CN111015692A - 一种图书馆自动存书机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种图书馆自动存书机械手，包括移动小车，所述移动小车内设有开口向上的推动腔，所述推动腔内存放有多本书，所述推动腔内设有用于夹紧所述书的储存机构，所述移动小车下端面固定有四根支撑柱，所述支撑柱下端转动连接有滚轴且所述滚轴上固定有滚轮，左后侧的所述支撑柱内设有与所述滚轴动力连接的滚动电机，所述移动小车上侧设有用于夹紧转移所述书的夹紧机构，所述夹紧机构后侧设有可控制所述夹紧机构前后运动的推动机构，该装置结构简单，操作便捷，通过机械的传动，通过机械手的自动化操作，完成对市民归还的图书的放回，极大的减少了图书管理员的工作量，提高了分拣的效率以及归还的效率。

Description

一种图书馆自动存书机械手

技术领域

本发明涉及机械手领域，具体为一种图书馆自动存书机械手。

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，通常图书馆都设有自动节约归还的设备，便于人们借书还书；

但图书馆内人员需要对归还的书籍进行整体，然后根据编号放到原来的位置，十分的不变，工作量巨大，且效率低下，一般的图书馆书架有四层高，对于一些矮一点的图书管理员，不易将书放至最上层，也对书籍的复位产生影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种图书馆自动存书机械手，克服归还的书籍放回书架时效率低下等问题，从而提高放回的效率。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种图书馆自动存书机械手，包括移动小车，所述移动小车内设有开口向上的推动腔，所述推动腔内存放有多本书，所述推动腔内设有用于夹紧所述书的储存机构，所述移动小车下端面固定有四根支撑柱，所述支撑柱下端转动连接有滚轴且所述滚轴上固定有滚轮，左后侧的所述支撑柱内设有与所述滚轴动力连接的滚动电机，所述移动小车上侧设有用于夹紧转移所述书的夹紧机构，所述夹紧机构后侧设有可控制所述夹紧机构前后运动的推动机构，所述推动机构包括升降板，所述升降板上端内设有贯穿所述升降板前后端面的贯通腔，所述贯通腔内滑动连接有前后端贯穿所述贯通腔前后端壁的移动杆，所述贯通腔上端壁内设有开口向下的复位腔，所述复位腔内滑动连接有下端与所述移动杆接触的从动杆，所述复位腔内还设有连接所述从动杆与所述复位腔前端壁的连接弹簧，所述移动杆上端面固定有后端与所述从动杆下端接触的推动块，所述移动杆内设有开口向下且左右端壁连通外界空间的旋转腔，所述贯通腔下端壁内设有开口向上的限制腔且所述限制腔有部分位于所述旋转腔内，所述旋转腔前端壁内设有旋转电机，所述旋转电机后端动力连接有后端贯穿所述限制腔前后端壁且与所述旋转腔后端壁转动连接的旋转轴，所述限制腔内设有与所述旋转轴螺纹连接的限制块，所述限制腔下端壁内设有两个开口向上的升降槽，所述升降槽内设有限制杆以及支撑所述限制杆的复位弹簧，所述升降槽下端壁固定有可与所述限制杆相斥相吸的第一电磁铁，所述移动杆前端还固定有从动板，所述推动腔后端壁内还设有可带动所述推动机构左右上下移动的升降机构。

进一步地，所述储存机构包括开口向上的从动槽，所述推动腔内滑动连接有下端位于所述从动槽内的推动板，所述推动腔内还设有连接所述推动腔左端壁与所述推动板的推动弹簧，所述推动板下端还固定有绳索。

进一步地，所述夹紧机构包括两根贯穿所述升降板前后端面的支撑板，所述支撑板后端固定有限位板且所述限位板与所述升降板之间通过伸缩弹簧固定连接，两块所述支撑板之间设有固定块，所述固定块左右端面均固定有一端与所述支撑板转动连接的转动块，所述固定块内设有开口向下的夹紧腔，所述夹紧腔上端壁内设有两个开口向下的压缩腔，所述夹紧腔右端壁内设有转动电机，左侧所述转动块内设有传动腔，所述转动电机左端动力连接有左端贯穿所述夹紧腔左端壁与所述传动腔右端壁且位于所述传动腔内的驱动轴，位于所述夹紧腔内的所述驱动轴上滑动连接有上端位于所述压缩腔内且下端位于外界空间内的夹紧板，两块所述夹紧板之间设有两块与所述驱动轴螺纹连接的移动板，所述压缩腔内设有连接所述夹紧板与所述压缩腔端壁的压缩弹簧，所述驱动轴左端内设有两个连通管所述传动腔的限位腔，所述限位腔内设有第二电磁铁，所述传动腔下端壁内设有开口向上的顶出槽，所述顶出槽内设有限位块以及支撑所述限位块的顶出弹簧，所述限位块下端固定有下端贯穿所述顶出槽下端壁、所述夹紧腔左端壁以及左侧的所述夹紧板与所述移动板且与右侧的所述移动板固定连接的弹性绳，所述固定块下端面还固定有可分辨图书信息的两个监控器。

进一步地，所述升降机构包括上端壁连通外界空间的平移腔，所述平移腔内滑动连接有平移板以及连接所述平移板与所述平移腔左端壁的拉伸弹簧，所述绳索右端贯穿所述从动槽右端壁与所述平移腔左端壁且与所述平移板固定连接，所述平移板上端固定有平移腔，所述升降板下端贯穿所述平移腔上端壁且位于所述平移腔内，所述支撑块内设有可带动所述升降板升降的电动导轨。

进一步地，所述固定块为正方体，所述弹性绳的弹力大于所述顶出弹簧的弹力，所述移动板前后两端分别与所述夹紧腔前后端壁接触，所述驱动轴上设有两端螺旋方向相反的螺纹。

本发明的有益效果 ：该装置结构简单，操作便捷，通过机械的传动，通过机械手的自动化操作，完成对市民归还的图书的放回，极大的减少了图书管理员的工作量，提高了分拣的效率以及归还的效率。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1 是本发明实施例的结构示意图；

图 2 是本发明实施例图1中A处结构放大示意图；

图 3 是本发明实施例图1中B处结构放大示意图；

图 4 是本发明实施例图2中C处结构放大示意图；

图 5 是本发明实施例图2中D-D结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-5所述的一种图书馆自动存书机械手，包括移动小车10，所述移动小车10内设有开口向上的推动腔23，所述推动腔23内存放有多本书12，所述推动腔23内设有用于夹紧所述书12的储存机构64，所述移动小车10下端面固定有四根支撑柱15，所述支撑柱15下端转动连接有滚轴17且所述滚轴17上固定有滚轮16，左后侧的所述支撑柱15内设有与所述滚轴17动力连接的滚动电机30，所述移动小车10上侧设有用于夹紧转移所述书12的夹紧机构63，所述夹紧机构63后侧设有可控制所述夹紧机构63前后运动的推动机构61，所述推动机构61包括升降板18，所述升降板18上端内设有贯穿所述升降板18前后端面的贯通腔53，所述贯通腔53内滑动连接有前后端贯穿所述贯通腔53前后端壁的移动杆35，所述贯通腔53上端壁内设有开口向下的复位腔54，所述复位腔54内滑动连接有下端与所述移动杆35接触的从动杆56，所述复位腔54内还设有连接所述从动杆56与所述复位腔54前端壁的连接弹簧57，所述移动杆35上端面固定有后端与所述从动杆56下端接触的推动块58，所述移动杆35内设有开口向下且左右端壁连通外界空间的旋转腔36，所述贯通腔53下端壁内设有开口向上的限制腔51且所述限制腔51有部分位于所述旋转腔36内，所述旋转腔36前端壁内设有旋转电机59，所述旋转电机59后端动力连接有后端贯穿所述限制腔51前后端壁且与所述旋转腔36后端壁转动连接的旋转轴37，所述限制腔51内设有与所述旋转轴37螺纹连接的限制块52，所述限制腔51下端壁内设有两个开口向上的升降槽49，所述升降槽49内设有限制杆50以及支撑所述限制杆50的复位弹簧47，所述升降槽49下端壁固定有可与所述限制杆50相斥相吸的第一电磁铁48，所述移动杆35前端还固定有从动板28，所述推动腔23后端壁内还设有可带动所述推动机构61左右上下移动的升降机构62。

有益地，所述储存机构64包括开口向上的从动槽13，所述推动腔23内滑动连接有下端位于所述从动槽13内的推动板11，所述推动腔23内还设有连接所述推动腔23左端壁与所述推动板11的推动弹簧24，所述推动板11下端还固定有绳索14。

有益地，所述夹紧机构63包括两根贯穿所述升降板18前后端面的支撑板25，所述支撑板25后端固定有限位板38且所述限位板38与所述升降板18之间通过伸缩弹簧39固定连接，两块所述支撑板25之间设有固定块29，所述固定块29左右端面均固定有一端与所述支撑板25转动连接的转动块26，所述固定块29内设有开口向下的夹紧腔19，所述夹紧腔19上端壁内设有两个开口向下的压缩腔44，所述夹紧腔19右端壁内设有转动电机27，左侧所述转动块26内设有传动腔43，所述转动电机27左端动力连接有左端贯穿所述夹紧腔19左端壁与所述传动腔43右端壁且位于所述传动腔43内的驱动轴40，位于所述夹紧腔19内的所述驱动轴40上滑动连接有上端位于所述压缩腔44内且下端位于外界空间内的夹紧板21，两块所述夹紧板21之间设有两块与所述驱动轴40螺纹连接的移动板46，所述压缩腔44内设有连接所述夹紧板21与所述压缩腔44端壁的压缩弹簧45，所述驱动轴40左端内设有两个连通管所述传动腔43的限位腔42，所述限位腔42内设有第二电磁铁71，所述传动腔43下端壁内设有开口向上的滚动电机30，所述滚动电机30内设有限位块41以及支撑所述限位块41的顶出弹簧70，所述限位块41下端固定有下端贯穿所述滚动电机30下端壁、所述夹紧腔19左端壁以及左侧的所述夹紧板21与所述移动板46且与右侧的所述移动板46固定连接的弹性绳20，所述固定块29下端面还固定有可分辨图书信息的两个监控器22。

有益地，所述升降机构62包括上端壁连通外界空间的平移腔32，所述平移腔32内滑动连接有平移板31以及连接所述平移板31与所述平移腔32左端壁的拉伸弹簧60，所述绳索14右端贯穿所述从动槽13右端壁与所述平移腔32左端壁且与所述平移板31固定连接，所述平移板31上端固定有平移腔32，所述升降板18下端贯穿所述平移腔32上端壁且位于所述平移腔32内，所述支撑块33内设有可带动所述升降板18升降的电动导轨34。

有益地，所述固定块29为正方体，所述弹性绳20的弹力大于所述顶出弹簧70的弹力，所述移动板46前后两端分别与所述夹紧腔19前后端壁接触，所述驱动轴40上设有两端螺旋方向相反的螺纹。

初始状态时，所述推动弹簧24、所述拉伸弹簧60、所述复位弹簧47、所述顶出弹簧70均处于被压缩的状态，所述弹性绳20、所述压缩弹簧45处于被拉伸的状态。

监控器22工作分辨需要摆放的书12，滚动电机30工作带动滚轴17转动，从而带动滚轮16转动，从而带动支撑柱15与移动小车10运动，将书12运动至所需放置书架的位置；

转动电机27工作带动驱动轴40转动，从而带动两块移动板46左右运动，从而带动两块夹紧板21左右运动， 从而调整两块夹紧板21之间的间距，调整好间距后转动电机27停止运动，然后电动导轨34工作带动升降板18下降，从而带动支撑板25下降，从而带动固定块29下降，从而使两个夹紧板21下端分别位于书12的左右两侧，然后转动电机27工作带动驱动轴40转动，从而使两块移动板46相互靠近，从而使两块夹紧板21在压缩腔44的作用下相互靠近，从而夹紧书12；

然后电动导轨34工作带动升降板18向上运动，从而带动支撑板25与固定块29向上运动，从而带动已经夹紧的书12上升，当固定块29上升至所需放置的书架高度时，电动导轨34停止运动，然后转动电机27继续工作带动驱动轴40转动， 从而使两块移动板46继续相互靠近，当两块移动板46靠近但还未接触，而弹性绳20与顶出弹簧70均复位时，随着驱动轴40继续转动，从而使在顶出弹簧70复位的带动下限位块41上端进入到限位腔42内，此时驱动轴40的转动带动转动块26转动，从而使固定块29转动九十度，然后转动电机27停止转动，此时被夹紧的书12转动九十度朝向书架；

在固定块29转动的过程中从动板28前后运动一次，从而使移动杆35前后运动，从而使推动块58前后运动，从而使从动杆56前后运动，同时限制块52前后运动，当限制块52前后运动复位后，第一电磁铁48工作与限制杆50相斥，从而使限制杆50上升且复位弹簧47复位，从而使两块限制杆50限制限制块52前后运动， 此时旋转电机59工作带动旋转轴37转动，由于限制块52被限制运动，从而使移动杆35向前运动，从而使从动板28向前运动，从而使固定块29与支撑板25向前运动，从而将书12放在书架上；

然后第二电磁铁71工作与限位块41相斥，从而使第二电磁铁71离开限位腔42，转动电机27工作带动驱动轴40转动，从而使两块移动板46相互远离，当移动板46再次与夹紧板21接触时，带动两块夹紧板21相互远离，从而松开书12，然后旋转电机59工作带动旋转轴37反转，从而使移动杆35向后运动，从而使从动板28复位，从而使固定块29与支撑板25向后运动，从而使夹紧板21离开书12，然后第二电磁铁71不再工作，从而使驱动轴40在转动的过程中限位块41再次进入到限位腔42内，当驱动轴40转动带动转动块26与固定块29转动九十度后使夹紧腔19再次开口向下后，第二电磁铁71工作使限位块41离开限位腔42，直至移动板46复位带动夹紧板21复位，且使弹性绳20重新被拉伸而顶出弹簧70被重新压缩后，第二电磁铁71停止工作，转动电机27且停止工作，完成对书12的存放。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种图书馆自动存书机械手，包括移动小车，其特征在于：所述移动小车内设有开口向上的推动腔，所述推动腔内存放有多本书，所述推动腔内设有用于夹紧所述书的储存机构，所述移动小车下端面固定有四根支撑柱，所述支撑柱下端转动连接有滚轴且所述滚轴上固定有滚轮，左后侧的所述支撑柱内设有与所述滚轴动力连接的滚动电机，所述移动小车上侧设有用于夹紧转移所述书的夹紧机构，所述夹紧机构后侧设有可控制所述夹紧机构前后运动的推动机构，所述推动机构包括升降板，所述升降板上端内设有贯穿所述升降板前后端面的贯通腔，所述贯通腔内滑动连接有前后端贯穿所述贯通腔前后端壁的移动杆，所述贯通腔上端壁内设有开口向下的复位腔，所述复位腔内滑动连接有下端与所述移动杆接触的从动杆，所述复位腔内还设有连接所述从动杆与所述复位腔前端壁的连接弹簧，所述移动杆上端面固定有后端与所述从动杆下端接触的推动块，所述移动杆内设有开口向下且左右端壁连通外界空间的旋转腔，所述贯通腔下端壁内设有开口向上的限制腔且所述限制腔有部分位于所述旋转腔内，所述旋转腔前端壁内设有旋转电机，所述旋转电机后端动力连接有后端贯穿所述限制腔前后端壁且与所述旋转腔后端壁转动连接的旋转轴，所述限制腔内设有与所述旋转轴螺纹连接的限制块，所述限制腔下端壁内设有两个开口向上的升降槽，所述升降槽内设有限制杆以及支撑所述限制杆的复位弹簧，所述升降槽下端壁固定有可与所述限制杆相斥相吸的第一电磁铁，所述移动杆前端还固定有从动板，所述推动腔后端壁内还设有可带动所述推动机构左右上下移动的升降机构。

2.根据权利要求 1 所述的一种图书馆自动存书机械手，其特征在于：所述储存机构包括开口向上的从动槽，所述推动腔内滑动连接有下端位于所述从动槽内的推动板，所述推动腔内还设有连接所述推动腔左端壁与所述推动板的推动弹簧，所述推动板下端还固定有绳索。

3.根据权利要求 1 所述的一种图书馆自动存书机械手，其特征在于：所述夹紧机构包括两根贯穿所述升降板前后端面的支撑板，所述支撑板后端固定有限位板且所述限位板与所述升降板之间通过伸缩弹簧固定连接，两块所述支撑板之间设有固定块，所述固定块左右端面均固定有一端与所述支撑板转动连接的转动块，所述固定块内设有开口向下的夹紧腔，所述夹紧腔上端壁内设有两个开口向下的压缩腔，所述夹紧腔右端壁内设有转动电机，左侧所述转动块内设有传动腔，所述转动电机左端动力连接有左端贯穿所述夹紧腔左端壁与所述传动腔右端壁且位于所述传动腔内的驱动轴，位于所述夹紧腔内的所述驱动轴上滑动连接有上端位于所述压缩腔内且下端位于外界空间内的夹紧板，两块所述夹紧板之间设有两块与所述驱动轴螺纹连接的移动板，所述压缩腔内设有连接所述夹紧板与所述压缩腔端壁的压缩弹簧，所述驱动轴左端内设有两个连通管所述传动腔的限位腔，所述限位腔内设有第二电磁铁，所述传动腔下端壁内设有开口向上的顶出槽，所述顶出槽内设有限位块以及支撑所述限位块的顶出弹簧，所述限位块下端固定有下端贯穿所述顶出槽下端壁、所述夹紧腔左端壁以及左侧的所述夹紧板与所述移动板且与右侧的所述移动板固定连接的弹性绳，所述固定块下端面还固定有可分辨图书信息的两个监控器。

4.根据权利要求 2 所述的一种图书馆自动存书机械手，其特征在于：所述升降机构包括上端壁连通外界空间的平移腔，所述平移腔内滑动连接有平移板以及连接所述平移板与所述平移腔左端壁的拉伸弹簧，所述绳索右端贯穿所述从动槽右端壁与所述平移腔左端壁且与所述平移板固定连接，所述平移板上端固定有平移腔，所述升降板下端贯穿所述平移腔上端壁且位于所述平移腔内，所述支撑块内设有可带动所述升降板升降的电动导轨。

5.根据权利要求 3 所述的一种图书馆自动存书机械手，其特征在于：所述固定块为正方体，所述弹性绳的弹力大于所述顶出弹簧的弹力，所述移动板前后两端分别与所述夹紧腔前后端壁接触，所述驱动轴上设有两端螺旋方向相反的螺纹。

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