一种图书分拣机的设计方法及设计的图书分拣的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种图书分拣机的设计方法，步骤一，分析现有图书分拣机，找出技术冲突；步骤二，从39个通用工程参数列表中选择代表技术冲突的一对特征参数；步骤三，确定发明原理；步骤四，根据发明原理设计解决方案。同时也公开了一种图书分拣机，包括识别装置、与识别装置配套的图书管理系统、依次设置在识别装置下游的传送装置和分拣装置，所述识别装置、传送装置和分拣装置通过PLC整体控制。本发明的设计方法采用了TRIZ理论，通过此方法设计的图书分拣机有效的克服了现有图书分拣机结构复杂、占地大、投资大等缺点；本发明的图书分拣机，实现图书的分拣，体积小、成本低、分拣效率高。
【专利说明】一种图书分拣机的设计方法及设计的图书分拣机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种图书分拣机的设计方法，具体地说是涉及一种基于TRIZ理论的 图书分拣机的设计方法。本发明还涉及一种采用上述设计方法设计的图书分拣机。
【背景技术】
[0002] 国内大型智能图书分拣系统的应用，投资巨大，占地面积巨大，输送带比较长，输 送的效率较低，电机的大部分能量浪费在输送图书的过程中，且只能对图书的22种基本大 类进行分拣。国内各高校根本无法应用投资与占地面积均巨大的大型智能图书分拣系统， 因此目前自动分拣系统在国内高校图书馆还未有应用实例，都普遍采用人工分拣。
[0003] TRIZ 一词是"发明问题解决理论（Theory of Inventive Problem Solving) " 的 俄文同义词，意思是解决发明问题的方法。TRIZ理论是由前苏联G. S. Altshuller及其领导 的一批研究人员自1946年开始，花费1500人/年的时间，在分析研究世界各国250万件专 利的基础上,总结出各种技术进化所遵循的规律和模式，以及解决各种技术冲突和物理冲 突的创新原理和法则所提出的发明问题解决理论。
[0004] TRIZ理论认为发明问题的核心就是解决冲突，而解决冲突所应遵循的原则是：改 进系统中的一个零部件性能的同时，不能对系统中其他零部件的性能造成影响。冲突主要 分为技术冲突和物理冲突，对于物理冲突可以采用分离原理寻找解决方案；对于技术冲突， 则利用冲突矩阵找到相应的发明原理，找出解决冲突的方法。冲突解决流程如图1所示。
[0005] 综上所述，采用TRIZ理论实现一种图书分拣机的设计方法，通过该方法设计的图 书分拣机能可克服现有图书分拣机的缺点成为了一种可能。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图书分拣机的设计方法及设计的图书 分拣机。
[0007] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0008] -种图书分拣机的设计方法，包括以下步骤，
[0009] 步骤一，分析现有图书分拣机，找出技术冲突；所述现有图书分拣机的技术冲突是 结构复杂性和分拣效率之间的冲突；
[0010] 步骤二，从39个通用工程参数列表中选择代表技术冲突的一对特征参数；所述特 征参数为No. 36和No. 25 ;
[0011] 步骤三，将步骤二中获得的特征参数No. 36和No. 25带入冲突矩阵，确定发明原 理；确定的发明原理为No. 6多用性原理和No. 29气动与液压结构原理；
[0012] 步骤四，根据发明原理设计解决方案；根据No. 6多用性原理设计的解决方案为： 将现有图书分拣机的分拣装置中的多个输送机构用一个输送机构代替，并将该输送机构设 置在轨道小车上实现图书基本大类分拣；根据No. 29气动与液压结构原理设计的解决方案 为：设计升降平台用以实现图书的大类下小类的分拣。
[0013] 一种图书分拣机，包括识别装置、与识别装置配套的图书管理系统、依次设置在识 别装置下游的传送装置和分拣装置，所述识别装置、传送装置和分拣装置通过PLC整体控 制，所述分拣装置包括分拣平台和书架，所述分拣平台包括支架、升降平台和轨道小车，所 述升降平台固定在支架上，所述升降平台的工作台面上设置有与轨道小车匹配的轨道，所 述轨道小车能在轨道上移动，所述轨道小车上设置有输送机构、驱动输送机构工作的驱动 电机以及驱动轨道小车移动的驱动电机，所述书架放置在分拣平台的一侧并且位于输送机 构的下游。
[0014] 所述分拣装置有两台，并且并列的设置在传送装置下游，每个输送机构的下游均 放置有一书架。
[0015] 所述书架底部设置有万向轮，所述书架上设有九层十一列书框。
[0016] 所述升降平台的升降装置为电动升降柱结构。
[0017] 所述升降平台的工作台面与支架之间还设置有若干自锁升降杆。
[0018] 所述自锁升降杆包括至少两个由内向外依次套设的升降节杆及锁紧机构，所述锁 紧机构包括弹簧，所述弹簧的两端均固定有阶梯轴，所述阶梯轴的小轴朝外，所述阶梯轴的 小轴长度大于升降节杆的壁厚，相邻升降节杆分别为内节杆和外节杆，所述内节杆底端相 对的两侧均设置有与阶梯轴小轴匹配的通孔，所述外节杆顶端相对的两侧均设置有与阶梯 轴小轴匹配的通孔，位于弹簧两端的阶梯轴的小轴分别嵌在内节杆两侧的通孔内，并且弹 簧处于压缩状态。
[0019] 所述升降平台的工作台面形状为长方形，所述轨道沿工作台面的长度方向设置， 所述输送机构的输送方向沿工作台面的宽度方向。
[0020] 所述输送机构为滚筒输送机构。
[0021] 本发明所达到的有益效果：1、本发明的设计方法采用了 TRIZ理论，通过冲突矩阵 确定发明原理，根据发明原理设计解决方案，通过此方法设计的图书分拣机有效的克服了 现有图书分拣机结构复杂、占地大、投资大等缺点；2、本发明的图书分拣机在现有的图书分 拣机上进行改进，将分拣装置多个中的多个输送机构用一个输送机构代替，将输送机构设 置在轨道小车上，轨道小车设置在升降平台上，通过轨道小车和升降平台的运动，实现图书 的分拣，体积小、成本低、分拣效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为冲突解决流程。
[0023] 图2为本发明的设计方法的流程图。
[0024] 图3为图书分拣机的结构示意图。
[0025] 图4为分拣装置的结构示意图。
[0026] 图5为自锁升降杆的结构示意图。
[0027] 图6为锁紧机构的结构示意图。
[0028] 图7为锁紧机构锁紧的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明作进一步描述。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。
[0030] 如图2所示，一种图书分拣机的设计方法，包括以下步骤：
[0031] 步骤一，分析现有图书分拣机，找出技术冲突。
[0032] 现有图书分拣机的设计结构太过复杂，生成成本及难度较高，占地面积大，所以新 的设计希望能够改进的特性是降低系统的复杂性，当时降低系统复杂性的同时，必定会使 图书分拣机的结构产生改变，降低了图书分拣机的效率；因此现在图书分拣机的技术冲突 是结构复杂性和分拣效率之间的冲突。
[0033] 步骤二，从39个通用工程参数列表中选择代表技术冲突的一对特征参数；所述特 征参数为No. 36和No. 25。
[0034] 步骤三，将步骤二中获得的特征参数No. 36和No. 25带入冲突矩阵，确定发明原 理。
[0035] 冲突矩阵为现有技术，具体如表一所示
[0036] 表一 39 X 39矛盾矩阵简表
[0037]
【权利要求】
1. 一种图书分拣机的设计方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤一，分析现有图书分拣机，找出技术冲突；所述现有图书分拣机的技术冲突是结构 复杂性和分拣效率之间的冲突； 步骤二，从39个通用工程参数列表中选择代表技术冲突的一对特征参数；所述特征参 数为 No. 36 和 No. 25 ; 步骤三，将步骤二中获得的特征参数No. 36和No. 25带入冲突矩阵，确定发明原理；确 定的发明原理为No. 6多用性原理和No. 29气动与液压结构原理； 步骤四，根据发明原理设计解决方案；根据No. 6多用性原理设计的解决方案为：将现 有图书分拣机的分拣装置中的多个输送机构（4)用一个输送机构（4)代替，并将该输送机 构设置在轨道小车上实现图书基本大类分拣；根据No. 29气动与液压结构原理设计的解决 方案为：设计升降平台（2)用以实现图书的大类下小类的分拣。
2. -种图书分拣机，其特征在于：包括识别装置、与识别装置配套的图书管理系统、依 次设置在识别装置下游的传送装置（1)和分拣装置，所述识别装置、传送装置（1)和分拣装 置通过PLC整体控制，所述分拣装置包括分拣平台和书架（5)，所述分拣平台包括支架（8)、 升降平台（2)和轨道小车（3)，所述升降平台（2)固定在支架（8)上，所述升降平台（2)的工 作台面上设置有与轨道小车（3)匹配的轨道，所述轨道小车（3)能在轨道上移动，所述轨道 小车（3)上设置有输送机构（4)、驱动输送机构（4)工作的驱动电机以及驱动轨道小车（3) 移动的驱动电机，所述书架（5)放置在分拣平台的一侧并且位于输送机构（4)的下游。
3. 根据权利要求2所述的一种图书分拣机，其特征在于：所述分拣装置有两台，并且并 列的设置在传送装置（1)下游，每个输送机构（4)的下游均放置有一书架。
4. 根据权利要求3所述的一种图书分拣机，其特征在于：所述书架（5)底部设置有万向 轮（6)，所述书架（5)上设有九层十一列书框。
5. 根据权利要求2所述的一种图书分拣机，其特征在于：所述升降平台（2)的升降装置 为电动升降柱结构。
6. 根据权利要求5所述的一种图书分拣机，其特征在于：所述升降平台（2)的工作台面 与支架（8)之间还设置有若干自锁升降杆（7)。
7. 根据权利要求6所述的一种图书分拣机，其特征在于：所述自锁升降杆（7)包括至 少两个由内向外依次套设的升降节杆及锁紧机构，所述锁紧机构包括弹簧（74)，所述弹簧 (74)的两端均固定有阶梯轴（73)，所述阶梯轴（73)的小轴朝外，所述阶梯轴（73)的小轴长 度大于升降节杆的壁厚，相邻升降节杆分别为内节杆（72)和外节杆（71)，所述内节杆（72) 底端相对的两侧均设置有与阶梯轴（73)小轴匹配的通孔，所述外节杆（71)顶端相对的两 侧均设置有与阶梯轴（73)小轴匹配的通孔，位于弹簧（74)两端的阶梯轴（73)的小轴分别 嵌在内节杆（72 )两侧的通孔内，并且弹簧（74 )处于压缩状态。
8. 根据权利要求6所述的一种图书分拣机，其特征在于：所述升降平台（2)的工作台面 形状为长方形，所述轨道沿工作台面的长度方向设置，所述输送机构（4)的输送方向沿工作 台面的宽度方向。
9. 根据权利要求8所述的一种图书分拣机，其特征在于：所述输送机构（4)为滚筒输送 机构。
【文档编号】B07C5/00GK104384109SQ201410480135
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】苑明海, 康明霞, 刘亚洲 申请人:河海大学常州校区