阅读说明：本技术 一种图书馆自助借书装置 (Library borrows book device by oneself ) 是由 邱冠文 刘炼 郑鹏 梅伟丽 吴贤奇 张雪 张进 于 2019-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及图书馆辅助设备的技术领域，更具体地，涉及一种图书馆自助借书装置，包括书架、控制盒、可沿书架方向直线行驶的运动小车、可上下移动至与待取书籍所在书架等高位置的升降机构及可移动至待取书籍所在位置并推出待取书籍的拨块机构，所述升降机构设于运动小车上，所述拨块机构与书架活动连接，所述运动小车、升降机构及拨块机构均与控制盒信号连接，所述控制盒连接于电脑终端。借阅时仅需在电脑终端输入需要借阅的书籍名称，运动小车、拨块机构及升降机构配合自动取出待取书籍并回复至初始位置，借阅者取走书籍即可完成借书流程，有效提高借阅者的借阅效率和容错率，节约时间成本，且便于图书馆书籍的管理。(The invention relates to the technical field of library auxiliary equipment, in particular to a library self-service book borrowing device which comprises a bookshelf, a control box, a moving trolley capable of linearly moving along the direction of the bookshelf, a lifting mechanism capable of moving up and down to positions as high as the bookshelf where a book to be taken is located, and a shifting block mechanism capable of moving to the position where the book to be taken is located and pushing out the book to be taken, wherein the lifting mechanism is arranged on the moving trolley, the shifting block mechanism is movably connected with the bookshelf, the moving trolley, the lifting mechanism and the shifting block mechanism are in signal connection with the control box, and the control box is connected with a computer terminal. When borrowing, only need be at the books name that the input of computer terminal needs borrowed, moving trolley, shifting block mechanism and elevating system cooperation are automatic to be taken out and to be waited to get books and reply to initial position, and the borrower takes away books and can accomplish the flow of borrowing, effectively improves the borrower's efficiency of borrowing and fault-tolerant rate, the save time cost, and the management of the library books of being convenient for.)

一种图书馆自助借书装置

技术领域

本发明涉及图书馆辅助设备的技术领域，更具体地，涉及一种图书馆自助借书装置。

背景技术

图书馆在各大高校中扮演着重要的角色，是学校内提供文化服务的场所，其内部典藏的各类图书给广大师生提供了良好的学习资源，阅读书籍不仅可以提高自身的文化素质修养，还能促进我国的精神文明建设。在科研、学习和查阅资料的过程中，去图书馆借阅书籍是极为重要的信息获取途径。

在图书馆的书籍借阅管理当中，每日人流量大，借书次数多，且借阅者查找图书时需要耗费大量的时间，效率低下。中国专利CN201320133594.4公开了一种大型图书馆自动取存书系统，取存书装置由固定在导轨上具有X、Y、Z三个方向移动的平台组成，可以同时实现X、Y、Z方向移动，取存书装置接收到计算机控制系统的位置指令后，由电机驱动快速移动至相应的书架，机械手所在平台被升降至书架的相应层，最后由机械手抓取书盒放置在暂存台上；该方案虽然能够实现书盒的自动取放，然而结构复杂，制作成本高，应用范围受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种图书馆自助借书装置，通过电脑终端控制书籍的取放，提高借阅者的借阅效率和容错率，节约时间成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种图书馆自助借书装置，包括书架、控制盒、可沿书架方向直线行驶的运动小车、可上下移动至与待取书籍所在书架等高位置的升降机构及可移动至待取书籍所在位置并推出待取书籍的拨块机构，所述升降机构设于运动小车上，所述拨块机构与书架活动连接，所述运动小车、升降机构及拨块机构均与控制盒信号连接，所述控制盒连接于电脑终端。

本发明的图书馆自助借书装置，当借阅者需要借阅书籍时，在电脑终端输入需要借阅的书籍名称，电脑终端显示待取书籍所在的书架和行数，通过控制盒向运动小车、升降机构、驱动机构及拨块机构发送指令，先通过升降机构和运动小车将拨块机构移动至待取书籍处并推出待取书籍，再控制运动小车及升降机构按照原来路线返回至初始位置，借阅者取走书籍，完成借书流程。本发明通过电脑终端操作即可完成自动取书，提高借阅者的借阅效率和容错率，节约时间成本，且便于图书馆书籍的管理。

进一步地，所述运动小车设有底板，所述底板的底面安装有车轮且底板安装有电源，所述升降机构安装于底板，所述运动小车安装有寻迹传感器；所述寻迹传感器与控制盒连接，用以探测运动小车前进轨迹。寻迹传感器和控制盒相互配合保证运动小车沿书架方向直线行驶。

进一步地，所述寻迹传感器通过连接头安装于底板前部。寻迹传感器通过传感器连接头和底板相连，寻迹传感器可以保证小车沿书架方向直线行驶，使得拨块机构将书籍从书架上推出时刚好到达托盘上面。

进一步地，所述电源为内置有充电模块和蓄电模块的蓄电池。蓄电池可多次充电放电，具有较好的续航能力，且具有较好的环保性。

进一步地，所述升降机构包括丝杆、带动丝杆转动的传动机构、螺母、连接板以及托盘，所述螺母与丝杆连接，所述连接板与螺母固定连接，所述托盘安装于连接板。运动小车控制托盘的X向位移，升降机构控制托盘的Z向位移，两者配合控制托盘的位置，从而使得拨块机构工作时能够刚好将书籍推至托盘中；升降机构工作时，传动机构带动丝杆转动，由于丝杆与螺母间的螺纹转动作用，螺母带动连接板及托盘升降运动。

进一步地，所述传动机构包括顺次连接的电机、减速器以及联轴器，所述电机安装于底板，所述丝杆与联轴器连接。驱动电机旋转，通过减速器将动力传递给丝杆，改善丝杆转动的稳定性。

进一步地，所述底板上安装有支撑架，所述支撑架上安装有支撑板，所述联轴器固定设于支撑板上，所述电机、减速器设于支撑板下方。联轴器用以连接减速器和丝杆，将联轴器固定在支撑板上，可以对传动机构起到支撑定位作用。

进一步地，所述支撑架包括多组支撑杆以及连接于支撑杆端部的连接部，多组支撑杆环绕形成框形结构，所述电机、减速器设于框形结构内部，所述丝杆设于框形结构的中心处且丝杆的端部与连接部连接。

进一步地，所述拨块机构包括滑槽、滑块、舵机、拨片以及驱动滑块沿滑槽滑动的驱动机构，所述滑槽安装于书架，所述滑块与滑槽活动连接，所述舵机安装于滑块，所述拨片连接于舵机的输出端，所述驱动机构安装于滑块底部。控制盒控制驱动机构驱动滑块沿滑槽运动带动拨片运动至待取书籍的位置，舵机带动拨片转动推动待取书籍至托盘内，驱动机构可与控制盒连接，通过PID控制方式控制驱动机构工作从而控制滑块的运动位置；待移动至待取书籍的位置后，转动拨片将书籍取出。

进一步地，所述拨片的中心线与托盘的中心线垂直且位于同一平面，拨片推动书籍至托盘中。拨片与托盘的位置设置是为了能够准确地将书籍推动至托盘中而做出的优选，并不作为限制性的规定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的图书馆自助借书装置，借阅者仅需在电脑终端输入需要借阅的书籍名称，运动小车、拨块机构及升降机构配合自动取出待取书籍并回复至初始位置，借阅者取走书籍即可完成借书流程，有效提高借阅者的借阅效率和容错率，节约时间成本，且便于图书馆书籍的管理。

附图说明

图1为本发明的图书馆自助借书装置的结构示意图；

图2为图书馆自助借书装置的运动小车的结构示意图；

图3为图书馆自助借书装置的升降机构的结构示意图；

图4为图书馆自助借书装置的拨块机构的结构示意图；

附图中：1-书架；11-书板；2-控制盒；3-运动小车；31-底板；32-电源；33-寻迹传感器；34-连接头；35-支撑架；36-支撑板；37-连接部；38-车轮；4-升降机构；41-丝杆；42-螺母；43-连接板；44-托盘；5-传动机构；51-电机；52-减速器；53-联轴器；6-拨块机构；61-滑槽；62-滑块；63-舵机；64-拨片；65-驱动机构。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例

如图1至图4所示为本发明的图书馆自助借书装置的实施例，包括书架1、控制盒2、可沿书架1方向直线行驶的运动小车3、可上下移动至与待取书籍所在书架1等高位置的升降机构4及可移动至待取书籍所在位置并推出待取书籍的拨块机构6，升降机构4设于运动小车3上，拨块机构6与书架1活动连接，运动小车3、升降机构4及拨块机构6均与控制盒2信号连接，控制盒2连接于电脑终端。图书馆管理人员事先在电脑终端录入书籍的名称及所在的位置信息，从而使得借阅者借阅书籍时在电脑终端输入书籍名称即可确定待取书籍的位置，控制盒2可根据确定的书籍位置确定运动小车3和升降机构4的运动位移，从而准确地获取待取书籍。

本实施例在借阅者需要借阅书籍时，在电脑终端输入需要借阅的书籍名称，电脑终端显示待取书籍所在的书架1和行数，通过控制盒2向运动小车3、升降机构4及拨块机构6发送指令，使拨块机构6移动至待取书籍处并推出待取书籍，再控制运动小车3及升降机构4按照原来路线返回至初始位置，借阅者取走书籍，完成借书流程。

如图2所示，运动小车3设有底板31，底板31的底面安装有车轮38且底板31安装有电源32，升降机构4安装于底板31，运动小车3安装有寻迹传感器33；寻迹传感器33与控制盒2连接，用以探测运动小车3前进轨迹。本实施例寻迹传感器33与运动小车3组合为寻迹小车，本实施例可采用市售寻迹小车作为执行机构。为了保证寻迹传感器33工作的稳定性，本实施例的寻迹传感器33通过连接头34安装于底板31前部；为了提高电源32的可重复使用性，赋予自助借书装置较好的环保性，本实施例的电源32为内置有充电模块和蓄电模块的蓄电池。

如图2、图3所示，升降机构4包括丝杆41、带动丝杆41转动的传动机构5、螺母42、连接板43以及托盘44，螺母42与丝杆41连接，连接板43与螺母42固定连接，托盘44安装于连接板43。其中，传动机构5包括顺次连接的电机51、减速器52以及联轴器53，电机51安装于底板31，丝杆41与联轴器53连接。实施时，驱动电机51旋转，通过减速器52将动力传递给丝杆41，丝杆41转动，由于丝杆41与螺母42间的螺纹转动作用，螺母42带动连接板43及托盘44升降运动。需要说明的是，本实施例采用丝杆41和螺母42之间的传动将电机51的转动转化为螺母42的升降运动是为了获得平稳的传动而做出的优选，并不作为限制性的规定，本发明还可采用齿轮齿条机构、连杆机构、凸轮机构等能够将电机51转动转化为直线运动的传动方式。

如此设置，通过运动小车3控制托盘44的X向位移，升降机构4控制托盘44的Z向位移，两者相互配合控制托盘44的位置，使得拨块机构6工作时刚好能够将书籍推至托盘44中，从而保证自助借书装置的工作稳定性。

其中，底板31上安装有支撑架35，支撑架35上安装有支撑板36，联轴器53固定设于支撑板36上，电机51、减速器52设于支撑板36下方。本实施例的联轴器53用于连接减速器52和丝杆41，将联轴器53固定在支撑板36上，可以对传动机构5起到支撑定位作用。其中，支撑架35包括多组支撑杆以及连接于支撑杆端部的连接部37，多组支撑杆环绕形成框形结构，电机51、减速器52设于框形结构内部，丝杆41设于框形结构的中心处且丝杆41的端部与连接部37连接，外表美观，且能够有效防止丝杆41对周边物体的损害。

如图4所示，拨块机构6包括滑槽61、滑块62、舵机63、拨片64以及驱动滑块62沿滑槽61滑动的驱动机构，滑槽61安装于书架1，滑块62与滑槽61活动连接，舵机63安装于滑块62，拨片64连接于舵机63的输出端，驱动机构65安装于滑块62底部。书架1包括多层书板11，每一层书板11均安装有滑槽61，滑块62安装在滑槽61内部，可沿滑槽61滑动。

本实施例中的驱动机构采用市售的直线电机，将电能转换成直线运动机械能，将直线电机的电能转化为滑块62直线运动的机械能。当滑块62需要移动至待取书籍所在位置时，可通过电脑终端通过PID控制直线电机启动，将滑块62移动至待取书籍的位置。

控制盒2控制驱动机构驱动滑块62沿滑槽61运动带动拨片***至待取书籍的位置，舵机63带动拨片64转动推动待取书籍至托盘44内。

本实施例中，拨片64的中心线与托盘44的中心线垂直且位于同一平面，拨片64推动书籍至托盘44中。拨片64与托盘44的位置设置是为了能够准确地将书籍推动至托盘44中而做出的优选，并不作为限制性的规定。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。