书籍档案翻页过程中防止书页粘带的方法与流程

本发明涉及一种书籍档案翻页中的方法，具体涉及一种书籍档案翻页过程中防止书页粘带的方法。

背景技术：

书籍，是指装订成册的图书和文字，在狭义上的理解是带有文字和图像的纸张的集合。在中国原指典籍，图书包括书籍、画册、图片等出版物。书籍是用文字、图画和其他符号，在一定材料上记录各种知识，清楚地表达思想，并且制装成卷册的著作物，为传播各种知识和思想，积累人类文化的重要工具。它随着历史的发展，在书写方式、所使用的材料和装帧形式，以及形态方面，也在不断变化与变更。

随着科技的发展，需要将书籍档案进行扫描来便于阅览和存档，在书籍档案扫描时，人们都是采用自动翻书扫描仪来进行扫描，自动翻书扫描仪以其高效的扫描速度而受到人们欢迎，但是现有自动翻书扫描仪在工作中最常出现的问题就是书籍档案在翻页时无法实现单页的翻篇，由于书页间的吸附力，在翻页时往往会翻几篇，导致扫描时缺页，一旦出现缺页，又要去找出缺页位置进行扫描，大大限制了扫描的整体速度。目前手动的方式翻页可以避免出现这种情况，但是手动翻书效率低，而且还存在安全隐患，还有一种方法是：采用一组到两组橡胶轮和需翻页的纸张通过摩擦的方式使被翻页与下一张页面分离，然后翻篇。这样的方法靠的是摩擦力，对很多档案和时间比较久远的书籍或者账本，由于纸张老化，变脆，在摩擦时常会将书页损坏，因此造成了很大麻烦。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有自动翻书扫描仪在工作中最常出现的问题就是书籍档案在翻页时无法实现单页的翻篇，在翻页时往往会翻几篇，导致扫描时缺页，提供了一种书籍档案翻页过程中防止书页粘带的方法，该方法克服了自动翻书仪在翻页时产生的书页粘带的技术难题，同时页面分离时也保证了书页的完整性，不会对书页造成损伤，提高了自动翻书扫描仪的工作效率。

本发明通过下述技术方案实现：

书籍档案翻页过程中防止书页粘带的方法，包括以下步骤：

（1）将书籍档案放置在工装台上，自动翻书扫描仪开始进行前期准备并对书籍档案的封面进行固定；

（2）当开始对被扫描件进行翻页时，翻页机械手先在升降机构的带动下进行直线的下降运动，到达指定的翻书位置后升降机构保持不动；

（3）翻页臂开始进行偏转，翻页机械手在翻页臂的带动下向被扫描页面偏摆，待翻页机械手与被扫描页面接触并粘接后，翻页臂保持该位置恒定不动；

（4）升降机构再次开始动作，翻页机械手在升降机构的带动下再沿着升降机构的导向向下运动1cm至3cm后，此时和翻页机械手粘接在一起的页面会产生弯曲，形成拱形曲面，再次将升降机构锁定；

（5）将翻页机械手上的旋转电机开始转动，带动翻页机械手逆时针旋转10°至20°的角度，完成与翻页机械手粘接在一起的页面和下一页面发生分离，重复上述动作，依次完成对所有页面的分离工作。

人们都是采用自动翻书扫描仪来进行扫描，需要将书籍档案进行扫描来便于阅览和存档，自动翻书扫描仪以其高效的扫描速度而受到人们欢迎，但是现有自动翻书扫描仪在工作中最常出现的问题就是书籍档案在翻页时无法实现单页的翻篇，由于书页之间的吸附力，在翻页时往往会翻几篇，导致扫描时缺页，一旦出现缺页，又要去找出缺页位置进行扫描，不但麻烦，而且大大限制了扫描的整体速度。目前采用手动翻页的方式可以避免出现这种情况，但是手动翻书效率低，而且还存在安全隐患，容易对纸张造成污损，如果书籍档案长时间未整理，其中还含有大量灰尘或者细菌，会造成工人手指过敏或者其它不良反应，还有一种分页方法是：采用一组到两组橡胶轮和需翻页的纸张通过摩擦的方式使被翻页与下一张页面分离，然后翻篇。这样的方法靠的是摩擦力，对很多档案和时间比较久远的书籍或者账本，由于纸张老化，变脆，在摩擦时常会将书页损坏，本方案采用的方法，则是通过粘接的方式，利用升降机构的多次不同距离的运动以及翻页机械手不同方向和不同角度的转动，使得和翻页机械手粘接在一起的页面会产生一定弯曲，形成一段拱形曲面，从而将与翻页机械手粘接在一起的页面和下一页面发生分离，分离过程全程采用机械控制，而且是采用多点粘接方式来实现与待分离页面接触连接，页面受力均匀，页面的单位面积受到的压迫力小，使得页面不会产生变形，尤其是一些时间比较久远的书籍或者账本，由于纸张老化，变脆，其承受力度小，粘接后形成的搓页状态仅仅让局部产生一定弯曲，形成一段拱形曲面，其弯曲弧度完全在能够承受的范围，保护了页面的完整性。而根据对书籍进行搓页形成弯曲的需要，翻页机械手在升降机构的带动下再沿着升降机构的导向向下运动1cm至3cm即可，小于这个距离时书页形成的弯曲面太小，无法将其与相邻书页进行分离，大于这个距离，则会造成书页弯曲面过大，虽然能够将其与相邻书页进行分离，但是过大的弯曲面会造成页面弯曲痕迹明显，甚至造成页面破损，尤其是一些时间比较久远的书籍或者账本，由于纸张老化，变脆，其承受力度小，过大的弯曲量将造成页面损伤甚至破裂，书籍由于年代久远或者储存条件不好，页面之间粘附力大，太小的弯曲量使得靠近缝线处还是粘在一起，强行翻页将不能分离或者造成页面撕裂，经过多次试验后发现，其翻页机械手在升降机构的带动下再沿着升降机构的导向向下运动2cm时，所有书籍档案页面形成的弯曲量能够对完成书页分离而不会损伤页面。在机械手下降的过程中，书页和机械手粘性会降低，旋转后书页曲率的改变会贴合着机械手。旋转过多一是对机械手的机械机构造成损坏，二是对书籍的页面在受过大的力下造成破坏；旋转角度过小，相近书页间的曲率差异小，无法轻易分开，为了帮助后面机械手偏摆实现自动翻页时增强机械手和页面之间的粘性，因此需要对翻页机械手逆时针旋转角度进行设定，当逆时针旋转角度小于10°时，相近书页间的曲率差异小，无法轻易分开，造成分页失败，页面还是会较大的损坏概率，当逆时针旋转角度大于20°时，其造成机械手内部扭矩过大，对机械手的机械机构造成损坏，同时对书籍的页面在受过大的力下造成破坏，导致整个扫描进程受到拖延，经过多次试验后发现，在旋转电机带动翻页机械手逆时针旋转10°至20°时，恰好能够克服上述问题，而在逆时针旋转15°时，书籍的页面曲率合适，受到的力恰好能够实现页面分离而不会造成页面破坏，机械手内部的结构也不会受到破坏，能够实现自动翻页，并且翻页机械手运动的行程属于最佳距离位置，不会拖慢整个扫描进程。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：该方法克服了自动翻书仪在翻页时产生的书页粘带的技术难题，同时页面分离时也保证了书页的完整性，不会对书页造成损伤，提高了自动翻书扫描仪的工作效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为翻页臂的结构示意图；

图3为翻页机械手的结构示意图；

图4为升降机构的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-龙门架，2-旋转电机，3-翻页机械手，3-1-直线导轨，3-2-定位块，3-3-横梁，3-4-滑块，3-5-电机安装座，4-书籍档案，5-工装台，6-翻页臂，6-1-动力源，6-2-推动杆，6-3-横板，6-4-门架铰链座，6-5-立板，7-升降机构，7-1-长同步带，7-2-电机，7-3-短同步带，7-4-传动杆，7-5-同步带轮，7-6-连接板，7-7-皮带连接座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图4所示，本方法涉及到的硬件结构包括龙门架1和底座，龙门架1呈冂型，龙门架1的底端固定在底座上，在底座上设置有两个长条通孔，长条通孔设置在龙门架1之间，翻页臂6与升降机构7连接，翻页臂6包括横板6-3和两块立板6-5、动力源6-1和门架铰链座6-4，横板6-3和两块立板6-5构成的结构呈凵型，翻页机械手3设置在凵型内侧并与凵型连接，且翻页机械手3能够沿着凵型的内侧移动，门架铰链座6-4对称设置在凵型的内侧并与立板6-5的内壁连接，横板6-3和动力源6-1之间设置有推动杆6-2，推动杆6-2同时与横板6-3和动力源6-1连接，且动力源6-1启动后能够使得推动杆6-2推动翻页臂6绕着与门架铰链座6-4的连接处转动；立板6-5上安装有导向机构，导向机构包括直线导轨3-1，直线导轨3-1固定在翻页臂6的对称内壁面上，在直线导轨3-1上安装有滑块3-4，且滑块3-4能够沿着直线导轨3-1的壁面移动，在升降机构7连接有翻页机械手3，翻页机械手3安装在翻页臂6上，翻页机械手3包括横梁3-3，在横梁3-3的两端均设置有定位块3-2，定位块3-2分别与对应的滑块3-4连接，在其中一个定位块3-2上设置有旋转电机2，旋转电机2与定位块3-2连接，横梁3-3与定位块3-2连接，在旋转电机2的带动下横梁3-3能够其中心线转动。翻页臂6的两端分别穿过其中一个长条通孔并且能够在长条通孔中移动，门架铰链座6-4固定在底座上，长同步带7-1穿过长条通孔，门架铰链座6-4是将整个翻书机构能够固定在底座上，在翻转时有支撑点。

其中升降机构7包括电机7-2和传动杆7-4，电机7-2固定在翻页臂6的底面上，传动杆7-4的外壁上依次套合有三个同步带轮7-5，且同步带轮7-5均与传动杆7-4固定，同步带轮和电机之间设置有短同步带7-3，且短同步带7-3同时与电机和其中一个同步带轮连接，另外两个同步带轮分别固定在传动杆7-4的两端，并且在该两个同步带轮上分别套有长同步带7-1，长同步带7-1与位于翻页臂6上的导向轮连接，在长同步带7-1上设置有皮带连接座7-7，长同步带7-1穿过皮带连接座7-7并与皮带连接座7-7固定，皮带连接座7-7与翻页机械手3连接，并且皮带连接座7-7能够随着长同步带7-1移动。传动杆7-4通过轴承座与翻页臂6固定，但是传动杆7-4自身能够在轴承座中转动，长同步带7-1的数量为两条，其沿着翻页臂6的外壁对称设置，使得翻书时能够两端同时动作，既提高运动的连贯性和效率，同时平稳性也更高，皮带连接座7-7与连接板7-6连接，而连接板7-6是与翻页机械手3连接，翻页臂6提供偏摆的动作，翻页机械手3作为翻页机械手，升降机构为翻页机械手提供升降动作，翻页机械手实现提取书籍档案的扫描页面。在整体结构中翻页臂和龙门架为基础框架，成门框形，动力源安装在底座的下端，在动力源的带动下，翻页臂6可以进行偏摆的动作；升降机构7通过螺钉固定安装在翻页臂的面上；翻页机械手为一长方体的结构，在其上面安装有粘取书页的结构，通过该结构对书籍档案的页面进行粘接拾取，在翻页机械手的两端设置有和升降机构连接的定位块，通过螺钉紧固将翻页机械手固定在升降机构7的中间，形成完整的翻书装置。

将书籍档案4放置在工装台5上，自动翻书扫描仪开始进行前期准备，如揉书、封面固定、首页自检等等，当开始对被扫描件进行翻页时，翻页机械手3先在升降机构7的带动下进行直线的下降运动，到达指定的翻书位置后升降机构7保持不动；翻页臂6开始进行偏转，翻页机械手3在翻页臂6的带动下向被扫描页面偏摆，待翻页机械手3与被扫描页面接触并粘接后，翻页臂6保持该位置恒定不动；升降机构7再次开始动作，翻页机械手3在升降机构的带动下再沿着升降机构7的导向向下运动1cm后，此时和翻页机械手3粘接在一起的页面会产生弯曲，形成拱形曲面，再次将升降机构7锁定；将翻页机械手3上的旋转电机2开始转动，带动翻页机械手3逆时针旋转10°的角度，完成与翻页机械手3粘接在一起的页面和下一页面发生分离，重复上述动作，依次完成对所有页面的分离工作。采用橡胶轮和需翻页的纸张通过摩擦的方式使被翻页与下一张页面分离，然后翻篇。这样的方法靠的是摩擦力，轮面与页面接触的摩擦力为1N至2N，对很多档案和时间比较久远的书籍或者账本，由于纸张老化，变脆，在这样大的摩擦时常会将书页损坏，而采用本方法进行页面分离时，相邻页面之间受到的力仅为0.1N至0.3N，大大减少了页面受到的力，保护了页面的完整和安全。该方法完全模拟了人在翻书时手指与页面的相对运动关系，完美的解决了书籍档案翻页过程中书页粘带的现象，同时采用该方法可以不损伤书籍档案的页面，最大限度的保证了书籍档案的安全和完整，而且大大提高扫描效率。

实施例2：

如图1至图4所示，本方案与实施例1的方案基本相同，不同之处在于：翻页机械手3在升降机构7的带动下再沿着升降机构7的导向向下运动距离为2cm；旋转电机2带动翻页机械手2逆时针旋转角度为15°。采用橡胶轮和需翻页的纸张通过摩擦的方式使被翻页与下一张页面分离，然后翻篇。这样的方法靠的是摩擦力，轮面与页面接触的摩擦力为1.5N至2.5N，对很多档案和时间比较久远的书籍或者账本，由于纸张老化，变脆，在这样大的摩擦时常会将书页损坏，而采用本方法进行页面分离时，相邻页面之间受到的力仅为0.2N至0.4N，大大减少了页面受到的力，保护了页面的完整和安全。该方法完全模拟了人在翻书时手指与页面的相对运动关系，完美的解决了书籍档案翻页过程中书页粘带的现象，同时采用该方法可以不损伤书籍档案的页面，最大限度的保证了书籍档案的安全和完整，而且大大提高扫描效率。

实施例3：

如图1至图4所示，本方案与实施例1的方案基本相同，不同之处在于：翻页机械手3在升降机构7的带动下再沿着升降机构7的导向向下运动距离为3cm；旋转电机2带动翻页机械手2逆时针旋转角度为20°。采用橡胶轮和需翻页的纸张通过摩擦的方式使被翻页与下一张页面分离，然后翻篇。这样的方法靠的是摩擦力，轮面与页面接触的摩擦力为1.8N至2.5N，对很多档案和时间比较久远的书籍或者账本，由于纸张老化，变脆，在这样大的摩擦时常会将书页损坏，而采用本方法进行页面分离时，相邻页面之间受到的力仅为0.1N至0.4N，大大减少了页面受到的力，保护了页面的完整和安全。该方法完全模拟了人在翻书时手指与页面的相对运动关系，完美的解决了书籍档案翻页过程中书页粘带的现象，同时采用该方法可以不损伤书籍档案的页面，最大限度的保证了书籍档案的安全和完整，而且大大提高扫描效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。