用于无人图书回收贩卖柜的图书回收整理装置的制作方法

本实用新型涉及图书回收设备技术领域，尤其是涉及一种用于无人图书回收贩卖柜的图书回收整理装置。

背景技术：

在当今社会，公益机制的发展还不是很完善，尤其是校园中，有些学生拥有一批闲置的二手课本，将大家弃置不用的旧书进行捐助、收集，在进入流通渠道进行流通、义卖等，进而将这些书籍推广到社会各个群体，将资源再次流动可以发挥图书应有的作用，对社会来说也是节约资源的善举。

但是现今公益机构与平台数量有限，且不能够使各种资源广泛流通，运行效率不高，这直接冲击了部分大众的捐赠热情，因此设计一种结构简单且便于回收旧书的书柜，既可以作为元素美化环境，又能便于旧书的回收与整理。

技术实现要素：

本实用新型提出一种用于无人图书回收贩卖柜的图书回收整理装置，能方便将就图书回收整理，便于图书转运归集。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

用于无人图书回收贩卖柜的图书回收整理装置，包括：第一柜体，所述第一柜体侧面的其中三个柜面上均设置有一图书投递口，所述第一柜体内安装有底座，所述底座上转动安装有由第一动力装置驱动的旋转平台，所述旋转平台上安装有三个机械手，三个所述机械手和三个图书投递口一一对应，每一所述机械手均由一第二动力装置驱动竖直滑动；所述第一柜体侧面的另外一个柜面连通有第二柜体；

所述第二柜体上下对应设置有三层图书存放通道，三层所述图书存放通道与三个所述机械手一一对应，每层所述图书存放通道内均水平滑动安装有一由第三动力装置驱动的行走车，所述行走车上竖直滑动安装有由第四动力装置驱动的图书转运台，所述图书转运台用于承载由所述机械手抓取来的图书；所述图书转运台上安装有由水平推拉气缸驱动的挡板，所述挡板用于将图书卸载到所述图书存放通道内；所述水平推拉气缸上安装第一超声波传感器，所述图书转运台下方安装有第二超声波传感器。

作为一种改进方式，所述机械手包括支撑台，所述旋转平台上竖直设置有与所述支撑台相适配的滑道，所述支撑台上安装有水平转运气缸，所述水平转运气缸的活塞杆上固定安装有下夹书板，所述下夹书板上铰接有夹书驱动臂，所述夹书驱动臂的一端铰接有驱动气缸，所述驱动气缸的气缸座铰接于所述下夹书板上；所述夹书驱动臂的另一端安装有上夹书板，所述上夹书板上安装有红外传感器。

作为一种改进方式，所述下夹书板包括夹书板本体，所述夹书板本体的两侧各安装有一夹书臂，所述图书转运台上设有两条与所述夹书臂相对应的凹槽。

作为一种改进方式，所述下夹书板上安装有用于限制图书伸入所述第一柜体内的挡书板，所述挡书板的两侧安装有挡书立柱。

作为一种改进方式，所述第一动力装置为伺服电机驱动的涡轮蜗杆机构。

作为一种改进方式，所述第二动力装置为直线电机。

作为一种改进方式，所述图书存放通道上部设置有轨道，所述轨道内设置有行走车，所述行走车两端各安装有一对行走车轮，任一一对所述行走车轮之间通过车轴连接在一起，所述车轴上设置有齿轮段，所述齿轮段啮合安装有由所述第三动力装置行走齿轮，所述第三动力装置为行走齿轮驱动电机，所述行走齿轮驱动电机和所述行走齿轮均安装于所述行走车上。

作为一种改进方式，所述行走车的两侧各转动安装有一提升丝杠，两所述提升丝杠的一端均安装有驱动齿轮，每一所述驱动齿轮啮合安装有一根驱动丝杠，所述第四动力装置为双输出电机，所述双输出电机的两动力输出端分别驱动两所述驱动丝杠；

两所述提升丝杠的另一端均安装有提升螺母，所述提升螺母安装于所述图书转运台上。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型用于无人图书回收贩卖柜的图书回收整理装置，包括：第一柜体，第一柜体侧面的其中三个柜面上均设置有一图书投递口，第一柜体内安装有底座，底座上转动安装有由第一动力装置驱动的旋转平台，旋转平台上安装有三个机械手，三个机械手和三个图书投递口一一对应；第一柜体侧面的另外一个柜面连通有第二柜体，第二柜体上下对应设置有三层图书存放通道，三层图书存放通道与三个机械手一一对应，根据不同图书投递口投递来的图书，利用机械手将其转运到不同的图书存放通道内，便于归集整理；每层图书存放通道内均水平滑动安装有一由第三动力装置驱动的行走车，行走车上竖直滑动安装有由第四动力装置驱动的图书转运台，图书转运台用于承载由机械手抓取来的图书；图书转运台上安装有由水平推拉气缸驱动的挡板，挡板用于将图书卸载到图书存放通道内；水平推拉气缸上安装第一超声波传感器，图书转运台下方安装有第二超声波传感器，利用第一超声波传感器限制图书转运台的提升距离，利用第二超声波传感器监测图书存放通道内是否有空位，发现空位后由水平推拉气缸驱动挡板将图书推入到空位内整理在一起，方便将就图书回收整理，使其进入流通渠道继续流通。

由于机械手包括支撑台，旋转平台上竖直设置有与支撑台相适配的滑道，支撑台上安装有水平转运气缸，水平转运气缸的活塞杆上固定安装有下夹书板，下夹书板上铰接有夹书驱动臂，夹书驱动臂的一端铰接有驱动气缸，驱动气缸的气缸座铰接于下夹书板上；夹书驱动臂的另一端安装有上夹书板，上夹书板上安装有红外传感器，图书通过图书投递口投递到下夹书板上，当图书阻挡红外传感器的接收型号后，利用驱动气缸驱动夹书驱动臂运动，从而利用上夹书板和下夹书板将图书装夹住。

由于下夹书板包括夹书板本体，夹书板本体的两侧各安装有一夹书臂，图书转运台上设有两条与夹书臂相对应的凹槽，将下夹书板上的图书放置到图书转运台上时，夹书臂与凹槽相对应，驱动夹书臂下降，图书即可在重力的作用下放置到图书转运台上，放置图书简单方便。

由于下夹书板上安装有用于限制图书伸入第一柜体内的挡书板，挡书板的两侧安装有挡书立柱，图书放置时利用挡书板和挡书立柱将图书放置整齐。

由于图书存放通道上部设置有轨道，轨道内设置有行走车，行走车两端各安装有一对行走车轮，任一一对行走车轮之间通过车轴连接在一起，车轴上设置有齿轮段，齿轮段啮合安装有由第三动力装置行走齿轮，第三动力装置为行走齿轮驱动电机，行走齿轮驱动电机和行走齿轮均安装于行走车上，行走齿轮驱动电机驱动行走齿轮转动，从而利用行走齿轮驱动车轴转动，实现行走车的在轨道上行走；需要行走车逆向移动时，只需驱动行走齿轮驱动电机逆转即可，控制简单方便。

由于行走车的两侧各转动安装有一提升丝杠，两提升丝杠的一端均安装有驱动齿轮，每一驱动齿轮啮合安装有一根驱动丝杠，第四动力装置为双输出电机，双输出电机的两动力输出端分别驱动两驱动丝杠；两提升丝杠的另一端均安装有提升螺母，提升螺母安装于图书转运台上，利用双输出电机驱动两根驱动丝杠转动，丝杠转动的同时驱动两驱动齿轮转动，从而驱动两根提升丝杠转动，提升丝杠转动的同时驱动提升螺母上升或下降，继而实现图书转运台的上升或下降。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中A处的放大示意图；

图4为本实用新型下夹书板的结构示意图；

图5为图1中B处的放大示意图；

图6为图2中C-C向示意图；

图7为本实用新型的控制示意图；

其中：1-第一柜体，2-柜面，3-图书投递口，4-底座，5-旋转平台，6-机械手，7-第二柜体，8-图书存放通道，9-行走车，10-图书转运台，11-水平推拉气缸，12-挡板，13-第一超声波传感器，14-第二超声波传感器，15-支撑台，16-滑道，17-水平转运气缸，18-下夹书板，19-夹书驱动臂，20-驱动气缸，21-上夹书板，22-红外传感器，23-夹书板本体，24-夹书臂，25-凹槽，26-挡书板，27-挡书立柱，28-伺服电机，29-涡轮，30-蜗杆，31-直线电机，32-轨道，33-定位点，34-行走车轮，35-车轴，36-齿轮段，37-行走齿轮，38-行走齿轮驱动电机，39-提升丝杠，40-驱动齿轮，41-驱动丝杠，42-双输出电机，43-提升螺母，44-安全橱窗，45-图书。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型用于无人图书回收贩卖柜的图书回收整理装置，包括：第一柜体1，第一柜体1侧面的其中三个柜面2上均设置有一图书投递口3，第一柜体1内安装有底座4，底座4上转动安装有由第一动力装置驱动的旋转平台5，旋转平台5上安装有三个机械手6，三个机械手6和三个图书投递口3一一对应，每一机械手6均由一第二动力装置驱动竖直滑动；第一柜体1侧面的另外一个柜面2连通有第二柜体7。

第一动力装置优选为伺服电机28驱动的涡轮蜗杆机构，涡轮蜗杆机构为本领域所属技术人员所熟知的，其结构为：旋转平台5转动安装于底座4上，旋转平台5上安装有涡轮29，涡轮29啮合有蜗杆30，蜗杆30通过伺服电机28驱动转动，蜗杆30转动安装于底座4上，伺服电机28固定安装于底座4上。

第二动力装置优选为直线电机31。

如图1和图6所示，第二柜体7上下对应设置有三层图书存放通道8，第二柜体7上安装有用于将整理好的图书45取出的安全橱窗44，平时安全橱窗44处于锁闭状态，需要取书时，将安全橱窗44打开，便于将图书45取出。一层图书存放通道8与对应一个机械手6的存放位置，每层图书存放通道8内均水平滑动安装有一由第三动力装置驱动的行走车9，行走车9上竖直滑动安装有由第四动力装置驱动的图书转运台10，图书转运台10用于承载由机械手6抓取来的图书45；图书转运台10上安装有由水平推拉气缸11驱动的挡板12，挡板12用于将图书45卸载到图书存放通道8内；水平推拉气缸上安装第一超声波传感器13，图书转运台10下方安装有第二超声波传感器14。

如图1和图3所示，机械手6包括支撑台15，旋转平台5上竖直设置有与支撑台15相适配的滑道16，支撑台15上安装有水平转运气缸17，水平转运气缸17的活塞杆上固定安装有下夹书板18，下夹书板18上铰接有夹书驱动臂19，夹书驱动臂19的一端铰接有驱动气缸20，驱动气缸20的气缸座铰接于下夹书板18上；夹书驱动臂19的另一端安装有上夹书板21，上夹书板21上安装有红外传感器22。

如图4所示，下夹书板18包括夹书板本体23，夹书板本体23的两侧各安装有一夹书臂24，图书转运台10上设有两条与夹书臂24相对应的凹槽25。

如图3和图4所示，下夹书板18上安装有用于限制图书伸入第一柜体1内的挡书板26，挡书板26的两侧安装有挡书立柱27。

如图1、图5和图6所示，图书存放通道8上部设置有轨道32，轨道32上间隔一定距离设置有若干定位点33，定位点33之间的距离即为该层图书存放通道8收纳的图书45的书幅长度；轨道32内设置有行走车9，行走车9两端各安装有一对行走车轮34，任一一对行走车轮34之间通过车轴35连接在一起，车轴35上设置有齿轮段36，齿轮段36啮合安装有由第三动力装置行走齿轮37，第三动力装置为行走齿轮驱动电机38，行走齿轮驱动电机38和行走齿轮37均安装于行走车9上。

行走车9的两侧各转动安装有一提升丝杠39，两提升丝杠39的一端均安装有驱动齿轮40，每一驱动齿轮40啮合安装有一根驱动丝杠41，第四动力装置为双输出电机42，双输出电机42的两动力输出端分别驱动两驱动丝杠41；从而保证图书转运台上升平稳。

两提升丝杠39的另一端均安装有提升螺母43，提升螺母43安装于图书转运台10上。

本实用新型在使用过程中，第一柜体1的侧面有四个柜面2，其中三个柜面2上各设有一图书投递口3，另一个柜面2与第二柜体7相通，第二柜体7设置有三层图书存放通道8。三个图书投递口3对应市面上常见的不同幅面的图书45，便于分类规整。旋转平台5上安装有三个机械手6，三个机械手6和三个图书投递口3一一对应，三个机械手6又与三层图书存放通道8一一对应。

本实用新型的使用步骤包括以下几步：

步骤一:图书45通过图书投递口3投递，红外传感器22受到阻挡传递给单片机，单片机控制驱动气缸20的气缸杆伸张，利用上夹书板21和下夹书板18将图书45装夹住。

在本实用新型中，水平推拉气缸11、水平转运气缸17、驱动气缸20、伺服电机28、直线电机31、行走齿轮驱动电机38、双输出电机42、第一超声波传感器13、第二超声波传感器14、红外传感器22采用市场上常见的相关元器件，单片机可选用市面上现有的AT89C51型单片机。

如图7所示，通过单片机控制水平推拉气缸11、水平转运气缸17、驱动气缸20的活塞杆直线运动是本领域普通技术人员所熟知的，并且通过单片机控制伺服电机28、直线电机31、行走齿轮驱动电机38、双输出电机42转动也是本领域普通技术人员所熟知的。此外，单片机还具有接收第一超声波传感器13、第二超声波传感器14、红外传感器22信号的功能，利用单片机实现逻辑控制预计运算功能为单片机本身所具有的功能，不属于软件的创新，在此不再赘述。

步骤二，水平转运气缸17收缩，然后单片机控制旋转平台5旋转到与第二柜体7延伸方向垂直的位置，然后单片机控制直线电机31将机械手6举升到对应的图书存放通道8处，继而由单片机控制水平转运气缸17伸展将下夹书板18的夹书臂24放置到凹槽25内。

步骤三：单片机驱动气缸20的气缸杆收缩，从而将上夹书板21抬升，然后由单片机控制直线电机31运动使下夹书板18下降，从而使图书45放置到图书转运台10上。

步骤四：下夹书板18脱离图书45后，单片机控制水平转运气缸17收缩，并控制旋转平台5旋转复位到对应的柜面2位置后，单片机驱动直线电机31促使机械手6竖直运动到图书投递口3对应的高度后，然后单片机驱动水平转运气缸17的其杠杆伸张，从而将机械手6复位到初始的位置。

步骤五：图书45放置到图书转运台10上后，单片机控制双输出电机42驱动提升丝杠39，从而使图书转运台10下落到图书存放通道8的最低端，在图书存放通道8上预先设定好若干间隔一致的定位点33，定位点33的距离与所存放的图书45的书幅一致，驱动行走车9滑走到第一个定位点33，利用第一超声波传感器13探测前方的距离，第二超声波传感器14探测水平推拉气缸11与图书存放通道8顶部的距离，当第一超声波传感器13探测到前方空位距离与定位点33相一致时，并且当第二超声波传感器14探测的距离大于指定值时，单片机控制水平推拉气缸11运动，从而利用挡板12将图书45推入到空位内，然后控制行走车9和图书转运台10复位。

如果驱动行走车9滑走到定位点33的位置时，第一超声波传感器13探测到与指定的图书45幅面不一致，并且当第二超声波传感器14探测的距离大于指定值时，驱动驱动提升丝杠39提升图书转运台10，直至第一超声波传感器13探测到前方空位距离与定位点33相一致，并且当第二超声波传感器14探测的距离大于放置图书高度的限制值，单片机控制水平推拉气缸11运动，从而利用挡板12将图书45推入到空位内，然后控制行走车9和图书转运台10复位。

当第二超声波传感器14探测的距离小于放置图书高度的限制值时，说明第一个定位点33的上方已经没有放置图书45的空位，然后行走车9滑走到下一个定位点33的位置重复上述动作，从而将图书45一摞一摞的摆放整齐，便于回收。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。