一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于圖書館圖書分類【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、用于接受歸還圖書的還書機(jī)構(gòu)和用于將歸還圖書分揀傳送的分揀系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括用于掃描歸還圖書信息的激光掃描器(2)、計(jì)算機(jī)(3)以及單片機(jī)(4)，所述激光掃描器(2)設(shè)置于還書機(jī)構(gòu)的還書口(1)處，并與計(jì)算機(jī)(3)連接；所述計(jì)算機(jī)(3)還通過單片機(jī)(4)分別與還書機(jī)構(gòu)以及分揀系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型通過傳動(dòng)帶將書籍運(yùn)到預(yù)先設(shè)置好的書框內(nèi)，達(dá)到高效準(zhǔn)確的書籍分類功能，能夠有效提高圖書館的工作效率。
【專利說明】一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖書館圖書分類【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，高校圖書館圖書琳瑯滿目，圖書館是學(xué)校文化的象征之一，特別是大型圖書館藏書豐富、數(shù)量龐大，可以滿足不同讀者的需求，因此倍受讀者的青睞。每天圖書的借閱量也成百上千，圖書的借閱、歸還以及管理成為一大難題。無論是利用自助還書，還是人工還書，僅是將讀者還書簡單地收集起來，這些還書還需要圖書館管理人員分門別類進(jìn)行整理，再進(jìn)行上架，因此對于圖書館而言，投入的人力大部分用在對讀者歸還書籍的分門別類整理和上架的工作上。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的主要目的是:首先，解決在有限的時(shí)間還書不便的問題，提供給讀者在圖書員上班時(shí)間之外的隨時(shí)還書的便利；其次，提供給圖書館書籍自動(dòng)分揀的功能，方便管理人員們對書籍的管理和歸架。為此，提供了一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，來提高還書的效率及準(zhǔn)確性。
[0004]為此，本實(shí)用新型提供了一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、用于接受歸還圖書的還書機(jī)構(gòu)和用于將歸還圖書分揀傳送的分揀系統(tǒng)；所述還書機(jī)構(gòu)包括傳送歸還圖書的傳送帶以及通過傳送帶轉(zhuǎn)輪與傳送帶聯(lián)接并提供動(dòng)力的直流電機(jī)；所述分揀系統(tǒng)包括左右行同步帶、通過同步帶轉(zhuǎn)輪與同步帶聯(lián)接使同步帶左右運(yùn)行的步進(jìn)電機(jī)以及設(shè)于同步帶上方的書框；所述還書機(jī)構(gòu)位于分揀系統(tǒng)的右上方位置；所述控制系統(tǒng)包括用于掃描歸還圖書信息的激光掃描器、計(jì)算機(jī)以及單片機(jī)，所述激光掃描器設(shè)置于還書機(jī)構(gòu)的還書口處，并與計(jì)算機(jī)連接；所述步進(jìn)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器I與單片機(jī)電連接；所述直流電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器II與單片機(jī)電連接。
[0005]上述還書機(jī)構(gòu)還包括還書滑道、所述傳送帶水平設(shè)置，且其傳送方向從右至左，其傳送末端處設(shè)置有傾斜向下的用于滑落圖書的滑槽；所述還書滑道位于還書口與傳送帶傳送起始端之間。
[0006]上述分揀系統(tǒng)還包括V型導(dǎo)軌以及用來控制書框位置的行程開關(guān)；所述左右行同步帶水平設(shè)置，所述V型導(dǎo)軌嚙合連接于同步帶上，所述書框焊接于V型導(dǎo)軌上，V型導(dǎo)軌通過行程開關(guān)與單片機(jī)電連接。
[0007]上述書框內(nèi)從左至右分割有多個(gè)用于盛放不同種類圖書的分格，各個(gè)分格內(nèi)均設(shè)有軟墊。
[0008]上述控制系統(tǒng)還包括與計(jì)算機(jī)電連接的通信模塊。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0010]1、本實(shí)用新型提供的這種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，工作輕巧，成本較低。它能將書籍按一定的排列進(jìn)行分類，減輕圖書館還書員的工作壓力，節(jié)省了圖書管理人員的部分勞力。
[0011]2、本實(shí)用新型采用滑板設(shè)計(jì)，并且在書框內(nèi)設(shè)有軟墊，相比翻板落書將會(huì)減輕書籍的損壞。
[0012]3、本實(shí)用新型還書無時(shí)間限制，在降低圖書館人力資源成本的前提下，提高了圖書館還書的工作效率，很有人性化。
[0013]4、本實(shí)用新型的市場前景好:初次估計(jì)，我國現(xiàn)有高校約2246所(2014年教育部公布的數(shù)據(jù))，以每學(xué)校推廣使用一臺(tái)該系統(tǒng)計(jì)算，其市場前景也是相當(dāng)廣闊的(還不包括社會(huì)各類圖書館)，鑒于目前我國國內(nèi)對，自動(dòng)分揀系統(tǒng)的使用率不是很高，可以預(yù)計(jì)，若在眾多高校中推廣此產(chǎn)品，必將有贏得一定的市場份額。
[0014]以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的邏輯控制流程圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型的還書分揀流程圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型圖的單片機(jī)控制模塊框圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:1、還書口 ；2、激光掃描器；3、計(jì)算機(jī)；4、單片機(jī)；5、圖書；6、驅(qū)動(dòng)器I ;7、步進(jìn)電機(jī)；8、直流電機(jī)；9、滑槽；10、步進(jìn)電機(jī)主動(dòng)輪；11、同步帶；12、行程開關(guān)；13、V型導(dǎo)軌；14、書框；15、步進(jìn)電機(jī)從動(dòng)輪；16、傳送帶；17、還書滑道。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]如圖1所示的圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、用于接受歸還圖書的還書機(jī)構(gòu)和用于將歸還圖書分揀傳送的分揀系統(tǒng)；所述還書機(jī)構(gòu)包括傳送歸還圖書的傳送帶16以及通過傳送帶轉(zhuǎn)輪與傳送帶16聯(lián)接并提供動(dòng)力的直流電機(jī)8 ;所述分揀系統(tǒng)包括左右行同步帶11、通過同步帶轉(zhuǎn)輪與同步帶11聯(lián)接使同步帶11左右運(yùn)行的步進(jìn)電機(jī)7以及設(shè)于同步帶11上方的書框14 ;所述還書機(jī)構(gòu)位于分揀系統(tǒng)的右上方位置；所述控制系統(tǒng)包括用于掃描歸還圖書信息的激光掃描器2、計(jì)算機(jī)3以及單片機(jī)4，所述激光掃描器2設(shè)置于還書機(jī)構(gòu)的還書口 I處，并與計(jì)算機(jī)3連接；所述步進(jìn)電機(jī)7通過驅(qū)動(dòng)器16與單片機(jī)4電連接；所述直流電機(jī)8通過驅(qū)動(dòng)器II與單片機(jī)4電連接。
[0023]本實(shí)施例中，單片機(jī)4和計(jì)算機(jī)3通過RS232通信模塊連接，激光掃描頭將掃描的信息存入計(jì)算機(jī)3中，計(jì)算機(jī)3在圖書管理數(shù)據(jù)庫中分析注銷借書信息，單片機(jī)4通過驅(qū)動(dòng)器I 6控制步進(jìn)電機(jī)7來驅(qū)動(dòng)同步帶11，并且通過驅(qū)動(dòng)器II來控制直流電機(jī)8驅(qū)動(dòng)傳送帶16，其中單片機(jī)4使用80C51單片機(jī)，該單片機(jī)4通過控制步進(jìn)電機(jī)7控制書框14的移動(dòng)位置，從而使書框14接到從傳送帶16左側(cè)落下的圖書。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述還書機(jī)構(gòu)還包括還書滑道17、所述傳送帶16水平設(shè)置，且其傳送方向從右至左，其傳送末端處設(shè)置有傾斜向下的用于滑落圖書5的滑槽9 ;所述還書滑道17位于還書口 I與傳送帶16傳送起始端之間。
[0026]本實(shí)施例中增加的還書滑道17以及滑槽9都是為了使圖書能夠很好的進(jìn)行下落進(jìn)入下一道步驟，避免了圖書直接下落對其造成損壞，圖書具體的運(yùn)動(dòng)過程是從還書滑道17滑落至水平設(shè)置并且從右至左運(yùn)行的傳送帶16上，經(jīng)傳送帶16傳送至其最左端然后圖書落下，經(jīng)滑槽9下落至分揀系統(tǒng)的書框14中。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述分揀系統(tǒng)還包括V型導(dǎo)軌13以及用來控制書框14位置的行程開關(guān)12 ;所述左右行同步帶11水平設(shè)置，所述V型導(dǎo)軌13嚙合連接于同步帶11上，所述書框14焊接于V型導(dǎo)軌13上，V型導(dǎo)軌13通過行程開關(guān)12與單片機(jī)4電連接。其中行程開關(guān)12為現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品；V型導(dǎo)軌也為現(xiàn)有成熟技術(shù)產(chǎn)品，其能利用導(dǎo)軌排除橫向移動(dòng)。沿皮帶長度開凹槽的設(shè)計(jì)方式使得皮帶在通過帶輪時(shí)具有很好的撓性。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:
[0029].V型導(dǎo)軌能加在任何皮帶上，從而不需要帶輪上的法蘭；
[0030].凹槽結(jié)構(gòu)可增加緊密嚙合帶輪的撓性；
[0031]?用生產(chǎn)母皮帶相同的材料生產(chǎn)；
[0032]?不同的長度尺寸可滿足任何應(yīng)用需求；
[0033]?澆鑄型的V型導(dǎo)軌皮帶經(jīng)久耐用，附加型的V型導(dǎo)軌皮帶主要是針對現(xiàn)有的皮帶裝配上去的。V型導(dǎo)軌下導(dǎo)軌是裝配到同步帶上去的。
[0034]所述書框14內(nèi)從左至右分割有多個(gè)用于盛放不同種類圖書的分格，各個(gè)分格內(nèi)均設(shè)有軟墊。所述控制系統(tǒng)還包括與計(jì)算機(jī)3電連接的通信模塊。
[0035]本實(shí)施例中，步進(jìn)電機(jī)主動(dòng)輪10在步進(jìn)電機(jī)7的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，其軸線是不動(dòng)的，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)的圈數(shù)都由步進(jìn)電機(jī)7控制，從而控制同步帶11行進(jìn)長度。步進(jìn)電機(jī)從動(dòng)輪15是在主動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，它的軸線是可變的。本實(shí)施例的分揀系統(tǒng)的行程開關(guān)12與單片機(jī)電連接，從而可以控制V型導(dǎo)軌13的精確運(yùn)行，能夠使圖書準(zhǔn)確的落入相應(yīng)的書框14分格中。
[0036]如圖2所示是本實(shí)用新型的邏輯控制流程圖，該控制系統(tǒng)包括單片機(jī)4和計(jì)算機(jī)3，兩者通過RS232通信模塊連接，激光掃描頭將掃描的信息存入計(jì)算機(jī)3中，計(jì)算機(jī)3在圖書管理數(shù)據(jù)庫中分析注銷借書信息，單片機(jī)4通過驅(qū)動(dòng)器I 6控制步進(jìn)電機(jī)7來驅(qū)動(dòng)同步帶11，并且通過驅(qū)動(dòng)器II來控制直流電機(jī)8驅(qū)動(dòng)傳送帶16，其中單片機(jī)4使用80C51單片機(jī)，該單片機(jī)4通過與其連接的行程開關(guān)12來準(zhǔn)確控制書框14的移動(dòng)位置。
[0037]80C51單片機(jī)要適時(shí)接收從上位機(jī)(pc機(jī))發(fā)送來的圖書館藏位置數(shù)據(jù)信息(8位二進(jìn)制數(shù))，則要用到串口通信方式，考慮到數(shù)據(jù)傳輸較近(小于15m)，故采用RS232標(biāo)準(zhǔn)總線通信(不用USB線路，因?yàn)榇谕ㄐ艣]有協(xié)議，使用比較簡單)，用MAX232芯片作TTL與RS232的電平轉(zhuǎn)換。
[0038]MAX232芯片是MAXM公司特別為滿足EIA/TEA232標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的，它具有功耗低、工作電源為單電源、外接電容僅為0.1uF或IuF的電容，價(jià)格低廉。MAX232引腳Cl+與Cl-、C2+與C2-、V+與VCC、V-與GND之間用四個(gè)0.1uF的陶瓷電容連接。
[0039]如圖3所示本實(shí)用新型的還書分揀流程圖:讀者還書時(shí)，將圖書塞入“還書口”，在入口處的掃描探頭一般能將圖書的磁條(或ISBN編號(hào))掃描，并轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，傳入計(jì)算機(jī)3，計(jì)算機(jī)3實(shí)時(shí)響應(yīng)其與掃描槍連接的串口中斷，通過將圖書信息查詢圖書管理數(shù)據(jù)庫，自動(dòng)注銷讀者借閱圖書信息，同時(shí)，計(jì)算機(jī)3將該圖書的館藏地點(diǎn)信息(8位的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào))，通過RS-232串口通信方法傳送該單片機(jī)4，80C51單片機(jī)4適時(shí)將獲得的信息與前一次獲得的信息進(jìn)行運(yùn)算“推理”，控制并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)7帶動(dòng)書框14移動(dòng)，使得從傳送帶16傳遞過來的書籍掉入“指定的”書框14分格中，在書框14的各分格內(nèi)設(shè)有軟墊，可以防止書本落下來時(shí)的損壞。同時(shí)，單片機(jī)4控制音樂芯片，發(fā)出〃成功”提示音。
[0040]如圖4所示為本實(shí)用新型圖的單片機(jī)控制模塊框圖，本實(shí)用新型采用80C51單片機(jī)作為MCS-51系列單片機(jī)典型產(chǎn)品，具有40個(gè)引腳，4kb片內(nèi)ROM，128B片內(nèi)RAM，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源，并行1/04x8位。綜合考慮該類型單片機(jī)的性能參數(shù)，只要將I/O接口進(jìn)行擴(kuò)展，就能很好的滿足系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。
[0041]讀者還書時(shí)，首先把圖書5放在工作臺(tái)上通過條碼掃描器(即上述激光掃描器)的掃描探頭掃描圖書的磁條(或ISBN編號(hào))，并轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，傳入計(jì)算機(jī)3，計(jì)算機(jī)3實(shí)時(shí)響應(yīng)其與掃描槍連接的串口中斷，通過將圖書信息查詢圖書管理數(shù)據(jù)庫，計(jì)算機(jī)顯示屏顯示出“還書”提示，讀者點(diǎn)擊“還書”，自動(dòng)注銷讀者借閱圖書信息；同時(shí)，計(jì)算機(jī)3將該圖書5的館藏地點(diǎn)信息(8位的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào))，通過RS-232串口通信方法傳送單片機(jī)4，80C51單片機(jī)4適時(shí)將獲得的信息與前一次獲得的信息進(jìn)行運(yùn)算“推理”，通過驅(qū)動(dòng)器I 6控制驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)7帶動(dòng)書框14移動(dòng)；然后將書本5進(jìn)入“還書口 1”，當(dāng)激光掃描器2檢測到有物體時(shí)，光電開關(guān)發(fā)出信號(hào)給計(jì)算機(jī)3，計(jì)算機(jī)3通過80C51單片機(jī)4控制直流電機(jī)8正轉(zhuǎn)，使從還書口 I進(jìn)來的書本5從傳送帶16傳遞過來通過滑槽9落入“指定的”書框14中。
[0042]綜上，本實(shí)用新型提供的這種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，工作輕巧，成本較低。它能將書籍按一定的排列進(jìn)行分類，減輕圖書館還書員的工作壓力，節(jié)省了圖書管理人員的部分勞力。本實(shí)用新型采用滑板設(shè)計(jì)，并且在書框內(nèi)設(shè)有軟墊，相比翻板落書將會(huì)減輕書籍的損壞。本實(shí)用新型還書無時(shí)間限制，在降低圖書館人力資源成本的前提下，提高了圖書館還書的工作效率，很有人性化。本實(shí)用新型的市場前景好:初次估計(jì)，我國現(xiàn)有高校約2246所(2014年教育部公布的數(shù)據(jù))，以每學(xué)校推廣使用一臺(tái)該系統(tǒng)計(jì)算，其市場前景也是相當(dāng)廣闊的(還不包括社會(huì)各類圖書館)，鑒于目前我國國內(nèi)對，自動(dòng)分揀系統(tǒng)的使用率不是很高，可以預(yù)計(jì)，若在眾多高校中推廣此產(chǎn)品，必將有贏得一定的市場份額。
[0043]本實(shí)施方式中沒有詳細(xì)敘述的部分屬本行業(yè)的公知的常用手段，這里不一一敘述。以上例舉僅僅是對本實(shí)用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，其特征在于:包括控制系統(tǒng)、用于接受歸還圖書的還書機(jī)構(gòu)和用于將歸還圖書分揀傳送的分揀系統(tǒng)；所述還書機(jī)構(gòu)包括傳送歸還圖書的傳送帶(16)以及通過傳送帶轉(zhuǎn)輪與傳送帶(16)聯(lián)接并提供動(dòng)力的直流電機(jī)(8);所述分揀系統(tǒng)包括左右行同步帶(11)、通過同步帶轉(zhuǎn)輪與同步帶(11)聯(lián)接使同步帶(11)左右運(yùn)行的步進(jìn)電機(jī)(7)以及設(shè)于同步帶(11)上方的書框(14);所述還書機(jī)構(gòu)位于分揀系統(tǒng)的右上方位置；所述控制系統(tǒng)包括用于掃描歸還圖書信息的激光掃描器(2)、計(jì)算機(jī)(3)以及單片機(jī)⑷，所述激光掃描器(2)設(shè)置于還書機(jī)構(gòu)的還書口⑴處，并與計(jì)算機(jī)(3)連接；所述步進(jìn)電機(jī)(7)通過驅(qū)動(dòng)器1(6)與單片機(jī)⑷電連接；所述直流電機(jī)⑶通過驅(qū)動(dòng)器II與單片機(jī)⑷電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述還書機(jī)構(gòu)還包括還書滑道(17)、所述傳送帶(16)水平設(shè)置，且其傳送方向從右至左，其傳送末端處設(shè)置有傾斜向下的用于滑落圖書(5)的滑槽(9);所述還書滑道(17)位于還書口(I)與傳送帶(16)傳送起始端之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述分揀系統(tǒng)還包括V型導(dǎo)軌(13)以及用來控制書框(14)位置的行程開關(guān)(12);所述左右行同步帶(11)水平設(shè)置，所述V型導(dǎo)軌(13)嚙合連接于同步帶(11)上，所述書框(14)焊接于V型導(dǎo)軌(13)上，V型導(dǎo)軌(13)通過行程開關(guān)(12)與單片機(jī)⑷電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述書框(14)內(nèi)從左至右分割有多個(gè)用于盛放不同種類圖書的分格，各個(gè)分格內(nèi)均設(shè)有軟墊。
5.如權(quán)利要求1所述的一種圖書館智能還書分揀系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)還包括與計(jì)算機(jī)(3)電連接的通信模塊。
【文檔編號(hào)】G07G1/00GK204155366SQ201420644999
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】張傳偉, 郭衛(wèi), 黨蒙, 楊芝 申請人:西安科技大學(xué)