CN108312229A - 一种自动打孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打孔设备的技术领域，具体公开了一种自动打孔机，包括机架、定位台和工作装置，工作装置包括驱动机构、打孔机构和辅助机构；驱动机构包括电动机，电动机的输出轴同轴安装有齿轮，齿轮啮合有齿条；打孔机构包括支撑架，支撑架安装有一排打孔针；辅助机构包括安装在电动机输出轴上的圆盘和导向环，圆盘的半径等于齿轮中心到齿轮与齿条啮合点的距离，圆盘绕设有牵引绳，牵引绳绕过定滑轮与齿条顶端垂直连接；导向环内壁靠近打孔针的一端和对端安装有转轴，转轴连接有伸缩杆，伸缩杆的自由端安装有橡胶球；转轴安装有曲柄滑块机构。采用本技术方案时，可减小传动过程中的噪音。因此，该装置可广泛用于办公中。

Description

一种自动打孔机

技术领域

本发明涉及打孔设备的技术领域，尤其涉及一种自动打孔机。

背景技术

生活工作中，我们都离不开金融凭证。金融凭证是记录经济业务、明确经济责任、按一定格式编制的据以登记金融账簿的书面证明，一般采用按月装订成册进行保存，装订时需要对金融凭证打制装订孔，传统的做法是人工用锥子锥孔，锥孔劳动强度大，效率低。

现有技术提出了一种打孔装置，包括电动机、齿条、齿轮和安装齿条上的打孔针。通过启动电动机正转或反转带动齿条上移或下移，以此来实现齿条上的打孔针上移和下移，完成打孔。此现有技术虽然解决了人工打孔劳动强度大的问题，但齿条和齿轮的传动具有噪音大的问题，所以此打孔机工作时会影响人们的正常工作。

发明内容

本发明意在提供一种自动打孔机，以解决现有技术中打孔针传动过程中噪音较大的技术问题。

本发明一种自动打孔机，包括机架、安装在机架上的定位台和与定位台配合的工作装置，所述工作装置包括驱动机构、打孔机构和辅助机构；

所述驱动机构包括电动机，所述电动机的输出轴同轴安装有齿轮，所述齿轮啮合有齿条，所述齿条滑动连接在机架上；

所述打孔机构包括与定位台平行的支撑架，所述支撑架远离定位台的一端与齿条连接，支撑架靠近定位台的一端安装有一排打孔针；

所述辅助机构包括同轴安装在电动机输出轴上的圆盘和供齿条滑动的导向环，所述圆盘的半径等于齿轮中心到齿轮与齿条啮合点的距离，所述圆盘外绕设有牵引绳，所述牵引绳绕过定滑轮与齿条顶端垂直连接；所述导向环内壁靠近打孔针的一端和对端安装有转轴，所述转轴固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的自由端安装有可转动的橡胶球，所述伸缩杆为最短长度时与齿条相抵；所述转轴靠近打孔针的一端穿出导向环，且安装有与打孔机构配合的曲柄滑块机构。

本方案的原理在于：首先，调整齿条和齿轮的位置，使齿条和齿轮啮合时，齿条的齿上端与齿轮的齿下端啮合。当需要打孔时，启动电动机正转，电动机正转带动齿轮和圆盘旋转，由于圆盘的半径与齿轮中心到齿轮齿条啮合点的距离相等，即齿轮齿条啮合点处齿轮的线速度与圆盘的线速度相同。又因为圆盘上绕设有牵引绳，牵引绳的移动速度与圆盘转动的线速度相同，所以牵引绳上移的速度与齿轮齿条啮合点处的速度相同。所以牵引绳带动齿条上移的速度与齿轮齿条啮合点的速度相同，即齿条上升的速度与啮合点的线速度大小和方向相同，即两者同步移动。因此，齿条往上移动时，齿轮的齿不会撞击齿条的齿，以此来减小齿条上升时的噪音。此时，由于打孔针通过水平的支撑架与齿条顶端连接，所以齿条上移带动打孔针上移，打孔针上移远离定位台，方便放入纸张，为打孔针工作做准备。

然后，将需要打孔的纸张放上定位台，启动电动机反转。电动机反转时，圆盘的线速度与齿轮齿条啮合处的线速度大小相同，即牵引绳带动齿条下移的速度与齿轮和齿条啮合点处的线速度相同。因此，齿轮的齿并没有施力于齿条，即齿条下移是在自身重力作用下。当齿条下移时，仅在自身重力作用下，并不能带动打孔针穿破纸张。此时，导向环作用于齿条。当齿条下移时，导向环内伸缩杆自由端的橡胶球作用于齿条。由于齿条上升时，导向环内的伸缩杆也作用于齿条，但橡胶球的摩擦力较小，不足以克服牵引绳的动力，所以导向环不影响齿条的上移。但齿条下移时，由于仅前期仅依靠自身重力，且伸缩杆的最短长度与齿条相抵，所以伸缩杆给齿条的下移提供一个反向的摩擦力，使得齿条的下移速度小于圆盘的线速度。此时，继续转动的齿轮给齿条一个向下的力，确保齿条带动打孔针下移的力度。又因为齿条的齿上端与齿条的齿下端啮合，所以齿轮带动齿条下移时，两者啮合之初没有间隙，以减小齿条下移时的噪音。

当齿条上移时，在牵引绳的带动下齿条克服导向环内的摩擦力上移，此时导向环内的伸缩杆往上转动，即伸缩杆带动转轴转动，转轴转动时，带动曲柄滑块机构的滑块下移，滑块下移作用于打完孔的纸面，使得纸张脱离打孔针。

本方案的优点在于：1、本方案通过圆盘和牵引绳的配合减小齿条与齿轮之间的撞击，以减小该装置工作时的噪音。2、本方案打孔的时候通过导向环给齿条一个反向摩擦力，以减小齿条在自身重力情况下移动的速度，使齿轮施力于齿条，以确保打孔的可靠性。3、本方案中纸张打完孔之后，打孔针上移时，曲柄滑块机构的滑块作用于纸张，以确保纸张与打孔针分离，无需人工分离，进而提高该装置工作效率。

进一步，所述打孔针的下端水平安装有压板。打孔针打孔时，压板下移作用于纸张周边，压板防止打孔处周边纸张翘起，防止打孔的位置处于较为松弛的状态，避免打孔针不易穿过纸张的情况。因此，压板可提高打孔针打孔的质量，进而提高该装置的工作质量。

进一步，所述定位台上设置有与打孔针配合的条形孔。条形孔的设置，可避免打孔针打孔时对定位台的损害，因此条形孔可延长定位台的使用时间，进而减少该装置的运行成本。

进一步，所述条形孔的下方设有废屑收集槽。废屑收集槽对打孔处的废屑进行收集，避免废屑无处排放，后期需要人工清洁，浪费人力资源。

进一步，所述定位台上设有刻度表。刻度表方便人工操作时，控制纸张打孔的位置，保证纸张打孔的准确性，进而提高该装置的工作的可靠性。

附图说明

图1为本发明一种自动打孔机实施例的结构示意图；

图2为图1中导向环的结构示意图；

图3为本发明一种自动打孔机齿轮和齿条啮合的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：定位台1、电动机2、齿轮3、齿条4、支撑架5、打孔针6、圆盘7、导向环8、牵引绳9、定滑轮10、转轴11、伸缩杆12、橡胶球13、曲柄14、滑块15、横杆16、压板17、条形孔18、收集槽19。

实施例：

一种自动打孔机，包括机架、安装在机架上的定位台1和与定位台1配合的工作装置。定位台1的上表面设有刻度表，方便人工确定打孔的位置，以此来保证纸张打孔的准确性。工作装置包括驱动机构和与驱动机构相配合的打孔机构和辅助机构。

如图1所示，驱动机构包括电动机2，电动机2的输出轴同轴安装有齿轮3，齿轮3啮合有齿条4，齿条4滑动连接在机架上。

打孔机构包括与定位台1平行的支撑架5，支撑架5的左端与齿条4焊接，支撑架5的右端靠近定位台1，且齿条4的右端竖直的安装有一排打孔针6，打孔针6的下端四分之一处水平的焊接有压板17，压板17可防止打孔时，打孔处的周边纸张翘起影响打孔的质量。定位台1上一体成型有与打孔针6配合的条形孔18。条形孔18的设置，可避免打孔针6打对定位台1的损害，因此条形孔18可延长定位台1的使用时间，进而减少该装置的运行成本。条形孔18的下方安装有废屑收集槽19，对打孔处的废屑进行收集，避免废屑无处排放，以减小人工劳动强度。

辅助机构包括同轴安装在电动机2输出轴上的圆盘7和供齿条4滑动的导向环8，圆盘7的半径等于齿轮3中心到齿轮3与齿条4啮合点的距离，圆盘7外绕设有牵引绳9，牵引绳9绕过定滑轮10与齿条4顶端垂直连接。通过在链条的上方水平安装一横杆16，以此来实现牵引绳9垂直作用于齿条4。如图2所示，导向环8内壁靠近打孔针6的一端和对端安装有转轴11，转轴11周壁上焊接有伸缩杆12，伸缩杆12的自由端安装有可滚动的橡胶球13，伸缩杆12为最短长度时与齿条4相抵。导向环8内右侧的转轴11穿出导向环8且安装有与打孔机构配合的曲柄14滑块15机构。曲柄14滑块15机构的曲柄14安装在转轴11的周璧上，供滑块15滑动的导轨竖直的安装在机架上。

首先，如图3所示，调整齿条4和齿轮3的位置，使齿条4和齿轮3啮合时，齿条4的齿上端面与齿轮3的齿下端面啮合。当需要打孔时，启动电动机2正转，电动机2正转带动齿轮3和圆盘7旋转，圆盘7的半径r,齿轮3中心到齿轮3齿条4啮合点的距离h,由于r与h相等，即齿轮3齿条4啮合点处齿轮3的线速度与圆盘7的线速度相同。又因为圆盘7上绕设有牵引绳9，牵引绳9的移动速度与圆盘7转动的线速度相同，所以牵引绳9上移的速度与齿轮3齿条4啮合点处的速度相同。所以牵引绳9带动齿条4上移的速度与齿轮3齿条4啮合点的速度相同，即齿条4上升的速度与啮合点的线速度大小和方向相同，即两者同步移动。因此，齿条4上移时，齿轮3的齿不会撞击齿条4的齿，以此来减小齿条4齿轮3工作时的噪音。此时，由于打孔针6通过水平的支撑架5与齿条4顶端连接，所以齿条4上移带动打孔针6上移，打孔针6上移远离定位台1，方便放入纸张，为打孔针6工作做准备。

然后，将需要打孔的纸张放上定位台1，启动电动机2反转。电动机2反转时，圆盘7的线速度与齿轮3齿条4啮合处的线速度大小相同，即牵引绳9带动齿条4下移的速度与齿轮3和齿条4啮合点处的线速度相同。因此，齿轮3的齿并没有施力于齿条4，即齿条4下移是在自身重力作用下。当齿条4下移时，仅在自身重力作用下，并不能带动打孔针6穿破纸张。此时，导向环8内的伸缩杆12给齿条4下移一个反向的摩擦力。由于齿条4上升时，导向环8内的伸缩杆12也作用于齿条4，但橡胶球13的摩擦力较小，不足以克服牵引绳9的动力，所以导向环8不影响齿条4的上移。但齿条4下移时，由于前期仅依靠自身重力，且伸缩杆12的最短长度与齿条4相抵，所以伸缩杆12给齿条4的下移提供一个反向的摩擦力，使得齿条4的下移速度小于圆盘7的线速度。此时，继续转动的齿轮3给齿条4一个向下的力，确保齿条4带动打孔针6下移的力度。又因为齿条4的齿上端与齿条4的齿下端啮合，所以齿轮3带动齿条4下移时，两者啮合之初没有间隙，以减小撞击时发出的噪音。将纸张打出孔之后，废屑掉入收集槽19中完成收集。

当齿条4上移时，在牵引绳9的带动下齿条4克服导向环8内的摩擦力上移，此时导向环8内的伸缩杆12往上转动，即伸缩杆12带动转轴11转动，转轴11转动时，带动曲柄14滑块15机构的滑块15下移，滑块15下移作用于打完孔的纸面，使得纸张脱离打孔针6。

Claims (5)

1.一种自动打孔机，包括机架、安装在机架上的定位台和与定位台配合的工作装置，其特征在于：所述工作装置包括驱动机构、打孔机构和辅助机构；

所述驱动机构包括电动机，所述电动机的输出轴同轴安装有齿轮，所述齿轮啮合有齿条，所述齿条滑动连接在机架上；

所述打孔机构包括与定位台平行的支撑架，所述支撑架远离定位台的一端与齿条连接，支撑架靠近定位台的一端安装有一排打孔针；

所述辅助机构包括同轴安装在电动机输出轴上的圆盘和供齿条滑动的导向环，所述圆盘的半径等于齿轮中心到齿轮与齿条啮合点的距离，所述圆盘外绕设有牵引绳，所述牵引绳绕过定滑轮与齿条顶端垂直连接；所述导向环内壁靠近打孔针的一端和对端安装有转轴，所述转轴固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的自由端安装有可转动的橡胶球，所述伸缩杆为最短长度时与齿条相抵；所述转轴靠近打孔针的一端穿出导向环，且安装有与打孔机构配合的曲柄滑块机构。

2.根据权利要求1所述的一种自动打孔机，其特征在于：所述打孔针的下端水平安装有压板。

3.根据权利要求2所述的一种自动打孔机，其特征在于：所述定位台上设置有与打孔针配合的条形孔。

4.根据权利要求3所述的一种自动打孔机，其特征在于：所述条形孔的下方设有废屑收集槽。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种自动打孔机，其特征在于：所述定位台上设有刻度表。