自動翻頁書籍掃描儀的製作方法

2023-04-30 02:08:51

專利名稱：自動翻頁書籍掃描儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種自動翻頁書籍掃描儀。
背景技術：
目前，市場上帶自動翻頁系統的書籍掃描儀價格極其昂貴，對個人而言是可望不可及的，只好採用極其繁瑣、低效的人工翻頁操作的書籍掃描儀。通過專利捜索，自動翻頁技術在文獻中有以下幾種類型負壓與微摩擦方式相結合的翻頁機構；真空吸盤吸住書頁的翻頁機構；吸附式的吹風翻頁機構；真空 壓縮泵翻頁機構。微摩擦方式容易損壞書頁；真空技術、吹風技術、負壓技術構造複雜，體積龐大，難以普及。 發明內容本實用新型提供ー種完全異於上述類型的自動翻頁技術來實現書籍自動翻頁，構造簡單，體積小，容易普及。本實用新型採用粘膠作為吸附材料，在翻書板、翻頁槽、翻頁部件、復位部件、平臺機構、驅動機構、操作面板、攝像模塊、PLC控制器的共同作用下，完成書籍自動翻頁並掃描。本實用新型採用的專業粘膠是雙面的，其一面為吸附力強的粘膠，粘在翻頁部件的底部，另一面為吸附力弱的粘膠，容易與紙粘合或分離，不留任何痕跡在紙上，並且可重複使用。本實用新型的技術原理是見圖2，AC代表翻書板，BD代表被翻動書頁；翻書板與平臺的夾角為a，被翻動書頁與平臺的夾角為b ;翻書板的轉軸為A，被翻動書頁的轉軸為B。AC和BD的長度是不變的，AC = 2BD ;a和b角度是可變的，2a = b。為了完成翻書動作，當被翻動書頁在B的右邊(0° =<b<=90° )時,翻書板應與被翻動書頁一直結合,當被翻動書頁在B的左邊(90° <b a>0°時，AC> AD，即C、D不重合，翻書板與被翻動書頁分離，而我們需要翻書板與被翻動書頁在此區間一直結合。為了解決這ー問題，通過在翻書板上設置ー個可以左右自由移動的翻頁部件E，AE的長度範圍是從二分之一 AC至AC，當60° >=a>=0°時，AE = AD,即E、D重合,翻頁部件與被翻動書頁一直結合，當a >60°時，AE > AD，即E、D不重合，翻頁部件與被翻動書頁分離。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是本實用新型由翻頁機構、驅動機構、復位部件、平臺機構、攝像模塊、操作面板、PLC控制器，電腦接ロ模塊組成。翻頁機構由無色透明的可轉動翻書板、翻頁槽、翻頁部件組成；驅動機構由驅動電機(步進電機或伺服電機)及其驅動器和聯軸器組成。翻書板與驅動機構的聯軸器連接，並受驅動機構驅動，轉向(順時針)或轉離(逆時針)平臺；翻頁槽位於翻書板右上角；エ字型的翻頁部件卡在翻頁槽內並可在翻頁槽內左右自由移動；粘膠粘在翻頁部件的底部，翻頁部件隨翻書板順時針或逆時針轉動而轉向或轉離平臺。復位部件有兩種選擇一是由電磁鐵組成，相鄰於平臺部件的右上方，與翻頁槽相対，並與PLC控制器連接，當翻書板攜帶翻頁部件轉向(順時針)平臺並與平臺成五度吋，電磁鐵通電生磁，吸引翻頁部件回復到翻頁槽右端，電磁鐵斷電；ニ是由拉伸彈簧或其它可伸縮材料組成，其一端固定於翻頁槽內的右端，另一端與翻頁部件連接，當翻頁部件向左移動時，拉伸彈簧被拉長，當翻頁部件與被翻書頁分離時，翻頁部件隨拉伸彈簧回復翻頁槽的右端。平臺機構由平臺部件和書頁固定部件組成；平臺部件由可自動調節高度的弾性材料製成，既可由各自獨立的左、中、右平臺組成，也可將左、中、右平臺整合成ー個平臺，通過與翻書板的共同作用，使書頁表面平整，提高圖像質量。攝像模塊由數位相機及其內存卡，照明光源組成，對左右書頁同時拍照。操作面板與PLC控制器連接，用於輸入需掃描頁數和選擇書籍大小(大、中、小擋)數據並啟動掃描。驅動機構、復位部件、攝像模塊分別與PLC控制器連接，執行PLC控制器的指令，分別完成驅動，翻頁部件復位，攝像動作。電腦接ロ模塊是任選的，自動翻頁書籟掃描儀不需電腦接ロ模塊也可正常工作；它可替代操作面板，其一端與PLC控制器連接，其另一端與電腦連接。在PLC控制器指令下，翻書板受驅動機構的驅動，翻書板和翻頁部件轉向(順時 針)平臺直至與平臺成零度暫停轉動，粘膠粘住最上面被翻動書頁，攝像模塊對左右書頁拍照；然後，翻書板轉離(逆時針)，翻頁部件和粘在一起的被翻動書頁也隨之轉離，同時翻頁部件在翻頁槽內從右往左移動，當翻書板轉離至與平臺成六十度(被翻動書頁逆時針轉至與右平臺成一二十度)時，翻頁部件與被翻動書頁分離；翻書板繼續轉離直至與平臺垂直而暫停，被翻動書頁在重力作用下完全落到左平臺，完成自動翻頁；復位部件將翻頁部件回復到翻頁槽右端，為下一次翻頁作準備。如此循環，直至翻頁完畢。本實用新型的有益效果是本實用新型只需在開始前簡單設置，就可以自動掃描書籍，不需人工幹渉，極大地提高了工作效率；通過電腦接ロ模塊與電腦軟體結合，還可自動完成0CR，格式轉換，圖像編輯等高級功能；本實用新型結構簡單實用、造價低、體積小，可以普及到個人。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進ー步說明。圖I是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的整體結構示意圖。圖2是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的設計原理示意圖。圖3是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的A-A側面剖視結構示意圖。圖4是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的平整書頁時的示意圖。圖5是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的B-B平面剖視結構示意圖。圖6是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的翻書板和翻頁槽結構示意圖。圖7是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的翻頁槽和翻頁部件C-C側剖視示意圖。圖8是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的翻頁部件分解示意圖。圖9是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的替代復位部件示意圖。

圖10是本實用新型自動翻頁書籍掃描儀的工作流程圖。圖中I.翻書板，2.驅動電機，3.驅動電機驅動器，4.驅動電機聯軸器，5.翻頁槽，
6.操作面板，7.攝像模塊，8. PLC控制器，9.電磁鉄，10.翻頁部件，11. T型件，12.鋼鐵製鑼絲釘，13.薄鋼鉄片，14.粘膠，15.左平臺，16.中平臺，17.右平臺，18.書頁固定部件，19.拉伸彈簧.具體實施方式
在圖3中，翻書板I與驅動電機的聯軸器4連接；PLC控制器8分別連接操作面板6，電磁鐵9、攝像模塊7，並根據 操作面板6的數據，產生和傳遞相應指令，電磁鐵9、攝像模塊7接受指令實行相應操作。在圖4中，左平臺15、中平臺16、右平臺17分別獨立，內置彈性材料(如彈簧或彈性海綿)，每個平臺可自動調節高度，左平臺15和右平臺17各有一個書頁固定部件18，書頁固定部件18由一條弾性鬆緊帶組成，寬度約10釐米，周長約70釐米，用於固定書本及隔離無需掃描的書頁。在圖5中，驅動電機2與驅動電機驅動器3和驅動電機聯軸器4連接，驅動電機驅動器3與PLC控制器8連接，PLC控制器8控制驅動電機2的工作頻率、開始時間、結束時間，從而控制翻書板I轉向或轉離平臺部件的頻率和時間；在圖6中，翻頁槽5位於距翻書板I的上邊緣和右邊緣各約8毫米處，翻頁槽5長度約為翻書板I長度的一半；翻頁部件10起始點位於翻頁槽5右側，終始點位於翻頁槽5左側。翻頁部件10可在翻頁槽5內自由移動。在圖8中，翻頁部件10由T型件11、鋼鐵製鑼絲釘12、薄鋼鐵片13、粘膠14組成。鑼絲釘12將T型件11和薄鋼鐵片13連接在一起。粘膠14 一面粘在薄鋼鐵片13的底部，另一面用於粘著被翻動書頁表面。在圖9中，拉伸彈簧19右端固定於翻頁槽5內的右端，左端與翻頁部件10連接，當翻頁部件10向左移動時，拉伸彈簧19被拉長，當翻頁部件10與被翻書頁分離時，翻頁部件10隨拉伸彈簧19自動回復到翻頁槽5的右端。在圖3所示實施例中，當自動翻頁書籍掃描儀處於關機狀態時，翻書板I與右平臺17夾角為零度。啟動自動翻頁書籍掃描儀，在PLC控制器8指令下，驅動電機2驅動翻書板I轉到與右平臺17垂直位置。把書籍打開，將無需掃描的書頁分別壓在左、右書頁固定部件18下面，固定書本，翻到需掃描的起始書頁。通過操作面板6輸入需掃描頁數和選擇書籍大小(大、中、小擋)並啟動掃描；當復位部件採用電磁鐵9時，在PLC控制器8指令下，驅動電機2驅動翻書板I (攜帯翻頁部件10)轉向(順時針)右平臺17並停止在與右平臺17成五度位置，電磁鐵9通電生磁，吸引翻頁部件10回復到翻頁槽5的右端，為翻頁作準備，電磁鐵9斷電；當復位部件採用拉伸彈簧19時，翻頁部件10的初始位置在翻頁槽5右端。在PLC控制器8指令下，驅動電機2驅動翻書板I和翻頁部件10轉向(順時針)右平臺17直至與右平臺成零度暫停轉動，翻書板I壓住書頁，並與可自動調節高度的平臺部件共同作用，平整書頁，同時粘膠14粘住最上面的被翻動書頁，PLC控制器8指令攝像模塊7對左右書頁拍照；然後，在PLC控制器8指令下，驅動電機2驅動翻書板I轉離(逆時針)，翻頁部件10和粘在一起的被翻動書頁也隨之轉離，隨著逆時針轉角増大，翻頁部件10在翻頁槽5內從右往左移動，(如復位部件為拉伸彈簧19，彈簧被拉長)；當翻書板I與右平臺17夾角成六十度角(即被翻動書頁逆時針與水平成一二十度角)時，翻頁部件10到達翻頁槽5內最左端而不能繼續往左移動，翻頁部件10與被翻動書頁分離，(如復位部件為拉伸彈簧19，拉伸彈簧和翻頁部件10 —起回復到翻頁槽5右端)，翻書板I繼續轉離直至與右平臺17垂直，被翻動書頁完全落到左平臺15，完成自動翻頁。如此循環，直至翻頁完畢。
權利要求1.一種自動翻頁書籍掃描儀，包括翻頁機構、驅動機構、復位部件，平臺機構、攝像模塊、操作面板、控制器，電腦接ロ模塊，其特徵在於翻頁機構由含有翻頁槽的的翻書板、可在翻頁槽內左右自由移動的翻頁部件組成；翻書板與驅動機構聯軸器連接，並受驅動機構驅動，轉向(順時針)或轉離(逆時針)平臺，翻頁部件隨翻書板轉離而粘起被翻動書頁並將其從一側翻到另ー側，然後與被翻動書頁分離，完成自動翻頁；攝像模塊、操作面板、驅動機構的驅動器與控制器連接，控制器通過電腦接ロ模塊與外控電腦連接。
2.根據權利要求I所述的自動翻頁書籍掃描儀，其特徵在於所說的驅動機構由步進電機(或伺服電機、或類似功能的電機)及其驅動器和聯軸器組成。
3.根據權利要求I所述的自動翻頁書籍掃描儀，其特徵在於所說的攝像模塊由數位相機及其內存卡，照明光源組成，對左右書頁同時拍照。
4.根據權利要求I所述的自動翻頁書籍掃描儀，其特徵在於所說的翻頁部件的底部有用於粘被翻動書頁的粘附材料。
5.根據權利要求I所述的自動翻頁書籍掃描儀，其特徵在於所說的翻頁槽的長邊平行於翻書板的長邊，並貼近翻書板的長邊上(或下)邊緣，翻頁槽的外端貼近翻書板的外側(外側指平行並遠離翻書板轉軸的ー側)邊緣。
6.根據權利要求I所述的自動翻頁書籍掃描儀，其特徵在於所說的平臺機構由平臺部件和書頁固定部件組成，平臺部件由可自動調節高度的弾性材料製成，書頁固定部件分別套在平臺部件左右側。
7.根據權利要求I所述的自動翻頁書籍掃描儀，其特徵在於所說的復位部件用於使翻頁部件在與被翻動書頁粘合前回復到翻頁槽的外端；復位部件由電磁鐵組成並與控制器連接，相鄰於平臺部件的外側(外側指平行並遠離翻書板轉軸的ー側)並與翻頁槽相對；復位部件的另一方案是由拉伸彈簧或彈性橡皮筋組成，其一端固定於翻頁槽內的外端，另一端與翻頁部件連接。
8.根據權利要求I所述的自動翻頁書籍掃描儀，其特徵在於所說的電腦接ロ模塊是任選的。
專利摘要本實用新型屬於儀器技術領域，包括翻頁機構、驅動機構、復位部件，平臺機構、攝像模塊、操作面板、控制器，電腦接口模塊。翻頁機構由含有翻頁槽的翻書板、可在翻頁槽內自由移動的翻頁部件組成；翻書板與驅動機構聯軸器連接，並受驅動機構驅動，轉向或轉離平臺，翻頁部件隨翻書板轉離而粘起被翻動書頁並將其從一側翻到另一側，然後與被翻動書頁分離，完成自動翻頁；PLC控制器分別連接操作面板、驅動機構、復位部件、攝像模塊，電腦接口模塊，接受操作面板的數據，產生相應指令，協調各機構模塊工作。翻書板同時具有平整書頁功能。專業粘膠不損書頁。本實用新型簡單實用，解決了書籍掃描時人工翻頁問題，提高了效率。
文檔編號H04N1/04GK202495986SQ20112047919
公開日2012年10月17日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者甄理, 譚麗華 申請人:譚麗華