一种书本堆叠取放装置的制作方法

本实用新型属于图书分离输送技术领域，尤其涉及一种书本堆叠取放装置。

背景技术：

随着世界经济的不断发展和科学技术的不断提高，越来越多的人群开始使用电子书籍，虽然电子书籍有着获取方便，价格相对低廉等优势，但是仍不能取代纸质图书的地位和价值，纸质图书历史悠久，对人们的学习习惯有着不可磨灭的影响。

目前书籍通常是通过书架或者货柜进行存放的，进行书本存放时需要托运大量的书本到指定的位置。而现有书本输送通常是利用推车或者叉车实现，该种方式具有空间占用率小、活动性好的优点，但是也存在以下不足，需要人工推动或者拉动，工作人员的劳动强度较大，而且运输的书本非常重时推车和叉车也会变得非常难以操作，耗时耗力，甚至会发生意外。特别是在图书馆的图书采编搬运过程中，工作人员需要将堆成不同高度的图书一本一本的取下放至输送带上，在此过程中，图书堆叠较高时工作人员还能够在站立姿势下直接拿取图书，当堆叠的图书高度越来越低时工作人员则需要弯腰才能拿取，使工作人员需要反复弯腰来取放图书，导致工作人员的劳动强度非常大，且工作效率不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种书本堆叠取放装置，通过机械的方式实现了书本的输送和分离，提高图书入库效率。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种书本堆叠取放装置，包括堆叠装置、输送装置、提升装置和分离装置，堆叠装置包括用于承载书本的活动书架，输送装置与活动书架相接且可驱动活动书架水平移动，提升装置位于活动书架的移动轨迹上，分离装置位于提升装置的上方，分离装置包括用于将书本进行分离转移的分离机构，分离机构包括位于提升装置上部的水平移动组件，水平移动组件上设有竖直移动组件，竖直移动组件上设有用于吸附书本的吸附组件。

本方案的原理：待贴标签的图书依次通过堆叠装置、输送装置、提升装置和分离装置进行图书的堆叠、输送和分离，实现图书搬运分离的自动化。活动书架用于承载书本，当活动书架上的书本数量饱和后启动输送装置，通过输送装置带动活动书架水平移动，由于提升装置位于活动书架的移动轨迹上，所以活动书架可移动至提升装置处，然后启动提升装置将书本提升至分离机构处，最后再通过分离机构将提升装置的书本分离转运至指定的区域。

本方案的有益效果：本方案通过机械的方式实现了书本的输送和分离，提高了图书的入库速度，降低了成本及工人的劳动强度。

进一步地，所述输送装置包括入料底板，活动书架包括滑动安装于入料底板的书架滑板，书架滑板上滑动安装有书架板，入料底板与书架板之间设有限位组件，限位组件包括固定于入料底板上的限位板，书架板靠近限位板的一侧设有移动板，移动板上设有与限位板配合的限位槽，限位板上开设有可供移动板通过的退让槽，退让槽与分离装置相对。

进一步地，所述移动板上转动安装有至少两个间隔设置的第一滚轮，两个第一滚轮之间的间隙形成与限位板配合的限位槽，退让槽可供第一滚轮。

进一步地，所述书架板上固定至少两块托板，若干托板之间设有至少一个插入间隙，提升装置包括提升板以及驱动提升板升降的升降机构，提升板位于分离机构的下方，移动板正对退让槽时提升板正对托板之间形成的插入间隙中，提升板升降时可穿过插入间隙，提升板位于机架底部时其顶部高度小于托板顶部的高度。

进一步地，所述提升板有多块，多块提升板间隔设置，所述托板有多块，多块托板之间形成了多个插入间隙，移动板正对退让槽时多块提升板分别正对多块托板之间形成的多个插入间隙中。

进一步地，所述入料底板位于退让槽处设有推料机构，推料机构包括推板以及驱动推板朝提升板方向伸缩的动力源，推板上固定连接有定位块，移动板上开设有可插入定位块的定位槽，定位块未伸出时位于定位槽随移动板移动的轨迹上，定位槽移动至定位块处时定位块可插入定位槽中与定位槽卡合。

进一步地，所述升降机构包括转动安装于机架顶部的第三链轮以及驱动第三链轮转动的提升电机，第三链轮上啮合有第二链条，第二链条两端均位于第三链轮的下方，第二链条一端与提升板固定配合，第二链条另一端固定有使第二链条始终绷紧的配重柱。

进一步地，所述分离机构包括输送带、吸附组件、水平移动组件和竖直移动组件，输送带位于机架上部，水平移动组件包括固定于机架顶部的支撑板，支撑板横跨于输送带与提升板的上方，支撑板上设有直线运动单元，竖直移动组件固定于直线运动单元上，吸附组件包括至少一个吸盘，吸盘固定连接于由竖直移动组件上并由竖直移动组件驱动升降。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图；

图2为图1的主视图；

图3和图4为实施例中活动书架的示意图；

图5为图4中a-a的剖视图；

图6和7为实施例中输送装置的示意图；

图8为图7中b-b的剖视图；

图9为实施例中入料底板的示意图；

图10为实施例中推料机构推动活动书架时的状态示意图；

图11为图10的正视图；

图12为图11中c-c的剖视图；

图13为图12中d-d的剖视图；

图14为实施例中提升装置的示意图；

图15为图14的正视图；

图16图15中e-e的剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：堆叠装置100、输送装置200、提升装置300、分离装置400、书架滑板101、限位板102、退让槽103、第二滑轨104、书架板105、托板106、第一书架侧板107、立板108、减重孔109、第二滑块110、移动板111、第一滚轮112、万向轮113、第二滚轮114、入料底板201、第一滑轨202、托块203、输送电机204、第一链条205、螺杆206、第一链轮207、支撑盘208、第二链轮209、定位块210、推料机构211、推板212、提升板301、固定板302、第三滑轨303、第三滑块304、升降把手305、固定块306、第二链条307、安装板308、提升电机309、配重柱310、第三链轮311、支撑板401、直线运动单元402、分布板403、升降气缸404、吸盘405、输送带406。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例基本如附图1所示：一种书本堆叠取放装置，包括堆叠装置100、输送装置200、提升装置300和分离装置400，堆叠装置100包括用于承载书本的活动书架，输送装置200与活动书架相接且可驱动活动书架水平移动，提升装置300位于活动书架的移动轨迹上，分离装置400位于提升装置300的上方，分离装置400包括用于将书本进行分离转移的分离机构，分离装置400包括用于将书本进行分离转移的分离机构，分离机构包括位于提升装置上部的水平移动组件，水平移动组件上设有竖直移动组件，竖直移动组件上设有用于吸附书本的吸附组件。

本方案的原理：待贴标签的图书依次通过堆叠装置、输送装置、提升装置和分离装置进行图书的堆叠、输送和分离，实现图书搬运分离的自动化。活动书架用于承载书本，当活动书架上的书本数量饱和后启动输送装置，通过输送装置带动活动书架水平移动，由于提升装置位于活动书架的移动轨迹上，所以活动书架可移动至提升装置处，然后启动提升装置将书本提升至分离机构处，最后再通过分离机构将提升装置的书本分离转运至指定的区域。

本方案的有益效果：本方案通过机械的方式实现了书本的输送和分离，提高了图书的入库速度，降低了成本及工人的劳动强度。

参见图3-16，在其他实施例中，输送装置200包括入料底板201，堆叠装置100包括多个滑动安装于入料底板201上的活动书架，本实施例中以活动书架的数量是七个为例，入料底板201为可容纳全部活动书架的长板，且入料底板201的长度大于十三个活动书架的长度。入料底板201的底部安装有多个万向轮113，而为了实现入料底板201的定位，入料底板201底面上还设有若干个高度可调节的支撑脚，支撑脚包括底盘和固定于底盘上的螺杆206，入料底板201上开设有与螺杆206配合的螺纹孔，螺杆206上部螺纹配合于螺孔中，螺杆206上还螺纹配合有锁紧螺母，需要调节支撑脚的高度时，拧松锁紧螺母，然后拧动螺杆206使螺杆206上升或者下降，当底盘低于万向轮113时即可实现对入料底板201的支撑，当底盘高于万向轮113时即可解除对入料底板201的支撑，此时入料底板201整体即可移动。

每个活动书架均包括书架滑板101、书架板105以及多个书架侧板。每个书架滑板101均滑动安装在入料底板201上，具体地，入料底板201上沿左右方向上安装有两条第一滑轨202，两条第一滑轨202分别位于入料底板201上的前后两侧，且每条第一滑轨202均由入料底板201左端持续至右端。每个书架滑板101的底面上均固定有与第一滑轨202滑动配合的第一滑块，使书架滑板101通过第一滑轨202与第一滑块的配合实现在入料底板201上的左右移动。七个活动书架的书架滑板101之间依次固定连接，具体地，相邻两个书架滑板101之间设有连接块，连接块两端分别通过螺钉固定在两个书架滑板101上，从而实现相邻两块书架滑板101的固定相连，即，将七个活动书架连接为了一个整体，当在入料底板201上移动一个活动书架时会带动另外的活动书架一起移动。

活动书架中书架板105沿前后方向滑动安装于书架滑板101上，具体地，书架滑板101上沿前后方向上固定安装有两条第二滑轨104，书架板105底面上通过螺钉固定有与两条第二滑轨104滑动配合的第二滑块110，使书架板105能够在书架滑板101上前后移动。

本实施例中每个活动书架均包括两个第一书架侧板107和一个第二书架侧板，第一书架侧板107和第二书架侧板均为竖向设置的，两个第一书架侧板107分别插接或者通过螺钉固定在书架板105表面上的左右两侧。第二书架侧板包括多个间隔且并排设置的立板108，本实施例中立板108的数量有七个，立板108下端通过螺钉固定在书架板105上。两个第一书架侧板107顶部之间通过螺钉固定连接连杆，七个立板108的上端依次通过螺钉固定在连杆上。七个立板108构成的第二书架侧板和两个第一书架侧板107之间围成了可堆叠书本的空间。

每个书架板105上均竖向设置有若干间隔设置的托板106，本实施例中托板106的数量与立板108数量相同均为七个，各个托板106分别与各个立板108相对并分别通过螺钉固定连接于一体。七块托板106等间距的间隔设置，七块托板106之间形成了六个插入间隙，而最左侧和右侧的托板106外侧也当成插入间隙，使托板106之间具有八个插入间隙。

入料底板201上的左部通过螺钉固定安装有支撑架，支撑架上通过螺钉固定有输送电机204，输送电机204的输出轴竖直向下设置。入料底板201上设有传送链组件，传送链组件包括第一链轮207、第二链轮209和第一链条205，第一链轮207固定安装在输送电机204的输出轴上，第二链轮209转动安装在入料底板201的中部，且第二链轮209位于最左侧的书架滑板101下方，第一链条205缠绕在第一链轮207和第二链轮209上。第一链条205一侧通过螺钉固定连接有托块203，托块203通过螺钉与最左侧的书架滑板101左端固定连接。当输送电机204驱动第一链轮207转动时能够带动第一链条205在第一链轮207和第二链轮209之间循环移动，第一链条205移动则能够通过托块203带动活动书架左右移动。

为了便于实现对书架板105的移动限位，本实施例中每个活动书架与入料底板201之间均设有限位组件，具体地，限位组件包括限位板102，限位板102为长条形板状件，限位板102的长度与入料底板201长度相同，限位板102通过螺钉固定安装在入料底板201的侧边上，且限位板102顶面与书架板105顶面基本上平齐。

每个书架板105靠近限位板102的一侧均通过螺钉固定有移动板111，移动板111由书架板105侧边延伸至限位板102的上方。移动板111的底面上转动配合有四个第一滚轮112，四个第一滚轮112中两个第一滚轮112位于限位板102的内侧，另外两个第一滚轮112位于限位板102的外侧，使限位板102位于内外两侧的第一滚轮112之间，且内外侧的第一滚轮112均与限位板102相抵，即，前后两侧的第一滚轮112之间的间隙构成了限位槽，限位板102刚好位于限位槽中，从而当活动书架整体移动时第一滚轮112对书架板105的前后运动进行了限位，使书架板105始终位于书架滑板101的正上方。

限位板102的中间位置处开设有退让槽103，退让槽103的槽宽大于左右两个第一滚轮112背对一侧之间的距离，使移动板111能够穿过退让槽103，进而使书架板105能够前后移动，初始状态下，最左侧书架板105上的移动板111刚好与退让槽103正对。并且，退让槽103相对的两端均开设有倒角，使限位板102能够更容易的嵌入两组第一滚轮112之间形成的限位槽中。如此设置，当活动书架左右移动时第一滚轮112能够对书架板105的移动进行导向，而且第一滚轮112还能作为限位件使书架板105没有位于退让槽103处时对书架板105的前后移动进行限位，使书架板105无法前后移动，只有当书架板105上的移动板111让槽103时才能实现前后方向上的移动。

入料底板201位于退让槽103处还设有推料机构211，推料机构211包括本实施例中推料机构211为气缸结构，气缸结构包括推料气缸和将推料气缸罩住的外罩，气缸结构整体通过螺钉固定在入料底板201的外侧，推料气缸的输出轴端部通过螺钉固定有推板212，推板212两侧通过螺钉固定有支板，两个支板的前端固定有左右朝向的定位块210，上述的定位块210、支板和推料气缸输出轴均位于退让槽103的上方。每个移动板111的顶部均转动安装有两组第二滚轮114，每组第二滚轮114都有两个第二滚轮114，两组第二滚轮114之间的间隙构成了定位槽，定位槽的宽度略大于推板212的宽度，使定位块210能够插入定位槽中。初始状态下，推料气缸的输出轴未伸出，定位块210位于退让槽103的正上方，此时定位块210与两组第二滚轮114之间的定位槽左右正对，使活动书架移动到退让槽103处时定位块210能够直接插入定位槽中。

提升装置包括箱体和机架，机架整体为龙门柱结构，机架通过螺钉固定在箱体朝向入料底板201的一侧，机架位于入料底板201正对推料气缸的外侧，箱体朝向入料底板201的一侧呈敞口状。箱体内左右两侧均通过螺钉固定安装有竖向设置的安装板308，每块安装板308上均通过螺钉固定安装有两个第三滑轨303，两块安装板308上的第三滑轨303之间设有提升组件，具体地，提升组件包括固定板302，固定板302位于左右两侧的第三滑轨303之间，固定板302左右两端均通过螺钉固定有连接板，连接板侧壁上通过螺钉固定有第三滑块304，左右两侧的第三滑块304分别滑动安装在左右两侧的第三滑轨303上，使固定板302能够在箱体内进行上下移动。固定板302朝向入料底板201的一侧还通过螺钉固定有六块连接板，使固定板302上总共固定有八块连接板，八块连接板均向箱体的敞口处延伸。

八块连接板远离固定板302的一端均一体成型有竖向设置的插板，每个书架板105的前侧均开设有八个插入口，初始状态下，八块插板分别正对八个插入口，且插板的厚度小于插入口的宽度，使插板能够进入插入口中。八块插板的上端均一体成型有提升板301，八块提升板301的顶边位于同一水平高度上，且初始状态下，提升板301顶部的高度小于托板106顶部的高度。并且，八块提升板301为等间距设置，使八块提升板301分别正对托板106之间形成的八个插入间隙，使托板106向提升板301方向运动时提升板301能够插入插入间隙中，最后七块托板106和八块提升板301交替排列。

机架两侧设有升降机构，本实施例中升降机构为链传动机构，具体地，机架顶部通过轴承配合的方式转动安装有转轴，机架上还固定有提升电机309，提升电机309输出轴与转轴连接用于驱动转轴转动，转轴上固定套接有两个第三链轮311，两个第三链轮311上均啮合有第二链条307，第二链条307为非闭环的。第二链条307位于第三链轮311内侧的下端通过螺钉固定有固定块306，第二链条307的另一端通过螺钉固定有配重柱310，配重柱310的重量满足使第二链条307位于链轮外侧的部分始终保持绷紧状态，并且当第二链条307一端位于机架底部时第二链条307另一端刚好位于机架上部。第二链条307下端的固定块306与连接板侧边之间连接有升降把手305，具体地，升降把手305整体呈“l”型，升降把手305一端与固定块306通过螺钉固定连接，安装板308上开设有竖向的导向槽，导向槽位于两个第三滑轨303之间，升降把手305另一端穿过导向槽并与连接板通过螺钉固定连接。可以理解的是，升降机构还可以选用本领域中其他常见的结构，例如油缸、丝杠升降机构等。在一些实施例中，机架内左右两侧的上部均通过螺钉固定安装有过渡轮座，过渡轮座整体为块状构件，过渡轮座上转动安装有过渡链轮，过渡链轮位于固定块306的上方，第二链条307上部与过渡链轮啮合。

分离装置包括吸附组件和输送带结构，输送带结构位于箱体上，本实施例中输送带结构选用本领域中常规的输送带406即可，在此不再进行详细叙述。吸附组件包括支撑板401，支撑板401通过螺钉固定于机架的顶部，且支撑板401横跨于提升板301和输送带406的上方，即支撑板401前部位于输送带406的正上方，支撑板401后部位于提升板301的正上方。支撑板401底部固定安装有直线运动单元402，本实施例中直线运动单元402为无杆气缸，具体选用亚德客rmtxs系列无杆气缸，该无杆气缸包括滑座，滑座可沿支撑板401往返水平移动。滑座底部通过螺钉固定有分布板403，且分布板403与支撑板401相互垂直。分布板403底部由左端至右端均匀并排有多个升降气缸404，本实施例中升降气缸404有七个，升降气缸404的输出轴竖直朝下设置，每个升降气缸404的输出轴下端均固定连接有连接头，每个连接头的下端均螺纹固定有真空吸盘405，真空吸盘405通过管路外接有真空泵。在一些实施例中，机架上还设有对射式光电传感器，对射式光电传感器包括发射端和接收端，发射端和接收端固定安装于固定架上部的左右两侧，提升板301上升时可运动至发射端与接收端之间。对射式光电传感器与提升电机309通过继电器电连接，当有物品阻隔了发射端与接收端之间的信号传输则会控制提升电机309停止。

具体实施过程如下：

（1）图书堆叠，将待贴标签的图书509依次堆叠在各个活动书架的托板106上，直到每个活动书架上的图书509数量饱和；

（2）图书输送，启动输送电机204，输送电机204通过第一链轮207带动第一链条205移动，第一链条205移动则能够通过托块203带动活动书架向左移动，直到活动书架上移动板111正对退让槽103，由于本实施例中最左侧的活动书架初始状态下就是正对退让槽103，所以可以不用执行此步骤，当需要右侧的活动书架运动到退让槽103处时才执行此步骤；

（3）图书提升，当活动书架运动到退让槽103处时推板212会插入两组第二滚轮114之间形成的定位槽中，然后启动推料气缸，推料气缸通过推板212将书架板105向提升板301方向推动，由于各个插板正对书架板105的插入口，各个托板106正对各个提升板301形成的插入间隙，所以书架板105向前移动时会运动至提升板301下方，然后再启动提升电机309，提升电机309带动第三链轮311转动，从而带动第二链条307移动，第二链条307通过升降把手305带动提升板301整体向上移动，当提升板301上升至接触到书本时会将书本一起提升；

（4）图书分离，当最上端的书本上升至对射式光电传感器的发射端和输出端之间时提升电机309会停止，此时升降气缸404带动真空吸盘405向下移动，直到真空吸盘405接触到书本，然后启动真空泵使真空吸盘405对最上层的书本进行吸附，吸附完成后提升气缸带动书本上升，然后再启动直线运动单元402，直线运动单元402带动书本向输送带406方向移动，当书本运输至输送带406上方时关闭真空泵使书本掉落至输送带406上，输送带406将书本传输至第一传送带501上，同时直线运动单元402带动真空吸盘405回到提升板301的上方，进行下一书本的分离；同时，在真空吸盘405转运书本的过程中，提升气缸将最上层的书本向上提升后，对射式光电传感器的发射端和输出端之间没有书本进行遮挡，此时会启动提升电机309继续通过提升板301带动书本上升，直到最上层的书本阻隔在发射端和输出端之间。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。