JPH09188416A - 吸引装置を用いてスタックから円盤状の対象を除去及び移動する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 その手段の吸引開口で所定の期間真空を発生
する対向力に対して可動である手段を有する吸引装置を
有する自動化された環境でスタックから円盤状の対象
（ＣＤ）を安全、簡単、穏やかに除去及び移動する装置
を提供する。 【解決手段】 該手段はそれぞれ同軸に配置された開放
された端を有し、その開放端と共に互いの方向に摺動可
能であり、真空が形成されたときに所定の大きさ及び路
の漏洩気流が該対象の除去に対して所定の期間で充分に
形成されるように相互に動く範囲で実質的に気密に密閉
されるＵ字型中空要素を含む。更に該可動な手段上にセ
ンサとスキャンマークを有するセンサ装置と、スタック
の上から吸引装置によりピックアップされた対象のため
に２つの旋回可能な保持要素が設けられた受容装置が設
けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸引装置を用いてス
タックから円盤状の対象を除去及び移動する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】情報担体（コンパクトディスク、フロッ
ピーディスク、ディスケット、又はレコード）のような
円盤状の対象を除去及び移動する上記の型の装置が知ら
れている。弾性材料で作られた２つのベローズユニット
を含む手段を有する吸引装置を有するスタックから特に
コンパクトディスク（ＣＤ）である円盤状の情報担体を
除去及び移動するためのこの型の装置はＥＰ−Ｂ−００
６７０７３から知られている。ＣＤを除去するためにベ
ローズユニットはスタックマガジンの軸により保持され
るスタックの一番上のＣＤ上に、持ち上げ及び移動装置
を用いて低くされ、共に押圧され、それから持ち上げら
れる。ベローズユニットが吸引の真空を発生するために
共に押圧されるときにその空気は排出され、吸引開口上
に設けられた密封リップとＣＤ表面との間に逃げる。ピ
ックアップされたＣＤを開放するためにベローズユニッ
ト内への空気の供給がベローズユニットに接続されるバ
ルブを開くことによりなされる。ここでの欠点は一方で
付加的なバルブと制御システムに加えて２つのベローズ
ユニットの使用が必要であるための吸引装置の高価な設
計があり、他方で除去及び移動中のＣＤの不確かな取り
扱いがある。何故ならばＣＤが比較的小さな２つの吸引
点でのみベローズ型の吸引装置を用いてピックアップさ
れ、保持されるからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は一方で
簡単で、小型で、高価でない設計を有し、他方で安全
で、簡単で、穏和に自動化された環境下で特に情報担体
である円盤状の対象を除去及び移動する一般的な型の装
置を作ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的は所定の期間真
空を発生する対向力に対して可動である手段を有し、吸
引開口を画成する吸引装置を含みスタックから円盤状の
対象（ＣＤ）を除去及び移動する装置であって、該真空
発生手段はそれぞれ同軸に配置された開放された端を有
し、その開放端と共に互いの方向に摺動可能であり、真
空が発生されたときに所定の大きさ及び路の漏洩気流が
該円盤状の対象（ＣＤ）の除去及び移動に充分な所定の
期間形成されるように相互に動く範囲で実質的に気密に
密閉されるＵ字型中空要素を含むことを特徴とする装置
により達成される。

【０００５】好ましくは該２つの中空要素はエアギャッ
プが所定の漏洩気流を形成するように相互に適合された
適合寸法を有するその動きの領域ガイドを有し、及び／
又は弾性密封手段が該動きの範囲で該２つの中空要素間
に設けられ、所定の漏洩気流を形成する。本発明の更な
る好ましい改良は２つの中空要素は円筒形リングケース
の上下の部分として設計され、スタックの高い側に向く
低い中空要素の低い側は中空要素の中心軸の周辺に同軸
に配置される２つの密封リップリングを有し、そのリン
グの間には幾つかの吸引開口が配置される。

【０００６】本発明の更に他の利点によれば装置は吸引
装置によりピックアップされた円盤状の対象の下に配置
される受容装置を含み、それに接続され、受容装置は対
象の領域で旋回可能な２つの保持要素を有し、吸引装置
により開放される円盤状の対象の正確に位置決めされた
ピックアップ及び処理ステーション内にそれを移動する
よう作られた２つの保持要素を有する。

【０００７】本発明による装置は最も上の円盤状の対象
（ＣＤ）を検出するセンサ装置と、スタックに平行に垂
直に配列されるよう配置されるスキャンマークと、最も
上の円盤状の対象（ＣＤ）がスタックからピックアップ
されるときにスキャンマークを検出する可動手段に関し
て固定的に配置されるセンサとを更に含む。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の更なる利点及び特徴は図
に示される本発明の実施例の説明から導かれる。以下の
説明は吸引装置を用いてその中で円盤状の対象が好まし
くはコンパクトディスク（ＣＤ）の形で情報の担体とし
て設計されるスタックから円盤状の対象を除去及び移動
する装置に関する。本発明の装置は平坦で滑らかな表面
を有する他のスタックされた円盤状の対象（例えばリン
グディスク）又は情報担体（例えばフロッピーディス
ク、ディスケット、又はレコード）の除去及び移動に用
いられうることは当業者には明らかである。

【０００９】以下でコンパクトディスク（ＣＤ）と称さ
れる円盤状の対象を除去及び移動する図１に示された装
置は挿入されたＣＤスタックと共に初期位置に示され
る。例えばＣＤに対する再生／録音ユニット（図示せ
ず）の内側に配置されるマガジン支持体１と、知られて
いる方法で交換可能であり、ある物の上に他の物をスタ
ックされるＣＤを有する陥凹部分内に配置されるスタッ
クマガジン２と、単一のＣＤを把持するスタックマガジ
ン上の領域内の吸引装置３と、吸引装置用の持ち上げ装
置４と、スタックの最も上のＣＤを検出する持ち上げ装
置４上及び吸引装置３の近傍に配置されるセンサ装置５
と、吸引装置によりピックアップされるＣＤに対する受
容装置６と、移動装置７とからなる。

【００１０】スタックマガジン２はコンパクトディスク
ＣＤより若干大きな直径を有する水平に配列された基板
２１と、好ましくは基板の中心軸に垂直に配列された円
筒状の軸２２とからなり、軸はコンパクトディスクＣＤ
の中心開口Ｏを貫通し、それ故に垂直方向にスタックの
保持と配列が仮定しうる。軸２２はＣＤスタックをより
容易に受けるためにその上端及び上方テーパ領域２３を
有し、該領域は保護カバーの取付用に用いられる条を有
する円筒形端部分２４での頂点の円錐型の終端の形状を
有する。

【００１１】図１から図４の吸引装置３はスタック上の
一番上のコンパクトディスクＣＤに向かう手段の少なく
とも側面上での一つの吸引開口３２で負の圧力（ｄｐ）
又は真空の発生に対する対向力に対して可動な手段３０
を有する。手段３０はその開放端で相互に摺動可能であ
るよう同軸に配置され、真空（ｄｐ）が形成されたとき
に所定の大きさ及び路の漏洩気流（Ｖ）が達成可能であ
る程度に相互に動く範囲で実質的に気密に密閉される２
つのＵ字型の中空要素３３、３４を有し、それ故に真空
の持続時間はスタックの一番上のコンパクトディスクＣ
Ｄの除去及び移動に対して予め決定される。２つの中空
要素３３、３４は共にリングケース３０を形成する環状
で、円筒形の下の部分３３と上の部分３４として設計さ
れる。

【００１２】圧縮バネ３１はリングケースの内側で、２
つの中空要素３３、３４の間に同軸配置されるように設
けられ、それで後者は垂直方向にその共通の中心軸に沿
って下の部分３３の内径上の側壁に設けられた行程制限
器３６の限りまで相互に離れるように動きうる。図示さ
れていない更なる実施例では圧縮バネ３１なしで下の部
分３３はそれにより対向力が発生されうる荷重を有す
る。

【００１３】２つの中空要素３３、３４は動き領域３５
で内及び外側上に壁案内を有し、その中で案内は密封リ
ング３７の形の弾性密封手段は２つの中空要素間に配置
され、それにより漏洩気流が予め決定される。図示され
ていない更なる実施例では２つの中空要素３３、３４は
その動きの領域３５でエアギャップ（ｈ）がそれにより
漏洩気流が予め決定されるように発生され得るように相
互に適合する適合寸法を有する案内を有する。

【００１４】エアギャップ（ｈ）はここでは０．１５と
０．３５ｍｍの間の範囲であり、エアギャップは以下の
ような数学的な関係により決定される。シリンダの比較
的大きな径により２つの面に平行な板（Ｉ，ｂ．ｈを有
する）の間の空気流の近似特性は想定されうる。低い差
圧により空気流が非圧縮性であると仮定しうる。基本と
される特性はポアズイユの流れと称される。

【００１５】Ｈｕｔｔｅの「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ
Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ
ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」２９ｔｈ ｅｄｉｔ
ｉｏｎ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ，ｐ．Ｅ１３
４（６８）によれば： １．）ｄｐ＝ｐ／２＊ｕｍ²＊Ｉ／ｈ＊２４／Ｒｅ ２．）Ｒｅ＝ｕｍ＊ｈ／ｖｒ ３．）ｄｐ＝ｐ／２＊ｕｍ＊２４＊Ｉ＊ｖｒ／ｈ² ４．）Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２ ５．）ｄｐ＝ｍ＊ｇ／Ａ ６．）Ａ＝（Ｒ２²−Ｒ１²）＊ｎ ７．）Ｖｉ＝ｄｐ／１２＊２Ｒｉ＊ｎ＊ｈｉ³／（ｌｉ
＊ｖｒ＊ｐ） ８．）ｔ＝ｓ＊Ａ／Ｖ 持ち上げる円筒の幾何形状への持ち上げ時間の依存： ９．）ｔ＝６＊ｓ＊Ａ²＊η／（ｎ＊ｍ＊ｇ＊（Ｒ１＊
ｈ１³／Ｉ１＋Ｒ２＊ｈ２ ³／Ｉ２）） それと共にＡ＝（Ｒ２²−Ｒ１²）＊ｎ ここで： ｈ＝エアギャップ幅 ｈ１＝内側案内のエアギャップ幅 ｈ２＝外側案内のエアギャップ幅 Ｖ１＝内側エアギャップを通した流れの体積 Ｖ２＝外側エアギャップを通した流れの体積 ｄｐ＝差圧 ｍ＝下のシリンダの重さ＋ＣＤの重さ Ｒｉ＝各場合に大きい方のエアギャップの半径 Ｒ１＝内側案内の外側半径 Ｒ２＝外側案内の外側半径 Ｉ１＝内側シリンダの外側半径での壁厚 Ｉ２＝内側シリンダの内側半径での壁厚 Ｉ＝板長さ ｂ＝板厚さ ｖｒ＝摩擦力 ｓ＝案内長さ Ａ＝有効表面 ｐ＝空気密度 η＝空気の動粘性＝１７＊１０−６Ｐａ＊ｓ Ｒｅ＝レイノルズ数（摩擦力からの慣性力） ｕｍ＝空気流の平均速度 ｔ＝距離に沿った内側シリンダの動きの時間 ｎ＝Ｐｉ（３．１４） スタックの上端に向いている下の中空要素３３の下側で
２つの密封リップリング３８が内及び外側端の近くに同
軸に配置される中空要素３３、３４の中心軸の周辺に配
置され、その間に幾つかの吸引開口３２が配置される。

【００１６】全漏洩気流は最初の部分漏洩気流−中空要
素間で予め決定された漏洩気流−及び吸引開口の密封リ
ップとコンパクトディスクＣＤの表面との間に存在する
第二の予め決定された部分漏洩気流により予め決定でき
る。リングケースがスタックに接触するときにリングケ
ース３０を抽気し、吸引真空を発生する自動一方向バル
ブ３９は上の中空要素３４上に配置される。

【００１７】リングケースと下の環状中空要素３３はそ
れぞれスタックマガジン２の円筒形軸２２の外径に適合
する内径を有する開口を有する。リングケース３０の上
の中空要素３４はホルダー４３により持ち上げ装置４に
取り付けられ、これはマイクロプロセッサ制御された駆
動ユニット４０により知られた方法でスタックから一番
上のコンパクトディスクＣＤの除去用のスタック上のＺ
方向に上下に可動であり、移動装置により図示されない
処理ステーション（伝送ステーション又は再生／録音ド
ライブのような）にピックアップしたＣＤを移動するた
めにＸ方向に水平に可動である。スタックマガジン２の
側方に配置される持ち上げ装置はＺ方向に可動なスライ
ド４２を有する一般に知られているスピンドル駆動器４
１を付加的に有する。持ち上げ装置４をＸ方向に運ぶ移
動装置７は概略のみを示す一般に知られたマイクロプロ
セッサ制御された駆動ユニット７０と、下の案内レール
７１と上の案内レール７２とを有する。

【００１８】図１から図４に示されるように受容装置６
は吸引装置３によりピックアップされるコンパクトディ
スクＣＤの下に配置され、吸引装置のホルダー、即ち持
ち上げ装置４のスライド４１に接続され、受容装置６は
この領域内で旋回可能な２つの保持要素６１、６２を有
し、吸引装置に解放されるＣＤを正確に位置決めしてピ
ックアップし、それを処理ステーションに搬送する。

【００１９】保持要素６１、６２はここでスタックマガ
ジン２のＣＤスタックが図１、図２、図３からわかるよ
うに始動位置での保持要素の下方に懸架された延長６３
の間にあるようにマイクロプロセッサ制御された駆動ユ
ニット６０に平行に、正反対に向かい合うように取り付
けられる。図４に示される受容位置でその延長６３を有
する保持要素６１、６２はその長手方向中心線について
駆動ユニット６０により９０゜内側上方、又はＣＤスタ
ックの中心軸に対して半径方向に回転され、それにより
延長６３は水平に整列し、ピックアップされ、持ち上げ
られたＣＤのすぐ下（約１−２ｍｍ）の外縁の領域にあ
る。

【００２０】図１から図５に示される保持要素６１、６
２は片側に回転軸部分６４、他の側に陥凹６５を有し、
ＣＤをピックアップするために延長６３の表面上のＣＤ
の外側周辺に適合される。陥凹６５はここで吸引装置３
により解放されたＣＤを中心になるようにするために挿
入傾斜をその外側縁を設けられる。延長６３は陥凹６５
の領域でＣＤの除去用の移動ステーション（図示せず）
の把持腕６７用の切り欠き６６を有する。

【００２１】図１から図４に示されたセンサ装置５は動
手段３０上に、即ち吸引装置３の下の中空要素３３上に
垂直に整列し、ＣＤスタックに平行にスキャンマーク５
１、５２、５３を有し、吸引装置３の上の中空要素３４
（又はホルダー４３）上の動手段に関して固定されるセ
ンサー５４はいちばん上のコンパクトディスクＣＤ、ピ
ックアップされたＣＤ及び／又は持ち上げられたＣＤが
検出可能なようにスキャンマークを検出する。

【００２２】スキャンマークは垂直方向に離間され、中
空要素３３、３４がＣＤ除去の種々のフェーズで摺動し
て相互に入るときに吸引装置３又はリングケースの異な
る高さが検出可能なように設計される。スキャンマーク
５１、５３は好ましくは方形カラーマーク又は穿孔され
た孔の形でマーク担体５５の上と下の端に配列され、ス
キャンマーク５２は一方が他方のすぐ上に配列される２
つの好ましくは長方形の形又は穿孔された孔の形を取る
中間の部分にある。

【００２３】センサ５４は好ましくは光学的−電子的に
反射された光又は分岐した光障壁として設計され、その
信号出力は信号評価のために知られた方法でマイクロプ
ロセッサ制御されたユニット制御装置に接続される。装
置の動作モードは以下の通りである： 第一にコンパク
トディスクＣＤで完全に満たされたスタックマガジン２
はマガジン担体１の陥凹部分で持ち上げ装置４に対する
方向にＣＤスタックの正確な位置に調整される。吸引装
置３はここで図１、図２で示されるように上の開始位置
にある。

【００２４】それから吸引装置３はリングケース３０の
下の中空要素３３がその開口がスタックマガジン２の軸
２２の上でスタックの一番上のコンパクトディスクＣＤ
上にあるようになるまで持ち上げ装置４によりＺ方向に
下方に動かされ、上の中空要素３４は図３にあるように
圧縮バネ３１のバネ力に対して低い中空要素３３内に完
全に挿入される。中空要素間の空洞の減少から生じた過
剰の圧縮は一方通行バルブ３９を通して減少される。セ
ンサ装置５のセンサ５４は上のスキャンマーク５１から
中央のスキャンマーク５２を通って下のスキャンマーク
５３にこの下方の動き中に動かされ、持ち上げ装置４の
駆動ユニット４０はこの下のスキャンマーク５３に到達
したときに停止される。

【００２５】リングケース内の圧力補正及びＣＤの表面
上のリップ密封リング３８の密閉された接触に対して用
いられる短い時間の後に持ち上げ装置、即ちそのスライ
ド４２は図５に示される上の開始位置の方向に戻され
る。リングケース３０が持ち上げ装置４により持ち上げ
られるときに荷重又は下の中空要素３３の重さ及びバネ
力又は圧縮バネ３１の対向力はＣＤをピックアップし持
ち上げるのに充分な真空又は吸引力を発生する。故にそ
の表面が２つの中空要素３３、３４と共に密閉された空
気体積を形成し、それは漏洩気流によってのみ増加し、
２つの中空要素間の保償する動きを生ずるスタックの一
番上のＣＤはスタックから持ち上げられる。

【００２６】持ち上げ装置４は一番の開始点（図４によ
る）であるＣＤに対してＣＤを降ろす点の方向に吸引装
置３をＣＤと共に動かすが、２つの中空の要素間の最大
の相対的な動きの約３０−６０％が完了し、吸着又は静
電的な電荷によりまた持ち上げられる第二のＣＤがスタ
ック上に落下して戻るまで図示しない中間又は待機位置
で待機する。

【００２７】待機位置から離れること及び持ち上げ装置
４の降ろす位置への動きを決定する相対的な位置はセン
サ装置５の中央スキャンマーク５２より固定される。こ
れは常に充分な時間を提供し（スキャンマーク５２と５
１との間の相対的な動き中に）、ここで真空によりＣＤ
は待機位置から降ろす位置に受けるためになお保持され
る。

【００２８】保持要素６１、６２又は受容装置６の延長
６３の旋回はピックアップされたＣＤを有する吸引装置
が待機位置を離れた後、上の開始位置又は降ろす位置に
到達する前になされる。吸引装置３の中空要素３３、３
４の間の意図された、所定の漏洩気流による所定の時間
の後に、ＣＤは２つの延長６３の陥凹６５内に落とさ
れ、受容装置の内側に正確に配置される。

【００２９】受容装置６と結合された吸引装置３がＣＤ
スタック上の一番上の開始点に到達した後にそれは図示
されない移動ステーションへ水平Ｘ方向に移動装置７に
より持ち上げ装置４と共に運ばれ、ここでＣＤは受容装
置６からそこに設けられた把持装置の把持腕により除去
され、例えば図示されない再生／録音ステーション又は
ＣＤ用の貯蔵場所に恒久的に設けられたマガジンに運ば
れ、そこに降ろされる。

【００３０】それから吸引装置３と、受容装置６と、持
ち上げ装置４は移動装置７により図１、図２に示すよう
に開始点に戻され、受容装置６の延長６３又は保持要素
６１、６２は下方に、ＣＤスタックの領域の外に旋回さ
れる。動作は全てのＣＤがスタックマガジン２から除去
されるまで、又は空のスタックマガジンが満たされた、
又は部分的に満たされた新たな物に交換され、プログラ
ムシーケンスが再起動された後に繰り返される。

【００３１】本発明はその好ましい実施例を特に参照し
て詳細に説明されてきたが、変更及び改良は本発明の精
神及び範囲内で有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置の筐体のない部分断面を示
す。

【図２】図１による装置の上部の開始点の線”Ａ−Ａ”
に沿った部分断面での吸引装置、受容装置、センサ装置
である。

【図３】スタックから除去された円盤状の対象の除去位
置での図２による吸引装置である。

【図４】ピックアップされた円盤状の対象の移動位置で
の図２による吸引装置である。

【図５】グリップされた円盤状の対象の受容装置の保持
要素の詳細を示す。

【符号の説明】

１ マガジン支持体 ２ スタックマガジン ３ 吸引装置 ４ 持ち上げ装置 ５ センサ装置 ６ 受容装置 ７ 移動装置 ２１ 基板 ２２ 軸 ２３ テーパ領域 ２４ 端部分 ３０ 可動手段 ３１ 圧縮バネ ３２ 吸引開口 ３３、３４ 中空要素 ３５ 動きの領域 ３７ 密封リング ３８ リップ密封リング ３９ 一方向バルブ ４０ 駆動ユニット ４１ スピンドル駆動器 ４２ スライド ４３ ホルダー ５１、５２、５３ スキャンマーク ５４ センサ ６０ 駆動ユニット ６１、６２ 保持要素 ６３ 延長 ６４ 軸部分 ６５ 側方陥凹 ６６ 切り欠き ６７ 把持腕 ７０ 駆動ユニット ７１ 上の案内レール ７２ 下の案内レール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の期間真空を発生する対向力に対し
   て可動である手段を有し、吸引開口を画成する吸引装置
   を含みスタックから円盤状の対象（ＣＤ）を除去及び移
   動する装置であって、該真空発生手段はそれぞれ同軸に
   配置された開放された端を有し、その開放端を共に互い
   の方向に摺動可能であり、真空が発生されたときに所定
   の大きさ及び路の漏洩気流が該円盤状の対象（ＣＤ）の
   除去及び移動に充分な所定の期間形成されるように相互
   に動く範囲で実質的に気密に密閉されるＵ字型中空要素
   を含むことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 該２つの中空要素はエアギャップが所定
   の漏洩気流を形成するように相互に適合された適合寸法
   を有するその動きの領域ガイドを有することを特徴とす
   る請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 弾性密封手段が該動きの範囲で該２つの
   中空要素間に設けられ、所定の漏洩気流を形成すること
   を特徴とする請求項１記載の装置。