CN112678405B - 图书朝向整理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图书整理领域，具体涉及一种图书朝向整理装置，包括整理箱、位于整理箱内部的给书板、调头机构、换向机构、第一CCD相机和第二CCD相机，整理箱内设有进给板，给书板设于进给板一端，换向机构设于进给板后端，调头机构位于进给板中段，整理箱顶部开设有开口，开口处于进给板的前端，开口内设有进书仓，进书仓底端与进给板顶部面留有给书间距，第一CCD相机设于进给板前端侧部，且其照射端正对给书间距，第二CCD相机设于调头机构旁侧，且其照射端正对调头机构，进书仓正对调头机构的一侧设有能竖直活动的调节板，调节板下半段为能弯曲的橡胶结构，两个CCD相机照射方向始终相向，本发明能保证同时只有一个书籍被输送。

Description

图书朝向整理装置

技术领域

本发明涉及图书整理领域，具体涉及一种图书朝向整理装置。

背景技术

一些大型的图书馆中，书籍的吞吐量大，一些书籍在使用后，图书馆的工作人员进行收集，收集后，需要这些图书进行归类叠放，并且同步朝向一侧；由于书籍数量较大，人工辨别整理费时费力，因此需要一种能够自动对图书进行整理的装置；

根据上述问题，经检索，中国专利号：CN201910238803.3的一种图书朝向整理装置，有效的解决了目前图书整理速度慢，设备复杂的问题；解决的技术方案包括第一书箱，第一书箱的底部设有固定板，固定板的右侧设有传送带，固定板的左侧设有推板，推板可伸入第一书箱和固定板的间隔内，固定板的右侧设有一个开口朝右的U型槽，U型槽的槽口内安装有一个可向左弹出的承接板，传送带的下方设有一个左高右低的滑板，滑板的左端伸至传送带和固定板的间隔的正下方，传送带和滑板的右端均设有一个第二书箱，传送带的前后两侧各安装有一个高于传送带的转盘，每个转盘的外壁均密布有刷毛，两个转盘前后相对且内侧均向右转动；该发明能自动连续的进行图书整理，且结构精简，设备成本低，工作效率高。

上述专利虽然能够对图书进行朝向整理，但是无法根据图书的头部进行针对性整理，即一些书籍的书脊面的文字自上而下规律分布，如果书脊朝向正确，但是却倒放，后续放入书柜，也会影响查找；

另外，上述专利的技术方案中，采用推板对书籍进行推动至指定地点，但是实际中，有些书籍厚度不一，因此第一书箱和固定板之间留有的间距，很难确保同时只让一门书籍被推动，主要原因在于，有些书籍较薄，并且由于不同人员使用，外表面可能会有一些不容易识别的污垢，在书籍堆放中，由于压力，有些书籍表面上下黏合住，如果这两个书籍厚度都不高，那么，势必造成同时有2本书籍被推出；

另外，待整理的书籍都是不同类型，在朝向整理后，还需要进行分类摆放，但是上述技术方案并不具有这个功能，还需要人工介入手动分类。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图书朝向整理装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种图书朝向整理装置，包括控制器、整理箱、以及位于整理箱内部的给书板、调头机构、换向机构、第一CCD相机和第二CCD相机，整理箱内设有呈水平的进给板，给书板设置在进给板的一端，并且该一端为进给板前端，换向机构设置在进给板后端，调头机构位于进给板中段，整理箱顶部开设有开口，开口处于进给板的前端，开口内设有呈竖直的进书仓，进书仓的底端与进给板顶部面留有给书间距，第一CCD相机设置在进给板的前端侧部，并且其照射端正对给书间距，调头机构上设置有用以对不同书籍实施定位的锁紧机构，锁紧机构为透明结构，第二CCD相机设置在调头机构的旁侧，并且其照射端正对锁紧机构，两个CCD相机均与控制器电性连接，进书仓正对调头机构的一侧设有调节板，进书仓的旁侧还设置有用以驱动调节板能够竖直活动的第一电动丝杆滑台，调节板的下半段为能够弯曲的橡胶结构，给书板与进给板顶部相贴合，并且对应给书间距，给书板的旁侧设有用以驱动给书板能够径直朝向给书间距方向移动的第二电动丝杆滑台，第一CCD相机和第二CCD相机照射方向始终相向。

进一步地，所述调头机构包括调头盘和调头电机，所述进给板的中段开设有圆形开槽，调头盘能够绕自身轴线转动的设置在圆形开槽内，调头盘的上表面与进给板的上表面齐平，锁紧机构安装在调头盘的顶部，调头电机处于调头盘的下方，并且调头电机主轴与调头盘同轴连接。

进一步地，所述锁紧机构包括两个对称设置的夹板，夹板为透明材质制成，两个夹板之间构成一个用以供书籍能够由进给板移动至调头盘并且在经过调头盘移动至换向机构上的流道，夹板的两端分别设有一个朝调头盘外圆方向折弯的过渡部，调头盘接近外圆处设有多个固定板，每个夹板分别通过一个夹持弹簧与各自位置对应的固定板弹性连接，两个夹板通过自身的夹持弹簧能够相向或背向移动，并以此改变流道的间距，所述第二CCD相机处于其中一个夹板一侧，并且第二CCD相机的照射端正对该夹板。

进一步地，所述夹板处于调头盘上的高度始终高于书籍的厚度。

进一步地，所述夹板的过渡部能够接近进书仓。

进一步地，所述换向机构包括换向板、第一换向轴、第二换向轴、钩取气杆、夹紧气杆和换向电机，两个换向轴分别安装在换向板的两端，并且二者同轴，第一换向轴与进给板的后端能够绕自身轴线转动的连接，第一换向轴的轴线与进给板的前端中垂线重合，钩取气杆通过多个连接座安装在第一换向轴上，钩取气杆的输出轴线与第一换向轴的轴向相平行，夹紧气杆安装在第一换向轴上，并且夹紧气杆的输出轴与钩取气杆的杆体连接，所述连接座为可伸缩结构，夹紧气杆能够驱动钩取气杆，并迫使钩取气杆的杆体径直接近或远离第一换向轴，夹紧气杆的输出轴上安装有L型结构的钩板，钩板的直角内侧面始终朝向换向板的顶部，换向电机的主轴与第一换向轴同轴连接。

进一步地，所述钩板的外表面设置有两个限位杆，两个限位杆的一端分别通过一个扭簧与钩板外侧铰接，并且二者该一端同轴线，两个限位杆的另一端均为能够转动的自由端，并且该一端接近调头机构，两个扭簧的作用力能够使两个限位杆的自由端背向式转动。

进一步地，钩板的内侧面和换向板的上表面均具有防滑槽，防滑槽的延伸方向与第一换向轴的轴向相平行。

本发明的有益效果：能够升降的调节板配合第一CCD相机，能够确保同时只有一本书籍能够从给书间距中通过；

调节板的下端为可弯曲的橡胶结构，是为了避免有小幅度误差，也可确保一本书籍可以抵触调节板使其弯曲，然后脱离给书间距，即不会过死接触，有效保护书籍；

第一CCD相机和第二CCD相机的照射方向相向，因此书籍呈水平从进书仓下落后，不论书脊面朝向哪一边，都势必要对应一个CCD相机，因此可以确保肯定可以照射到书脊面，根据控制器经过上述两个相机返回的结果，由哪个相机拍摄到的书脊面，则根据需求，指示换向机构对书籍进行换向，确保书籍朝向能够保证；

在书脊面贴设标签，配合第一CCD相机和第二CCD相机，可以使得识别出待整理的书籍属于哪个类型，这样配合可以移动的接书仓进行接纳，这样通过CCD相机的作用下，还便于书籍分类整理；

另外通过预先贴设的标签在书籍头部或尾部，也可以根据书脊面的文字分布，在第一CCD相机和第二CCD相机采集到图像信息后，传输给控制器，进行相应计算分析；优先采用贴设分类标签，贴设在书籍头部或尾部均可；这样可以确保书籍在保证分类、朝向的情况下，也可以确保其不是倒放，在放入书柜内的时候，呈正确姿态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的平面示意图一；

图3是本发明中书籍未被调头的状态示意图；

图4是图3中A处放大图；

图5是图3中B处放大图；

图6是本发明中书籍已被调头的状态示意图；

图7是本发明中换向机构工作状态示意图一；

图8是本发明中换向机构工作状态示意图二；

图中：整理箱0，进书仓1，调节板2，给书间距3，第一电动丝杆滑台4，给书板5，第二电动丝杆滑台6，进给板7，夹板8，过渡部9，固定板10，夹持弹簧11，调头盘12，调头电机13，换向板14，第一换向轴15，钩取气杆16，连接座17，夹紧气杆18，换向电机19，钩板20，限位杆21，防滑槽22，第一CCD相机23，第二CCD相机24，书籍25，头部26，尾部27，接书仓28。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图8所示的一种图书朝向整理装置，包括控制器、整理箱0、以及位于整理箱0内部的给书板5、调头机构、换向机构、第一CCD相机23和第二CCD相机24，整理箱0内设有呈水平的进给板7，给书板5设置在进给板7的一端，并且该一端为进给板7前端，换向机构设置在进给板7后端，调头机构位于进给板7中段，整理箱0顶部开设有开口，开口处于进给板7的前端，开口内设有呈竖直的进书仓1，进书仓1的底端与进给板7顶部面留有给书间距3，第一CCD相机23设置在进给板7的前端侧部，并且其照射端正对给书间距3，调头机构上设置有用以对不同书籍25实施定位的锁紧机构，锁紧机构为透明结构，第二CCD相机24设置在调头机构的旁侧，并且其照射端正对锁紧机构，两个CCD相机均与控制器电性连接，进书仓1正对调头机构的一侧设有调节板2，进书仓1的旁侧还设置有用以驱动调节板2能够竖直活动的第一电动丝杆滑台4，调节板2的下半段为能够弯曲的橡胶结构，给书板5与进给板7顶部相贴合，并且对应给书间距3，给书板5的旁侧设有用以驱动给书板5能够径直朝向给书间距3方向移动的第二电动丝杆滑台6，第一CCD相机23和第二CCD相机24照射方向始终相向。

所述调头机构包括调头盘12和调头电机13，所述进给板7的中段开设有圆形开槽，调头盘12能够绕自身轴线转动的设置在圆形开槽内，调头盘12的上表面与进给板7的上表面齐平，锁紧机构安装在调头盘12的顶部，调头电机13处于调头盘12的下方，并且调头电机13主轴与调头盘12同轴连接。

所述锁紧机构包括两个对称设置的夹板8，夹板8为透明材质制成，两个夹板8之间构成一个用以供书籍25能够由进给板7移动至调头盘12并且在经过调头盘12移动至换向机构上的流道，夹板8的两端分别设有一个朝调头盘12外圆方向折弯的过渡部9，调头盘12接近外圆处设有多个固定板10，每个夹板8分别通过一个夹持弹簧11与各自位置对应的固定板10弹性连接，两个夹板8通过自身的夹持弹簧11能够相向或背向移动，并以此改变流道的间距，所述第二CCD相机24处于其中一个夹板8一侧，并且第二CCD相机24的照射端正对该夹板8。

所述夹板8处于调头盘12上的高度始终高于书籍25的厚度。

所述夹板8的过渡部9能够接近进书仓1。

所述换向机构包括换向板14、第一换向轴15、第二换向轴、钩取气杆16、夹紧气杆18和换向电机19，两个换向轴分别安装在换向板14的两端，并且二者同轴，第一换向轴15与进给板7的后端能够绕自身轴线转动的连接，第一换向轴15的轴线与进给板7的前端中垂线重合，钩取气杆16通过多个连接座17安装在第一换向轴15上，钩取气杆16的输出轴线与第一换向轴15的轴向相平行，夹紧气杆18安装在第一换向轴15上，并且夹紧气杆18的输出轴与钩取气杆16的杆体连接，所述连接座17为可伸缩结构，夹紧气杆18能够驱动钩取气杆16，并迫使钩取气杆16的杆体径直接近或远离第一换向轴15，夹紧气杆18的输出轴上安装有L型结构的钩板20，钩板20的直角内侧面始终朝向换向板14的顶部，换向电机19的主轴与第一换向轴15同轴连接。

所述钩板20的外表面设置有两个限位杆21，两个限位杆21的一端分别通过一个扭簧与钩板20外侧铰接，并且二者该一端同轴线，两个限位杆21的另一端均为能够转动的自由端，并且该一端接近调头机构，两个扭簧的作用力能够使两个限位杆21的自由端背向式转动。

钩板20的内侧面和换向板14的上表面均具有防滑槽22，防滑槽22的延伸方向与第一换向轴15的轴向相平行。

本发明的工作原理：收集员将图书收集，收集中只需要叠放即可，然后将叠放的若干书籍25放入到进书仓1内，处于最底部的书籍25掉落到进给板7上；由于第一CCD相机23的照射端是对应给书间距3，那么在第一CCD相机23照射的时候，会将书籍25的侧部成像，不论是书脊面还是与书脊面相对的那一侧面，即书页面那一侧，都会分开进行分析；

主要是，如果是书页侧面，面对第一CCD相机23，多本书叠堆起来的图像始终与单本不一致，具体是书壳侧部和书页侧部构成的图像的纹理线粗细不一致，书页的纹理线由于上方的书籍25压迫，纹理线会非常细，如果多本书，那么书壳是多个，粗的纹理线也是间隔多个，根据两个粗的纹理线对应一个书籍25为由，确定有几个书籍25；如果处于给书间距3中的最上方的书只有底部处于给书间距3，上部还是处于进书仓1，那么是可以忽略的，因为进书仓1内壁侧部对其构成限位；

如果是书脊面，面对第一CCD相机23，那么图书馆的书籍25书脊面都会事先贴设有种类标签号，可以根据种类标签号，进行判定，有几个书籍25；

根据第一CCD相机23照射的图像，传递给控制器，控制器进行分析，会驱动调节板2下降，以此来确保只能够让一本书，即两个粗的纹理线之间构成的高度的书籍25通过；

然后在第二电动丝杆滑台6驱动下，给书板5抵触书籍25端部，推动前行，书籍25朝向调头机构的前端，会率先接触过渡部9，然后慢慢挤入流道，即两个夹板8之间；夹板8利用自身夹持弹簧11位移，构成适应性位移，用以对书籍25夹紧；这个过程，给书板5始终在进书仓1下方，不会脱离；为了可以平移复位；

在第一CCD相机23照射的时候，给书板5不处于进书仓1的下方；为了不阻碍第一CCD相机23拍摄。

调节板2的下端为可弯曲的橡胶结构，是为了避免有小幅度误差，也可确保一本书籍25可以抵触调节板2使其弯曲，然后脱离给书间距3，即不会过死接触；

书籍25到达调头盘12上后，第二CCD相机24会对其进行拍摄，由于第二CCD相机24和第一CCD相机23照射方向对称的，因此，如果第一CCD相机23照射的是书页面，那么书脊面势必朝向第二CCD相机24，同理，也会相反，所以书脊面始终会被第一CCD相机23捕获到；

不论第一CCD相机23还是第二CCD相机24捕获到书脊面，成像后，都可以根据标签位置，判定是书的头部26还是尾部27，即书是否是正放，还是倒放，标签可以预先贴在书脊的上部和下部均可；

如果标签在上部，但是CCD相机拍摄的时候，标签处于接近进给板7的前端，那么就代表书是倒放，此时，调头电机13开始工作，驱动调头盘12转动180°，实现正方；

然后钩取气杆16驱动钩板20到达调头盘12，夹紧气杆18驱动钩取气杆16，迫使钩板20压迫书籍25，然后钩取气杆16复位，将书籍25拉动至换向板14；换向电机19根据调头盘12转动后的书籍25的书脊面的朝向，来决定正转还是反转，

换向板14经过换向电机19的驱动，转动呈竖直姿态后，夹紧气杆18的活塞复位，失去夹紧的书籍25，会向下坠落；因此换向板14下方预先设置有能够水平移动的接书仓28，即接书仓28用以接纳换向板14上的书籍25；并且根据相机成像标签，经控制器分析，可以识别出哪种书籍25，放入指定的接书仓28内。

换向板14上的防滑槽22和钩板20上的防滑槽22用以确保书籍25被钩板20由调头盘12拉动至换向机构上的时候，不会发生其他方向的偏移；

限位杆21在换向板14呈竖直的时候，其自由端依靠扭簧向下转动，并接触到接书仓28上，这样的话，书籍25掉落时，不会散开；构成限位，夹紧气杆18可以在书籍25掉落瞬间，驱动钩取气杆16在小幅度接近书籍25，促使限位杆21能够对书籍25构成限位，使其能够顺利落到接书仓28；

另外，钩板20在到达调头盘12的时候，是通过夹紧气杆18驱动，处于调头盘12上方，即夹板8上方，这样的话，限位杆21不会与夹板8冲突；

在钩板20下降压迫书籍25，复位的时候，限位杆21会夹板8接触，接触力，迫使限位杆21压迫扭簧反转，构成避让。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (6)

1.一种图书朝向整理装置，其特征在于，包括控制器、整理箱（0）、以及位于整理箱（0）内部的给书板（5）、调头机构、换向机构、第一CCD相机（23）和第二CCD相机（24），整理箱（0）内设有呈水平的进给板（7），给书板（5）设置在进给板（7）的一端，并且进给板（7）的一端为进给板（7）前端，换向机构设置在进给板（7）后端，调头机构位于进给板（7）中段，整理箱（0）顶部开设有开口，开口处于进给板（7）的前端，开口内设有呈竖直的进书仓（1），进书仓（1）的底端与进给板（7）顶部面留有给书间距（3），第一CCD相机（23）设置在进给板（7）的前端侧部，并且其照射端正对给书间距（3），调头机构上设置有用以对不同书籍（25）实施定位的锁紧机构，锁紧机构为透明结构，第二CCD相机（24）设置在调头机构的旁侧，并且其照射端正对锁紧机构，两个CCD相机均与控制器电性连接，进书仓（1）正对调头机构的一侧设有调节板（2），进书仓（1）的旁侧还设置有用以驱动调节板（2）能够竖直活动的第一电动丝杆滑台（4），调节板（2）的下半段为能够弯曲的橡胶结构，给书板（5）与进给板（7）顶部相贴合，并且对应给书间距（3），给书板（5）的旁侧设有用以驱动给书板（5）能够径直朝向给书间距（3）方向移动的第二电动丝杆滑台（6），第一CCD相机（23）和第二CCD相机（24）照射方向始终相向，所述调头机构包括调头盘（12）和调头电机（13），所述进给板（7）的中段开设有圆形开槽，调头盘（12）能够绕自身轴线转动的设置在圆形开槽内，调头盘（12）的上表面与进给板（7）的上表面齐平，锁紧机构安装在调头盘（12）的顶部，调头电机（13）处于调头盘（12）的下方，并且调头电机（13）主轴与调头盘（12）同轴连接，所述锁紧机构包括两个对称设置的夹板（8），夹板（8）为透明材质制成，两个夹板（8）之间构成一个用以供书籍（25）能够由进给板（7）移动至调头盘（12）并且在经过调头盘（12）移动至换向机构上的流道，夹板（8）的两端分别设有一个朝调头盘（12）外圆方向折弯的过渡部（9），调头盘（12）接近外圆处设有多个固定板（10），每个夹板（8）分别通过一个夹持弹簧（11）与各自位置对应的固定板（10）弹性连接，两个夹板（8）通过自身的夹持弹簧（11）能够相向或背向移动，并以此改变流道的间距，所述第二CCD相机（24）处于其中一个夹板（8）一侧，并且第二CCD相机（24）的照射端正对该夹板（8）。

2.根据权利要求1所述的图书朝向整理装置，其特征在于，所述夹板（8）处于调头盘（12）上的高度始终高于书籍（25）的厚度。

3.根据权利要求1所述的图书朝向整理装置，其特征在于，所述夹板（8）的过渡部（9）能够接近进书仓（1）。

4.根据权利要求1所述的图书朝向整理装置，其特征在于，所述换向机构包括换向板（14）、第一换向轴（15）、第二换向轴、钩取气杆（16）、夹紧气杆（18）和换向电机（19），两个换向轴分别安装在换向板（14）的两端，并且二者同轴，第一换向轴（15）与进给板（7）的后端能够绕自身轴线转动的连接，第一换向轴（15）的轴线与进给板（7）的前端中垂线重合，钩取气杆（16）通过多个连接座（17）安装在第一换向轴（15）上，钩取气杆（16）的输出轴线与第一换向轴（15）的轴向相平行，夹紧气杆（18）安装在第一换向轴（15）上，并且夹紧气杆（18）的输出轴与钩取气杆（16）的杆体连接，所述连接座（17）为可伸缩结构，夹紧气杆（18）能够驱动钩取气杆（16），并迫使钩取气杆（16）的杆体径直接近或远离第一换向轴（15），夹紧气杆（18）的输出轴上安装有L型结构的钩板（20），钩板（20）的直角内侧面始终朝向换向板（14）的顶部，换向电机（19）的主轴与第一换向轴（15）同轴连接。

5.根据权利要求4所述的图书朝向整理装置，其特征在于，所述钩板（20）的外表面设置有两个限位杆（21），两个限位杆（21）的一端分别通过一个扭簧与钩板（20）外侧铰接，并且两个限位杆（21）的一端同轴线，两个限位杆（21）的另一端均为能够转动的自由端，并且两个限位杆（21）的另一端接近调头机构，两个扭簧的作用力能够使两个限位杆（21）的自由端背向式转动。

6.根据权利要求5所述的图书朝向整理装置，其特征在于，钩板（20）的内侧面和换向板（14）的上表面均具有防滑槽（22），防滑槽（22）的延伸方向与第一换向轴（15）的轴向相平行。

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