一种图书馆智能存取书小车
阅读说明：本技术 一种图书馆智能存取书小车 (Library's intelligence access book dolly ) 是由 张俊明 于 2021-01-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种图书馆智能存取书小车,包括车体,以及架设在车体上的夹持装置；夹持装置包括移动块、拨书装置和夹书装置；移动块正面设置有扫描仪；拨书装置包括竖向C型槽、转动板和移动板；移动板滑动设置在竖向C型槽的槽内,并通过驱动装置驱动上下移动；移动板的前端开设有槽口,转动板一端的两侧分别通过转轴与槽口的两侧转动连接；转动板一端的端部与槽口的槽底通过第一弹簧连接,另一端底部通过第二弹簧固定连接有拨块；夹书装置包括横向C型槽、两个架板和两头螺纹相反的双头螺杆；移动块底部固定设置有气缸板,气缸板正面固定设置有气缸,气缸的推杆端部与横向C型槽底部固定连接。该装置能自动进行存取图书,且不对两侧书籍造成损坏。(The invention provides an intelligent book storing and taking trolley for a library, which comprises a trolley body and a clamping device, wherein the clamping device is erected on the trolley body; the clamping device comprises a moving block, a book poking device and a book clamping device; the scanner is arranged on the front surface of the moving block; the book poking device comprises a vertical C-shaped groove, a rotating plate and a moving plate; the moving plate is arranged in the groove of the vertical C-shaped groove in a sliding manner and is driven to move up and down by the driving device; the front end of the moving plate is provided with a notch, and two sides of one end of the rotating plate are respectively and rotatably connected with two sides of the notch through rotating shafts; the end part of one end of the rotating plate is connected with the groove bottom of the groove opening through a first spring, and the bottom of the other end of the rotating plate is fixedly connected with a shifting block through a second spring; the book clamping device comprises a transverse C-shaped groove, two frame plates and a double-head screw with opposite threads at two ends; the bottom of the moving block is fixedly provided with an air cylinder plate, the front of the air cylinder plate is fixedly provided with an air cylinder, and the end part of a push rod of the air cylinder is fixedly connected with the bottom of the transverse C-shaped groove. The device can automatically store and take books without damaging the books on two sides.)
技术领域
本发明涉及教学装置技术领域，具体涉及一种图书馆智能存取书小车。
背景技术
目前，大多数图书馆都采用现代信息技术(如条码技术、RFID技术)实现图书的自动识别、数据库管理，大大方便了图书的借阅和归还，实现图书的信息化管理。但是，随着每天图书借阅量的大幅增加，图书的归类和上架需要花费大量的人力，这将导致劳动效率低下，劳动强度增大，还可能出现图书上架错误。利用自动化技术实现图书的自动上、下架，对于封闭型图书馆的图书借阅有很大的帮助。
然而，图书架上的书籍排列有序，互相之间紧挨，取书时极为不便，若采用粗暴的夹取方式，极易将待取书籍的两侧书造成一定的损坏，为此，本发明提出了一种图书馆智能存取书小车。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种图书馆智能存取书小车。该装置能够自动进行存取图书，且不对两侧书籍造成损坏。
为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。
一种图书馆智能存取书小车，包括车体、架设在所述车体上的移动架、以及设置在所述移动架上的夹持装置，所述移动架带动所述夹持装置沿水平或垂直方向移动；
所述夹持装置包括移动块、拨书装置和夹书装置；所述移动块正面设置有扫描仪；所述移动块架设在所述移动架上；
所述拨书装置包括竖向C型槽、转动板和移动板；所述C型槽固定设置在所述移动块顶部，正面开口；所述移动板滑动设置在所述竖向C型槽的槽内，并通过驱动装置驱动上下移动；所述移动板的前端开设有槽口，所述转动板一端的两侧分别通过转轴与所述槽口的两侧转动连接；所述转动板一端的端部与所述槽口的槽底通过第一弹簧连接，另一端底部通过第二弹簧固定连接有拨块；
所述夹书装置包括横向C型槽、两个架板和两头螺纹相反的双头螺杆；所述移动块底部固定设置有气缸板，所述气缸板正面固定设置有气缸，所述气缸的推杆端部与所述横向C型槽底部固定连接；所述双头螺杆的两端分别穿过一个所述架板，并螺纹配合；所述双头螺杆的两端分别与所述横向C型槽的两个槽壁转动配合；所述横向C型槽一侧外部固定设置第一电机，所述第一电机的输出轴与所述双头螺杆传动配合。
优选地，所述驱动装置包括第一螺杆和第二电机；所述第一螺杆穿过所述移动板，并与所述移动板螺纹配合；所述第一螺杆的两端与所述竖向C型槽槽顶和槽底转动连接；所述第二电机固定设置在所述竖向C型槽的顶部，所述第二电机的输出轴与所述第一螺杆传动连接。
优选地，所述移动架包括竖直移动装置、水平移动装置和传送带机构；所述水平移动装置架设在所述竖直移动装置的上，并通过所述竖直移动装置驱动上下移动；所述传送带机构架设在所述水平移动装置的一端端部，并通过水平移动装置驱动前后移动；所述夹持装置固定设置在所述传送带机构上，并通过所述传送带机构驱动左右移动。
优选地，所述竖直移动装置包括回形架、滑块和第二螺杆；所述滑块滑动设置在所述回形架的槽内，所述第二螺杆穿过所述滑块，并与所述滑块螺纹配合；所述第二螺杆的两端分别与所述回形架的顶部和底部转动连接；所述回形架的顶部固定设置有第三电机，所述第三电机的输出轴与所述第二螺杆传动连接。
优选地，所述水平移动装置包括两个第三螺杆和两组齿轮结构；所述滑块的两端均固定设置有横板，两个所述第三螺杆均依次穿过两个所述横板，并与所述横板螺纹配合；两个所述第三螺杆的一端固定设置有固定板，另一端固定设置有架板；两组所述齿轮结构分别设置在一个所述横板的一侧的两端，并分别驱动一个所述第三螺杆在两个所述横板上前后移动。
优选地，所述齿轮结构包括第四电机、限位板、第一齿轮和第二齿轮；所述限位板通过若干个所述支撑柱架设在所述横板的一侧，所述第一齿轮设置在所述横板和限位板之间；所述第一齿轮穿过所述第三螺杆，并与所述第三螺杆螺纹配合；所述第四电机固定设置在所述横板的另一侧，所述第四电机的输出轴穿过所述横板，并与所述第二齿轮固定连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合。
优选地，所述传送带机构包括第五电机和两个带轮；所述架板的底部固定设置有安装板，两个所述带轮的两端分别与所述安装板两端的顶部转动连接；两个所述带轮通过钢带传动，所述移动块的底部与所述钢带的带面固定连接。
优选地，还包括固定在所述车体的第六电机；所述第六电机的输出轴穿过所述车体，并与所述回形架的底部传动连接。
优选地，所述车体顶部的两端分别固定设置有存书架。
优选地，所述车体两侧分别固定有两个车轮板，每个所述车轮板的外侧均通过轮轴安装有两个车轮，每个所述车轮板内侧均固定设置有车轮电机，所述车轮电机的输出轴与所述轮轴传动连接。
本发明有益效果：
本发明提出一种图书馆智能存取书小车，该装置通过可自主移动的小车带动整个夹持装置移动，并通过移动架实现了夹持装置的六个方向的移动，能够将书籍送到任意一个方位，自动化且智能化地进行书籍存取；该装置在获取条形码信息后，可将目标书架上的书籍取出，在两个书籍紧挨的情况下，通过拨书装置将书籍放置成倾斜，在通过夹书装置顺利取出，在不影响取书的前提下不会对两侧书进行损坏，取书干净利落；该装置通过传送带机构带动拨书装置移动，可将拨开书籍，将书架上待放置书籍位置空出，再将书籍插入书架上，最后通过拨书装置从一侧将书籍推齐，保证了书籍排放整齐，并且便于将书籍插入目标书位。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明实施例的图书馆智能存取书小车的整体结构图；
图2是本发明实施例的图书馆智能存取书小车的局部结构图；
图3是本发明实施例的图书馆智能存取书小车的局部放大图；
图4是本发明实施例的图书馆智能存取书小车的另一部件局部结构图
图中：1、车轮；2、存书架；3、车体；4、回形架；5、第一齿轮；6、第三螺杆；7、固定板；8、横板；9、限位板；10、支撑柱；11、第二齿轮；12、第三电机；13、第二螺杆；14、第四电机；15、架板；16、带轮；17、钢带；18、安装板；19、移动块；20、第五电机；21、第二电机；22、竖向C型槽；23、移动板；24、第一螺杆；25、气缸板；26、气缸；27、第一电机；28、横向C型槽；29、双头螺杆；30、夹板；31、扫描仪；32、拨块；33、第二弹簧；34、转动板；35、转轴；36、第一弹簧；37、滑块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
一种图书馆智能存取书小车，如图1-4所示，包括车体3，以及架设在车体3上的夹持装置；夹持装置包括移动块19、拨书装置和夹书装置；移动块19正面设置有扫描仪31；用于获取目标书籍或目标书位，相应的，在书架上有对应的电子标签，通过扫描仪31获取位置信息，进而两者进行匹配，进行上书或下书；
拨书装置包括竖向C型槽22、转动板34和移动板23，如图2和图3所示；C型槽22固定设置在移动块19顶部，正面开口；移动板23滑动设置在竖向C型槽22的槽内，并通过驱动装置驱动上下移动；移动板23的前端开设有槽口，转动板34一端的两侧分别通过转轴35与槽口的两侧转动连接；转动板34一端的端部与槽口的槽底通过第一弹簧36连接，另一端底部通过第二弹簧33固定连接有拨块32；
上述结构实现了转动板34拨书动作：将转动板34移动至目标书籍的上方，通过驱动装置驱动移动板23向下移动，进而转动板34实现向下移动；转动板34底部的拨块32按压书籍顶部，此时第一弹簧36产生形变，拨块32呈倾斜桩体；再次驱动移动块19向后移动，书籍以底部外侧一角作为支点形成倾斜状态，露出可夹持部位，进而可通过移动块19底部的夹持装置进行夹持；
具体的，驱动装置包括第一螺杆24和第二电机21；第一螺杆24穿过移动板23，并与移动板23螺纹配合；第一螺杆24的两端与竖向C型槽22槽顶和槽底转动连接；第二电机21固定设置在竖向C型槽22的顶部，第二电机21的输出轴与第一螺杆24传动连接；采用丝杠滑块的结构实现了移动板23的移动；
夹书装置包括横向C型槽28、两个夹板30和两头螺纹相反的双头螺杆29，如图3所示；移动块19底部固定设置有气缸板25，气缸板25正面固定设置有气缸26，气缸26的推杆端部与横向C型槽28底部固定连接；双头螺杆29的两端分别穿过一个夹板30，并螺纹配合；双头螺杆29的两端分别与横向C型槽28的两个槽壁转动配合；横向C型槽28一侧外部固定设置第一电机27，第一电机27的输出轴与双头螺杆29传动配合；通过第一电机27驱动所述双头螺杆29转动，进而实现了两个夹板20的开闭；
为了实现夹持装置的自由移动，还包括在车体3的顶部固定设置的移动架，如图2和图3所示，具体的，移动架包括竖直移动装置、水平移动装置和传送带机构；水平移动装置架设在竖直移动装置的上，并通过竖直移动装置驱动上下移动；传送带机构架设在水平移动装置的一端端部，并通过水平移动装置驱动前后移动；夹持装置固定设置在传送带机构上，并通过传送带机构驱动左右移动。
其中，竖直移动装置包括回形架4、滑块37和第二螺杆13，如图1所示；滑块37滑动设置在回形架4的槽内，第二螺杆13穿过滑块37，并与滑块37螺纹配合；第二螺杆13的两端分别与回形架4的顶部和底部转动连接；回形架4的顶部固定设置有第三电机12，第三电机12的输出轴与第二螺杆13传动连接；采用丝杠滑块的传动方式实现了对滑块37的控制；
进一步的，水平移动装置包括两个第三螺杆6和两组齿轮结构；滑块37的两端均固定设置有横板8，两个第三螺杆6均依次穿过两个横板8，并与横板8螺纹配合；两个第三螺杆6的一端固定设置有固定板7，另一端固定设置有架板15；两组齿轮结构分别设置在一个横板8的一侧的两端，并分别驱动一个第三螺杆6在两个横板8上前后移动；采用电机带动齿轮传动结构，使得第三螺杆6能够实现前后移动；具体的，齿轮结构包括第四电机14、限位板9、第一齿轮5和第二齿轮11；限位板9通过若干个支撑柱10架设在横板8的一侧，第一齿轮5设置在横板8和限位板9之间；第一齿轮5穿过第三螺杆6，并与第三螺杆6螺纹配合；第四电机14固定设置在横板8的另一侧，第四电机14的输出轴穿过横板8，并与第二齿轮11固定连接，第二齿轮11与第一齿轮5啮合；由于第一齿轮5限位，当采用一阶传动时，第一齿轮5转动，进而使得与其螺纹配合的第三螺杆6实现了前后移动，带动了前端的传送带机构前后移动；
较佳的，如图4所示，传送带机构包括第五电机20和两个带轮16；架板15的底部固定设置有安装板18，两个带轮16的两端分别与安装板18两端的顶部转动连接；两个带轮16通过钢带17传动，移动块19的底部与钢带17的带面固定连接。
此外，为了实现夹持装置能够转动到任意位置，还增加了一组移动副，具体包括固定在车体3的第六电机；第六电机的输出轴穿过车体3，并与回形架4的底部传动连接。
另外，在车体3顶部的两端分别固定设置有存书架2，用于回收书籍；车体3两侧分别固定有两个车轮板，每个车轮板的外侧均通过轮轴安装有两个车轮1，每个车轮板内侧均固定设置有车轮电机，车轮电机的输出轴与轮轴传动连接，实现自动行进。
本实施例中，
首先，在书架上设置有对应的电子标签，通过移动块19上设置的扫描仪31获取位置信息，实现两者匹配，进而可进行上书或下书；
拨书装置进行拨书：将转动板34移动至目标书籍的上方，通过驱动装置驱动移动板23向下移动，进而转动板34实现向下移动；转动板34底部的拨块32按压书籍顶部，此时第一弹簧36产生形变，拨块32呈倾斜桩体；再次驱动移动块19向后移动，书籍以底部外侧一角作为支点形成倾斜状态，露出可夹持部位，进而可通过移动块19底部的夹持装置进行夹持；
夹持装置进行夹持书籍：驱动气缸26进行伸缩，推动两个夹板30，并通过第一电机27驱动双头螺杆29转动，使得与之螺纹配合的两个夹板30进行夹持，实现取书；
放置书籍：找到目标书位，通过传送带机构带动拨书装置移动，可将拨开书籍，将书架上待放置书籍位置空出，再将书籍插入书架上，最后通过拨书装置从一侧将书籍推齐，保证了书籍排放整齐，并且便于将书籍插入目标书位。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
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