一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，包括書架、可編程邏輯控制器、存儲(chǔ)器、控制面板和搜索機(jī)構(gòu)；可編程邏輯控制器分別與搜索機(jī)構(gòu)和觸控板連接，在控制面板上輸入目標(biāo)圖書相關(guān)信息并傳輸給可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器內(nèi)設(shè)有存儲(chǔ)器，用于驅(qū)動(dòng)搜索機(jī)構(gòu)定位搜索目標(biāo)圖書；與搜索機(jī)構(gòu)連接的頂出機(jī)構(gòu)設(shè)于書架承載圖書的支撐板下方，支撐板與圖書的接觸面小于圖書側(cè)面，頂出機(jī)構(gòu)通過支撐板未接觸圖書側(cè)面的地方，將目標(biāo)圖書頂出在突出的位置，引起人們的注意，從而快捷方便地尋找到書籍，節(jié)約時(shí)間。
【專利說明】一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種圖書館的書柜，具體涉及一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]圖書館是大眾閱覽的公共場(chǎng)所，有的讀者看完書后隨手亂放圖書，有的讀者從書架上取下多本書后又不打算借出，看過后忘記取下這些圖書的位置，這些都會(huì)造成書籍的錯(cuò)放。
[0003]由于圖書管理系統(tǒng)上顯示給讀者的目標(biāo)圖書信息是擺放整齊時(shí)的圖書位置，這樣就存在圖書管理系統(tǒng)上顯示圖書位置與實(shí)際圖書放置位置不一致的情況，從而加大了讀者找到目標(biāo)圖書的難度，同時(shí)也不方便圖書管理員管理，使得圖書搜索和管理不但浪費(fèi)了許多人力資源，更重要的是浪費(fèi)了許多寶貴的時(shí)間。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，該智能書柜避免搜索目標(biāo)圖書的盲目性，定位更加準(zhǔn)確，更加節(jié)約時(shí)間。
[0005]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括書架、可編程邏輯控制器、存儲(chǔ)器、控制面板和搜索機(jī)構(gòu)；可編程邏輯控制器分別與搜索機(jī)構(gòu)和控制面板連接，在控制面板上輸入目標(biāo)圖書的相關(guān)信息并傳輸給可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器內(nèi)設(shè)有存儲(chǔ)器，用于驅(qū)動(dòng)搜索機(jī)構(gòu)定位搜索目標(biāo)圖書；與搜索機(jī)構(gòu)連接的頂出機(jī)構(gòu)設(shè)于書架承載圖書的支撐板下方，支撐板與圖書的接觸面小于圖書側(cè)面，頂出機(jī)構(gòu)通過支撐板未接觸圖書側(cè)面的地方，將目標(biāo)圖書頂出。
[0007]優(yōu)選的，所述支撐板設(shè)置數(shù)個(gè)且水平間隔設(shè)置，或水平設(shè)置一個(gè)支撐板。
[0008]更為優(yōu)選的，所述支撐板設(shè)置兩個(gè)且水平間隔設(shè)置，兩個(gè)支撐板折彎，折彎方向相對(duì)。
[0009]優(yōu)選的，所述控制面板設(shè)于書架的側(cè)面。
[0010]優(yōu)選的，所述搜索機(jī)構(gòu)包括X軸步進(jìn)電機(jī)、z軸步進(jìn)電機(jī)、兩個(gè)并行導(dǎo)軌、滑塊連接部件、支架、掃描槍、X軸向絲桿、Z軸向絲桿及螺母；兩個(gè)并行導(dǎo)軌平行設(shè)置于所述支撐板的下方，兩個(gè)導(dǎo)軌上各設(shè)置一個(gè)滑塊，一個(gè)滑塊連接部件連接這兩個(gè)滑塊，X軸向絲桿貫穿該滑塊連接部件并平行于兩個(gè)并行導(dǎo)軌，X軸向絲桿的一端連接X軸步進(jìn)電機(jī)；滑塊連接部件的一側(cè)連接一個(gè)具有Z軸向?qū)к壍呢Q桿，Z軸步進(jìn)電機(jī)與該豎桿的下端固定連接，同時(shí)Z軸步進(jìn)電機(jī)與貫穿螺母的Z軸向絲桿連接，螺母?jìng)?cè)面具有沿Z軸向?qū)к壱苿?dòng)的機(jī)構(gòu)；同時(shí)，螺母上連接所述頂出機(jī)構(gòu)，頂出機(jī)構(gòu)通過支架連接掃描槍，圖書的條形碼位置在掃描槍掃描的有效范圍內(nèi)；兩個(gè)并行導(dǎo)軌兩端設(shè)置有限位開關(guān)。
[0011 ] 所述控制面板為觸控板或發(fā)光二極管顯示屏配合物理按鍵。
[0012]優(yōu)選的，所述觸控板的觸摸屏界面包括輸入條形碼文本框、搜尋結(jié)果顯示面板、停止搜尋并復(fù)位按鍵、暫停搜尋按鍵、調(diào)整電機(jī)位置按鍵和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置按鍵。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0014]本實(shí)用新型一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)的掃描槍掃描到與控制面板上輸入的目標(biāo)圖書條形碼一致的圖書時(shí)，頂出機(jī)構(gòu)將目標(biāo)圖書頂出在突出的位置，引起人們的注意，從而快捷方便地尋找到書籍，節(jié)約時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的智能書柜后視圖；
[0016]圖2為圖1的左視圖；
[0017]圖3為圖1的俯視圖；
[0018]圖4為圖3的支撐板放置圖書的俯視圖之一；
[0019]圖5為圖3的支撐板放置圖書的俯視圖之二 ；
[0020]圖6為圖3的支撐板放置圖書的俯視圖之三；
[0021]圖7為圖3的滑塊連接部件所連接的頂出機(jī)構(gòu)及掃描圖書機(jī)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為本實(shí)用新型的智能書柜搜索目標(biāo)圖書方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1:
[0024]如圖1至3所示，一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，包括書架1、可編程邏輯控制器2、存儲(chǔ)器、控制面板和搜索機(jī)構(gòu)4 ;可編程邏輯控制器2分別與搜索機(jī)構(gòu)4和控制面板連接，在控制面板上輸入目標(biāo)圖書相關(guān)信息并傳輸給可編程邏輯控制器2，可編程邏輯控制器2內(nèi)設(shè)有存儲(chǔ)器，用于驅(qū)動(dòng)搜索機(jī)構(gòu)4定位搜索目標(biāo)圖書。
[0025]圖3至6中，為了看得更清楚，圖中填充斜線的地方代表的是支撐板，而不是剖視圖。
[0026]在支撐板11上放置一排圖書，支撐板11可以設(shè)置數(shù)個(gè)且水平間隔設(shè)置，也可以僅僅設(shè)置一個(gè)支撐板。
[0027]如圖4，支撐板11的數(shù)量為三個(gè)，且水平間隔設(shè)置；支撐板11與圖書側(cè)面5的接觸面小于圖書側(cè)面5，與搜索機(jī)構(gòu)4連接的頂出機(jī)構(gòu)410設(shè)于支撐板11下方，頂出機(jī)構(gòu)410通過支撐板11的間隔部分，即未接觸圖書側(cè)面5的地方，由下向上將目標(biāo)圖書頂出在突出的位置，引起人們的注意，從而快捷方面地尋找到目標(biāo)圖書，頂出機(jī)構(gòu)410在預(yù)設(shè)高度內(nèi)將目標(biāo)圖書頂出，預(yù)設(shè)高度小于目標(biāo)圖書兩側(cè)圖書的高度，目標(biāo)圖書在其兩側(cè)圖書的夾持下，被頂出后不會(huì)從書架上掉下來；
[0028]或者，如圖5，支撐板11的數(shù)量為一個(gè)，頂出機(jī)構(gòu)410設(shè)于書架I承載圖書的支撐板11的下方，支撐板11與圖書側(cè)面5的接觸面小于圖書側(cè)面5，頂出機(jī)構(gòu)410通過支撐板11未與圖書側(cè)面5接觸的部分，由下向上將目標(biāo)圖書頂出；
[0029]或者，如圖6，支撐板11的數(shù)量為兩個(gè)，且水平間隔設(shè)置，兩個(gè)支撐板11折彎，折彎方向相對(duì)，支撐板11折彎的部分對(duì)圖書進(jìn)行限位；支撐板11與圖書側(cè)面5的接觸面小于圖書側(cè)面5，頂出機(jī)構(gòu)410設(shè)于支撐板11下方，頂出機(jī)構(gòu)410通過支撐板11的間隔部分，由下向上將目標(biāo)圖書頂出。
[0030]控制面板為觸控板3或發(fā)光二極管顯示屏配合物理按鍵。
[0031]本實(shí)施例中，控制面板為觸控板3，如圖2，觸控板3設(shè)于書架I的側(cè)面。
[0032]觸控板3的觸摸屏界面包括輸入條形碼文本框、搜尋結(jié)果顯示面板、停止搜尋并復(fù)位按鍵、暫停搜尋按鍵、調(diào)整電機(jī)位置按鍵和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置按鍵。
[0033]搜尋結(jié)果顯示面板中，可以顯示多個(gè)搜索任務(wù)，并顯示對(duì)應(yīng)的圖書條形碼，同時(shí)顯示正在搜索的目標(biāo)圖書條形碼；如果搜索目標(biāo)圖書中途需要復(fù)位時(shí)，按觸摸屏上的“停止搜尋并復(fù)位”按鍵，搜索機(jī)構(gòu)復(fù)位，觸摸屏參數(shù)歸零；如果搜索目標(biāo)圖書中途需要暫停時(shí)，按觸摸屏上的“暫停搜尋按鍵”，搜索機(jī)構(gòu)暫停，觸摸屏參數(shù)不變；通過“調(diào)整電機(jī)位置按鍵”，進(jìn)入相應(yīng)界面，該界面包括退出鍵、直行電機(jī)向左鍵、直行電機(jī)向右鍵、頂出電機(jī)向上鍵及頂出電機(jī)向下鍵；通過這些按鍵控制相應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行，從而調(diào)整搜索機(jī)構(gòu)掃描搜索圖書或?qū)⒛繕?biāo)圖書頂出；通過“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置按鍵”，進(jìn)入相應(yīng)界面，該界面包括直行電機(jī)速度、頂出電機(jī)速度及頂出電機(jī)行程，對(duì)應(yīng)文本框中可調(diào)節(jié)相應(yīng)電機(jī)的速度及移動(dòng)距離。
[0034]上述直行電機(jī)即為X軸步進(jìn)電機(jī)41，頂出電機(jī)即為z軸步進(jìn)電機(jī)42。
[0035]如圖7，搜索機(jī)構(gòu)4包括X軸步進(jìn)電機(jī)41、z軸步進(jìn)電機(jī)42、兩個(gè)并行導(dǎo)軌43、滑塊連接部件44、支架45、掃描槍46、x軸向絲桿47、z軸向絲桿48及螺母49 ;兩個(gè)并行導(dǎo)軌43平行設(shè)置于支撐板11的下方，兩個(gè)并行導(dǎo)軌43上各設(shè)置一個(gè)滑塊，一個(gè)滑塊連接部件44連接這兩個(gè)滑塊，兩滑塊固定連接在滑塊連接部件44兩端的下方，X軸向絲桿47貫穿該滑塊連接部件44并平行于兩個(gè)并行導(dǎo)軌43，X軸向絲桿47的一端連接X軸步進(jìn)電機(jī)41 ;滑塊連接部件44的一側(cè)連接一個(gè)具有z軸向?qū)к壍呢Q桿411, z軸步進(jìn)電機(jī)48與該豎桿411的下端固定連接，同時(shí)z軸步進(jìn)電機(jī)42與貫穿螺母49的z軸向絲桿48連接，螺母49側(cè)面具有沿z軸向?qū)к壱苿?dòng)的機(jī)構(gòu)；同時(shí)，螺母49上連接頂出機(jī)構(gòu)410，頂出機(jī)構(gòu)410通過支架45連接掃描槍46，圖書的條形碼位置在掃描槍46掃描的有效范圍內(nèi)；兩個(gè)并行導(dǎo)軌43兩端設(shè)置有限位開關(guān)。
[0036]目標(biāo)圖書搜索過程中，X軸步進(jìn)電機(jī)41啟動(dòng),帶動(dòng)與之連接的X軸向絲桿47運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)滑塊連接部件44，使滑塊連接部件44連接的兩個(gè)滑塊沿并行導(dǎo)軌43移動(dòng)，由于并行導(dǎo)軌平行設(shè)置于支撐板11的下方，通過豎桿411、螺母49、支架45連接在滑塊連接部件側(cè)面的掃描槍46沿支撐板11平行運(yùn)動(dòng)，掃描槍46依次對(duì)圖書的條形碼進(jìn)行搜索掃描。
[0037]如圖7，目標(biāo)圖書頂出過程中，X軸步進(jìn)電機(jī)41停止，與搜索機(jī)構(gòu)4連接的頂出機(jī)構(gòu)410停在目標(biāo)圖書的下方，z軸步進(jìn)電機(jī)42啟動(dòng)，帶動(dòng)z軸向絲桿48運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)螺母49沿豎桿411的z軸向?qū)к壣舷乱苿?dòng)，使得連接在螺母49上的頂出機(jī)構(gòu)410上升下降，達(dá)到將目標(biāo)圖書頂出和頂出機(jī)構(gòu)410復(fù)位的目的。
[0038]上述智能書柜搜索目標(biāo)圖書的方法，如圖8所示，該方法包括如下步驟:
[0039]S1:系統(tǒng)初始化，在觸控板3上輸入目標(biāo)圖書的相關(guān)信息，可編程邏輯控制器2內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序控制搜索機(jī)構(gòu)4定位搜索目標(biāo)圖書；
[0040]S2:在找到目標(biāo)圖書的位置后，可編程邏輯控制器2啟動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)410穿過書架I的支撐板11未接觸圖書側(cè)面5的地方，將目標(biāo)圖書頂出。
[0041]步驟SI還包括如下步驟:
[0042]步驟101，通過可編程邏輯控制器2內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序判斷觸控板3的觸摸屏界面的輸入條形碼文本框是否輸入目標(biāo)圖書條形碼，判斷是否有搜索任務(wù)，如果有搜索任務(wù)，搜尋結(jié)果顯示面板中顯示目標(biāo)圖書的條形碼，對(duì)應(yīng)的指示燈亮顯示，搜索任務(wù)數(shù)量加1，運(yùn)行步驟102，否則運(yùn)行步驟101 ；
[0043]步驟102,掃描圖書條形碼,啟動(dòng)X軸步進(jìn)電機(jī)41,帶動(dòng)x軸向絲桿47旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)滑塊連接部件44連接的兩個(gè)滑塊42沿兩個(gè)并行導(dǎo)軌43移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)通過豎桿411、螺母49、頂出機(jī)構(gòu)410及支架45與滑塊連接部件44連接的掃描槍46移動(dòng)，對(duì)支撐板上整排圖書的條形碼進(jìn)行依次掃描；
[0044]步驟103，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序判斷掃描槍46讀出的條形碼與輸入條形碼文本框中輸入的目標(biāo)圖書條形碼是否一致，如果一致，對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍顯示，搜索任務(wù)數(shù)量減I，運(yùn)行步驟201，否則運(yùn)行步驟103。
[0045]步驟S2還包括如下步驟:
[0046]步驟201,停止搜尋并啟動(dòng)z軸步進(jìn)電機(jī)42使得頂出機(jī)構(gòu)410頂出目標(biāo)圖書，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序控制停止X軸步進(jìn)電機(jī)41，從而停止掃描槍46對(duì)圖書的掃描搜尋，同時(shí)啟動(dòng)z軸步進(jìn)電機(jī)42,使得與z軸步進(jìn)電機(jī)42連接的頂出機(jī)構(gòu)410頂出目標(biāo)圖書；
[0047]步驟202，判斷目標(biāo)圖書是否到位，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序通過判斷螺母49移動(dòng)距離的反饋信號(hào)，判斷與螺母49連接的頂出機(jī)構(gòu)410頂出目標(biāo)圖書的高度是否達(dá)到預(yù)設(shè)高度30mm (大于等于此值且小于圖書的高度即到位)，如果達(dá)到預(yù)設(shè)高度，停留一段預(yù)設(shè)時(shí)間2秒，運(yùn)行步驟203，否則運(yùn)行步驟202 ；
[0048]步驟203，頂出機(jī)構(gòu)410退回復(fù)位；
[0049]步驟204,啟動(dòng)X軸步進(jìn)電機(jī)41,帶動(dòng)掃描槍46繼續(xù)掃描圖書條形碼；
[0050]步驟205，判斷限位開關(guān)是否動(dòng)作，當(dāng)與滑塊連接部件44連接的兩個(gè)滑塊碰到兩個(gè)并行導(dǎo)軌43兩端的限位開關(guān)，所產(chǎn)生的電信號(hào)由可編程邏輯控制器2內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序來判斷限位開關(guān)是否動(dòng)作，如果動(dòng)作，運(yùn)行步驟206，否則運(yùn)行步驟103 ；
[0051]步驟206，判斷搜索任務(wù)數(shù)量是否為0，如果存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的程序判斷搜索任務(wù)數(shù)量為0，運(yùn)行步驟207，否則，啟動(dòng)X軸步進(jìn)電機(jī)41，使得與X軸步進(jìn)電機(jī)41連接的掃描槍46返回，繼續(xù)掃描搜尋目標(biāo)圖書，并運(yùn)行步驟103 ；
[0052]步驟207，搜索機(jī)構(gòu)4復(fù)位，停止X軸步進(jìn)電機(jī)41，結(jié)束搜索。
[0053]本實(shí)用新型不局限于上述【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型做出的進(jìn)一步拓展均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括書架、可編程邏輯控制器、存儲(chǔ)器、控制面板和搜索機(jī)構(gòu)；可編程邏輯控制器分別與搜索機(jī)構(gòu)和控制面板連接，在控制面板上輸入目標(biāo)圖書的相關(guān)信息并傳輸給可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器內(nèi)設(shè)有存儲(chǔ)器，用于驅(qū)動(dòng)搜索機(jī)構(gòu)定位搜索目標(biāo)圖書；與搜索機(jī)構(gòu)連接的頂出機(jī)構(gòu)設(shè)于書架承載圖書的支撐板下方，支撐板與圖書的接觸面小于圖書側(cè)面，頂出機(jī)構(gòu)通過支撐板未接觸圖書側(cè)面的地方，將目標(biāo)圖書頂出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支撐板設(shè)置數(shù)個(gè)且水平間隔設(shè)置，或水平設(shè)置一個(gè)支撐板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支撐板設(shè)置兩個(gè)且水平間隔設(shè)置，兩個(gè)支撐板折彎，折彎方向相對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述控制面板設(shè)于書架的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述搜索機(jī)構(gòu)包括X軸步進(jìn)電機(jī)、z軸步進(jìn)電機(jī)、兩個(gè)并行導(dǎo)軌、滑塊連接部件、支架、掃描槍、X軸向絲桿、Z軸向絲桿及螺母；兩個(gè)并行導(dǎo)軌平行設(shè)置于所述支撐板的下方，兩個(gè)導(dǎo)軌上各設(shè)置一個(gè)滑塊，一個(gè)滑塊連接部件連接這兩個(gè)滑塊，X軸向絲桿貫穿該滑塊連接部件并平行于兩個(gè)并行導(dǎo)軌，X軸向絲桿的一端連接X軸步進(jìn)電機(jī)；滑塊連接部件的一側(cè)連接一個(gè)具有z軸向?qū)к壍呢Q桿，z軸步進(jìn)電機(jī)與該豎桿的下端固定連接，同時(shí)z軸步進(jìn)電機(jī)與貫穿螺母的z軸向絲桿連接，螺母?jìng)?cè)面具有沿z軸向?qū)к壱苿?dòng)的機(jī)構(gòu)；同時(shí)，螺母上連接所述頂出機(jī)構(gòu)，頂出機(jī)構(gòu)通過支架連接掃描槍，圖書的條形碼位置在掃描槍掃描的有效范圍內(nèi)；兩個(gè)并行導(dǎo)軌兩端設(shè)置有限位開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述控制面板為觸控板或發(fā)光二極管顯示屏配合物理按鍵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能書柜的硬件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述觸控板的觸摸屏界面包括輸入條形碼文本框、搜尋結(jié)果顯示面板、停止搜尋并復(fù)位按鍵、暫停搜尋按鍵、調(diào)整電機(jī)位置按鍵和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置按鍵。
【文檔編號(hào)】A47B63/00GK204120536SQ201420572144
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】陳建麗, 鄭洪波, 馬雪潔, 高智慧, 林超鴻, 陳銓 申請(qǐng)人:廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院