CN104443973B - 一种高密度存书书架及与之配合的巷道车 - Google Patents

Abstract

本发明提供高密度存书书架及与之配合的巷道车，包含框架，所述框架上设置多列存储区域，每列存储区域中设置大量抽屉位置，抽屉位置中放置存储抽屉；所述存储抽屉中具有多个存储格，存储格自存储抽屉的外侧至内侧逐一排列，每个存储格的大小与单本图书的大小相匹配；所述存储抽屉的外侧和内侧均设置有连接公部。巷道车，设置于每列存储区域的旁侧，其上设置有提取装置，其上设置有与连接公部配合的连接母部。所述连接公部为设置在存储抽屉外端和内端分别设置有把手，其下方设置有开槽；所述连接母部为提取装置上设置的抓手，所述抓手与上述开槽配合，并通过驱动装置完成存储抽屉的取得或归还。

Description

一种高密度存书书架及与之配合的巷道车

技术领域

本发明有关一种可以实现图书高密度存储的书架及与之配合的巷道车，是带有存储抽屉的存书书架，尤其适用于无人值守的闭架书库。

背景技术

现有技术中，作为图书的存储单元，书架多为立式结构，且分层设置，每一层的图书被立式放置，书背朝向外侧，并标有识别信息，便于读者查看及取阅。也有适用在全自动无人值守图书馆系统中的带有书盒的书架，其中书盒立式设置，开口朝外，便于图书夹持机构抓取。书盒上粘贴有识别装置，每一个书盒的位置被系统记录，通过巷道车上的夹持机构完成图书的取出或归还。

如此设计的书架，由于厚度的限制，会导致房间内巷道数量多，巷道车多，单个巷道车服务的图书量低，换言之，图书的存储量受到限制，仍有改进的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图书高密度存储的存书书架，及与之配合的带有抽屉提取装置的巷道车，并提高空间利用率、结构简化、效率更高。

本发明首先提供了一种高密度存书书架及与之配合的巷道车，包含框架，所述框架上设置多列存储区域，每列存储区域中设置大量抽屉位置，抽屉位置中放置存储抽屉；所述存储抽屉中具有多个存储格，存储格自存储抽屉的外侧至内侧逐一排列，每个存储格的大小与单本图书的大小相匹配；所述存储抽屉的外侧和内侧均设置有连接公部。其中，所述抽屉位置是包含设置在框架外侧和内侧纵向支撑杆之间的第一导轨和第二导轨。

本方案中还包含有巷道车，其设置于每列存储区域的旁侧，其上设置有提取装置，其上设置有与连接公部配合的连接母部。所述连接公部为设置在存储抽屉外端和内端分别设置有把手，其下方设置有开槽；所述连接母部为提取装置上设置的抓手，所述抓手与上述开槽配合，并通过驱动装置完成存储抽屉的取得或归还。

更具体的方案为：所述提取装置包含第三导轨和第四导轨，两者之间的距离及长度与所述抽屉位置相当;所述第三导轨和第四导轨之间设置有通过第一驱动机构驱动的丝杠，所述丝杠上连接抓手，其包含朝向一侧延伸的外抓手和与之朝向相反的内抓手，两者之间呈180度设置，整个抓手通过第二驱动机构转。

所述巷道车包含上、下轨道，所述上、下轨一体连接在所述框架上。可以有效提高系统的整体稳定性。

所述巷道车包含有设置于上、下轨道之间的纵向轨道，所述纵向轨道滑动连接一工作平台，上述提取装置设置在工作平台上。

其中，所述工作平台上还包含至少一个运输篓位置，所述运输篓位置上活动设置有运输篓，所述提取装置与运输篓位置之间设置有第一夹持机构；所述运输篓位置设置在垂直于巷道方向的外侧，所述提取装置设置在垂直于巷道方向的里侧；所述第一夹持机构完成提取装置上的存储抽屉与运输篓位置上的运输篓之间的图书交换。所述工作平台上固定设置有驱动齿轮，并设置有与之配合的旋转齿盘，所述旋转齿盘通过中心镂空结构贯穿纵向轨道与驱动齿轮旋转齿合；所述旋转齿盘的一端连接一水平轨道，所述水平轨道连接升降轨道，所述第一夹持机构滑动连接在升降轨道。所述提取装置连接有第一旋转装置，通过第一旋转装置朝向纵向轨道方向倾斜；所述运输篓位置连接有第二旋转装置，通过第二旋转装置朝向纵向轨道方向倾斜。

上述第一导轨包含左侧板和第一直轨；所述第二导轨）包含右侧板和第二直轨。所述抽屉位置的内端设置有限位部件，其是自第一导轨和第二导轨向内侧延伸设置。所述第一导轨和第二导轨的外端形成有导引部。所述第三导轨和第四导轨包含侧板和与之垂直的直轨，所述直轨的两侧端部分别设置有向下倾斜的第二导引部。

本发明的有益效果如下。

1、采用存储抽屉存储图书，书架的厚度（横向宽度）可以延长，在空间宽度一定的条件下，有效降低巷道的数量，降低了巷道车的数量，减少了系统中的动力机构。

2、采用整体框架的方式，结构坚固，书架高度可以随意调整，尤其适合大型仓储式存储，书架高度可以达到多个楼层的高度，甚至可以达20M以上，单列存储区域厚度可达1.5米以上，背靠背设置的两列存储区域横向宽度可达3米以上。

3、所述巷道车上设置有工作平台，存储抽屉和运输篓全部方在工作平台上，并通过第一夹持机构在工作平台上完成物品在两者之间的传递。使用驱动齿轮与旋转齿盘的方式，使得第一夹持机构可以完成0度~360度的旋转。工作平台上的运输篓位置可以设置多个，一般为2个，有效提高系统的工作效率。

4、框架上的存储位置直接设置在相邻的两个纵向支持杆之间，即使存储较长、较重的抽屉，也可以保持具有较强的支撑力，且不会造成存储位置的变形。存储位置自上至下密集设置，可以有效增加框架的整体存储量。

5、存储抽屉和抽屉位置以最简单的方式配合，并通过抓手实现抽屉的取出和归还，结构简单高效。

6、巷道车上活动设置运输篓和第一夹持机构，可以实现存储抽屉中单本或多本图书的取得和临时存储。

7、上述提取装置、运输篓位置和第一夹持机构全部设置在同一工作平台上，结构紧凑高效。

8、上述提取装置、运输篓位置倾斜结构的设置，可以有效解决第一夹持机构定位的问题，简化系统设置。

附图说明

图1为本发明高密度存书书架的主视图。

图2为沿图1中D-D方向的剖面视图。

图3为本发明高密度存书书架的侧视图。

图4为本发明中抽屉位置的俯视结构示意图。

图5为本发明中抽屉位置内放置存储抽屉的俯视结构示意图。

图6为本发明中抽屉位置的正面结构示意图。

图7为本发明中存储抽屉的俯视图。

图8为本发明中存储抽屉的主视图。

图9为本发明中存储抽屉的侧视图。

图10和图11为本发明中运行于上、下轨道间的巷道车的结构示意图。

图12至图15为本发明中巷道车的俯视图、右视图、主视图和左视图。

图16为巷道车的中的提取位置处的放大结构示意图。

图17至图19为本发明中提取装置取得存储抽屉的过程示意图。

图20至图23为本发明中提取装置归还存储抽屉的过程示意图。

本发明附图均为示意图，具体实施过程中，以各个部件协调配合为佳，本发明附图并不作为对尺寸的限定。

具体实施方式

本发明提出了一种可以实现高密度存书的书架，请参阅图1至图3所示，所述框架10中包含多列存储区域，两列存储区域可以背靠背设置，所述存储抽屉20及巷道车30均设置在同一框架10内。每列存储区域中设置大量抽屉位置100，抽屉位置100中放置存储抽屉20，大小与存储抽屉相适应。

所述框架10为立体结构，以一列存储区域为例，包含外框架，所述外框架内密集设置多列纵向支撑杆102，外侧（前侧，在巷道旁）的所有纵向支撑杆102和内侧（后侧，框架内侧）的所有纵向支撑杆103相对设置，外侧相邻两列纵向支撑杆102，及与之对应的内侧的两列纵向支撑杆103形成的区域内，自上至下设置大量抽屉位置100。如图4至图6所示，所述抽屉位置100包含设置于外内两个纵向支撑之间设置的第一导轨104和第二导轨105，第一导轨104包含左挡板1041和第一直轨1042，第二导轨105包含右挡板1051和第二直轨1052，所述抽屉位置100的内端设置有限位部件106，所述限位部件106可以是自第一导轨104和第二导轨105向中心侧延伸设置的，也可以是自内侧的两列纵向支撑杆103向中心延伸设置的。其可以为向上延伸的立柱或挡板。所述第一导轨104和第二导轨105的外端形成有导引部107，方便存储抽屉20自该导引部107进入抽屉位置。所述存储抽屉20和所述抽屉位置100之间无任何其他结构，两者通过最简单的方式连接。值得注意的是，所述存储抽屉20的材质需要选用耐磨光滑的材质。

如图7至图9所示，其为所述存储抽屉20的俯视图、主视图和侧视图，存储抽屉20的内部自外侧至内侧逐一设置多个分隔板22，形成自外至内的多个存储格23，每一个存储格为一纵向的容置空间，用于竖向存放单本图书。一般来讲，存储抽屉20和其内的存储格23可以设定为几个通用规格，但在图书馆中的某一特定的区域内，尤其需要统一规格，以方便巷道车的夹持机构与之相适应。所述分隔板22之间设置一个或多个缺口221，方便巷道车上的夹持机构自缺口处伸入至图书的两侧夹持图书。

本发明提出了存储抽屉的设计，使得书架的厚度得以大幅度延伸，单列存储区域的厚度可设计为1.5米以上，两巷道之间的距离达3米以上，由于书架厚度的增加，使得书架自身的稳定性提升，其高度随之可以延伸，最大程度的提高了书籍存储量，整体框架还可以作为巷道车的有力支撑。

相比较现有的存书结构，相邻的纵向支撑杆之间自上至下每一层均设置有横向支撑板或横向支撑杆，自左侧向右侧延伸放置大量图书，长久放置重量较大的图书时，很容易造成横杆的变形。上述抽屉位置直接设置在相邻的纵向支撑杆上，每一个抽屉通过与之对应的轨道来支撑，即使存储抽屉较长，较重，也不会发生横向变形的问题。在两侧的有利支撑下，抽屉位置可以自上至下密集设置，最大程度的提升存储量。采用此种设计，不需要每层安装横向支撑杆，如图1所示，在上端、下端和中间设置三层横向支撑杆101结构，即可以满足框架的稳定性。当然，根据框架的承重和高度，中间设置的横向支撑杆可以适当增加，以保证整体的稳定性。

本发明中，书架的长度是其沿着巷道方向的延伸的距离，书架的厚度或宽度是其垂直巷道水平方向延伸的距离，书架的高度是其垂直于巷道纵向延伸的距离。框架的外侧是紧邻巷道的位置，框架的内侧是远离巷道的位置。

本方案中，书架厚度的增加将导致巷道及巷道车数量的减少，提升单个巷道车的工作效率也是本案需要解决的技术问题。

如图10和11所示，其展示了本发明中运行于上下轨道之间的巷道车的结构示意图，所述巷道车30设置在上轨道31和下轨道32之间。多列存储区域的外框架书架之间形成有巷道，外框架彼此均为一体连接，上述上轨道31一体设置在巷道上方的整体框架上，基于每一列存储区域的厚度和重量，使得运行在巷道内的巷道车更加稳固，这一点在书架具有较高高度时，具有优势。

如图12至15所示，巷道车上具有纵向轨道33，所述纵向轨道33可以包含至少两条，均设置在具有相当强度的支撑柱上，保证巷道车在高度提升后还能维持其运行的稳定性。所述巷道车30上具有提取装置342和至少一个运输篓位置341，所述提取装置342用于将存储抽屉20拖拽至巷道车30上。所述巷道车30上设置有第一夹持机构35，用以完成提取装置341上的存储抽屉20中与运输篓位置341上的运输篓40中物品的交换。

所述纵向轨道33上连接一工作平台34，该工作平台34可以在纵向轨道33上下滑动，上述运输篓位置341、提取装置342、第一夹持机构35等均设置在该工作平台34上，尤其可以这样设置，所述运输篓位置341设置在巷道车上的垂直于巷道的外侧（朝向巷道口），所述提取装置342设置于巷道车上的垂直于巷道的里侧（背向巷道口），位于提取装置342上的存储抽屉20与位于运输篓位置341上的运输篓40相互平行，其内存储格的延伸方向一致，所述第一夹持机构35可以旋转，并在两者之间传递物品。当然，所述工作平台34也可以为可以旋转的工作平台，其与第一夹持机构35相互作用，在不限制存储抽屉或运输篓位置的情况下，实现物品的交换，这种方式要求工作平台的动力装置更多，成本相对较高。

请结合图16所示，所述提取装置342包含第三导轨3421和第四导轨3422，两者之间的距离及长度与上述抽屉位置100相当，即其内空间供存储抽屉20放置。其包含侧板和与之垂直的直轨，所述直轨的两端，尤其是与抽屉位置相对的一侧，设置有向下倾斜的第二导引部3428。所述第三导轨3421和第四导轨3422之间设置有通过第一驱动机构3426驱动的丝杠3423，所述丝杠3423上连接抓手，其可以包含朝向一侧延伸的外抓手3424和与之朝向相反的内抓手3425，两者之间呈180度设置，整个抓手通过第二驱动机构3427旋转。其中，第一驱动机构3426可以包含电机、驱动轮，从动轮，及连接驱动轮和从动轮的皮带，结构清楚，在此不再赘述。所述第二驱动机构3427可以包含电机，驱动齿轮和从动齿轮，所述抓手设置在轴承部件中，并与抓手一体连接，所述轴承部件通过连接板与丝杆连接，在电机和驱动齿轮的驱动下，整个抓手可以旋转。

上述存储抽屉20的外端24（抽屉位置外侧）和内端25（抽屉位置内侧）分别设置有把手21，该把手靠近存储抽屉20的下方设置。如图2所示，所述把手21下方设置有开槽211。

如图17至图19所示，其为存储抽屉自抽屉位置中被取出，并被抓手拖拽至第三导轨3421和第四导轨3422之间的运行示意图，其中A、B为参考线，A表示提取装置的整体长度，B表示抽屉位置的整体长度。。巷道车提取存储抽屉的工作程序为：巷道车30到位，调整工作平台34高度，提取装置342的内抓手3425运行至末端，通过第二驱动机构3427的控制，内抓手3425旋至把手21的开槽211内。随后第一驱动机构3426带动丝杠3423，驱动抓手托动存储抽屉20逐步离开抽屉位置100，所述第二导引部3428能使存储抽屉较为容易的进入第三导轨3421和第四导轨3422。如图18所示，当抓手运行至末端后，无法继续前进，第二驱动机构3427旋转，使得外抓手3424和内抓手3425旋转90度，处于与存储抽屉20底壁平行的状态，并朝向存储抽屉内侧运行，当外抓手3424运行至把手21下方的开槽211处时，第二驱动机构3427旋转90度，使其与开槽211形成连接关系，随后第一驱动机构3426带动丝杠3425将整个存储抽屉20拖拽到位。

如图20至图23所示，其为巷道车将存储抽屉送回存储位置的运行示意图，巷道车30到位，调整工作平台34高度，第三、第四导轨与上述第一导轨和第二导轨相对，提取装置342的外抓手3424运行至提取装置外侧末端，通过第二驱动机构3427的控制，外抓手3424旋至把手21的开槽211内。随后第一驱动机构3426带动丝杠3423，将存储抽屉20逐步送入抽屉位置100中，上述导引部107的设置，方便存储抽屉进入抽屉位置。如图21所示，当抓手运行至末端后，无法继续前进，第二驱动机构3427旋转，使得外抓手3424和内抓手3425旋转90度，处于与存储抽屉20底壁平行的状态，并朝向存储抽屉外侧运行，当内抓手3425运行至把手21下方设置有开槽211处时，第二驱动机构3427旋转90度，使其与开槽211形成连接关系，随后第一驱动机构3426带动丝杠3425将整个存储抽屉20送入抽屉位置。

由于图书规格的差异性，存储抽屉20和运输篓40作为图书的存储单元，可以设计为多种型号。为了适应不同的厚度，抽屉内的存储格可以设计为多种厚度。可以根据实际存书规格进行合理设计，并可以在相同存储区域中设计不同的规格。但出于控制成本和简化设计的考虑，存储抽屉20及运输篓40尤其需要具有固定的大小，存储格具有较少的规格或具有统一的规格，这将导致每一本图书在存储格中的位置可能存在差异，如：某一本图书靠前，靠后，靠左或靠右，图书被第一夹持机构取得后，夹持机构有可能抓住了图书的中心位置，也有可能是抓住了偏离中心的其他位置，在放入运输篓中的存储格时，需要考虑如何定位，才能准确放入。反之，当需要将运输篓中的图书放置在存储抽屉中时，同样需要考虑相同的问题，这将对夹持机构和整个系统的功能提出更高的要求，如需要增加定位系统，增加了设计成本和生产成本，提升了系统的复杂度。如使用没有定位系统的夹持机构，将会发生由于位置偏离，导致图书无法正确放入，造成系统的异常。

本专利为了解决相应的问题，提供一种简单有效的方案，所述提取装置342连接第一旋转装置或震动装置344，所述运输篓位置341连接第二旋转装置或震动装置345。通过旋转或震动，使得提取装置342上的存储抽屉20和运输篓位置341上的运输篓40朝向纵向轨道一侧发生倾斜，内部的图书均位于存储格的朝向纵向轨道侧，旋转动作后，旋转装置可以再次归位，使得存储抽屉20和运输篓40回归水平状态，第一夹持机构在存储抽屉20中取得的图书，将会以相同的位置放置在运输篓中，在无需额外定位系统的情况下，保证了抓取及放置的准确性。所述的运输篓位置341和提取装置342朝向纵向轨道一侧通过合页或转轴或类似装置设置在工作平台34上，而所述第一、第二旋转装置344和345可以为设置在运输篓位置341和提取装置342远离纵向轨道另一侧的下方的凸轮结构。

本方案中运输篓位置341用于承载运输篓40，运输篓40活动设置在运输篓位置341，两者之间设置有限位机构，所述运输篓位置341上可以设置限位销，运输篓40底壁可以设置限位孔。所述运输篓40小于存储抽屉20，用于接收存储抽屉20中出库的图书，其设置有多个存储格，每一个存储格与单本图书相适应所述第一夹持机构35可以旋转、升降并可以水平移动，在工作平台上完成图书的第一次交换。其首先通过升降，水平移动逐本取得存储抽屉中的图书，随后旋转至运输篓处，同样利用升降，水平移动将图书逐本放入。所述第一夹持机构35的旋转动作是通过如下机构实现的，即：所述工作平台34上固定设置有驱动齿轮36，另设置旋转齿盘37，该旋转齿盘37中心为镂空，通过镂空结构贯穿纵向轨道33。所述旋转齿盘37外周设置有齿，其在驱动齿轮36的驱动下，可以围绕纵向轨道进行0度~360度的旋转，所述旋转齿盘37上连接一水平轨道38，所述水平轨道38连接升降轨道39，所述第一夹持机构35滑动连接在升降轨道39上。所述旋转齿盘37可以高于上述运输篓位置和提取装置，以便于第一夹持机构在上方拿取图书。本发明使用具有图书交换功能的巷道车，可以在一次进出的过程中，将图书临时存储在巷道车上，实现巷道车一次进出，可以取得一定数量的图书，从而提高巷道车的使用效率。

Claims (11)

1.一种高密度存书书架及与之配合的巷道车，包含框架（10），其特征在于：

所述框架上设置多列存储区域，每列存储区域中设置大量抽屉位置，抽屉位置（100）中放置存储抽屉（20）；

所述存储抽屉中具有多个存储格（23），存储格自存储抽屉的外侧（24）至内侧（25）逐一排列，每个存储格的大小与单本图书的大小相匹配；

所述存储抽屉的外端和内端设置有连接公部；

还包含有巷道车（30），其设置于每列存储区域的旁侧，所述巷道车（30）连接一工作平台（34），该工作平台（34）上设置有提取装置（342），其上设置有与连接公部配合的连接母部；

所述工作平台（34）上还包含至少一个运输篓位置（341），所述运输篓位置（341）上活动设置有运输篓（40），所述提取装置（342）与运输篓位置（341）之间设置有第一夹持机构（35）；所述运输篓位置设置在垂直于巷道方向的外侧，所述提取装置设置在垂直于巷道方向的里侧；所述第一夹持机构完成提取装置上的存储抽屉与运输篓位置上的运输篓之间的图书交换。

2.如权利要求1的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于，所述抽屉位置（100）是包含设置在框架（10）外侧（102）和内侧（103）纵向支撑杆之间的第一导轨（104）和第二导轨（105）。

3.如权利要求2所述的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于，所述存储抽屉的外端和内端分别设置有把手（21），所述连接公部为把手（21）下方设置的开槽（211）；

所述连接母部为提取装置（342）上设置的抓手，所述抓手与上述开槽（211）配合，并通过驱动装置完成存储抽屉的取得或归还。

4.如权利要求3所述的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于，

所述提取装置（342）包含第三导轨(3421)和第四导轨(3422)，两者之间的距离及长度与所述抽屉位置（100）相当；所述第三导轨(3421)和第四导轨(3422)之间设置有通过第一驱动机构(3426)驱动的丝杠(3423)，所述丝杠(3423)上连接抓手，其包含朝向一侧延伸的外抓手(3424)和与之朝向相反的内抓手(3425)，两者之间呈180度设置，整个抓手通过第二驱动机构(3427)旋转。

5.如权利要求4所述的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于：所述巷道车包含上轨道（31）、下轨道（32），所述上轨道（31）、下轨道（32）一体连接在所述框架（10）上。

6.如权利要求5所述的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于：所述工作平台（34）上固定设置有驱动齿轮（36），并包含与之配合的旋转齿盘（37），所述旋转齿盘（37）通过中心镂空结构贯穿纵向轨道（33）；所述旋转齿盘（37）的一端连接一水平轨道（38），所述水平轨道（38）连接升降轨道（39），所述第一夹持机构（35）滑动连接在升降轨道（39）。

7.如权利要求6所述的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于： 所述提取装置（342）连接有第一旋转装置（344），通过第一旋转装置（344）朝向纵向轨道方向倾斜；

所述运输篓位置（341）连接有第二旋转装置（345），通过第二旋转装置（345）朝向纵向轨道方向倾斜。

8.如权利要求4至7中任一权利要求所述的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于，所述第一导轨（104）包含左侧板（1041）和第一直轨（1042）；所述第二导轨（105）包含右侧板（1051）和第二直轨（1052）。

9.如权利要求8的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于，所述抽屉位置的内端设置有限位部件（106），其是自第一导轨（104）和第二导轨（105）向内侧延伸设置。

10.如权利要求9的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于，所述第一导轨（104）和第二导轨（105）的外端形成有导引部（107）。

11.如权利要求10所述的高密度存书书架及与之配合的巷道车，其特征在于；所述第三导轨(3421)和第四导轨(3422)包含侧板和与之垂直的直轨，所述直轨的两侧端部分别设置有向下倾斜的第二导引部（3428）。