CN104200568A - 图书atm机中图书筛选和姿态调整的进出书装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置和方法，涉及一种进出书装置及方法，装置包括书盒装置、滚书装置和旋转装置；旋转装置固定在图书ATM机上，滚书装置与旋转装置连接，书盒装置与滚书装置连接；书盒装置上安装有用于识别图书大小和位置的传感器组，旋转装置上安装有用于识别图书姿态的梳状限位器，传感器组的输出端与图书ATM机控制系统输入端连接，控制系统输出端与滚书装置、旋转装置的输入端连接。方法包括步骤A进书和步骤B出书。本发明能对图书的大小进行筛选，提高了机器的可靠性和稳定性；能对图书进书方式进行智能识别和姿态调整，方便了读者的人机交互；其构造简单、成本低，易于在各种图书ATM机中推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种图书ATM机进出书装置及其方法，尤其涉及一种可识别图书大小、书脊和书页面以及可调整水平旋转姿态的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置和方法。
背景技术
随着科学技术和社会的发展，人们对信息的需求不断扩大。图书ATM机由于具有24小时自助服务的优越功能，大大方便了读者的借阅和归还，已逐步在一些现代化图书馆中得到推广应用。在图书ATM机中，图书进出ATM机的人机交互技术至关重要，不仅对可靠性、稳定性和安全性要求很高，而且对读者借阅方式的人机交互也需要提供方便的操作空间。而现有的图书ATM机中对图书的识别和姿态调整均不能达到智能化和随意性的要求，存在不能智能识别图书的进出书方式，不能对图书的大小尺寸进行筛选，不能使上架后的图书书脊朝外且向外一致对齐等一系列问题。这样，使读者就必须严格按照特定的进出书方式完成与图书ATM机的人机交互，不仅读者操作不方便、容易出错，而且还会因图书的大小、姿态不正确导致图书ATM机故障，使整体可靠性、稳定性大幅度降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可识别图书大小、书脊和书页面以及可调整水平旋转姿态的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置和方法，以解决现有技术存在不能智能识别图书的进出书方式，不能对图书的大小尺寸进行筛选，不能使上架后的图书书脊朝外且向外一致对齐的问题。
解决上述技术问题的技术方案是：一种图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，包括书盒装置、滚书装置和旋转装置；所述的旋转装置固定在图书ATM机上，滚书装置与旋转装置连接，书盒装置与滚书装置连接；所述的书盒装置上安装有用于识别图书大小、位置的传感器组，所述的旋转装置上安装有用于辅助识别图书是以书页面还是书脊面姿态进入书盒装置的梳状限位器，所述传感器组的输出端与图书ATM机的控制系统输入端连接，图书ATM机的控制系统输出端与滚书装置和旋转装置的输入端连接。
本发明的进一步技术方案是：所述的书盒装置包括书盒本体，书盒本体上安装有所述的传感器组，所述的书盒本体为前后、左右完全对称结构；所述的传感器组包括最大书高传感器、最小书高传感器、进书传感器Ⅰ、书籍对齐传感器Ⅰ、中间位置传感器、书籍对齐传感器Ⅱ、进书传感器Ⅱ，各传感器均为以发射器和接射器成对出现的光电对射传感器，各传感器的发射器和接收器对称安装在书盒本体左右两侧，书盒本体左右两侧之间的通道形成进书通道；其中在每侧书盒本体上，所述的最大书高传感器、最小书高传感器分别安装在书盒本体上部，进书传感器Ⅰ、进书传感器Ⅱ对称安装在书盒本体下部的外侧和内侧，书籍对齐传感器Ⅰ、书籍对齐传感器Ⅱ由外至内对称安装在进书传感器Ⅰ、进书传感器Ⅱ之间，中间位置传感器安装在书籍对齐传感器Ⅰ、书籍对齐传感器Ⅱ之间；各传感器的发射器输出端分别与图书ATM机的控制系统输入端连接。
本发明的再进一步技术方案是：所述的书盒本体包括书盒右上侧板、书盒左上侧板、书盒顶部连接板、书盒右连接板Ⅰ、书盒左连接板Ⅰ、书盒右下侧板、书盒左下侧板、书盒右连接板Ⅱ、书盒右中侧板、书盒左中侧板、书盒左连接板Ⅱ；
所述的书盒右上侧板、书盒右下侧板、书盒右中侧板通过书盒右连接板Ⅰ、书盒右连接板Ⅱ连成一体；
所述的书盒左上侧板、书盒左下侧板、书盒左中侧板之间通过书盒左连接板Ⅰ、书盒左连接板Ⅱ连成一体；
所述书盒右上侧板与书盒左上侧板的顶部之间通过书盒顶部连接板连接一体；
所述最大书高传感器的发射器和接收器对称安装在书盒右上侧板与书盒左上侧板的上部；最小书高传感器的发射器和接收器对称安装在书盒右上侧板与书盒左上侧板的下部；所述的书盒右下侧板、书盒左下侧板上分别安装有所述的进书传感器Ⅰ、进书传感器Ⅱ、书籍对齐传感器Ⅰ、书籍对齐传感器Ⅱ和中间位置传感器。
本发明的进一步技术方案是：所述的滚书装置包括滚书电机、滚书电机固定板、滚书装置连接板Ⅰ、从动带轮、从动带轮轴、主动带轮、主动带轮轴、滚书装置侧板、滚书装置连接板Ⅱ和滚书轮；
所述的滚书装置侧板和滚书电机固定板两端分别通过滚书装置连接板Ⅰ、滚书装置连接板Ⅱ连接；所述的滚书电机固定在滚书电机固定板上，该滚书电机的输入端与图书ATM机的控制系统输出端连接，滚书电机的输出端与主动带轮轴连接，主动带轮轴和从动带轮轴两端分别通过轴承安装在滚书电机固定板和滚书装置侧板上；所述的主动带轮通过键安装在主动带轮轴的端部，从动带轮通过键安装在从动带轮轴的端部，并且主动带轮、从动带轮均通过弹性挡圈进行轴向定位，主动带轮与从动带轮之间通过传动带连接；所述的滚书轮通过键分别安装在滚书装置侧板和滚书电机固定板之间的主动带轮轴和从动带轮轴上。
本发明的再进一步技术方案是：所述的旋转装置包括转台电机、电机连接轴、光电限位开关Ⅰ、转台轴承上板、推力轴承、光电限位开关探头、梳状限位器、光电限位开关Ⅱ、梳状限位器固定板和转台轴承下板；
所述的转台轴承下板固定在图书ATM机的平台上，转台轴承上板和转台轴承下板通过推力轴承连接，所述的书盒装置底部固定在该转台轴承上板上；所述的光电限位开关Ⅰ和光电限位开关Ⅱ位置相隔1800固定在转台轴承下板的内、外两侧，光电限位开关探头固定在与书盒装置内侧位置相对应的转台轴承上板的侧端面上；转台电机固定在转台轴承下板上，电机连接轴的一端与转台电机连接，电机连接轴的另一端穿过推力轴承与转台轴承上板连接；
所述的梳状限位器固定板固定在转台轴承下板上，所述的梳状限位器包括钢针安装板、固定在钢针安装板上的多根按规律排列的钢针，所述的钢针安装板固定安装在梳状限位器固定板上。
本发明的再进一步技术方案是：所述的梳状限位器固定板固定在转台轴承下板的内侧上，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道和图书上架通道在同一直线上，该梳状限位器的钢针直径为0.5～1mm，所述的钢针呈多行水平排列或单行或多行倾斜排列或呈倒“V”形排列或呈“X”形排列或呈菱形排列在钢针安装板上。
本发明的再进一步技术方案是：所述的梳状限位器固定板错开内侧固定在转台轴承下板的其它位置上，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道和图书上架通道不在同一直线上，该梳状限位器的钢针直径为0.5～1mm，所述的钢针呈多行水平排列或单行或多行倾斜排列或呈倒“V”形排列或呈“X”形排列或呈菱形排列在钢针安装板上。
本发明的另一技术方案是：一种图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的进出书方法，该方法包括步骤A：进书和步骤B：出书，其中步骤A是在书盒装置的不同位置上安装有传感器组，传感器组的各传感器均为光电对射传感器，图书在滚书装置的带动下向书盒装置的内侧移动，通过图书是否将光电对射传感器的发射光遮挡住而使光电对射传感器的接收器输出高低电平来判断图书的大小、位置是否合适；如果不合适，则滚书装置将图书退出书盒装置；如果合适，则滚书装置将图书向书盒装置的内侧继续输送；图书触碰到梳状限位器，通过该梳状限位器以及光电对射传感器来判断图书是以书页面还是书脊面的姿态进入书盒装置，如果是以书页面进入书盒装置，则图书是以正确的姿态进入书盒装置，图书的书脊面朝向读者，图书等待上架；如果图书是以书脊面进入书盒装置，则旋转装置将书盒装置连同图书旋转，使图书的书脊面朝向读者，图书姿态调整到位，等待上架。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤A：进书包括如下工序：
A1. 图书进入书盒装置内，滚书装置开始工作：
图书由外向内运动进入书盒装置内，进书传感器Ⅰ发射器的发射光被书挡住，进书传感器的接收器获得低电平信号输出，滚书装置开始工作将图书向内传送；
A2. 图书到达中间位置传感器，中间位置传感器输出低电平信号：
当图书到达中间位置传感器，中间位置传感器发射器的发射光被图书挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出，滚书装置继续将图书向内传送；如果图书在设定时间内未能到达中间位置传感器，则判断为图书卡在书盒装置中或机械故障需要报修；
A3. 判断最小书高传感器和最大书高传感器是否分别输出低电平和高电平信号：
判断最小书高传感器是否输出低电平信号，同时最大书高传感器是否输出高电平信号，如果是，则进入步骤A4，如果否，则进入步骤A4’；
A4. 图书在滚书装置的驱动下继续向内传送：
判断为书籍的大小在最小书高传感器和最大书高传感器之间,图书的大小合适或图书放置正确，图书在滚书装置的驱动下继续向内传送，进入步骤A5；
A4’. 滚书轮反转，图书退出：
判断为图书过小或过大或图书放置不正确，滚书装置的滚书轮反转，将图书退出书盒装置，然后提示读者进行正确操作；
A5. 图书到达书盒装置最内侧，触碰梳状限位器的钢针：
符合要求的图书继续向内传送到达书盒装置最内侧时触碰到梳状限位器的钢针；如果钢针能轻松插入图书内，则进入步骤A6；如果钢针不能插入图书内，则进入步骤A6’；
A6. 图书继续前行到达进书传感器Ⅱ位置：
判断为图书是以书页面触碰到梳状限位器的钢针，图书继续前行，图书将到达进书传感器Ⅱ的安装位置，此时的进书传感器Ⅱ作为书籍识别传感器使用；图书到达进书传感器Ⅱ后隔断了发射器的发射光，使进书传感器Ⅱ的接收器有低电平的信号输出，进入步骤A7；
A6’. 图书不能到达进书传感器Ⅱ位置，进书传感器Ⅱ有高电平信号输出：
判断为图书是以书脊面触碰到梳状限位器的钢针，钢针不能插入图书内，钢针阻挡了图书的继续前行，图书不能到达进书传感器Ⅱ的安装位置以隔断发射器与接收器的信号接收，进书传感器Ⅱ的接收器有高电平信号输出，进入步骤A7’；
A7. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束；
A7’. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动，进入步骤A8；
A8. 转台轴承上板旋转，光电开关探头到达光电限位开关Ⅰ，使其输出低电平信号，转台电机停止转动，图书姿态调整到位：
旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板旋转1800，光电开关探头到达光电限位开关Ⅰ使该光电限位开关有低电平的信号输出，转台电机停止转动；此时，书盒装置内的图书随转台轴承上板旋转了1800，图书姿态调整到位，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤A：进书包括如下工序：
A1. 图书进入书盒装置内，滚书装置开始工作：
图书由外向内运动进入书盒装置内，进书传感器Ⅰ发射器的发射光被书挡住，进书传感器的接收器获得低电平信号输出，滚书装置开始工作将图书向内传送；
A2. 图书到达中间位置传感器，中间位置传感器输出低电平信号：
当图书到达中间位置传感器，中间位置传感器发射器的发射光被图书挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出，滚书装置继续将图书向内传送；如果图书在设定时间内未能到达中间位置传感器，则判断为图书卡在书盒装置中或机械故障需要报修；
A3. 判断最小书高传感器和最大书高传感器是否分别输出低电平和高电平信号：
判断最小书高传感器是否输出低电平信号，同时最大书高传感器是否输出高电平信号，如果是，则进入步骤A4，如果否，则进入步骤A4’；
A4. 图书在滚书装置的驱动下继续向内传送：
判断为书籍的大小在最小书高传感器和最大书高传感器之间,图书的大小合适或图书放置正确，图书在滚书装置的驱动下继续向内传送，进入步骤A5；
A4’. 滚书轮反转，图书退出：
判断为图书过小或过大或图书放置不正确，滚书装置的滚书轮反转，将图书退出书盒装置，然后提示读者进行正确操作；
A5. 图书到达书籍对齐传感器Ⅱ，旋转装置转动使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道在同一直线上：
符合要求的图书继续向内传送到达书籍对齐传感器Ⅱ位置后暂停，转台电机驱动旋转装置顺时针或逆时针转动，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道在同一直线上，且使图书的进书方向朝向梳状限位器；
A6.再次启动滚书装置驱动图书向内传送：
再次启动滚书装置驱动图书向内传送；
A7. 图书到达书盒装置最内侧，触碰梳状限位器的钢针：
图书到达书盒装置最内侧，触碰到梳状限位器的钢针；如果钢针能轻松插入图书内，则进入步骤A8；如果钢针不能插入图书内，则进入步骤A8’；
A8. 以书页面触碰到钢针，图书继续前行到达进书传感器Ⅱ位置：
判断为图书是以书页面触碰到梳状限位器的钢针，图书继续前行，图书将到达进书传感器Ⅱ的安装位置，此时的进书传感器Ⅱ作为书籍识别传感器使用；图书到达进书传感器Ⅱ后隔断了发射器的发射光，使进书传感器Ⅱ的接收器有低电平的信号输出，进入步骤A9；
A9. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，使图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动，进入步骤A10；
A8’. 以书脊面触碰到钢针，图书不能到达进书传感器Ⅱ位置，进书传感器Ⅱ有高电平信号输出：
判断为图书是以书脊面触碰到梳状限位器的钢针，钢针不能插入图书内，钢针阻挡了图书的继续前行，图书不能到达进书传感器Ⅱ的安装位置以隔断发射器与接收器的信号接收，进书传感器Ⅱ的接收器有高电平信号输出，进入步骤A9’；
A9’. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动，进入步骤A10；
A10. 转台轴承上板旋转，光电开关探头到达光电限位开关Ⅱ或光电限位开关Ⅰ，使其输出低电平信号，转台电机停止转动，图书姿态调整到位：
旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板旋转，光电开关探头到达光电限位开关Ⅱ或光电限位开关Ⅰ，使该光电限位开关Ⅱ或光电限位开关Ⅰ有低电平的信号输出，转台电机停止转动，此时，旋转装置带动书盒装置、滚书装置以及图书旋转，使书盒装置的进书通道和图书上架通道重新回到同一直线上，且图书的书脊面朝向读者，图书姿态调整到位，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤B：出书包括如下内容：
B1.机械手将下架图书放入书盒装置；
B2.进入书盒装置内的图书将中间位置传感器发射器的发射光挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出；
B3.启动滚书装置开始工作，滚书轮将图书传送出书盒装置，出书步骤结束。
由于采用上述结构，本发明之图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置和方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.能对图书的大小进行筛选：
由于本发明之图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置包括书盒装置、滚书装置和旋转装置；其中书盒装置上安装有用于识别图书大小和位置的传感器组，该传感器组包括最大书高传感器、最小书高传感器、进书传感器Ⅰ、书籍对齐传感器Ⅰ、中间位置传感器、书籍对齐传感器Ⅱ、进书传感器Ⅱ，各传感器均为以发射器和接射器成对出现的光电对射传感器，对称安装在书盒本体左右两侧。工作时，当图书从外向内运动进入书盒装置内，进书传感器的发射光被书挡住，使进书传感器的接收器获得低电平信号输出，滚书装置开始工作将图书向内传送；当图书到达中间位置传感器，中间位置传感器的发射光被书挡住，使接收器具有低电平信号输出；此时，若最小书高传感器输出高电平或最大书高传感器输出低电平，则图书过小或过大或图书放置不正确，滚书装置的滚书轮反转，将图书退出书盒；若最小书高传感器输出低电平且最大书高传感器输出高电平，则书籍的大小在最小书高传感器和最大书高传感器之间,图书的大小合适或图书放置正确，图书在滚书装置的驱动下继续向内传送。因此，本发明可有效防止过大、过小或放置错误的图书进入ATM机后导致的卡书等机械故障，提高了机器的可靠性和稳定性。
2.能对图书是以书页面或书脊面的进书方式进行智能识别，并做出相应的姿态调整，方便了读者的人机交互：
由于本发明之图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置包括书盒装置、滚书装置和旋转装置；其中书盒装置上安装有用于识别图书大小和位置的传感器组，旋转装置上安装有用于辅助识别图书是以书页面还是书脊面姿态进入书盒装置的梳状限位器。当图书向内传送到达书盒装置的最内侧时，将触碰到梳状限位器的钢针，如果图书是以书页面触碰到梳状限位器的钢针，则钢针能轻松插入书页内，图书继续前行，图书到达书盒最内侧的进书传感器Ⅱ（此时最内侧的进书传感器作为书籍识别传感器使用）的安装位置，隔断了传感器的发射光不被接收器接收，使其有低电平的信号输出，滚书装置反转，将图书的书脊后退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束；
如果图书是以书脊面触碰到梳状限位器的钢针，则梳状限位器上的钢针不能插入图书内，钢针阻挡了图书的继续前行，图书不能到达书盒最内侧的进书传感器Ⅱ的安装位置以隔断发射器与接收器的信号接收，传感器有高电平的信号输出，滚书装置反转，将图书的书脊后退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动，旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板旋转，当光电开关探头到达光电限位开关Ⅱ使该达光电限位开关Ⅱ有低电平的信号输出，转台电机停止转动；此时，书盒装置内的图书随转台旋转了1800，图书姿态调整到位，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
因此，本发明能对图书是以书页面或书脊面的进书方式进行智能识别，并做出相应的姿态调整，使上架后的图书书脊面一致朝向读者，方便了读者的人机交互。
3.结构合理，无需回位调整：
由于本发明书盒装置的书盒本体和传感器组为前后、左右完全对称结构，当书盒装置和滚书装置随旋转装置旋转1800后，进书传感器Ⅰ和进书传感器Ⅱ的位置交换，其功能也交换，在对下一本图书进行进书操作时，进书传感器Ⅱ将作为进书开始传感器使用，进书传感器Ⅰ与梳状限位器配合将作为书籍识别传感器使用；同样，两个书籍对齐传感器的位置和功能也交换，其进书、识别和姿态调整的过程和方法与原来完全一样，因此本发明的装置结构合理，无需进行回位调整，即可进行下一本书的进出书操作，使用非常方便。
4.可使图书更加美观，方便读者查询、借阅：
由于本发明能确保上架后的图书书脊面朝向读者，且向外一致对齐，使整个图书ATM机的上架图书不仅更加美观，而且方便读者查询、借阅。
5.构造简单、方法简便，成本低，易于在各种规模的图书ATM机中推广使用。
下面，结合附图和实施例对本发明之图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置和方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1～图3：实施例一所述图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的结构示意图，其中：
图1：立体图，图2：主视图，图3：图2的右视图；
图4～图5：实施例一所述书盒装置的结构示意图，
图4：立体图，图5：侧视图；
图6：实施例一所述滚书装置的结构示意图；
图7：实施例一所述旋转装置的结构示意图；
图8：实施例一所述梳状限位器的结构示意图；
图9～图11：实施例二所述图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的结构示意图，其中：
图9：立体图，图10：主视图，图11：图10的右视图；
图12：实施例二所述梳状限位器的结构示意图；
图13～图16：梳状限位器的另外四种结构示意图：
图13：钢针呈两行倾斜平行排列的梳状限位器的结构示意图，
图14：钢针呈单行倾斜排列的梳状限位器的结构示意图，
图15：钢针呈“X”形排列的梳状限位器的结构示意图，
图16：钢针呈菱形排列的梳状限位器的结构示意图，
图17：实施例三所述步骤A的流程框图，
图18：实施例四所述步骤A的流程框图。
在上述附图中，各标号如下：
1-书盒装置，
1.1-书盒右上侧板， 1.2-书盒左上侧板， 1.3-书盒顶部连接板，
1.4-最大书高传感器， 1.5-书盒右连接板Ⅰ， 1.6-最小书高传感器，
1.7-书盒左连接板Ⅰ， 1.8-进书传感器Ⅰ， 1.9-书籍对齐传感器Ⅰ，
1.10-书盒右下侧板， 1.11-中间位置传感器， 1.12-书籍对齐传感器Ⅱ，
1.13-进书传感器Ⅱ， 1.14-书盒左下侧板， 1.15-书盒右连接板Ⅱ，
1.16-书盒右中侧板， 1.17-书盒左中侧板， 1.18-书盒左连接板Ⅱ，
2-滚书装置，
2.1-滚书电机，2.2-滚书电机固定板，2.3-滚书装置连接板Ⅰ，
2.4-从动带轮，2.5-从动带轮轴，2.6-主动带轮，2.7-主动带轮轴，
2.8-滚书装置侧板，2.9-滚书装置连接板Ⅱ，2.10-滚书轮，
3-旋转装置，
3.1-转台电机，3.2-电机连接轴，3.3-光电限位开关Ⅰ，3.4-转台轴承上板，
3.5-推力轴承，3.6-光电限位开关探头，
3.7-梳状限位器，3.7.1-钢针，3.7.2-钢针安装板，
3.8-光电限位开关Ⅱ，3.9-梳状限位器固定板，3.10-转台轴承下板。
W-外方向(即前方)， N-内方向(即后方)，T-书盒装置的进书通道。
具体实施方式
实施例一：
一种图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置（参见图1～图3），包括书盒装置1、滚书装置2和旋转装置3；所述的旋转装置3固定在图书ATM机上，滚书装置2与旋转装置3连接，书盒装置1与滚书装置2连接；所述的书盒装置1上安装有用于识别图书大小、位置的传感器组，所述的旋转装置3上安装有用于辅助识别图书是以书页面还是书脊面姿态进入书盒装置的梳状限位器，所述传感器组的输出端与图书ATM机的控制系统输入端连接，图书ATM机的控制系统输出端与滚书装置和旋转装置的输入端连接。
所述的书盒装置1参见图4、图5，包括书盒本体，书盒本体上安装有所述的传感器组，所述的书盒本体为前后、左右完全对称结构；该书盒本体包括书盒右上侧板1.1、书盒左上侧板1.2、书盒顶部连接板1.3、书盒右连接板Ⅰ1.5、书盒左连接板Ⅰ1.7、书盒右下侧板1.10、书盒左下侧板1.14、书盒右连接板Ⅱ1.15、书盒右中侧板1.16、书盒左中侧板1.17、书盒左连接板Ⅱ1.18，其中：
所述的书盒右上侧板1.1、书盒右下侧板1.10、书盒右中侧板1.16通过书盒右连接板Ⅰ1.5、书盒右连接板Ⅱ1.15连成一体，
所述的书盒左上侧板1.2、书盒左下侧板1.14、书盒左中侧板1.17之间通过书盒左连接板Ⅰ1.7、书盒左连接板Ⅱ1.18连成一体，
所述书盒右上侧板1.1与书盒左上侧板1.2的顶部之间通过书盒顶部连接板1.3连接一体；书盒本体左右两侧之间的通道形成进书通道。
所述的传感器组包括最大书高传感器1.4、最小书高传感器1.6、进书传感器Ⅰ1.8、书籍对齐传感器Ⅰ1.9、中间位置传感器1.11、书籍对齐传感器Ⅱ1.12、进书传感器Ⅱ1.13，各传感器均为以发射器和接射器成对出现的光电对射传感器，其中：
所述最大书高传感器1.4的发射器和接收器对称安装在书盒右上侧板1.1与书盒左上侧板1.2的上部；最小书高传感器1.6的发射器和接收器对称安装在书盒右上侧板1.1与书盒左上侧板1.2的下部，并位于最大书高传感器1.4的正下方；
所述进书传感器Ⅰ1.8的发射器和接收器对称安装在书盒右下侧板1.10与书盒左下侧板1.14的外侧；进书传感器Ⅱ1.13的发射器和接收器对称安装在书盒右下侧板1.10与书盒左下侧板1.14的内侧，且进书传感器Ⅰ1.8、进书传感器Ⅱ1.13由外至内对称安装；书籍对齐传感器Ⅰ1.9、中间位置传感器1.11、书籍对齐传感器Ⅱ1.12的发射器和接收器分别对称安装在书盒右下侧板1.10与书盒左下侧板1.14上，且书籍对齐传感器Ⅰ1.9、书籍对齐传感器Ⅱ1.12由外至内对称安装在进书传感器Ⅰ1.8、进书传感器Ⅱ1.13之间，中间位置传感器1.11安装在书籍对齐传感器Ⅰ1.9、书籍对齐传感器Ⅱ1.12之间；各传感器的发射器输出端分别与图书ATM机的控制系统输入端连接，图书ATM机的控制系统为现有技术。
所述的滚书装置2如图6所示，包括滚书电机2.1、滚书电机固定板2.2、滚书装置连接板Ⅰ2.3、从动带轮2.4、从动带轮轴2.5、主动带轮2.6、主动带轮轴2.7、滚书装置侧板2.8、滚书装置连接板Ⅱ2.9和滚书轮2.10，其中：
所述的滚书装置侧板2.8和滚书电机固定板2.2两端分别通过滚书装置连接板Ⅰ2.3、滚书装置连接板Ⅱ2.9连接；所述的滚书电机2.1固定在滚书电机固定板2.2上，该滚书电机2.1的输入端与图书ATM机的控制系统输出端连接，滚书电机2.1的输出端与主动带轮轴连接，主动带轮轴和从动带轮轴两端分别通过轴承安装在滚书电机固定板2.2和滚书装置侧板2.8上；所述的主动带轮通过键安装在主动带轮轴的端部，从动带轮通过键安装在从动带轮轴的端部，并且主动带轮、从动带轮均通过弹性挡圈进行轴向定位，主动带轮与从动带轮之间通过传动带连接；所述的滚书轮通过键分别安装在滚书装置侧板2.8和滚书电机固定板2.2之间的主动带轮轴和从动带轮轴上。
滚书装置主要功能为：启动滚书电机带动主动带轮转动，再通过传动带带动从动带轮转动，从而带动安装在主、从动带轮轴上的滚书轮转动，输送图书进出书盒装置。
所述的旋转装置如图7所示，包括转台电机3.1、电机连接轴3.2、光电限位开关Ⅰ3.3、转台轴承上板3.4、推力轴承3.5、光电限位开关探头3.6、梳状限位器3.7、光电限位开关Ⅱ3.8、梳状限位器固定板3.9和转台轴承下板3.10；
所述的转台轴承下板固定在图书ATM机的平台上，转台轴承上板和转台轴承下板通过推力轴承连接，所述的书盒装置底部固定在该转台轴承上板上；所述的光电限位开关Ⅰ3.3和光电限位开关Ⅱ3.8位置相隔1800固定在转台轴承下板3.10的内、外两侧，光电限位开关探头3.6固定在与书盒装置内侧位置相对应的转台轴承上板3.4的侧端面上；转台电机固定在转台轴承下板上，电机连接轴3.2的一端与转台电机连接，电机连接轴的另一端穿过推力轴承与转台轴承上板连接；
所述的梳状限位器固定板3.9固定在转台轴承下板3.10的内侧上，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道和图书上架通道在同一直线上，该梳状限位器固定板3.9上开有固定槽；所述的梳状限位器3.7通过螺栓穿过该固定槽可上下移动安装在梳状限位器固定板3.9上，以实现梳状限位器相对于转台轴承下板的位置可以进行微调；梳状限位器3.7包括钢针安装板3.7.2、固定在钢针安装板3.7.2上的多根按两行水平平行排列的钢针3.7.1（参见图8），所述的钢针安装板3.7.2固定安装在梳状限位器固定板3.9上，所述的钢针直径为1mm。
该梳状限位器的主要功能为：梳状限位器上固定排列的钢针能阻挡书脊面（即非翻开页），图书不能前行，而对于书页面，钢针可轻易插入书页中，使图书可以继续前行。结合安装在书盒装置上的进书传感器Ⅱ1.13，即可识别出图书是以书页面（翻开页）还是书脊面（非翻开页）进入了书盒装置。
上述旋转装置3主要功能为：启动转台电机使转台轴承上板旋转，从而带动固定在其上的书盒装置和滚书装置一起旋转，以到达调整图书姿态的目的。
实施例二：
一种图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置（参见图9～图11），其基本结构同实施例一，所不同之处在于：所述的梳状限位器固定板3.9错开转台轴承下板3.10内侧逆时针旋转90°固定在转台轴承下板3.10上，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道和图书上架通道不在同一直线上；其目的是为了避免因梳状限位器与书盒装置的进书通道和图书上架通道在同一直线安装时，造成机械手抓取图书上架出现的空间位置干涉。
另外,本实施例二与实施例一的不同之处还有：所述的钢针3.7.1呈倒“V”形排列固定在钢针安装板3.7.2上，该钢针直径为0.5mm（参见图12）。
作为实施例一、二的一种变换，所述的钢针3.7.1直径可以增大或减小，一般为0.5～1mm。
作为实施例一、二的又一种变换，所述钢针3.7.1还可以是呈多行水平排列或两行倾斜排列（参见图13），或单行倾斜排列（参见图14），或呈“X”形排列（参见图15），或呈菱形排列（参见图16），这些排列方式还可以根据功能需要以多组的形式出现在钢针安装板3.7.2上。
作为实施例一、二的又一种变换，所述的梳状限位器固定板3.9还可以根据需要错开其它角度固定在转台轴承下板3.10上。
实施例三：
一种采用实施例一所述图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的进出书方法，该方法包括步骤A：进书和步骤B：出书，其中步骤A是在书盒装置的不同位置上安装有传感器组，传感器组的各传感器均为光电对射传感器，图书在滚书装置的带动下向书盒装置的内侧移动，通过图书是否将光电对射传感器的发射光遮挡住而使光电对射传感器的接收器输出高低电平来判断图书的大小、位置是否合适；如果不合适，则滚书装置将图书退出书盒装置；如果合适，则滚书装置将图书向书盒装置的内侧继续输送；图书触碰到梳状限位器，通过该梳状限位器以及光电对射传感器来判断图书是以书页面还是书脊面的姿态进入书盒装置，如果是以书页面进入书盒装置，则图书是以正确的姿态进入书盒装置，图书的书脊面朝向读者，图书等待上架；如果图书是以书脊面进入书盒装置，则旋转装置将书盒装置连同图书旋转，使图书的书脊面朝向读者，图书姿态调整到位，等待上架。
上述的步骤A：进书包括如下工序（流程框图参见图17）：
A1. 图书进入书盒装置内，滚书装置开始工作：
图书由外向内运动进入书盒装置内，进书传感器Ⅰ1.8发射器的发射光被书挡住，进书传感器的接收器获得低电平信号输出，滚书装置开始工作将图书向内传送；
A2. 图书到达中间位置传感器，中间位置传感器输出低电平信号：
当图书到达中间位置传感器，中间位置传感器发射器的发射光被图书挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出，滚书装置继续将图书向内传送；如果图书在设定时间内未能到达中间位置传感器，则判断为图书卡在书盒装置中或机械故障需要报修；
A3. 判断最小书高传感器和最大书高传感器是否分别输出低电平和高电平信号：
判断最小书高传感器是否输出低电平信号，同时最大书高传感器是否输出高电平信号，如果是，则进入步骤A4，如果否，则进入步骤A4’；
A4. 图书在滚书装置的驱动下继续向内传送：
判断为书籍的大小在最小书高传感器和最大书高传感器之间,图书的大小合适或图书放置正确，图书在滚书装置的驱动下继续向内传送，进入步骤A5；
A4’. 滚书轮反转，图书退出：
判断为图书过小或过大或图书放置不正确，滚书装置的滚书轮反转，将图书退出书盒装置，然后提示读者进行正确操作；
A5. 图书到达书盒装置最内侧，触碰梳状限位器的钢针：
符合要求的图书继续向内传送到达书盒装置最内侧时触碰到梳状限位器的钢针；如果钢针能轻松插入图书内，则进入步骤A6；如果钢针不能插入图书内，则进入步骤A6’；
A6. 图书继续前行到达进书传感器Ⅱ位置：
判断为图书是以书页面触碰到梳状限位器的钢针，图书继续前行，图书将到达进书传感器Ⅱ的安装位置，此时的进书传感器Ⅱ作为书籍识别传感器使用；图书到达进书传感器Ⅱ后隔断了发射器的发射光，使进书传感器Ⅱ的接收器有低电平的信号输出，进入步骤A7；
A6’. 图书不能到达进书传感器Ⅱ位置，进书传感器Ⅱ有高电平信号输出：
判断为图书是以书脊面触碰到梳状限位器的钢针，钢针不能插入图书内，钢针阻挡了图书的继续前行，图书不能到达进书传感器Ⅱ的安装位置以隔断发射器与接收器的信号接收，进书传感器Ⅱ的接收器有高电平信号输出，进入步骤A7’；
A7. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅰ1.9，滚书装置停止转动，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束；
A7’. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅱ1.12，滚书装置停止转动，进入步骤A8；
A8. 转台轴承上板旋转，光电开关探头到达光电限位开关Ⅰ，使其输出低电平信号，转台电机停止转动，图书姿态调整到位：
旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板旋转1800，光电开关探头3.6到达光电限位开关Ⅰ3.3使该光电限位开关有低电平的信号输出，转台电机停止转动；此时，书盒装置内的图书随转台轴承上板旋转了1800，图书姿态调整到位，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
所述的步骤B：出书包括如下内容：
B1.机械手将下架图书放入书盒装置；
B2.进入书盒装置内的图书将中间位置传感器发射器的发射光挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出；
B3.启动滚书装置开始工作，滚书轮将图书传送出书盒装置，出书步骤结束。
由于本发明书盒装置的书盒本体和传感器组为前后、左右完全对称结构，当书盒装置和滚书装置随旋转装置旋转1800后，进书传感器Ⅰ和进书传感器Ⅱ的位置交换，其功能也交换，在对下一本图书进行进书操作时，进书传感器Ⅱ将作为进书开始传感器使用，进书传感器Ⅰ与梳状限位器配合将作为书籍识别传感器使用；同样，两个书籍对齐传感器的位置和功能也交换，其进书、识别和姿态调整的过程和方法与原来完全一样，因此本发明的装置结构合理，无需进行回位调整，即可进行下一本书的进出书操作，使用非常方便。
实施例四：
一种采用实施例二所述图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的进出书方法，其基本步骤同实施例三，所不同之处在于：所述的步骤A有所不同，本实施例四的步骤A：进书包括如下工序（流程框图参见图18）：
A1. 图书进入书盒装置内，滚书装置开始工作：
图书由外向内运动进入书盒装置内，进书传感器Ⅰ1.8发射器的发射光被书挡住，进书传感器的接收器获得低电平信号输出，滚书装置开始工作将图书向内传送；
A2. 图书到达中间位置传感器，中间位置传感器输出低电平信号：
当图书到达中间位置传感器，中间位置传感器发射器的发射光被图书挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出，滚书装置继续将图书向内传送；如果图书在设定时间内未能到达中间位置传感器，则判断为图书卡在书盒装置中或机械故障需要报修；
A3. 判断最小书高传感器和最大书高传感器是否分别输出低电平和高电平信号：
判断最小书高传感器是否输出低电平信号，同时最大书高传感器是否输出高电平信号，如果是，则进入步骤A4，如果否，则进入步骤A4’；
A4. 图书在滚书装置的驱动下继续向内传送：
判断为书籍的大小在最小书高传感器和最大书高传感器之间,图书的大小合适或图书放置正确，图书在滚书装置的驱动下继续向内传送，进入步骤A5；
A4’. 滚书轮反转，图书退出：
判断为图书过小或过大或图书放置不正确，滚书装置的滚书轮反转，将图书退出书盒装置，然后提示读者进行正确操作；
A5. 图书到达书籍对齐传感器Ⅱ，旋转装置转动使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道在同一直线上：
符合要求的图书继续向内传送到达书籍对齐传感器Ⅱ位置后暂停，转台电机驱动旋转装置逆时针转动90度，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道在同一直线上，且使图书的进书方向朝向梳状限位器；
A6.再次启动滚书装置驱动图书向内传送：
再次启动滚书装置驱动图书向内传送；
A7. 图书到达书盒装置最内侧，触碰梳状限位器的钢针：
图书到达书盒装置最内侧，触碰到梳状限位器的钢针；如果钢针能轻松插入图书内，则进入步骤A8；如果钢针不能插入图书内，则进入步骤A8’；
A8. 以书页面触碰到钢针，图书继续前行到达进书传感器Ⅱ位置：
判断为图书是以书页面触碰到梳状限位器的钢针，图书继续前行，图书将到达进书传感器Ⅱ的安装位置，此时的进书传感器Ⅱ作为书籍识别传感器使用；图书到达进书传感器Ⅱ后隔断了发射器的发射光，使进书传感器Ⅱ的接收器有低电平的信号输出，进入步骤A9；
A9. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，使图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅰ1.9，滚书装置停止转动，进入步骤A10；
A8’. 以书脊面触碰到钢针，图书不能到达进书传感器Ⅱ位置，进书传感器Ⅱ有高电平信号输出：
判断为图书是以书脊面触碰到梳状限位器的钢针，钢针不能插入图书内，钢针阻挡了图书的继续前行，图书不能到达进书传感器Ⅱ的安装位置以隔断发射器与接收器的信号接收，进书传感器Ⅱ的接收器有高电平信号输出，进入步骤A9’；
A9’. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅱ1.12，滚书装置停止转动，进入步骤A10；
A10. 转台轴承上板旋转，光电开关探头到达光电限位开关Ⅱ或光电限位开关Ⅰ，使其输出低电平信号，转台电机停止转动，图书姿态调整到位：
对于以书页面进入书盒装置的图书，旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板顺时针旋转90度，光电开关探头3.6到达光电限位开关Ⅱ3.8，使该光电限位开关Ⅱ3.8有低电平的信号输出，转台电机停止转动，此时，旋转装置带动书盒装置、滚书装置以及图书顺时针旋转以90度，使书盒装置的进书通道和图书上架通道重新回到同一直线上，且图书的书脊面朝向读者，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
对于以书脊面进入书盒装置的图书，旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板逆时针旋转90度，光电开关探头3.6到达光电限位开关Ⅰ3.3，使该光电限位开关Ⅰ3.3有低电平的信号输出，转台电机停止转动，此时，旋转装置带动书盒装置、滚书装置以及图书逆时针旋转90度，使书盒装置的进书通道和图书上架通道重新回到同一直线上，且图书的书脊面朝向读者，图书姿态调整到位，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
作为本实施例四的一种变换，当梳状限位器固定板错开其它角度固定在转台轴承下板上时，所述的步骤A5、A10中旋转装置转动的角度随之调整，使图书的书脊面必须朝向读者。
Claims (11)
1.一种图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，其特征在于：包括书盒装置（1）、滚书装置（2）和旋转装置（3）；所述的旋转装置（3）固定在图书ATM机上，滚书装置（2）与旋转装置（3）连接，书盒装置（1）与滚书装置（2）连接；所述的书盒装置（1）上安装有用于识别图书大小、位置的传感器组，所述的旋转装置（3）上安装有用于辅助识别图书是以书页面还是书脊面姿态进入书盒装置的梳状限位器，所述传感器组的输出端与图书ATM机的控制系统输入端连接，图书ATM机的控制系统输出端与滚书装置和旋转装置的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，其特征在于：所述的书盒装置（1）包括书盒本体，书盒本体上安装有所述的传感器组，所述的书盒本体为前后、左右完全对称结构；所述的传感器组包括最大书高传感器（1.4）、最小书高传感器（1.6）、进书传感器Ⅰ（1.8）、书籍对齐传感器Ⅰ（1.9）、中间位置传感器（1.11）、书籍对齐传感器Ⅱ（1.12）、进书传感器Ⅱ（1.13），各传感器均为以发射器和接射器成对出现的光电对射传感器，各传感器的发射器和接收器对称安装在书盒本体左右两侧，书盒本体左右两侧之间的通道形成进书通道；其中在每侧书盒本体上，所述的最大书高传感器（1.4）、最小书高传感器（1.6）分别安装在书盒本体上部，进书传感器Ⅰ（1.8）、进书传感器Ⅱ（1.13）对称安装在书盒本体下部的外侧和内侧，书籍对齐传感器Ⅰ（1.9）、书籍对齐传感器Ⅱ（1.12）由外至内对称安装在进书传感器Ⅰ（1.8）、进书传感器Ⅱ（1.13）之间，中间位置传感器（1.11）安装在书籍对齐传感器Ⅰ（1.9）、书籍对齐传感器Ⅱ（1.12）之间；各传感器的发射器输出端分别与图书ATM机的控制系统输入端连接。
3. 根据权利要求2所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，其特征在于：所述的书盒本体包括书盒右上侧板（1.1）、书盒左上侧板（1.2）、书盒顶部连接板（1.3）、书盒右连接板Ⅰ（1.5）、书盒左连接板Ⅰ（1.7）、书盒右下侧板（1.10）、书盒左下侧板（1.14）、书盒右连接板Ⅱ（1.15）、书盒右中侧板（1.16）、书盒左中侧板（1.17）、书盒左连接板Ⅱ（1.18）；
所述的书盒右上侧板（1.1）、书盒右下侧板（1.10）、书盒右中侧板（1.16）通过书盒右连接板Ⅰ（1.5）、书盒右连接板Ⅱ（1.15）连成一体；
所述的书盒左上侧板（1.2）、书盒左下侧板（1.14）、书盒左中侧板（1.17）之间通过书盒左连接板Ⅰ（1.7）、书盒左连接板Ⅱ（1.18）连成一体；
所述书盒右上侧板（1.1）与书盒左上侧板（1.2）的顶部之间通过书盒顶部连接板（1.3）连接一体；
所述最大书高传感器（1.4）的发射器和接收器对称安装在书盒右上侧板（1.1）与书盒左上侧板（1.2）的上部；最小书高传感器（1.6）的发射器和接收器对称安装在书盒右上侧板（1.1）与书盒左上侧板（1.2）的下部；所述的书盒右下侧板（1.10）、书盒左下侧板（1.14）上分别安装有所述的进书传感器Ⅰ（1.8）、进书传感器Ⅱ（1.13）、书籍对齐传感器Ⅰ（1.9）、书籍对齐传感器Ⅱ（1.12）和中间位置传感器（1.11）。
4. 根据权利要求1所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，其特征在于：所述的滚书装置包括滚书电机（2.1）、滚书电机固定板（2.2）、滚书装置连接板Ⅰ（2.3）、从动带轮（2.4）、从动带轮轴（2.5）、主动带轮（2.6）、主动带轮轴（2.7）、滚书装置侧板（2.8）、滚书装置连接板Ⅱ（2.9）和滚书轮（2.10）；
所述的滚书装置侧板（2.8）和滚书电机固定板（2.2）两端分别通过滚书装置连接板Ⅰ（2.3）、滚书装置连接板Ⅱ（2.9）连接；所述的滚书电机（2.1）固定在滚书电机固定板（2.2）上，该滚书电机（2.1）的输入端与图书ATM机的控制系统输出端连接，滚书电机（2.1）的输出端与主动带轮轴连接，主动带轮轴和从动带轮轴两端分别通过轴承安装在滚书电机固定板（2.2）和滚书装置侧板（2.8）上；所述的主动带轮通过键安装在主动带轮轴的端部，从动带轮通过键安装在从动带轮轴的端部，并且主动带轮、从动带轮均通过弹性挡圈进行轴向定位，主动带轮与从动带轮之间通过传动带连接；所述的滚书轮通过键分别安装在滚书装置侧板（2.8）和滚书电机固定板（2.2）之间的主动带轮轴和从动带轮轴上。
5. 根据权利要求2所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，其特征在于：所述的旋转装置包括转台电机（3.1）、电机连接轴（3.2）、光电限位开关Ⅰ（3.3）、转台轴承上板（3.4）、推力轴承（3.5）、光电限位开关探头（3.6）、梳状限位器（3.7）、光电限位开关Ⅱ（3.8）、梳状限位器固定板（3.9）和转台轴承下板（3.10）；
所述的转台轴承下板固定在图书ATM机的平台上，转台轴承上板和转台轴承下板通过推力轴承连接，所述的书盒装置底部固定在该转台轴承上板上；所述的光电限位开关Ⅰ（3.3）和光电限位开关Ⅱ（3.8）位置相隔1800固定在转台轴承下板（3.10）的内、外两侧，光电限位开关探头（3.6）固定在与书盒装置内侧位置相对应的转台轴承上板（3.4）的侧端面上；转台电机固定在转台轴承下板上，电机连接轴（3.2）的一端与转台电机连接，电机连接轴的另一端穿过推力轴承与转台轴承上板连接；
所述的梳状限位器固定板（3.9）固定在转台轴承下板上，所述的梳状限位器（3.7）包括钢针安装板（3.7.2）、固定在钢针安装板（3.7.2）上的多根按规律排列的钢针（3.7.1），所述的钢针安装板（3.7.2）固定安装在梳状限位器固定板（3.9）上。
6. 根据权利要求5所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，其特征在于：所述的梳状限位器固定板（3.9）固定在转台轴承下板（3.10）的内侧上，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道和图书上架通道在同一直线上，该梳状限位器的钢针直径为0.5～1mm，所述的钢针呈多行水平排列或单行或多行倾斜排列或呈倒“V”形排列或呈“X”形排列或呈菱形排列在钢针安装板（3.7.2）上。
7.根据权利要求5所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置，其特征在于：所述的梳状限位器固定板（3.9）错开内侧固定在转台轴承下板（3.10）的其它位置上，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道和图书上架通道不在同一直线上，该梳状限位器的钢针直径为0.5～1mm，所述的钢针呈多行水平排列或单行或多行倾斜排列或呈倒“V”形排列或呈“X”形排列或呈菱形排列在钢针安装板（3.7.2）上。
8. 一种图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的进出书方法，其特征在于：该方法包括步骤A：进书和步骤B：出书，其中步骤A是在书盒装置的不同位置上安装有传感器组，传感器组的各传感器均为光电对射传感器，图书在滚书装置的带动下向书盒装置的内侧移动，通过图书是否将光电对射传感器的发射光遮挡住而使光电对射传感器的接收器输出高低电平来判断图书的大小、位置是否合适；如果不合适，则滚书装置将图书退出书盒装置；如果合适，则滚书装置将图书向书盒装置的内侧继续输送；图书触碰到梳状限位器，通过该梳状限位器以及光电对射传感器来判断图书是以书页面还是书脊面的姿态进入书盒装置，如果是以书页面进入书盒装置，则图书是以正确的姿态进入书盒装置，图书的书脊面朝向读者，图书等待上架；如果图书是以书脊面进入书盒装置，则旋转装置将书盒装置连同图书旋转，使图书的书脊面朝向读者，图书姿态调整到位，等待上架。
9. 根据权利要求8所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的进出书方法，其特征在于：所述的步骤A：进书包括如下工序：
A1. 图书进入书盒装置内，滚书装置开始工作：
图书由外向内运动进入书盒装置内，进书传感器Ⅰ（1.8）发射器的发射光被书挡住，进书传感器的接收器获得低电平信号输出，滚书装置开始工作将图书向内传送；
A2. 图书到达中间位置传感器，中间位置传感器输出低电平信号：
当图书到达中间位置传感器，中间位置传感器发射器的发射光被图书挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出，滚书装置继续将图书向内传送；如果图书在设定时间内未能到达中间位置传感器，则判断为图书卡在书盒装置中或机械故障需要报修；
A3. 判断最小书高传感器和最大书高传感器是否分别输出低电平和高电平信号：
判断最小书高传感器是否输出低电平信号，同时最大书高传感器是否输出高电平信号，如果是，则进入步骤A4，如果否，则进入步骤A4’；
A4. 图书在滚书装置的驱动下继续向内传送：
判断为书籍的大小在最小书高传感器和最大书高传感器之间,图书的大小合适或图书放置正确，图书在滚书装置的驱动下继续向内传送，进入步骤A5；
A4’. 滚书轮反转，图书退出：
判断为图书过小或过大或图书放置不正确，滚书装置的滚书轮反转，将图书退出书盒装置，然后提示读者进行正确操作；
A5. 图书到达书盒装置最内侧，触碰梳状限位器的钢针：
符合要求的图书继续向内传送到达书盒装置最内侧时触碰到梳状限位器的钢针；如果钢针能轻松插入图书内，则进入步骤A6；如果钢针不能插入图书内，则进入步骤A6’；
A6. 图书继续前行到达进书传感器Ⅱ位置：
判断为图书是以书页面触碰到梳状限位器的钢针，图书继续前行，图书将到达进书传感器Ⅱ的安装位置，此时的进书传感器Ⅱ作为书籍识别传感器使用；图书到达进书传感器Ⅱ后隔断了发射器的发射光，使进书传感器Ⅱ的接收器有低电平的信号输出，进入步骤A7；
A6’. 图书不能到达进书传感器Ⅱ位置，进书传感器Ⅱ有高电平信号输出：
判断为图书是以书脊面触碰到梳状限位器的钢针，钢针不能插入图书内，钢针阻挡了图书的继续前行，图书不能到达进书传感器Ⅱ的安装位置以隔断发射器与接收器的信号接收，进书传感器Ⅱ的接收器有高电平信号输出，进入步骤A7’；
A7. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅰ（1.9），滚书装置停止转动，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束；
A7’. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅱ（1.12），滚书装置停止转动，进入步骤A8；
A8. 转台轴承上板旋转，光电开关探头到达光电限位开关Ⅰ，使其输出低电平信号，转台电机停止转动，图书姿态调整到位：
旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板旋转1800，光电开关探头（3.6）到达光电限位开关Ⅰ（3.3）使该光电限位开关有低电平的信号输出，转台电机停止转动；此时，书盒装置内的图书随转台轴承上板旋转了1800，图书姿态调整到位，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
10. 根据权利要求8所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的进出书方法，其特征在于：所述的步骤A：进书包括如下工序：
A1. 图书进入书盒装置内，滚书装置开始工作：
图书由外向内运动进入书盒装置内，进书传感器Ⅰ（1.8）发射器的发射光被书挡住，进书传感器的接收器获得低电平信号输出，滚书装置开始工作将图书向内传送；
A2. 图书到达中间位置传感器，中间位置传感器输出低电平信号：
当图书到达中间位置传感器，中间位置传感器发射器的发射光被图书挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出，滚书装置继续将图书向内传送；如果图书在设定时间内未能到达中间位置传感器，则判断为图书卡在书盒装置中或机械故障需要报修；
A3. 判断最小书高传感器和最大书高传感器是否分别输出低电平和高电平信号：
判断最小书高传感器是否输出低电平信号，同时最大书高传感器是否输出高电平信号，如果是，则进入步骤A4，如果否，则进入步骤A4’；
A4. 图书在滚书装置的驱动下继续向内传送：
判断为书籍的大小在最小书高传感器和最大书高传感器之间,图书的大小合适或图书放置正确，图书在滚书装置的驱动下继续向内传送，进入步骤A5；
A4’. 滚书轮反转，图书退出：
判断为图书过小或过大或图书放置不正确，滚书装置的滚书轮反转，将图书退出书盒装置，然后提示读者进行正确操作；
A5. 图书到达书籍对齐传感器Ⅱ，旋转装置转动使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道在同一直线上：
符合要求的图书继续向内传送到达书籍对齐传感器Ⅱ位置后暂停，转台电机驱动旋转装置顺时针或逆时针转动，使梳状限位器的安装轴线与书盒装置的进书通道在同一直线上，且使图书的进书方向朝向梳状限位器；
A6.再次启动滚书装置驱动图书向内传送：
再次启动滚书装置驱动图书向内传送；
A7. 图书到达书盒装置最内侧，触碰梳状限位器的钢针：
图书到达书盒装置最内侧，触碰到梳状限位器的钢针；如果钢针能轻松插入图书内，则进入步骤A8；如果钢针不能插入图书内，则进入步骤A8’；
A8. 以书页面触碰到钢针，图书继续前行到达进书传感器Ⅱ位置：
判断为图书是以书页面触碰到梳状限位器的钢针，图书继续前行，图书将到达进书传感器Ⅱ的安装位置，此时的进书传感器Ⅱ作为书籍识别传感器使用；图书到达进书传感器Ⅱ后隔断了发射器的发射光，使进书传感器Ⅱ的接收器有低电平的信号输出，进入步骤A9；
A9. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅰ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，使图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅰ（1.9），滚书装置停止转动，进入步骤A10；
A8’. 以书脊面触碰到钢针，图书不能到达进书传感器Ⅱ位置，进书传感器Ⅱ有高电平信号输出：
判断为图书是以书脊面触碰到梳状限位器的钢针，钢针不能插入图书内，钢针阻挡了图书的继续前行，图书不能到达进书传感器Ⅱ的安装位置以隔断发射器与接收器的信号接收，进书传感器Ⅱ的接收器有高电平信号输出，进入步骤A9’；
A9’. 滚书装置反转，使图书的书脊面退到书籍对齐传感器Ⅱ，滚书装置停止转动：
滚书装置反转，将图书的书脊面后退到书籍对齐传感器Ⅱ（1.12），滚书装置停止转动，进入步骤A10；
A10. 转台轴承上板旋转，光电开关探头到达光电限位开关Ⅱ或光电限位开关Ⅰ，使其输出低电平信号，转台电机停止转动，图书姿态调整到位：
旋转装置在转台电机的驱动下使转台轴承上板旋转，光电开关探头（3.6）到达光电限位开关Ⅱ（3.8）或光电限位开关Ⅰ（3.3），使该光电限位开关Ⅱ或光电限位开关Ⅰ有低电平的信号输出，转台电机停止转动，此时，旋转装置带动书盒装置、滚书装置以及图书旋转，使书盒装置的进书通道和图书上架通道重新回到同一直线上，且图书的书脊面朝向读者，图书姿态调整到位，等待机械手抓取图书上架，进书步骤结束。
11. 根据权利要求8所述的图书ATM机中图书筛选和姿态调整的进出书装置的进出书方法，其特征在于：所述的步骤B：出书包括如下内容：
B1.机械手将下架图书放入书盒装置；
B2.进入书盒装置内的图书将中间位置传感器发射器的发射光挡住，中间位置传感器的接收器具有低电平信号输出；
B3.启动滚书装置开始工作，滚书轮将图书传送出书盒装置，出书步骤结束。
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- 2014-08-29 CN CN201410438983.7A patent/CN104200568B/zh not_active Expired - Fee Related
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