图书自动借还装置的制作方法

本发明涉及一种自主取放机构，尤其涉及一种用于图书馆的图书自动借还装置。

背景技术：

随着现代图书馆藏书量的不断增加，图书馆每天的图书借阅量大，图书管理将是一项越来越艰辛的工作。传统的图书管理依靠人工操作，且图书管理员大多为女性，对于高层书架图书的放置整理极为不便，需花费大量的人力和时间，整理效率低，还会不可避免的出现位置放错的错误，带来不必要的麻烦。尽管现在已经有很多图书馆采用贴条形码或RFID技术辅助图书的识别与管理，但这只是稍稍提高了效率并没有从根本上解决问题。

技术实现要素：

为了克服以上不足之处，本发明的目的是提高一种图书自动借还装置，采用双排直线气缸的布局，利用旋转气缸实现在一次升降过程中，可同时完成还书和借书的工作。

本发明是通过如下技术方案得以实现的：图书自动借还装置，包括自动还书机构、升降支座和升降连杆组；所述升降连杆组一端安装在升降支座上，另一端通过第二滑块安装在第二导轨上；所述第二导轨上滑动安装有旋转气缸支架，旋转气缸支架上安装有旋转气缸；所述旋转气缸上安装有支撑板，支撑板上安装有自动还书机构；所述自动还书机构包括数组气动手指和直线气缸，气动手指由直线气缸带动；

所述升降连杆组包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆和第八连杆；所述第一连杆和第二连杆一端分别通过第三滑块滑动安装在第二导轨上，另一端分别通过第十连杆与第六连杆和第五连杆一端铰链相连接；所述六连杆和第五连杆另一端通过铰链分别与第二滑块相连接；所述第三连杆和第四连杆一端分别通过铰链固定在升降支座上表面上；另一端通过第十一连杆与第七连杆第八连杆一端铰链相连接；所述第七连杆第八连杆另一端分别通过第十三连杆与第二导轨铰链连接；

所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆中间通过铰链与第九连杆垂直连接；所述第五连杆、第六连杆、第七连杆和第八连杆中间通过铰链与第十二连杆垂直连接；

所述升降支座下表面上设置有第一滑块，所述第一滑块滑动安装在第一导轨上；所述第一导轨安装在升级支座上，升级支座上安装有带轮，皮带平行于升级支座设置在带轮上，带轮通过电机带动；所述升降支座上表面上还通过第一铰链座安装有气缸，气缸另一端安装在垂直安装于第三连杆和第四连杆上的升降连接板上。

进一步的，所述数组气动手指和直线气缸为3组。

进一步的，所述每组气动手指和直线气缸包括第一排直线气缸与第一排气动手指，第二直线气缸与第二排气动手指；所述第一排气动手指与第二排气动手指相反方向布置。

进一步的，该装置还包括图书传送带；所述图书传送带置于升降连杆组的一侧。

进一步的，所述气动手指内安装NFC芯片检测装置。

本发明的有益效果为：

图书自动借还装置，采用双工位机构，使双排对称布置的直线气缸带动气动手指抓取图书，利用旋转气缸，实现在一次升降过程中，可同时完成还书和借书的工作，且每次能同时借取三本图书，归还三本图书，以提高借还书的速度及效率，实现自动借还书的功能。该装置中，通过采用NFC通信技术，使得气动手指在靠近图书时就可获取图书存放位置的相应信息，定位快速、准确，大大减少人工借还图书所花费的时间，同时减轻了图书管理人员的工作强度，降低存放位置出错的概率，提高图书管理的自动化水平，可大规模的推广使用。

附图说明

图1为本发明图书自动借还装置抓取需归还图书的结构示意图；

图2为图1中主视图；

图3为本发明隐去传送带同时抓取需归还图书和需借取图书的结构示意图；

图4为图3中主视图；

图5为本装置中自动借还书机构的放大图；

图6为图5中主视图。

附图标记如下：

1-图书；2-图书传送带；3-第一机架；4-自动借还书机构；5-书架；6-电机；7-带轮；8-皮带；9-第一导轨；10-第二机架；11-第一滑块；12-第三机架；13-升降支座；14-升降连杆组；15-支撑板；16-第一排直线气缸；17-第二排直线气缸；18-旋转气缸；19-第二滑块；20-第二导轨；21-升降连接板；22-第三滑块；23-第三导轨；24-气缸；25-第一铰链座；26-第一连杆；27-第二连杆；28-第三连杆；29-第四连杆；30-第二铰链座；31-第五连杆；32-第六连杆；33-第七连杆；34-第八连杆；35-第九连杆；36-第十连杆；37-第十一连杆；38-第十二连杆；39-第十三连杆；40-第三铰链座；41-旋转气缸支架；42-第一排气动手指；43-第二排气动手指。

为对本发明做进一步的了解，现结合附图和实施例对本发明进行详细的描述：

结合附图1、2、3和4，图书自动借还装置，包括自动还书机构4、升降支座13和升降连杆组14；所述升降连杆组14一端安装在升降支座13上，另一端通过第二滑块19安装在第二导轨20上；所述第二导轨20上滑动安装有旋转气缸支架41，旋转气缸支架41上安装有旋转气缸18；所述旋转气缸18上安装有支撑板15，支撑板15上安装有自动还书机构4；所述自动还书机构4包括数组气动手指和直线气缸，气动手指由直线气缸带动；所述升降连杆组14包括第一连杆26、第二连杆27、第三连杆28、第四连杆29、第五连杆31、第六连杆32、第七连杆33和第八连杆34；所述第一连杆26和第二连杆27一端分别通过第三滑块22滑动安装在第二导轨23上，另一端分别通过第十连杆36与第六连杆32和第五连杆31一端铰链相连接；所述六连杆32和第五连杆31另一端通过铰链分别与第二滑块19相连接；所述第三连杆28和第四连杆29一端分别通过铰链固定在升降支座13上表面上；另一端通过第十一连杆37与第七连杆32第八连杆34一端铰链相连接；所述第七连杆32第八连杆34另一端分别通过第十三连杆39与第二导轨20铰链连接；所述第一连杆26、第二连杆27、第三连杆28、第四连杆29中间通过铰链与第九连杆35垂直连接；所述第五连杆31、第六连杆32、第七连杆33和第八连杆34中间通过铰链与第十二连杆38垂直连接；所述升降支座13下表面上设置有第一滑块11，所述第一滑块11滑动安装在第一导轨9上；所述第一导轨9安装在升级支座13上，升级支座13上安装有带轮7，皮带8平行于升级支座13设置在带轮7上，带轮7通过电机6带动；所述升降支座13上表面上还通过第一铰链座25安装有气缸24，气缸24另一端安装在垂直安装于第三连杆28和第四连杆29上的升降连接板21上。

结合附图5和6，所述数组气动手指和直线气缸为3组。所述每组气动手指和直线气缸包括第一排直线气缸16与第一排气动手指42，第二直线气缸17与第二排气动手指43；所述第一排气动手指42与第二排气动手指43相反方向布置。该装置还包括图书传送带2；所述图书传送带2置于升降连杆组14的一侧。所述气动手指内安装NFC芯片检测装置。

工作过程：

图书传送带2将待归还的图书1运送到书架5前，此时，第一排直线气缸16驱动第一排气动手指42抓取传送带上待归还的图书1，当第一排气动手指42靠近图书1时，第一排气动手指42上的NFC芯片检测装置读取图书1上携带的NFC信息，快速确定出待归还图书1应放置的准确位置。此时移动机构和升降机构同时工作，电机6旋转轴带动带轮7和皮带8转动，使得与皮带8固连的升降机构在第一滑块11的作用下，沿第一导轨9左右移动；同时，升降连杆组在气缸24的推动下，第一连杆26和第二连杆27在第三滑块22的作用下沿第三导轨23滑动，带动第三连杆28和第四连杆29绕铰链座转动，第五连杆31和第六连杆32在第二滑块19的作用下沿第二导轨20滑动，即实现连杆组升降运动。在移动机构和升降机构的配合下，自动借还书机构4到达带归还图书1应放置的位置，此时，第二排气动手指43可以抓取书架上可借取的图书1，旋转机构工作，旋转气缸18转动180°，将抓取待归还图书1的第一排气动手指42转动到书架前，第一排气动手指42松开，归还图书1。此时第二排气动手指43抓取借取的图书1，通过升降机构将图书1放置到图书传送带2上，由图书传送带2将借取的图书1运出。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。