徐有超　史鵬林　楊旭　王雨薇　包婉蓉

摘要：現(xiàn)如今，人們對圖書的需求量日益增長，但是對書籍利用率普遍不高，以我國學(xué)生為例，書籍利用率僅為六成左右，大約五成的書籍是可以循環(huán)利用的。因?yàn)閲鴥?nèi)沒有統(tǒng)一的回收方式或再利用的方案辦法，大多數(shù)情況下書本得不到再次利用，蘊(yùn)含知識的書籍成為生活垃圾。在美國、德國、日本等諸多發(fā)達(dá)國家都有學(xué)校在進(jìn)行教材的循環(huán)使用，我們國家包括上海在內(nèi)的許多城市，也在學(xué)校開始試點(diǎn)推廣教材的循環(huán)使用。很多學(xué)者也進(jìn)行了一些圖書分類和識別技術(shù)的研究，其中張帆等提出了一種圖書回收裝置，它由圖書輸送機(jī)構(gòu)、圖書檢測裝置和夾書機(jī)構(gòu)組成。但大部分學(xué)者將注意力集中于圖書館的管理系統(tǒng)中，并沒有對二手圖書的回收進(jìn)行相應(yīng)的研究。由于目前在售的大部分圖書都貼有條形碼，條形碼能夠在計(jì)算機(jī)中反饋出圖書的分類信息，因此借助于條形碼技術(shù)設(shè)計(jì)一套廢舊圖書的智能回收裝置具有一定實(shí)踐性。

關(guān)鍵詞：綠色;可持續(xù)發(fā)展

目前，人們對圖書的需求量日益增長，但是對書籍利用率普遍不高。以我國學(xué)生為例，書籍利用率僅為六成左右，大約五成的書籍是可以循環(huán)利用的。早在2007年，我國農(nóng)村初中和小學(xué)教材，全部實(shí)行免費(fèi)供應(yīng)，在義務(wù)教育階段農(nóng)村教科書全部由國家買單。學(xué)生使用結(jié)束后統(tǒng)一進(jìn)行回收，循環(huán)使用。但是在高中、大學(xué)階段沒有相關(guān)政策制度，并且國內(nèi)沒有統(tǒng)一的回收方式或再利用的方案辦法，大多數(shù)情況下同學(xué)們的二手教材得不到再次利用，蘊(yùn)含知識的書籍成為生活垃圾。

在美國、德國、日本等諸多發(fā)達(dá)國家的大部分學(xué)校都在進(jìn)行教材的循環(huán)使用，我們國家包括上海在內(nèi)的許多城市也開始嘗試推廣教材的循環(huán)使用，但是目前對于圖書的回收大部分還是依靠人力，沒有一種簡單省力的圖書回收裝置。由于目前在售的大部分圖書都有條形碼，條形碼能夠在計(jì)算機(jī)中反饋出圖書的分類信息，因此借助于條形碼技術(shù)設(shè)計(jì)一套廢舊圖書的智能回收裝置可以較好的解決我們國家在圖書回收這方面的一大難題。

在這個圖書循環(huán)使用的大趨勢下，新型圖書回收裝置的設(shè)計(jì)研發(fā)可以彌補(bǔ)中國在圖書回收上的巨大欠缺，設(shè)計(jì)合理的“回收裝置”可以做到資源利用最大化。并且這種新型機(jī)構(gòu)不同于其他的裝置（需要拍照上傳，關(guān)注公眾號，認(rèn)證一些個人信息），只需要掃描條形碼即可完成回收工作，在動作經(jīng)濟(jì)原則方面極大的減少了操作者的動作數(shù)量，這也是在我國可實(shí)行可開拓的合理回收裝置。

該設(shè)備由以下部分組成：進(jìn)書系統(tǒng)、識別傳感器、傳動裝置、回收書箱、控制系統(tǒng)、其他回收裝置等組成。

本設(shè)備的具體工作流程是：首先把書放在待識別區(qū)域（2），當(dāng)有書放入時，條形碼識別器（8）開始工作，掃描書籍背面的條形碼，然后通過條形碼得到的信息傳遞給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)控制分揀板的運(yùn)動。此時擋板（7）開始下降，利用重力書籍掉落在一塊能上下移動的運(yùn)輸板（6）上，當(dāng)運(yùn)輸板上有書時，感應(yīng)機(jī)構(gòu)發(fā)出信號，運(yùn)輸動力啟動，將其移動到最上方時，運(yùn)輸板的一邊被控制住，另一邊繼續(xù)上升，達(dá)到一定傾斜角度，書籍滑落到分揀板（3），通過剛才得到的分揀板的運(yùn)動，分揀板通過底端滑塊開始運(yùn)動，滑塊到達(dá)控制系統(tǒng)給定的指定位置后，分揀板開始向左或向右翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)一定角度，書籍便會自動落到回收的書箱（4）。書籍掉落后，所有運(yùn)動裝置回到最初狀態(tài)。其他回收裝置（5）用于回收一些廢舊紙張以及破損書籍等。

該設(shè)備的識別系統(tǒng)建立在條形碼識別技術(shù)，控制系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)，裝置內(nèi)部動力采用小功率電機(jī)，內(nèi)部分揀系統(tǒng)建立在光敏電阻以及重力式傳動等技術(shù)上，在使用該設(shè)備之前需要對每個書箱收集的書籍進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)被回收書籍進(jìn)行識別時，條形碼識別器將識別信號傳遞給PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)根據(jù)識別信號對每個控制版給出具體的操作命令。當(dāng)書箱收集滿時，書箱內(nèi)的傳感器（光學(xué)傳感器、距離傳感器）將信號傳給PLC系統(tǒng)，該設(shè)備不再收集該類圖書，具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)本文不做過多講解。

該設(shè)備的書箱進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，底面采用斜坡式設(shè)計(jì)，當(dāng)書籍從分揀板滑落后，利用重力將書籍整齊的擺放在書箱內(nèi)。該設(shè)備后面同時設(shè)計(jì)了兩個小門，當(dāng)回收書箱收集到一定數(shù)量時，管理人員可以從該設(shè)備后面的小門取出書箱，取走書籍。

本回收設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是：能夠利用條形碼識別技術(shù)對廢舊書籍實(shí)行分類，通過內(nèi)部分揀設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效地將廢舊圖書智能統(tǒng)一回收。同時該設(shè)備在前排擁有一個小柜，供同學(xué)們放置廢舊紙張以及破損書籍。該設(shè)備同時大小適中，可廣泛分布于校園內(nèi)，通過資金激勵方式鼓勵大家將廢舊圖書投放進(jìn)該設(shè)備，將節(jié)能減排的環(huán)保理念植根于工作和生活中。這對于落實(shí)我國的節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有深遠(yuǎn)的意義。

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作者簡介：徐有超（1997），男，河北唐山人，本科，研究方向：工業(yè)工程;史鵬林（1997），男，天津人，本科，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì);楊旭（1998），男，遼寧本溪人，本科，研究方向：工業(yè)工程;王雨薇（1997），男，遼寧丹東人，本科，研究方向：工業(yè)工程;包婉蓉（1998），女，遼寧撫順人，本科，研究發(fā)向：機(jī)械制造。