CN104527260A - 一种自动翻书机的执行装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动翻书机的执行装置。它包括机架，书架。其特征在于，所述机架设置在书架上端面一侧；所述机架内腔设置步进电机和连接步进电机的传动机构；所述传动机构与安装在机架竖直外壁面上的双曲柄机构和曲柄摇杆翻页机构连接；所述双曲柄机构连接两个擦头，所述擦头接触安置在书架上端的工作面上的待翻书页。本发明结构紧凑，所有传动只由一个电机驱动，控制简单，精度高，工作可靠。

Description

一种自动翻书机的执行装置

技术领域

本发明涉及一种自动翻书机的执行装置。

背景技术

每个人生活学习过程中都无法脱离对双手的依赖，无法想象没有了双手的日子该怎样安然度过坦然面对。面对这种无奈的情况，一个广泛地分布在社会中的弱势群体需要被理解。他们没有双手，生活靠双脚，学习靠双脚。冬天，他们不得不赤裸着脚经受严寒的折磨；翻书写字的过程中也会经常被锋利的纸张弄伤。对于正常人来说，很简单的翻书写字在他们看来也变成了一项艰巨而必须学会的技能。不仅对于残疾人，许多时候正常人都会觉得两只手也不够用，比如实验室中，大礼堂内，乐队指挥演奏时等。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种自动翻书机的执行装置，实现大多数不便用手翻书时可以顺利阅读，让“翻书”的过程自动化。

为了达到上述目的，本发明的构思是：本自动翻书机的执行装置，包括机架与书架。所述机架上有曲柄连杆机构与双曲柄机构，所述曲柄连杆机构起到擦起书页的作用，所述双曲柄机构起到将擦起的书页打至另一侧的作用。所述书架用来放置书籍，应书厚薄不同，所述书架配有升降装置。

所述双曲柄机构与曲柄连杆机构均由齿轮啮合传动，所述齿轮的动力来源为步进电机，所述步进电机由控制器与单片机控制驱动。

所述书架上的面板下有导轨，能让升降楔形块在其中运动，增加升高可靠性。

所述楔形块由齿轮与齿条啮合从而起到抬高面板从而抬高书籍的作用。

外型材质为有机玻璃，齿轮轴为铝，在保证强度的情况下大大减少了机体重量。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种自动翻书机的执行装置，包括机架和书架，其特征在于：

    所述机架设置在书架上端面一侧；

    所述机架内腔设置步进电机和连接步进电机的传动机构；

    所述传动机构与安装在机架竖直外壁面上的双曲柄机构和曲柄摇杆翻页机构连接；

    所述双曲柄机构连接两个擦头，所述擦头接触安置在书架上端的工作面上的待翻书页。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明的擦页曲柄连杆与打页双曲柄部分分布在竖直空间中，有效地减小的占地面积，结构紧凑；所有传动只由一个步进电机驱动，控制简单，精度高，工作可靠。

附图说明

图1为翻书机机架与书架组合完整机体斜向视图。

图2为翻书机机架与书架组合完整机体前视图。

图3为翻书机机架与书架组合完整机体A-A向剖视图。

    图4为翻书机机架与书架组合完整机体后视图。

图5为翻书机机架与书架组合完整机体B-B向剖视图。

图6为书架抬升与自锁装置斜向视图。

图7为书架抬升与自锁装置俯视图。

图8为明细表（部分文字部分没有说明的零部件明由细表给出）。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：

参见图1~图8，本自动翻书机的执行装置，包括机架（9）和书架（15），其特征在于：所述机架（9）设置在书架（15）上端面一侧；所述机架（9）内腔设置步进电机（27）和连接步进电机（27）的传动机构；所述传动机构与安装在机架（9）竖直外壁面上的双曲柄机构（C1、C2）和曲柄摇杆翻页机构连接；所述双曲柄机构（C1、C2）连接两个擦头（5），所述擦头（5）接触安置在书架（15）上端的工作面（14）上的待翻书页。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：所述书架（15）与机架（9）的连接端为开口端，且在开口端内上下两侧设置轨道（16）并在开口端内下表面上的轨道（16）两侧设置强力磁铁（28），所述轨道（16）与活动导块（17）配接，所述活动导块（17）上表面设置齿条（20），且在齿条（20）一侧设置楔形块（19），所述齿条（20）与小齿轮（18）啮合，所述小齿轮（18）安装在锁紧控制轴（30）的一端，且锁紧控制轴（30）另一端穿过机架（9）一侧壁面并在轴端部设置转动小齿轮（18）的齿轮形手轮（32），所述锁紧控制轴（30）的轴上设置与齿轮形手轮（32）推进啮合的内齿自锁块（31）。

所述传动机构由设置在步进电机（27）的转轴上的电机齿轮（26）、与电机齿轮（26）啮合的左齿轮（24）、与左齿轮（24）啮合的过渡齿轮（23）、与过渡齿轮（23）啮合的右齿轮（22）、与左齿轮（24）中心连接的左侧轴（36）、与右齿轮（22）中心连接的右侧轴（37）、与过渡齿轮（23）设置在同一中心轴上的第一锥齿轮（10）、与第一锥齿轮（10）啮合的第二锥齿轮（12）组成，所述左侧轴（36）与双曲柄机构（C1、C2）的左曲柄机构（C1）连接，所述右侧轴（37）与双曲柄机构（C1、C2）的右曲柄机构（C2）连接，所述第二锥齿轮（12）固定在竖直轴（13）的上端部，所述竖直轴（13）的下端部连接曲柄摇杆机构。

所述双曲柄机构（C1、C2）的左曲柄机构（C1）和右曲柄机构（C2）由第二杆体（2）、与第二杆体（2）一端部连接的第一杆体（1）、与第二杆体（2）的另一端部连接的第四杆体（4）以及与第二杆体（2）的靠中间部连接的第三杆体（3）连接组成，所述左侧轴（36）与左曲柄机构（C1）的第一杆体（1）连接，所述右侧轴（37）与右曲柄机构（C2）的第一杆体（1）连接，所述左曲柄机构（C1）和右曲柄机构（C2）的第四杆体（4）连接擦头（5）。

所述曲柄摇杆翻页机构由依次连接的第五杆体（6）、第六杆体（7）、第七杆体（8）组成，所述第五杆体（6）与竖直轴（13）的下端部固定连接。

此种自动翻书机的执行装置翻书功能的实现原理上是由曲柄连杆机构和双曲柄机构共同作用达到翻书目的。其中，曲柄连杆机构作用于书的上顶角，起到将书页擦起的作用；双曲柄机构的作用则是通过自身进入被擦起书页的空隙中，通过转动，将擦起的书页翻至另一侧，以此循环往复，达到连续翻书的效果。

    实施例三：

    如图1到图7所示，本自动翻书机的执行装置，包括机架（9），书架（14）和（15）。所述机架包括步进电机（27），所述步进电机（27）上的电机齿轮（26）与左侧（近电机）齿轮（24）啮合，齿轮（24）与过渡齿轮（23）即过轮啮合，过渡齿轮（23）与右侧齿轮（22）连接。所述左侧齿轮（24）与左侧轴（36）直接相连，所述左侧轴（36）端部连接有左曲柄连杆机构（1），其端部连接有左外伸擦头（5），所述双曲柄机构（C1）与竖直轴（13）同时运动，所述竖直轴（13）上装有圆锥齿轮下（12）与中间轴（11）上装的圆锥齿轮上（10）连接，所述圆锥齿轮上（10）与中间轴（11）相连，所述右侧齿轮（22）连接右侧轴（37），所述右侧轴（37）端部连接有右曲柄连杆（C2）（曲柄连杆机构由杆1、2、3、4及橡胶套5构成，次说明书中用C1表示左曲柄机构，C2表示右曲柄机构），右曲柄连杆机构（C2）端部连接的右外伸擦头（5）。

所述书架（9）针对不同厚薄的书可通过调节使楔形块（19）在轨道（16）中前进后退实现书架上（14）升降从而达到可靠翻页，所述楔形块（19）由小齿轮（18）与齿条（20）啮合达到前进与后退的功能，所述小齿轮（18）装在锁紧控制轴（30）的一端，另一端装有齿轮形手轮（32）用来转动小齿轮（18），所述齿轮形手轮（32）在结束工作时与工作当中为了自锁可靠可推进一个内齿自锁块（31）中，所述内齿自锁块（31）与齿轮形手轮（32）可恰好啮合。所述书架下（15）的前端与机架（9）的下端装有强力磁铁（28，使升降更加可靠。

实施例四：

    自动翻书机的执行装置，包括机架9，书架14、15。所述机架包括步进电机27，其上的电机齿轮26驱动左侧（近电机）齿轮23转动，通过过渡齿轮22即过轮将运动传递给右侧齿轮21。所述左侧齿轮23与左侧轴36直接相连，所述左侧轴36端部有左曲柄连杆机构用于正向擦起书页，且由其端部安装的左外伸擦头5与书籍直接接触实现现实的擦起书页，由所述双曲柄机构C1及C2将擦起的书页打至另外一侧。所述双曲柄机构C1及C2与竖直轴13同时运动，所述竖直轴13上装有圆锥齿轮下12与中间轴11上装的圆锥齿轮上10紧密结合同时运动，所述圆锥齿轮上10与中间轴11过盈配合同角速度转动，所述右侧齿轮21连接右侧轴37，所述右侧轴37端部装有右曲柄连杆C2，所述步进电机27反转时，右曲柄连杆机构C2端部连接的右外伸擦头5实现擦页，从而达到反向翻书。

所述27由控制器与单片机直接控制，由24V直流电源供电。所述单片机通过检测按键与声音信号输入来实现步进电机的正转和反转，从而达到正向翻书和反向翻书。

所述单片机控制分为四种模式：

模式一：启动信号。当单片机检测到按键一或声音信号“启动”输入时，单片机进                                              入启动状态，即单片机控制步进电机正转，到达设定的初始位置。

模式二：左翻信号。当单片机检测到按键二或声音信号“左翻”输入时，单片机控                         制步进电机从初始位置正转，从而达到左翻的效果。

模式三：右翻信号。当单片机检测到按键三或声音信号“右翻”输入时，单片机控                         制步进电机从初始位置反转，从而达到右翻的效果。

模式四：停止信号。当单片机检测到按键四或声音信号“停止”输入时，单片机进                     入停止状态，即步进电机断电，停止转动。

工作时，所述自动翻书机的执行装置的书架14可针对不同厚薄的书调节高度。通过调节使楔形块19在轨道16中前进后退实现面板14升降从而达到可靠翻页，所述楔形块19由小齿轮18与齿条20啮合达到前进与后退的功能，所述小齿轮18装在锁紧控制轴30的一端，另一端装锁紧外齿轮32及手柄33用来转动小齿轮18，所述锁紧外齿轮32在结束工作时与工作当中为了自锁可靠可推进一个内齿自锁块31中，所述内齿自锁块31与齿轮形手轮32可恰好啮合。所述书架下15的前端与机架9的下端装有强力磁铁28，使所述书架上面板14的升降过程中保持机架9与书架15的相对位置不便，使升降更加可靠。

Claims (5)

1.一种自动翻书机的执行装置，包括机架（9）和书架（15），其特征在于：

        所述机架（9）设置在书架（15）上端面一侧；

       所述机架（9）内腔设置步进电机（27）和连接步进电机（27）的传动机构；

       所述传动机构与安装在机架（9）竖直外壁面上的双曲柄机构（C1、C2）和曲柄摇杆翻页机构连接；

       所述双曲柄机构（C1、C2）连接两个擦头（5），所述擦头（5）接触安置在书架（15）上端的工作面（14）上的待翻书页。

2.根据权利要求1所述一种自动翻书机的执行装置，其特征在于，所述书架（15）与机架（9）的连接端为开口端，且在开口端内上下两侧各设置一个轨道（16）并在开口端内下表面上的轨道（16）两侧各设置一个强力磁铁（28），所述两个轨道（16）与一个活动导块（17）配接，所述活动导块（17）上表面设置齿条（20），且在该齿条（20）一侧设置一个楔形块（19），所述一个齿条（20）与一个小齿轮（18）啮合，所述小齿轮（18）安装在一个锁紧控制轴（30）的一端，该锁紧控制轴（30）另一端穿过机架（9）一侧壁面并在轴端部设置一个转动小齿轮（18）的齿轮形手轮（32），所述锁紧控制轴（30）的轴上设置一个与齿轮形手轮（32）推进啮合的内齿自锁块（31）。

3.根据权利要求1所述一种自动翻书机的执行装置，其特征在于，所述传动机构由设置在步进电机（27）的转轴上的电机齿轮（26）、与电机齿轮（26）啮合的左齿轮（24）、与左齿轮（24）啮合的过渡齿轮（23）、与过渡齿轮（23）啮合的右齿轮（22）、与左齿轮（24）中心连接的左侧轴（36）、与右齿轮（22）中心连接的右侧轴（37）、与过渡齿轮（23）设置在同一中心轴上的第一锥齿轮（10）、与第一锥齿轮（10）啮合的第二锥齿轮（12）组成，所述左侧轴（36）与双曲柄机构（C1、C2）的左曲柄机构（C1）连接，所述右侧轴（37）与双曲柄机构（C1、C2）的右曲柄机构（C2）连接，所述第二锥齿轮（12）固定在一根竖直轴（13）的上端部，所述竖直轴（13）的下端部连接所述曲柄摇杆翻页机构。

4.根据权利要求1或3所述一种自动翻书机的执行装置，其特征在于：所述双曲柄机构（C1、C2）的左曲柄机构（C1）和右曲柄机构（C2）左右对称布局，结构相同：由第二杆体（2）、与第二杆体（2）一端部连接的第一杆体（1）、与第二杆体（2）的另一端部连接的第四杆体（4）以及与第二杆体（2）的靠中间部连接的第三杆体（3）连接组成，所述左侧轴（36）与左曲柄机构（C1）的第一杆体（1）连接，所述右侧轴（37）与右曲柄机构（C2）的第一杆体（1）连接，所述左曲柄机构（C1）和右曲柄机构（C2）的第四杆体（4）分别各连接一个擦头（5）。

5.根据权利要求1或3所述一种自动翻书机的执行装置，其特征在于：所述曲柄摇杆翻页机构由依次连接的第五杆体（6）、第六杆体（7）、第七杆体（8）组成，所述第五杆体（6）与竖直轴（13）的下端部固定连接。