一種二手書(shū)批量消毒裝置

段恩來(lái) 孫淵 韓林濤 黃健東

摘 要： 設(shè)計(jì)一種能對(duì)二手書(shū)本進(jìn)行批量消毒裝置，該裝置具有自動(dòng)輸送二手書(shū)機(jī)構(gòu)，需要消毒的二手書(shū)排列與等待，進(jìn)入到消毒箱內(nèi)進(jìn)行消毒工作，消毒箱內(nèi)有翻書(shū)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)書(shū)本的翻動(dòng)，使書(shū)本的每一頁(yè)都均勻接受紫外線的照射，消毒完成后可以自動(dòng)排列送入到書(shū)本收納箱內(nèi)，由單片機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二手書(shū)的有序等待、消毒和收納過(guò)程。該消毒裝置減少了人力，提高了消毒效率。

關(guān)鍵詞： 進(jìn)書(shū)機(jī)構(gòu)；消毒機(jī)構(gòu)；送書(shū)機(jī)構(gòu)；單片機(jī)控制

項(xiàng)目資助：本項(xiàng)目是上海市大學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目NO.A1-5701-15-012-01-036的研究成果

1.引言

隨著科技的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在不斷地提高，個(gè)人衛(wèi)生和健康意識(shí)也在不斷的增強(qiáng)。目前，人類獲取知識(shí)的途徑很大一部分是通過(guò)紙質(zhì)讀物，然而，每年為了生產(chǎn)紙張，有許多的樹(shù)木倒下，這樣一來(lái)，就加劇了全球變暖。不過(guò)，近來(lái)大量的二手書(shū)銷售網(wǎng)站上線，我們可以從這些網(wǎng)站很方便的購(gòu)買(mǎi)到便宜又實(shí)惠的二手書(shū)，這樣不僅為我們節(jié)約了成本還間接的保護(hù)了環(huán)境。但是，在這個(gè)過(guò)程中我們往往會(huì)忽略了健康問(wèn)題，大量的二手書(shū)是未經(jīng)過(guò)消毒就直接銷售的，這樣容易造成疾病的傳播。為什么有大量的二手書(shū)未經(jīng)消毒呢？主要原因還是目前對(duì)書(shū)本消毒的成本太高，沒(méi)有合適的批量書(shū)本消毒機(jī)。目前市場(chǎng)上，有的消毒機(jī)一次消毒的規(guī)模太小，有的消毒不徹底，只能對(duì)書(shū)本表面進(jìn)行消毒，不能對(duì)書(shū)本內(nèi)部進(jìn)行消毒。本課題就是針對(duì)目前市場(chǎng)上的消毒機(jī)不完善之處進(jìn)行了設(shè)計(jì)，解決了一次消毒規(guī)模太小，消毒效果不好等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)二手書(shū)本大批量消毒和書(shū)內(nèi)外徹底消毒的工作。

2.消毒機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1設(shè)計(jì)思路

本設(shè)計(jì)主要是為了解決消毒規(guī)模小和消毒不徹底問(wèn)題，因此，首先要解決這兩個(gè)問(wèn)題，該消毒機(jī)有一個(gè)較大的進(jìn)書(shū)機(jī)構(gòu)，使其每次消毒都能消毒大量的書(shū)。該消毒機(jī)還有一個(gè)翻書(shū)機(jī)構(gòu)，使書(shū)本在消毒過(guò)程中能翻開(kāi)，保證每一頁(yè)都能接受到紫外線燈的照射。除了進(jìn)書(shū)機(jī)構(gòu)和翻書(shū)機(jī)構(gòu)，還有其他一些附屬的模塊，包括送書(shū)模塊、出書(shū)模塊和消毒模塊。

2.2機(jī)械結(jié)構(gòu)

該設(shè)計(jì)主要由進(jìn)書(shū)機(jī)構(gòu)、送書(shū)機(jī)構(gòu)、翻書(shū)機(jī)構(gòu)、消毒機(jī)構(gòu)和出書(shū)機(jī)構(gòu)組成，見(jiàn)圖1和圖2所示。進(jìn)書(shū)機(jī)構(gòu)是用來(lái)存放每次需要機(jī)器消毒的二手書(shū)的機(jī)構(gòu)，主要由進(jìn)書(shū)箱體1和推書(shū)板2組成，推書(shū)板2與絲杠3螺母4連接，電機(jī)5為其提供動(dòng)力，其可將書(shū)本推至抬書(shū)板6上方。抬書(shū)板6將書(shū)本抬升后，送書(shū)機(jī)構(gòu)將書(shū)本夾緊，并且將書(shū)本送入消毒箱。送書(shū)機(jī)構(gòu)主要由夾書(shū)器、絲杠螺母和電機(jī)組成。其中夾書(shū)器的動(dòng)力源于電機(jī)13，通過(guò)電機(jī)使移動(dòng)夾書(shū)板13移動(dòng)，而達(dá)到將書(shū)本夾緊的目的。將書(shū)本夾緊后夾書(shū)器通過(guò)螺母11和絲杠10機(jī)構(gòu)，由電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)書(shū)本在消毒箱體內(nèi)的直線運(yùn)動(dòng)。消毒機(jī)構(gòu)主要由消毒箱體、紫外線燈9和翻書(shū)板27組成。出書(shū)機(jī)構(gòu)主要由翻轉(zhuǎn)板19和傳送帶23組成。當(dāng)夾書(shū)器運(yùn)動(dòng)到翻轉(zhuǎn)板19上方時(shí)，由于傳感器的感應(yīng)，夾書(shū)器松開(kāi)，將書(shū)本放下，書(shū)本落至傳送帶23上后隨傳送帶23一起運(yùn)動(dòng)，最后落至?xí)臼占{箱內(nèi)28，這樣就完成了書(shū)本的消毒。

2.3消毒機(jī)控制系統(tǒng)

該消毒機(jī)控制的核心為單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)判斷各個(gè)按鍵和傳感器的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)以及紫外線消毒燈的控制，讓各部分的運(yùn)動(dòng)有序的結(jié)合在一起。

該消毒機(jī)用到了光電傳感器和壓力傳感器，當(dāng)相應(yīng)的傳感器觸發(fā)時(shí)，信號(hào)會(huì)反饋給單片機(jī)，單片機(jī)會(huì)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，做出相應(yīng)的動(dòng)作。其中，壓力傳感器的信號(hào)為模擬量，需要對(duì)其進(jìn)行AD裝換，才能被單片機(jī)接受。該消毒機(jī)的程序采用C語(yǔ)言，通過(guò)C程序的編寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)二手書(shū)消毒工作的有序進(jìn)行。

3.結(jié)論

該消毒機(jī)與傳統(tǒng)的消毒機(jī)相比，增大了進(jìn)書(shū)箱體1的體積，當(dāng)然，理論上該進(jìn)書(shū)箱體的體積可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行擴(kuò)展，因此，在消毒的效率上有了很大提高，需要消毒相同數(shù)量的書(shū)本時(shí)，與傳統(tǒng)的消毒機(jī)相比，員工的參與度減少了。在消毒效果方面，由于該設(shè)計(jì)采用了翻書(shū)裝置，使書(shū)內(nèi)外都經(jīng)過(guò)了紫外線的照射，因此，消毒效果要高于傳統(tǒng)的消毒機(jī)。

該二手書(shū)批量消毒裝置，與傳統(tǒng)的消毒機(jī)相比，不僅進(jìn)一步減少了人力，而且還使書(shū)本的消毒效果和消毒效率得到提高，使人們可以健康衛(wèi)生地使用二手書(shū)，因此，本項(xiàng)目具有廣泛實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，有市場(chǎng)前景。

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