一种自动翻书装置

1.本实用新型属于自动化装备领域，具体涉及一种自动翻书装置。


背景技术：

2.对于双手残疾的朋友们来说，想要看书相对比较困难，这是因为他们无法像正常人一样用手翻书。为了便于残障人士翻阅书籍，自动翻书装置应运而生。
3.现有的自动翻书装置的夹取书页的方式大致分为两种。第一种是真空吸盘方式，利用真空吸附的原理进行翻书操作；第二种是滚轮方式，通过电机带动滚轮转动，使得滚轮对书页表面施加压力的同时带动书页向书的另一侧移动，从而将书页卷起，再将滚轮卷起的书页移到另一边。
4.以上方式存在以下不足：
5.（1）真空吸盘夹纸方式能够精确控制每次只夹取一张纸，但是对有皱纹的纸张吸取纸张效果较差；
6.（2）滚轮夹取纸张的方式很容易卷起多页，且容易对书页造成损坏。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在提供一种自动翻书装置，以解决现有技术的存在的缺陷，能够精确控制每次只夹取一张纸，能够夹取有皱纹的纸张，且避免对书本造成损坏。
8.本实用新型的技术方案如下：
9.所述的一种自动翻书装置，包括工作台、支架、压书机构、移动机构、夹书机构；
10.所述的工作台的顶面的后侧设有支架；所述的支架包括左板、中间板、右板；所述的中间板向后侧倾斜设于工作台的顶面的后侧中部上，所述的左板和右板分别设于中间板的左右两侧，向后侧倾斜设置；
11.所述的压书机构设有两组，分别安装于左板、右板的前侧面的下部上，两组压书机构对摊开的书本进行按压固定；
12.所述的工作台的顶面设有槽，槽位于支架的前方；所述的槽的底面上设有舵机ⅰ，舵机ⅰ的输出轴竖直向上设置；所述的移动机构安装于舵机ⅰ的输出轴上，在舵机ⅰ的驱动下实现左右转动；所述的夹书机构安装于移动机构上。
13.优选地，所述的工作台的顶面的中部上设有支撑台，支撑台位于支架的前方，并与中间板邻接。
14.优选地，两组压书机构的结构一样，压书机构包括固定板、舵机ⅱ、压杆；
15.两组的固定板倾斜向下分别设于左板、右板的前侧面的下部；所述的舵机ⅱ安装于固定板的朝向中间板的侧面上，舵机ⅱ的输出轴朝向中间板方向；所述的压杆的后端通安装于舵机ⅱ的输出轴上，能够相对舵机ⅱ的输出轴转动；所述的压杆的前端设有竖直向上的挡板，跟随压杆做旋转运动，挡板用于将书本按压固定于支架上。
16.优选地，所述的移动机构包括支撑板、舵机ⅲ、传动杆ⅰ、传动杆ⅱ、连杆ⅰ、连杆ⅱ、
舵机ⅳ；
17.所述的舵机ⅰ设于槽底面的中部，舵机ⅰ的输出轴竖直向上设置，其上设有支撑板；所述的舵机ⅲ设有两组，分别安装于支撑板的顶面两侧上，两组舵机ⅲ的输出轴相对设置并且位置错开；
18.所述的传动杆ⅰ、传动杆ⅱ的前端分别安装于一组的舵机ⅲ的输出轴上，能够跟随舵机ⅲ的输出轴转动；所述的传动杆ⅰ的末端与连杆ⅰ的下端铰接，所述的连杆ⅰ上端与连杆ⅱ的前端铰接，连杆ⅱ的后端上设有舵机ⅳ；
19.所述的舵机ⅳ与夹书机构固定连接，夹书机构在舵机ⅳ带动下实现转动；所述的传动杆ⅱ的末端与连杆ⅱ的前部铰接。
20.优选地，所述的夹书机构包括夹书座、编码直流电机、安装板、橡胶滚轮、光电传感器模块；
21.所述的连杆ⅱ的后端与舵机ⅳ的输出轴固定连接，所述的夹书座与舵机ⅳ主体固定连接；
22.所述的夹书座的前端面设有夹页槽，所述的夹页槽的两侧分别设有一组安装板；各组的安装板的下部设有编码直流电机，上部通过橡胶滚轮轴设有橡胶滚轮；橡胶滚轮的外圆面与其下方的编码直流电机的输出轴接触，编码直流电机的输出轴基于摩擦力带动橡胶滚轮转动；
23.优选地，所述的光电传感器模块设于夹页槽底面中部的一侧上，位于两组安装板之间。
24.优选地，所述的光电传感器模块的型号为itr9608对射式光电传感器。
25.优选地，所述的工作台为多边形结构，工作台的顶面的后侧设有竖直方向的支撑柱，支撑柱的上端与支架的上部连接，用于支撑支架。
26.优选地，所述的右板的前侧面上沿左右方向依次间隔均匀设有多组检测模块，用于检测支架的前侧面上是否放书以及书本大小。
27.优选地，所述的检测模块为红外对管模块，红外对管模块的型号为hw-201反射式红外对管模块。
28.优选地，所述的自动翻书装置，还包括控制模块，所述的控制模块用于控制检测模块、压书机构、移动机构、夹书机构工作。
29.本实用新型的工作过程如下：
30.使用者将书本摊开，放靠在支架上，支架上的任一红外对管模块受到遮挡时，判断支架上已经放置书本，控制模块控制舵机ⅱ，压书机构往上扣压，将书本按压固定住；同时通过各个红外对管模块收到的遮挡情况，判断书本大小，控制模块控制移动机构和夹书机构启动，移动机构将夹书机构移动到书本右边沿处；
31.控制模块控制两个编码直流电机向外旋转，带动两个橡胶滚轮同时向内旋转，将书本侧边纸张卷入书页槽内，当纸张遮挡住光电传感器模块时，控制模块控制一个编码直流电机向内选择，带动其对应的橡胶滚轮向外旋转，另一个编码直流电机停止工作，如果此时书页槽内存在多张纸的情况，多余纸张将被橡胶滚轮推出，只剩下一张纸张；这一过程的原理为：若书页槽内有多页纸时，纸张和纸张之间的摩檫力小于纸张和橡胶滚轮间的摩檫力；设定编码直流电机功率阙值，该功率阙值使得编码直流电机能顺利排出多余的纸张，只
保留一页纸张，控制模块检测处于工作状态的编码直流电机功率， 若功率大于设定值时，停止编码直流电机工作；
32.左板的压书机构打开，然后移动机构带动夹书机构移动到书本另一端，控制模块控制两个编码直流电机向内旋转，带动两个橡胶滚轮向外旋转，并延时一段时间，将纸张从书页槽中推出，左板的压书机构重新按压住书本，移动机构退回到初始位置。 控制模块根据设定的时间间隔，不断重复以上步骤，即能实现自动翻书功能。
33.本实用新型在支架、压书机构、移动机构、夹书机构的配合下，完成自动翻书的动作，具有操作简单、携带方便的特点，适用于多种场合，实用性强。
34.本实用新型的夹书机构通过检测编码直流电机的功率大小，判断书页槽的内是否只剩下一张纸，结构精简，判断准确，使用方便。
35.本实用新型的红光对管模块用于检测书架上是否放书，并对书本的尺寸进行大致测量，使得移动机构移动位置更为准确，有效提高了翻书的准确率。
附图说明
36.图1是本实用新型的自动翻书装置的正面图；
37.图2是本实用新型的自动翻书装置的后视图；
38.图3是本实用新型的移动机构结构图；
39.图4是本实用新型的夹书机构结构图；
40.图中部分名称和序号如下:
41.1-工作台、2-支架、3-压书机构、4-夹书机构、5-槽、6-舵机ⅰ、7-支撑台、8-支撑板、9-舵机ⅲ、10-传动杆ⅰ、11-传动杆ⅱ、12-连杆ⅰ、13-连杆ⅱ、14-舵机ⅳ、15-支撑柱、16-检测模块；
42.21-左板、22-中间板、23-右板；
43.31-固定板、32-舵机ⅱ、33-压杆、34-挡板；
44.41-夹书座、42-编码直流电机、43-安装板、44-橡胶滚轮、45-光电传感器模块、46-书页槽、47
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橡胶滚轮轴。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型。
实施例
46.如图1-4所示，所述的一种自动翻书装置，包括工作台1、支架2、压书机构3、移动机构、夹书机构4，
47.所述的工作台1的顶面的后侧设有支架2；所述的支架2包括左板21、中间板22、右板23；所述的中间板22向后侧倾斜设于工作台1的顶面的后侧中部上，所述的左板21和右板23分别设于中间板22的左右两侧，向后侧倾斜设置；
48.所述的压书机构3设有两组，分别安装于左板21、右板23的前侧面的下部上，两组压书机构3对摊开的书本进行按压固定；
49.所述的工作台1的顶面设有槽5，槽5位于支架2的前方；所述的槽5的底面上设有舵机ⅰ6，舵机ⅰ6的输出轴竖直向上设置；所述的移动机构安装于舵机ⅰ6的输出轴上，在舵机ⅰ6的驱动下实现左右转动；所述的夹书机构4安装于移动机构上。
50.所述的工作台1的顶面的中部上设有支撑台7，支撑台7位于支架2的前方，并与中间板22邻接。
51.两组压书机构3的结构一样，压书机构3包括固定板31、舵机ⅱ32、压杆33；
52.两组的固定板31倾斜向下分别设于左板21、右板23的前侧面的下部；所述的舵机ⅱ32安装于固定板31的朝向中间板22的侧面上，舵机ⅱ32的输出轴朝向中间板22方向；所述的压杆33的后端通安装于舵机ⅱ32的输出轴上，能够相对舵机ⅱ32的输出轴转动；所述的压杆33的前端设有竖直向上的挡板34，跟随压杆33做旋转运动，挡板34用于将书本按压固定于支架2上。
53.所述的移动机构包括支撑板8、舵机ⅲ9、传动杆ⅰ10、传动杆ⅱ11、连杆ⅰ12、连杆ⅱ13、舵机ⅳ14；
54.所述的舵机ⅰ6设于槽5底面的中部，舵机ⅰ6的输出轴竖直向上设置，其上设有支撑板8；所述的舵机ⅲ9设有两组，分别安装于支撑板8的顶面两侧上，两组舵机ⅲ9的输出轴相对设置并且位置错开；
55.所述的传动杆ⅰ10、传动杆ⅱ11的前端分别安装于一组的舵机ⅲ9的输出轴上，能够跟随舵机ⅲ9的输出轴转动；所述的传动杆ⅰ10的末端与连杆ⅰ12的下端铰接，所述的连杆ⅰ12上端与连杆ⅱ13的前端铰接，连杆ⅱ13的后端上设有舵机ⅳ14；
56.所述的舵机ⅳ14与夹书机构4固定连接，夹书机构4在舵机ⅳ14带动下实现转动；所述的传动杆ⅱ11的末端与连杆ⅱ13的前部铰接。
57.所述的夹书机构4包括夹书座41、编码直流电机42、安装板43、橡胶滚轮44、光电传感器模块45；
58.所述的连杆ⅱ13的后端与舵机ⅳ14的输出轴固定连接，所述的夹书座41与舵机ⅳ14主体固定连接；
59.所述的夹书座41的前端面设有夹页槽46，所述的夹页槽46的两侧分别设有一组安装板43；各组的安装板43的下部设有编码直流电机42，上部通过橡胶滚轮轴47设有橡胶滚轮44；橡胶滚轮44的外圆面与其下方的编码直流电机42的输出轴接触，编码直流电机42的输出轴基于摩擦力带动橡胶滚轮44转动；
60.所述的光电传感器模块45设于夹页槽46底面中部的一侧上，位于两组安装板43之间。
61.所述的光电传感器模块45的型号为itr9608对射式光电传感器。
62.所述的工作台1为多边形结构，工作台1的顶面的后侧设有竖直方向的支撑柱15，支撑柱15的上端与支架2的上部连接，用于支撑支架2。
63.所述的右板23的前侧面上沿左右方向依次间隔均匀设有多组检测模块16，用于检测支架2的前侧面上是否放书以及书本大小。
64.所述的检测模块16为红外对管模块，红外对管模块的型号为hw-201反射式红外对管模块。
65.所述的自动翻书装置，还包括控制模块，所述的控制模块用于控制检测模块16、压
书机构3、移动机构、夹书机构4工作。
66.本实施例的工作过程如下：
67.本实用新型的工作过程如下：
68.使用者将书本摊开，放靠在支架2上，支架2上的任一红外对管模块16受到遮挡时，判断支架2上已经放置书本，控制模块控制舵机ⅱ32，压书机构3往上扣压，将书本按压固定住；同时通过各个红外对管模块16收到的遮挡情况，判断书本大小，控制模块控制移动机构和夹书机构4启动，移动机构将夹书机构4移动到书本右边沿处；
69.控制模块控制两个编码直流电机42向外旋转，带动两个橡胶滚轮44同时向内旋转，将书本侧边纸张卷入书页槽46内，当纸张遮挡住光电传感器模块45时，控制模块控制一个编码直流电机42向内选择，带动其对应的橡胶滚轮44向外旋转，另一个编码直流电机42停止工作，如果此时书页槽46内存在多张纸的情况，多余纸张将被橡胶滚轮44推出，只剩下一张纸张；这一过程的原理为：若书页槽46内有多页纸时，纸张和纸张之间的摩檫力小于纸张和橡胶滚轮44间的摩檫力；设定编码直流电机42功率阙值，该功率阙值使得编码直流电机42能顺利排出多余的纸张，只保留一页纸张，控制模块检测处于工作状态的编码直流电机42功率， 若功率大于设定值时，停止编码直流电机42工作；
70.左板的压书机构3打开，然后移动机构带动夹书机构4移动到书本另一端，控制模块控制两个编码直流电机42向内旋转，带动两个橡胶滚轮44向外旋转，并延时一段时间，将纸张从书页槽46中推出，左板的压书机构3重新按压住书本，移动机构退回到初始位置；控制模块根据设定的时间间隔，不断重复以上步骤，即能实现自动翻书功能。
71.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。