CN107030650A - 一种智能订书机及其订书钉数目检测显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能订书机及其订书钉数目检测显示方法，包括机壳和座体；所述机壳上设置有显示器；所述座体内设置有驱动装置、控制器和电源；所述座体前侧设置有入纸口；所述入纸口设置有定位机构；所述座体内上方铰接有针槽和压盒，所述针槽一侧设置用于检测推顶器位置的位置传感器，所述驱动装置包括电机和驱动齿轮组，所述驱动齿轮组的输出齿轮与压盒之间通过订书连杆连接；所述控制器的输入端分别与位置传感器、触点开关电连接，输出端分别与显示器和驱动装置电连接，电源和所述控制器电连接。本发明能够调整订书钉装订位置，自动装订，且显示订书针数量状况，使得订书机更加智能化、人性化，且装订美观，大大提高办公工作效率。

Description

一种智能订书机及其订书钉数目检测显示方法

技术领域

本发明涉及订书机技术领域，尤其涉及一种智能订书机及其订书钉数目检测显示方法，用于将书页或纸张装订成册。

背景技术

订书机是一种用于将书页或纸张装订成册的办公用具，现有的订书机大都是手动订书机，在使用时需要手动操作对文件资料进行装订。而实际办公过程中，订书机的使用相当频繁，手动装订就会显得费时费力，影响我们的办公工作效率。

为了解决手动订书机存在的问题，人们设计出了电动订书机。如专利申请号：201310381776.8，公开了一种订书机，包括壳体、电机、控制电机启闭的微动开关、具有刀口的底板、具有刀片的刀架以及钉道，所述壳体前端设有放置刀口的放纸口，且壳体内设有与该内侧壁相铰接的开关，该开关一端位于放纸口出另一端的侧部与设置于微动开关侧部的按钮相抵靠，微动开关与电机之间设有受电机驱动的驱动齿轮，该驱动齿轮的一侧具有凸出的位于刀架上方的压柱，且驱动齿轮转动过程中压柱与刀架上侧相抵靠，壳体内还设有受驱动齿轮驱动且外缘具有放置微动开关侧部的按钮的缺口的转动轮。上述技术方案设计的订书机虽然较好实现了自动装订功能，但在办公过程中无法得知订书机内订书针的剩余数量，经常会出现突然没有订书针的情况，给使用者造成不便，影响办公效率。

对于检测订书针剩余数量，专利申请号：201510211018.0，公开了一种订书机，包括底座、钉盒、顶块、弹性件、压柄、控制模块、电源、测距传感器及报警器，控制模块和电源设置在压柄的下面，测距传感器设置在顶块上面向容置槽前端的一面上，且测距方向指向容置槽的前端，报警器设置在压柄的上面。上述技术方案设计的订书机能够及时对容置槽内订书针数量实现检测，避免了使用过程中突然无针的状况，但没有实现自动装订，影响办公效率，且测距传感器精度要高才能准确显示针数，导致成本较高，性价比较低。

还有专利申请号：201310679278.1，公开了一种订书机，包括订书机的按压部的壳体、壳体上的显示屏、控制按钮、设置于壳体内依次电连接的传感器、信号处理电路、单片机，所述显示屏、传感器分别与单片机连接。上述技术方案设计的订书机只能显示订书针的使用数量，剩余数量的多少需要使用者知道总共放入订书针的数量才可以得出，对于其他使用者来说非常不便利。

另外，通过对订书机的调研发现，市场上的智能订书机基本都是电动订书机，仅实现了自动装订功能，智能化较低。例如，“可得优”电动订书机，主要由微动开关、直流电机、齿轮传动机构、数模电路和电源模块组成，实现了自动装订功能。但是订书机的使用过程中经常会出现装订不整齐、不美观的情况；还有，此类订书机并不具有显示书钉剩余数量的功能，使用时会经常遇到突然无钉的状况，给使用者造成不便。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种智能订书机及其订书钉数目检测显示方法，能够调整订书钉装订位置，自动装订，且显示订书针数量状况。本智能订书机使得订书机更加智能化、人性化，且装订美观，大大提高办公工作效率。

本发明的技术方案是：一种智能订书机，包括机壳和座体；

所述机壳上设置有显示器；所述座体内设置有驱动装置、控制器和电源；

所述座体前侧设置有入纸口；所述入纸口设置有定位机构；所述座体内上方铰接有针槽和压盒，压盒位于针槽的上方，针槽位于入纸口上方，针槽内设有可滑动的推顶器，推顶器的一端通过弹簧与针槽的一端连接，所述针槽一侧设置有位置传感器，所述位置传感器用于检测推顶器的位置；

所述驱动装置包括电机和驱动齿轮组，所述驱动齿轮组的输出齿轮与压盒之间通过订书连杆连接；

所述定位机构包括微动开关、定位滑槽、定位挡板和定位滑杆；所述微动开关包括触点开关和用于触发触点开关的触发拨杆，所述触点开关与定位挡板分别固定在连接杆的两端，所述定位滑杆的一端固定在连接杆的一端，另一端通过开槽伸出机壳的外侧，触点开关、定位挡板和定位滑杆位于一条直线、且与入纸口方向垂直；所述入纸口两侧设置有定位滑槽，所述触发拨杆和定位挡板分别设置于入纸口两侧的定位滑槽中；

所述控制器的输入端分别与位置传感器、触点开关电连接，输出端分别与显示器和驱动装置电连接，电源和所述控制器电连接。

上述方案中，所述机壳上方还设置控制按钮，控制按钮与控制器电连接，所述控制按钮控制电机的工作和非工作状态。

上述方案中，所述驱动装置包括电机和驱动齿轮组，所述电机与控制器电连接，电机的输出轴上设置有电机轮；所述驱动齿轮组为多级减速器包括齿轮一、齿轮二和偏心轮；齿轮一与电机轮啮合，偏心轮为输出齿轮、且设置有偏心轴；

所述偏心轴与订书连杆的一端连接，订书连杆的另一端与压盒中段相连接，偏心轮、订书连杆和压盒构成曲柄摇杆机构。

上述方案中，所述电机为步进电机。

上述方案中，所述控制器为单片机。

一种根据所述智能订书机的订书钉数目检测显示方法，包括以下步骤：

S1、接通电源，所述位置传感器安装在预设位置，首先把推顶器当前位置信号A送入控制器，当检测到推顶器的位置小于预设位置时，所述显示器上会显示订量不足，并闪烁，提醒补充书钉；

S2、当补充书钉后，位置传感器继续检测，当检测到推顶器的位置大于或等于预设位置时，显示器上显示钉量充足，此时钉槽内实际针数不少于预设数量；

S3、随着装订的进行，当书针数量小于预设数量时，位置传感器就会检测到书钉小于预设位置，此时给程序赋给针数一个预设初值，同时显示器上会显示预设初值；再次装订时，控制器会在装订完成后在显示器上显示预设初值减一的数量；

S4、当钉数小于预设最小值时，控制器会在显示器上显示此时的钉数并闪烁，提醒补充书钉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明智能订书机能够调整订书钉装订深度，并能保证订书钉钉在同一直线，使装订更加美观；能够较好实现钉数余量显示功能，当钉数余量不足时，显示屏字体闪烁提醒使用者及时补充书钉，能够避免基于距离传感器实时检测误差大的问题，易于实现，省去A/D转换，简化了复杂电路，工作可靠，降低成本，显示结果更加准确。

附图说明

图1为本发明一实施方式的智能订书机的外观结构示意图。

图2为本发明一实施方式的智能订书机的驱动原理示意图。

图3为本发明一实施方式的智能订书机的针槽结构示意图。

图4为本发明一实施方式的智能订书机的定位机构示意图。

图5为本发明一实施方式的智能订书机的测控系统组成示意图。

图6为本发明一实施方式的智能订书机的订书钉数目检测显示流程图。

图7为本发明一实施方式的智能订书机的中断程序流程图。

图中，1机壳，2入纸口，3显示器，4定位滑槽，5定位机构，6控制按钮，7座体，8电机轮，9齿轮一,10齿轮二，11偏心轮，12订书连杆，13压盒，14针槽，15位置传感器，16推顶器，17触点开关，18触发拨杆，19定位挡板，20定位滑杆，21偏心轴。

如图6和图7所示，为设定位置传感器检测信号所代表订书针为50枚时的一种订书钉数目检测显示举例说明，此设定可根据具体实施情况稍作调整，变动位置传感器的检测位置即可，此时要注意算法中订书针初值的设定。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1-图5所示，本发明所述的一种智能订书机的一种实施方式，包括机壳1和座

体7，所述机壳1上设置有显示器3和控制按钮6；所述座体7内设置有驱动装置、控制器和电源；所述座体7前侧设置有入纸口2；所述入纸口2设置有定位机构5；所述座体7内上方铰接有针槽14和压盒13，压盒13位于针槽14的上方，针槽14位于入纸口2上方，针槽14内设有可滑动的推顶器16，推顶器16的一端通过弹簧与针槽14的一端连接。

如图2所示，所述驱动装置包括电机和驱动齿轮，所述电机与控制器电连接，电机的输出轴上设置有电机轮8；所述驱动齿轮组为多级减速器包括齿轮一9、齿轮二10、偏心轮11，其中齿轮一9与电机上的电机轮8啮合，偏心轮11上设置有偏心轴21。所述偏心轴21与订书连杆12的一端连接，订书连杆12的另一端与压盒13中段相连接，偏心轮11、订书连杆12和压盒13一起构成曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构能够实现装订动作功能。

如图3所示，所述针槽14一侧设置有位置传感器15，所述位置传感器15用于检测推顶器16的位置。位置传感器15，用于检测针槽14内推顶器16是否到达位置传感器15的检测位置，所述位置传感器15与控制器电连接。

如图4所示，所述定位机构5包括微动开关、定位滑槽4、定位挡板19及定位滑杆20，其中微动开关包括触点开关17和用于触发触点开关17的触发拨杆18，所述触点开关17与定位挡板19分别固定在连接杆的两端，所述定位滑杆20的一端固定在连接杆的一端，另一端通过开槽伸出机壳1的外侧，触点开关17、定位挡板19和定位滑杆20位于一条直线、且与入纸口2方向垂直；所述入纸口2两侧设置有定位滑槽4，所述触发拨杆18和定位挡板19分别设置于入纸口2两侧的定位滑槽4中；通过滑动定位滑杆20可调整定位滑槽4内微动开关和定位挡板19的位置，起到调整订书钉装订深度，并且保证订书钉订在同一直线，使装订更加美观；所述触点开关17与控制器电连接。

如图5所示，智能订书机的测控系统主要包括微动开关、位置传感器、控制按钮、显示器、步进电机及其驱动电路。所述控制器的输入端分别与位置传感器15、触点开关17和控制按钮6电连接，输出端分别与显示器3和驱动装置电连接，电源和所述控制器电连接。

所述控制按钮6对控制器进行工作模式的选择；所述微动开关、位置传感器15的检测信号送入控制器，然后通过控制器对LCD显示器和电机进行控制，从而实现订书针数量显示与自动装订的功能。

作为优选，所述控制器采用单片机，成本低，易于后期的拓展需求且易于维护。

作为优选，所述电机采用步进电机，成本低廉、驱动简单、位移精度高且采用开环控制方式即可，无需反馈控制系统，降低成本。

图6和图7所示为本发明所述一种智能订书机的订书钉数目检测显示方法的一种实施方式：通常生活中常用的订书钉规格为50枚/排，所以假设把位置传感器15所检测的位置所代表的订书钉数目设为50。接通电源时，位置传感器15首先会把推顶器16当前位置信号A送入控制器，当检测到推顶器16的位置小于预设位置时，显示器3上会显示“订量不足”，并闪烁，提醒使用者补充书钉；当补充书钉后，位置传感器15继续检测，当检测到推顶器16的位置大于或等于预设位置时，显示器3上显示“钉量充足”，此时钉槽14内实际针数不少于50枚；随着装订的进行，当书针数量减少到49枚时，位置传感器15就会检测到书钉小于预设位置，表明订书钉数目已小于预设数量50枚，此时给程序赋给针数预设初值49，同时显示器3上会显示“余钉49枚”；再次装订时，初值减一，同时控制器会在装订完成后在显示器3上显示“余钉48枚”；以此类推……当钉数小于5枚时，控制器会在显示器3上显示钉数并闪烁，提醒使用者及时补充书钉。

本发明所述的一种智能订书机，工作过程是：当需要进行文件装订时，首先拨动20定位滑杆调整到所需要的装订深度，然后把文件资料送进入纸口2装订，此时纸页会抵靠定位滑块，同时触发触发拨杆18，进而接通触点开关17，触点开关17把触发信号B送入控制器，系统进入中断程序，然后控制器启动电机工作，电机通过驱动齿轮组带动订书连杆12，电机经过加速、平稳运行、减速直至停止，整个过程电机运动总步数为定值，当偏心轮11转动一周时，压盒13刚好完成下压动作并回到初始位置。所述定位机构结构简单，且能实现所需的定位要求。

所述控制按钮6可控制电机的工作、非工作状态，日常工作中并不是一直都在使用订书机，当不需装订工作时，可把智能订书机调至非工作状态，此时，就算有物体触发了触点开关17，电机也不会工作，这样可防止意外情况的发生，大大增加了安全性；当需要装订工作时，把智能订书机调至工作状态，此时就可以正常的装订文件资料了。另外，控制按钮6还可控制显示器3的开关及对控制器的复位等功能。

本发明先通过位置传感器15检测，对盒内订书钉长度位置进行判定，钉量不足则提醒装钉，直到钉量充足，然后随着钉数减少到位置传感器15检测点时，置入钉数初值并显示，之后每装订一次，进行钉数减一运算，并显示。本发明所述的智能订书机能够调整订书钉位置，装订整齐、美观；自动装订，且能显示订书针数量状况，更加方便实用，大大提高了办公工作效率。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能订书机，其特征在于，包括机壳(1)和座体(7)；

所述机壳(1)上设置有显示器(3)；所述座体(7)内设置有驱动装置、控制器和电源；所述座体(7)前侧设置有入纸口(2)；所述入纸口(2)设置有定位机构(5)；所述座体(7)内上方铰接有针槽(14)和压盒(13)，压盒(13)位于针槽(14)的上方，针槽(14)位于入纸口(2)上方，针槽(14)内设有可滑动的推顶器(16)，推顶器(16)的一端通过弹簧与针槽(14)的一端连接，所述针槽(14)一侧设置有位置传感器(15)，所述位置传感器(15)用于检测推顶器(16)的位置；

所述驱动装置包括电机和驱动齿轮组，所述驱动齿轮组的输出齿轮与压盒(13)之间通过订书连杆(12)连接；

所述定位机构(5)包括微动开关、定位滑槽(4)、定位挡板(19)和定位滑杆(20)；所述微动开关包括触点开关(17)和用于触发触点开关(17)的触发拨杆(18)，所述触点开关(17)与定位挡板(19)分别固定在连接杆的两端，所述定位滑杆(20)的一端固定在连接杆的一端，另一端通过开槽伸出机壳(1)的外侧，触点开关(17)、定位挡板(19)和定位滑杆(20)位于一条直线、且与入纸口(2)方向垂直；所述入纸口(2)两侧设置有定位滑槽(4)，所述触发拨杆(18)和定位挡板(19)分别设置于入纸口(2)两侧的定位滑槽(4)中；

所述控制器的输入端分别与位置传感器(15)、触点开关(17)电连接，输出端分别与显示器(3)和驱动装置电连接，电源和所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的智能订书机，其特征在于，所述机壳(1)上方还设置控制按钮(6)，控制按钮(6)与控制器电连接，所述控制按钮(6)控制电机的工作和非工作状态。

3.根据权利要求1所述的智能订书机，其特征在于，所述驱动装置包括电机和驱动齿轮组，所述电机与控制器电连接，电机的输出轴上设置有电机轮(8)；所述驱动齿轮组为多级减速器包括齿轮一(9)、齿轮二(10)和偏心轮(11)；齿轮一(9)与电机轮(8)啮合，偏心轮(11)为输出齿轮、且设置有偏心轴(21)；

所述偏心轴(21)与订书连杆(12)的一端连接，订书连杆(21)的另一端与压盒(13)中段相连接，偏心轮(11)、订书连杆(21)和压盒(13)构成曲柄摇杆机构。

4.根据权利要求1所述的智能订书机，其特征在于，所述电机为步进电机。

5.根据权利要求1所述的智能订书机，其特征在于，所述控制器为单片机。

6.一种根据权利要求1所述智能订书机的订书钉数目检测显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、接通电源，所述位置传感器(15)安装在预设位置，首先把推顶器(16)当前位置信号A送入控制器，当检测到推顶器(16)的位置小于预设位置时，所述显示器(3)上会显示订量不足，并闪烁，提醒补充书钉；

S2、当补充书钉后，位置传感器(15)继续检测，当检测到推顶器(16)的位置大于或等于预设位置时，显示器(3)上显示钉量充足，此时钉槽(14)内实际针数不少于预设数量；

S3、随着装订的进行，当书针数量小于预设数量时，位置传感器(15)就会检测到书钉小于预设位置，此时给程序赋给针数一个预设初值，同时显示器(3)上会显示预设初值；再次装订时，控制器会在装订完成后在显示器(3)上显示预设初值减一的数量；

S4、当钉数小于预设最小值时，控制器会在显示器(3)上显示此时钉数并闪烁，提醒补充书钉。