CN111301024B - 一种资料自动装订设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种资料自动装订设备，主要涉及自动化装订设备领域。一种资料自动装订设备，包括转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机与控制器；所述转盘供料机包括第一架体，架体顶部设置第一转轴，第一转轴顶部设置转盘，所述转盘顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘；所述吸盘机械手包括支撑座，第二转轴穿过所述支撑座顶部，所述第二转轴顶部设置安装盘，所述安装盘上呈圆周均匀设置若干支撑梁，所述支撑梁远离支撑座一端设置负压抓取装置；所述自动装订机包括包括第二架体，所述第二架体顶部设置装订机构与推料机构。本发明的有益效果在于：本发明能够将多页资料进行自动分配，并自动进行每册的装订，期间不需要人力的参与，极大的提高装订效率。

Description

一种资料自动装订设备

技术领域

本发明主要涉及自动化装订设备领域，具体是一种资料自动装订设备。

背景技术

在印刷、考试等场合，经常需要将试卷或者资料按照顺序叠放装订，目前主要通过人工分拣的方式来对不同内容的资料进行分配，将资料按照页码手动排序装订。例如在高校考试周期间，整个学校上万人的试卷需要排序装订，而为了保证试题不泄露，试卷的装订需要通过教职工进行人力分拣装订，需要较长时间才可以完成。这种人工装订的方式费时费力，在资料数量较大的情况下，将严重制约资料的装订进度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种资料自动装订设备，它能够将多页资料按序叠放，并自动进行每册的装订，期间不需要人力的参与，极大的提高装订效率。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种资料自动装订设备，包括转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机与控制器，所述转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机依次设置；

所述转盘供料机包括第一架体，所述架体顶部设置第一转轴，所述第一转轴顶部设置转盘，所述第一转轴一侧设置第一伺服电机，所述第一伺服电机与第一转轴之间设置传动装置，所述转盘顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘，所述供料托盘内用于叠放资料；

所述吸盘机械手包括支撑座，所述支撑座内具有安装腔，所述安装腔内设置滑筒，所述滑筒底部与安装腔之间设置液压缸，所述滑筒内设置第二转轴与第二伺服电机，所述第二伺服电机与第二转轴之间设置传动装置，所述第二转轴穿过所述支撑座顶部，所述第二转轴顶部设置安装盘，所述安装盘上呈圆周均匀设置若干支撑梁，所述支撑梁远离支撑座一端设置负压抓取装置；

所述自动装订机包括第二架体，所述第二架体顶部设置装订机构与推料机构，所述装订机构包括凸轮架，所述凸轮架上轴承连接转轴，所述转轴一端设置第三伺服电机，所述第三伺服电机与转轴之间设置传动装置，所述转轴上设置若干凸轮，所述凸轮下方的第二架体顶面固定设置装订机，所述推料机构包括装订板，所述装订板一端位于装订机装订位置下方，所述装订板侧边设置推料器；

所述控制器与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机电连接。

优选的，所述供料托盘包括前置挡板、后置挡板、底板与侧挡板，所述侧挡板设置在底板的一侧，所述底板底部设置弹簧伸缩杆。

优选的，所述负压抓取装置为负压吸盘组。

优选的，所述负压吸盘组包括呈“X”型的吸盘架，所述吸盘架的四角及中心处分别设置一负压吸盘，所述吸盘架中部与支撑梁远离支撑座一端固定连接。

优选的，“X”型的所述吸盘架包括两支杆，两个所述支杆中部交叉固定。

优选的，所述推料器包括推料气缸，所述推料气缸的活塞杆上设置推板，所述推板与装订板滑动接触。

优选的，所述装订板远离推料气缸一侧设置挡料板，所述挡料板与第二架体顶面铰接，所述装订板中部开设滑槽，所述挡料板上设置与滑槽相对应的开口，所述推板上设置与滑槽相适应的联动杆，所述联动杆端部穿过开口且所述联动杆的端部与挡料板之间连接第一弹簧，所述挡料板连接第一弹簧的反侧与第二架体之间连接第二弹簧。

优选的，所述第三伺服电机与第二转轴通过联轴器连接。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明通过转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机的组合，利用控制器控制三者的动作。转盘供料机为资料的安放设备，转盘供料机上的每个供料托盘内依次放置一摞相同资料页。所述吸盘机械手通过负压将转动至抓取位的资料页依次抓取，并叠放在自动装订机的装订位置，由自动装订机完成资料的成套装订。

附图说明

附图1是本发明结构示意图；

附图2是本发明吸盘机械手局部剖视结构示意图；

附图3是本发明A部局部放大结构示意图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-图3所示，本发明所述一种资料自动装订设备，包括转盘供料机1、吸盘机械手2、自动装订机3与控制器4，所述转盘供料机1、吸盘机械手2、自动装订机3依次设置。所述转盘供料机作为资料的承载设备，通过转盘供料机自身的转动，将资料的每页按照顺序依次转动到抓取位置供吸盘机械手抓取。吸盘机械手将抓取的资料依次放置到自动装订机的装订位置，由自动装订机完成资料的整册装订。

所述转盘供料机1包括第一架体11，所述第一架体为本转盘供料机各部件的安装位置，使用时为保障转盘供料机构的稳定，可将架体通过膨胀螺栓固定在地面上。所述第一架体11顶部轴承安装第一转轴，所述第一转轴顶部固定安装转盘13，所述第一转轴一侧具有第一伺服电机14，所述第一伺服电机14与第一转轴之间设置传动装置，所述传动装置为链传动、同步带传动或者齿轮传动装置，所述第一伺服电机通过传动装置带动转轴转动。所述转盘13顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘15，所述供料托盘15内用于叠放资料，每个所述供料托盘内的资料为相同内容的多份资料。

所述吸盘机械手2包括支撑座21，所述支撑座同样采用膨胀螺栓固定在地面上，使转盘供料机构与吸盘机械手的位置相对固定。所述支撑座21内具有安装腔22，所述安装腔为动力部件的安装场所。所述安装腔22内设置滑筒221，所述滑筒221底部与安装腔22之间安装有液压缸222，所述液压缸的底部与安装腔底面固定，所述液压缸的活塞杆与滑筒底部固定连接。所述液压缸驱动滑筒在安装腔内上下滑动。所述滑筒221内安装第二转轴23与第二伺服电机24，所述第二转轴与滑筒顶部轴承安装，所述第二伺服电机24与第二转轴23通过联轴器连接。所述第二转轴23穿过所述支撑座21顶部，所述第二转轴23顶部螺栓紧固安装盘25，所述安装盘25上呈圆周均匀固定若干支撑梁26，所述支撑梁26远离支撑座21一端安装负压抓取装置27；通过液压缸的驱动，可带动滑筒在安装腔内上下滑动，从而带动负压抓取装置的上下移动，利用负压抓取装置的负压吸力，实现接触资料并抓取资料的动作。

所述自动装订机3包括第二架体31，所述第二架体通过膨胀螺栓固定在地面上，实现自动装订机相对于吸盘机械手位置固定。所述第二架体31顶部安装装订机构32与推料机构33，所述装订机构32包括与第二架体顶面螺栓固定的凸轮架321，所述凸轮架321上轴承连接转轴322，所述转轴322一端设置第三伺服电机323，所述第三伺服电机与第二架体顶面螺栓固定，所述第三伺服电机323与转轴322之间设置传动装置，所述传动装置为齿轮传动装置或者联轴器。所述转轴322上键连接若干凸轮324，所述凸轮324下方的第二架体31顶面螺钉固定安装装订机325，所述装订机的数量根据装订需求进行调整，需要在资料上装订几个订书钉就安装几个装订机。所述推料机构33包括装订板331，所述装订板331一端位于装订机325装订位置下方并与第二架体顶面利用沉头螺钉固定，所述装订板331侧边安装推料器332。当装订完成后，推料器可将装订完成后的资料推至一边堆放，方便人们取用。本装置通过伺服电机带动凸轮转动，利用凸轮外圆的直径变化对装订机进行压动，实现资料的自动装订。伺服电机带动凸轮的传动效果稳定，能够实现资料的高效率高质量装订。

所述控制器4与第一伺服电机14、第二伺服电机24、液压缸222、第三伺服电机323电连接。所述控制器为单片机或者数控系统，通过控制器控制第一伺服电机14、第二伺服电机24、液压缸222、第三伺服电机323的间歇动作，实现资料的自动排列装订。

优选的，所述供料托盘15包括前置挡板151、后置挡板152、底板153与侧挡板154，所述侧挡板154设置在底板153的一侧，所述前置挡板、后置挡板与侧挡板均与转盘顶面固定连接，所述底板位于挡板之间。所述底板153底部设置弹簧伸缩杆155，当底板上叠加的物料经过抓取越来越少时，底板可在弹簧伸缩杆的作用下逐渐上升，以保证最顶部物料的高度，方便操作人员或者机械手的抓取。

优选的，所述负压抓取装置27为负压吸盘组。通过负压吸盘组的组合，可以实现物品的稳定抓取。

优选的，所述负压吸盘组27包括呈“X”型的吸盘架28，所述吸盘架28的四角及中心处分别设置一负压吸盘29，所述吸盘架28中部与支撑梁26远离支撑座21一端固定连接。所述负压吸盘组27包括呈“X”型的吸盘架28，所述吸盘架28的四角及中心处分别设置一负压吸盘29，所述吸盘架28中部与支撑梁26远离支撑座21一端固定连接。吸盘架本身更为轻便，通过四角的吸盘设置方式，对物品的抓取状态更稳定。本装置的每组负压吸盘通过气管连通负压气源，所述气管上串接电磁阀与真空发生器，所述电磁阀与控制器电连接。当需要进行负压抓取试卷时，控制装置控制电磁阀打开，负压气源输送气流，由真空发生器产生负压吸力，由负压吸盘通过吸力将试卷抓取。

优选的，“X”型的所述吸盘架28包括两支杆210，两个所述支杆210中部均只有其他部位的一半厚度，两个所述支杆210中部交叉固定。吸盘架本身更为轻便，通过四角的真空吸盘的设置，对物品的抓取状态更稳定。

优选的，所述推料器332包括推料气缸333，所述推料气缸与气源通过气管相连接，所述气管上串接电磁阀，所述电磁阀与控制器电连接，控制器通过控制电磁阀的开合进而控制推料气缸活塞杆的伸缩动作。所述推料气缸333的活塞杆上设置推板334，所述推板334与装订板331滑动接触。当资料装订完成后，电磁阀进气位连通，气缸后端供气前端出气，使活塞杆伸出，利用推板将装订好的资料推到一侧，随后电磁阀的出气位连通，气缸后端出气前端供气，活塞杆收缩至初始位置。通过推料气缸的设置，可以将装订好的资料推至一侧，方便人们取用。

优选的，所述装订板331远离推料气缸333一侧设置挡料板340，所述挡料板340与第二架体31顶面铰接，所述装订板331中部开设滑槽335，所述挡料板340上设置与滑槽335相对应的开口336，所述推板334上设置与滑槽335相适应的联动杆337，所述联动杆337端部穿过开口336且所述联动杆337的端部与挡料板340之间连接第一弹簧338，所述挡料板340连接第一弹簧338的反侧与第二架体31之间连接第二弹簧339。所述第二弹簧拉动挡料板，使挡料板保持与架体顶面的垂直状态，所述挡料板可作为资料的撞齐挡板。当需要将装订好的资料推至装订板31一侧时，推料气缸的活塞杆带动联动杆在滑槽内滑动，联动杆通过第一弹簧拉动挡料板翻折，使挡料板向第一弹簧侧倾倒，此时挡料板与装订板共面，可实现装订好的资料被推至一侧的操作。

优选的，所述第三伺服电机323与转轴322通过联轴器连接。联轴器的稳定传动效果可保证伺服电机将转动传递到转轴，从而保证与转轴固定连接的凸轮按要求启动装订机。

优选的，所述吸盘架28上可安装距离传感器，所述距离传感器用于检测吸盘架与试卷之间的距离，距离传感器将信号传递到控制装置，由控制装置控制液压缸222活塞杆的行程，保证负压吸盘对纸张的稳定抓取。

实施例：

本实施例中所述转盘供料机构上供料托盘具有6个，因此本装置可用于装订6页为一册的资料或试卷。本实施例中所述吸盘机械手上负压抓取装置也具有6组。

本装置在进行资料的装订时首先将资料的1-6页分别按顺序放入6个供料托盘内，启动本装置，此时第一页资料所在的供料托盘正好位于抓取位置，在控制器的控制下，液压缸收缩，使负压抓取装置接触到最顶部一张资料，该真空吸盘抓取装置串接的电磁阀在控制器控制下打开，负压气源供气通过负压发生器产生负压效果，吸盘通过负压效果抓取最顶部纸张，然后控制器控制液压缸活塞杆升起，使负压抓取装置抓住第一页试卷后升起一定高度脱离供料托盘。然后控制器控制第一伺服电机驱动第一转轴转动60度，将第二页所在供料托盘移动到抓取位置，同时控制第二伺服电机驱动第二转轴转动60度，将下一吸盘机械手移动到抓取位置上方，进行下一次的液压缸驱动负压抓取装置升降进行第二页的资料抓取。第一伺服电机与第二伺服电机的转动为同步转动。当第二伺服电机驱动第二转轴进行了第三次转动即转动了180度后，第一页资料移动到了自动装订机的装订板上方，当进行第四页的资料抓取时，第一页资料下放到装订板上，此时抓取第一页资料的负压抓取装置连接的电磁阀关闭，负压消除，即将第一页放置到到装订板上，此时第一页的边缘位置正好处于装订机的下方。当第二伺服电机驱动转轴转动了480度时，此时六页资料已经完全叠放到装订板上。此时控制器控制第三伺服电机转动一圈，将凸轮自最小直径端与装订机接触逐渐移动到最大直径端与装订机接触，完成装订机对资料的装订，然后凸轮由最大直径端与装订机接触重新移动到最小直径端与装订机脱离接触。最后控制器控制推料器将该册资料推出。在第三伺服电机与推料器动作时，第一伺服电机、第二伺服电机与液压缸均处于停顿状态。

Claims (7)

1.一种资料自动装订设备，其特征在于，包括转盘供料机(1)、吸盘机械手(2)、自动装订机(3)与控制器(4)，所述转盘供料机(1)、吸盘机械手(2)、自动装订机(3)依次设置；

所述转盘供料机(1)包括第一架体(11)，所述第一架体(11)顶部设置第一转轴，所述第一转轴顶部设置转盘(13)，所述第一转轴一侧设置第一伺服电机(14)，所述第一伺服电机(14)与第一转轴之间设置传动装置，所述转盘(13)顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘(15)，所述供料托盘(15)内用于叠放资料；

所述吸盘机械手(2)包括支撑座(21)，所述支撑座(21)内具有安装腔(22)，所述安装腔(22)内设置滑筒(221)，所述滑筒(221)底部与安装腔(22)之间设置液压缸(222)，所述滑筒(221)内设置第二转轴(23)与第二伺服电机(24)，所述第二伺服电机(24)与第二转轴(23)之间设置传动装置，所述第二转轴(23)穿过所述支撑座(21)顶部，所述第二转轴(23)顶部设置安装盘(25)，所述安装盘(25)上呈圆周均匀设置若干支撑梁(26)，所述支撑梁(26)远离支撑座(21)一端设置负压抓取装置(27)；

所述自动装订机(3)包括第二架体(31)，所述第二架体(31)顶部设置装订机构(32)与推料机构(33)，所述装订机构(32)包括凸轮架(321)，所述凸轮架(321)上轴承连接转轴(322)，所述转轴(322)一端设置第三伺服电机(323)，所述第三伺服电机(323)与转轴(322)之间设置传动装置，所述转轴(322)上设置若干凸轮(324)，所述凸轮(324)下方的第二架体(31)顶面固定设置装订机(325)，所述推料机构(33)包括装订板(331)，所述装订板(331)一端位于装订机(325)装订位置下方，所述装订板(331)侧边设置推料器(332)；

所述控制器(4)与第一伺服电机(14)、第二伺服电机(24)、第三伺服电机(323)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述供料托盘(15)包括前置挡板(151)、后置挡板(152)、底板(153)与侧挡板(154)，所述侧挡板(154)设置在底板(153)的一侧，所述底板(153)底部设置弹簧伸缩杆(155)。

3.根据权利要求1所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述负压抓取装置(27)为负压吸盘组。

4.根据权利要求3所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述负压吸盘组(27)包括呈“X”型的吸盘架(28)，所述吸盘架(28)的四角及中心处分别设置一负压吸盘(29)，所述吸盘架(28)中部与支撑梁(26)远离支撑座(21)一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：“X”型的所述吸盘架(28)包括两支杆(210)，两个所述支杆(210)中部交叉固定。

6.根据权利要求1所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述推料器(332)包括推料气缸(333)，所述推料气缸(333)的活塞杆上设置推板(334)，所述推板(334)与装订板(331)滑动接触。

7.根据权利要求6所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述装订板(331)远离推料气缸(333)一侧设置挡料板(340)，所述挡料板(340)与第二架体(31)顶面铰接，所述装订板(331)中部开设滑槽(335)，所述挡料板(340)上设置与滑槽(335)相对应的开口(336)，所述推板(334)上设置与滑槽(335)相适应的联动杆(337)，所述联动杆(337)端部穿过开口(336)且所述联动杆(337)的端部与挡料板(340)之间连接第一弹簧(338)，所述挡料板(340)连接第一弹簧(338)的反侧与第二架体(31)之间连接第二弹簧(339)。

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