CN109228719A - 一种打孔装订机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打孔装订机，涉及一种装订机。目前，装订效率低及质量低；本发明包括机架、设置在机架上的工作台面、固设于工作台面上方且相对设置的左支架和右支架、水平安装在左支架和右支架之间的放纸板以及安装于放纸板上下两侧的用于配合进行穿线打结动作的穿线打结组件。本技术方案采用上夹具机构配合下夹具机构完成装订线的穿线工作，上夹具机构配合前夹具机构、下夹具机构完成装订线的打结工作，自动化程度高、打结速度快，大大提高了线装纸张的效率。

Description

一种打孔装订机

技术领域

本发明涉及一种打孔装订机。

背景技术

书籍或档案等纸张的装订，在很多的情况下，都采用订书钉或采用传统线装法进行自动装订，但这类书籍相对较薄，对于较厚的书比如说在纸张数量较多（如200 张以上）时，因为钉不够长无法直接用订书钉或线装订，需要进行多层分开装订后再用胶水粘接，操作复杂，而且时间长容易脱胶，层间容易脱开；另外，对于技术类说明书等书籍，纸张用量多，而印刷量少，一般采用穿孔活页夹式装订方式，书页容易散失，而目前针对纸张的打孔穿线和打结的装订方式大多采用人工完成，操作复杂，费时费工，在纸张装订工作量较大的情况下，线装效率低，成本高，不具备经济效益，而利用其它打结设备的打结方式，针对性不强，很难把绳结打到头，还会导致纸张松垮，不美观，装订效率低及质量低。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种可实现纸张的自动打孔穿线打结完成线装，且自动化程度高、线装速度快的一种打孔装订机。

本发明解决技术问题所采用的方案是：一种打孔装订机，包括机架、设置在机架上的工作台面、固设于工作台面上方且相对设置的左支架和右支架、水平安装在左支架和右支架之间的放纸板、设置于放纸板上侧的用于对纸张打孔的打孔机构以及安装于放纸板上下两侧的用于配合进行穿线打结动作的穿线打结组件；

所述的放纸板的前侧开设有上下通透并且沿左右方向延伸的便于进行穿线打结动作的长孔；所述的左支架或右支架上设有用以穿置装订线的输线管，所述的输线管的轴心线重合于长孔的长度方向，所述的工作台面上设有位于输线管入口端一侧的用于输送装订线的送线机构；

所述的穿线打结组件包括装订针、夹线机构、断线机构、前夹具机构、上夹具机构、下夹具机构以及后夹具机构，其中所述的装订针、夹线机构、断线机构、前夹具机构、上夹具机构以及后夹具机构设于放纸板上侧，所述的下夹具机构设于放纸板下侧；

所述的装订针设于输线管出口端一侧用以穿入装订线并引导装订线实现穿线打结动作，所述的上夹具机构安装在左支架和右支架之间且与所述的装订针夹持连接用以驱动装订针前后左右上下移动的运动，所述的夹线机构设于输线管出口端旁侧用以在穿针时夹持住装订线穿过装订针针孔的第一线端，所述的前夹具机构安装在左支架和右支架之间用以将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端与第一线端夹持在一起并带动第二线端与第一线端左右往复运动，所述的断线机构设于输线管出口端旁侧用以将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端末端剪断；

所述的下夹具机构可左右移动的安装在工作台面的下侧用于与上夹具机构配合带动装订线进行穿线动作；所述的后夹具机构可前后移动的安装在放纸板上用于与所述的前夹具机构、上夹具机构配合带动装订线进行打结动作。

上述技术方案的实现过程：将纸张的三个装订孔放在长孔的上方，送线机构控制装订线穿过输线管，上夹具机构将装订针移动到输线管出口处，方便装订线穿过装订针的针孔，装订线穿过针孔后，夹线机构将装订线的第一线端夹住，上夹具机构带动装订针移动拉长装订线，拉到需求的长度后，前夹具机构将装订线的两个线端一起夹住，送线机构停止送线，此时装订线处于紧绷状态，断线机构则将装订线的第二线端末端剪断，完成穿针引线工作；之后上夹具机构控制装订针移动到纸张装订孔上方，带动装订针穿过装订孔，与下夹具机构配合完成穿线工作，穿线完成后，后夹具机构压住装订线穿出来的两个线头，前夹具机构和上夹具机构控制装订线的两个线头在后夹具上形成交叉线，上夹具控制的线头处于后端，完成交叉线后，上夹具机构将装订针交给后夹具机构，后夹具机构和前夹具机构同时带动装订线的两个线头背向移动，完成打结工作。

所述的送线机构包括用于放置装订线筒的线圈座、多对滚动配合用于输送装订线的送线滚筒组以及用于驱动送线滚筒组转动的驱动机构，各对送线滚筒组接触点的连接线重合于输线管的轴心线，每对送线滚筒组的其中一个送线滚筒上环设有用于容纳装订线的线槽。

所述的断线机构包括设置于输线管出口处的断线刀刃、用于驱动断线刀刃将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端末端剪断的断线气缸。

所述的夹线机构包括用以在穿针时夹持住装订线穿过装订针针孔的第一线端的夹线夹爪、用于驱动夹线夹爪进行夹持动作的夹线气缸以及用以导向夹线夹爪运动方向的夹线气缸导向槽。

所述的前夹具机构包括转动安装在左支架和右支架上的前丝杆、固定安装在左支架和右支架上且与前丝杆平行的前导轨以及与前导轨滑动连接且与前丝杆传动连接的前气缸座，所述的右支架上固定安装有前电机，所述的前电机的输出端与前丝杆一端连接以便于控制前气缸座沿平行于长孔长度方向做左右往复运动，所述的前气缸座上安装有前气缸、由前气缸控制进行夹持动作的前夹爪以及用于导向前夹爪运动方向的前气缸导向槽。

所述的上夹具机构包括用于带动装订针三轴运动的X轴驱动机构、Y轴驱动机构以及Z轴驱动机构；

所述的X轴驱动机构包括转动安装在左支架和右支架上的X轴丝杆、与X轴丝杆传动连接的上夹手后滑块、固定安装在左支架和右支架上且与X轴丝杆平行的X轴导轨以及滑动套设在X轴导轨上的上夹手前滑块，所述的右支架上固定安装X轴电机，所述的X轴电机的输出端与X轴丝杆一端连接以便于驱动上夹手后滑块左右往复运动；

所述的Y轴驱动机构包括转动安装在上夹手前滑块和上夹手后滑块上的Y轴丝杆、固定安装在上夹手前滑块和上夹手后滑块上且与Y轴丝杆平行的Y轴导轨，所述的上夹手后滑块通过Y轴导轨与上夹手前滑块连接为一体以便于在X轴电机下上夹手前滑块一起左右往复移动；

所述的Y轴驱动机构还包括与Y轴丝杆传动连接的Y轴滑座以及与Y轴导轨滑动连接的上气缸座，所述的Y轴滑座与上气缸座固定连接，所述的上夹手前滑块上固定安装有Y轴电机，所述的Y轴电机的输出端与Y轴丝杆的一端连接以便于驱动Y轴滑座前后往复运动；

所述的Y轴滑座上固定安装有C形结构的小丝杆座，所述的Z轴驱动机构包括竖直转动安装在小丝杆座上的Z轴丝杆、竖直固定安装在小丝杆座上的Z轴导轨以及传动连接有在Z轴丝杆上且与Z轴导轨滑动连接的丝杆螺母座，所述的小丝杆座上固定安装有Z轴电机，所述的Z轴电机的输出端与Z轴丝杆一端连接以便于控制丝杆螺母座上下往复；所述的丝杆螺母座上固定安装有上夹具座，所述的上夹具座的下部安装有上气缸和由上气缸控制进行夹持动作的上夹爪。

所述的工作台面的下侧固定安装有丝杆左下座和丝杆右下座，所述的下夹具机构包括转动安装在丝杆左下座和丝杆右下座上的下丝杆、固定安装在丝杆左下座和丝杆右下座上且与下丝杆平行的下导轨以及与下导轨滑动连接且与下丝杆传动连接的下气缸座，所述的丝杆右下座上固定安装有下电机，所述的下电机的输出端与下丝杆一端连接以便于控制下气缸座沿平行于长孔长度方向做左右往复运动，所述的下气缸座上安装有下气缸、由下气缸控制进行夹持动作的下夹爪以及用于导向下夹爪运动方向的下气缸导向槽，所述的下夹爪设于长孔的下方。

所述的后夹具机构包括后气缸、由后气缸控制进行夹持动作的后夹爪以及用于导向后夹爪运动方向的后气缸导向槽；所述的后气缸连接有用于控制后气缸沿垂直于长孔长度方向做前后往复运动的丝杆传动机构。

所述的打孔机构包括由上至下依次固设在左支架和右支架之间的上打孔板和下打孔板，所述的上打孔板与下打孔板之间固定安装有多根导向柱，各根导向柱上活动套设有打孔电机架；所述的上打孔板上安装有进给电机，进给电机的输出端连接有进给丝杆，进给丝杆的下部转动安装在下打孔板上，所述的进给丝杆与打孔电机架传动连接以控制打孔电机架沿导向柱上下移动；

所述的打孔电机架上安装有打孔电机，所述的打孔电机输出端连接有齿轮A，齿轮A传动连接有齿轮B，所述的齿轮B同轴固定安装有齿轮C，所述的齿轮C传动连接有齿轮D，所述的齿轮A、齿轮B以及齿轮D的下端均通过转轴同轴安装有用于在纸张上打孔的钻刀，所述的放纸板上的各个打洞孔的圆心分别与各个钻刀处于同一轴心线上。

所述的放纸板的后侧开设有三个打洞孔，三个打洞孔的连接线平行于长孔长度方向；所述的一种打孔装订机还包括用于将纸张打孔位置定位放置在三个打洞孔上方并且在打孔完成后将纸张的打孔位置移送到长孔上方的定位推纸机构，所述的定位推纸机构包括围成放纸空间的定位板和推纸板，所述的定位板纵向设置在放纸板上，所述的推纸板横向设置在放纸板上；

所述的放纸板的下侧固定安装有前推纸板，所述的工作台面上固定安装有与前推纸板相对的后推纸板，前推纸板与后推纸板之间转动安装有推纸丝杆，前推纸板与后推纸板之间还固定安装有平行于推纸丝杆的推纸导杆，所述的推纸丝杆上传动连接有推纸底座且所述的推纸底座与推纸导杆滑动连接，所述的放纸板上开设有两道垂直于长孔长度方向的推板槽，所述的后推纸板上固定安装有后电机，所述的后电机的输出端与所述的推纸底座连接以便于用于推纸底座沿推板槽做前后往复运动；所述的推纸板固定安装在推纸底座上以便于与推纸底座一起运动，所述的推纸底座上还固定安装有推板，所述的后气缸固定安装在推板上。

较之现有技术而言，本发明具有以下优点：

（1）本发明采用送线机构实现送线，由送线电机控制送线速度，上夹具机构控制上夹爪移动到输线管管口，装订线从输出管穿出后自动穿过装订针针口，完成穿针，穿针后夹线机构将线头夹住，装订针带动装订线运动拉长装订线长度，这里设置了绕线柱，提供了长度的参考基准，装订针绕过绕线柱再回来，所牵引出的长度就能满足要求，断线机构就可以将装订线剪断，实现自动穿针引线，提高线装效率；

（2）本发明采用一个打孔电机通过齿轮传动机构同时控制三把钻刀钻孔，配合进给电机带动电机安装架向下进给，实现纸张线装孔的自动打孔，并且定位板配合推纸板，实现纸张的定位放置，压板受重力下移压紧纸张防止打孔过程纸张的移动，保证打孔精度；

（3）本发明采用上夹具机构配合下夹具机构完成装订线的穿线工作，上夹具机构配合前夹具机构、下夹具机构完成装订线的打结工作，自动化程度高、装订速度快，大大提高了纸张线装的效率。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是送线机构的结构示意图一；

图4是送线机构的结构示意图二；

图5是断线机构、夹线机构的结构示意图；

图6是定位推纸机构的结构示意图；

图7是定位推纸机构、打孔机构的结构示意图；

图8是上夹具机构、下夹具机构、前夹具机构的结构示意图；

图9是上夹具机构的结构示意图；

图10是后夹具机构的结构示意图；

图11是穿线步骤一的过程示意图；

图12是穿线步骤二的过程示意图；

图13是打结步骤一的过程示意图；

图14是打结步骤二的过程示意图；

图15是打结步骤三的过程示意图。

图中：

1-机架；1-1-左支架；1-2-右支架；1-3-工作台面；2-线圈座；

3-送线机构；3-1-送线电机；3-2-送线滚筒；3-3-下送线滚筒；3-3-1线槽；3-4-齿轮传动机构；3-5-送线基板；3-6-电机固定座；3-7输线管；

4-上夹具机构；4-1-X轴驱动机构；4-1-1-X轴电机；4-1-2-X轴丝杆；4-1-3-X轴导轨；4-1-4-上夹手前滑块；4-1-5-上夹手后滑块；4-2-Y轴驱动机构；4-2-1-Y轴电机；4-2-2-Y轴丝杆；4-2-3-Y轴导轨；4-2-4-Y轴滑座；4-2-5-上气缸座；4-3-Z轴驱动机构；4-3-1-Z轴电机；4-3-2-小丝杆座；4-3-3-丝杆螺母座；4-3-4-Z轴导轨；4-3-5-Z轴丝杆；4-4-上夹具座；4-5-上气缸；4-6-上夹爪；

5-定位推纸机构；5-1-定位板；5-2-推纸导杆；5-3-推纸丝杆；5-4-后推纸板；5-5-后电机；5-6-推纸板；5-7-推板；5-8-推纸底座；5-9-前推纸板；

6-打孔机构；6-1-上打孔板；6-2-打孔电机；6-3-打孔电机架；6-4-齿轮A；6-5-齿轮C；6-6-齿轮B；6-7-齿轮D；6-8-转轴；6-9-下打孔板；6-10-导向柱；6-11-压板；6-12进给电机；6-13-压板导轨；

7-后夹具机构；7-1-后夹爪；7-2-后气缸；7-3-后气缸导槽；

8-前夹具机构；8-1-前电机；8-2-前丝杆；8-3-前导轨；8-4-前气缸座；8-5-前气缸导向槽；8-6-前气缸；8-7-前夹爪；

9-夹线机构；9-1夹线夹爪；9-2-夹线气缸导向槽；9-3-夹线气缸；

10-断线机构；10-1-断线刀刃；10-2-断线气缸；

11-放纸板；11-1-打洞孔；11-2-推板槽；11-3-长孔；11-4-绕线柱；

12-下夹具机构；12-1-下电机；12-2-丝杆右下座；12-3-下导轨；12-4-下丝杆；12-5-下气缸座；12-6-下气缸；12-7丝杆左下座；12-8-下夹爪；12-9-下气缸导槽；

13-装订针；14-纸张；15-装订线；A-装订线A端；B-装订线B端；a- 纸张a线装孔；b- 纸张b线装孔；c- 纸张c线装孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：

如图1-2所示，本实施例提供一种一种打孔装订机，包括机架1、设置在机架1上的工作台面1-3、固设于工作台面1-3上方且相对设置的左支架1-1和右支架1-2、水平安装在左支架1-1和右支架1-2之间的放纸板11、设置于放纸板11上侧的用于对纸张打孔的打孔机构6以及安装于放纸板11上下两侧的用于配合进行穿线打结动作的穿线打结组件；

放纸板11的前侧开设有上下通透并且沿左右方向延伸的便于进行穿线打结动作的长孔11-3；左支架1-1或右支架1-2上设有用以穿置装订线的输线管3-7，输线管3-7的轴心线重合于长孔11-3的长度方向，工作台面1-3上设有位于输线管3-7入口端一侧的用于输送装订线的送线机构3；

穿线打结组件包括装订针13、夹线机构9、断线机构10、前夹具机构8、上夹具机构4、下夹具机构12以及后夹具机构7，其中装订针13、夹线机构9、断线机构10、前夹具机构8、上夹具机构4以及后夹具机构7设于放纸板11上侧，下夹具机构12设于放纸板11下侧；

装订针13设于输线管3-7出口端一侧用以穿入装订线并引导装订线实现穿线打结动作，上夹具机构4安装在左支架1-1和右支架1-2之间且与装订针13夹持连接用以驱动装订针13前后左右上下移动的运动，夹线机构9设于输线管3-7出口端旁侧用以在穿针时夹持住装订线穿过装订针13针孔的第一线端，前夹具机构8安装在左支架1-1和右支架1-2之间用以将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端与第一线端夹持在一起并带动第二线端与第一线端左右往复运动，断线机构10设于输线管3-7出口端旁侧用以将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端末端剪断；

下夹具机构12可左右移动的安装在工作台面1-3的下侧用于与上夹具机构4配合带动装订线进行穿线动作；后夹具机构7可前后移动的安装在放纸板11上用于与前夹具机构8、上夹具机构4配合带动装订线进行打结动作。

在本实施例中，如图3-4所示，为了输送装订线；送线机构3包括用于放置装订线筒的线圈座2、多对滚动配合用于输送装订线的送线滚筒组以及用于驱动送线滚筒组转动的驱动机构，各对送线滚筒组接触点的连接线重合于输线管3-7的轴心线，每对送线滚筒组的其中一个送线滚筒上环设有用于容纳装订线的线槽3-3-1，线槽3-3-1开设在下送线滚筒上。

工作台面1-3上设置有用于安装送线滚筒组的送线基板3-5，送线滚筒组安装于送线基板3-5的一侧，送线滚筒组包括设于上侧的送线滚筒3-2和设于下侧的下送线滚筒3-3，驱动机构包括安装于送线基板3-5另一侧的用于驱动各个下送线滚筒转动的齿轮传动机构3-4和用于驱动齿轮传动机构3-4转动的送线电机3-1，送线电机3-1通过电机固定座3-6安装在工作台面1-3上。

在本实施例中，如图5所示，为了剪断装订线，断线机构10包括设置于输线管3-7出口处的断线刀刃10-1、用于驱动断线刀刃10-1将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端末端剪断的断线气缸10-2。

在本实施例中，如图5所示，为了夹住装订线穿过装订针13的一个线头，夹线机构9包括用以在穿针时夹持住装订线穿过装订针13针孔的第一线端的夹线夹爪9-1、用于驱动夹线夹爪9-1进行夹持动作的夹线气缸9-3以及用以导向夹线夹爪9-1运动方向的夹线气缸导向槽9-2。

在本实施例中，如图6所示，为了保证所使用的装订线的长度，工作台面1-3上设置有用于对折装订线以保证所使用的装订线长度足够的绕线柱11-4，绕线柱11-4与输线管3-7之间的间距大于所需使用的装订线的长度，使用时装订线一个线头被夹线夹爪9-1夹住，上夹具机构4带动装订针13移动，并使装订针13绕过绕线柱11-4再绕回来，拉长装订线的长度。

在本实施例中，如图8所示，为了夹住装订线的两个线头并带动两个线头运动，前夹具机构8包括转动安装在左支架1-1和右支架1-2上的前丝杆8-2、固定安装在左支架1-1和右支架1-2上且与前丝杆8-2平行的前导轨8-3以及与前导轨8-3滑动连接且与前丝杆8-2传动连接的前气缸座8-4，右支架1-2上固定安装有前电机8-1，前电机8-1的输出端与前丝杆8-2一端连接以便于控制前气缸座8-4沿平行于长孔11-3长度方向做左右往复运动，前气缸座8-4上安装有前气缸8-6、由前气缸8-6控制进行夹持动作的前夹爪8-7以及用于导向前夹爪8-7运动方向的前气缸导向槽8-5。

在本实施例中，如图9所示，为了带动装订针13运动以完成穿线打结动作，上夹具机构4包括用于带动装订针13三轴运动的X轴驱动机构4-1、Y轴驱动机构4-2以及Z轴驱动机构4-3；

X轴驱动机构4-1包括转动安装在左支架1-1和右支架1-2上的X轴丝杆4-1-2、与X轴丝杆4-1-2传动连接的上夹手后滑块4-1-5、固定安装在左支架1-1和右支架1-2上且与X轴丝杆4-1-2平行的X轴导轨4-1-3以及滑动套设在X轴导轨4-1-3上的上夹手前滑块4-1-4，右支架1-2上固定安装X轴电机4-1-1，X轴电机4-1-1的输出端与X轴丝杆4-1-2一端连接以便于驱动上夹手后滑块4-1-5左右往复运动；

Y轴驱动机构4-2包括转动安装在上夹手前滑块4-1-4和上夹手后滑块4-1-5上的Y轴丝杆4-2-2、固定安装在上夹手前滑块4-1-4和上夹手后滑块4-1-5上且与Y轴丝杆4-2-2平行的Y轴导轨4-2-3，上夹手后滑块4-1-5通过Y轴导轨4-2-3与上夹手前滑块4-1-4连接为一体以便于在X轴电机4-1-1下上夹手前滑块4-1-4一起左右往复移动；

Y轴驱动机构4-2还包括与Y轴丝杆4-2-2传动连接的Y轴滑座4-2-4以及与Y轴导轨4-2-3滑动连接的上气缸座4-2-5，Y轴滑座4-2-4与上气缸座4-2-5固定连接，上夹手前滑块4-1-4上固定安装有Y轴电机4-2-1，Y轴电机4-2-1的输出端与Y轴丝杆4-2-2的一端连接以便于驱动Y轴滑座4-2-4前后往复运动；

Y轴滑座4-2-4上固定安装有C形结构的小丝杆座4-3-2，Z轴驱动机构4-3包括竖直转动安装在小丝杆座4-3-2上的Z轴丝杆4-3-5、竖直固定安装在小丝杆座4-3-2上的Z轴导轨4-3-4以及传动连接有在Z轴丝杆4-3-5上且与Z轴导轨4-3-4滑动连接的丝杆螺母座4-3-3，小丝杆座4-3-2上固定安装有Z轴电机4-3-1，Z轴电机4-3-1的输出端与Z轴丝杆4-3-5一端连接以便于控制丝杆螺母座4-3-3上下往复；丝杆螺母座4-3-3上固定安装有上夹具座4-4，上夹具座4-4的下部安装有上气缸4-5和由上气缸4-5控制进行夹持动作的上夹爪4-6。

在本实施例中，如图10所示，为了与上夹爪4-6配合完成穿线动作；工作台面1-3的下侧固定安装有丝杆左下座12-7和丝杆右下座12-2，下夹具机构12包括转动安装在丝杆左下座12-7和丝杆右下座12-2上的下丝杆12-4、固定安装在丝杆左下座12-7和丝杆右下座12-2上且与下丝杆12-4平行的下导轨12-3以及与下导轨12-3滑动连接且与下丝杆12-4传动连接的下气缸座12-5，丝杆右下座12-2上固定安装有下电机12-1，下电机12-1的输出端与下丝杆12-4一端连接以便于控制下气缸座12-5沿平行于长孔11-3长度方向做左右往复运动，下气缸座12-5上安装有下气缸12-6、由下气缸12-6控制进行夹持动作的下夹爪12-8以及用于导向下夹爪12-8运动方向的下气缸导向槽12-9，下夹爪12-8设于长孔11-3的下方。

在本实施例中，如图6-8所示，为了在打结动作过程中压住装订线使装订线的两个线头形成交叉线，并在最后夹住装订针13以完成打结动作；后夹具机构7包括后气缸7-2、由后气缸7-2控制进行夹持动作的后夹爪7-1以及用于导向后夹爪7-1运动方向的后气缸导向槽7-3；后气缸7-2连接有用于控制后气缸7-2沿垂直于长孔11-3长度方向做前后往复运动的丝杆传动机构，这里的丝杆传动机构即控制推板5-7移动的丝杆传动机构。

在本实施例中，一种打孔装订机还包括用于控制送线机构3、夹线机构9、断线机构10、前夹具机构8、后夹具机构7、上夹具机构4、下夹具机构12和定位推纸机构5以及打孔机构6的控制系统，因打孔机构6、送线机构3与其他部分的联系没有那么紧密，所用到的伺服电机由同一块PLC控制；因为控制穿线的机构要求上夹爪4-6、下夹爪12-8要同步，采用分频器让上夹具机构4的电机和下电机12-1同步运行；控制打结的机构要求上夹爪4-6、下夹爪12-8、前夹爪8-7以及后夹爪7-1四个夹手要精确的配合，所对应的上夹具机构4的电机、下电机12-1、前电机8-1以及后电机5-55由同一块PLC控制，完成打结的动作。

在本实施例中，如图6、图7所示，为了定位放置纸张并将纸张推动到穿线打结的位置上；放纸板11的后侧开设有三个打洞孔11-1，三个打洞孔11-1的连接线平行于长孔11-3长度方向；一种打孔装订机还包括用于将纸张打孔位置定位放置在三个打洞孔11-1上方并且在打孔完成后将纸张的打孔位置移送到长孔11-3上方的定位推纸机构5，定位推纸机构5包括围成放纸空间的定位板5-1和推纸板5-6，定位板5-1纵向设置在放纸板11上，推纸板5-6横向设置在放纸板11上；

放纸板11的下侧固定安装有前推纸板5-9，工作台面1-3上固定安装有与前推纸板5-9相对的后推纸板5-4，前推纸板5-9与后推纸板5-4之间转动安装有推纸丝杆5-3，前推纸板5-9与后推纸板5-4之间还固定安装有平行于推纸丝杆5-3的推纸导杆5-2，推纸丝杆5-3上传动连接有推纸底座5-8且推纸底座5-8与推纸导杆5-2滑动连接，放纸板11上开设有两道垂直于长孔11-3长度方向的推板5-7槽11-2，后推纸板5-4上固定安装有后电机5-5，后电机5-5的输出端与推纸底座5-8连接以便于用于推纸底座5-8沿推板5-7槽11-2做前后往复运动；推纸板5-6固定安装在推纸底座5-8上以便于与推纸底座5-8一起运动，推纸底座5-8上还固定安装有推板5-7，后气缸7-2固定安装在推板5-7上。

在本实施例中，如图7所示，为了实现对纸张的打孔，打孔机构6包括由上至下依次固设在左支架1-1和右支架1-2之间的上打孔板6-1和下打孔板6-9，上打孔板6-1与下打孔板6-9之间固定安装有多根导向柱6-10，各根导向柱6-10上活动套设有打孔电机架6-3；上打孔板6-1上安装有进给电机6-12，进给电机6-12的输出端连接有进给丝杆，进给丝杆的下部转动安装在下打孔板6-9上，进给丝杆与打孔电机架6-3传动连接以控制打孔电机架6-3沿导向柱6-10上下移动；

打孔电机架6-3上安装有打孔电机6-2，打孔电机6-2输出端连接有齿轮A 6-4，齿轮A6-4传动连接有齿轮B 6-6，齿轮B 6-6同轴固定安装有齿轮C 6-5，齿轮C 6-5传动连接有齿轮D 6-7，齿轮A 6-4、齿轮B 6-6以及齿轮D 6-7的下端均通过转轴同轴安装有用于在纸张上打孔的钻刀，放纸板11上的各个打洞孔11-1的圆心分别与各个钻刀处于同一轴心线上。

打孔电机架6-3的下方设置有用于压紧纸张的压板6-11，压板6-11上向上竖置设置有多根压板导轨6-13，各根压板导轨6-13均活动穿设于打孔电机架6-3上，压板导轨6-13的上端设置有凸块防止压板导轨6-13脱离打孔电机架6-3。

具体实施过程：

送线：装订线筒放置在线圈座2上，装订线一端从送线滚筒3-2和下送线滚筒3-3中间穿过从输线管3-7穿出来，送线电机3-1控制齿轮传动机构3-4转动进而控制下送线滚筒3-3转动，带动装订线持续向输线管3-7内输线，送线电机3-1的转速决定送线速度；

穿针引线：上夹爪4-6夹持装订针13，装订针13始终与工作台面1-3垂直，X轴驱动机构4-1、Y轴驱动机构4-2以及Z轴驱动机构4-3配合将上夹爪4-6移动到输线管3-7管口，装订线从输线管3-7管口穿出穿过装订针13针口，这里装订针13针口口径可以设置大一点，方便装订线穿过针口，装订线穿过针口后，夹线夹爪9-1夹住线头，X轴驱动机构4-1、Y轴驱动机构4-2以及Z轴驱动机构4-3在控制装订针13移动，送线机构3控制装订线不断送线，装订针13绕过绕线柱11-4后再绕回来，保证牵引出的装订线长度足够，这里绕线柱11-4到夹线夹爪9-1的距离为单股线的长度，牵引的装订线长度足够后，前夹爪8-2在前夹具机构8的驱动下移动到夹线夹爪9-1旁侧，将装订线的两个线头同时夹住，断线气缸10-2控制断线刀刃10-1移动将装订线剪断，完成穿针引线，而后装订针13继续运动使装订线以装订针13为转折点，两股线并一股线以完成后面的穿线打结；

打孔：将纸张14放在放纸板11上，定位板5-1和推纸板5-6组成放纸空间，这里需要后电机5-5控制推纸板5-6的位置，使纸张14要打孔的位置正好位于打洞孔11-1上方，压板6-11受重力下移压紧纸张14，打孔电机架6-3上的打孔电机6-2转动，带动三把钻刀转动，进给电机6-12驱动打孔电机架6-3下移，进而带动三把转动持续进刀进行打孔，在纸张14上从左到右依次打出a、b、c三个线装孔；

穿线：完成打孔后，推板5-7在后电机5-5的控制下前移，推动纸张14移动，使纸张14的三个线装孔正好位于长孔11-3的上方；X轴驱动机构4-1、Y轴驱动机构4-2以及Z轴驱动机构4-3控制上夹爪4-6移动到b线装孔上方，上夹爪4-6下移使装订针13穿过b线装孔孔，下夹爪12-8上移接过装订针13，再下移，然后下夹具机构12驱动下夹爪12-8下移动到a线装孔下方，下夹爪12-8上移使装订针13穿过a线装孔，Y轴驱动机构4-2驱动上夹爪4-6移动到a线装孔上方，上夹爪4-6下移接过装订针13再上移，如图11所示；而后Y轴驱动机构4-2的驱动下移动到c线装孔上方，上夹爪4-6下移使装订针13穿过c线装孔，下夹爪12-8在下夹具机构12驱动下移动到c线装孔下方，下夹住上移接过装订针13，再下移并在下夹具机构12驱动下移动到b线装孔下方，上移使装订针13穿过b线装孔，上夹爪4-6下移接过装订针13，如图12所示，从而完成穿线过程，这过程中前夹爪8-2始终夹住两个线头并位于b线装孔右侧上方；

打结：上夹爪4-6完成穿线后，上夹具机构4控制其移动到b线装孔左侧上方，后夹爪7-1前移压住从b线装孔穿出的两根装订线，由前夹爪8-2控制的装订线一端为A端，由上夹爪4-6控制的装订线一端为B端，A端和B端之间横置有穿线时形成的一股装订线，具体如图13所示，为了使穿过中间孔的A端和B端两个线头分别在横线的两侧，在穿线过程中需要后电机5-5控制后夹爪7-1拨一次线；而后前夹爪8-2带动A端向左移动，上夹具机构4带动上夹爪4-6移动进而带动B端从A端后面绕过去向右移动，形成A端在前、B端在后的交叉线，具体如图14所示；进一步的，上夹具机构4再控制上夹爪4-6移动到后夹爪7-1上方，这里因装订针13始终垂直于工作台面1-3，因此上夹爪4-6下移便能将装订针13放到后夹爪7-1的夹口，后夹爪7-1夹住装订针13后就后移退出，具体如图15所示，两股线在各自的夹爪带动下背向移动，完成第一次打结，后夹爪7-1再将针交给上夹爪4-6，后夹爪7-1再压住线头，重复第一次打结动作完成第二次打结，最后由后夹爪7-1断线，完成打结。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种打孔装订机，其特征在于：包括机架（1）、设置在机架（1）上的工作台面（1-3）、固设于工作台面（1-3）上方且相对设置的左支架（1-1）和右支架（1-2）、水平安装在左支架（1-1）和右支架（1-2）之间的放纸板（11）、设置于放纸板（11）上侧的用于对纸张打孔的打孔机构（6）以及安装于放纸板（11）上下两侧的用于配合进行穿线打结动作的穿线打结组件；

所述的放纸板（11）的前侧开设有上下通透并且沿左右方向延伸的便于进行穿线打结动作的长孔（11-3）；所述的左支架（1-1）或右支架（1-2）上设有用以穿置装订线的输线管（3-7），所述的输线管（3-7）的轴心线重合于长孔（11-3）的长度方向，所述的工作台面（1-3）上设有位于输线管（3-7）入口端一侧的用于输送装订线的送线机构（3）；

所述的穿线打结组件包括装订针（13）、夹线机构（9）、断线机构（10）、前夹具机构（8）、上夹具机构（4）、下夹具机构（12）以及后夹具机构（7），其中所述的装订针（13）、夹线机构（9）、断线机构（10）、前夹具机构（8）、上夹具机构（4）以及后夹具机构（7）设于放纸板（11）上侧，所述的下夹具机构（12）设于放纸板（11）下侧；

所述的装订针（13）设于输线管（3-7）出口端一侧用以穿入装订线并引导装订线实现穿线打结动作，所述的上夹具机构（4）安装在左支架（1-1）和右支架（1-2）之间且与所述的装订针（13）夹持连接用以驱动装订针（13）前后左右上下移动的运动，所述的夹线机构（9）设于输线管（3-7）出口端旁侧用以在穿针时夹持住装订线穿过装订针（13）针孔的第一线端，所述的前夹具机构（8）安装在左支架（1-1）和右支架（1-2）之间用以将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端与第一线端夹持在一起并带动第二线端与第一线端左右往复运动，所述的断线机构（10）设于输线管（3-7）出口端旁侧用以将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端末端剪断；

所述的下夹具机构（12）可左右移动的安装在工作台面（1-3）的下侧用于与上夹具机构（4）配合带动装订线进行穿线动作；所述的后夹具机构（7）可前后移动的安装在放纸板（11）上用于与所述的前夹具机构（8）、上夹具机构（4）配合带动装订线进行打结动作。

2.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的送线机构（3）包括用于放置装订线筒的线圈座（2）、多对滚动配合用于输送装订线的送线滚筒组以及用于驱动送线滚筒组转动的驱动机构，各对送线滚筒组接触点的连接线重合于输线管（3-7）的轴心线，每对送线滚筒组的其中一个送线滚筒（3-2）上环设有用于容纳装订线的线槽（3-3-1）。

3.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的断线机构（10）包括设置于输线管（3-7）出口处的断线刀刃（10-1）、用于驱动断线刀刃（10-1）将完成穿针到设定长度后的装订线的第二线端末端剪断的断线气缸（10-2）。

4.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的夹线机构（9）包括用以在穿针时夹持住装订线穿过装订针（13）针孔的第一线端的夹线夹爪（9-1）、用于驱动夹线夹爪（9-1）进行夹持动作的夹线气缸（9-3）以及用以导向夹线夹爪（9-1）运动方向的夹线气缸导向槽（9-2）。

5.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的前夹具机构（8）包括转动安装在左支架（1-1）和右支架（1-2）上的前丝杆（8-2）、固定安装在左支架（1-1）和右支架（1-2）上且与前丝杆（8-2）平行的前导轨（8-3）以及与前导轨（8-3）滑动连接且与前丝杆（8-2）传动连接的前气缸座（8-4），所述的右支架（1-2）上固定安装有前电机（8-1），所述的前电机（8-1）的输出端与前丝杆（8-2）一端连接以便于控制前气缸座（8-4）沿平行于长孔（11-3）长度方向做左右往复运动，所述的前气缸座（8-4）上安装有前气缸（8-6）、由前气缸（8-6）控制进行夹持动作的前夹爪（8-7）以及用于导向前夹爪（8-7）运动方向的前气缸导向槽（8-5）。

6.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的上夹具机构（4）包括用于带动装订针三轴运动的X轴驱动机构（4-1）、Y轴驱动机构（4-2）以及Z轴驱动机构（4-3）；

所述的X轴驱动机构（4-1）包括转动安装在左支架（1-1）和右支架（1-2）上的X轴丝杆（4-1-2）、与X轴丝杆（4-1-2）传动连接的上夹手后滑块（4-1-5）、固定安装在左支架（1-1）和右支架（1-2）上且与X轴丝杆（4-1-2）平行的X轴导轨（4-1-3）以及滑动套设在X轴导轨（4-1-3）上的上夹手前滑块（4-1-4），所述的右支架（1-2）上固定安装X轴电机（4-1-1），所述的X轴电机（4-1-1）的输出端与X轴丝杆（4-1-2）一端连接以便于驱动上夹手后滑块（4-1-5）左右往复运动；

所述的Y轴驱动机构（4-2）包括转动安装在上夹手前滑块（4-1-4）和上夹手后滑块（4-1-5）上的Y轴丝杆（4-2-2）、固定安装在上夹手前滑块（4-1-4）和上夹手后滑块（4-1-5）上且与Y轴丝杆（4-2-2）平行的Y轴导轨（4-2-3），所述的上夹手后滑块（4-1-5）通过Y轴导轨（4-2-3）与上夹手前滑块（4-1-4）连接为一体以便于在X轴电机（4-1-1）下上夹手前滑块（4-1-4）一起左右往复移动；

所述的Y轴驱动机构（4-2）还包括与Y轴丝杆（4-2-2）传动连接的Y轴滑座（4-2-4）以及与Y轴导轨（4-2-3）滑动连接的上气缸座（4-2-5），所述的Y轴滑座（4-2-4）与上气缸座（4-2-5）固定连接，所述的上夹手前滑块（4-1-4）上固定安装有Y轴电机（4-2-1），所述的Y轴电机（4-2-1）的输出端与Y轴丝杆（4-2-2）的一端连接以便于驱动Y轴滑座（4-2-4）前后往复运动；

所述的Y轴滑座（4-2-4）上固定安装有C形结构的小丝杆座（4-3-2），所述的Z轴驱动机构（4-3）包括竖直转动安装在小丝杆座（4-3-2）上的Z轴丝杆（4-3-5）、竖直固定安装在小丝杆座（4-3-2）上的Z轴导轨（4-3-4）以及传动连接有在Z轴丝杆（4-3-5）上且与Z轴导轨（4-3-4）滑动连接的丝杆螺母座（4-3-3），所述的小丝杆座（4-3-2）上固定安装有Z轴电机（4-3-1），所述的Z轴电机（4-3-1）的输出端与Z轴丝杆（4-3-5）一端连接以便于控制丝杆螺母座（4-3-3）上下往复；所述的丝杆螺母座（4-3-3）上固定安装有上夹具座（4-4），所述的上夹具座（4-4）的下部安装有上气缸（4-5）和由上气缸（4-5）控制进行夹持动作的上夹爪（4-6）。

7.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的工作台面（1-3）的下侧固定安装有丝杆左下座（12-7）和丝杆右下座（12-2），所述的下夹具机构（12）包括转动安装在丝杆左下座（12-7）和丝杆右下座（12-2）上的下丝杆（12-4）、固定安装在丝杆左下座（12-7）和丝杆右下座（12-2）上且与下丝杆（12-4）平行的下导轨（12-3）以及与下导轨（12-3）滑动连接且与下丝杆（12-4）传动连接的下气缸座（12-5），所述的丝杆右下座（12-2）上固定安装有下电机（12-1），所述的下电机（12-1）的输出端与下丝杆（12-4）一端连接以便于控制下气缸座（12-5）沿平行于长孔（11-3）长度方向做左右往复运动，所述的下气缸座（12-5）上安装有下气缸（12-6）、由下气缸（12-6）控制进行夹持动作的下夹爪（12-8）以及用于导向下夹爪（12-8）运动方向的下气缸导向槽（12-9），所述的下夹爪（12-8）设于长孔（11-3）的下方。

8.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的后夹具机构（7）包括后气缸（7-2）、由后气缸（7-2）控制进行夹持动作的后夹爪（7-1）以及用于导向后夹爪（7-1）运动方向的后气缸导向槽（7-3）；所述的后气缸（7-2）连接有用于控制后气缸（7-2）沿垂直于长孔（11-3）长度方向做前后往复运动的丝杆传动机构。

9.根据权利要求1所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的打孔机构（6）包括由上至下依次固设在左支架（1-1）和右支架（1-2）之间的上打孔板（6-1）和下打孔板（6-9），所述的上打孔板（6-1）与下打孔板（6-9）之间固定安装有多根导向柱（6-10），各根导向柱（6-10）上活动套设有打孔电机架（6-3）；所述的上打孔板（6-1）上安装有进给电机（6-12），进给电机（6-12）的输出端连接有进给丝杆，进给丝杆的下部转动安装在下打孔板（6-9）上，所述的进给丝杆与打孔电机架（6-3）传动连接以控制打孔电机架（6-3）沿导向柱（6-10）上下移动；

所述的打孔电机架（6-3）上安装有打孔电机（6-2），所述的打孔电机（6-2）输出端连接有齿轮A（6-4），齿轮A（6-4）传动连接有齿轮B（6-6），所述的齿轮B（6-6）同轴固定安装有齿轮C（6-5），所述的齿轮C（6-5）传动连接有齿轮D（6-7），所述的齿轮A（6-4）、齿轮B（6-6）以及齿轮D（6-7）的下端均通过转轴（6-8）同轴安装有用于在纸张上打孔的钻刀，所述的放纸板（11）上的各个打洞孔（11-1）的圆心分别与各个钻刀处于同一轴心线上。

10.根据权利要求9所述的一种打孔装订机，其特征在于：所述的放纸板（11）的后侧开设有三个打洞孔（11-1），三个打洞孔（11-1）的连接线平行于长孔（11-3）长度方向；所述的一种打孔装订机还包括用于将纸张打孔位置定位放置在三个打洞孔（11-1）上方并且在打孔完成后将纸张的打孔位置移送到长孔（11-3）上方的定位推纸机构（5），所述的定位推纸机构（5）包括围成放纸空间的定位板（5-1）和推纸板（5-6），所述的定位板（5-1）纵向设置在放纸板（11）上，所述的推纸板（5-6）横向设置在放纸板（11）上；

所述的放纸板（11）的下侧固定安装有前推纸板（5-9），所述的工作台面（1-3）上固定安装有与前推纸板（5-9）相对的后推纸板（5-4），前推纸板（5-9）与后推纸板（5-4）之间转动安装有推纸丝杆（5-3），前推纸板（5-9）与后推纸板（5-4）之间还固定安装有平行于推纸丝杆（5-3）的推纸导杆（5-2），所述的推纸丝杆（5-3）上传动连接有推纸底座（5-8）且所述的推纸底座（5-8）与推纸导杆（5-2）滑动连接，所述的放纸板（11）上开设有两道垂直于长孔（11-3）长度方向的推板槽（11-2），所述的后推纸板（5-4）上固定安装有后电机（5-5），所述的后电机（5-5）的输出端与所述的推纸底座（5-8）连接以便于用于推纸底座（5-8）沿推板槽（11-2）做前后往复运动；所述的推纸板（5-6）固定安装在推纸底座（5-8）上以便于与推纸底座（5-8）一起运动，所述的推纸底座（5-8）上还固定安装有位于推纸板（5-6）后方的推板（5-7），所述的后气缸（7-2）固定安装在推板（5-7）上。