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一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法

阅读:325发布:2023-12-18

专利汇可以提供一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法,属于智能书架领域。本发明的自动夹紧式书盒具有自动夹紧书籍和取书时自动推出书籍的功能,使书籍存放稳定,且取书方便,取书效率高,并且能够满足不同厚度的书籍的稳定存放需要;并且该自动夹紧式书盒在智能取书图书架中采用模 块 化设计,能够根据书架大小和空间需求进行灵活的组装设计,使书架的使用更加灵活方便,便于书架的合理安排,制作成本低;另外,该智能取书图书架可采用控制按钮进行控制,也可配合自动取还书机械手进行书籍的自动拿取和归还,可在不同的场合应用,使用灵活方便,实用性强,满足了智能图书馆对于书籍的统一管理和查阅需要。,下面是一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法专利的具体信息内容。

1.一种自动夹紧式书盒机构,其特征在于:包括底座(2-1)、第一书盒侧板(2-2)、第二书盒侧板(2-3)、侧板开闭驱动机构(2-5)和推书驱动机构(2-6),所述的底座(2-1)为L形结构,在底座(2-1)的平杆上设有书籍承托台(2-1-1),所述的推书驱动机构(2-6)安装于底座(2-1)的下方,用于将书籍承托台(2-1-1)上的书籍向外推出;所述的侧板开闭驱动机构(2-5)安装于底座(2-1)的竖直杆上,且侧板开闭驱动机构(2-5)与设于底座(2-1)竖直杆两侧的第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)相连接,用于驱动两侧的第一书盒侧板(2-
2)和第二书盒侧板(2-3)同步闭合或张开;其中,
所述的侧板开闭驱动机构(2-5)具有安装于底座(2-1)竖直杆上的剪式撑开机构(2-5-
4)和用于驱动剪式撑开机构(2-5-4)开闭动作的开闭执行机构,所述的第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)分别安装于剪式撑开机构(2-5-4)上,通过开闭执行机构带动第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)同步闭合或张开;
所述的推书驱动机构(2-6)具有滑动安装于底座(2-1)水平杆上的推板(2-6-5)和用于驱动推板(2-6-5)前后伸缩运动的推书执行机构,所述的推板(2-6-5)垂直于书籍承托台(2-1-1),通过推书执行机构带动推板(2-6-5)向前移动将书籍推出。
2.根据权利要求1所述的一种自动夹紧式书盒机构,其特征在于:所述的剪式撑开机构(2-5-4)由一组X形连杆组件构成,X形连杆组件通过中心转动轴安装于底座(2-1)竖直杆上,X形连杆组件的两根连杆下端分别与第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)相铰接,所述的第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)的内侧竖向设有书盒侧板滑槽(2-4),X形连杆组件的两根连杆上端连接销轴分别与第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)的书盒侧板滑槽(2-4)滑动配合;所述的侧板开闭驱动机构(2-5)的开闭执行机构包括开闭驱动电机(2-5-1)、开闭驱动丝杆(2-5-2)、上下滑动座(2-5-3)和两组控制连杆,所述的开闭驱动电机(2-5-1)安装于底座(2-1)竖直杆的顶部,所述的开闭驱动丝杆(2-5-2)的上端与开闭驱动电机(2-5-1)的驱动端传动连接,所述的上下滑动座(2-5-3)与开闭驱动丝杆(2-5-
2)螺纹连接,所述的上下滑动座(2-5-3)的下部铰接两组控制连杆,两组控制连杆分别与X形连杆组件的两根连杆上端相铰接;开闭驱动电机(2-5-1)驱动开闭驱动丝杆(2-5-2)旋转,带动上下滑动座(2-5-3)竖向滑动,通过两组控制连杆带动X形连杆组件上下展开或闭合。
3.根据权利要求2所述的一种自动夹紧式书盒机构,其特征在于:所述的底座(2-1)的竖直杆内侧还设有竖直导向板(2-1-2),所述的竖直导向板(2-1-2)上设有竖直导向槽(2-
1-3),所述的上下滑动座(2-5-3)与两组控制连杆的铰接轴滑动设于竖直导向槽(2-1-3)内。
4.根据权利要求3所述的一种自动夹紧式书盒机构,其特征在于:两组所述的控制连杆由铰接轴处向上延伸形成X形结构,且两组控制连杆的上端连接销轴分别与第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)的书盒侧板滑槽(2-4)滑动配合。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种自动夹紧式书盒机构,其特征在于:所述的推书驱动机构(2-6)的推书执行机构包括推书电机(2-6-1)、推书丝杆(2-6-2)、推书滑座(2-6-3)和推书导轨(2-6-4),所述的推书电机(2-6-1)安装于底座(2-1)水平杆的后部,所述的推书丝杆(2-6-2)水平安装于书籍承托台(2-1-1)的下方,且推书丝杆(2-6-2)的后端与推书电机(2-6-1)的驱动端传动连接,所述的推书导轨(2-6-4)与推书丝杆(2-6-2)相平行地安装于书籍承托台(2-1-1)的下方,所述的推书滑座(2-6-3)滑动安装于推书导轨(2-
6-4)上,且推书滑座(2-6-3)与推书丝杆(2-6-2)螺纹配合,所述的推板(2-6-5)与推书滑座(2-6-3)固定连接;推书电机(2-6-1)驱动推书丝杆(2-6-2)旋转,通过推书滑座(2-6-3)带动推板(2-6-5)前后移动。
6.一种智能取书图书架,包括架体(1),所述的架体(1)上设有由隔板(1-1)分隔而成的若干层架,其特征在于:每层层架上均竖向并排地安装有若干权利要求5所述的自动夹紧式书盒机构(2),相邻自动夹紧式书盒机构(2)沿横向留有用于第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向外打开的间隙。
7.根据权利要求6所述的一种智能取书图书架,其特征在于:所述的自动夹紧式书盒机构(2)在架体(1)的层架上沿横向单排或双排相背成排设置。
8.根据权利要求7所述的一种智能取书图书架,其特征在于:所述的架体(1)的底部还设有带有自功能的万向轮(1-2)。
9.一种权利要求6所述的智能取书图书架的控制方法,其特征在于:该智能取书图书架的各层层架上分别设有与各个自动夹紧式书盒机构(2)位置相对应的控制按键,所述的自动夹紧式书盒机构(2)的第一书盒侧板(2-2)和/或第二书盒侧板(2-3)的内侧壁上还设有压传感器或微型触点开关,各个所述的控制按键和压力传感器或微型触点开关分别与控制系统电连接,所述的控制系统分别与各个自动夹紧式书盒机构(2)的开闭执行机构和推书执行机构的控制电路电连接;具体包括以下工作步骤:
S1、取书时,读者找到所要查阅的书籍,按下书籍所在的自动夹紧式书盒下方的控制按钮,控制系统根据控制按钮发出的取书信号控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向外展开,将书籍松开;然后控制系统控制对应书盒的推书执行机构工作,通过推板(2-6-5)将书籍向外推出一定距离;读者将书籍取出,控制系统根据取书完成信号控制推书执行机构工作,将推板(2-6-5)向后拉回,同时控制系统控制开闭执行机构工作,使第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向内闭合;
S2、还书时,读者找到相应的空置书盒,按下该自动夹紧式书盒下方的控制按钮,控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向外展开;读者将书籍放在书籍承托台(2-1-1)上,再次向控制系统发出还书命令,控制系统控制开闭执行机构带动第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向内闭合,当该书盒对应的压力传感器或微型触点开关接触书籍并触发夹紧信号时,控制系统控制开闭执行机构停止工作,完成还书操作。
10.一种权利要求6所述的智能取书图书架的控制方法,其特征在于,该智能取书图书架在控制系统控制下,配合自动取还书机械手进行书籍的自动拿取和归还,所述的自动夹紧式书盒机构(2)的第一书盒侧板(2-2)和/或第二书盒侧板(2-3)的内侧壁上还设有与控制系统通信连接的压力传感器或微型触点开关;具体包括以下工作步骤:
S1、取书时,用户索引到相应书籍,并向控制系统发出取书命令,控制系统根据取书命令找到对应书籍所在的自动夹紧式书盒机构(2),控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向外展开,将书籍松开;然后控制系统控制对应书盒的推书执行机构工作,通过推板(2-6-5)将书籍向外推出一定距离;同时,控制系统控制自动取还书机械手移动至相应的自动夹紧式书盒机构(2)前方,将被推出的书籍取走;取书完成后,控制系统控制推书执行机构工作,将推板(2-6-5)向后拉回,同时控制系统控制开闭执行机构工作,使第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向内闭合;
S2、还书时,用户向控制系统发出还书命令,控制系统根据所还书籍信息找到对应的自动夹紧式书盒机构(2),控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向外展开;同时,控制系统控制自动取还书机械手带着所要归还的书籍移动至相应的自动夹紧式书盒机构(2)前方,并将书籍插放在书籍承托台(2-1-1)上;之后控制系统控制开闭执行机构带动第一书盒侧板(2-2)和第二书盒侧板(2-3)向内闭合,当该书盒对应的压力传感器或微型触点开关接触书籍并触发夹紧信号时,控制系统控制开闭执行机构停止工作,夹紧所归还的书籍。

说明书全文

一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种书盒及应用该书盒的图书架,更具体地说,涉及一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法。

背景技术

[0002] 近年来,随着图书行业的快速发展,书籍、文献的种类也越来越多,为了便于书籍的查阅,现有书籍大多存放于书架上,因此书架也成为图书馆等地方的必须设备。传统书架的架体上通常设置有多个存放图书的空格,方便插放各类不同的书籍,为了最大限度地利用书架内的空间,书本一般都是采用立式并排的方式放置,为方便读者查阅,一般都是将相同种类的图书放置在一起,由于不同种类的图书都在同一排的位置,相邻的书本之间一般夹得较紧,没有可供拿取的空间,拿取很不方便,并且在书本拿出后,原有空间容易被其他书本占用,导致书本再次插入原位更为困难,这样就导致读者在归还书籍时会将书籍在容易放置的位置插入,使书本的位置容易发生变化,不便于大量书籍的同一管理和读者的查阅。
[0003] 针对传统书架存在的上述问题,相关技术人员也提出了很多改进方案。如中国专利号ZL201520242335.4,授权公告日为2015年8月19日,发明创造名称为:一种书柜,该申请案涉及一种书柜,包括柜体,柜体内设有若干个并排设置的书盒,书盒可由柜体内移出,每个书盒的底部设有可将其从柜体内移出的推出装置,推出装置包括开设在书盒底面上的矩形凹槽,凹槽内固定连接有齿条,齿条上传动连接有驱动齿轮,所述隔板上开设有长槽孔,驱动齿轮转动连接在长槽孔内,所述柜体内还设有可分别带动每个书盒底部的驱动齿轮转动的驱动装置。该专利申请案采用拨叉来切换齿轮啮合位置来实现电机驱动书盒推出,在一排设有多个书盒,取书时需要先将拨叉调节到对应位置出,然后在启动电机,使得书盒被传动推出,这种方式操作较为繁琐,且在书架较长时,需要移动拨叉的距离很长,操作更加繁琐,导致取书效率很低,且中间齿轮之间的阻挡也会使拨叉移动不畅,影响取书操作正常进行,实用性不强。
[0004] 又如中国专利申请号201710296774.7,申请公布日为2017年4月28日,发明创造名称为:一种智能推送书架,该申请案的智能推送书架包括书架本体,在书架本体上设置有放书槽,在放书槽的底部设有滑轨,在放书槽内设有有托架,托架包括背板底板,在底板的底部设置有滑轮,底板可沿滑轨前后移动,在背板后部设置有液压推送装置,液压推送装置由伺服电机控制,在书架本体内设置有控制器,控制器控制伺服电机。该申请案能够实现书籍的自动推送,使得书籍拿取更加方便,但其在每个放书槽后部均需设置伺服电机和液压推送装置,结构设计较为复杂,制作成本很高,同样实用性较差。
[0005] 此外,现有图书架用书盒大多采用固定尺寸,书盒宽度尺寸基本固定,对于较厚的书籍一般难以放置,对于较薄的书籍又没有很好地固定作用,从而导致书籍易晃动而引起掉落等问题。

发明内容

[0006] 1.发明要解决的技术问题
[0007] 本发明的目的在于克服现有图书架及其书盒存在书籍拿取和归还操作不便、书盒放书稳定性差、取书效率低、实用性较差等不足,提供一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法,该自动夹紧式书盒具有自动夹紧书籍和取书时自动推出书籍的功能,使书籍存放稳定,且取书方便,取书效率高,并且能够满足不同厚度的书籍的稳定存放需要;并且该自动夹紧式书盒在智能取书图书架中采用模化设计,能够根据书架大小和空间需求进行灵活的组装设计,使书架的使用更加灵活方便,便于书架的合理安排,制作成本低;另外,该智能取书图书架可采用控制按钮进行控制,也可配合自动取还书机械手进行书籍的自动拿取和归还,可在不同的场合应用,使用灵活方便,实用性强。
[0008] 2.技术方案
[0009] 为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
[0010] 本发明的一种自动夹紧式书盒机构,包括底座、第一书盒侧板、第二书盒侧板、侧板开闭驱动机构和推书驱动机构,所述的底座为L形结构,在底座的平杆上设有书籍承托台,所述的推书驱动机构安装于底座的下方,用于将书籍承托台上的书籍向外推出;所述的侧板开闭驱动机构安装于底座的竖直杆上,且侧板开闭驱动机构与设于底座竖直杆两侧的第一书盒侧板和第二书盒侧板相连接,用于驱动两侧的第一书盒侧板和第二书盒侧板同步闭合或张开;其中,
[0011] 所述的侧板开闭驱动机构具有安装于底座竖直杆上的剪式撑开机构和用于驱动剪式撑开机构开闭动作的开闭执行机构,所述的第一书盒侧板和第二书盒侧板分别安装于剪式撑开机构上,通过开闭执行机构带动第一书盒侧板和第二书盒侧板同步闭合或张开;
[0012] 所述的推书驱动机构具有滑动安装于底座水平杆上的推板和用于驱动推板前后伸缩运动的推书执行机构,所述的推板垂直于书籍承托台,通过推书执行机构带动推板向前移动将书籍推出。
[0013] 更进一步地,所述的剪式撑开机构由一组X形连杆组件构成,X形连杆组件通过中心转动轴安装于底座竖直杆上,X形连杆组件的两根连杆下端分别与第一书盒侧板和第二书盒侧板相铰接,所述的第一书盒侧板和第二书盒侧板的内侧竖向设有书盒侧板滑槽,X形连杆组件的两根连杆上端连接销轴分别与第一书盒侧板和第二书盒侧板的书盒侧板滑槽滑动配合;所述的侧板开闭驱动机构的开闭执行机构包括开闭驱动电机、开闭驱动丝杆、上下滑动座和两组控制连杆,所述的开闭驱动电机安装于底座竖直杆的顶部,所述的开闭驱动丝杆的上端与开闭驱动电机的驱动端传动连接,所述的上下滑动座与开闭驱动丝杆螺纹连接,所述的上下滑动座的下部铰接两组控制连杆,两组控制连杆分别与X形连杆组件的两根连杆上端相铰接;开闭驱动电机驱动开闭驱动丝杆旋转,带动上下滑动座竖向滑动,通过两组控制连杆带动X形连杆组件上下展开或闭合。
[0014] 更进一步地,所述的底座的竖直杆内侧还设有竖直导向板,所述的竖直导向板上设有竖直导向槽,所述的上下滑动座与两组控制连杆的铰接轴滑动设于竖直导向槽内。
[0015] 更进一步地,两组所述的控制连杆由铰接轴处向上延伸形成X形结构,且两组控制连杆的上端连接销轴分别与第一书盒侧板和第二书盒侧板的书盒侧板滑槽滑动配合。
[0016] 更进一步地,所述的推书驱动机构的推书执行机构包括推书电机、推书丝杆、推书滑座和推书导轨,所述的推书电机安装于底座水平杆的后部,所述的推书丝杆水平安装于书籍承托台的下方,且推书丝杆的后端与推书电机的驱动端传动连接,所述的推书导轨与推书丝杆相平行地安装于书籍承托台的下方,所述的推书滑座滑动安装于推书导轨上,且推书滑座与推书丝杆螺纹配合,所述的推板与推书滑座固定连接;推书电机驱动推书丝杆旋转,通过推书滑座带动推板前后移动。
[0017] 本发明的一种智能取书图书架,包括架体,所述的架体上设有由隔板分隔而成的若干层架,每层层架上均竖向并排地安装有若干上述的自动夹紧式书盒机构,相邻自动夹紧式书盒机构沿横向留有用于第一书盒侧板和第二书盒侧板向外打开的间隙。
[0018] 更进一步地,所述的自动夹紧式书盒机构在架体的层架上沿横向单排或双排相背成排设置。
[0019] 更进一步地,所述的架体的底部还设有带有自功能的万向轮。
[0020] 本发明的一种智能取书图书架的控制方法,该智能取书图书架的各层层架上分别设有与各个自动夹紧式书盒机构位置相对应的控制按键,所述的自动夹紧式书盒机构的第一书盒侧板和/或第二书盒侧板的内侧壁上还设有压传感器或微型触点开关,各个所述的控制按键和压力传感器或微型触点开关分别与控制系统电连接,所述的控制系统分别与各个自动夹紧式书盒机构的开闭执行机构和推书执行机构的控制电路电连接;具体包括以下工作步骤:
[0021] S1、取书时,读者找到所要查阅的书籍,按下书籍所在的自动夹紧式书盒下方的控制按钮,控制系统根据控制按钮发出的取书信号控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板和第二书盒侧板向外展开,将书籍松开;然后控制系统控制对应书盒的推书执行机构工作,通过推板将书籍向外推出一定距离;读者将书籍取出,控制系统根据取书完成信号控制推书执行机构工作,将推板向后拉回,同时控制系统控制开闭执行机构工作,使第一书盒侧板和第二书盒侧板向内闭合;
[0022] S2、还书时,读者找到相应的空置书盒,按下该自动夹紧式书盒下方的控制按钮,控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板和第二书盒侧板向外展开;读者将书籍放在书籍承托台上,再次向控制系统发出还书命令,控制系统控制开闭执行机构带动第一书盒侧板和第二书盒侧板向内闭合,当该书盒对应的压力传感器或微型触点开关接触书籍并触发夹紧信号时,控制系统控制开闭执行机构停止工作,完成还书操作。
[0023] 本发明的一种智能取书图书架的控制方法,该智能取书图书架在控制系统控制下,配合自动取还书机械手进行书籍的自动拿取和归还,所述的自动夹紧式书盒机构的第一书盒侧板和/或第二书盒侧板的内侧壁上还设有与控制系统通信连接的压力传感器或微型触点开关;具体包括以下工作步骤:
[0024] S1、取书时,用户索引到相应书籍,并向控制系统发出取书命令,控制系统根据取书命令找到对应书籍所在的自动夹紧式书盒机构,控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板和第二书盒侧板向外展开,将书籍松开;然后控制系统控制对应书盒的推书执行机构工作,通过推板将书籍向外推出一定距离;同时,控制系统控制自动取还书机械手移动至相应的自动夹紧式书盒机构前方,将被推出的书籍取走;取书完成后,控制系统控制推书执行机构工作,将推板向后拉回,同时控制系统控制开闭执行机构工作,使第一书盒侧板和第二书盒侧板向内闭合;
[0025] S2、还书时,用户向控制系统发出还书命令,控制系统根据所还书籍信息找到对应的自动夹紧式书盒机构,控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板和第二书盒侧板向外展开;同时,控制系统控制自动取还书机械手带着所要归还的书籍移动至相应的自动夹紧式书盒机构前方,并将书籍插放在书籍承托台上;之后控制系统控制开闭执行机构带动第一书盒侧板和第二书盒侧板向内闭合,当该书盒对应的压力传感器或微型触点开关接触书籍并触发夹紧信号时,控制系统控制开闭执行机构停止工作,夹紧所归还的书籍。
[0026] 3.有益效果
[0027] 采用本发明提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
[0028] (1)本发明的一种自动夹紧式书盒机构,其包括底座、第一书盒侧板、第二书盒侧板、侧板开闭驱动机构和推书驱动机构,侧板开闭驱动机构具有安装于底座竖直杆上的剪式撑开机构和用于驱动剪式撑开机构开闭动作的开闭执行机构,第一书盒侧板和第二书盒侧板分别安装于剪式撑开机构上,通过开闭执行机构带动第一书盒侧板和第二书盒侧板同步闭合或张开;推书驱动机构具有滑动安装于底座水平杆上的推板和用于驱动推板前后伸缩运动的推书执行机构,推板垂直于书籍承托台,通过推书执行机构带动推板向前移动将书籍推出;该自动夹紧式书盒具有自动夹紧书籍和取书时自动推出书籍的功能,使书籍存放稳定,且取书方便,取书效率高,并且能够满足不同厚度的书籍的稳定存放需要;
[0029] (2)本发明的一种自动夹紧式书盒机构,其剪式撑开机构由一组X形连杆组件构成,侧板开闭驱动机构的开闭执行机构采用丝杆螺母传动机构,结构简单紧凑,占用空间小,且两侧的书盒侧板开闭动作控制方便,开闭稳定可靠;
[0030] (3)本发明的一种自动夹紧式书盒机构,其底座的竖直杆内侧还设有竖直导向板,竖直导向板上设有竖直导向槽,上下滑动座与两组控制连杆的铰接轴滑动设于竖直导向槽内,使得剪式撑开机构的工作更加平稳;并且,两组控制连杆由铰接轴处向上延伸形成X形结构,且两组控制连杆的上端连接销轴分别与第一书盒侧板和第二书盒侧板的书盒侧板滑槽滑动配合,进一步提高了书盒侧板的开闭稳定性;
[0031] (4)本发明的一种自动夹紧式书盒机构,其推书驱动机构的推书执行机构也采用丝杆传动机构,推书运动稳定可靠,且推书控制位置精度高;
[0032] (5)本发明的一种智能取书图书架,其包括架体,架体上设有由隔板分隔而成的若干层架,每层层架上均竖向并排地安装有若干上述的自动夹紧式书盒机构,相邻自动夹紧式书盒机构沿横向留有用于第一书盒侧板和第二书盒侧板向外打开的间隙,在该智能取书图书架中,自动夹紧式书盒采用模块化设计,能够根据书架大小和空间需求进行灵活的组装设计,使书架的使用更加灵活方便,便于书架的合理安排,制作成本低;
[0033] (6)本发明的一种智能取书图书架的控制方法,可采用控制按钮进行控制,也可配合自动取还书机械手进行书籍的自动拿取和归还,可在不同的场合应用,提高了取还书效率,使用灵活方便,实用性强,满足了智能图书馆对于书籍的统一管理和查阅需要。附图说明
[0034] 图1为本发明的一种智能取书图书架的结构示意图;
[0035] 图2为本发明的一种自动夹紧式书盒机构的结构示意图;
[0036] 图3(a)为本发明的一种自动夹紧式书盒机构的闭合结构示意图;
[0037] 图3(b)为本发明的一种自动夹紧式书盒机构的张开结构示意图。
[0038] 示意图中的标号说明:
[0039] 1、架体;1-1、隔板;1-2、万向轮;2、自动夹紧式书盒机构;2-1、底座;2-1-1、书籍承托台;2-1-2、竖直导向板;2-1-3、竖直导向槽;2-2、第一书盒侧板;2-3、第二书盒侧板;2-4、书盒侧板滑槽;2-5、侧板开闭驱动机构;2-5-1、开闭驱动电机;2-5-2、开闭驱动丝杆;2-5-3、上下滑动座;2-5-4、剪式撑开机构;2-6、推书驱动机构;2-6-1、推书电机;2-6-2、推书丝杆;2-6-3、推书滑座;2-6-4、推书导轨;2-6-5、推板。

具体实施方式

[0040] 为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。
[0041] [实施例1]
[0042] 结合图2所示,本实施例的一种自动夹紧式书盒机构,包括底座2-1、第一书盒侧板2-2、第二书盒侧板2-3、侧板开闭驱动机构2-5和推书驱动机构2-6,底座2-1为L形结构,具有水平杆和竖直杆,在底座2-1的水平杆上设有用于放置书籍的书籍承托台2-1-1,推书驱动机构2-6安装于底座2-1的下方,用于将书籍承托台2-1-1上的书籍向外推出;侧板开闭驱动机构2-5安装于底座2-1的竖直杆上,且侧板开闭驱动机构2-5与设于底座2-1竖直杆两侧的第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3相连接,用于驱动两侧的第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3同步闭合或张开。其中,
[0043] 侧板开闭驱动机构2-5具有安装于底座2-1竖直杆上的剪式撑开机构2-5-4和用于驱动剪式撑开机构2-5-4开闭动作的开闭执行机构,第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3分别安装于剪式撑开机构2-5-4上,通过开闭执行机构剪式撑开机构2-5-4扩张或收缩,从而带动第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3同步闭合或张开;第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3闭合后能够夹持住书籍,使书籍放置稳定,第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3张开后,能够方便推书驱动机构2-6将书籍向外推出,同时便于将书籍放入书盒内。
[0044] 推书驱动机构2-6具有滑动安装于底座2-1水平杆上的推板2-6-5和用于驱动推板2-6-5前后伸缩运动的推书执行机构,推板2-6-5垂直于书籍承托台2-1-1,通过推书执行机构带动推板2-6-5向前移动将书籍推出。推板2-6-5作为书盒的背板,其位于第一书盒侧板
2-2和第二书盒侧板2-3的中间,通过推书执行机构带动在书盒内部前后移动,从而能够将书籍向外推出一定距离,使得书籍能够从书盒内露出,便于书籍的拿取。
[0045] 参见图2、及图3(a)和图3(b)所示,在本实施例中,上述的剪式撑开机构2-5-4由一组X形连杆组件构成,X形连杆组件由两根中间铰接的连杆组成,X形连杆组件通过中心转动轴安装于底座2-1竖直杆上,X形连杆组件的两根连杆下端分别与第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3相铰接,第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3的内侧竖向设有书盒侧板滑槽2-4,X形连杆组件的两根连杆上端连接销轴分别与第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3的书盒侧板滑槽2-4滑动配合。侧板开闭驱动机构2-5的开闭执行机构包括开闭驱动电机2-5-
1、开闭驱动丝杆2-5-2、上下滑动座2-5-3和两组控制连杆,开闭驱动电机2-5-1安装于底座
2-1竖直杆的顶部,开闭驱动丝杆2-5-2的上端与开闭驱动电机2-5-1的驱动端传动连接,上下滑动座2-5-3与开闭驱动丝杆2-5-2螺纹连接,上下滑动座2-5-3的下部铰接两组控制连杆,两组控制连杆分别与X形连杆组件的两根连杆上端相铰接;开闭驱动电机2-5-1驱动开闭驱动丝杆2-5-2旋转,带动上下滑动座2-5-3竖向滑动,通过两组控制连杆带动X形连杆组件上下展开或闭合,从而带动两侧的书盒侧板进行开闭动作。采用上述的侧板开闭驱动机构2-5,其剪式撑开机构2-5-4由一组X形连杆组件构成,其开闭执行机构采用丝杆螺母传动机构,结构简单紧凑,占用空间小,且两侧的书盒侧板开闭动作控制方便,开闭稳定可靠。为了提高侧板开闭驱动机构2-5的动作稳定性,在底座2-1的竖直杆内侧还设有竖直导向板2-
1-2,竖直导向板2-1-2上设有竖直导向槽2-1-3,上下滑动座2-5-3与两组控制连杆的铰接轴滑动设于竖直导向槽2-1-3内,使得剪式撑开机构2-5-4的工作更加平稳。进一步地,两组控制连杆由铰接轴处向上延伸形成X形结构,且两组控制连杆的上端连接销轴分别与第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3的书盒侧板滑槽2-4滑动配合,进一步提高了书盒侧板的开闭稳定性。
[0046] 参见图2所示,在本实施例中,推书驱动机构2-6的推书执行机构包括推书电机2-6-1、推书丝杆2-6-2、推书滑座2-6-3和推书导轨2-6-4,推书电机2-6-1安装于底座2-1水平杆的后部,推书丝杆2-6-2水平安装于书籍承托台2-1-1的下方,且推书丝杆2-6-2的后端与推书电机2-6-1的驱动端传动连接,推书导轨2-6-4与推书丝杆2-6-2相平行地安装于书籍承托台2-1-1的下方,推书滑座2-6-3滑动安装于推书导轨2-6-4上,且推书滑座2-6-3与推书丝杆2-6-2螺纹配合,推板2-6-5与推书滑座2-6-3固定连接;推书电机2-6-1驱动推书丝杆2-6-2旋转,通过推书滑座2-6-3带动推板2-6-5前后移动。优选地,在书籍承托台2-1-1的下方留有空腔,推书丝杆2-6-2和推书导轨2-6-4均安装于书籍承托台2-1-1下方的空腔内,推书滑座2-6-3位于上述的空腔内,推板2-6-5的下方为倒置的“U”形结构,推板2-6-5下端两侧固定在推书滑座2-6-3上。推书过程中,推书电机2-6-1旋转带动推书丝杆2-6-2旋转,推书丝杆2-6-2旋转通过推书滑座2-6-3带动推板2-6-5水平前后移动。上述的推书驱动机构2-6的推书执行机构,采用丝杆传动机构,推书运动稳定可靠,且推书控制位置精度高。
[0047] 本实施例的一种自动夹紧式书盒机构,具有自动夹紧书籍和取书时自动推出书籍的功能,使书籍存放稳定,且取书方便,取书效率高,并且能够满足不同厚度的书籍的稳定存放需要。
[0048] 如图1所示,本实施例的一种智能取书图书架,包括架体1,架体1可采用型材组装形成框架结构,在架体1的底部还设有带有自锁功能的万向轮1-2,以便于图书架的整体移动和固定,架体1上设有由隔板1-1分隔而成的若干层架,每层层架均可作为书籍放置位置,每层层架上均竖向并排地安装有若干上述的自动夹紧式书盒机构2,每组自动夹紧式书盒机构2均能够放置一本书籍,书籍独立放置,拿取过程中不受其他书籍影响;相邻自动夹紧式书盒机构2沿横向留有用于第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向外打开的间隙,使得各个自动夹紧式书盒机构2的开合动作互不影响。自动夹紧式书盒机构2为模块化结构,能够根据书架大小和空间需求进行灵活的组装设计,使书架的使用更加灵活方便,便于书架的合理安排,制作成本低。在本实施例中,自动夹紧式书盒机构2在架体1的层架上沿横向单排或双排相背成排设置,即既可以设计为单侧书架,也可以设计为双侧书架,使用更加灵活方便。
[0049] 本实施例的一种智能取书图书架,其既可以用于读者自助取书还书,也可以用于智能图书馆的自动取还书系统。在本实施例中,将上述的智能取书图书架用于读者自助取书还书,该智能取书图书架的各层层架上分别设有与各个自动夹紧式书盒机构2位置相对应的控制按键,自动夹紧式书盒机构2的第一书盒侧板2-2和/或第二书盒侧板2-3的内侧壁上还设有压力传感器或微型触点开关,各个控制按键和压力传感器或微型触点开关分别与控制系统电连接,控制系统分别与各个自动夹紧式书盒机构2的开闭执行机构和推书执行机构的控制电路电连接;具体包括以下工作步骤:
[0050] S1、取书时,读者找到所要查阅的书籍,按下书籍所在的自动夹紧式书盒下方的控制按钮,控制系统根据控制按钮发出的取书信号控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向外展开,将书籍松开;然后控制系统控制对应书盒的推书执行机构工作,通过推板2-6-5将书籍向外推出一定距离;读者将书籍取出,控制系统根据取书完成信号控制推书执行机构工作,将推板2-6-5向后拉回,同时控制系统控制开闭执行机构工作,使第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向内闭合;
[0051] S2、还书时,读者找到相应的空置书盒,按下该自动夹紧式书盒下方的控制按钮,控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向外展开;读者将书籍放在书籍承托台2-1-1上,再次向控制系统发出还书命令,控制系统控制开闭执行机构带动第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向内闭合,当该书盒对应的压力传感器或微型触点开关接触书籍并触发夹紧信号时,控制系统控制开闭执行机构停止工作,完成还书操作。
[0052] 每组自动夹紧式书盒机构2的控制按钮均可采用单按钮或双按钮设计,采用单按钮时,按一下控制取书动作,再按一下控制书盒拉回动作;采用双按钮时,一个按钮负责取书动作,另一个按钮负责书盒拉回动作。具体工作过程可详细说明如下:
[0053] 取书时,读者按下控制按钮发出取书命令,控制系统控制开闭驱动电机2-5-1工作,开闭驱动电机2-5-1带动开闭驱动丝杆2-5-2旋转,进而驱动上下滑动座2-5-3上下滑移,使得剪式撑开机构2-5-4向外撑开,带动两侧的第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向外展开,将书籍松开;然后控制系统控制推书电机2-6-1工作,推书电机2-6-1带动推书丝杆2-6-2旋转,进而推书滑座2-6-3带动推板2-6-5向前移动,利用推板2-6-5将书籍向外推出一定距离,使书籍一侧露出书盒,方便读者拿取书籍;读者将书籍取出后,再次按下控制按钮发出书盒收回命令,控制系统控制推书电机2-6-1反向旋转,通过推书丝杆2-6-2将推板
2-6-5复位;同时控制系统控制开闭驱动电机2-5-1反向旋转,通过剪式撑开机构2-5-4将两侧的第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3复位闭合。
[0054] 还书时,读者找到相应的空置书盒,按下该自动夹紧式书盒下方的控制按钮,控制系统控制对应书盒的开闭驱动电机2-5-1工作,通过剪式撑开机构2-5-4将两侧的第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向外展开,然后读者将书籍放在书籍承托台2-1-1上,再次按下控制按钮发出还书收回命令,控制系统控制开闭驱动电机2-5-1反向旋转,通过剪式撑开机构2-5-4将两侧的第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3闭合,当书盒侧板内侧的压力传感器或微型触点开关接触书籍并触发夹紧信号时,控制系统控制开闭驱动电机2-5-1停止运动,利用第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3夹持住书籍,完成还书操作。
[0055] [实施例2]
[0056] 本实施例的一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架的基本结构和工作原理与实施例1相同,不同之处在于:本实施例的一种智能取书图书架的控制方法,其用于智能图书馆的自动取还书系统,该智能取书图书架在控制系统控制下,配合自动取还书机械手进行书籍的自动拿取和归还,自动夹紧式书盒机构2的第一书盒侧板2-2和/或第二书盒侧板2-3的内侧壁上还设有与控制系统通信连接的压力传感器或微型触点开关;具体包括以下工作步骤:
[0057] S1、取书时,用户索引到相应书籍,并向控制系统发出取书命令,控制系统根据取书命令找到对应书籍所在的自动夹紧式书盒机构2,控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向外展开,将书籍松开;然后控制系统控制对应书盒的推书执行机构工作,通过推板2-6-5将书籍向外推出一定距离;同时,控制系统控制自动取还书机械手移动至相应的自动夹紧式书盒机构2前方,将被推出的书籍取走;取书完成后,控制系统控制推书执行机构工作,将推板2-6-5向后拉回,同时控制系统控制开闭执行机构工作,使第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向内闭合;
[0058] S2、还书时,用户向控制系统发出还书命令,控制系统根据所还书籍信息找到对应的自动夹紧式书盒机构2,控制系统控制对应书盒的开闭执行机构工作,带动第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向外展开;同时,控制系统控制自动取还书机械手带着所要归还的书籍移动至相应的自动夹紧式书盒机构2前方,并将书籍插放在书籍承托台2-1-1上;之后控制系统控制开闭执行机构带动第一书盒侧板2-2和第二书盒侧板2-3向内闭合,当该书盒对应的压力传感器或微型触点开关接触书籍并触发夹紧信号时,控制系统控制开闭执行机构停止工作,夹紧所归还的书籍。
[0059] 自动取还书机械手可采用现有智能图书馆中的机械手装置,如专利申请号201910062454.4中记载的夹书装置等。控制系统也可采用现有智能图书馆中的控制方法,用户在电脑或其他终端显示设备上查找相应的书籍,控制系统即可根据该书籍所在地址进行自动取书;还书时则可通过扫描书籍上的条形码来识别书籍原有存放地址,从而实现书籍的自动准确归还。至于机械手装置和智能控制系统的其他原理均可采用现有技术,在此就不再赘述。
[0060] 本发明的一种自动夹紧式书盒机构和智能取书图书架及其控制方法,该自动夹紧式书盒具有自动夹紧书籍和取书时自动推出书籍的功能,使书籍存放稳定,且取书方便,取书效率高,并且能够满足不同厚度的书籍的稳定存放需要;并且该自动夹紧式书盒在智能取书图书架中采用模块化设计,能够根据书架大小和空间需求进行灵活的组装设计,使书架的使用更加灵活方便,便于书架的合理安排,制作成本低;另外,该智能取书图书架可采用控制按钮进行控制,也可配合自动取还书机械手进行书籍的自动拿取和归还,可在不同的场合应用,使用灵活方便,实用性强,满足了智能图书馆对于书籍的统一管理和查阅需要。
[0061] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0062] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
[0063] 以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
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