CN205899708U - 智能图书馆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能图书馆，包括箱体，位于箱体内至少一侧设有多个储书架，所述储书架上设有多层上下间隔设置的储书槽，储书槽中平行放置有单本书籍；所述箱体的一侧设有存取书器，所述存取书器上设有供读者进行取放书籍的存取口；所述箱体内设有滑移轨架，所述滑移轨架上安装有可将储书架和存取书器上的书籍进行相应转移的机械手；所述箱体的一侧还设有可供读者选取书籍后从而控制机械手进行动作的自助控制终端。该智能图书馆结构简单，操作方便，可储存书籍，并可根据读者的自行操作对相应书籍进行借出操作和归档处理。

Description

智能图书馆

技术领域

本实用新型涉及一种智能图书馆。

背景技术

目前，在图书馆、书店或者家庭的书架中寻找书籍时，通常还使用传统的方法，即需要人工在众多的书架上寻找所需的某本书籍，费事费力，浪费时间；另外，在图书馆中还需要配备大量的工作人员对借还书的归整工作及借还费用等问题进行处理和善后，且通常工作人员不能及时有效的对归还书籍进行快速处理，导致归还书籍暂时堆积不能及时归档，上述问题首先会增加工作人员的成本支出，其次，造成繁重及复杂的工作量，最后，不能及时对书籍归还信息进行及时更新；鉴于上述问题，因此有必要设计一种智能图书馆，该智能图书馆首先能储存大量的书籍，其次可根据读者的自行操作对相应书籍进行借出操作和归档处理，并可自行收取相应费用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，操作方便，可储存书籍，并可根据读者的自行操作对相应书籍进行借出操作和归档处理的智能图书馆。

为解决上述技术问题，本实用新型包括箱体，其结构特点是：位于箱体内至少一侧设有多个储书架，所述储书架上设有多层上下间隔设置的储书槽，储书槽中平行放置有单本书籍；所述箱体的一侧设有存取书器，所述存取书器上设有供读者进行取放书籍的存取口；所述箱体内设有滑移轨架，所述滑移轨架上安装有可将储书架和存取书器上的书籍进行相应转移的机械手；所述箱体的一侧还设有可供读者选取书籍后从而控制机械手进行动作的自助控制终端。

采用上述机构后，读者可通过自助控制终端选取所需要的书籍，选取完毕后，自助控制终端可根据所选书籍的位置信息控制机械手移动到相应位置并夹取所选书籍，之后将书籍转移至存取书器中，此时，读者即可通过存取口拿取到所选书籍；另一种情况，当读者需要还书时，通过控制自助控制终端并将书籍放入到存取书器的存取口中，之后，自助控制终端可控制机械手将书籍夹取至书架中空余的其中一个储书槽中，同时自助控制终端将记录该本书籍所在储书槽的位置信息。

所述滑移轨架包括两根竖直且左右间隔设置在箱体内的竖轨，两根竖轨之间设有可沿竖轨上下滑移的主横轨，所述主横轨上设有可沿主横轨长度方向滑移的主滑座。

为了可夹取位于箱体不同侧的储书架上的书籍，所述机械手包括安装在主滑座上可水平旋转的回转缸体，所述回转缸体的顶部安装有副横轨，所述副横轨上滑动连接有副滑座，所述副滑座上安装有用于夹取书籍的夹爪机构。

所述夹爪机构包括安装在副滑座上的电动夹爪，所述电动夹爪具有两个可上下平行分合的夹爪连接端部，上下两个夹爪连接端部上分别安装有平行设置且沿副滑座长度方向延伸的上夹板和下夹板。

所述储书架包括两片左右平行间隔且竖向设置的支板，所述支板的后侧设有用于连接箱体上的连接板，两片支板之间设有多片上下平行间隔设置的隔板，所述隔板的后侧设有向下延伸的限位挡板，所述隔板的前侧设有可避让下夹板的主避让开口，每片限位挡板与相对应的上下两片隔板及左右两片支板围绕成前端敞口的储书槽。

为了方便机械手与相应储书槽进行精确定位，所述机械手上安装有光电传感器，所述限位挡板上设有可与光电传感器进行微调定位的定位孔。

所述存取书器包括两片平行间隔设置的竖板，两片竖板之间转动连接有水平设置的转轴及驱动转轴转动一定角度的驱动电机，位于转轴的中部一侧安装有可随转轴翻转并由箱体外上方翻向箱体内侧至水平状态的翻转盒，所述翻转盒的外伸端面上开设有可供机械手和读者进行取放书籍的存取口，所述翻转盒翻转至水平状态时的下侧盒壁上设有可避让下夹板的副避让开口。

为了限制翻转盒的翻转角度，所述竖板上设有当翻转盒翻转至水平状态时和向外上方翻转至设定角度时即可停止翻转的下限位开关和上限位开关。

为了方便识别放入翻转盒中的书籍，储书架中的每本书籍上均安装有电子标签，所述翻转盒上安装有可射频识别电子标签信息的读写器，所述翻转盒的盒壁上开设有可供读写器的射频信号穿入盒体内的透视窗口。

为了方便读者了解现有箱体中的书籍在册信息，所述箱体的外侧至少安装有一个用于显示箱体所存书籍信息的显示屏。

综上所述，本实用新型结构简单，能储存大量的书籍，其次可根据读者的自行操作对相应书籍进行借出操作和归档处理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型中的机械手在夹取书籍时的三种工作状态结构示意图；

图3为沿图2中B-B进行剖视且省略储书架的结构示意图；

图4为沿图3中A-A的剖视结构示意图；

图5为图4的俯视结构示意图；

图6为储书架的结构示意图；

图7为图6的俯视结构示意图；

图8为图6的左视结构示意图；

图9自助控制终端与存取书器为一体的立体结构示意图；

图10为存取书器在自助控制终端内的结构示意图；

图11为存取书器中的翻转盒翻转至水平状态时的工作结构示意图；

图12为存取书器中的翻转盒翻转至上限状态时的工作结构示意图；

图13为图12的左视结构示意图。

具体实施方式

参照附图，该智能图书馆包括左右长、前后窄呈长方体状的箱体1，相应的，该箱体1包括长方体状的箱架，箱架的外侧包覆有封闭箱体1内腔的箱壳，位于箱体1的前箱壁和后箱壁的相对内侧面上均安装有左右相邻连接的多列储书架2，如图2所示，箱体1的前箱壁上安装有三列储书架，后箱壁上安装有五列储书架，当然，该储书架的列数随箱体的大小而相应增减，每个储书架2上均设有多层上下间隔设置的储书槽3，该储书槽3的开口均朝向箱体1内侧，且储书槽3呈上下窄、左右长和前后宽的长方体状，因此可将书籍平放至储书槽3中，且储书槽3的上下高度根据箱体所需储存的书籍类型进行预先设计，将其高度设计成仅能存放设定厚度以下的书籍，如图6、图7和图8所示，为了方便实现储书架2的结构，该储书架2包括两片左右平行间隔且竖向设置的支板17，该支板17的竖向长度根据实际需要进行长度设置，另外，为了方便储书架2与箱架进行连接，支板17的后侧部向外侧弯折形成一段用于连接箱架的连接板，连接板上则开设有多个上下间隔设置的安装孔，另外，两片支板17之间连接多片上下平行间隔设置的隔板18，如图6所示，该隔板18为三片，当然，其片数在实际选用中不限于三片，其次，隔板18的后侧设有向下延伸的限位挡板19，该限位挡板19可限制放入储书槽3中的书籍向后侧滑移，因此，每片限位挡板19与相对应的上下两片隔板18及左右两片支板17围绕成前端敞口的储书槽3。其次，箱体1的一侧还设有存取书器4，存取书器4上设有供读者进行取放书籍的存取口5，而箱体1内则设有滑移轨架，滑移轨架上安装有可将储书槽3和存取书器4上的书籍进行相应转移的机械手6，相应的，箱体1的一侧还设有可供读者选取书籍后从而控制机械手6进行动作的自助控制终端7。如图1、图9和图10所示，该自助控制终端7包括显示器、控制电脑及操作键盘等装置，另外，该自助控制终端7还设有IC卡自助缴费办卡装置及IC卡读卡器装置，上述显示器、控制电脑、操作键盘、IC卡自助缴费办卡装置及IC卡读卡器装置的具体结构及工作原理均为现有技术，本实用新型中仅对上述装置的进行重新的组合后进行使用，其作用在于读者可通过自助控制终端7进行缴费并办理借书卡，并通过借书卡进行后续的借还书工作，相应的，自助控制终端7还可对借书费用进行自动扣费，另外，当使用者进行借还书作业时，控制电脑可控制机械手6对相应书籍进行具体的取出和放入动作。

如图2、图3、图4和图5所示，为了方便机械手6在箱体1中的取放书作业，滑移轨架包括两根竖直设置且左右间隔的竖轨8，该竖轨8的上下两个端部均与箱架安装在一起，两根竖轨8之间设有可沿竖轨8上下滑移的主横轨9，主横轨位于箱体前后侧面之间的大致中间位置，主横轨9上设有可沿主横轨长度方向滑移的主滑座10，机械手6则安装在主滑座10上；同时，为了通过机械手6可夹取前后两侧储书架2上的书籍， 该机械手6包括安装在主滑座10上可水平旋转的回转缸体11，该回转缸体11优选回转电缸，回转电缸的顶部安装有副横轨12，上述横轨及竖轨优选电动滑轨，该副横轨12上相应滑动连接有副滑座13，副滑座13上安装有电动夹爪14，该电动夹爪14为现有技术，该电动夹爪14具有两个可上下平行分合的夹爪连接端部，因此为了充分夹取书籍，在上下两个夹爪连接端部上分别安装有平行设置且沿副滑座13长度方向延伸的上夹板15和下夹板16，为了保证平稳夹取书籍，上夹板15和下夹板16优选左右两侧具有向前延伸的叉齿的叉状结构；因此，当机械手6需要进行取放书作业时，可通过上下滑移的主横轨9进行高度位置的调整，通过主滑座10可进行左右位置的调整，通过回转缸体11可取放位于前后两侧储书架2上的书籍，通过副滑座13可进行取出和放入动作，通过电动夹爪14可进行夹紧和松开书籍的动作；另外，为了避免取放书作业时，储书架2中的隔板18与下夹板16干涉，每片隔板18的前侧均设有可避让下夹板16外轮廓的主避让开口20，因此，如图7所示，该主避让开口20为与下夹板16中叉齿数量相对应的两条。

其次，为了方便机械手6与相应储书槽3进行精确定位，从而精准的取放书籍，副滑座13上安装有与自助控制终端7电连接的光电传感器21，当然，该光电传感器21也可以直接安装在电动夹爪14上，另外，限位挡板19上设有可与光电传感器21进行微调定位的定位孔22，该定位孔22靠近上方的隔板18设置，从而避免被位于储书槽3中的书籍遮挡，以至于无法通过光电传感器21进行寻找定位孔，因此，机械手6在移动时，先由自助控制终端7控制其移动至相应储书槽3的前方，之后，光电传感器21将探测与最近定位孔22的位置差异数值并反馈至自助控制终端7，自助控制终端7再次控制机械手6进行微调移动。

继续参照附图，为了方便使用者进行取放书工作，存取书器4直接设置在自助控制终端下侧部，从而与自助控制终端形成一个整体，因此，方便后续整体取下和维护存取书器4和自助控制终端，当然，存取书器4也可以单独设置在箱架前侧面的任意位置，如图1所示，存取书器4和自助控制终端同时设置在箱体1前方右侧的边角处，如图9-图13所示，该存取书器4包括两片左右平行间隔设置的竖板23，竖板23的底部可通过平板连接在一起，且平板上开设有安装孔，因此方便将存取书器4安装在箱架等架体上，两片竖板23之间转动连接有水平设置的转轴24，转轴24的左端部伸出左侧竖板23外侧且其左端部上安装有从动齿轮，相应的左侧竖板23上安装有驱动电机25，驱动电机25的输出轴上安装有主动齿轮，该主动齿轮通过齿形传送带驱动从动齿轮在设定角度范围内转动，位于转轴24的中部一侧还安装有可随转轴24翻转的翻转盒26，翻转盒26的外伸端面上开设有可供机械手6和读者进行取放书籍的存取口5，该翻转盒26在工作时可通过转轴24带动其进行一定角度的翻转，即在使用者进行取放书工作时，该翻转盒26的存取口5朝向箱体1的前上方，因此方便使用者向盒体中放入书籍或者从盒体中取出书籍，而当机械手6进行取放书作业时，翻转盒26以转轴24轴线为中心线向后下方的箱体1内侧翻转，并翻转至水平状态，因此可方便机械手6进行取放书作业，另外，为了避免翻转盒26的盒壁与下夹板16干涉，在翻转盒26翻转至水平状态时的下侧盒壁上设有可避让下夹板16的副避让开口27，该副避让开口与储书架2的主避让口形状相同，因此，在主控制终端的控制下，翻转盒26仅能围绕转轴24进行上述角度范围内的往复摆动，另外，为了限制翻转盒26的翻转角度，右侧竖板23上还设有当翻转盒26翻转至水平状态时和向外上方翻转至设定角度时即可停止翻转的下限位开关28和上限位开关29；另外，该翻转盒26可以为一个长方体状的盒体，其内腔尺寸及形状优选与储书架2中的储书槽3内腔形状及尺寸相匹配，但是为了方便使用者拿取书籍，盒体的内腔由内向外逐渐增大，但盒体的内腔左右宽度与储书槽3的内腔左右宽度继续保持一致，即盒体的下侧盒壁和上侧盒壁之间的距离由内向外逐渐增大。另外，为了对翻转盒26进行防护，在两片竖板23的顶部还安装有防护翻转盒26的防护罩32，防护罩32的顶部开设有当翻转盒26翻转至上限位置时可与存取口5连通的开口，该开口可以为常开设置，也可以铰装封堵板进行常闭设置。

另外，如图6、图7和图13所示，由于箱体中所储存的书籍大小并不一致，如现有书籍的大小尺寸有八开、十六开等尺寸版本，又由于机械手6不能自动选择夹取书籍的中央位置，其只能依靠书籍放入储书槽3或者翻转盒中的位置进行固定夹取，为了避免机械手6过度夹偏书籍，因此，将储书槽3或者翻转盒内腔的左右间隔尺寸按照仅能放置最大书籍的尺寸数值进行设计，另外，将主避让开口20和副避让开口27的开口位置均偏向左侧或者右侧设置，如图6和图7所示，由于该储书架2是安装在箱体1内的后箱壁内壁面上的结构示意图，因此，主避让开口20偏向储书架2的左侧设置，当然，如果储书架2安装在箱体1前箱壁的内壁面上时，该主避让开口20也偏向相应储书架2的左侧，但此时主避让开口20偏向箱体1的右侧设置，同时，由于存取书器4也设置在箱体1的前侧部，因此，副避让开口的开设位置偏向翻转盒的右盒壁设置，因此，当使用者需要归还书籍时，不论放入多大尺寸的书籍，书籍的其中一个短侧边均靠近翻转盒的右盒壁放入，因此，当放入尺寸较大的书籍时，由于机械手6的夹取范围可保证充分夹紧和夹稳书籍，而放入尺寸较小的书籍时，由于书籍是靠近翻转盒的右盒壁放入，因此副避让开口大致位于放入书籍的中央部位，因此，也能保证机械手6充分夹紧和夹稳相应书籍，当然，如果书籍较小的书籍是靠近翻转盒的左盒壁放入盒体中，则机械手6将夹偏书籍，从而导致在后续转移过程中有掉落风险或者书籍变形不容易放入储书槽3中的风险。

其次，为了方便识别放入翻转盒26中的书籍，储书架2中的每本书籍上均安装有电子标签，翻转盒26上安装有可射频识别电子标签信息的读写器30，该读写器和电子标签为射频识别系统领域中常用的电子部件，在此不再详述，翻转盒26的盒壁上开设有可供读写器30的射频信号穿入盒体内的透视窗口，因此当使用者在还书作业时，所还书籍不是箱体中的原有书籍或者所还书籍与使用者在自助控制终端7上所选定的要还书籍名称不一致时，可通过读写器30将检测的信息反馈至自助控制终端并进行报警提示。

另外，如图1所示，为了方便读者预先了解和查找箱体中的书籍在册信息，箱体1的四个外侧面上均安装有显示屏31，该显示屏31优选触摸显示屏，因此，使用者可通过该显示屏31了解箱体中的书籍信息，之后在通过自助控制终端进行取书操作。

采用上述机构后，读者先通过箱体侧面上的显示屏获取所选书籍的编号等具体信息，之后，可通过自助控制终端7插入个人借书卡并选取所需要的书籍，选取完毕后，自助控制终端7可根据所选书籍的所处的储书槽位置信息控制机械手6移动到相应位置并夹取所选书籍，之后将书籍转移至存取书器4中，转移的同时，自助控制终端控制翻转盒向箱体内侧旋转至水平状态，机械手会将书籍放入翻转盒盒体中，之后，翻转盒上翻，读者即可通过存取口5拿取到所选书籍；另一种情况，当读者需要还书时，读者重新插入个人借书卡并在自助控制终端上选定需要还的书籍名称，之后将书籍沿翻转盒右盒壁放入盒体中，放入完毕后，读写器会通过射频信号检测书籍上的电子标签信息，如果放入的书籍与选定的要还书籍对比信息不一致，则自助控制终端发出报警提示，并停止下一步的转移动作，如果对比信息一致，则翻转盒摆入箱体内侧并通过机械手重新夹取翻转盒内的书籍，同时自助控制终端件根据储书槽的空余情况，控制机械手放入空余的储书槽中，放入完毕后，将储书槽的位置信息与书籍的信息同时记录在终端系统中，从而方便后续的取放工作；当然，该自助控制终端也可以去掉借书卡和计费等功能模块，使其仅能达到方便存取书籍的功能，从而方便本实用新型在个人家庭中进行使用。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能图书馆，包括箱体（1），其特征在于：位于箱体（1）内至少一侧设有多个储书架（2），所述储书架（2）上设有多层上下间隔设置的储书槽（3），储书槽（3）中平行放置有单本书籍；所述箱体（1）的一侧设有存取书器（4），所述存取书器（4）上设有供读者进行取放书籍的存取口（5）；所述箱体（1）内设有滑移轨架，所述滑移轨架上安装有可将储书架（2）和存取书器（4）上的书籍进行相应转移的机械手（6）；所述箱体（1）的一侧还设有可供读者选取书籍后从而控制机械手（6）进行动作的自助控制终端（7）。

2.如权利要求1所述的智能图书馆，其特征在于:所述滑移轨架包括两根竖直且左右间隔设置在箱体（1）内的竖轨（8），两根竖轨（8）之间设有可沿竖轨（8）上下滑移的主横轨（9），所述主横轨（9）上设有可沿主横轨长度方向滑移的主滑座（10）。

3.如权利要求2所述的智能图书馆，其特征在于:所述机械手（6）包括安装在主滑座（10）上可水平旋转的回转缸体（11），所述回转缸体（11）的顶部安装有副横轨（12），所述副横轨（12）上滑动连接有副滑座（13），所述副滑座（13）上安装有用于夹取书籍的夹爪机构。

4.如权利要求3所述的智能图书馆，其特征在于:所述夹爪机构包括安装在副滑座（13）上的电动夹爪（14），所述电动夹爪（14）具有两个可上下平行分合的夹爪连接端部，上下两个夹爪连接端部上分别安装有平行设置且沿副滑座（13）长度方向延伸的上夹板（15）和下夹板（16）。

5.如权利要求4所述的智能图书馆，其特征在于:所述储书架（2）包括两片左右平行间隔且竖向设置的支板（17），所述支板（17）的后侧设有用于连接箱体（1）上的连接板，两片支板（17）之间设有多片上下平行间隔设置的隔板（18），所述隔板（18）的后侧设有向下延伸的限位挡板（19），所述隔板（18）的前侧设有可避让下夹板（16）的主避让开口（20），每片限位挡板（19）与相对应的上下两片隔板（18）及左右两片支板（17）围绕成前端敞口的储书槽（3）。

6.如权利要求5所述的智能图书馆，其特征在于:所述机械手（6）上安装有光电传感器（21），所述限位挡板（19）上设有可与光电传感器（21）进行微调定位的定位孔（22）。

7.如权利要求5所述的智能图书馆，其特征在于:所述存取书器（4）包括两片平行间隔设置的竖板（23），两片竖板（23）之间转动连接有水平设置的转轴（24）及驱动转轴（24）转动一定角度的驱动电机（25），位于转轴（24）的中部一侧安装有可随转轴（24）翻转并由箱体（1）外上方翻向箱体（1）内侧至水平状态的翻转盒（26），所述翻转盒（26）的外伸端面上开设有可供机械手（6）和读者进行取放书籍的存取口（5），所述翻转盒（26）翻转至水平状态时的下侧盒壁上设有可避让下夹板（16）的副避让开口（27）。

8.如权利要求7所述的智能图书馆，其特征在于:所述竖板上设有当翻转盒（26）翻转至水平状态时和向外上方翻转至设定角度时即可停止翻转的下限位开关（28）和上限位开关（29）。

9.如权利要求7所述的智能图书馆，其特征在于:储书架（2）中的每本书籍上均安装有电子标签，所述翻转盒（26）上安装有可射频识别电子标签信息的读写器（30），所述翻转盒（26）的盒壁上开设有可供读写器（30）的射频信号穿入盒体内的透视窗口。

10.如权利要求1-9任一所述的智能图书馆，其特征在于:所述箱体（1）的外侧至少安装有一个用于显示箱体（1）所存书籍信息的显示屏（31）。