CN102357467A - 在图书分检线上分拣图书的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在图书分检线上分拣图书的方法，包括如下步骤：取得进入所述图书分检线的图书上设置的电子标签的内容，取出其中表示图书分类的数据；得到所述图书分类对应的分拣口的位置，并取得事先设置的该分拣位置所对应的移动参数值；存储所述移动参数值；所述图书分检线传动轴转动并移动所述图书，同时设置在主轴的转动传感装置输出位移脉冲；计算所述位移脉冲数并判断其是否小于存储的所述移动参数值，如是，重复本步骤；否则，执行下一步骤；停止所述图书分检线并依据所述分拣口位置转载所述图书，使所述图书进入所述分拣口。实施本发明的在图书分检线上分拣图书的方法及装置，具有以下有益效果：其硬件成本低、易于扩展和维护。

Description

在图书分检线上分拣图书的方法及装置

技术领域

本发明涉及自动化分拣领域，更具体地说，涉及一种在图书分检线上分拣图书的方法及装置。

背景技术

     在图书管理工作中，图书馆工作人员需要对零乱的图书分类并上架，此时，通常需要手工一本本的归类分开，工作难度非常大，费时费力。为了降低图书馆工作人员分拣图书的工作强度，提高工作效率，为此人们研发一种图书自动分拣设备。现有的图书分拣设备通常使用电子标签识别技术（RFID）,其原理是当图书运行到某个分拣口时通过安装在这个分拣口上的读写器来读取图书里的信息判断图书是否分拣到这个分拣口，如果不是图书流向下一个分拣口再用同样的方法判断。这种方法的缺点是，每个分拣口都要安装读写器，一条分拣线有多少个分拣口时，就要安装多少个读写器，其硬件成本较高、同时由于多个读写器与中心控制单元的通讯在数量较多时会使得扩展较难、维护困难等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述硬件成本较高、扩展较难、维护困难的缺陷，提供一种硬件成本低、较易扩展、较易维护的在图书分检线上分拣图书的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种在图书分检线上分拣图书的方法，包括如下步骤：

   A）通过安装在图书分检线上分拣入口的电子标签读写器取得进入所述图书分检线的图书上设置的电子标签的内容，取出其中表示图书分类的数据；

   B）查找所述取得的图书分类数据表示的图书分类，得到所述图书分类对应的分拣口在所述图书分检线上的位置，并取得事先设置的该分拣位置所对应的移动参数值；存储所述移动参数值；

   C）所述图书分检线传动轴转动并移动所述图书，同时设置在主轴的转动传感装置输出位移脉冲；

D）计算所述位移脉冲数并判断其是否小于存储的所述移动参数值，如是，重复本步骤；否则，执行下一步骤；

   E） 停止所述图书分检线并依据所述分拣口位置转载所述图书，使所述图书进入所述分拣口。

在本发明所述的在图书分拣线上分拣图书的方法中，所述步骤B）中移动参数值为所述分拣口到所述分拣入口的距离除以单位距离并取整而得；所述单位距离为所述图书分检线传动轴转动时，所述转动传感器输出一个脉冲图书在所述图书分拣线上移动的距离。

在本发明所述的在图书分拣线上分拣图书的方法中，所述步骤D）进一步包括：

   D1）接收到一个所述转动传感器发出的位移脉冲；

   D2）所述移动参数值减1，并判断所述移动参数值是否为0，如是，执行下一步骤；否则，返回步骤D1）。 

在本发明所述的在图书分拣线上分拣图书的方法中，所述位移脉冲通过安装在所述图书分拣线传动轴上的齿盘式凹槽光电开关编码器产生。 

本发明还涉及一种分拣图书的装置，包括分拣入口，所述分拣入口设置有电子标签读写器和与所述电子标签连接器连接的、用于处理所述电子标签读写器输送的信号并将图书移动参数输出的信号处理单元；还包括用于控制所述分拣图书的装置传输电机转动的、与所述信号处理单元连接的控制单元；所述控制单元还与设置在该分拣图书的装置传输电机传动轴上的转动传感装置连接；所述分拣图书的装置还设置有至少一对分拣口、用于将其上图书输送到所述图书对应的分拣口的转载单元、用于移动其上图书的传输单元；所述控制单元与所述信号处理单元电连接。

在本发明所述的分拣图书的装置中，所述转动传感装置包括安装在所述传动轴上、随所述传动轴一起转动的齿盘及红外对管，所述齿盘包括有凹槽隔开的多个突出的齿，所述红外对管包括红外发射管和红外接收管，所述红外发射管设置在所述齿盘一侧并不断发出红外信号，所述红外接收管安装在所述齿盘另一侧，随所述齿盘转动不断间歇接收所述红外发射管发出的红外线信号并输出位移脉冲到所述信号处理单元。

在本发明所述的分拣图书的装置中，所述转动传感装置中齿盘的齿均匀分布在所述齿盘圆周上。

在本发明所述的分拣图书的装置中，所述控制单元包括用于存储所述信号处理单元传输来的移动参数值的存储单元和用于接收到一个位移脉冲使得所述存储单元中的移动参数值减一并在所述移动参数值为零时输出控制信号停止所述转动轴转动的计数单元。

在本发明所述的分拣图书的装置中，所述转载单元包括用于将其上的图书升起并输送到不同的分拣口的转载滚筒、用于在所述控制单元控制下使所述转载滚筒升起或降下的顶起电机和用于在所述控制单元控制下使所述转载滚筒正转或反转的移载电机。

在本发明所述的分拣图书的装置中，所述分拣图书的装置包括多个首尾相连的、其控制单元与所述主段的信号处理单元通RS485总线依次串接的扩展段；所述首尾相连的多个扩展段的最后一个的尾端为容错分拣口。

实施本发明的在图书分检线上分拣图书的方法及装置，具有以下有益效果：由于使用转动传感器输出位移脉冲来表示图书在分拣线上移动的距离，同时，图书需要移动的距离存储在控制单元中并随位移脉冲的接收而递减，所以可以只使用一个读写器就可以完成多个分拣口的图书分拣。其硬件成本低、易于扩展和维护。

附图说明

图1是本发明在图书分检线上分拣图书的方法及装置实施例中分拣方法流程图；

图2是所述实施例中移动参数的检测流程图；

图3是所述实施例中图书的图书的装置的逻辑框图；

图4是所述实施例中图书的图书的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的在图书分检线上分拣图书的方法及装置实施例中分拣方法流程中，包括如下步骤：

步骤S11 读取图书上设置的信息，取得该图书的分类数据：在本步骤中，将图书放到分拣入口，图书上设置有电子标签，电子标签写入的内容中包括了图书的分类号等信息，这些都是事先设置在每本图书上的，在本实施例中，通过安装在分拣入口的电子标签读写器取得进入的图书上设置的电子标签的内容，然后取出其中表示图书分类的数据；由于电子标签内的数据格式是可以事先设定的，所以上述步骤只是读取图书上的电子标签的内容，并在设定位置取出图书的分类数据即可。

步骤S12 查找该图书对应的分拣口的位置及其对应的位移参数值：在本步骤中，按照上述步骤中取得的图书分类数据，查找取得的图书分类数据表示的图书分类，得到该图书分类对应的分拣口的位置，并取得事先设置的该分拣位置所对应的移动参数值；就本实施例中而言，上述的数据取得、判断及参数取出都是在信号处理单元中实现的，该信号处理单元接收电子标签读写器输出的读取到的信号，并在其自身内部进行上述比较并取出移动参数值，该移动参数值是事先以和图书分类号的形式存储在信号处理单元中的，该移动参数值是一个数值，其表示了图书应该移动的距离。同时，一般来讲，上述信号处理单元是上位机，而控制单元是接收上位机的控制信号或数据的终端。信号处理单元可以带有多个终端，也就是说，在本实施例中，图书分检装置以段为单元，可以带有多个扩展段。在本实施例中，移动参数值为所述分拣口到所述分拣入口的距离除以单位距离并取整而得；所述单位距离为所述图书分检线主轴转动时，安装在输送电机传动轴上的转动传感器输出一个脉冲的时间内，图书在图书分拣线上移动的距离。也就是一个位移脉冲产生所需要的时间内，传输带将其上的图书在水平位置上移动的距离。

步骤S13 输出该位移参数值到控制单元并存储：在本步骤中，上述步骤中取得的移动参数值被存储在指定的位置；该移动参数被取出后，存储该参数的是与上述信号处理单元连接的控制单元中的指定位置。存储的移动参数在图书移动的过程中会被不断地处理而刷新。在本实施例中，上述信号处理单元和控制单元是通过RS232总线连接在一起的，上述移动参数值也是通过该总线被传输到上述控制装置中的。

步骤S14 产生并接收位移脉冲：在本实施例中，图书分拣线的输送电机转动使得传输带移动的结果是图书被移动；而输送电机的转动使得位移脉冲得以产生。由于在输送电机的传动轴上安装有转动传感器，传动轴的转动就使得上述转动传感器输出移位脉冲。具体来讲，位移脉冲通过安装在所述图书分拣线转动轴上的齿盘式凹槽光电开关编码器产生；当传动轴的转动使得凹槽通过光电对管的发送、接收路线时，该光电对管中的接收管能接收到其发射管发送的红外信号，而当突出的齿经过时，接收管不会收到上述红外信号，由此，产生出位移脉冲。改位移脉冲传输到控制单元后，与存储在其中的位移参数运算，并依据运算结果判断该图书是否传输了正确的传输距离，已经达到了正确的分拣口。

步骤S15 已到正确的分拣口？如是，执行步骤S16；否则，返回步骤S14；

步骤S16 停止移动，顶起图书，开始转载：在本步骤中，由于图书已经传输到了正确的（也就是其分裂编号对应的）分拣口，需要将本段的传输停止，使得图书停止移动，并将该图书顶起，开始转载，使其准备进入分拣口。在本实施例中，由于分拣口分别设置在分拣线的两侧，且位置相同（即到分拣入口的水平距离相同），因此，对应于分拣口，设置有可以将图书由传输带上升起的转载滚筒，该转载滚筒由顶升电机控制其升降，而由转载电机控制其转动方向，以便于将升起的图书输送到不同的分拣口。

步骤S17 图书输送到对应的分拣口：在本步骤中，依据前面所取得的图书分类号所对应的分拣口编号，得到分拣口的位置；而依据该位置，控制单元输出控制信号，使得上述转载滚筒正转或反转，使得图书进入到不同的分拣口。

其中，如图2所示，在本实施例中，上述步骤S15还进一步包括如下步骤：

步骤S151 接收一个位移脉冲：在本步骤中，控制装置判断接收到转动传感器输出的位移脉冲，只要在控制装置的位移脉冲输入端上出现一次高低电平转换或低高电平转换就认为是接收到一个位移脉冲，也就是说，位移脉冲是否接收到是通过指定端口是否出现上升沿或下降沿而决定的。

步骤S152 对当前移动参数值减1：当确认接收到一个位移脉冲后，对存储的当前移动参数做出处理，就本实施例而言，就是对当前的位移参数减1，并将得到的参数作为当前位移参数存储。

步骤S153 移动参数值为零？ 在本步骤中，判断当前位移参数是否等于零，如果是，执行步骤S154；否则，返回步骤S151；

步骤S154 输出控制信号：当前移动参数为零，表示图书已经移动到正确的分拣口位置，下一步就是将其转载进入对应的分拣口。所以，在本步骤中，控制单元输出控制信号，停止分检线传输电机的转动，同时，输出控制信号，驱动转载单元的顶升电机和转载电机。

此外，在本实施例中，分检线的工作流程还包括起动分拣线、分拣线运行、在设定的时间范围内如果分拣线入口光电传感器没有检测到图书,那么分拣线将停止运行,处于待机状态，等待有图书放到分检线的入口处时才触发运行。在设定的时间范围内如果分拣线入口光电传感器检测到图书,那么分拣将继续运行，当图书运行到RFID天线（电子标签读写器的一部分）的位置时,安装在这个位置的光电传感器检测到图书,反馈给控制单元,信号处理单元通过与控制单元的数据交换得知有图书到, 于是，输出指令到电子标签读写器读取图书上电子标签的数据,把读回的数据跟数据库里存储的数据做比较(用户在写标签信息到数据库时已经指明分拣口),把得到的分拣口号及位移参数发送给控制单元。如果图书上电子标签是坏的，或者别的原因，读不到标签数据，这本图书会分拣到分拣线最后的容错分拣口（容错分拣口用来存储无法分拣的图书）。在本步骤中，通过自制的齿盘式凹槽光电开关简易编码器测距定位，开始时读到标签数据图书的位置。当图书到达指定的分拣口时顶升移载上升（顶升移载上装有可以运转的滚筒，移载上升后图书离开原来的皮带线,与滚筒接触,滚筒正转或者反转可以让图书往左边或者右边的分拣口出去），然后滚筒向指定的分拣口方向运转，把图书分拣出去。分拣口上也装有光电传感器,此光电传感器有两个作用, 首先是把分拣出去的图书计数,计图书的数量跟上位机(PC)设定的数量相等,或者大于时,触发声光报警起动；其次，当图书堆积到分拣口时,光电传感器会检测到, 触发声光报警起动。分拣完后移载下降，等待下一本图书的到来。如果在设定的时间范围内检测到分拣线入口没有图书放入,分拣线上是没有图书的，那么分拣线将停止运行,处于待机状态，等待有图书放到分检线的入口处时才触发运行。

此外，在本实施例中，还涉及一种分拣图书的装置，其逻辑结构如图3所示。在图3中，该分拣图书的装置包括电子标签读写器1、信号处理单元2、控制单元3、传输单元4、转动传感器5以及转载单元6；此外，该图书分拣装置还包括分拣入口，在分拣入口设置有用于阅读电子标签内容的电子标签读写器1，信号处理单元2与电子标签读写器1连接，用于处理电子标签读写器1输送的信号并输出图书移动参数到控制单元3；控制单元3用于控制分拣图书的装置传输单元4和转载单元6；控制单元3还与设置在传输单元4中的传输电机传动轴上的转动传感装置5连接；转动传感装置5用于在上述传动轴转动时输出位移脉冲到上述控制单元3；分拣图书的装置还设置有至少一对分拣口，转载单元6用于将已经传输到设定位置（即传输了与其图书分类号对应的传输距离）的图书输送到该图书对应的分拣口；传输单元4用于移动图书，包括传输带、传输电机及其传动轴；控制单元3与信号处理单元2通过RS232总线电连接。转载单元6包括用于将其上的图书升起并输送到不同的分拣口的转载滚筒、用于在控制单元3控制下使转载滚筒升起或降下的顶起电机和用于在控制单元3控制下使所述转载滚筒正转或反转的移载电机。关于各电机及其他组成部件的位置，请参见图4。在图4中，示出了一个段的结构（包括了输入部分，通常称为主段），分拣图书的装置有多个与图4所示相同或类似的段组合而成，其余的段为扩展段，分别依次连接在主段之后。这些段的与图4所示的主段的差别就在于没有图4中所具有的输入部分。在图4中，401是RFID天线，402是主段输送线，403是图书检测光电传感器，其作用是在一定时间（通常是书本由分拣入口传输到设置在图书分拣的装置的尾部的容错分拣口所需要的时间）内没有检测到进入分拣入口的图书时，使得整个图书分拣的装置停止运行，以节省能源；404是位置检测传感器；405是输入传输电机，使得进入图书分拣的装置的书本在其作用下移动到主段输送线，进而进行分拣；406是移载电机，407是顶起电机，用于驱动顶起装置，使其上升或下降；408是主段输送电机，其带动输送线运转，使得书本在分拣装置的主段上移动；409是转载滚筒，用于使得其上的书本离开分检装置；410是顶起装置，其在顶起电机的带动下，将选定的书本由主段传输线上移动到转载滚筒上。

在本实施例中，转动传感装置包括安装在上述传动轴上、随上述传动轴一起转动的齿盘及红外对管，齿盘包括有凹槽隔开的多个突出的齿，红外对管包括红外发射管和红外接收管，红外发射管设置在所述齿盘一侧并不断发出红外信号，所述红外接收管安装在所述齿盘另一侧，随所述齿盘转动不断间歇接收所述红外发射管发出的红外线信号并输出位移脉冲到所述信号处理单元。所述转动传感装置中齿盘的齿均匀分布在所述齿盘圆周上。也就是说，上述红外对管呈U形安装在上述齿盘两侧。

在本实施例中，控制单元包括用于存储所述信号处理单元传输来的移动参数值的存储单元和用于接收到一个位移脉冲使得所述存储单元中的移动参数值减一的、并在所述移动参数值为零时输出控制信号停止所述转动轴转动的计数单元。上述存储单元存储的是当前移动参数值，除了开始时由信号处理单元传输来之外，在整个图书移动或分拣过程中，该存储单元内的移动参数值是在不断变化的。

在本实施例中，描述的只是图书分拣装置中的一个段，在实际使用时，可将多个段（包括一个主段和多个扩展段）组合成一条图书分拣装置；此时，分拣图书的装置包括多个首尾相连的、其控制单元与所述主段的信号处理单元通过RS485总线依次串接的扩展段；首尾相连的多个扩展段的最后一个的尾端为容错分拣口。不同的是，只有主段才具有上述电子标签读写器和信号处理单元，扩展段并没有这些部件，只有接收主段信号处理单元输出信号的控制单元。这使得只要一个电子标签读写器就能构建一个图书分拣装置。

此外，在本实施例中图书分拣装置有以下特点；可以分别选择两种不同的工作方式，方式一，此装置可以在单机模式下使用，图书馆工作人员把需要分拣的书放到分拣线入口处即可，后面的工作由分拣线自动完成把图书分拣到指定的分拣口书车里。方式二，此装置可以跟自助借还书机联机使用，自助借还书机只需要把分拣指令发送给分拣线，后面的工作由分拣线自动完成把图书分拣到指定的分拣口书车里。此外，此装置使用模块化结构，以段为基本结构，每段有两个分拣口，在控制上,每段分别有独立的电气控制,每段模块之间只需要一条电源线和一条数据线,便能下达各种控制命令,方便设备的扩展连接。同时，此设备以流水线式流程分拣图书，分拣线的长短，分拣口数量的多少在2×N（0< N<33）的范围内根据需要可任意增减。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种在图书分检线上分拣图书的方法，其特征在于，包括如下步骤：

   A）通过安装在图书分检线上分拣入口的电子标签读写器取得进入所述图书分检线的图书上设置的电子标签的内容，取出其中表示图书分类的数据；

   B）查找所述取得的图书分类数据表示的图书分类，得到所述图书分类对应的分拣口的位置，并取得事先设置的该分拣口位置所对应的移动参数值；存储所述移动参数值在指定位置；

   C）所述图书分检线传动轴转动并移动所述图书，同时设置在主轴的转动传感装置输出位移脉冲；

D）计算所述位移脉冲数并判断其是否小于存储的所述移动参数值，如是，重复本步骤；否则，执行下一步骤；

   E）停止所述图书分检线并依据所述分拣口位置转载所述图书，使所述图书进入所述分拣口。

2.根据权利要求1所述的在图书分检线上分拣图书的方法，其特征在于，所述步骤B）中移动参数值为所述分拣口到所述分拣入口的距离除以单位距离并取整而得；所述单位距离为所述图书分检线传动轴转动时，在所述转动传感器输出一个位移脉冲时间内图书在所述图书分拣线上移动的距离。

3.根据权利要求2所述的在图书分检线上分拣图书的方法，其特征在于，所述步骤D）进一步包括：

   D1）接收到一个所述转动传感器发出的位移脉冲；

   D2）所述移动参数值减1，并判断所述移动参数值是否为0，如是，执行下一步骤；否则，返回步骤D1）。

4.根据权利要求3所述的在图书分检线上分拣图书的方法，其特征在于，所述位移脉冲通过安装在所述图书分拣线传动轴上的齿盘式凹槽光电开关编码器产生。

5.一种分拣图书的装置，其特征在于，包括分拣入口，所述分拣入口设置有电子标签读写器和与所述电子标签连接器连接的、用于处理所述电子标签读写器输送的信号并将图书移动参数输出的信号处理单元；还包括用于控制所述分拣图书的装置传输电机转动的、与所述信号处理单元连接的控制单元；所述控制单元还与设置在该分拣图书的装置传输电机传动轴上的转动传感装置连接；所述分拣图书的装置还设置有至少一对分拣口、用于将其上图书输送到所述图书对应的分拣口的转载单元、用于移动其上图书的传输单元；所述控制单元与所述信号处理单元电连接。

6.根据权利要求5所述的分拣图书的装置，其特征在于，所述转动传感装置包括安装在所述传动轴上、随所述传动轴一起转动的齿盘及红外对管，所述齿盘包括有凹槽隔开的多个突出的齿，所述红外对管包括红外发射管和红外接收管，所述红外发射管设置在所述齿盘一侧并不断发出红外信号，所述红外接收管安装在所述齿盘另一侧，随所述齿盘转动不断间歇接收所述红外发射管发出的红外线信号并输出位移脉冲到所述信号处理单元。

7.根据权利要求6所述的分拣图书的装置，其特征在于，所述转动传感装置中齿盘的齿均匀分布在所述齿盘圆周上。

8.根据权利要求7所述的分拣图书的装置，其特征在于，所述控制单元包括用于存储所述信号处理单元传输来的移动参数值的存储单元和用于接收到一个位移脉冲使得所述存储单元中的移动参数值减一并在所述移动参数值为零时输出控制信号停止所述转动轴转动的计数单元。

9.根据权利要求8所述的分拣图书的装置，其特征在于，所述转载单元包括用于将其上的图书升起并输送到不同的分拣口的转载滚筒、用于在所述控制单元控制下使所述转载滚筒升起或降下的顶起电机和用于在所述控制单元控制下使所述转载滚筒正转或反转的移载电机。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的分拣图书的装置，其特征在于，所述分拣图书的装置包括多个首尾相连的、其控制单元与所述主段的信号处理单元通RS485总线依次串接的扩展段；所述首尾相连的多个扩展段的最后一个的尾端为容错分拣口。

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