一種自動化自助借還圖書柜及其使用方法
1.本發明涉及圖書自助借還設備技術領域，尤其是涉及一種自動化自助借還圖書柜及其使用方法。
背景技術：
2.現有圖書館借還書系統多為借還書信息登記系統，不能實現將圖書自動擺放到書架上的操作，扔需人工對歸還的圖書進行人工擺放到書架。而且現有的自助借還圖書柜不能儲存大量圖書，不能滿足廣泛閱讀圖書的現實需求。現有技術下的自助借還圖書柜沒有將借書、還書和存書環節高效地聯合在一起，導致借書和還書效率較低。
技術實現要素：
3.本發明的目的在于提供一種自動化自助借還圖書柜及其使用方法，不僅可以有效地提高讀者的借書效率和還書效率，也方便圖書館實現無人化，實現智能圖書館。
4.根據本發明的目的，本發明提供一種自動化自助借還圖書柜，包括框體，所述框體頂端一側固定有絲桿y，所述框體頂端另一側固定有導桿軸，所述絲桿y和所述導桿軸之間安裝有活動吊架；所述活動吊架的底部安裝有抓書爪；所述框體的底部設有書架a，所述框體的底部設有兩組直線導軌線性滑軌，兩組所述直線導軌線性滑軌上滑動安裝有書架b，所述書架a和所述書架b之間設有還書裝置和借書結構。
5.進一步地，所述活動吊架內安裝有電機，所述活動吊架內設有絲桿套筒，所述絲桿套筒套在所述絲桿y上；所述絲桿套筒上安裝有圓柱齒輪a；所述電機一端連接圓柱齒輪b；所述圓柱齒輪a和所述圓柱齒輪b相互嚙合連接。
6.進一步地，所述活動吊架下方設置有滑塊，所述滑塊中間設有絲桿x，所述滑塊兩側安裝有兩個吊架導軌。
7.進一步地，所述吊架導軌和步進電機固定在步進電機固定件上；所述步進電機通過梅花聯軸器與所述絲桿x連接；所述絲桿x和所述吊架導軌的末端固定在所述活動吊架上。
8.進一步地，所述滑塊上安裝有旋轉通孔圓板，所述旋轉通孔圓板通過絲桿z、導桿與抓書爪固定件連接。
9.進一步地，所述抓書爪包括安裝在所述抓書爪固定件上的舵機，所述舵機連接有齒輪連桿，所述齒輪連桿連接有抓書爪爪鉗，所述抓書爪爪鉗通過抓書爪連接件與所述抓書爪固定件鉸接連接。
10.進一步地，所述還書裝置包括裝書袋、還書傳送帶a和還書傳送帶b，所述還書傳送帶b下方設有所述還書傳送帶a，所述還書傳送帶a上安裝有所述裝書袋。
11.進一步地，所述直線導軌線性滑軌內設有直線導軌、線性滑軌、鋁件和齒條；所述書架b內安裝有伺服電機，所述伺服電機上設有圓柱齒輪d，所述圓柱齒輪d與所述齒條嚙合；所述齒條安裝在所述鋁件上，所述鋁件上安裝有所述線性滑軌，所述線性滑軌上安裝有
所述直線導軌。
12.進一步地，所述借書結構包括借書傳送帶a和借書傳送帶b，所述借書傳送帶b與所述借書傳送帶a形成一個135度的夾角。
13.根據本發明的另一個目的，本發明提供一種自動化自助借還圖書柜的使用方法，包括如下步驟：
14.s1，借書：
15.書架b在直線導軌線性滑軌上移動，書架b與書架a之間留出足夠空隙；活動吊架在絲桿y上移動，滑塊上的旋轉通孔圓板旋轉，滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，活動吊架在y軸上移動，抓書爪抓取圖書；
16.活動吊架在y軸上移動，滑塊在x軸上移動，活動吊架在y軸上移動，滑塊上的旋轉通孔圓板旋轉，滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，抓書爪爪鉗放開圖書至借書傳送帶b，圖書在借書傳送帶b的帶動下傳送至借書傳送帶a，完成借書；
17.s2，還書：
18.圖書放置于還書傳送帶b上，圖書在還書傳送帶b的帶動下，落入裝書袋并且豎立起來；書架b在直線導軌線性滑軌上移動，書架b與書架a之間留出足夠空隙；活動吊架在y軸上移動，滑塊上的旋轉通孔圓板旋轉，滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，抓書爪抓取圖書；
19.抓書爪在z軸上移動，滑塊在x軸上移動；活動吊架在y軸上移動；滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，活動吊架在y軸上移動，抓書爪放開圖書至書架b，完成還書。
20.本發明的技術方案通過自動化的借取和歸還書本，不僅可以有效地提高讀者的借書效率和還書效率，也方便圖書館實現無人化，實現智能圖書館。自助借還圖書柜還可以減少人員接觸。書架導軌設計可以儲存大量圖書，避免空間資源的浪費，實現讀者對豐富的圖書資源的需求。促進圖書館內工作任務的高效運行同時也可以減輕人力管理圖書費時費力的情況，也可避免因工作人員失誤導致歸還圖書位置出錯的情況發生。
附圖說明
21.為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
22.圖1為本發明實施例的結構示意圖；
23.圖2為本發明實施例的活動吊架的結構示意圖。
24.圖3為本發明實施例的滑塊的結構示意圖。
25.圖4為本發明實施例的抓書爪的結構示意圖。
26.圖5為本發明實施例的還書裝置的結構示意圖。
27.圖6為本發明實施例的直線導軌線性滑軌的結構示意圖；
28.圖中，1、抓書爪；2、滑塊；3、活動吊架；4、書架a；5、伺服電機；6、直線導軌線性滑軌；7、還書裝置；8、書架b；9、借書傳送帶a；10、借書傳送帶b；11、導桿軸；12、絲桿導軌固定件；13、絲桿y；14、絲桿套筒；15、圓柱齒輪a；16、圓柱齒輪b；17、電機；18、旋轉通孔圓板；19、
步進電機；20、步進電機固定件；21、梅花聯軸器；22、吊架導軌；23、絲桿x；24、舵機；25、抓書爪連接件；26、抓書爪固定件；27、齒輪連桿；28、抓書爪爪鉗；29、裝書袋；30、還書傳送帶a；31、直線導軌；32、線性滑軌；33、鋁件；34、圓柱齒輪d；35、還書傳送帶b；36、齒條；37、絲桿z；38導桿。
具體實施方式
29.下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
30.在本發明的描述中，需要理解的是，術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"、"順時針"、"逆時針"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
31.此外，術語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發明的描述中，"多個"的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。此外，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
32.實施例1
33.如圖1-圖6所示：
34.一種自動化自助借還圖書柜，包括框體，框體頂端一側固定有絲桿y 13，框體頂端另一側固定有導桿軸11，絲桿y 13和導桿軸11上安裝有活動吊架3?？蝮w的底部設有書架a 4，框體的底部設有兩組直線導軌線性滑軌6，每組直線導軌線性滑軌6上滑動安裝有書架b 8。書架a 4和書架b 8之間設有還書裝置7和借書結構。
35.如圖2所示，活動吊架3內安裝有電機17；活動吊架3內設有絲桿套筒14；絲桿套筒14套在絲桿y 13上；絲桿套筒14安裝有圓柱齒輪a 15；電機17一端連接圓柱齒輪b 16；電機17通過圓柱齒輪a 15和圓柱齒輪b 16相互嚙合，帶動活動吊架3在絲桿y 13上移動。
36.如圖3所示，活動吊架3下方設置有滑塊2，滑塊2中間設有絲桿x 23，并在兩側安裝有兩個吊架導軌22；吊架導軌22和步進電機19固定在步進電機固定件20上；梅花聯軸器21一端連接步進電機19，另一端連接絲桿x 23；絲桿x 23和吊架導軌22的末端固定在活動吊架3上。
37.如圖4所示，滑塊2上安裝有旋轉通孔圓板18；旋轉通孔圓板18繞z軸旋轉；旋轉通孔圓板18通過絲桿z 37、導桿38連接抓書爪固定件26。
38.抓書爪1包括安裝在抓書爪固定件26上的舵機24；舵機24連接有齒輪連桿27，舵機24通過轉動使齒輪連桿27旋轉；齒輪連桿27連接有抓書爪爪鉗28；抓書爪爪鉗28通過抓書
爪連接件25與抓書爪固定件26相互鉸接，保證抓書爪爪鉗28抓書的穩定性。
39.如圖5所示，還書裝置7包括裝書袋29、還書傳送帶a 30和還書傳送帶b 35；還書傳送帶b 35下方設有還書傳送帶a 30；還書傳送帶a 30上安裝有裝書袋29。
40.如圖6所示，直線導軌線性滑軌6內設有直線導軌31、線性滑軌32、4040鋁件33和齒條36；書架b 8內安裝有伺服電機5，伺服電機5上設有圓柱齒輪d 34；圓柱齒輪d 34與齒條36嚙合；齒條36安裝在4040鋁件33上；4040鋁件33上安裝有線性滑軌32；線性滑軌32上安裝有直線導軌31。
41.借書結構包括借書傳送帶a 9和借書傳送帶b 10；借書傳送帶b 10與借書傳送帶a 9形成一個135度的夾角，保證圖書能夠順利地從借書傳送帶b 10傳送至借書傳送帶a 9。
42.本發明還書時：讀者將圖書放置于還書傳送帶b 35上，圖書將在還書傳送帶b 35的帶動下，落入裝書袋29并且豎立起來，然后伺服電機5轉動，通過圓柱齒輪d 34與齒條36的嚙合轉動，使書架b 8在線性滑軌32上移動，書架b 8與書架a 4之間留出足夠空隙，使抓書爪1在書架b 8與書架a 4之間能夠平穩抓取圖書，然后電機17轉動，使絲桿套筒14旋轉，活動吊架3在y軸上移動，滑塊2上的旋轉通孔圓板18旋轉，帶動絲桿z 37和導桿38，使抓書爪1旋轉到特定位置，步進電機19轉動使絲桿x 23旋轉，滑塊2在x軸上移動，抓書爪固定件26通過絲桿z 37，使抓書爪1在z軸上移動。舵機24轉動，使抓書爪爪鉗28抓取圖書。抓書爪固定件26通過絲桿z 37，使抓書爪1在z軸上移動，步進電機19轉動使絲桿x 23旋轉，滑塊2在x軸上移動；電機17轉動，使絲桿套筒14旋轉，活動吊架3在y軸上移動；步進電機19轉動使絲桿x 23旋轉，滑塊2在x軸上移動，抓書爪固定件26通過絲桿z 37，使抓書爪1在z軸上移動，電機17轉動，使絲桿套筒14旋轉，活動吊架3在y軸上移動，舵機24轉動，使抓書爪爪鉗28放開圖書至書架b 8，完成還書。
43.借書時：伺服電機5轉動，通過圓柱齒輪d 34與齒條36的嚙合轉動，使書架b 8在線性滑軌32上移動，書架b 8與書架a 4之間留出足夠空隙。電機17轉動，使絲桿套筒14旋轉，活動吊架3在y軸上移動，滑塊2上的旋轉通孔圓板18旋轉，帶動絲桿z 37和導桿38，使抓書爪1旋轉到特定位置，步進電機19轉動使絲桿x 23旋轉，滑塊2在x軸上移動，抓書爪固定件26通過絲桿z 37，使抓書爪1在z軸上移動，電機17轉動，使絲桿套筒14旋轉，活動吊架3在y軸上移動，抓書舵機24轉動，使抓書爪爪鉗28抓取圖書，電機17轉動，使絲桿套筒14旋轉，活動吊架3在y軸上移動，步進電機19轉動使絲桿x 23旋轉，滑塊2在x軸上移動，電機17轉動，使絲桿套筒14旋轉，活動吊架3在y軸上移動，滑塊2上的旋轉通孔圓板18旋轉，帶動絲桿z 37和導桿38，使抓書爪1旋轉到特定位置，步進電機19轉動使絲桿x 23旋轉，滑塊2在x軸上移動，抓書爪固定件26通過絲桿z 37，使抓書爪1在z軸上移動，舵機24轉動，使抓書爪爪鉗28放開圖書至借書傳送帶b 10，圖書將在借書傳送帶b 10的帶動下傳送至借書傳送帶a 9，完成借書。
44.本發明通過自動化的借取和歸還書本，不僅可以有效地提高讀者的借書效率和還書效率，也方便圖書館實現無人化，實現智能圖書館。自助借還圖書柜還可以減少人員接觸。書架導軌設計可以儲存大量圖書，避免空間資源的浪費，實現讀者對豐富的圖書資源的需求。促進圖書館內工作任務的高效運行同時也可以減輕人力管理圖書費時費力的情況，也可避免因工作人員失誤導致歸還圖書位置出錯的情況發生。
45.最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡
管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
技術特征：
1.一種自動化自助借還圖書柜，其特征在于，包括框體，所述框體頂端一側固定有絲桿y，所述框體頂端另一側固定有導桿軸，所述絲桿y和所述導桿軸之間安裝有活動吊架；所述活動吊架的底部安裝有抓書爪；所述框體的底部設有書架a，所述框體的底部設有兩組直線導軌線性滑軌，兩組所述直線導軌線性滑軌上滑動安裝有書架b，所述書架a和所述書架b之間設有還書裝置和借書結構。2.根據權利要求1所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述活動吊架內安裝有電機，所述活動吊架內設有絲桿套筒，所述絲桿套筒套在所述絲桿y上；所述絲桿套筒上安裝有圓柱齒輪a；所述電機一端連接圓柱齒輪b；所述圓柱齒輪a和所述圓柱齒輪b相互嚙合連接。3.根據權利要求2所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述活動吊架下方設置有滑塊，所述滑塊中間設有絲桿x，所述滑塊兩側安裝有兩個吊架導軌。4.根據權利要求3所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述吊架導軌和步進電機固定在步進電機固定件上；所述步進電機通過梅花聯軸器與所述絲桿x連接；所述絲桿x和所述吊架導軌的末端固定在所述活動吊架上。5.根據權利要求3所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述滑塊上安裝有旋轉通孔圓板，所述旋轉通孔圓板通過絲桿z、導桿與抓書爪固定件連接。6.根據權利要求5所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述抓書爪包括安裝在所述抓書爪固定件上的舵機，所述舵機連接有齒輪連桿，所述齒輪連桿連接有抓書爪爪鉗，所述抓書爪爪鉗通過抓書爪連接件與所述抓書爪固定件鉸接連接。7.根據權利要求1所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述還書裝置包括裝書袋、還書傳送帶a和還書傳送帶b，所述還書傳送帶b下方設有所述還書傳送帶a，所述還書傳送帶a上安裝有所述裝書袋。8.根據權利要求1所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述直線導軌線性滑軌內設有直線導軌、線性滑軌、鋁件和齒條；所述書架b內安裝有伺服電機，所述伺服電機上設有圓柱齒輪d，所述圓柱齒輪d與所述齒條嚙合；所述齒條安裝在所述鋁件上，所述鋁件上安裝有所述線性滑軌，所述線性滑軌上安裝有所述直線導軌。9.根據權利要求1所述的自動化自助借還圖書柜，其特征在于，所述借書結構包括借書傳送帶a和借書傳送帶b，所述借書傳送帶b與所述借書傳送帶a形成一個135度的夾角。10.根據權利要求1所述的自動化自助借還圖書柜的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：s1，借書：書架b在直線導軌線性滑軌上移動，書架b與書架a之間留出足夠空隙；活動吊架在絲桿y上移動，滑塊上的旋轉通孔圓板旋轉，滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，活動吊架在y軸上移動，抓書爪抓取圖書；活動吊架在y軸上移動，滑塊在x軸上移動，活動吊架在y軸上移動，滑塊上的旋轉通孔圓板旋轉，滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，抓書爪爪鉗放開圖書至借書傳送帶b，圖書在借書傳送帶b的帶動下傳送至借書傳送帶a，完成借書；s2，還書：圖書放置于還書傳送帶b上，圖書在還書傳送帶b的帶動下，落入裝書袋并且豎立起來；
書架b在直線導軌線性滑軌上移動，書架b與書架a之間留出足夠空隙；活動吊架在y軸上移動，滑塊上的旋轉通孔圓板旋轉，滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，抓書爪抓取圖書；抓書爪在z軸上移動，滑塊在x軸上移動；活動吊架在y軸上移動；滑塊在x軸上移動，抓書爪在z軸上移動，活動吊架在y軸上移動，抓書爪放開圖書至書架b，完成還書。
技術總結
本發明提供了一種自動化自助借還圖書柜及其使用方法，其結構包括框體，所述框體頂端一側固定有絲桿y，所述框體頂端另一側固定有導桿軸，所述絲桿y和所述導桿軸之間安裝有活動吊架；所述活動吊架的底部安裝有抓書爪；所述框體的底部設有書架a，所述框體的底部設有兩組直線導軌線性滑軌，兩組所述直線導軌線性滑軌上滑動安裝有書架b，所述書架a和所述書架b之間設有還書裝置和借書結構。本發明通過自動化的借取和歸還書本，不僅可以有效地提高讀者的借書效率和還書效率，也方便圖書館實現無人化，實現智能圖書館。實現智能圖書館。實現智能圖書館。
