CN108249087A - 一种图书馆还书自动搬运系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图书馆还书自动搬运系统，包括还书分拣装置、书本保护装置以及自动搬运装置，所述书本保护装置包括契合书本大小的保护壳，所述保护壳上设置书本出入的开口，所述开口的上部设置固定带，所述固定带端部设置四合扣的母扣，所述开口的下部对应所述母扣设置公扣，所述保护壳的侧面对应书本的第一条码设置通槽，所述还书分拣装置、自动搬运装置与控制机构信号连接。本发明可以对归还的图书自动分类，并自动运送至对应的书架位置，且在该过程中不会对书本造成损坏，可以避免书本的封面折叠或破损等情况发生，大大提高了自动还书系统的实用性，延长了书本的使用寿命。

Description

一种图书馆还书自动搬运系统

技术领域

本发明涉及图书馆管理装置技术领域，具体涉及一种图书馆还书自动搬运系统。

背景技术

图书馆是图书管理需求最为集中的应用场所。据调研分析，目前全国共有1万多家图书馆，且大多数图书馆已经从纯手工管理方式过渡到了采用条形码识别、计算机网络、计算机软件技术的数字化管理模式。

但是关于还书时对图书的分类放置还是依靠人工来完成，对于借阅时，人们是自己去选书以及取书，但是还书时通过机器扫码便可以完成还书，只是书籍都集中在一起，需要工作人员推动小车将堆积的书本一一分类放置到对应的书架上，这个工作量非常巨大。

目前出现了很多自动还书的系统，最主要包括机器人还书活着传送带还书，但是这些还书方式都存在很大的弊端，如传送带还书，占用的空间非常大，且归还的图书无法很靠近对应的书架；而机器人还书则限于资金场地问题很难推广开。而且书籍的封面很容易折起来，尤其是采用目前的自助还书时，因为全是机器操作，书籍封面折起来的很多，这大大降低了图书的寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种图书馆还书自动搬运系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图书馆还书自动搬运系统，包括还书分拣装置、书本保护装置以及自动搬运装置，所述书本保护装置包括契合书本大小的保护壳，所述保护壳上设置书本出入的开口，所述开口的上部设置固定带，所述固定带端部设置四合扣的母扣，所述开口的下部对应所述母扣设置公扣，所述保护壳的侧面对应书本的第一条码设置通槽，所述还书分拣装置、自动搬运装置与控制机构信号连接。

进一步的，所述保护壳采用透明塑料板。

进一步的，所述保护壳的顶角设置弹性保护层。

进一步的，所述还书分拣装置包括主传送带，所述主传送带的下方排列设置若干个分传送带，所述分传送带末端设置收集箱，所述主传送带上对应所述分传送带设置分拣机构。

进一步的，所述分拣机构包括所述主传送带上方设置的第一条码扫描器，沿主传送带运动方向在所述第一条码扫描器的下一方位设置第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的前端设置推板，所述第一伸缩机构、第一条码扫描器与所述控制机构信号连接。

进一步的，所述自动搬运装置包括室内两侧上方设置的轨道，所述轨道上设置移动机构，所述移动机构中间设置起吊机构，所述移动机构向下设置第二条码扫描器，在书架的上方对应所述第二条码扫描器设置第二条码，所述移动机构、起吊机构、第二条码扫描器与所述控制机构信号连接。

进一步的，所述移动机构包括设置在两个所述轨道上的横臂，所述横臂的两端对应所述轨道设置底板，所述底板的前端通过第一支架设置第一转轴，所述第一转轴上设置驱动轮，所述横臂下部设置与所述第一转轴传动连接的驱动机构，所述底板的后端通过第二支架设置第二转轴，所述第二转轴上设置行走轮，所述驱动机构与所述控制机构信号连接。

进一步的，所述驱动机构包括设置在所述横臂上的驱动电机，所述第一转轴的端部设置从动轮，所述驱动电机的输出轴上设置与所述从动轮相配合的主动轮。

进一步的，所述起吊机构包括所述横臂上向下设置的两个第二伸缩机构，两个所述第二伸缩机构的下端设置相对设置竖截面为L型的挂板，所述挂板包括竖板和下横板，所述收集箱的两侧对应所述下横板设置上横板，两个所述竖板的间距大于所述收集箱的宽度，所述第二伸缩机构与所述控制机构信号连接。

进一步的，所述书架的上方设置用于定位收集箱的定位槽。

进一步的，所述控制机构包括工控机，控制机构与还书分拣装置、自动搬运装置的连接不采用有线方式，而是各个机构上设置无线通信模块与控制机构进行连接。

一种基于上述图书馆还书自动搬运系统的搬运方法，包括如下步骤：

S1、图书馆的书本都对应有书本保护装置，借阅和归还时书本都放在书本保护装置内；

S2、将归还的书本放入主传动带，保持条码朝上；

S3、第一条码扫描器扫描书本的第一条码，通过第一伸缩机构将书本推入对应的分传送带上，并送入收集箱内；

S4、将收集箱移动至对应位置，启动自动搬运装置，横臂通过驱动电机移动至收集箱的上方，通过第二伸缩机构伸长、横臂水平移动、第二伸缩机构收缩将收集箱固定在起吊机构上；

S5、控制机构获取该收集箱内的书本信息，第二伸缩机构缩短，横臂平移至对应的书架位置，第二条码扫描器获取到书架信息，横臂停止移动；

S6、第二伸缩机构和横臂配合将收集箱放在书架上方的定位槽内，自动搬运装置继续下一步的作业；

S7、工作人员将书本分类放入书架后，将收集箱再次放在书架上方的定位槽内，启动自动搬运装置将收集箱取回。

本发明提供了一种图书馆还书自动搬运系统，包括还书分拣装置、书本保护装置以及自动搬运装置，所述书本保护装置包括契合书本大小的保护壳，所述保护壳上设置书本出入的开口，所述开口的上部设置固定带，所述固定带端部设置四合扣的母扣，所述开口的下部对应所述母扣设置公扣，所述保护壳的侧面对应书本的第一条码设置通槽，所述还书分拣装置、自动搬运装置与控制机构信号连接。还书分拣装置是将归还的图书分类，按照每个书架上放置的书本的种类进行分拣，自动搬运装置将分拣后的书本送至对应的书架上，方便工作人员将书本放入书架内。书本保护装置是在该过程中对书本进行保护，其包括保护壳，保护壳对应每个书本都设置的有，图书馆内的书本都放入保护壳内。保护壳上的开口设置在保护壳的窄面上，方便书本放入，而保护壳的侧面设置的通槽是为了书本上的第一条码露出，方便扫码。为了防止书本从保护壳内掉出，在开口处设置固定带并通过四合扣进行固定，这样在整个过程中可以避免书本的损坏，且入库的图书都有保护壳，可以大大增加书本的寿命。

所述保护壳采用透明塑料板，所述保护壳的顶角设置弹性保护层，采用透明塑料板方便借阅时随时观察到书本的信息，不需要将书本从保护壳内掏出。保护壳顶角的弹性保护层是为了防止尖角伤人，增加使用额安全性。

所述还书分拣装置包括主传送带，所述主传送带的下方排列设置若干个分传送带，所述分传送带末端设置收集箱，所述主传送带上对应所述分传送带设置分拣机构。主传送带和分传送带都是现有的技术，分传送带上的收集箱规格都相同，方便后续自动搬运装置的操作，分拣机构将图书送入对应的分传送带上。

所述分拣机构包括所述主传送带上方设置的第一条码扫描器，沿主传送带运动方向在所述第一条码扫描器的下一方位设置第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的前端设置推板，所述第一伸缩机构、第一条码扫描器与所述控制机构信号连接。第一条码扫描器可以扫描归还图书的信息，当是该分传送带上需要运送的图书时，控制机构控制第一伸缩机构伸长，推板将书本推至分传送带，分传送带再将书本送入收集箱。

所述自动搬运装置包括室内两侧上方设置的轨道，所述轨道上设置移动机构，所述移动机构中间设置起吊机构，所述移动机构向下设置第二条码扫描器，在书架的上方对应所述第二条码扫描器设置第二条码，所述移动机构、起吊机构、第二条码扫描器与所述控制机构信号连接。轨道设置在室内的上方，采用龙门吊的结构，不会对图书馆内正常的阅读等造成影响，且只是为了搬书，重量很轻，运行的声音也不吵闹。移动机构带动起吊机构移动，从而实现对收集箱的搬运，第二条码扫描器是扫描书架上方的第二条毛，当到了对应的位置将收集箱放在对应的书架上方。

所述移动机构包括设置在两个所述轨道上的横臂，所述横臂的两端对应所述轨道设置底板，所述底板的前端通过第一支架设置第一转轴，所述第一转轴上设置驱动轮，所述横臂下部设置与所述第一转轴传动连接的驱动机构，所述底板的后端通过第二支架设置第二转轴，所述第二转轴上设置行走轮，所述驱动机构与所述控制机构信号连接。移动机构的移动是通过驱动机构控制第一转轴转动，从而使得驱动轮转动，实现横臂的移动，行走轮是为了保持横臂的平衡。

所述驱动机构包括设置在所述横臂上的驱动电机，所述第一转轴的端部设置从动轮，所述驱动电机的输出轴上设置与所述从动轮相配合的主动轮。

所述起吊机构包括所述横臂上向下设置的两个第二伸缩机构，两个所述第二伸缩机构的下端设置相对设置竖截面为L型的挂板，所述挂板包括竖板和下横板，所述收集箱的两侧对应所述下横板设置上横板，两个所述竖板的间距大于所述收集箱的宽度，所述第二伸缩机构与所述控制机构信号连接。起吊机构需要与收集箱配合，因此收集箱的两侧设置有上横板，而横臂上通过两个第二伸缩机构设置有L型的挂板，起吊时第二伸缩机构先移动至收集箱的侧面，然后第二伸缩机构伸长，使得下横板高度低于上横板，然后第二伸缩机构向收集箱移动，使得下横板位于上横板的正下方，然后第二伸缩机构收缩，便可以带动收集箱向上运动，最后通过横臂的移动，带动收集箱至对应的书架处，放下收集箱时将上述的步骤倒过来做一次即可。这里采用挂板与上横板配合来起吊收集箱，是为了保证收集箱搬运过程中的平稳性。

所述书架的上方设置用于定位收集箱的定位槽，收集箱内的书本放入书架后，收集箱放在定位槽上，这样起吊机构可以到该位置非常精准的将收集箱吊起并运送至分拣处，可以实现自动化作业。

所述控制机构包括工控机，控制机构与还书分拣装置、自动搬运装置的连接不采用有线方式，而是各个机构上设置无线通信模块与控制机构进行连接。

本发明可以对归还的图书自动分类，并自动运送至对应的书架位置，且在该过程中不会对书本造成损坏，可以避免书本的封面折叠或破损等情况发生，大大提高了自动还书系统的实用性，延长了书本的使用寿命。

附图说明

图1为本发明控制机构控制系统的系统结构示意图；

图2为本发明还书分拣装置的结构示意图；

图3为本发明书本保护装置的正视图；

图4为本发明书本保护装置的剖视图；

图5为本发明自动搬运装置的结构示意图；

图6为本发明驱动轮和行走轮的结构示意图；

图7为本发明书架上方设置定位槽的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-7，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本发明提供了一种图书馆还书自动搬运系统，包括还书分拣装置、书本保护装置以及自动搬运装置，所述书本保护装置包括契合书本大小的保护壳13，所述保护壳13上设置书本出入的开口17，所述开口17的上部设置固定带14，所述固定带14端部设置四合扣的母扣16，所述开口17的下部对应所述母扣16设置公扣15，所述保护壳13的侧面对应书本的第一条码11设置通槽12，所述还书分拣装置、自动搬运装置与控制机构1信号连接。

还书分拣装置是将归还的图书分类，按照每个书架上放置的书本的种类进行分拣，自动搬运装置将分拣后的书本送至对应的书架上，方便工作人员将书本放入书架内。书本保护装置是在该过程中对书本进行保护，其包括保护壳，保护壳对应每个书本都设置的有，图书馆内的书本都放入保护壳内。保护壳上的开口设置在保护壳的窄面上，方便书本放入，而保护壳的侧面设置的通槽是为了书本上的第一条码露出，方便扫码。为了防止书本从保护壳内掉出，在开口处设置固定带并通过四合扣进行固定，这样在整个过程中可以避免书本的损坏，且入库的图书都有保护壳，可以大大增加书本的寿命。

所述保护壳13采用透明塑料板，所述保护壳13的顶角设置弹性保护层，采用透明塑料板方便借阅时随时观察到书本的信息，不需要将书本从保护壳内掏出。保护壳顶角的弹性保护层是为了防止尖角伤人，增加使用额安全性。

实施例二，其与实施例一的区别在于：所述还书分拣装置包括主传送带8，所述主传送带8的下方排列设置若干个分传送带9，所述分传送带9末端设置收集箱10，所述主传送带8上对应所述分传送带9设置分拣机构。主传送带和分传送带都是现有的技术，分传送带上的收集箱规格都相同，方便后续自动搬运装置的操作，分拣机构将图书送入对应的分传送带上。

所述分拣机构包括所述主传送带8上方设置的第一条码扫描器3，沿主传送带8运动方向在所述第一条码扫描器3的下一方位设置第一伸缩机构2，所述第一伸缩机构2的前端设置推板7，所述第一伸缩机构2、第一条码扫描器3与所述控制机构1信号连接。

第一条码扫描器可以扫描归还图书的信息，当是该分传送带上需要运送的图书时，控制机构控制第一伸缩机构伸长，推板将书本推至分传送带，分传送带再将书本送入收集箱。

实施例三，其与实施例一的区别在于：所述自动搬运装置包括室内两侧上方设置的轨道18，所述轨道18上设置移动机构，所述移动机构中间设置起吊机构，所述移动机构向下设置第二条码扫描器5，在书架29的上方对应所述第二条码扫描器5设置第二条码30，所述移动机构、起吊机构、第二条码扫描器5与所述控制机构1信号连接。

轨道设置在室内的上方，采用龙门吊的结构，不会对图书馆内正常的阅读等造成影响，且只是为了搬书，重量很轻，运行的声音也不吵闹。移动机构带动起吊机构移动，从而实现对收集箱的搬运，第二条码扫描器是扫描书架上方的第二条毛，当到了对应的位置将收集箱放在对应的书架上方。

所述移动机构包括设置在两个所述轨道18上的横臂25，所述横臂25的两端对应所述轨道18设置底板19，所述底板19的前端通过第一支架20设置第一转轴22，所述第一转轴22上设置驱动轮21，所述横臂25下部设置与所述第一转轴22传动连接的驱动机构6，所述底板19的后端通过第二支架33设置第二转轴32，所述第二转轴32上设置行走轮31，所述驱动机构6与所述控制机构1信号连接。移动机构的移动是通过驱动机构控制第一转轴转动，从而使得驱动轮转动，实现横臂的移动，行走轮是为了保持横臂的平衡。

所述驱动机构6包括设置在所述横臂25上的驱动电机，所述第一转轴22的端部设置从动轮24，所述驱动电机的输出轴上设置与所述从动轮24相配合的主动轮23。

所述起吊机构包括所述横臂25上向下设置的两个第二伸缩机构4，两个所述第二伸缩机构4的下端设置相对设置竖截面为L型的挂板，所述挂板包括竖板26和下横板28，所述收集箱10的两侧对应所述下横板28设置上横板27，两个所述竖板26的间距大于所述收集箱10的宽度，所述第二伸缩机构4与所述控制机构1信号连接。

起吊机构需要与收集箱配合，因此收集箱的两侧设置有上横板，而横臂上通过两个第二伸缩机构设置有L型的挂板，起吊时第二伸缩机构先移动至收集箱的侧面，然后第二伸缩机构伸长，使得下横板高度低于上横板，然后第二伸缩机构向收集箱移动，使得下横板位于上横板的正下方，然后第二伸缩机构收缩，便可以带动收集箱向上运动，最后通过横臂的移动，带动收集箱至对应的书架处，放下收集箱时将上述的步骤倒过来做一次即可。这里采用挂板与上横板配合来起吊收集箱，是为了保证收集箱搬运过程中的平稳性。

所述书架29的上方设置用于定位收集箱10的定位槽34。，收集箱内的书本放入书架后，收集箱放在定位槽上，这样起吊机构可以到该位置非常精准的将收集箱吊起并运送至分拣处，可以实现自动化作业。

所述控制机构1包括工控机，控制机构与还书分拣装置、自动搬运装置的连接不采用有线方式，而是各个机构上设置无线通信模块与控制机构进行连接。

所述收集箱底部设置弹性保护层，弹性保护层可以对保护壳进行保护，避免书本从分传送带掉落时保护壳受损。

实施例四，本发明还提供了一种基于上述图书馆还书自动搬运系统的搬运方法，包括如下步骤：

S1、图书馆的书本都对应有书本保护装置，借阅和归还时书本都放在书本保护装置内；

S2、将归还的书本放入主传动带，保持条码朝上；

S3、第一条码扫描器扫描书本的第一条码，通过第一伸缩机构将书本推入对应的分传送带上，并送入收集箱内。

S4、将收集箱移动至对应位置，启动自动搬运装置，横臂通过驱动电机移动至收集箱的上方，通过第二伸缩机构伸长、横臂水平移动、第二伸缩机构收缩将收集箱固定在起吊机构上；

S5、控制机构获取该收集箱内的书本信息，第二伸缩机构缩短，横臂平移至对应的书架位置，第二条码扫描器获取到书架信息，横臂停止移动；

S6、第二伸缩机构和横臂配合将收集箱放在书架上方的定位槽内，自动搬运装置继续下一步的作业；

S7、工作人员将书本分类放入书架后，将收集箱再次放在书架上方的定位槽内，启动自动搬运装置将收集箱取回。

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：包括还书分拣装置、书本保护装置以及自动搬运装置，所述书本保护装置包括契合书本大小的保护壳，所述保护壳上设置书本出入的开口，所述开口的上部设置固定带，所述固定带端部设置四合扣的母扣，所述开口的下部对应所述母扣设置公扣，所述保护壳的侧面对应书本的第一条码设置通槽，所述还书分拣装置、自动搬运装置与控制机构信号连接。

2.如权利要求1所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述保护壳采用透明塑料板。

3.如权利要求1所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述保护壳的顶角设置弹性保护层。

4.如权利要求1所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述还书分拣装置包括主传送带，所述主传送带的下方排列设置若干个分传送带，所述分传送带末端设置收集箱，所述主传送带上对应所述分传送带设置分拣机构。

5.如权利要求4所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述分拣机构包括所述主传送带上方设置的第一条码扫描器，沿主传送带运动方向在所述第一条码扫描器的下一方位设置第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的前端设置推板，所述第一伸缩机构、第一条码扫描器与所述控制机构信号连接。

6.如权利要求4所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述自动搬运装置包括室内两侧上方设置的轨道，所述轨道上设置移动机构，所述移动机构中间设置起吊机构，所述移动机构向下设置第二条码扫描器，在书架的上方对应所述第二条码扫描器设置第二条码，所述移动机构、起吊机构、第二条码扫描器与所述控制机构信号连接。

7.如权利要求6所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述移动机构包括设置在两个所述轨道上的横臂，所述横臂的两端对应所述轨道设置底板，所述底板的前端通过第一支架设置第一转轴，所述第一转轴上设置驱动轮，所述横臂下部设置与所述第一转轴传动连接的驱动机构，所述底板的后端通过第二支架设置第二转轴，所述第二转轴上设置行走轮，所述驱动机构与所述控制机构信号连接。

8.如权利要求7所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述驱动机构包括设置在所述横臂上的驱动电机，所述第一转轴的端部设置从动轮，所述驱动电机的输出轴上设置与所述从动轮相配合的主动轮。

9.如权利要求8所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述起吊机构包括所述横臂上向下设置的两个第二伸缩机构，两个所述第二伸缩机构的下端设置相对设置竖截面为L型的挂板，所述挂板包括竖板和下横板，所述收集箱的两侧对应所述下横板设置上横板，两个所述竖板的间距大于所述收集箱的宽度，所述第二伸缩机构与所述控制机构信号连接。

10.如权利要求9所述的图书馆还书自动搬运系统，其特征在于：所述图书馆还书自动搬运系统的搬运方法，包括如下步骤：

S1、图书馆的书本都对应有书本保护装置，借阅和归还时书本都放在书本保护装置内；

S2、将归还的书本放入主传动带，保持条码朝上；

S3、第一条码扫描器扫描书本的第一条码，通过第一伸缩机构将书本推入对应的分传送带上，并送入收集箱内；

S4、将收集箱移动至对应位置，启动自动搬运装置，横臂通过驱动电机移动至收集箱的上方，通过第二伸缩机构伸长、横臂水平移动、第二伸缩机构收缩将收集箱固定在起吊机构上；

S5、控制机构获取该收集箱内的书本信息，第二伸缩机构缩短，横臂平移至对应的书架位置，第二条码扫描器获取到书架信息，横臂停止移动；

S6、第二伸缩机构和横臂配合将收集箱放在书架上方的定位槽内，自动搬运装置继续下一步的作业；

S7、工作人员将书本分类放入书架后，将收集箱再次放在书架上方的定位槽内，启动自动搬运装置将收集箱取回。