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一種圖書收集整理小車
一種圖書收集整理小車
【申請公布號：CN107811415A；申請權利人：上海交通大學;發(fā)明設計人：張朋; 趙常捷; 章平; 周造洋; 朱禹軻; 張執(zhí)南; 盛鑫軍;】
摘要：
本發(fā)明揭示了一種圖書收集整理小車，其特征在于：所述收集整理小車包括一個外箱(1)、至少一層內箱(2)、推書機構(3)、壓書機構(4)和驅動內箱(2)上下移動的驅動機構(13)；其中，在內箱(2)任一層的底部安裝推書機構(3)，頂部安裝壓書機構(4)；內箱(2)設在外箱(1)的內側，驅動機構(13)安裝在外箱(1)的底部并驅動內箱(2)上下移動。本發(fā)明的有益效果是：1、能與自助還書分揀系統(tǒng)對接，配合實現對歸還圖書的快速收集、自動整理與自動循跡運輸，效率高、自動化程度高；且在圖書收集整理過程中，對圖書擺放姿態(tài)沒有嚴格要求，適應性好。2、小車內箱采用雙層結構，同步帶傳動，空間利用率高。
主權項：
一種圖書收集整理小車，其特征在于：所述收集整理小車包括一個外箱(1)、至少一層內箱(2)、推書機構(3)、壓書機構(4)和驅動內箱(2)上下移動的驅動機構(13)；其中，在內箱(2)任一層的底部安裝推書機構(3)，頂部安裝壓書機構(4)；內箱(2)設在外箱(1)的內側，驅動機構(13)安裝在外箱(1)的底部并驅動內箱(2)上下移動。
要求：
1.一種圖書收集整理小車，其特征在于：所述收集整理小車包括一個外箱(1)、至少一層內箱(2)、推書機構(3)、壓書機構(4)和驅動內箱(2)上下移動的驅動機構(13)；其中，
在內箱(2)任一層的底部安裝推書機構(3)，頂部安裝壓書機構(4)；內箱(2)設在外箱(1)的內側，驅動機構(13)安裝在外箱(1)的底部并驅動內箱(2)上下移動。
2.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：在所述外箱(1)的底部安裝豎直的導向桿(6、10)，導向桿滑塊(9)通過支撐件(8)連接在所述內箱(2)的底部，導向桿滑塊(9)和導向桿(6、10)滑動連接。
3.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述推書機構(3)包括第一驅動電機(32)、推書板(31)、第一主動滑塊(37)、第一被動滑塊(35)、第一連桿(36)、第一彈簧合頁(30)、第一滑軌(34)、第一同步帶(33)和第一帶輪(38)；其中，
第一滑軌(34)沿水平方向安裝在所述內箱(2)每一層的底部，第一同步帶(33)以封閉形式安裝在第一滑軌(34)的平行方向，第一同步帶(33)的第一封閉端安裝第一驅動電機(32)，其第二封閉端安裝第一帶輪(38)；
在推書板(31)的一側中部區(qū)域通過第一彈簧合頁(30)安裝第一連桿(36)，第一連桿(36)與第一主動滑塊(37)鉸接，第一主動滑塊(37)與第一同步帶(33)連接，并與第一滑軌(34)滑動連接，在推書板(31)的底部區(qū)域鉸接第一被動滑塊(35)，第一被動滑塊(35)與第一滑軌(34)滑動連接。
4.如權利要求3所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述壓書機構(4)包括壓板(45)、第二連桿(49)、第二帶輪(42)、第二驅動電機(41)、第二主動滑塊(47)、第二被動滑塊(43)、第二滑軌(48)和第二同步帶(40)；其中，
第二滑軌(48)設在所述第一滑軌(34)的正上方并與所述第一滑軌(34)平行設置，第二滑軌(48)安裝在所述內箱(2)每一層的頂部，第二同步帶(40)以封閉形式安裝在第二滑軌(48)的平行方向，在第二同步帶(40)的第一封閉端安裝第二驅動電機(41)，其第二封閉端安裝第二帶輪(42)；
在壓板(45)的中部鉸接第二連桿(49)，第二連桿(49)與第二主動滑塊(47)鉸接，第二主動滑塊(47)與第二同步帶(40)連接，并與第二滑軌(48)滑動連接，在壓板(45)的底部區(qū)域鉸接第二被動滑塊(43)，第二被動滑塊(43)與第二滑軌(48)滑動連接；
所述推書板(31)上還開設與所述壓板(45)形狀匹配的孔。
5.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述驅動機構(13)包括驅動裝置和以封閉形式豎直安裝的第三同步帶(11)和第四同步帶(110)，驅動裝置(13)安裝在外箱底部并驅動第三同步帶(11)和第四同步帶(110)同步運行。
6.如權利要求5所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述驅動裝置(13)包括斷電抱閘直流減速電機(134)、減速齒輪組件(133)、轉動軸(137)、聯(lián)軸器(131)、第三同步帶輪(135)、第四同步帶輪(139)和支座(132、136、138)；其中，
支座(132、136、138)安裝在外箱(1)底部，用于支撐及固定斷電抱閘直流減速電機(134)、轉軸(137)、第三同步帶輪(135)和第四同步帶輪(139)；斷電抱閘直流減速電機(134)的輸出端通過減速齒輪組件(133)帶動轉軸(137)轉動，在轉軸(137)的第一端安裝第三同步帶輪(135)，在轉軸(137)的第二端通過聯(lián)軸器與第四同步帶輪(139)連接；第三同步帶輪(135)嚙合安裝在所述第三同步帶(11)的底部；第四同步帶輪(139)嚙合安裝在所述第四同步帶(110)的底部；在所述第三同步帶(11)和所述第四同步帶(110)的頂部分別嚙合安裝第三被動帶輪(140)和第四被動帶輪(141)。
7.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：在外箱(1)的底部還垂直安裝限制內箱最低位置的限位桿(7)。
8.如權利要求4所述的圖書收集整理小車，其特征在于，在所述外箱內還安裝控制組件和感應組件，控制組件包括開啟內箱上下移動、停止開啟的若干按鈕開關，感應組件包括檢測圖書進入小車的第一傳感器、設在所述外箱底部并檢測內箱與外箱底部平面距離的第二傳感器、在所述第一滑軌上安裝檢測所述第一主動滑塊極限位置的第三傳感器、在所述第二滑軌上安裝檢測所述第二主動滑塊極限位置的第四傳感器、設置在限位桿上判斷內箱極限位置的第五傳感器、設置在所述第一連桿上判斷所述推書板傾斜極限角度的第六傳感器(39)。
9.如權利要求4所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述第一驅動電機(32)和第二驅動電機(41)為步進電機；在所述外箱(1)的底部還各安裝兩個萬向輪(14)和兩個主動輪(15)。
10.如權利要求6所述的圖書收集整理小車，其特征在于：在所述第三同步帶(11)和所述第四同步帶(110)的外側分別平行設置第三導桿(12)和第四導桿(121)，在第三導桿(12)上滑動連接第三滑塊(9)，第三滑塊(9)通過第三齒板(5)與所述第三同步帶(11)固定連接；在第四導桿(121)上滑動連接第四滑塊(91)，第四滑塊(91)通過第四齒板(51)與所述第四同步帶(110)固定連接。
一種圖書收集整理小車
技術領域：
本發(fā)明涉及圖書收集、整理領域，更具體地說，涉及可用于圖書館還書分揀系統(tǒng)末端的圖書的收集、整理與輸送設備。
背景技術：
一般來說，圖書館借閱歸還的圖書需要整理后重新上架，傳統(tǒng)還書端通常采用服務臺加還書推車或還書箱的組合進行書籍收集，存在容易折損書籍、不安全、耗費人力等問題，所收集的圖書需要耗費大量時間精力分揀、整理后才能重新上架，效率很低；目前基于RFID識別技術的自助還書分揀系統(tǒng)開始在許多圖書館應用，該系統(tǒng)可將歸還的圖書按藏室進行分類、分揀，解決了分揀圖書分揀以及安全問題；但是分揀終端采用的仍然是傳統(tǒng)的收集箱，分揀好的圖書堆疊混亂，需要人工整理后才能繼續(xù)上架。因此，完善圖書館自助還書系統(tǒng)終端對圖書收集與整理具有重要意義。
截至目前，關于圖書收集與整理小車的公開專利均是針對擺放好的圖書進行取放以及運輸操作，未見有針對自助還書分揀系統(tǒng)分揀口輸出的圖書進行收集、整理、運輸的專利。
發(fā)明內容：
本發(fā)明提出一種與自助還書分揀系統(tǒng)對接的裝置，對各分揀口的圖書進行快速收集、豎直碼齊、循跡運輸到指定館室，提高圖書館還書業(yè)務的整體自動化程度；采用內外箱結構，通過內箱升降進行換層實現多層收集，增大了小車的空間利用率；通過將整理好的圖書抬升到指定高度，消除了館員彎腰取書時的勞累。
根據本發(fā)明的一實施例，提出一種圖書收集整理小車，其特征在于：收集小車包括一個外箱、至少一層內箱、推書機構、壓書機構和驅動內箱上下移動的驅動機構；其中，在內箱任一層的底部安裝推書機構，頂部安裝壓書機構；內箱設在外箱的內側，驅動機構安裝在外箱的底部并驅動內箱上下移動。
在一個實施例中，在所述外箱的底部安裝豎直的導向桿，導向桿滑塊通過支撐件連接在內箱的底部，導向桿滑塊和導向桿滑動連接。
在一個實施例中，所述推書機構包括第一驅動電機、推書板、第一主動滑塊、第一被動滑塊、第一連桿、第一彈簧合頁、第一滑軌、第一同步帶和第一帶輪；其中，第一滑軌沿水平方向安裝在內箱每一層的底部，第一同步帶以封閉形式安裝在第一滑軌的平行方向，第一同步帶的第一封閉端安裝第一驅動電機，其第二封閉端安裝第一帶輪；在推書板的一側中部區(qū)域通過第一彈簧合頁安裝第一連桿，第一連桿與第一主動滑塊鉸接，第一主動滑塊與第一同步帶連接，并與第一滑軌滑動連接；在推書板的底部區(qū)域鉸接第一被動滑塊，第一被動滑塊與第一滑軌滑動連接。
在一個實施例中，壓書機構包括壓板、第二連桿、第二帶輪、第二驅動電機、第二主動滑塊、第二被動滑塊、第二滑軌和第二同步帶；其中，第二滑軌設在第一滑軌的正上方并與第一滑軌平行設置，第二滑軌安裝在內箱每一層的頂部，第二同步帶以封閉形式安裝在第二滑軌的平行方向，在第二同步帶的第一封閉端安裝第二驅動電機，其第二封閉端安裝第二帶輪；
在壓板的中部區(qū)域安裝第二連桿，第二連桿與第二主動滑塊鉸接，第二主動滑塊與第二同步帶連接，并與第二滑軌滑動連接，在壓板的底部區(qū)域鉸接第二被動滑塊，第二被動滑塊與第二滑軌滑動連接；推書板上還開設與壓板形狀匹配的孔。
在一個實施例中，驅動機構包括驅動裝置和以封閉形式豎直安裝的第三同步帶和第四同步帶，驅動裝置安裝在外箱底部并驅動第三同步帶和第四同步帶同步運行。
在一個實施例中，驅動裝置包括斷電抱閘直流減速電機、減速齒輪組件、轉動軸、聯(lián)軸器、第三同步帶輪、第四同步帶輪和支座；其中，支座安裝在外箱底部，用于支撐及固定斷電抱閘直流減速電機、轉軸、第三同步帶輪和第四同步帶輪；斷電抱閘直流減速電機的輸出端通過減速齒輪組件帶動轉軸轉動，在轉軸的第一端安裝第三同步帶輪，在轉軸的第二端通過聯(lián)軸器與第四同步帶輪連接；第三同步帶輪嚙合安裝在第三同步帶的底部；第四同步帶輪嚙合安裝在第四同步帶的底部；在第三同步帶和第四同步帶的頂部分別嚙合安裝第三被動帶輪和第四被動帶輪。
在一個實施例中，在外箱的底部還垂直安裝限制內箱最低位置的限位桿。
在一個實施例中，在外箱內還安裝控制組件和感應組件，控制組件包括開啟內箱上下移動、停止開啟的若干按鈕開關，感應組件包括檢測圖書進入小車的第一傳感器、設在外箱底部檢測內箱與外箱底部平面距離的第二傳感器、在第一滑軌上安裝檢測第一主動滑塊極限位置的第三傳感器，在第二滑軌上安裝檢測第二主動滑塊極限位置的第四傳感器。設置在限位桿上判斷內箱極限位置的第五傳感器，設置在第一連桿上判斷推書板傾斜極限角度的第六傳感器。
在一個實施例中，第一驅動電機和第二驅動電機為步進電機；在外箱的底部還各個安裝兩個萬向輪和兩個主動輪。
在一個實施例中，在第三同步帶和第四同步帶的外側分別平行設置第三導桿和第四導桿，在第三導桿上滑動連接第三滑塊，第三滑塊通過第三齒板與所述第三同步帶固定連接；在第四導桿上滑動連接第四滑塊，第四滑塊通過第四齒板與所述第四同步帶固定連接。
與現有技術相比，本發(fā)明有以下主要有益效果：
1、能與自助還書分揀系統(tǒng)對接，配合實現對歸還圖書的快速收集、自動整理與自動循跡運輸，效率高、自動化程度高；且在圖書收集整理過程中，對圖書擺放姿態(tài)沒有嚴格要求，適應性好。
2、小車內箱采用雙層結構，同步帶傳動，空間利用率高。
附圖說明：
本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質和優(yōu)勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中：
圖1揭示了本發(fā)明一實施例中，圖書收集小車的立體結構示意圖。
圖2揭示了本發(fā)明一實施例中，外箱的內部部件的布置圖。
圖3揭示了本發(fā)明一實施例中，內箱的內部部件的布置圖。
圖4揭示了本發(fā)明一實施例中，推書機構的立體結構圖。
圖5揭示了本發(fā)明一實施例中，壓書機構的立體結構圖。
圖6揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中的驅動部件的立體結構圖。
圖7揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中的傳動部件的立體結構圖。
具體實施方式：
參考圖1，圖1揭示了本發(fā)明一實施例中，圖書收集整理小車的立體結構示意圖。在本實施例中的一種圖書收集整理小車包括一個外箱1、雙層內箱2、推書機構3、壓書機構4和驅動內箱2上下移動的驅動機構13；其中，在內箱2的第一層和第二層底部安裝推書機構3，在第二層和第三層的頂部安裝壓書機構4；內箱2設置在外箱1的內側，驅動機構13安裝在外箱1的底部并驅動內箱2上下移動。
繼續(xù)參考圖1，在外箱1的底部安裝豎直的導向桿10，導向桿滑塊9通過支撐件8連接在所述內箱2的底部，導向桿滑塊9和導向桿10滑動連接。
作為本實施例的優(yōu)選項，導向桿為四根，垂直分布在內箱底部的四周及兩個側面的中部，可以理解的是，與導向桿匹配的導向桿滑塊也為四只，這樣的數量和分布形式是為了內箱在上下移動的過程中更加平穩(wěn)，減小傾覆彎矩。
參考圖1并結合圖2，圖2揭示了本發(fā)明一實施例中，外箱的內部部件的布置圖。在外箱1的內部還垂直安裝了四根限制內箱最低位置的限位桿7。內箱2的原始位置就是設置在限位桿7的頂部接觸的位置。
作為本實施的優(yōu)選項，在限位桿7上可以安裝接觸傳感器(圖中未標注)，用來確定接觸狀態(tài)并設置內箱高度的零位。
參考圖3并結合圖4，圖3揭示了本發(fā)明一實施例中，內箱的內部部件的布置圖；圖4揭示了本發(fā)明一實施例中，推書機構的立體結構圖。在本實施中，推書機構3包括第一驅動電機32、推書板31、第一主動滑塊37、第一被動滑塊35、第一連桿36、第一彈簧合頁30、第一滑軌34、第一同步帶33和第一帶輪38；其中，第一滑軌34沿水平方向安裝在內箱2的底部，第一同步帶33以封閉形式安裝在第一滑軌34的平行方向，第一同步帶33的第一封閉端安裝第一驅動電機32，其第二封閉端安裝第一帶輪38；在推書板31的一側的中部區(qū)域通過第一彈簧合頁30鉸接第一連桿36，第一連桿36與第一主動滑塊37鉸接，第一主動滑塊37與第一同步帶33連接，并與第一滑軌34滑動連接，在推書板31的底部區(qū)域鉸接第一被動滑塊35，第一被動滑塊35與第一滑軌34滑動連接，第一滑軌34連接在內箱的底板21上。
參考圖3并結合圖5，圖5揭示了本發(fā)明一實施例中，壓書機構的立體結構圖。在本實施中，壓書機構4包括壓板45、第二連桿49、第二帶輪42、第二驅動電機41、第二主動滑塊47、第二被動滑塊43、第二滑軌48和第二同步帶40；其中，第二滑軌48設在所述第一滑軌34的正上方并與第一滑軌34平行設置，第二滑軌48安裝在所述內箱2頂部，第二同步帶40以封閉形式安裝在第二滑軌48的平行方向，在第二同步帶40的第一封閉端安裝第二驅動電機41，其第二封閉端安裝第二帶輪42；
在壓板45的中部區(qū)域鉸接第二連桿49，第二連桿49與第二主動滑塊47鉸接，第二主動滑塊47與第二同步帶40固定連接，并與第二滑軌滑動連接，在壓板45的底部區(qū)域鉸接第二被動滑塊44，第二被動滑塊44與第二滑軌48滑動連接；推書板31上還開設與所述壓板45形狀匹配的孔。
參考圖1、圖2并結合圖6和圖7，圖6揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中驅動部件的立體結構圖。圖7揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中的傳動部件的立體結構圖。在實例中，驅動機構包括驅動裝置13和以封閉形式豎直安裝的第三同步帶11和第四同步帶110，驅動裝置13安裝在外箱底部并驅動第三同步帶11和第四同步帶110同步運行。
繼續(xù)參考圖6，驅動裝置13包括斷電抱閘直流減速電機134、減速齒輪組件133、轉動軸137、聯(lián)軸器131、第三同步帶輪135、第四同步帶輪139、支座132、支座136和支座138；其中，
支座132、支座136和支座138都安裝在外箱1的底部，其中支座136和支座138支撐轉軸137、第三同步帶輪135和第四同步帶輪139；支座132支撐固定斷電抱閘直流減速電機134。斷電抱閘直流減速電機134的輸出端通過減速齒輪組件133帶動轉軸137轉動，在轉軸的第一端安裝第三同步帶輪135，在轉軸的第二端通過聯(lián)軸器131與第四同步帶輪139連接；第三同步帶輪135嚙合安裝在所述第三同步帶11的底部；第四同步帶輪139嚙合安裝在所述第四同步帶110的底部；在第三同步帶11和第四同步帶110的頂部分別嚙合安裝第三被動帶輪140和第四被動帶輪141。作為本實施例的優(yōu)選項，在所述外箱內還安裝控制組件和感應組件，控制組件包括開啟內箱上下移動、停止開啟的若干按鈕開關，感應組件包括檢測圖書進入小車的第一傳感器、設在外箱底部上檢測內箱與外箱底部平面距離的第二傳感器、在所述第一滑軌上安裝檢測第一主動滑塊極限位置的第三傳感器，在所述第二滑軌上安裝檢測第二主動滑塊極限位置的第四傳感器。設置在限位桿上判斷內箱極限位置的第五傳感器，設置在第一連桿上判斷推書板傾斜極限角度的第六傳感器。
作為本實施例的優(yōu)選項，第一驅動電機32和第二驅動電機41為步進電機；
作為本實施例的優(yōu)選項，在外箱1的底部還個安裝兩個萬向輪14和兩個主動輪15。
參考圖7，圖7揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中傳動部件的立體結構圖。在本實施例中，在第三同步帶11的外側和第四同步帶110的外側分別平行設置第三導桿12和第四導桿121，在第三導桿12上滑動連接第三滑塊9，第三滑塊9通過第三齒板5與第三同步帶11固定連接；在第四導桿121上滑動連接第四滑塊91，第四滑塊91通過第四齒板51與第四同步帶110固定連接。
作為本實施例的優(yōu)選項，支撐件8可以是倒置的L型角鐵。
本發(fā)明的一實施例中的工作原理如下(具體參考圖1、圖2和圖3)：
當小車連接電源啟動時，小車進行初始化，兩層的推書板31都移動到小車的內箱的最左端并處于最大傾斜狀態(tài)，兩層的壓書板45都移動到小車內箱的最右端，并處于豎直狀態(tài)；接著，兩層的推書板31均向右移動一定距離；內箱3下降到最低位置，與限位桿7接觸，并觸發(fā)限位桿7上的觸動開關，與距離傳感器共同確定內箱高度零位。小車按軌跡移動到自助還書分揀系統(tǒng)的指定分揀口，小車的最左端與分揀口對齊，接著，兩層的推書板31向左側移動，主動滑塊37觸發(fā)滑軌34的最左側接觸開關后停止。此時內箱上層推書板31上端正好在分揀口下端。
歸還的圖書通過自助還書分揀系統(tǒng)后從特定分揀口輸出、進入小車內箱，觸發(fā)內箱上的光電傳感器，落在傾斜的推書板上，推書板推動圖書向小車右端移動；當推書板的被動滑塊35與右端接觸時，主動滑塊37繼續(xù)向右移動導致推書板31與連桿36上用于檢測極限角度的傳感器觸發(fā)，主動滑塊37停止移動；壓書機構的主動滑塊47帶動壓書板45向小車左端移動，受阻尼作用，被動滑塊43遲滯移動，使得主動滑塊47和被動滑塊43之間的距離先加大后保持不變，使得壓書板45傾斜45°角并越過推書板31一定距離后停止；推書板的主動滑塊37繼續(xù)向右移動，推書板31逐漸豎直，將圖書豎起；壓書板的主動滑塊47向小車的右端移動，被動滑塊43遲滯運動，壓書板45變豎直，然后被動滑塊43和主動滑塊47同步運動，壓書板45通過推書板31上的開孔繼續(xù)向右運動與圖書接觸后，觸發(fā)壓書板45上的觸動開關，壓書板的主動滑塊47停止移動；推書板31豎直撤出，在推書板31與連桿36連接的第一彈簧合頁30的作用下推書板31變傾斜，移動到最左端觸發(fā)位于滑軌34最左端的接觸開關后停止移動。準備下次接書過程。
內箱2的上層擺好的圖書數量達到指定數目時，上層的推書機構和壓書機構停止工作，內箱2在距離傳感器控制下自動上升一層距離，使得下層的推書板上端正好位于分揀口下端，內箱的下層推書機構和壓書機構重復接書、擺書操作。
內箱2的下層擺好的圖書數量達到指定數目后，小車停止接書，移動到指定卸書區(qū)域；工作人員在指定區(qū)域先卸載上層擺好的圖書；上層擺好的圖書卸載后，按動開關，內箱繼續(xù)上升一層距離，工作人員卸載下層擺好的圖書。圖書卸載后再按動另外一個開關，小車開始初始化，進入下一個工作周期。
上述實施例是提供給熟悉本領域內的人員來實現或使用本發(fā)明的，熟悉本領域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
【申請公布號：CN107811415A；申請權利人：上海交通大學;發(fā)明設計人：張朋; 趙常捷; 章平; 周造洋; 朱禹軻; 張執(zhí)南; 盛鑫軍;】
摘要：
本發(fā)明揭示了一種圖書收集整理小車，其特征在于：所述收集整理小車包括一個外箱(1)、至少一層內箱(2)、推書機構(3)、壓書機構(4)和驅動內箱(2)上下移動的驅動機構(13)；其中，在內箱(2)任一層的底部安裝推書機構(3)，頂部安裝壓書機構(4)；內箱(2)設在外箱(1)的內側，驅動機構(13)安裝在外箱(1)的底部并驅動內箱(2)上下移動。本發(fā)明的有益效果是：1、能與自助還書分揀系統(tǒng)對接，配合實現對歸還圖書的快速收集、自動整理與自動循跡運輸，效率高、自動化程度高；且在圖書收集整理過程中，對圖書擺放姿態(tài)沒有嚴格要求，適應性好。2、小車內箱采用雙層結構，同步帶傳動，空間利用率高。
主權項：
一種圖書收集整理小車，其特征在于：所述收集整理小車包括一個外箱(1)、至少一層內箱(2)、推書機構(3)、壓書機構(4)和驅動內箱(2)上下移動的驅動機構(13)；其中，在內箱(2)任一層的底部安裝推書機構(3)，頂部安裝壓書機構(4)；內箱(2)設在外箱(1)的內側，驅動機構(13)安裝在外箱(1)的底部并驅動內箱(2)上下移動。
要求：
1.一種圖書收集整理小車，其特征在于：所述收集整理小車包括一個外箱(1)、至少一層內箱(2)、推書機構(3)、壓書機構(4)和驅動內箱(2)上下移動的驅動機構(13)；其中，
在內箱(2)任一層的底部安裝推書機構(3)，頂部安裝壓書機構(4)；內箱(2)設在外箱(1)的內側，驅動機構(13)安裝在外箱(1)的底部并驅動內箱(2)上下移動。
2.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：在所述外箱(1)的底部安裝豎直的導向桿(6、10)，導向桿滑塊(9)通過支撐件(8)連接在所述內箱(2)的底部，導向桿滑塊(9)和導向桿(6、10)滑動連接。
3.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述推書機構(3)包括第一驅動電機(32)、推書板(31)、第一主動滑塊(37)、第一被動滑塊(35)、第一連桿(36)、第一彈簧合頁(30)、第一滑軌(34)、第一同步帶(33)和第一帶輪(38)；其中，
第一滑軌(34)沿水平方向安裝在所述內箱(2)每一層的底部，第一同步帶(33)以封閉形式安裝在第一滑軌(34)的平行方向，第一同步帶(33)的第一封閉端安裝第一驅動電機(32)，其第二封閉端安裝第一帶輪(38)；
在推書板(31)的一側中部區(qū)域通過第一彈簧合頁(30)安裝第一連桿(36)，第一連桿(36)與第一主動滑塊(37)鉸接，第一主動滑塊(37)與第一同步帶(33)連接，并與第一滑軌(34)滑動連接，在推書板(31)的底部區(qū)域鉸接第一被動滑塊(35)，第一被動滑塊(35)與第一滑軌(34)滑動連接。
4.如權利要求3所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述壓書機構(4)包括壓板(45)、第二連桿(49)、第二帶輪(42)、第二驅動電機(41)、第二主動滑塊(47)、第二被動滑塊(43)、第二滑軌(48)和第二同步帶(40)；其中，
第二滑軌(48)設在所述第一滑軌(34)的正上方并與所述第一滑軌(34)平行設置，第二滑軌(48)安裝在所述內箱(2)每一層的頂部，第二同步帶(40)以封閉形式安裝在第二滑軌(48)的平行方向，在第二同步帶(40)的第一封閉端安裝第二驅動電機(41)，其第二封閉端安裝第二帶輪(42)；
在壓板(45)的中部鉸接第二連桿(49)，第二連桿(49)與第二主動滑塊(47)鉸接，第二主動滑塊(47)與第二同步帶(40)連接，并與第二滑軌(48)滑動連接，在壓板(45)的底部區(qū)域鉸接第二被動滑塊(43)，第二被動滑塊(43)與第二滑軌(48)滑動連接；
所述推書板(31)上還開設與所述壓板(45)形狀匹配的孔。
5.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述驅動機構(13)包括驅動裝置和以封閉形式豎直安裝的第三同步帶(11)和第四同步帶(110)，驅動裝置(13)安裝在外箱底部并驅動第三同步帶(11)和第四同步帶(110)同步運行。
6.如權利要求5所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述驅動裝置(13)包括斷電抱閘直流減速電機(134)、減速齒輪組件(133)、轉動軸(137)、聯(lián)軸器(131)、第三同步帶輪(135)、第四同步帶輪(139)和支座(132、136、138)；其中，
支座(132、136、138)安裝在外箱(1)底部，用于支撐及固定斷電抱閘直流減速電機(134)、轉軸(137)、第三同步帶輪(135)和第四同步帶輪(139)；斷電抱閘直流減速電機(134)的輸出端通過減速齒輪組件(133)帶動轉軸(137)轉動，在轉軸(137)的第一端安裝第三同步帶輪(135)，在轉軸(137)的第二端通過聯(lián)軸器與第四同步帶輪(139)連接；第三同步帶輪(135)嚙合安裝在所述第三同步帶(11)的底部；第四同步帶輪(139)嚙合安裝在所述第四同步帶(110)的底部；在所述第三同步帶(11)和所述第四同步帶(110)的頂部分別嚙合安裝第三被動帶輪(140)和第四被動帶輪(141)。
7.如權利要求1所述的圖書收集整理小車，其特征在于：在外箱(1)的底部還垂直安裝限制內箱最低位置的限位桿(7)。
8.如權利要求4所述的圖書收集整理小車，其特征在于，在所述外箱內還安裝控制組件和感應組件，控制組件包括開啟內箱上下移動、停止開啟的若干按鈕開關，感應組件包括檢測圖書進入小車的第一傳感器、設在所述外箱底部并檢測內箱與外箱底部平面距離的第二傳感器、在所述第一滑軌上安裝檢測所述第一主動滑塊極限位置的第三傳感器、在所述第二滑軌上安裝檢測所述第二主動滑塊極限位置的第四傳感器、設置在限位桿上判斷內箱極限位置的第五傳感器、設置在所述第一連桿上判斷所述推書板傾斜極限角度的第六傳感器(39)。
9.如權利要求4所述的圖書收集整理小車，其特征在于：所述第一驅動電機(32)和第二驅動電機(41)為步進電機；在所述外箱(1)的底部還各安裝兩個萬向輪(14)和兩個主動輪(15)。
10.如權利要求6所述的圖書收集整理小車，其特征在于：在所述第三同步帶(11)和所述第四同步帶(110)的外側分別平行設置第三導桿(12)和第四導桿(121)，在第三導桿(12)上滑動連接第三滑塊(9)，第三滑塊(9)通過第三齒板(5)與所述第三同步帶(11)固定連接；在第四導桿(121)上滑動連接第四滑塊(91)，第四滑塊(91)通過第四齒板(51)與所述第四同步帶(110)固定連接。
一種圖書收集整理小車
技術領域：
本發(fā)明涉及圖書收集、整理領域，更具體地說，涉及可用于圖書館還書分揀系統(tǒng)末端的圖書的收集、整理與輸送設備。
背景技術：
一般來說，圖書館借閱歸還的圖書需要整理后重新上架，傳統(tǒng)還書端通常采用服務臺加還書推車或還書箱的組合進行書籍收集，存在容易折損書籍、不安全、耗費人力等問題，所收集的圖書需要耗費大量時間精力分揀、整理后才能重新上架，效率很低；目前基于RFID識別技術的自助還書分揀系統(tǒng)開始在許多圖書館應用，該系統(tǒng)可將歸還的圖書按藏室進行分類、分揀，解決了分揀圖書分揀以及安全問題；但是分揀終端采用的仍然是傳統(tǒng)的收集箱，分揀好的圖書堆疊混亂，需要人工整理后才能繼續(xù)上架。因此，完善圖書館自助還書系統(tǒng)終端對圖書收集與整理具有重要意義。
截至目前，關于圖書收集與整理小車的公開專利均是針對擺放好的圖書進行取放以及運輸操作，未見有針對自助還書分揀系統(tǒng)分揀口輸出的圖書進行收集、整理、運輸的專利。
發(fā)明內容：
本發(fā)明提出一種與自助還書分揀系統(tǒng)對接的裝置，對各分揀口的圖書進行快速收集、豎直碼齊、循跡運輸到指定館室，提高圖書館還書業(yè)務的整體自動化程度；采用內外箱結構，通過內箱升降進行換層實現多層收集，增大了小車的空間利用率；通過將整理好的圖書抬升到指定高度，消除了館員彎腰取書時的勞累。
根據本發(fā)明的一實施例，提出一種圖書收集整理小車，其特征在于：收集小車包括一個外箱、至少一層內箱、推書機構、壓書機構和驅動內箱上下移動的驅動機構；其中，在內箱任一層的底部安裝推書機構，頂部安裝壓書機構；內箱設在外箱的內側，驅動機構安裝在外箱的底部并驅動內箱上下移動。
在一個實施例中，在所述外箱的底部安裝豎直的導向桿，導向桿滑塊通過支撐件連接在內箱的底部，導向桿滑塊和導向桿滑動連接。
在一個實施例中，所述推書機構包括第一驅動電機、推書板、第一主動滑塊、第一被動滑塊、第一連桿、第一彈簧合頁、第一滑軌、第一同步帶和第一帶輪；其中，第一滑軌沿水平方向安裝在內箱每一層的底部，第一同步帶以封閉形式安裝在第一滑軌的平行方向，第一同步帶的第一封閉端安裝第一驅動電機，其第二封閉端安裝第一帶輪；在推書板的一側中部區(qū)域通過第一彈簧合頁安裝第一連桿，第一連桿與第一主動滑塊鉸接，第一主動滑塊與第一同步帶連接，并與第一滑軌滑動連接；在推書板的底部區(qū)域鉸接第一被動滑塊，第一被動滑塊與第一滑軌滑動連接。
在一個實施例中，壓書機構包括壓板、第二連桿、第二帶輪、第二驅動電機、第二主動滑塊、第二被動滑塊、第二滑軌和第二同步帶；其中，第二滑軌設在第一滑軌的正上方并與第一滑軌平行設置，第二滑軌安裝在內箱每一層的頂部，第二同步帶以封閉形式安裝在第二滑軌的平行方向，在第二同步帶的第一封閉端安裝第二驅動電機，其第二封閉端安裝第二帶輪；
在壓板的中部區(qū)域安裝第二連桿，第二連桿與第二主動滑塊鉸接，第二主動滑塊與第二同步帶連接，并與第二滑軌滑動連接，在壓板的底部區(qū)域鉸接第二被動滑塊，第二被動滑塊與第二滑軌滑動連接；推書板上還開設與壓板形狀匹配的孔。
在一個實施例中，驅動機構包括驅動裝置和以封閉形式豎直安裝的第三同步帶和第四同步帶，驅動裝置安裝在外箱底部并驅動第三同步帶和第四同步帶同步運行。
在一個實施例中，驅動裝置包括斷電抱閘直流減速電機、減速齒輪組件、轉動軸、聯(lián)軸器、第三同步帶輪、第四同步帶輪和支座；其中，支座安裝在外箱底部，用于支撐及固定斷電抱閘直流減速電機、轉軸、第三同步帶輪和第四同步帶輪；斷電抱閘直流減速電機的輸出端通過減速齒輪組件帶動轉軸轉動，在轉軸的第一端安裝第三同步帶輪，在轉軸的第二端通過聯(lián)軸器與第四同步帶輪連接；第三同步帶輪嚙合安裝在第三同步帶的底部；第四同步帶輪嚙合安裝在第四同步帶的底部；在第三同步帶和第四同步帶的頂部分別嚙合安裝第三被動帶輪和第四被動帶輪。
在一個實施例中，在外箱的底部還垂直安裝限制內箱最低位置的限位桿。
在一個實施例中，在外箱內還安裝控制組件和感應組件，控制組件包括開啟內箱上下移動、停止開啟的若干按鈕開關，感應組件包括檢測圖書進入小車的第一傳感器、設在外箱底部檢測內箱與外箱底部平面距離的第二傳感器、在第一滑軌上安裝檢測第一主動滑塊極限位置的第三傳感器，在第二滑軌上安裝檢測第二主動滑塊極限位置的第四傳感器。設置在限位桿上判斷內箱極限位置的第五傳感器，設置在第一連桿上判斷推書板傾斜極限角度的第六傳感器。
在一個實施例中，第一驅動電機和第二驅動電機為步進電機；在外箱的底部還各個安裝兩個萬向輪和兩個主動輪。
在一個實施例中，在第三同步帶和第四同步帶的外側分別平行設置第三導桿和第四導桿，在第三導桿上滑動連接第三滑塊，第三滑塊通過第三齒板與所述第三同步帶固定連接；在第四導桿上滑動連接第四滑塊，第四滑塊通過第四齒板與所述第四同步帶固定連接。
與現有技術相比，本發(fā)明有以下主要有益效果：
1、能與自助還書分揀系統(tǒng)對接，配合實現對歸還圖書的快速收集、自動整理與自動循跡運輸，效率高、自動化程度高；且在圖書收集整理過程中，對圖書擺放姿態(tài)沒有嚴格要求，適應性好。
2、小車內箱采用雙層結構，同步帶傳動，空間利用率高。
附圖說明：
本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質和優(yōu)勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中：
圖1揭示了本發(fā)明一實施例中，圖書收集小車的立體結構示意圖。
圖2揭示了本發(fā)明一實施例中，外箱的內部部件的布置圖。
圖3揭示了本發(fā)明一實施例中，內箱的內部部件的布置圖。
圖4揭示了本發(fā)明一實施例中，推書機構的立體結構圖。
圖5揭示了本發(fā)明一實施例中，壓書機構的立體結構圖。
圖6揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中的驅動部件的立體結構圖。
圖7揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中的傳動部件的立體結構圖。
具體實施方式：
參考圖1，圖1揭示了本發(fā)明一實施例中，圖書收集整理小車的立體結構示意圖。在本實施例中的一種圖書收集整理小車包括一個外箱1、雙層內箱2、推書機構3、壓書機構4和驅動內箱2上下移動的驅動機構13；其中，在內箱2的第一層和第二層底部安裝推書機構3，在第二層和第三層的頂部安裝壓書機構4；內箱2設置在外箱1的內側，驅動機構13安裝在外箱1的底部并驅動內箱2上下移動。
繼續(xù)參考圖1，在外箱1的底部安裝豎直的導向桿10，導向桿滑塊9通過支撐件8連接在所述內箱2的底部，導向桿滑塊9和導向桿10滑動連接。
作為本實施例的優(yōu)選項，導向桿為四根，垂直分布在內箱底部的四周及兩個側面的中部，可以理解的是，與導向桿匹配的導向桿滑塊也為四只，這樣的數量和分布形式是為了內箱在上下移動的過程中更加平穩(wěn)，減小傾覆彎矩。
參考圖1并結合圖2，圖2揭示了本發(fā)明一實施例中，外箱的內部部件的布置圖。在外箱1的內部還垂直安裝了四根限制內箱最低位置的限位桿7。內箱2的原始位置就是設置在限位桿7的頂部接觸的位置。
作為本實施的優(yōu)選項，在限位桿7上可以安裝接觸傳感器(圖中未標注)，用來確定接觸狀態(tài)并設置內箱高度的零位。
參考圖3并結合圖4，圖3揭示了本發(fā)明一實施例中，內箱的內部部件的布置圖；圖4揭示了本發(fā)明一實施例中，推書機構的立體結構圖。在本實施中，推書機構3包括第一驅動電機32、推書板31、第一主動滑塊37、第一被動滑塊35、第一連桿36、第一彈簧合頁30、第一滑軌34、第一同步帶33和第一帶輪38；其中，第一滑軌34沿水平方向安裝在內箱2的底部，第一同步帶33以封閉形式安裝在第一滑軌34的平行方向，第一同步帶33的第一封閉端安裝第一驅動電機32，其第二封閉端安裝第一帶輪38；在推書板31的一側的中部區(qū)域通過第一彈簧合頁30鉸接第一連桿36，第一連桿36與第一主動滑塊37鉸接，第一主動滑塊37與第一同步帶33連接，并與第一滑軌34滑動連接，在推書板31的底部區(qū)域鉸接第一被動滑塊35，第一被動滑塊35與第一滑軌34滑動連接，第一滑軌34連接在內箱的底板21上。
參考圖3并結合圖5，圖5揭示了本發(fā)明一實施例中，壓書機構的立體結構圖。在本實施中，壓書機構4包括壓板45、第二連桿49、第二帶輪42、第二驅動電機41、第二主動滑塊47、第二被動滑塊43、第二滑軌48和第二同步帶40；其中，第二滑軌48設在所述第一滑軌34的正上方并與第一滑軌34平行設置，第二滑軌48安裝在所述內箱2頂部，第二同步帶40以封閉形式安裝在第二滑軌48的平行方向，在第二同步帶40的第一封閉端安裝第二驅動電機41，其第二封閉端安裝第二帶輪42；
在壓板45的中部區(qū)域鉸接第二連桿49，第二連桿49與第二主動滑塊47鉸接，第二主動滑塊47與第二同步帶40固定連接，并與第二滑軌滑動連接，在壓板45的底部區(qū)域鉸接第二被動滑塊44，第二被動滑塊44與第二滑軌48滑動連接；推書板31上還開設與所述壓板45形狀匹配的孔。
參考圖1、圖2并結合圖6和圖7，圖6揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中驅動部件的立體結構圖。圖7揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中的傳動部件的立體結構圖。在實例中，驅動機構包括驅動裝置13和以封閉形式豎直安裝的第三同步帶11和第四同步帶110，驅動裝置13安裝在外箱底部并驅動第三同步帶11和第四同步帶110同步運行。
繼續(xù)參考圖6，驅動裝置13包括斷電抱閘直流減速電機134、減速齒輪組件133、轉動軸137、聯(lián)軸器131、第三同步帶輪135、第四同步帶輪139、支座132、支座136和支座138；其中，
支座132、支座136和支座138都安裝在外箱1的底部，其中支座136和支座138支撐轉軸137、第三同步帶輪135和第四同步帶輪139；支座132支撐固定斷電抱閘直流減速電機134。斷電抱閘直流減速電機134的輸出端通過減速齒輪組件133帶動轉軸137轉動，在轉軸的第一端安裝第三同步帶輪135，在轉軸的第二端通過聯(lián)軸器131與第四同步帶輪139連接；第三同步帶輪135嚙合安裝在所述第三同步帶11的底部；第四同步帶輪139嚙合安裝在所述第四同步帶110的底部；在第三同步帶11和第四同步帶110的頂部分別嚙合安裝第三被動帶輪140和第四被動帶輪141。作為本實施例的優(yōu)選項，在所述外箱內還安裝控制組件和感應組件，控制組件包括開啟內箱上下移動、停止開啟的若干按鈕開關，感應組件包括檢測圖書進入小車的第一傳感器、設在外箱底部上檢測內箱與外箱底部平面距離的第二傳感器、在所述第一滑軌上安裝檢測第一主動滑塊極限位置的第三傳感器，在所述第二滑軌上安裝檢測第二主動滑塊極限位置的第四傳感器。設置在限位桿上判斷內箱極限位置的第五傳感器，設置在第一連桿上判斷推書板傾斜極限角度的第六傳感器。
作為本實施例的優(yōu)選項，第一驅動電機32和第二驅動電機41為步進電機；
作為本實施例的優(yōu)選項，在外箱1的底部還個安裝兩個萬向輪14和兩個主動輪15。
參考圖7，圖7揭示了本發(fā)明一實施例中，驅動機構中傳動部件的立體結構圖。在本實施例中，在第三同步帶11的外側和第四同步帶110的外側分別平行設置第三導桿12和第四導桿121，在第三導桿12上滑動連接第三滑塊9，第三滑塊9通過第三齒板5與第三同步帶11固定連接；在第四導桿121上滑動連接第四滑塊91，第四滑塊91通過第四齒板51與第四同步帶110固定連接。
作為本實施例的優(yōu)選項，支撐件8可以是倒置的L型角鐵。
本發(fā)明的一實施例中的工作原理如下(具體參考圖1、圖2和圖3)：
當小車連接電源啟動時，小車進行初始化，兩層的推書板31都移動到小車的內箱的最左端并處于最大傾斜狀態(tài)，兩層的壓書板45都移動到小車內箱的最右端，并處于豎直狀態(tài)；接著，兩層的推書板31均向右移動一定距離；內箱3下降到最低位置，與限位桿7接觸，并觸發(fā)限位桿7上的觸動開關，與距離傳感器共同確定內箱高度零位。小車按軌跡移動到自助還書分揀系統(tǒng)的指定分揀口，小車的最左端與分揀口對齊，接著，兩層的推書板31向左側移動，主動滑塊37觸發(fā)滑軌34的最左側接觸開關后停止。此時內箱上層推書板31上端正好在分揀口下端。
歸還的圖書通過自助還書分揀系統(tǒng)后從特定分揀口輸出、進入小車內箱，觸發(fā)內箱上的光電傳感器，落在傾斜的推書板上，推書板推動圖書向小車右端移動；當推書板的被動滑塊35與右端接觸時，主動滑塊37繼續(xù)向右移動導致推書板31與連桿36上用于檢測極限角度的傳感器觸發(fā)，主動滑塊37停止移動；壓書機構的主動滑塊47帶動壓書板45向小車左端移動，受阻尼作用，被動滑塊43遲滯移動，使得主動滑塊47和被動滑塊43之間的距離先加大后保持不變，使得壓書板45傾斜45°角并越過推書板31一定距離后停止；推書板的主動滑塊37繼續(xù)向右移動，推書板31逐漸豎直，將圖書豎起；壓書板的主動滑塊47向小車的右端移動，被動滑塊43遲滯運動，壓書板45變豎直，然后被動滑塊43和主動滑塊47同步運動，壓書板45通過推書板31上的開孔繼續(xù)向右運動與圖書接觸后，觸發(fā)壓書板45上的觸動開關，壓書板的主動滑塊47停止移動；推書板31豎直撤出，在推書板31與連桿36連接的第一彈簧合頁30的作用下推書板31變傾斜，移動到最左端觸發(fā)位于滑軌34最左端的接觸開關后停止移動。準備下次接書過程。
內箱2的上層擺好的圖書數量達到指定數目時，上層的推書機構和壓書機構停止工作，內箱2在距離傳感器控制下自動上升一層距離，使得下層的推書板上端正好位于分揀口下端，內箱的下層推書機構和壓書機構重復接書、擺書操作。
內箱2的下層擺好的圖書數量達到指定數目后，小車停止接書，移動到指定卸書區(qū)域；工作人員在指定區(qū)域先卸載上層擺好的圖書；上層擺好的圖書卸載后，按動開關，內箱繼續(xù)上升一層距離，工作人員卸載下層擺好的圖書。圖書卸載后再按動另外一個開關，小車開始初始化，進入下一個工作周期。
上述實施例是提供給熟悉本領域內的人員來實現或使用本發(fā)明的，熟悉本領域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
