一种图书馆智能还书分拣系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于图书馆图书分类【技术领域】，具体公开了一种图书馆智能还书分拣系统，包括控制系统、用于接受归还图书的还书机构和用于将归还图书分拣传送的分拣系统；所述控制系统包括用于扫描归还图书信息的激光扫描器(2)、计算机(3)以及单片机(4)，所述激光扫描器(2)设置于还书机构的还书口(1)处，并与计算机(3)连接；所述计算机(3)还通过单片机(4)分别与还书机构以及分拣系统连接。本实用新型通过传动带将书籍运到预先设置好的书框内，达到高效准确的书籍分类功能，能够有效提高图书馆的工作效率。
【专利说明】一种图书馆智能还书分拣系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及图书馆图书分类【技术领域】，具体是一种图书馆智能还书分拣系统。
【背景技术】
[0002]随着时代的发展与科技的进步，高校图书馆图书琳琅满目，图书馆是学校文化的象征之一，特别是大型图书馆藏书丰富、数量庞大，可以满足不同读者的需求，因此倍受读者的青睐。每天图书的借阅量也成百上千，图书的借阅、归还以及管理成为一大难题。无论是利用自助还书，还是人工还书，仅是将读者还书简单地收集起来，这些还书还需要图书馆管理人员分门别类进行整理，再进行上架，因此对于图书馆而言，投入的人力大部分用在对读者归还书籍的分门别类整理和上架的工作上。
实用新型内容
[0003]本实用新型的主要目的是:首先，解决在有限的时间还书不便的问题，提供给读者在图书员上班时间之外的随时还书的便利；其次，提供给图书馆书籍自动分拣的功能，方便管理人员们对书籍的管理和归架。为此，提供了一种图书馆智能还书分拣系统，来提高还书的效率及准确性。
[0004]为此，本实用新型提供了一种图书馆智能还书分拣系统，包括控制系统、用于接受归还图书的还书机构和用于将归还图书分拣传送的分拣系统；所述还书机构包括传送归还图书的传送带以及通过传送带转轮与传送带联接并提供动力的直流电机；所述分拣系统包括左右行同步带、通过同步带转轮与同步带联接使同步带左右运行的步进电机以及设于同步带上方的书框；所述还书机构位于分拣系统的右上方位置；所述控制系统包括用于扫描归还图书信息的激光扫描器、计算机以及单片机，所述激光扫描器设置于还书机构的还书口处，并与计算机连接；所述步进电机通过驱动器I与单片机电连接；所述直流电机通过驱动器II与单片机电连接。
[0005]上述还书机构还包括还书滑道、所述传送带水平设置，且其传送方向从右至左，其传送末端处设置有倾斜向下的用于滑落图书的滑槽；所述还书滑道位于还书口与传送带传送起始端之间。
[0006]上述分拣系统还包括V型导轨以及用来控制书框位置的行程开关；所述左右行同步带水平设置，所述V型导轨啮合连接于同步带上，所述书框焊接于V型导轨上，V型导轨通过行程开关与单片机电连接。
[0007]上述书框内从左至右分割有多个用于盛放不同种类图书的分格，各个分格内均设有软垫。
[0008]上述控制系统还包括与计算机电连接的通信模块。
[0009]本实用新型的有益效果如下:
[0010]1、本实用新型提供的这种图书馆智能还书分拣系统，其结构设计简单，工作轻巧，成本较低。它能将书籍按一定的排列进行分类，减轻图书馆还书员的工作压力，节省了图书管理人员的部分劳力。
[0011]2、本实用新型采用滑板设计，并且在书框内设有软垫，相比翻板落书将会减轻书籍的损坏。
[0012]3、本实用新型还书无时间限制，在降低图书馆人力资源成本的前提下，提高了图书馆还书的工作效率，很有人性化。
[0013]4、本实用新型的市场前景好:初次估计，我国现有高校约2246所(2014年教育部公布的数据)，以每学校推广使用一台该系统计算，其市场前景也是相当广阔的(还不包括社会各类图书馆)，鉴于目前我国国内对，自动分拣系统的使用率不是很高，可以预计，若在众多高校中推广此产品，必将有赢得一定的市场份额。
[0014]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型系统结构设计示意图；
[0016]图2是本实用新型的逻辑控制流程图；
[0017]图3是本实用新型的还书分拣流程图；
[0018]图4是本实用新型图的单片机控制模块框图。
[0019]附图标记说明:1、还书口 ；2、激光扫描器；3、计算机；4、单片机；5、图书；6、驱动器I ;7、步进电机；8、直流电机；9、滑槽；10、步进电机主动轮；11、同步带；12、行程开关；13、V型导轨；14、书框；15、步进电机从动轮；16、传送带；17、还书滑道。
【具体实施方式】
[0020]下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
[0021]实施例1:
[0022]如图1所示的图书馆智能还书分拣系统，包括控制系统、用于接受归还图书的还书机构和用于将归还图书分拣传送的分拣系统；所述还书机构包括传送归还图书的传送带16以及通过传送带转轮与传送带16联接并提供动力的直流电机8 ;所述分拣系统包括左右行同步带11、通过同步带转轮与同步带11联接使同步带11左右运行的步进电机7以及设于同步带11上方的书框14 ;所述还书机构位于分拣系统的右上方位置；所述控制系统包括用于扫描归还图书信息的激光扫描器2、计算机3以及单片机4，所述激光扫描器2设置于还书机构的还书口 I处，并与计算机3连接；所述步进电机7通过驱动器16与单片机4电连接；所述直流电机8通过驱动器II与单片机4电连接。
[0023]本实施例中，单片机4和计算机3通过RS232通信模块连接，激光扫描头将扫描的信息存入计算机3中，计算机3在图书管理数据库中分析注销借书信息，单片机4通过驱动器I 6控制步进电机7来驱动同步带11，并且通过驱动器II来控制直流电机8驱动传送带16，其中单片机4使用80C51单片机，该单片机4通过控制步进电机7控制书框14的移动位置，从而使书框14接到从传送带16左侧落下的图书。
[0024]实施例2:
[0025]在实施例1的基础上，所述还书机构还包括还书滑道17、所述传送带16水平设置，且其传送方向从右至左，其传送末端处设置有倾斜向下的用于滑落图书5的滑槽9 ;所述还书滑道17位于还书口 I与传送带16传送起始端之间。
[0026]本实施例中增加的还书滑道17以及滑槽9都是为了使图书能够很好的进行下落进入下一道步骤，避免了图书直接下落对其造成损坏，图书具体的运动过程是从还书滑道17滑落至水平设置并且从右至左运行的传送带16上，经传送带16传送至其最左端然后图书落下，经滑槽9下落至分拣系统的书框14中。
[0027]实施例3:
[0028]在实施例1的基础上，所述分拣系统还包括V型导轨13以及用来控制书框14位置的行程开关12 ;所述左右行同步带11水平设置，所述V型导轨13啮合连接于同步带11上，所述书框14焊接于V型导轨13上，V型导轨13通过行程开关12与单片机4电连接。其中行程开关12为现有技术产品；V型导轨也为现有成熟技术产品，其能利用导轨排除横向移动。沿皮带长度开凹槽的设计方式使得皮带在通过带轮时具有很好的挠性。产品特点如下:
[0029].V型导轨能加在任何皮带上，从而不需要带轮上的法兰；
[0030].凹槽结构可增加紧密啮合带轮的挠性；
[0031]?用生产母皮带相同的材料生产；
[0032]?不同的长度尺寸可满足任何应用需求；
[0033]?浇铸型的V型导轨皮带经久耐用，附加型的V型导轨皮带主要是针对现有的皮带装配上去的。V型导轨下导轨是装配到同步带上去的。
[0034]所述书框14内从左至右分割有多个用于盛放不同种类图书的分格，各个分格内均设有软垫。所述控制系统还包括与计算机3电连接的通信模块。
[0035]本实施例中，步进电机主动轮10在步进电机7的驱动下转动，其轴线是不动的，转速和转的圈数都由步进电机7控制，从而控制同步带11行进长度。步进电机从动轮15是在主动轮的驱动下转动，它的轴线是可变的。本实施例的分拣系统的行程开关12与单片机电连接，从而可以控制V型导轨13的精确运行，能够使图书准确的落入相应的书框14分格中。
[0036]如图2所示是本实用新型的逻辑控制流程图，该控制系统包括单片机4和计算机3，两者通过RS232通信模块连接，激光扫描头将扫描的信息存入计算机3中，计算机3在图书管理数据库中分析注销借书信息，单片机4通过驱动器I 6控制步进电机7来驱动同步带11，并且通过驱动器II来控制直流电机8驱动传送带16，其中单片机4使用80C51单片机，该单片机4通过与其连接的行程开关12来准确控制书框14的移动位置。
[0037]80C51单片机要适时接收从上位机(pc机)发送来的图书馆藏位置数据信息(8位二进制数)，则要用到串口通信方式，考虑到数据传输较近(小于15m)，故采用RS232标准总线通信(不用USB线路，因为串口通信没有协议，使用比较简单)，用MAX232芯片作TTL与RS232的电平转换。
[0038]MAX232芯片是MAXM公司特别为满足EIA/TEA232标准而设计的，它具有功耗低、工作电源为单电源、外接电容仅为0.1uF或IuF的电容，价格低廉。MAX232引脚Cl+与Cl-、C2+与C2-、V+与VCC、V-与GND之间用四个0.1uF的陶瓷电容连接。
[0039]如图3所示本实用新型的还书分拣流程图:读者还书时，将图书塞入“还书口”，在入口处的扫描探头一般能将图书的磁条(或ISBN编号)扫描，并转化为二进制数字信号，传入计算机3，计算机3实时响应其与扫描枪连接的串口中断，通过将图书信息查询图书管理数据库，自动注销读者借阅图书信息，同时，计算机3将该图书的馆藏地点信息(8位的二进制数字信号)，通过RS-232串口通信方法传送该单片机4，80C51单片机4适时将获得的信息与前一次获得的信息进行运算“推理”，控制并驱动步进电机7带动书框14移动，使得从传送带16传递过来的书籍掉入“指定的”书框14分格中，在书框14的各分格内设有软垫，可以防止书本落下来时的损坏。同时，单片机4控制音乐芯片，发出〃成功”提示音。
[0040]如图4所示为本实用新型图的单片机控制模块框图，本实用新型采用80C51单片机作为MCS-51系列单片机典型产品，具有40个引脚，4kb片内ROM，128B片内RAM，2个16位定时/计数器，5个中断源，并行1/04x8位。综合考虑该类型单片机的性能参数，只要将I/O接口进行扩展，就能很好的满足系统硬件电路结构设计要求。
[0041]读者还书时，首先把图书5放在工作台上通过条码扫描器(即上述激光扫描器)的扫描探头扫描图书的磁条(或ISBN编号)，并转化为二进制数字信号，传入计算机3，计算机3实时响应其与扫描枪连接的串口中断，通过将图书信息查询图书管理数据库，计算机显示屏显示出“还书”提示，读者点击“还书”，自动注销读者借阅图书信息；同时，计算机3将该图书5的馆藏地点信息(8位的二进制数字信号)，通过RS-232串口通信方法传送单片机4，80C51单片机4适时将获得的信息与前一次获得的信息进行运算“推理”，通过驱动器I 6控制驱动步进电机7带动书框14移动；然后将书本5进入“还书口 1”，当激光扫描器2检测到有物体时，光电开关发出信号给计算机3，计算机3通过80C51单片机4控制直流电机8正转，使从还书口 I进来的书本5从传送带16传递过来通过滑槽9落入“指定的”书框14中。
[0042]综上，本实用新型提供的这种图书馆智能还书分拣系统，其结构设计简单，工作轻巧，成本较低。它能将书籍按一定的排列进行分类，减轻图书馆还书员的工作压力，节省了图书管理人员的部分劳力。本实用新型采用滑板设计，并且在书框内设有软垫，相比翻板落书将会减轻书籍的损坏。本实用新型还书无时间限制，在降低图书馆人力资源成本的前提下，提高了图书馆还书的工作效率，很有人性化。本实用新型的市场前景好:初次估计，我国现有高校约2246所(2014年教育部公布的数据)，以每学校推广使用一台该系统计算，其市场前景也是相当广阔的(还不包括社会各类图书馆)，鉴于目前我国国内对，自动分拣系统的使用率不是很高，可以预计，若在众多高校中推广此产品，必将有赢得一定的市场份额。
[0043]本实施方式中没有详细叙述的部分属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种图书馆智能还书分拣系统，其特征在于:包括控制系统、用于接受归还图书的还书机构和用于将归还图书分拣传送的分拣系统；所述还书机构包括传送归还图书的传送带(16)以及通过传送带转轮与传送带(16)联接并提供动力的直流电机(8);所述分拣系统包括左右行同步带(11)、通过同步带转轮与同步带(11)联接使同步带(11)左右运行的步进电机(7)以及设于同步带(11)上方的书框(14);所述还书机构位于分拣系统的右上方位置；所述控制系统包括用于扫描归还图书信息的激光扫描器(2)、计算机(3)以及单片机⑷，所述激光扫描器(2)设置于还书机构的还书口⑴处，并与计算机(3)连接；所述步进电机(7)通过驱动器1(6)与单片机⑷电连接；所述直流电机⑶通过驱动器II与单片机⑷电连接。
2.如权利要求1所述的一种图书馆智能还书分拣系统，其特征在于:所述还书机构还包括还书滑道(17)、所述传送带(16)水平设置，且其传送方向从右至左，其传送末端处设置有倾斜向下的用于滑落图书(5)的滑槽(9);所述还书滑道(17)位于还书口(I)与传送带(16)传送起始端之间。
3.如权利要求1所述的一种图书馆智能还书分拣系统，其特征在于:所述分拣系统还包括V型导轨(13)以及用来控制书框(14)位置的行程开关(12);所述左右行同步带(11)水平设置，所述V型导轨(13)啮合连接于同步带(11)上，所述书框(14)焊接于V型导轨(13)上，V型导轨(13)通过行程开关(12)与单片机⑷电连接。
4.如权利要求3所述的一种图书馆智能还书分拣系统，其特征在于:所述书框(14)内从左至右分割有多个用于盛放不同种类图书的分格，各个分格内均设有软垫。
5.如权利要求1所述的一种图书馆智能还书分拣系统，其特征在于:所述控制系统还包括与计算机(3)电连接的通信模块。
【文档编号】G07G1/00GK204155366SQ201420644999
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】张传伟, 郭卫, 党蒙, 杨芝 申请人:西安科技大学