堆叠方式方式存放光盘，无需设置光盘固定结构，同时在圆柱筒体侧壁设计侧开槽的结构形式，以用于配合光盘存取设备来存取光盘，该光盘桶结构可直接应用于光盘库中存放光盘，而且存取操作简单，并可对单张光盘单独存取使用。
24.可优选的，如图2所示，所述底盘5距离圆柱筒体1底部边缘一定距离布置，以便该光盘桶结构放置时的固定安装。所述底盘5中心设有向下凹陷的圆环形下凸起7，该圆环形下凸起7可在该光盘桶结构于底座上安装时，与底座上相应结构相配合，起到限位的作用；具体的，所述圆环形下凸起7的下边沿与圆柱筒体1侧壁的下表面齐平，所述圆环形下凸起7与圆环形上凸起3的内环相通，所述圆环形下凸起7与圆环形上凸起3的内环同心且半径相等，即圆环形下凸起7可以是由圆环形上凸起3壁向下延伸而形成。
25.对于本实施例中光盘桶结构于底座上安装时的固定方式，在一些实施方式中，如图3所示，可以在所述底盘5下方的圆柱筒体侧壁上开设有一个或多个下开槽8，通过该下开槽8能够卡住底座上的固定杆结构，从而将该光盘桶结构固定安装在底座上。在其他实施方式中，如图4所示，可以在所述圆柱筒体1侧壁底部外表面设有若干个用于固定圆柱筒体的定位件9，该定位件9可以与底座上卡槽类结构进行配合限位固定，同时该定位件9还可起到增强该光盘桶结构底部强度的作用。
26.进一步的，如图4所示，所述底盘5上沿其周向设有向下凹陷形成的凹槽6，所述凹槽6内设有若干个用于固定圆柱筒体1的固定螺丝孔10，通过固定螺丝孔10进一步对光盘桶结构进行固定，使其固定在底座上的固定位置。
27.可优选的，如图2所示，所述圆环形上凸起3外圈设有由底盘5向上延伸的圆环形凸台4，所述圆环形凸台4的上表面低于圆环形上凸起3的上表面高度，即圆环形凸台4与圆环形上凸起3形成台阶结构，便于光盘11的抓取。
28.如图5所示，本实施例还提供了一种光盘存取装置，包括机械臂13、设置在机械臂13上的取盘手指12以及上述的光盘桶结构，所述机械臂13上安装取盘手指13的一端穿过圆柱筒体1的侧开槽2，且机械臂13与侧开槽2相互垂直布置，机械臂13的另一端连接机械臂主轴控制器14，该机械臂主轴控制器14和上述光盘桶结构均安装于底座上，所述机械臂13上的取盘手指12垂直投影位于所述底盘5中心，所述取盘手指12上设有传感器；通过机械臂主轴控制器14可控制机械臂13沿圆柱筒体1的侧开槽2上下移动，并通过取盘手指12在圆柱筒体1内存放或抓取光盘11。
29.采用上述光盘存取装置进行光盘存取的具体过程如下：如图6所示，取光盘11时，机械臂13带动取盘手指12水平移动到光盘桶结构上方中心位置，根据当前取盘手指12垂直位置和当前圆柱筒体1内最上面光盘11的位置，计算下移步数，然后机械臂13沿着圆柱筒体1的侧开槽2从上到下移动，若移动过程中，传感器感受到不能下移，则取盘手指12抓取盘；若移动到位，传感器无反应，则继续一步步下移，直到传感器有感应，取盘手指12抓取光盘11；然后更新圆柱筒体1内最上面光盘11的位置，结合机械臂13在算法初始垂直位置，计算上移距离，机械臂13带动取盘手指12及抓取的光盘11上移，终点高于圆柱筒体1高度，再水平移动到下个位置。
30.如图7所示，存放光盘11时，机械臂13带动取盘手指12及光盘11水平移动到光盘桶结构上方中心位置，根据当前取盘手指12垂直位置和当前圆柱筒体1内最上面光盘11的位置，计算下移步数，然后机械臂13沿着圆柱筒体1的侧开槽2从上到下移动，若传感器感受到不能下移，取盘手指12放下光盘11；若传感器无反应，并且下移指定步数后，到达现有光盘堆上方时，取盘手指12放松，光盘11自由落体落到光盘堆最上面，更新圆柱筒体1内最上面光盘11的位置。
31.以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。