CN111762484B - 一种全自动图书加磁和分类还书柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动图书加磁和分类还书柜，包括还书口、图书导流装置、分类机构、存书箱和控制系统；所述还书口内设置有条码识别器和充磁器；所述图书导流装置的一端连接所述还书口、另一端连接所述分类机构；所述分类机构包括设置在所述柜体内的升降装置，所述升降装置上设置有滑动平台，所述滑动平台上设有分拣单元；所述分类机构将所述图书导流装置上的图书引入所述分拣单元上，并根据图书的信息通过所述控制系统控制所述分类机构移动，将识别后的图书运至相对应的所述存书箱内；本还书柜能够自动完成需要归还图书的扫描、加磁、分类、输送和存放的工作，使得还书柜更加无人化和智能化，输送和投递效率高、准确性好。

Description

一种全自动图书加磁和分类还书柜

技术领域

本发明涉及到还书柜技术领域，具体涉及到一种全自动图书加磁和分类还书柜。

背景技术

目前，我们通常会从图书馆来借阅图书，在借阅的过程中我们需要在借阅周期结束前归还图书，由于图书馆里的图书储存量较大，图书归还后还需要大量的工作进行整理归还的图书。

在图书馆传统工作模式下，图书管理员需要对归还的图书一个个在加磁机上加磁处理，然后再进行图书所在楼层，书类别的整理、分类，而这些工作无技术含量，耗时长，然而，现有的关于此方向的专利往往因功能单一或因装置体量大，无法在图书馆中应用开来。

如中国发明专利(公布号：CN108122350A)在2018年公开了一种图书自助借阅、归还方法及系统。但该发明功能单一，只有简单的归还书籍存放，并且还书者需要进行多个手动操作，没有实现自动化的还书、加磁和归类，一方面对于归还书籍为防止下一个还书者盗取已放置在还书柜里但未被管理员取走的书籍，导致一个储书箱隔只能放置一本书，造成书柜空间的浪费。

又如中国发明专利(公布号：CN110910564A)在2020年公开了一种可自助还书、分拣和消毒的一体化图书处理装置，该装置虽可自动的完成还书、分拣和消毒工作，但其体积较大，未能利用高层的空间资源，导致整个装置占地较宽，且成本较高，未能在图书馆中广泛应用开来。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种全自动图书加磁和分类还书柜。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种全自动图书加磁和分类还书柜，包括设置在柜体上的还书口，以及设置在柜体内的图书导流装置、分类机构、存书箱和控制系统；所述还书口内设置有条码识别器和充磁器，所述条码识别器识别图书的信息并传输至所述控制系统，所述充磁器对图书进行充磁；所述图书导流装置的一端连接所述还书口、另一端连接所述分类机构；所述分类机构包括设置在所述柜体内的升降装置，所述升降装置上设置有滑动平台，所述滑动平台上设有分拣单元，所述滑动平台和所述分拣单元在所述存书箱之间移动；所述分类机构将所述图书导流装置上的图书引入所述分拣单元上，并根据图书的信息通过所述控制系统控制所述滑动平台升降、及所述分拣单元平移和旋转，将识别后的图书运至相对应的所述存书箱内。

本全自动图书加磁和分类还书柜通过上述部件的设置能够自动完成需要归还图书的扫描、加磁、分类、输送和存放的工作，整个还书柜结构简单、利用了较小的空间完成分拣工作，避免了人工分拣的费时费力，节约了人力和成本，而且还使得还书柜更加无人化和智能化。

所述图书导流装置能够将所述还书口进入的图书理顺并引导至分类机构；所述分类机构能够上下升降，一方面便于与所述图书导流装置平行对接，另一方面能够将图书输送至任意层，所述分类机构还能够将图书输送至与归还图书相对应的存书箱旁边、并将图书投递进入存书箱内；所述存书箱为还书柜内的主要存储空间，所述存书箱设置在所述还书柜的何处，所述分类机构延伸至何处；所述控制系统分别与所述图书导流装置、分类机构、存书箱通信连接或电连接，以接收信息和发送指令，控制这些运动结构将图书归还至正确的地方；所述控制系统具备控制器，含有工业控制芯片、及相应的流程程序。

进一步的，所述图书导流装置为两侧设有导流挡板的上斜式传送带，所述导流挡板为喇叭口状设置，所述传送带的底端平台与所述还书口交接，所述传送带的顶端平台与移动至此处的所述分拣单元交接、并处于同一水平面；在所述控制系统的控制下将识别和加磁后的图书从所述底端平台输送至顶端平台，并将图书位置信息反馈至所述控制系统。

采用喇叭口状的导流挡板能够调整在传送带上的图书的姿态，将图书理顺，减少图书歪斜，同时所述导流挡板还能够防止图书在输送过程中从两侧滑落；

所述传送带也可以使用其他具有类似功能的传输装置代替，其长度不会太长，只需要能够接收图书、理顺图书和送出图书即可，所述顶部平台的设置便于与所述滑动平台上的分拣单元对接，保证图书顺利交接；可以通过在所述传送带上设置位置传感器、物体传感器等部件实现图书位置的确定。

进一步的，所述条码识别器识别图书的条形码或二维码，以获取图书的订单信息、需存放的位置信息并传输至所述控制系统；所述充磁器对经过所述还书口的图书进行加磁并将相应的信息反馈至所述控制系统。

进一步的，所述升降装置包括设置在所述存书箱外围的四根两两对应设置的竖直杆，所述竖直杆上分别设有第一齿轮齿条组件、滑块和第一步进电机；所述第一齿轮齿条组件包括设置在所述竖直杆上的第一齿条、与所述第一齿条相啮合的第一齿轮，所述第一齿轮的一端安装在滑块上，所述第一步进电机驱动所述第一齿轮齿条组件以使所述滑块沿所述竖直杆升降运动；所述滑块上安装所述滑动平台。

通过所述第一齿轮齿条组件的相对运动，能够实现所述滑动平台的整体升降；第一步进电机配备的伺服系统也会与所述控制系统连接，能够根据所述控制系统发出的指令进行升降并到达指定位置；

所述升降装置也可以为具有类似功能的升降杆、提升链条、滑轨滑块等移动部件，其目的是在有限空间内实现所述滑动平台的升降。

进一步的，所述滑动平台的两侧分别对应的设有第二齿条，所述分拣单元的四角处分别连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条相匹配并啮合连接；所述第二齿条远离所述图书导流装置的一侧连接有第二步进电机，所述第二步进电机与所述控制系统电连接。

通过所述第二齿轮与所述第二齿条的配合运动，能够实现所述分拣单元的水平移动，在所述控制系统的指令下，所述分拣单元能够水平的移动至每个相应的存书箱处。

进一步的，所述分拣单元上阵列有若干圆孔，所述圆孔内设置有滑轮装置，所述滑轮装置与所述分拣单元内的伺服电机连接；所述滑轮装置包括安装部，所述安装部上可转动的连接有转轴，所述转轴的上方设有开口并连接有滑轮；所述安装部安装在所述圆孔内，所述滑轮朝上以支撑图书，所述转轴与所述滑轮分别与所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述控制系统电连接。

通过在所述分拣单元上设置所述滑轮装置，不仅能够支撑图书，还能够对支撑的图书进行转向，私服电机能够独立控制转轴旋转，使多个所述滑轮同时转向(水平的)，也就是将图书转个90度，使图书能够与存书箱相对应；上面的滑轮可以旋转(自转)，从而水平的将图书向某一方向(存书箱的方向)平移，使上面的图书掉落至存书箱内。

进一步的，所述分拣单元的四周分别设有可伸缩的竖直挡板，所述控制系统连接并控制所述竖直挡板的升降。所述竖直挡板的设置能够避免图书在分拣单元上因为滑动而掉落，当接收图书或投递图书时，所述竖直挡板又能够自动下降。

也就是说，在所述分拣单元的四周开设有四个滑槽，滑槽内设置有所述竖直挡板，在电机的驱动下所述竖直挡板能够在滑槽内上下移动，以达到升降的目的。

进一步的，所述存书箱为多层设置，每层等间距的设有若干所述存书箱，同一高度内的所述存书箱对称的设置在所述分类机构的两侧；每个所述存书箱上分别设置一个箱门和投料口，所述投料口倾斜设置并分别与所述分类机构对接；所述箱门对应所述柜体的侧壁设置，每个所述箱门上分别设有电子锁，所述电子锁接收所述控制系统的指令进行解锁；所述存书箱为倾斜结构设置，靠近所述箱门一侧的高度高于远离所述箱门一侧的高度。

多层、多列的设置也能够在所述还书柜内设置大量平行对称的存书箱，两侧对称的设置，便于所述分拣单元的投递，避免弧形、弯折道路的设置，增加移动的难度；

电子锁的设置能够确保存放的图书的安全，也能够通过控制系统的指令进行启闭，方便管理员管路书籍；将存书箱倾斜的设置，能够使图书堆放重心远离所述箱门，避免所述箱门打开时图书失重掉落。

进一步的，所述存书箱内设置有图书堆积监控装置，所述图书堆积监控装置连接后台系统并将采集的信息反馈至图书管理员端。

所述图书堆积监控装置可以为视频监控、位置传感器、重量传感器等部件，若存书箱内书堆最高点超出了预设的水平高度影响接下来的书籍归还，则启动报警单元，提醒图书管理员通过打开箱门取走堆放图书。

本还书柜的工作原理如下，还书时：用户将图书通过还书口放置在所述图书导流装置的底端平台上，此时所述图书导流装置的传送带处于停止状态，设置在还书口内的条码扫描器对图书进行扫描，获取图书位置信息及订单信息，并将信息反馈至控制系统，设置在还书口内的充磁器对图书进行加磁，在加磁完成后将信息反馈至控制系统，控制系统控制图书导流装置启动所述传送带，将图书运输至传送带顶端平台，在到达顶端平台后，控制传送带停止，同时控制所述分类机构中的分拣单元与传送带对接，在分拣单元到达指定位置后，控制传送带与分拣单元进行同向转动，在将书籍引入分类机构上的分拣单元时停止转动，此时分拣单元四周的挡板升起，基于该图书的位置信息，升降装置上设置的第一步进电机开始工作，通过齿轮齿条将滑动平台升降至指定高度，设置所述第二步进电机控制分拣单元水平移动至指定坐标，随后控制器控制分拣单元上的挡板收回，通过分拣单元内设置的伺服电机控制多个设置在分拣单元上的滑轮装置的转动方向使其与存书箱在一条直线上，随后滑轮装置上的滑轮进行转动将分拣装置上的图书投至对应的存书箱内，一本图书的分类流程结束，在收到控制系统的指令后回到原始坐标将第二本图书引入分类机构进行相同的流程；

图书管理员取书时：存书箱内设置的书籍堆积监控装置连接后台系统将采集的摄像数据反馈至图书管理员端，若箱内书堆最高点超出了预设的水平高度，启动报警单元，提醒图书管理员通过打开箱门取走堆放书籍，管理员收到系统反馈的信息，在终端控制书柜打开相应存书箱上的电子锁，管理员将图书拿走，关上箱门即可。

进一步的，所述控制系统连接图书信息管理系统，所述控制系统的控制流程如下：通过所述条码识别器获取图书需存放的位置信息，产生分拣信号；所述控制系统根据所述分拣信号控制所述图书导流装置将识别后的图书从传送带底端平台运输至传送带顶端平台，所述控制系统在收到图书运输到传送带顶端处反馈的信息后，控制所述分类机构中分拣单元移动至所述图书导流装置的顶端平台处与其对接，同时控制所述分拣单元与所述图书导流装置同向转动引入图书，随后所述分拣单元上的竖直挡板在收到所述控制系统的指令后上升；所述控制系统通过获取的分拣信息下达配送命令至所述分类机构，通过所述升降装置与所述滑动平台完成对图书的上下、水平位移，在将图书移动至对应的所述存书箱处时，将位置信息反馈至所述控制系统，所述控制系统控制所述竖直挡板下降，并控制所述分拣单元上的滑轮装置向所述存书箱位置旋转，将图书运输进对应所述存书箱内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本全自动图书加磁和分类还书柜能够自动完成需要归还图书的扫描、加磁、分类、输送和存放的工作，使得还书柜更加无人化和智能化，输送和投递效率高、准确性好；整个还书柜结构简单、利用了较小的空间完成分拣工作，避免了人工分拣的费时费力，节约了人力和成本；2、通过设置升降装置充分的利用了纵向空间资源，使整个装置占地较小，同时利用单个分拣单元通过滑动的方式进行移动代替常用的传送带降低了成本，易于实现；3、通过设置多层对称且设有电子锁的存书箱对分拣后的书籍进行储存，同时设有监控装置提醒图书管理员进行取书，方便了管理员对书柜内图书进行拿取；4、通过导流挡板、竖直挡板的运用，能够理顺图书，保护图书在运输过程中不会掉落。

附图说明

图1为本发明一种全自动图书加磁和分类还书柜的整体剖视结构示意图；

图2为本发明一种全自动图书加磁和分类还书柜的内部结构示意图；

图3为本发明一种全自动图书加磁和分类还书柜的侧视结构示意图；

图4为本发明一种全自动图书加磁和分类还书柜的升降装置结构示意图；

图5为本发明一种全自动图书加磁和分类还书柜的滑动平台与分拣单元局部结构示意图；

图6为本发明一种全自动图书加磁和分类还书柜的滑轮装置的结构示意图；

图中：1、柜体；2、还书口；3、图书导流装置；301、传送带；302、导流挡板；4、分类机构；401、升降装置；4011、竖直杆；4012、第一齿条；4013、第一齿轮；4014、滑块；4015、第一步进电机；402、滑动平台；4021、第二齿条；403、分拣单元；4031、第二齿轮；4032、圆孔；4033、竖直挡板；5、存书箱；501、投料口；6、滑轮装置；601、安装部；602、转轴；603、滑轮。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1～图5所示，一种全自动图书加磁和分类还书柜，包括设置在柜体1上的还书口2，以及设置在柜体1内的图书导流装置3、分类机构4、存书箱5和控制系统；所述还书口2内设置有条码识别器和充磁器，所述条码识别器识别图书的信息并传输至所述控制系统，所述充磁器对图书进行充磁；所述图书导流装置3的一端连接所述还书口2、另一端连接所述分类机构4；所述分类机构4包括设置在所述柜体1内的升降装置401，所述升降装置401上设置有滑动平台402，所述滑动平台402上设有分拣单元403，所述滑动平台402和所述分拣单元403在所述存书箱5之间移动；所述分类机构4将所述图书导流装置3上的图书引入所述分拣单元403上，并根据图书的位置信息通过所述控制系统控制所述滑动平台402升降及所述分拣单元403移动和旋转，将识别后的图书运至相对应的所述存书箱5内。

本全自动图书加磁和分类还书柜通过上述部件的设置能够自动完成需要归还图书的扫描、加磁、分类、输送和存放的工作，整个还书柜结构简单、利用了较小的空间完成分拣工作，避免了人工分拣的费时费力，节约了人力和成本，而且还使得还书柜更加无人化和智能化。

所述图书导流装置3能够将所述还书口2进入的图书理顺并引导至分类机构4；所述分类机构4能够上下升降，一方面便于与所述图书导流装置3平行对接，另一方面能够将图书输送至任意层，所述分类机构4还能够将图书输送至与归还图书相对应的存书箱5旁边、并将图书投递进入存书箱5内；所述存书箱5为还书柜内的主要存储空间，所述存书箱5设置在所述还书柜的何处，所述分类机构4也能够延伸至何处；所述控制系统分别与所述图书导流装置3、分类机构4、存书箱5通信连接或电连接，以接收信息和发送指令，控制这些运动结构将图书归还至正确的地方；所述控制系统具备控制器，含有工业控制芯片、及相应的流程程序，控制系统的控制器可以设置在柜体1内也可以设置在远程端。

进一步的，所述图书导流装置3为两侧设有导流挡板302的上斜式传送带301，所述导流挡板302为喇叭口状设置，所述传送带301的底端平台与所述还书口2交接，所述传送带301的顶端平台与移动至此处的所述分拣单元403交接、并处于同一水平面；在所述控制系统的控制下将识别和加磁后的图书从所述底端平台输送至顶端平台，并将图书位置信息反馈至所述控制系统。

采用喇叭口状的导流挡板302能够调整在传送带上的图书的姿态，将图书理顺，减少图书歪斜，同时所述导流挡板302还能够防止图书在输送过程中从两侧滑落；

进一步的，所述条码识别器识别图书的条形码或二维码，以获取图书的订单信息、需存放的位置信息并传输至所述控制系统；所述充磁器对经过所述还书口的图书进行加磁并将相应的信息反馈至所述控制系统。

进一步的，结合图2和图4所示，所述升降装置401包括设置在所述存书箱5外围的四根两两对应设置的竖直杆4011，所述竖直杆4011上分别设有第一齿轮齿条组件、滑块4014和第一步进电机4015；所述第一齿轮齿条组件包括设置在所述竖直杆4011上的第一齿条4012、与所述第一齿条4012相啮合的第一齿轮4013，所述第一齿轮4013的一端安装在滑块4014上，所述第一步进电机4015驱动所述第一齿轮齿条组件以使所述滑块4014沿所述竖直杆4011升降运动；所述滑块4014上安装所述滑动平台402。

通过所述第一齿轮齿条组件的相对运动，能够实现所述滑动平台402的整体升降；第一步进电机4015配备的伺服系统也会与所述控制系统连接，能够根据所述控制系统发出的指令进行升降并到达指定位置；

进一步的，结合图5所示，所述滑动平台402的两侧分别对应的设有第二齿条4021，所述分拣单元403的四角处分别连接有第二齿轮4031，所述第二齿轮4031与所述第二齿条4021相匹配并啮合连接；所述第二齿条4021远离所述图书导流装置3的一侧连接有第二步进电机，所述第二步进电机与所述控制系统电连接。

通过所述第二齿轮4031与所述第二齿条4021的配合运动，能够实现所述分拣单元403的水平移动，在所述控制系统的指令下，所述分拣单元403能够在所述滑动平台上水平的移动至每个相应的存书箱5处。

进一步的，所述分拣单元403上阵列有若干圆孔4032，所述圆孔4032内设置有滑轮装置6，所述滑轮装置6与所述分拣单元403内的伺服电机连接；如图6所示，所述滑轮装置6包括安装部601，所述安装部601上可转动的连接有转轴602，所述转轴602的上方设有开口并连接有滑轮603；所述安装部601安装在所述圆孔4032内，所述滑轮603朝上以支撑图书，所述转轴602与所述滑轮603分别与所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述控制系统电连接。

通过在所述分拣单元403上设置所述滑轮装置6，不仅能够支撑图书，还能够对支撑的图书进行转向，私服电机能够独立控制转轴旋转，使多个所述滑轮603同时转向(水平的)，也就是将图书转个90度，使图书能够与存书箱相对应；上面的滑轮603可以旋转(自转)，从而水平的将图书向某一个存书箱5的方向平移，使器上面的图书掉落至存书箱5内。

进一步的，所述分拣单元403的四周分别设有可伸缩的竖直挡板4033，所述控制系统连接并控制所述竖直挡板4033的升降。所述竖直挡板4033的设置能够避免图书在分拣单元403上因为滑动而掉落，当接收图书或投递图书时，所述竖直挡板4033又能够自动下降。

也就是说，在所述分拣单元403的四周开设有四个滑槽，滑槽内设置有所述竖直挡板4033，在电机的驱动下所述竖直挡板4033能够在滑槽内上下移动，以达到升降的目的。

进一步的，所述存书箱5为多层设置，每层等间距的设有若干所述存书箱，同一高度内的所述存书箱5对称的设置在所述分类机构4的两侧；每个所述存书箱5上分别设置一个箱门(图中未示出)和投料口501，所述投料口501倾斜设置并分别与所述分类机构4对接；所述箱门对应所述柜体1的侧壁设置，每个所述箱门上分别设有电子锁，所述电子锁接收所述控制系统的指令进行解锁；所述存书箱5为倾斜结构设置，靠近所述箱门一侧的高度高于远离所述箱门一侧的高度。

多层、多列的设置也能够在所述还书柜内设置大量平行对称的存书箱5，两侧对称的设置，便于所述分拣单元403的投递，避免弧形、弯折道路的设置，增加移动的难度；

电子锁的设置能够确保存放的图书的安全，也能够通过控制系统的指令进行启闭，方便管理员管路书籍；将存书箱倾斜的设置，能够使图书堆放重心远离所述箱门，避免所述箱门打开时图书失重掉落。

进一步的，所述存书箱5内设置有图书堆积监控装置，所述图书堆积监控装置连接后台系统并将采集的信息反馈至图书管理员端。

所述图书堆积监控装置为视频监控，若存书箱5内书堆最高点超出了预设的水平高度影响接下来的书籍归还，则启动报警单元，提醒图书管理员通过打开箱门取走堆放图书。

实施例二：

本实施例提供了实施例一中的一种全自动图书加磁和分类还书柜的工作方式，具体如下：

还书时：用户将图书通过还书口2放置在所述图书导流装置3的底端平台上，此时所述图书导流装置3的传送带301处于停止状态，设置在还书口2内的条码扫描器对图书进行扫描，获取图书位置信息及订单信息，并将信息反馈至控制系统，设置在还书口2内的充磁器对图书进行加磁，在加磁完成后将信息反馈至控制系统，控制系统控制图书导流装置3启动所述传送带301，将图书运输至传送带301的顶端平台，在到达顶端平台后，控制传送带301停止，同时控制所述分类机构4中的分拣单元403与传送带301对接，在分拣单元403到达指定位置后，控制传送带301与分拣单元403进行同向转动，在将书籍引入分类机构4上的分拣单元403时停止转动，此时分拣单元403四周的竖直挡板4033升起，基于该图书的位置信息，升降装置401上设置的第一步进电机4015开始工作，通过齿轮齿条将滑动平台402升降至指定高度，设置所述第二步进电机控制所述分拣单元403沿所述滑动平台402水平移动至指定坐标，随后控制器控制分拣单元403上的竖直挡板4033收回，通过分拣单元403内设置的伺服电机控制多个设置在分拣单元403上的滑轮装置6的转动方向使其与存书箱5在一条直线上，随后滑轮装置6上的滑轮603进行转动将分拣单元403上的图书投至对应的存书箱5内，一本图书的分类流程即结束；在收到控制系统的指令后所述分类机构4回到原始坐标，并将第二本图书引入所述分类机构4进行相同的流程；

图书管理员取书时：存书箱5内设置的书籍堆积监控装置连接后台系统将采集的摄像数据反馈至图书管理员端，若箱内书堆最高点超出了预设的水平高度，启动报警单元，提醒图书管理员通过打开箱门取走堆放书籍，管理员收到系统反馈的信息，在终端控制还书柜打开相应存书箱5上的电子锁，管理员将图书拿走，关上箱门即可。

整个工作方式简单、快捷、省时省力，还书柜的无人化和智能化程度好，输送和投递效率高、准确性较好。

实施例三：

本实施例与实施例一的不同之处在于，提供了另一种布置结构的图书导流装置和升降装置。

所述图书导流装置3的传送带向下倾斜设置，当图书落在所述传送带上时，在图书的自重的作用下，图书会向下移动；这样设置能够利用自重减少驱动所述传送带的动力输出，节约了能源。

同时，所述升降装置401设置为竖直滑轨和滑块，通过伺服电机控制所述滑块沿所述竖直滑轨上下移动，从而实现所述滑动平台的升降。

实施例四：

本实施例提供了实施例一中的控制系统的一种控制流程，具体如下：

通过所述条码识别器获取图书需存放的位置信息，产生分拣信号；所述控制系统根据所述分拣信号控制所述图书导流装置3将识别后的图书从传送带底端平台运输至传送带顶端平台，所述控制系统在收到图书运输到传送带顶端处反馈的信息后，控制所述分类机构4中分拣单元403移动至所述图书导流装置3的顶端平台处与其对接，同时控制所述分拣单元403与所述图书导流装置3同向转动引入图书，随后所述分拣单元上的竖直挡板4033在收到所述控制系统的指令后上升；所述控制系统通过获取的分拣信息下达配送命令至所述分类机构4，通过所述升降装置401与所述滑动平台402完成对图书的上下、水平位移，在将图书移动至对应的所述存书箱5处时，将位置信息反馈至所述控制系统，所述控制系统控制所述竖直挡板4033下降，并控制所述分拣单元403上的滑轮装置6向所述存书箱5位置旋转，将图书运输进对应所述存书箱5内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种全自动图书加磁和分类还书柜，其特征在于，包括设置在柜体上的还书口，以及设置在柜体内的图书导流装置、分类机构、存书箱和控制系统；所述还书口内设置有条码识别器和充磁器，所述条码识别器识别图书的信息并传输至所述控制系统，所述充磁器对图书进行充磁；所述图书导流装置的一端连接所述还书口、另一端连接所述分类机构；所述分类机构包括设置在所述柜体内的升降装置，所述升降装置上设置有滑动平台，所述滑动平台的两侧设置所述存书箱，所述滑动平台上设有分拣单元，所述滑动平台和所述分拣单元在所述存书箱之间移动，所述分拣单元在所述滑动平台上水平滑动；所述分类机构将所述图书导流装置上的图书引入所述分拣单元上，并根据图书的信息通过所述控制系统控制所述滑动平台升降、及所述分拣单元移动和旋转，将识别后的图书运至相对应的所述存书箱内；所述分拣单元上阵列有若干圆孔，所述圆孔内设置有滑轮装置，所述滑轮装置与所述分拣单元内的伺服电机连接；所述滑轮装置包括安装部，所述安装部上可转动的连接有转轴，所述转轴的上方设有开口并连接有滑轮；所述安装部安装在所述圆孔内，所述滑轮朝上以支撑图书，所述转轴与所述滑轮分别与所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述控制系统电连接；所述升降装置包括设置在所述存书箱外围的四根两两对应设置的竖直杆，所述竖直杆上分别设有第一齿轮齿条组件、滑块和第一步进电机；所述第一齿轮齿条组件包括设置在所述竖直杆上的第一齿条、与所述第一齿条相啮合的第一齿轮，所述第一齿轮的一端安装在滑块上，所述第一步进电机驱动所述第一齿轮齿条组件以使所述滑块沿所述竖直杆升降运动；所述滑块上安装所述滑动平台；所述滑动平台的两侧分别对应的设有第二齿条，所述分拣单元的四角处分别连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条相匹配并啮合连接；所述第二齿条远离所述图书导流装置的一侧连接有第二步进电机，所述第二步进电机与所述控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的全自动图书加磁和分类还书柜，其特征在于，所述图书导流装置为两侧设有导流挡板的上斜式传送带，所述导流挡板为喇叭口状设置，所述传送带的底端平台与所述还书口交接，所述传送带的顶端平台与移动至此处的所述分拣单元交接、并处于同一水平面；在所述控制系统的控制下将识别和加磁后的图书从所述底端平台输送至顶端平台，并将图书位置信息反馈至所述控制系统。

3.根据权利要求1所述的全自动图书加磁和分类还书柜，其特征在于，所述条码识别器识别图书的条形码或二维码，以获取图书的订单信息、需存放的位置信息并传输至所述控制系统；所述充磁器对经过所述还书口的图书进行加磁并将相应的信息反馈至所述控制系统。

4.根据权利要求1所述的全自动图书加磁和分类还书柜，其特征在于，所述分拣单元的四周分别设有可伸缩的竖直挡板，所述控制系统连接并控制所述竖直挡板的升降。

5.根据权利要求1所述的全自动图书加磁和分类还书柜，其特征在于，所述存书箱为多层设置，每层等间距的设有若干所述存书箱，同一高度内的所述存书箱对称的设置在所述分类机构的两侧；每个所述存书箱上分别设置一个箱门和投料口，所述投料口倾斜设置并分别与所述分类机构对接；所述箱门对应所述柜体的侧壁设置，每个所述箱门上分别设有电子锁，所述电子锁接收所述控制系统的指令进行解锁；所述存书箱为倾斜结构设置，靠近所述箱门一侧的高度高于远离所述箱门一侧的高度。

6.根据权利要求1所述的全自动图书加磁和分类还书柜，其特征在于，所述存书箱内设置有图书堆积监控装置，所述图书堆积监控装置连接后台系统并将采集的信息反馈至图书管理员端。

7.根据权利要求2所述的全自动图书加磁和分类还书柜，其特征在于，所述控制系统连接图书信息管理系统，所述控制系统的控制流程如下：通过所述条码识别器获取图书需存放的位置信息，产生分拣信号；所述控制系统根据所述分拣信号控制所述图书导流装置将识别后的图书从传送带底端平台运输至传送带顶端平台，所述控制系统在收到图书运输到传送带顶端处反馈的信息后，控制所述分类机构中分拣单元移动至所述图书导流装置的顶端平台处与其对接，同时控制所述分拣单元与所述图书导流装置同向转动引入图书，随后所述分拣单元上的竖直挡板在收到所述控制系统的指令后上升；所述控制系统通过获取的分拣信息下达配送命令至所述分类机构，通过所述升降装置与所述滑动平台完成对图书的上下、水平位移，在将图书移动至对应的所述存书箱处时，将位置信息反馈至所述控制系统，所述控制系统控制所述竖直挡板下降，并控制所述分拣单元上的滑轮装置向所述存书箱位置旋转，将图书运输进对应所述存书箱内。

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