CN211961362U - 一种可自动取放及归类书籍的智能书柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，包括柜体，柜体内包括放置区和转运区，放置区包括由隔板分开的多个隔层，每个隔层设有多个放置不同类别书籍的放置间，底部隔层一端设有取放间，取放间一侧为取放口，内设多个第一卡槽，每个放置间内设有多个第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽均只允许放置一本书籍；所述柜体内部还设有可将书籍从第一卡槽与第二卡槽之间相互转运的自动取放装置；与现有技术相比，通过自动取放装置，在拿取时，可在LED触摸屏上选择取出的书籍，会自动取出放置到取放间，在放入时，用户可将书籍放置到取放间，可自动将书籍放到放置间对应类别的位置。

Description

一种可自动取放及归类书籍的智能书柜

技术领域

本实用新型涉及一种可自动取放及归类书籍的智能书柜。

背景技术

现实生活中，由于人们受教育的程度越来越高，书柜对于人们来说也是慢慢的成为了一种家居用品或办公用品，现有的书柜在取书的时候还得去翻找，耗时耗力，看完以后还得放回原来的类目之下，有时候可能就会放错，导致下次用书的时候又要翻找，耗时耗力。

实用新型内容

针对上述所述，本实用新型提供一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，以解决上述现有技术中存在的至少一个问题。

根据本实用新型一方面，提供一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，包括柜体，柜体内包括放置区和转运区，放置区包括由隔板分开的多个隔层，每个隔层设有多个放置不同类别书籍的放置间，底部隔层一端设有取放间，取放间一侧为取放口，内设多个第一卡槽，每个放置间内设有多个第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽均只允许放置一本书籍；所述柜体内部还设有可将书籍从第一卡槽与第二卡槽之间相互转运的自动取放装置；所述自动取放装置包括转运书籍的转运装置、对书籍进行归类的归类装置、感应第一卡槽或第二卡槽内部放置书籍的感应装置、微控器，转运装置位于柜体内侧面，归类装置位于柜体内顶部，感应装置位于第一卡槽或第二卡槽底部，感应装置、归类装置均与微控器输入端连接，转运装置与微控器输出端连接；还包括可选取书籍取出的LED触摸屏，LED触摸屏设置在柜体外表面，且与微控器输入端连接。

优选的，所述归类装置包括RFID电子标签、可识别RFID电子标签信息的RFID读写器，RFID电子标签张贴在书籍背面，RFID读写器位于柜体内顶部，且与微控器输入端连接。

优选的，所述感应装置包括第一压力传感器、第二压力传感器，第一压力传感器设置在第一卡槽底部，第二压力传感器设置在第二卡槽底部，第一压力传感器、第二压力传感器均与微控器输入端连接。

优选的，所述转运装置包括在第一卡槽与第二卡槽之间转运书籍的转运组件、将书籍向外推送方便转运组价夹取的推送组件，推送组件位于第一卡槽内侧面，转运组件位于转运区内。

优选的，所述转运组件包括竖直滑轨、水平滑轨、可沿水平滑轨和竖直滑轨运动的直线电机、夹取装置、定位装置，水平滑轨设置在每个隔层前方，水平滑轨一端固定在竖直滑轨上，竖直滑轨位于转运区一侧，与柜体顶部固定，定位装置位于夹取装置前端，直线电机控制端与微控器输出端连接。

优选的，所述夹取装置包括第一电机、第一伸缩杆、第二电机、第二伸缩杆、电动爪手，第一电机固定在直线电机上，第一伸缩杆一端连接第一电机，另一端设有第二电机，第二伸缩杆一端连接第二电机，另一端设有电动爪手，第一电机、第二电机、电动爪手均与微控器输出端连接。

优选的，所述定位装置包括红外线传感器，红外线传感器设置在电动爪手末端，红外线传感器与微控器输入端连接。

优选的，所述推送组件包括第三电机、第三伸缩杆、推送板，第三电机与柜体内侧面固定，第三伸缩杆一端连接第三电机，另一端连接推送板，第三电机与微控器输出端连接。

优选的，所述电动爪手内侧面还设有检测电动爪手是否夹紧书籍的第三压力传感器。

优选的，所述推送板与第二卡槽宽度相同，长度与隔层高度相等。

本实用新型的有益效果是：通过自动取放装置，在拿取时，可在LED触摸屏上选择取出的书籍，会自动取出放置到取放间，在放入时，用户可将书籍放置到取放间，可自动将书籍放到放置间对应类别的位置。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为夹取装置立体结构示意图；

图3为推送组件侧视图；

图4为本实用新型工作原理模块图。

图中，1、柜体，2、转运区，3、放置区，4、放置间，5、取放间，6、取放口，7、第一卡槽，8、第二卡槽，9、RFID读写器，10、推送板，11、竖直滑轨，12、水平滑轨，13、直线电机，14、夹取装置，1401、第一电机，1402、第一伸缩杆，1403、第二电机，1404、第二伸缩杆，1405、电动爪手，15、LED触摸屏，16、第三电机，17、第三伸缩杆，18、RFID电子标签，19、第一压力传感器，20、第二压力传感器，21、红外线传感器，22、微控器，23、第三压力传感器。

具体实施方式

下面根据附图和一些实施例对本实用新型做进一步说明。

图1-4中，一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，包括柜体1，柜体1内包括放置区3和转运区2，放置区3包括由隔板分开的多个隔层，每个隔层设有多个放置不同类别书籍的放置间4，底部隔层一端设有取放间5，取放间5一侧为取放口6，内设多个第一卡槽7，每个放置间4内设有多个第二卡槽8，第一卡槽7和第二卡槽8均只允许放置一本书籍；所述柜体1内部还设有可将书籍从第一卡槽7与第二卡槽8之间相互转运的自动取放装置；所述自动取放装置包括转运书籍的转运装置、对书籍进行归类的归类装置、感应第一卡槽7与第二卡槽8内部放置书籍的感应装置、微控器22，转运装置位于柜体1内侧面，归类装置位于柜体1内顶部，感应装置位于第一卡槽7或第二卡槽8底部，感应装置、归类装置均与微控器22输入端连接，转运装置与微控器22输出端连接；还包括可选取书籍取出的LED触摸屏15，LED触摸屏15设置在柜体1外表面，且与微控器22输入端连接。

在本实施例中，所述归类装置包括RFID电子标签18、可识别RFID电子标签18信息的RFID读写器9，RFID电子标签18张贴在书籍背面，RFID读写器9位于柜体1内顶部，且与微控器22输入端连接，RFID读写器9通过射频识别RFID电子标签18，从而读取书籍信息，将书籍信息传输至为微控器22。

在本实施例中，所述感应装置包括第一压力传感器19、第二压力传感器20，第一压力传感器19设置在第一卡槽7底部，第二压力传感器20设置在第二卡槽8底部，第一压力传感器19、第二压力传感器20均与微控器22输入端连接；第一压力传感器19实时监测第一卡槽7内部是否存在书籍需要转运，第二压力传感器20实时监测第二卡槽8内部是否存放有书籍，可实现将第一卡槽7内的书籍转运到空的第二卡槽8内部，避免将两本书同时放置在一个第二卡槽8内。

在本实施例中，所述转运装置包括在第一卡槽7与第二卡槽8之间转运书籍的转运组件、将书籍向外推送方便转运组件夹取的推送组件，推送组件位于第一卡槽7内侧面，转运组件位于转运区2内；在转运时，先由推送组件将书籍向外推出一段距离，再由转运组件针对该书籍进行转运。

在本实施例中，所述转运组件包括竖直滑轨11、水平滑轨12、可沿水平滑轨12和竖直滑轨11运动的直线电机13、夹取装置14、定位装置，水平滑轨12设置在每个隔层前方，水平滑轨12一端固定在竖直滑轨11上，竖直滑轨11位于转运区2一侧，与柜体1顶部固定，定位装置位于夹取装置14前端，直线电机13控制端与微控器22输出端连接。

在本实施例中，所述夹取装置14包括第一电机1401、第一伸缩杆1402、第二电机1403、第二伸缩杆1404、电动爪手1405，第一电机1401固定在直线电机13上，第一伸缩杆1402一端连接第一电机1401，另一端设有第二电机1403，第二伸缩杆1404一端连接第二电机1403，另一端设有电动爪手1405，第一电机1401、第二电机1403、电动爪手1405均与微控器22输出端连接；所述定位装置包括红外线传感器21，红外线传感器21设置在电动爪手1405末端，红外线传感器21与微控器22输入端连接。

在本实施例中，所述推送组件包括第三电机16、第三伸缩杆17、推送板10，第三电机16与柜体1内侧面固定，第三伸缩杆17一端连接第三电机16，另一端连接推送板10，第三电机16与微控器22输出端连接；所述推送板10与第二卡槽8宽度相同，长度与隔层高度相等。

在本实施例中，所述电动爪手1405内侧面还设有第三压力传感器23，用来检测是否将书籍夹紧，避免在运送过程中书籍掉落。

在本实施例中，所述第一伸缩杆1402、第二伸缩杆1404、第三伸缩杆17的结构和原理相同，为两杆套接式结构，与现有技术中螺旋式伸缩杆的结构和原理相同。

在本实施例中，所述的电动爪手1405与现有技术中的机械爪原理和结构相同，其驱动方式可为液压式、气动式、电动式等。

在本实施例中，所述微控器22型号为可编程的AT89C2051或TMS320VC5509A的单片机等；所述第一压力传感器19、第二压力传感器20、第三压力传感器23的型号为OMEGALCKD-1KG或MS5536-60C等；所述红外线传感器21的型号为IL-030或M-16A650-10-GS等。

取出书籍时，在LED触摸屏15上输入需要取出书籍的信息，LED触摸屏15将该指令传输至微控器22，微控器22输出电信号至第三电机16，使第三电机16工作，带动第三伸缩杆17伸长，使推送板10将书籍向第二卡槽8外推送一小段距离，第三电机16停止工作，直线电机13接收微控器22电信号，控制直线电机13在竖直滑轨11与水平滑轨12上运动到设定的位置后(微控器22内有柜体1内具体的对应位置信息)，直线电机13停止工作，第一电机1401接收微控器22电信号转动，使第一伸缩杆1402伸长，当红外线线传感器检测到书籍时，微控器22接收红外线传感器21感应信号，并输出电信号控制第一电机1401带动第一伸缩杆1402继续向下运动3-5cm，第一电机1401停止工作，第二电机1403接收微控器22电信号，带动第二伸缩杆1404伸长，伸长到设定位置后，第二电机1403停止工作，电动爪手1405接收微控器22电信号，将对应书籍夹紧，第三压力传感器23检测是否将书籍夹紧，夹紧后，微控器22将接收到的第三压力传感器23的感应信号转化为电信号，控制电动爪手1405停止工作，第二电机1403、第一电机1401、第三电机16、直线电机13依次复位，复位后，微控器22输出电信号至第一电机1401带动第一伸缩杆1402运动至设定位置，第二电机1403带动第二伸缩杆1404运动至设定位置，电动爪手1405打开，书籍掉落至第一卡槽7，通过取放口6可将对应的书籍取出；若10min内未取出该书籍，则会将该书籍运送至原位。

放入书籍时，将书籍放入第一卡槽7内，第一压力传感器19实时监测着第一卡槽7内是否放入了书籍，若放入书籍，则微控器22接收感应信号，同时会接收RFID读写器9读写的该书籍信息，与书柜内的类别进行匹配，同时接收第二压力传感器20传递的第二卡槽8内是否存放书籍的信息，确定该书籍可以放在柜体1内的位置，然后输出电信号，控制第一电机1401带动第一伸缩杆1402伸长，当红外线传感器21感应到书籍时，微控器22控制第一电机1401带动第一伸缩杆1402继续向下运动3-5cm，第一电机1401停止工作，第二电机1403接收微控器22电信号，带动第二伸缩杆1404伸长至设定位置，控制电动爪手1405将书籍夹紧后，第一电机1401、第二电机1403复位，直线电机13沿竖直轨道11和水平滑轨12，将该书籍运送到指定位置后，直线电机13停止工作，第一电机1401控制第一伸缩杆1402运动到设定位置，第二电机1403控制第二伸缩杆1404运动到设定位置，电动爪手1405松开，该书籍运送完成。

值得说明的是：在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，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，或一体地连接；可以是机械连接；对本实用新型描述的电路均为本领域常用的电路，其他相关部件均为现有常用的元器件，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实用新型中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型专利不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型专利的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型专利。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型专利的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型专利内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：包括柜体，柜体内包括放置区和转运区，放置区包括由隔板分开的多个隔层，每个隔层设有多个放置不同类别书籍的放置间，底部隔层一端设有取放间，取放间一侧为取放口，内设多个第一卡槽，每个放置间内设有多个第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽均只允许放置一本书籍；所述柜体内部还设有可将书籍从第一卡槽与第二卡槽之间相互转运的自动取放装置；所述自动取放装置包括转运书籍的转运装置、对书籍进行归类的归类装置、感应第一卡槽或第二卡槽内部放置书籍的感应装置、微控器，转运装置位于柜体内侧面，归类装置位于柜体内顶部，感应装置位于第一卡槽或第二卡槽底部，感应装置、归类装置均与微控器输入端连接，转运装置与微控器输出端连接；还包括可选取书籍取出的LED触摸屏，LED触摸屏设置在柜体外表面，且与微控器输入端连接。

2.根据权利要求1所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述归类装置包括RFID电子标签、可识别RFID电子标签信息的RFID读写器，RFID电子标签张贴在书籍背面，RFID读写器位于柜体内顶部，且与微控器输入端连接。

3.根据权利要求1所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述感应装置包括第一压力传感器、第二压力传感器，第一压力传感器设置在第一卡槽底部，第二压力传感器设置在第二卡槽底部，第一压力传感器、第二压力传感器均与微控器输入端连接。

4.根据权利要求1所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述转运装置包括在第一卡槽与第二卡槽之间转运书籍的转运组件、将书籍向外推送方便转运组价夹取的推送组件，推送组件位于第一卡槽内侧面，转运组件位于转运区内。

5.根据权利要求4所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述转运组件包括竖直滑轨、水平滑轨、可沿水平滑轨和竖直滑轨运动的直线电机、夹取装置、定位装置，水平滑轨设置在每个隔层前方，水平滑轨一端固定在竖直滑轨上，竖直滑轨位于转运区一侧，与柜体顶部固定，定位装置位于夹取装置前端，直线电机控制端与微控器输出端连接。

6.根据权利要求5所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述夹取装置包括第一电机、第一伸缩杆、第二电机、第二伸缩杆、电动爪手，第一电机固定在直线电机上，第一伸缩杆一端连接第一电机，另一端设有第二电机，第二伸缩杆一端连接第二电机，另一端设有电动爪手，第一电机、第二电机、电动爪手均与微控器输出端连接。

7.根据权利要求5所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述定位装置包括红外线传感器，红外线传感器设置在电动爪手末端，红外线传感器与微控器输入端连接。

8.根据权利要求7所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述电动爪手内侧面还设有检测电动爪手是否夹紧书籍的第三压力传感器。

9.根据权利要求4所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述推送组件包括第三电机、第三伸缩杆、推送板，第三电机与柜体内侧面固定，第三伸缩杆一端连接第三电机，另一端连接推送板，第三电机与微控器输出端连接。

10.根据权利要求9所述一种可自动取放及归类书籍的智能书柜，其特征在于：所述推送板与第二卡槽宽度相同，长度与隔层高度相等。

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