CN111942710B - 一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备及其控制方法,属于图书管理设备领域。本发明的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,包括临时存书装置和换向转送装置,换向转送装置设于临时存书装置的一侧。本发明利用临时存书装置使归还书籍能够逐本依次叠加暂时存放,在设备空闲时将书籍逐本转送出去,大幅缩短了书籍归还的等待时间,提高了书籍归还效率;利用换向转送装置配合临时存书装置能够将书籍90°换向转送,换向过程和换向动作稳定可靠,方便了书籍传送装置和书籍抓取机械手等设备的空间布置,有利于提高智能图书管理设备的空间利用率;并且,该集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,结构设计简单紧凑,传动动作稳定可靠。

Description

一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种图书管理装置及其控制方法,更具体地说,涉及一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备及其控制方法。
背景技术
近年来,随着图书行业的快速发展,书籍、文献的种类也越来越多,为了便于书籍的查阅,现有书籍大多存放于书架上,因此书架也成为图书馆等地方的必须设备。随着技术的发展,传统图书管理系统因设备老旧、管理混乱而势必遭到淘汰,取而代之的是各类智能图书管理装置和系统。
目前,已经出现了许多智能图书管理设备和管理系统,读者通常仅需在智能交互终端浏览和查询所需要的书籍,选择所要借读的书籍后,智能图书管理设备即可自动将书籍从书架上取下,并输送至取书点;还书过程也仅需将待还书籍放在指定位置,由输送设备将书籍归还至图书架的对应位置上。智能图书管理设备已经大大提高了书籍的借还效率,方便了读者的借书和还书,也极大地帮助了图书馆对大量书籍的智能化管理。
在实际使用过程中发现,很多读者在借书时往往一次借取多本书,在还书时也往往一次归还多本书,而现有智能图书管理设备的设计通常是书籍逐本归还,由机械手将书籍送入对应的书架上,这就增加了读者还书的等待时间,降低了还书效率;而通过延长书籍输送装置来暂存待还书籍的方式又增加了设备的空间占用,不利于空间利用。另外,为了便于书籍设备的布置,书籍在输送过程中经常需要换向输送,以满足书籍抓取机械手的布置需要。
基于此,有必要设计一种书籍临时存储装置和换向输送装置,来快速接收读者的还书,并能够稳定配合取书机械手来进行还书操作,以提高图书的归还效率。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有智能图书管理设备存在书籍归还效率低、设备空间布局灵活性差等不足,提供一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备及其控制方法,采用本发明的技术方案,利用临时存书装置使归还书籍能够逐本依次叠加暂时存放,在设备空闲时将书籍逐本转送出去,大幅缩短了书籍归还的等待时间,提高了书籍归还效率;利用换向转送装置配合临时存书装置能够将书籍90°换向转送,换向过程和换向动作稳定可靠,方便了书籍传送装置和书籍抓取机械手等设备的空间布置,有利于提高智能图书管理设备的空间利用率;并且,该集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,结构设计简单紧凑,传动动作稳定可靠。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,包括临时存书装置和换向转送装置,所述的换向转送装置设于临时存书装置的一侧,其中,
所述的临时存书装置包括平台底板、旋转驱动机构、存书箱体、升降驱动机构、储书托板和书籍夹取输送机构,所述的存书箱体的底部通过旋转驱动机构安装于平台底板上,所述的存书箱体的一侧和顶部敞口,所述的储书托板通过升降驱动机构安装于存书箱体的底部,且储书托板在存书箱体内升降移动形成临时储书空间;所述的书籍夹取输送机构安装于存书箱体的顶部,包括夹取导杆、夹书侧板、侧夹书输送带、夹书驱动机构和夹书输送驱动机构,所述的夹取导杆横跨于存书箱体的左右侧壁之间,所述的夹取导杆上滑动安装有两组相对设置的夹书侧板,每组所述的夹书侧板的内侧分别设有一组侧夹书输送带,两组侧夹书输送带平行相对设置,且两组侧夹书输送带的输送方向朝向存书箱体敞口的一侧,所述的夹书驱动机构分别与两组夹书侧板传动连接,用于带动两组夹书侧板在夹取导杆上相对滑动,所述的夹书输送驱动机构分别与两侧的两组侧夹书输送带的主动轮传动连接,用于驱动两组侧夹书输送带对书籍两侧夹持后同步同向输送;所述的储书托板位于两组侧夹书输送带的下方,由升降驱动机构带动储书托板上的书籍逐本上升至两组侧夹书输送带之间,并由两组侧夹书输送带夹持后进行转送;
所述的换向转送装置包括底座、水平横移驱动机构、升降框架、升降控制机构、横纵换向机构和纵向输送机构,所述的底座固定于平台底板上,所述的升降框架通过水平横移驱动机构安装于底座上,且水平横移驱动机构带动升降框架横移的方向与书籍夹取输送机构的书籍输送方向一致;所述的横纵换向机构通过升降控制机构安装于升降框架上,所述的横纵换向机构包括纵移滚轮组件、横移滚轮组件和横移滚轮升降机构,所述的横移滚轮组件通过横移滚轮升降机构安装于纵移滚轮组件的下方,所述的纵移滚轮组件上的纵移滚轮滚动方向与横移滚轮组件上的横移滚轮滚动方向相垂直,且横移滚轮组件上的横移滚轮能够在横移滚轮升降机构带动下上升至高出纵移滚轮的输送平面,所述的纵移滚轮或横移滚轮的滚动方向与书籍夹取输送机构的书籍输送方向一致;所述的纵向输送机构包括纵向摩擦输送带组件和纵向输送升降驱动机构,所述的纵向摩擦输送带组件通过纵向输送升降驱动机构安装于横纵换向机构的正上方,且纵向摩擦输送带组件的输送方向与书籍夹取输送机构的书籍输送方向相垂直。
更进一步地,所述的夹书输送驱动机构包括传动支撑杆、中间连接杆、输送驱动电机、同步传动机构和中间传动齿轮,两组所述的夹书侧板上的侧夹书输送带主动轮轮轴上各转动安装有一根传动支撑杆,两根传动支撑杆之间通过中间连接杆相铰接,且两根传动支撑杆与中间连接杆的铰接轴上均设有一个中间传动齿轮,两个中间传动齿轮的外径相同且相互啮合,每根所述的传动支撑杆上均设有一组同步传动机构,每组同步传动机构均传动连接对应传动支撑杆两端的中间传动齿轮和侧夹书输送带的主动轮,形成两组侧夹书输送带的同步联动传动机构,所述的输送驱动电机的输出轴与上述的同步联动传动机构传动连接。
更进一步地,所述的夹书驱动机构包括支撑杆、夹书驱动电机、夹书传动机构和夹书驱动丝杆,所述的支撑杆固定安装于夹取导杆中间,所述的夹书驱动丝杆平行于夹取导杆安装于存书箱体的左右侧壁之间,两组所述的夹书侧板分别与夹书驱动丝杆螺纹配合,且夹书驱动丝杆与两侧的夹书侧板螺纹配合旋向相反,所述的夹书驱动电机安装于支撑杆上,且夹书驱动电机的输出轴与夹书驱动丝杆之间通过夹书传动机构传动连接。
更进一步地,所述的升降驱动机构包括升降驱动电机、升降驱动丝杆、升降驱动导向杆、下滑动杆、剪叉式升降机构和上滑动杆,所述的剪叉式升降机构设于存书箱体底部与储书托板之间,包括由第一连杆和第二连杆中间铰接而成的X形杆组,所述的第一连杆的上端与储书托板相铰接,下端与滑动设于存书箱体底部的下滑动杆相铰接,所述的第二连杆的下端与存书箱体底部相铰接,上端与滑动设于储书托板上的上滑动杆相铰接;所述的升降驱动丝杆安装于存书箱体的底部,且升降驱动丝杆与下滑动杆螺纹配合,所述的升降驱动电机安装于存书箱体的底部,且升降驱动电机的输出端与升降驱动丝杆传动连接,升降驱动电机带动升降驱动丝杆旋转进而带动下滑动杆水平滑移,通过剪叉式升降机构带动储书托板升降运动。
更进一步地,所述的旋转驱动机构包括旋转驱动电机、旋转传动机构、推力轴承和旋转托盘,所述的旋转托盘的上部与存书箱体底部固定连接,旋转托盘的下方设有中心轴,中心轴转动设于平台底板上,所述的推力轴承设于中心轴与平台底板之间,所述的旋转驱动电机安装于平台底板上,且旋转驱动电机的输出端通过旋转传动机构与中心轴传动连接,由旋转驱动电机带动旋转托盘旋转运动。
更进一步地,所述的纵移滚轮组件包括纵移滚轮支撑框、纵移滚轮安装杆和纵移滚轮,所述的纵移滚轮支撑框为矩形框,所述的纵移滚轮安装杆平行间隔安装于纵移滚轮支撑框上,每根纵移滚轮安装杆上均间隔设有若干纵移滚轮;所述的横移滚轮组件包括横移滚轮支撑框、横移滚轮安装架和横移滚轮,所述的横移滚轮支撑框为矩形框,所述的横移滚轮安装架平行间隔安装于横移滚轮支撑框上,每根横移滚轮安装架上均间隔设有若干横移滚轮;所述的横移滚轮安装架与纵移滚轮安装杆平行错位设置。
更进一步地,所述的纵移滚轮支撑框通过升降控制机构安装于升降框架上,所述的升降控制机构包括升降控制电机、升降控制丝杆、升降控制导向杆和升降滑移座,所述的升降控制丝杆和升降控制导向杆分别竖向安装于升降框架上,所述的升降滑移座滑动安装于升降控制导向杆上,且升降滑移座与升降控制丝杆螺纹配合,所述的升降控制电机与升降驱动丝杆传动连接。
更进一步地,所述的横移滚轮支撑框通过横移滚轮升降机构安装于升降滑移座上,所述的横移滚轮升降机构包括横移滚轮升降滑动座、横移滚轮升降导向杆、横移滚轮升降驱动丝杆和横移滚轮升降驱动电机,所述的升降滑移座的下方竖向固定安装有横移滚轮升降导向杆,所述的横移滚轮升降驱动丝杆平行横移滚轮升降导向杆安装于升降滑移座上,所述的横移滚轮升降滑动座滑动安装于横移滚轮升降导向杆上,且横移滚轮升降滑动座与横移滚轮升降驱动丝杆螺纹配合,所述的横移滚轮升降驱动电机与横移滚轮升降驱动丝杆的一端传动连接,所述的横移滚轮支撑框固定安装于横移滚轮升降滑动座上。
更进一步地,所述的纵向摩擦输送带组件包括纵向输送支撑框、纵向输送摩擦带和纵向输送驱动电机,所述的纵向输送支撑框安装于纵向输送升降驱动机构上,所述的纵向输送摩擦带安装于纵向输送支撑框上,所述的纵向输送驱动电机通过传动机构与纵向输送摩擦带传动连接;所述的纵向输送升降驱动机构包括纵向输送升降滑移座、纵向输送升降导向杆、纵向输送升降驱动丝杆和纵向输送升降驱动电机,所述的纵向输送升降导向杆竖向固定于升降滑移座的上部,所述的纵向输送升降驱动丝杆平行纵向输送升降导向杆安装于升降滑移座上,所述的纵向输送升降滑移座滑动安装于纵向输送升降导向杆上,且纵向输送升降滑移座与纵向输送升降驱动丝杆螺纹配合,所述的纵向输送升降驱动电机与纵向输送升降驱动丝杆传动连接,所述的纵向输送支撑框固定安装于纵向输送升降滑移座上。
本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备控制方法,包含上述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,该集书籍临时存储和换向转送的过渡设备安装于书籍传送装置的90°转角处,具体控制方法包含以下步骤:
S1、在书籍传送装置前段中有书籍输送过来时,旋转驱动机构驱动存书箱体旋转,使存书箱体的敞口侧旋转至与书籍传送装置前段的输送方向一致;
S2、升降驱动机构根据输送过来的书籍厚度控制储书托板下降,使空置的储书托板或储书托板上已有书籍的上平面略低于书籍传送装置的输送平面高度,书籍传送装置前段将书籍输送至储书托板上后,升降驱动机构带动储书托板下降一个高度,以备下一本书籍的临时存放;
S3、在书籍传送装置后段发出书籍传送指令后,旋转驱动机构驱动存书箱体旋转,使存书箱体的敞口侧旋转至与换向转送装置相对;同时,水平横移驱动机构带动横纵换向机构和纵向输送机构向临时存书装置移动,横纵换向机构中与书籍夹取输送机构的书籍输送方向一致的纵移滚轮或横移滚轮外凸;
S4、升降驱动机构驱动储书托板向上移动,使储书托板上最上层的书籍位于两组侧夹书输送带之间,然后夹书驱动机构带动两侧的夹书侧板向内侧移动,使两组侧夹书输送带夹持住最上层书籍的侧边;夹书输送驱动机构工作,带动两组侧夹书输送带同步运动,将最上层书籍向横纵换向机构方向输送,将书籍转移至横纵换向机构上;
S5、横纵换向机构中的横移滚轮和纵移滚轮升降切换,使与书籍夹取输送机构的书籍输送方向相垂直的滚轮凸出,支撑在书籍的下方;同时纵向输送机构中的纵向输送升降驱动机构带动纵向摩擦输送带组件向下移动压在书籍上表面,纵向摩擦输送带组件工作将书籍向90°方向换向输送至书籍传送装置后段中,完成书籍的临时存储和90°换向转送。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备及其控制方法,其提供了一种设于书籍传送装置90°转角处的书籍临时存储和90°转送装置,其主要包括临时存书装置和换向转送装置两部分,利用临时存书装置使归还书籍能够逐本依次叠加暂时存放,在设备空闲时将书籍逐本转送出去,大幅缩短了书籍归还的等待时间,提高了书籍归还效率;利用换向转送装置配合临时存书装置能够将书籍90°换向转送,换向过程和换向动作稳定可靠,方便了书籍传送装置和书籍抓取机械手等设备的空间布置,有利于提高智能图书管理设备的空间利用率;并且,该集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,结构设计简单紧凑,传动动作稳定可靠;
(2)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其临时存书装置主要包括由升降驱动机构和储书托板组成的临时储书机构及由侧夹书输送带和夹书输送驱动机构组成的转送机构两部分,读者归还的书籍能够逐本依次叠加暂时存放在储书托板上,该临时存书装置结构紧凑,占用空间小,提高了智能图书管理设备的空间利用率;
(3)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其换向转送装置采用底部横纵换向机构实现两个书籍输送方向的导滑,采用顶部纵向摩擦输送带实现书籍的转向输送,结构设计简单紧凑,书籍转向方便灵活,输送稳定可靠;
(4)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其夹书输送驱动机构采用连杆机构配合传动齿轮和同步传动机构设计,使得两组侧夹书输送带能够相对运动的同时,实现了两组侧夹书输送带的机械同步传动,结构设计紧凑巧妙,传动动作稳定可靠,并且减少了驱动电机的使用,降低了系统的控制难度和装置的制作成本;
(5)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其夹书驱动机构采用丝杆传动机构,利用旋向相反的夹书驱动丝杆与两组夹书侧板传动配合,利用一组夹书驱动电机即可驱动两组夹书侧板同步夹持运动或张开运动,书籍夹持运动稳定性好,夹持精度控制高;
(6)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其临时存书装置的升降驱动机构采用剪叉式升降机构,结构简单紧凑,且升降行程大,在同样的空间情况下能够形成更大空间的临时储书空间;旋转驱动机构包括旋转驱动电机、旋转传动机构、推力轴承和旋转托盘,旋转驱动电机通过旋转传动机构带动旋转托盘旋转运动,利用推力轴承提供轴向承载能力,使得箱体部分旋转更加灵活稳定,承载能力更强;
(7)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其换向转送装置的纵移滚轮组件和横移滚轮组件采用错位安装的滚轮结构,纵移滚轮和横移滚轮伸缩切换配合稳定,相互之间不干涉,输送方向切换快速稳定;
(8)本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其升降控制机构、横移滚轮升降机构和纵向输送升降驱动机构均采用丝杆螺母传动机构,升降运动稳定性好,位置控制精度高。
附图说明
图1为本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备的一个角度结构示意图;
图2为本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备的另一角度结构示意图;
图3为本发明中的临时存书装置的正面结构示意图;
图4为本发明的临时存书装置中的存书箱体的一个角度立体结构示意图;
图5为本发明的临时存书装置中的存书箱体的另一角度立体结构示意图;
图6为本发明的临时存书装置中的升降驱动机构的结构示意图;
图7为本发明中的换向转送装置的结构示意图;
图8为本发明的换向转送装置中的横纵换向机构与纵向输送机构的装配结构示意图;
图9为本发明的换向转送装置中的纵向输送机构的结构示意图;
图10为本发明的换向转送装置中的横纵换向机构的结构示意图;
图11为本发明的换向转送装置中的横移滚轮组件及横移滚轮升降机构的结构示意图。
示意图中的标号说明:
100、临时存书装置;11、平台底板;11-1、万向脚轮;12、旋转驱动机构;12-1、旋转驱动电机;12-2、旋转传动机构;12-3、推力轴承;12-4、旋转托盘;13、存书箱体;14、升降驱动机构;14-1、升降驱动电机;14-2、升降驱动丝杆;14-3、升降驱动导向杆;14-4、下滑动杆;14-5、剪叉式升降机构;14-6、上滑动杆;15、储书托板;16、书籍夹取输送机构;16-1、夹取导杆;16-2、夹书侧板;16-3、侧夹书输送带;16-4、夹书驱动机构;16-4-1、支撑杆;16-4-2、夹书驱动电机;16-4-3、夹书传动机构;16-4-4、夹书驱动丝杆;16-5、夹书输送驱动机构;16-5-1、传动支撑杆;16-5-2、中间连接杆;16-5-3、输送驱动电机;16-5-4、同步传动机构;16-5-5、中间传动齿轮;
200、换向转送装置;21、底座;22、水平横移驱动机构;22-1、横移驱动电机;22-2、横移驱动丝杆;22-3、横移导向杆;22-4、横移滑移座;23、升降框架;24、升降控制机构;24-1、升降控制电机;24-2、升降控制丝杆;24-3、升降控制导向杆;24-4、升降滑移座;25、横纵换向机构;25-1、纵移滚轮组件;25-1-1、纵移滚轮支撑框;25-1-2、纵移滚轮安装杆;25-1-3、纵移滚轮;25-2、横移滚轮组件;25-2-1、横移滚轮支撑框;25-2-2、横移滚轮安装架;25-2-3、横移滚轮;25-3、横移滚轮升降机构;25-3-1、横移滚轮升降滑动座;25-3-2、横移滚轮升降导向杆;25-3-3、横移滚轮升降驱动丝杆;25-3-4、横移滚轮升降驱动电机;26、纵向输送机构;26-1、纵向输送升降滑移座;26-2、纵向输送升降导向杆;26-3、纵向输送升降驱动丝杆;26-4、纵向输送升降驱动电机;26-5、纵向输送支撑框;26-6、纵向输送摩擦带;26-7、纵向输送驱动电机;26-8、第一传动机构;26-9、中间传动轴;26-10、第二传动机构。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。
[实施例]
结合图1至图3所示,本实施例的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,包括临时存书装置100和换向转送装置200两个组合部分,换向转送装置200设于临时存书装置100的一侧,临时存书装置100用于读者归还书籍的临时存放和转送,换向转送装置200用于书籍的90°换向输送。其中,
临时存书装置100包括平台底板11、旋转驱动机构12、存书箱体13、升降驱动机构14、储书托板15和书籍夹取输送机构16,存书箱体13的底部通过旋转驱动机构12安装于平台底板11上,旋转驱动机构2能够带动存书箱体13在平台底板11上旋转运动,存书箱体13整体呈正方体结构,存书箱体13的一侧和顶部敞口,储书托板15通过升降驱动机构14安装于存书箱体13的底部,且储书托板15在存书箱体13内升降移动形成临时储书空间,升降驱动机构14能够带动储书托板15升降运动,储书托板15的最低位置和最高位置即为临时储书空间;书籍夹取输送机构16安装于存书箱体13的顶部,包括夹取导杆16-1、夹书侧板16-2、侧夹书输送带16-3、夹书驱动机构16-4和夹书输送驱动机构16-5,夹取导杆16-1横跨于存书箱体13的左右侧壁之间,夹取导杆16-1优选平行地设有两根,夹取导杆16-1上滑动安装有两组相对设置的夹书侧板16-2,夹书侧板16-2能够在夹取导杆16-1上滑动,每组夹书侧板16-2的内侧分别设有一组侧夹书输送带16-3,两组侧夹书输送带16-3平行相对设置,且两组侧夹书输送带16-3的输送方向朝向存书箱体13敞口的一侧;侧夹书输送带16-3由主动带轮、从动带轮、以及设于主动带轮和从动带轮之间的同步带组成,同步带的外表面优选设有若干凸起或纹路,便于与书籍侧壁稳定接触来带动书籍移动;夹书驱动机构16-4分别与两组夹书侧板16-2传动连接,用于带动两组夹书侧板16-2在夹取导杆16-1上相对滑动,在书籍夹持过程中,夹书驱动机构16-4带动两组夹书侧板16-2向书籍方向移动,当两组侧夹书输送带16-3接触书籍侧壁并产生移动夹持作用力时停止夹持动作,该夹持作用力信号可由设于侧夹书输送带16-3内侧的压力传感器来提供,以保证书籍稳定夹持,并防止书籍过渡夹持;夹书输送驱动机构16-5分别与两侧的两组侧夹书输送带16-3的主动轮传动连接,用于驱动两组侧夹书输送带16-3对书籍两侧夹持后同步同向输送;储书托板15位于两组侧夹书输送带16-3的下方,由升降驱动机构14带动储书托板15上的书籍逐本上升至两组侧夹书输送带16-3之间,并由两组侧夹书输送带16-3夹持后进行转送,在两组侧夹书输送带16-3夹住书籍后,夹书输送驱动机构16-5即可控制两组侧夹书输送带16-3同步运动将书籍向一侧移动,完成书籍的夹持转送动作过程。
如图4和图5所示,具体在本实施例中,上述的夹书输送驱动机构16-5包括传动支撑杆16-5-1、中间连接杆16-5-2、输送驱动电机16-5-3、同步传动机构16-5-4和中间传动齿轮16-5-5,两组夹书侧板16-2上的侧夹书输送带16-3主动轮轮轴上各转动安装有一根传动支撑杆16-5-1,两根传动支撑杆16-5-1之间通过中间连接杆16-5-2相铰接,且两根传动支撑杆16-5-1与中间连接杆16-5-2的铰接轴上均设有一个中间传动齿轮16-5-5,两个中间传动齿轮16-5-5的外径相同且相互啮合,每根传动支撑杆16-5-1上均设有一组同步传动机构16-5-4,每组同步传动机构16-5-4均传动连接对应传动支撑杆16-5-1两端的中间传动齿轮16-5-5和侧夹书输送带16-3的主动轮,形成两组侧夹书输送带16-3的同步联动传动机构,输送驱动电机16-5-3的输出轴与上述的同步联动传动机构传动连接。具体地,输送驱动电机16-5-3可采用直流电机,同步传动机构16-5-4采用同步带传动机构,两根传动支撑杆16-5-1和一根中间连接杆16-5-2铰接形成传动支架,在两组夹书侧板16-2张闭运动过程中,两组中间传动齿轮16-5-5能够始终保持啮合状态,利用两组同步传动机构16-5-4将两组夹书侧板16-2上的侧夹书输送带16-3传动连接起来,仅需一组输送驱动电机16-5-3即可实现两组侧夹书输送带16-3的同步驱动。采用上述的夹书输送驱动机构16-5,夹书输送驱动机构16-5采用连杆机构配合传动齿轮和同步传动机构设计,使得两组侧夹书输送带能够相对运动的同时,实现了两组侧夹书输送带的机械同步传动,结构设计紧凑巧妙,传动动作稳定可靠,并且减少了驱动电机的使用,降低了系统的控制难度和装置的制作成本。
接图4和图5所示,在本实施例中,上述的夹书输送驱动机构16-5优选设于远离存书箱体13敞口的一侧,输送驱动电机16-5-3安装于一侧的夹书侧板16-2上,且输送驱动电机16-5-3的输出轴与对应侧的侧夹书输送带16-3的主动轮轮轴相连接。采用上述结构布置,使得两组侧夹书输送带16-3向前输送方向上的零件更少,有利于避免书籍与上部零件剐蹭干扰,便于与换向转送装置200配合,提高了书籍转送的稳定性和可靠性。上述的夹书驱动机构16-4包括支撑杆16-4-1、夹书驱动电机16-4-2、夹书传动机构16-4-3和夹书驱动丝杆16-4-4,支撑杆16-4-1固定安装于夹取导杆16-1中间,夹书驱动丝杆16-4-4平行于夹取导杆16-1安装于存书箱体13的左右侧壁之间,两组夹书侧板16-2分别与夹书驱动丝杆16-4-4螺纹配合,且夹书驱动丝杆16-4-4与两侧的夹书侧板16-2螺纹配合旋向相反,夹书驱动电机16-4-2安装于支撑杆16-4-1上,且夹书驱动电机16-4-2的输出轴与夹书驱动丝杆16-4-4之间通过夹书传动机构16-4-3传动连接。夹书传动机构16-4-3也采用同步带传动机构,夹书驱动电机16-4-2采用直流电机,其通过夹书传动机构16-4-3带动夹书驱动丝杆16-4-4旋转,由于夹书驱动丝杆16-4-4左右两段的旋向相反,因此能够同时带动两组夹书侧板16-2向相反方向运动,实现一组电机带动两组夹书侧板16-2同步夹持运动或张开运动,书籍夹持运动稳定性好,夹持精度控制高。当然,夹书输送驱动机构16-5也可以采用双向输送,仅需在存书箱体13的后侧壁上部开设用于书籍输送的开口即可。
参见图4和图6所示,在本实施例中,上述的升降驱动机构14包括升降驱动电机14-1、升降驱动丝杆14-2、升降驱动导向杆14-3、下滑动杆14-4、剪叉式升降机构14-5和上滑动杆14-6,剪叉式升降机构14-5设于存书箱体13底部与储书托板15之间,包括由第一连杆和第二连杆中间铰接而成的X形杆组,第一连杆的上端与储书托板15相铰接,下端与滑动设于存书箱体13底部的下滑动杆14-4相铰接,第二连杆的下端与存书箱体13底部相铰接,上端与滑动设于储书托板15上的上滑动杆14-6相铰接;升降驱动丝杆14-2安装于存书箱体13的底部,且升降驱动丝杆14-2与下滑动杆14-4螺纹配合,升降驱动电机14-1安装于存书箱体13的底部,且升降驱动电机14-1的输出端与升降驱动丝杆14-2传动连接,升降驱动电机14-1带动升降驱动丝杆14-2旋转进而带动下滑动杆14-4水平滑移,通过剪叉式升降机构14-5带动储书托板15升降运动。工作时,升降驱动电机14-1旋转带动升降驱动丝杆14-2转动,进而驱动下滑动杆14-4在设于存书箱体13底部上的升降驱动导向杆14-3上滑动,下滑动杆14-4带动剪叉式升降机构14-5进行升降运动,从而驱动储书托板15上下升降运动。升降驱动机构14采用剪叉式升降机构,结构简单紧凑,且升降行程大,在同样的空间情况下能够形成更大空间的临时储书空间;并且,升降驱动电机14-1优选采用步进电机,采用电机驱动丝杆螺母传动机构来驱动剪叉式升降机构14-5升降运动,升降位置控制精度高,升降稳定可靠。
如图3所示,在本实施例中,上述的旋转驱动机构12包括旋转驱动电机12-1、旋转传动机构12-2、推力轴承12-3和旋转托盘12-4,旋转托盘12-4的上部与存书箱体13底部固定连接,旋转托盘12-4的下方设有中心轴,中心轴转动设于平台底板11上,推力轴承12-3设于中心轴与平台底板11之间,旋转驱动电机12-1安装于平台底板11上,且旋转驱动电机12-1的输出端通过旋转传动机构12-2与中心轴传动连接,由旋转驱动电机12-1带动旋转托盘12-4旋转运动。旋转传动机构12-2采用同步带传动机构,旋转驱动电机12-1优选采用步进电机,旋转驱动电机12-1通过旋转传动机构12-2带动旋转托盘12-4底部的中心轴旋转,进而带动存书箱体13旋转,并且利用推力轴承12-3提供轴向承载能力,使得存书箱体13旋转更加灵活稳定,承载能力更强。此外,为了便于书籍临时存储转送装置的安装和移动,在平台底板11的底部还设有万向脚轮11-1,该万向脚轮11-1优选采用具有自锁功能的脚轮。
如图7所示,本实施例中的换向转送装置200包括底座21、水平横移驱动机构22、升降框架23、升降控制机构24、横纵换向机构25和纵向输送机构26,底座21固定于平台底板11上,升降框架23通过水平横移驱动机构22安装于底座21上,由水平横移驱动机构22带动升降框架23相对临时存书装置100前后移动,且水平横移驱动机构22带动升降框架23横移的方向与书籍夹取输送机构16的书籍输送方向一致,以在临时存书装置100中的存书箱体13旋转旋转过程中后退避让。横纵换向机构25通过升降控制机构24安装于升降框架23上,由升降控制机构24带动横纵换向机构25上下运动,以满足临时存书装置100与书籍传送装置后段的输送高差要求;横纵换向机构25包括纵移滚轮组件25-1、横移滚轮组件25-2和横移滚轮升降机构25-3,横移滚轮组件25-2通过横移滚轮升降机构25-3安装于纵移滚轮组件25-1的下方,横移滚轮升降机构25-3能够带动横移滚轮组件25-2上下运动,纵移滚轮组件25-1上的纵移滚轮25-1-3滚动方向与横移滚轮组件25-2上的横移滚轮25-2-3滚动方向相垂直,且横移滚轮组件25-2上的横移滚轮25-2-3能够在横移滚轮升降机构25-3带动下上升至高出纵移滚轮25-1-3的输送平面,纵移滚轮25-1-3或横移滚轮25-2-3的滚动方向与书籍夹取输送机构16的书籍输送方向一致;在本实施例中优选横移滚轮25-2-3的滚动方向与书籍夹取输送机构16的书籍输送方向一致。纵向输送机构26包括纵向摩擦输送带组件和纵向输送升降驱动机构,纵向摩擦输送带组件通过纵向输送升降驱动机构安装于横纵换向机构25的正上方,且纵向摩擦输送带组件的输送方向与书籍夹取输送机构16的书籍输送方向相垂直。上述的换向转送装置200采用底部横纵换向机构实现两个书籍输送方向的导滑,采用顶部纵向摩擦输送带实现书籍的转向输送,结构设计简单紧凑,书籍转向方便灵活,输送稳定可靠。
如图8和图10所示,在本实施例中,纵移滚轮组件25-1包括纵移滚轮支撑框25-1-1、纵移滚轮安装杆25-1-2和纵移滚轮25-1-3,纵移滚轮支撑框25-1-1为矩形框,纵移滚轮安装杆25-1-2平行间隔安装于纵移滚轮支撑框25-1-1上,每根纵移滚轮安装杆25-1-2上均间隔设有若干纵移滚轮25-1-3,书籍在纵移滚轮25-1-3的支持下能够在水平纵向顺畅移动。如图11所示,上述的横移滚轮组件25-2包括横移滚轮支撑框25-2-1、横移滚轮安装架25-2-2和横移滚轮25-2-3,横移滚轮支撑框25-2-1为矩形框,横移滚轮安装架25-2-2平行间隔安装于横移滚轮支撑框25-2-1上,每根横移滚轮安装架25-2-2上均间隔设有若干横移滚轮25-2-3,具体地,每根横移滚轮安装架25-2-2的顶部均具有U形安装槽,横移滚轮25-2-3均安装于U形安装槽内。横移滚轮安装架25-2-2与纵移滚轮安装杆25-1-2平行错位设置,横移滚轮升降机构25-3能够带动横移滚轮组件25-2上下运动,使得横移滚轮25-2-3能够高于或低于纵移滚轮25-1-3的输送平面,从而实现横向和纵向两个方向上的输送作用。换向转送装置200的纵移滚轮组件25-1和横移滚轮组件25-2采用错位安装的滚轮结构,纵移滚轮25-1-3和横移滚轮25-2-3伸缩切换配合稳定,相互之间不干涉,输送方向切换快速稳定。
参见图7所示,上述的纵移滚轮支撑框25-1-1通过升降控制机构24安装于升降框架23上,升降控制机构24包括升降控制电机24-1、升降控制丝杆24-2、升降控制导向杆24-3和升降滑移座24-4,升降控制丝杆24-2和升降控制导向杆24-3分别竖向安装于升降框架23上,升降滑移座24-4滑动安装于升降控制导向杆24-3上,且升降滑移座24-4与升降控制丝杆24-2螺纹配合,升降控制电机24-1与升降控制丝杆24-2传动连接;工作时,升降控制电机24-1带动升降控制丝杆24-2旋转,通过丝杆螺母传动带动升降滑移座24-4沿升降控制导向杆24-3上下升降运动,进而带动纵移滚轮支撑框25-1-1上下升降运动。上述的水平横移驱动机构22包括横移驱动电机22-1、横移驱动丝杆22-2、横移导向杆22-3和横移滑移座22-4,横移驱动丝杆22-2和横移导向杆22-3水平横向安装于底座21上,横移滑移座22-4滑动安装于横移导向杆22-3上,横移驱动丝杆22-2与横移滑移座22-4螺纹配合,横移驱动电机22-1安装于底座21上,且横移驱动电机22-1与横移驱动丝杆22-2的一端传动连接。升降框架23固定于横移滑移座22-4上,横移驱动电机22-1旋转带动横移驱动丝杆22-2旋转,利用丝杆螺母传动机构驱动横移滑移座22-4横向一端,进而控制升降框架23水平横向移动。
横移滚轮支撑框25-2-1通过横移滚轮升降机构25-3安装于升降滑移座24-4上,具体参见图8、图10和图11所示,横移滚轮升降机构25-3包括横移滚轮升降滑动座25-3-1、横移滚轮升降导向杆25-3-2、横移滚轮升降驱动丝杆25-3-3和横移滚轮升降驱动电机25-3-4,升降滑移座24-4的下方竖向固定安装有横移滚轮升降导向杆25-3-2,横移滚轮升降导向杆25-3-2优选设有两根,在两根横移滚轮升降导向杆25-3-2的底部之间设有横梁,横移滚轮升降驱动丝杆25-3-3平行横移滚轮升降导向杆25-3-2安装于升降滑移座24-4上,横移滚轮升降滑动座25-3-1滑动安装于横移滚轮升降导向杆25-3-2上,且横移滚轮升降滑动座25-3-1与横移滚轮升降驱动丝杆25-3-3螺纹配合,横移滚轮升降驱动电机25-3-4安装于横梁上,横移滚轮升降驱动电机25-3-4与横移滚轮升降驱动丝杆25-3-3的一端传动连接,横移滚轮支撑框25-2-1固定安装于横移滚轮升降滑动座25-3-1上。工作时,横移滚轮升降驱动电机25-3-4带动横移滚轮升降驱动丝杆25-3-3旋转,带动横移滚轮升降滑动座25-3-1上下滑动,进而带动横移滚轮组件25-2上下运动。
对于纵向输送机构26,参见图9所示,在本实施例中,其纵向摩擦输送带组件包括纵向输送支撑框26-5、纵向输送摩擦带26-6和纵向输送驱动电机26-7,纵向输送支撑框26-5安装于纵向输送升降驱动机构上,纵向输送摩擦带26-6安装于纵向输送支撑框26-5上,纵向输送摩擦带26-6的外表面具有凹凸或纹路结构,以便于与书本上表面接触摩擦,带动书籍输送;纵向输送驱动电机26-7通过传动机构与纵向输送摩擦带26-6传动连接,为了使结构更加紧凑,在本实施例中,上述的传动机构包括第一传动机构26-8、中间传动轴26-9和第二传动机构26-10,第一传动机构26-8和第二传动机构26-10均优选采用同步带传动机构,第一传动机构26-8的主动带轮与纵向输送驱动电机26-7的输出轴传动连接,第一传动机构26-8的从动带轮通过中间传动轴26-9与第二传动机构26-10的主动带轮传动连接,第二传动机构26-10的从动带轮与纵向输送摩擦带26-6的主动轮传动连接,这样能够将纵向输送驱动电机26-7设于纵向输送支撑框26-5的顶部,使得纵向摩擦输送带组件的结构更加紧凑。纵向输送升降驱动机构包括纵向输送升降滑移座26-1、纵向输送升降导向杆26-2、纵向输送升降驱动丝杆26-3和纵向输送升降驱动电机26-4,纵向输送升降导向杆26-2竖向固定于升降滑移座24-4的上部,纵向输送升降导向杆26-2优选设有两根,两根纵向输送升降导向杆26-2的顶部设有横梁,纵向输送升降驱动丝杆26-3平行纵向输送升降导向杆26-2安装于升降滑移座24-4上,纵向输送升降滑移座26-1滑动安装于纵向输送升降导向杆26-2上,且纵向输送升降滑移座26-1与纵向输送升降驱动丝杆26-3螺纹配合,纵向输送升降驱动电机26-4固定于纵向输送升降导向杆26-2顶部的横梁上,且纵向输送升降驱动电机26-4与纵向输送升降驱动丝杆26-3传动连接,纵向输送支撑框26-5固定安装于纵向输送升降滑移座26-1上。工作时,纵向输送升降驱动电机26-4带动纵向输送升降驱动丝杆26-3旋转,利用丝杆螺母传动机构带动纵向输送升降滑移座26-1上下运动,进而驱动纵向摩擦输送带组件上下运动。
结合图1至图11所示,本实施例还公开了一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备控制方法,包含上述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,该集书籍临时存储和换向转送的过渡设备安装于书籍传送装置的90°转角处,具体控制方法包含以下步骤:
S1、在书籍传送装置前段中有书籍输送过来时,旋转驱动机构12驱动存书箱体13旋转,使存书箱体13的敞口侧旋转至与书籍传送装置前段的输送方向一致;具体地,根据书籍传送装置前段的运行信号,控制系统控制旋转驱动电机12-1工作,通过旋转传动机构12-2带动存书箱体13旋转,使存书箱体13的敞口侧与书籍传送装置前段相对即可;
S2、升降驱动机构14根据输送过来的书籍厚度控制储书托板15下降,使空置的储书托板15或储书托板15上已有书籍的上平面略低于书籍传送装置的输送平面高度,书籍传送装置前段将书籍输送至储书托板15上后,升降驱动机构14带动储书托板15下降一个高度,以备下一本书籍的临时存放;具体地,可在升降驱动机构14上设置光电传感器,用于检测空置的储书托板15的上平面或储书托板15上已有书籍的上平面高度位置,在空置的储书托板15或储书托板15上已有书籍的上平面略低于书籍传送装置的输送平面高度时,控制升降驱动电机14-1停止工作,然后书籍传送装置配合储书托板15将书籍输送转移至储书托板15上或储书托板15上最上层书籍的上方,并且,在书籍到位后,升降驱动电机14-1继续带动储书托板15下移,依然保持储书托板15上已有书籍的上平面略低于书籍传送装置的输送平面高度;重复上述步骤即可在储书托板5上临时码落多本书籍;
S3、在书籍传送装置后段发出书籍传送指令后,旋转驱动机构12驱动存书箱体13旋转,使存书箱体13的敞口侧旋转至与换向转送装置200相对;具体地,根据书籍传送装置后段的运行信号,控制系统控制旋转驱动电机12-1工作,通过旋转传动机构12-2带动存书箱体13旋转,使存书箱体13的敞口侧与换向转送装置200相对即可;同时,水平横移驱动机构22带动横纵换向机构25和纵向输送机构26向临时存书装置100移动,横纵换向机构25中与书籍夹取输送机构16的书籍输送方向一致的纵移滚轮25-1-3或横移滚轮25-2-3外凸;具体地,横移驱动电机22-1旋转,通过横移驱动丝杆22-2驱动横移滑移座22-4向临时存书装置100方向移动;横移滚轮升降驱动电机25-3-4工作带动横移滚轮升降驱动丝杆25-3-3旋转,进而带动横移滚轮组件25-2整体向上运动,使横移滚轮25-2-3的输送平面高于纵移滚轮25-1-3的输送平面,支撑在书籍下方;
S4、升降驱动机构14驱动储书托板15向上移动,使储书托板15上最上层的书籍位于两组侧夹书输送带16-3之间,然后夹书驱动机构16-4带动两侧的夹书侧板16-2向内侧移动,使两组侧夹书输送带16-3夹持住最上层书籍的侧边;具体地,升降驱动电机14-1带动储书托板15向上移动,使储书托板15上最上层书籍的底平面略低于两组侧夹书输送带16-3的底部高度,该高度信号可由书籍上书过程中控制系统记录的储书托板15对应下降高度提供,在最上层书籍到位后,夹书驱动机构16-4的夹书驱动电机16-4-2工作,带动两侧的夹书侧板16-2向内移动,当两组侧夹书输送带16-3夹持住书籍后,由侧夹书输送带16-3内侧的压力传感器传递夹紧信号,控制夹书驱动电机16-4-2停止动作;夹书输送驱动机构16-5工作,带动两组侧夹书输送带16-3同步运动,将最上层书籍向横纵换向机构25方向输送,将书籍转移至横纵换向机构25上;具体地,输送驱动电机16-5-3工作,带动对应侧的侧夹书输送带16-3运动,同时通过同步联动传动机构带动另一侧的侧夹书输送带16-3运动,将对应的书籍向前输送,配合横移滚轮组件25-2将书籍转移至横纵换向机构25上;
S5、横纵换向机构25中的横移滚轮25-2-3和纵移滚轮25-1-3升降切换,使与书籍夹取输送机构16的书籍输送方向相垂直的滚轮凸出,支撑在书籍的下方;具体地,横移滚轮升降驱动电机25-3-4工作带动横移滚轮升降驱动丝杆25-3-3旋转,进而带动横移滚轮组件25-2整体向下运动,使横移滚轮25-2-3的输送平面低于纵移滚轮25-1-3的输送平面,支撑在书籍下方;同时纵向输送机构26中的纵向输送升降驱动机构带动纵向摩擦输送带组件向下移动压在书籍上表面,纵向摩擦输送带组件工作将书籍向90°方向换向输送至书籍传送装置后段中,完成书籍的临时存储和90°换向转送;具体地,纵向输送升降驱动电机26-4旋转带动纵向输送升降驱动丝杆26-3旋转,通过丝杆螺母机构带动纵向输送升降滑移座26-1向下移动,进而带动纵向摩擦输送带组件向下移动,使得纵向输送摩擦带26-6的下表面与书籍上表面接触,接触压力信号可由设于纵向输送摩擦带26-6内侧的压力传感器提供,在纵向输送摩擦带26-6压住书籍后,纵向输送驱动电机26-7工作带动纵向输送摩擦带26-6运转,进而将书籍90°换向输送,使书籍进入书籍传送装置后段。
由于侧夹书输送带16-3设计对于厚度较薄的书籍的夹持输送效果不理想,对于厚度较薄的书籍不进行临时存放,即在还书工位识别待还书籍厚度后,如果厚度较薄,可以通过控制系统提示通过薄书还书路径归还(即独立设置薄书还书机构),也可以在上述过渡设备之前设置薄书停留位置,由其他机构转移至上下书抓取机械装置上,该部分不属于本发明的讨论范畴,在此不再赘述。
本发明的一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备及其控制方法,利用临时存书装置使归还书籍能够逐本依次叠加暂时存放,在设备空闲时将书籍逐本转送出去,大幅缩短了书籍归还的等待时间,提高了书籍归还效率;利用换向转送装置配合临时存书装置能够将书籍90°换向转送,换向过程和换向动作稳定可靠,方便了书籍传送装置和书籍抓取机械手等设备的空间布置,有利于提高智能图书管理设备的空间利用率;并且,该集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,结构设计简单紧凑,传动动作稳定可靠。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:包括临时存书装置(100)和换向转送装置(200),所述的换向转送装置(200)设于临时存书装置(100)的一侧,其中,
所述的临时存书装置(100)包括平台底板(11)、旋转驱动机构(12)、存书箱体(13)、升降驱动机构(14)、储书托板(15)和书籍夹取输送机构(16),所述的存书箱体(13)的底部通过旋转驱动机构(12)安装于平台底板(11)上,所述的存书箱体(13)的一侧和顶部敞口,所述的储书托板(15)通过升降驱动机构(14)安装于存书箱体(13)的底部,且储书托板(15)在存书箱体(13)内升降移动形成临时储书空间;所述的书籍夹取输送机构(16)安装于存书箱体(13)的顶部,包括夹取导杆(16-1)、夹书侧板(16-2)、侧夹书输送带(16-3)、夹书驱动机构(16-4)和夹书输送驱动机构(16-5),所述的夹取导杆(16-1)横跨于存书箱体(13)的左右侧壁之间,所述的夹取导杆(16-1)上滑动安装有两组相对设置的夹书侧板(16-2),每组所述的夹书侧板(16-2)的内侧分别设有一组侧夹书输送带(16-3),两组侧夹书输送带(16-3)平行相对设置,且两组侧夹书输送带(16-3)的输送方向朝向存书箱体(13)敞口的一侧,所述的夹书驱动机构(16-4)分别与两组夹书侧板(16-2)传动连接,用于带动两组夹书侧板(16-2)在夹取导杆(16-1)上相对滑动,所述的夹书输送驱动机构(16-5)分别与两侧的两组侧夹书输送带(16-3)的主动轮传动连接,用于驱动两组侧夹书输送带(16-3)对书籍两侧夹持后同步同向输送;所述的储书托板(15)位于两组侧夹书输送带(16-3)的下方,由升降驱动机构(14)带动储书托板(15)上的书籍逐本上升至两组侧夹书输送带(16-3)之间,并由两组侧夹书输送带(16-3)夹持后进行转送;所述的夹书输送驱动机构(16-5)包括传动支撑杆(16-5-1)、中间连接杆(16-5-2)、输送驱动电机(16-5-3)、同步传动机构(16-5-4)和中间传动齿轮(16-5-5),两组所述的夹书侧板(16-2)上的侧夹书输送带(16-3)主动轮轮轴上各转动安装有一根传动支撑杆(16-5-1),两根传动支撑杆(16-5-1)之间通过中间连接杆(16-5-2)相铰接,且两根传动支撑杆(16-5-1)与中间连接杆(16-5-2)的铰接轴上均设有一个中间传动齿轮(16-5-5),两个中间传动齿轮(16-5-5)的外径相同且相互啮合,每根所述的传动支撑杆(16-5-1)上均设有一组同步传动机构(16-5-4),每组同步传动机构(16-5-4)均传动连接对应传动支撑杆(16-5-1)两端的中间传动齿轮(16-5-5)和侧夹书输送带(16-3)的主动轮,形成两组侧夹书输送带(16-3)的同步联动传动机构,所述的输送驱动电机(16-5-3)的输出轴与上述的同步联动传动机构传动连接;
所述的换向转送装置(200)包括底座(21)、水平横移驱动机构(22)、升降框架(23)、升降控制机构(24)、横纵换向机构(25)和纵向输送机构(26),所述的底座(21)固定于平台底板(11)上,所述的升降框架(23)通过水平横移驱动机构(22)安装于底座(21)上,且水平横移驱动机构(22)带动升降框架(23)横移的方向与书籍夹取输送机构(16)的书籍输送方向一致;所述的横纵换向机构(25)通过升降控制机构(24)安装于升降框架(23)上,所述的横纵换向机构(25)包括纵移滚轮组件(25-1)、横移滚轮组件(25-2)和横移滚轮升降机构(25-3),所述的横移滚轮组件(25-2)通过横移滚轮升降机构(25-3)安装于纵移滚轮组件(25-1)的下方,所述的纵移滚轮组件(25-1)上的纵移滚轮(25-1-3)滚动方向与横移滚轮组件(25-2)上的横移滚轮(25-2-3)滚动方向相垂直,且横移滚轮组件(25-2)上的横移滚轮(25-2-3)能够在横移滚轮升降机构(25-3)带动下上升至高出纵移滚轮(25-1-3)的输送平面,所述的纵移滚轮(25-1-3)或横移滚轮(25-2-3)的滚动方向与书籍夹取输送机构(16)的书籍输送方向一致;所述的纵向输送机构(26)包括纵向摩擦输送带组件和纵向输送升降驱动机构,所述的纵向摩擦输送带组件通过纵向输送升降驱动机构安装于横纵换向机构(25)的正上方,且纵向摩擦输送带组件的输送方向与书籍夹取输送机构(16)的书籍输送方向相垂直。
2.根据权利要求1所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:所述的夹书驱动机构(16-4)包括支撑杆(16-4-1)、夹书驱动电机(16-4-2)、夹书传动机构(16-4-3)和夹书驱动丝杆(16-4-4),所述的支撑杆(16-4-1)固定安装于夹取导杆(16-1)中间,所述的夹书驱动丝杆(16-4-4)平行于夹取导杆(16-1)安装于存书箱体(13)的左右侧壁之间,两组所述的夹书侧板(16-2)分别与夹书驱动丝杆(16-4-4)螺纹配合,且夹书驱动丝杆(16-4-4)与两侧的夹书侧板(16-2)螺纹配合旋向相反,所述的夹书驱动电机(16-4-2)安装于支撑杆(16-4-1)上,且夹书驱动电机(16-4-2)的输出轴与夹书驱动丝杆(16-4-4)之间通过夹书传动机构(16-4-3)传动连接。
3.根据权利要求2所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:所述的升降驱动机构(14)包括升降驱动电机(14-1)、升降驱动丝杆(14-2)、升降驱动导向杆(14-3)、下滑动杆(14-4)、剪叉式升降机构(14-5)和上滑动杆(14-6),所述的剪叉式升降机构(14-5)设于存书箱体(13)底部与储书托板(15)之间,包括由第一连杆和第二连杆中间铰接而成的X形杆组,所述的第一连杆的上端与储书托板(15)相铰接,下端与滑动设于存书箱体(13)底部的下滑动杆(14-4)相铰接,所述的第二连杆的下端与存书箱体(13)底部相铰接,上端与滑动设于储书托板(15)上的上滑动杆(14-6)相铰接;所述的升降驱动丝杆(14-2)安装于存书箱体(13)的底部,且升降驱动丝杆(14-2)与下滑动杆(14-4)螺纹配合,所述的升降驱动电机(14-1)安装于存书箱体(13)的底部,且升降驱动电机(14-1)的输出端与升降驱动丝杆(14-2)传动连接,升降驱动电机(14-1)带动升降驱动丝杆(14-2)旋转进而带动下滑动杆(14-4)水平滑移,通过剪叉式升降机构(14-5)带动储书托板(15)升降运动。
4.根据权利要求3所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:所述的旋转驱动机构(12)包括旋转驱动电机(12-1)、旋转传动机构(12-2)、推力轴承(12-3)和旋转托盘(12-4),所述的旋转托盘(12-4)的上部与存书箱体(13)底部固定连接,旋转托盘(12-4)的下方设有中心轴,中心轴转动设于平台底板(11)上,所述的推力轴承(12-3)设于中心轴与平台底板(11)之间,所述的旋转驱动电机(12-1)安装于平台底板(11)上,且旋转驱动电机(12-1)的输出端通过旋转传动机构(12-2)与中心轴传动连接,由旋转驱动电机(12-1)带动旋转托盘(12-4)旋转运动。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:所述的纵移滚轮组件(25-1)包括纵移滚轮支撑框(25-1-1)、纵移滚轮安装杆(25-1-2)和纵移滚轮(25-1-3),所述的纵移滚轮支撑框(25-1-1)为矩形框,所述的纵移滚轮安装杆(25-1-2)平行间隔安装于纵移滚轮支撑框(25-1-1)上,每根纵移滚轮安装杆(25-1-2)上均间隔设有若干纵移滚轮(25-1-3);所述的横移滚轮组件(25-2)包括横移滚轮支撑框(25-2-1)、横移滚轮安装架(25-2-2)和横移滚轮(25-2-3),所述的横移滚轮支撑框(25-2-1)为矩形框,所述的横移滚轮安装架(25-2-2)平行间隔安装于横移滚轮支撑框(25-2-1)上,每根横移滚轮安装架(25-2-2)上均间隔设有若干横移滚轮(25-2-3);所述的横移滚轮安装架(25-2-2)与纵移滚轮安装杆(25-1-2)平行错位设置。
6.根据权利要求5所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:所述的纵移滚轮支撑框(25-1-1)通过升降控制机构(24)安装于升降框架(23)上,所述的升降控制机构(24)包括升降控制电机(24-1)、升降控制丝杆(24-2)、升降控制导向杆(24-3)和升降滑移座(24-4),所述的升降控制丝杆(24-2)和升降控制导向杆(24-3)分别竖向安装于升降框架(23)上,所述的升降滑移座(24-4)滑动安装于升降控制导向杆(24-3)上,且升降滑移座(24-4)与升降控制丝杆(24-2)螺纹配合,所述的升降控制电机(24-1)与升降控制丝杆(24-2)传动连接。
7.根据权利要求6所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:所述的横移滚轮支撑框(25-2-1)通过横移滚轮升降机构(25-3)安装于升降滑移座(24-4)上,所述的横移滚轮升降机构(25-3)包括横移滚轮升降滑动座(25-3-1)、横移滚轮升降导向杆(25-3-2)、横移滚轮升降驱动丝杆(25-3-3)和横移滚轮升降驱动电机(25-3-4),所述的升降滑移座(24-4)的下方竖向固定安装有横移滚轮升降导向杆(25-3-2),所述的横移滚轮升降驱动丝杆(25-3-3)平行横移滚轮升降导向杆(25-3-2)安装于升降滑移座(24-4)上,所述的横移滚轮升降滑动座(25-3-1)滑动安装于横移滚轮升降导向杆(25-3-2)上,且横移滚轮升降滑动座(25-3-1)与横移滚轮升降驱动丝杆(25-3-3)螺纹配合,所述的横移滚轮升降驱动电机(25-3-4)与横移滚轮升降驱动丝杆(25-3-3)的一端传动连接,所述的横移滚轮支撑框(25-2-1)固定安装于横移滚轮升降滑动座(25-3-1)上。
8.根据权利要求6所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,其特征在于:所述的纵向摩擦输送带组件包括纵向输送支撑框(26-5)、纵向输送摩擦带(26-6)和纵向输送驱动电机(26-7),所述的纵向输送支撑框(26-5)安装于纵向输送升降驱动机构上,所述的纵向输送摩擦带(26-6)安装于纵向输送支撑框(26-5)上,所述的纵向输送驱动电机(26-7)通过传动机构与纵向输送摩擦带(26-6)传动连接;所述的纵向输送升降驱动机构包括纵向输送升降滑移座(26-1)、纵向输送升降导向杆(26-2)、纵向输送升降驱动丝杆(26-3)和纵向输送升降驱动电机(26-4),所述的纵向输送升降导向杆(26-2)竖向固定于升降滑移座(24-4)的上部,所述的纵向输送升降驱动丝杆(26-3)平行纵向输送升降导向杆(26-2)安装于升降滑移座(24-4)上,所述的纵向输送升降滑移座(26-1)滑动安装于纵向输送升降导向杆(26-2)上,且纵向输送升降滑移座(26-1)与纵向输送升降驱动丝杆(26-3)螺纹配合,所述的纵向输送升降驱动电机(26-4)与纵向输送升降驱动丝杆(26-3)传动连接,所述的纵向输送支撑框(26-5)固定安装于纵向输送升降滑移座(26-1)上。
9.一种集书籍临时存储和换向转送的过渡设备控制方法,其特征在于:包含权利要求1至8任意一项所述的集书籍临时存储和换向转送的过渡设备,该集书籍临时存储和换向转送的过渡设备安装于书籍传送装置的90°转角处,具体控制方法包含以下步骤:
S1、在书籍传送装置前段中有书籍输送过来时,旋转驱动机构(12)驱动存书箱体(13)旋转,使存书箱体(13)的敞口侧旋转至与书籍传送装置前段的输送方向一致;
S2、升降驱动机构(14)根据输送过来的书籍厚度控制储书托板(15)下降,使空置的储书托板(15)或储书托板(15)上已有书籍的上平面略低于书籍传送装置的输送平面高度,书籍传送装置前段将书籍输送至储书托板(15)上后,升降驱动机构(14)带动储书托板(15)下降一个高度,以备下一本书籍的临时存放;
S3、在书籍传送装置后段发出书籍传送指令后,旋转驱动机构(12)驱动存书箱体(13)旋转,使存书箱体(13)的敞口侧旋转至与换向转送装置(200)相对;同时,水平横移驱动机构(22)带动横纵换向机构(25)和纵向输送机构(26)向临时存书装置(100)移动,横纵换向机构(25)中与书籍夹取输送机构(16)的书籍输送方向一致的纵移滚轮(25-1-3)或横移滚轮(25-2-3)外凸;
S4、升降驱动机构(14)驱动储书托板(15)向上移动,使储书托板(15)上最上层的书籍位于两组侧夹书输送带(16-3)之间,然后夹书驱动机构(16-4)带动两侧的夹书侧板(16-2)向内侧移动,使两组侧夹书输送带(16-3)夹持住最上层书籍的侧边;夹书输送驱动机构(16-5)工作,带动两组侧夹书输送带(16-3)同步运动,将最上层书籍向横纵换向机构(25)方向输送,将书籍转移至横纵换向机构(25)上;
S5、横纵换向机构(25)中的横移滚轮(25-2-3)和纵移滚轮(25-1-3)升降切换,使与书籍夹取输送机构(16)的书籍输送方向相垂直的滚轮凸出,支撑在书籍的下方;同时纵向输送机构(26)中的纵向输送升降驱动机构带动纵向摩擦输送带组件向下移动压在书籍上表面,纵向摩擦输送带组件工作将书籍向90°方向换向输送至书籍传送装置后段中,完成书籍的临时存储和90°换向转送。
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