[發明專利]一種智能書架及其控制方法

在審

• 申請號: 201910859456.6
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110623432A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 龍海燕;郭文博;韓玉龍;高宗超;陳橋楓;胡邦榮
• 申請（專利權）人: 安徽信息工程學院
• 主分類號: A47B63/00
• 分類號: A47B63/00;A47B96/00;A47B97/00
• 代理公司: 34107 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱圣榮

1.一種智能書架，其特征在于：書架為豎直固定的中空圓柱形結構，所述書架中軸線處固定有豎直方向伸展的液壓缸，所述液壓缸頂部固定有基座，所述基座頂部固定豎直設置的轉軸，所述轉軸上固定有轉盤，所述轉盤為圓形且外周邊固定有齒輪圈，所述齒輪圈與驅動齒輪嚙合，所述驅動齒輪固定在電機的輸出軸上，所述電機通過支架固定在基座上，所述轉盤上有水平設置向一側延伸的橫梁，所述橫梁的外端固定有氣缸，所述氣缸的伸展方向與橫梁延伸方向相同，所述氣缸的氣缸桿端部固定有電磁鐵，所述書架由內開口的藏書格排列構成，每個所述藏書格內通過鐵盒存放圖書，其中一個藏書格內外均開口作為取放口。

2.根據權利要求1所述的智能書架，其特征在于：所述轉盤下表面設有信號齒，所述信號齒下方設有固定在支架上讀取信號齒的讀取器，每層所述藏書格一對激光發射器和激光接收器，所述激光發射器和激光接收器以書架的中軸線對稱設置，所述轉盤的頂部固定有擋光柱。

3.根據權利要求2所述的智能書架，其特征在于：所述書架外設有操作面板，所述操作面板包括觸控屏和攝像頭，所述操作面板輸出信號至PLC控制器，所述PLC控制器輸出驅動信號至液壓缸驅動單元、電機、激光發射器、氣缸驅動單元和電磁鐵驅動單元，所述激光接收器、讀取器輸出感應信號至PLC控制器。

4.基于權利要求1-3中任一所述智能書架的控制方法，其特征在于：每層藏書格通過所在高度和角度位置具有獨立的編號，取放口也具有所在高度和角度位置的編號，存放有圖書的藏書格記錄有所藏圖書的信息，通過讀取器和激光接收器的感應信號獲取當前電磁鐵的所在高度和角度位置，通過伸展氣缸將電磁鐵伸入計劃進入編號的藏書格/取放口，通過電磁鐵的通斷電實現鐵盒取放。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，包括取書方法：

使用者通過操作面板輸入取書的信息后，PLC控制器獲取待取圖書所在藏書格的編號，獲取當前電磁鐵所對藏書格的編號；

若當前電磁鐵所對藏書格編號與待取圖書所在藏書格的編號相同，則直接驅動氣缸伸長，之后電磁鐵通電吸住鐵盒，再驅動氣缸回縮；

否則，根據待取圖書所在藏書格編號中的高度信息，開啟該高度的激光發射器，根據當前電磁鐵所對藏書格的編號的高度信息判斷上升或下降液壓缸并執行；

若液壓缸上升則當激光被擋光柱遮擋激光接收器無信號時停止液壓缸，若液壓缸下降則當激光接收器接收到信號時停止液壓缸；

根據待取圖書所在藏書格編號中的角度位置信息，比較當前電磁鐵所對藏書格的編號的角度位置信息判斷轉盤轉動角度并執行；

驅動氣缸伸長，之后電磁鐵通電吸住鐵盒，再驅動氣缸回縮；

根據取放口編號中的高度信息，開啟該高度的激光發射器，根據待取圖書所在藏書格編號中的高度信息判斷上升或下降液壓缸并執行；

若液壓缸上升則當激光被擋光柱遮擋激光接收器無信號時停止液壓缸，若液壓缸下降則當激光接收器接收到信號時停止液壓缸；

根據取放口編號中的角度位置信息，比較待取圖書所在藏書格編號的角度位置信息判斷轉盤轉動角度并執行；

驅動氣缸伸長，之后電磁鐵斷電放下鐵盒，再驅動氣缸回縮；

記錄待取圖書所在藏書格編號無圖書，以及待取圖書已被借閱，并記錄當前電磁鐵所對藏書格的編號為取放口編號。

6.根據權利要求4或5所述的控制方法，其特征在于，包括存書方法：

使用者通過操作面板待存入圖書的信息后，將該圖書放入鐵盒，再將鐵盒放入取放口；

PLC控制器從當前空置的藏書格中選擇一個待放入圖書的藏書格，獲取當前電磁鐵所對藏書格的編號；

若當前電磁鐵所對藏書格為取放口，則直接驅動氣缸伸長，之后電磁鐵通電吸住鐵盒，再驅動氣缸回縮；

否則根據取放口的高度信息，開啟該高度的激光發射器，根據當前電磁鐵所對藏書格的編號的高度信息判斷上升或下降液壓缸并執行；

若液壓缸上升則當激光被擋光柱遮擋激光接收器無信號時停止液壓缸，若液壓缸下降則當激光接收器接收到信號時停止液壓缸；

根據取放口編號中的角度位置信息，比較當前電磁鐵所對藏書格的編號的角度位置信息判斷轉盤轉動角度并執行；

驅動氣缸伸長，之后電磁鐵通電吸住鐵盒，再驅動氣缸回縮；

根據待放入圖書的藏書格編號中的高度信息，開啟該高度的激光發射器，根據取放口的編號的高度信息判斷上升或下降液壓缸并執行；

若液壓缸上升則當激光被擋光柱遮擋激光接收器無信號時停止液壓缸，若液壓缸下降則當激光接收器接收到信號時停止液壓缸；

根據待放入圖書的藏書格編號中的角度位置信息，比較取放口編號的角度位置信息判斷轉盤轉動角度并執行；

驅動氣缸伸長，之后電磁鐵斷電放下鐵盒，再驅動氣缸回縮；

記錄當前待放入圖書的藏書格編號為電磁鐵所對藏書格，并將存儲當前待放入圖書的藏書格編號內所放入圖書的信息。