CN116273947B - 一种智能图书分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能图书分拣机，涉及图书分拣机技术领域，包括电驱滑块；所述电驱滑块的前端面固定连接有滑动轨道，滑动轨道上滑动卡接光电传感器阵列；所述输送结构安装在支撑架之间的顶部，输送结构由输送架、输送轮、弹簧缓冲块、挡块和分流板组成；所述分拣机安装在输送结构的左侧下方，分拣机上设置有伺服电机、转轮和分拣转盘，启动光电传感器阵列滑动后，调节两组光电传感器阵列之间的高度，从而使得图书的高度和宽度可以通过光电传感器阵列进行精准尺寸测量，以适应不同尺寸的图书分拣，驱动电驱滑块后令其在固定滑轨上滑动，使得光电传感器阵列可以左右方向移动，从而可以对图书进行精确定位，解决了分拣准确度不高的问题。

Description

一种智能图书分拣机

技术领域

本发明涉及图书分拣机技术领域，特别涉及一种智能图书分拣机。

背景技术

图书分拣系统在图书馆、仓库和出版社等领域中具有重要应用，传统的图书分拣系统通常依赖人工操作，效率较低，易出错。

近年来，虽已研发出自动化的图书分拣系统，但大多数系统仍存在诸如分拣速度慢、准确度不高、对不同尺寸图书适应性差以及运输过程中对图书磨损等问题。本发明旨在解决上述问题，提供一种智能图书分拣机。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种智能图书分拣机，其具有光电传感器阵列，对图书的尺寸精准测量和精准定位，实现高准确度的分拣。

本发明提供了一种智能图书分拣机，具体包括支撑组架、电驱滑块、分拣机、抓取机构、驱动结构、输送结构和集书组件；所述支撑组架包括有支撑架、侧立板、顶板、放置板和导向板，顶板的底面和侧立板的前端面分别固定安装有固定滑轨；所述电驱滑块的前端面固定连接有滑动轨道，滑动轨道上滑动卡接光电传感器阵列；所述输送结构安装在支撑架之间的顶部，输送结构由输送架、输送轮、弹簧缓冲块、挡块和分流板组成；所述分拣机安装在输送结构的左侧下方，分拣机上设置有伺服电机、转轮和分拣转盘；所述抓取机构安装在顶板底面的固定滑轨上，抓取机构包括有升降杆、转轴、连杆、收缩套管和抓取夹；所述驱动结构由驱动电机、转杆和输送带组成，输送带上固定安装有连接组件；所述集书组件包括有推板和集书箱。

可选地，所述支撑架的顶面固定连接到放置板的底面，侧立板的底端固定连接到后侧一组支撑架的顶部，顶板固定且垂直连接到侧立板的顶面，导向板分别安装在支撑架的外侧，导向板的底面高度低于分拣转盘的底面高度。

可选地，所述电驱滑块和光电传感器阵列分别通过电路连接至外部电路控制器，滑动轨道固定连接在电驱滑块上，光电传感器阵列通过电驱滑动卡接在滑动轨道上。

可选地，所述伺服电机 驱动轴同轴连接到齿轮，齿轮通过啮合连接到转轮，转轮的顶部同轴连接分拣转盘，分拣转盘的顶面低于输送架的底面高度，伺服电机与外部电路控制器电性相连。

可选的，所述升降杆、转轴内部的微型电机和收缩套管分别通过电路设计连接到外部电路控制器，升降杆的顶端通过电滑块滑动卡接在顶板底面的固定滑轨上，升降杆的底端固定连接到转轴的外环顶部，转轴的内轴底部通过轴活动连接到连杆的顶端，连杆的末端固定连接到抓取夹，抓取夹之间通过收缩套管连接，抓取夹由弹性材料制成，且抓取夹的内端设置有阻尼垫。

可选的，所述驱动电机与外部电路控制器电性相连，驱动电机的驱动轴通过皮带连接到转杆，转杆的两端通过轴活动连接到输送带，输送带的长度大于集书组件的安装长度。

可选的，所述连接组件包括有连接导板、夹板和托板，连接导板的顶部通过螺栓组件固定连接到夹板的底部，且连接导板和夹板之间夹固输送带，连接导板的内部贯穿设置有抵杆，抵杆抵接在支撑架的内端面上，连接导板的前端底部左右两侧设置有挡板，挡板的顶端、连接导板的前端面顶部连接到托板，托板的顶面与导向板的底部冲齐，且托板的底部设置有卷链，卷链的一端固定连接到连接导板，另一端固定连接到支撑架的外端面。

可选的，所述输送架的内部通过轴活动卡接输送轮，弹簧缓冲块安装在输送架的内部前后两侧，弹簧缓冲块的顶部为弧形凹口结构，弧形凹口内部卡接输送轮的轴两端，挡块安装在输送架的左端前后两侧，分流板通过轴活动安装在输送架的左端中央，且分流板的底部同轴连接到一组微型电机的驱动轴。

可选的，所述推板的后端通过电驱伸缩杆连接到支撑架的外端面，电驱伸缩杆与外部电路控制器电路耦合，每组推板的正下方均放置有集书箱，且集书箱的宽度与挡板之间的宽度相等。

一种种智能图书分拣机的分拣方法，启动光电传感器阵列滑动后，调节两组光电传感器阵列之间的高度，从而使得图书的高度和宽度可以通过光电传感器阵列进行精准尺寸测量，以适应不同尺寸的图书分拣；驱动电驱滑块后令其在固定滑轨上滑动，使得光电传感器阵列可以左右方向移动，从而可以对图书进行精确定位；启动升降杆后令其上下移动调整高度，根据图书的定位位置移动电滑块，直至抓取机构位于图书正上方，启动收缩套管收合同步带动两组连杆向内收合，也带动两组抓取夹向中间移动，对图书进行抓取并放置到输送架上方，图书通过输送轮被向左输送，弹簧缓冲块可以将图书进行缓冲保护，避免输送轮对图书造成破坏；通过预设的分类规则启动分流板底部的微型电机旋转，带动分流板旋转，将图书定向输送到分拣转盘的顶面前侧或后侧；启动伺服电机后驱动轴同轴带动齿轮旋转，通过齿轮啮合带动转轮旋转，继而带动分拣转盘旋转，分拣转盘顶面的图书旋转到导向板的顶部后，由于高度差使得图书倾斜落入到导向板上，通过导向板滑落将图书传送到托板的顶部；启动驱动电机后带动转杆旋转，转杆带动两端的输送带转动，输送带带动连接导板和夹板移动，输送带将连接导板移动到适当位置，启动相应位置的电驱伸缩杆推动推板外移，继而使得托板顶部的图书被推下，从挡板之间滑落到集书箱内部，完成图书分拣。

本发明的有益效果在于：

根据本发明的各实施例的图书分拣机，与传统图书分拣机相比，通过外部电路控制器启动光电传感器阵列滑动后，调节两组光电传感器阵列之间的高度，从而使得图书的高度和宽度可以通过光电传感器阵列进行精准尺寸测量，以适应不同尺寸的图书分拣，驱动电驱滑块后令其在固定滑轨上滑动，使得光电传感器阵列可以左右方向移动，从而可以对图书进行精确定位；

此外，当光电传感器阵列识别到图书的尺寸后，通过抓取机构将图书进行抓取后，放置到输送架上方，图书通过输送轮被向左输送，弹簧缓冲块可以将图书进行缓冲保护，避免输送轮对图书造成破坏；

此外，启动驱动电机后带动转杆旋转，转杆带动两端的输送带转动，输送带带动连接导板和夹板移动，输送带将连接导板移动到适当位置，启动相应位置的电驱伸缩杆推动推板外移，继而使得托板顶部的图书被推下，从挡板之间滑落到集书箱内部，完成图书分拣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

在附图中：

图1示出了根据本发明支撑组架的结构示意图；

图2示出了根据本发明图1的右侧仰视视角的结构示意图；

图3示出了根据本发明驱动结构的结构示意图；

图4示出了根据本发明分拣机的结构示意图；

图5示出了根据本发明集书组件的结构示意图；

图6示出了根据本发明电驱滑块的结构示意图；

图7示出了根据本发明抓取机构的结构示意图；

图8示出了根据本发明连接组件的结构示意图；

图9示出了根据本发明图5中A处的放大结构示意图。

附图标记列表

1、支撑组架；11、支撑架；12、侧立板；13、顶板；14、放置板；15、导向板；2、固定滑轨；3、电驱滑块；301、滑动轨道；302、光电传感器阵列；4、分拣机；41、伺服电机；42、转轮；43、分拣转盘；5、抓取机构；51、升降杆；52、转轴；53、连杆；54、收缩套管；55、抓取夹；6、驱动结构；61、驱动电机；62、转杆；63、输送带；7、连接组件；71、连接导板；72、夹板；73、托板；7101、挡板；8、输送结构；81、输送架；82、输送轮；83、弹簧缓冲块；84、挡块；85、分流板；9、集书组件；91、推板；92、集书箱。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。

实施例：如附图1至附图9所示：

本发明提出了一种智能图书分拣机，包括支撑组架1、电驱滑块3、分拣机4、抓取机构5、驱动结构6、输送结构8和集书组件9；支撑组架1包括有支撑架11、侧立板12、顶板13、放置板14和导向板15，顶板13的底面和侧立板12的前端面分别固定安装有固定滑轨2；电驱滑块3的前端面固定连接有滑动轨道301，滑动轨道301上滑动卡接光电传感器阵列302；输送结构8安装在支撑架11之间的顶部，输送结构8由输送架81、输送轮82、弹簧缓冲块83、挡块84和分流板85组成；分拣机4安装在输送结构8的左侧下方，分拣机4上设置有伺服电机41、转轮42和分拣转盘43；抓取机构5安装在顶板13底面的固定滑轨2上，抓取机构5包括有升降杆51、转轴52、连杆53、收缩套管54和抓取夹55；驱动结构6由驱动电机61、转杆62和输送带63组成，输送带63上固定安装有连接组件7；集书组件9包括有推板91和集书箱92。

此外，如附图1和附图2所示，支撑架11的顶面固定连接到放置板14的底面，侧立板12的底端固定连接到后侧一组支撑架11的顶部，顶板13固定且垂直连接到侧立板12的顶面，导向板15分别安装在支撑架11的外侧，导向板15的底面高度低于分拣转盘43的底面高度，当分拣转盘43顶面的图书旋转到导向板15的顶部后，由于高度差使得图书倾斜落入到导向板15上，通过导向板15滑落进行图书分类和传送。

此外，如附图3和附图4所示，伺服电机41 驱动轴同轴连接到齿轮，齿轮通过啮合连接到转轮42，转轮42的顶部同轴连接分拣转盘43，分拣转盘43的顶面低于输送架81的底面高度，伺服电机41与外部电路控制器电性相连，当启动伺服电机41后驱动轴同轴带动齿轮旋转，通过齿轮啮合带动转轮42旋转，继而带动分拣转盘43旋转，使得图书可以分拣至集书组件9的位置，通过改变伺服电机41的转向，从而改变图书的分类方向，实现智能分类分拣图书。

此外，如附图4和附图5所示，推板91的后端通过电驱伸缩杆连接到支撑架11的外端面，电驱伸缩杆与外部电路控制器电路耦合，每组推板91的正下方均放置有集书箱92，且集书箱92的宽度与挡板7101之间的宽度相等，当连接导板71移动到预设好的位置时，启动相应位置的电驱伸缩杆推动推板91外移，继而使得托板73顶部的图书被推下，从挡板7101之间滑落到集书箱92内部，完成图书分拣。

此外，如附图3和附图5所示，驱动电机61与外部电路控制器电性相连，驱动电机61的驱动轴通过皮带连接到转杆62，转杆62的两端通过轴活动连接到输送带63，输送带63的长度大于集书组件9的安装长度，启动驱动电机61后带动转杆62旋转，转杆62带动两端的输送带63转动，从而确保图书动导向板15滑落后可以进行输送，最终分拣到集书箱92内部完成分拣。

此外，如附图2和附图6所示，电驱滑块3和光电传感器阵列302分别通过电路连接至外部电路控制器，滑动轨道301固定连接在电驱滑块3上，光电传感器阵列302通过电驱滑动卡接在滑动轨道301上，当通过外部电路控制器启动光电传感器阵列302滑动后，调节两组光电传感器阵列302之间的高度，从而使得图书的高度和宽度可以通过光电传感器阵列302进行精准尺寸测量，以适应不同尺寸的图书分拣，驱动电驱滑块3后令其在固定滑轨2上滑动，使得光电传感器阵列302可以左右方向移动，从而可以对图书进行精确定位。

此外，如附图7所示，升降杆51、转轴52内部的微型电机和收缩套管54分别通过电路设计连接到外部电路控制器，升降杆51的顶端通过电滑块滑动卡接在顶板13底面的固定滑轨2上，升降杆51的底端固定连接到转轴52的外环顶部，转轴52的内轴底部通过轴活动连接到连杆53的顶端，连杆53的末端固定连接到抓取夹55，抓取夹55之间通过收缩套管54连接，抓取夹55由弹性材料制成，且抓取夹55的内端设置有阻尼垫，当启动升降杆51后令其上下移动调整高度，根据图书的定位位置移动电滑块，直至抓取机构5位于图书正上方，启动收缩套管54收合同步带动两组连杆53向内收合，也带动两组抓取夹55向中间移动，对图书进行抓取，通过抓取夹55的弹性材质和阻尼垫避免对图书造成损坏，利用收缩套管54可以保证对图书的压力施加，确保抓取稳定。

此外，如附图8所示，连接组件7包括有连接导板71、夹板72和托板73，连接导板71的顶部通过螺栓组件固定连接到夹板72的底部，且连接导板71和夹板72之间夹固输送带63，连接导板71的内部贯穿设置有抵杆，抵杆抵接在支撑架11的内端面上，连接导板71的前端底部左右两侧设置有挡板7101，挡板7101的顶端、连接导板71的前端面顶部连接到托板73，托板73的顶面与导向板15的底部冲齐，且托板73的底部设置有卷链，卷链的一端固定连接到连接导板71，另一端固定连接到支撑架11的外端面，当输送带63带动连接导板71和夹板72移动后，卷链令托板73保持定向移动，图书通过导向板15滑落到托板73顶面后，利用输送带63将连接导板71移动到适当位置，推板91将图书推下后，图书从挡板7101之间向下滑落到集书箱92内部，完成图书分拣。

此外，如附图4和附图9所示，输送架81的内部通过轴活动卡接输送轮82，弹簧缓冲块83安装在输送架81的内部前后两侧，弹簧缓冲块83的顶部为弧形凹口结构，弧形凹口内部卡接输送轮82的轴两端，挡块84安装在输送架81的左端前后两侧，分流板85通过轴活动安装在输送架81的左端中央，且分流板85的底部同轴连接到一组微型电机的驱动轴，微型电机与外部电路控制器电性相连，当光电传感器阵列302识别到图书的尺寸后，通过抓取机构5将图书进行抓取后，放置到输送架81上方，图书通过输送轮82被向左输送，弹簧缓冲块83可以将图书进行缓冲保护，避免输送轮82对图书造成破坏，通过预设的分类规则启动分流板85底部的微型电机旋转，带动分流板85旋转，将图书定向输送到分拣转盘43的顶面前侧或后侧，再配合分拣转盘43的转向将图书进行分类输送。

本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，通过外部电路控制器启动光电传感器阵列302滑动后，调节两组光电传感器阵列302之间的高度，从而使得图书的高度和宽度可以通过光电传感器阵列302进行精准尺寸测量，以适应不同尺寸的图书分拣，驱动电驱滑块3后令其在固定滑轨2上滑动，使得光电传感器阵列302可以左右方向移动，从而可以对图书进行精确定位；

启动升降杆51后令其上下移动调整高度，根据图书的定位位置移动电滑块，直至抓取机构5位于图书正上方，启动收缩套管54收合同步带动两组连杆53向内收合，也带动两组抓取夹55向中间移动，对图书进行抓取并放置到输送架81上方，图书通过输送轮82被向左输送，弹簧缓冲块83可以将图书进行缓冲保护，避免输送轮82对图书造成破坏，通过预设的分类规则启动分流板85底部的微型电机旋转，带动分流板85旋转，将图书定向输送到分拣转盘43的顶面前侧或后侧，启动伺服电机41后驱动轴同轴带动齿轮旋转，通过齿轮啮合带动转轮42旋转，继而带动分拣转盘43旋转，分拣转盘43顶面的图书旋转到导向板15的顶部后，由于高度差使得图书倾斜落入到导向板15上，通过导向板15滑落将图书传送到托板73的顶部；

启动驱动电机61后带动转杆62旋转，转杆62带动两端的输送带63转动，输送带63带动连接导板71和夹板72移动，输送带63将连接导板71移动到适当位置，启动相应位置的电驱伸缩杆推动推板91外移，继而使得托板73顶部的图书被推下，从挡板7101之间滑落到集书箱92内部，完成图书分拣。

Claims (9)

1.一种智能图书分拣机，其特征在于，包括支撑组架（1）、电驱滑块（3）、分拣机（4）、抓取机构（5）、驱动结构（6）、输送结构（8）和集书组件（9）；所述支撑组架（1）包括有支撑架（11）、侧立板（12）、顶板（13）、放置板（14）和导向板（15），顶板（13）的底面和侧立板（12）的前端面分别固定安装有固定滑轨（2）；所述电驱滑块（3）的前端面固定连接有滑动轨道（301），滑动轨道（301）上滑动卡接光电传感器阵列（302）；所述输送结构（8）安装在支撑架（11）之间的顶部，输送结构（8）由输送架（81）、输送轮（82）、弹簧缓冲块（83）、挡块（84）和分流板（85）组成；所述分拣机（4）安装在输送结构（8）的左侧下方，分拣机（4）上设置有伺服电机（41）、转轮（42）和分拣转盘（43）；所述抓取机构（5）安装在顶板（13）底面的固定滑轨（2）上，抓取机构（5）包括有升降杆（51）、转轴（52）、连杆（53）、收缩套管（54）和抓取夹（55）；所述驱动结构（6）由驱动电机（61）、转杆（62）和输送带（63）组成，输送带（63）上固定安装有连接组件（7）；所述集书组件（9）包括有推板（91）和集书箱（92）。

2.根据权利要求1所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述支撑架（11）的顶面固定连接到放置板（14）的底面，侧立板（12）的底端固定连接到后侧一组支撑架（11）的顶部，顶板（13）固定且垂直连接到侧立板（12）的顶面，导向板（15）分别安装在支撑架（11）的外侧，导向板（15）的底面高度低于分拣转盘（43）的底面高度。

3.根据权利要求1所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述电驱滑块（3）和光电传感器阵列（302）分别通过电路连接至外部电路控制器，滑动轨道（301）固定连接在电驱滑块（3）上，光电传感器阵列（302）通过电驱滑动卡接在滑动轨道（301）上。

4.根据权利要求1所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述伺服电机（41） 驱动轴同轴连接到齿轮，齿轮通过啮合连接到转轮（42），转轮（42）的顶部同轴连接分拣转盘（43），分拣转盘（43）的顶面低于输送架（81）的底面高度，伺服电机（41）与外部电路控制器电性相连。

5.根据权利要求2所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述升降杆（51）、转轴（52）内部的微型电机和收缩套管（54）分别通过电路设计连接到外部电路控制器，升降杆（51）的顶端通过电滑块滑动卡接在顶板（13）底面的固定滑轨（2）上，升降杆（51）的底端固定连接到转轴（52）的外环顶部，转轴（52）的内轴底部通过轴活动连接到连杆（53）的顶端，连杆（53）的末端固定连接到抓取夹（55），抓取夹（55）之间通过收缩套管（54）连接，抓取夹（55）由弹性材料制成，且抓取夹（55）的内端设置有阻尼垫。

6.根据权利要求2所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述驱动电机（61）与外部电路控制器电性相连，驱动电机（61）的驱动轴通过皮带连接到转杆（62），转杆（62）的两端通过轴活动连接到输送带（63），输送带（63）的长度大于集书组件（9）的安装长度。

7.根据权利要求6所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述连接组件（7）包括有连接导板（71）、夹板（72）和托板（73），连接导板（71）的顶部通过螺栓组件固定连接到夹板（72）的底部，且连接导板（71）和夹板（72）之间夹固输送带（63），连接导板（71）的内部贯穿设置有抵杆，抵杆抵接在支撑架（11）的内端面上，连接导板（71）的前端底部左右两侧设置有挡板（7101），挡板（7101）的顶端、连接导板（71）的前端面顶部连接到托板（73），托板（73）的顶面与导向板（15）的底部冲齐，且托板（73）的底部设置有卷链，卷链的一端固定连接到连接导板（71），另一端固定连接到支撑架（11）的外端面。

8.根据权利要求1所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述输送架（81）的内部通过轴活动卡接输送轮（82），弹簧缓冲块（83）安装在输送架（81）的内部前后两侧，弹簧缓冲块（83）的顶部为弧形凹口结构，弧形凹口内部卡接输送轮（82）的轴两端，挡块（84）安装在输送架（81）的左端前后两侧，分流板（85）通过轴活动安装在输送架（81）的左端中央，且分流板（85）的底部同轴连接到一组微型电机的驱动轴。

9.根据权利要求7所述的一种智能图书分拣机，其特征在于：所述推板（91）的后端通过电驱伸缩杆连接到支撑架（11）的外端面，电驱伸缩杆与外部电路控制器电路耦合，每组推板（91）的正下方均放置有集书箱（92），且集书箱（92）的宽度与挡板（7101）之间的宽度相等。