[发明专利]一种智能书架及其控制方法

说明书

本发明揭示了一种智能书架，书架为竖直固定的中空圆柱形结构，书架中轴线处固定有竖直方向伸展的液压缸，液压缸顶部固定有基座，基座顶部固定竖直设置的转轴，转轴上固定有转盘，转盘为圆形且外周边固定有齿轮圈，齿轮圈与驱动齿轮啮合，驱动齿轮固定在电机的输出轴上，电机通过支架固定在基座上，转盘上有水平设置向一侧延伸的横梁，横梁的外端固定有气缸，气缸的伸展方向与横梁延伸方向相同，气缸的气缸杆端部固定有电磁铁，书架由内开口的藏书格排列构成，每个藏书格内通过铁盒存放图书，其中一个藏书格内外均开口作为取放口。本发明的优点在于自动存取，有利于书籍的保存，使用方便快捷。

技术领域

本发明涉及智能书架，尤其涉及一种适用于大型图书馆具有自动取放图书功能的书架。

背景技术

在图书馆的日常管理中，图书的归类、搬运和上下架等作业需要花费大量人力和时间，增加了图书馆员的劳动强度，有时还会出现图书归类错误和上架错误等现象。人们寻找书籍也花费了很长时间。在信息化浪潮中，图书馆缺少以机械化为基础的自动化装置。图书馆的自动化和智能化，能够从根本上减轻图书馆员的劳动强度和工作效率，节省读者的时间，适用于采用闭架借阅图书的图书馆。同时一些重要的文献资料需要在恒温恒湿的环境下保存，利用自动化装置实现图书和文献资料的自动存取操作，可以延长书籍的使用年限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种可以自动存取书籍的多功能书架。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种智能书架，书架为竖直固定的中空圆柱形结构，所述书架中轴线处固定有竖直方向伸展的液压缸，所述液压缸顶部固定有基座，所述基座顶部固定竖直设置的转轴，所述转轴上固定有转盘，所述转盘为圆形且外周边固定有齿轮圈，所述齿轮圈与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮固定在电机的输出轴上，所述电机通过支架固定在基座上，所述转盘上有水平设置向一侧延伸的横梁，所述横梁的外端固定有气缸，所述气缸的伸展方向与横梁延伸方向相同，所述气缸的气缸杆端部固定有电磁铁，所述书架由内开口的藏书格排列构成，每个所述藏书格内通过铁盒存放图书，其中一个藏书格内外均开口作为取放口。

所述转盘下表面设有信号齿，所述信号齿下方设有固定在支架上读取信号齿的读取器，每层所述藏书格一对激光发射器和激光接收器，所述激光发射器和激光接收器以书架的中轴线对称设置，所述转盘的顶部固定有挡光柱。

所述书架外设有操作面板，所述操作面板包括触控屏和摄像头，所述操作面板输出信号至PLC控制器，所述PLC控制器输出驱动信号至液压缸驱动单元、电机、激光发射器、气缸驱动单元和电磁铁驱动单元，所述激光接收器、读取器输出感应信号至PLC控制器。

基于所述智能书架的控制方法，每层藏书格通过所在高度和角度位置具有独立的编号，取放口也具有所在高度和角度位置的编号，存放有图书的藏书格记录有所藏图书的信息，通过读取器和激光接收器的感应信号获取当前电磁铁的所在高度和角度位置，通过伸展气缸将电磁铁伸入计划进入编号的藏书格/取放口，通过电磁铁的通断电实现铁盒取放。

取书方法：

使用者通过操作面板输入取书的信息后，PLC控制器获取待取图书所在藏书格的编号，获取当前电磁铁所对藏书格的编号；

若当前电磁铁所对藏书格编号与待取图书所在藏书格的编号相同，则直接驱动气缸伸长，之后电磁铁通电吸住铁盒，再驱动气缸回缩；

否则，根据待取图书所在藏书格编号中的高度信息，开启该高度的激光发射器，根据当前电磁铁所对藏书格的编号的高度信息判断上升或下降液压缸并执行；

若液压缸上升则当激光被挡光柱遮挡激光接收器无信号时停止液压缸，若液压缸下降则当激光接收器接收到信号时停止液压缸；

根据待取图书所在藏书格编号中的角度位置信息，比较当前电磁铁所对藏书格的编号的角度位置信息判断转盘转动角度并执行；