CN103259956B - 一种自动翻页扫描机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动翻页扫描机，包括机架，机架上设置有固定装置、翻页装置、扫描元件、控制系统和操作面板，固定装置包括工作台Ⅰ、工作台Ⅱ、工作台Ⅰ上的页边夹以及用于压书的压手Ⅰ和压手Ⅱ；翻页装置包括V形轨道、摇摆叉、拨杆和搓页轮；挑杆上设置有横梁，所述扫描元件包括设置在横梁上的两个摄像头，摄像头连接有存储器；控制系统包括单片机、由单片机控制的电机组和页边夹的切换电路。本发明能够实现自动翻页和扫描存储，提高装订类书籍复印的自动化水平，与同类产品相比具有翻页精准，稳定性高，避免漏翻、乱翻问题。

Description

一种自动翻页扫描机

技术领域

本发明涉及一种自动翻页扫描机，尤其涉及一种针对装订类纸张进行自动翻页并扫描的装置。

背景技术

    扫描是复印文件的必备前提工序，对于未装订的纸张一般复印机可以自动逐张进纸、扫描并最终完成复印，但是对于装订好的纸张，就需要人工进行逐张扫描复印，或者拆卸成单张进行扫描复印，工作效率低，操作工序繁琐。

    针对上述问题，出现了一些能够自动翻页并扫描的产品，比如中国专利200510028676.2公开了一种自动翻页扫描仪，其结构中包括：扫描模块、图象处理传输模块、用户操作界面模块、存储模块、电脑接口模块、主控制器模块、电池和电源管理模块、其他设备通讯模块、自动翻页机构、壳体，自动翻页机构设在壳体的下方，主控制器模块分别与图像处理传输模块、存储模块、用户操作界面模块、电脑接口模块、电池和电源管理模块、其他设备通讯模块、自动翻页机构连接，在壳体内设有扫描模块、图象处理传输模块、存储模块、电脑接口模块、主控制器模块、电池和电源管理模块，用户操作界面模块设在壳体的外面；其中自动翻页机构包括：支撑板、搓书探头、搓书步进电机、翻书步进电机、伸缩步进电机、两个联轴器、螺旋机构、翻书探头、定位块，搓书步进电机、翻书步进电机、伸缩步进电机分别固定在支撑板一侧上，搓书探头通过一个联轴器连接到搓书步进电机上，翻书探头通过另一个联轴器连接到翻书步进电机上，螺旋机构焊接在支撑板上，定位块设在支撑板上。该产品虽能勉强实现自动翻页扫描，但是依然存在以下缺陷：①搓书探头的高度不会虽待翻页数的变化而变化，搓书的力度不恒定，易造成后期书页少的时候搓不起来的问题；②根据其说明书附图的图2所示，定位块仅能固定待翻书页，已翻书页则无固定装置，易出现因书页回复而影响扫描效果的问题；③根据其说明书附图的图2推测，其翻书探头的翻书轨迹是以联轴器为中心向上画弧形翻动，由于翻书探头无法始终紧贴书页根部，当翻书探头到达最高点时候容易发生书页滑落，造成翻页失败；④翻书探头重复下一个翻页动作的时候需要伸缩步进电机将其来回、反转再伸出，该动作步骤繁杂，影响翻页的效率。以上缺陷对翻页的精准度、稳定性造成影响，容易出现漏翻、乱翻问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动翻页扫描机，能够实现自动翻页和扫描存储，提高装订类书籍复印的自动化水平，与同类产品相比具有翻页精准，稳定性高，避免漏翻、乱翻问题。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种自动翻页扫描机，包括机架，机架上设置有固定装置、翻页装置、扫描元件、控制系统和操作面板，其特征在于：所述固定装置包括通过不动架固定设置在所述机架上的工作台Ⅰ、通过滑动架设置在所述机架上的工作台Ⅱ、设置在工作台Ⅰ上的页边夹、通过挑杆活动连接在机架上并悬于工作台Ⅰ上方的压手Ⅰ、活动连接在工作台Ⅱ的背面的弧形杆以及连接在弧形杆上并悬于工作台Ⅱ上方的压手Ⅱ，所述滑动架活动设置在所述机架侧壁上的滑槽中并由电机Ⅰ控制；所述翻页装置包括设置在所述工作台Ⅰ和工作台Ⅱ两侧的V形轨道、设置在所述机架上并从下向上穿过所述V形轨道的摇摆叉、横向穿过摇摆叉和V形轨道的拨杆以及通过连杆连接在机架上并靠自身重力压在工作台Ⅰ上的搓页轮，所述V形轨道、摇摆叉和拨杆均为两个，所述两个摇摆叉的底端连接在同一根转轴上；所述挑杆上设置有横梁，所述扫描元件包括设置在所述横梁上的两个拍摄角度不同的摄像头，所述摄像头连接有存储器；所述控制系统包括单片机、由单片机控制的电机组和用于控制页边夹运动的切换电路，所述电机组包括用于控制所述滑动架滑动的电机Ⅰ、用于控制所述摇摆叉摆动的电机Ⅱ、用于控制所述挑杆摆动的电机Ⅲ、用于控制弧形杆摆动的电机Ⅳ以及用于控制所述搓页轮转动的电机Ⅴ；所述摄像头的拍摄时间由所述单片机控制。

作为本发明的一种优选技术方案，所述V形轨道通过轨道架设置在所述机架上，V形轨道包括内轨道和外轨道，所述摆动叉夹设在内轨道和外轨道之间，所述外轨道的外侧设置有拨杆伸缩控制装置，拨杆伸缩控制装置包括相互铰接的双斜面轨和双平面轨，双斜面轨从外轨道的末端向近双平面轨端逐渐增厚并与双平面轨平滑接合，双斜面轨与轨道架之间设有弹片，双斜面轨长度为拨杆伸缩控制装置长度的1/5~1/3；所述拨杆横向贯穿所述内轨道、外轨道以及摇摆叉，拨杆包括主杆、套设在主杆上的弹簧、滑动套设在主杆上的弹簧动挡块、设置在主杆内端的弹簧定挡块以及设置在主杆外端的轨道切换滑块，所述弹簧设置在所述弹簧动挡块和弹簧定挡块之间，所述弹簧动挡块通过弹簧的弹力紧压在摇摆叉的内侧，所述双平面轨的近工作台Ⅰ端设置有用于轨道切换滑块回弹的漏孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述页边夹包括设置在所述工作台Ⅰ背面的固定板、设置在固定板上的滑轴、套在滑轴上并与固定板相对设置的移动板以及贯穿固定板和移动板的升降夹，所述固定板的下表面设置有电磁铁Ⅰ，所述移动板的上表面设置有与所述电磁铁Ⅰ相对应的电磁铁Ⅱ，所述升降夹为L形，升降夹包括滑动杆和设置在滑动杆顶端并高出所述工作台Ⅰ上表面的压块，滑动杆的下端与移动板固接，滑动杆的中间段滑动穿过固定板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述滑轴、电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ均为至少两个，所述升降夹为两个，分别设置在工作台Ⅰ的两侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台Ⅰ和工作台Ⅱ之间的夹角为90°~180°并与所述V形轨道的拐角相等。

作为本发明的一种优选技术方案，所述操作面板包括电源键、夹书调节键、开始键和结束键。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压手Ⅰ和压手Ⅱ均为圆柱形结构。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：搓页轮通过自身重力下压，工作时作用在每个书页上的力度相同，保证搓起书页的稳定性；工作台Ⅰ和工作台Ⅱ之间的夹角为钝角并与所述V形轨道的拐角相等，该角度范围符合一般书籍合适的张开角度，容易固定，V形轨道使拨杆始终紧贴书页的根部，避免漏翻现象；通过双斜面轨，使拨杆回复时自动向外侧回缩，避免碰到已翻书页和其他零件；固定装置对待翻书页和已翻书页均能够有效固定，避免书页错乱；扫描元件随压手Ⅰ的升降而时刻变化，在翻页过程中的合适角度完成扫描工作，不用静止之后再扫描，大大提高了工作效率。本发明能够实现自动翻页和扫描存储，提高装订类书籍复印的自动化水平，与同类产品相比具有翻页精准，稳定性高，避免漏翻、乱翻问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的整体结构图。

图2是图1中机架、不动架、滑动架的结构图。

图3是图1中V形轨道、摇摆叉和拨杆的侧视图。

图4内轨道和外轨道位置关系图。

图5是拨杆的侧视图。

图6是图1中页边夹的结构试图。

图中：1、工作台Ⅰ  2、滑动架  3、弧形杆  4、工作台Ⅱ  5、压手Ⅱ  6、压手Ⅰ  7、扫描元件  8、搓页轮  9、挑杆  10、连杆  11、机架  12、操作面板  13、页边夹  14、V形轨道  15、拨杆  16、双平面轨  17、摇摆叉  18、双斜面轨  19、轨道架  20、滑槽  21、不动架  22、弹片  23、横梁  24、轨道切换滑块  25、主杆  26、弹簧动挡块  27、弹簧  28、弹簧定挡块  29、固定板  30、移动板  31、滑轴  32、升降夹  33、滑动杆  34、压块  35、电磁铁Ⅰ  36、电磁铁Ⅱ  37、外轨道  38、内轨道  39、漏孔。

具体实施方式

同时参看附图1-4，本发明一个具体实施方式的结构中包括机架11，机架11上设置有固定装置、翻页装置、扫描元件7、控制系统和操作面板12，所述固定装置包括通过不动架21固定设置在所述机架11上的工作台Ⅰ1、通过滑动架2设置在所述机架11上的工作台Ⅱ4、设置在工作台Ⅰ1上的页边夹13、通过挑杆9活动连接在机架11上并悬于工作台Ⅰ1上方的压手Ⅰ6、活动连接在工作台Ⅱ4的背面的弧形杆3以及连接在弧形杆3上并悬于工作台Ⅱ4上方的压手Ⅱ5，所述滑动架2活动设置在所述机架11侧壁上的滑槽20中并由电机Ⅰ控制，工作台Ⅰ1和工作台Ⅱ4之间的夹角为150°，并与所述V形轨道14的拐角相等；所述翻页装置包括设置在所述工作台Ⅰ1和工作台Ⅱ4两侧的V形轨道14、设置在所述机架11上并从下向上穿过所述V形轨道14的摇摆叉17、横向穿过摇摆叉17和V形轨道14的拨杆15以及通过连杆10连接在机架11上并靠自身重力压在工作台Ⅰ1上的搓页轮8，所述V形轨道14、摇摆叉17和拨杆15均为两个，所述两个摇摆叉17的底端连接在同一根转轴上；所述挑杆9上设置有横梁23，所述扫描元件7包括设置在所述横梁23上的两个拍摄角度不同的摄像头，所述摄像头连接有存储器；所述控制系统包括单片机、由单片机控制的电机组和用于控制页边夹13运动的切换电路，所述电机组包括用于控制所述滑动架2滑动的电机Ⅰ、用于控制所述摇摆叉17摆动的电机Ⅱ、用于控制所述挑杆9摆动的电机Ⅲ、用于控制弧形杆3摆动的电机Ⅳ以及用于控制所述搓页轮8转动的电机Ⅴ；所述摄像头的拍摄时间由所述单片机控制；操作面板12包括电源键、夹书调节键、开始键和结束键，压手Ⅰ6和压手Ⅱ5均为圆柱形结构。

所述V形轨道14通过轨道架19设置在所述机架11上，V形轨道14包括内轨道38和外轨道37，所述摆动叉17夹设在内轨道38和外轨道37之间，所述外轨道37的外侧设置有拨杆伸缩控制装置，拨杆伸缩控制装置包括相互铰接的双斜面轨18和双平面轨16，双斜面轨18从外轨道37的末端向近双平面轨16端逐渐增厚并与双平面轨16平滑接合，双斜面轨18与轨道架19之间设有弹片22，双斜面轨18长度为拨杆伸缩控制装置长度的1/3；所述拨杆15横向贯穿所述内轨道38、外轨道37以及摇摆叉17。

单独参看附图5，所述拨杆包括主杆25、套设在主杆25上的弹簧27、滑动套设在主杆25上的弹簧动挡块26、设置在主杆25内端的弹簧定挡块28以及设置在主杆25外端的轨道切换滑块24，所述弹簧27设置在所述弹簧动挡块26和弹簧定挡块28之间，所述弹簧动挡块26通过弹簧27的弹力紧压在摇摆叉17的内侧，所述双平面轨16的近工作台Ⅰ1端设置有用于轨道切换滑块24回弹的漏孔39。

单独参看附图6，页边夹13包括设置在所述工作台Ⅰ1背面的固定板29、设置在固定板29上的滑轴31、套在滑轴31上并与固定板29相对设置的移动板30以及贯穿固定板29和移动板30的升降夹32，所述固定板29的下表面设置有电磁铁Ⅰ35，所述移动板30的上表面设置有与所述电磁铁Ⅰ35相对应的电磁铁Ⅱ36，所述升降夹32为L形，升降夹32包括滑动杆33和设置在滑动杆33顶端并高出所述工作台Ⅰ1上表面的压块34，滑动杆33的下端与移动板30固接，滑动杆33的中间段滑动穿过固定板29，所述滑轴31为三个，电磁铁Ⅰ35和电磁铁Ⅱ36均为两个，所述升降夹32为两个，分别设置在工作台Ⅰ1的两侧。

本发明的工作原理是：将需要扫描的书打开，待扫描书页被页边夹13和压手Ⅰ6压在工作台Ⅰ1上，书脊被工作台Ⅰ1和工作台Ⅱ4的底边夹紧，通过电机Ⅰ控制滑动架2滑动调整滑动架2和不动架之间的距离，以适应不同宽度的书脊。

 通过操作面板12启动翻书扫描工作，反复改变切换电路的通电方向，使电磁铁Ⅰ35和电磁铁Ⅱ36相互吸引→排斥→再吸引→再排斥→……，如此往复，升降夹32随之进行反复升降动作，在升降夹32升起的瞬间电机Ⅴ带动搓页轮8转动，将书页掀起，压手Ⅰ6也同步抬起，此时，拨杆15恰好穿入被掀起书页的下方，电机Ⅱ带动摇摆叉17摆动，拨杆15随摇摆叉17在V形轨道14中从工作台Ⅰ1向工作台Ⅱ4移动，同时将书页带到工作台Ⅱ4，在书页达到工作台Ⅱ4之前，压手Ⅱ5在电机Ⅳ和弧形杆3的带动下抬起，待书页被拨杆15拨到工作台Ⅱ4之后，压手Ⅱ5在电机Ⅳ和弧形杆3的带动下回到初始位置将书页压住，这样便完成了一次完整的翻页动作，期间，拨杆15在摇摆叉17的带动下往复运动，并在从工作台Ⅱ4回复到工作台Ⅰ1的过程中，由于弹片22将双斜面轨18弹起，双斜面轨18间隙的宽度不足以装得下拨杆15的轨道切换滑块24，轨道切换滑块24只能沿着双斜面轨18的外侧进行滑动，依靠双斜面轨18对轨道切换滑块24的牵引将拨杆15向外拉动，以免拨杆15与已翻书页、搓页轮8以及压手Ⅱ5产生碰撞，拨杆15回复到双平面轨16末端的漏孔39时陷入V形轨道14，又一次插入掀起的书页下方，继续下一次的翻页动作。

扫描元件7分别在书页平铺在工作台Ⅰ1和工作台Ⅱ4的时候对书页进行扫描，并将扫描数据传送到存储器中，当完成在工作台Ⅱ4上对书页进行扫描的工作之后，压手Ⅰ6返回并压紧下一个待翻书页的根部。

上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (5)

1.一种自动翻页扫描机，包括机架，机架上设置有固定装置、翻页装置、扫描元件、控制系统和操作面板，其特征在于：所述固定装置包括通过不动架固定设置在所述机架上的工作台Ⅰ、通过滑动架设置在所述机架上的工作台Ⅱ、设置在工作台Ⅰ上的页边夹、通过挑杆活动连接在机架上并悬于工作台Ⅰ上方的压手Ⅰ、活动连接在工作台Ⅱ的背面的弧形杆以及连接在弧形杆上并悬于工作台Ⅱ上方的压手Ⅱ，所述滑动架活动设置在所述机架侧壁上的滑槽中并由电机Ⅰ控制；

所述翻页装置包括设置在所述工作台Ⅰ和工作台Ⅱ两侧的V形轨道、设置在所述机架上并从下向上穿过所述V形轨道的摇摆叉、横向穿过摇摆叉和V形轨道的拨杆以及通过连杆连接在机架上并靠自身重力压在工作台Ⅰ上的搓页轮，所述V形轨道、摇摆叉和拨杆均为两个，所述两个摇摆叉的底端连接在同一根转轴上，工作台Ⅰ和工作台Ⅱ之间的夹角为90°~180°，并与所述V形轨道的拐角相等；

所述挑杆上设置有横梁，所述扫描元件包括设置在所述横梁上的两个拍摄角度不同的摄像头，所述摄像头连接有存储器；

所述控制系统包括单片机、由单片机控制的电机组和用于控制页边夹运动的切换电路，所述电机组包括用于控制所述滑动架滑动的电机Ⅰ、用于控制所述摇摆叉摆动的电机Ⅱ、用于控制所述挑杆摆动的电机Ⅲ、用于控制弧形杆摆动的电机Ⅳ以及用于控制所述搓页轮转动的电机Ⅴ；

所述摄像头的拍摄时间由所述单片机控制；

所述V形轨道通过轨道架设置在所述机架上，V形轨道包括内轨道和外轨道，所述摆动叉夹设在内轨道和外轨道之间，所述外轨道的外侧设置有拨杆伸缩控制装置，拨杆伸缩控制装置包括相互铰接的双斜面轨和双平面轨，双斜面轨从外轨道的末端向近双平面轨端逐渐增厚并与双平面轨平滑接合，双斜面轨与轨道架之间设有弹片，双斜面轨长度为拨杆伸缩控制装置长度的1/5~1/3；所述拨杆横向贯穿所述内轨道、外轨道以及摇摆叉，拨杆包括主杆、套设在主杆上的弹簧、滑动套设在主杆上的弹簧动挡块、设置在主杆内端的弹簧定挡块以及设置在主杆外端的轨道切换滑块，所述弹簧设置在所述弹簧动挡块和弹簧定挡块之间，所述弹簧动挡块通过弹簧的弹力紧压在摇摆叉的内侧，所述双平面轨的近工作台Ⅰ端设置有用于轨道切换滑块回弹的漏孔。

2.根据权利要求1所述的自动翻页扫描机，其特征在于：所述页边夹包括设置在所述工作台Ⅰ背面的固定板、设置在固定板上的滑轴、套在滑轴上并与固定板相对设置的移动板以及贯穿固定板和移动板的升降夹，所述固定板的下表面设置有电磁铁Ⅰ，所述移动板的上表面设置有与所述电磁铁Ⅰ相对应的电磁铁Ⅱ，所述升降夹为L形，升降夹包括滑动杆和设置在滑动杆顶端并高出所述工作台Ⅰ上表面的压块，滑动杆的下端与移动板固接，滑动杆的中间段滑动穿过固定板。

3.根据权利要求2所述的自动翻页扫描机，其特征在于：所述滑轴、电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ均为至少两个，所述升降夹为两个，分别设置在工作台Ⅰ的两侧。

4.根据权利要求1所述的自动翻页扫描机，其特征在于：所述操作面板包括电源键、夹书调节键、开始键和结束键。

5.根据权利要求1所述的自动翻页扫描机，其特征在于：所述压手Ⅰ和压手Ⅱ均为圆柱形结构。