CN1675033A - 装订机 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种装订机,为一种包括具有将订书钉向纸层打出的打出装置的打出单元(20)、设置了具有用于钳紧贯通了该纸层的订书钉脚部的紧钳的紧钳座(12)的紧钳单元(11),且使前述打出单元(20)和紧钳单元(11)上下分离的装订机;该装订机使紧钳座(12)沿上下方向可往返移动地进行设置,且使该紧钳座(12)和打出单元(20)之间所插入的纸层,藉由紧钳座(12)的前进动作而与打出单元(20)一起被夹紧,并将使前述打出装置动作的第1驱动电动机设置在前述打出单元(20)上,且将使前述紧钳座(12)的往返移动和紧钳动作的第2驱动电动机,设置在紧钳单元(11)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种使打出单元和紧钳单元上下分离的装订机。
背景技术
作为习知技术,已知有一种使打出单元和紧钳单元上下分离的装订机(参照日本专利早期公开的特公昭62-46324号公报)。
该装订机将打出单元配置在下方,并使紧钳单元在打出单元的上方可上下动作进行配置。然后,使紧钳单元下降,并使打出单元的上面所载置的纸层与打出单元一起被夹紧,然后使打出单元的打出装置动作,向被夹紧的纸层打出订书钉,然后使紧钳单元的紧钳动作,使贯通了纸层的订书钉的脚部被钳紧。
但是,在这种装订机中,是利用凸轮机构和联杆机构等而由1个电动机进行打出单元的上下动作、打出装置的动作、紧钳的动作,存在各机构的构造复杂,且因各机构而使装置大型化等问题。而且,由于只由1个电动机而进行各动作,所以还存在不能改变打出单元及紧钳单元的朝向,且不能对纸层以使订书钉的背部倾斜的形态而压入订书钉的问题。
由此可见,上述现有的装订机在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决装订机存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的装订机存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的装订机,能够改进一般现有的装订机,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的装订机存在的缺陷,而提供一种新的装订机,所要解决的技术问题是使其机械构造简单,且可改变打出单元及紧钳单元的朝向,从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种装订机,包括:具有将订书钉向纸层打出的打出装置的打出单元、设置了具有用于钳紧贯通了该纸层的订书钉脚部的紧钳的紧钳座的紧钳单元,且使前述打出单元和紧钳单元上下分离,使前述紧钳座沿上下方向可往返移动地设置,且使该紧钳座和打出单元之间所插入的纸层,藉由紧钳座的前进动作而与打出单元一起被夹紧,使前述打出装置动作的第1驱动电动机设置在前述打出单元上,使前述紧钳座的往返移动和紧钳动作的第2驱动电动机,设置在前述紧钳单元上。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的装订机,在使前述第2驱动电动机驱动,而使紧钳座前进动作并使前述纸层被夹紧之后,使第2驱动电动机的驱动停止,然后,在使前述第1驱动电动机驱动并使打出装置动作,而使订书钉向该纸层打出之后,使第1驱动电动机的驱动停止,然后,使前述第2驱动电动机驱动并使紧钳动作,而使贯通了前述纸层的订书钉的脚部被钳紧,然后,使紧钳座返回动作并使第2驱动电动机的驱动停止,在前述钳紧结束之后,使第1驱动电动机驱动而使打出装置返回到初始位置,然后,使第1驱动电动机的驱动停止。
前述的装订机,在前述打出单元的上方配置紧钳单元,使前述紧钳座下降,而与前述打出单元一起将打出单元的上面所载置的纸层夹紧。
前述的装订机,其包括:使前述打出装置往返移动并打出订书钉的打出机构;使贯通了前述纸层的订书钉的脚部钳紧的紧钳机构;且前述打出机构具有用于由前述第1驱动电动机进行1次旋转而使前述打出装置进行1次往返移动的第1驱动轴,前述紧钳机构具有用于由前述第2驱动电动机进行1次旋转而使前述紧钳座进行1次往返移动,且依据该转动而使前述紧钳动作的第2驱动轴;且设有在第1驱动轴每旋转一定角度时输出脉冲的第1编码器、在第2驱动轴每旋转一定角度时输出脉冲的第2编码器、根据第1、第2编码器输出的脉冲数,对前述第1、第2驱动电动机进行控制的控制装置。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,本发明特殊结构的装订机,可以使装订机的机械构造简单,且可以改变打出单元及紧钳单元的朝向。其具有上述诸多的优点及实用价值,并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新,其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进,在技术上有较大的进步,并产生了好用及实用的效果,且较现有的装订机具有增进的多项功效,从而更加适于实用,而具有产业的广泛利用价值,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1所示为关于本发明的装订机的整体构成的侧面图。
图2所示为紧钳单元的斜视图。
图3所示为上下联杆机构的构成的说明图。
图4所示为紧钳单元的编码器的说明图。
图5所示为打出单元的构成的斜视图。
图6所示为打出机构的构成的说明图。
图7所示为在驱动轴上所安装的传动凸轮、制动凸轮、从动齿轮的说明图。
图8所示为打出单元的编码器的说明图。
图9所示为制动机构的构成的斜视图。
图10所示为制动机构的构成的断面图。
图11所示为制动凸轮和滚子的说明图。
图12所示为控制系统的构成框图。
图13所示为装订动作的说明图。
图14所示为紧钳单元和打出单元的各动作的时间图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的装订机其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
请参阅图1所示,10为在例如复印机等上所安装的装订机,该装订机10包括紧钳单元11和打出单元20,且紧钳单元11和打出单元20被上下分离。
[紧钳单元]
紧钳单元11包括具有紧钳11B(如图13所示)的紧钳座12、使该紧钳座12上下动作的上下联杆机构13、使前述紧钳转动的紧钳机构70(如图4所示)、用于检测后述的驱动轴(第2驱动轴)16的旋转位置的编码器(第2编码器)80等。
[紧钳座]
紧钳座12如图2所示,可利用上下联杆机构13而对主体框架11F相对下降,并与打出单元20的钉入部21(如图1所示)一起将纸层P(如图13所示)进行挟持。而且,紧钳座12具有底部15,在该底部15上设有用于使贯通了该纸层P的订书钉18(如图13所示)的脚部进入的开口14。紧钳11B(如图13所示)是用于将进入了该开口14的订书钉18的脚部进行钳紧。
[上下联杆机构]
上下联杆机构13如图3所示,包括在利用未图示的驱动机构的电动机(第2驱动电动机)95(如图12所示)进行转动的驱动轴16上所安装的联杆凸轮13A、围绕轴13J1进行转动且从该轴13J1朝右向斜上方延伸的第1联杆构件13B、从该第1联杆构件13B的上部向左右延伸的第2联杆构件13C、围绕轴13J2进行转动的大致呈三角形状的第3联杆构件13D。驱动轴16转动自如地被安装在主体框架11F上,轴13J1、13J2被安装在紧钳单元主体19的框架11F上。
在第3联杆构件13D的左侧形成有对左方向朝上倾斜的长孔13Da,且该长孔13Da的左末端开放。在该长孔13Da中,紧钳座12上所设置的轴12A贯通紧钳单元11的框架11F(如图2所示)的长孔11Fa而被插入。
在第1联杆构件13B的中间部设置有滚子R,且该滚子R与联杆凸轮13A的周面抵接。而且,在第1联杆构件13B的上部设置有突起13Bt,且该突起13Bt被插入到在第2联杆构件13C的中间部所形成的纸厚调整用的长孔13Ch中。该突起13Bt由弹簧S被向右方向施力,可总是使滚子R与联杆凸轮13A的周面抵接。
第2联杆构件13C的左末端在第3联杆构件13D的上部被枢轴支承,且第3联杆构件13D通过第2联杆构件13C,由弹簧S而以轴13J2为中心沿顺时针方向被施力。
弹簧S的一端被固定在第1联杆构件13B的突起13Bt上,其另一端被固定在第2联杆构件13C的右末端所设置的突起13Ct上。
而且,利用这些联杆凸轮13A和联杆构件13B~13D,可藉由驱动轴16的一次旋转,而使紧钳座12沿上下方向进行一次往返移动。
[紧钳机构]
紧钳机构70如图4所示,包括驱动轴16、安装在该驱动轴16上的驱动凸轮17、利用该驱动凸轮17而使紧钳11B转动的联杆机构(图中未示)等。
[编码器]
编码器80包括在驱动轴16上所安装的圆形的狭缝板81和光断续器82。在该狭缝板81上,在其半径方向上所延伸的复数个狭缝孔(图中未示)沿周方向形成一定的间隔。光断续器82具有向狭缝板81发出光的发光二极管D1、接受通过了狭缝板81的狭缝孔的光的光电二极管D2。而且,编码器80在每次透过了狭缝板81的狭缝孔的光由光电二极管D2接受时,输出脉冲信号。
在狭缝板81的侧面形成有用于检测紧钳座12的初始位置(homeposition)的凹部83。该凹部83可利用微动开关84进行检测。微动开关84在触头84A位于凹部83内时关闭,而当触头84A位于凹部83以外时打开。
[打出单元]
打出单元20如图5所示,包括在形成コ字形的框架22内所设置的打出机构30、在框架22内安装的副框架33中所设置的未图示的钉仓中,装卸自如地进行安装的钉盒(图中未示)、将该钉盒内所层迭存放的订书钉18向钉入部送出的进钉机构(图中未示)、使该进钉机构和打出机构30被驱动的驱动机构50、制动机构(制动装置)60、用于检测后述的驱动轴(第1驱动轴)31的旋转位置的编码器(第1编码器)90等。驱动机构50被设置在框架22的侧板23B上。
[打出机构]
打出机构30如图6所示,由驱动轴31、在该驱动轴31上所安装的传动凸轮32、在副框架33中所设置的轴34上可转动自如地被安装的传动联杆35、在该传动联杆35上所安装的打出装置36及成形板37等构成。在传动凸轮32中,与习知技术同样地,设定有初始位置部32A、压入订书钉18的前进动作部32B、对压入的订书钉18预先进行按压的按压部32c、使成形板37及打出装置36下降的返回动作部32D。
在传动联杆35上,转动自如地设置有与传动凸轮32的周面抵接的滚子38。传动联杆35随着传动凸轮32的旋转,以轴34为中心进行往返转动,且使打出装置36及成形板37沿副框架33的长孔39进行上下动作。即,利用驱动轴31的1次旋转即传动凸轮32的1次旋转而使传动联杆35进行1次往返转动,打出装置36及成形板37可上下地进行1次往返移动。
[驱动机构]
驱动机构50如图7所示,包括在电动机(第1驱动电动机)96(如图12所示)的电动机轴上所安装的驱动齿轮51、与该驱动齿轮51咬合的减速齿轮列52、与该减速齿轮列52咬合的从动齿轮53。从动齿轮53被安装在驱动轴31的一端31B上。驱动轴31的两末端31A、31B贯穿框架22的侧板23A、23B及副框架33的侧板40A、40B,向侧板23A、23B的外侧突出(如图10所示)。
[编码器]
编码器90如图8所示,包括在驱动轴31上所安装的圆形的狭缝板91和光断续器92。在该狭缝板91上,在其半径方向上所延伸的复数个狭缝孔(图中未示)沿周方向形成一定的间隔。光断续器92具有向狭缝板91发出光的发光二极管D3、接受通过了狭缝板91的狭缝孔的光的光电二极管D4。而且,编码器90在每次透过了狭缝板91的狭缝孔的光由光电二极管D4接受时,输出脉冲信号。
在狭缝板91的侧面形成有用于检测打出装置的初始位置(homeposition)的凹部93。该凹部93可利用微动开关94进行检测。微动开关94在触头94A位于凹部93内时关闭,而当触头94A位于凹部93以外时打开。
[制动机构]
制动机构60如图9及图10所示,由可上下动作地被安装在框架22的外侧的U字形的制动框架61、在驱动轴31的另一端31A上所安装的制动凸轮(brake cam)62、与该制动凸轮62抵接的滚子(制动构件)63、在框架22的底部22D和制动框架61的底板65之间所设置的弹簧(施力构件)64,64等构成。弹簧64、64对制动框架61向下方施力,使滚子63与制动凸轮62压接。
制动框架61具有在底板65的两端被立起的侧板66、67,且在侧板66、67上形成有上下延伸的长孔66A、67A。在该长孔66A、67A内插入有驱动轴31的两末端31A、31B,并可利用该长孔66A、67A使制动框架61上下动作。
制动凸轮62如图11所示,具有大径部62A和小径部62B,在打出装置36及成形板37上升期间,滚子63与制动凸轮62的小径部62B抵接,而在打出装置36及成形板37下降期间及位于初始位置时,滚子63与制动凸轮62的大径部62A抵接。滚子63转动自如地被设置在制动框架61的侧板66A上。
该制动机构60也被设置在框架22的侧板23B侧。
[控制系统]
请参阅图12所示,为装订机10的控制系统的构成,在图12中,97为对从编码器80、90所输出的脉冲进行计数,且根据所计算的计数数和微动开关84、94的打开·关闭状态而对各电动机95、96进行控制的控制装置(控制手段)。该控制装置97由CPU等构成。
[动作]
下面,参照图13及图14对上述实施形态的装订机10的动作进行说明。
纸层P从复印机(图中未示)被排出并置放在图13(A)所示的装订位置,当从复印机输出装订信号时,控制装置97驱动紧钳单元11的驱动机构的电动机95。藉由该电动机95的驱动,驱动轴16进行旋转(时刻t1)。藉由驱动轴16的旋转,上下联杆机构13使紧钳座12如图13(B)所示那样进行下降。另一方面,藉由驱动轴16的旋转,狭缝板81与旋转轴16一起进行旋转,且每当该狭缝板81旋转一定角度时即从编码器80输出脉冲。从编码器80所输出的脉冲由控制装置97被计数。而且,当狭缝板81旋转到一定角度时,微动开关84的触头84A从狭缝板81的凹部83转出,所以微动开关84打开。
当紧钳座12下降一定距离后,由该紧钳座12和打出单元20的钉入部21对纸层P形成夹持,如图13(C)所示,纸层P被夹紧。当该夹紧结束时,从编码器80所输出的脉冲数达到一定数(设定值)NA1(时刻t2),控制装置97使电动机95停止,且使打出单元20的电动机96进行驱动。
当利用电动机96的驱动使驱动轴31旋转时,编码器90的狭缝板91与驱动轴31一起进行旋转。藉由该狭缝板91的旋转,从编码器90输出脉冲。脉冲在狭缝板91每旋转一定角度时,从编码器90被输出。从编码器90所输出的脉冲由控制装置97进行计数。而且,当狭缝板91旋转到一定角度时,微动开关94的触头94A从狭缝板91的凹部93转出,所以微动开关94打开。
另一方面,藉由驱动轴31的旋转,传动凸轮32的前进动作部32B与滚子38抵接。在此期间,当传动联杆35以轴34为中心向顺时针方向转动时,打出装置36及成形板37上升。藉由成形板37的上升,订书钉18被成形为コ字形,且利用上一次的成形板37的上升被成形为コ字形的订书钉18因打出装置36的上升,而如图13(C)所示那样从钉入部21被打出。
从钉入部21被打出的订书钉18的脚部贯通纸层P,并进入紧钳座12的开口14内。
在该打出结束后,从编码器90所输出的脉冲信号达到一定数(设定值)NB1(时刻t3),控制装置97使电动机96停止并使紧钳单元11的电动机95驱动。
藉由该电动机95的驱动,当紧钳单元11的驱动轴16进行旋转时,利用驱动轴16的驱动凸轮17并通过未图示的联杆机构,紧钳11B进行转动。藉由该紧钳11B的转动,将进入到紧钳座12的开口14内的订书钉18的脚部,如图13(D)所示那样钳紧。在该钳紧期间,传动凸轮32的按压部32C与滚子38抵接,打出装置36对所压入的订书钉18进行按压。
另一方面,随着驱动轴31的旋转,制动凸轮62向顺时针方向(在图1中)进行转动,所以在传动凸轮32的前进动作部32B及按压部32C与滚子38抵接期间,即从打出装置36及成形板37的上升开始到上升结束期间,制动滚子62的小径部62B与滚子63抵接。因此,制动框架61从图10所示的初始位置,因弹簧64的施力而下降。结果,滚子63对制动框架61进行压接的压接力减小,对驱动轴31的旋转几乎不施加什么制动力。因此,对订书钉的打出不产生影响。
在订书钉18的脚部的钳紧结束后,从编码器80所输出的脉冲数达到一定数(设定值)NA2。控制装置97在编码器80的脉冲的计数数达到NA2时,使打出单元20的电动机96与紧钳单元11的电动器95一起进行驱动(时刻t4)。藉由电动机96的驱动,打出单元20的驱动轴31进行旋转,当传动凸轮32与该驱动轴31一起进行旋转时,传动凸轮32的返回动作部32D与滚子38抵接,此时传动联杆35以轴34为中心向逆时针方向进行转动。藉由该逆时针方向的转动,如图13(G)所示,打出装置36及成形板37下降。
当该下降之际,制动凸轮62的大径部62A与滚子63抵接,此时制动框架61对抗弹簧64的施力而上升。伴随该上升,滚子63在制动框架61上进行压接的压接力增大。结果,在驱动轴31的旋转上加以制动力且该制动力增大,使驱动轴31的旋转速度变缓。另外,在打出装置36及成形板的下降时,由于没有大的负载加在电动机96上,所以即使在驱动轴31上加以制动力,也不会出现什么问题。
另一方面,藉由在时刻t4后的电动机95的旋转,紧钳单元11的驱动轴16进行旋转,所以由驱动轴16的驱动凸轮17并通过未图示的联杆机构,如图13(E)所示,紧钳11B返回向初始位置。然后,当由上下联杆机构13而使紧钳座12象图13(F)所示那样上升时,如图13(G)所示,紧钳座12向初始位置返回。
而且,当藉由电动机96的旋转,打出装置36及成形板37下降并如图13(H)所示返回到初始位置时,微动开关94检测狭缝板91的凹部93,并输出L电平的初始位置信号。利用该微动开关94的初始位置信号,打出单元20的电动机96的驱动被停止(时刻t5)。
另外,当打出装置36及成形板37返回到初始位置(home position)时,制动框架61到达上止点,其制动力达到最大,驱动轴31的旋转速度也达到最小。因此,当打出装置36及成形板37返回到成形位置时,即使使电动机的驱动停止,也可使驱动轴31在一定的位置,换言之在滚子38与传动凸轮32的初始位置32A抵接的位置确实地停止。
另一方面,在订书钉18的钳紧结束后,紧钳单元11的电动机95进行驱动,并使紧钳单元11的驱动轴16进行旋转。藉由该驱动轴16的旋转,通过驱动凸轮17及联杆机构而使紧钳11B返回,且上下联杆机构13使紧钳座12上升。当紧钳座12返回到初始位置时,微动开关84检测狭缝板81的凹部83,并输出L电平的初始位置信号。利用该微动开关84的初始位置信号,紧钳单元11的电动机95的驱动被停止(时刻t5)。
如利用上述实施形态的装订机10,是在紧钳单元11及打出单元20上分别设置电动机95、96,并进行紧钳座12的上下动作和打出装置36等的上下动作的,所以不需要由1个电动机使紧钳单元11及打出单元20进行动作的复杂的联杆机构等,可使装订机10的构造变得简单。而且,因为是分别设置电动机95、96的,所以可使紧钳单元11及打出单元20围绕垂直轴线进行转动并改变朝向,并可对纸层P以订书钉的背部变得倾斜的形态而压入订书钉18。
而且,虽然是使电动机95、96交互驱动而使紧钳单元11及打出单元20交互进行动作,进行纸层P的夹紧、订书钉18的压入及钳紧的,但因为是根据编码器80、90所输出的脉冲的计数数,而由控制装置97对电动机95、96进行控制的,所以即使存在电动机95、96的特性的参差不齐和各机构13、30、50、70的参差不齐,也可使纸层P的夹紧、订书钉18的压入、钳紧这些各个动作的时序不会重复,因此能够确实地进行订书钉的压入和钳紧等各个动作。
另外,由于使紧钳单元11的紧钳座12下降,而使打出单元20上所载置的纸层被夹紧,所以在其夹紧时被对齐的纸层P不会变得分散,而总是以一种对齐的状态使纸层P被装订。
而且,当变更紧钳单元11和打出单元20的动作时序时,只需改变脉冲数的设定值即可简单地进行。
如以上所说明的,如利用本发明,可使装订机的机械构造简单,且可改变打出单元及紧钳单元的朝向。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1、一种装订机,包括:具有将订书钉向纸层打出的打出装置的打出单元、设置了具有用于钳紧贯通了该纸层的订书钉脚部的紧钳的紧钳座的紧钳单元,且使前述打出单元和紧钳单元上下分离,
其特征在于:
使前述紧钳座沿上下方向可往返移动地设置,且使该紧钳座和打出单元之间所插入的纸层,藉由紧钳座的前进动作而与打出单元一起被夹紧,
使前述打出装置动作的第1驱动电动机设置在前述打出单元上,
使前述紧钳座的往返移动和紧钳动作的第2驱动电动机,设置在前述紧钳单元上。
2、根据权利要求1所述的装订机,其特征在于:
在使前述第2驱动电动机驱动,而使紧钳座前进动作并使前述纸层被夹紧之后,使第2驱动电动机的驱动停止,
然后,在使前述第1驱动电动机驱动并使打出装置动作,而使订书钉向该纸层打出之后,使第1驱动电动机的驱动停止,
然后,使前述第2驱动电动机驱动并使紧钳动作,而使贯通了前述纸层的订书钉的脚部被钳紧,然后,使紧钳座返回动作并使第2驱动电动机的驱动停止,
在前述钳紧结束之后,使第1驱动电动机驱动而使打出装置返回到初始位置,然后,使第1驱动电动机的驱动停止。
3、根据权利要求1或2所述的装订机,其特征在于:
在前述打出单元的上方配置紧钳单元,
使前述紧钳座下降,而与前述打出单元一起将打出单元的上面所载置的纸层夹紧。
4、根据权利要求2所述的装订机,其特征在于其包括:
使前述打出装置往返移动并打出订书钉的打出机构;
使贯通了前述纸层的订书钉的脚部钳紧的紧钳机构;且
前述打出机构具有用于由前述第1驱动电动机进行1次旋转而使前述打出装置进行1次往返移动的第1驱动轴,
前述紧钳机构具有用于由前述第2驱动电动机进行1次旋转而使前述紧钳座进行1次往返移动,且依据该转动而使前述紧钳动作的第2驱动轴;
且设有
在第1驱动轴每旋转一定角度时输出脉冲的第1编码器、
在第2驱动轴每旋转一定角度时输出脉冲的第2编码器、
根据第1、第2编码器输出的脉冲数,对前述第1、第2驱动电动机进行控制的控制装置。
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