CN107175946A - 翻书机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种翻书机，包括用于放置待翻书籍的底座、设置在底座上的驱动装置、与驱动装置传动连接的传动装置、与传动装置传动连接且用于压在待翻书籍的打开书面上的压书装置、通过摩擦力将待翻书籍的待翻页吸附起来并夹持的翻页装置、以及与驱动装置传动连接且用于带动翻页装置摆动的摆臂装置；压书装置与翻页装置位于待翻书籍的沿X向设置的书轴一侧；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及翻书机。
背景技术
传统的翻书机存在的问题是：
（1）需要利用负压装置吸书页，因此需要设置负压泵等电气元件，结构设置复杂，不利于携带。
（2）对于不同厚度的书本，不能做到实时匹配，从而导致翻书通用性较差。
发明内容
针对上述内容，本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种的翻书机；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种翻书机，包括用于放置待翻书籍的底座、设置在底座上的驱动装置、与驱动装置传动连接的传动装置、与传动装置传动连接且用于压在待翻书籍的打开书面上的压书装置、通过摩擦力将待翻书籍的待翻页吸附起来并夹持的翻页装置、以及与驱动装置传动连接且用于带动翻页装置摆动的摆臂装置；压书装置与翻页装置位于待翻书籍的沿X向设置的书轴同一端；
压书装置为结构相同的两组，其中一组压书装置压在打开的待翻书籍的未翻页面上，另外一组压书装置压在打开的待翻书籍的已翻页面上。
作为上述技术方案的进一步改进：
驱动装置包括沿X向的且通过轴承支架设置在底座上且由电机带动自转的主驱动轴、沿Y向设置且通过轴承支架设置在底座上且通过锥齿轮组与主驱动轴传动连接的横向传动轴、以及通过键连接且分别设置在横向传动轴两端的偏心凸轮。
在底座上设置有用于放置书轴的书棱卡槽；所述两组压书装置位于书棱卡槽的两侧。
压书装置包括设置在底座上的竖直导向支架、以及在竖直导向支架的竖直槽内上下滑动设置的竖直配重滑块；在竖直配重滑块的一侧上端水平设置有与对应的偏心凸轮滚动接触的导向滚轮，导向滚轮位于偏心凸轮上方；
在竖直配重滑块的另一侧水平设置有转轴，在转轴上套装有摆动连杆的一端，摆动连杆的另一端铰接有L型压杆，在位于竖直配重滑块的另一侧且在底座上设置有压杆支座，在压杆支座上设置有水平支点轴，L型压杆的中部拐弯处插装在水平支点轴上； L型压杆的另一侧杆压在待翻书籍的打开书面上。
在竖直配重滑块与底座之间设置有下拉弹簧。
摆臂装置包括一端与主驱动轴键连接的固定摆臂、以及设置在固定摆臂另一端的伸缩弯臂。
在固定摆臂与伸缩弯臂上分别沿Y向设置有长槽并通过螺栓螺母连接。
翻页装置包括设置在伸缩弯臂悬臂端的竖直弯板、水平设置在竖直弯板上的翻页电机、与翻页电机传动连接的翻页主轴、通过直齿轮组与翻页主轴传动连接的夹页从动轴、以及同轴传动设置在夹页从动轴一端头的摩擦起页辊；
摩擦起页辊通过摩擦力先与待翻页面的正面摩擦接触，然后摩擦起页辊与该待翻页面的背面接触。
翻页装置包括还包括Z型夹页活动指，Z型夹页活动指的一横轴设置在所述竖直弯板上且与夹页从动轴平行，在Z型夹页活动指的另一横轴悬臂端设置有与待翻页面接触的活动指摩擦端；Z型夹页活动指的中间连接竖杆位于所述竖直弯板外侧；当摩擦起页辊与活动指摩擦端夹住待翻页面后，摩擦起页辊与活动指摩擦端分别位于待翻页面的背面与正面；
夹页从动轴键连接有从轮差速轮，在Z型夹页活动指上对应设置有差速分度轮，在从轮差速轮外侧壁上有差速传动滚轴，在差速分度轮圆周侧壁上等分设置有至少四个与差速传动滚轴对应的导向豁槽，在相邻导向豁槽之间的差速分度轮圆周侧壁上设置有圆弧凹面。
在从轮差速轮的一侧面上设置有以差速传动滚轴轴心线为基准铣削而成的工艺台阶弧面。
本发明与市场上全自动的翻书机构相比，本发明结构简单、轻便，且价格低廉，更加适用于普通大众人群。此翻书机的翻书机构中核心部分通过间歇机构（或叫差速机构）和凸轮机构进行配合传动，结构简单，不易损坏，能长时间使用，且驱动电压较低——5V，用锂电池完全可以胜任长时间的驱动。
本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更佳详细的描述。
附图说明
图1是本发明平面的结构示意图。
图2是本发明第一视角的结构示意图。
图3是本发明第二视角的结构示意图。
图4是本发明驱动装置的结构示意图。
图5是本发明摆臂装置的结构示意图。
图6是本发明压书装置的结构示意图。
图7是本发明压书装置立体的结构示意图。
图8是本发明翻页装置的结构示意图。
其中：1、待翻书籍；2、底座；3、书棱卡槽；4、驱动装置；5、传动装置；6、压书装置；7、摆臂装置；8、翻页装置；9、主驱动轴；10、横向传动轴；11、偏心凸轮；12、竖直导向支架；13、竖直配重滑块；14、导向滚轮；15、下拉弹簧；16、摆动连杆；17、L型压杆；18、压杆支座；19、固定摆臂；20、伸缩弯臂；21、翻页主轴；22、夹页从动轴；23、摩擦起页辊；24、从轮差速轮；25、工艺台阶弧面；26、差速传动滚轴；27、Z型夹页活动指；28、活动指摩擦端；29、差速分度轮；30、圆弧凹面；31、导向豁槽。
具体实施方式
如图1-8所示，本实施例的翻书机，包括用于放置待翻书籍1的底座2、设置在底座2上的驱动装置4、与驱动装置4传动连接的传动装置5、与传动装置5传动连接且用于压在待翻书籍1的打开书面上的压书装置6、通过摩擦力将待翻书籍1的待翻页吸附起来并夹持的翻页装置8、以及与驱动装置4传动连接且用于带动翻页装置8摆动的摆臂装置7；压书装置6与翻页装置8位于待翻书籍1的沿X向设置的书轴一侧；
压书装置6为结构相同的两组，其中一组压书装置6压在打开的待翻书籍1的未翻页面上，另外一组压书装置6压在打开的待翻书籍1的已翻页面上。
在底座2上设置有用于放置书轴的书棱卡槽3；两组压书装置6位于书棱卡槽3的两侧。所述偏心凸轮11对称位于横向传动轴10两侧。定位准确。
本设计从一般人看书或学生学习的角度，构思看书时的自动翻书机器，满足对书的倾斜角度、大小和薄厚书的固定夹紧、阅读时的单页向前向后等功能，翻书时对书的磨损较小。使得经过简单的操作，就能准确、快速的翻页，书的尺寸可调节，适用于常见的书的尺寸规格，整个装置结构紧凑，安全可靠，经济实用。 具体的工作：翻页装置8搓书-翻页-夹持该页面-压书装置6松开压紧一侧，同时摆臂装置7带动翻页装置8绕书轴翻转-翻页装置8松开，通过压书装置6再次压紧。
驱动装置4包括沿X向的且通过轴承支架设置在底座2上且由电机带动自转的主驱动轴9、沿Y向设置且通过轴承支架设置在底座2上且通过锥齿轮组与主驱动轴9传动连接的横向传动轴10、以及通过键连接且分别设置在横向传动轴10两端的偏心凸轮11。柔性联轴器为公知常识未指出来。
压书装置6包括设置在底座2上的竖直导向支架12、以及在竖直导向支架12的竖直槽内上下滑动设置的竖直配重滑块13；在竖直配重滑块13的一侧上端水平设置有与对应的偏心凸轮11滚动接触的导向滚轮14，导向滚轮14位于偏心凸轮11上方；
在竖直配重滑块13的另一侧水平设置有转轴，在转轴上套装有摆动连杆16的一端，摆动连杆16的另一端铰接有L型压杆17，在位于竖直配重滑块13的另一侧且在底座2上设置有压杆支座18，在压杆支座18上设置有水平支点轴，L型压杆17的中部拐弯处插装在水平支点轴上； L型压杆17的另一侧杆压在待翻书籍1的打开书面上。
在竖直配重滑块13与底座2之间设置有下拉弹簧15。
传动链:电机-主驱动轴9-锥齿轮组-横向传动轴10-偏心凸轮11-导向滚轮14-竖直配重滑块13-转轴-摆动连杆16-L型压杆17；通过两个偏心凸轮11错角度设置，实现差速压紧。
主驱动轴9带动驱动摆臂装置7左右摆动的同时横向传动轴10驱动压书装置6，通过伞齿轮实现动力换向传递，有效利用空间，使结构更紧凑。
锥齿轮、弹性联轴器机构：左右两侧的L型压杆17分别固定住书本两侧，在适当时间要张开让翻转书页通过，本翻书机仅采用1个主电机来实现翻书臂和2个L型压杆17的不同动作，因此采用锥齿轮实现机构转动角度放大（输入输出比1：2），又因压书力度会逐渐变化，采用小扭力弹性联轴器消除影响，保证L型压杆17动作效果。
凸轮-导向滚轮14-竖直配重滑块13-摆动连杆16- L型压杆17：电机通过锥齿轮传递过来的动力为单向旋转运动，实际压书动作是一个上下摆动运动，这里首先采用凸轮-导向滚轮14-竖直配重滑块13，使旋转运动转变为上下运动；竖直配重滑块13与一组摆动连杆16- L型压杆17连接，在竖直配重滑块13上下运动过程中，实现L型压杆17的上下摆动（角度可达90°以上），同时左右两侧凸轮通过计算和试验，实现了机构的错位运动，较好的实现了翻书过程中的压和张，有效保证了翻书机在工作时的稳定性。
摆臂装置7包括一端与主驱动轴9键连接的固定摆臂19、以及设置在固定摆臂19另一端的伸缩弯臂20。
在固定摆臂19与伸缩弯臂20上分别沿Y向设置有长槽并通过螺栓螺母连接。从而实现长度可调，适合不同的书籍。
翻页装置8包括设置在伸缩弯臂20悬臂端的竖直弯板、水平设置在竖直弯板上的翻页电机、与翻页电机传动连接的翻页主轴21、通过直齿轮组与翻页主轴21传动连接的夹页从动轴22、以及同轴传动设置在夹页从动轴22一端头的摩擦起页辊23；
摩擦起页辊23通过摩擦力先与待翻页面的正面摩擦接触，然后摩擦起页辊23与该待翻页面的背面接触。
翻页装置8包括还包括Z型夹页活动指27，Z型夹页活动指27的一横轴设置在竖直弯板上且与夹页从动轴22平行，在Z型夹页活动指27的另一横轴悬臂端设置有与待翻页面接触的活动指摩擦端28；Z型夹页活动指27的中间连接竖杆位于竖直弯板外侧；当摩擦起页辊23与活动指摩擦端28夹住待翻页面后，摩擦起页辊23与活动指摩擦端28分别位于待翻页面的背面与正面；另一横轴与一横轴分别位于中间连接竖杆两侧；
夹页从动轴22键连接有从轮差速轮24，在Z型夹页活动指27上对应设置有差速分度轮29，在从轮差速轮24外侧壁上有差速传动滚轴26，在差速分度轮29圆周侧壁上等分设置有至少四个与差速传动滚轴26对应的导向豁槽31，在相邻导向豁槽31之间的差速分度轮29圆周侧壁上设置有圆弧凹面30。
齿轮变速、间歇差速机构：由实际翻书逻辑设计，需要先将书压住，通过摩擦起页辊23摩擦搓起书页，而后夹书机构翻转过来同搓书机构一同夹持住该页图书，为后续翻转做准备，这个过程有快慢，有先后，而设计过程仅采用1个副电机驱动，通过1对齿轮机构实现速度差，通过间歇差速机构实现两杆先后动作。
在从轮差速轮24的一侧面上设置有以差速传动滚轴26轴心线为基准铣削而成的工艺台阶弧面25。
本发明采用电机驱动相结合的方式，实现了全自动化的自动翻书的目的。采用摩擦式翻书机构即翻页装置8，该机构主要模拟人手翻书动作，由两部分构成：摩擦取页，转动杆翻页，夹书机构，三个动作分别先后进行。为实现该动作，采用两个机械间歇机构及连杆机构来完成。翻书机构方面，通过1：2齿轮传送、1对间歇机构（差速机构）实现转动杆（即电机-翻页主轴21-齿轮组-夹页从动轴22-摩擦起页辊23）翻页、夹书杆（夹页从动轴22-从轮差速轮24-差速传动滚轴26-导向豁槽31-差速分度轮29- Z型夹页活动指27，Z型夹页活动指27以其一个横轴为基准，另外一横轴绕其公转，实现活动指摩擦端28公转与摩擦起页辊23实现夹持）夹书的先后作动，仅使用1个电机，结构紧凑巧妙。
压书机构即压书装置6，采用左右分置式错位偏心凸轮11实现两个压书装置6先后动作，同时通过锥齿轮连接主驱动轴9，通过主电机同时驱动，通过1个电机实现了翻转、左右压书杆先后按序作动的多个动作，减少了电机的使用数量，提高机构稳定性，设计新颖。
本发明还可以实现倒翻动作控制,即将正向翻转的动作做相反动作，既可以实现倒翻书。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种翻书机，其特征在于：包括用于放置待翻书籍(1)的底座(2)、设置在底座(2)上的驱动装置(4)、与驱动装置(4)传动连接的传动装置(5)、与传动装置(5)传动连接且用于压在待翻书籍(1)的打开书面上的压书装置(6)、通过摩擦力将待翻书籍(1)的待翻页吸附起来并夹持的翻页装置(8)、以及与驱动装置(4)传动连接且用于带动翻页装置(8)摆动的摆臂装置(7)；压书装置(6)与翻页装置(8)位于待翻书籍(1)的沿X向设置的书轴同一端；
压书装置(6)为结构相同的两组，其中一组压书装置(6)压在打开的待翻书籍(1)的未翻页面上，另外一组压书装置(6)压在打开的待翻书籍(1)的已翻页面上。
2. 根据权利要求1所述的翻书机，其特征在于: 驱动装置(4)包括沿X向的且通过轴承支架设置在底座(2)上且由电机带动自转的主驱动轴(9)、沿Y向设置且通过轴承支架设置在底座(2)上且通过锥齿轮组与主驱动轴(9)传动连接的横向传动轴(10)、以及通过键连接且分别设置在横向传动轴(10)两端的偏心凸轮(11)。
3. 根据权利要求2所述的翻书机，其特征在于: 在底座(2)上设置有用于放置书轴的书棱卡槽(3)；所述两组压书装置(6)位于书棱卡槽(3)的两侧；所述偏心凸轮(11)错位设置于横向传动轴(10)两侧。
4. 根据权利要求2所述的翻书机，其特征在于: 压书装置(6)包括设置在底座(2)上的竖直导向支架(12)、以及在竖直导向支架(12)的竖直槽内上下滑动设置的竖直配重滑块(13)；在竖直配重滑块(13)的一侧上端水平设置有与对应的偏心凸轮(11)滚动接触的导向滚轮(14)，导向滚轮(14)位于偏心凸轮(11)上方；
在竖直配重滑块(13)的另一侧水平设置有转轴，在转轴上套装有摆动连杆(16)的一端，摆动连杆(16)的另一端铰接有L型压杆(17)，在位于竖直配重滑块(13)的另一侧且在底座(2)上设置有压杆支座(18)，在压杆支座(18)上设置有水平支点轴，L型压杆(17)的中部拐弯处插装在水平支点轴上； L型压杆(17)的另一侧杆压在待翻书籍(1)的打开书面上。
5.根据权利要求4所述的翻书机，其特征在于:在竖直配重滑块(13)与底座(2)之间设置有下拉弹簧(15)。
6. 根据权利要求2所述的翻书机，其特征在于: 摆臂装置(7)包括一端与主驱动轴(9)键连接的固定摆臂(19)、以及设置在固定摆臂(19)另一端的伸缩弯臂(20)。
7.根据权利要求6所述的翻书机，其特征在于:在固定摆臂(19)与伸缩弯臂(20)上分别沿Y向设置有长槽并通过螺栓螺母连接。
8. 根据权利要求6所述的翻书机，其特征在于: 翻页装置(8)包括设置在伸缩弯臂(20)悬臂端的竖直弯板、水平设置在竖直弯板上的翻页电机、与翻页电机传动连接的翻页主轴(21)、通过直齿轮组与翻页主轴(21)传动连接的夹页从动轴(22)、以及同轴传动设置在夹页从动轴(22)一端头的摩擦起页辊(23)；
摩擦起页辊(23)通过摩擦力先与待翻页面的正面摩擦接触，然后摩擦起页辊(23)与该待翻页面的背面接触。
9. 根据权利要求8所述的翻书机，其特征在于: 翻页装置(8)包括还包括Z型夹页活动指(27)，Z型夹页活动指(27)的一横轴设置在所述竖直弯板上且与夹页从动轴(22)平行，在Z型夹页活动指(27)的另一横轴悬臂端设置有与待翻页面接触的活动指摩擦端(28)；Z型夹页活动指(27)的中间连接竖杆位于所述竖直弯板外侧；当摩擦起页辊(23)与活动指摩擦端(28)夹住待翻页面后，摩擦起页辊(23)与活动指摩擦端(28)分别位于待翻页面的背面与正面；另一横轴与一横轴分别位于中间连接竖杆两侧；
夹页从动轴(22)键连接有从轮差速轮(24)，在Z型夹页活动指(27)上对应设置有差速分度轮(29)，在从轮差速轮(24)外侧壁上有差速传动滚轴(26)，在差速分度轮(29)圆周侧壁上等分设置有至少四个与差速传动滚轴(26)对应的导向豁槽(31)，在相邻导向豁槽(31)之间的差速分度轮(29)圆周侧壁上设置有圆弧凹面(30)。
10.根据权利要求9所述的翻书机，其特征在于:在从轮差速轮(24)的一侧面上设置有以差速传动滚轴(26)轴心线为基准铣削而成的工艺台阶弧面(25)。
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