CN102626275A - 图书自动存取设备的旋转定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图书自动存取设备的旋转定位装置，包括驱动单元、第一减速单元、离合单元以及第二减速单元；所述驱动单元带动所述第一减速单元旋转；所述第一减速单元带动所述离合单元；所述离合单元选择性地带动所述第二减速单元旋转；所述第二减速单元带动图书存取设备的旋转书架旋转。实施本发明的图书自动存取设备的旋转定位装置，具有以下有益效果：由于该旋转定位装置中的离合单元在第一减速单元旋转时存在不随上述第一减速单元旋转的时间段，在该时间段中，即使第一旋转单元并未停止转动也不会使得离合单元转动，进而不会带动第二减速单元及书架旋转；因此旋转书架被定为在其所在的位置上。所以其旋转流畅、定位精确。

Description

图书自动存取设备的旋转定位装置

技术领域

本发明涉及图书自动化管理领域，更具体地说，涉及一种图书自动存取设备的旋转定位装置。

背景技术

    目前，在各公共图书馆和高校图书馆内，图书自助借还得到了越来越广泛的应用。通常，使用图书自助借还设备对图书进行自助借还。在这些设备中，通常包括一个图书的自动存取设备以及使该图书存取设备旋转并记录其特定位置上的图书及经过授权的借书证号；换句话说，这些图书自助借还设备是通过旋转图书自动存取设备，使其上的书位于特定的位置，使用借书证打开特定位置并取走该图书而实现图书借出的；而图书还回的步骤是上述步骤的逆过程。现有的旋转图书自动存取设备的方法通常为手动模式，在书籍存量大时，采用手动方式难以保证旋转的流畅性，且由于未采用自动定位机构，书架通常会随惯性继续旋转，无法精确定位。因此，书籍存取存在极大的不便。

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不流畅、不能精确定位的缺陷，提供一种流畅、能够精确定位的图书自动存取设备的旋转定位装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种图书自动存储设备的旋转定位装置，包括驱动单元、第一减速单元、离合单元以及第二减速单元；所述驱动单元带动所述第一减速单元旋转；所述第一减速单元带动所述离合单元；所述离合单元选择性地带动所述第二减速单元旋转；所述第二减速单元带动图书存取设备的旋转书架旋转。 

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述离合单元包括缺口圆盘、销和槽轮；所述缺口圆盘与所述第一减速单元同轴并随所述第一减速单元转动；所述销固定通过销连接板与所述缺口圆盘固定连接并随所述缺口转动；所述槽轮依据其自身与所述销的位置随所述缺口圆盘的转动而逆向转动或不随所述缺口圆盘转动。

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述缺口圆盘包括第一弧面和缺口，所述销连接板固定安装在所述缺口方向，所述销固定在所述销连接板上并对齐所述缺口圆盘的缺口。 

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述槽轮包括多个槽和多个与所述第一弧面形状相适配的第二弧面；所述槽和所述第二弧面依次相邻且其数量一一对应；所述销随所述缺口圆盘转动并进入所述槽时，所述槽轮随所述缺口圆盘转动；所述销离开所述缺口圆盘时，所述缺口圆盘的第一弧面沿所述第二弧面滑动。

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述第一减速单元和所述第二减速单元均为齿轮副减速单元。 

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述第一减速单元包括安装在不同转动轴上的、相互啮合的第一齿轮和第二齿轮；所述第二减速单元包括安装在不同转动轴上的、相互啮合的第三齿轮和第四齿轮。

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述驱动单元包括电机，所述第一齿轮安装在所述电机转动轴上；所述第二齿轮安装在第二转动轴上，所述缺口圆盘安装在所述第二转动轴上；所述第二转动轴通过轴承安装在一固定安装板上；所述槽轮安装在第三转动轴上；所述第三齿轮安装在第三转动轴上；所述第三转动轴通过轴承安装在所述固定安装板上。 

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述第四齿轮安装在第四转动轴上，所述第四转动轴位于所述旋转书架的中心位置并带动所述旋转书架转动。 

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述第一减速单元和所述第二减速单元的减速比相同。 

在本发明所述的图书自动存储设备的旋转定位装置中，所述图书存取设备的旋转书架包括圆形，其设置有多个围绕其圆形圆心的、对所述圆心呈辐射状的、用于存放书籍的书格，所述书格个数为m=z*i,其中，z是所述槽轮上槽的个数，i是所述齿轮副减速单元的减速比。

实施本发明的图书自动存取设备的旋转定位装置，具有以下有益效果：由于该旋转定位装置中的离合单元在第一减速单元旋转时存在不随上述第一减速单元旋转的时间段，在该时间段中，即使第一旋转单元并未停止转动也不会使得离合单元转动，进而不会带动第二减速单元及书架旋转；因此旋转书架被定为在其所在的位置上。所以其旋转流畅、定位精确。

附图说明

图1是本发明图书自动存取设备的旋转定位装置实施例的结构主示意图；

图2是所述实施例中离合单元的主视图； 

图3是图2中离合单元的俯视图； 

图4是所述实施例中第二减速单元与离合单元的位置关系主视图；

图5是图4中第二减速单元与离合单元的位置关系俯视图。

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，在本发明自动存取设备的旋转定位装置实施例中，该旋转定位装置包括电机1（驱动单元）、第一齿轮2、第二齿轮3、缺口圆盘4、销5、槽轮6、第三齿轮7、第四齿轮8和旋转书架9；通过该装置使得设置在旋转书架9上的书格10旋转并定位；其中，第一齿轮2和第二齿轮3构成第一减速单元，第三齿轮7和第四齿轮8构成第二减速单元，缺口圆盘4、销5和槽轮6构成离合单元。在驱动单元收到一个驱动信号时，电机1开始转动，带动第一减速单元转动；第一减速单元的转动带动离合单元中的缺口圆盘4转动，与缺口圆盘4固定连接的销5也一起转动；而槽轮6则根据销5的位置，在上述缺口圆盘4和销5的带动下逆向转动或不转动；当槽轮6转动时，带动第二减速单元转动，进而带动旋转书架9转动。

在本实施例中，由图1中可以看出，上述第一齿轮2安装在电机1的转轴上，随电机1的转动而转动，而电机1在有驱动信号时得电转动，带动第一齿轮2转动；而第一齿轮2的转动又使得与其啮合的、安装在另一转动轴上的第二齿轮3转动；第二齿轮3的转动带动该转动轴转动，从而使得安装在其上的缺口圆盘4转动。此处，第一齿轮2和第二齿轮3组成的齿轮减速副形成第一减速单元。

图2、3分别是本实施例中离合单元的主视图和俯视图，由图2和图3中可以看出，该离合单元包括缺口圆盘4、销5、槽轮6及其安装、定位的周边部件；其中，缺口圆盘4安装并固定在第二转动轴12上，第二转动轴12还通过第一轴承16安装在一固定安装板14上；第二转动轴12的另一端还固定安装有上述第二齿轮3（图2、3中未示出，请参见图1），这样，缺口圆盘4随第二齿轮3的转动而转动；而缺口圆盘4的形状是具有一个缺口的圆形，其具有第一弧面21和缺口（即将一个具有第一弧面的圆切掉一部分弧面而得到缺口圆盘4的形状），在其缺口方向上，固定连接有销连接板11，该销连接板11对齐缺口圆盘4的缺口，并向其外部延伸；而销5则固定在销连接板11的适当位置上，该位置使得销5对齐于缺口圆盘4的圆心及缺口的中线位置；当上述第二齿轮3旋转时，通过第二转动轴12、缺口圆盘4以及销连接板11带动销5在一个平面上做圆周运动。

如图3所示，上述槽轮6上设置有多个槽23，这些槽23的方向是长度方向是由槽轮6的边缘向其中心延伸，但未达到其中心位置，在本实施例中，槽23由槽轮6的边缘向其中心延伸大约该槽轮6半径的一半左右；同时，这些槽23设置的位置是将槽轮6在平面上平分，也就是说，槽23均匀分布在槽轮6的平面上；在上述两个槽23之间，槽轮6的边缘是一个向槽轮中心凸起的第二弧面22，该第二弧面22的弧与上述缺口圆盘4中的第一弧面21相适配。这表明了在槽轮6上，槽23和第二弧面22的数量是相等的，其一一对应；这些槽23和第二弧面22相互之间相邻，多套对应的槽23和第二弧面22均匀分布在上述槽轮6上。在本实施例中，上述槽轮6安装在第三转动轴13上，第三转动轴13通过第二轴承17安装在上述固定安装板14上，其安装的位置使得缺口圆盘4的第一弧面21可以沿槽轮6的第二弧面22滑动。第三转动轴13上还固定安装有第三齿轮7，第三齿轮7安装在槽轮6的上方（参见图1）。

如上所述，第二齿轮3旋转时，销5在一个平面上做圆周运动，当销5在运动中进入上述槽轮6中任意一个槽23时，将使得槽轮6在销5的作用下逆向旋转，当销5顺时针转动时，槽轮6逆时针转动；当销5逆时针转动时，槽轮6顺时针转动；当槽轮6随销5的转动而达到一定位置时，仍在转动的销5退出槽轮6中的槽23，此时，如果销5继续转动（即缺口圆盘4继续转动），则由于缺口圆盘4中的第一弧面21与槽轮6中的第二弧面22接触，并沿第二弧面22滑动，所以，槽轮6不再转动，且由于第一弧面21与第二弧面22的形状相适配，因此，此时转动的缺口圆盘4实际上将槽轮6定位，使其不能移动，也就不可能由于惯性或其他原因继续转动或逆向转动。

如图4、5所示，在本实施例中，由于第三齿轮7安装在第三转动轴13上，槽轮6的转动将通过第三转动轴13带动第三齿轮7转动，这使得与上述第三齿轮7啮合的、安装在第四转动轴15上的第四齿轮8也转动，带动第四转动轴15转动，而第四转动轴15位于旋转书架9的中心位置，这进而使得安装在第四转动轴15上的旋转书架9转动，使其上的书格10移动到特定的位置。同样，当上述槽轮6被定为时，上述旋转书架9也被定位。同样地，上述第三齿轮7和第四齿轮8构成了第二减速单元，同样为齿轮减速副。

在本实施例中，当驱动信号持续存在时，电机1持续转动，而旋转书架10则旋转一格，定位在其位置一段时间；再旋转一格，再定位在其位置一段时间，如此循环。这使得当驱动信号消失时，即使电机1由于惯性未能马上停下，由于缺口圆盘4在销5退出槽21之后不会带动槽轮6旋转，而是使槽轮6停留在原先的位置。这也从一个方面表明了本实施例中定位精确。

总之，电机1通过齿轮副减速机构（第一减速单元）驱动离合单元；离合单元通过齿轮副减速机构（第二减速单元）驱动旋转书架。离合单元中的缺口圆盘4、销5顺时针（逆时针）转动时，槽轮6逆时针（顺时针）转动，当销5脱离槽轮6的槽时，由于缺口圆盘4的弧面与槽轮6弧面密接，槽轮6将被制动。由于槽轮6密接的圆弧面与槽轮转轴不同心，槽轮6将无法转动，即槽轮6不能带动销5、缺口圆盘4逆转。因此在本实施例中，利用离合单元的间歇运动特性实现旋转书架的制动；同时，利用离合单元的运动单向性特性防止旋转书架带动齿轮副（减速单元）逆转。

在本实施例中，通过槽轮槽数z、齿轮副减速比i、旋转书架存放图书的书格的格数m之间的比例实现旋转书架的书格的定位。设定槽轮槽数z、齿轮副减速比i、书架的书格数m（m=z*i）。当缺口圆盘4、销5旋转一圈，槽轮旋转一个槽数，槽轮6与第三齿轮7键连接，此时第三齿轮7旋转360/z度；第四齿轮8旋转 (360/z)/i度。书架旋转的格数=（(360/z)/i）/（360/m）=m/( z*i)=1。简化后,z*i=m。按照此比例，槽轮6转动槽数1格时，书格转动1格，实现了旋转式书架的定位。

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)

1.一种图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，包括驱动单元、第一减速单元、离合单元以及第二减速单元；所述驱动单元带动所述第一减速单元旋转；所述第一减速单元带动所述离合单元；所述离合单元选择性地带动所述第二减速单元旋转；所述第二减速单元带动图书存取设备的旋转书架旋转。

2.根据权利要求1所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述离合单元包括缺口圆盘、销和槽轮；所述缺口圆盘与所述第一减速单元同轴并随所述第一减速单元转动；所述销固定通过销连接板与所述缺口圆盘固定连接并随所述缺口转动；所述槽轮依据其自身与所述销的位置随所述缺口圆盘的转动而逆向转动或不随所述缺口圆盘转动。

3.根据权利要求2所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述缺口圆盘包括第一弧面和缺口，所述销连接板固定安装在所述缺口方向，所述销固定在所述销连接板上并对齐所述缺口圆盘的缺口。

4.根据权利要求3所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述槽轮包括多个槽和多个与所述第一弧面形状相适配的第二弧面；所述槽和所述第二弧面依次相邻且其数量一一对应；所述销随所述缺口圆盘转动并进入所述槽时，所述槽轮随所述缺口圆盘转动；所述销离开所述缺口圆盘时，所述缺口圆盘的第一弧面沿所述第二弧面滑动。

5.根据权利要求4所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述第一减速单元和所述第二减速单元均为齿轮副减速单元。

6.根据权利要求5所述的图书自动存取设备的旋转书架定位旋转装置，其特征在于，所述第一减速单元包括安装在不同转动轴上的、相互啮合的第一齿轮和第二齿轮；所述第二减速单元包括安装在不同转动轴上的、相互啮合的第三齿轮和第四齿轮。

7.根据权利要求6所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述驱动单元包括电机，所述第一齿轮安装在所述电机转动轴上；所述第二齿轮安装在第二转动轴上，所述缺口圆盘安装在所述第二转动轴上；所述第二转动轴通过轴承安装在一固定安装板上；所述槽轮安装在第三转动轴上；所述第三齿轮安装在第三转动轴上；所述第三转动轴通过轴承安装在所述固定安装板上。

8.根据权利要求7所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述第四齿轮安装在第四转动轴上，所述第四转动轴位于所述旋转书架的中心位置并带动所述旋转书架转动。

9.根据权利要求8所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述第一减速单元和所述第二减速单元的减速比相同。

10.根据权利要求9所述的图书自动存储设备的旋转定位装置，其特征在于，所述图书存取设备的旋转书架包括圆形，其设置有多个围绕其圆形圆心的、对所述圆心呈辐射状的、用于存放书籍的书格，所述书格个数为m=z*i,其中，z是所述槽轮上槽的个数，i是所述齿轮副减速单元的减速比。

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