CN113003081B - 一种基于人工智能的图书码放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于人工智能的图书码放装置，包括底座、承载台、码放架、输送箱、升降机构、挡板和驱动机构。该图书码放装置的容量大，利于将图书整齐码放，减小了书籍损坏的概率，减少了图书管理员进行二次整理的工作量和劳动强度，从而利于将图书进行后续的分类摆放整理。

Description

一种基于人工智能的图书码放装置
技术领域
本发明涉及图书管理设备技术领域，具体涉及一种基于人工智能的图书码放装置。
背景技术
随着人们从图书馆借阅图书的需求越来越大，这就导致了越来越多的图书需要归还，在图书归还过程中，借阅者先进行自助扫描，然后将图书放置在输送带机构上，图书经过输送带机构的输送后，会经过自动分拣，然后掉落到还书箱中。
由于输送带机构与还书箱之间的落差一般较高，任由图书掉落的话，容易对图书造成一定的损坏。同时，图书自由掉落至还书箱中，图书摆放杂乱，对图书管理员后期分拣造成一定的困难，大大增加了图书管理员的工作量。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于人工智能的图书码放装置，以利于图书的整齐码放，同时，减小书籍损坏的概率，以及减少图书管理员进行二次整理的工作量和劳动强度。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于人工智能的图书码放装置，包括底座；承载台，其转动连接在所述底座上；码放架，其设置在所述承载台上，其具有用于码放图书的容纳空间，所述容纳空间的一侧呈敞口设置，所述容纳空间的敞口沿所述码放架的高度方向延伸；多个所述码放架沿所述承载台的中轴线呈环形阵列布置，所述容纳空间的敞口朝外设置；输送箱，其前、后侧分别设置有进料口和出料口，所述出料口正对其中一个所述容纳空间的敞口，所述输送箱位于所述码放架的外侧；所述输送箱的箱底呈倾斜设置，所述进料口高于所述出料口；升降机构，其设置在所述底座上，其用于驱动所述输送箱沿竖向升降；挡板，其设置在所述输送箱上；和驱动机构，其用于驱动所述挡板打开或遮蔽所述出料口。
优选地，所述码放架包括三块板体，其中两块所述板体分别连接在另一块所述板体两侧的长边上；和斜台，其设置在所述容纳空间的底部，所述斜台的顶面自内向外向上倾斜。
优选地，所述输送箱包括两块侧板，两块所述侧板平行布置，所述挡板沿竖向滑动连接在两块所述侧板靠近所述码放架的一侧；顶板，其连接在两块所述侧板的顶部；和第一助滑辊，其两端分别转动连接在两块所述侧板之间，若干所述第一助滑辊均匀间隔布置，所有所述第一助滑辊轴线所在平面与水平面形成夹角。
优选地，还包括引导机构，所述引导机构包括：框体，其设置在所述第一助滑辊的底部，并滑动配合在两块所述侧板之间，所述驱动机构可带动所述框体从所述出料口的下方伸出所述输送箱外或缩回所述输送箱内，所述框体的滑动面与所有所述第一助滑辊轴线所在平面呈平行；和第二助滑辊，其两端分别连接转动连接在所述框体内，若干所述第二助滑辊沿所述框体的滑动方向均匀间隔布置。
优选地，所述驱动机构包括气缸，其设置在两块所述侧板之间，并位于所述第一助滑辊的底部，所述气缸的活塞杆与所述框体连接；联动组件，每块所述侧板的外侧分别设置有一组所述联动组件，两组所述联动组件对称布置，所述联动组件包括第一齿轮，其转动连接在所述侧板上；第一齿条，其沿竖向设置在所述挡板上，所述第一齿条与所述第一齿轮啮合传动；第二齿轮，其与所述第一齿轮同轴设置；和第二齿条，其滑动配合在所述侧板的外侧，所述第二齿条与所述框体连接，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合传动。
优选地，还包括导轨，每块所述侧板的外侧均倾斜设置有一根导轨，每根所述第二齿条滑动连接在对应一根所述导轨内。
优选地，所述升降机构包括两根支柱，两根所述支柱平行布置在所述底座上，两根所述支柱的相对面上分别设置有安装槽，所述安装槽沿所述支柱的高度方向延伸；两根丝杆，每根所述丝杆沿竖向转动连接在对应的一个所述安装槽内，每根所述丝杆上螺纹配合有一个螺母座，所述螺母座与所述侧板连接；和两个升降电机，其安装在所述底座的底部，每个所述升降电机连接一根所述丝杆。
优选地，还包括用于驱动所述承载台转动的蜗轮蜗杆机构。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种基于人工智能的图书码放装置，通过在承载台上设计多个码放架，通过输送箱与码放架的配合，能够将图书自下而上依次堆叠码放在码放架的容纳空间内，同时，升降机构能够带动输送箱升降来进行图书的投放，避免了常规还书箱由于图书掉落落差大而来造成的书籍损坏和收集摆放杂乱的问题。该图书码放装置的容量大，利于将图书整齐码放，减小了书籍损坏的概率，减少了图书管理员进行二次整理的工作量和劳动强度，从而利于将图书进行后续的分类摆放整理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的基于人工智能的图书码放装置的结构示意图；
图2为码放架的结构示意图；
图3为图书在输送箱内的结构示意图；
图4为图书从出料口滑出的结构示意图；
图5为输送箱的俯视图；
图6为输送箱的侧视图(挡板遮蔽出料口)；
图7为输送箱的侧视图(出料口打开)。
附图标记：
1-底座，2-承载台，3-码放架，31-容纳空间，32-板体，33-斜台，4-输送箱，41-进料口，42-出料口，43-侧板，44-顶板，45-第一助滑辊，5-升降机构，51-支柱，52-丝杆，6-挡板，7-驱动机构，71-气缸，72-联动组件，721-第一齿轮，722-第一齿条，723-第二齿轮，724-第二齿条，725-连接杆，726-导轨，8-引导机构，81-框体，82-第二助滑辊，9-蜗轮蜗杆机构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-7所示，在本发明的一实施例中，提供一种基于人工智能的图书码放装置，包括底座1、承载台2、码放架3、输送箱4、升降机构5、挡板6和驱动机构7。
其中，底座1的底部安装有四个可锁止的车轮，从而便于移动和锁住该底座1。承载台2转动连接在底座1上，码放架3安装在承载台2上，码放架3具有用于码放图书的容纳空间31，容纳空间31的一侧呈敞口设置，容纳空间31的敞口沿码放架3的高度方向延伸。四个码放架3沿承载台2的中轴线呈环形阵列布置，容纳空间31的敞口朝外设置。
升降机构5安装在底座1上，升降机构5用于驱动输送箱4沿竖向升降。输送箱4的前、后侧分别设置有进料口41和出料口42，出料口42正对其中一个容纳空间31的敞口，输送箱4位于码放架3的外侧，输送箱4的箱底呈倾斜设置，进料口41高于出料口42。挡板6设置在输送箱4上，驱动机构7用于驱动挡板6打开或遮蔽出料口42。
本实施例的基于人工智能的图书码放装置，其在承载台2上设计有多个用于堆叠码放图书的码放架3，图书在经过扫描后，由输送带机构(图中未示出)带动其从进料口41进入到输送箱4内，由于输送箱4的箱底呈倾斜设置，图书进入到输送箱4内后会朝出料口42方向滑动，并被挡板6所阻挡。升降机构5再带动输送箱4做竖向的升降动作，当到达合适高度位置后，驱动机构7驱动挡板6使出料口42敞开，这样图书就从出料口42滑出输送箱4外，并进入到容纳空间31内自下而上依次堆叠。
由于输送箱4位于码放架3外侧，输送箱4不会与转动的码放架3发生干涉，当该码放架3的容纳空间31堆叠满后，通过转动承载台2，使另一个码放架3的容纳空间31正对输送箱4，便可对该码放架3进行图书的码放堆叠。
该基于人工智能的图书码放装置，通过在承载台2上设计多个码放架3，通过输送箱4与码放架3的配合，能够将图书自下而上依次堆叠码放在码放架3的容纳空间31内，同时，升降机构5能够带动输送箱4升降来进行图书的投放，避免了常规还书箱由于图书掉落落差大而来造成的书籍损坏和收集摆放杂乱的问题。该图书码放装置的容量大，利于将图书整齐码放，减小了书籍损坏的概率，减少了图书管理员进行二次整理的工作量和劳动强度，从而利于将图书进行后续的分类摆放整理。
在一个实施例中，码放架3包括三块板体32和一个斜台33。其中两块板体32分别连接在另一块板体32两侧的长边上，斜台33设在承载台2上并位于容纳空间31的底部，斜台33的顶面自内向外向上倾斜。通过在容纳空间31的底部安装一个斜台33，图书能够依次倾斜地码放重叠在斜台33上，这样，可使堆叠在容纳空间31内的书堆不容易发生倾倒。
在一个实施例中，输送箱4包括顶板44、两块侧板43和若干第一助滑辊45。两块侧板43连接在顶板44的两侧，两块侧板43平行布置，挡板6可通过燕尾槽与燕尾榫结构沿竖向滑动连接在两块侧板43靠近码放架3的一侧。而输送箱4的箱底由若干第一助滑辊45构成，第一助滑辊45的两端分别转动连接在两块侧板43之间，若干第一助滑辊45均匀间隔布置，所有第一助滑辊45轴线所在平面与水平面形成夹角。
为了提高图书在输送箱4内滑动的流程性，通过将输送箱4的箱底设计成由若干并排布置的第一助滑辊45构成，图书从进料口41进入到输送箱4后，会沿着第一助滑辊45滑动到出料口42处并被挡板6所阻挡。当驱动机构7驱动挡板6沿着两块侧板43向上滑动打开出料口42后，图书便从出料口42滑出并进入到码放架3内，从而完成该本图书的码放。
在一个实施例中，该码放装置还包括引导机构8，引导机构8包括框体81和若干第二助滑辊82。框体81设置在第一助滑辊45的底部，并通过燕尾槽与燕尾榫结构滑动配合在两块侧板43之间，驱动机构7可带动框体81从出料口42的下方伸出输送箱4外或缩回输送箱4内，框体81的滑动面与所有第一助滑辊45轴线所在平面呈平行。第二助滑辊82的两端分别连接转动连接在框体81内，若干第二助滑辊82沿框体81的滑动方向均匀间隔布置。
当图书从出料口42滑出后，在重力和惯性的作用下，图书掉落至容纳空间31内。但是，由于没有支撑或引导，有的图书的掉落位置便不可控，容易造成图书在容纳空间31内码放不整齐，因此，通过设计一个引导机构8，框体81从出料口42的下方伸出输送箱4外，并且部分伸入容纳空间31内，当图书从出料口42滑出后，会沿着框体81上的若干第二助滑辊82滑动至码放架3内，这样，就尽量保证了图书滑落在书堆上始终保持整齐的状态。
在一个实施例中，驱动机构7包括气缸71和联动组件72。气缸71设置在两块侧板43之间，并位于第一助滑辊45的底部，气缸71的活塞杆与框体81连接，气缸71用于推动框体81伸出输送箱4外或缩回输送箱4内。每块侧板43的外侧分别设置有一组联动组件72，两组联动组件72对称布置，其中，联动组件72包括第一齿轮721、第一齿条722、第二齿轮723和第二齿条724。第一齿轮721和第二齿轮723同轴设置在侧板43上，第一齿条722沿竖向设置在挡板6上，第一齿条722与第一齿轮721啮合传动。第二齿条724滑动配合在侧板43的外侧，每根第二齿条724与框体81通过连接杆725连接，第二齿条724与第二齿轮723啮合传动。
当气缸71推动框体81伸出输送箱4外，框体81会带动第二齿条724移动，第二齿条724则带动第二齿轮723转动，由于第二齿轮723与第一齿轮721同轴，因此，第一齿轮721也会同步转动，并带动与其啮合的第一齿条722移动，由于挡板6滑动配合在两块侧板43上，因此，在第一齿条722的带动下挡板6上升，出料口42呈打开状态，输送箱4内的图书从出料口42滑出并沿着框体81上的若干第二助滑辊82滑动至码放架3内。
在完成上述动作后，气缸71拉动推动框体81缩回输送箱4内，挡板6下降，出料口42被遮蔽，从而阻挡输送箱4内的图书滑出，待升降机构5带动输送箱4移动到合适高度后，再进行码放。
在一个实施例中，联动组件72还包括导轨726，每块侧板43的外侧均倾斜设置有一根导轨726，每根第二齿条724滑动连接在对应一根导轨726内。
在一个实施例中，升降机构5包括两根支柱51、两根丝杆52和两个升降电机(图中未示出)。两根支柱51平行布置在底座1上，两根支柱51的相对面上分别设置有安装槽，安装槽沿支柱51的高度方向延伸。丝杆52沿竖向转动连接在对应的一个安装槽内，每根丝杆52上螺纹配合有一个螺母座(图中未示出)，螺母座与侧板43连接。两个升降电机安装在底座1的底部，每个升降电机连接一根丝杆52。当两个升降电机同步驱动两根丝杆52转动，可实现对输送箱4高度位置的控制。
在一个实施例中，该码放装置还包括用于驱动承载台2转动的蜗轮蜗杆机构9，当一个码放架3堆满图书后，通过蜗轮蜗杆机构9来带动承载台2转动，使相邻一个码放架3转动到与输送箱4对应的位置上，来进行图书的码放。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种基于人工智能的图书码放装置，其特征在于：包括：
底座；
承载台，其转动连接在所述底座上；
码放架，其设置在所述承载台上，其具有用于码放图书的容纳空间，所述容纳空间的一侧呈敞口设置，所述容纳空间的敞口沿所述码放架的高度方向延伸；多个所述码放架沿所述承载台的中轴线呈环形阵列布置，所述容纳空间的敞口朝外设置，所述码放架包括三块板体和斜台，其中两块所述板体分别连接在另一块所述板体两侧的长边上，所述斜台设置在所述容纳空间的底部，所述斜台的顶面自内向外向上倾斜；
输送箱，其前、后侧分别设置有进料口和出料口，所述出料口正对其中一个所述容纳空间的敞口，所述输送箱位于所述码放架的外侧；所述输送箱的箱底呈倾斜设置，所述进料口高于所述出料口；
升降机构，其设置在所述底座上，其用于驱动所述输送箱沿竖向升降；
挡板，其设置在所述输送箱上；和
驱动机构，其用于驱动所述挡板打开或遮蔽所述出料口；
其中，所述输送箱包括两块侧板、顶板和第一助滑辊，两块所述侧板平行布置，所述挡板沿竖向滑动连接在两块所述侧板靠近所述码放架的一侧，所述顶板连接在两块所述侧板的顶部；所述第一助滑辊的两端分别转动连接在两块所述侧板之间，若干所述第一助滑辊均匀间隔布置，所有所述第一助滑辊轴线所在平面与水平面形成夹角；
还包括引导机构，所述引导机构包括框体和第二助滑辊，所述框体设置在所述第一助滑辊的底部，并滑动配合在两块所述侧板之间，所述驱动机构可带动所述框体从所述出料口的下方伸出所述输送箱外或缩回所述输送箱内，所述框体的滑动面与所有所述第一助滑辊轴线所在平面呈平行；所述第二助滑辊的两端分别连接转动连接在所述框体内，若干所述第二助滑辊沿所述框体的滑动方向均匀间隔布置；
所述驱动机构包括气缸和联动组件，所述气缸设置在两块所述侧板之间，并位于所述第一助滑辊的底部，所述气缸的活塞杆与所述框体连接；每块所述侧板的外侧分别设置有一组所述联动组件，两组所述联动组件对称布置；
所述联动组件包括第一齿轮、第一齿条、第二齿轮和第二齿条，所述第一齿轮转动连接在所述侧板上，所述第一齿条沿竖向设置在所述挡板上，所述第一齿条与所述第一齿轮啮合传动；所述第二齿轮与所述第一齿轮同轴设置，所述第二齿条滑动配合在所述侧板的外侧，所述第二齿条与所述框体连接，所述第二齿条与所述第二齿轮啮合传动。
2.根据权利要求1所述的图书码放装置，其特征在于：还包括导轨，每块所述侧板的外侧均倾斜设置有一根导轨，每根所述第二齿条滑动连接在对应一根所述导轨内。
3.根据权利要求1所述的图书码放装置，其特征在于：所述升降机构包括：
两根支柱，两根所述支柱平行布置在所述底座上，两根所述支柱的相对面上分别设置有安装槽，所述安装槽沿所述支柱的高度方向延伸；
两根丝杆，每根所述丝杆沿竖向转动连接在对应的一个所述安装槽内，每根所述丝杆上螺纹配合有一个螺母座，所述螺母座与所述侧板连接；和
两个升降电机，其安装在所述底座的底部，每个所述升降电机连接一根所述丝杆。
4.根据权利要求1所述的图书码放装置，其特征在于：还包括用于驱动所述承载台转动的蜗轮蜗杆机构。
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