本發(fā)明涉及圖書館自動化設備技術領域，尤其涉及一種可自動整理分類圖書的書架。

背景技術：

目前各地圖書館為了方便讀者查找書，通常都把圖書垂直放置在書架內(nèi)并將書脊面向讀者、書脊上的文字正向，而讀者在放置圖書時雖然也會將書脊面向讀者，但往往不注意書脊上的文字方向，經(jīng)常出現(xiàn)倒放的情況；為方便讀者找書，圖書館的圖書都是分類擺放的，而讀者在選書過程中往往隨意變更圖書的位置，給其他讀者找書造成不便。

現(xiàn)有的圖書館都是通過人工對書架上的圖書進行整理，費時費力，現(xiàn)有技術還沒有能夠?qū)D書館書架上的圖書進行自動整理的設備。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有圖書館圖書整理設備的不足，研制一種可自動整理分類圖書的書架，該裝置能夠自動識別出擺放錯誤的圖書，并將圖書轉(zhuǎn)向后放至正確的位置，有效提高了圖書館的服務質(zhì)量，方便了讀者找書，同時減少了圖書管理人員的工作負擔。

本發(fā)明解決技術問題的技術方案為：一種可自動整理分類圖書的書架，包括書架、小車、機械臂、夾爪、圖書識別器，圖書擺放在書架上，小車設置在書架前方的地面軌道上，小車上設置有蓄電池、控制柜，機械臂設置在小車上，機械臂設置有升降機構，升降機構上設置有安裝塊、安裝塊上設置有旋轉(zhuǎn)機構，夾爪安裝在旋轉(zhuǎn)機構上，圖書識別器設置在夾爪正下方，小車、機械臂、夾爪、圖書識別器的控制端口、數(shù)據(jù)端口都連接控制柜。

作為優(yōu)化，所述書架的隔斷中設置有擠壓板，擠壓板與書架側(cè)板之間設置有擠壓彈簧。

作為優(yōu)化，所述升降機構為多個電機帶動的活動關節(jié)。

作為優(yōu)化，所述夾爪通過轉(zhuǎn)接板安裝在旋轉(zhuǎn)機構上，夾爪的中心線與旋轉(zhuǎn)機構的旋轉(zhuǎn)軸不重合；所述一種可自動整理分類圖書的書架還設置有撐書器，撐書器包括推桿、撐書框、轉(zhuǎn)接板，推桿通過轉(zhuǎn)接板固定在安裝塊上，推桿設置在安裝塊的一側(cè)，推桿與安裝塊的水平距離等于夾爪中心線與旋轉(zhuǎn)機構旋轉(zhuǎn)軸之間的距離，撐書框安裝在推桿的伸縮桿上，撐書框的主體為一水平的U形框，撐書框的遠推桿端為開口的尖頭。

作為優(yōu)化，所述夾爪包括左夾頭、右夾頭、齒條、主動齒、輔助齒、夾爪電機，左夾頭與右夾頭對稱設置，齒條設置在左夾頭與右夾頭之間，左夾頭、右夾頭、主動齒、輔助齒分別與齒條嚙合，夾爪電機的輸出軸連接主動齒的旋轉(zhuǎn)軸。

作為優(yōu)化，所述圖書識別器為條形碼掃描器，圖書書脊的中心橫向設置有條形碼。

作為優(yōu)化，所述條形碼掃描器安裝在導向套中，導向套內(nèi)設置有彈簧，彈簧的一端接觸條形碼掃描器后端、一端接觸導向套內(nèi)壁。

作為優(yōu)化，所述圖書識別器為攝像頭，控制柜設置有圖像識別系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果：

1．本發(fā)明的小車、機械臂將圖書識別器送至工作位置，圖書識別器能夠識別出位置擺放錯誤的圖書，并通過夾爪將圖書取出后放至正確的位置；對于放反的圖書，通過機械臂、夾爪將圖書轉(zhuǎn)向后放至正確的位置，有效提高了圖書館的服務質(zhì)量，方便了讀者找書，同時減少了圖書管理人員的工作負擔。

2．通過設置擠壓板、擠壓彈簧能夠?qū)苌戏胖玫膱D書擠壓至一起，使每本書都豎直放置，方便圖書識別器進行識別，也使圖書館根據(jù)的整齊規(guī)范。

3．通過設置撐書器可以將書架上的圖書撐開，方便設備將圖書轉(zhuǎn)正后放回書架的正確位置。

4．由于條形碼掃描器的有效識別距離有限，夾爪在夾取圖書過程中，條形碼掃描器有可能與圖書發(fā)生碰撞，通過設置導向套、彈簧，使條形碼掃描器可以前后移動，避免了與圖書發(fā)生碰撞造成的問題，保護了條形碼掃描器，保障了取書的順利進行。

5．通過安裝攝像頭，利用圖像識別技術判斷圖書是否放反，可以進行批量識別，有效提高了工作效率。

附圖說明

圖1、圖3為本發(fā)明一種實施例工作狀態(tài)的總體結(jié)構圖。

圖2為圖1A區(qū)域的局部放大圖。

圖4為圖3B區(qū)域的局部放大圖。

圖5、圖6為本發(fā)明一種實施例隱藏地面軌道、書架后取書狀態(tài)的總體結(jié)構圖。

圖7為本發(fā)明一種實施例隱藏地面軌道、書架后放書狀態(tài)的總體結(jié)構圖。

圖8為夾爪的總體結(jié)構圖。

圖9為夾爪的內(nèi)部結(jié)構圖。

圖10為圖書識別器一種實施例的總體結(jié)構圖。

圖11為圖書識別器一種實施例的內(nèi)部結(jié)構圖。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖來詳細解釋本發(fā)明的實施方式。

圖1至圖11為本發(fā)明的一種實施例，如圖1至圖7所示，一種可自動整理分類圖書的書架，包括書架1、小車3、機械臂4、夾爪5、圖書識別器6，圖書2擺放在書架1上，小車3設置在書架1前方的地面軌道9上，小車3上設置有蓄電池301、控制柜302，機械臂4設置在小車3上，機械臂4設置有升降機構，升降機構上設置有安裝塊401、安裝塊401上設置有旋轉(zhuǎn)機構402，夾爪5安裝在旋轉(zhuǎn)機構402上，圖書識別器6設置在夾爪5正下方，小車3、機械臂4、夾爪5、圖書識別器6的控制端口、數(shù)據(jù)端口都連接控制柜302。小車3、機械臂4將圖書識別器6送至工作位置，圖書識別器6能夠識別出位置擺放錯誤的圖書，并通過夾爪5將圖書2取出后放至正確的位置；對于放反的圖書，通過機械臂4、夾爪5將圖書2轉(zhuǎn)向后放至正確的位置，有效提高了圖書館的服務質(zhì)量，方便了讀者找書，同時減少了圖書管理人員的工作負擔。

如圖2、圖4所示，所述書架1的隔斷中設置有擠壓板101，擠壓板101與書架側(cè)板之間設置有擠壓彈簧102。通過設置擠壓板101、擠壓彈簧102能夠?qū)?上放置的圖書2擠壓至一起，使每本書都豎直放置，方便圖書識別器6進行識別，也使圖書館根據(jù)的整齊規(guī)范。

所述升降機構為多個電機帶動的活動關節(jié)。如圖5至圖7所示，所述機械臂4設置有第一水平旋轉(zhuǎn)關節(jié)a、第二豎直旋轉(zhuǎn)關節(jié)b、第三豎直旋轉(zhuǎn)關節(jié)c、第四旋轉(zhuǎn)關節(jié)d、第五旋轉(zhuǎn)關節(jié)e、旋轉(zhuǎn)機構402，第一水平旋轉(zhuǎn)關節(jié)a、第二豎直旋轉(zhuǎn)關節(jié)b、第三豎直旋轉(zhuǎn)關節(jié)c、第四旋轉(zhuǎn)關節(jié)d、第五旋轉(zhuǎn)關節(jié)e組成升降機構，通過控制各個關節(jié)的運動，可以實現(xiàn)豎直高度的升降。

如圖5至圖7所示，所述夾爪5通過轉(zhuǎn)接板7安裝在旋轉(zhuǎn)機構402上，夾爪5的中心線與旋轉(zhuǎn)機構402的旋轉(zhuǎn)軸不重合；所述一種可自動整理分類圖書的書架還設置有撐書器8，撐書器8包括推桿801、撐書框802、轉(zhuǎn)接板803，推桿801通過轉(zhuǎn)接板803固定在安裝塊401上，推桿801設置在安裝塊401的一側(cè)，推桿801與安裝塊401的水平距離等于夾爪5中心線與旋轉(zhuǎn)機構402旋轉(zhuǎn)軸之間的距離，撐書框802安裝在推桿801的伸縮桿上，撐書框802的主體為一水平的U形框，撐書框802的遠推桿801端為開口的尖頭。通過設置撐書器8可以將書架1上的圖書2撐開，方便設備將圖書2轉(zhuǎn)正后放回書架1的正確位置。如圖5、圖6所示為設備發(fā)現(xiàn)放反或放錯的圖書2后將其取出的狀態(tài)，該狀態(tài)下夾爪5與撐書器8分別位于安裝塊401的兩側(cè)，且推桿801處于收縮狀態(tài)，如圖7所示為設備將圖書2轉(zhuǎn)正后放回書架1的狀態(tài)，該狀態(tài)下夾爪5轉(zhuǎn)至撐書器8側(cè)，推桿801處于伸出狀態(tài)，圖書2位于撐書框802正上方，且撐書框802的前端尖頭距離書架1的距離比預要放置圖書2距離書架1的距離近。圖書2放置步驟如下：1、撐書框802先將書架1上的圖書2撐開，同時預要放置圖書2進入該空隙；2、夾爪5松開，圖書2落入撐書框802中；3、夾爪5重新夾緊圖書2，推桿801收縮將撐書框802拖出；4、取出夾爪5。

如圖8、圖9所示，所述夾爪5包括左夾頭501、右夾頭502、齒條503、主動齒504、輔助齒505、夾爪電機506，左夾頭501與右夾頭502對稱設置，齒條503設置在左夾頭501與右夾頭502之間，左夾頭501、右夾頭502、主動齒504、輔助齒505分別與齒條503嚙合，夾爪電機506的輸出軸連接主動齒504的旋轉(zhuǎn)軸。

如圖10、圖11所示，所述圖書識別器6為條形碼掃描器601，圖書2書脊的中心橫向設置有條形碼201。書架1、圖書2的高度都是已知的，且盡量將相同高度的圖書2放置在一層，條形碼掃描器601只需沿特定高度掃描即可逐一讀取一層圖書的條形碼201，如果圖書2放反則條形碼也會是反的。所述條形碼掃描器601安裝在導向套602中，導向套602內(nèi)設置有彈簧，彈簧的一端接觸條形碼掃描器601后端、一端接觸導向套602內(nèi)壁。由于條形碼掃描器601的有效識別距離有限，夾爪5在夾取圖書2過程中，條形碼掃描器601有可能與圖書2發(fā)生碰撞，通過設置導向套602、彈簧，使條形碼掃描器601可以前后移動，避免了與圖書2發(fā)生碰撞造成的問題，保護了條形碼掃描器601，保障了取書的順利進行。

上述雖然結(jié)合附圖對發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。