一种智能存取装置

技术领域

本发明涉及图书馆设备技术领域，具体为一种智能存取装置。

背景技术

图书馆是搜集、整理、收藏图书资料以供人阅览、参考的机构，图书馆内的书籍主要是按序放置在书架上以进行展示，为了最大限度地利用书架内的空间，书本一般都是采用立式并排的方式放置，为方便读者查阅，一般都是将相同种类的图书放置在一起，由于不同种类的图书都在同一排的位置，相邻的书本之间一般夹得较紧，没有可供拿取的空间，拿取很不方便，并且在书本拿出后，原有空间容易被其他书本占用，导致书本再次插入原位更为困难，耗费很多的时间，这样就导致读者在归还书籍时会将书籍在容易放置的位置插入，使书本的位置容易发生变化，不便于大量书籍的同一管理和读者的查阅，在进行图书的放回工作，同样需要的大量的人力进行整理，且当用户需要的书籍在书架的最高层时，用户不易拿出，且拿取时，容易掉落，造成砸伤，实用性低。

因此，亟需设计一种智能存取装置以解决上述问题，显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种智能存取装置，该装置旨在解决现有技术下对书籍存取不方便，需要耗费大量的人力进行整理的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能存取装置，包括书架，所述书架内部横向安装有多个放置板，所述放置板顶部设置有多个隔板，相邻两个所述隔板之间形成书籍存放空间，所述隔板底部前端设置有固定板，所述固定板上设置有RFI D电子标签一，所述书架前方设置有移动架，所述书架顶部设置有横向移动机构，所述移动架与横向移动机构之间通过固定杆连接，所述移动架包括底板、竖杆和顶板，所述底板顶部的四个拐角处均竖直连接有竖杆，四根所述竖杆顶端共同连接有顶板，所述移动架内部设置有升降板，所述竖杆上设置有用于驱使升降板上下移动的竖向移动机构，所述升降板顶部设置有转动座和放置盘，所述转动座顶部安装有支撑柱，所述支撑柱顶部铰接有转动柱，所述支撑柱与转动柱之间设置有角度调节机构，所述转动柱上设置有夹书机构和RF I D识别感应器一，所述RF I D识别感应器一与RF I D电子标签一配合使用，所述转动座与升降板之间设置有推动机构。

在一个优选的实施方式中，所述夹书机构包括夹臂、电机一、转轴、齿轮一、齿条和L型连接杆，每组所述夹臂均设置有两个，所述电机一安装于转动柱底部，所述电机一的输出端置于转动柱内部并连接有转轴，所述转轴上位于夹臂处固定套接有齿轮一，所述齿轮一的两侧均横向设置有齿条，所述齿条与齿轮一啮合连接，所述转动柱上位于夹臂处设置有通槽，两个所述夹臂分别通过L型连接杆穿过通槽与齿条连接，所述夹臂设置有两组呈上下设置。

在一个优选的实施方式中，所述隔板上设置有避让槽一，所述避让槽一的内壁上嵌入安装有定位感应器一，所述夹臂的端部嵌入安装有定位感应器二，所述定位感应器一与定位感应器二配合使用。

在一个优选的实施方式中，两组所述夹臂之间位于转动柱上设置有RF I D识别感应器二，所述书籍的侧边设置有与RF I D识别感应器二配合使用的RF I D电子标签二。

在一个优选的实施方式中，所述放置板顶部沿长度方向设置有滑槽，所述隔板底部设置有滑动连接于滑槽内的滑块，所述固定板上连接有限位螺栓。

在一个优选的实施方式中，所述推动机构包括推动气缸，所述推动气缸安装于升降板的顶部，所述推动气缸的输出端与转动座连接，所述转动座底部与升降板之间设置有导向滑轨。

在一个优选的实施方式中所述角度调节机构包括电机二、齿轮二和齿轮三，所述支撑柱底部设置有安装槽，所述电机二安装于安装槽内，所述电机二的输出端连接有齿轮二，所述转动柱底部设置有容纳槽，所述齿轮三固定连接于容纳槽内，所述齿轮三与齿轮二相啮合。

在一个优选的实施方式中，所述支撑柱顶端的两侧均设置有定位板，所述定位板上开设有弧形通槽，所述转动柱的两侧均安装有滑动连接于弧形通槽内的限位杆。

在一个优选的实施方式中，所述放置盘转动连接于升降板顶部，所述升降板底部安装有驱使放置盘转动的驱动电机，所述放置盘上沿圆周方向等间距开设有多个书籍放置槽，所述书籍放置槽的两侧均开设有避让槽二。

在一个优选的实施方式中，每个所述书籍放置槽的内部底端均设置有压力传感器。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的夹书机构，通过电机一驱使转轴转动，转轴带动齿轮一转动，从而带动两个啮合的齿条同步相向移动或相背移动，从而带动夹臂同步相向移动或相背移动，将书籍夹持固定，以实现书籍的夹取作业，且通过夹臂设置有两组，两组夹臂能够分别夹持在书籍的上部分和下部分，提高对书籍的夹取效果，且通过定位感应器一与定位感应器二配合使用，夹臂的厚度小于隔板的厚度，夹臂在夹取书籍时，夹臂置于避让槽一内，不会对与周围的书籍接触，不会导致书籍遭受夹臂刮擦损坏。

2、本发明通过设置的放置盘，通过书籍放置槽设置有多个，在驱动电机的工作下能够驱使放置盘转动，调节书籍放置槽的位置，使得能够一次夹取收纳多本书籍，提高书籍存取效率。

3、本发明能够自动拿取和存放书籍，减少用户寻找书籍的时间，从而提高了用户体验。

附图说明

图1为本发明一种智能存取装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种智能存取装置的隔板结构示意图；

图3为本发明一种智能存取装置的部分结构示意图；

图4为本发明一种智能存取装置的支撑柱和转动柱结构示意图；

图5为本发明一种智能存取装置的转动柱结构示意图；

图6为本发明一种智能存取装置的转动柱内部结构示意图；

图7为图4中的A区结构放大示意图。

图中：1、书架；2、放置板；201、滑槽；3、隔板；301、避让槽一；302、定位感应器一；303、固定板；304、限位螺栓；305、RF I D电子标签一；306、滑块；4、横向移动机构；5、固定杆；6、移动架；601、底板；602、竖杆；603、顶板；604、竖向移动机构；7、升降板；8、放置盘；801、书籍放置槽；802、避让槽二；9、转动座；10、支撑柱；11、转动柱；1101、夹臂；1102、定位感应器二；1103、通槽；1104、RF I D识别感应器二；1105、RF I D识别感应器一；1106、电机一；1107、转轴；1108、齿轮一；1109、齿条；1110、L型连接杆；12、推动气缸；13、导向滑轨；14、定位板；1401、弧形通槽；15、限位杆；16、角度调节机构；1601、电机二；1602、齿轮二；1603、齿轮三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：本实施例提供了一种智能存取装置，该装置用于图书馆自动存取书籍使用，能够自动拿取和存放书籍，减少用户寻找书籍的时间，从而提高了用户体验。

请参阅图1-7，一种智能存取装置，该存取装置包括书架1，书架1内部横向安装有多个放置板2，放置板2顶部设置有多个隔板3，相邻两个隔板3之间形成书籍存放空间，隔板3底部前端设置有固定板303，书架1前方设置有移动架6，移动架6包括底板601、竖杆602和顶板603，底板601顶部的四个拐角处均竖直连接有竖杆602，四根竖杆602顶端共同连接有顶板603，移动架6内部设置有升降板7，升降板7顶部设置有转动座9，转动座9顶部安装有支撑柱10，支撑柱10顶部铰接有转动柱11，转动柱11上设置有夹书机构，通过夹书机构用于夹取书籍，完成书籍的存取工作。

在本实施例中，请参阅图1和图2，放置板2顶部沿长度方向设置有滑槽201，隔板3底部设置有滑动连接于滑槽201内的滑块306，隔板3与放置板2之间通过滑块306和滑槽201滑动连接，固定板303上连接有限位螺栓304，通过限位螺栓304用于锁定隔板3的位置，便于根据书籍的厚度调节隔板3的位置，以改变书籍存放空间的宽度，用于更好的存放书籍，合理利用书架1的空间。

在本实施例中，请参阅图1，书架1顶部设置有横向移动机构4，移动架6与横向移动机构4之间通过固定杆5连接，竖杆602上设置有用于驱使升降板7上下移动的竖向移动机构604，通过横向移动机构4用于调节移动架6的横向位置，通过竖向移动机构604用于调节升降板7和夹书机构的纵向位置，从而便于将夹书机构移动调节至书架1的任意位置进行书籍的存取工作。

在本实施例中，请参阅图1和图6，夹书机构包括夹臂1101、电机一1106、转轴1107、齿轮一1108、齿条1109和L型连接杆1110，每组夹臂1101均设置有两个，电机一1106安装于转动柱11底部，电机一1106的输出端置于转动柱11内部并连接有转轴1107，转轴1107上位于夹臂1101处固定套接有齿轮一1108，齿轮一1108的两侧均横向设置有齿条1109，齿条1109与转动柱11内部滑动连接，齿条1109与齿轮一1108啮合连接，转动柱11上位于夹臂1101处设置有通槽1103，两个夹臂1101分别通过L型连接杆1110穿过通槽1103与齿条1109连接，夹臂1101设置有两组呈上下设置，在夹取书籍时，通过将夹臂1101移动至书籍的两侧，然后通过电机一1106驱使转轴1107转动，转轴1107带动齿轮一1108转动，从而带动两个啮合的齿条1109同步相向移动或相背移动，从而带动夹臂1101同步相向移动或相背移动，将书籍夹持固定，以实现书籍的夹取作业，且通过夹臂1101设置有两组，两组夹臂1101能够分别夹持在书籍的上部分和下部分，提高对书籍的夹取效果。

需要说明的是，为了夹书机构能够精确定位到所需要拿取的书籍处，请参阅图2和图5，转动柱11上设置有RFI D识别感应器一1105，固定板303上设置有RFI D电子标签一305，RFI D识别感应器一1105与RFI D电子标签一305配合使用，RFI D电子标签一305用于存储该书籍存放空间内书籍的信息，RFI D识别感应器一1105用于识别RFI D电子标签一305，得知所夹取图书的书名等信息，用于将夹书机构移动至所需要拿取的书籍处进行夹取工作。

在本实施例中，请参阅图3，推动机构包括推动气缸12，推动气缸12安装于升降板7的顶部，推动气缸12的输出端与转动座9连接，转动座9底部与升降板7之间设置有导向滑轨13，通过推动气缸12用于调节夹书机构的位置，能够将夹书机构向书架1方向移动，从而对书籍进行夹取，也能够将夹书机构复位，将书籍从书架1上取出。

需要说明的是，为了避免夹臂1101在夹取书籍时对其周围书籍造成刮擦，请参阅图2和图5，隔板3上设置有避让槽一301，避让槽一301的内壁上嵌入安装有定位感应器一302，夹臂1101的端部嵌入安装有定位感应器二1102，定位感应器一302与定位感应器二1102配合使用，夹臂1101的厚度小于隔板3的厚度，在夹书机构夹取书籍时，夹臂1101处于闭合状态，在通过RF I D识别感应器一1105与RF I D电子标签一305配合使用，将夹书机构移动至所需要夹取的书籍处后，通过电机一1106工作驱使夹臂1101张开，在夹臂1101上的定位感应器二1102与定位感应器一302位置对应时，电机一1106停止，再通过推动机构将夹臂1101移动至避让槽一301内，电机一1106再工作驱使夹臂1101闭合，从而将书籍夹取，通过该结构设计，夹臂1101不会与周围的书籍接触，不会导致书籍遭受夹臂1101刮擦损坏。

本申请的一较佳示例中，夹臂1101的内侧设置有薄膜压力传感器，能够用于检测夹臂1101是否夹持住了书籍，避免夹持力过大对书籍造成损坏。

在本实施例中，请参阅图3，升降板7顶部还设置有放置盘8，放置盘8转动连接于升降板7顶部，升降板7底部安装有驱使放置盘8转动的驱动电机，放置盘8上沿圆周方向等间距开设有多个书籍放置槽801，书籍放置槽801的两侧均开设有避让槽二802，避让槽二802用于供夹臂1101进入，支撑柱10与转动柱11之间设置有角度调节机构16，在夹书机构夹取书籍后，通过转动座9调节转动柱11的角度，将夹书机构的方向调整至朝向放置盘8，然后通过角度调节机构16再调节转动柱11的支撑角度，将转动柱11调节至与支撑柱10垂直的位置，使得夹书机构夹取的书籍置于书籍放置槽801内，通过夹臂1101张开，将夹取的书籍放置到书籍放置槽801内收纳，且通过书籍放置槽801设置有多个，在驱动电机的工作下能够驱使放置盘8转动，调节书籍放置槽801的位置，使得能够一次夹取收纳多本书籍，提高书籍存取效率。

本申请的一较佳示例中，每个书籍放置槽801的内部底端均设置有压力传感器，通过压力传感器能够用于检测该书籍放置槽801内是否存放有书籍，避免书籍存放错误。

本申请的一较佳示例中，当书籍放置槽801为四个时，驱动电机驱使放置盘8转动的角度为90°；当书籍放置槽801为六个时，驱动电机驱使放置盘8转动的角度为60°，根据实际使用需求进行合理设计。

在本实施例中，请参阅图4和图7，角度调节机构16包括电机二1601、齿轮二1602和齿轮三1603，支撑柱10底部设置有安装槽，电机二1601安装于安装槽内，电机二1601的输出端连接有齿轮二1602，转动柱11底部设置有容纳槽，齿轮三1603固定连接于容纳槽内，齿轮三1603与齿轮二1602相啮合，通过电机二1601工作驱使齿轮二1602转动，齿轮二1602带动啮合的齿轮三1603转动，从而调节转动柱11的角度，能够将转动柱11在竖直状态和水平状态进行调节，用于将夹取的书籍放置到书籍放置槽801内。

进一步的，支撑柱10顶端的两侧均设置有定位板14，定位板14上开设有弧形通槽1401，弧形通槽1401的角度为0°-90°，转动柱11的两侧均安装有滑动连接于弧形通槽1401内的限位杆15，在转动柱11转动时，限位杆15在弧形通槽1401内滑动，提高转动柱11角度调节的稳定性，并且能够将转动柱11稳定限制在竖直状态和水平状态。

在本实施例中，请参阅图5，两组夹臂1101之间位于转动柱11上设置有RF I D识别感应器二1104，书籍的侧边设置有与RF I D识别感应器二1104配合使用的RF I D电子标签二，在将书籍存放到书架1时，通过RF I D识别感应器二1104可识别书籍侧边的RF I D电子标签二，从而将书籍移动存放到之前拿取的位置。

本发明的控制方式是通过电脑来控制的，电脑的控制程序通过本领域的技术人员简单编程即可实现，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

该智能存取装置的存取书籍过程描述如下。

取书过程：首先在电脑上输入所需要拿取的书籍，然后通过横向移动机构4调节移动架6的横向位置，通过竖向移动机构604调节升降板7和夹书机构的纵向位置，通过RF I D识别感应器一1105与RF I D电子标签一305配合使用，RF I D识别感应器一1105用于识别RF I D电子标签一305，得知所需要夹取图书的书名等信息，将夹书机构移动至所需要拿取的书籍处，然后通过推动机构将夹书机构移动至书架内，通过夹书机构将所需要拿取的书籍夹持，再通过推动机构复位，将夹持的书籍从书架1上取出，再通过转动座9调节转动柱11的角度，将夹书机构的方向调整至朝向放置盘8，然后通过角度调节机构16调节转动柱11的支撑角度，将转动柱11调节至与支撑柱10垂直的位置，使得夹书机构夹取的书籍置于书籍放置槽801内，通过夹臂1101张开，将夹取的书籍放置到书籍放置槽801内收纳，通过驱动电机的工作驱使放置盘8转动，调节书籍放置槽801的位置，将空的书籍放置槽801调节至书籍放置位置，再通过上述操作，将所需要的书籍全部从书架上夹取取出。

存书过程：首先工作人员将需要存放的书一次放置到书籍放置槽801内，通过角度调节机构16调节转动柱11的支撑角度，将转动柱11调节至与支撑柱10垂直的位置，通过夹臂1101闭合将书籍放置槽801内的书籍夹持，并通过通过RF I D识别感应器二1104可识别书籍侧边的RF I D电子标签二，用于感知到该书籍的存放位置，再通过角度调节机构16将转动柱11调节到竖直位置，转动座9调节转动柱11的角度朝向书架1位置，通过通过横向移动机构4调节移动架6的横向位置，通过竖向移动机构604调节升降板7和夹书机构的纵向位置，通过RF I D识别感应器一1105与RF I D电子标签一305配合使用，将夹书机构移动至书籍存放位置处，通过推动机构将夹取的书籍移动至书籍存放空间内，通过夹臂1101张开，将书籍存放在书籍存放空间内，通过驱动电机的工作驱使放置盘8转动，调节书籍放置槽801的位置，将下个放置有书籍的书籍放置槽801调节至书籍夹取位置，再通过上述操作，将所需要的书籍全部存放在书架上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。