一种图书馆图书自动分类系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及图书自动分类技术领域，具体涉及一种图书馆图书自动分类系统及其使用方法。
背景技术
图书馆是搜集、整理、收藏图书资料以供人阅览、参考的机构，图书馆有保存人类文化遗产、开发信息资源、参与社会教育等职能，图书馆的业务工作是由很多相互联系的工作环节组成的。一般包括文献的收集、整理、典藏和服务4个部分。文献收集是整个图书馆工作的基础。图书馆员首先要明确本馆的收藏原则、收藏范围、收藏重点和采选标准，了解本馆馆藏情况、文献的种类与复本数、各类藏书的利用率和使用寿命、哪些书刊可剔除、哪些书刊要补缺等，此外还需掌握出版发行动态。然后以采购、交换和复制等各种方式补充馆藏。目前，图书借阅人还书时，需要图书馆的工作人员一一扫描图书上的条形码，然后再将所有归还书籍进行分拣分类，工作量非常大。这就导致图书分类工作占据了工作人员大量的工作时间，降低了工作人员的工作效率。
为此，公开号为CN209663779U的专利中公开了一种图书馆图书自动分类系统，包括传输台、条形码扫描装置和旋转存书台；传输台上表面设有传输装置；条形码扫描装置包括支架和设置在支架上的条形码扫描仪；支架将条形码扫描仪支在传输台的上方；旋转存书台位于传输台末端，包括步进电机和等间距设置在旋转存书台圆周上的多个存书阁；旋转存书台与步进电机通过联轴器连接；条形码扫描仪和步进电机分别与计算机连接。但是该自动分类系统还存在以下不足：一是该自动分类系统不具备书籍平整的功能，书本在使用过程中，最常见的问题就是书本的封面容易卷边或者褶皱，尤其是一些常用到的书本更易出现这类问题，如不进行及时的修复，容易进一步损毁，不但使封面失去对书本的保护作用，同时封面上的图文信息也将逐渐丢失，不利于书本的整理与查询，另外也使书本很不美观；二是该自动分类系统在使用过程中，书籍在传输装置上无法保证书籍能够摆正，使得书本落入存书阁时容易散乱，导致书籍受损；三是该自动分类系统在存书阁收集满后不具备自动提醒功能，需要员工不断监视，自动化程度低。
基于此，本发明设计了一种图书馆图书自动分类系统及其使用方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述背景技术中提出的问题，提供了一种图书馆图书自动分类系统及其使用方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种图书馆图书自动分类系统，包括两个对称设置的支架，两个所述支架顶部之间设置有传送组件，所述支架上端依次固定有第一安装架、机械手、角度调整组件和第二安装架，所述第一安装架上表面固定有第一控制器，所述第一安装架下表面设置有第一摄像头，所述支架侧方设置有书本平整组件，所述第二安装架上表面固定有第二控制器，所述第二安装架下表面设置有条形码扫描仪，所述支架右方设置有存书组件，所述支架与存书组件之间设置有传输组件。
进一步地，所述传送组件包括主动辊、从动辊、传送带和驱动电机，所述主动辊转动设置在支架一端，所述从动辊转动设置在支架另一端，所述主动辊通过传送带传动连接从动辊，所述驱动电机的动力轴固定连接主动辊的转轴。
进一步地，所述书本平整组件包括安装块，所述安装块顶部开设有条形槽，所述条形槽内转动设置有双向丝杠，所述安装块侧壁固定有第一伺服电机，所述第一伺服电机的动力轴通过轴承贯穿安装块侧壁固定连接双向丝杠，所述双向丝杠两端对称设置有两个丝杠螺母，所述丝杠螺母顶端固定有竖板，所述竖板内侧壁开设有安装槽，所述安装槽顶壁固定有第一电动推杆，所述第一电动推杆底端固定有连接板，所述连接板一端固定有平整板，所述平整板内设置有加热板，所述竖板底端内侧壁对称固定有连接杆，所述连接杆另一端固定有第一夹板，所述第一夹板的夹持端固定有橡胶垫。
进一步地，所述第一控制器信号连接第一摄像头、机械手、第一伺服电机、第一电动推杆和加热板。
进一步地，所述角度调整组件包括第三安装架，所述第三安装架固定在支架上端，所述第三安装架上表面中央固定有第二伺服电机，所述第二伺服电机的动力轴通过轴承贯穿第三安装架顶壁固定有C形安装板，所述C形安装板侧壁内侧底部均固定有第二电动推杆，所述第二电动推杆另一端均固定有第二夹板，所述第三安装架下表面设置有第二摄像头，所述第三安装架上表面一侧固定有第三控制器。
进一步地，所述第三控制器信号连接第二伺服电机、第二电动推杆和第二摄像头。
进一步地，所述传输组件包括倾斜板，所述倾斜板底壁固定有支柱，所述支柱底端固定有底座，所述倾斜板上端两侧固定有侧板。
进一步地，所述存书组件包括安装座，所述安装座上端转动设置有旋转台，所述安装座内部中央开设有电机槽，所述电机槽内固定有第三伺服电机，所述第三伺服电机的动力输出端通过轴承贯穿安装座上壁固定连接旋转台，所述安装座外沿设置有若干滚珠，所述滚珠上端与旋转台底壁相贴合，所述旋转台上壁中央固定有正多边形立柱，所述正多边形立柱侧壁外侧均设置有安装框，所述安装框内设置有存放箱，所述正多边形立柱侧壁均开设有T形槽，所述安装框靠近正多边形立柱的一侧均固定有T形限位块，所述T形限位块滑动设置在T形槽内，所述安装框底壁固定有电动液压缸，所述电动液压缸的底端固定连接旋转台上表面，所述电动液压缸与安装框之间设置有称重传感器，所述存放箱两侧对称开设有限位滑槽，所述安装框内侧壁对应限位滑槽位置固定有限位杆，所述限位杆与限位滑槽相匹配，所述存放箱底端四角均固定有滚轮，所述存放箱顶壁两侧均固定有拉手，所述安装框两侧顶壁对应拉手位置固定有限位挡板，所述存放箱底壁向内倾斜。
进一步地，所述第二控制器信号连接条形码扫描仪、电动液压缸、第三伺服电机和称重传感器，所述第二控制器还信号连接有若干报警器，所述报警器与称重传感器相对应。
一种图书馆图书自动分类系统的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：检测书籍表面是否平整，当第一摄像头检测到书籍表面平整时，书籍通过传送组件继续向前移动，当第一摄像头检测到书籍表面存在褶皱、卷边的情况时，第一控制器控制机械手将书籍取下放置到书本平整组件内，经过书本平整组件平整后再通过机械手放置在传送组件上继续向前移动；
步骤二：检测书籍是否摆正，通过角度调整组件上的第二摄像头检测书籍是否摆正，当第二摄像头检测到书籍摆正后，继续通过传送组件继续向前移动，当第二摄像头检测到书籍倾斜时，传送组件停止工作，第三控制器控制第二伺服电机转动，使得C形安装板的角度与书籍倾斜角度相同，而后控制第二电动推杆伸长，利用第二夹板将书籍进行夹持，而后第三控制器控制第二伺服电机回转，使得C形安装板恢复原先位置，进而带动书籍摆正，而后控制第二电动推杆收缩，使得第二夹板脱离书籍，传送组件继续工作，带动书籍继续向前移动；
步骤三：将书籍进行分类存放，当书籍经过第二安装架时，条形码扫描仪对书籍的条形码进行扫描，第二控制器接收到相应扫描信号后，控制第三伺服电机工作，带动旋转台转动，从而使得相对应的存放箱转动至倾斜板的末端，将书籍收集至相对应的存放箱内；
步骤四：书籍分类后转移，当书籍通过倾斜板滑入存放箱内后，称重传感器感受到书籍重量后，第二控制器控制电动液压缸收缩一定距离，使得下一本书籍能够刚好落至上一本书籍的上端，避免书籍下落过程中散落导致书籍受损，当存放箱内书籍存放满后，书籍重量达到称重传感器设定的阈值，第二控制器控制与称重传感器相对应的报警器进行报警，通知工作人员将存放箱更换，将书籍移动至相应书架进行摆放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过第一摄像头检测书籍表面的平整度，当书籍表面存在褶皱或卷边情况时，第一控制器控制机械手将书籍取下放置到书本平整组件内，平整组件能够快速对书籍进行平整修复，有效保护了书籍。
2、本发明通过角度调整组件检测书籍的角度，当第二摄像头检测到书籍倾斜时，第三控制器控制第二伺服电机转动，使得C形安装板的角度与书籍倾斜角度相同，而后控制第二电动推杆伸长，利用第二夹板将书籍进行夹持，而后第三控制器控制第二伺服电机回转，使得C形安装板恢复原先位置，进而带动书籍摆正，而后控制第二电动推杆收缩，使得第二夹板脱离书籍，角度调整组件能够使得书籍得到快速摆正，保证书籍能够稳定进入存放箱，保证了书籍收集过程中不受损坏。
3、本发明通过存书组件能够有效的对各类书籍进行收集，同时能够通过第二控制器控制电动液压缸收缩一定距离，使得下一本书籍能够刚好落至上一本书籍的上端，避免书籍下落过程中散落导致书籍受损，当存放箱内书籍存放满后，书籍重量达到称重传感器设定的阈值，第二控制器控制与称重传感器相对应的报警器进行报警，通知工作人员将存放箱更换，自动化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明传送组件结构示意图；
图3为本发明书本平整组件结构示意图；
图4为本发明角度调整组件结构示意图；
图5为本发明传输组件结构示意图；
图6为本发明存书组件结构示意图；
图7为本发明存放箱结构示意图；
图8为本发明安装座内部结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、支架；2、传送组件；201、主动辊；202、从动辊；203、传送带；204、驱动电机；3、第一安装架；4、第一摄像头；5、第一控制器；6、机械手；7、书本平整组件；701、安装块；702、条形槽；703、双向丝杠；704、第一伺服电机；705、丝杠螺母；706、竖板；707、安装槽；708、第一电动推杆；709、连接板；710、平整板；711、连接杆；712、第一夹板；8、角度调整组件；801、第三安装架；802、第二伺服电机；803、C形安装板；804、第二电动推杆；805、第二夹板；806、第二摄像头；807、第三控制器；9、第二安装架；10、条形码扫描仪；11、第二控制器；12、传输组件；1201、倾斜板；1202、支柱；1203、底座；1204、侧板；13、存书组件；1301、安装座；1302、旋转台；1303、正多边形立柱；1304、安装框；1305、存放箱；1306、电动液压缸；1307、电机槽；1308、第三伺服电机；1309、滚珠；1310、T形限位块；1311、T形槽；1312、限位滑槽；1313、滚轮；1314、拉手；1315、限位杆；1316、限位挡板；1317、称重传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供一种技术方案：一种图书馆图书自动分类系统，包括两个对称设置的支架1，两个支架1顶部之间设置有传送组件2，支架1上端依次固定有第一安装架3、机械手6、角度调整组件8和第二安装架9，第一安装架3上表面固定有第一控制器5，第一安装架3下表面设置有第一摄像头4，支架1侧方设置有书本平整组件7，第二安装架9上表面固定有第二控制器11，第二安装架9下表面设置有条形码扫描仪10，支架1右方设置有存书组件13，支架1与存书组件13之间设置有传输组件12。
实施例2
请参阅图2，本实施例在实施例1的基础上提供一种技术方案：传送组件2包括主动辊201、从动辊202、传送带203和驱动电机204，主动辊201转动设置在支架1一端，从动辊202转动设置在支架1另一端，主动辊201通过传送带203传动连接从动辊202，驱动电机204的动力轴固定连接主动辊201的转轴。
实施例3
请参阅图3，本实施例在实施例1的基础上提供一种技术方案：书本平整组件7包括安装块701，安装块701顶部开设有条形槽702，条形槽702内转动设置有双向丝杠703，安装块701侧壁固定有第一伺服电机704，第一伺服电机704的动力轴通过轴承贯穿安装块701侧壁固定连接双向丝杠703，双向丝杠703两端对称设置有两个丝杠螺母705，丝杠螺母705顶端固定有竖板706，竖板706内侧壁开设有安装槽707，安装槽707顶壁固定有第一电动推杆708，第一电动推杆708底端固定有连接板709，连接板709一端固定有平整板710，平整板710内设置有加热板，加热板用于给平整板710施加一定温度，使得平整板710能够快速将书籍表面进行平整定型，竖板706底端内侧壁对称固定有连接杆711，连接杆711另一端固定有第一夹板712，平整板710之间的距离略大于第一夹板712之间的距离，保证能够将书籍稳定夹持的的同时，不会影响平整板710的移动，第一夹板712的夹持端固定有橡胶垫，能够使得更稳定的夹持书籍。第一控制器5信号连接第一摄像头4、机械手6、第一伺服电机704、第一电动推杆708和加热板。
实施例4
请参阅图4，本实施例在实施例1的基础上提供一种技术方案：角度调整组件8包括第三安装架801，第三安装架801固定在支架1上端，第三安装架801上表面中央固定有第二伺服电机802，第二伺服电机802的动力轴通过轴承贯穿第三安装架801顶壁固定有C形安装板803，C形安装板803侧壁内侧底部均固定有第二电动推杆804，第二电动推杆804另一端均固定有第二夹板805，第三安装架801下表面设置有第二摄像头806，第三安装架801上表面一侧固定有第三控制器807。第三控制器807信号连接第二伺服电机802、第二电动推杆804和第二摄像头806。
实施例5
请参阅图5，本实施例在实施例1的基础上提供一种技术方案：传输组件12包括倾斜板1201，倾斜板1201底壁固定有支柱1202，支柱1202底端固定有底座1203，倾斜板1201上端两侧固定有侧板1204。
实施例6
请参阅图6-8，本实施例在实施例1的基础上提供一种技术方案：存书组件13包括安装座1301，安装座1301上端转动设置有旋转台1302，安装座1301内部中央开设有电机槽1307，电机槽1307内固定有第三伺服电机1308，第三伺服电机1308的动力输出端通过轴承贯穿安装座1301上壁固定连接旋转台1302，安装座1301外沿设置有若干滚珠1309，滚珠1309上端与旋转台1302底壁相贴合，滚珠1309能够承受旋转台1302的重力，同时能够使得旋转台1302方便转动。旋转台1302上壁中央固定有正多边形立柱1303，正多边形立柱1303侧壁外侧均设置有安装框1304，安装框1304内设置有存放箱1305，正多边形立柱1303侧壁均开设有T形槽1311，安装框1304靠近正多边形立柱1303的一侧均固定有T形限位块1310，T形限位块1310滑动设置在T形槽1311内，安装框1304底壁固定有电动液压缸1306，电动液压缸1306的底端固定连接旋转台1302上表面，电动液压缸1306与安装框1304之间设置有称重传感器1317，存放箱1305两侧对称开设有限位滑槽1312，安装框1304内侧壁对应限位滑槽1312位置固定有限位杆1315，限位杆1315与限位滑槽1312相匹配，存放箱1305底端四角均固定有滚轮1313，便于书籍存放满后将存放箱1305进行移动。存放箱1305顶壁两侧均固定有拉手1314，安装框1304两侧顶壁对应拉手1314位置固定有限位挡板1316，当存放箱1305完全放置在安装框1304内时，能够将拉手1314向外翻转，卡在限位挡板1316上，从而将存放箱1305进行固定，同时拉手1314的设置能够便于存放箱1305的取下。存放箱1305底壁向内倾斜，使得书籍沿倾斜板1201下移时刚好与存放箱1305相贴合，使得书籍摆放整齐。第二控制器11信号连接条形码扫描仪10、电动液压缸1306、第三伺服电机1308和称重传感器1317，第二控制器11还信号连接有若干报警器，报警器与称重传感器1317相对应，称重传感器1317称重重量到达设置的阈值时，第二控制器11能够控制相应的报警器报警，提醒工作人员进行更换存放箱1305。
本发明的工作原理为：将书籍放置在传送组件2上，首先检测书籍表面是否平整，当第一摄像头4检测到书籍表面平整时，书籍通过传送组件2继续向前移动，当第一摄像头4检测到书籍表面存在褶皱、卷边的情况时，第一控制器5控制机械手6将书籍取下放置到书本平整组件7内，书本平整组件7工作时，机械手6将书籍装订的一侧朝下，放置在第一夹板712之间，第一控制器5控制第一伺服电机704转动，从而带动双向丝杠703转动，使得丝杠螺母705相向移动，从而使得第一夹板712将书籍的装订的一侧进行夹持，平整板710与书籍两侧贴合，控制第一伺服电机704停止工作。第一控制器5控制加热板加热，第一控制器5控制第一电动推杆708收缩，第一电动推杆708带动平整板710上移，平整板710对书籍进行夹持平整，经过书本平整组件7平整后再通过机械手6放置在传送组件2上继续向前移动。
而后检测书籍是否摆正，通过角度调整组件8上的第二摄像头806检测书籍是否摆正，当第二摄像头806检测到书籍摆正后，继续通过传送组件2继续向前移动，当第二摄像头806检测到书籍倾斜时，传送组件2停止工作，第三控制器807控制第二伺服电机802转动，使得C形安装板803的角度与书籍倾斜角度相同，而后控制第二电动推杆804伸长，利用第二夹板805将书籍进行夹持，而后第三控制器807控制第二伺服电机802回转，使得C形安装板803恢复原先位置，进而带动书籍摆正，而后控制第二电动推杆804收缩，使得第二夹板805脱离书籍，传送组件2继续工作，带动书籍继续向前移动。第一控制器5和第三控制器807均自带有图像识别系统，从而能够实现对书本的检测。
将书籍进行分类存放，当书籍经过第二安装架9时，条形码扫描仪10对书籍的条形码进行扫描，第二控制器11接收到相应扫描信号后，控制第三伺服电机1308工作，带动旋转台1302转动，从而使得相对应的存放箱1305转动至倾斜板1201的末端，将书籍通过倾斜板1201滑动至相对应的存放箱1305内。
书籍分类后转移，当书籍通过倾斜板1201滑入存放箱1305内后，称重传感器1317感受到书籍重量后，第二控制器11控制电动液压缸1306收缩一定距离，使得下一本书籍能够刚好落至上一本书籍的上端，避免书籍下落过程中散落导致书籍受损，当存放箱1305内书籍存放满后，书籍重量达到称重传感器1317设定的阈值，第二控制器11控制与称重传感器1317相对应的报警器进行报警，通知工作人员将存放箱1305更换，将书籍移动至相应书架进行摆放。存放箱1305更换时，将拉手1314从限位挡板1316上脱离，从而使得存放箱1305能够脱离安装框1304。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
