CN110930609B - 一种智能无人值守自助图书馆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自助图书馆领域，具体为一种智能无人值守自助图书馆装置，包括书箱，书箱内部上下两端部分别定轴转动连接有上滚筒和下滚筒，上滚筒和下滚筒通过皮带连接，皮带上等间隔固定有多个用来盛书的书盒，书盒由夹书盒和书槽组成，书箱的左右侧壁上分别设置有还书机构和取书机构，书箱内设置有驱动部，驱动部与上滚筒驱动连接。该种智能无人值守自助图书馆装置，通过取书机构和还书机构实现对书籍的取出或还书，操作简单便捷，而且书籍单独放置并进行固定，避免出现书籍倾倒，便于管理，书籍处于书箱内，避免灰尘的进入，从而保持书籍清洁，有助于提高书籍的使用寿命，而且无需借书人移动，即可实现对不同位置的书籍的取出与还书，省时省力。

Description

一种智能无人值守自助图书馆装置

技术领域

本发明涉及自助图书馆领域，具体为一种智能无人值守自助图书馆装置。

背景技术

现有的自助图书馆，在借书、还书过程中，通过在查询机上查询到书籍的所在分类位置，然后到书架上去寻找，由于书架的高度固定，不便于不同借书人的身高使用，而且书籍通常采用暴露式的存放，容易粘接灰尘，由于通常是多个书籍采用并列式放置，因此在取书还书时，容易导致书籍倾倒，不便于对自助图书馆的管理，鉴于此，我们提出一种智能无人值守自助图书馆装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能无人值守自助图书馆装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能无人值守自助图书馆装置，包括书箱，书箱内部上下两端部分别定轴转动连接有上滚筒和下滚筒，上滚筒和下滚筒通过皮带连接，且皮带上等间隔固定有多个用来盛书的书盒，书盒由夹书盒和书槽组成，书箱的左右侧壁上分别设置有还书机构和取书机构，书箱内设置有驱动部，且驱动部与上滚筒驱动连接，驱动部包括固定在书箱内部的电机，电机的输出轴端固定有摩擦轮，且摩擦轮与上滚筒滚动接触，书箱的内壁上固定有气缸四，气缸四的活塞杆端固定有卡块，卡块可同时与上滚筒、摩擦轮压贴接触，书槽与皮带呈45°，靠近还书机构一侧的书槽向左上方倾斜设置，且该侧的书槽的底板上开设有通槽，通槽内滑动连接有滑筒，滑筒的上端固定有压板，且压板与书槽的底板平行，夹书盒固定于书槽底板的外侧下表面，滑筒的下端位于夹书盒内，且滑筒的下端口外侧壁上固定有凸环，凸环通过弹簧一与书槽连接，夹书盒的内部底面固定有气缸三，气缸三的活塞杆端部固定有齿条，夹书盒内定轴转动连接有齿轮，且齿轮与齿条啮合连接，齿轮上固定有顶杆，顶杆的上端与压板相抵接触，书槽的顶板下表面靠近皮带的位置开设有滑槽，滑槽内滑动连接推板，且推板通过弹簧二 与书槽的槽底处连接，书槽的底板远离皮带的侧边固定有楔形块一，书槽的顶板远离皮带的侧边固定有楔形块二，且楔形块二和推板上均内嵌有压力传感器。

优选的，还书机构包括开设在书箱左侧壁中部的还书口以及固定在书箱左侧壁外侧的导书板二、固定在书箱左侧壁内侧的气缸二，导书板二与还书口的内侧底面平齐，气缸二的活塞杆端固定有阀板二，阀板二上开设有与还书口相对应通口二。

优选的，书箱左侧壁的内侧固定有悬臂二，悬臂二指向皮带的一端设置有桥板二，桥板二的侧边开设有条形槽，且悬臂二的端部通过销杆插接在条形槽内，并可在条形槽内滑动，桥板二的下端通过连杆二与阀板二的下端部铰接，且桥板二的下侧边可与楔形块一的斜面相适配，且桥板二可与导书板二、压板相平齐。

优选的，取书机构包括开设在书箱右侧壁中部的出书口以及固定在书箱右侧壁外侧的导书板一、固定在书箱右侧壁内侧的气缸一，导书板一与出书口的内侧底面平齐，气缸一的活塞杆端固定有阀板一，阀板一上开设有与出书口相对应通口一。

优选的，书箱右侧壁的内侧固定有悬臂一，悬臂一指向皮带的一端设置有桥板一，桥板一的侧边开设有条形槽，且悬臂一的端部通过销杆插接在条形槽内，并可在条形槽内滑动，桥板一的上端通过连杆一与阀板一的上端部铰接，且桥板移的上侧边可与楔形块二的斜面相适配，且桥板一可与导书板一、书槽的顶板相平齐。

优选的，还包括控制器，控制器的信号输入端与每一个压力传感器均无线连接，控制器的执行输出端与气缸一、气缸二和气缸四分别通过电连接，控制器的执行输出端与每一个气缸三均无线连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过取书机构和还书机构实现对书籍的取出或还书，操作简单便捷，而且书籍单独放置并进行固定，避免出现书籍倾倒，便于管理，而且书籍处于书箱内，避免灰尘的进入，从而保持书籍清洁，有助于提高书籍的使用寿命，而且无需借书人移动，即可实现对不同位置的书籍的取出与还书，省时省力，。

附图说明

图1为本发明的总装截面结构示意图；

图2为图1中A处放大结构示意图；

图3为图1中B处放大结构示意图一；

图4为图1中B处放大结构示意图二；

图5为本发明中的书盒截面结构示意图；

图6为图1中的C处放大结构示意图一；

图7为图1中C处放大结构示意图二。

图中：1-书箱；2-上滚筒；3-下滚筒；4-皮带；5-书盒；6-取书机构；7-导书板一；8-还书机构；9-导书板二；10-摩擦轮；11-气缸四；12-卡块；13-出书口；14-气缸一；15-阀板一；16-悬臂一；17- 桥板一；18-连杆一；19-通口一；20-夹书盒；21-书槽；22-楔形块一；23-楔形块二；24-气缸三；25-齿条；26-齿轮；27-顶杆；28- 滑筒；29-凸环；30-弹簧一；31-压板；32-滑槽；33-推板；34-弹簧二；35-气缸二；36-阀板二；37-悬臂二；38-桥板二；39-连杆二； 40-还书口；41-通口二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种智能无人值守自助图书馆装置，包括书箱1，书箱1的左侧壁和右侧壁均采用透明材质制成，书箱1的底部可以设置紫外线消毒灯，用来对书箱1内的书籍进行消毒杀菌，提高书籍的卫生，书箱1内部上下两端部分别定轴转动连接有上滚筒2和下滚筒3，上滚筒2和下滚筒3通过皮带4连接，且皮带4上等间隔固定有多个用来盛书的书盒5，书盒5由夹书盒20和书槽21组成，书箱1的左右侧壁上分别设置有还书机构8和取书机构6，书箱1内设置有驱动部，且驱动部与上滚筒2驱动连接，上滚筒2和下滚筒3结构相同，并处于同一竖直线上，驱动部包括固定在书箱1内部的电机，电机的输出轴端固定有摩擦轮10，且摩擦轮10与上滚筒2滚动接触，书箱1的内壁上固定有气缸四11，气缸四11的活塞杆端固定有卡块12，卡块12可同时与上滚筒2、摩擦轮 10压贴接触，书槽21与皮带4呈45°，靠近还书机构8一侧的书槽 21向左上方倾斜设置，且该侧的书槽21的底板上开设有通槽，通槽内滑动连接有滑筒28，滑筒28的上端固定有压板31，且压板31与书槽21的底板平行，夹书盒20固定于书槽21底板的外侧下表面，滑筒28的下端位于夹书盒20内，且滑筒28 的下端口外侧壁上固定有凸环29，凸环29通过弹簧一30与书槽21连接，夹书盒20的内部底面固定有气缸三24，气缸三24的活塞杆端部固定有齿条25，夹书盒20内定轴转动连接有齿轮26，且齿轮26与齿条25啮合连接，齿轮26上固定有顶杆27，顶杆27的上端与压板31相抵接触，夹书盒20内还固定有为气缸三24供电的蓄电池，本申请未画出，该蓄电池采用无线充电的方式进行充电，无线充电器固定在书箱1的底部或底部，在夹书盒20经过无线充电器时对蓄电池进行充电，从而降低对蓄电池的更换，书槽21的顶板下表面靠近皮带4的位置开设有滑槽32，滑槽32内滑动连接推板33，且推板33通过弹簧二 34与书槽 21的槽底处连接，书槽21的底板远离皮带4的侧边固定有楔形块一 22，书槽21的顶板远离皮带4的侧边固定有楔形块二23，且楔形块二23和推板33上均内嵌有压力传感器。

本实施例中，还书机构8包括开设在书箱1左侧壁中部的还书口 40以及固定在书箱1左侧壁外侧的导书板二9、固定在书箱1左侧壁内侧的气缸二35，导书板二9与还书口40的内侧底面平齐，气缸二 35的活塞杆端固定有阀板二36，阀板二36上开设有与还书口40相对应通口二41。

本实施例中，书箱1左侧壁的内侧固定有悬臂二37，悬臂二37 指向皮带4的一端设置有桥板二38，桥板二38的侧边开设有条形槽，且悬臂二37的端部通过销杆插接在条形槽内，并可在条形槽内滑动，桥板二38的下端通过连杆二39与阀板二36的下端部铰接，且桥板二38的下侧边可与楔形块一22的斜面相适配，且桥板二38可与导书板二9、压板31相平齐。

本实施例中，取书机构6包括开设在书箱1右侧壁中部的出书口 13以及固定在书箱1右侧壁外侧的导书板一7、固定在书箱1右侧壁内侧的气缸一14，导书板一7与出书口13的内侧底面平齐，气缸一 14的活塞杆端固定有阀板一15，阀板一15上开设有与出书口13相对应通口一19。

本实施例中，书箱1右侧壁的内侧固定有悬臂一16，悬臂一16 指向皮带4的一端设置有桥板一17，桥板一17的侧边开设有条形槽，且悬臂一16的端部通过销杆插接在条形槽内，并可在条形槽内滑动，桥板一17的上端通过连杆一18与阀板一15的上端部铰接，且桥板移17的上侧边可与楔形块二23的斜面相适配，且桥板一17可与导书板一7、书槽21的顶板相平齐。

本实施例中，还包括控制器，控制器的信号输入端与每一个压力传感器均无线连接，控制器的执行输出端与气缸一14、气缸二35和气缸四11分别通过电连接，控制器的执行输出端与每一个气缸三24 均无线连接。

本发明的使用方法和优点：该种智能无人值守自助图书馆装置在使用时，操作如下：

取书时：如图1、图3、图4和图5所示，初始状态下，如图3 和图6所示，阀板一15对出书口13封堵，阀板二36对还书口40封堵，避免灰尘从出书口13和还书口40进入书箱1内部，保持书籍干净整洁，通过控制器控制电机工作，电机通过摩擦轮10带动上滚筒 2转动，上滚筒2的转动带动皮带4运行，当装有所要借出的书籍的书盒5与出书口13相对应时，即书槽21与出书口13对应时，停止电机工作，即停止摩擦轮10转动，进而使得上滚筒2停止转动，使得皮带4停止运行，方便取书操作，如图2，在电机停止工作时同时启动气缸四11使得活塞杆推动卡块12同时与上滚筒2和摩擦轮10 挤压接触，对上滚筒2起到止停的作用，避免因上滚筒2两侧的书籍重量不均衡带动上滚筒2转动，使得取书或还书不便；

在书槽21与出书口13对应时，控制器控制气缸一14工作，如图3和图4所示，气缸一14推动阀板一15上移，使得通口一19与出书口13对应连通，并且通过连杆一18对桥板一17的上端施加推力，使得桥板一17逆时针转动，进而使得桥板一17的上侧边与楔形块二23的斜面贴合，同时使得书槽21的顶板、桥板一17和导书板一7的上表面均平齐，桥板一17的上侧边与楔形块二23的斜面贴合后，楔形块二23内的压力传感器将压力信号输送至控制器，控制器控制对应夹书盒20内部的气缸三24工作，使得气缸三24通过活塞杆推动齿条25移动，并通过齿条25带动齿轮26转动，齿轮26的转动同步带动顶杆27转动，从而在弹簧一30的作用力下使得压板31 与书槽21的底板贴合解除对书本的压紧固定，并且由于推板33在弹簧二34的作用力下推动书板沿书槽21的顶板向下滑动，通过桥板一 17、出书口13导出至导书板一7处，从而实现从书箱1内取出书籍，书籍取出后，通过控制器控制气缸一14带动阀板一15下移，使得通口一19与出书口13错位并对出书口13封堵，阀板一15的下移通过连杆一18对桥板一17的上侧边施加拉力，进而使得桥板一17复位至初始位置，防止皮带4带动书盒5运行时桥板一17与书盒5干涉，确保整个装置正常运行；

还书时：通过控制器控制气缸四11工作，使得活塞杆带动卡块 12复位与上滚筒2和摩擦轮10远离，并同时控制电机工作，电机通过摩擦轮10带动上滚筒2转动，上滚筒2的转动带动皮带4运行，当空置的书盒5与还书口40相对应时，即空置的书槽21与还书口 40对应时，停止电机工作，同时启动气缸四11使得活塞杆推动卡块 12同时与上滚筒2和摩擦轮10挤压接触，在书槽21与还书口40对应时，控制器控制气缸二35工作，如图6和图7所示，气缸二35推动阀板二36上移，使得通口二41与还书口40对应连通，并且通过连杆二39对桥板二38的下端施加推力，使得桥板二38逆时针转动，进而使得桥板二38的下侧边与楔形块一22的斜面贴合，同时使得书槽21的底板、桥板二38和导书板二9的上表面均平齐，桥板二38 的上侧边与楔形块一22的斜面贴合后，将需要归还的书籍放置在导书板一9上，并经过还书口40、桥板二38滑动至书槽21内，当书籍与推板33接触后通过推板33对弹簧二34施加向下的压力，使得弹簧二34获得一个恢复力，便于在取书时通过推板33将书籍从书槽 21内推出，书籍与推板33接触后，推板33内的压力传感器将压力信号输送至控制器，控制器控制对应夹书盒20内部的气缸三24工作，使得气缸三24通过活塞杆推动齿条25反向移动，并通过齿条25带动齿轮26反向转动，齿轮26的转动同步带动顶杆27反向转动，如图5所示，顶杆27对压板31施加推力使得压板31将书籍压紧固定，避免书籍在运行时从书槽21内掉落，而且书籍单独放置并进行固定，避免出现书籍倾倒，便于管理，压板31在压紧书籍时，同步通过滑筒28带动凸环29对弹簧一30施加压力，使得弹簧一30压缩并获得恢复力，便于取书时带动压板31远离书籍，方便书籍从书槽21内滑出，书籍进入书槽21并压紧固定后，通过控制器控制气缸二35带动阀板二15下移，使得通口二41与还书口40错位并对还书口40封堵，阀板二36的下移通过连杆二39对桥板二38的下侧边施加拉力，进而使得桥板二38复位至初始位置，防止皮带4带动书盒5运行时桥板二38与书盒5干涉，确保整个装置正常运行；

在取书-还书过程中，电机通过摩擦轮10驱动上滚筒2转动从而带动皮带4运行，并带动书籍运行，从而实现无需借书人移动，即可实现对不同位置的书籍的取出与还书，省时省力；

自助图书管内，可设置多个本申请中的书箱1，由于一个书箱1 只能单独进行取书或还书操作，不能同时进行还书和取书操作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种智能无人值守自助图书馆装置，包括书箱(1)，其特征在于：所述书箱(1)内部上下两端部分别定轴转动连接有上滚筒(2)和下滚筒(3)，所述上滚筒(2)和下滚筒(3)通过皮带(4)连接，且皮带(4)上等间隔固定有多个用来盛书的书盒(5)，所述书盒(5)由夹书盒(20)和书槽(21)组成，所述书箱(1)的左右侧壁上分别设置有还书机构(8)和取书机构(6)，所述书箱(1)内设置有驱动部，且驱动部与上滚筒(2)驱动连接，所述驱动部包括固定在书箱(1)内部的电机，所述电机的输出轴端固定有摩擦轮(10)，且摩擦轮(10)与上滚筒(2)滚动接触，所述书箱(1)的内壁上固定有气缸四(11)，所述气缸四(11)的活塞杆端固定有卡块(12)，所述卡块(12)可同时与上滚筒(2)、摩擦轮(10)压贴接触，所述书槽(21)与皮带(4)呈45°，靠近还书机构(8)一侧的书槽(21)向左上方倾斜设置，且该侧的书槽(21)的底板上开设有通槽，所述通槽内滑动连接有滑筒(28)，所述滑筒(28)的上端固定有压板(31)，且压板(31)与书槽(21)的底板平行，所述夹书盒(20)固定于书槽(21)底板的外侧下表面，滑筒(28)的下端位于夹书盒(20)内，且滑筒(28 )的下端口外侧壁上固定有凸环(29)，所述凸环(29)通过弹簧一(30)与书槽(21)连接，所述夹书盒(20)的内部底面固定有气缸三(24)，所述气缸三(24)的活塞杆端部固定有齿条(25)，所述夹书盒(20)内定轴转动连接有齿轮(26)，且齿轮(26)与齿条(25)啮合连接，所述齿轮(26)上固定有顶杆(27)，所述顶杆(27)的上端与压板(31)相抵接触，所述书槽(21)的顶板下表面靠近皮带(4)的位置开设有滑槽(32)，所述滑槽(32)内滑动连接推板(33)，且推板(33)通过弹簧二 (34)与书槽(21)的槽底处连接，所述书槽(21)的底板远离皮带(4)的侧边固定有楔形块一(22)，所述书槽(21)的顶板远离皮带(4)的侧边固定有楔形块二(23)，且楔形块二(23)和推板(33)上均内嵌有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种智能无人值守自助图书馆装置，其特征在于：所述还书机构(8)包括开设在书箱(1)左侧壁中部的还书口(40)以及固定在书箱(1)左侧壁外侧的导书板二(9)、固定在书箱(1)左侧壁内侧的气缸二(35)，所述导书板二(9)与还书口(40)的内侧底面平齐，所述气缸二(35)的活塞杆端固定有阀板二(36)，所述阀板二(36)上开设有与还书口(40)相对应通口二(41)。

3.根据权利要求2所述的一种智能无人值守自助图书馆装置，其特征在于：所述书箱(1)左侧壁的内侧固定有悬臂二(37)，所述悬臂二(37)指向皮带(4)的一端设置有桥板二(38)，所述桥板二(38)的侧边开设有条形槽，且悬臂二(37)的端部通过销杆插接在条形槽内，并可在条形槽内滑动，所述桥板二(38)的下端通过连杆二(39)与阀板二(36)的下端部铰接，且桥板二(38)的下侧边可与楔形块一(22)的斜面相适配，且桥板二(38)可与导书板二(9)、压板(31)相平齐。

4.根据权利要求2所述的一种智能无人值守自助图书馆装置，其特征在于：所述取书机构(6)包括开设在书箱(1)右侧壁中部的出书口(13)以及固定在书箱(1)右侧壁外侧的导书板一(7)、固定在书箱(1)右侧壁内侧的气缸一(14)，所述导书板一(7)与出书口(13)的内侧底面平齐，所述气缸一(14)的活塞杆端固定有阀板一(15)，所述阀板一(15)上开设有与出书口(13)相对应通口一(19)。

5.根据权利要求4所述的一种智能无人值守自助图书馆装置，其特征在于：所述书箱(1)右侧壁的内侧固定有悬臂一(16)，所述悬臂一(16)指向皮带(4)的一端设置有桥板一(17)，所述桥板一(17)的侧边开设有条形槽，且悬臂一(16)的端部通过销杆插接在条形槽内，并可在条形槽内滑动，所述桥板一(17)的上端通过连杆一(18)与阀板一(15)的上端部铰接，且桥板一 (17)的上侧边可与楔形块二(23)的斜面相适配，且桥板一(17)可与导书板一(7)、书槽(21)的顶板相平齐。

6.根据权利要求4所述的一种智能无人值守自助图书馆装置，其特征在于：还包括控制器，所述控制器的信号输入端与每一个压力传感器均无线连接，所述控制器的执行输出端与气缸一(14)、气缸二(35)和气缸四(11)分别通过电连接，所述控制器的执行输出端与每一个气缸三(24)均无线连接。

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