本發明涉及文具領域，具體的說是一種書本折角自動鋪平機器人。

背景技術：

當圖書出現卷邊卷角時，如果不去管它，那么它就會在今后的取放和使用中越來越卷，看起來就像一個個不修邊幅的邋遢鬼。為了整潔美觀，也為了使用方便，或者說就是為了有個好心情，我們必須對這些書進行修整。

現有常見的修整方法有：

(1)裁剪法

操作：把卷起的角剪掉，剪得多時盡量剪成弧形。把卷起的邊剪掉或裁掉。

效果：非但去除了卷起部分，而且修剪后的邊角因為不在“邊”、“角”的位置，所以很難再卷起來，這就起到了預防的作用。

(2)手鋪法

操作：把卷起的邊角通過人工用指頭一張紙的鋪平。

效果：能夠將卷起的紙張邊角鋪平，但是需要人工一張張的操作。

(3)秥合法

操作：用紙或寬膠帶等與翻卷的書面秥合，通過面積的細微差異來糾正翻卷情況。這個比較有技術含量，手巧一些的才能勝任。

效果：技藝好的話，書面會很平整，也不會反彈。但因為邊角仍在“邊”、“角”的位置，所以如果使用不當并且秥合的書面不夠硬挺的話，還是會再次卷起。

上述三種方法為現有技術中常見的三種將紙張邊角鋪平的方法，但上述方法均通過人工操作，且還存在損壞圖書，改變書本原貌的缺陷，當需要對大量書本、大厚度書本和貴重書本的邊角進行鋪平時，上述方法已不適應需求，鑒于此，本發明提供了一種能夠自動進行紙張邊角鋪平的設備，其具有的有益效果為：

(1)本發明的一種書本折角自動鋪平機器人，其能夠適應眾多種類書本(大書、小書、薄書和厚書等)的邊角自動鋪平，適用面廣。

(2)本發明的一種書本折角自動鋪平機器人，其翻頁裝置與鋪頁裝置能夠實現對順紙張的每一張都進行依次鋪平，使得鋪平效果好，且自動鋪平過程提高了邊角鋪平效率，無需裁剪紙張，保障了書本的完整性。

技術實現要素：

為了彌補現有技術的不足，本發明中所述的一種書本折角自動鋪平機器人，其能夠實現對書本紙張折角的自動鋪平，無需人工操作。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種書本折角自動鋪平機器人，包括主架、夾書裝置、翻頁裝置和鋪頁裝置；所述的夾書裝置位于貫穿主架，所述的翻頁裝置與鋪頁裝置均位于夾書裝置前部；

所述的主架整體為扁平立方體結構，主架上安裝有PLC控制器，PLC控制器用于控制本發明所有電動元件和氣動元件等的自動工作，主架中部設置有一號豎向槽，且主架前部設置有橫向槽，一號豎向槽前方設置有二號豎向槽，且二號豎向槽在前后方向上貫穿橫向槽；所述的橫向槽上部設置有階梯槽；

所述的夾書裝置包括前夾裝置和后抵裝置；前夾裝置包括橫夾螺桿、縱夾螺桿、上夾板、下夾板、夾緊帽、下移板、上移板和彈簧；橫夾螺桿安裝在主架前部的橫向槽正下方，橫夾螺桿左右兩側螺紋旋向相反；縱夾螺桿數量為二，兩個縱夾螺桿上均安裝有豎夾槽，兩個縱夾螺桿通過滑移座對稱安裝在橫夾螺桿前后兩側且貫穿橫向槽，當需要對書本進行鋪平時，人工旋轉橫夾螺桿，可使得兩個縱夾螺桿相互靠近或遠離，從而能夠根據書本的寬度來調節兩個縱夾螺桿的相互距離；

上夾板與下夾板上均橫向設置有夾板槽，所述的夾板槽內設置有長直圓柱形的滑柱，所述的滑柱整體為長直圓柱形，上夾板與下夾板的滑柱可滑動的位于縱夾螺桿的豎夾槽內；所述的下夾板用于支撐書本，上夾板用于夾住書本上端，且上夾板與下夾板均可在縱夾螺桿上進行上下滑動，并且上夾板與下夾板可繞縱夾螺桿中部轉動，從而便于書本在傾斜布置時上夾板和下夾板與書本上下兩面緊密貼合。

各縱夾螺桿上均安裝有夾緊帽，且各夾緊帽位于上夾板上端；人工旋轉夾緊帽以使得夾緊帽向下運動，從而使得上夾板向下運動，進而能夠調節書本在主架上的傾斜角度；

下移板與上移板數量均為二，兩個下移板分別安裝在兩個縱夾螺桿下端，且兩個下移板可滑動的嵌入橫向槽的階梯槽內；工作時，兩個縱夾螺桿左右運動帶動兩個下移板在階梯槽內左右滑動。

各下移板上均固連有彈簧，且各彈簧分別包繞在相應的縱夾螺桿外，各彈簧上端均固連有所述的上移板；下移板、彈簧和上移板用于支撐下夾板，從而使得書本在傾斜放置時下夾板仍能夠緊貼書本下端面。

所述的后抵裝置包括后抵螺桿和后抵板，所述的后抵螺桿從前往后水平安裝在主架中部的一號豎向槽正下方，后抵板從左往右豎直安裝在主架上，且后抵板下端面中部貫穿一號豎向槽并與后抵螺桿相連接。工作時，可通過人工旋轉帶動后抵螺桿，以使得后抵板貼緊書本后端，從而使得傾斜放置的書本不至于在翻頁的過程中向主架后部滑動而影響翻頁。

所述的翻頁裝置包括翻頁氣缸、翻頁轉桿和翻頁吸盤，翻頁氣缸頂端鉸接在前夾裝置的下夾板下端面，翻頁轉桿左端鉸接在下夾板下端面且位于翻頁氣缸右側，且翻頁轉桿位于主架的二號豎向槽正上方，二號豎向槽的設計使得翻頁轉桿在旋轉的過程中不至于被主架所阻擋，翻頁轉桿包括一轉桿和二轉桿，一轉桿左端與二轉桿左端固連，翻頁氣缸底端與二轉桿下部相鉸接；一轉桿上端面右部固連有翻頁吸盤，所述的翻頁吸盤通過氣管與外部氣泵相連接；工作時，當需要對放置在主架上的書本進行翻頁，則翻頁氣缸伸出使得翻頁轉桿轉動，進而使得翻頁吸盤緊緊貼住書本紙張，接著再通過外部氣泵工作使得翻頁吸盤緊緊吸住書本紙張，接著，翻頁氣缸收縮使得翻頁轉桿旋轉，進而使得吸附住紙張的翻頁吸盤能夠繞翻頁轉桿順時針旋轉，從而使得書本的一頁頁紙張被翻頁裝置從上夾板與下夾板之間翻到主架上端面。

所述的鋪頁裝置數量為二，兩個鋪頁裝置分別安裝在兩個上移板下端面，且兩個鋪頁裝置均包括橫鋪氣缸、豎鋪氣缸和鋪頁塊；所述的橫鋪氣缸與豎鋪氣缸均為微型無桿氣缸，橫鋪氣缸從前往后安裝在上移板下端面且位于縱夾螺桿內側，豎鋪氣缸與橫鋪氣缸相垂直的安裝在橫鋪氣缸上；所述的鋪頁塊固連在豎鋪氣缸下端；

當將書本紙張通過翻頁裝置一張張的吸附下之后，鋪頁裝置工作，橫鋪氣缸工作帶動豎鋪氣缸前后平動，豎鋪氣缸工作帶動鋪頁塊上下運動，從而使得鋪頁塊緊貼吸附下來的紙張邊角，接著再通過鋪頁塊的平動來實現對紙張邊角的鋪平。

作為本發明的一種優選技術方案，所述的鋪頁塊為扁平方形金屬塊，且鋪頁塊上均勻設置有通氣孔，通氣孔通過氣管連接外部氣泵；當鋪頁塊貼住紙張表面時，外部氣泵工作使得通氣孔內處于負壓狀態，從而使得紙張表面能夠更加緊密的貼附住鋪頁塊，使得鋪頁塊對邊角的鋪平效果更好。

作為本發明的一種優選技術方案，兩個下移板上端面與主架上端面齊平；該設計使得被翻頁裝置翻到主架上端面的紙張能夠很平整的位于主架上端，而不至于因為一號豎向槽的設計而使得主架上端的紙張處于不平整狀態，從而影響到鋪頁塊對紙張的鋪平效果。

作為本發明的一種優選技術方案，所述的前夾裝置還包括兩個上緩板和兩個下緩板，各上緩板與各下緩板均為海綿材質，各上緩板分別固連在兩個上夾板上端面，且各下緩板分別固連在兩個下夾板下端面，上緩板和下緩板的設計使得上夾板與下夾板隨書本同步傾斜的過程中，下夾板與上移板、上夾板與夾緊帽之間能夠產生柔性的面接觸，而不至于產生硬性的點接觸和線接觸而損壞下夾板與上移板、上夾板與夾緊帽。

所述的各鋪頁塊正下方均有下移板，該設計也是使得各鋪頁塊在對紙張進行按壓推進時，紙張下端完全平整。

作為本發明的一種優選技術方案，翻頁轉桿的一轉桿和二轉桿之間的夾角為15°-35°，該設計使得翻頁轉桿在順時針運動到翻頁轉桿所能旋轉到的旋轉角度時，翻頁吸盤能位于主架上的紙張前上方，而不至于因一轉桿和二轉桿之間的角度過大而使得翻頁吸盤阻礙到紙張的下落。

有益效果：

(1)本發明的一種書本折角自動鋪平機器人，其能夠適應眾多種類書本(大書、小書、薄書和厚書等)的邊角自動鋪平，適用面廣。

(2)本發明的一種書本折角自動鋪平機器人，其翻頁裝置與鋪頁裝置能夠實現對順紙張的每一張都進行依次鋪平，使得鋪平效果好，且自動鋪平過程提高了邊角鋪平效率，無需裁剪紙張，保障了書本的完整性。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明進一步說明。

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明的俯視圖；

圖3中本發明主架的結構示意圖；

圖4是圖2的A-A斷面圖；

圖5是本發明在沒放置書本時圖2的B-B斷面圖；

圖6是本發明在放置了書本后圖2的B-B斷面圖；

圖7是圖2的C-C斷面圖；

圖8是本發明在對折角紙張開始鋪平時，鋪頁裝置的D-D斷面圖；

圖9是本發明折角紙張即將被鋪平好時，鋪頁裝置的D-D斷面圖；

圖中：主架1、夾書裝置2、翻頁裝置3、鋪頁裝置4、一號豎向槽11、橫向槽12、二號豎向槽13、階梯槽121、前夾裝置21、后抵裝置22、橫夾螺桿211、縱夾螺桿212、上夾板213、下夾板214、夾緊帽215、下移板216、上移板217、彈簧218、豎夾槽2121、夾板槽2131、滑柱2132、后抵螺桿221、后抵板222、翻頁氣缸31、翻頁轉桿32、翻頁吸盤33、一轉桿321、二轉桿322、橫鋪氣缸41、豎鋪氣缸42、鋪頁塊43、上緩板a、下緩板b。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合實施方式，進一步闡述本發明。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示，本發明所述的一種書本折角自動鋪平機器人，包括主架1、夾書裝置2、翻頁裝置3和鋪頁裝置4；所述的夾書裝置2位于貫穿主架1，所述的翻頁裝置3與鋪頁裝置4均位于夾書裝置2前部；

所述的主架1整體為扁平立方體結構，主架1上安裝有PLC控制器，PLC控制器用于控制本發明所有電動元件和氣動元件等的自動工作，主架1中部設置有一號豎向槽11，且主架1前部設置有橫向槽12，一號豎向槽11前方設置有二號豎向槽13，且二號豎向槽13在前后方向上貫穿橫向槽12；所述的橫向槽12上部設置有階梯槽121；

所述的夾書裝置2包括前夾裝置21和后抵裝置22；前夾裝置21包括橫夾螺桿211、縱夾螺桿212、上夾板213、下夾板214、夾緊帽215、下移板216、上移板217和彈簧218；橫夾螺桿211安裝在主架1前部的橫向槽12正下方，橫夾螺桿211左右兩側螺紋旋向相反；縱夾螺桿212數量為二，兩個縱夾螺桿212上均安裝有豎夾槽2121，兩個縱夾螺桿212通過滑移座對稱安裝在橫夾螺桿211前后兩側且貫穿橫向槽12，當需要對書本進行鋪平時，人工旋轉橫夾螺桿211，可使得兩個縱夾螺桿211相互靠近或遠離，從而能夠根據書本的寬度來調節兩個縱夾螺桿211的相互距離；

上夾板213與下夾板214上均橫向設置有夾板槽2131，所述的夾板槽2131內設置有長直圓柱形的滑柱2132，所述的滑柱2132整體為長直圓柱形，上夾板213與下夾板214的滑柱2132可滑動的位于縱夾螺桿212的豎夾槽2121內；所述的下夾板214用于支撐書本，上夾板213用于夾住書本上端，且上夾板213與下夾板214均可在縱夾螺桿212上進行上下滑動，并且上夾板213與下夾板214可繞縱夾螺桿212中部轉動，從而便于書本在傾斜布置時上夾板213和下夾板214與書本上下兩面緊密貼合。

各縱夾螺桿212上均安裝有夾緊帽215，且各夾緊帽215位于上夾板213上端；人工旋轉夾緊帽215以使得夾緊帽215向下運動，從而使得上夾板213向下運動，進而能夠調節書本在主架1上的傾斜角度；

下移板216與上移板217數量均為二，兩個下移板216分別安裝在兩個縱夾螺桿212下端，且兩個下移板216可滑動的嵌入橫向槽12的階梯槽121內；工作時，兩個縱夾螺桿212左右運動帶動兩個下移板216在階梯槽121內左右滑動。

各下移板216上均固連有彈簧218，且各彈簧218分別包繞在相應的縱夾螺桿212外，各彈簧218上端均固連有所述的上移板217；下移板216、彈簧218和上移板217用于支撐下夾板214，從而使得書本在傾斜放置時下夾板214仍能夠緊貼書本下端面。

所述的后抵裝置22包括后抵螺桿221和后抵板222，所述的后抵螺桿221從前往后水平安裝在主架1中部的一號豎向槽11正下方，后抵板222從左往右豎直安裝在主架1上，且后抵板222下端面中部貫穿一號豎向槽11并與后抵螺桿221相連接。工作時，可通過人工旋轉帶動后抵螺桿221，以使得后抵板222貼緊書本后端，從而使得傾斜放置的書本不至于在翻頁的過程中向主架1后部滑動而影響翻頁。

所述的翻頁裝置3包括翻頁氣缸31、翻頁轉桿32和翻頁吸盤33，翻頁氣缸31頂端鉸接在前夾裝置21的下夾板214下端面，翻頁轉桿32左端鉸接在下夾板214下端面且位于翻頁氣缸31右側，且翻頁轉桿32位于主架1的二號豎向槽13正上方，二號豎向槽13的設計使得翻頁轉桿32在旋轉的過程中不至于被主架1所阻擋，翻頁轉桿32包括一轉桿321和二轉桿322，一轉桿321左端與二轉桿322左端固連，翻頁氣缸31底端與二轉桿322下部相鉸接；一轉桿321上端面右部固連有翻頁吸盤33，所述的翻頁吸盤33通過氣管與外部氣泵相連接；工作時，當需要對放置在主架1上的書本進行翻頁，則翻頁氣缸31伸出使得翻頁轉桿32轉動，進而使得翻頁吸盤33緊緊貼住書本紙張，接著再通過外部氣泵工作使得翻頁吸盤33緊緊吸住書本紙張，接著，翻頁氣缸31收縮使得翻頁轉桿32旋轉，進而使得吸附住紙張的翻頁吸盤33能夠繞翻頁轉桿32順時針旋轉，從而使得書本的一頁頁紙張被翻頁裝置3從上夾板213與下夾板214之間翻到主架1上端面。

所述的鋪頁裝置4數量為二，兩個鋪頁裝置4分別安裝在兩個上移板217下端面，且兩個鋪頁裝置4均包括橫鋪氣缸41、豎鋪氣缸42和鋪頁塊43；所述的橫鋪氣缸41與豎鋪氣缸42均為微型無桿氣缸，橫鋪氣缸41從前往后安裝在上移板217下端面且位于縱夾螺桿212內側，豎鋪氣缸42與橫鋪氣缸41相垂直的安裝在橫鋪氣缸41上；所述的鋪頁塊43固連在豎鋪氣缸42下端；

當將書本紙張通過翻頁裝置3一張張的吸附下之后，鋪頁裝置4工作，橫鋪氣缸41工作帶動豎鋪氣缸42前后平動，豎鋪氣缸42工作帶動鋪頁塊43上下運動，從而使得鋪頁塊43緊貼吸附下來的紙張邊角，接著再通過鋪頁塊43的平動來實現對紙張邊角的鋪平。

作為本發明的一種優選技術方案，所述的鋪頁塊43為扁平方形金屬塊，且鋪頁塊43上均勻設置有通氣孔，通氣孔通過氣管連接外部氣泵；當鋪頁塊43貼住紙張表面時，外部氣泵工作使得通氣孔內處于負壓狀態，從而使得紙張表面能夠更加緊密的貼附住鋪頁塊43，使得鋪頁塊43對邊角的鋪平效果更好。

作為本發明的一種優選技術方案，兩個下移板216上端面與主架1上端面齊平；該設計使得被翻頁裝置3翻到主架上端面的紙張能夠很平整的位于主架上端，而不至于因為一號豎向槽11的設計而使得主架1上端的紙張處于不平整狀態，從而影響到鋪頁塊43對紙張的鋪平效果。

作為本發明的一種優選技術方案，所述的前夾裝置21還包括兩個上緩板a和兩個下緩板b，各上緩板a與各下緩板b均為海綿材質，各上緩板a分別固連在兩個上夾板213上端面，且各下緩板b分別固連在兩個下夾板214下端面，上緩板a和下緩板b的設計使得上夾板213與下夾板214隨書本同步傾斜的過程中，下夾板214與上移板217、上夾板213與夾緊帽215之間能夠產生柔性的面接觸，而不至于產生硬性的點接觸和線接觸而損壞下夾板214與上移板217、上夾板213與夾緊帽215。

所述的各鋪頁塊43正下方均有下移板216，該設計也是使得各鋪頁塊43在對紙張進行按壓推進時，紙張下端完全平整。

作為本發明的一種優選技術方案，翻頁轉桿32的一轉桿321和二轉桿322之間的夾角為15°-35°，該設計使得翻頁轉桿32在順時針運動到翻頁轉桿32所能旋轉到的旋轉角度時，翻頁吸盤33能位于主架1上的紙張前上方，而不至于因一轉桿321和二轉桿322之間的角度過大而使得翻頁吸盤33阻礙到紙張的下落。

工作過程：

首先，根據書本的大小和厚度，將書本前端放置在下夾板214與上夾板213之間，通過調整夾緊帽215，使得下夾板214與上夾板213夾住書本前端，至于書本后端面，則被后抵裝置22的后抵板222抵住，接著再調節兩個縱夾螺桿211的相互距離，使得兩個鋪頁裝置4正好位于書本的邊角正下方；

接著，翻頁裝置3工作，翻頁氣缸31伸出使得翻頁轉桿32轉動，進而使得翻頁吸盤33緊緊貼住書本紙張，接著再通過外部氣泵工作使得翻頁吸盤33緊緊吸住書本紙張，接著，翻頁氣缸31收縮使得翻頁轉桿32旋轉，進而使得吸附住紙張的翻頁吸盤33能夠繞翻頁轉桿32順時針旋轉，從而使得書本的一頁頁紙張被翻頁裝置3從上夾板213與下夾板214之間翻到主架1上端面。

在每一張書本紙張被翻下后，鋪頁裝置4都進行工作，橫鋪氣缸41工作帶動豎鋪氣缸42前后平動，豎鋪氣缸42工作帶動鋪頁塊43上下運動，從而使得鋪頁塊43緊貼吸附紙張拐角處，接著再通過鋪頁塊43的平動來實現對紙張折疊處的擠壓推送，進而將紙張邊角的鋪平。

重復上述步驟以實現一張張紙張邊角的不斷鋪平。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。