自动循环书柜及其控制方法
【专利摘要】一种自动循环书柜，涉及一种书柜及其控制方法，书柜包括箱体、分别安装于箱体内的循环部件、驱动部件、自动循环控制系统，自动循环控制系统的输出端与驱动部件的输入端连接，驱动部件的输出端与循环部件连接。方法是按下目标书架对应的选择书架按键，目标书架的编号信息以及处在取书口位置书架的编号信息被发送至主控电路，主控电路比较俩书架的编号信息，判断电机的转动方向，并将控制信号送至磁力启动器A或B，进而启动电机；当目标书架到达取书口位置时，主控电路发出电机停止控制信号至磁力启动器C，使电机控制电路断开，电机停机，目标书架停在取书口位置。本发明可增加藏书容量，减少图书占地面积，提高读者找书速度，非常方便图书管理。
【专利说明】自动循环书柜及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种书柜及其控制方法，特别是一种自动循环书柜及其控制方法。
【背景技术】
[0002]自从有了文字的出现，人类就开始涉及对相关书籍的管理工作，大到一个国家的图书馆，小到读书爱好者个人的图书私藏等。对于一个爱书的人来说，书籍的管理无疑是件很重要也很费事费力的事情。目前的图书馆、资料室和档案库等场所所用的书柜，常用的是固定框架分层结构型书柜，这类书柜存在着藏书容量、使用和管理的矛盾，并且还存在着读者找书困难，浪费了读者很多的宝贵时间，为了增加藏书容量，减少占地面积，就必须制造高大的书柜，这对读者查找书刊、工作人员管理书刊，都十分不便，不可避免的爬梯子和弯腰跪地。同时，每层藏书只能单排放置，这样书库中的人行道与书柜所占的面积几乎相等，使图书馆的有效空间不能被充分的利用，同时也不方便管理。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种可增加藏书容量，减少图书占地面积，提高读者找书速度，方便图书管理的自动循环书柜及其控制方法。
[0004]解决上述技术问题的技术方案是:一种自动循环书柜，包括箱体、分别安装于箱体内的循环部件、驱动部件，箱体上设有一取书口，还包括有自动循环控制系统，该自动循环控制系统的输出端与驱动部件的输入端连接，驱动部件的输出端与循环部件连接。
[0005]本发明的进一步技术方案是:所述的循环部件包括左从动链轮、右从动链轮、左主动链轮、右主动链轮、左闭合链条、右闭合链条以及分装成里外两列的若干个书架，左从动链轮、左主动链轮分别安装在箱体的左侧边，并与左闭合链条啮合构成左链传动机构；右从动链轮、右主动链轮分别安装在箱体的右侧边，并与右闭合链条啮合构成与左链传动机构对称的右链传动机构；所述的左主动链轮、右主动链轮之间以联轴器相连接并与驱动部件的输出端，所述的左闭合链条、右闭合链条分别通过销轴与若干个书架的两端连接。
[0006]本发明的再进一步技术方案是:所述的若干个书架每个均包括左支撑装置、右支撑装置、下支撑板、自动压紧图书装置、分别安装在书架两端的吊环；所述的自动压紧图书装置包括可移动保持板、书架支撑滑杆、至少两根拉伸弹簧，所述的书架支撑滑杆安装在左支撑装置和右支撑装置上；拉伸弹簧的一端分别安装在左支撑装置上，另一端通过与可移动保持板连接，所述的左支撑装置、右支撑装置、下支撑板通过螺栓连接；吊环与左闭合链条、右闭合链条通过销轴连接。
[0007]所述的左从动链轮、右从动链轮、左主动链轮、右主动链轮外侧均设有用于防止链条脱链的凹槽。
[0008]本发明的进一步技术方案是:所述的驱动部件包括驱动部件A和驱动部件B，所述的驱动部件A包括电机A、蜗杆A、润轮A、主动链轮A、从动链轮A、闭合链条A,所述的电机A的输出轴与蜗杆A连接，蜗杆A与涡轮A相啮合，涡轮A与主动链轮A连接，主动链轮A通过闭合链条A与从动链轮A连接,从动链轮A与右主动链轮连接；所述的驱动部件B包括电机B、蜗杆B、涡轮B、主动链轮B、从动链轮B和闭合链条B，所述的电机B的输出轴与蜗杆B连接，蜗杆B与涡轮B啮合，涡轮B与主动链轮B连接，主动链轮B通过闭合链条B与从动链轮B连接，从动链轮B与左主动链轮连接。
[0009]本发明的进ー步技术方案是:所述的自动循环控制系统包括磁电传感器、主控电路、电机控制电路，所述的磁电传感器的输入输出端与主控电路连接，所述的主控电路的输出端分别与用于控制电机正转的磁力启动器A、用于控制电机反转的磁力启动器B和用于控制电机停止的磁力启动器C的输入端连接,该磁力启动器A、磁力启动器B和磁力启动器C的输出端均与电机控制电路的输入端连接，电机控制电路通过继电器与电机A、电机B的输入端连接；所述的书架上设有编号，所述磁电传感器的开关分别固定在书架上，磁电传感器的磁铁部分固定在箱体的取书ロ位置；选择书架按键设置在箱体正面，该选择书架按键与主控电路连接。
[0010]所述箱体的取书口上设有ー块透明的盖板，该盖板通过转动轴连接在箱体上，所述的转动轴联动有一行程开关ST，该行程开关ST与主控电路连接。
[0011]本发明的另ー技术方案是:一种自动循环书柜的控制方法，该方法是按下目标书架对应的选择书架按键，该目标书架的编号信息以及处在取书ロ位置书架的编号信息被发送至主控电路，主控电路将俩书架的编号信息进行比较，判断电机的转动方向，并将电机启动控制信号送至磁力启动器A或者磁力启动器B,进而启动电机控制电路闭合，电机转动；当目标书架到达取书ロ位置时，主控电路发出电机停止控制信号至磁力启动器C，使电机控制电路断开，电机停机，目标书架停在取书ロ位置。
[0012]本发明的进ー步技术方案是:该方法包括以下步骤:
A.准备:
将所有书架按照顺序编号，将数个磁电传感器的开关部分分别固定在对应编号的书架上，将数个磁电传感器的磁铁部分固定在箱体的取书ロ位置；选择书架按键设置在箱体正面；
B.确认按键编号:
按下目标书架对应的选择书架按键，该按键对应的编号信息送至主控电路；
C.确认取书ロ处箱体编号:
同时磁电传感器检测出当前所处在取书ロ位置的书架并将该书架的编号信号送至主控电路；
D.比较位置、判别电机转动方向:
主控电路将两个书架的编号信息进行比较，并判断电机的转动方向是正转还是反转，以使目标书架最短时间距离到达指定位置；
E.输出信号:
如果是正转，则输出信号输送至磁力启动器A ;如果是反转，则输出信号输送至磁力启动器B，相应控制电路闭合；
F.判断取书ロ的盖板是否关闭:
通过安装在盖板上的行程开关的开闭合判断取书ロ的盖板是否关闭，如果是，否进入步骤G，如果否，则返回步骤B ; G.电机启动；电机启动，驱动循环部件循环动作，使各个书架作上下循环移动；
H.判断目标书架是否到达取书口位置:
在书架的循环移动过程中，每当有书架到达取书口位置，该书架的编号信息都会送至主控电路与目标书架的编号信息进行比对，判断编号信息是否相符，如果是，则进入步骤I，如果否，则电机继续转动，重复步骤H ；
1.启动磁力启动器C:
主控电路发送电机停止控制信号至磁力启动器C，启动磁力启动器C，使电机控制电路断开；
J.电机停机:
电机停机，目标书架停在取书口位置。
[0013]由于采用上述结构，本发明之自动循环书柜及其控制方法与现有技术相比，具有以下有益效果:
1.书柜的高度可以尽可能地增高:
由于本发明的书柜包括有箱体、分别安装于箱体内的循环部件、驱动部件、自动循环控制系统，通过自动循环控制系统对驱动部件的控制，可实现循环部件的不断循环，使循环部件的书架能自动循环至取书口取书位置，操作非常方便，不存在取放书困难的问题，不影响读者使用和管理人员对图书的管理，因此，本发明书柜的高度可以尽可能地增高。
[0014]2.提高读者找书速度，方便图书管理:
本发明的书柜可以根据藏书目录号，将相应的书架升降到取书口取书位置，进行存取安放，大大提高了读者找书的速度，为读者节省了很多宝贵的时间，也大大方便了图书管理人员对图书的管理。
[0015]3.增加了藏书的容量:
由于本发明书柜的高度可以增加，并设置里外两列书架，不仅大幅度增加了藏书的容量；还能使藏书的地面空间利用率大大提高，明显减少人行道占用面积。
[0016]4.方法可靠:
本发明的方法比较可靠，能确保目标书架能准确无误地自动送至取书口位置。
[0017]5.安全性能好:
本发明在取书口位置加一块透明盖板，以确保在可动箱体移动时候不会发生意外夹住人手，该盖板的转动轴部分联动一行程开关，该行程开关接入电机控制电路的电机启动回路中。只有当书柜正面的盖板盖好后，即该行程开关闭合，电机才可能带动可动箱体移动。如若在可动箱体移动时打开盖板，电机会立即停止，以保安全；此时只需重新关好盖板，再重新按下目标书架的编号，电机就可重新启动，该循环部件重新进入工作状态。
[0018]下面，结合附图和实施例对本发明之自动循环书柜及其控制方法的技术特征作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1-图2:实施例一所述本发明之自动循环书柜的结构示意图，
图1:王视图，图2:图1的左视图；
图3-图5:实施例一所述书架的结构示意图， 图3:王视图，图4:图2的左视图，图5:立体图；
图6:实施例一所述电机控制电路示意图，
图7:电机A、电机B的主电路图；
图8:实施例一所述自动循环控制系统的结构框图，
图9:实施例ニ所述本发明之自动循环书柜的控制方法的流程框图。
[0020]在上述附图中，各标号如下:
1-箱体，2-右从动链轮，3-右闭合链条，4-吊环,5-销轴，
6-书架，7-联轴器，8-从动链轮A，9-闭合链条A，10-电机A，
I1-蜗杆A，12-涡轮A，13-主动链轮A，14-右主动链轮，15-左主动链轮，
16-左从动链轮，17-左闭合链条，18-闭合链条B，19-主动链轮B，
20-蜗杆B，21-涡轮B，22-电机B，23-从动链轮B，24-左支撑装置，
25,26-下支撑板，27-可移动保持板，28-右支撑装置，29-书架支撑滑杆，
30-拉伸弹簧。
【具体实施方式】
[0021]实施例一:
ー种自动循环书柜(參见图卜图2)，包括箱体1、分别安装于箱体内的循环部件、驱动部件以及自动循环控制系统，所述的箱体I上设有ー取书ロ，该取书口上通过转动轴连接有ー块透明的盖板，该转动轴联动有一行程开关ST。
[0022]上述的循环部件包括左从动链轮16、右从动链轮2、左主动链轮15、右主动链轮14、左闭合链条17、右闭合链条3以及分装成里外两列的10个书架6，左从动链轮16、左主动链轮15分别安装在箱体I的左侧边，并与左闭合链条17啮合构成左链传动机构；右从动链轮2、右主动链轮14分别安装在箱体I的右侧边，并与右闭合链条3啮合构成与左链传动机构对称的右链传动机构；所述的左主动链轮15、右主动链轮14之间以联轴器7相连接并与驱动部件的输出端，所述的左闭合链条17、右闭合链条3分别通过销轴5与10个书架的两端连接；所述的左从动链轮16、右从动链轮2、左主动链轮15、右主动链轮14外侧均设有用于防止链条脱链的凹槽。
[0023]所述的10个书架6每个均包括左支撑装置24、右支撑装置28、下支撑板25、26、自动压紧图书装置、分别安装在书架两端的吊环4 (參见图3-图5);所述的自动压紧图书装置包括可移动保持板27、书架支撑滑杆29、4根拉伸弹簧30，所述的书架支撑滑杆29安装在左支撑装置24和右支撑装置28上；拉伸弹簧30的一端分别安装在左支撑装置24上，另一端通过与可移动保持板27连接，所述的左支撑装置24、右支撑装置28、下支撑板25、26通过螺栓连接；吊环4与左闭合链条17、右闭合链条3通过销轴5连接。
[0024]所述的驱动部件包括驱动部件A和驱动部件B，所述的驱动部件A包括电机A10、蜗杆Al 1、涡轮A12、主动链轮A13、从动链轮A8、闭合链条A9，所述的电机AlO的输出轴与蜗杆Al I连接，蜗杆Al I与涡轮A12相啮合，涡轮A12与主动链轮A 13连接，主动链轮A 13通过闭合链条A9与从动链轮A8连接，从动链轮A8与右主动链轮14连接；所述的驱动部件B包括电机B22、蜗杆B20、涡轮B 21、主动链轮B19、从动链轮B23和闭合链条B18，所述的电机B22的输出轴与蜗杆B20连接，蜗杆B20与涡轮B 21啮合，涡轮B21与主动链轮B19连接，主动链轮B19通过闭合链条B18与从动链轮B23连接，从动链轮B23与左主动链轮15连接。通过控制电路使电机A10、电机B22同时启动，蜗杆All、蜗杆B20便转动，从而分别传动给涡轮A12、涡轮B21，引起主动链轮A13、主动链轮B19动作、由闭合链条A9传动给从动链轮A8，由闭合链条B18传动给左主动链轮15。
[0025]所述的自动循环控制系统包括磁电传感器、主控电路、电机控制电路(结构框图参见图8)，所述的磁电传感器的输入输出端与主控电路连接，该主控电路的输入端还与取书口处盖板转动轴上的行程开关ST连接；所述的主控电路的输出端分别与用于控制电机正转的磁力启动器A、用于控制电机反转的磁力启动器B和用于控制电机停止的磁力启动器C的输入端连接，该磁力启动器A、磁力启动器B和磁力启动器C的输出端均与电机控制电路的输入端连接，电机控制电路通过继电器与电机A10、电机B22的输入端连接。所述的书架6上设有编号，所述磁电传感器的开关部分分别固定在书架6上，磁电传感器的磁铁部分固定在箱体的取书口位置；选择书架按键设置在箱体正面，该选择书架按键与主控电路连接。
[0026]由于本发明在取书口位置加一块透明盖板，以确保在可动箱体移动时候不会发生意外夹住人手，该盖板的转动轴部分联动一行程开关ST，该行程开关ST接入电机控制电路的电机启动回路中(参见图6)。只有当书柜正面的盖板盖好后，即该行程开关闭合，电机才可能带动可动箱体移动。如若在可动箱体移动时打开盖板，电机会立即停止，以保安全；此时只需重新关好盖板，再重新按下目标书架的编号，电机就可重新启动，该循环部件重新进入工作状态。
[0027]当行程开关ST (如图6)闭合后，若是磁力启动器A (如图6中H(A))闭合，则继电器KMl自锁，同时带动电机主电路中的继电器KMl闭合(如图7)，电机正转；反之磁力启动器B对应继电器KM2 (如图6和图7)，电机反转。可动书柜到达取书口位置时，磁力启动器C (如图6中H(C))闭合，中间继电器的线圈KA通电(如图6)，辅助开关KA断开，则KMl或者KM2的通电回路断电，电机停机，书架停止移动。
[0028]实施例二:
一种自动循环书柜的控制方法，该方法是按下目标书架对应的选择书架按键，该目标书架的编号信息以及处在取书口位置书架的编号信息被发送至主控电路，主控电路俩书架的编号信息进行比较，判断电机的转动方向，并将电机启动控制信号送至磁力启动器A或者磁力启动器B，进而启动电机控制电路闭合，电机转动；当目标书架到达取书口位置时，主控电路发出电机停止控制信号至磁力启动器C，使电机控制电路断开，电机停机，目标书架停在取书口位置。该方法包括以下步骤(流程框图参见图9):
A.准备:
将所有书架按照顺序编号，将数个磁电传感器的开关部分分别固定在对应编号的书架上，将数个磁电传感器的磁铁部分固定在箱体的取书口位置；选择书架按键设置在箱体正面；
B.确认按键编号:
按下目标书架对应的选择书架按键，该按键对应的编号信息送至主控电路；
C.确认取书口处箱体编号:
同时磁电传感器检测出当前所处在取书口位置的书架并将该书架的编号信号送至主控电路； D.比较位置、判别电机转动方向:
主控电路将两个书架的编号信息进行比较，并判断电机的转动方向是正转还是反转，以使目标书架最短时间距离到达指定位置；
E.输出信号:
如果是正转，则输出信号输送至磁力启动器A ;如果是反转，则输出信号输送至磁力启动器B，相应控制电路闭合；
F.判断取书ロ的盖板是否关闭:
通过安装在盖板上的行程开关的开闭合判断取书ロ的盖板是否关闭，如果是，否进入步骤G，如果否，则返回步骤B ;
G.电机启动；电机启动，驱动循环部件循环动作，使各个书架作上下循环移动；
H.判断目标书架是否到达取书ロ位置:
在书架的循环移动过程中，每当有书架到达取书ロ位置，该书架的编号信息都会送至主控电路与目标书架的编号信息进行比对，判断编号信息是否相符，如果是，则进入步骤I，如果否，则电机继续转动，重复步骤H ；
1.启动磁力启动器C:
主控电路发送电机停止控制信号至磁力启动器C，启动磁力启动器C，使电机控制电路断开；
J.电机停机:
电机停机，目标书架停在取书ロ位置。
【权利要求】
1.一种自动循环书柜，包括箱体、分别安装于箱体内的循环部件、驱动部件，箱体上设有一取书口，其特征在于:还包括有自动循环控制系统，该自动循环控制系统的输出端与驱动部件的输入端连接，驱动部件的输出端与循环部件连接。
2.根据权利要求1所述的自动循环书柜，其特征在于:所述的循环部件包括左从动链轮(16 )、右从动链轮(2 )、左主动链轮(15 )、右主动链轮(14 )、左闭合链条(17 )、右闭合链条(3)以及分装成里外两列的若干个书架(6)，左从动链轮(16)、左主动链轮(15)分别安装在箱体(1)的左侧边，并与左闭合链条(17)啮合构成左链传动机构；右从动链轮(2)、右主动链轮(14)分别安装在箱体(1)的右侧边，并与右闭合链条(3)啮合构成与左链传动机构对称的右链传动机构；所述的左主动链轮(15)、右主动链轮(14)之间以联轴器(7)相连接并与驱动部件的输出端，所述的左闭合链条(17)、右闭合链条(3)分别通过销轴(5)与若干个书架的两端连接。
3.根据权利要求2所述的自动循环书柜，其特征在于:所述的若干个书架(6)每个均包括左支撑装置(24)、右支撑装置(28)、下支撑板(25、26)、自动压紧图书装置、分别安装在书架两端的吊环(4);所述的自动压紧图书装置包括可移动保持板(27)、书架支撑滑杆(29)、至少两根拉伸弹簧(30)，所述的书架支撑滑杆(29)安装在左支撑装置(24)和右支撑装置(28)上；拉伸弹簧(30)的一端分别安装在左支撑装置(24)上，另一端通过与可移动保持板(27)连接，所述的左支撑装置(24)、右支撑装置(28)、下支撑板(25、26)通过螺栓连接；吊环(4)与左闭合链条(17)、右闭合链条(3)通过销轴(5)连接。
4.根据权利要求3所述的自动循环书柜，其特征在于:所述的左从动链轮(16)、右从动链轮(2)、左主动链轮(15)、右主动链轮(14)外侧均设有用于防止链条脱链的凹槽。
5.根据权利要求4所述的自动循环书柜，其特征在于:所述的驱动部件包括驱动部件A和驱动部件B，所述的驱动部件A包括电机A (10)、蜗杆A (11)、涡轮A (12)、主动链轮A(13)、从动链轮A (8)、闭合链条A (9)，所述的电机A (10)的输出轴与蜗杆A (11)连接，蜗杆A (11)与涡轮A (12)相啮合，涡轮A (12)与主动链轮A (13)连接，主动链轮A (13)通过闭合链条A (9)与从动链轮A (8)连接，从动链轮A (8)与右主动链轮(14)连接；所述的驱动部件B包括电机B (22)、蜗杆B (20)、涡轮B (21)、主动链轮B (19)、从动链轮B(23)和闭合链条B (18)，所述的电机B (22)的输出轴与蜗杆B (20)连接，蜗杆B (20)与涡轮B (21)啮合，涡轮B (21)与主动链轮B (19)连接，主动链轮B (19)通过闭合链条B(18)与从动链轮B (23)连接，从动链轮B (23)与左主动链轮(15)连接。
6.根据权利要求5所述的自动循环书柜，其特征在于:所述的自动循环控制系统包括磁电传感器、主控电路、电机控制电路，所述的磁电传感器的输入输出端与主控电路连接，所述的主控电路的输出端分别与用于控制电机正转的磁力启动器A、用于控制电机反转的磁力启动器B和用于控制电机停止的磁力启动器C的输入纟而连接，该磁力启动器A、磁力启动器B和磁力启动器C的输出端均与电机控制电路的输入端连接，电机控制电路通过继电器与电机A (10)、电机B (22)的输入端连接；所述的书架(6)上设有编号，所述磁电传感器的开关分别固定在书架(6)上，磁电传感器的磁铁部分固定在箱体的取书口位置；选择书架按键设置在箱体正面，该选择书架按键与主控电路连接。
7.根据权利要求6所述的自动循环书柜，其特征在于:所述箱体的取书口上设有一块透明的盖板，该盖板通过转动轴连接在箱体上，所述的转动轴联动有一行程开关ST，该行程开关ST与主控电路连接。
8.一种自动循环书柜的控制方法，其特征在于:该方法是按下目标书架对应的选择书架按键，该目标书架的编号信息以及处在取书ロ位置书架的编号信息被发送至主控电路，主控电路将俩书架的编号信息进行比较，判断电机的转动方向，并将电机启动控制信号送至磁力启动器A或者磁力启动器B，进而启动电机控制电路闭合，电机转动；当目标书架到达取书ロ位置时，主控电路发出电机停止控制信号至磁力启动器C，使电机控制电路断开，电机停机，目标书架停在取书ロ位置。
9.根据权利要求8所述的自动循环书柜的控制方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: A.准备: 将所有书架按照顺序编号，将数个磁电传感器的开关部分分别固定在对应编号的书架上，将数个磁电传感器的磁铁部分固定在箱体的取书ロ位置；选择书架按键设置在箱体正面； B.确认按键编号: 按下目标书架对应的选择书架按键，该按键对应的编号信息送至主控电路； C.确认取书ロ处箱体编号: 同时磁电传感器检测出当前所处在取书ロ位置的书架并将该书架的编号信号送至主控电路； D.比较位置、判别电机转动方向: 主控电路将两个书架的编号信息进行比较，并判断电机的转动方向是正转还是反转，以使目标书架最短时间距离到达指定位置； E.输出信号: 如果是正转，则输出信号输送至磁力启动器A ;如果是反转，则输出信号输送至磁力启动器B，相应控制电路闭合； F.判断取书ロ的盖板是否关闭: 通过安装在盖板上的行程开关的开闭合判断取书ロ的盖板是否关闭，如果是，否进入步骤G，如果否，则返回步骤B ; G.电机启动:电机启动，驱动循环部件循环动作，使各个书架作上下循环移动； H.判断目标书架是否到达取书ロ位置: 在书架的循环移动过程中，每当有书架到达取书ロ位置，该书架的编号信息都会送至主控电路与目标书架的编号信息进行比对，判断编号信息是否相符，如果是，则进入步骤I，如果否，则电机继续转动，重复步骤H ； i.启动磁力启动器C: 主控电路发送电机停止控制信号至磁力启动器C，启动磁力启动器C，使电机控制电路断开； J.电机停机: 电机停机，目标书架停在取书ロ位置。
【文档编号】G05D3/12GK103549773SQ201310565359
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】谢友慧, 余晓玲, 曹启琴, 潘宇倩, 刘保, 张明, 卢雯君, 宗煜翔, 闫一凡 申请人:广西科技大学鹿山学院