一种自助书柜

技术领域

本发明属于智能书柜技术领域，具体涉及一种自助书柜。

背景技术

自助书柜具有自助借还书、续借、预约和图书自动识别等功能的产品。自助书柜包括控制柜和用于放置图书的书架柜，书架柜上由上至下设有多层用于存放图书的存放箱；存放箱内沿其长度方向间隔设有多个隔板，相邻隔板之间为用于放置图书的放置腔；放置腔靠近书架柜外侧的位置设有封闭门，封闭门的一侧与放置腔铰接；封闭门封闭放置腔后，封闭门的另一侧与存放箱的锁具连接，能够使封闭门处于闭合的状态。需要打开封闭门时，通过控制柜内的控制模块控制锁具与封闭门分离，能够打开封闭门。通过控制模块控制锁具打开的过程为现有技术，在此不再赘述。

在需要还书时，通过控制柜上的识别模块能够识别待还的图书信息，并将图书信息传递到控制模块，控制模块控制对应的封闭门打开；便于读者将图书放置到对应的放置腔内。需要说明的是，图书上贴有用于识别模块识别的电子标签，识别模块和电子标签为现有技术，在此不再赘述。

但是，在还书时，需要读者走到对应的还书位置，将图书放置到放置腔后再关闭封闭门，使得封闭门与锁具配合，进而使封闭门封闭放置腔；上述还书过程需要读者关闭封闭门；在还书的位置较高时，对于儿童来说，无法匹配较高的还书位置，会造成还书困难的情况。

发明内容

本发明实施例提供一种自助书柜，旨在解决现有技术中在还书位置较高时会造成儿童还书困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种自助书柜，包括书架柜和控制柜，所述书架柜上具有若干适于放置图书的放置腔；所述控制柜内具有还书空间，所述控制柜一侧且靠近底端的位置设有还书口，所述还书口的底壁与所述还书空间连通；所述书架柜内部具有与所述还书空间连通的容置空间，所述放置腔的内侧端与所述容置空间连通；自助书柜还包括：

支撑板，一侧铰接于所述还书口的底壁，且铰接处设有两端分别与所述支撑板和所述控制柜连接的第一弹性件；所述第一弹性件适于向所述支撑板提供扭矩，以使所述支撑板封闭所述还书口的底壁；

还书箱，位于所述还书空间内，所述还书箱具有适于沿垂直于所述控制柜具有还书口一侧的方向往复滑动的自由度；

若干挡板，沿所述放置腔的滑动方向间隔设在所述还书箱内，相邻所述挡板之间形成适于放置图书的存放空间；所述支撑板绕其铰接处向下转动后，所述支撑板与其中一个所述存放空间对应；以及

放书机构，包括适于夹取所述存放空间内的图书的对夹结构，以及适于驱动所述对夹结构沿所述书架柜长度和高度方向滑动的驱动结构，以使所述对夹结构位于对应的所述放置腔的位置；所述对夹结构具有适于沿所述书架柜宽度方向滑动的自由度，以使图书位于对应的所述放置腔内；

其中，还书口处设有识别装置，所述识别装置、所述对夹结构以及所述驱动结构均与所述控制柜内的控制模块电连接；在其中一个所述存放空间放置图书后，所述还书箱沿垂直于所述控制柜具有还书口一侧滑动，以使相邻所述存放空间滑动至与所述支撑板对应的位置。

在一种可能的实现方式中，所述还书空间内设有与所述控制模块电连接的动力件，所述动力件固定在所述还书口底壁；所述动力件具有适于与所述支撑板下表面接触的动力端，以对所述支撑板进行支撑；

其中，所述支撑板上设有放置标识，用于指示图书放置方向和位置；所述还书口处设有图片采集模块，所述图片采集模块与所述控制模块电连接；

在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息匹配时，所述控制模块控制所述动力端与所述支撑板分离，所述支撑板在图书重力的作用下向下翻转；

在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息不匹配时，所述动力端保持与所述支撑板接触的状态。

一些实施例中，所述还书口的侧壁上固定设有指示灯，所述指示灯与所述控制模块电连接；

在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息匹配时，所述控制模块控制所述指示灯显示第一预设颜色；

在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息不匹配时，所述控制模块控制所述指示灯显示第二预设颜色。

在一种可能的实现方式中，每一个所述存放空间于所述还书箱顶部的位置设有斜向所述还书箱底部的引导板，所述引导板为两个，且分别固定在所述存放空间的两个长边侧；

其中，两个所述引导板适于横向限位图书的位置，以使图书与所述存放空间的侧壁之间形成适于对夹结构夹持图书的避让空间。

一些实施例中，每一个所述存放空间的同侧端均与所述还书箱的侧壁连通，且连通处朝向所述对夹结构；

其中，所述对夹结构适于穿设所述存放空间的连通处，并对夹所述存放空间内的图书。

在一种可能的实现方式中，所述对夹结构包括：

架体；

第一夹板和第二夹板，均适于沿所述存放空间的宽度方向与所述架体滑动配合；所述第一夹板的滑动方向与所述第二夹板的滑动方向相反；以及

驱动件，设在所述架体上，适于驱动所述第一夹板和所述第二夹板相对滑动或相背离滑动；

其中，所述第一夹板和所述第二夹板具有适于插入所述存放空间的第一状态，且所述第一夹板和所述第二夹板分别位于图书的两侧；所述第一夹板和所述第二夹板在所述驱动件的驱动作用下对夹所述存放空间内的图书。

在一种可能的实现方式中，所述驱动结构包括：

立柱，竖直设在所述容置空间内，且位于所述容置空间远离控制柜的一端；

第一移动部，一端具有与所述立柱插设的通孔，另一端沿所述书架柜长度方向延伸至所述还书空间内；所述第一移动部具有适于沿所述立柱的轴线方向滑动的自由度；以及

第二移动部，沿所述第一移动部的长度方向与所述第一移动部滑动配合；所述第二移动部适于与所述对夹结构连接。

在一种可能的实现方式中，所述放置腔的内壁于其内侧端的位置设有凹槽；所述凹槽内铰接有阻挡块；所述阻挡块的一侧为斜面，另一侧为竖直设置的平面；所述阻挡块的斜面朝向内侧端，所述阻挡块的平面朝向放置腔的外侧端；所述阻挡块的铰接处设有第二弹性件，所述第二弹性件适于对所述阻挡块提供扭矩、以使所述阻挡块的平面处于竖直状态；

其中，在图书由内侧端滑入到放置腔时，所述阻挡块在图书的驱动下绕其铰接位置转动，并旋入所述凹槽内；在图书滑动到位后，所述阻挡块与图书分离，且所述阻挡块的平面在所述第二弹性件的作用下处于竖直状态。

本申请实施例中，在需要还书时，将图书放置到控制柜的还书口；还书口处的识别模块能够对图书信息进行识别，在该图书落入到存放空间后，控制模块能够控制放书机构动作，进而将该图书放置到对应的放置腔内。在将图书放置到还书口底壁的支撑板时，支撑板在图书重力的作用下向下翻转，进而使图书落入到存放空间内；此时支撑板在第一弹性件的扭矩作用下复位，并封闭还书口的底壁。然后还书箱滑动一个存放空间的距离，使得相邻的还书空间与支撑板对应；因此支撑板再次翻转时，能够使图书落在空置的存放空间内，保证一个存放空间内只放置一本图书。

本发明提供的一种自助书柜，与现有技术相比，读者将图书放置到还书口底壁的支撑板上就可以完成还书的过程，无需读者将图书放置到对应的放置腔内，且儿童也可以完成还书的操作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种自助书柜的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自助书柜的放书机构的示意图；

图3为图2中A部的放大示意图；

图4为图2中B部的放大示意图；

图5为本发明实施例提供的一种自助书柜的第一移动部部分的示意图；

图6为图5中C部的放大示意图；

图7为本发明实施例提供的一种自助书柜的还书空间部分的示意图；

图8为图7中D部的放大示意图；

图9为本发明实施例提供的一种自助书柜的放置腔部分的示意图；

图10为图9中E部的放大示意图；

图11为本发明实施例提供的一种自助书柜的推板部分的示意图；

图12为本发明实施例提供的一种自助书柜的支撑板向下翻转后的状态示意图；

图13为图12中F部的放大示意图。

附图标记说明：1、书架柜；11、放置腔；111、内侧端；112、外侧端；12、容置空间；13、凹槽；14、阻挡块；141、斜面；142、平面；2、控制柜；21、还书口；22、还书空间；3、支撑板；31、连接槽；32、推板；33、条形孔；34、顶杆；4、还书箱；41、存放空间；42、引导板；5、挡板；6、放书机构；61、对夹结构；611、架体；612、第一夹板；613、第二夹板；62、驱动结构；621、立柱；622、第一移动部；623、第二移动部；624、限位板；63、螺杆；7、电动推杆。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请一并参阅图1至图10，现对本发明提供的一种自助书柜进行说明。所述一种自助书柜，包括书架柜1和控制柜2，书架柜1上具有若干适于放置图书的放置腔11；控制柜2内具有还书空间22，控制柜2一侧且靠近底端的位置设有还书口21，还书口21的底壁与还书空间22连通；书架柜1内部具有与还书空间22连通的容置空间12，放置腔11的内侧端与容置空间12连通；自助书柜还包括支撑板3、还书箱4、若干挡板5以及放书机构6；支撑板3的一侧铰接于还书口21的底壁，且铰接处设有两端分别与支撑板3和控制柜2连接的第一弹性件(图中未示出)；第一弹性件适于向支撑板3提供扭矩，以使支撑板3封闭还书口21的底壁；还书箱4位于还书空间22内，还书箱4具有适于沿垂直于控制柜2具有还书口21一侧的方向往复滑动的自由度；若干挡板5沿放置腔11的滑动方向间隔设在还书箱4内，相邻挡板5之间形成适于放置图书的存放空间41；支撑板3绕其铰接处向下转动后，支撑板3与其中一个存放空间41对应；放书机构6包括适于夹取存放空间41内的图书的对夹结构61，以及适于驱动对夹结构61沿书架柜1长度和高度方向滑动的驱动结构62，以使对夹结构61位于对应的放置腔11的位置；对夹结构61具有适于沿书架柜1宽度方向滑动的自由度，以使图书位于对应的放置腔11内；其中，还书口21处设有识别装置，识别装置、对夹结构61以及驱动结构62均与控制柜2内的控制模块电连接；在其中一个存放空间41放置图书后，还书箱4沿垂直于控制柜2具有还书口21一侧滑动，以使相邻存放空间41滑动至与支撑板3对应的位置。

本申请实施例中，在需要还书时，将图书放置到控制柜2的还书口21；还书口21处的识别模块能够对图书信息进行识别，在该图书落入到存放空间41后，控制模块能够控制放书机构6动作，进而将该图书放置到对应的放置腔11内。在将图书放置到还书口21底壁的支撑板3时，支撑板3在图书重力的作用下向下翻转，进而使图书落入到存放空间41内；此时支撑板3在第一弹性件的扭矩作用下复位，并封闭还书口21的底壁。然后还书箱4滑动一个存放空间41的距离，使得相邻的还书空间22与支撑板3对应；因此支撑板3再次翻转时，能够使图书落在空置的存放空间41内，保证一个存放空间41内只放置一本图书。

本发明提供的一种自助书柜，与现有技术相比，读者将图书放置到还书口21底壁的支撑板3上就可以完成还书的过程，无需读者将图书放置到对应的放置腔11内，且儿童也可以完成还书的操作。借书的操作面板和还书口21分别位于控制柜2相互垂直的两侧，因此正常借书过程和还书过程互不干扰，能够同时操作。

应当理解的是，在正常取用图书时，通过在控制柜2上进行操作，并使控制模块打开对应的放置腔11的封闭门，此时读者可以将封闭门打开并将图书拿走。上述借书过程为现有技术，在此不再赘述。

需要说明的是，支撑板3位于还书空间22内，且支撑板3的面积大于还书口21底壁开口的面积；因此支撑板3在第一弹性件的弹力作用下能够封闭还书口21底壁的开口。第一弹性件包括第一弹簧，第一弹簧可以套设在支撑板3的转轴上，且第一弹簧的两端分别与支撑板3和控制柜2固定连接。识别装置和控制模块均为现有技术，在此不再赘述。

另外，还书空间22内还固定设有电动推杆7，电动推杆7的推顶端的轴线与还书箱4的滑动方向平行，且电动推杆7的推顶端与还书箱4连接；电动推杆7与控制模块电连接。在存放空间41内放置图书后，控制模块控制电动推杆7气动，并推顶端驱动还书箱4移动一个存放空间41的距离，使得相邻的且空置的存放空间41滑动至与支撑板3对应的位置。

在一些实施例中，如图1至图10所示，还书空间22内设有与控制模块电连接的动力件，动力件固定在还书口21底壁；动力件具有适于与支撑板3下表面接触的动力端，以对支撑板3进行支撑；其中，支撑板3上设有放置标识，用于指示图书放置方向和位置；还书口21处设有图片采集模块(图中未示出)，图片采集模块与控制模块电连接；在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息匹配时，控制模块控制动力端与支撑板3分离，支撑板3在图书重力的作用下向下翻转；在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息不匹配时，动力端保持与支撑板3接触的状态。动力件可以为电动推杆7，电动推杆7的推顶端为动力端。在初始状态时，支撑板3在第一弹性件的作用下封闭还书口21底壁的开口；所述电动推杆7的推顶端与支撑板3的下表面接触，能够对支撑板3进行支撑。

应当理解的是，支撑板3上的放置标识可以示意图书的放置位置，即，图书的装订侧朝向控制柜2的外侧，且图书封面上的文字相对于读者来说为反向的放置状态；因此在支撑板3绕铰接位置转动后，图书落入到还书箱4内的状态与图书在放置腔11内的状态相同，只需要通过放书机构6将图书放置到对应的放置腔11内即可，无需调整图书的正反位置。

需要说明的是，图片采集模块可以通过摄像头对图书的放置信息进行采集，并将图片信息传递到控制模块；摄像头以及图片传输过程均为现有技术，在此不再赘述。通过图片采集模块可以对图书的放置状态进行监测，在图书放置状态与放置标识的放置状态相同时，控制模块控制电动推杆7动作，使得电动推杆7的推顶端与支撑板3的下表面分离；此时支撑板3在图书的重力作用下绕铰接位置转动，图书会掉落到还书箱4的存放空间41内。在图书放置状态与放置标识的放置状态不同时，此时电动推杆7不动作，电动推杆7的推顶端始终对支撑板3进行支撑；支撑板3上的图书并不会落在还书箱4内，需要读者将图书放置到正确的放置状态。

在一些实施例中，如图1至图10所示，还书口21的侧壁上固定设有指示灯(图中未示出)，指示灯与控制模块电连接；在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息匹配时，控制模块控制指示灯显示第一预设颜色；在图片采集模块采集到的图书放置信息与预设图书放置信息不匹配时，控制模块控制指示灯显示第二预设颜色。第一预设颜色可以为绿色，第二预设颜色可以为红色。

应当理解的是，在图书放置位置与预设图片放置位置信息匹配时，此时指示灯亮绿色，电动推杆7的推顶端与支撑板3分离，支撑板3在图书的重力作用下向下转动，使图书落入到还书箱4内。在图书放置位置与预设图片放置位置信息不匹配时，此时指示灯亮红色，提示读者重新放置图书的位置。

需要说明的是，指示灯可以为两个，其中一个为绿色的指示灯，另一个为红色的指示灯。

在一些实施例中，如图1至图10所示，每一个存放空间41于还书箱4顶部的位置设有斜向还书箱4底部的引导板42，引导板42为两个，且分别固定在存放空间41的两个长边侧；其中，两个引导板42适于横向限位图书的位置，以使图书与存放空间41的侧壁之间形成适于对夹结构61夹持图书的避让空间。对夹结构61在夹持图书时，对夹结构61可以从还书箱4顶部伸入还书箱4内，并对存放空间41内的图书进行夹持。驱动结构62驱动对夹结构61向上滑动，能够使对夹结构61将图书夹出存放空间41。

应当理解的是，由于两个引导板42对图书进行横向限位，能够减少出现图书的顶部斜靠在存放空间41的侧壁上的情况，便于对夹结构61对图书进行夹持。

在一些实施例中，如图1至图10所示，每一个存放空间41的同侧端均与还书箱4的侧壁连通，且连通处朝向对夹结构61；其中，对夹结构61适于穿设存放空间41的连通处，并对夹存放空间41内的图书。通过上述设置，对夹结构61可以从还书箱4的一侧伸入到存放空间41内，能够使对夹结构61从图书的侧部对图书进行夹持；在夹持结构对图书进行夹持后，夹持机构沿水平方向向外滑动，进而能够将图书拉出存放空间41；在驱动结构62将夹持机构输送到对应的放置腔11的位置后，夹持机构沿水平方向向内滑动，能够将图书放置到对应的放置腔11内。

需要说明的是，通过上述设置，在对夹结构61夹持图书时能够提高稳定性，便于对夹结构61将图书放置到对应的放置腔11内。

在一些实施例中，如图1至图10所示，对夹结构61包括架体611、第一夹板612、第二夹板613以及驱动件；第一夹板612和第二夹板613均适于沿存放空间41的宽度方向与架体611滑动配合；第一夹板612的滑动方向与第二夹板613的滑动方向相反；驱动件设在架体611上，适于驱动第一夹板612和第二夹板613相对滑动或相背离滑动；其中，第一夹板612和第二夹板613具有适于插入存放空间41的第一状态，且第一夹板612和第二夹板613分别位于图书的两侧；第一夹板612和第二夹板613在驱动件的驱动作用下对夹存放空间41内的图书。

需要说明的是，驱动件包括螺杆63和电机(图中未示出)，螺杆63和架体611转动连接，且螺杆63与架体611的位置相对固定；电机固定在架体611上，且电机的输出轴与螺杆63的一端连接；螺杆63上设有两段旋向相反的螺纹，第一夹板612和第二夹板613上分别设有与螺杆63对应段螺纹配合的螺纹孔。通过电机驱动螺杆63转动，能够使第一夹板612和第二夹板613相对滑动或者相背离滑动。在第一夹板612和第二夹板613相对滑动时，第一夹板612和第二夹板613能够与图书的两侧接触，并且对夹图书；在第一夹板612和第二夹板613相背离滑动时，第一夹板612和第二夹板613能够松开图书。

在一些实施例中，如图1至图10所示，驱动结构62包括立柱621、第一移动部622以及第二移动部623；立柱621竖直设在容置空间12内，且位于容置空间12远离控制柜2的一端；第一移动部622的一端具有与立柱621插设的通孔，另一端沿书架柜1长度方向延伸至还书空间22内；第一移动部622具有适于沿立柱621的轴线方向滑动的自由度；第二移动部623沿第一移动部622的长度方向与第一移动部622滑动配合；第二移动部623适于与对夹结构61连接。

需要说明的是，容置空间12内于立柱621的位置设有螺杆63，螺杆63与书架柜1转动连接；容置空间12内固定设有用于驱动螺杆63转动的电机(图中未示出)。第一移动部622上设有与螺杆63螺纹配合的螺纹孔。在电机驱动螺杆63转动过程中，能够使第一移动部622沿上下方向运动。第一移动部622上水平设有螺杆63，第一移动部622的一端固定设有电机(图中未示出)，电机的输出轴与第一移动部622上的螺杆63连接，能够驱动该螺杆63转动。第二移动部623与第一移动部622上的螺杆63螺纹配合，且第二移动部623上固定设有与所述第一移动部622上表面接触的限位板624。通过设置限位板624能够限制第二移动部623的转动，使得第二移动部623只能沿第一移动部622的长度方向滑动。

另外，第二移动部623上固定设有电动推杆7，第二移动部623上的电动推杆7水平设置，且轴线垂直于第一移动部622的螺杆63的轴线。第二移动部623上的电动推杆7的推顶端与对夹结构61连接，能够带动对夹结构61沿书架柜1宽度方向滑动。

在一些实施例中，如图1至图10所示，放置腔11的内壁于其内侧端的位置设有凹槽13；凹槽13内铰接有阻挡块14；阻挡块14的一侧为斜面141，另一侧为竖直设置的平面142；阻挡块14的斜面141朝向内侧端111，阻挡块14的平面142朝向放置腔11的外侧端112；阻挡块14的铰接处设有第二弹性件(图中未示出)，第二弹性件适于对阻挡块14提供扭矩、以使阻挡块14的平面142处于竖直状态；其中，在图书由内侧端111滑入到放置腔11时，阻挡块14在图书的驱动下绕其铰接位置转动，并旋入凹槽13内；在图书滑动到位后，阻挡块14与图书分离，且阻挡块14的平面142在第二弹性件的作用下处于竖直状态。

需要说明的是，第二弹性件包括扭簧，扭簧能够对阻挡块14提供扭矩，使得阻挡块14在初始状态时，阻挡块14的平面142处于竖直状态；在对夹结构61将图书放置到放置腔11后，对夹结构61与图书分离；在对夹结构61从放置腔11中退出时，阻挡块14能够对图书进行阻挡，减少图书出现掉落到容置空间12的情况。

在一些实施例中，如图11至图13，支撑板3的上表面还设有连接槽31，连接槽31内铰接有推板32，推板32的铰接位置位于支撑板3远离还书口21的一侧；在支撑板3水平放置时，推板32的上表面与支撑板3的上表面处于同一平面142。支撑板3的下表面具有与所述连接槽31连通的条形孔33，条形孔33的长度方向垂直于支撑板3的铰接轴线。还书空间22内倾斜设有顶杆34，顶杆34的一端固定在还书空间22的侧壁上，顶杆34的另一端适于插入条形孔33内，并与推板32接触。支撑板3在图书的重力作用下向下翻转时，顶杆34的另一端插入到条形孔33内，并与推板32抵接；进而使推板32绕铰接位置向上翻转，因此能够使推板32向上顶推图书，便于图书落入到还书箱4的存放空间41内。

需要说明的是，支撑板3靠近还书口21的一侧为外侧，支撑板3远离还书口21的一侧为内侧；顶杆34与支撑板3的接触点至支撑板3的内侧为图书放置区域。在将图书放置在支撑板3上后，支撑板3在重力的作用下能够向下翻转。

以上所述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。