一种宽幅式书籍分类机构的制作方法

技术领域：

本发明具体涉及一种宽幅式书籍分类机构。

背景技术：
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随着社会经济水平的提高，人们对阅读的要求越来越凸显，尤其是学生群体，对书籍和书籍馆的借阅需求越来越高，由此带来的书籍归还，分类等问题使得书籍馆管理人员不堪重负。现在市场上还未有针对书籍归还提出的成熟解决方案，各大书籍馆主要依靠借阅人员本身分类归还书籍，效率低下且出错可能较高。多数书籍归还机构依靠皮带传动等传动方式，传动精度不够，而且对电机控制要求较高，导致机构分类效率低下甚至无法准确分类，不适合大规模推广使用。

技术实现要素：
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为解决上述背景技术中提及的问题，本发明的目的在于提供一种宽幅式书籍分类机构。

一种宽幅式书籍分类机构，包括放书槽、转动隔板、载书板、分类收纳柜、支架、运送组件、数个隔栏片和数个倾斜槽体，分类收纳柜水平设置，支架设置在分类收纳柜的一侧，运送组件设置在支架上，运送组件的上方设置有载书板，分类收纳柜内并列设置有多个纳书槽，每个纳书槽对应设置有一个倾斜槽体，每个倾斜槽体的低端与其对应的纳书槽相连通，多个倾斜槽体的高端贴靠在载书板的一侧，每个倾斜槽体和载书板之间设置有一个隔栏片，每个隔栏片的下方对应设置有齿条电机，每个隔栏片通过其对应齿条电机的带动下作出竖直方向升降往复运动，载书板的另一侧倾斜设置有放书槽，放书槽的高端为入书口，放书槽的低端与载书板相连接，放书槽内设置有转动隔板。

作为优选方案：运送组件包括底板、滑轨、滑动条、驱动电机、转盘、连杆、多个底块、多个限位导向块和多个第一推进片，底板设置在支架上，驱动电机设置在底板靠近放书槽的一端，驱动电机的输出轴上套装有转盘，滑轨沿底板的长度方向固定安装在底板上，滑动条设置在滑轨上且二者滑动配合，滑动条和转盘之间铰接有连杆，滑动条上布置有多个底块，多个底块沿滑动条的长度方向设置，底板上还布置有多个限位导向块，限位导向块与底块一一对应设置，每个底块与其对应的限位导向块滑动配合，每个底块的顶部配合设置有一个第一推进片，所述载书板沿其厚度方向加工有与第一推进片一一对应配合的第一开口，每个第一推进片穿设在其对应的第一开口处，每个第一推进片在滑动条的带动下穿过其对应的第一开口作出推动书籍的动作。

作为优选方案：相邻两个底块之间设置有连接板，连接板的顶面上布置有多个第二推进片，所述载书板沿其厚度方向加工有与第二推进片一一对应配合的第二开口，每个第二推进片穿设在其对应的第二开口处，每个第二推进片在滑动条的带动下穿过其对应的第二开口作出推动书籍的动作。

作为优选方案：限位导向块为条形块体，限位导向块的长度方向与底板的长度方向同向，限位导向块朝向其对应的底块的一端加工有倾斜面，底块的底部加工有配合限位导向块的方孔，方孔的两侧内壁上各设置有一个辊体，每个底块通过其底部的两个辊体与倾斜面滚动配合。

作为优选方案：倾斜面的底部设置有倾斜滑动块,倾斜滑动块的上端面为与配合辊体相配合的滑动面，倾斜滑动块的上端与限位导向块相铰接。

作为优选方案：滑轨包括两个单轨道，两个单轨道之间形成有夹持间隙，滑动条包括两个单条体，单条体与单轨道一一对应设置，每个单条体与其对应的单轨道滑动配合，多个限位导向块布置在夹持间隙内。

作为优选方案：底板上设置有限位框，限位框为匚字形框体，限位框设置在滑轨上，限位框的两端设置在底板上。

作为优选方案：第一推进片和第二推进片均为多叉式片体，第一推进片的推动端为第一叉端，第一推进片的第一叉端朝向载书板设置，第一开口的形状与第一叉端的形状相配合；第二推进片的推动端为第二叉端，第二推进片的第二叉端朝向载书板设置，第二开口的形状与第二叉端的形状相配合。

作为优选方案：支架的顶面为倾斜面，底板设置在支架的倾斜面上，载书板的板面与底板的板面平行设置。

作为优选方案：转动隔板包括挡板和挡板用电机，所述挡板用电机设置在放书槽外，挡板用电机的输出轴与挡板相连接，所述放书槽的两侧槽壁上各加工有一个插缝，两个插缝与挡板相配合设置，所述挡板在挡板用电机的驱动下作出抬起释放书籍或下落阻挡书籍的动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一、本发明的结构合理，通过设置一个书籍进口和分类收纳柜中多个纳书槽相配合实现一进多出的分类配合，确保书籍进入有序，能够统一控制，分类过程为完全机械化控制，无需多余人工处理，分类效果准确有序。

二、与传统的归还收纳机构利用传送带进行推送不同，本发明通过滑轨、滑动条、驱动电机、转盘和连杆之间相互配合形成的曲柄滑块机构能够为滑动条在滑轨上的往复移动提供动力，从而实现滑动条带动底块和第一推进片同步移动，第一推进片拨动书籍的同时还借助书籍本身重力实现书籍在载书板上被连续推动，直至推送至其对应的纳书槽中，相比起传送带机构机械结构更加简单，所需的机械精度，强度要求更低。

三、与部分已有的书籍收纳机构利用伺服电机，步进电机作为动力源，本发明仅使用普通电机，在控制实现层面更加简单高效。

四、本发明能够直接代替纯手工分类书籍，本发明所需的制造成本与目前已有的书籍归还收纳机构相比更加经济且可靠。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明的第一立体结构示意图；

图3为本发明的第二立体结构示意图；

图4为本发明的第三立体结构示意图；

图5为运送组件的第一立体结构示意图，图中去掉最靠近转盘的底块；

图6为运送组件的第二立体结构示意图；

图7为驱动电机、转盘和连杆之间连接关系的立体结构示意图；

图8为底块、限位导向块和第一推进片之间连接关系的立体结构示意图；

图9为隔栏片和齿条电机之间连接关系的立体结构示意图；

图10为转动隔板的第一立体结构示意图；

图11为转动隔板的第二立体结构示意图。

图中，1-放书槽；2-转动隔板；2-1-挡板；2-2-挡板用电机；3-载书板；4-分类收纳柜；4-1-纳书槽；5-支架；6-隔栏片；7-倾斜槽体；8-运送组件；8-1-底板；8-2-滑轨；8-2-1-单轨道；8-3-滑动条；8-3-1-单条体；8-4-驱动电机；8-5-转盘；8-6-连杆；8-7-底块；8-8-限位导向块；8-9-第一推进片；9-齿条电机；10-第一开口；11-连接板；12-第二推进片；13-第二开口；14-倾斜面；15-辊体；16-倾斜滑动块；17-夹持间隙；18-限位框；19-插缝；20-方孔；21-外部扫码器。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

具体实施方式一：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，本具体实施方式采用以下技术方案，本实施方式包括放书槽1、转动隔板2、载书板3、分类收纳柜4、支架5、运送组件8、数个隔栏片6和数个倾斜槽体7，分类收纳柜4水平设置，支架5设置在分类收纳柜4的一侧，运送组件8设置在支架5上，运送组件8的上方设置有载书板3，分类收纳柜4内并列设置有多个纳书槽4-1，每个纳书槽4-1对应设置有一个倾斜槽体7，每个倾斜槽体7的低端与其对应的纳书槽4-1相连通，多个倾斜槽体7的高端贴靠在载书板3的一侧，每个倾斜槽体7和载书板3之间设置有一个隔栏片6，每个隔栏片6的下方对应设置有齿条电机9，每个隔栏片6通过其对应齿条电机9的带动下作出竖直方向升降往复运动，载书板3的另一侧倾斜设置有放书槽1，放书槽1的高端为入书口，放书槽1的低端与载书板3相连接，放书槽1内设置有转动隔板2。

本实施方式中放书槽1的内侧壁上设置有外部扫码器21，外部扫码器21识别书籍类别记录应放书库位置，转动隔板2此时处于阻隔书籍的作用，便于外部扫码器21的扫描工作顺利进行，扫描完毕后，通过控制程序控制该书籍的分类路径后，转动隔板2启动并释放书籍至载书板3，通过运送组件8与载书板3相配合实现将该书籍运送至其对应的隔栏片6处，通过隔栏片6下落将该书籍释放，通过其对应的倾斜槽体7进入纳书槽4-1中，从而实现该书籍的有序分类，其他书籍的分类原理同理，便于实现连续且有序的书籍分类过程，实现大批量书籍的有序归位工作。

具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，本实施方式中运送组件8包括底板8-1、滑轨8-2、滑动条8-3、驱动电机8-4、转盘8-5、连杆8-6、多个底块8-7、多个限位导向块8-8和多个第一推进片8-9，底板8-1设置在支架5上，驱动电机8-4设置在底板8-1靠近放书槽1的一端，驱动电机8-4的输出轴上套装有转盘8-5，滑轨8-2沿底板8-1的长度方向固定安装在底板8-1上，滑动条8-3设置在滑轨8-2上且二者滑动配合，连杆8-6的一端与滑动条8-3相铰接，连杆8-6的另一端与转盘8-5的盘面相铰接，连杆8-6与转盘8-5的盘面铰接点靠近盘面边缘，滑动条8-3上布置有多个底块8-7，多个底块8-7沿滑动条8-3的长度方向设置，底板8-1上还布置有多个限位导向块8-8，限位导向块8-8与底块8-7一一对应设置，每个底块8-7与其对应的限位导向块8-8滑动配合，每个底块8-7的顶部配合设置有一个第一推进片8-9，所述载书板3沿其厚度方向加工有与第一推进片8-9一一对应配合的第一开口10，每个第一推进片8-9穿设在其对应的第一开口10处，每个第一推进片8-9在滑动条8-3的带动下穿过其对应的第一开口10作出推动书籍的动作。

本实施方式中转盘8-5的盘面边缘处与连杆8-6的一端相铰接，连杆8-6的另一端铰接在滑动条8-3上。

具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一或二的进一步限定，相邻两个底块8-7之间设置有连接板11，连接板11的顶面上布置有多个第二推进片12，多个第二推进片12的设置是为了配合第一推进片8-9实现连续且有效的推进书籍的目的。所述载书板3沿其厚度方向加工有与第二推进片12一一对应配合的第二开口13，每个第二推进片12穿设在其对应的第二开口13处，每个第二推进片12在滑动条8-3的带动下穿过其对应的第二开口13作出推动书籍的动作。

具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式一、二或三的进一步限定，限位导向块8-8为条形块体，限位导向块8-8的长度方向与底板8-1的长度方向同向，限位导向块8-8朝向其对应的底块8-7的一端加工有倾斜面14，底块8-7的底部加工有配合限位导向块8-8的方孔20，方孔20的两侧内壁上各设置有一个辊体15，每个底块8-7通过其底部的两个辊体15与倾斜面14滑动配合。

具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式四的进一步限定，倾斜面14的底部设置有倾斜滑动块16，倾斜滑动块16的上端面为与配合辊体15相配合的滑动面。

本实施方式中倾斜滑动块16与限位导向块8-8铰连接，利用倾斜滑动块16自身重力使辊体15只能单向导通，即辊体15只能从限位导向块8-8下方回来和上方斜面离开。

具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四或五的进一步限定，滑轨8-2包括两个单轨道8-2-1，两个单轨道8-2-1之间形成有夹持间隙17，滑动条8-3包括两个单条体8-3-1，单条体8-3-1与单轨道8-2-1一一对应设置，每个单条体8-3-1与其对应的单轨道8-2-1滑动配合，多个限位导向块8-8布置在夹持间隙17内。

具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式六的进一步限定，底板8-1上设置有限位框18，限位框18为匚字形框体，限位框18设置在滑轨8-2上，限位框18的两端设置在底板8-1上。

具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式七的进一步限定，第一推进片8-9和第二推进片12均为多叉式片体，具体的，第一推进片8-9为三叉式片体或四叉式片体，第二推进片12为三叉式片体或四叉式片体，叉式片体结构有助于形成最简易结构形式的推动效果。第一推进片8-9的推动端为第一叉端，第一推进片8-9的第一叉端朝向载书板3设置，第一开口10的形状与第一叉端的形状相配合；第二推进片12的推动端为第二叉端，第二推进片12的第二叉端朝向载书板3设置，第二开口13的形状与第二叉端的形状相配合。

具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八的进一步限定，本实施方式中支架5的顶面为倾斜面，底板8-1设置在支架5的倾斜面上，载书板3的板面与底板8-1的板面平行设置。

具体实施方式十：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九的进一步限定，转动隔板2包括挡板2-1和挡板用电机2-2，所述挡板用电机2-2设置在放书槽1外，挡板用电机2-2的输出轴与挡板2-1相连接，所述放书槽1的两侧槽壁上各加工有一个插缝19，两个插缝19与挡板2-1相配合设置，所述挡板2-1在挡板用电机2-2的驱动下作出抬起释放书籍或下落阻挡书籍的动作。

具体实施方式十一：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十的进一步限定，本实施方式中

最靠近运送组件8的隔栏片6为第一位置隔栏片，重力的原因也会紧挨着第一位置隔栏下降，当第一位置隔栏片在其对应的齿条电机9的带动下下移，第一书籍将会无阻碍滑入第一位置隔栏片对应的纳书槽4-1中，然后齿条电机9反转升起第一位置隔栏片，此过程从控制器齿条电机9开始降到升完毕的时间为t1。若第一书籍不应放入第一位置隔栏片对应的纳书槽4-1时，此时驱动电机8-4被控制器启动后开始匀速转动，带转盘8-5转动。转盘8-5、连杆8-6、滑轨8-2和滑动条8-3之间构成曲柄滑块机构。滑动条8-3和定块8-7固定连接，滑动条8-3带动定块8-7向右平移运动。当定块8-7平移时，第一推进片8-9不仅随定块8-7平移移动，由于定块8-7底部的辊体15与倾斜滑动块16的倾斜面14接触，带动第一推进片8-9向上移动，即左上移动。进入书籍移动位置，在移动过程中书籍始终靠着隔栏片6，当第一书籍从第一位置隔栏片到达第二位置隔栏片时，下一个第二推动片且此时转盘8-5、连杆8-6和滑动条8-3构成曲柄滑块机构,也同时到达最大升长量时，此时曲柄滑块机构开始回转，滑动条8-3带动定块8-7向左平移运动。由于定块8-7底部的底部的辊体15与倾斜滑动块16的倾斜面14接触，所以第一推进片8-9开始向左下方移动，退出载书板3。此时放书槽1处的挡板用电机2-2控制挡板2-1下落等待阻挡下一本书籍进入。

入书口处的第二本书籍送至第一位置隔栏片的时间为t2。第一推进片8-9在载书板3下方运动的时间为t3，即驱动电机8-4转半圈的时间。设计要求t3>t2,且t3>t1。若第一书籍不还应放入次靠近运送组件8的隔栏片6，则该隔栏片6保持不动，第一书籍等待第二推送片12将第一书籍在载书板3上推动到后一位置，若第二书籍不应在载书板3的最靠近运送组件8的隔栏片6处进入，则和第一书籍被第二推送片12一同往下一位置推送，如此往复，第三书籍、第四书籍和第五书籍...依次加入载书板3，驱动电机8-4不停的顺时针转动带动定块8-7不停的左右移动，带动第一推送片8-9和第二推送片12作出左上、左、右下和右移动。推动书籍从载书板3第一位置到第十位置，除非到达归属类别对应位置的隔栏片6下降，每本书籍从载书板3上缓慢滑入对应倾斜槽体7中，并从该倾斜槽体7进入其对应的纳书槽4-1中。

在本方案中第一推送片8-9、第二推送片12、定块8-7、限位导向块8-8组成一个书籍推进单元，每个单元负责载书板3的一个区域，多个单元配合完成书籍在整个推送层8的移动，各个单元的配合需要经过计算，保证配合达到最优效果，完成书籍推送功能。

本实施方式中驱动电机8-4具有极低的转速，若不能达到此要求可增加减速箱减速至低于10n/min。

本发明的工作过程为：

需要归还的一本书籍为目标书籍，目标书籍通过放书槽1的入书口进入放书槽1中，目标书籍处于扁平状态进入放书槽1中，书籍因自重抵靠在转动隔板2处，此时外部扫码器21扫描书籍信息，识别书籍类别信息并传递给控制器，控制器控制对应的齿条电机9既定时间后启动，既定时间即为书籍达到其对应的隔栏片6所用时间，外部扫码器21扫描书籍信息完毕后，挡板用电机2-2带动挡板2-1抬起，实现释放目标书籍的效果，配合放书槽1的槽底光滑程度，在目标书籍自重作用目标书籍滑入载书板3上，由于载书板3为倾斜设置的板体，目标书籍的下端抵靠在最靠近运送组件8的一个隔栏片6上，当目标书籍对应的隔栏片6为最靠近运送组件8的一个隔栏片6时，此时控制器控制对应的齿条电机9的转动，带动对应的隔栏片6下落，此时目标书籍因由于隔栏片6下落缺少支撑而落入该隔栏片6对应的倾斜槽体7中，通过该倾斜槽体7进入对应的纳书槽4-1中。该目标书籍落入纳书槽4-1后，齿条电机9反转，隔栏片6抬升至原位等待下一次使用。

当该目标书籍对应的隔栏片6非最靠近运送组件8的位置时，运送组件8中驱动电机8-4启动，带动转盘8-5转动，从而带动滑动条8-3移动，滑动条8-3移动带动底块8-7朝向限位导向块8-8移动，限位导向块8-8的倾斜面14配合底块8-7使底块8-7作出倾斜上升动作，实现底块8-7带动第一推进片8-9穿过载书板3单向推动目标书籍，推动方向为从载书板3上靠近运送组件8的一端至远离运送组件8的另一端进行推动，多个底块8-7同时运动，带动多个第一推进片8-9配合直至将目标书籍推送至其对应的隔栏片6处，此时控制器控制对应的齿条电机9的转动，带动对应的隔栏片6下落，此时目标书籍因由于隔栏片6下落缺少支撑而落入该隔栏片6对应的倾斜槽体7中，通过该倾斜槽体7进入对应的纳书槽4-1中。

上述过程中目标书籍始终抵靠在多个隔栏片6之间。其他书籍的归位过程与上述过程同理。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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