技术领域

本发明涉及图书分拣领域，特别是一种图书分拣与整理装置。

背景技术

图书馆图书的整理以及分类一直都是一个令人头疼的问题，每个图书藏有各种各样的图书，动辄上万的图书种类在分类整理的过程中需要耗费大量的劳动力，其过程也是耗时费力。

在传统的图书分拣过程中，是使用扫描枪将同一类型的图书归到同一类中，在此过程只能将同一类型的图书分到一类中，而在图书上架的过程中不仅要将同一类型图书分到一个图书室中，还要将不同大小的书上在不同的书架上这样能有效保持图书馆的外观整洁大小分类，并方便图书的查找及借阅。

现阶段图书的分类还是依靠图书管理员手动进行分类，其工作量浩大，为此图书馆还书区一般会设有几个箱子，还书的人将不同类型的图书进行分类，然后再经图书管理员按图书大小进行分类上不同的书架，而往往一种类型的图书有成千上万本，在这么浩大的工程中，将图书预先分配好大小能有效的减少图书分拣的工作量同时也能情分区分该想要还的书在哪个区域从而减少工作人员在还书过程中的劳动量。

所以，本发明提供一种图书分拣与整理装置来解决以上问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种图书分拣与整理装置有效的解决了现有图书分拣过程中不能按照图书的大小进行分类从而不能有效减少图书管理员的劳动强度。

其解决问题的技术方案包括横板，横板的前后方向均布有多个竖向的通槽，多个通槽前后方向的中心线相互重合，多个通槽的大小沿横板的前后方向依次增大，每个通槽的左右两侧各有一个与其对应的弧形凸起，弧形凸起的高度沿横板的前后方向依次增高，每个弧形凸起的弧顶朝上且弧顶置于与其相对应通槽左右方向的中心线位置，同侧的多个弧形凸起处于同一条直线上，横板的上方设有水平并可前后移动的框架，框架的上方设有两个关于通槽前后方向中心线对称且与通槽前后方中心线平行的滑杆，每个滑杆的外侧均有一个竖向放置且端面与滑杆相垂直的第一卷线轮，第一卷线轮与其对应侧的滑杆之间经第一绳索相连，第一绳索上套装有第五压簧，第一卷线轮经轴连接有第一齿轮，第一卷线轮与第一齿轮同步转动，第一齿轮上啮合有竖向放置且可上下移动的第一齿条，第一齿条的下端置于同侧的多个弧形凸起处于的同一条直线上；

所述每个通槽的下部均有一个倾斜的第一滑板，第一滑板的右端低于左端，第一滑板的右端设有水平的转轴，转轴上设有转板，转板可围绕转轴转动，转板上安装有可使转板与第一滑板保持同一平面的复位装置，转板右侧设有可左右移动箱体，箱体的左端开口，转板的右端置于箱体内，箱体内设有竖向放置的推板，转板与推板之间有间隔，推板与箱体右侧壁之间经第一压簧连接；

所述横板的左侧均布有多个棘轮，棘轮的端面与横板的左端面保持平行，棘轮与通槽一一对应，棘轮上方设有第二滑板，第二滑板的下部均布有多个与棘轮相配合的棘爪，第二滑板的上部与框架固定连接，每个棘轮的右侧经轴连接有第二卷线轮，第二卷线轮上设有绳索，第二绳索的一端与第二卷线轮相连，另一端可拆卸安装在箱体上，箱体与第二卷线轮之间设有套装在第二绳索上的复位压簧。

本发明通过,本发明构思新颖、结构巧妙、实用性强，通过两个滑杆的左右分开实现不同大小的图书掉落至本装置内从而实现对不同大小的图书进行分类，在分类完成利用回位的动力实现图书的整理，本装置将两组动作关系通过一套设备完成，减少了劳动时间，节约了劳动成本，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明俯视剖面图。

图2为本发明主视剖面图。

图3为本发明左视图。

图4为本发明棘轮棘爪配合结构示意图。

图5为本发明箱体与转板配合结构示意图。

图6为本发明弧形压板及其固定装置的俯视结构示意图。

图7为本发明进料框及其对中装置的主视结构示意图。

图8为本发明进料框及其对中装置的俯视剖面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图8给出，本发明包括横板1，横板1的前后方向均布有多个竖向的通槽2，多个通槽2前后方向的中心线相互重合，多个通槽2的大小沿横板1的前后方向依次增大，每个通槽2的左右两侧各有一个与其对应的弧形凸起3，弧形凸起3的高度沿横板1的前后方向依次增高，每个弧形凸起3的弧顶朝上且弧顶置于与其相对应通槽2左右方向的中心线位置，同侧的多个弧形凸起3处于同一条直线上，横板1的上方设有水平并可前后移动的框架4，框架4的上方设有两个关于通槽2前后方向中心线对称且与通槽2前后方中心线平行的滑杆5，每个滑杆5的外侧均有一个竖向放置且端面与滑杆5相垂直的第一卷线轮6，第一卷线轮6与其对应侧的滑杆5之间经第一绳索45相连，第一绳索45上套装有第五压簧46，第一卷线轮6经轴连接有第一齿轮47，第一卷线轮6与第一齿轮47同步转动，第一齿轮47上啮合有竖向放置且可上下移动的第一齿条48，第一齿条48的下端置于同侧的多个弧形凸起3处于的同一条直线上；

所述每个通槽2的下部均有一个倾斜的第一滑板7，第一滑板7的右端低于左端，第一滑板7的右端设有水平的转轴9，转轴9上设有转板8，转板8可围绕转轴9转动，转板8上安装有可使转板8与第一滑板7保持同一平面的复位装置，转板8右侧设有可左右移动箱体10，箱体10的左端开口，转板8的右端置于箱体10内，箱体10内设有竖向放置的推板11，转板8与推板11之间有间隔，推板11与箱体10右侧壁之间经第一压簧12连接；

所述横板1的左侧均布有多个棘轮13，棘轮13的端面与横板1的左端面保持平行，棘轮13与通槽2一一对应，棘轮13上方设有第二滑板14，第二滑板14的下部均布有多个与棘轮13相配合的棘爪15，第二滑板14的上部与框架4固定连接，每个棘轮13的右侧经轴连接有第二卷线轮16，第二卷线轮16上设有第二绳索17，第二绳索17的一端与第二卷线轮16相连，另一端可拆卸安装在箱体10上，箱体10与第二卷线轮16之间设有套装在第二绳索17上的复位压簧18。

为了实现便捷的使用效果，所述横板1的左右两侧设有平行的滑轨19，滑轨19上固定有第二齿条20，第二齿条20不与框架4相接触，每个滑轨19的外侧均设有滑槽21，滑槽21的内设有第一转轮22，第一转轮22上套装有传动轴23，传动轴23的上端固定在框架4的外侧，框架4上方设有步进电机24，步进电机24经轴连接有第二齿轮25，第二齿轮25与第二齿条20相啮合，通过滑槽21与第一转轮22的配合使得框架4在横板1上滑动的过程中不会出现左右移动，两侧的第一转轮22与传动轴23形成的结构能有保证框架4在横板1上滑动的同时也起到了限位的作用，同时也满足了第二齿条20不与框架4相接触，从而保证框架4在滑动的过程中不会与第二齿条20产生干涉，通过第二齿轮25与第二齿条20的配合实现了步进电机24带动框架4在横板1上实现往复运动。

为了实现便捷的使用效果，所述滑杆5与其对应侧的框架4之间经伸缩管27相连，伸缩管27的一端与滑杆5连接另一端与框架4固定连接，伸缩管27上固定有档杆26，第五压簧46的一端与档杆26固定连接另一端与滑杆5固定连接，通过伸缩管27使得滑杆5在滑动的过程中能够始终保持与横板1的中心线平行的状态，并通过第五压簧46保证在滑杆5复位。

为了实现便捷的使用效果，所述复位装置包括固定在第一滑板7下部的竖杆28，竖杆28的右侧固定有置于第一滑板7下部的挡板29，挡板29的另一端与转板8的右端接触并不固定，转板8的右端设有置于挡板29右侧的拉簧30，拉簧30的一端与转板8相连接，另一端与竖杆28相连接；第一滑板7的左右两侧各有一个导向杆39，转轴9固定在导向杆39上，通过拉簧30与挡板29的配合实现了从右侧挤压，转板8使得转板8转动并在拉簧30的作用下会实现转板8的复位并在挡板29的限位作用下实现转板8恢复到原来位置；通过设置导向杆39使得图书在第一滑板7上滑动的过程中保持平稳不出现倾斜，并实现转轴9的固定从而满足转板8的转动效果。

为了实现图书的卡紧，所述箱体10的前后两个端面上各有一个置于推板11左侧的盲孔40，每个盲孔40内设有一个第二压簧31，第二压簧31的一端固定在盲孔40的底部，另一端固定有楔块32，楔块32的斜面朝左，楔块32带有斜面的一端置于外部，另一端置于盲孔40内，通过楔块32使得在图书进入到箱体10内并在箱体10和转板8的作用下站立后在楔块32和推板11的作用下使得站立后的图书被固定住。

为了更便捷的使用效果，所述横板1的下部设有支架33，支架33上固定有多个与第二卷线轮16相配合且置于第二卷线轮16下方的导向轮34，导向轮34的端面与横板1的左侧端面相垂直，第二绳索17经导向轮34与箱体10相连接，通过导向轮34使得第二绳索17在拉动箱体10的过程中更加快捷省力，同时使得复位压簧18在复位的时候更加稳定。

为了更便捷的使用效果，所述横板1的前侧设有置于框架4上方的进料框35，进料框35内设有两块导向板36，两块导向板36构成一个前后开口的通道，通道的右端开口大于左端开口，每块导向板36与其对应的进料框35的框壁之间经第三压簧37相连，进料框35的框口出设有电机开关38，通过两块导向板36与其配合的第三压簧37的作用下使得图书在进入到本发明内部的过程中会预先实现对中效果，保证图书在分拣的过程中更加稳定是准确。

为了更便捷的使用效果，所述框架4的前端中心位置设有竖板41，竖板的前侧设有支撑板42，支撑板42的下部设有一端与竖板41铰接的弧形压板43，弧形压板43的前端向上翘起，支撑板42与弧形压板43之间经第四压簧44连接，通过弧形压板43实现将放在两个滑杆5上的书本固定。

为实现第一齿条48的上下运动的稳定，所述第一齿条48上套设有套环49，套环49经杆固定在与其相对应的框架4上。

本发明的具体工作过程是：本装置设置在图书馆的收书大厅内，其初始位置为框架4与滑杆5置于进料框35的后侧，步进电机24设置成匀速转动并保证转速满足进料框35在移动的过程中能准确的将滑杆5上的图书运送到通槽2的正上方并顺利的将书顺利抛下，此过程中步进电机24设定为往复运即当步进电机24运动到，诉述横板1的尽头后自动反转并以匀速运动返回到初始位置即框架4与滑杆5置于进料框35的后侧。

此时还书人手动将一本书胶状的一端朝向进料框35的框口水平推入，并从进料框35的框口向内推动书本，再此过程中，书本的左右两侧首先接触到左右两侧的导向板36并挤压两侧的导向板36，两侧的导向板36受到挤压力向两侧运动并挤压第三压簧37，第三压簧37受到挤压力压缩，在此过程中两侧的第三弹簧37会推动书本使得书本向本装置的正中心移动，最后出现书本在进料框25内运动的过程中在导向板36和第三压簧37的作用下实现书本在进入到本装置的过程中实现对中效果。

当完成对中效果后的书本继续向前运动，直至书本完全运动到两个滑杆5的正上方在对中运动的作用下足够保证书本是平铺在两个滑杆5的正上方的，在此过程中，书本会将弧形压板43顶起，并使得弧形压板43挤压第四压簧44，并第四压簧44的作用下将书本压紧，此时伸出手并按动电机开关38，步进电机24通电并开始向前运动，两的两个步进电机24的运动状态完全一致，依次能够保证在运动的额过程中框架4始终保持平稳的运动，在此过程中，步进电机24转动经轴带动第二齿轮25转动，第二齿轮25的转动啮合固定在滑轨19上第二齿条20，齿条20不能移动，使得步进电机24经第二齿轮25与第二齿条20的配合实现带动自身及框架4向前运动，在此运动的过程中框架4左右两端的传动轴23跟随框架4向前移动，传动轴23的移动带动第一转轮22在滑槽21内转动，在此过程中步进使得框架4的下表面不会与滑轨19上的第二齿条20相接触有有效的保证了框架4在前后运动的过程中始终保持平稳不会向两侧移动。

在框架4向前运动的过程中，置于框架4上的两个滑杆5跟随框架4向前运动，再此运动的过程中滑杆5上固定的框架4上的第一卷线轮6，第一绳索45，第五压簧46，第一齿轮47，第一齿条48，均跟随框架4前后移动，在滑杆5向前运动，在此运动的过程中第一齿条48的下端面始终与横板1的上端面相接触，在第一齿条48运动到接触到弧形凸起3并沿着弧形凸起3运动，此运动过程中第一齿条48向上运动，第一次齿条48在套环49的固定作用下始终保持与第一齿轮47相啮合，第一齿条48的向上运动带动第一齿轮47转动，第一齿轮47转动带动第一卷线轮6转动，第一卷线轮6转动带动第一绳索45并使得第一绳索45收紧，在此过程中，第一绳索45带动同侧的滑杆5向其对应侧运动，在此过程中，当滑杆5向其对应侧的第一卷线轮6方向运动的过程中压缩第五压簧46，并使其具有反弹的趋势和能力，两个滑杆5向两侧运动的过程中，两个滑杆5向两侧运动的过程中会使得伸缩管27收缩，在伸缩管27的作用下使得在两个滑杆5向前运动的过程中始终保持在框架4上并且不能前后移动只能保持左右移动。

在框架4向前运动的过程中，第一齿条48的上升高度总配合弧形凸起3的高度而变化，当弧形凸起3的高度越高，第一齿条48啮合带动第一齿轮47转动的弧度越多，第一卷线轮6带动滑杆5运动的距离越远，因此在这个过程中，根据不同的弧形凸起3的高度实现两个滑杆5之间的距离的变化从而实现针对不同书本长度变化实现分类的过程，两个滑杆5的间距越来越大当两个滑杆5的间距超过了所承载的书本的长度时，书本会掉落在相对应的通槽2内，框架4在步进电机24的带动下仍会向前运动并完成一个周期的运动。

当书本掉落到相对应的通槽2内，并经过通槽2直接落在相对应通槽2所对应的第一滑板7上，并在第一滑板7上滑动至书本的右端接触到，箱体10内的推板11，此时书本从第一滑板7滑动至转板8，并保持倾斜的状态，在此过程中，步进电机24带动框架4完成向前的进给运动并在设定的程序下反转。

在步进电机24向前运动的过程中，位于框架4下方的第二滑板14上均布的多个棘爪15触碰到棘爪15下部的棘轮13，但是由于棘轮13与棘爪15的设定方位，使得向前运动的过程中棘爪15不能带动棘轮13转动因此在向前运动的过程中，不会出现棘轮13的转动，当步进电机24反向转动的过程中，由于棘轮13与棘爪15的设定方位使得棘爪15可接触并压紧棘轮13，在多个棘爪15的持续作用下使得棘轮13转动，在棘轮13转动的过程中，棘轮13经轴带动第二卷线轮16，第二卷线轮16上设有第二绳索17，在第二卷线轮16的作用下使得第二绳索17收紧，第二绳索17经导向轮34与箱体10可拆卸连接，第二卷线轮16的转动使得第二绳索17收紧，第二绳索17收紧的过程中使得导向轮34转动，并使得箱体10向左运动，在箱体10向左运动的过程中，套装在第二绳索17上的复位压簧18被压缩并具有反弹的趋势和动能。

箱体10向左运动的过程中，箱体10带动推板11向左运动在此过程中，由于书本的下端与推板11相接触，在箱体10持续向组运动的过程中会出现推板11推动书本及转板8围绕转轴9转动，在此转动的过程中会使得书本几转板8竖直，在转动的过程中会使得转板8拉动拉簧30并使得拉簧30有复位的趋势和动能，在转板8竖直后书本的前后两个端面会接触并压紧楔块32，楔块32在书本的挤压作用下会向盲孔40内运动，此运动过程中楔块32挤压第二压簧31并实现楔块32向盲孔内的运动，压缩楔块32的过程中使得第二压簧31具有反弹的趋势和动能，并在书本通过楔块32后反弹后在推板11与第一压簧12的共同作用下实现书本的卡住，在此过程中书本的宽度要大于两楔块32反弹后的距离，而推板11的宽度小于两楔块32反弹后的距离因此在反向运动的过程中不会出现楔块32卡住推板11的情况。

当安装有多个棘爪15的第二滑板14完全通过其中一个棘轮13后，棘轮13不再受到棘爪15的作用下，在复位压簧18的作用下实现箱体10的反向运动，在反向运动的过程中箱体10向右运动，第二绳索17向右运动使得导向轮34反转并实现第二卷线轮16的反向转动从而带动棘轮13的复位，在箱体10的反向运动的过程中由于箱体10的右移使得推板11右移，在此过程推板11不再束缚转板8，转板8不再受到束缚在拉簧30的作用下实现转板8的复位，在转板8复位的过程中，转板8在挡板29的阻挡作用下实现转板8与第一滑板7保持同一平面。

在步进电机24反向运动的过程中，第二滑板14每次经过一个棘轮13就会拉动对应侧的箱体10向左运动但不是每个箱体10内都能收集到书本，因此在步进电机24运动一个周期实现一本书的收集。

本装置通过书本本身的结构性质而设计利用书本的宽度大小不一致并利用书本整体的自动实现书本按大小分类，在分类的过程中还利用了书本的胶装位置坚固的特点，使用书本胶装位置为推进本装置的接触点有效地降低了本装置在分类的图书的过程中对书本的伤害程度。

通过棘轮13与多个固定在第二滑板14上的棘爪15的配合运动实现了，在框架4前进运动的过程中书本只进行按大小分类，在后退的过程中实现棘爪15带动棘轮13转动并实现第二卷线轮16带动第二绳索17拉动箱体10移动并实现书本的整理，两组运动采用一套驱动装置，通过步进电机24的正反转实现此运动过程中，本装置中的分类装置和整理装置为结合成一整套装置，二者缺一不可。

通过第一滑板7的前后两端设有的导向杆39，在导向杆39的作用下能有效的实现书本在第一滑板7上滑动的过程中在导向杆39的作用下实现能够起到书本下滑过程中的稳定性，同时导向杆39的下端置于箱体10的外侧有效地保证了箱体10在左右移动的过程中不会出现前后的晃动使得整理图书的过程中更加稳定，其次两个导向杆39为转轴9提供的固定位置。

通过伸缩管27的作用能有效的实现在滑杆5左右移动的过程中始终保持与框架4的位置关系，在受到来自第一卷线轮6在弧形凸起3内滑动多带来的的阻力作用下依旧保持平稳的工作。

通过第二绳索17与箱体10的可拆卸安装，实现了当书本收集完成后可将第二绳索17与箱体10分离并将箱体10推动到合适的位置直接取出上书架，优选的箱体10的上端面开口，方便图书上架过程中的取出。

本发明通过,本发明构思新颖、结构巧妙、实用性强，通过两个滑杆的左右分开实现不同大小的图书掉落至本装置内从而实现对不同大小的图书进行分类，在分类完成利用回位的动力实现图书的整理，本装置将两组动作关系通过一套设备完成，减少了劳动时间，节约了劳动成本，提高了工作效率。