CN100354146C - 用于装订文件自动翻页的设备 - Google Patents

Abstract

装订文件自动翻页的设备，该设备包括一个文件放在上面的支座(11)、用于通过抽吸使文件的一页与其它页分离的装置(14)以及保持要翻转的纸页并且翻转已分离的纸页以便把它带到一叠已经翻过的纸页上的装置(12)。支座(11)由两个活动平台(16)组成，两个平台(16)通过一个横杆(17)互相连接，每个平台由一个箱体(26)构成，箱体(26)的上表面设有一些与吸入孔配合的小孔(27)。用于分离纸页的装置(14)包括可以通过一个垂直运动和一个水平运动的结合而移动的抽吸装置(34)，并且包括一个设有一个膜片(37)的空心穿孔零件(36)。这个穿孔零件(36)设有一些孔眼(38)，并且膜片(37)包括两个可以相对移动的部分，以便能够引导抽吸流的方向，并且通过一个部分相对另一部分的移动改变抽吸流的流量和速度。用于翻转一个纸页的装置(14)包括两个位于平行平面中的活动透明板(30)。控制装置(13)可以测量文件的尺寸和抓取纸页的数量。

Description

用于装订文件自动翻页的设备

技术领域

本发明涉及一种给装订文件特别是书籍、杂志、文件夹或报纸翻页的设备，使得可以接触纸页或者给这些纸页拍摄图像，这种设备包括一个文件放在上面的支座、一些用于通过抽吸使一个纸页与其它页互相分离的装置、和保持要翻转的纸页并且翻转已经分离的纸页以便把分离的纸页带到一叠已经翻过的纸页上的装置，所述支座由两个活动平台组成，两个平台通过至少一个横杆互相连接，所述文件位于一个基本水平的平面上，使文件位于形成文件封皮的纸页上，可以看见的纸页向上展示。

背景技术

现在已经存在一些自动给一个文件翻页的设备，例如为了复印文件或使文件数值化。

例如美国专利US 4,943,502中描述了一个这样的设备。这个设备包括两个透明的平台，文件位于这两个透明平台上，纸页向下。一个缝隙位于两个平台之间，两个相邻的柱形位于这个缝隙的下方，其中一个柱形包括一些吸孔。通过一个活动靠模保持文件，使文件能够相对平台移动。为了翻动一页，通过靠模把文件向缝隙方向推。这个文件的一页被设有吸孔的柱形吸起。这一页在两个柱形之间翻转，并且进入到一个位于柱形下面的凹槽中。当文件在靠模移动的作用下继续前进时，该页从凹槽退出，并且移动到已经翻过的纸页方面。

这种设备存在一些缺点。由于纸页在抽吸柱周围实现一个轨迹，该设备不能用于有些类型的纸张。特别是该设备不能翻动硬纸板的纸页。另外，文件必须在开始翻页前打开。另外，如果文件包含一个硬纸板的插页，则机器停止。根据文件表面向下的位置以及纸页遭受的弯曲，纸页可能被破坏，出示的纸页被文件的重量压在保持设备上尤其会造成纸页的破坏。因此这种设备不适用于老的文件和/或珍贵文件。另外，由于靠模必须适应文件的尺寸，该设备几乎不能处理具有不同尺寸的文件。由于文件向下，需要在机器框架中加入一个可以进行复印或数值化的装置。这说明需要选择一个一定类型的装置，并且不设计一个全新的机器实际上就不可能改变该装置。

还可以通过法国专利FR 2 713 149了解到另一种特别用于残疾人的设备。这种设备包括两个平台，这两个平台借助弹性装置互相独立安装，文件就位于这两个平台上。每个平台可以使一个文件的纸页贴靠至少一个触头。这些触头是可折叠的。翻页机构是一个滚轮，该滚轮带有一个加压设备并且包括从文件的一个边缘到另一个边缘的侧向移动装置。这个装置的主要缺点是，由于保持文件的平台是独立的，但是通过弹性装置互相连接，因此非常难以控制施加在平台之间的文件上的力和折叠触头。

美国专利US 4 691 909的目标设备包括两个互相倾斜的活动平台，文件位于这两个平台上。纸页通过一个带有小杆的设备保持打开，小杆贴靠在可以看见的纸页上。一个可以转动的滚轮被带动与文件用力接触。滚轮在一个方向转动，并且可以拿起几个纸页。滚轮带动这些纸页贴靠一些夹子，然后向一个相反方向转动，以便除去额外的纸页。在一个平衡器的运动中，滚轮和一些夹子把已经翻转的纸页送到另一侧上。这个纸页通过它本身的重量落下，并且重新被小杆设备抓住。

在最后两个设备中，翻页机构转动，并且通过在纸页表面的摩擦带动纸页，这可能会损坏敏感的纸页，甚至会擦掉在摩擦点的内容。纸页的分离过程导致被带动的纸页变软，使得从纸页的端部向它的装订点推纸页时纸页能够凸起。通过摩擦和相对运动使纸页分离的有效性特别取决于纸张的类型和纸张的表面状态。纸页的这种分离难以保证每次只翻一页。另外，保持纸页的触头或小杆具有集中在一个小面积上的接触点，这可能在文件上作出标记或者损坏文件。这些物体也妨碍纸页的可视性。

专利US 5 471 277涉及一种设有一个翻页器的文件阅读设备，该设备用于安装在一个复印机、传真机或类似的机械中，该设备包括一个文件支撑台和一个翻页器，翻页器的形状为一个介电材料的皮带，并且与一个电场发生器连接，以便通过静电吸引纸页。

文件GB 2 207 423涉及一种文件翻页装置，该装置包括一个文件打开放在上面的台子和在上页上施加摩擦力以便使纸页抬起并使空气插入到该页和下一页之间的装置。一个水平移动的透明板插入到这样形成的空间中，并翻转被抬起的纸页。

发明内容

提出本发明是为了克服老工艺的已知设备的缺点，实现一种可以从左向右或从右向左地翻转纸页的设备，而无论文件的类型以及装订形式如何，并且无论纸页的结实程度、孔隙度以及脆弱性如何，因此该设备很容易适应所选定的应用。

另外，该设备的自动机构自动检测单独一页的抓取、纸页的抓取失败、多页抓取、文件结束以及纸页的软硬情况，并且适应纸页的特殊处理，而不需要人的参与。

这些目的通过一种前言中定义的设备达到，并且其特征在于，分离纸页的装置包括一个空心穿孔零件，一个由两个可以互相活动的部分组成的膜片位于这个空心穿孔零件中，这两个部分中的每一个都设有一个开放区域和一个关闭区域，以便引导吸入流的方向，并通过其中一个部分相对另一个部分的移动改变流动的流量和速度。

另外，空心穿孔零件可以相对平台活动。

在本发明的一个推荐实施例中，空心穿孔零件设有用于纵向限制抽吸表面的堵塞装置。

在该推荐实施例中，连接两个平台的横杆绕一个水平轴转动，这个水平轴可以垂直移动，与活动平台的运动同步，并且还设有一个压缩机构，用于补偿所述水平轴支撑的零件的重量。

平台还包括它们的相对位置的锁定装置，并且每个平台与一个使文件对中的水平回位零件连接。

每个平台最好由一个有一个平坦上表面的箱体形成，上表面设有一些孔眼和至少一个吸入口。箱体的上表面可以设有一个适应需要翻页文件的尺寸的面罩。

在一个实施例中，文件翻页装置包括至少一个能够相对平台移动的透明板。

在一个变种中，文件翻页装置可以包括两个位于平行平面中的透明板，两个透明板可以互相移动并且相对平台移动。

该设备另外包括用于测量文件尺寸和抓取页数的控制装置以及测量空心穿孔零件中的抽吸压力的装置。

在所有的实施例中，透明板或每个透明板的一个与文件的装订部基本平行的边缘上包括一个用于向所述文件的纸页方向排出空气的管子以及至少一个与所述文件装订部垂直的活动管，这个活动管也用于向所述纸页方向排出空气。

根据设备的使用，空心穿孔零件可以装有一个可拆卸的过滤零件，以便保护被翻动的纸页不受污染。

当该设备用于拍摄翻转纸页的图像时，该设备包括这些图像的纪录装置。

附图说明

参照本发明的一个非限定推荐实施例和附图可以更好地了解本发明和它的优点。附图如下：

图1是本发明所述设备的整体示意图；

图2是图1设备一部分的剖面图；

图3a和3b是图2零件在不同位置的剖面图；

具体实施方式

参照图1，本发明所述设备100包括一个框架10，一个用于需要翻页的文件的支座11、用于保持要翻转的纸页并且翻转分离纸页的装置12、已翻转纸页或要翻转的纸页的控制装置13、用于分离要翻转的纸页的装置14以及图像记录装置15位于框架10中。

文件支座11包括两个平台16，两个平台通过一个横杆17互相连接。更详细地说，每个平台16安装在一个水平轨道18上，使平台16可以沿一个纵轴相对该装置滑动。这些水平轨道本身与一个在一个垂直轨道20上滑动的滑车(未示)连接，这保证平台的线性导向。横杆17绕它的中心摆动。这个中心为一个轴21，轴21可以通过一个马达在一个垂直导向装置22中移动。这样，平台可以或者向两个相反的方向移动，或者向同一方向移动。换句话说，当一个平台升高时，另一个可以或者绕横杆17的中心下降，或者也沿着垂直轨道20抬起。

每个水平轨道18还与一个在摆动横杆17附近通过的垂直杆24连接。这个横杆设有位于每个垂直杆附近的锁定装置25，使得当这些装置被起动时，锁定装置抓住这些垂直杆，因此阻止它们移动。另外，一个与垂直引导装置22连接的压缩机构9可以补偿水平轴21支撑的零件的重量。这样，无论对平台16施加的力如何，平台16都停留在它们的相对位置中。

每个平台由一个箱体26形成，它的基本为平面的上表面设有多个小孔27，并且包括一个或几个吸入口28。这个箱体可以另外设有一个穿孔面罩29，它的孔眼与孔眼27重合，使这些孔眼或者被需要翻页文件的封皮堵塞，或者被面罩堵塞。由于穿过没有堵塞的孔眼的吸附，这可以很好地保持文件，并且避免损失。另外，文件在平台上的对中由与平台16连接的水平回位零件19保证。

保持要翻转的纸页并且翻转已分离纸页的装置包括至少一个透明板，或和所示的例子中一样包括两个透明板30，例如为玻璃板，位于文件上方。这些板子可以在一个与纸页平行的平面中并且在一个与该文件的装订部平行的方向滑动。为此，它们与一些未示的已知的移动引导零件连接。

透明板与要翻转的纸页接触的边缘包括一个与一个送风装置连接的管道33，以便向纸页的方向吹风，通过空气垫推动要翻转的纸页。这样可以非常柔和地翻转纸页，因此避免损坏文件特别是脆弱文件的一切危险，特别是避免了与纸页的一切摩擦。管道33可以只位于其中一个透明板上，或者位于两个透明板上，并且送风装置可以根据纸页翻转的方向在其中一个管道中起作用，或者在两个管道上起作用。

还可以只设一个观看时覆盖整个文件的透明板30。在这种情况下，需要设置一个保持纸页的机构，使纸页不会自己关闭。

用于分离纸页的装置14包括抽吸装置34和抽吸装置的移动装置35。在所示的实施例中，它们可以从右向左或从左向右地翻转纸页。但是如果只需要向一个方向翻动纸页，则可以实现一种尺寸缩小的机器。

图2和3a、3b更详细表示的抽吸装置34由一个空心穿孔零件形成，这个零件的形状可以是一个设有一个膜片37的管子36。管子36包括多个孔眼38，孔眼38有一个拔火罐形状的敞口边缘区域。根据一个实施例，孔眼成梅花形位于管子的内表面上，以保证最佳地拿起要翻转的纸页。膜片37由两个可以互相移动的部分39、40组成，这二部分的形状可以是在管子36中滑动的管子，这些管子的每一个设有一个关闭区域和一个开放区域，如一个延伸在一个小于180°的角度区域上的缝隙，使其中一个管子相对另一个管子的转动可以完全关闭或打开膜片。形成膜片的管子39、40由一些支座支撑。

抽吸装置34还包括堵塞装置，以纵向限制抽吸表面。在所示的例子中，这些堵塞装置由两个位于管子36每一端的活动套筒44组成，使所述管子36的孔眼38可以或者被一个纸页堵塞，或者被膜片堵塞，或者被一个或另一个套筒堵塞。和在箱体上的每面罩29一样，这些套筒保证最佳抽吸。另外，为了保护被翻转的纸页不受颗粒或细菌的污染，穿孔管36可以装有一个可拆卸的过滤零件。

抽吸装置的移动装置35包括两个轨道，一个垂直轨道46和一个水平轨道47，以及一些驱动马达。当一个纸页被吸起时，管子36根据一个通过一个垂直运动和一个水平运动的结合得到的运动相对纸页移动。

控制装置13主要可以保证每次只翻转一个纸页。这个控制装置包括一个测量纸页抽吸装置抓住的纸页的数量的第一测距仪48a以及可以确定文件的确切位置和尺寸的第二测距仪48b。

该设备还包括测量抽吸装置34中的压力的装置50。实际上，当纸页被吸起时，压力按照一个确定的曲线变化。如果没有正确地拾取一个纸页，则压力保持恒定，并且曲线与一般的曲线不一致，这是可以检测的。

压力测量装置50还可区分一个标准的纸页和一个不同的纸页，例如一个软的纸页和一个硬的纸页。实际上，一个软的纸页轻微弯曲在抽吸装置的管子周围，因此堵塞一定数量的孔眼38，这会产生一个确定的压力曲线。当两个标准纸页被同时抓起时，压力曲线实际上与一个纸页的曲线相同。相反，测距仪48a测量的页数是不同的。当一个硬的纸页被抓起时，它的弯曲比一个标准纸页小，因此堵塞抽吸装置34的孔眼38的数量较少。压力曲线将与普通的曲线不同。因此，可以不考虑测距仪48a进行的测量。

图像纪录装置15可以适用于选择的应用。实际上，可以对纸页进行照相、扫描和数值化。根据一个具体的实施例，这些记录装置可以包括一个固定或活动安装的数码相机51，以便可以在与框架连接的一整套轨道上在文件的上方移动。这个相机每二页拍摄一个图像，将图像数值化并且传输给一个存储和/或处理系统，如一个计算机(未示)。

本发明的设备100还可以包括一个分离纸页54的机构53，机构53的形状为一个与文件的装订部垂直的管道。空气从这个管道沿一个与装订部平行的方向吹入，它的作用是使一个空气垫进入到纸页之间，从而轻轻地分开纸页。这大大减少了纸页之间的摩擦，并且增加了设备的可靠性，避免同时抓起几个纸页。

当希望翻转一个文件的纸页时，把打开或关闭的文件放在支座11上。在关闭位置，文件位于一个单独支撑平台16上，例如当文件从左向右翻时在右边的平台上，使文件的装订部位于这个平台的边缘附近。当文件打开时，每个封皮页位于一个平台上，使装订部位于这两个平台之间。文件的两封皮页通过穿过箱体26的孔眼27的抽吸保持就位。这保证很好地保持文件，而不需要复杂的机械零件。

如果从一个关闭的文件开始。测距仪48b移动，以确定文件的确切位置和尺寸。这时打开封皮页。如果从一个打开的文件开始，则文件位于两个平台上，测距仪48a沿机器纵向移动，并且在每一点测量测距仪与文件之间的距离。这样可以确定一个纸页的边缘位置以及文件中心的位置。

平台16之间的连接使得无论每个平台上纸页的数量如何，每个文件部分的上页基本位于同一个平面内。实际上，对具有更多纸页的一侧，也就是最厚的一侧，平台将被向下压。因此文件的两个可以看见的纸页基本在同一平面内。

平台通过锁定装置25被锁定就位，使得当文件远离板30时纸页保持在同一平面内。

为了从右向左地翻页，平台16同时上升，直到它们以一个确定的压力压文件，并贴靠设备的右透明板30。因此可以处理可以看见的双页，即拍照或扫描。为了翻页，因此可以处理下一个双页，平台16同时下降一个距离，使文件不能自己关闭，并且使有翻转趋势的纸页被其中一个透明板30保持就位。然后透明板向左移动，使左边的透明板保持有关闭倾向的纸页，并且右边的透明板的自由边比文件更靠右。如图1可以看到的，两个板子之间产生一个空间。这个空间足以使抽吸装置34通过。抽吸装置下降，并且投入运行，使右边纸页的边缘被管子36吸引，并调节膜片37，以适应纸页的硬度。

如图3a(打开位置)和图3b(关闭位置)所示，抽吸装置的管子36中的膜片37的转动可以调节抽吸力。实际上，如果膜片的缝隙与外管的少量孔眼相对，抽吸力将分布在非常少量的孔眼上，因此抽吸力将非常大。这将用于需要翻动非常硬或非常重的纸页时，如硬纸壳的封皮或硬的插页。相反，如果膜片的开放区域与大量的孔眼相对，则每个孔眼的力比较小。这种使用模式适用于一个文件的一般比较软内部纸页。

抽吸力的调节可以根据需要翻页的文件的纸张质量手工进行。也可以自动进行。在这种情况下，膜片的转动由马达操纵，马达自动根据纸张调节开放角度。

然后抽吸装置34按照一种运动移动，这个运动的轨迹通过一个垂直运动和一个水平运动的结合得到。两个形成膜片37的管子39、40也在管子36内转动，使膜片开放角度的角平分线始终与要翻转的纸页的同一个区域接触。在要翻转的纸页运动期间，这个角平分线垂直指向纸页。纸页越硬，这一点越为重要。

当抽吸装置34抓住一张或几张一份的纸页并且这份纸页已经抬起时，测距仪测量抓住的纸页的数量。如果抓住一个厚度与这些普通纸页不同的插页，可以通过测量抽吸装置中的压力检测出来。

如果同时抓住一个或几个纸页，则抽吸装置停止，并将可能抓住的纸页放松。因此开始一次新的尝试。

抽吸装置一直移动到位于一个右透明板30形成的平面的上方。这时右透明板30向左移动。

当透明板30插入到抬起的纸页54以下足够位置时，抽吸装置停止抽吸，放开纸页。透明板的移动带动纸页。这个移动与保持打开文件的左透明板的移动协调一致。当透明板完全覆盖文件时，透明板的运动停止。平台16抬起，使纸页贴靠透明板，或者在不希望透明板贴靠文件时使透明板30在一个选定的距离上靠近文件。给两个打开的纸页拍摄一个图像。然后透明板向右移动，重新回到它们的原始位置。则一个周期重新开始。

设在透明板30边缘上的吹管33在透明板与要翻转的纸页接触前吹入空气。因此，纸页被一个空气垫推动，因此不与透明板接触。这样，就能够处理特别珍贵和/或脆弱的文件。这个吹管也可以在纸页的分离阶段吹入空气。

可以在本发明所述的设备100上调整许多参数。特别是，施加在文件上使其贴靠透明板30的压力可以适应文件。因此，脆弱的文件或装订质量不太好的文件可以简单地打开放在支座11上，不施加任何压力。纪录装置15拍摄的文件图像可以以信息的方式做出，以便修正由于文件缺乏平整度而产生的变形。

与类似的老工艺的设备相比，该设备由许多优点。

首先，它可以使用几乎任何尺寸的文件，不需要进行枯燥乏味的手工调节。根据一个具体的实施例，文件可以是A6到A1的任何尺寸。它还可以自动适应非常大量的纸张质量和厚度。另外，文件可以自然地关闭放在支座11上，不需要以一种特殊的方式使其就位。

另外，该设备还可以用于给特别脆弱的文件翻页，例如这样可以使老的或稀有文件数值化或复制这些文件。

可以根据纸页的脆弱性增加或降低不同部件的移动速度。这些部件的所有运动都可以用马达带动。

由于平台16可以垂直移动，因此可以使文件压靠透明板，使两个纸页是平的。对于装订脆弱的文件，也可以在文件与透明板之间留一定的距离。在这种情况下，该距离应该足够接近，避免纸页自己翻转。

控制装置可以保证所有纸页一个接一个地翻转，并且一次翻一页。

Claims (13)

1.用于装订文件自动翻页的设备，所述装订文件特别是书籍、杂志、文件夹或报纸，以便使纸页可触及或拍摄这些纸页的图像，该设备包括一支座(11)--在所述支座(11)上放置着所述文件、用于通过抽吸使文件的一页与其它页分离的装置(14)、以及保持要翻转的纸页并且翻转已分离的纸页以便把它带到一叠已经翻过的纸页上的装置(12)，所述支座(11)由两个活动平台(16)组成，且所述两平台(16)通过至少一横杆(17)互相连接，并且所述文件位于一基本为水平的平面中，以便靠形成所述文件封皮的纸页被放置上，所述可见的纸页朝上显示，所述用于给文件翻页的装置(12)包括至少一个能够相对平台(16)移动的透明板(30)，并且所述分离纸页的装置包括一空心穿孔零件(36)，

其特征在于，在所述空心穿孔零件(36)中设置有一膜片(37)，所述膜片(37)由两个可以相对移动的部分(39、40)组成，所述两个部分中的每一个设有一开放区和一关闭区，以便能够引导抽吸流的方向，并且通过一部分相对另一部分的移动来改变抽吸流的流量和速度；

而且所述空心穿孔零件(36)可以相对于所述平台(16)移动；

而且所述设备包括测量装置(50)，其测量所述空心穿孔零件(36)中的抽吸压力。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述空心穿孔零件(36)设有用于纵向限制抽吸表面的堵塞装置(44)。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述横杆(17)绕一水平轴(21)转动，该水平轴可以垂直移动；并且一压缩机构(9)被用于补偿所述水平轴(21)支撑的零件的重量。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述平台(16)包括锁定它们相对位置的锁定装置(25)。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，每个平台(16)与一用于使文件对中的水平回位零件(19)连接。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，每个平台(16)由一箱体(26)构成，所述箱体(26)有一平坦的上表面，所述上表面配设有孔眼(27)和至少一抽吸口(28)。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述箱体(26)的上表面配设有一面罩，所述面罩与要翻页的文件尺寸相适应。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述用于给文件翻页的装置(12)包括两个位于平行平面中的透明板，所述两透明板可以互相移动和相对所述平台(16)移动。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备另外包括控制装置(13)，用于测量文件的尺寸和抓取的纸页的数量。

10.如权利要求1和8所述的设备，其特征在于，每个透明板(30)，在与所述文件的装订部基本平行的边缘上，包括一管道(33)，所述管道(33)用于向所述文件的纸页方向喷出空气。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于翻转纸页(54)的装置另外包括至少一活动管(53)，所述活动管(53)与所述文件的装订部垂直，并用于向所述文件的纸页的方向喷出空气。

12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述空心穿孔零件(36)装配有一可拆卸的过滤零件，以便保护已翻转的纸页不受污染。

13.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括被处理的文件的页面图像的纪录装置(15)。

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