一種自助書籍借還裝置

1.一種自助書籍借還裝置，其特征在于包括：外部借還書柜臺(tái)(1)、小機(jī)械手(6)、直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)、傳送裝置(8)、書架(4)、書籍收集箱(9)和控制系統(tǒng)，書架(4)上設(shè)有書籍?dāng)[正裝置(10)、書籍推出裝置(11)和書籍壓緊裝置(12)，書籍推出裝置(11)推出書架(4)上所需要的書籍(5)，直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)、小機(jī)械手(6)與傳送裝置(8)配合使用，實(shí)現(xiàn)書籍(5)的借出過程以及反向歸還過程，所述外部借還書柜臺(tái)(1)安置在易于取書的外部空間，所述小機(jī)械手(6)、直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)、傳送裝置(8)、書架(4)、書籍收集箱(9)、掃碼檢測裝置和控制系統(tǒng)均設(shè)置在一個(gè)大型圖書管理庫內(nèi)，外部借還書柜臺(tái)(1)上面設(shè)有信息輸入裝置(2)與取還書口(3)，信息輸入裝置(2)上面設(shè)有輸入鍵盤與顯示屏，外部借還書柜臺(tái)(1)下部設(shè)有取還書口(3)，外部借還書柜臺(tái)(1)內(nèi)部的書籍(5)到達(dá)取還書口(3)處，控制系統(tǒng)控制取還書口(3)打開，實(shí)現(xiàn)取出書籍(5)，所述小機(jī)械手(6)安置在靠近外部借還書柜臺(tái)(1)處，小機(jī)械手(6)安置位置需要保證在小機(jī)械手(6)通過運(yùn)動(dòng)取走傳送裝置(8)中的書籍(5)，并可以將書籍(5)放入外部借還書柜臺(tái)(1)內(nèi)部，傳送裝置(8)貫穿在整個(gè)書架(4)安放區(qū)，傳送裝置(8)一側(cè)是書架(4)，所述書架(4)一側(cè)設(shè)置存放書籍(5)，另一側(cè)安置書籍推出裝置(11)，兩書架(4)之間存在空間大小可保證直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)進(jìn)行多自由度運(yùn)動(dòng)到達(dá)極限位置后不發(fā)生干涉，直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)配合書籍推出裝置可有效地實(shí)現(xiàn)書籍(5)的快速便捷的存取，所述用于將傳送裝置(8)上的書籍(5)送至外部借還書柜臺(tái)(1)內(nèi)部的小機(jī)械手(6)，包括小機(jī)械手固定臺(tái)(13)、水平臂(14)、伸縮臂(15)、定位攝像頭A(16)、托盤A(17)和豎直臂(43)，小機(jī)械手固定臺(tái)(13)下端采用固定的方式固定在地面或固定裝置上，上端設(shè)有圓臺(tái)，豎直臂(43)下端設(shè)有圓臺(tái)與之配合安裝，小機(jī)械手固定臺(tái)(13)與豎直臂(43)配合后內(nèi)部安裝有實(shí)現(xiàn)豎直臂(43)下端圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，豎直臂(43)在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下可以實(shí)現(xiàn)沿下端圓臺(tái)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直臂(43)上端安裝有水平臂(14)，豎直臂(43)與水平臂(14)保持垂直安裝并保證工作時(shí)重心穩(wěn)定，水平臂(14)為空心臂，伸縮臂(15)通過與水平臂(14)內(nèi)部腔體配合安裝在水平臂(14)中，伸縮臂(15)可以在水平臂(14)腔體中沿伸縮臂(15)與水平臂(14)共同的軸線伸縮滑動(dòng)滿足工作要求的距離，伸縮臂(15)前端設(shè)有托盤支撐架B(44)，與之配合的托盤A(17)通過鉸鏈C(45)與托盤支撐架B(44)連接，托盤A(17)可以沿鉸鏈C(45)中心回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，托盤A(17)前端設(shè)有開口并可從開口處倒出書籍(5)，伸縮臂(15)前端安裝有定位攝像頭A(16)，控制系統(tǒng)通過借還書的信息、RFID讀寫器以及定位攝像頭A(16)定位捕捉書籍(5)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自助書籍借還裝置，其特征在于：所述傳送裝置(8)包括傳送帶(20)、滾筒(18)和固定架(19)，傳送裝置(8)兩端設(shè)有固定架(19)，滾筒(18)安置在固定架(19)上，滾筒(18)可以在固定架(19)上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端滾筒(18)上安裝傳送帶(20)，滾筒(18)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳送帶(20)滑動(dòng)，書籍(5)可以隨著傳送帶(20)滑動(dòng)隨著傳送帶(20)運(yùn)動(dòng)，傳送裝置(8)前端設(shè)有書籍收集箱(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)所述的自助書籍借還裝置，其特征在于：所述可將書架(4)上的書籍(5)抓取送至傳送裝置(8)的直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)，可以實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向的滑動(dòng)，到達(dá)書架(4)上各個(gè)位置，并且直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)可以實(shí)現(xiàn)Z軸線方向回轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)書籍推出裝置(11)推出書籍(5)時(shí)接住書籍(5)，所述直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)由X、Y、Z三個(gè)方向的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與Z軸線方向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自助書籍借還裝置，其特征在于：所述X方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向直線導(dǎo)軌(33)、絲杠A(30)、步進(jìn)電機(jī)D(34)與X向滑動(dòng)臺(tái)(28)組成，X向直線導(dǎo)軌(33)通過固定的方式安置在地面或者固定裝置上，X向直線導(dǎo)軌(33)安置位置處于兩個(gè)書架(4)之間，保證直角坐標(biāo)機(jī)械手(7)在經(jīng)過運(yùn)動(dòng)后能夠方便快捷的接住兩側(cè)書架(4)上書籍推出裝置(11)推出的書籍(5)，X向直線導(dǎo)軌(33)中心位置安裝有絲杠A(30)，側(cè)邊安裝有步進(jìn)電機(jī)D(34)，側(cè)邊內(nèi)部有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，X向滑動(dòng)臺(tái)(28)下部設(shè)有絲杠A(30)配合機(jī)構(gòu)，X向滑動(dòng)臺(tái)(28)與絲杠A(30)通過滾珠絲杠副安裝在一起，并且通過槽配合安裝在X向直線導(dǎo)軌(33)上，步進(jìn)電機(jī)D(34)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠A(30)轉(zhuǎn)動(dòng)，X向滑動(dòng)臺(tái)(28)在X向直線導(dǎo)軌(33)滑動(dòng)，所述Y方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由Y向滑動(dòng)臂(23)、托盤B(35)、步進(jìn)電機(jī)B(26)、定位攝像頭B(27)與齒輪(36)組成，Y向滑動(dòng)臂(23)通過槽配合安裝在Z向滑動(dòng)臺(tái)(25)水平側(cè)上，Y向滑動(dòng)臂(23)上設(shè)有齒條(24)，通過安裝在Z向滑動(dòng)臺(tái)(25)上的步進(jìn)電機(jī)B(26)與齒輪(36)組合帶動(dòng)齒條(24)可以左右滑動(dòng)，Y向滑動(dòng)臂(23)前端設(shè)有托盤支撐架A(31)，與之配合的托盤B(35)通過鉸鏈A(32)與托盤支撐架A(31)連接，托盤B(35)可以沿鉸鏈C(45)中心回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，托盤B(35)前端設(shè)有開口，上端截面如字母“U”形，托盤B(35)可以隨著傾斜從開口處倒出書籍(5)，Y向滑動(dòng)臂(23)前端安裝有定位攝像頭B(27)，通過控制系統(tǒng)控制使托盤B(35)到達(dá)相應(yīng)位置，等待書籍(5)滑至托盤B(35)內(nèi)，所述Z軸線方向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過安裝在X向滑動(dòng)臺(tái)(28)上的步進(jìn)電機(jī)C(29)帶動(dòng)位于X向滑動(dòng)臺(tái)(28)內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自助書籍借還裝置，其特征在于：所述Z方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由Z向直線導(dǎo)軌(21)、Z向滑動(dòng)臺(tái)(25)、步進(jìn)電機(jī)A(22)與絲杠B(37)組成，X向滑動(dòng)臺(tái)(28)上端設(shè)有圓臺(tái)，Z向直線導(dǎo)軌(21)下端設(shè)有圓臺(tái)與X向滑動(dòng)臺(tái)(28)上端圓臺(tái)配合安裝，保證兩圓臺(tái)在同一軸線上，Z向直線導(dǎo)軌(21)安裝后呈Z方向，與X向直線導(dǎo)軌(33)呈垂直狀，Z向直線導(dǎo)軌(21)中心位置安裝有絲杠B(37)，上側(cè)安裝有步進(jìn)電機(jī)A(22)，上側(cè)內(nèi)部有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，Z向滑動(dòng)臺(tái)(25)內(nèi)部設(shè)有絲杠B(37)配合機(jī)構(gòu)，Z向滑動(dòng)臺(tái)(25)與絲杠B(37)通過滾珠絲杠副安裝在一起，并且Z向滑動(dòng)臺(tái)(25)豎直側(cè)通過槽配合安裝在Z向直線導(dǎo)軌(21)上，步進(jìn)電機(jī)A(22)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠B(37)轉(zhuǎn)動(dòng)，Z向滑動(dòng)臺(tái)(25)在Z向直線導(dǎo)軌(21)滑動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4-5任意一項(xiàng)所述的自助書籍借還裝置，其特征在于：所述書架(4)的每一排上均設(shè)有書籍?dāng)[正裝置(10)、書籍推出裝置(11)和書籍壓緊裝置(12)，書籍推出裝置(11)由RFID讀寫器(38)、推出裝置主體(39)與推桿(40)組成，推出裝置主體(39)通過槽配合安裝在書架(4)背側(cè)導(dǎo)向凸臺(tái)(42)上，推出裝置主體(39)可以隨著控制系統(tǒng)的控制在導(dǎo)向凸臺(tái)(42)滑動(dòng)，推桿(40)安裝在推出裝置主體(39)中，推桿(40)可以在推出裝置主體(39)中滑動(dòng)伸縮，推出裝置主體(39)上設(shè)有RFID讀寫器(38)，每一本書籍(5)都設(shè)有RFID標(biāo)簽，記錄各自書籍的相關(guān)信息，書籍?dāng)[正裝置(10)通過鉸鏈B(41)固定在書架兩側(cè)，可以沿鉸鏈B(41)中心軸線回轉(zhuǎn)，將書籍推出裝置(11)推書時(shí)帶出的書籍(5)進(jìn)行擺正，所述書籍壓緊裝置(12)也安裝在書架(4)背側(cè)導(dǎo)向凸臺(tái)(42)上，通過控制系統(tǒng)控制左右滑動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)書籍(5)的壓緊。

一種自助書籍借還裝置\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及書籍管理領(lǐng)域，尤其涉及一種自助書籍借還裝置。\n背景技術(shù)\n[0002] 現(xiàn)在大多圖書館借閱書籍需要進(jìn)入圖書館搜索圖書所在位置，然后到相關(guān)位置取出書籍，再到借閱處登記借閱，取書過程繁瑣，取書過程還需要人工找書耽誤了用戶大量的時(shí)間，并且很多時(shí)候也因?yàn)閳D書放置混亂而不能找到書籍的情況，大大增加了借書的操作復(fù)雜度，降低了工作效率。\n[0003] 申請公告號(hào)為CN200910190292發(fā)明專利公開自助式借還書機(jī)，包括箱體、圖書陳列書架、自助操作機(jī)、電控裝置、還書箱機(jī)構(gòu)、取書機(jī)構(gòu)；多機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)了取書過程，該自助式借還書機(jī)不能實(shí)現(xiàn)大庫存快速存取書籍，并且這種定位方式結(jié)合機(jī)械手工作，并不能很好的取出圖書。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0004] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種新的自助書籍借還裝置，可以方便高效的實(shí)現(xiàn)圖書的借書、還書流程，節(jié)約大量人力、物力、財(cái)力，提供了工作效率。\n[0005] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：\n[0006] 一種自助書籍借還裝置，包括：外部借還書柜臺(tái)1、小機(jī)械手6、直角坐標(biāo)機(jī)械手7、傳送裝置8、書架4、書籍收集箱9和控制系統(tǒng)共同，書架4上設(shè)有書籍?dāng)[正裝置10、書籍推出裝置11和書籍壓緊裝置12，書籍推出裝置11推出書架4上所需要的書籍5，直角坐標(biāo)機(jī)械手\n7、小機(jī)械手6與傳送裝置8配合使用，實(shí)現(xiàn)書籍5的借出過程以及反向歸還過程。所述外部借還書柜臺(tái)1安置在易于取書的外部空間，內(nèi)部是一個(gè)大型圖書管理庫，所述小機(jī)械手6、直角坐標(biāo)機(jī)械手7、傳送裝置8、書架4、書籍收集箱9、掃碼檢測裝置和控制系統(tǒng)均設(shè)置在大型圖書管理庫內(nèi)，外部借還書柜臺(tái)1上面設(shè)有信息輸入裝置2與取還書口3，信息輸入裝置2上面設(shè)有輸入鍵盤與顯示屏，外部借還書柜臺(tái)1下部設(shè)有取還書口3，外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部的書籍5到達(dá)取還書口3處，控制系統(tǒng)控制取還書口3打開，實(shí)現(xiàn)取出書籍5。所述小機(jī)械手6安置在靠近外部借還書柜臺(tái)1處，小機(jī)械手6安置位置需要保證在小機(jī)械手6通過運(yùn)動(dòng)取走傳送裝置8中的書籍5，并可以將書籍5放入外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部，傳送裝置8貫穿在整個(gè)書架4安放區(qū)，傳送裝置8一側(cè)是書架4，所述書架4一側(cè)設(shè)置存放書籍5，另一側(cè)安置書籍推出裝置\n11，兩書架4之間存在空間大小可保證直角坐標(biāo)機(jī)械手7進(jìn)行多自由度運(yùn)動(dòng)到達(dá)極限位置后不發(fā)生干涉，直角坐標(biāo)機(jī)械手7配合書籍推出裝置可有效地實(shí)現(xiàn)書籍5的快速便捷的存取。\n所述用于將傳送裝置8上的書籍5送至外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部的小機(jī)械手6，包括小機(jī)械手固定臺(tái)13、水平臂14、伸縮臂15、定位攝像頭A16、托盤A17和豎直臂43，小機(jī)械手固定臺(tái)13下端采用固定的方式固定在地面或固定裝置上，上端設(shè)有圓臺(tái)，豎直臂43下端設(shè)有圓臺(tái)與之配合安裝，小機(jī)械手固定臺(tái)13與豎直臂43配合后內(nèi)部安裝有實(shí)現(xiàn)豎直臂43下端圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，豎直臂43在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下可以實(shí)現(xiàn)沿下端圓臺(tái)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直臂43上端安裝有水平臂14，豎直臂43與水平臂14保持垂直安裝并保證工作時(shí)重心穩(wěn)定，水平臂14為空心臂，伸縮臂15通過與水平臂14內(nèi)部腔體配合安裝在水平臂14中，伸縮臂15可以在水平臂\n14腔體中沿伸縮臂15與水平臂14共同的軸線伸縮滑動(dòng)滿足工作要求的距離，伸縮臂15前端設(shè)有托盤支撐架B44，與之配合的托盤A17通過鉸鏈C45與托盤支撐架B44連接，托盤A17可以沿鉸鏈C45中心回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，托盤A17前端設(shè)有開口并可從開口處倒出書籍5，伸縮臂15前端安裝有定位攝像頭A16，控制系統(tǒng)通過借還書的信息、RFID讀寫器以及定位攝像頭A16定位捕捉書籍5的位置。\n[0007] 優(yōu)選的，所述傳送裝置8包括傳送帶20、滾筒18和固定架19，傳送裝置8兩端設(shè)有固定架19，滾筒18安置在固定架19上，滾筒18可以在固定架19上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端滾筒18上安裝傳送帶20，滾筒18的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳送帶20滑動(dòng)，書籍5可以隨著傳送帶20滑動(dòng)隨著傳送帶20運(yùn)動(dòng)。傳送裝置8前端設(shè)有書籍收集箱9。\n[0008] 優(yōu)選的，所述可將書架4上的書籍5抓取送至傳送裝置8的直角坐標(biāo)機(jī)械手7，可以實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向的滑動(dòng)，到達(dá)書架4上各個(gè)位置，并且直角坐標(biāo)機(jī)械手7可以實(shí)現(xiàn)Z軸線方向回轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)書籍推出裝置11推出書籍5時(shí)接住書籍5，所述直角坐標(biāo)機(jī)械手7由X、Y、Z三個(gè)方向的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與Z軸線方向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。\n[0009] 優(yōu)選的，所述X方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向直線導(dǎo)軌33、絲杠A30、步進(jìn)電機(jī)D34與X向滑動(dòng)臺(tái)28組成，X向直線導(dǎo)軌33通過固定的方式安置在地面或者固定裝置上，X向直線導(dǎo)軌33安置位置處于兩個(gè)書架4之間，保證直角坐標(biāo)機(jī)械手7在經(jīng)過運(yùn)動(dòng)后能夠方便快捷的接住兩側(cè)書架4上書籍推出裝置11推出的書籍5，X向直線導(dǎo)軌33中心位置安裝有絲杠A30，側(cè)邊安裝有步進(jìn)電機(jī)D34，側(cè)邊內(nèi)部有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，X向滑動(dòng)臺(tái)28下部設(shè)有絲杠A30配合機(jī)構(gòu)，X向滑動(dòng)臺(tái)\n28與絲杠A30通過滾珠絲杠副安裝在一起，并且通過槽配合安裝在X向直線導(dǎo)軌33上，步進(jìn)電機(jī)D34轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠A30轉(zhuǎn)動(dòng)，X向滑動(dòng)臺(tái)28在X向直線導(dǎo)軌33滑動(dòng)，所述Y方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由Y向滑動(dòng)臂23、托盤B35、步進(jìn)電機(jī)B26、定位攝像頭B27與齒輪36組成，Y向滑動(dòng)臂23通過槽配合安裝在Z向滑動(dòng)臺(tái)25水平側(cè)上，Y向滑動(dòng)臂23上設(shè)有齒條24，通過安裝在Z向滑動(dòng)臺(tái)25上的步進(jìn)電機(jī)B26與齒輪36組合帶動(dòng)齒條24可以左右滑動(dòng)，Y向滑動(dòng)臂23前端設(shè)有托盤支撐架A31，與之配合的托盤B35通過鉸鏈A32與托盤支撐架A31連接，托盤B35可以沿鉸鏈C45中心回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，托盤B35前端設(shè)有開口，上端截面如字母“U”形，托盤B35可以隨著傾斜從開口處倒出書籍5，Y向滑動(dòng)臂23前端安裝有定位攝像頭B27，通過控制系統(tǒng)控制使托盤B35到達(dá)相應(yīng)位置，等待書籍5滑至托盤B35內(nèi)，所述Z軸線方向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是通過安裝在X向滑動(dòng)臺(tái)28上的步進(jìn)電機(jī)C29帶動(dòng)位于X向滑動(dòng)臺(tái)28內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。\n[0010] 優(yōu)選的，所述Z方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由Z向直線導(dǎo)軌21、Z向滑動(dòng)臺(tái)25、步進(jìn)電機(jī)A22與絲杠B37組成，X向滑動(dòng)臺(tái)28上端設(shè)有圓臺(tái)，Z向直線導(dǎo)軌21下端設(shè)有圓臺(tái)與X向滑動(dòng)臺(tái)28上端圓臺(tái)配合安裝，保證兩圓臺(tái)在同一軸線上，Z向直線導(dǎo)軌21安裝后呈Z方向，與X向直線導(dǎo)軌33呈垂直狀，Z向直線導(dǎo)軌21中心位置安裝有絲杠B37，上側(cè)安裝有步進(jìn)電機(jī)A22，上側(cè)內(nèi)部有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，Z向滑動(dòng)臺(tái)25內(nèi)部設(shè)有絲杠B37配合機(jī)構(gòu)，Z向滑動(dòng)臺(tái)25與絲杠B37通過滾珠絲杠副安裝在一起，并且Z向滑動(dòng)臺(tái)25豎直側(cè)通過槽配合安裝在Z向直線導(dǎo)軌21上，步進(jìn)電機(jī)A22轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠B37轉(zhuǎn)動(dòng)，Z向滑動(dòng)臺(tái)25在Z向直線導(dǎo)軌21滑動(dòng)。\n[0011] 優(yōu)選的，所述書架4的每一排上均設(shè)有書籍?dāng)[正裝置10、書籍推出裝置11和書籍壓緊裝置12，書籍推出裝置11由RFID讀寫器38、推出裝置主體39與推桿40組成，推出裝置主體\n39通過槽配合安裝在書架4背側(cè)導(dǎo)向凸臺(tái)42上，推出裝置主體39可以隨著控制系統(tǒng)的控制在導(dǎo)向凸臺(tái)42滑動(dòng)，推桿40安裝在推出裝置主體39中，推桿40可以在推出裝置主體39中滑動(dòng)伸縮，并且推出裝置主體39上設(shè)有RFID讀寫器38，每一本書籍5都設(shè)有RFID標(biāo)簽，記錄各自書籍的相關(guān)信息，推出裝置主體39上設(shè)有RFID讀寫器38用于搜尋書籍5，書籍?dāng)[正裝置10通過鉸鏈B41固定在書架兩側(cè)，書籍?dāng)[正裝置10可以沿鉸鏈B41中心軸線回轉(zhuǎn)，將書籍推出裝置11推書時(shí)帶出的書籍5進(jìn)行擺正，所述書籍壓緊裝置12也安裝在書架4背側(cè)導(dǎo)向凸臺(tái)42上，通過控制系統(tǒng)控制左右滑動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)書籍5的壓緊。\n[0012] 本發(fā)明的有益效果：一種自助書籍借還裝置能夠快速準(zhǔn)確的從庫存中取出書籍，工作效率高，還書方式和取數(shù)方式都很便捷，節(jié)約了很多用戶的時(shí)間，并且一種自助書籍借還裝置對(duì)書籍定位更精確，并且同等大小書架上書籍放置更多，節(jié)約了空間，一種自助書籍借還裝置可以實(shí)現(xiàn)大庫存存取書籍。\n附圖說明\n[0013] 本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是：\n[0014] 圖1是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的正面整體布局結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0015] 圖2是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的側(cè)面整體布局結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0016] 圖3是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的右側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0017] 圖4是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0018] 圖5是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0019] 圖6是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的工作機(jī)構(gòu)示意圖；\n[0020] 圖7是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)后示意圖；\n[0021] 圖8是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置中的直角坐標(biāo)機(jī)械手的正面結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0022] 圖9是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置中的直角坐標(biāo)機(jī)械手的背面結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0023] 圖10是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置中書架左視結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0024] 圖11是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置中書架正面結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0025] 圖12是本發(fā)明一種自助書籍借還裝置中書架側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0026] 圖中標(biāo)記為：\n[0027] 1、外部借還書柜臺(tái)；2、信息輸入裝置；3、取還書口；4、書架；5、書籍；6、小機(jī)械手；\n7、直角坐標(biāo)機(jī)械手；8、傳送裝置；9、書籍收集箱；10、書籍?dāng)[正裝置；11、書籍推出裝置；12、書籍壓緊裝置；13、小機(jī)械手固定臺(tái)；14、水平臂；15、伸縮臂；16、定位攝像頭A；17、托盤A；\n18、滾筒；19、固定架；20、傳送帶；21、Z向直線導(dǎo)軌；22、步進(jìn)電機(jī)A；23、Y向滑動(dòng)臂；24、齒條；\n25、Z向滑動(dòng)臺(tái)；26、步進(jìn)電機(jī)B；27、定位攝像頭B；28、X向滑動(dòng)臺(tái)；29、步進(jìn)電機(jī)C；30、絲杠A；\n31、托盤支撐架A；32、鉸鏈A；33、X向直線導(dǎo)軌；34、步進(jìn)電機(jī)D；35、托盤B；36、齒輪；37、絲杠B；38、RFID讀寫器；39、推出裝置主體；40、推桿；41、鉸鏈B；42、導(dǎo)向凸臺(tái)；43、豎直臂；44、托盤支撐架B；45、鉸鏈C。\n具體實(shí)施方式\n[0028] 下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施。\n[0029] 如圖所示，如圖1與圖2所示，一種自助書籍借還裝置由外部借還書柜臺(tái)1、小機(jī)械手6、直角坐標(biāo)機(jī)械手7、傳送裝置8、書架4、書籍收集箱9以及控制系統(tǒng)共同組成。書架4上還設(shè)有書籍?dāng)[正裝置10、書籍推出裝置11和書籍壓緊裝置12。書籍推出裝置11推出書架4上所需要的書籍5，直角坐標(biāo)機(jī)械手7、小機(jī)械手6與傳送裝置8配合使用，以實(shí)現(xiàn)書籍5的借出過程以及反向歸還過程。\n[0030] 其中，外部借還書柜臺(tái)1安置在易于取書的外部空間，內(nèi)部是一個(gè)大型圖書管理庫，小機(jī)械手6、直角坐標(biāo)機(jī)械手7、傳送裝置8、書架4、書籍收集箱9以及控制系統(tǒng)在大型圖書管理庫內(nèi)。外部借還書柜臺(tái)1上面設(shè)有信息輸入裝置2與取還書口3，信息輸入裝置2上面設(shè)有輸入鍵盤與顯示屏，鍵盤優(yōu)先采用數(shù)字9鍵盤，易于用戶的輸入，提高工作效率。用戶可提前在網(wǎng)絡(luò)圖書館事先預(yù)約所需圖書，預(yù)約成功后，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)往用戶移動(dòng)設(shè)備上一個(gè)取書代碼。根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)送至自己的移動(dòng)設(shè)備上的取書代碼在信息輸入裝置2中的鍵盤中輸入。書籍5通過小機(jī)械手6運(yùn)至外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部中，與之對(duì)應(yīng)的，外部借還書柜臺(tái)1下部設(shè)有取還書口3，外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部的書籍5到達(dá)取還書口3處，控制系統(tǒng)控制取還書口3打開，實(shí)現(xiàn)取出書籍5。作為存入書籍5需要，內(nèi)部安裝有掃碼檢測裝置，優(yōu)選的，掃碼檢測裝置可以是RFID讀寫器，實(shí)現(xiàn)了書籍5的初始存入過程。\n[0031] 參照圖3至圖5所示，小機(jī)械手6安置在靠近外部借還書柜臺(tái)1處，小機(jī)械手6安置位置需要保證在小機(jī)械手6通過一系列運(yùn)動(dòng)取走傳送裝置8中的書籍5，并可以通過一系列運(yùn)動(dòng)將書籍5放入外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部。傳送裝置8貫穿在整個(gè)書架4安放區(qū)，傳送裝置8一側(cè)是書架4，書架4如同圖書館擺書書架，有很多組書架4，并且書架4是一側(cè)設(shè)置存放書籍5，一側(cè)安置書籍推出裝置11，書架4分為多層式，這些都大大增加了書籍5的存放量，也節(jié)約了空間。同時(shí)書架4的安置屬于排列安置，兩書架4之間存在空間由于安裝直角坐標(biāo)機(jī)械手7，空間大小可以保證直角坐標(biāo)機(jī)械手7進(jìn)行多自由度運(yùn)動(dòng)到達(dá)極限位置后不發(fā)生干涉。書籍5整齊緊密的排列在書架4上，直角坐標(biāo)機(jī)械手7配合書籍推出裝置可以有效地實(shí)現(xiàn)書籍5的快速便捷的存取。書架4與傳送裝置8安裝位置需要保證通過直角坐標(biāo)機(jī)械手7的一系列運(yùn)動(dòng)取下書籍5后，再通過一系列運(yùn)動(dòng)可以將書籍5放置傳送裝置8上進(jìn)行下一步工作。\n[0032] 如圖5和圖6所示，用于將傳送裝置8上的書籍5送至外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部的小機(jī)械手6，小機(jī)械手6由小機(jī)械手固定臺(tái)13、水平臂14、伸縮臂15、定位攝像頭A16、托盤A17、豎直臂43共同組成。小機(jī)械手固定臺(tái)13下端采用固定的方式固定在地面或固定裝置上，上端設(shè)有圓臺(tái)，豎直臂43下端設(shè)有圓臺(tái)與之配合安裝。小機(jī)械手固定臺(tái)13與豎直臂43配合后內(nèi)部安裝有實(shí)現(xiàn)豎直臂43下端圓臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，豎直臂43在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下可以實(shí)現(xiàn)沿下端圓臺(tái)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)方式優(yōu)先采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。豎直臂43上端安裝有水平臂14，豎直臂43與水平臂14保持垂直安裝，安裝保證在工作時(shí)重心穩(wěn)定。水平臂14為空心臂，伸縮臂15通過與水平臂14內(nèi)部腔體配合安裝在水平臂14中，伸縮臂15可以在水平臂14腔體中沿伸縮臂15與水平臂14共同的軸線伸縮滑動(dòng)滿足工作要求的距離，滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式優(yōu)先采用液壓驅(qū)動(dòng)。伸縮臂15前端設(shè)有托盤支撐架B44，與之配合的，托盤A17通過鉸鏈C45與托盤支撐架B44連接，托盤A17可以沿鉸鏈C45中心回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，托盤A17前端設(shè)有開口，上端截面如字母“U”形，托盤A17可以隨著傾斜從開口處倒出書籍5，伸縮臂15前端安裝有定位攝像頭A16，控制系統(tǒng)通過借還書的信息、RFID讀寫器以及定位攝像頭A16定位捕捉書籍5的位置，優(yōu)選的，控制系統(tǒng)中內(nèi)置配合定位攝像頭A16對(duì)書籍進(jìn)行定位的圖像識(shí)別算法，托盤A17到達(dá)傳送裝置8下側(cè)，等待書籍5滑至托盤A17內(nèi)。\n[0033] 如圖7所示，傳送裝置8由傳送帶20、滾筒18與固定架19組成，傳送裝置8兩端設(shè)有固定架19，滾筒18安置在固定架19上，滾筒18可以在固定架19上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端滾筒18上安裝傳送帶20，滾筒18的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳送帶20滑動(dòng)，書籍5可以隨著傳送帶20滑動(dòng)隨著傳送帶\n20運(yùn)動(dòng)。傳送裝置8前端設(shè)有書籍收集箱9，存入書籍5時(shí)，統(tǒng)一將書籍5收集進(jìn)入書籍收集箱\n9，再進(jìn)行人工集體整理。\n[0034] 如圖8與圖9所示，用于將書架4上的書籍5抓取送至傳送裝置8的直角坐標(biāo)機(jī)械手\n7，直角坐標(biāo)機(jī)械手7可以實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向的滑動(dòng)，可以到達(dá)書架4上各個(gè)位置，并且直角坐標(biāo)機(jī)械手7可以實(shí)現(xiàn)Z軸線方向回轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)書籍推出裝置11推出書籍5時(shí)接住書籍5。直角坐標(biāo)機(jī)械手7也由X、Y、Z三個(gè)方向的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與Z軸線方向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。\n[0035] X方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向直線導(dǎo)軌33、絲杠A30、步進(jìn)電機(jī)D34與X向滑動(dòng)臺(tái)28組成。X向直線導(dǎo)軌33通過固定的方式安置在地面或者固定裝置上，X向直線導(dǎo)軌33安置位置處于兩個(gè)書架4之間，需要保證直角坐標(biāo)機(jī)械手7在經(jīng)過一系列運(yùn)動(dòng)后能夠方便快捷的接住兩側(cè)書架4上書籍推出裝置11推出的書籍5。X向直線導(dǎo)軌33中心位置安裝有絲杠A30，側(cè)邊安裝有步進(jìn)電機(jī)D34，側(cè)邊內(nèi)部有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于傳遞步進(jìn)電機(jī)D34到達(dá)絲杠A30的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。X向滑動(dòng)臺(tái)28下部設(shè)有絲杠A30配合機(jī)構(gòu)，X向滑動(dòng)臺(tái)28與絲杠A30通過滾珠絲杠副安裝在一起，并且通過槽配合安裝在X向直線導(dǎo)軌33上，步進(jìn)電機(jī)D34轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠A30轉(zhuǎn)動(dòng)，X向滑動(dòng)臺(tái)28在X向直線導(dǎo)軌33滑動(dòng)，即X方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。\n[0036] Z方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由Z向直線導(dǎo)軌21、Z向滑動(dòng)臺(tái)25、步進(jìn)電機(jī)A22與絲杠B37組成。X向滑動(dòng)臺(tái)28上端設(shè)有圓臺(tái)，Z向直線導(dǎo)軌21下端設(shè)有圓臺(tái)與X向滑動(dòng)臺(tái)28上端圓臺(tái)配合安裝，安裝保證兩圓臺(tái)在同一軸線上。Z向直線導(dǎo)軌21安裝后呈Z方向，與X向直線導(dǎo)軌33呈垂直狀。Z向直線導(dǎo)軌21中心位置安裝有絲杠B37，上側(cè)安裝有步進(jìn)電機(jī)A22，上側(cè)內(nèi)部有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于傳遞步進(jìn)電機(jī)A22到達(dá)絲杠B37的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。Z向滑動(dòng)臺(tái)25內(nèi)部設(shè)有絲杠B37配合機(jī)構(gòu)，Z向滑動(dòng)臺(tái)25與絲杠B37通過滾珠絲杠副安裝在一起，并且Z向滑動(dòng)臺(tái)25豎直側(cè)通過槽配合安裝在Z向直線導(dǎo)軌21上，步進(jìn)電機(jī)A22轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠B37轉(zhuǎn)動(dòng)，Z向滑動(dòng)臺(tái)25在Z向直線導(dǎo)軌21滑動(dòng)，即Z方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。\n[0037] Y方向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由Y向滑動(dòng)臂23、托盤B35、步進(jìn)電機(jī)B26、定位攝像頭B27與齒輪36組成，Y向滑動(dòng)臂23通過槽配合安裝在Z向滑動(dòng)臺(tái)25水平側(cè)上，Y向滑動(dòng)臂23上設(shè)有齒條24，通過安裝在Z向滑動(dòng)臺(tái)25上的步進(jìn)電機(jī)B26與齒輪36組合帶動(dòng)齒條24可以左右滑動(dòng)。Y向滑動(dòng)臂23前端設(shè)有托盤支撐架A31，與之配合的，托盤B35通過鉸鏈A32與托盤支撐架A31連接，托盤B35可以沿鉸鏈C45中心回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，托盤B35前端設(shè)有開口，上端截面如字母“U”形，托盤B35可以隨著傾斜從開口處倒出書籍5，Y向滑動(dòng)臂23前端安裝有定位攝像頭B27，通過控制系統(tǒng)控制使托盤B35到達(dá)相應(yīng)位置，等待書籍5滑至托盤B35內(nèi)。Z軸線方向回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)即通過安裝在X向滑動(dòng)臺(tái)28上的步進(jìn)電機(jī)C29帶動(dòng)位于X向滑動(dòng)臺(tái)28內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了Z軸線方向回轉(zhuǎn)。\n[0038] 如圖10至12所示，書架4的每一排上均設(shè)有書籍?dāng)[正裝置10、書籍推出裝置11和書籍壓緊裝置12，書籍推出裝置11由RFID讀寫器38、推出裝置主體39與推桿40組成，推出裝置主體39通過槽配合安裝在書架4背側(cè)導(dǎo)向凸臺(tái)42上，推出裝置主體39可以隨著控制系統(tǒng)的控制在導(dǎo)向凸臺(tái)42滑動(dòng)，推桿40安裝在推出裝置主體39中，推桿40可以在推出裝置主體39中滑動(dòng)伸縮，并且推出裝置主體39上設(shè)有RFID讀寫器38，用于定位書籍5上的RFID標(biāo)簽，每一本書籍5都設(shè)有RFID標(biāo)簽，記錄各自書籍的相關(guān)信息，用于推出裝置主體39上的RFID讀寫器38搜尋書籍5。書籍?dāng)[正裝置10通過鉸鏈B41固定在書架兩側(cè)，書籍?dāng)[正裝置10可以沿鉸鏈B41中心軸線回轉(zhuǎn)，將書籍推出裝置11推書時(shí)帶出的書籍5進(jìn)行擺正。書籍壓緊裝置12也安裝在書架4背側(cè)導(dǎo)向凸臺(tái)42上，通過控制系統(tǒng)控制左右滑動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)書籍5的壓緊，解決了書籍5被推出后留有空隙的問題。\n[0039] 本發(fā)明一種自助書籍借還裝置的工作原理是：\n[0040] 借書過程：用戶可以提前在網(wǎng)站上預(yù)約需要借閱的書籍，之后用戶接收到一種自助書籍借還裝置的控制系統(tǒng)向自己移動(dòng)設(shè)備上發(fā)往的取書代碼，用戶前往取書點(diǎn)，在外部借還書柜臺(tái)1上的信息輸入裝置2輸入取書代碼，控制系統(tǒng)得到用戶代碼指令，控制系統(tǒng)搜索到書籍5所在貨架排位置，控制那一排書籍推出裝置11搜索書籍5，書籍推出裝置11通過安裝在上面的RFID讀寫器搜索到書籍5，書籍推出裝置11工作，推桿40向前滑動(dòng)，推出對(duì)應(yīng)書籍5，根據(jù)系統(tǒng)快速反饋，此時(shí)控制系統(tǒng)控制書架4間的直角坐標(biāo)機(jī)械手7已到達(dá)書籍5所在位置，等待書籍落入托盤B35中，書籍?dāng)[正裝置10運(yùn)動(dòng)將書架4上的書籍5擺正，書籍壓緊裝置12工作將那一排圖書進(jìn)行壓緊操作。之后直角坐標(biāo)機(jī)械手7再通過一系列運(yùn)動(dòng)將書籍B運(yùn)至傳送裝置8上，控制系統(tǒng)控制傳動(dòng)裝置8運(yùn)動(dòng)，當(dāng)書籍5到達(dá)特定位置時(shí)，控制系統(tǒng)控制小機(jī)械手6工作，小機(jī)械手6也到達(dá)相應(yīng)位置等待書籍5落入托盤A17中。小機(jī)械手6將書籍5送至外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部中。控制系統(tǒng)控制存取貨口3打開，用戶取出書籍5，其中，小機(jī)械手6與直角坐標(biāo)機(jī)械手7的運(yùn)動(dòng)過程參照圖6至圖7。\n[0041] 還書時(shí)，用戶到達(dá)外部借還書柜臺(tái)1前，在信息輸入裝置2中輸入存書特定指令，控制系統(tǒng)控制打開取還書3，用戶將包裝好的書籍5放入外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部，外部借還書柜臺(tái)1內(nèi)部安裝有掃碼檢測裝置，優(yōu)選的，掃碼檢測裝置可以是RFID讀寫器，對(duì)還入書籍5進(jìn)行一系列處理后，書籍5落入小機(jī)械手6前端的托盤A17中，小機(jī)械手6到達(dá)相應(yīng)位置時(shí)，托盤A17運(yùn)動(dòng)，將書籍5放入傳送裝置8中，傳送裝置8運(yùn)動(dòng)，直至?xí)?落入書籍收集箱9中。再由人工對(duì)書籍進(jìn)行分揀上架。\n[0042] 以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述。顯然，本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)；或未經(jīng)改進(jìn)，將本發(fā)明的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。