一種二手書批量消毒裝置

段恩來 孫淵 韓林濤 黃健東

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

關(guān)鍵詞： 進(jìn)書機(jī)構(gòu)；消毒機(jī)構(gòu)；送書機(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紙質(zhì)讀物，然而，每年為了生產(chǎn)紙張，有許多的樹木倒下，這樣一來，就加劇了全球變暖。不過，近來大量的二手書銷售網(wǎng)站上線，我們可以從這些網(wǎng)站很方便的購(gòu)買到便宜又實(shí)惠的二手書，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)過程中我們往往會(huì)忽略了健康問題，大量的二手書是未經(jīng)過消毒就直接銷售的，這樣容易造成疾病的傳播。為什么有大量的二手書未經(jīng)消毒呢？主要原因還是目前對(duì)書本消毒的成本太高，沒有合適的批量書本消毒機(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)書本表面進(jìn)行消毒，不能對(duì)書本內(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，消毒效果不好等問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)二手書本大批量消毒和書內(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題，因此，首先要解決這兩個(gè)問題，該消毒機(jī)有一個(gè)較大的進(jìn)書機(jī)構(gòu)，使其每次消毒都能消毒大量的書。該消毒機(jī)還有一個(gè)翻書機(jī)構(gòu)，使書本在消毒過程中能翻開，保證每一頁(yè)都能接受到紫外線燈的照射。除了進(jìn)書機(jī)構(gòu)和翻書機(jī)構(gòu)，還有其他一些附屬的模塊，包括送書模塊、出書模塊和消毒模塊。

2.2機(jī)械結(jié)構(gòu)

該設(shè)計(jì)主要由進(jìn)書機(jī)構(gòu)、送書機(jī)構(gòu)、翻書機(jī)構(gòu)、消毒機(jī)構(gòu)和出書機(jī)構(gòu)組成，見圖1和圖2所示。進(jìn)書機(jī)構(gòu)是用來存放每次需要機(jī)器消毒的二手書的機(jī)構(gòu)，主要由進(jìn)書箱體1和推書板2組成，推書板2與絲杠3螺母4連接，電機(jī)5為其提供動(dòng)力，其可將書本推至抬書板6上方。抬書板6將書本抬升后，送書機(jī)構(gòu)將書本夾緊，并且將書本送入消毒箱。送書機(jī)構(gòu)主要由夾書器、絲杠螺母和電機(jī)組成。其中夾書器的動(dòng)力源于電機(jī)13，通過電機(jī)使移動(dòng)夾書板13移動(dòng)，而達(dá)到將書本夾緊的目的。將書本夾緊后夾書器通過螺母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和翻書板27組成。出書機(jī)構(gòu)主要由翻轉(zhuǎn)板19和傳送帶23組成。當(dāng)夾書器運(yùn)動(dòng)到翻轉(zhuǎn)板19上方時(shí)，由于傳感器的感應(yīng)，夾書器松開，將書本放下，書本落至傳送帶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)通過判斷各個(gè)按鍵和傳感器的信號(hào)來實(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C程序的編寫來實(shí)現(xiàn)二手書消毒工作的有序進(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)書箱體1的體積，當(dāng)然，理論上該進(jìn)書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)采用了翻書裝置，使書內(nèi)外都經(jīng)過了紫外線的照射，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，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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