一种基于互联网的图书馆书籍智能存取装置

1.本发明属于书籍存取领域，具体涉及一种基于互联网的图书馆书籍智能存取装置。


背景技术：

2.图书馆是搜集、整理、收藏图书资料以供人阅览、参考的机构，随着人们对知识重视程度的不断提升，图书馆遍布全国各大城市以及各类学校，图书馆内的图书可供读者借阅。
3.随着图书数量的增加，为了节省存储空间，图书馆一般都使用具有一定高度的多层书架对书籍进行存放，这种书架能够有效利用空间，提高书籍的存储量。但是这种书架的弊端在于，书架在高度方向的延伸使得存放在较高处的书籍取放不方便，读者无法直接获取，需要工作人员借助扶梯等工具进行取放，这种存放方式既不安全也会占用阅读者的时间，同时提高了图书馆的人力成本。
4.因此，本发明提供了一种基于互联网的图书馆书籍智能存取装置。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于互联网的图书馆书籍智能存取装置。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种基于互联网的图书馆书籍智能存取装置，包括：
8.两组液压升降组件，设置在书架本体两侧；
9.两组第一电动伸缩杆，分别设置在书架本体两侧且其固定端与所述液压升降组件连接，所述液压升降组件带动所述第一电动伸缩杆上下移动；
10.电动滑轨组件，其两端分别与两组所述第一电动伸缩杆的伸缩端连接，所述第一电动伸缩杆带动所述电动滑轨组件靠近或远离书架本体；
11.立板，其外壁设置在所述电动滑轨组件的滑动座上，所述电动滑轨组件带动所述立板沿水平方向往复移动；
12.存书机构，包括设置在所述立板内壁上的u型槽，所述u型槽内设置有推书组件，所述推书组件将放置在所述u型槽内的书籍推入书架本体的存书格挡内；
13.空间释放机构，设置在所述存书机构下方，包括设置在所述立板上的驱动组件及对称设置的两个拨书杆，两个所述拨书杆互相铰接，所述驱动组件驱动所述拨书杆同向或反向运动，使得两个所述拨书杆前端互相靠近或远离；
14.取书机构，设置在所述存书机构上方，包括两个对称设置的第二电动伸缩杆，每个所述第二电动伸缩杆的固定端均与所述立板转动连接，伸缩端连接有长度调节组件，所述长度调节组件的端部设置有夹板；
15.所述书架本体的每个存书格挡内均设置有挤压组件，用于将放置在存书格挡内的
书籍压紧；
16.射频读取器，设置在所述立板上且正对所述u型槽正，用于读取需要取用的书籍上的射频标签信息。
17.优选地，所述u型槽的两个侧板上均开设有条形通槽，所述推书组件包括：
18.第一电机，设置在所述立板外壁；
19.丝杠，设置在一个所述条形通槽内，一端与所述u型槽转动连接，另一端穿过所述u型槽与所述第一电机的输出轴传动连接；
20.光杆，设置在另一个所述条形通槽内，两端均与所述u型槽固定连接；
21.两个滑块，一个与所述丝杠螺接，另一个与所述光杆滑动连接；
22.推板，两端分别与两个所述滑块滑动连接。
23.优选地，所述立板顶板中间开设有与所述u型槽配合的置物口。
24.优选地，所述挤压组件包括压板和与所述压板连接的压簧，所述压簧末端与所述存书格挡一侧连接，所述压板及与所述压簧连接的存书格挡内侧均设置有同极的电磁铁。
25.优选地，所述驱动组件包括：
26.两个安装板，均设置在所述立板上；
27.第二电机，设置在一个所述安装板外壁；
28.双向螺杆，一端穿过一个所述安装板并与所述第二电机的输出轴传动连接，另一端与另一个所述安装板转动连接；
29.两个移动块，分别与所述双向螺杆的两端螺接；
30.两个所述拨书杆的后端分别与两个所述移动块连接。
31.优选地，每个所述拨书杆均包括纵向设置的板状的第一杆件、第二杆件和第三杆件，所述第二杆件两端分别与所述第一杆件一端和第三杆件一端连接，所述第二杆件与所述第一杆件和第三杆件的夹角均大于90度，所述第一杆件另一端与所述移动块连接；两个所述拨书杆的第一杆件及第三杆件均互相平行。
32.优选地，所述长度调节组件包括：
33.固定框，其一端与所述第二电动伸缩杆的伸缩端连接；
34.齿轮，设置在所述固定框内部另一端；
35.第三电机，设置在所述固定框外壁，其输出轴与所述齿轮传动连接；
36.齿条，一端设置在所述固定框内，另一端伸出所述固定框与所述夹板连接，所述齿条与所述齿轮啮合。
37.优选地，所述夹板内部设置有防滑橡胶垫，所述防滑橡胶垫上设置有防滑倒刺，所述防滑倒刺的尖部朝向所述立板。
38.优选地，所述u型槽内部设置有感应板，所述感应板底部通过若干弹簧与所述u型槽连接，所述感应板上设置有压力传感器。
39.优选地，所述立板顶部位于所述置物口两侧均设置有第四电机，所述第二电动伸缩杆的固定端通过转轴与所述第四电机的输出轴传动连接。
40.本发明提供的基于互联网的图书馆书籍智能存取装置具有以下有益效果：
41.该装置通过液压升降组件、第一电动伸缩杆及电动滑轨组件可调节存书机构、空间释放机构或取书机构的高度、水平位置及距离书架本体的远近距离，可存取不同高度、不
同位置处的书籍。通过空间释放机构可为需要存放的数据预留位置或将需要拿取的书籍两侧的书籍推开，方便书籍的存取；通过推书组件可方便的将需要存放的书籍推入书架的存数格挡中，实现自动借还书功能，能够对书架高处的书进行自动化的存取，安全可靠，控制精度高，降低了图书馆的人力成本。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本发明实施例1的基于互联网的图书馆书籍智能存取装置的结构框图；
44.图2为本发明实施例1的基于互联网的图书馆书籍智能存取装置的结构示意图；
45.图3为存书机构、空间释放机构和取书机构的连接关系图；
46.图4为存书机构、空间释放机构和取书机构的详图；
47.图5为取书机构的结构示意图；
48.图6为挤压组件的结构示意图。
49.附图标记说明：
50.液压升降组件1、书架本体2、第一电动伸缩杆3、电动滑轨组件4、立板5、置物口51、存书机构6、u型槽61、条形通槽611、推书组件62、第一电机621、丝杠622、光杆623、滑块624、推板625、空间释放机构7、驱动组件71、安装板711、第二电机712、双向螺杆713、移动块714、拨书杆72、第一杆件721、第二杆件722、第三杆件723、取书机构8、第二电动伸缩杆81、长度调节组件82、固定框821、齿轮822、第三电机823、齿条824、夹板83、挤压组件9、压板91、压簧92、射频读取器10、感应板11、弹簧12、压力传感器13、第四电机14。
具体实施方式
51.为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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的技术方案和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
53.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。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在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。
54.实施例1
55.本发明提供了一种基于互联网的图书馆书籍智能存取装置，本实施例提供的装置可以应用在现有的具有多层放置架的书架本体2上，具体如图1至图6所示，包括两组液压升降组件1、两组第一电动伸缩杆3、电动滑轨组件4、立板5、存书机构6、空间释放机构7、取书机构8、挤压组件9和射频读取器10。
56.两组液压升降组件1设置在书架本体2两侧。
57.两组第一电动伸缩杆3分别设置在书架本体2两侧且其固定端与液压升降组件1连接，液压升降组件1带动第一电动伸缩杆3上下移动，用于根据所取用或放置的书的位置调节整个装置的高度。
58.电动滑轨组件4的两端分别与两组第一电动伸缩杆3的伸缩端连接，第一电动伸缩杆3带动电动滑轨组件4靠近或远离书架本体2，用于将存书机构6、空间释放机构7或取书机构8靠近或远离所取用或放置的书的位置正对的层板处。
59.立板5的外壁设置在电动滑轨组件4的滑动座上，电动滑轨组件4带动立板5沿水平方向往复移动，用于将存书机构6、空间释放机构7或取书机构8移动至所取用或放置的书的位置正对的层板处。
60.射频读取器10设置在立板5上且正对u型槽61正，用于读取需要取用的书籍上的射频标签信息。
61.通过液压升降组件1、第一电动伸缩杆3及电动滑轨组件4可调节存书机构6、空间释放机构7或取书机构8的高度、水平位置及距离书架本体的远近距离，可存取不同高度、不同位置处的书籍。
62.存书机构6包括设置在立板5内壁上的u型槽61，u型槽61内设置有推书组件62，推书组件62将放置在u型槽61内的书籍推入书架本体2的存书格挡内。
63.具体地，如图6所示，本实施例中，u型槽61的两个侧板上均开设有条形通槽611，推书组件62包括：
64.第一电机621，设置在立板5外壁；
65.丝杠622，设置在一个条形通槽611内，一端与u型槽61转动连接，另一端穿过u型槽61与第一电机621的输出轴传动连接；
66.光杆623，设置在另一个条形通槽611内，两端均与u型槽61固定连接；
67.两个滑块624，一个与丝杠622螺接，另一个与光杆623滑动连接；
68.推板625，两端分别与两个滑块624滑动连接。
69.通过第一电机621带动丝杠622转动，丝杠622带动滑块624水平移动，进而带动推板625沿水平方向移动，将放置在u型槽61内的书籍推入书架本体2的存书格挡内。
70.进一步地，本实施例中，立板5顶板中间开设有与u型槽61配合的置物口51，方便书籍的取放。
71.如图6所示，空间释放机构7设置在存书机构6下方，包括设置在立板5上的驱动组件71及对称设置的两个拨书杆72，两个拨书杆72互相铰接，驱动组件71驱动拨书杆72同向或反向运动，使得两个拨书杆72前端互相靠近或远离。
72.具体地，本实施例中，驱动组件71包括：
73.两个安装板711，均设置在立板5上；
74.第二电机712，设置在一个安装板711外壁；
75.双向螺杆713，一端穿过一个安装板711并与第二电机712的输出轴传动连接，另一端与另一个安装板711转动连接；
76.两个移动块714，分别与双向螺杆713的两端螺接；
77.两个拨书杆72的后端分别与两个移动块714连接。
78.当两个拨书杆72的前端插入两本书之间的缝隙时，通过第二电机712带动双向螺杆713丝杠，双向螺杆713带动两个移动块714反向运动，进而带动两个拨书杆72后端相互远离，使得两个拨书杆72前端分离，将两本书向两侧挤压，腾出空间用于放置需要存放的书籍。
79.具体地，本实施例中，每个拨书杆72均包括纵向设置的板状的第一杆件721、第二杆件722和第三杆件723，第二杆件722两端分别与第一杆件721一端和第三杆件723一端连接，第二杆件722与第一杆件721和第三杆件723的夹角均大于90度，第一杆件721另一端与移动块714连接；两个拨书杆72的第一杆件721及第三杆件723均互相平行，两个第二杆件722交叉设置且互相铰接。通过纵向设置的板状的第三杆件723，方便第三杆件723插入书籍的缝隙，并且便于将书籍向两侧挤压。当两个第三杆件723挨在一起时，两个第三杆件723之间的缝隙与u型槽61沿长度方向上的中线在同一直线上，且此时u型槽61前端面在两个第三杆件723的正上方，保证两个第三杆件723插入两本书之间的缝隙时，u型槽61前端面能够最大程度的靠近书架，保证书籍能够从u型槽61内被推入存储位置。
80.取书机构8设置在存书机构6上方，包括两个对称设置的第二电动伸缩杆81，每个第二电动伸缩杆81的固定端均与立板5转动连接，伸缩端连接有长度调节组件82，长度调节组件82的端部设置有夹板83。
81.具体地，本实施例中，长度调节组件82包括：
82.固定框821，其一端与第二电动伸缩杆81的伸缩端连接；
83.齿轮822，设置在固定框821内部另一端；
84.第三电机823，设置在固定框821外壁，其输出轴与齿轮822传动连接；
85.齿条824，一端设置在固定框821内，另一端伸出固定框821与夹板83连接，齿条824与齿轮822啮合。
86.具体地，本实施例中，夹板83内部设置有防滑橡胶垫，防滑橡胶垫上设置有防滑倒刺，防滑倒刺的尖部朝向立板5。
87.具体地，本实施例中，立板5顶部位于置物口51两侧均设置有第四电机14，第二电动伸缩杆81的固定端通过转轴与第四电机14的输出轴传动连接。当第四电机14带动两个第二电动伸缩杆81转动互相靠近，使得两个固定框821挨近时，两个夹板83可达到紧挨的程度，此时两个夹板83之间的缝隙与u型槽61沿长度方向上的中线在同一直线上。当第三电机823带动齿轮822转动，齿条824向固定框821外移动到最大程度时，两个夹板83远离u型槽61前端，保证在u型槽61靠近书架时，两个夹板83能够深入书架内容夹取需要借阅的书籍。
88.需要取书时，射频读取器10读取到需要取用的书籍上的射频标签信息，空间释放机构7的两个拨书杆72移动至该书籍的两侧，将两侧的书籍挤压，预留出空间，第三电机823带动齿轮822转动，齿轮822带动齿条824运动向外伸出，直到两个夹板83位于该书籍的两侧，此时第四电机14带动第二电动伸缩杆81转动且相互靠近，使得两个夹板83将书籍加紧，将书籍取出。
89.为了方便空间释放机构7工作，书架本体2的每个存书格挡内均设置有挤压组件9，用于将放置在存书格挡内的书籍压紧。
90.具体地，本实施例中，挤压组件9包括压板91和与压板91连接的压簧92，压簧92末端与存书格挡一侧连接，压板91及与压簧92连接的存书格挡内侧均设置有同极的电磁铁。不取书时，压板91与存书格挡内侧的电磁铁带电，利用两个电磁铁同级排斥的特性，使得压板91远离存书格挡内侧，将书籍压紧，取书时电磁铁失电，压板的挤压力减小。
91.具体地，本实施例中，u型槽61内部设置有感应板11，感应板11底部通过若干弹簧12与u型槽61连接，感应板11上设置有压力传感器13，通过设置压力传感器13来感应书籍已放置在u型槽61，需要启动相关设备进行工作，将书籍放入合适的位置，实现自动控制。
92.实施例提供的基于互联网的图书馆书籍智能存取装置在使用时配套图书馆现有的智能联网设备，如射频扫码设备、显示器、键盘、控制器、手机app等，将液压升降组件、电动滑轨组件、两个电动伸缩杆、各个电机的控制模块，以及压力传感器13、电磁铁等信号采集部件及执行部件与控制器的对应接口连接，通过控制器控制各个电性元件工作。
93.本实施例提供的基于互联网的图书馆书籍智能存取装置主要针对存放在图书馆书架高处的书籍，具有还书和借书两个功能，工作原理大致如下所述：
94.取书时，通过液压升降组件及两个电动伸缩杆运行工作，将立板5及上面的部件移动至该书所在的存书格挡正面，此时两个电动伸缩杆停止运行，同时液压升降组件和电动滑轨组件运行带动立板5及上面的部件继续移动，直到射频读取器10读取到目标书籍的射频标签，使得射频读取器10正对射频标签，液压升降组件及电动滑轨组件停止运行。接着两个电动伸缩杆收缩，使得u型槽61靠近存书格挡直到两个第三杆件723前端抵接在目标书籍上，同时第三电机823带动齿轮822转动，齿条824向固定框821外移动，直到两个夹板83也抵接目标书籍。此时第二电机712带动双向螺杆713转动，使得两个第三杆件723互相远离，直到两个第三杆件723分别插入目标书籍两侧的缝隙中，并继续向外挤压，使得目标书籍两侧具有一定的空间。最后，第四电机14带动两个第二电动伸缩杆81转动互相远离，当两个夹板83刚好进入目标书籍两侧的缝隙时，第三电机823继续带动夹板83向内伸入一定距离，保证两个夹板83能将书籍夹住，第三电机823停止运行，第四电机14反向运行使得两个夹板83互相靠近将书籍加紧，然后第三电机823反向运行将书籍夹出。当书籍处于u型槽61上方时，第四电机14控制夹板83松开，书籍落入u型槽61内，液压升降组件下降，借阅者从置物口51取出书籍。此时借书完成，各部件复位。
95.还书时，借阅者通过射频扫码设备扫描所借书籍的射频码，控制器接收到书籍信息后，判断书籍应该放在哪一层哪个存书格挡内，并控制液压升降组件运行，带动立板5及上面的部件下降，借阅者将书籍通过置物口51放入u型槽61内，感应板11上的压力传感器13接收到书籍的压力信号并发送给控制器，控制控制液压升降组件及电动滑轨组件运行将书籍运送到该书籍对应的存书格挡正面，同时压板91与存书格挡内侧的电磁铁失电，压板91的压力减小。接着两个电动伸缩杆收缩将两个第三杆件723插入该存书格挡中其正对的两本书之间的缝隙中，第二电机712带动双向螺杆713转动，使得两个第三杆件723互相远离，将第三杆件723两侧的书籍外压，直到两个第三杆件723之间形成一个足够大的存放空间。此时第一电机621带动丝杠622转动，两个滑块624沿着丝杠622和光杆623向外移动，带动推板625向外移动，进而使得推板625推动要存储的书籍向预留的存书空间移动，直到将书籍
推入书架内。此时，压板91与存书格挡内侧的电磁铁带电，各部件复位，还书结束。
96.以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。