CN105120126B - 一种全自动翻书扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动翻书扫描仪，包括左机体、中间机体和右机体；左机体框架上设有PLC控制器，所述PLC控制器上固定安装气动阀组和真空发生器；中间机体底板上安装有真空泵，真空泵上方依次安装托盘垂直运动气缸和左托盘水平运动无杆气缸和左、右托盘，在右托盘内侧安装书脊光电探测器，在左右托盘上方安装激光探测器器、扫描模块和丝杠电机，在丝杠电机上安装吸盘垂直伸缩气缸并连接真空吸盘和双张探测器；所述右机体包括操作盘、电脑和空气压缩机。本发明对于不同厚度的书籍都能进行相应的调整，始终保持书籍翻开的两侧处于同一高度，有效防止漏扫描，节省了大量的人力和时间，提高了办公效率。

Description

一种全自动翻书扫描仪

技术领域

本发明属于数字化技术领域，涉及一种阅读辅助设备，具体是一种全自动翻书扫描仪。

背景技术

随着科学技术的发展和进步，扫描仪是现代数字化办公系统中不可或缺的重要设备。纵观国内外该类行业的发展，扫描仪种类繁多，形式、结构和种类多样化，均可进行自动进纸扫描，但是对书刊、图书类进行文本扫描仍缺乏自动智能化，仍采用的是人工翻页模式，耗时耗力，无法满足当前办公效率逐步数字化、轻便化的快速发展需要。

经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号：201110008884.1，专利名称：自动翻页扫描仪。该专利提供了一种文本自动扫描机，使人们对图书类文本进行扫描处理时提供极大方便，大大减轻人的工作量，提高工作效率，而且不损伤图书。该发明包括：真空·压缩泵、自动翻页机构、摄像模块、PLC控制器、压紧机构、V型支撑、照明光源、作业结束提示模块、操作面板和机体。真空·压缩泵为自动翻页机构中的吸盘、气缸以及压紧装置中的气缸提供动力，自动翻页机构由伺服电机（或步进电机）及驱动器、齿轮组、连杆、气缸和吸盘机构组成，通过PLC控制器实现动作控制，摄像模块安装在V型块上方，利用带自动对焦的数码相机对图书进行拍照，图书放在V型支撑上，压紧机构安装在V型支撑两侧，可根据图书大小调节相对位置。该发明确实可以完成图书的自动翻页及扫描，但是，首先由于采用的连杆机构会存在惯性力难以平衡和容易产生动载荷带来的对纸张的损坏或者无法完成翻页的现象；第二、由于采用齿轮组传动机构在运转中容易产生冲击、振动及噪声，同时齿轮组要求有较高的加工精度及安装精度，加工及装配工艺较为复杂；第三、无双张检测，如果吸盘吸附时，由于某种原因造成吸附翻页不止一张时，无法检测，造成漏扫描；第四、该发明需要在扫描之前进行手动的调节和、设置压紧机构、吸盘和摄像模块的位置，并且需要在吸附第一页之后再进行自动扫描切换，无法真正实现全自动数字化扫描。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全自动翻书扫描仪，为人们在大量的书刊进行扫描处理时提供极大的方便，结构简单、有效，不会产生漏扫描，大大减轻人的工作量，提高全自动翻书扫描效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种全自动翻书扫描仪，其特征在于，包括左机体、中间机体和右机体；

所述左机体框架上设有PLC控制器，所述PLC控制器上固定安装气动阀组和真空发生器；

所述中间机体的上表面设有用于放置书本的左托盘和右托盘，左托盘和右托盘的上方设有玻璃圆盘，所述玻璃圆盘的下方设有用于探测玻璃圆盘位置的圆盘探测器，所述玻璃圆盘由圆盘电机带动旋转，所述左托盘的下方设有用于实现左托盘水平移动的左托盘水平运动无杆气缸，所述左托盘和右托盘的下方均设有用于实现左托盘和右托盘上下移动的托盘垂直运动气缸，所述右托盘内侧固定安装有书脊光电探测器，所述中间机体的顶部设有丝杠电机、扫描模块和激光探测器，所述丝杠电机上安装吸盘垂直伸缩气缸，所述吸盘垂直伸缩气缸的下端设有真空吸盘和双张探测器，所述中间机体的底板上设置有真空泵；

所述右机体包括操作盘、电脑和空气压缩机，所述空气压缩机置于右机体的下部，所述操作盘与电脑置于右机体的上端。

作为进一步地优选，本发明所述激光探测器设置有两个，分别与左托盘、右托盘相对应设置，用于探测左托盘与右托盘的位置。

作为进一步地优选，本发明所述中间机体的外部设有移门，所述移门通过直线导轨安装连接。

作为进一步地优选，本发明所述左托盘与右托盘结构相同，表面均设置8个圆孔。

本发明的有益效果：本发明结构简单合理，自动化程度高，使用范围广泛，圆盘电机带动玻璃圆盘转动，到翻书位置停止，玻璃圆盘位置由圆盘探测器保证翻书位置，设有的书脊光电探测器，对于不同厚度的书籍都能进行相应的调整，翻书结束后，通过真空吸盘垂直伸缩气缸的上下移动始终保持书籍翻开的两侧处于同一高度，从而保证了大厚度书籍的文字识别率，扫描模块在翻页结束，书籍翻开两侧处于同一平面后进行扫描保存；本发明设有真空泵将书本紧紧吸在左托盘与右托盘上，有效防止书本移动；本发明全自动翻书扫描仪设有双张探测器，有效防止漏扫描，进一步强化扫描仪的智能化和自动化，节省了大量的人力和时间，提高了办公效率。

附图说明

图1为本发明全自动翻书扫描仪结构示意图。

图2为本发明全自动翻书扫描仪左机体结构示意图。

图3为本发明全自动翻书扫描仪中间机体结构示意图。

图4为本发明全自动翻书扫描仪中间机体右视图。

图5为本发明全自动翻书扫描仪右机体结构示意图。

图6为本发明全自动翻书扫描仪左托盘结构示意图。

图7为本发明全自动翻书扫描仪玻璃圆盘结构示意图。

图中：1-左机体，2-中间机体，3-右机体，4-PLC控制器，5-气动阀组，6-真空发生器，7-书脊光电探测器，8-直线导轨，9-转盘探测器，10-左托盘，11-右托盘，12-圆盘电机，13-双张探测器，14-真空吸盘,15-吸盘垂直伸缩气缸，16-丝杠电机，17-扫描模块，18-激光探测器，19-玻璃圆盘，20-左托盘水平运动无杆气缸，21-托盘垂直运动气缸，22-真空泵，23-操作票，24-电脑，25-空气压缩机，26-圆孔，27-安装孔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示。

本发明公开一种全自动翻书扫描仪，包括左机体1、中间机体2和右机体3；

所述左机体1框架上设有PLC控制器4，所述PLC控制器4上固定安装气动阀组5和真空发生器6；

所述中间机体2的上表面设有用于放置书本的左托盘10和右托盘11，左托盘10和右托盘11的上方设有玻璃圆盘19，所述玻璃圆盘19的下方设有用于探测玻璃圆盘19位置的圆盘探测器9，所述玻璃圆盘19由圆盘电机12带动旋转，所述左托盘10的下方设有用于实现左托盘10水平移动的左托盘水平运动无杆气缸20，所述左托盘10和右托盘11的下方均设有用于实现左托盘10和右托盘11上下移动的托盘垂直运动气缸21，所述右托盘11内侧固定安装有书脊光电探测器7，所述中间机体2的顶部设有丝杠电机16、扫描模块17和激光探测器18，所述丝杠电机16上安装吸盘垂直伸缩气缸15，所述吸盘垂直伸缩气缸15的下端设有真空吸盘14和双张探测器13，所述中间机体2的底板上设置有真空泵22；

本发明所述右机体3包括操作盘23、电脑24和空气压缩机25，所述空气压缩机25置于右机体3的下部，所述操作盘23与电脑24置于右机体3的上端。

本发明所述激光探测器18设置有两个，分别与左托盘10、右托盘11相对应设置，用于探测左托盘10与右托盘11的位置。

本发明所述中间机体2的外部设有移门，所述移门通过直线导轨8安装连接。

所述左托盘10与右托盘11结构相同，表面均设置8个圆孔26。

所述玻璃圆盘19由形状相同的两个半圆盘组成，所述两个半圆盘呈中心对称设置，每个半圆盘上设有2个安装孔27。

本发明的工作流程为：

1、开机自检

每次全自动翻书扫描仪通电后先进行自检，确保各个元器件正常工作，每一个动作都应有信息反馈，如出现问题应该有报错信息。

1）电控气压开关打开，检测到压力正常，左托盘水平运动无杆气缸20、托盘垂直运动气缸21、吸盘垂直伸缩气缸15回到初始位置，程序给扫描机构一个扫描信号，扫描程序工作正常则给程序一个反馈信号，以确定扫描机构是否工作正常。

2）圆盘电机13带动玻璃圆盘19逆时针旋转到翻书位置即零位后停止，检查圆盘电机13是否工作正常。

3）左托盘10和右托盘11的托盘垂直运动气缸21同时上升，到L1位置停0.1s，再上升到L2位置，然后下降到底，检查左托盘10和右托盘11的托盘垂直运动气缸21、两个激光探测器18是否正常工作。

4）玻璃圆盘19顺时针转动40°，到放书位置，同时左托盘上升10mm，此时，设备进入放书状态，自检结束。

2、自动翻书过程

1）开始翻书

a、圆盘电机12逆时针转到翻书位置，同时两个托盘垂直运动气缸21带动左托盘10和右托盘11同时上升L2位置，再回到L1位置，让左托盘10与右托盘11根据书籍厚度自动形成高度差。所述L2的高度大于L1的高度。

b、吸盘垂直伸缩气缸15下降，真空吸盘14工作，吸书，同时吸盘垂直伸缩气缸15上升。

c、根据书脊光电探测器7检测信号，如果左托盘10高于右托盘11，则圆盘电机12顺时针转动，反之逆时针转动，转动过程中接收双张探测器13的双张检测信号，如果单页则继续运动不中断；如发现两页则程序中断，圆盘电机12停止转动，设备报警；如发现无页则圆盘电机12停止，回转到翻书位置再次工作，如3次无页则程序中断，设备报警提示翻书完成或无书籍。

d、两个托盘垂直运动气缸21带动左托盘10与右托盘11同时往L2位置运动，同时圆盘电机12根据书脊光电探测器7检测信号进行转动，如果左托盘10高于右托盘11则圆盘电机12顺时针转动，反之圆盘电机12逆时针转动。

2）开始扫描

a、当左托盘10与右托盘11根据书脊光电探测器7探测到书本的厚度进行自动调整到合适的高度时，玻璃圆盘19压紧在书本的上方，圆盘电机12停止转动，扫描模块17开始扫描，完成后给信号。

b、扫描完成后，两个托盘垂直运动气缸21带动左托盘10、右托盘11下降到L1位置，准备下次翻页。

c、圆盘电机12逆时针旋转到翻书位置，重复上述动作，开始进行下一次翻页。

d、翻页过程中程序除记录日志外，还记录下翻页页数。

本发明将翻页扫描后的资料传送到右机体3中的电脑24上进行保存供人阅读，通过操作盘23进行各项操作，还可通过软件将扫描的内容制作成电子资料，方便以后的阅读。

工作时，本发明空气压缩机25压缩空气产生的气压通过气动管路输送到气动阀组5，所述气动阀组5的一部分气压由气动管路连接到左托盘水平运动无杆气缸20、两个托盘垂直运动气缸21上，用来实现左托盘水平运动无杆气缸20的水平移动和两个托盘垂直运动气缸21的上下移动，所述气动阀组5的另一部分气压通过气动管路连接到真空发生器6，由正压转换成负压，通过气动管路连接到吸盘垂直伸缩气缸15，实现吸盘垂直伸缩气缸15的上下移动，真空吸盘14完成吸书的过程。

所述真空泵22通过连接管连接到左托盘10和右托盘11下面的连接接头上，由于左托盘10和右托盘11上面留有圆孔26，书本放在托盘上，就能产生负压用来吸书。真空泵22的设置可使得本发明的全自动翻书扫描仪在翻书与扫描的过程中，书本不易移动，书本翻开的两部分紧紧贴在左托盘10与右托盘11上，保证了翻书与扫描的效率及质量。

丝杠电机16带动吸盘垂直伸缩气缸15向下移动，从而带动真空吸盘14吸住纸页，然后丝杠电机16驱动所述吸盘垂直伸缩气缸15向上运动一定的距离，使得被真空吸盘14吸住的纸页与下面的纸页分开，此时，根据书脊光电探测器7检测信号，左托盘10与右托盘11位于同一高度，圆盘电机12停止转动，玻璃圆盘19紧紧压在书本上，同时，真空泵22提供负压使得书本在托盘上固定不动，不产生移动。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种全自动翻书扫描仪，其特征在于，包括左机体（1）、中间机体（2）和右机体（3）；

所述左机体（1）框架上设有PLC控制器（4），所述PLC控制器（4）上固定安装气动阀组（5）和真空发生器（6）；

所述中间机体（2）的上表面设有用于放置书本的左托盘（10）和右托盘（11），左托盘（10）和右托盘（11）的上方设有玻璃圆盘（19），所述玻璃圆盘（19）的下方设有用于探测玻璃圆盘（19）位置的圆盘探测器（9），所述玻璃圆盘（19）由圆盘电机（12）带动旋转，所述左托盘（10）的下方设有用于实现左托盘（10）水平移动的左托盘水平运动无杆气缸（20），所述左托盘（10）和右托盘（11）的下方均设有用于实现左托盘（10）和右托盘（11）上下移动的托盘垂直运动气缸（21），所述右托盘（11）内侧固定安装有书脊光电探测器（7），所述中间机体（2）的顶部设有丝杠电机（16）、扫描模块（17）和激光探测器（18），所述丝杠电机（16）上安装吸盘垂直伸缩气缸（15），所述吸盘垂直伸缩气缸（15）的下端设有真空吸盘（14）和双张探测器（13），所述中间机体（2）的底板上设置有真空泵（22）；

所述右机体（3）包括操作盘（23）、电脑（24）和空气压缩机（25），所述空气压缩机（25）置于右机体（3）的下部，所述操作盘（23）与电脑（24）置于右机体（3）的上端；

所述玻璃圆盘（19）由形状相同的两个半圆盘组成，所述两个半圆盘呈中心对称设置，每个半圆盘上设有两个安装孔（27）。

2.根据权利要求1所述的全自动翻书扫描仪，其特征在于，所述激光探测器（18）设置有两个，分别与左托盘（10）、右托盘（11）相对应设置，用于探测左托盘（10）与右托盘（11）的位置。

3.根据权利要求1所述的全自动翻书扫描仪，其特征在于，所述中间机体（2）的外部设有移门，所述移门通过直线导轨（8）安装连接。

4.根据权利要求1所述的全自动翻书扫描仪，其特征在于，所述左托盘（10）与右托盘（11）结构相同，表面均设置8个圆孔（26）。