CN107036836A - 一种装订类文具综合测试仪及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装订类文具综合测试仪及其测试方法，特点是包括给样品施加压力的给力加载机构，位于给力加载机构下方的样品固定机构、位于样品固定机构前方的走纸机构以及数据输出屏幕；其测试方法包括预先设定加载压力大小并建立三维坐标的步骤；将纸张送入到夹纸装置中，进一步将纸张一侧送入订书机或打孔机的纸张置放区中的步骤；开启第一伺服电机，使按压杆下方的弹性加载头向下运动给订书机或打孔机施加恒定压力进行打针或打孔工作直至整张纸完成打针或打孔工作的步骤；将打针或打孔完成的纸张通过另一个送纸平台送出的步骤；最后重复上述步骤直至完成待测订书机或打孔机待测样品全部测试工作，优点是机械化、智能化和更高的自动化程度。

Description

一种装订类文具综合测试仪及其测试方法

技术领域

本发明涉及文具测试仪，尤其是涉及一种装订类文具综合测试仪及其测试方法。

背景技术

中国现行标准QB/T 1300-2007《订书机》、QB/T 4104-2010《打孔机》是国内对订书机和打孔机制定的最全面标准，也是唯一的标准。其中标准QB/T 1300-2007《订书机》第6.2.3条要求在正常的工作状态下，用正确的使用方式进行人工或专用工具满负荷实打实验，要求订书机的使用寿命需达到20000次，这就要求在实验过程中保持固定作用力、固定按压位置、固定按压位移的状态下，重复操作20000次，而在测试过程中，实验人员长时间保持固定操作模式是不科学的，并不能保证前后检测过程的一致性。与订书机相似，标准QB/T4104-2010《打孔机》第6.2.2条要求在正常的工作状态下，用正确的使用方式进行实验，能达到7500次打孔，打孔形状圆正，孔边应无毛刺等缺陷。这也需要实验人员保持正确的方式长时间进行打孔测试，同样不科学。

目前，针对订书机、打孔机标准中需要长时间、反复操作的检测项目，大部分企业还是以徒手操作、反复按压为主。考虑到徒手按压订书机的不稳定性，设计并制造了脚踩式按压机，部分解决了不稳定性，但是脚踩式按压机也存在着检测时间过长、检测人员长时间重复操作，换钉繁琐等缺陷，并不能从根本上改变检测的繁琐复杂程度，也不能从根本上避免由于人员长时间疲劳操作带来的检测结果的不确定性。另外，国内某知名大型文具企业设计有一种气动式打钉实验机，它利用脚踩踏板操作气动杆，来推压订书机进行打钉测试。虽然此设备一定程度上简化了操作程序，节省了人工打钉时的操作用力，但仍需要实验人员在旁边反复操作20000次，实验人员并不能从中解放出来，不能从根本上解放劳动力，解决测试中人工操作次数频繁、换纸繁琐，换钉频繁，以及工作人员长时间操作仪器为测试结果带来误差等缺陷。因此，亟需研发一种机械化、智能化、综合化程度更高的检测设备，进一步解放劳动力，缩短检测时间，降低检测成本，使得订书机、订书钉、打孔机等产品的性能检测更便捷、更科学。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种机械化、智能化、自动化程度更高的装订类文具综合测试仪及其测试方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种装订类文具综合测试仪，包括给样品施加压力的给力加载机构，位于所述的给力加载机构下方的样品固定机构、位于样品固定机构前方的走纸机构以及与电脑连接的数据输出屏幕；

所述的给力加载机构包括横截面呈U型的纵向固定板和平行位于所述的纵向固定板的前端的纵向承接板，所述的纵向固定板内上部设置有第一伺服电机，所述的纵向承接板的内表面固定设置有带动纵向承接板沿Z轴方向运动的第一螺旋传动机构，所述的第一螺旋传动机构与所述的第一伺服电机连接，所述的纵向承接板的内表面中央固定连接有按压杆，所述的按压杆的底部通过S型压力传感器连接有弹性加载头；

所述的样品固定机构包括样品固定平台、位于所述的样品固定平台正下方的水平承接板、位于所述的水平承接板下方的基座底板、位于所述的水平承接板上的第二伺服电机和位于所述的基座底板上的第三伺服电机，所述的样品固定平台的前部中央设置有与所述的弹性加载头垂直相对的样品夹持模具，所述的第二伺服电机与所述的样品固定平台之间固定设置有带动样品固定平台沿Z轴方向运动的第一曲柄连接机构，所述的水平承接板与所述的样品固定平台之间设置有滑动导向装置；所述的水平承接板的下表面固定设置有带动水平承接板沿Y轴方向运动的第二螺旋传动机构，所述的第二螺旋传动机构与所述的第三伺服电机连接；

所述的走纸机构包括位于所述的样品固定平台前方的一个夹纸装置和位于所述的夹纸装置前方的两个运纸平台，两个所述的运纸平台的初始位置以所述的样品夹持模具的中心轴为对称轴对称分布，所述的运纸平台的下方设置有带动运纸平台沿Y轴方向运动的Y轴气缸驱动机构和带动运纸平台沿Z轴方向运动的Z轴气缸驱动机构，所述的夹纸装置包括两个用于夹紧纸张侧边的纸张夹紧部件，两个所述的纸张夹紧部件的初始位置以所述的样品夹持模具的中心轴为对称轴对称分布，两个所述的纸张夹紧部件之间形成的放纸区域面积大于所述的运纸平台的面积且小于待订针或打孔纸张的整个面积，所述的纸张夹紧部件的顶部设置有纸张夹持气缸驱动机构，所述的纸张夹紧部件的侧壁设置有纸张拉紧气缸驱动机构，所述的纸张夹紧部件的底部固定连接有U型承接框，所述的U型承接框的底部固定设置有第四伺服电机、第五伺服电机、用于带动U型承接框沿X轴方向运动的第三螺旋传动机构和用于带动U型承接框沿Y轴方向运动的第四螺旋传动机构，所述的第三螺旋传动机构通与所述的第四伺服电机连接，所述的第四螺旋传动机构与所述的第五伺服电机连接。

所述的第一曲柄连接机构包括连杆和从动杆，所述的第二伺服电机与所述的连杆之间设置有飞轮盘，所述的第二伺服电机的输出轴与所述的飞轮盘的中心轴固定连接，所述的飞轮盘上设置有偏心轴，所述的连杆的一端与所述的偏心轴固定连接，所述的连杆的另一端与所述的从动杆通过轴接连接，所述的从动杆的上端与所述的样品固定平台的底部固定连接。

所述的滑动导向装置包括相互滑动配合的导柱和导套，所述的导柱设置在所述的水平承接板的上表面，相应的所述的导套设置在所述的样品固定平台的下表面；或者所述的导套设置在所述的水平承接板的上表面，相应的所述的导柱设置在所述的样品固定平台的下表面。

所述的第一螺旋传动机构、所述的第二螺旋传动机构、所述的第三螺旋传动机构和所述的第四螺旋传动机构均由螺杆、螺杆支承座和联轴器组成，所述的螺杆的顶部与所述的联轴器连接，所述的螺杆的中下部与所述的螺杆支承座内的螺母通过螺纹连接，所述的第一螺旋传动机构的联轴器与所述的第一伺服电机连接，所述的第二螺旋传动机构的联轴器与所述的第三伺服电机连接，所述的第三螺旋传动机构的联轴器与所述的第四伺服电机连接，所述的第四螺旋传动机构的联轴器与所述的第五伺服电机连接，所述的第一螺旋传动机构的螺杆支承座外壳固定在所述的纵向承接板的内表面，所述的第二螺旋传动机构的螺杆支承座外壳固定在所述的水平承接板的下表面，所述的第三螺旋传动机构和所述的第四螺旋传动机构的螺杆支承座外壳分别固定在所述的U型承接框的下表面。第一伺服电机通过联轴器带动螺杆转动，螺杆带动螺杆支承座内的螺帽旋转上升或下降运动，与螺杆支承座固定一体连接的承接板沿导轨上下运动，同时带动按压杆上下运动，通过弹性加载头将预先设置的压力加载给样品，压力传感器将压力信号传输到与电脑连接的数据输出屏幕；第二伺服电机通过联轴器带动传动轴转动，曲柄机构通过曲柄来实现转动和移动相互转换，曲柄带动样品固定平台上下运动，导柱和导套起到进一步定位作用；第三伺服电机通过联轴器带动螺杆转动，螺杆带动螺杆支承座内的螺帽旋转向前或向后运动，与螺杆支承座固定一体连接的水平承接板沿导轨前后运动，从而带动样品固定平台前后运动。同理第四伺服电机、第五伺服电机驱动夹纸装置运动。

所述的Y轴气缸驱动机构包括滑板、用于驱动所述的滑板前后移动的第一气缸以及与所述的滑板配合使用的滑板导轨，所述的第一气缸的活塞杆顶部与所述的滑板水平固定连接；所述的Z轴气缸驱动机构为第二气缸，所述的运纸平台与所述的滑板之间设置有水平支撑框和纵向支撑杆，所述的水平支撑框位于所述的运纸平台的下方，所述的第二气缸的活塞杆活动穿过所述的水平支撑框的边框与所述的运纸平台的底部固定连接，所述的纵向支撑杆的顶部与所述的水平支撑框固定连接，所述的纵向支撑杆的底部与所述的滑板固定连接。

所述的纸张夹紧部件包括内侧开口的框形夹板以及与所述的框形夹板平行的条形夹板，所述的条形夹板位于所述的框形夹板的框内且所述的条形夹板的下表面与所述的框形夹板的框内底面之间形成纸张夹持空隙，所述的条形夹板的上表面与所述的框形夹板的框内顶面之间设置有由两根活动杆相互轴接形成的第二曲柄连接机构，所述的纸张夹持气缸驱动机构设置在所述的框形夹板的顶部，所述的纸张拉紧气缸驱动机构设置在所述的框形夹板的侧壁。

所述的纸张夹持气缸驱动机构为第三气缸，所述的第三气缸的活塞杆活动穿过所述的框形夹板的边框与所述的条形夹板固定连接；所述的纸张拉紧气缸驱动机构为第四气缸，所述的第四气缸的活塞杆朝外固定在所述的U型承接框的纵向边框上。

所述的纵向固定板的两侧设置有供所述的纵向承接板沿Z轴方向运动的纵向导轨，所述的基座底板的两侧设置有供所述的水平承接板沿Y轴方向运动的水平导轨。

所述的样品固定平台上设置有出屑收集孔；所述的运纸平台的侧部设置有纸张限位杆，所述的纸张限位杆固定在所述的滑板上。固定平台中空设计，实现打孔机的出屑收集，同时实现打孔机孔位可调，纸张限位杆方便对纸张进行位置限定。

上述装订类文具综合测试仪的测试方法，包括以下步骤：

（1）预先设定加载压力大小并建立三维坐标，初始设置以样品夹持模具为中心，左右方向为X轴，前后方向为Y轴，垂直方向为Z轴，具体为：开启第二伺服电机，通过第一曲柄连接机构带动样品固定平台沿Z轴方向运动；开启第三伺服电机，通过第二螺旋传动机构带动水平承接板沿Y轴方向向后运动，从而带动与水平承接板固定连接的样品固定平台沿Y轴方向运动直至样品夹持模具达到预设的初始中心位置；

（2）将纸张送入到夹纸装置中，进一步将纸张一侧送入订书机或打孔机的纸张置放区中，具体如下：

A．开启第四伺服电机，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴方向运动，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴方向运动，直到夹纸装置移到与载有纸的运纸平台相对应的位置；

B．开启Z轴气缸驱动机构，控制Z轴气缸驱动机构向上运动，从而带动载有纸的运纸平台沿Z轴方向向上运动直至载有纸的运纸平台的水平位置与夹纸装置的纸张夹持空隙相对应；

C．开启Y轴气缸驱动机构，控制Y轴气缸驱动机构向后运动，从而带动载有纸的运纸平台沿Y轴方向向后运动直至载有纸的运纸平台完全进入夹纸装置的纸张夹持空隙中；

D．控制Z轴气缸驱动机构向下运动，从而带动载有纸的运纸平台沿Z轴方向向下运动直至纸张完全落在夹纸装置的纸张夹持空隙中；

E．控制Y轴气缸驱动机构向前运动，从而带动卸载完纸张的运纸平台沿Y轴方向向前运动直至回复到初始位置；

F．控制第四伺服电机反转，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴退回初始位置，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴退回初始位置；

G．开启第五伺服电机，通过第四螺旋传动机构带动U型承接框沿Y轴向后运动，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿Y轴向后运动，直到夹纸装置中的纸张一侧进入订书机或打孔机的纸张置放区中；

（3）开启第一伺服电机，通过第一螺旋传动机构带动纵向承接板沿Z轴方向向下运动，最终使按压杆下方的弹性加载头向下运动给订书机或打孔机施加恒定压力，进行打针或打孔工作，每完成一次按压工作，控制夹纸装置沿X轴或Y轴移动一定间距直至整个纸张完成打针或打孔工作；

（4）将打针或打孔完成的纸张通过另一个送纸平台送出，具体为：

A．开启第四伺服电机，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴方向运动，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴方向运动，直到夹纸装置移到与另一个运纸平台相对应的位置；

B．开启Z轴气缸驱动机构，控制Z轴气缸驱动机构向下运动，从而带动另一个运纸平台沿Z轴方向向下运动直至运纸平台位于夹纸装置下方；

C．开启Y轴气缸驱动机构，控制Y轴气缸驱动机构向后运动，从而带动另一个运纸平台沿Y轴方向向后运动直至运纸平台运行至的夹纸装置的正下方；

D．控制Z轴气缸驱动机构向上运动，从而带动另一个运纸平台沿Z轴方向向上运动直至纸张落到运纸平台上；

E．控制Y轴气缸驱动机构向前运动，从而带动放置有纸张的运纸平台沿Y轴方向向前运动直至回复到初始位置；

F．控制第四伺服电机反转，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴退回初始位置，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴退回初始位置；

（5）重复上述步骤（1）-（4）直至完成待测订书机或打孔机待测样品全部测试工作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明首次公开了一种装订类文具综合测试仪，包括给样品施加压力的给力加载机构，位于给力加载机构下方的样品固定机构、位于样品固定机构前方的走纸机构以及与电脑连接的数据输出屏幕；其通过给力加载机构代替人工打打钉/孔操作，并且通过自动走纸模块的设计，实现自动走纸和自动换纸，每次提供打孔所需固定数量的复印纸，实现自动走纸，并且在纸张打完后进行自动换纸程序，节约劳动力，避免重复、简单、反复人工操作。通过计算，如打钉速度/打孔速度为1.5秒/次，用仪器打完20000次钉只需要8小时左右，打孔7500次也仅需3小时。比起原先用所需近24个小时（三个工作日）的人工打钉整整节省了三分之二左右的时间，比起10小时的人工打孔节省了四分之三左右的时间，且在该段时间内不需要固定人员一直反复不停操作，使该类检测从劳动密集型向自动化、智能化过渡，大大节约了人力成本和检测成本的同时，还节约了大量测试时间。

附图说明

图1为本发明装订类文具综合测试仪的整体结构示意图；

图2为本发明给力加载机构的结构示意图；

图3为本发明样品固定机构的结构示意图；

图4为本发明走纸机构的结构示意图；

图5为本发明的第一曲柄连接机构的工作原理示意图；

图6为本发明的滑动导向装置的结构示意图；

图7为本发明沿Z轴方向运动的螺旋传动机构的工作原理示意图；

图8为本发明沿X轴和Y轴方向运动的螺旋传动机构的工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

具体实施例一

一种装订类文具综合测试仪，如图1所示，包括给样品施加压力的给力加载机构1，位于给力加载机构1下方的样品固定机构2、位于样品固定机构2前方的走纸机构3以及与电脑连接的数据输出屏幕4；

如图2所示，给力加载机构1包括横截面呈U型的纵向固定板5和平行位于纵向固定板5的前端的纵向承接板6，纵向固定板5内上部设置有第一伺服电机7，纵向承接板6的内表面固定设置有带动纵向承接板沿Z轴方向运动的第一螺旋传动机构（如图7所示），第一螺旋传动机构与第一伺服电机7连接，纵向承接板6的内表面中央固定连接有按压杆9，按压杆8的底部通过S型压力传感器10连接有弹性加载头11；

如图3所示，样品固定机构2包括样品固定平台12、位于样品固定平台12正下方的水平承接板13、位于水平承接板13下方的基座底板14、位于水平承接板13上的第二伺服电机15和位于基座底板14上的第三伺服电机16，样品固定平台12的前部中央设置有与弹性加载头11垂直相对的样品夹持模具17，第二伺服电机15与样品固定平台12之间固定设置有带动样品固定平台12沿Z轴方向运动的第一曲柄连接机构18，水平承接板13与样品固定平台12之间设置有滑动导向装置19；水平承接板13的下表面固定设置有带动水平承接板13沿Y轴方向运动的第二螺旋传动机构（如图8所示），第二螺旋传动机构（如图8所示）与第三伺服电机15连接；

如图4所示，走纸机构3包括位于样品固定平台12前方的一个夹纸装置20和位于夹纸装置前方的两个运纸平台21，两个运纸平台21的初始位置以样品夹持模具17的中心轴为对称轴对称分布，运纸平台21的下方设置有带动运纸平台21沿Y轴方向运动的Y轴气缸驱动机构22和带动运纸平台21沿Z轴方向运动的Z轴气缸驱动机构23，夹纸装置20包括两个用于夹紧纸张侧边的纸张夹紧部件24，两个纸张夹紧部件24的初始位置以样品夹持模具17的中心轴为对称轴对称分布，两个纸张夹紧部件24之间形成的放纸区域面积大于运纸平台21的面积且小于待订针或打孔纸张的整个面积，纸张夹紧部件24的顶部设置有纸张夹持气缸驱动机构25，纸张夹紧部件24的侧壁设置有纸张拉紧气缸驱动机构26，纸张夹紧部件24的底部固定连接有U型承接框27，U型承接框27的底部固定设置有第四伺服电机28、第五伺服电机29、用于带动U型承接框27沿X轴方向运动的第三螺旋传动机构（如图8所示）和用于带动U型承接框27沿Y轴方向运动的第四螺旋传动机构（如图8所示），第三螺旋传动机构与第四伺服电机28连接，第四螺旋传动机构与第五伺服电机29连接。

在此具体实施例中，如图5所示，第一曲柄连接机构18包括连杆30和从动杆31，第二伺服电机15与连杆30之间设置有飞轮盘32，第二伺服电机15的输出轴与飞轮盘32的中心轴固定连接，飞轮盘32上设置有偏心轴33，连杆30的一端与偏心轴33固定连接，连杆30的另一端与从动杆31通过轴接连接，从动杆31的上端与样品固定平台12的底部固定连接。

在此具体实施例中，如图6所示，滑动导向装置19包括相互滑动配合的导柱34和导套35，导柱34设置在水平承接板13的上表面，相应的导套35设置在样品固定平台12的下表面（或者导套35设置在水平承接板13的上表面，相应的导柱34设置在样品固定平台12的下表面）。

在此具体实施例中，如图7和图8所示，第一螺旋传动机构、第二螺旋传动机构、第三螺旋传动机构和第四螺旋传动机构均由螺杆36、螺杆支承座37和联轴器8组成，螺杆36的顶部与联轴器8连接，螺杆36的中下部与螺杆支承座37内的螺母38通过螺纹连接，第一螺旋传动机构的联轴器8与第一伺服电机连接7，第二螺旋传动机构的联轴器8与第三伺服电机连接16，第三螺旋传动机构的联轴器8与第四伺服电机连接28，第四螺旋传动机构的螺杆36的联轴器8与第五伺服电机29连接，第一螺旋传动机构的螺杆支承座36外壳固定在纵向承接板6的内表面，第二螺旋传动机构的螺杆支承座36外壳固定在水平承接板13的下表面，第三螺旋传动机构和第四螺旋传动机构的螺杆支承座36外壳分别固定在U型承接框27的下表面。

在此具体实施例中，如图4所示，Y轴气缸驱动机构22包括滑板39、用于驱动滑板39前后移动的第一气缸40以及与滑板39配合使用的滑板导轨41，第一气缸40的活塞杆顶部与滑板39水平固定连接； Z轴气缸驱动机构23为第二气缸，运纸平台21与滑板39之间设置有水平支撑框42和纵向支撑杆43，水平支撑框42位于运纸平台21的下方，第二气缸的活塞杆活动穿过水平支撑框42的边框与运纸平台21的底部固定连接，纵向支撑杆43的顶部与水平支撑框42固定连接，纵向支撑杆43的底部与滑板39固定连接。纸张夹紧部件24包括内侧开口的框形夹板44以及与框形夹板44平行的条形夹板45，条形夹板45位于框形夹板45的框内且条形夹板45的下表面与框形夹板44的框内底面之间形成纸张夹持空隙，条形夹板45的上表面与框形夹板44的框内顶面之间设置有由两根活动杆相互轴接形成的第二曲柄连接机构46，纸张夹持气缸驱动机构25设置在框形夹板44的顶部，纸张拉紧气缸驱动机构26设置在框形夹板44的侧壁。

纸张夹持气缸驱动机构25为第三气缸，第三气缸的活塞杆活动穿过框形夹板44的边框与条形夹板45固定连接；纸张拉紧气缸驱动机构26为第四气缸，第四气缸的活塞杆朝外固定在U型承接框27的纵向边框上。

在此具体实施例中，纵向固定板5的两侧设置有供纵向承接板6沿Z轴方向运动的纵向导轨47，基座底板14的两侧设置有供水平承接板13沿Y轴方向运动的水平导轨48。样品固定平台12上设置有出屑收集孔49；运纸平台21的侧部设置有纸张限位杆50，纸张限位杆50固定在滑板39上。上述待测样品指待测的订书机或者打孔机。上述纸张通常指A4纸。

具体实施例二

上述具体实施例一所述的装订类文具综合测试仪的测试方法，包括以下步骤：

（1）预先设定加载压力大小并建立三维坐标，初始设置以样品夹持模具17为中心，左右方向为X轴，前后方向为Y轴，垂直方向为Z轴，具体为：开启第二伺服电机15，通过第一曲柄连接机构18带动样品固定平台12沿Z轴方向运动；开启第三伺服电机16，通过第二螺旋传动机构带动水平承接板13沿Y轴方向向后运动，从而带动与水平承接板13固定连接的样品固定平台12沿Y轴方向运动直至样品夹持模具17达到预设的初始中心位置；

（2）将纸张送入到夹纸装置20中，进一步将纸张一侧送入订书机或打孔机的纸张置放区中具体如下：

A．开启第四伺服电机28，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框27沿X轴方向运动，从而带动与U型承接框27固定连接的夹纸装置20沿X轴方向运动，直到夹纸装置20移到与载有纸的运纸平台21相对应的位置；

B．开启Z轴气缸驱动机构23，控制Z轴气缸驱动机构23向上运动，从而带动载有纸的运纸平台21沿Z轴方向向上运动直至载有纸的运纸平台21的水平位置与夹纸装置20的纸张夹持空隙相对应；

C．开启Y轴气缸驱动机构22，控制Y轴气缸驱动机构22向后运动，从而带动载有纸的运纸平台21沿Y轴方向向后运动直至载有纸的运纸平台21完全进入夹纸装置20的纸张夹持空隙中；

D．控制Z轴气缸驱动机构23向下运动，从而带动载有纸的运纸平台21沿Z轴方向向下运动直至纸张完全落在夹纸装置20的纸张夹持空隙中；

E．控制Y轴气缸驱动机构22向前运动，从而带动卸载完纸张的运纸平台21沿Y轴方向向前运动直至回复到初始位置；

F．控制第四伺服电机28反转，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框27沿X轴退回初始位置，从而带动与U型承接框27固定连接的夹纸装置20沿X轴退回初始位置；

G．开启第五伺服电机29，通过第四螺旋传动机构带动U型承接框27沿Y轴向后运动，从而带动与U型承接框27固定连接的夹纸装置20沿Y轴向后运动，直到夹纸装置20中的纸张一侧进入订书机或打孔机的纸张置放区中；

（3）开启第一伺服电机7，通过第一螺旋传动机构带动纵向承接板6沿Z轴方向向下运动，最终使按压杆9下方的弹性加载头11向下运动给订书机或打孔机施加恒定压力，进行打针或打孔工作，每完成一次按压工作，控制夹纸装置20沿X轴或Y轴移动一定间距直至整个纸张完成打针或打孔工作；

（4）将打针或打孔完成的纸张通过另一个运纸平台21送出，具体为：

A．开启第四伺服电机28，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框27沿X轴方向运动，从而带动与U型承接框27固定连接的夹纸装置20沿X轴方向运动，直到夹纸装置20移到与另一个运纸平台21相对应的位置；

B．开启Z轴气缸驱动机构23，控制Z轴气缸驱动机构23向下运动，从而带动另一个运纸平台21沿Z轴方向向下运动直至运纸平台21位于夹纸装置20下方；

C．开启Y轴气缸驱动机构22，控制Y轴气缸驱动机构22向后运动，从而带动另一个运纸平台21沿Y轴方向向后运动直至运纸平台21运行至的夹纸装置20的正下方；

D．控制Z轴气缸驱动机构23向上运动，从而带动另一个运纸平台21沿Z轴方向向上运动直至纸张落到运纸平台21上；

E．控制Y轴气缸驱动机构22向前运动，从而带动放置有纸张的运纸平台21沿Y轴方向向前运动直至回复到初始位置；

F．控制第四伺服电机28反转，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框27沿X轴退回初始位置，从而带动与U型承接框27固定连接的夹纸装置20沿X轴退回初始位置；

（5）重复上述步骤（1）-（4）直至完成待测订书机或打孔机待测样品全部测试工作。

本测试完成后预期达到的技术指标见表1所示，

表1 装订类文具综合测试仪主要技术指标

通过计算，如打钉速度/打孔速度为1.5秒/次，用仪器打完20000次钉只需要8小时左右，打孔7500次也仅需3小时。比起原先用所需近24个小时（三个工作日）的人工打钉节省了三分之二左右的时间，比起10小时的人工打孔节省了四分之三左右的时间，且在该段时间内不需要固定人员一直反复不停操作，使该类检测从劳动密集型向自动化、智能化过渡，大大节约了劳动力。在为企事业单位、检测机构节约人力成本和检测成本的同时，还节约了大量测试时间，必将为企业和检测机构带来必要而可观的经济价值。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：包括给样品施加压力的给力加载机构，位于所述的给力加载机构下方的样品固定机构、位于样品固定机构前方的走纸机构以及与电脑连接的数据输出屏幕；

所述的给力加载机构包括横截面呈U型的纵向固定板和平行位于所述的纵向固定板的前端的纵向承接板，所述的纵向固定板内上部设置有第一伺服电机，所述的纵向承接板的内表面固定设置有带动纵向承接板沿Z轴方向运动的第一螺旋传动机构，所述的第一螺旋传动机构与所述的第一伺服电机连接，所述的纵向承接板的内表面中央固定连接有按压杆，所述的按压杆的底部通过S型压力传感器连接有弹性加载头；

所述的样品固定机构包括样品固定平台、位于所述的样品固定平台正下方的水平承接板、位于所述的水平承接板下方的基座底板、位于所述的水平承接板上的第二伺服电机和位于所述的基座底板上的第三伺服电机，所述的样品固定平台的前部中央设置有与所述的弹性加载头垂直相对的样品夹持模具，所述的第二伺服电机与所述的样品固定平台之间固定设置有带动样品固定平台沿Z轴方向运动的第一曲柄连接机构，所述的水平承接板与所述的样品固定平台之间设置有滑动导向装置；所述的水平承接板的下表面固定设置有带动水平承接板沿Y轴方向运动的第二螺旋传动机构，所述的第二螺旋传动机构与所述的第三伺服电机连接；

所述的走纸机构包括位于所述的样品固定平台前方的一个夹纸装置和位于所述的夹纸装置前方的两个运纸平台，两个所述的运纸平台的初始位置以所述的样品夹持模具的中心轴为对称轴对称分布，所述的运纸平台的下方设置有带动运纸平台沿Y轴方向运动的Y轴气缸驱动机构和带动运纸平台沿Z轴方向运动的Z轴气缸驱动机构，所述的夹纸装置包括两个用于夹紧纸张侧边的纸张夹紧部件，两个所述的纸张夹紧部件的初始位置以所述的样品夹持模具的中心轴为对称轴对称分布，两个所述的纸张夹紧部件之间形成的放纸区域面积大于所述的运纸平台的面积且小于待订针或打孔纸张的整个面积，所述的纸张夹紧部件的顶部设置有纸张夹持气缸驱动机构，所述的纸张夹紧部件的侧壁设置有纸张拉紧气缸驱动机构，所述的纸张夹紧部件的底部固定连接有U型承接框，所述的U型承接框的底部固定设置有第四伺服电机、第五伺服电机、用于带动U型承接框沿X轴方向运动的第三螺旋传动机构和用于带动U型承接框沿Y轴方向运动的第四螺旋传动机构，所述的第三螺旋传动机构与所述的第四伺服电机连接，所述的第四螺旋传动机构与所述的第五伺服电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的第一曲柄连接机构包括连杆和从动杆，所述的第二伺服电机与所述的连杆之间设置有飞轮盘，所述的第二伺服电机的输出轴与所述的飞轮盘的中心轴固定连接，所述的飞轮盘上设置有偏心轴，所述的连杆的一端与所述的偏心轴固定连接，所述的连杆的另一端与所述的从动杆通过轴接连接，所述的从动杆的上端与所述的样品固定平台底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的滑动导向装置包括相互滑动配合的导柱和导套，所述的导柱设置在所述的水平承接板的上表面，相应的所述的导套设置在所述的样品固定平台的下表面；或者所述的导套设置在所述的水平承接板的上表面，相应的所述的导柱设置在所述的样品固定平台的下表面。

4.根据权利要求1所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的第一螺旋传动机构、所述的第二螺旋传动机构、所述的第三螺旋传动机构和所述的第四螺旋传动机构均由螺杆、螺杆支承座和联轴器组成，所述的螺杆的顶部与所述的联轴器连接，所述的螺杆的中下部与所述的螺杆支承座内的螺母通过螺纹连接，所述的第一螺旋传动机构的联轴器与所述的第一伺服电机连接，所述的第二螺旋传动机构的联轴器与所述的第三伺服电机连接，所述的第三螺旋传动机构的联轴器与所述的第四伺服电机连接，所述的第四螺旋传动机构的联轴器与所述的第五伺服电机连接，所述的第一螺旋传动机构的螺杆支承座外壳固定在所述的纵向承接板的内表面，所述的第二螺旋传动机构的螺杆支承座外壳固定在所述的水平承接板的下表面，所述的第三螺旋传动机构和所述的第四螺旋传动机构的螺杆支承座外壳分别固定在所述的U型承接框的下表面。

5.根据权利要求1所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的Y轴气缸驱动机构包括滑板、用于驱动所述的滑板前后移动的第一气缸以及与所述的滑板配合使用的滑板导轨，所述的第一气缸的活塞杆顶部与所述的滑板水平固定连接；所述的Z轴气缸驱动机构为第二气缸，所述的运纸平台与所述的滑板之间设置有水平支撑框和纵向支撑杆，所述的水平支撑框位于所述的运纸平台的下方，所述的第二气缸的活塞杆活动穿过所述的水平支撑框的边框与所述的运纸平台的底部固定连接，所述的纵向支撑杆的顶部与所述的水平支撑框固定连接，所述的纵向支撑杆的底部与所述的滑板固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的纸张夹紧部件包括内侧开口的框形夹板以及与所述的框形夹板平行的条形夹板，所述的条形夹板位于所述的框形夹板的框内且所述的条形夹板的下表面与所述的框形夹板的框内底面之间形成纸张夹持空隙，所述的条形夹板的上表面与所述的框形夹板的框内顶面之间设置有由两根活动杆相互轴接形成的第二曲柄连接机构，所述的纸张夹持气缸驱动机构设置在所述的框形夹板的顶部，所述的纸张拉紧气缸驱动机构设置在所述的框形夹板的侧壁。

7.根据权利要求6所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的纸张夹持气缸驱动机构为第三气缸，所述的第三气缸的活塞杆活动穿过所述的框形夹板的边框与所述的条形夹板固定连接；所述的纸张拉紧气缸驱动机构为第四气缸，所述的第四气缸的活塞杆朝外固定在所述的U型承接框的纵向边框上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的纵向固定板的两侧设置有供所述的纵向承接板沿Z轴方向运动的纵向导轨，所述的基座底板的两侧设置有供所述的水平承接板沿Y轴方向运动的水平导轨。

9.根据权利要求8所述的一种装订类文具综合测试仪，其特征在于：所述的样品固定平台上设置有出屑收集孔；所述的运纸平台的侧部设置有纸张限位杆，所述的纸张限位杆固定在所述的滑板上。

10.根据权利要求1所述的一种装订类文具综合测试仪的测试方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）预先设定加载压力大小并建立三维坐标，初始设置以样品夹持模具为中心，左右方向为X轴，前后方向为Y轴，垂直方向为Z轴，具体为：开启第二伺服电机，通过第一曲柄连接机构带动样品固定平台沿Z轴方向运动；开启第三伺服电机，通过第二螺旋传动机构带动水平承接板沿Y轴方向向后运动，从而带动与水平承接板固定连接的样品固定平台沿Y轴方向运动直至样品夹持模具达到预设的初始中心位置；

（2）将纸张送入到夹纸装置中，进一步将纸张一侧送入订书机或打孔机的纸张置放区中，具体如下：

A．开启第四伺服电机，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴方向运动，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴方向运动，直到夹纸装置移到与载有纸的运纸平台相对应的位置；

B．开启Z轴气缸驱动机构，控制Z轴气缸驱动机构向上运动，从而带动载有纸的运纸平台沿Z轴方向向上运动直至载有纸的运纸平台的水平位置与夹纸装置的纸张夹持空隙相对应；

C．开启Y轴气缸驱动机构，控制Y轴气缸驱动机构向后运动，从而带动载有纸的运纸平台沿Y轴方向向后运动直至载有纸的运纸平台完全进入夹纸装置的纸张夹持空隙中；

D．控制Z轴气缸驱动机构向下运动，从而带动载有纸的运纸平台沿Z轴方向向下运动直至纸张完全落在夹纸装置的纸张夹持空隙中；

E．控制Y轴气缸驱动机构向前运动，从而带动卸载完纸张的运纸平台沿Y轴方向向前运动直至回复到初始位置；

F．控制第四伺服电机反转，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴退回初始位置，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴退回初始位置；

G．开启第五伺服电机，通过第四螺旋传动机构带动U型承接框沿Y轴向后运动，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿Y轴向后运动，直到夹纸装置中的纸张一侧进入订书机或打孔机的纸张置放区中；

（3）开启第一伺服电机，通过第一螺旋传动机构带动纵向承接板沿Z轴方向向下运动，最终使按压杆下方的弹性加载头向下运动给订书机或打孔机施加恒定压力，进行打针或打孔工作，每完成一次按压工作，控制夹纸装置沿X轴或Y轴移动一定间距直至整个纸张完成打针或打孔工作；

（4）将打针或打孔完成的纸张通过另一个送纸平台送出，具体为：

A．开启第四伺服电机，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴方向运动，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴方向运动，直到夹纸装置移到与另一个运纸平台相对应的位置；

B．开启Z轴气缸驱动机构，控制Z轴气缸驱动机构向下运动，从而带动另一个运纸平台沿Z轴方向向下运动直至运纸平台位于夹纸装置下方；

C．开启Y轴气缸驱动机构，控制Y轴气缸驱动机构向后运动，从而带动另一个运纸平台沿Y轴方向向后运动直至运纸平台运行至的夹纸装置的正下方；

D．控制Z轴气缸驱动机构向上运动，从而带动另一个运纸平台沿Z轴方向向上运动直至纸张落到运纸平台上；

E．控制Y轴气缸驱动机构向前运动，从而带动放置有纸张的运纸平台沿Y轴方向向前运动直至回复到初始位置；

F．控制第四伺服电机反转，通过第三螺旋传动机构带动U型承接框沿X轴退回初始位置，从而带动与U型承接框固定连接的夹纸装置沿X轴退回初始位置；

（5）重复上述步骤（1）-（4）直至完成待测订书机或打孔机待测样品全部测试工作。