CN110949925A

CN110949925A - 一种自动取放书装置

Info

Publication number: CN110949925A
Application number: CN201911258351.1A
Authority: CN
Inventors: 杨忠; 张曌; 翟力欣; 王莹莹
Original assignee: Jinling Institute of Technology
Current assignee: Jinling Institute of Technology
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-04-03

Abstract

一种自动取放书装置，包括自动书架和书籍移动运输机构：所述自动书架内有至少3层书架，每层书架有至少3个书架书槽，每个书架书槽配套一个取书机构；所述书籍移动运输机构的顶部支架上有书柜，所述书柜设置在顶部支架上丝杆一侧，所述书柜有至少3层书架，每层书架有至少3个书柜书槽，每个书柜书槽配套一个取书机构；所述书籍移动运输机构包括自移动车主体、一对丝杆、拨书机构和丝杆传动机构，本发明提供一种自动取放书装置，针对图书馆里面书多且繁杂，难以取放等一些问题。通过设计一种自动取放书装置，人们取放书时可以依靠该机器人从书架来实行该动作，精确度较高，方便快捷。

Description

一种自动取放书装置

技术领域

本发明涉图书馆配套设备领域，特别涉及一种自动取放书装置。

背景技术

随着时代的进步，科技的不断发展，方便逐渐成为人们所追求的一种生活方式。人们生活方式在不断变化。但是依旧有许多人选择去到图书馆借书来阅读，但是图书馆那么多书架，不仅图书种类复杂，书架也高，给人们的取阅和放书带来了极大的困难。继而，我们就猜想是否能够设计出一款装置，当我们需要取阅书籍的时候，通过机器人来将对应的书取下。当然，还书的时候也是通过机器人将书放回到对应位置。但是，考虑到当一次取阅的书的数量较多时，我们怎样才能提高取书的效率。因此，在取书效率这一方面还需要细致的考虑，到底是增加机械手数量还是加快机械手运动速率都是需要研究的。

发明内容

为了解决上述存在问题。本发明提供一种自动取放书装置，针对图书馆里面书多且繁杂，难以取放等一些问题。通过设计一种自动取放书装置，人们取放书时可以依靠该机器人从书架来实行该动作，精确度较高，方便快捷。为达此目的：

本发明提供一种自动取放书装置，包括自动书架和书籍移动运输机构：

所述自动书架内有至少3层书架，每层书架有至少3个书架书槽，每个书架书槽配套一个取书机构；

所述书籍移动运输机构的顶部支架上有书柜，所述书柜设置在顶部支架上丝杆一侧，所述书柜有至少3层书架，每层书架有至少3个书柜书槽，每个书柜书槽配套一个取书机构；

所述取书机构包括取书板，所述书架书槽和书柜书槽的每个书槽均开有限位槽，每个书槽对应一个取书板，所述取书板下端有限位块，所述自动书架上开的限位槽与取书板上的限位块配合，限制取书板的运动轨迹，所述取书板末端有铁块配合电磁铁由电磁铁吸附铁块将取书板拉出，从而使得取书板将书推出；

所述书籍移动运输机构包括自移动车主体、一对丝杆、拨书机构和丝杆传动机构，所述自移动车主体的顶部支架上有丝杆传动机构，所述丝杆底端轴承通过轴承套固定在自移动车主体的顶部支架上，两个丝杆由丝杆传动机构的丝杆控制电机进行同步驱动，所述拨书机构的横向轨道架两端固定在丝杆上由丝杆控制电机带动丝杆旋转使得横向轨道架沿丝杆上下运动；

所述拨书机构包括横向轨道架、取书架、拨书板、辅助电机、横向轨道槽、横向运动驱动电机、电磁铁、拨书齿条和拨书齿条驱动电机，所述取书架上部两侧各有一对横向轨道槽，所述横向轨道槽内安装有横向运动驱动电机，所述横向轨道架的横向丝杠导轨穿过横向运动驱动电机，所述取书架上部两侧还各有一对辅助电机，所述拨书板有一对设置在取书架内，所述取书架外侧有齿条，所述辅助电机的转轴有辅助电机齿轮通过辅助电机齿轮配合取书架齿条驱动取书架上下运动，所述拨书板底端有拨书齿条，所述拨书齿条外侧端有电磁铁，所述拨书齿条与拨书齿条驱动电机转轴齿轮啮合由拨书齿条驱动电机推动拨书齿条来回运动。

本发明的进一步改进，所述丝杆传动机构包括锥齿轮一、锥齿轮二、轴套、锥齿轮三、传动轴、锥齿轮四、联轴器、丝杆控制电机、电机架和轴套架，所述丝杆控制电机通过电机架固定在顶部支架中部上方，所述丝杆控制电机的转轴通过联轴器与锥齿轮四转轴相连，所述锥齿轮四与传动轴中部的锥齿轮三相啮合，所述传动轴两端套有轴套，所述轴套通过轴套架固定在顶部支架上，所述传动轴两侧端部各有一个端部锥齿轮组，所述端部锥齿轮组包括锥齿轮一和锥齿轮二，所述锥齿轮一和锥齿轮二互相啮合，所述锥齿轮二安装在对应传动轴外侧端部，所述锥齿轮一安装在对应丝杆下端，本申请主要采用以上结构的丝杆传动机构，工作时双丝杆由丝杆控制电机带动锥齿轮组并通过传动轴传动给两侧锥齿轮组再传动给丝杆。传动轴外有轴套，两端有轴承，轴套上有轴套架固定安装在自移动车主体上。丝杆末端安装有轴承，轴承安装在轴承套内，轴承套固定安装在自移动车主体上。

本发明的进一步改进，所述自移动车主体为滚轮移动车或履带移动车，所述自移动车主体为滚轮移动车，所述自移动车主体的四个角各有一个旋转滚轮支架，所述轮子通过转轴安装在对应旋转滚轮支架底部，本申请主要使用滚轮移动车，也可以根据需要设计履带移动车。

本发明提供一种自动取放书装置，具体设计如下：

1）本申请的操作过程分为两部分，一是取书过程、二是放书过程;

2）本申请的取放书过程都是通过丝杆和电机一起工作来驱动的，虽效率不高，但是传动平稳，准确度高；

3）本申请的移动运输机构可以移动，还能够适应不同高度的书架，适用性较强；

4）本申请主要是通过丝杆和电机驱动，工作较为平稳；

5）本申请优点主要在于使用方便，能够准确取放书，避免人放书时出现的位置不准确等问题。同时，本申请适用性较强，能够适应不同的场合，并且根据书架来调整取放书的高度，准确度较高。

附图说明

图1本发明整体示意图；

图2本发明局部示意图一；

图3本发明局部示意图二；

图4本发明局部示意图三；

图5本发明局部示意图四；

图6本发明局部示意图五；

图示说明：

1.横向轨道架；2.丝杆；3. 自移动车主体；4.旋转滚轮支架；5.轮子；6.取书板；7.书柜书槽；8.书柜；9.取书架；10.拨书板；11.辅助电机；12.横向轨道槽；13.横向运动驱动电机；14.电磁铁；15. 拨书齿条；16. 拨书齿条驱动电机；17.锥齿轮一；18.锥齿轮二；19.轴承；20.轴承套；21.轴套；22.顶部支架；23.锥齿轮三；24. 传动轴；25.锥齿轮四；26.联轴器；27.丝杆控制电机；28.电机架；29.轴套架；30限位块；31.铁块；32.自动书架；33.限位槽；34.书架书槽；35. 书籍移动运输机构。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种自动取放书装置。针对图书馆中借阅和还书都是一个较为繁琐的过程。通过在图书馆中安置该自动移动运输机构，能够准确的在书架上进行取放书操作，不仅方便，而且精确度较高，解放了人工进行取放书的双手。

作为本发明一种实施例，本发明提供一种自动取放书装置，包括自动书架32和书籍移动运输机构35：

本申请所述自动书架32内有至少3层书架，每层书架有至少3个书架书槽34，每个书架书槽34配套一个取书机构；

本申请所述书籍移动运输机构35的顶部支架22上有书柜8，所述书柜8设置在顶部支架22上丝杆2一侧，所述书柜8有至少3层书架，每层书架有至少3个书柜书槽7，每个书柜书槽7配套一个取书机构；

本申请所述取书机构包括取书板6，所述书架书槽34和书柜书槽7的每个书槽均开有限位槽33，每个书槽对应一个取书板6，所述取书板6下端有限位块30，所述自动书架32上开的限位槽33与取书板6上的限位块30配合，限制取书板6的运动轨迹，所述取书板6末端有铁块31配合电磁铁14由电磁铁14吸附铁块31将取书板6拉出，从而使得取书板6将书推出；

本申请所述书籍移动运输机构35包括自移动车主体3、一对丝杆2、拨书机构和丝杆传动机构，所述自移动车主体3的顶部支架22上有丝杆传动机构，所述丝杆2底端轴承19通过轴承套20固定在自移动车主体3的顶部支架22上，两个丝杆2由丝杆传动机构的丝杆控制电机27进行同步驱动，所述拨书机构的横向轨道架1两端固定在丝杆2上由丝杆控制电机27带动丝杆2旋转使得横向轨道架1沿丝杆2上下运动；

本申请所述拨书机构包括横向轨道架1、取书架9、拨书板10、辅助电机11、横向轨道槽12、横向运动驱动电机13、电磁铁14、拨书齿条15和拨书齿条驱动电机16，所述取书架9上部两侧各有一对横向轨道槽12，所述横向轨道槽12内安装有横向运动驱动电机13，所述横向轨道架1的横向丝杠导轨穿过横向运动驱动电机13，所述取书架9上部两侧还各有一对辅助电机11，所述拨书板10有一对设置在取书架9内，所述取书架9外侧有齿条，所述辅助电机11的转轴有辅助电机齿轮通过辅助电机齿轮配合取书架齿条驱动取书架9上下运动，所述拨书板10底端有拨书齿条15，所述拨书齿条15外侧端有电磁铁14，所述拨书齿条15与拨书齿条驱动电机16转轴齿轮啮合由拨书齿条驱动电机16推动拨书齿条15来回运动。

作为本发明一种具体实施例，本发明提供如图1-6所示的一种自动取放书装置，包括自动书架32和书籍移动运输机构35：

本申请所述丝杆传动机构包括锥齿轮一17、锥齿轮二18、轴套21、锥齿轮三23、传动轴24、锥齿轮四25、联轴器26、丝杆控制电机27、电机架28和轴套架29，所述丝杆控制电机27通过电机架28固定在顶部支架22中部上方，所述丝杆控制电机27的转轴通过联轴器26与锥齿轮四25转轴相连，所述锥齿轮四25与传动轴24中部的锥齿轮三23相啮合，所述传动轴24两端套有轴套21，所述轴套21通过轴套架29固定在顶部支架22上，所述传动轴24两侧端部各有一个端部锥齿轮组，所述端部锥齿轮组包括锥齿轮一17和锥齿轮二18，所述锥齿轮一17和锥齿轮二18互相啮合，所述锥齿轮二18安装在对应传动轴24外侧端部，所述锥齿轮一17安装在对应丝杆2下端，本申请主要采用以上结构的丝杆传动机构，工作时双丝杆由丝杆控制电机带动锥齿轮组并通过传动轴传动给两侧锥齿轮组再传动给丝杆。传动轴外有轴套，两端有轴承，轴套上有轴套架固定安装在自移动车主体上。丝杆末端安装有轴承，轴承安装在轴承套内，轴承套固定安装在自移动车主体上。

本申请所述自移动车主体2为滚轮移动车或履带移动车，所述自移动车主体3为滚轮移动车，所述自移动车主体3的四个角各有一个旋转滚轮支架4，所述轮子5通过转轴安装在对应旋转滚轮支架4底部，本申请主要使用滚轮移动车，也可以根据需要设计履带移动车。

本申请工作原理如下:

自动书架32上开有限位槽33与取书板6上的限位块30配合，限制取书板6的运动轨迹，取书板6末端有铁块31，电磁铁14可吸附铁块31将取书板6拉出，从而使得取书板6将书推出。

书籍移动运输机构35 取书：通过丝杆2和横向运动驱动电机13驱动取书架9运动至指定位置，对准书架32上的书槽，齿条驱动电机16上有齿轮与拨书齿条15配合，拨书齿条固定在电磁铁14上，因此拨书齿条驱动电机16驱动电磁铁伸出，并通电吸附铁块31，电机驱动电磁铁14收回，并将取书板6拉出，取书板6将书推到取书架9中。

书籍移动运输机构35放书：同上方法将书取到取书架9中，驱动取书架9到指定位置对准书槽，通过辅助电机11驱动拨书板10将书拨入书槽。取书架9上安装有两个拨书板，可将书拨送至书架或书柜。书柜8用于移动运输机构35临时放书。

丝杆驱动方法：双丝杆2由丝杆控制电机27带动锥齿轮组并通过传动轴传动给两侧锥齿轮组再传动给丝杆。传动轴外有轴套21，两端有轴承，轴套21上有轴套架29固定安装在自移动车主体3上。丝杆末端安装有轴承19，轴承安装在轴承套20内，轴承套20固定安装在自移动车主体3上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种自动取放书装置，包括自动书架（32）和书籍移动运输机构（35），其特征在于：

所述自动书架（32）内有至少3层书架，每层书架有至少3个书架书槽（34），每个书架书槽（34）配套一个取书机构；

所述书籍移动运输机构（35）的顶部支架（22）上有书柜（8），所述书柜（8）设置在顶部支架（22）上丝杆（2）一侧，所述书柜（8）有至少3层书架，每层书架有至少3个书柜书槽（7），每个书柜书槽（7）配套一个取书机构；

所述取书机构包括取书板（6），所述书架书槽（34）和书柜书槽（7）的每个书槽均开有限位槽（33），每个书槽对应一个取书板（6），所述取书板（6）下端有限位块（30），所述自动书架（32）上开的限位槽（33）与取书板（6）上的限位块（30）配合，限制取书板（6）的运动轨迹，所述取书板（6）末端有铁块（31）配合电磁铁（14）由电磁铁（14）吸附铁块（31）将取书板（6）拉出，从而使得取书板（6）将书推出；

所述书籍移动运输机构（35）包括自移动车主体（3）、一对丝杆（2）、拨书机构和丝杆传动机构，所述自移动车主体（3）的顶部支架（22）上有丝杆传动机构，所述丝杆（2）底端轴承（19）通过轴承套（20）固定在自移动车主体（3）的顶部支架（22）上，两个丝杆（2）由丝杆传动机构的丝杆控制电机（27）进行同步驱动，所述拨书机构的横向轨道架（1）两端固定在丝杆（2）上由丝杆控制电机（27）带动丝杆（2）旋转使得横向轨道架（1）沿丝杆（2）上下运动；

所述拨书机构包括横向轨道架（1）、取书架（9）、拨书板（10）、辅助电机（11）、横向轨道槽（12）、横向运动驱动电机（13）、电磁铁（14）、拨书齿条（15）和拨书齿条驱动电机（16），所述取书架（9）上部两侧各有一对横向轨道槽（12），所述横向轨道槽（12）内安装有横向运动驱动电机（13），所述横向轨道架（1）的横向丝杠导轨穿过横向运动驱动电机（13），所述取书架（9）上部两侧还各有一对辅助电机（11），所述拨书板（10）有一对设置在取书架（9）内，所述取书架（9）外侧有齿条，所述辅助电机（11）的转轴有辅助电机齿轮通过辅助电机齿轮配合取书架齿条驱动取书架（9）上下运动，所述拨书板（10）底端有拨书齿条（15），所述拨书齿条（15）外侧端有电磁铁（14），所述拨书齿条（15）与拨书齿条驱动电机（16）转轴齿轮啮合由拨书齿条驱动电机（16）推动拨书齿条（15）来回运动。

2.根据权利要求1所述的一种自动取放书装置，其特征在于：所述丝杆传动机构包括锥齿轮一（17）、锥齿轮二（18）、轴套（21）、锥齿轮三（23）、传动轴（24）、锥齿轮四（25）、联轴器（26）、丝杆控制电机（27）、电机架（28）和轴套架（29），所述丝杆控制电机（27）通过电机架（28）固定在顶部支架（22）中部上方，所述丝杆控制电机（27）的转轴通过联轴器（26）与锥齿轮四（25）转轴相连，所述锥齿轮四（25）与传动轴（24）中部的锥齿轮三（23）相啮合，所述传动轴（24）两端套有轴套（21），所述轴套（21）通过轴套架（29）固定在顶部支架（22）上，所述传动轴（24）两侧端部各有一个端部锥齿轮组，所述端部锥齿轮组包括锥齿轮一（17）和锥齿轮二（18），所述锥齿轮一（17）和锥齿轮二（18）互相啮合，所述锥齿轮二（18）安装在对应传动轴（24）外侧端部，所述锥齿轮一（17）安装在对应丝杆（2）下端。

3.根据权利要求1所述的一种自动取放书装置，其特征在于：所述自移动车主体（3）为滚轮移动车或履带移动车。

4.根据权利要求3所述的一种自动取放书装置，其特征在于：所述自移动车主体（3）为滚轮移动车，所述自移动车主体（3）的四个角各有一个旋转滚轮支架（4），所述轮子（5）通过转轴安装在对应旋转滚轮支架（4）底部。