一種圖書館自助還書裝置及還書方法
2023-04-23 04:34:36
一種圖書館自助還書裝置及還書方法
【專利摘要】本發明提出一種圖書館自助還書裝置及還書方法，包括圖書掃描儀、傳送機構、旋轉平臺、書本夾取機構；旋轉平臺包括託臺，託臺呈十字形，十字形的四個角位置分別容納一支承板，支承板下方的託臺設置有通孔；託臺由旋轉電機驅動旋轉，依次使託臺上其中一個位置的支承板與傳送帶末端對接；託臺上其中另一位置的支承板下方設置由氣缸驅動的導柱；書本夾取機構包括由氣爪氣缸驅動開合的夾緊氣爪，夾緊氣爪由移動電機驅動沿導軌運動。利用機械裝置對書籍進行自動傳送、運載、夾取和放置，整個自助還書裝置成本較低，而且由於使用了獨有的四位旋轉平臺和各嚮導軌的有序移動，具有更高的工作效率，從而在使用最少人力物力的條件下將還書的效率提升至最高。
【專利說明】一種圖書館自助還書裝置及還書方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明屬於機械設計及自動控制領域，具體涉及一種效率較高的圖書館自助還書裝置及採用該裝置進行自助還書的方法。
【背景技術】
[0003]隨著科學技術的發展，人類對閱讀量的需求越來越大，在圖書館工作人員緊缺的情況下，自助還書系統能夠有效的解決這一問題。
[0004]通過採用自助還書系統，不僅能夠實現圖書館的24小時開放，而且一定程度上減輕了工作人員的壓力，提升了圖書館的服務效率，因此現在國內已經有部分高校購買了美國等國家產的自助還書系統，取得了良好的效果。但是這些系統不僅售價昂貴(美國Sirsi公司Unicorn自動化系統以及新加坡科技公司的自助還書設備售價都在200萬以上)，普通圖書館很難有能力購買，而且存在還書效率低下，每次只能進行單本書本歸還的工作，一定程度上影響了圖書館的運作能力。
【發明內容】
[0005]發明目的:針對現有自助還書裝置的不足，本發明提出一種圖書館自助還書裝置及還書方法，利用機械裝置對書本進行自動傳送、運載、夾取和放置，整個自助還書裝置成本較低，而且由於使用了獨有的四位旋轉平臺和各嚮導軌的有序移動，較現有國內外還書裝置具有更高的工作效率，從而在使用最少人力物力的條件下將還書的效率提升至最高。
[0006]技術方案:為解決上述技術問題，本發明使用的技術方案為:
一種圖書館自助還書裝置，其特徵在於:包括安裝在桌面上讀取歸還書本條形碼的圖書掃描儀、傳送書本的傳送機構和旋轉平臺、將書本夾取並傳送至根據條形碼確定的還書臺的書本夾取機構；
所述的傳送機構包括傳送帶；
所述的旋轉平臺包括一設置在傳送帶末端的託臺，託臺呈十字形，十字形的四個角位置分別容納一支承板，支承板下方的託臺設置有可容納導柱通過的通孔；所述託臺由旋轉電機驅動旋轉，依次使託臺上其中一個位置的支承板與傳送帶末端對接；所述託臺上其中另一個位置的支承板下方設置由氣缸驅動的所述導柱；
所述書本夾取機構包括由氣爪氣缸驅動開合的夾緊氣爪，夾緊氣爪由移動電機驅動沿導軌運動。
[0007]所述的傳送機構還包括驅動小齒輪轉動的旋轉電機、與小齒輪相嚙合的大齒輪； 所述傳送帶的始終和末端分別設置一滾軸，其中一個滾軸的一端設置所述大齒輪。
[0008]桌面上固定一空心的導柱套，導柱套內可容納導柱上下運動。
[0009]所述支承板下表面具有與所述導柱直徑相同的圓形凹槽。
[0010]所述書本夾取機構還包括導杆，所述導杆下方與夾緊氣爪相連，上方與一滑塊相連，所述滑塊位於導軌內部，並可由移動電機驅動帶動夾緊氣爪在導軌中進行移動。
[0011]所述導軌為縱橫交錯的多根軌道。
[0012]採用權利要求1所述的圖書館自助還書裝置還書的方法，其特徵在於:包括以下步驟:
步驟1、在圖書掃描儀上對書本的條形碼進行掃描，直到確認辨識該書本；
步驟2、將書本放置於傳送機構傳送帶的始端的還書區域內；
步驟3、傳送帶啟動承載著書本向前運動；
步驟4、放置在傳送帶上的書本運動到傳送帶末端時，書本前部被傳送至旋轉平臺的託臺上的支承板上；
步驟5、待書本脫離傳送帶後，旋轉平臺的旋轉電機帶動託臺旋轉90度，將託臺上一個空置的支承板旋轉至正對傳送帶，以供下一本書本的遞送；
步驟6、當載有書本的支承板旋轉到導柱上方時，氣缸驅動導柱向上運動穿過託臺上的通孔將該通孔上方由託臺承載的支承板頂起；
步驟7、移動電機驅動閒置的夾緊氣爪運動到被頂起的支承板上方，氣爪氣缸驅動夾緊氣爪夾取書本；
步驟8、移動電機驅動夾取了書本的夾緊氣爪沿導軌進行移動，將書本傳送至還書臺上方，夾緊氣爪打開，將書本放置在根據條形碼確定的所屬類別的還書臺上。
[0013]自助還書過程結束，工作人員只需在工作空閒時完成書本上架工作即可。
[0014]上述步驟5和步驟7為本發明關鍵步驟。步驟5中採用的四位旋轉平臺有效的提高了自助還書系統的工作效率，相較於現有的還書裝置單次只能歸還一本書本的缺陷，這種旋轉平臺在完成一本書本夾取的同時也在完成另一本書本的裝載，將工作效率提升了3-4倍；步驟7中各夾取裝置上裝載的移動電機根據電腦控制有序進行書本夾取，能夠保障整個還書裝置的高效性、精確性。
[0015]有益效果:本發明採用條碼掃描的方式對圖書進行識別，同時利用機械裝置對書本進行自動傳送、運載、夾取和放置，整個自助還書裝置成本較低；同時運用獨有四位旋轉平臺和在各嚮導軌中有序移動的夾緊氣爪，進一步提升了還書裝置的工作效率和工作精度，在人力資源匱乏的現代社會，具有較高的商業價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明導柱未頂起、氣爪未夾緊狀態下的工作情況；
圖2為本發明導柱頂起，氣爪夾緊狀態下的工作情況；
圖3為本發明四位旋轉平臺部分的放大圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實例對本發明作更進一步的說明。
[0018]一種圖書館自助還書裝置，如圖1和圖2所示，包括安裝在桌面10上的圖書掃描儀1、傳送機構、旋轉平臺和書本夾取機構；所述的圖書掃描儀I能夠讀取所需歸還書本的條形碼，從而得到書本存放的具體位置，決定書本夾取機構運動的軌跡，並最終將歸還的書本精確的放置到存放位置的還書臺上； 所述的傳送機構包括旋轉電機2、小齒輪3、大齒輪6、墊臺4、側位固定板5、傳送帶滾軸7和傳送帶8 ;所述旋轉電機2通過墊臺4固定在桌面10上，所述小齒輪3由電機2驅動旋轉，同時通過小齒輪3與大齒輪6的嚙合，帶動大齒輪6轉動。大齒輪6安裝在滾軸7的一端，滾軸7另一端由側位固定板5支撐。大齒輪6旋轉時滾軸7隨之轉動，滾軸7轉動時可帶動傳送帶8進行書本9的傳送。傳送帶8的兩端分別設置一根滾軸，其中一根為主動軸，即上述一端設置有大齒輪6的滾軸7，另一根為從動軸，兩根滾軸均可自由轉動地平行固定在側位固定板5上，側位固定板5垂直地固定在桌面10上。
[0019]所述的旋轉平臺包括氣缸13、導柱15、導柱套14、旋轉電機12、電機固定板11、託臺16、支承板17和託臺安裝板18 ;所述氣缸13與導柱15連接，用於頂起和放下四塊支承板17中的其中一塊。所述空心的導柱套14固定在桌面10上，導柱套14內可容納由氣缸13驅動的導柱15做上下運動，導柱套14用於限制導柱15保持豎直方向的運動。電機固定板11安裝在桌面10上，並且位於傳送帶8末端的位置，使託臺16與傳送帶8末端相鄰，可承載由傳送帶8傳送的書本9。如圖3所示，旋轉電機12安裝在電機固定板11上，用於帶動託臺安裝板18轉動,託臺16置於託臺安裝板18上,託臺16呈十字形,十字形的四個角位置分別容納一個支承板17，進而旋轉電機12驅動託臺安裝板18轉動時完成四個位置的支承板17的輪換。所述支承板17安放在託臺16內部，並且託臺16四個容納支承板17的位置具有通孔，且支承板17下表面存在與導柱15直徑相同的圓形凹槽，使導柱15可以由氣缸13驅動穿過託臺16上的通孔將該位置處的支承板17頂起。
[0020]所述書本夾取機構包括移動電機19、氣爪氣缸20、夾緊氣爪21、導杆22、滑塊23和導軌24 ;所述夾緊氣爪21依靠氣爪氣缸20進行開閉，從而完成對書本9的夾取，所述導杆22下方與夾緊氣爪21相連，上方與滑塊23相連，所述滑塊23位於導軌24內部，並可由移動電機19驅動帶動夾緊氣爪21等夾取裝置在導軌24中進行移動，從而將書本9夾取並安放到還書臺的位置。導軌24為橫縱交叉的形狀，所述移動電機19位於滑塊23上方，並為夾取裝置沿導軌24橫縱向的移動提供動力。
[0021]採用圖書館自助還書裝置進行還書的方法，包括以下步驟:
步驟1、在圖書掃描儀I上對書本9的條形碼進行掃描，直到聽到系統確認辨識的提示
曰；
步驟2、將書本9放置於傳送機構傳送帶8的始端的還書區域內；
步驟3、旋轉電機2帶動齒輪嚙合轉動，大齒輪6帶動滾軸7轉動，使傳送帶8向前運
動；
步驟4、放置在傳送帶8上的書本9運動到傳送帶8末端時，書本9前部已經被傳送至旋轉平臺的託臺16上的支承板17上；
步驟5、待書本脫離傳送帶8後，旋轉平臺的旋轉電機12帶動託臺安裝板18旋轉90度，將託臺16上一個空置的支承板17旋轉至正對傳送帶8，以供下一本書本的遞送；
步驟6、當載有書本的支承板17旋轉到導柱15上方時，氣缸13驅動導柱15向上運動從而將支承板17頂起；
步驟7、移動電機19驅動閒置的夾緊氣爪21運動到支承板17上方，氣爪氣缸20驅動打開的夾緊氣爪21閉合，從而完成對書本9的夾取；
步驟8、夾取裝置在移動電機19的帶動下在導軌24中進行橫縱向移動，當到達書本9所在還書臺上方時，氣爪氣缸20驅動閉合的夾緊氣爪21打開，書本9即被準確安放在了所屬類別的還書臺上；
步驟9、自助還書過程結束，工作人員只需在工作空閒時完成書本上架工作即可。
[0022]上述步驟5和步驟7為本發明關鍵步驟。步驟5中採用的四位旋轉平臺有效的提高了自助還書系統的工作效率，相比於現有的還書裝置單次只能歸還一本書籍的缺陷，這種旋轉平臺在完成一本書籍夾取的同時也在完成另一本書籍的裝載，將工作效率提升了3-4倍；步驟7中各夾取裝置上裝載的移動電機根據電腦控制有序進行書籍夾取，能夠保障整個還書裝置的高效性、精確性。
【權利要求】
1.一種圖書館自助還書裝置，其特徵在於:包括安裝在桌面上讀取歸還書本條形碼的圖書掃描儀、傳送書本的傳送機構和旋轉平臺、將書本夾取並傳送至還書臺的書本夾取機構； 所述的傳送機構包括傳送帶； 所述的旋轉平臺包括一設置在傳送帶末端的託臺，託臺呈十字形，十字形的四個角位置分別容納一支承板，支承板下方的託臺設置有可容納導柱通過的通孔；所述託臺由旋轉電機驅動旋轉，依次使託臺上其中一個位置的支承板與傳送帶末端對接；所述託臺上其中另一個位置的支承板下方設置由氣缸驅動的所述導柱； 所述書本夾取機構包括由氣爪氣缸驅動開合的夾緊氣爪，夾緊氣爪由移動電機驅動沿導軌運動。
2.根據權利要求1所述的圖書館自助還書裝置，其特徵在於:所述的傳送機構還包括驅動小齒輪轉動的旋轉電機、與小齒輪相嚙合的大齒輪； 所述傳送帶的始終和末端分別設置一滾軸，其中一個滾軸的一端設置所述大齒輪。
3.根據權利要求1所述的圖書館自助還書裝置，其特徵在於:桌面上固定一空心的導柱套，導柱套內可容納導柱上下運動。
4.根據權利要求1所述的圖書館自助還書裝置，其特徵在於:所述支承板下表面具有與所述導柱直徑相同的圓形凹槽。
5.根據權利要求1所述的圖書館自助還書裝置，其特徵在於:所述書本夾取機構還包括導杆，所述導杆下方與夾緊氣爪相連，上方與一滑塊相連，所述滑塊位於導軌內部，並可由移動電機驅動帶動夾緊氣爪在導軌中進行移動。
6.根據權利要求1所述的圖書館自助還書裝置，其特徵在於:所述導軌為縱橫交錯的多根軌道。
7.採用權利要求1所述的圖書館自助還書裝置還書的方法，其特徵在於:包括以下步驟: 步驟1、在圖書掃描儀上對書本的條形碼進行掃描，直到確認辨識該書本； 步驟2、將書本放置於傳送機構傳送帶的始端的還書區域內； 步驟3、傳送帶啟動承載著書本向前運動； 步驟4、放置在傳送帶上的書本運動到傳送帶末端時，書本前部被傳送至旋轉平臺的託臺上的支承板上； 步驟5、待書本脫離傳送帶後，旋轉平臺的旋轉電機帶動託臺旋轉90度，將託臺上一個空置的支承板旋轉至正對傳送帶，以供下一本書本的遞送； 步驟6、當載有書本的支承板旋轉到導柱上方時，氣缸驅動導柱向上運動穿過託臺上的通孔將該通孔上方由託臺承載的支承板頂起； 步驟7、移動電機驅動閒置的夾緊氣爪運動到被頂起的支承板上方，氣爪氣缸驅動夾緊氣爪夾取書本； 步驟8、移動電機驅動夾取了書本的夾緊氣爪沿導軌進行移動，將書本傳送至還書臺上方，夾緊氣爪打開，將書本放置在根據條形碼確定的所屬類別的還書臺上。
【文檔編號】B65G37/00GK103466277SQ201310393014
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】殷旭, 紀愛敏 申請人:河海大學常州校區