[实用新型]一种用于圆形书架的自动取书机械臂

说明书

本实用新型公开了一种用于圆形书架的自动取书机械臂，包括角度传感器、PLC控制器和伺服电机；伺服电机的输出轴上设有第一机械臂，第一机械臂上设有第二机械臂，第一机械臂上设有驱动第二机械臂的第一液压气缸，第二机械臂上设有第三机械臂，第二机械臂上设有驱动第三机械臂的第二液压气缸，第三机械臂上设有机械抓手，第三机械臂上设有驱动机械抓手的第三液压气缸，且机械抓手上设有图书条形码的扫码器；PLC控制器的第一和第二信号输入端分别与角度传感器和扫码器的信号输出端连接，PLC控制器的第一、第二、第三和第四信号输出端分别与伺服电机、第一、第二和第三液压气缸的信号输入端连接。该机械臂具有结构简单，通过角度传感器定位机械臂的位置精度高等优点。

技术领域

本实用新型涉及自动化机械设备技术领域，特别是一种用于圆形书架的自动取书机械臂。

背景技术

随着社会经济的快速发展以及国民文化素质的逐步提高，人们对知识的渴求越来越高，范围越来越广，渴望知识的不同人群也越来越广，这样现有图书馆服务方式已不能很方便的满足广大读者。目前，读者借阅相应书籍方式还比较传统，大多数读者自身前往图书馆查询到相应书籍然后借阅，此种方式实属不便。所以发展出了一些自动化图书馆，取书方式和ATM机取钱方式差不多，相比之下比前种方式方便许多，而圆形书架相对于平面结构的书架以其容量更大而使用越来越广泛，但是传统的用于取书的机械臂存在结构复杂、存取书时定位不够精确等缺点。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于圆形书架的自动取书机械臂，该机械臂具有结构简单，通过角度传感器定位机械臂的位置精度高等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于圆形书架的自动取书机械臂，包括角度传感器、PLC控制器和设于圆形书架底部中心的伺服电机；所述圆形书架的侧壁设有取书口，所述伺服电机的输出轴垂直于所述圆形书架的底部，且伺服电机的输出轴上设有与其同轴心的第一机械臂，所述第一机械臂上设有与其垂直的第二机械臂，所述第一机械臂上设有驱动所述第二机械臂沿第一机械臂轴向滑动的第一液压气缸，所述第二机械臂上设有与其垂直的第三机械臂，所述第二机械臂上设有驱动所述第三机械臂沿第二机械臂轴向滑动的第二液压气缸，所述第三机械臂上与第二机械臂连接端相对的一端设有机械抓手，且所述机械抓手朝向所述圆形书架设置，所述第三机械臂上设有驱动该机械抓手的第三液压气缸，且机械抓手上设有图书条形码的扫码器；所述PLC控制器的第一信号输入端与所述角度传感器的信号输出端连接，PLC控制器的第二信号输入端与所述扫码器的信号输出端连接，PLC控制器的第一信号输出端与所述伺服电机的信号输入端连接，PLC控制器的第二信号输出端与所述第一液压气缸的信号输入端连接，PLC控制器的第三信号输出端与所述第二液压气缸的信号输入端连接，PLC控制器的第四信号输出端与所述第三液压气缸的信号输入端连接。

本方案中，根据放置于圆形书架上图书的条形码将图书的位置信息预置在PLC控制器中。当取书时，PLC控制器根据接收到的图书信息找到预置在PLC控制器中对应图书的位置，控制伺服电机带动第一机械臂旋转，角度传感器反馈第一机械臂旋转的角度，找到对应图书位于圆形书架上的角度，此时伺服电机停止旋转，PLC控制器控制第一液压气缸工作，第一液压气缸驱动第二机械臂上下移动至对应图书的高度，然后PLC控制器控制第二液压气缸工作，第二液压气缸驱动第三机械臂运动，第三机械臂将机械抓手送至与对应图书对应的位置，此时PLC控制器控制第三液压气缸，第三液压气缸驱动机械抓手完成对应图书的抓取动作，然后PLC控制器控制机械臂将图书送至圆形书架的取书口处，完成取书。还书为取书的逆过程，PLC控制器收到还书指令后控制机械抓手至取书口处，将图书放置在机械抓手上，机械抓手上的扫码器感应到图书的条形码后，PLC控制器找到图书在圆形书架上的位置，控制第三液压气缸驱动机械抓手将图书抓牢，然后控制机械臂完成相应的动作将图书送回至圆形书架上。

作为本实用新型的进一步改进，所述机械抓手的夹持部为一对矩形夹板。矩形夹板在夹取图书时与图书之间的接触面积大，保证图书不会从机械抓手上掉落。