淺析一種智能便捷書架的設計

陳盼盼　張利品

【摘要】本文設計了一種新型的智能便捷書架，能較好地實現較高層、較底層書架取書、放書時的不便，可自動抽出書架并上下移動至較為合適的高度，便于人們省時、省力地取書、放書。同時，也可以增加書架的層數，有效地實現空間的利用程度。

【關鍵詞】智能書架；便捷；上下升降

書籍是人類文明進步的階梯。隨著社會經濟的高速發展，在圖書館、資料室、辦公室、個人書房都需要設計一種新型可自動升降的書架。因為書放在較高層，伸手夠不到，還得需要踩著椅子攀爬，具有一定的危險性。若書放在較低層，比較胖的人群下蹲去取放書都非常得不方便。本文所設計的智能便捷書架能實現在較高層、較低層可以任意地自動抽出，而且還能上下移動至較為合適的位置，方便人們取書、放書。在中間層安裝一個傳感器，能夠檢測到是否有人從書架的附近走過，有人時才開啟移位裝置和升降裝置。人離開時書架的高、低層能夠實現自動復原。只有在你想從較高或較低層拿書時，較高層或較低層書架才會自動地抽出并上下移動到較為合適的位置。除此之外，還可以加高書架的層數，提高書架所在的空間利用率。

現在大多數圖書館、資料室還都是用的傳統書架，傳統書架不但書架是固定的，并且查閱書籍，找書是一件特別繁瑣的事情。知道要找的書的書號在哪一排書架上，但是到了附近還得靠自己仔細的一本一本的查找，費事費力。智能便捷書架能幫助人們解決查找書籍時繁瑣，通過運用壓力傳感器和LED指示燈的方式，將每層書架上的每本書都設壓力傳感器和對應的LED燈，抽走哪本書，哪本書對應的LED等亮，下次放書時直接放在那個位置就可以了，提高了勞動效率，節省了時間。

一、智能便捷書架的結構設計

智能便捷書架，包括書架框架和書架板。其中，書架板設計成五層，分別是上面兩層、中層和底下兩層書架板。中層書架板固定在書架框架的中間部位。此書架上還設計有水平移動裝置和上下升降裝置。在書架的水平移動裝置中包含有推板、移動式電動機、移動絲杠和滑軌。在書架框架的左右兩側板的內側都同時對稱安裝了滑軌（為了保持平衡度，一側安裝定滑軌、另一側安裝動滑軌）。在上層書架板兩端的底部安裝有滑輪，滑輪放在滑軌上。在推板上開設開口朝下的槽，上層書架板與推板通過這些卡槽連接在一起。移動絲杠垂直安裝在推板上面，并用聯軸器將移動絲杠和移動式電機連接在一起。電動機（安裝固定在書架的框架上）帶動絲杠轉動，絲杠轉動進而推動推板的前后水平移動）。推板帶著上層書架板在定滑軌和動滑軌之間移動，實現書架上取書、放書時，自動抽出與自動還原。

智能便捷書架中設計的升降裝置包括有升降電動機、聯軸器及升降絲杠，升降絲杠同樣也是通過聯軸器同升降電動機連接在一起，升降電動機固定在智能書架的框架的右上方，動滑軌垂直安裝在升降絲杠上。有人想要找高層書架上的書時，移動電動機開始工作，帶動移動絲杠，并帶動推板將上層書架板推到動滑軌上。動滑軌在升降電機和升降絲杠的帶動下向下移動，上層書架板隨之向下移動，這時與推板上的卡槽慢慢脫離后，上層書架板下移，直至降到合適的位置。取書之后要自動還原，需要按下升降電機的開關按鈕，電動機反轉，升降絲杠帶動動滑軌向上運動，當推板上的卡槽卡住上層書架板之后，將上層書架板往上拉起，進而將上層書架板拉回至原來的位置。有人想從低層書架上的書時，移動電動機開始工作，帶動移動絲杠，并帶動推板將下層書架板推到動滑軌上。動滑軌在升降電機和升降絲杠的帶動下向上移動，下層書架板隨之向上移動，這時與推板上的卡槽卡在一起，下層書架板上移，直至升到合適的位置。取書之后要自動還原，需要按下升降電機的開關按鈕，電動機反轉，升降絲杠帶動動滑軌向下運動，當推板上的卡槽與下層書架板脫離之后，將下層書架板往下拉至原來位置。

底層書架板還設有背板，通過轉軸將背板固定在智能便捷書架框架的最下面，轉軸的一端安裝有舵機。底層書架板也能在舵機帶動下向上轉動60°，這樣也可以通過旋轉舵機來提高底層書架板的高度。移動式電機、升降電動機和舵機所對應的開關控制按鈕都分別安裝在書架框架的外側居中的位置，方便人們按鍵操作。

二、智能便捷書架的控制設計

便于識別取走的每本書的具體位置，在每層書架板的上面都設有一排壓力傳感器，書架上的每一個書位設置一個壓力傳感器和相應的一盞LED指燈。當壓力傳感器感應到書從書位上被抽走時，對應的LED指示燈會亮起來，放書時可根據LED指示燈的指示將書放回原位，放回去之后，LED指示燈熄滅，這樣大大地提高了取放書的效率。

三、結論

本智能便捷書架設計創新點是在較高層或較低層書架上取書放書時，不用向上攀爬和下蹲，就能夠通過移動裝置和升降裝置自動將書架板高度升降至較為合適的取、放書的位置。在每層書架板的上面都設有一排壓力傳感器，即在書架上每一個書位設置一個壓力傳感器和相應的一盞LED指燈。當壓力傳感器感應到書從書位上被抽出時，對應的LED指示燈會亮，放書時可根據LED指示燈的指示將書放回原位，放回去之后，LED指示燈熄滅，這樣大大地提高了放書的效率，有利于增大書架的儲書量，有效地增大了空間利用率。