CN108945931B - 一种图书馆内的图书整理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图书馆领域，特别涉及一种图书馆内的图书整理装置，包括能够自由移动的智能车体，整理装置包括丝杠升降机构、承载体、夹取机构、下部侧托机构和上部限位机构，承载体通过丝杠升降机构能够竖直活动的位于智能车体上方，夹取机构的夹取端位于承载体远离丝杠升降机构的前侧，丝杠升降机构的旁侧安装有整理机构，承载体的下方设有用以驱动其能够向整理机构方向转动的旋转机构，下部侧托机构呈倾斜安装在旋转机构和承载体之间，上部限位机构装设在承载体的前侧，承载体的上方安装有拨书机构，承载体的顶端安装有书籍检测器，本发明能够将识别出的书籍直接取出书架外部并且对其进行整理，最后将整理好的书籍顺利放入书架内。

Description

一种图书馆内的图书整理装置

技术领域

本发明涉及图书馆领域，特别涉及一种图书馆内的图书整理装置。

背景技术

图书馆，是搜集、整理、收藏图书资料以供人阅览、参考的机构；图书馆有保存人类文化遗产、开发信息资源、参与社会教育等职能；目前各地图书馆为了方便读者查找书，通常都把图书垂直放置在书架内并将书脊侧面面向读者，这样的话便于读者直观的看清楚具体书籍名称。

但是图书馆由于人流量过大，有些读者在寻找书籍的时候，有时候会将书籍呈倒置姿态放回书架内，也就会书脊部分的书籍名称也随之而倒立过来，这样的话，无法方便后续的读者能够有效的寻找自己想要的书籍，这样的话就需要对这些书籍进行及时的整理，现有的图书馆都是通过人工对书架上的图书进行整理，费时费力。

根据上述问题，经检索，中国专利号：CN201610940362的一种图书馆书籍自动整理装置，设置在图书馆内，图书摆放在书架上，所述图书馆书籍自动整理装置包括小车、机械臂、夹爪、图书识别器，小车上设置有蓄电池、控制柜，机械臂设置在小车上，机械臂设置有升降机构，升降机构上设置有安装块、安装块上设置有旋转机构，夹爪安装在旋转机构上，图书识别器设置在夹爪正下方，小车、机械臂、夹爪、图书识别器的控制端口、数据端口都连接控制柜。本发明的能够识别出位置摆放错误的图书，并通过夹爪将图书取出后放至正确的位置；对于放反的图书，通过机械臂、夹爪将图书转向后放至正确的位置，有效提高了图书馆的服务质量，方便了读者找书，同时减少了图书管理人员的工作负担。

上述方案的缺点在于：虽然其能够有效的识别书籍是否处于正确的摆放姿态，但是图书馆内的书籍分布往往都是逐一相靠，所以相邻的书籍侧面基本没有间隙，所以该方案中的机械臂和夹爪未必能够将摆放姿态不正确的书籍很好的取出书架外。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种图书馆内的图书整理装置。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：一种图书馆内的图书整理装置，包括能够自由移动的智能车体，整理装置包括丝杠升降机构、承载体、夹取机构、下部侧托机构以及上部限位机构，丝杠升降机构装设在智能车体的顶部，承载体通过丝杠升降机构能够竖直活动的位于智能车体上方，夹取机构的夹取端位于承载体远离丝杠升降机构的前侧，丝杠升降机构的旁侧安装有用以对书籍换向的整理机构，承载体的下方设置有用以驱动其能够向整理机构方向转动的旋转机构，下部侧托机构呈倾斜安装在旋转机构和承载体之间，上部限位机构装设在承载体的前侧，并且接近承载体的顶端，承载体的上方安装有拨书机构，承载体的顶端安装有书籍检测器。

进一步地，所述丝杠升降机构的输出端安装有顶板，顶板的一侧置有呈竖直的导向板，并且顶板与之竖直活动配合，旋转机构包括安装在顶板上表面的第一旋转气缸，第一旋转气缸的输出端对称设有两个竖直向上的联动板，承载体的下表面与两个联动板固定连接。

进一步地，所述下部侧托机构包括小型电杆、行进杆和弧形结构的侧托板，行进杆呈倾斜位于两个联动板之间，行进杆朝向丝杠升降机构的一端朝下倾斜，行进杆的另一端朝上倾斜，并且侧托板的外弧面与行进杆的该一端固定连接，小型电杆装设在两个联动板中的其中一个联动板的外侧，并且小型电杆用以驱动行进杆沿自身倾斜方向往复运动，侧托板的凹面开设有吸孔，并且凹面内还贴设有海绵层。

进一步地，所述夹取机构包括双向丝杆、托板以及两个夹臂，托板呈水平与承载体朝向丝杠升降机构的外侧面固定连接，双向丝杆轴接在托板上方，双向丝杆上对称套设有两个螺母块，两个夹臂对称位于承载体的周边，两个夹臂的一端分别与一个螺母块连接，两个夹臂的另一端的内侧分别安装有一个夹紧板，两个夹紧板相向的一侧均开设有吸孔，并且二者的该一侧面还均贴设有海绵层，托板的上方设置有用以驱动双向丝杆绕自身轴线转动的伺服电机。

进一步地，所述承载体的前侧开设有凹槽，上部限位机构包括摆臂和球头，摆臂的一端通过扭簧轴接在凹槽内，并且其自由端悬置在凹槽外，扭簧处于常态下，摆臂的自由端朝上倾斜，球头固定在摆臂的自由端，两个夹紧板始终处于球头上方。

进一步地，所述拨书机构包括齿条板、拨动电机和橡胶板，拨动电机呈倒置安装在承载体上方，拨动电机的旁侧安装有导套，齿条板呈水平穿插在导套内，齿条板远离承载体方向的前侧一端正对导向板，并且拨动电机的主轴通过齿轮组与齿条板的该一端传动连接，拨动电机用以驱动齿条板接近或远离导向板，橡胶板安装在齿条板的另一端底部，齿条板的该一端底部开设有吸孔，橡胶板上开设有供该吸孔与外部连通的导流孔，橡胶板朝向导向板的一端设有圆弧过渡面。

进一步地，所述整理机构包括U型架和避让电杆，U型架的一端与导向板的背侧固定连接，U型架开口位置的两端均朝上倾斜设置，并且该两端内分别能够活动的插设有一个延长条，两个延长条远离U型架的一端均设置有向导向板前侧方向延伸的安装条，两个安装条通过联动块固定连接，避让电杆安装在U型架的外侧，避让电杆的输出杆与一个延长条固定连接，整理机构还包括装设在安装条朝向承载体方向一侧的旋转夹持件，旋转夹持件的倾斜方向与U型架的倾斜方向相平行。

进一步地，所述旋转夹持件包括第二旋转气缸和电动夹具，第二旋转气缸的缸体与两个安装条连接，电动夹具的端部与第二旋转气缸的输出端连接，并且其夹持端朝向承载体，电动夹具的两个夹持端分别设置有一个V型夹板。

进一步地，所述书籍检测器包括摄像头，摄像头的后端正对导向板。

有益效果：本发明的一种图书馆内的图书整理装置，智能车体上设置有控制盒，控制盒内有单片机、控制芯片以及图像识别系统，摄像头与控制盒电性连接，主要步骤为图书馆内的每个书籍的书脊外侧均事先贴设有识别贴，识别贴录入图像识别系统内；随后智能车体进行检测工作，通过丝杠升降机构使得摄像头逐个对应至书架上的每个放书隔层，然后缓速移动，使得摄像头可以照射到每个书籍，如果某个书籍被人们呈倒置姿态放入书架内，那么这本书籍的识别帖肯定与摄像头预测的检测高度有差距，那么控制盒会根据摄像头的反馈以及图像识别系统的分析，得出结果为该书籍为错误姿态摆放，此时丝杠升降机构工作，迫使拨书机构中的齿条板处于该书籍顶端，随后拨动电机使得齿条板向该书籍方向行进，随后丝杠升降机构带着承载体等元件整体下降一点距离，目的让橡胶板表面与该书籍的顶端接触，随后拨书气泵工作，通过齿条板上的吸孔以及导流孔对书籍的顶端部分吸紧，然后拨动电机反转，使得齿条板在导套内作复位的水平运动，运动中，橡胶板和齿条板端部的吸附力将该书籍端部带动，使其该端部朝外运动，迫使书籍整体外侧面朝外运动，该行程时间约2秒，所以2秒后拨书气泵停止吸附，并且橡胶板依靠圆弧过渡面与书籍顶端面脱离，此时的书籍呈倾斜朝外倒下，并且外侧面接触球头，球头受到压迫力，迫使摆臂上翘，这样就形成对该书籍的侧边限位，使得该书籍处于一个预设的倾斜角度，并且该书籍与球头接触过程中，伺服电机工作，使得两个夹臂发生相向运动，这样就导致两个夹紧板的间距变小，并且各自对应书籍的一个侧面，构成对该书籍侧倒行程中的左右限位，防止其错位，待该书籍与球头顺利接触够，两个夹紧板实现对其的左右侧面压紧，此时夹持气泵工作，使得两个夹紧板开始对书籍进行吸紧，进一步加大夹持的力度，防止该书籍被抽离出书柜外后会发生脱落的问题，于此同时，小型电杆驱动行进杆在两个联动板内运动，进一步使得侧托板的凹面向该书籍的侧面靠近并贴合，然后侧托气泵工作，通过侧托板位置的吸孔对书籍侧面进行吸紧，侧托板位置的海绵层使得侧托板的凹面与书籍外侧面可以较好的挤压接触，所以侧托板只是针对书籍的外壳吸紧，两个夹紧板是对于书籍内的书页夹紧作用，二者相配合，使得书籍在夹持中书页不会被打开，然后由第一旋转气缸驱动联动板，迫使承载体带着该取出的书籍转向至整理机构位置，然后避让电杆驱动电动夹具向该书籍靠近，并且对其夹持，然后夹取机构、下部侧托机构对该书籍释放，然后避让电杆使得电动夹具以及该书籍远离承载体，即脱离先前释放的位置区域，然后第二旋转气缸使得电动夹具以及书籍同步转动，使得书籍转动至设定姿态，然后在将其复位至事先释放的区域，在由夹取机构以及下部侧托机构对该书籍的同步抓紧，随后第一旋转气缸转动该书籍面对书架，然后智能车体带着该书籍接近书架的隔层内，目的使得该书籍远离承载体的一侧与书架的隔层内的承托面接触，然后夹取机构释放丝毫夹持距离，并且由下部侧托机构的推入动作，通过侧托板将该书籍推入至书架内，本发明能够将识别出的书籍直接取出书架外部并且对其进行整理，最后将整理好的书籍顺利放入书架内。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的工作状态示意图一；

图4为本发明的工作状态示意图二；

图5为本发明的工作状态示意图三；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本发明的局部装配结构示意图一；

图8为本发明的局部装配结构示意图二；

图9为本发明的平面示意图；

图10为图9中B处的放大图；

图11为本发明的局部装配结构示意图三；

附图标记说明：智能车体1，丝杠升降机构2，顶板2a，导向板2b。

承载体3，凹槽3a。

夹取机构4，双向丝杆4a，托板4b，夹臂4c，夹紧板4d，伺服电机4e。

下部侧托机构5，小型电杆5a，行进杆5b，侧托板5q。

上部限位机构6，摆臂6a，球头6b。

整理机构7，U型架7a，避让电杆7b，延长条7c，安装条7e，第二旋转气缸7w，电动夹具7p，V型夹板7p1。

拨书机构8，齿条板8a，拨动电机8b，导套8c，橡胶板8d，圆弧过渡面8d1，齿轮组8w。

第一旋转气缸9，联动板9a。

书籍检测器10，书籍11。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图11所示的一种图书馆内的图书整理装置，包括能够自由移动的智能车体1，整理装置包括丝杠升降机构2、承载体3、夹取机构4、下部侧托机构5以及上部限位机构6，丝杠升降机构2装设在智能车体1的顶部，承载体3通过丝杠升降机构2能够竖直活动的位于智能车体1上方，夹取机构4的夹取端位于承载体3远离丝杠升降机构2的前侧，丝杠升降机构2的旁侧安装有用以对书籍11换向的整理机构7，承载体3的下方设置有用以驱动其能够向整理机构7方向转动的旋转机构，下部侧托机构5呈倾斜安装在旋转机构和承载体3之间，上部限位机构6装设在承载体3的前侧，并且接近承载体3的顶端，承载体3的上方安装有拨书机构8，承载体3的顶端安装有书籍检测器10。

所述丝杠升降机构2的输出端安装有顶板2a，顶板2a的一侧置有呈竖直的导向板2b，并且顶板2a与之竖直活动配合，旋转机构包括安装在顶板2a上表面的第一旋转气缸9，第一旋转气缸9的输出端对称设有两个竖直向上的联动板9a，承载体3的下表面与两个联动板9a固定连接；丝杠升降机构2用于将顶板2a驱动上升，使得承载体3周边的夹取机构4、书籍检测器10以及上部限位机构6等可以对应至图书馆内书架上的每一层；当旋转机构、上部限位机构6以及下部侧托机构5同步将某个摆放姿态不正确的书籍11取出后，由第一旋转气缸9驱动联动板9a，迫使承载体3带着该取出的书籍11转向至整理机构7位置，在由整理机构7对该书籍11进行正确方向的摆正工作。

所述下部侧托机构5包括小型电杆5a、行进杆5b和弧形结构的侧托板5q，行进杆5b呈倾斜位于两个联动板9a之间，行进杆5b朝向丝杠升降机构2的一端朝下倾斜，行进杆5b的另一端朝上倾斜，并且侧托板5q的外弧面与行进杆5b的该一端固定连接，小型电杆5a装设在两个联动板9a中的其中一个联动板9a的外侧，并且小型电杆5a用以驱动行进杆5b沿自身倾斜方向往复运动，侧托板5q的凹面开设有吸孔，并且凹面内还贴设有海绵层；并且顶板2a上设置有侧托气泵，该侧托气泵通过气管与侧托板5q连通；正常情况下，智能车体1在书架旁侧缓速移动，此时书籍检测器10的检测高度与书架上的每一个装书隔层对应，当书籍检测器10找到摆放姿态不正确的书籍11后，由拨书机构8将该书籍11的顶端拨动，使其侧边朝外运动，运动中，由上部限位机构6对该书籍11接近顶部的侧边抵触，然后小型电杆5a驱动行进杆5b在两个联动板9a内运动，进一步使得侧托板5q的凹面向该书籍11的侧面靠近，由于书籍11被拨动机构牵引联动后，属于倾斜姿态，那么行进杆5b的倾斜方向刚好与之垂直，此时侧托板5q的凹面贴合书籍11侧面，侧托气泵工作，通过侧托板5q位置的吸孔对书籍11侧面进行吸紧，侧托板5q位置的海绵层使得侧托板5q的凹面与书籍11外侧面可以较好的挤压接触。

所述夹取机构4包括双向丝杆4a、托板4b以及两个夹臂4c，托板4b呈水平与承载体3朝向丝杠升降机构2的外侧面固定连接，双向丝杆4a轴接在托板4b上方，双向丝杆4a上对称套设有两个螺母块，两个夹臂4c对称位于承载体3的周边，两个夹臂4c的一端分别与一个螺母块连接，两个夹臂4c的另一端的内侧分别安装有一个夹紧板4d，两个夹紧板4d相向的一侧均开设有吸孔，并且二者的该一侧面还均贴设有海绵层，托板4b的上方设置有用以驱动双向丝杆4a绕自身轴线转动的伺服电机4e；顶板2a上还设置有夹持气泵；夹持气泵通过Y型气管与两个夹紧板连通；当书籍检测器10找到摆放姿态不正确的书籍11后，由拨书机构8将该书籍11的顶端拨动，使其侧边朝外运动，运动中，由上部限位机构6对该书籍11接近顶部的侧边抵触，然后伺服电机4e工作，使得两个夹臂4c发生相向运动，具体原理乃是由于双向丝杆4a的两段分别开设有正、反旋螺纹，所以其绕自身轴线转动，也就使得两个螺母块可以相向或者背向运动；由于两个夹臂4c的相向运动，这样就导致两个夹紧板4d的间距变小，并且各自对应书籍11的一个侧面，实现压紧，并且两个夹紧板4d对应的乃是书籍11被拨动后接近其顶端的位置，夹紧板4d位置的海绵层可以使得夹紧板4d与书籍11外表面接触更加稳定，也使得密封性比较好，此时夹持气泵工作，使得两个夹紧板4d开始对书籍11进行吸紧，进一步加大夹持的力度，防止该书籍11被抽离出书柜外后会发生脱落的问题。

所述承载体3的前侧开设有凹槽3a，上部限位机构6包括摆臂6a和球头6b，摆臂6a的一端通过扭簧轴接在凹槽3a内，并且其自由端悬置在凹槽3a外，扭簧处于常态下，摆臂6a的自由端朝上倾斜，球头6b固定在摆臂6a的自由端，两个夹紧板4d始终处于球头6b上方；当书籍检测器10找到摆放姿态不正确的书籍11后，由拨书机构8将该书籍11的顶端拨动，使其侧边朝外运动，运动中，书籍11接近顶端的外侧部率先接触球头6b，并且，接触之前，两个夹紧板4d就已经贴近在该书籍11的旁侧，并且二者均与之留有间隙，防止书籍11被拨动中发生错位，所以当书籍11抵触球头6b后，球头6b受到压迫力，迫使摆臂6a上翘，这样就形成对该书籍11的侧边限位，使得该书籍11处于一个预设的倾斜角度，并且后续书籍11脱离该区域后，扭簧的设置使得摆臂6a可以将球头6b复位至初始待接触位置。

所述拨书机构8包括齿条板8a、拨动电机8b和橡胶板8d，拨动电机8b呈倒置安装在承载体3上方，拨动电机8b的旁侧安装有导套8c，齿条板8a呈水平穿插在导套8c内，齿条板8a远离承载体3方向的前侧一端正对导向板2b，并且拨动电机8b的主轴通过齿轮组8w与齿条板8a的该一端传动连接，拨动电机8b用以驱动齿条板8a接近或远离导向板2b，橡胶板8d安装在齿条板8a的另一端底部，齿条板8a的该一端底部开设有吸孔，橡胶板8d上开设有供该吸孔与外部连通的导流孔，橡胶板8d朝向导向板2b的一端设有圆弧过渡面8d1；顶板2a上设置有拨书气泵，拨书气泵通过气管与齿条板8a内连通，当书籍检测器10找到摆放姿态不正确的书籍11后，首先拨动电机8b使得齿条板8a向该书籍11的顶端方向行进，此时的齿条板8a处于该书籍11的上方，所以齿条板8a顺利进入，随后丝杠升降机构2带着承载体3等元件整体下降一点距离，目的让橡胶板8d表面与该书籍11的顶端接触，随后拨书气泵工作，通过齿条板8a上的吸孔以及导流孔对书籍11的顶端部分吸紧，然后拨动电机8b反转，使得齿条板8a在导套8c内作复位的水平运动，运动中，橡胶板8d和齿条板8a端部的吸附力将该书籍11端部带动，使其该端部朝外运动，迫使书籍11整体外侧面朝外运动，该行程时间约2秒，所以2秒后拨书气泵停止吸附，并且橡胶板8d依靠圆弧过渡面8d1与书籍11顶端面脱离，此时的书籍11呈倾斜朝外倒下，并且外侧面接触球头6b，实现拨书工作，进一步使得夹紧板4d可以夹持到该书籍11，在配合侧托板5q的吸紧，实现取料，并且说明，侧托板5q只是针对书籍11的外壳吸紧，夹紧板4d是对于书籍11内的书页夹紧，二者相配合，使得书籍11在夹持中书页不会被打开。

所述整理机构7包括U型架7a和避让电杆7b，U型架7a的一端与导向板2b的背侧固定连接，U型架7a开口位置的两端均朝上倾斜设置，并且该两端内均能够活动的插设有延长条7c，两个延长条7c远离U型架7a的一端均设置有向导向板2b前侧方向延伸的安装条7e，两个安装条7e通过联动块固定连接，避让电杆7b安装在U型架7a的外侧，避让电杆7b的输出杆与一个延长条7c固定连接，整理机构7还包括装设在安装条7e朝向承载体3方向一侧的旋转夹持件，旋转夹持件的倾斜方向与U型架7a的倾斜方向相平行；当书籍检测器10找到摆放姿态不正确的书籍11后，并且依次被拨书机构8、上部限位机构6、夹取机构4以及下部侧托机构5配合取出后，此时智能车体1行驶，行驶方向乃是对书架相对远离的，也就是将该书籍11抽离出书架内，然后第一旋转气缸9使得承载体3以及该书籍11整体转动至整理机构7区域，转动完毕后，避让电杆7b驱动延长条7c向U型架7a靠近，目的使得旋转夹持件靠近该书籍11，也就是待处理的书籍11转动至整理机构7后，乃是朝向旋转夹持机构的。

所述旋转夹持件包括第二旋转气缸7w和电动夹具7p，第二旋转气缸7w的缸体与两个安装条7e连接，电动夹具7p的端部与第二旋转气缸7w的输出端连接，并且其夹持端朝向承载体3，电动夹具7p的两个夹持端分别设置有一个V型夹板7p1；待避让电杆7b使得电动夹具7p接近待处理的书籍11过程中，电动夹具7p的夹持端将两个V型夹板7p1间距扩大，待V型夹板7p1到达该书籍11预夹持位置后，电动夹具7p实现夹持动作，并且始终只是针对书籍11的中部的部分进行夹持，夹持完毕后，夹取机构4、下部侧托机构5同步对其释放，然后避让电杆7b使得电动夹具7p以及该书籍11远离承载体3，即脱离释放的位置区域，然后第二旋转气缸7w使得电动夹具7p以及书籍11同步转动，使得书籍11转动至设定姿态，然后在将其复位至事先释放的区域，在由夹取机构4以及下部侧托机构5同步抓紧，随后第一旋转气缸9转动该书籍11面对书架，然后智能车体1带着该书籍11接近书架的隔层内，目的使得该书籍11远离承载体3的一侧与书架的隔层内的承托面接触，然后夹取机构4释放丝毫夹持距离，并且由下部侧托机构5的推入动作，通过侧托板5q将该书籍11推入至书架内。

所述书籍检测器10包括摄像头，摄像头的后端正对导向板2b；智能车体1上设置有控制盒，控制盒内有单片机、控制芯片以及图像识别系统，摄像头与控制盒电性连接，主要步骤为图书馆内的每个书籍11的书脊外侧均事先贴设有识别贴，识别贴录入图像识别系统内，如果书籍11被人们呈倒置姿态放入书架内，则识别帖与事先的摄像头的检测高度不一样，那么就导致摄像头无法检测到，控制盒根据检测反馈结果，所以就会通过夹取机构4、拨书机构8等元件对该书籍11的纠正操作。

工作原理：智能车体1上设置有控制盒，控制盒内有单片机、控制芯片以及图像识别系统，摄像头与控制盒电性连接，主要步骤为图书馆内的每个书籍11的书脊外侧均事先贴设有识别贴，识别贴录入图像识别系统内；随后智能车体1进行检测工作，通过丝杠升降机构2使得摄像头逐个对应至书架上的每个放书隔层，然后缓速移动，使得摄像头可以照射到每个书籍11，如果某个书籍11被人们呈倒置姿态放入书架内，那么这本书籍11的识别帖肯定与摄像头预测的检测高度有差距，那么控制盒会根据摄像头的反馈以及图像识别系统的分析，得出结果为该书籍11为错误姿态摆放，此时丝杠升降机构2工作，迫使拨书机构8中的齿条板8a处于该书籍11顶端，随后拨动电机8b使得齿条板8a向该书籍11方向行进，随后丝杠升降机构2带着承载体3等元件整体下降一点距离，目的让橡胶板8d表面与该书籍11的顶端接触，随后拨书气泵工作，通过齿条板8a上的吸孔以及导流孔对书籍11的顶端部分吸紧，然后拨动电机8b反转，使得齿条板8a在导套8c内作复位的水平运动，运动中，橡胶板8d和齿条板8a端部的吸附力将该书籍11端部带动，使其该端部朝外运动，迫使书籍11整体外侧面朝外运动，该行程时间约2秒，所以2秒后拨书气泵停止吸附，并且橡胶板8d依靠圆弧过渡面8d1与书籍11顶端面脱离，此时的书籍11呈倾斜朝外倒下，并且外侧面接触球头6b，球头6b受到压迫力，迫使摆臂6a上翘，这样就形成对该书籍11的侧边限位，使得该书籍11处于一个预设的倾斜角度，并且该书籍11与球头6b接触过程中，伺服电机4e工作，使得两个夹臂4c发生相向运动，这样就导致两个夹紧板4d的间距变小，并且各自对应书籍11的一个侧面，构成对该书籍11侧倒行程中的左右限位，防止其错位，待该书籍11与球头6b顺利接触够，两个夹紧板4d实现对其的左右侧面压紧，此时夹持气泵工作，使得两个夹紧板4d开始对书籍11进行吸紧，进一步加大夹持的力度，防止该书籍11被抽离出书柜外后会发生脱落的问题，于此同时，小型电杆5a驱动行进杆5b在两个联动板9a内运动，进一步使得侧托板5q的凹面向该书籍11的侧面靠近并贴合，然后侧托气泵工作，通过侧托板5q位置的吸孔对书籍11侧面进行吸紧，侧托板5q位置的海绵层使得侧托板5q的凹面与书籍11外侧面可以较好的挤压接触，所以侧托板5q只是针对书籍11的外壳吸紧，两个夹紧板4d是对于书籍11内的书页夹紧作用，二者相配合，使得书籍11在夹持中书页不会被打开，然后由第一旋转气缸9驱动联动板9a，迫使承载体3带着该取出的书籍11转向至整理机构7位置，然后避让电杆7b驱动电动夹具7p向该书籍11靠近，并且对其夹持，然后夹取机构4、下部侧托机构5对该书籍11释放，然后避让电杆7b使得电动夹具7p以及该书籍11远离承载体3，即脱离先前释放的位置区域，然后第二旋转气缸7w使得电动夹具7p以及书籍11同步转动，使得书籍11转动至设定姿态，然后在将其复位至事先释放的区域，在由夹取机构4以及下部侧托机构5对该书籍11的同步抓紧，随后第一旋转气缸9转动该书籍11面对书架，然后智能车体1带着该书籍11接近书架的隔层内，目的使得该书籍11远离承载体3的一侧与书架的隔层内的承托面接触，然后夹取机构4释放丝毫夹持距离，并且由下部侧托机构5的推入动作，通过侧托板5q将该书籍11推入至书架内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种图书馆内的图书整理装置，包括能够自由移动的智能车体(1)，整理装置包括丝杠升降机构(2)、承载体(3)、夹取机构(4)、下部侧托机构(5)以及上部限位机构(6)，丝杠升降机构(2)装设在智能车体(1)的顶部，承载体(3)通过丝杠升降机构(2)能够竖直活动的位于智能车体(1)上方，夹取机构(4)的夹取端位于承载体(3)远离丝杠升降机构(2)的前侧，丝杠升降机构(2)的旁侧安装有用以对书籍(11)换向的整理机构(7)，承载体(3)的下方设置有用以驱动其能够向整理机构(7)方向转动的旋转机构，下部侧托机构(5)呈倾斜安装在旋转机构和承载体(3)之间，上部限位机构(6)装设在承载体(3)的前侧，并且接近承载体(3)的顶端，承载体(3)的上方安装有拨书机构(8)，承载体(3)的顶端安装有书籍检测器(10)；其特征在于：

所述拨书机构(8)包括齿条板(8a)、拨动电机(8b)和橡胶板(8d)，拨动电机(8b)呈倒置安装在承载体(3)上方，拨动电机(8b)的旁侧安装有导套(8c)，齿条板(8a)呈水平穿插在导套(8c)内，拨动电机(8b)的主轴通过齿轮组(8w)与齿条板(8a)的一端传动连接，拨动电机(8b)用以驱动齿条板(8a)水平往复移动，橡胶板(8d)安装在齿条板(8a)的另一端底部，齿条板(8a)的该一端底部开设有吸孔，橡胶板(8d)上开设有供该吸孔与外部连通的导流孔，丝杠升降机构(2)上设置有拨书气泵，拨书气泵通过气管与齿条板(8a)的吸孔连通，橡胶板(8d)朝向导向板(2b)的一端设有圆弧过渡面(8d1)；

所述承载体(3)的前侧开设有凹槽(3a)，上部限位机构(6)包括摆臂(6a)和球头(6b)，摆臂(6a)的一端通过扭簧轴接在凹槽(3a)内，并且其自由端悬置在凹槽(3a)外，扭簧处于常态下，摆臂(6a)的自由端朝上倾斜，球头(6b)固定在摆臂(6a)的自由端；

所述夹取机构(4)包括双向丝杆(4a)、托板(4b)以及两个夹臂(4c)，托板(4b)呈水平与承载体(3)朝向丝杠升降机构(2)的外侧面固定连接，双向丝杆(4a)轴接在托板(4b)上方，双向丝杆(4a)上对称套设有两个螺母块，两个夹臂(4c)对称位于承载体(3)的周边，两个夹臂(4c)的一端分别与一个螺母块连接，两个夹臂(4c)的另一端的内侧分别安装有一个夹紧板(4d)，两个夹紧板(4d)始终处于球头(6b)上方，两个夹紧板(4d)相向的一侧均开设有吸孔，并且两个夹紧板(4d)的该一侧面还均贴设有海绵层，丝杠升降机构(2)上设置有夹持气泵，夹持气泵通过Y型气管与两个夹紧板的吸孔连通，托板(4b)的上方设置有用以驱动双向丝杆(4a)绕自身轴线转动的伺服电机(4e)；

所述下部侧托机构(5)包括小型电杆(5a)、行进杆(5b)和弧形结构的侧托板(5q)，行进杆(5b)呈倾斜固定于旋转机构，行进杆(5b)朝向丝杠升降机构(2)的一端朝下倾斜，行进杆(5b)的另一端朝上倾斜，并且侧托板(5q)的外弧面与行进杆(5b)的该一端固定连接，小型电杆(5a)装设在旋转机构上，并且小型电杆(5a)用以驱动行进杆(5b)沿自身倾斜方向往复运动，侧托板(5q)的凹面开设有吸孔，并且凹面内还贴设有海绵层，丝杠升降机构(2)上设置有侧托气泵，该侧托气泵通过气管与侧托板(5q)的吸孔连通；

所述整理机构(7)包括U型架(7a)和避让电杆(7b)，U型架(7a)的一端与导向板(2b)的背侧固定连接，U型架(7a)开口位置的两端均朝上倾斜设置，并且该两端内分别能够活动的插设有一个延长条(7c)，两个延长条(7c)远离U型架(7a)的一端均设置有向导向板(2b)前侧方向延伸的安装条(7e)，两个安装条(7e)通过联动块固定连接，避让电杆(7b)安装在U型架(7a)的外侧，避让电杆(7b)的输出杆与一个延长条(7c)固定连接，整理机构(7)还包括装设在安装条(7e)朝向承载体(3)方向一侧的旋转夹持件，旋转夹持件的倾斜方向与U型架(7a)的倾斜方向相平行；

所述旋转夹持件包括第二旋转气缸(7w)和电动夹具(7p)，第二旋转气缸(7w)的缸体与两个安装条(7e)连接，电动夹具(7p)的端部与第二旋转气缸(7w)的输出端连接，并且其夹持端朝向承载体(3)，电动夹具(7p)的两个夹持端分别设置有一个V型夹板(7p1)；

当书籍检测器(10)找到摆放姿态不正确的书籍(11)后，首先拨动电机(8b)使得齿条板(8a)向该书籍(11)的顶端方向行进，此时的齿条板(8a)处于该书籍(11)的上方，随后丝杠升降机构(2)带着承载体(3)整体下降一点距离，让橡胶板(8d)表面与该书籍(11)的顶端接触，随后拨书气泵工作，通过齿条板(8a)上的吸孔以及导流孔对书籍(11)的顶端部分吸紧，然后拨动电机(8b)反转，使得齿条板(8a)在导套(8c)内作复位的水平运动，运动中，橡胶板(8d)和齿条板(8a)端部的吸附力将该书籍(11)端部带动，使其该端部朝外运动，迫使书籍(11)整体外侧面朝外运动，行程时间为2秒，2秒后拨书气泵停止吸附，并且橡胶板(8d)依靠圆弧过渡面(8d1)与书籍(11)顶端面脱离，此时的书籍(11)呈倾斜朝外倒下，并且外侧面接触上部限位机构(6)，实现拨书工作；

当书籍(11)呈倾斜朝外倒下接触上部限位机构(6)时，书籍(11)外侧面抵触球头(6b)，球头(6b)受到压迫力，迫使摆臂(6a)上翘，形成对该书籍(11)的侧边限位；在书籍(11)与球头(6b)接触过程中，伺服电机(4e)工作，使得两个夹臂(4c)发生相向运动，两个夹紧板(4d)的间距变小且各自对应书籍(11)的一个侧面，构成对该书籍(11)侧倒行程中的左右限位，待该书籍(11)与球头(6b)顺利接触后，两个夹紧板(4d)实现对书籍(11)的左右侧面压紧，此时夹持气泵工作，使得两个夹紧板(4d)开始对书籍(11)进行吸紧，进一步加大夹持的力度，防止该书籍(11)被抽离出书柜外后会发生脱落；在书籍(11)与球头(6b)接触过程中，小型电杆(5a)驱动行进杆(5b)运动，行进杆(5b)的倾斜方向与书籍(11)垂直，使得侧托板(5q)的凹面贴合书籍(11)侧面，侧托气泵工作，通过侧托板(5q)位置的吸孔对书籍(11)侧面进行吸紧；

然后由旋转机构驱使承载体(3)带着取出的书籍(11)转向至整理机构(7)位置；避让电杆(7b)驱动电动夹具(7p)向该书籍(11)靠近并且对其夹持，然后夹取机构(4)、下部侧托机构(5)将书籍(11)释放，避让电杆(7b)使得电动夹具(7p)以及该书籍(11)远离承载体(3)，然后第二旋转气缸(7w)使得电动夹具(7p)以及书籍(11)同步转动，使得书籍(11)转动至设定姿态，然后避让电杆(7b)再将书籍(11)复位至事先被释放时的区域，再由夹取机构(4)以及下部侧托机构(5)对该书籍(11)的同步抓紧，随后旋转机构转动该书籍(11)面对书架，然后智能车体(1)带着该书籍(11)接近书架的隔层内，使得该书籍(11)远离承载体(3)的一侧与书架的隔层内的承托面接触，然后夹取机构(4)释放丝毫夹持距离，并且由下部侧托机构(5)的推入动作，通过侧托板(5q)将该书籍(11)推入至书架内。

2.根据权利要求1所述的一种图书馆内的图书整理装置，其特征在于：所述丝杠升降机构(2)的输出端安装有顶板(2a)，顶板(2a)的一侧置有呈竖直的导向板(2b)，并且顶板(2a)与之竖直活动配合，旋转机构包括安装在顶板(2a)上表面的第一旋转气缸(9)，第一旋转气缸(9)的输出端对称设有两个竖直向上的联动板(9a)，承载体(3)的下表面与两个联动板(9a)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种图书馆内的图书整理装置，其特征在于：所述书籍检测器(10)包括摄像头，摄像头的后端正对导向板(2b)。

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