CN1261308C - 图书装订装置及装订方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图书装订装置及装订方法，该装订装置是一种将一摞纸的背部表面与一个封面页的中心部分粘结在一起的装订装置，该装置包括一个纸张供给装置(1)，一个厚度探测器(2)，一个粘合剂敷抹器(3)，一个纸张传送装置(4)，一个封面供给装置(5)，一个挤压装置(8)以及一个封面折叠装置(9)。该封面供给装置(5)包括一个用于根据厚度探测器探测到的所述纸摞的厚度修剪所述封面页的侧边部分的修剪器(6)和一个定位装置(7)，该定位装置用于将经过修剪器修剪的所述封面页的中心线对准处于所述纸摞的厚度中心来定位封面页，在该位置纸摞与封面页粘结装订在一起。

Description

图书装订装置及装订方法

技术领域

本发明涉及一种图书装订装置及装订方法，其中通过将热融粘合剂涂在纸摞的背部表面将纸摞和封面页装订在一起。

背景技术

通过把热熔粘合剂涂抹在纸摞的背部表面将纸摞与封面页装订为合成一起的书册已经进行了多次尝试。在一项已有的装订技术中，纸摞与封面页分别被输送到一个涂粘合剂的工作站，在输送过程中，融化状态的热熔粘合剂被涂抹到纸摞的背部表面，纸摞被压在封面页的中心部分以将纸摞和封面页粘结装订在一起，然后根据纸摞的厚度沿隔开线折叠封面页以装订成合为一体的书册。在一项现有的改进技术中，在涂粘合剂的工作站中，纸摞的背部表面被压在封面页的中心部分，并涂抹融化状态的热熔粘合剂以粘结装订纸摞和封面页。在另一项现有技术中，在封面页的中心部分连接条状的热熔粘合剂，加热该热熔粘合剂超过其熔点，然后将纸摞的背部表面压在封面页的中心部分，将纸摞和封面页粘结装订在一起，然后根据纸摞的厚度沿隔开线折叠封面页以装订成合为一体的书册。

待装订的纸摞可能具有不同的厚度。根据上述现有技术，所得到的书册的封面宽度将根据纸摞的厚度而改变，这就需要在装订过程中使用更大尺寸的封面页并且需要额外的根据书册尺寸修剪封面页以及倾倒因修剪产生的废料的步骤。这将降低工作效率并且浪费资源。

另一种尝试是在封面页的中心部分提供一套有间隔的折痕线，根据纸摞厚度选择其中两条作为折叠线。但是在很多情况下，选定的两条线有可能不完全等于，而有可能稍微大于纸摞的实际厚度。无论选择哪条线，都不能确切地使得纸摞的厚度中心对准封面页的中心。不仅如此，这些现有技术还存在上述提到的现有技术中所提到的缺陷，即无法克服成品书的封面宽度将根据纸摞的厚度而改变的问题。

日本专利公开号JP6-43152公开了一种装置，与纸摞厚度一致的隔开的折痕线设置在封面页的中心部分，一个连续的热熔粘合剂层切成宽度与纸摞厚度相符的条，其被放置在封面页中心部分的隔开的折痕线之间或者另一个热板上。然后热熔粘合剂条加热到熔点之上，因而纸摞的背部表面装订在封面页的中心部分。

在这种装置中，折痕线隔开的距离与纸摞厚度一致，因此确切对准或居中封面页与纸摞以制成成品书可以实现。但是该现有技术没有提供解决成品书的封面宽度根据纸摞的厚度而改变的问题，因而需要在装订后进行修剪封面页的至少一侧的步骤以及后续的倾倒废料的步骤。

上述现有技术的装置可提供一定水平的处理，该处理可以是自动将热熔粘合剂层剪切为与纸摞厚度相符的预定宽度的条，然而将该剪切的条或层放置在预定平台上的后续步骤不是自动的，这就需要人工操作捡起热熔粘合剂条并将其放入平台。这就意味着该装置不能提供全自动的装订操作。不仅如此，热熔粘合剂条可能会偏离平台上的预定位置。即使该热熔粘合剂条放准了位置，在该装置的操作中也会移位或移动。因此需要一个对压力敏感的粘合剂层或类似物放置在该热熔粘合剂条的下部，以防止平台上的该热熔粘合剂条在加热融化前移位，这会增加产品的成本。

表示书籍内容的书名或各种装饰性图案经常事先印刷在封面页上，将其提供给装订装置。但是，根据已有的装订技术，如上所述，成品书封面页的宽度中心线根据纸摞的厚度而改变，因此印刷好的书名或者图案可能在封面上处于偏置位置。当封面为整页印刷时，这种偏置会变得非常显著并且看起来没有吸引力。

为了制造出外观漂亮的书，需要在输送纸摞时垛齐待装订纸的后边。而这种垛齐装置在一些已有技术中已经公开了，包括日本专利公开号60-191956、5-77585、5-77579、8-12174、10-203714以及日本实用新型公开号63-90658，它们都没有提供当纸摞厚度变化时统一达到垛齐效果的装置。

发明内容

因此，本发明的第一个目的在于克服现有装订技术的缺陷与不足，并提供一种新的装订装置与装订方法，其中涉及根据待装订纸摞的厚度修剪封面页，因而成品书的封面将始终与纸摞的宽度保持一致，这可省去装订后剪切封面页的步骤。

本发明的另一个目的在于提供一种带垛齐机的装订装置，无论纸摞的厚度如何不同都能提供相同并且足够的垛齐效果。

为了达到这些以及其他目的，根据本发明的一个方面，提供了一种装订装置，包括一个纸张供给装置，用于供给一摞待装订纸到达预定的第一站，纸摞在其相对侧保持夹紧状态；一个厚度探测器，在纸张供给装置供给被夹紧纸摞的过程中用于探测被夹紧纸摞的厚度；一个粘合剂敷抹器，用于向在第一站中的纸摞的背部表面涂抹熔融粘合剂；一个纸张传送装置，用于从第一站向远离第一站的第二站输送背部表面涂过粘合剂的纸摞；一个封面供给装置，用于将封面页提供到在第二站中纸摞的涂过粘合剂的背部表面的下部；一个挤压装置，用于使纸摞的涂过粘合剂的背部表面与封面页的中心部分在压力下接触，以使二者粘合装订在一起；以及一个封面折叠装置，用于大致沿纸摞相对侧边折叠封面页以构成一本合成为一体的书；该封面供给装置包括一个修剪器，用于根据厚度探测器探测的纸摞的厚度修剪封面页的侧边部分；和一个定位装置，将经过修剪器修剪的封面页的中心线对准处于第二位置的纸摞的厚度中心来定位封面页。

该装订装置还可包括一个废料排放装置，用于排出修剪器修剪封面页的侧边部分后产生的废料，排放是通过一个独立于由封面供给装置确定的封面页行进路线的废料斜槽进行的。优选地，还有一个正好布置在剪切器下面的转换开关，转换开关有规律地与剪切器的操作同步作用，因而引导废料进入废料斜道并引导修剪过的封面页沿封面页行进路线被供给。

该装订装置还可进一步包括一个印刷装置，降该印刷装置沿封面页行进路线布置在修剪器与第二站之间，用于在封面页上印刷任何所需的图案。

该纸张供给装置最好包括：一个夹具，用于从相对侧夹紧纸摞；一个释放机构，用于松开垛齐位置中的纸摞，其中的纸摞基本上保持直立或倾斜；一个带底部支撑的支架装置，当纸摞被释放机构松开时用于支撑纸摞的底边；一个第一震动产生器，用于在上下方向摇动支架装置以垛齐纸摞的底边；一个第二震动产生器，用于在宽度方向震动纸摞，以垛齐纸摞的相对侧边；以及一个弹簧偏压构件，当纸摞被第一震动产生器在上下方向上震动时，用于弹性地压在纸摞的上表面上。

在该实施例中，支架装置可包括一个基部，底部支撑固定在该基部上，还有一个第二底部支撑滑动连接该基部。该底部支撑提供了一个支撑表面，该支撑表面位于可升降的第二底部支撑的最高位置与最低位置之间。该第二底部支撑由第一震动产生器震动。

在另一个实施例中，支架装置包括一个用于确定纸摞的第一侧边的位置的固定导引构件，以及一个适于提供与纸摞的与第一侧边相对的第二侧边的弹性接触的可移动的导引构件。在该实施例中，第二震动产生器包括一个带接触面的摆动臂，该接触面对着纸摞的第二侧边，以及一个用于转动该臂的驱动器，因而接触面间歇地撞击纸摞的第二侧边。

根据本发明的另一方面，提供了一种装订装置，该装置包括：一个夹具，用于从相对侧夹紧纸摞；一个释放机构，用于松开垛齐位置中的纸摞，在该站中纸摞基本上保持直立或倾斜；一个带底部支撑的支架装置，当纸摞被释放机构松开时用于支撑纸摞的底边；一个第一震动产生器，用于在上下方向震动支架装置，以垛齐纸摞的底边；一个第二震动产生器，用于在宽度方向震动纸摞，以垛齐纸摞的相对侧边；以及一个弹簧偏压构件，当纸摞被第一震动产生器在上下方向上震动时，用于弹性地压在纸摞的上表面上。

支架装置可包括一个基部，底部支撑固定在该基部上，还有一个第二底部支撑滑动连接该基部。该底部支撑提供了一个支撑表面，该支撑表面位于可升降的第二底部支撑的最高位置与最低位置之间。该第二底部支撑由第一震动产生器震动。

在另一个实施例中，装订装置还包括一个用于确定纸摞的第一侧边的位置的固定导引构件，以及一个适于提供与纸摞的与第一侧边相对的第二侧边的弹性接触的可移动的导引构件。在该实施例中，第二震动产生器包括一个带接触面的摆动臂，该接触面对着纸摞的第二侧边，以及一个用于转动该臂的驱动器，因而接触面间歇地撞击纸摞的第二侧边。

根据本发明的再一方面，提供了一种装订方法，包括的步骤有：向一个第一站供给一摞待装订的纸，纸摞从其相对侧保持夹紧状态；供给被夹紧纸摞的过程中探测被夹紧纸摞的厚度；向在所述第一站中的纸摞的背部表面涂抹熔融粘合剂；从第一站向远离第一站的第二站输送背部表面涂过粘合剂的纸摞；根据纸摞的厚度修剪封面页的侧边部分；将已修剪侧边部分的封面页提供到纸摞的涂过粘合剂的背部表面的下部，以使所述封面页的中心线与在第二位置的所述纸摞的厚度中心对齐；使纸摞的涂过粘合剂的背部表面与封面页的中心部分在压力下接触，以使二者粘合装订在一起；以及大致沿纸摞相对的侧边折叠封面页以构成一本合成为一体的书。

附图说明

本发明的其它目的和优点在以下结合附图的详细说明中可得到理解，附图如下：

图1为根据本发明的装订装置的方框图；

图2为包括本发明装订装置总体布置的概略性正视图；

图3为图2所示装订装置中辅助夹具以及相连构件的局部放大视图；

图4为该装订装置中的辅助夹具的前端部和主夹具的透视图，也表示从辅助夹具向主夹具递送纸摞的方法；

图5为表示该装订装置中有关辅助夹具和垛齐装置布置的平面图；

图6为表示辅助夹具以及相连构件的放大平面图；

图7为表示该装订装置中加热装置的解释图；

图8为该装订装置中修剪器装置以及相连构件的正视图；

图9为该装订装置中废料排放装置的正视图；

图10为该垛齐装置的侧视图；

图11为垛齐装置的正视图；

图12表示该装订装置中封面定位装置的正视图；

图13表示该装订装置中纸张供给操作的流程图，该操作包括由辅助夹具提供纸摞，由垛齐装置垛齐纸摞以及纸摞从辅助夹具递送给主夹具；

图14表示该装订装置中后续操作的流程图，该操作包括向纸摞的背部表面涂粘合剂，粘结装订纸摞和封面页以及折叠该封面页；

图15表示该装订装置中封面页供给操作的流程图，该操作包括修剪该封面页，排放废料以及定位修剪过的封面页；以及，

图16表示封面页沿宽度方向定位的解释图。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的装订装置通常包括一个纸张供给装置1，该纸张供给装置1包括一个厚度探测器2，一个粘合剂敷抹器3，一个纸张传送装置4，一个封面供给装置5，该封面供给装置5包括一个修剪器6和一个定位装置7，一个挤压装置8，一个封面折叠装置9、一个书册传输装置10和一个废料排放装置11。

纸张供给装置1向第一站即涂粘合剂站提供待装订的纸摞。在向涂粘合剂站提供纸摞期间，纸摞在相对的面上保持夹紧状态。纸摞由纸张供给装置1提供期间，探测器2探测被夹紧的纸摞的厚度。粘合剂敷抹器3将融化状态的热融粘合剂涂在由纸张供给装置1向涂粘合剂站提供的纸摞的背部表面。纸张传送装置4将背部表面已经粘好的纸摞从涂粘合剂站输送到第二站即装订站。

在装订站，封面供给装置5将封面提供到纸摞涂过粘合剂的背部表面的下部。此时，该纸摞已经被纸张传送装置4传送并在装订站处于停止状态。修剪器6响应厚度探测器2的探测结果，根据纸摞的厚度修剪该封面页的侧边。定位装置7也响应厚度探测器2的探测结果，确定并控制封面页在装订站的位置，将修剪过的封面页的中心线对准纸摞的厚度中心。废料排放装置11通过一个废料斜槽将修剪产生的废纸屑排出，该废料斜槽独立于由封面供给装置5确定的封面页行进路线。

挤压装置8适于使涂过粘合剂的纸摞的背部表面与封面页的中心部分在压力下接触以使它们彼此粘合装订在一起。封面折叠装置9基本上沿纸摞相对的侧边折叠封面页以制成合成一体的书册。正如在下文一个实施例中所述的一样，挤压装置8与封面折叠装置9的功能可由一个装置或机械完成。成品书可通过书册运送装置10输送到预定的保管站或类似机构。

通过一台可以是任意类型、包括喷墨型的打印机装置12，可将任何所需的字母或图象打印在封面页上。如上文所述，该封面页已经被修剪到一个预定的尺寸，该尺寸与探测器2探测到的纸摞的厚度完全相符，因此将制成的书的封面页中心可根据修剪过的封面页确定。打印机装置12接收到该中心位置的数据以及输入的相应打印命令数据执行打印，打印在封面页上的图案不会移位。这对于全页打印尤其有用。根据本发明的教导，打印机装置12可组装于一台自动装订装置，这与已有技术中打印的步骤要在封面页提供到装订装置之前进行而有所不同。

尽管图1未画出，但是还可有一个控制装置，例如电脑，接收探测器2的探测结果，分别控制修剪器6、定位装置7和打印机装置12的操作。

现在参考图2，图2表示根据本发明的装订装置的一个实施例，它包括了图1所示的绝大部分元件，但是不包括打印机装置12。在图2所示的实施例中，纸张供给装置1(图1中的)主要包括一个连接厚度探测器21的辅助夹具20。

辅助夹具20由一个旋转驱动机构22驱动，其可围绕轴23摆动。辅助夹具20由一个控制器(未画出)控制，在待机位置、垛齐位置以及输送位置之间摆动，待机位置如实线所示，在待机位置时辅助夹具20等待纸摞的供给；垛齐位置与待机位置逆时针成约60度角，在垛齐位置未被夹紧的纸摞经受垛齐操作；输送位置与垛齐位置逆时针成约30度角，在输送位置垛齐的纸摞被交付给主夹具50。

辅助夹具20具有一个工作台24，该工作台适于接收由该装订装置装订的纸摞A，一个夹盘25将纸摞A压在工作台24上，以及一个升起机构，未作附图标记，用于沿纸摞A厚度方向升起夹盘25，在工作台24与夹盘25之间保持纸摞。一个升起机构的例子如图3所示，该机构包括一个马达33，一个热齿轮(warmgear)34，一个热轮(warm wheel)35，一个偏心凸轮36，以及一个一直与凸轮36接触的从动凸轮37，一个一端连接从动凸轮37而另一端连接夹盘25的轴38。马达33的转动通过热齿轮34和热轮35传递给偏心凸轮36。当偏心凸轮36旋转时，轴38沿轴向运动，使夹盘25相对工作台24运动。环绕轴38的弹簧39确保从动凸轮37与偏心凸轮36的周缘始终接触，依次地，当纸摞A被工作面24与夹盘25夹紧时，可向纸摞A提供必须的夹紧力。如图4所示，工作台24和夹盘25分别具有齿形的端部，该齿形的端部包括有间隔的突出部分24a、25a和由相邻突出部分之间限定的凹陷部分24b和25b。

在工作台24的前端附近提供了一个旋转制动器28，如图2左手端部所示，用于接合放在工作台24上的纸摞A的前边。一个固定的导向装置29接合纸摞A的一个侧边，而一个可移动的导向装置30接合纸摞A的另一侧边，如图6所示。固定导向装置29固定在工作台24上。可移动的导向装置30被一个弹簧偏置，未画出，以逆时针方向围绕轴30a旋转，如图6所示，因而可始终对图6左手一侧的工作台24上的纸摞A提供弹簧偏置的接触。因此，工作台24上的纸摞A由于这些导向装置元件29、30的联合作用可被保持在确定的位置上，而不必考虑待装订的纸摞A的厚度变化。辅助夹具20还提供了一个旋转挤压臂31，用于接合工作台24上的纸摞A的后边，如图3和图5所示。臂31可被盘状弹簧以逆时针方向旋转偏置，如图5所示。臂31不仅是纸张供给装置1的一个元件(如图1)，还是将在后文进行描述的垛齐装置40的一个元件。尽管在图中未画出，辅助夹具20还包括一个用于探测供给到工作台24上的纸摞A的尺寸(A4，B5，…)的尺寸探测器。

参考图5，6，10和11，当带有夹紧的纸摞A的辅助夹具20被驱动机构22从待机位置移动到垛齐位置时，垛齐装置40用于对夹在辅助夹具20的工作台24与夹盘25之间的纸摞A施加振动或撞纸运动。垛齐装置40包括一个基臂42，该基臂42可由驱动机构41驱动，在由图2点划线所示的待机位置到由图2实线所示的操作位置之间摆动，一个L形的垛齐盘43滑动地连接基臂42，一个定位元件44固定在基臂42的低端并垂直于基臂42的平面延伸，一个用于振动垛齐盘43的振动发生器45与基臂有关并平行于基臂42，上述挤压臂31、摆动件46布置在工作台24上的纸摞A的左手边附近(见图6)，另一台振动发生器47使摆动件46间歇地撞击纸摞A的左手边。

在本实施例中，定位元件44包括许多有间隔的L形构件，图11最为清晰。振动发生器45包括一个马达45a，一个由马达45a驱动的偏心凸轮45b和一个在垛齐盘43上开的接合孔45c，该接合孔45c用于接合偏心凸轮45b。同样，振动发生器47包括一个马达47a，一个由马达47a驱动的偏心凸轮47b和一个在垛齐盘43上开的接合孔47c，该接合孔47c用于接合偏心凸轮47b。

当辅助夹具20上的纸摞A处于垛齐位置而没被夹紧之后，垛齐装置40提供上下方向以及宽度方向的垛齐操作。垂直方向的摇动是由垛齐盘43的振动实现的，该垛齐盘43支撑纸摞A的底边而纸摞A的上边接合弹簧偏置臂31。纸摞A的并排垛齐是通过构件46的振动实现的，构件46使纸摞A的一侧做间歇振动，而纸摞A的另一侧由固定导向装置29保持位置。挤压臂31可以顺时针方向旋转(如图5)以抵抗弹簧32施加的偏压力，这可使在垛齐盘43振动期间轻微地移动纸摞A。弹簧偏置导向装置30一直弹性地接合纸摞A的左手边，这可防止在并排垛齐操作期间当构件46远离纸摞A时纸摞A被弹簧弹回。

定位元件44的上表面位于升起垛齐盘43的支撑43a的最高位置到最低位置的中间区域。因此，当垛齐盘43从最低位置到最高位置升起时，该盘携带纸摞A。然后，当垛齐盘43从最高位置到最低位置下降时，纸摞A的底部边缘与定位装置44相撞。反复进行这些可改善垂直垛齐的效率。

主夹具50是纸张传送装置4(图1)最重要的一个元件，该夹具包括一个可移动的夹具盘51，一个固定的夹具盘52，一个驱动可移动盘51相对于盘52移动以开合主夹具50的驱动机构53，以及一个用于侧向移动主夹具50的移动机构54。驱动机构53类似于辅助夹具20中的升起机构，如图3所示。

移动机构54有规律地使该主夹具50处于三个位置，它们是：纸张接收位置、涂粘合剂位置以及装订位置，在纸张接收位置由辅助夹具20传递到输送位置的纸摞A以下述方式传递给主夹具50。图2中，以实线表示主夹具50的纸张接收位置，而以点划线表示装订位置。在纸张接收位置被主夹具50夹紧的直立纸摞A的厚度中心在图2中相对于在后所述的加热辊64的中心向右偏移。尽管涂粘合剂位置在图2中没有表示，但是可以理解该位置临近于纸张接收位置，尤其是，在图2中从纸张接收位置少许向左平行移动，直到由主夹具50夹紧的直立纸摞A的厚度中心对准加热辊64的中心，即可到达涂粘合剂位置。

与工作台24和辅助夹具20的夹盘25的端部类似，夹具盘对51和52也分别具有齿形的端部，该齿形的端部包括有间隔的突出部分51a，52a和由相邻突出部分之间限定的凹陷部分51b和52b。但是，主夹具50端部的这种布置与辅助夹具20端部的布置是互补的，因此辅助夹具20与主夹具50的齿形端部互相啮合。尤其是，图4中更清晰，当辅助夹具20到达输送位置时，工作台24和夹盘25的突出部分24a、25a彼此配合将纸摞A夹在等在纸张接收位置的主夹具50夹具盘51、52的凹陷部分51b和52b之间，而主夹具50的突出部分51a、52a插入辅助夹具20的凹陷部分24b和25b。

在图2所示实施例中，粘合剂敷抹器3(图1)为一个加热装置60，该装置60包括一个辊62，热熔粘合剂材料的连续层61从该辊62上退绕；一对沿预定行进路线供给热熔粘合剂层61的供给辊63；一个被加热到热熔粘合剂材料层61的熔点以上的旋转加热辊64，该加热辊适于与通过供给辊63供给的热熔层61的前端部接触；一个用于接受热熔粘合剂的容纳腔65；一个用于以预定方向转动加热辊64的驱动机构，在图2和图7中该预定方向为顺时针方向；以及一个用于升起加热辊64的其它驱动装置。容纳腔65中提供了处于不同水平面的温度探测器68、69，以从被这些探测器探测到的温度的变化来确保容纳腔65中的熔融粘合剂的预定质量范围。

在图2所示实施例中，封面供给装置5(图1)由附图标记70表示，该装置包括一个容纳一摞封面页B的盒子71；一个以被控的时间间隔从盒子71中一张一张地供给封面页B的第一供给辊72；以及沿行进路线供给封面页B的一系列在后供给辊73，该行进路线朝修剪器6方向，继而朝装订站方向，在装订站，纸摞A的背部表面粘结装订封面页B的中心部分。最后一个供给辊是后述的定位辊81，它构成定位装置7(图1)。盒子71中的封面页B具有预定的尺寸，该尺寸取决于工作台24上的待装订的纸A的尺寸(A4，B5，…)。盒子71适于接收某些不同尺寸的封面页B，在该实施例中，最好提供一个尺寸探测器以探测盒子71内容纳的封面页B的尺寸。封面供给装置5也有一系列的探测器，用于探测封面页B是否准确地沿预定行进路线供给，其中包括将在下文中进行描述的切割器探测器74以及探测器82-84。

修剪器6(图1)沿由供给辊73限定的封面页B的行进路线布置，在图2所示实施例中该修剪器6包括上述切割器位置探测器74以及带有刀片75a的切割器75，如图8和图9所示。切割器的刀片75a由一个马达驱动，未画出。

切割器75根据待装订的纸摞A的厚度将封面页B修剪为预定尺寸后，封面页B由封面斜槽80和辊73送到一个确定的位置，该位置由定位装置7确定。在这期间，切割器75剪切封面页B制造出的碎纸屑由废料排放装置11(图1)沿着预定的排放路线进行排放，该排放路线与切割好的封面页B的行进路线分开。在图2所示实施例中，该废料排放装置11包括与切割器75操作同步控制的转换开关或可转动的折板77；一个设置在封面斜道80附近的用于排出废料的废料斜道78。当切割器75修剪封面页B的一个侧边部分时，折板77位于如图2和图9中点划线所示的位置，为废料斜道78的上部提供更大的开口，它正好位于切割器75的下方，以接住从切割器75落下的碎纸屑并将它们导入废料斜道78。之后，折板77立即回复到图2和图9中实线所示的位置，以使被修剪好的封面页B’进入封面斜道80。

封面的行进路线在封面斜道80的出口与引导辊83、84处弯曲，以提供一个大致水平的通向装订位置(图1)的行进面。在被修剪好的封面页B’的水平行进面内设置了定位辊81和定位销85，特别是如图12所示。定位辊81一般与在下面的相对辊86保持压力接触，但是可被一个升起机构87从其上分开。尤其是，定位辊81正好是在被修剪好的封面B’到达预定位置之前被升起以至与辊86分开，该预定位置是指在该位置纸摞A的背部表面粘结装订在被修剪好的封面B’的中心部分，并且后者沿纸摞A的相对侧边折叠。定位销85可在图12所示的操作位置至更低的待机位置之间升降，也可以水平移动，即平行于装订位置附近的封面的行进路线。定位销84可从待机位置升起到操作位置并在封面供给方向向前移动，而定位辊81保持停顿状态与下辊86分开，因而它可与将在下文中进行描述的固定导向机构配合，用于如图16所示的精确调整被送到装订位置附近的被修剪好封面B’的位置。因此，定位辊81下降并驱动被修剪好的封面B’到装订位置。

在图2所示实施例中，挤压装置8与折叠装置9的功能是由一个装置完成的，即装订装置90，均如图1，该装置包括一对成形板91，91；一个用于开合成形板91，91的驱动机构92；一个正好在成形板91，91之下的可移动板93；一个在水平面上移动板93的移动机构95；一个使整个装订装置90在用实线表示的待机位置和用点划线表示的操作位置之间升降的移动机构95，成形板91、91对称设置在纸摞A的厚度中心，无论成形板是开是合，纸摞A均被主夹具50直立地夹紧。

可移动板93具有一个缝隙，如图所示，该缝隙的宽度足够通过在该实施例中由装订商制造的最厚的书册(例如20mm)。当可移动板93位于图2所示实线和点划线位置时，该缝隙位置不与成形板91、91之间的开口对齐，当装订装置90如图2所示由移动机构向右轻微移动时，该缝隙与该开口垂直对齐。该在前位置是一种停止位置而在后位置为畅通位置。

装订装置之下设置了书册传输装置10(图1)，在图2所示实施例中，该书册传输装置10包括当可移动板93的缝隙对齐成形板91、91之间的开口时的可移动板93的缝隙；一个导引壁96，该导引壁引导书册C通过缝隙掉落到传送带97上，该传送带97将书册C送往预定的保管站。

上述装订装置各元件的操作由一个未画出的控制器进行控制，该控制器参考流程图13-15详细描述。

尤其参考流程图13，该流程图表示该装订装置的纸张供给操作，包括纸摞A由辅助夹具20供给，由垛齐装置40摇动，并从辅助夹具20传递给主夹具50，在步骤S101第一次确定是否满足所有初始要求。初始要求可包括，例如，辅助夹具20位于递送位置，垛齐装置40位于待机位置，一些纸摞A放置在辅助夹具20的工作台24上，而一些尺寸相应于工作台24上的纸摞A尺寸的封面页B盛放在封面供给装置70的盒子71中(这由纸张尺寸探测器以及封面尺寸探测器确定)，有足够量的熔融粘合剂61’盛放在加热装置60的容纳腔65中，装订装置的一个启动开关(未画出)已经打在ON上，等等。

步骤S101确定所有的初始要求均满足后，辅助夹具20的夹盘25向下朝着工作台24移动，将纸摞A夹在二者之间(步骤S102)，然后通过探测器21探测被夹紧的纸摞A的厚度(步骤S103)。根据图2所示实施例的装订装置可装订厚度从1.5mm至20mm的纸摞A。如果探测器21探测到的结果小于或者大于这个范围，辅助夹具20打开以松开纸摞A并且在装置的显示器上显示一条错误信息，未画出。

然后，在步骤S104中，辅助夹具20移动到垛齐位置而制动器28旋转到图2中点划线所示的缩进位置，脱开被夹紧的纸摞A的前端。在步骤S105，垛齐装置40被驱动装置41驱动从待机位置移动到图2实线所示的操作位置，夹盘25微微开启松开纸摞A，然后进行预定时间(步骤S106)的垛齐操作。该垛齐操作由垛齐装置40执行并已经参考附图5、6、10和11进行了详细描述。在垛齐操作中，在装订位置执行装订操作的主夹具50移动到纸张接收位置，而封面供给装置70的盒子71提供另一个封面页B。

垛齐操作完成后，夹盘25再次移向工作台24，将纸摞A夹在二者之间(在步骤S107中)，而垛齐装置40移动到图2中双点划线所示的缩进位置(在步骤S108中)。

然后，经过步骤S109确定主夹具50已经回到纸张接收位置，夹紧被垛齐的纸摞A的辅助夹具20被驱动机构22(在步骤S110中)移动到递送位置。此时主夹具50如图4(a)所示开启。然后，在步骤S111主夹具50关闭且辅助夹具20在步骤S112开启。如上所述，在辅助夹具20的前端部形成的突出部分24a，25a插入主夹具50夹具盘51、52的凹陷部分51b和52b，而主夹具50的突出部分51a、52a进入辅助夹具20的凹陷部分24b和25b，如图4(b)所示，因而确保在保持垛齐状态下，如图4(c)所示，将纸摞A从辅助夹具20传递给主夹具50。

S112步骤，辅助夹具20开启并回到待机状态以等待另外的纸摞A提供到工作台24上(步骤S113)。一个表示主夹具50夹紧了垛齐的纸摞A的信号，准备从纸张接收位置移动到涂粘合剂位置(步骤S114)。然后，在步骤S115确定所有后续装订操作的需求均已经满足，程序回到步骤S102。后续的装订操作条件可包括，例如，纸摞A放在辅助夹具20的工作台24上，启动开关处于ON的位置，等等。如果这种条件中的任何一个没有在预定的有限时间内完成，它就会断定装订操作已经完成，该装置将不再工作。

现在参考流程图14，该流程图表示该装订装置的相继操作，包括在纸摞A的背部表面涂粘合剂；将纸摞A与修剪好的封面页B’粘合装订在一起以及折叠后者，该程序开始于步骤S201，确定步骤S114输出了准备好的信号，接下来是步骤S202，将主夹具50从纸张接收位置移动到涂粘合剂位置。要提醒的是，如图2所示，在主夹具50的纸张接收位置相对于加热辊64的中心轴稍微向右偏移。主夹具50从该位置移动到涂粘合剂位置，在涂粘合剂位置被主夹具50夹紧的直立纸摞A的厚度中心正好对准加热辊64的中心轴，关于被辅助夹具20夹紧的纸摞A的厚度是通过探测器21在图13所示的流程图的步骤S103测定的。

接下来，在步骤S203，加热辊64被升降机构67升起。加热辊一般是被转动驱动机构66驱动沿预定方向转动(图7中为顺时针方向)，因而在其周边上部将携带预定数量的热熔粘合剂61’。在其开始下降之前，加热辊64停止转动。在该升起位置，加热辊64开始与处于涂粘合剂位置的被主夹具50直立夹紧的纸摞A的背部表面在压力下接触，然后它被动地以预定的小角度(例如正负5度)以相反方向旋转预定时间，步骤S204，因而热熔粘合剂61’不仅涂在被夹紧的纸摞A的背部表面，还进入纸摞A相邻纸张之间的空隙中，然后向下移动进入待机位置(步骤S205)。此时，由加热装置60进行的涂粘合剂操作结束。

然后，在步骤S206确定修剪好的封面页B’是否已经被提供到装订装置90的成形板91、91的预定位置，并且主夹具50，如图2，进一步移动到装订位置的左边(步骤S207)。在主夹具50的装订位置，背部表面涂好粘合剂的纸摞A的厚度中心也对准成形板91、91的中心。供应到位的封面页B’的位置将在下文中参考流程图15进行描述。

再次参见流程图14，成形板91、91被驱动装置92打开(步骤S208)，且装订装置90被升降装置95从图2中实线表示的待机位置升起至图2中点划线表示的操作位置(步骤S209)。装订装置90升起的过程中，在装订位置的背部表面涂过粘合剂的被主夹具50直立夹紧的纸摞A进入板91、91之间开的空隙，并在压力下与板93接触，同时封面页B’被夹在二者的中间，因而纸摞A的背部表面与封面页B’的中心位置被纸摞A背部表面的热熔粘合剂61’粘结在一起。升起时，可移动板93的位置如图12中双点划线所示，但要提醒的是，图示中成形板91、91处于关闭位置，这是在步骤S210中完成的。

是的，在步骤S209的后续步骤中关闭了成形板91、91，而装订装置90在升起位置保持静止，而封面页B’沿纸摞A背部表面的相对一侧向内折叠。在步骤S211中，成形板91、91关闭施加的压力由压力探测器(图中未示出)探测。当成形压力到达预定值时步骤S209中的装订操作开始，而经过预定时间(例如2秒)后装订操作结束，该预定时间在步骤S212中测定。

装订操作结束后(步骤S213)，板93由驱动机构92驱动从关闭位置移动到畅通位置，在畅通位置缝隙或书册通道与其下的成形板91、91的中心对齐，然后成形板91、91打开(步骤S214)，然后主夹具50开启以松开纸摞A，此时纸摞A已经与封面页B’粘合在一起成为整体组合在一起的书册C(步骤S215中)。因此，书册C通过开启的成形板91、91之间的空隙以及可移动板93的缝隙，由于它自身的重力，它沿导引壁96被导引到正在移动的传送带97上。传送带97上提供了一个探测器，未画出，可设置在导引壁96下端的任何下游位置，每当书册C通过该探测器位置时它就发射探测到的信号。当输出该探测到的信号时(在步骤S216)，装订装置90从上方的操作位置移动到下方的待机位置(步骤S217)，板93回到关闭位置(步骤S218)。最后，主夹具50回到图2中实线表示的待机位置(步骤S219)。

上述从S201到S219这一系列步骤的操作每次都是响应流程图13中步骤S114的自动连续装订操作的输出信号。

现在参考流程图15，该流程图表示该装订装置的封面供给操作，包括修剪封面页B，排放废料和定位修剪好的封面页B’。

流程图12的步骤S115确定继续装订操作的要求得以满足后，在步骤S301确定盒子71中是否至少容纳着一张封面页B。当此得以确认(在步骤S301)，第一进料辊72驱动容纳在盒子71中的一张封面页B沿着由进料辊73确定的封面行进路线行进，步骤S302。位于上游临近切割器75的切割器位置探测器74启动，当它探测到封面页B的前端经过，在步骤S303确定后在步骤S304使进料辊72停止。然后，再驱动进料辊72转过一个小角度以使封面页B进给一个预定的距离(L1)(在步骤S305)，接下来再使进料辊72停止(在步骤S306)。因此，封面页B的前端在切割器刀片75a位置之外向下延伸一个距离(L1-L2)，而该处(L2)表示封面行进路线中从探测器位置到切割器刀片位置的距离。因而，切割器刀片75a垂直于封面行进路线移动就会在步骤S307剪切或修剪封面页B前端的伸出部分。

容纳在盒子71中的封面页B具有一个预定的尺寸，该尺寸取决于待装订的纸摞A的尺寸。更特别的是，封面页B在行进方向的长度(WB)由下列等式(1)确定，此处(WA)代表纸摞A的宽度，(V)表示相应于切割器刀片75a厚度的剪切边，(α)表示用于加热装置60涂热熔粘合剂以及装订装置90折叠封面页B’的预留边，(Tmax)表示可以使用该装订装置装订的书册的最大厚度：

WB＝(WA+α)×2+Tmax+V                              …(1)

设(TA)表示探测器21测得的纸摞A的厚度，封面页B前端由切割器75修剪的长度(L1-L2)可能因为最大装订厚度与实际厚度的不同，即(Tmax-TA)，而有所不同。因此，步骤S305处的进给数量(L1)应由下列等式(2)确定：

L1＝Tmax-TA+L2                                     …(2)

修剪过的封面页B’的长度(WB’)由下列等式(3)表示：

WB’＝(WA+α)×2+TA                                …(3)

再次驱动进料辊72重新开始提供修剪过的封面页B’(步骤S308)，直到探测器83因探测到修剪过的封面页B’的后端部通过而开启(步骤S309)。探测器83开启时(在步骤S309完成)，进料辊72停止(步骤S310)而定位辊81升起与相对辊86分开(步骤S311)，然后由定位销85的被控运动确定封面页B’的位置(步骤S312)。

当封面页B’进入到装订站时，定位销35设置于接和封面页B’的一个侧边边缘，该定位销35与相对固定的导引销88、88(图16)配合，向一个确定的位置稍微移动封面页B’，在该确定的位置处背部表面涂过粘合剂的纸摞A粘合在封面页B’的中心。定位销35在封面行进路线的下方的较低位置处于待机状态，但是在步骤S312处升起，接和封面页B’的一个侧边边缘，并且继续升起以抬起封面页B’的一个侧边，它以低速少许向前移动，因而封面页B’的相对侧边边缘与固定导引销88、88接和，固定导引销88、88确定该侧边的位置或将封面页B’与装订位置中被主夹具50运送来的纸摞A对齐。总而言之，在步骤S312处的操作是修正装订站中封面页B’的位置，尤其是修正垂直于封面行进路线方向的位置。

完成步骤S312中的封面定位操作后，定位销85降低到待机位置，定位辊81向下移动到与相对的辊86(步骤S313)在压力下接触，并被驱动再次提供封面页B’(步骤S314)。当探测器84因探测到封面页B’的后端部通过而开启(在步骤S315中完成)时，定位辊停止(步骤S316)，因而封面页B’被提供到成形板91、91所在地相关位置，但是还没有到达合适装订的位置，该位置应根据纸摞A的厚度(TA)而改变。步骤S316中有关封面页B’的位置可以由其宽度的中心对准被主夹具50夹紧的纸摞A的厚度中心，纸摞已经被送到装订站了(在流程图14的步骤S207中)，当(TA)等于(Tmin)时，(Tmin)表示该装订装置能制出的最小厚度的书册，在本实施例中(被主夹具50夹紧的纸摞A的厚度中心为1.5mm。上述相关位置与装订站中纸摞A的厚度中心偏离该书册的最小厚度与实际厚度差值的一半，即(TA-Tmin)/2，的距离。

因此，封面定位操作结束于步骤S317，驱动定位辊81根据通过上述等式计算出的偏差量供给封面页B’，等待步骤S318装订操作的完成。装订操作完成后(在步骤S318中完成)，从流程图15中从S301到S318的一系列上述步骤完成。

从上述描述中可以看出，因为根据本发明的装订装置涉及根据纸摞的厚度修剪封面页的一个侧边部分，所以可以省略一个后修剪的步骤，并且可制出封面尺寸与纸摞A的尺寸完全相符的书册C。本发明的潜在意义是可允许在装订操作中对封面页进行印刷，因为修剪过的封面页的中心的确切位置可以确定，这就意味着本发明在整页(full-page)印刷中是有用的。

Claims (13)

1.一种装订装置，包括：

一个纸张供给装置，用于供给一摞待装订纸到达预定的第一站，所述纸摞从其相对侧保持夹紧状态；

一个厚度探测器，在所述纸张供给装置供给被夹紧纸摞的过程中用于探测被夹紧纸摞的厚度；

一个粘合剂敷抹器，用于向在所述第一站中的所述纸摞的背部表面涂抹熔融粘合剂；

一个纸张传送装置，用于从所述第一站向远离所述第一站的第二站输送所述背部表面涂过粘合剂的所述纸摞；

一个封面供给装置，用于将封面页提供到在第二站中的所述纸摞的所述涂过粘合剂的背部表面的下部；

一个挤压装置，用于使所述纸摞的所述涂过粘合剂的背部表面与所述封面页的中心部分在压力下接触，以使二者粘合装订在一起；以及

一个封面折叠装置，用于大致沿所述纸摞的相对侧边折叠所述封面页以构成一本合成为一体的书；

所述封面供给装置包括：

一个修剪器，用于根据所述厚度探测器探测的所述纸摞的厚度修剪所述封面页的侧边部分；

一个定位装置，将经过修剪器修剪的所述封面页的中心线对准处于第二位置的所述纸摞的厚度中心来定位所述封面页。

2.如权利要求1所述的装订装置，其特征在于：还包括一个废料排放装置，用于排出所述修剪器修剪所述封面页的所述侧边部分后产生的废料，排放是通过一个独立于由封面供给装置确定的封面页行进路线的废料斜槽进行的。

3.如权利要求2所述的装订装置，其特征在于：还包括一个正好布置在所述修剪器下面的转换开关，所述转换开关有规律地与所述剪切器的操作同步作用，因而引导所述废料进入所述废料斜道并引导所述修剪过的封面页沿封面页行进路线被供给。

4.如权利要求1所述的装订装置，其特征在于还包括一个印刷装置，该装置沿封面页行进路线布置在所述修剪器与所述第二站之间，用于在所述修剪过的封面页上印刷任何所需的图案。

5.如权利要求1所述的装订装置，其特征在于所述纸张供给装置包括：

一个夹具，用于从相对侧夹紧所述纸摞；

一个释放机构，用于松开垛齐位置的所述纸摞，在该位置所述纸摞基本上保持直立或倾斜；

一个带底部支撑的支架装置，当所述纸摞被所述释放机构松开时用于支撑所述纸摞的底边；

一个第一震动产生器，用于在上下方向震动所述支架装置，以对齐所述纸摞的所述底边；

一个第二震动产生器，用于在宽度方向震动所述纸摞，以对齐所述纸摞的相对侧边；以及

一个弹簧偏压构件，当纸摞被所述第一震动产生器在上下方向上震动时，其用于弹性地压在纸摞的上表面上。

6.如权利要求5所述的装订装置，其特征在于所述支架装置包括一个基部，所述底部支撑固定在基部上，一个第二底部支撑滑动连接所述基部，所述底部支撑提供了一个支撑表面，该支撑表面位于所述可升降的第二底部支撑的最高位置与最低位置之间，所述第二底部支撑由所述第一震动产生器震动。

7.如权利要求5所述的装订装置，其特征在于所述支架装置还包括一个用于确定所述纸摞的第一侧边的位置的固定导引构件，以及一个适于提供与所述纸摞的与第一侧边相对的第二侧边的弹性接触的可移动的导引构件。

8.如权利要求5所述的装订装置，其特征在于所述第二震动产生器包括一个对着所述纸摞的所述第二侧边的带接触面的摆动臂，以及一个用于摇动所述臂的驱动器，因而所述接触面间歇地撞击所述纸摞的所述第二侧边。

9.一种装订装置，包括：

一个夹具，用于从相对侧表面夹紧所述纸摞；

一个释放机构，用于松开垛齐位置的所述纸摞，在该位置所述纸摞基本上保持直立或倾斜；

一个带底部支撑的支架装置，当所述纸摞被所述释放机构松开时用于支撑所述纸摞的底边；

一个第一震动产生器，用于在上下方向震动所述支架装置，以垛齐所述纸摞的所述底边；

一个第二震动产生器，用于在宽度方向震动所述纸摞，以垛齐所述纸摞的相对侧边；以及

一个弹簧偏压构件，当纸摞被所述第一震动产生器在上下方向上震动时，用于弹性地压在纸摞的上表面上。

10.如权利要求9所述的装订装置，其特征在于所述支架装置包括一个基部，所述底部支撑固定在基部上，一个第二底部支撑滑动连接所述基部，所述底部支撑提供了一个支撑表面，该支撑表面位于所述可升降的第二底部支撑的最高位置与最低位置之间，所述第二底部支撑由所述第一震动产生器震动。

11.如权利要求9所述的装订装置，其特征在于所述支架装置还包括一个用于确定所述纸摞的第一侧边的位置的固定导引构件，以及一个适于提供与所述纸摞的与第一侧边相对的第二侧边的弹性接触的可移动的导引构件。

12.如权利要求9所述的装订装置，其特征在于所述第二震动产生器包括一个对着所述纸摞的所述第二侧边的带接触面的摆动臂，以及一个用于摇动所述臂的驱动器，因而所述接触面间歇地撞击所述纸摞的所述第二侧边。

13.一种装订方法，包括以下步骤：

向一个第一站供给一摞待装订的纸，所述纸摞从其相对侧保持夹紧状态；

供给被夹紧纸摞的过程中探测被夹紧纸摞的厚度；

向在所述第一站中的所述纸摞的背部表面涂抹熔融粘合剂；

从所述第一站向远离所述第一站的第二站输送所述背部表面涂过粘合剂的所述纸摞；

根据所述纸摞的厚度修剪所述封面页的侧边部分；

将已修剪侧边部分的封面页提供到所述纸摞的所述涂过粘合剂的背部表面的下部，从使所述封面页的中心线与在第二位置的所述纸摞的厚度中心对齐；

使所述纸摞的所述涂过粘合剂的背部表面与所述封面页在压力下接触，以使二者粘合装订在一起；以及

大致沿所述纸摞相对的侧边折叠所述封面页以构成一本合成为一体的书。

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