CN105923314B - 博物馆典藏智能文物架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种博物馆典藏智能文物架及其动作方法，包括架子本体，所述架子本体上具有多个放置文物或文物箱的格子，其特征在于：还包括立柱、设在所述立柱上的竖直轨道及在可沿着轨道上下移动的水平板。

Description

博物馆典藏智能文物架

技术领域

本发明涉及一种架子，尤其涉及一种博物馆典藏智能文物架，能够实现文物的智能取放。

背景技术

博物馆库房有很多文物在库房里，为了整齐、节省空间，往往都按规格不一归类统一收藏，放在库房的文物架上里。

然而，传统的收藏架在架子上面几层时，往往因高度不够而需要架楼梯，人工取上取下非常麻烦，浪费很多时间，而且在文物上下搬放的过程中，容易磕磕碰碰，这样既麻烦又很不安全，文物很可能掉下来被损坏甚至被打碎。

此外，一般的架子上，在深度方向只放置一个文物，即从侧面或顶面看整个文物架只放置一列文物，在文物较多时，由于房屋的宽度高度有限，不能无限增加文物架的高度和高度，可能需要多个文物架，而每个文物架的至少一侧要留有能够让人通过并能容纳梯子尺寸的通道，这就造成空间极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能文物架，能有效的解决上述问题的至少一个，使文物的收藏更安全便捷，且更加节省空间。具体而言本发明提供一种博物馆典藏智能文物架，包括架子本体，所述架子本体上具有多个放置文物或文物箱的格子，其特征在于：还包括水平数值移动装置，其包括立柱、设在在所述立柱上的竖直轨道及在可沿着轨道上下移动的水平板，其中，立柱可沿格子的排布方向水平移动或者水平板在机构作用下可沿格子的排布方向水平移动。

进一步地，其中，在所述格子的底板上或者在格子的两侧壁上设置有水平轨道，水平轨道上安装有搁板或抽屉，搁板或抽屉可以在轨道上前后滑动，并且屉或搁板可以脱离轨道。在水平板的表面具有可由驱动装置驱动的水平移动带或者少部分露出与水平板表面的辊子，当搁板或抽屉接触到水平板表面时，可以被水平移动带或者棍子移动到合适位置。

进一步地，其中，所述格子内可以放置多个装文物的箱子，在格子的底板上设置有环形轨道，搁板设置在环形轨道上，且可以沿着轨道旋转在搁板上设置有分隔板，将格子空间分隔成多个，每一个小空间内放置一个文物箱，在搁板表面的多个位置设置有压力传感器，能够检测是否有物体放置在其上。

进一步地，其中，所述水平板包括两个或更多插入件，所述插入件可相互紧贴在一起，构成一个板状件，也可在动作机构作用下分离，紧贴在一起时，其前端构成为圆弧形或者其他光滑曲线形状，用于插入文物箱底部，其前端的光滑形状能够使得水平板插入文物箱底部时能够适应性调整其位置和角度。

进一步地，其中，两个插入件的离开和合并通过齿轮齿条结构实现，其中，两个插入件分别固定在一根齿条上，当齿轮朝一个方向针转动时，两根齿条带动两个插入件向两侧运动，而当齿轮向所述一个方向相反的方向转动时，两个插入件均向中间运动，这样两个插入件8的运动轨迹完全对称，使得两个插入件8始终相对于中间位置对称。

进一步地，其中，在环形轨道上设有锁固装置，能够将搁板锁固在某一位置，避免分隔板的随意动作而造成文物的损坏；并且根据分割空间的数量和位置设定相应数量的暂停位置，所述暂停位置设置有滚珠和卡槽的配合结构，便实现文物箱在隔板的取放位置的临时定位。

进一步地，其中，还包括控制系统，具体包括：控制器，用于控制整个系统的动作；驱动装置，用于驱动搁板或抽屉沿着水平或环形轨道移动，驱动水平板沿着竖直轨道运动；输入装置，用于向控制器输入指令；对位检测器，用于检测水平板的位置对准情况，并将信号发送给控制器；压力检测器，用于检测搁板上承受的压力值；

进一步地，其中，其中对位检测器为红外检测装置，包括发送端和接收端，分别设置在水平板和格子上，优选地，发射端设置在水平板上，接收端设置在格子上；或者，可将发射端和接收端均设置在格子上，而在水平板上预定位置、按照预定角度设置反射装置，接收端无论是否正确接收到红外信号，均反馈给控制器。

一种上面所述的文物架的动作方法，其特征在于：包括如下步骤，

通过触摸屏选择格子并输入取出的指令，发送给控制器；

随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板向目标位置移动；

当对位检测器检测到当水平板与该预定格子对位后，向控制器反馈对位信号；

控制器据此控制驱动装置动作，使得格子的搁板或抽屉滑动，并移动到水平板的上方，在随后在水平板表面传送带或辊子的带动下完全脱离格子，随后水平板6沿着轨道向下移动到地面；

如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板与该预定格子的对位，则向控制器反馈错误信号。

控制器据此发出警报提醒。

一种入上面所述的文物架的动作方法，其特征在于：包括如下步骤，

当需要取出文物箱时：

通过触摸屏选择格子并输入取出的指令，发送给控制器；

随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板向目标位置移动，同时，控制器通过指令使得驱动装置驱动格子内的搁板在环形轨道上转动，当目标文物箱位于取出位置时，停止转动，并且通过锁固装置固定搁板的位置；

当对位检测器检测到当水平板6与该预定格子2对位后，向控制器反馈对位信号。

控制器据此控制驱动装置动作，使得水平板内前移动，并插入文物箱底部的空间中，随后水平板的插入件向两侧展开，分别接触文物箱底部的侧边后停止。

随后插入件略微向上移动，从而将文物箱抬离搁板表面，经过一段时间的延迟后，根据搁板表面的压力传感器返回给控制器的信号，确定文物箱已经全部抬起时，插入件向回移动，使得文物箱完全脱离格子，然后随着插入件向下移动到地面。

如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板与该预定格子的对位，或者搁板表面仍然存在一定值以上的压力信号，则向控制器反馈错误信号。

控制器据此发出警报提醒；

当需要放入文物箱时：

通过触摸屏选择格子并输入取出的指令或者通过扫描条形码、二维码，自动识别该文物箱应当放入的位置；

随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板向最上层移动，同时，控制器通过指令使得驱动装置驱动格子内的搁板在环形轨道上转动，当目标位置位于格子的开口侧时，停止转动，并且通过锁固装置固定搁板的位置；

当对位检测器检测到当水平板与该预定格子对位后，向控制器反馈对位信号；

控制器据此控制驱动装置动作，使得插入件向格子的方向移动，并插入文物箱底部的空间中，随后插入件缓慢向下移动，从而使得文物箱接触搁板表面。

经过一段时间的延迟后，根据搁板表面的压力传感器返回给控制器的信号，确定文物箱已经稳固接触搁板时，插入件略微向下移动，随后退出格子内部，然后随着水平板向下移动到地面。

如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板与该预定格子的对位，或者搁板表面的压力信号始终不能达到预定值或以上时，则向控制器反馈错误信号。

控制器据此发出警报提醒。

发明效果：

采用本发明的文物架，每一个格子内可以自动实现文物或文物箱的取放，节约了时间，切安全性较高。尤其是一个方案中防，格子内可放置多排多列文物，在同等条件下，可放置更多的文物，节约了空间和成本。

附图说明

图1是本发明实施例1文物架架子本体主视图。

图2是本发明实施例1文物架侧视图。

图3是本发明实施例1抽屉移出状态图。

图4是本发明实施例1抽屉到底端图。

图5时本发明的控制系统图。

图6是本发明实施例2格子内部俯视图。

图7是本发明实施例2箱子结构图。

图8是本发明实施例2水平板结构图。

图9是本发明实施例2齿轮齿条结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和实施方法对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：

参见图1-4，示出了本发明实施例1的智能文物架。包括架子本体1和水平纵向移动装置，其中架子本体1包括有多个放置文物的格子2，每个格子2的底板上(或者在格子的两侧壁上)设置有水平轨道3，水平轨道3上安装有搁板或抽屉4，搁板或抽屉4可以在轨道上前后滑动，实现文物在储藏位置到取出位置之间的动作。并且抽屉或搁板4可以脱离轨道。

水平纵向移动装置设置在架子本体前方，包括可立柱5，设置在立柱上的竖直轨道和在可沿着轨道上下移动的水平板6，其中立柱5或者水平板可沿格子的排布方向横向移动(图中未示出)，用于与格子2的搁板或抽屉4无缝连接，实现文物在两者之间的传递。其中，在水平板6的表面具有可由驱动装置驱动的水平移动带或者少部分露出与水平板6表面的辊子。

此外，参见图5，本发明文物架还包括控制系统，具体包括：驱动装置，用于驱动搁板或抽屉4、水平板6分别沿着水平轨道、竖直轨道运动等；控制器，用于控制整个系统的动作；输入装置，用于向控制器发出指令；对位检测器，用于检测水平板6的位置对准情况，并将信号发送给控制器；压力检测器，用于检测搁板4上承受的压力值。

其中，驱动装置优选为电机，例如伺服电机。控制器，可以是CPU或者单片机，是整个文物架的控制系统的中枢。输入装置可以是触摸屏、键盘、扫描仪等，通过其可以输入指令并发送给控制器。

对位检测器，主要用于检测架子本体1上的搁板4或抽屉4的位置与水平纵向移动装置上的水平板6是否对位，避免发生错误而导致文物摔下损毁。具体来说对位检测器为红外检测装置，包括发送端和接收端，分别设置在水平板6上和格子2上，优选地，发射端设置在水平板6上，接收端设置在格子上。另外的方案中，也可以将发射端和接收端均设置在格子2上，而在水平板6上按照预定角度设置反射装置，例如反射镜。这样当预计要取出或放入文物的格子2上的接收端不能正确接收到红外信号时，则将信号反馈给控制器，控制器发出指令使得水平驱动装置停止驱动

下面结合附图说明本发明文物架的工作方式：

1.当需要从某个格子2(例如最上层第一个格子)取出文物时，通过触摸屏选择格子并输入取出的指令；

2.随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板6向最上层移动。

3.当对位检测器检测到当水平板6与该预定格子2对位后，向控制器反馈对位信号。

4.控制器据此控制驱动装置动作，使得格子2的搁板4或抽屉滑动，并移动到水平板的上方，在随后在水平板6表面辊子的带动下完全脱离格子2。随后水平板6沿着轨道向下移动到地面。

5.如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板6与该预定格子2的对位，则向控制器反馈错误信号。

6.控制器据此发出警报提醒。

当需要向某个指定格子放入文物时，则执行相反的操作，具体情况不再赘述。

实施例2

参见图6-9，本发明实施例2的智能文物架，其基本结构与实施例1类似，不同之处在于，实施例2中的每一个格子2内可以放置多个装文物的箱子10，所述多个箱子可以为在水平方向上2行2列或多行多列布置，或者围绕一个中心环形布置。

参见图6，在格子2的底板上设置有环形轨道，搁板4设置在环形轨道上，且可以沿着轨道旋转。在其它的方案中也可以不采用环形轨道，例如在搁板表面形成四条矩形传送带，可以实现文物箱在4个位置或更多位置(例如两排多列)的移动。

优选地，在搁板4上设置有十字形的分隔板7，将格子空间分隔成4个(也可以根据文物大小不同，将格子2的空间分隔为3个或5个或更多个)，每一个小空间与实施例1中的格子大小相当。在搁板4表面的多个位置设置有压力传感器，能够检测是否有物体放置在其上。

在环形轨道上设有锁固装置(图中未示出)，能够将搁板4锁固在某一位置，避免搁板4的随意动作而造成文物的损坏，此外，可以根据分割空间的数量和位置设定相应数量的暂停位置，例如利用滚珠和卡槽配合的方式等，从而方便实现文物箱1010在隔板的取放位置的定位。

这样，可以通过增加架子本体1的深度，可以并排放置两个或以上的文物箱10，节省了空间。

如图8所示，水平板6包括两个或更多插入件8，所述插入件可以相互紧贴在一起，构成一个板状件，其前端构成为圆弧形或者其他光滑曲线形状，用于插入文物箱10底部，其前端的光滑形状能够使得水平板6插入文物箱10底部时能够适应性调整其位置和角度。在水平板6插入文物箱10底部后，两个或多个插入件8可以在驱动装置作用下展开，这样可以与文物箱10底部两侧接触并提供支撑力，提高了稳定性。展开时，插入件之间有中间件相连。

其中，两个插入件8的离开和合并通过图9所示的齿轮齿条结构实现，其中，两个插入件8分别连接在一根齿条11上，当齿轮9顺时针转动时，两根齿条11带动两个插入件8向两侧运动，而当齿轮9逆时针转动时，两个插入件8均向中间运动。采用这种齿轮齿条结构，两个插入件8的运动轨迹完全对称，使得两个插入件8始终相对于中间位置对称，不会造成插入件8向一方偏置的问题。这样文物箱10的支撑比较稳固，不会由于支撑件7的偏置而侧翻。

下面说明本发明文物架的取出文物箱的工作方式：

1)当需要从某个格子2(例如最上层第一个格子)内取出位于里侧的文物箱10时，通过触摸屏选择格子并输入取出的指令；

2)随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板6向最上层移动。同时，控制器通过指令使得驱动装置驱动格子2内的搁板4在环形轨道上转动，当目标文物箱10位于取出位置时，停止转动，并且通过锁固装置固定搁板的位置。

3)当对位检测器检测到当水平板6与该预定格子2对位后，向控制器反馈对位信号。

4)控制器据此控制驱动装置动作，使得水平板6内前移动，并插入文物箱10底部的空间中，随后水平板6的插入件8向两侧展开，分别接触文物箱10底部的侧边后停止(也可以预定分开距离后停止)。

5)随后插入件略微向上移动，从而将文物箱10抬离搁板4表面，经过一段时间的延迟后，根据搁板4表面的压力传感器返回给控制器的信号，确定文物箱10已经全部抬起时，插入件8向回移动，使得文物箱10完全脱离格子2，然后随着插入件8向下移动到地面。

6)如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板6与该预定格子2的对位，或者搁板4表面仍然存在一定值以上的压力信号，则向控制器反馈错误信号。

7)控制器据此发出警报提醒。

下面说明本发明文物架的放入文物箱10的工作方式：

1)当需要文物箱10放入某个格子2内的某一位置时，通过触摸屏选择格子并输入取出的指令或者通过扫描条形码、二维码等，自动识别该文物箱10应当放入的位置；

2)随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板6(插入件8)向最上层移动。同时，控制器通过指令使得驱动装置驱动格子2内的搁板4在环形轨道上转动，当目标位置位于格子2的开口侧时，停止转动，并且通过锁固装置固定搁板的位置。

3)当对位检测器检测到当水平板6与该预定格子2对位后，向控制器反馈对位信号。

4)控制器据此控制驱动装置动作，使得插入件8向格子2的方向移动，并插入文物箱10底部的空间中，随后插入件8缓慢向下移动，从而使得文物箱10接触搁板4表面。

5)经过一段时间的延迟后，根据搁板4表面的压力传感器返回给控制器的信号，确定文物箱10已经全部、稳固接触搁板4时，插入件8略微向下移动，随后退出格子2内部，然后随着水平板6向下移动到地面。

6)如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板6与该预定格子2的对位，或者搁板4表面的压力信号始终不能达到预定值或以上时，则向控制器反馈错误信号。

7)控制器据此发出警报提醒。

需要说明的是，本发明实施例1和2的结构可以互换组合，构成其他方案。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语仅仅是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.博物馆典藏智能文物架，包括架子本体，所述架子本体上具有多个放置文物或文物箱的格子，其特征在于：还包括水平纵向移动装置，其包括立柱、设在所述立柱上的竖直轨道及在可沿着轨道上下移动的水平板，其中，立柱可沿格子的排布方向水平移动或者水平板在机构作用下可沿格子的排布方向水平移动，所述格子内可以放置多个装文物的箱子，在格子的底板上设置有环形轨道，搁板设置在环形轨道上，且可以沿着轨道旋转在搁板上设置有分隔板，将格子空间分隔成多个，每一个小空间内放置一个文物箱，在搁板表面的多个位置设置有压力传感器，能够检测是否有物体放置在其上。

2.根据权利要求1所述的博物馆典藏智能文物架，其特征在于：在所述格子的底板上或者在格子的两侧壁上设置有水平轨道，水平轨道上安装有搁板或抽屉，搁板或抽屉可以在轨道上前后滑动，并且抽屉或搁板可以脱离轨道，在水平板的表面具有可由驱动装置驱动的水平移动带或者少部分露出于水平板表面的辊子，当搁板或抽屉接触到水平板表面时，可以被水平移动带或者辊子移动到合适位置。

3.根据权利要求1所述的博物馆典藏智能文物架，其特征在于：所述水平板包括两个或更多插入件，所述插入件可相互紧贴在一起，构成一个板状件，也可在动作机构作用下分离，紧贴在一起时，其前端构成为圆弧形或者其他光滑曲线形状，用于插入文物箱底部，其前端的光滑形状能够使得水平板插入文物箱底部时能够适应性调整其位置和角度。

4.根据权利要求3所述的博物馆典藏智能文物架，其特征在于：两个插入件的离开和合并通过齿轮齿条结构实现，其中，两个插入件分别固定在一根齿条上，当齿轮朝一个方向转动时，两根齿条带动两个插入件向两侧运动，而当齿轮向所述一个方向相反的方向转动时，两个插入件均向中间运动，这样两个插入件的运动轨迹完全对称，使得两个插入件始终相对于中间位置对称。

5.根据权利要求4所述的博物馆典藏智能文物架，其特征在于：在环形轨道上设有锁固装置，能够将搁板锁固在某一位置，避免分隔板的随意动作而造成文物的损坏；并且根据分割空间的数量和位置设定相应数量的暂停位置，所述暂停位置设置有滚珠和卡槽的配合结构，以便实现文物箱在搁板的取放位置的临时定位。

6.根据权利要求1-5任一项所述的博物馆典藏智能文物架，其特征在于：还包括控制系统，具体包括：控制器，用于控制整个系统的动作；驱动装置，用于驱动搁板或抽屉沿着水平或环形轨道移动，驱动水平板沿着竖直轨道运动；输入装置，用于向控制器输入指令；对位检测器，用于检测水平板的位置对准情况，并将信号发送给控制器；压力检测器，用于检测搁板上承受的压力值。

7.根据权利要求6所述的博物馆典藏智能文物架，其特征在于：其中对位检测器为红外检测装置，包括发送端和接收端，分别设置在水平板和格子上；或者，发射端和接收端均设置在格子上，而在水平板上预定位置、按照预定角度设置反射装置，接收端无论是否正确接收到红外信号，均反馈给控制器。

8.一种如权利要求7所述的博物馆典藏智能文物架的动作方法，其特征在于：包括如下步骤，

1)通过触摸屏选择格子并输入取出的指令，发送给控制器；

2)随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板向目标位置移动；

3)当对位检测器检测到当水平板与该预定格子对位后，向控制器反馈对位信号；

4)控制器据此控制驱动装置动作，使得格子的搁板或抽屉滑动，并移动到水平板的上方，在随后在水平板表面传送带或辊子的带动下完全脱离格子，随后水平板沿着轨道向下移动到地面；

5)如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板与该预定格子的对位，则向控制器反馈错误信号；

6)控制器据此发出警报提醒。

9.一种如权利要求7所述的博物馆典藏智能文物架的动作方法，其特征在于：包括如下步骤，

当需要取出文物箱时：

1)通过触摸屏选择格子并输入取出的指令，发送给控制器；

2)随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板向目标位置移动，同时，控制器通过指令使得驱动装置驱动格子内的搁板在环形轨道上转动，当目标文物箱位于取出位置时，停止转动，并且通过锁固装置固定搁板的位置；

3)当对位检测器检测到当水平板与该预定格子对位后，向控制器反馈对位信号；

4)控制器据此控制驱动装置动作，使得水平板内前移动，并插入文物箱底部的空间中，随后水平板的插入件向两侧展开，分别接触文物箱底部的侧边后停止；

5)随后插入件略微向上移动，从而将文物箱抬离搁板表面，经过一段时间的延迟后，根据搁板表面的压力传感器返回给控制器的信号，确定文物箱已经全部抬起时，插入件向回移动，使得文物箱完全脱离格子，然后随着插入件向下移动到地面；

6)如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板与该预定格子的对位，或者搁板表面仍然存在一定值以上的压力信号，则向控制器反馈错误信号；

7)控制器据此发出警报提醒；

当需要放入文物箱时：

1)通过触摸屏选择格子并输入取出的指令或者通过扫描条形码、二维码，自动识别该文物箱应当放入的位置；

2)随后控制器发出命令，控制驱动装置动作，使得水平纵向移动装置上的水平板向最上层移动，同时，控制器通过指令使得驱动装置驱动格子内的搁板在环形轨道上转动，当目标位置位于格子的开口侧时，停止转动，并且通过锁固装置固定搁板的位置；

3)当对位检测器检测到当水平板与该预定格子对位后，向控制器反馈对位信号；

4)控制器据此控制驱动装置动作，使得插入件向格子的方向移动，并插入文物箱底部的空间中，随后插入件缓慢向下移动，从而使得文物箱接触搁板表面；

5)经过一段时间的延迟后，根据搁板表面的压力传感器返回给控制器的信号，确定文物箱已经稳固接触搁板时，插入件略微向下移动，随后退出格子内部，然后随着水平板向下移动到地面；

6)如果对位检测器在预定长度时间后，仍然不能检测到水平板与该预定格子的对位，或者搁板表面的压力信号始终不能达到预定值或以上时，则向控制器反馈错误信号；

7)控制器据此发出警报提醒。