CN113142822A - 一种具有图书整理机构的智能书架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图书室书架装置技术领域，公开了一种具有图书整理机构的智能书架，通过触摸屏与扫描仪等设置，将书架上的多个书籍的名称信息扫描并传输至第一控制器内与读者输入的书籍的名称信息进行比对，当名称信息一致时，第一控制器控制移动机构停止运行，并控制提示灯亮起，从而快速指引读者取阅对应位置上的书籍，读者通过第二控制器控制水平电动滑块向一侧移动一定距离，从而方便将需的书籍取出，归还图书时，读者只需将图书放置在书架上任意位置即可，实现省时省力快速存取图书，通过多级气缸与复位块等设置，完成对书籍的封面除皱操作，通过夹板夹和驱动电机等设置，从而对书架上的多个书籍进行位置纠正，实现整理模式的另一功能。

Description

一种具有图书整理机构的智能书架

技术领域

本发明涉及图书室书架装置技术领域，具体为一种具有图书整理机构的智 能书架。

背景技术

图书室是搜集、整理、收藏图书资料以供人阅览、参考的机构，随着人们 对知识重视程度的不断提升，图书室遍布全国各大城市以及各类学校，图书室 内的图书可供读者借阅，但是目前图书室对于读者还处在自助阶段。

现有生活中，一方面图书室藏书量较大，读者需要自己在图书室中寻找自 己所需书籍，浪费时间，尽管现有专利文献中存在书籍智能存取装置，但是该 类智能化机构采用“一一对应”的方式，即将书籍与书架上的位置进行同步编 号(即每本书籍对应书架上的相对位置)，然后将排布信息输入至控制器内，这 样不论取书或是将书籍放入书架中，控制器均能控制移动机构将书籍取出或归 放至对应位置处，此类智能机构虽然能够实现智能化存取书籍，但是一旦顾客 将书籍位置放错，将会导致同一书架上的其他书籍发生错位，继而导致整个系 统无法使用；另一方面，书籍放置在原位置后，可能存在封面褶皱现象，需要及时整理；且现有书架基本是矩形框构造，同一格档之间若书籍较少，容易导 致书本倾斜或叠置，影响识别系统运行，因此，我们公开了一种具有图书整理 机构的智能书架来满足图书馆的运营需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有图书整理机构的智能书架， 具备图书整理等优点，解决了传统图书馆内书架需要人工整理等系列问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有图书整理机构的智 能书架，包括书架与其上的书籍，所述书架上设有电性连接的控制机构与移动 机构，其还包括设有检索机构、抚平机构与翻转机构，所述检索机构、抚平机 构与翻转机构均安装在同一个操作板上，所述控制机构内设有多种操作模式， 其包括查找模式与整理模式，其中所述查找模式与所述检索机构相对应，用以 快速查找所需图书，所述整理模式与所述抚平机构及所述翻转机构相对应，用 以对书架上的书籍进行整理，包括除皱及归位处理。

优选地，在图书室入口处设置有触摸屏，以及，所述书架上开设有安装槽， 所述安装槽内设有电性连接的触摸屏与多个控制按钮，所述书架内安装有与所 述触摸屏电性连接的第一控制器，读者通过在所述触摸屏上输入书籍名称，并 载入第一控制器内，继而通过所述检索机构寻找出所需书籍的位置。

优选地，所述整理模式包含除皱模式与归位模式，多个所述控制按钮分别 对应所述除皱模式与所述归位模式，通过控制多个与所述第一控制器电性连接 的所述控制按钮，开启所述除皱模式与归位模式，通过所述第一控制器控制移 动机构与所述抚平机构及所述翻转机构相互配合，实现图书封面除褶皱与图书 归位整理。

优选地，所述移动机构包含垂直电动滑轨、垂直电动滑块、水平电动滑轨 和水平电动滑块，所述书架的两侧均安装有所述垂直电动滑轨，两个所述垂直 电动滑轨上均滑动套接有所述垂直电动滑块，两个所述垂直电动滑块上均连接 有升降臂，两个所述升降臂之间连接有同一个所述水平电动滑轨，所述水平电 动滑轨上滑动套接有所述水平电动滑块，所述水平电动滑块的一侧连接有操作 板，通过所述垂直电动滑块与水平电动滑块，间接控制所述操作板在垂直平面 上进行移动，所述操作板与所述水平电动滑块之间连接有同一个连接板，通过 所述连接板，提高所述操作板与所述水平电动滑块之间的连接效果。

优选地，所述控制机构包含第一控制器与第二控制器，所述第二控制器与 所述移动机构电性连接，用以检索机构查找到对应书籍后，人为控制所述第二 控制器将所述操作板向一侧移动一定距离，方便将所需书籍取出。

优选地，所述检索机构包含扫描仪与提示灯，所述操作板靠近所述书籍的 一侧连接有扫描框，所述扫描框内设有多个与所述第一控制器电性连接的所述 扫描仪，所述提示灯与所述第一控制器电性连接，所述扫描仪将书籍名称信息 扫描并传输至所述第一控制器内与读者输入的数据名称进行比对，名称符合后， 通过所述第一控制器控制所述提示灯亮起，并控制移动机构停止运行。

优选地，所述抚平机构包含多级气缸和复位块，所述操作板上安装有所述 多级气缸，所述多级气缸的输出端连接有多级伸缩杆，所述多级伸缩杆的另一 端连接有所述复位块，所述复位块与所述书籍相适配，用以将所述书籍上的褶 皱处进行缓慢翻转抚平处理。

优选地，所述复位块的拐角为弧形倒圆角设置，并能过与所述书籍的封面 相贴合，通过设置弧形倒角，避免封面褶皱处翻折抚平处理时对封面造成损坏， 所述复位块的一侧连接有夹板，所述夹板的长度大于所述复位块，在使用所述 复位块进行封面除皱处理前，所述夹板能够将一侧的其他书籍向一侧挤压推动 一定距离，留出空间方便所述复位块进行处理操作。

优选地，所述翻转机构包含旋转筒与驱动电机，所述操作板上设有固定轴 承和驱动电机，所述固定轴承内固定套接有旋转筒，所述多级气缸固定套接在 所述旋转筒内，所述旋转筒上安装有固定齿圈，所述驱动电机的输出端连接有 与所述固定齿圈相啮合的主动齿轮，所述复位块与夹板的间距与所述书籍的厚 度相适配，通过所述驱动电机，间接带动多级气缸转动，使用所述复位块与夹 板将叠置书籍夹紧并进行翻转归位。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具有图书整理机构的智能书架，具备 以下有益效果：

1、该图书室的入口处以及书架侧均设置有触摸屏，通过读者将需书籍的名 称信息输入至触摸屏上，继而由第一控制器进行读取，同时，第一控制器控制 移动机构，即垂直电动滑块和水平电动滑块进行移动，通过多个扫描仪将书架 上的多个书籍的名称信息扫描并传输至第一控制器内与读者输入的书籍的名称 信息进行比对，当名称信息一致时，第一控制器控制移动机构停止运行，并控 制提示灯亮起，从而快速指引读者取阅对应位置上的书籍，由于操作板与书籍 间距较小，读者通过第二控制器控制水平电动滑块向一侧移动一定距离，从而 方便将需的书籍取出，归还图书时，读者只需将图书放置在书架上任意位置即 可，实现省时省力快速存取图书。

2、该图书室书架装置技术紧急辅助液压制动机构，通过操控控制按钮对书 架上的多个书籍进行封面检查与位置检查，通过第一控制器控制垂直电动滑块 和水平电动滑块进行移动，继而带动多个扫描仪移动并通过多个扫描仪将单本 书籍的厚度信息扫描并传输至第一控制器内，经第一控制器内部比对后，若发 现出现厚度不一出现褶皱时，第一控制器控制多级气缸进行运作，使得复位块 向一侧移动对书籍上的封面折叠处进行翻折抚平处理，完成对书籍的封面除皱 操作，同时，由于夹板的长度大于复位块，能够在复位块与对应书籍相接触前 将对应书籍一侧的另一本书籍推至旁边一定距离，从而留出空间方便复位块进 行操作。

3、该图书室书架装置技术紧急辅助液压制动机构，通过控制机构控制垂直 电动滑块和水平电动滑块持续移动，配合扫描仪与第一控制器的作用下，能够 对书架上发生倾斜或横置的书籍进行识别，当发现存在图书发生倾斜或叠置时， 第一控制器控制驱动电机进行运转，使得主动齿轮带动固定齿圈进行转动，继 而使得旋转筒带动多级气缸进行转动，通过多级气缸控制多级伸缩杆进行伸缩， 使用复位块和夹板夹取对应的书籍，并通过反向运转驱动电机，使得被夹取的 书籍能够实现垂直放置，从而对书架上的多个书籍进行位置纠正，实现整理模 式的另一功能。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明书架立体结构示意图；

图3为本发明除去书架的立体结构示意图；

图4为本发明水平电动滑轨立体结构示意图；

图5为本发明操作板及其上元件立体结构示意图；

图6为本发明操作板及其上元件另一视角立体结构示意图。

图中：1、书架；2、书籍；3、触摸屏；4、控制按钮；5、垂直电动滑轨； 6、垂直电动滑块；7、升降臂；8、水平电动滑轨；9、水平电动滑块；10、连 接板；11、操作板；12、第二控制器；13、扫描框；14、扫描仪；15、提示灯； 16、固定轴承；17、旋转筒；18、固定齿圈；19、多级气缸；20、多级伸缩杆； 21、复位块；22、夹板；23、驱动电机；24、主动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 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 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问 题，本申请提出了一种具有图书整理机构的智能书架

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图6所示，一种具有图书整理 机构的智能书架，包括书架1与其上的书籍2，书架1上设有电性连接的控制 机构与移动机构，其还包括设有检索机构、抚平机构与翻转机构，检索机构、 抚平机构与翻转机构均安装在同一个操作板11上，控制机构内设有多种操作

进一步的，在上方案中，图书室的入口处设置有触摸屏，以及，书架1上 开设有安装槽，安装槽内设有电性连接的触摸屏3与多个控制按钮4，书架1内 安装有与触摸屏3电性连接的第一控制器，读者通过在触摸屏3上输入图书名 称，并载入第一控制器内，继而通过检索机构寻找出需书籍2的位置，通过设 置第一控制器，既能对触摸屏3上的输入结果进行识别，也能对扫描仪14传输 的书籍2名称信息进行比对，如此，读者阅读完毕后，将图书随意插入书架1 上任何位置均可，省时省力，且第一控制器也能控制移动机构，用以实现一系列其他操作。

进一步的，在上方案中，整理模式包含除皱模式与归位模式，多个控制按 钮4分别对应除皱模式与归位模式，通过控制多个与第一控制器电性连接的控 制按钮4，开启除皱模式与归位模式，通过第一控制器控制移动机构与抚平机构 及翻转机构相互配合，实现书籍2封面除褶皱与图书归位整理，通过设置抚平 机构，能够对归还至书架1上的书籍2封面进行除皱处理，避免书籍2上褶皱 存在时间长影响图书美观。

进一步的，在上方案中，移动机构包含垂直电动滑轨5、垂直电动滑块6、 水平电动滑轨8和水平电动滑块9，书架1的两侧均安装有垂直电动滑轨5，两 个垂直电动滑轨5上均滑动套接有垂直电动滑块6，两个垂直电动滑块6上均连 接有升降臂7，两个升降臂7之间连接有同一个水平电动滑轨8，水平电动滑轨 8上滑动套接有水平电动滑块9，水平电动滑块9的一侧连接有操作板11，通过 垂直电动滑块6与水平电动滑块9，间接控制操作板11在垂直平面上进行移动， 操作板11与水平电动滑块9之间连接有同一个连接板10，通过设置连接板10， 提高操作板11与水平电动滑块9之间的连接效果，确保水平电动滑块9能够稳 定带动操作板11进行移动。

进一步的，在上方案中，控制机构包含第一控制器与第二控制器12，第二 控制器12与移动机构电性连接，用以检索机构查找到对应书籍2后，人为控制 第二控制器12将操作板11向一侧移动一定距离，方便将所需书籍2取出，提 高机构的灵活性。

进一步的，在上方案中，检索机构包含扫描仪14与提示灯15，操作板11 靠近书籍2的一侧连接有扫描框13，扫描框13内设有多个与第一控制器电性连 接的扫描仪14，提示灯15与第一控制器电性连接，扫描仪14将图书名称信息 扫描并传输至第一控制器内与读者输入的数据名称进行比对，名称符合后，通 过第一控制器控制提示灯15亮起，并控制移动机构停止运行，通过设置提示灯 15，便于提醒读者所需书籍2的所处位置。

进一步的，在上方案中，抚平机构包含多级气缸19和复位块21，操作板 11上安装有多级气缸19，多级气缸19的输出端连接有多级伸缩杆20，多级伸 缩杆20的另一端连接有复位块21，复位块21与书籍2相适配，用以将书籍2 上的褶皱处进行缓慢翻转抚平处理，通过设置多级气缸19，使得抚平机构既能 实现功能也能便于其自身收纳，避免因距离书架1较近影响移动机构的运行。

进一步的，在上方案中，复位块21的拐角为弧形倒圆角设置，并能过与书 籍2的封面相贴合，通过设置弧形倒角，避免封面褶皱处翻折抚平处理时对封 面造成损坏，复位块21的一侧连接有夹板22，夹板22的长度大于复位块21， 在使用复位块21进行封面除皱处理前，夹板22能够将一侧的其他书籍2向一 侧挤压推动一定距离，留出空间方便复位块21进行处理操作。

进一步的，在上方案中，翻转机构包含旋转筒17与驱动电机23，操作板 11上设有固定轴承16和驱动电机23，固定轴承16内固定套接有旋转筒17，多 级气缸19固定套接在旋转筒17内，旋转筒17上安装有固定齿圈18，驱动电机 23的输出端连接有与固定齿圈18相啮合的主动齿轮24，复位块21与夹板22 的间距与书籍2的厚度相适配，通过驱动电机23，间接带动多级气缸19转动， 使用复位块21与夹板22将叠置书籍2夹紧并进行翻转归位，进一步提高多级 气缸19的实用性。

工作原理：查找模式下，当读者需要借阅书籍2时，读者在图书室入口处 或书架侧将所需书籍2的名称信息输入至触摸屏3上，继而由第一控制器进行 读取，同时，第一控制器控制移动机构，即垂直电动滑块6和水平电动滑块9 进行移动，通过多个扫描仪14将书架1上的多个书籍2的名称信息扫描并传输 至第一控制器内与读者输入的书籍2的名称信息进行比对，当名称信息一致时， 第一控制器控制移动机构停止运行，并控制提示灯15亮起，从而快速指引读者 取阅对应位置上的书籍2，由于操作板11与书籍2间距较小，读者通过第二控 制器12控制水平电动滑块9向一侧移动一定距离，从而方便将需的书籍2取出， 归还图书时，读者只需将图书放置在书架1上任意位置即可，实现省时省力快 速存取图书。

整理模式下，通过操控控制按钮4对书架1上的多个书籍2进行封面检查 与位置检查，通过第一控制器控制垂直电动滑块6和水平电动滑块9进行移动， 继而带动多个扫描仪14移动并通过多个扫描仪14将单本书籍2的厚度信息扫 描并传输至第一控制器内，经第一控制器内部比对后，若发现出现厚度不一出 现褶皱时，第一控制器控制多级气缸19进行运作，使得复位块21向一侧移动 对书籍2上的封面折叠处进行翻折抚平处理，完成对书籍2的封面除皱操作， 同时，由于夹板22的长度大于复位块21，能够在复位块21与对应书籍2相接触前将对应书籍2一侧的另一本书籍2推至旁边一定距离，从而留出空间方便 复位块21进行操作。

整理模式下，控制机构控制垂直电动滑块6和水平电动滑块9持续移动， 配合扫描仪14与第一控制器的作用下，能够对书架1上发生倾斜或横置的书籍 2进行识别，当发现存在图书发生倾斜或叠置时，第一控制器控制驱动电机23 进行运转，使得主动齿轮24带动固定齿圈18进行转动，继而使得旋转筒17带 动多级气缸19进行转动，通过多级气缸19控制多级伸缩杆20进行伸缩，使用 复位块21和夹板22夹取对应的书籍2，并通过反向运转驱动电机23，使得被 夹取的书籍2能够实现垂直放置，从而对书架1上的多个书籍2进行位置纠正，实现整理模式的另一功能。

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 (10)

1.一种具有图书整理机构的智能书架，包括书架(1)与其上的书籍(2)，其特征在于：所述书架(1)上设有电性连接的控制机构与移动机构，其还包括设有检索机构、抚平机构与翻转机构，所述检索机构、抚平机构与翻转机构均安装在同一个操作板(11)上，所述控制机构内设有多种操作模式，其包括查找模式与整理模式，其中所述查找模式与所述检索机构相对应，用以快速查找所需图书，所述整理模式与所述抚平机构及所述翻转机构相对应，用以对书架(1)上的书籍(2)进行整理，包括除皱及归位处理。

2.根据权利要求1所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述抚平机构对书籍(2)进行除皱具体为，所述操作板(11)通过垂直电动滑块(6)、水平电动滑块(9)实现在书架(1)的侧面移动，所述操作板(11)通过多级气缸(19)连接有复位块(21)和夹板(22)；

扫描仪(14)设置在操作板(11)面向书籍(2)的一侧，扫描仪(14)将单本书籍(2)的厚度信息扫描并传输至第一控制器内，经第一控制器内部比对后判定书籍(2)是否出现褶皱，第一控制器控制多级气缸(19)进行运作，使夹板(22)能够将一侧的其他书籍(2)向一侧挤压推动一定距离，留出空间方便复位块(21)进行抚平操作。

3.根据权利要求2所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：在图书室入口处设置有触摸屏(3)，以及，所述书架(1)上开设有安装槽，所述安装槽内设有电性连接的触摸屏(3)与多个控制按钮(4)，所述书架(1)内安装有与所述触摸屏(3)电性连接的第一控制器，读者通过在所述触摸屏(3)上输入图书名称，并载入第一控制器内进行检索并确定所需书籍(2)的位置。

4.根据权利要求2所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述整理模式包含除皱模式与归位模式，多个所述控制按钮(4)包括除皱控制按钮和归位控制按钮，通过控制多个与所述第一控制器电性连接的所述控制按钮(4)，开启所述除皱模式与归位模式，通过所述第一控制器控制移动机构与所述抚平机构及所述翻转机构相互配合，实现书籍(2)封面除褶皱与图书归位整理。

5.根据权利要求3所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述书架(1)的两侧均安装有所述垂直电动滑轨(5)，两个所述垂直电动滑轨(5)上均滑动套接有所述垂直电动滑块(6)，两个所述垂直电动滑块(6)上均连接有升降臂(7)，两个所述升降臂(7)之间连接有同一个所述水平电动滑轨(8)，所述水平电动滑轨(8)上滑动套接有所述水平电动滑块(9)，所述水平电动滑块(9)的一侧连接有操作板(11)。

6.根据权利要求5所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述控制机构包含第一控制器与第二控制器(12)，所述第二控制器(12)与所述移动机构电性连接，用以检索机构查找到对应的书籍(2)后，人为控制所述第二控制器(12)将所述操作板(11)向一侧移动一定距离，方便将所需书籍取出。

7.根据权利要求6所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述检索机构包含扫描仪(14)与提示灯(15)，所述操作板(11)靠近所述书籍(2)的一侧连接有扫描框(13)，所述扫描框(13)内设有多个与所述第一控制器电性连接的所述扫描仪(14)，所述提示灯(15)与所述第一控制器电性连接，所述扫描仪(14)将多个书籍(2)名称信息扫描并传输至所述第一控制器内与读者输入的数据名称进行比对，名称符合后，通过所述第一控制器控制所述提示灯(15)亮起，并控制移动机构停止运行。

8.根据权利要求3所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述抚平机构包含多级气缸(19)和复位块(21)，所述操作板(11)上安装有所述多级气缸(19)，所述多级气缸(19)的输出端连接有多级伸缩杆(20)，所述多级伸缩杆(20)的另一端连接有所述复位块(21)，所述复位块(21)与所述书籍(2)相适配，用以将所述书籍(2)上的褶皱处进行缓慢翻转抚平处理。

9.根据权利要求7所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述复位块(21)的拐角为弧形倒圆角设置，并能过与所述书籍(2)的封面相贴合，通过设置弧形倒角，避免封面褶皱处翻折抚平处理时对封面造成损坏，所述复位块(21)的一侧连接有夹板(22)，所述夹板(22)的长度大于所述复位块(21)，在使用所述复位块(21)进行封面除皱处理前，所述夹板(22)能够将一侧的其他书籍(2)向一侧挤压推动一定距离，留出空间方便所述复位块(21)进行处理操作。

10.根据权利要求7所述的一种具有图书整理机构的智能书架，其特征在于：所述翻转机构包含旋转筒(17)与驱动电机(23)，所述操作板(11)上设有固定轴承(16)和驱动电机(23)，所述固定轴承(16)内固定套接有旋转筒(17)，所述多级气缸(19)固定套接在所述旋转筒(17)内，所述旋转筒(17)上安装有固定齿圈(18)，所述驱动电机(23)的输出端连接有与所述固定齿圈(18)相啮合的主动齿轮(24)，所述复位块(21)与夹板(22)的间距与所述书籍(2)的厚度相适配，通过所述驱动电机(23)，间接带动多级气缸(19)转动，使用所述复位块(21)与夹板(22)将叠置书籍(2)夹紧并进行翻转归位。

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