CN1695909A - 裁切装置 - Google Patents

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曾子峰
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Abstract

一种裁切装置，其包括一平面基座、两支持装置，固定在该基座上，一固定夹，设置在该两支持装置之间，一滑动部，以滑动的方式设置于该固定夹上，一线性致动器，与该固定夹同方向，该线性致动器连接于该滑动部，以及一马达，连接于该线性致动器。该固定夹的每一端与一个支持装置相连接，至少一支持装置可防止该固定夹往该第二方向来回移动，且该两支持装置可使该固定夹往该第一方向来回移动。当该马达驱动该线性致动器时，便驱动该滑动部沿着该固定夹移动，以使该滑动部的一切割刀剪裁该固定夹所夹持的物体。

Description

裁切装置
技术领域
本发明涉及一种裁切装置，特别是涉及一种剪裁纸张等片状物的裁切装置。
背景技术
一般来说，办公室所使用的手动式裁纸机通常用来剪裁纸张以及幻灯片，且裁切装置的设计也越来越多样化。众所皆知的裁纸机具有一平面基座以及一链型切割刀，使用者将所要剪裁的纸张放置在基座上，然后摇下链型切割刀，所要剪裁的纸张便沿着链型切割刀的刀口被切割。然而此类型的裁切装置有很大的缺点，由于切割刀的长度通常为12英时或约为30公分，因此在使用裁纸机时相当危险，一不小心可能会伤到使用者。而其它类型的裁纸机虽在链型切割刀上做了许多改进，但仍需要手动来操作裁纸机。
随着个人计算机以及打印机的普及化，裁纸机不仅仅使用于一般的办公室中，许多家庭以及小商店都需要剪裁纸张，因此急需一种具有安全性以及容易操作的裁纸机。
发明内容
本发明提供一种裁切装置，以解决上述的问题。
本发明揭露了一种裁切装置，其包括一平面基座、两支持装置，固定于该基座上，一固定夹，设置于该两支持装置之间，一滑动部，以滑动的方式设置于该固定夹上，一线性致动器，与该固定夹同方向，该线性致动器连接于该滑动部，以及一马达，连接于该线性致动器。该固定夹的每一端与一个支持装置相连接，至少一支持装置可防止该固定夹往该第二方向来回移动，且该两支持装置可使该固定夹往该第一方向来回移动。当该马达驱动该线性致动器时，便驱动该滑动部沿着该固定夹移动，以使该滑动部的一切割刀剪裁该固定夹所夹持的物体。
附图说明
图1为本发明裁切装置的示意图；
图2为本发明支持装置以及固定夹的详细结构；
图3为本发明滑动部的示意图；
图4为本发明螺纹杆的示意图；
图5与图6为本发明两种马达组的示意图；
图7为本发明线性致动器与滑动部的另一实施例；
图8为传动带的线性致动器的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明裁切装置10的示意图，裁切装置10包括一平面基座20、两支持装置60与70，固定在基座20上，一固定夹30，设置于两支持装置60与70之间，一滑动部40，架设于固定夹30上，一线性致动器80(螺纹杆)，其运转方向与固定夹30的设置位置相同，并连接于滑动部40，一马达组50，用以驱动线性致动器80，以及一电源系统90，用以驱动马达。马达组50自电源系统90取得能量以驱动线性致动器80，进而使滑动部40沿着固定夹30移动，以对固定夹30所夹持于基座20上的物体做剪裁。
基座20包括一平面板或平板22，用以放置物体，如纸张、塑料投影片、纺织品、薄金属等等。平板22包括一沟槽24，用以容纳滑动部40的切割刀，沟槽24的设计是根据切割刀而不同，也可将其省略之。刻度尺26设置于平板22的一方向上，以轻易地测量所要剪裁的物体，刻度尺26的刻度单元可为英吋、公分、毫米等等，刻度尺26也可包括一隆起缘(未显示于第1图中)，以使物体放置于准确的位置以做切割。而平板22可由塑料、金属或木制品所制成，而目前最适用且符合成本效益的材质为塑料。
请参阅图2，图2为本发明支持装置60与70以及固定夹30的详细结构。支持装置60包括一支持装置主体62，支持装置主体62具有一开口端(隐藏线)、两孔洞67与69，以及两插槽68。支持装置70包括一支持装置主体72、一插槽74以及两插栓(pin)76。固定夹30包括一固定夹主体32，固定夹主体32具有一突出块65、两插栓36，以及一圆栓38，延伸自固定夹主体32的一端。插槽74容纳线性致动器80，以使线性致动器80随着固定夹30往A方向移动。插栓76与固定夹主体32的另一端上的插槽(未显示于图2中)相啮合，其与插栓36与插槽68的功用相同。支持装置主体62与72、插栓36与76以及插槽68使固定夹30仅可往A方向(第一方向)来回移动，而图2中插栓与插槽所设置的位置可以对调。支持装置主体62的开口端与固定夹主体32的一端可相结合，以使插栓36插入插槽68中，且使托着线性致动器80的圆栓38插入孔洞67中(请参阅图1)。另外，固定夹主体32还包括一凸轮64、一弹簧34以及一摇杆66，用以构成一固定夹致动器。凸轮64与摇杆66固定在一起，并以轴枢的方式连接于支持装置主体32之内，而摇杆66自孔洞69中延伸出。弹簧34连接于突出块65与支持装置主体62内部之间，弹簧34可向上推动突出块65。当摇杆66往B方向移动时，凸轮64抵触于突出块65以使固定夹30往A方向移动，插栓36通过插槽68以引导固定夹30。当摇杆66往B的反方向移动时，弹簧34将固定夹30往A的反方向推动，如此固定夹30便可移动并锁住，以将物体固定于基座20上。支持装置60与70可为相似或相同的结构，以下所述仅作为举例说明。固定夹致动器(clamp actuator)包括凸轮64、弹簧34以及摇杆66，其结构可异于图2中所示，固定夹30的两端也可分别设置一个固定夹致动器。另外，固定夹30以支持装置70为中心旋转，以使在支持装置60与70之间的固定夹30可往A方向来回移动，意即固定夹30可上下移动。支持装置60与70的材质可为金属或塑料材质，且可永久地固定在基座20上，或利用螺丝或钳夹将支持装置60与70拆卸下来。固定夹30的材质可为金属(如铝)或塑料材质，而利用金属制作固定夹30，其结构较为坚固。
请参阅图3，其为滑动部40的示意图。滑动部40包括一滑动部主体42，其具有凹槽43，一连接部44，装设于滑动部主体42上，连接部44具有一螺孔用以与线性致动器80(螺纹杆)相啮合，一面板46可自滑动部主体42上拆卸下来，以及一切割刀48(如旋转式圆形刀片)，其设置于面板46内侧，由面板46所防护之。也可使用其它切割刀，如固定的平板刀片，或做非笔直切割的旋转式刀片。滑动部40通过凹槽43架设于固定夹30之上，跨立于固定夹主体32，如图1所示。图3中的凹槽43是成拱形，其形状也可为任何可使活动部40适当地与固定夹30结合的形状。当螺纹杆80转动时，将会通过连接部44驱动滑动部40沿着固定夹30移动，以使切割刀48出鞘用以剪裁物体。当需要更换或调整切割刀48时，使用者只需要将面板46拆卸下来以更换所需的切割刀48。滑动部40的材质可为塑料或金属材质，而连接部44的螺孔以及切割刀48的材质以金属为最佳选择。
如上所述，在实施例中的线性致动器80为一螺纹杆，图2中的圆栓38以旋转的方式托着线性致动器80的一端，图3中的螺孔连接部44可与螺纹杆80相结合以驱动滑动部40。图4为螺纹杆80的示意图，注意的是，螺纹杆80只是其中一种线性致动器80的实施例，随后将有其它实施例的说明。
请参阅图4，图4为螺纹杆80与马达组50的剖面示意图。马达组50包括一传输盒52、一电动马达54、一摩阻传动器(friction clutch)56、以及一齿轮57用以与螺纹杆80的螺纹82相啮合。传输盒52可设置于基座20或支持装置70上，如图1所示，传输盒52包括一些孔洞用以容纳螺纹杆80以及马达54的转轴。摩阻传动器56为一机械式传动器，以轻易地限制马达54可提供于齿轮57的转矩，因此，假如驱动线路(齿轮57至切割刀48)轧住了，马达54仍可旋转，如此可避免驱动线路的损坏以及减少使用者可能遭受的伤害。摩阻传动器56为熟知技术者所周知，其可包括如空心圆柱以及插栓组。齿轮57的长度要够长，以使当螺纹杆80随着固定夹30向A方向移动时，螺纹82仍可与齿轮57相啮合，以继续驱动螺纹杆80。注意的是，当固定夹30松开时，无需驱动螺纹杆80，因此，可将齿轮57的长度缩短，齿轮57便不会与螺纹82相啮合，直到螺纹杆80又往A方向移动。因此，马达54可将机械能传输至螺纹杆80。
请再参阅图1，本发明提供一电源系统90，以提供能量于马达组50的马达54。电源系统90包括一开关92、一电源线94、一组侦测开关96、以及一控制电路(在图1中未显示出，是设置于基座20内部)。一侦测开关96设置在支持装置60上，而另一侦测开关96设置在支持装置70上，如此滑动部40便可触发两侦测开关96。两侦测开关96也可设置在基座20上、固定夹30上或滑动部40上。两侦测开关96可为机械式(微动开关或按钮)或电子开关(光侦测器或磁性侦测器)，用以切换马达54的方向。意即，当滑动部40抵达固定夹30的一端时，将会触发侦测开关96，其会逆转马达54的驱动方向。为了方便容纳侦测开关96，控制电路的设计越简单越好，如果马达54本身可提供电子式的致动逆转控制，控制电路只要包括一些线路即可。因此，人工引动开关92可为简易的按钮。相反地，如果开关92包括关闭、向前、向后的设定，控制电路可为一组接线，连接至电源线94、开关92以及马达54，而侦测开关96便可省略之。意即停止马达54，并通过使用者切换开关92的位置以驱动马达54的旋转方向，因此，马达54可正确地控制裁切装置10，而摩阻传动器56则提供使用上的安全性。若不利用侦测开关96，则提供具有简易逻辑电路的控制电路，其与一电流测量器相连接，此电流测量器用以测量流经马达54的电流。此外，较好的控制电路设计为提供电流限制电路，当电流过大时，则关闭马达54，此可加强或取代摩阻传动器56的功能。电子系统90主要的功能为根据使用者所切换开关92的位置，以驱动马达54。
请参阅图5，图5为马达组的另一实施例。此实施例中，提供一弹性中空管59，用以连接螺纹杆80的较窄且无螺纹的区段84与马达54的圆栓58。在转矩超过一安全值时，由于弹性中空管59的设计可在区段84或圆栓58上滑动，因此弹性中空管59的功能如同摩阻传动器。
请参阅图6，图6为马达组的另一实施例。此实施例中，马达152设置于基座20上，并通过一圆栓158以及一传动带154连接于螺纹杆80上没有螺纹的部分184。在没有螺纹的部分184与螺纹杆80有螺纹的部分的接合处可加设摩阻传动器。另外，利用一具有孔洞174的支持装置170用以容纳螺纹杆80，而非使用有沟槽的支持装置70。在此实施例中，螺纹杆80是无法随着固定夹主体32向上或向下移动，但仍可利用一些简单的修正以使螺纹杆80上下移动。
请参阅图7，图7为线性致动器与滑动部的另一实施例。支持装置160以及固定夹主体132与图2中的支持装置60以及固定夹主体32相似，除了以旋转的方式固定螺纹杆182的圆栓164设置于支持装置主体162的上端(而不是圆栓38连接于可移动的固定夹主体32)。意即螺纹杆182仅可旋转，而不像螺纹杆80可往A方向来回移动。支持装置160另包括一摇杆166，连接于一固定夹致动器(请再参阅图2)，用以使固定夹主体132往A方向来回移动。为了使滑动部140与螺纹杆182相啮合，滑动部140除了包括主体142、面板146以及切割刀148，还包括了一具有沟槽的连接部144，其沟槽用以容纳螺纹轴环184的插栓186，其中螺纹轴环184跨立于螺纹杆182上。当转动螺纹杆182时，不论滑动部140在A方向上的位置为何，螺纹轴环184将沿着螺纹杆182转动，滑动部140在A方向上的位置随着沟槽连接部144与插栓186之间的位置而改变，也可将沟槽连接部144与插栓186设置的位置对调以构成相似的机械结构。此外，本实施例中所使用的马达组可为图4至图6的实施例，而第二支持装置可为图6中的支持装置170。其它部分的运作方式与先前介绍的实施例相同，在此不加赘述。
请参阅图8，图8为传动带的线性致动器的示意图，而非利用螺纹杆的方式。此实施例中，支持装置260包括主体262、转动传动带主轴264以及摇杆266。通过摇杆266与固定夹致动器(请再参阅图2)即可使固定夹主体232往A方向来回移动。马达252驱动主轴258与264之间的传动带282，滑动部240的结构与活动部140相似，滑动部240通过主体142上的插栓与固定于传动带282上具有沟槽的面板284相卡合，以跨立于传动带282上。在此实施例中，传动带282是无法往A方向来回移动，只有滑动部40与固定夹主体232可以上下移动。其它部分的运作方式与先前介绍的实施例相同，在此不加赘述。
相比较于现有技术，本发明通过一马达与一线性致动器即可自动驱动切割刀。线性致动器可为一螺纹杆或一传动带，而马达可通过齿轮、弹性结构或传动带等方式，以将能量传输于此线性致动器。另外，本发明的自动驱动装配可提供使用者更大的便利性，而滑动部可使切割刀更小、更安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims (21)

1.一种裁切装置(flat media cutting device)，其包括：
一平面基座(planar base)，其包括与该平面基座垂直的一垂直向量，该垂直向量是在一第一方向上；
两支持装置，固定于该基座上；
一固定夹(clamp)，设置于该两支持装置之间，该固定夹位于与该第一方向垂直的一第二方向上，该固定夹的每一端与一个支持装置相连接，其中至少一支持装置可防止该固定夹往该第二方向来回移动，且该支持装置可使该固定夹往该第一方向来回移动；
一滑动部(slider)，以滑动的方式设置在该固定夹上，该滑动部包括一切割刀；
一线性致动器(linear actuator)，与该固定夹同方向，该线性致动器连接于该滑动部；以及
一马达，连接于该线性致动器；
其中当该马达驱动该线性致动器时，便驱动该滑动部沿着该固定夹移动，以使该切割刀剪裁该固定夹所夹持的物体。
2.如权利要求1所述的裁切装置，其中该线性致动器为一螺纹杆(threaded rod)，该滑动部另包括一滑动部主体以及一螺纹面，该螺纹面连接于该滑动部主体且与该螺纹杆相啮合。
3.如权利要求2所述的裁切装置，其中该螺纹杆的一端以可转动的方式连接于该固定夹，另一端通过一传动装置(transmission)连接于该马达，以使该螺纹杆随着该固定夹往该第一方向来回移动。
4.如权利要求2所述的裁切装置，其中该螺纹杆的两端以可转动的方式分别连接于一个支持装置，该螺纹杆无法往该第一方向来回移动，该滑动部的螺纹面通过一插栓连接器(pinned connection)连接于该滑动部，以使该滑动部主体往该第一方向来回移动。
5.如权利要求1所述的裁切装置，其中该线性致动器为一传动带(belt)，该滑动部通过一插栓连接器设置于该传动带上，以使该滑动部主体往该第一方向来回移动。
6.如权利要求1所述的裁切装置，其另包括一传动装置，用以使该马达连接于该线性致动器。
7.如权利要求6所述的裁切装置，其中该传动装置包括一齿轮，其连接于该线性致动器，以及一啮合齿轮，其连接于该马达。
8.如权利要求6所述的裁切装置，其中该传动装置包括一摩擦驱动元件(friction drive)。
9.如权利要求8所述的裁切装置，其中该摩擦驱动元件为一传动带或一挠性连接器。
10.如权利要求1所述的裁切装置，其另包括一固定夹致动器(clampactuator)，其连接于该固定夹的一端或相对应的支持装置，用以使该固定夹往该第一方向来回移动，该固定夹致动器另包括一摇杆。
11.如权利要求1所述的裁切装置，其另包括一开关，连接于该马达的一电源，其中该开关控制该马达的电源。
12.如权利要求11所述的裁切装置，其另包括两侦测开关，连接于该马达，每一侦测开关沿着该固定夹分别设置于该滑动部移动范围的一端，其中当该滑动部触发一侦测开关，将使该马达反转。
13.如权利要求1所述的裁切装置，其另包括一机械式传动器，其连接于该马达与该线性致动器之间，该机械式传动器用以限制该马达提供于该线性致动器的转矩。
14.一种裁切装置，其包括：
一平面基座(planar base)，其包括与该平面基座垂直的一垂直向量，该垂直向量是在一第一方向上；
两支持装置，固定于该基座上；
一固定夹(clamp)，设置于该两支持装置之间，该固定夹位于与该第一方向垂直的一第二方向上，该固定夹的每一端与一个支持装置相连接，其中至少一支持装置可防止该固定夹往该第二方向来回移动，且该支持装置可使该固定夹往该第一方向来回移动；
一固定夹致动器(clamp actuator)，其连接于该固定夹的一端或相对应的支持装置，用以使该固定夹往该第一方向来回移动，该固定夹致动器另包括一摇杆；
一螺纹杆(threaded rod)，其与该固定夹同方向，该螺纹杆连接于该固定夹的一端；
一滑动部，以滑动的方式设置在该固定夹上，该滑动部包括一滑动部主体、一螺纹面以及一切割刀，该螺纹面连接于该滑动部主体且与该螺纹杆相啮合；
一传动装置，连接于该螺纹杆的另一端，以使该螺纹杆随着该固定夹往该第一方向来回移动；以及
一马达，连接于该传动装置，用以驱动该螺纹杆；
其中在启动该固定夹致动器以使该固定夹将一物体固定于该基座上后，该马达将驱动该螺纹杆以驱动该滑动部沿着该固定夹移动，以使该切割刀剪裁该物体。
15.如权利要求14所述的裁切装置，其中该传动装置包括一齿轮，其连接于该马达，该齿轮与该螺纹杆相啮合。
16.如权利要求14所述的裁切装置，其中该传动装置为一传动带或一挠性连接器。
17.如权利要求14所述的裁切装置，其另包括：
一开关，其连接于该马达之一电源，其中该开关控制该马达的电源量；以及
两侦测开关，连接于该马达，每一侦测开关是沿着该固定夹分别设置于该滑动部移动范围的一端，其中当该滑动部触发一侦测开关，将使该马达反转。
18.如权利要求14所述的裁切装置，其另包括一机械式传动器，其连接于该马达与该螺纹杆之间，该机械式传动器用以限制该马达提供于该螺纹杆的转矩。
19.一种裁切装置，其包括：
一平面基座(planar base)，其包括与该平面基座垂直的一垂直向量，该垂直向量是在一第一方向上；
两支持装置，固定于该基座上；
一固定夹(clamp)，设置于该两支持装置之间，该固定夹位于与该第一方向垂直的一第二方向上，该固定夹的每一端与一个支持装置相连接，其中至少一支持装置可防止该固定夹往该第二方向来回移动，且该支持装置可使该固定夹往该第一方向来回移动；
一致动器(actuating means)，用以使该固定夹往该第一方向来回移动；
一滑动部，以滑动的方式设置于该固定夹上，该滑动部包括一滑动部主体以及一切割刀；
一驱动装置，用以使该滑动部往该第二方向来回移动；
一马达；以及
一传动装置，用以将该马达的能量传送于该驱动装置，以驱动该滑动部；
其中当该马达通过该传动装置驱动该驱动装置时，便可驱动该滑动部沿着该固定夹移动，以使该切割刀剪裁该固定夹所夹持的物体。
20.如权利要求19所述的裁切装置，其中该传动装置可使该驱动装置随着该固定夹往该第一方向来回移动，并用以限制该马达提供于该驱动装置的转矩。
21.如权利要求19所述的裁切装置，其另包括两侦测开关，连接于该马达，每一侦测开关是沿着该固定夹分别设置于该滑动部移动范围的一端，其中当该滑动部触发一侦测开关，将使该马达反转。
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