取书翻书装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种取书翻书装置包括取书装置、翻书装置以及控制装置。取书装置包括底座、滑动模块、升降架、取书模块以及驱动模块。滑动模块包括滑动方向相互垂直的第一滑动件和第二滑动件。升降架可活动式设置于第二滑动件。取书模块设置于升降架。取书模块包括顶板、取书件以及第三驱动件。顶板上设置有导轨。取书件固定于导轨，并在第三驱动件的驱动下沿导轨滑动。且取书件包括取书钩、夹持件。驱动模块驱动取书模块沿升降架上下运动。翻书装置设置于底座，包括承载模块和翻书模块。控制装置设置于底座，且电性连接滑动模块、驱动模块、紧固件以及第四驱动件。
【专利说明】取书翻书装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种辅助阅读工具，且特别涉及一种取书翻书装置。
【背景技术】
[0002]书籍是人类进步的阶梯。书籍为人类的进步和人类文明的发展提供了方向。读书是人们日常生活中的一部分。然而，这个世界上，并非所有的人都能快速、方便的进行阅读。尤其是那些手部不能行动的重残人员，取书和翻书对于他们而言是一项几乎不可能完成的任务。
[0003]目前，很多重残人员在用脚趾进行翻书，实现阅读。然而，取书他们是无法自主完成的，需要护理人员预先将书籍放置好后他们才能实现阅读。这不仅加大了护理人员的工作量，同时对于重残人员的阅读也造成很大不便。且用脚趾进行翻书阅读，使用者需蹲着进行读书，非常不方便，且无法进行长时间的读书。
实用新型内容
[0004]本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种取书翻书装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供一种取书翻书装置包括取书装置、翻书装置以及控制装置。取书装置包括底座、滑动模块、升降架、取书模块以及驱动模块。滑动模块包括滑动方向相互垂直的第一滑动件和第二滑动件，第一滑动件固定于底座，第二滑动件可活动式设置于第一滑动件。升降架可活动式设置于第二滑动件。取书模块设置于升降架。取书模块包括顶板、取书件以及第三驱动件。顶板上设置有导轨。取书件固定于导轨，并在第三驱动件的驱动下沿导轨滑动。且取书件包括取书钩、夹持件。驱动模块设置于升降架，且与取书模块相连接，驱动取书模块沿升降架上下运动。翻书装置设置于底座，包括承载模块和翻书模块。承载模块包括底板、载物台和紧固件，载物台设置于底板，紧固件设置于载物台的两侧。翻书模块包括机械臂、吸盘以及至少一个驱动机械臂的第四驱动件，机械臂与载物台相连接。控制装置设置于底座，且电性连接滑动模块、驱动模块、紧固件以及第四驱动件。
[0006]于本实用新型一实施例中，夹持件包括第一螺杆、第一螺杆滑块、夹爪以及第一螺杆电机。第一螺杆滑块数量为两个，均设置于螺杆。夹爪固定于两螺杆滑块。第一螺杆电机设置于第一螺杆，驱动第一螺杆滑块沿第一螺杆的长度方向运动。
[0007]于本实用新型一实施例中，夹爪的内侧设置有防滑纹。
[0008]于本实用新型一实施例中，第一滑动件包括固定于底座上的两个滑轨架、设置于两滑轨架间的第一滑轨和第一丝杆、套设在第一丝杆上的第一丝杠铜套、设置于第一滑轨上的第一滑块以及固定于第一丝杆的第一驱动件。
[0009]于本实用新型一实施例中，第二滑动件的底部与第一丝杆铜套和第一滑块相固定，且第二滑动件包括设置于底部的第二滑轨和两轴承座、固定于两轴承座间的第二丝杆、套设于第二滑轨的第二滑块、套设于第二丝杆的第二丝杆铜套以及设置于第二丝杆的第二驱动件；第二丝杆铜套和第二滑块均与升降架相固定连接，第二驱动件驱动第二滑块和第二丝杆铜套带动升降架沿第二丝杆的长度方向运动。
[0010]于本实用新型一实施例中，第二驱动件包括涡轮直流电机，和设置在涡轮直流电机上的第一斜齿轮和设置在第二丝杆上的第二斜齿轮，第一斜齿轮和第二斜齿轮相咬合。
[0011]于本实用新型一实施例中，升降架包括垂直丝杆和设置在垂直丝杆外部的方形外壳，方形外壳上具有滑槽，取书模块通过连接件设置于滑槽并与垂直丝杆相连接。
[0012]于本实用新型一实施例中，翻书装置包括转动模块，转动模块包括第二螺杆电机、第二螺杆、第二螺杆滑块以及支架。第二螺杆电机设置于底板。第二螺杆通过轴承固定于第二螺杆电机。支架其中一端螺栓固定于载物台，另一端固定于套设在第二螺杆上的第二螺杆滑块。
[0013]于本实用新型一实施例中，机械臂包括通过轴承相连接的第一机械臂和第二机械臂，且第四驱动件的数量为两个，分别驱动第一机械臂和第二机械臂。
[0014]于本实用新型一实施例中，控制装置采用声音控制，将外部声音信号转换为电信号后控制滑动模块、驱动模块、紧固件以及第四驱动件。
[0015]综上所述，本实用新型提供的取书翻书装置具有以下优点:
[0016]取书模块在滑动模块和驱动模块的带动下运动到书本的放置位置，书钩插入到书本的底部，第三驱动件带动书钩以及书本移出书架，夹持件对书本进行夹持。之后，滑动模块以及驱动模块带动取书模块运动将书本放置在载物台。翻书模块中的第四驱动件驱动机械臂运动，使得吸盘运动到书本上。吸盘吸起书页并在机械臂的带动下模拟人手翻书。翻书完成后，吸盘撤销吸力，机械臂带动吸盘恢复到初始位置。且于此同时，紧固件夹紧书籍。该装置可自动完成取书和翻书，使得重残人员在无护理人员的帮助下可自主完成书本的拿取以及阅读，大大丰富了重残人员的日常生活。且该装置具有控制灵活、结构简单以及制造成本低等优点。
[0017]此外，对于不同的人，其书籍的放置倾斜度需求不同。为满足不同使用者的需求，在载物台放置书籍的另一侧设置转动模块。转动模块带动载物台转动，使得载物台与底板间形成不同的倾斜角度。进一步的，设置控制装置为声音控制，使用者只需根据声音即可实现取书和翻书，进一步满足重残人员的需要。
[0018]为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1所示为本实用新型一实施例提供的取书翻书装置的结构示意图。
[0020]图2所示为图1所示的取书翻书装置中取书装置的结构示意图。
[0021]图3所示为图1所示的取书翻书装置中取书模块放大后的结构示意图。
[0022]图4所示为图1所示的取书翻书装置中翻书装置的结构示意图。
[0023]图5所示为图1所示的取书翻书装置中翻书装置的另一视角的结构示意图。
[0024]图6所示为图1所示的取书翻书装置中翻书模块放大后的结构示意图。
[0025]图7所示为图1所示的取书翻书装置中转动模块放大后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]图1所示为本实用新型一实施例提供的取书翻书装置的结构示意图。图2所示为图1所示的取书翻书装置中取书装置的结构示意图。图3所示为图1所示的取书翻书装置中取书模块放大后的结构示意图。图4所示为图1所示的取书翻书装置中翻书装置的结构示意图。图5所示为图1所示的取书翻书装置中翻书装置的另一视角的结构示意图。图6所示为图1所示的取书翻书装置中翻书模块放大后的结构示意图。图7所示为图1所示的取书翻书装置中转动模块放大后的结构示意图。请一并参阅图1至图7。
[0027]本实施例提供的取书翻书装置包括取书装置1、翻书装置2以及控制装置3。取书装置I包括底座11、滑动模块12、升降架13、取书模块14以及驱动模块15。滑动模块12包括滑动方向相互垂直的第一滑动件121和第二滑动件122，第一滑动件121固定于底座11。第二滑动件122可活动式设置于第一滑动件121。升降架13可活动式设置于第二滑动件122。取书模块14设置于升降架13。取书模块14包括顶板141、取书件142以及第三驱动件143。顶板141上设置有导轨。取书件142固定于导轨，并在第三驱动件143的驱动下沿导轨滑动。且取书件142包括取书钩1421、夹持件1422。驱动模块15设置于升降架13，且与取书模块14相连接，驱动取书模块14沿升降架13上下运动。
[0028]翻书装置2设置于底座11，包括承载模块21和翻书模块22。承载模块21包括底板211、载物台212和紧固件213。载物台212设置于底板211，紧固件213设置于载物台212的两侧。翻书模块22包括机械臂221、吸盘222以及至少一个驱动机械臂221的第四驱动件223。机械臂221与载物台212相连接。
[0029]控制装置3设置于底座11，且电性连接滑动模块13、驱动模块15、紧固件213以及第四驱动件223。
[0030]于本实施例中，夹持件1422包括第一螺杆、第一螺杆滑块、夹爪以及第一螺杆电机。第一螺杆滑块数量为两个，均设置于第一螺杆。夹爪固定于两螺杆滑块。第一螺杆电机设置于第一螺杆，驱动第一螺杆滑块沿第一螺杆的长度方向运动。
[0031]于本实施例中，第一滑动件121包括固定于底座上的两个滑轨架1211、设置于两滑轨架1211间的第一滑轨1212和第一丝杆1213、套设在第一丝杆1213上的第一丝杠铜套1214、设置于第一滑轨1212上的第一滑块1215以及固定于第一丝杆1213的第一驱动件1216。
[0032]于本实施例中，第二滑动件122的底部与第一丝杆铜套1214和第一滑块1215相固定。且第二滑动件122包括设置于底部的第二滑轨1221和两轴承座1222、固定于两轴承座1222间的第二丝杆1223、套设于第二滑轨1221的第二滑块1224、套设于第二丝杆1223的第二丝杆铜套1225以及设置于第二丝杆1223的第二驱动件1226。第二丝杆铜套1225和第二滑块1224均与升降架13相固定连接，第二驱动件1226驱动第二滑块1224和第二丝杆铜套1225带动升降架13沿第二丝杆1223的长度方向运动。
[0033]于本实施例中，升降架13包括垂直丝杆和设置在垂直丝杆外部的方形外壳，方形外壳上具有滑槽，取书模块14通过连接件设置于滑槽并与垂直丝杆相连接。垂直丝杆在驱动模块15的带动下转动，从而使得取书模块14沿升降架13上下运动。方形外壳可保证取书模块14在运动过程中保持平衡。
[0034]于本实施例中，紧固件213包括电磁继电器和弹簧夹，电磁继电器电性连接控制装置3，根据控制装置3输出的控制信号驱动弹簧夹的打开或关闭。紧固件213的设置可防止在阅读过程中因风吹或其它环境因素引起的书页翻动。
[0035]于本实施例中，机械臂221包括通过轴承相连接的第一机械臂和第二机械臂，且第四驱动件223的数量为三个，分别驱动第一机械臂、第二机械臂以及吸盘222。
[0036]于本实施例中，为便于书本的定位，在升降架13上设置红外传感器(图未示)。红外传感器电性连接控制装置3。
[0037]本实施例提供的取书翻书装置工作原理:如图1所示，定义沿X方向为左，沿Y方向为前。取书时，用户开启控制装置3，红外传感器检测书本所在位置，并将检测信号传递给控制装置3。控制装置3驱动第一驱动件1216和第二驱动件1226以及驱动模块15运动。第一驱动件1216带动第一丝杆1213转动使得套设在第一丝杆1213上的第一丝杠铜套1214运动。第一丝杠铜套1214带动第一滑块1215运动，从而使得固定在第一丝杠铜套1214和第一滑块1215上的第二滑动件122沿前后方向运动。同理，第二驱动件1226带动升降架13沿左右方向运动。
[0038]当取书模块14在前后左右方向移动到书本位置时，驱动模块15驱动取书模块14沿升降架13上下运动，从而使得取书模块14运动到接近书本的放置位置。
[0039]接着，第三驱动件143带动取书件142运动，使得书钩1421插入放置在书架上的书本的底部，书钩1421抽出带动书本移出书架。此时,第一螺杆电机带动第一螺杆滑块移动，使得夹爪将书本加紧。于本实施例中，为防止书本在夹持过程中滑落，在夹爪的内部设置防滑纹。
[0040]接着，驱动模块15、第一驱动件1216以及第二驱动件1226带动取书模块14上下、左右以及前后运动，使得夹爪将书本放置在载物台212上。
[0041]控制装置3发出控制信号使得电磁继电器断电，弹簧夹打开。且在控制装置3的控制下，与第一机械臂相连接的第四驱动件223带动第一机械臂运动到书本的上方。由于第一机械臂和第二机械臂通过轴承和轴承座连接，因此，在与第二机械臂相连接的第四驱动件223的带动下，第二机械臂沿轴承转动并带动第二机械臂尾端的吸盘222移动到待翻书页上。吸盘222吸起书页，第二机械臂转动，带动吸盘222和书页旋转到书籍的另一边。吸盘222撤销吸力，第二机械臂带动吸盘222恢复初始位置。控制装置3输出控制信号使得电磁继电器通电，弹簧夹加紧书本，完成一次翻书动作。
[0042]为进一步加强吸盘222的活动性，于本实施例中，额外增加一个第四驱动件223与吸盘222相连接，使得吸盘222和第二机械臂间也可实现相对运动。
[0043]此外，对于不同的人，其看书的视角不同，即书本的放置倾斜度需求不同。为满足不同使用者的需求，本实施例提供的翻书装置2包括设置在载物台212放置书本的另一侧的转动模块23。且设置载物台212通过轴承和轴承座固定于底板211。转动模块23包括第二螺杆电机231、第二螺杆232、第二螺杆滑块233以及支架234。第二螺杆电机231设置于底板211。第二螺杆232通过轴承固定于第二螺杆电机231。支架234其中一端螺栓固定于载物台212，另一端固定于套设在第二螺杆232上的第二螺杆滑块233。
[0044]第二螺杆电机231带动第二螺杆232转动，从而使得第二螺杆滑块233沿第二螺杆232的长度方向上运动。第二螺杆滑块233带动支架234运动，而支架234带动载物台212沿轴承转动，即实现载物台212与底板211间形成不同倾斜角度。
[0045]于本实施例中，所述驱动模块15、第一驱动件1216均为步进电机。而第三驱动件143、第四驱动件223、第一螺杆电机以及第二螺杆电机231均为涡轮直流电机。
[0046]设置第二驱动件1226包括一涡轮直流电机和设置在涡轮直流电机上的第一斜齿轮和设置在第二丝杆1223上的第二斜齿轮，第一斜齿轮和第二斜齿轮相咬合。通过设置第一斜齿轮和第二斜齿轮，使得第二驱动件1226上的涡轮直流电机从左右方向放置转换为前后放置，充分利用前后方向上的空间，减小装置的占地空间。
[0047]于本实施例中，进一步的，为满足重残人员(如手残且脚残人员)的需求，设置控制装置3为声音控制。控制装置3接受重残人员的声音指令，将声音信号转换为电信号后控制滑动模块12、驱动模块15、紧固件213以及第四驱动件223。
[0048]综上所述，取书模块I在滑动模块12和驱动模块15的带动下运动到书本的放置位置，书钩1421插入到书本的底部，第三驱动件143带动书钩1421以及书本移出书架，夹持件1422对书本进行夹持。之后，滑动模块12以及驱动模块15带动取书模块14运动将书本放置在载物台212。翻书模块22中的第四驱动件223驱动机械臂221运动，使得吸盘222运动到书本上。吸盘222吸起书页并在机械臂221的带动下模拟人手翻书。翻书完成后，吸盘222撤销吸力，机械臂221带动吸盘222恢复到初始位置。且于此同时，紧固件213夹紧书籍。该装置可自动完成取书和翻书，使得重残人员在无护理人员的帮助下可自主完成书本的拿取以及阅读，大大丰富了重残人员的日常生活。且该装置具有控制灵活、结构简单以及制造成本低等优点。
[0049]此外，对于不同的人，其书本的放置倾斜度需求不同。为满足不同使用者的需求，在载物台212放置书籍的另一侧设置转动模块23。转动模块23带动载物台212转动，使得载物台212与底板211间形成不同的倾斜角度。进一步的，设置控制装置3为声音控制，使用者只需根据声音即可实现取书和翻书，进一步满足重残人员的需要。
[0050]虽然本实用新型已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟知此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。
【权利要求】
1.一种取书翻书装置，其特征在于，包括: 取书装置，包括: 底座； 滑动模块，包括滑动方向相互垂直的第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件固定于所述底座，所述第二滑动件可活动式设置于所述第一滑动件； 升降架，可活动式设置于所述第二滑动件； 取书模块，设置于所述升降架，所述取书模块包括顶板、取书件以及第三驱动件；所述顶板上设置有导轨；取书件固定于导轨，并在第三驱动件的驱动下沿导轨滑动；且所述取书件包括取书钩、夹持件； 驱动模块，设置于所述升降架，且与所述取书模块相连接，驱动所述取书模块沿所述升降架上下运动； 翻书装置，设置于所述底座，包括: 承载模块，包括底板、载物台和紧固件，所述载物台设置于所述底板，所述紧固件设置于所述载物台的两侧； 翻书模块，包括机械臂、吸盘以及至少一个驱动所述机械臂的第四驱动件，所述机械臂与所述载物台相连接； 控制装置，设置于所述底座，且电性连接所述滑动模块、驱动模块、紧固件以及第四驱动件。
2.根据权利要求1所述的取书翻书装置，其特征在于，所述夹持件包括: 第一螺杆； 第一螺杆滑块，数量为两个，均设置于所述螺杆； 夹爪，固定于所述两螺杆滑块； 第一螺杆电机，设置于所述第一螺杆，驱动所述第一螺杆滑块沿第一螺杆的长度方向运动。
3.根据权利要求2所述的取书翻书装置，其特征在于，所述夹爪的内侧设置有防滑纹。
4.根据权利要求1所述的取书翻书装置，其特征在于，所述第一滑动件包括:固定于所述底座上的两个滑轨架、设置于两滑轨架间的第一滑轨和第一丝杆、套设在所述第一丝杆上的第一丝杠铜套、设置于所述第一滑轨上的第一滑块以及固定于所述第一丝杆的第一驱动件。
5.根据权利要求4所述的取书翻书装置，其特征在于，所述第二滑动件的底部与所述第一丝杆铜套和第一滑块相固定，且所述第二滑动件包括设置于底部的第二滑轨和两轴承座、固定于所述两轴承座间的第二丝杆、套设于所述第二滑轨的第二滑块、套设于所述第二丝杆的第二丝杆铜套以及设置于所述第二丝杆的第二驱动件；所述第二丝杆铜套和第二滑块均与所述升降架相固定连接，第二驱动件驱动所述第二滑块和第二丝杆铜套带动升降架沿所述第二丝杆的长度方向运动。
6.根据权利要求5所述的取书翻书装置，其特征在于，所述第二驱动件包括涡轮直流电机，和设置在所述涡轮直流电机上的第一斜齿轮和设置在所述第二丝杆上的第二斜齿轮，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮相咬合。
7.根据权利要求1所述的取书翻书装置，其特征在于，所述升降架包括垂直丝杆和设置在垂直丝杆外部的方形外壳，所述方形外壳上具有滑槽，所述取书模块通过连接件设置于所述滑槽并与所述垂直丝杆相连接。
8.根据权利要求1所述的取书翻书装置，其特征在于，所述翻书装置包括转动模块，所述转动模块包括: 第二螺杆电机，设置于所述底板； 第二螺杆，通过轴承固定于所述第二螺杆电机； 支架，其中一端螺栓固定于所述载物台，另一端固定于套设在所述第二螺杆上的第二螺杆滑块。
9.根据权利要求1所述的取书翻书装置，其特征在于，所述机械臂包括通过轴承相连接的第一机械臂和第二机械臂，且所述第四驱动件的数量为两个，分别驱动所述第一机械臂和第二机械臂。
10.根据权利要求1所述的取书翻书装置，其特征在于，所述控制装置采用声音控制，将外部声音信号转换为电信号后控制所述滑动模块、驱动模块、紧固件以及第四驱动件。
【文档编号】B25J13/08GK203993873SQ201420322237
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】林天昊, 陈瀚斐, 古宝胜, 周琦, 夏航 申请人:浙江工业大学