CN205238907U - 一种多级联动的全自动装订机 - Google Patents

Abstract

一种多级联动的全自动装订机，解决了现有装订机工序衔接不连贯以及半自动化导致工作效率低的技术问题，采用的技术方案是：结构中包括机架、位于机架中部的工作台、设置在工作台上方的上压紧机构及配套的带有升降传动机构的压紧驱动机构、下压紧机构、送料机构、设置在工作台下方的联动式切料机构、钻刀机构、下铆机构以及钻刀及下铆机构的联动式工位转换及同位升降进给机构、配套设置的带有管理软件的控制电路，所述下压紧机构上配套设置联动式下压紧制动及释放机构及联动伸缩移位式上铆机构。本实用新型的关键是：在装订机中设置多组联动机构，并通过带有管理软件的控制电路实现有序工作，大大节约了设备空间，提高了工作效率。

Description

一种多级联动的全自动装订机

技术领域

本实用新型涉及一种票据装订机的改进，具体是一种多级联动的全自动装订机及其控制方法。

背景技术

随着社会和经济的发展，各种票证的生成和传递量大量的增加，伴随各种社会和经济活动的大量通知、文件、记录、台账和书面资料仍然是不可替代的原始档案资料，是历史的重要见证、人类文明史实载体。规范化的装订和归档已成为全社会各个组成单位必须的工作和法制下得重要任务。工作量也越来越大。票据装订的工具也从简单的穿孔器加手动压封，发展成由电机驱动的钻孔和穿、铆管组合作业的半自动化专用设备。半自动化装订机具有两种形式，分别是由上向下钻孔及由下向上钻孔，这两种形式均采用由下向上穿管、铆管。对于由上向下钻孔的形式，钻头由上向下钻孔，对于钻孔过程中产生的纸屑不能有效排出，且工作效率低。而个别采用由下向上对票据进行钻孔的技术方案虽然解决了纸屑不能有效排出的问题，但仍无法实现全自动装订，且机械结构仍得不到简化。

专利申请号为200720100459.4的专利，公开了一种票据装订机，是一种由下向上钻孔、穿管、铆管的装订机，其虽然有效解决了纸屑排出的问题，但仍然存在装订工序衔接不连贯，易出现卡机故障的技术问题，同时，下压紧臂无法实现自动复位，仍然需要操作人员手动复位，导致无法实现装订机的全自动化装订功能。若装订机被用于生产线，那对于生产线来说，工序之间的衔接及连贯性是最为关键的环节，是关乎提高生产效率及节约人力成本的重要标志，因此，有必要对装订机实现全自动化装订功能进行改良。

发明内容

本实用新型为解决现有装订机工序衔接不连贯以及半自动化导致工作效率低的技术问题，设计了一种多级联动的全自动装订机，通过上压紧臂的驱动及五组联动机构以及配套计算机程序控制管理软件，实现最大程度优化装订流程及等位时间，简化了机械结构，缩短了装订时间。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是：一种多级联动的全自动装订机，结构中包括机架、位于机架中部的工作台、设置在工作台上方的上压紧机构及配套的带有升降传动机构的压紧驱动机构、下压紧机构、送料机构、设置在工作台下方的联动式切料机构、钻刀机构、下铆机构以及钻刀及下铆机构的联动式工位转换及同位升降进给机构、配套设置的带有管理软件的控制电路，关键是：所述下压紧机构上配套设置联动式下压紧制动及释放机构及联动伸缩移位式上铆机构。

本实用新型的关键是：在装订机中设置多组联动机构，并通过带有管理软件的控制电路实现有序工作，大大节约了设备空间，提高了工作效率。

具体的，本实用新型的关键是：在上压紧机构上按照其升降时序在相应的工位上设置了受其驱动的联动伸缩移位式导电橡胶组件、联动式切料机构、联动伸缩式上铆机构、联动式工位转换机构；在下压紧机构上固定设置了料管的测料机构，根据下压紧机构的下行行程决定料管长度；在压紧驱动电机上设置了联动式下压紧制动及释放机构，巧妙的解决了在上压紧臂复位时，下压紧机构的制动问题。通过上述联动机构的设置，使得各个机构之间的工位衔接在变得更加紧密的同时，机械结构也极大地简化，解决了目前装订机整体工作效率不高、易卡机、易磨损的问题。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是装订机的立体示意图。

图2是装订机的另一立体示意图。

图3是联动式切料机构的立体示意图。

图4是联动伸缩式上铆机构的结构示意图。

图5是联动伸缩式上铆机构中驱动滑板的定位结构示意图。

图6是联动伸缩式上铆机构中上铆头组件限位在下压紧臂中的结构示意图。

图7是联动式下压紧制动机构的结构示意图。

图8是联动式下压紧制动机构的另一结构示意图。

图9是联动式工位转换机构的结构示意图。

图10是联动式工位转换机构的另一结构示意图。

图11是送料机构的结构示意图图中光耦模块未标示。

图12是送料机构中有料管的结构示意图。

图13是送料机构中余料排完后结构示意图。

具体实施方式

一种多级联动的全自动装订机，结构中包括机架1、位于机架1中部的工作台2、设置在工作台2上方的上压紧机构3及配套的带有升降传动机构的压紧驱动机构11、下压紧机构4、送料机构5、设置在工作台下方的联动式切料机构6、钻刀机构7、下铆机构8以及钻刀及下铆机构的联动式工位转换9及同位升降进给机构12、配套设置的带有管理软件的控制电路，所述下压紧机构4上配套设置联动式下压紧制动及释放机构10及联动伸缩移位式上铆机构。

所述联动式切料机构6的结构中包括：设置在送料机构5下方并定位在机架1上的切刀座62、滑动限位在切刀座62内的切刀总成64、底端借助转轴631限位在机架1上的驱动摆块63及复位拉簧65、驱动杆61，驱动摆块63上端与切刀总成64铰接定位、侧端设有驱控斜面，驱动杆61上端穿过工作台2并与上压紧机构3固定连接、下端借助设置的滚轮611与驱动摆块63的驱控斜面具有滚动摩擦配合，驱动杆61借助上压紧机构3的升降驱控驱动摆块63具有以转轴631为转动中心的旋转自由度、切刀总成64具有沿切刀座62纵向的滑动自由度。

所述联动伸缩式上铆机构的结构中包括：水平滑动限位在下压紧机构4的下压紧臂40内的上铆头组件41、水平滑动限位在机架1上的驱动滑板42、设置在驱动滑板42与上压紧机构3之间的定滑轮驱动机构以及设置在驱动滑板42与机架1之间的上铆头组件的复位拉簧43，上铆头组件41借助具有竖直向滑动自由度的连接组件与驱动滑板42固定连接，定滑轮驱动机构借助上压紧机构3的上升实现对驱动滑板42及上铆头组件41的水平驱动；所述驱动滑板42中部设有滑孔421，且借助滑孔421及设置在滑孔421内的前、后定位销44、45限位在机架1上；所述定滑轮驱动机构的结构中包括：转动限位在后定位销45上的定滑轮46、以及绕过定滑轮46两端分别定位在驱动滑板42与上压紧机构3上的钢丝绳I47；所述具有竖直向滑动自由度的连接组件的结构中包括：与驱动滑板42固定连接的带有竖直导向槽481的中间连接架48、与上铆头组件41固定连接的水平滑板49，水平滑板49的一端滑动限位在中间连接架48的竖直导向槽481内；所述水平滑板49滑动限位在下压紧臂40内。

所述联动式下压紧制动机构10的结构中包括：设置在下压紧机构4上的制动杆101、设置在工作台2上的杠杆式制动杆抱紧机构、以及与压紧驱动机构11连接的抱紧释放机构；所述杠杆式制动杆抱紧机构的结构中包括：借助水平铰轴座102转动限位在工作台2上的锁杆103以及设置在锁杆103自由端与工作台2之间的制动压簧104，锁杆103上设有与制动杆101构成间隙配合的通孔，制动杆101穿过锁杆103上的通孔，锁杆103借助制动压簧104抱紧制动杆101；所述的抱紧释放机构的结构中包括：设置在压紧驱动机构11的传动齿轮105上的驱动滚轮106、铰接定位在机架1上的驱动拨杆107、设置在驱动拨杆107与锁杆103自由端之间的钢丝绳II100以及拨杆复位弹簧108，拨杆复位弹簧108穿在钢丝绳II100上，两端分别定位在驱动拨杆107及机架上，驱动滚轮106借助传动齿轮105的转动实现与驱动拨杆107的离合，钢丝绳II100借助驱动滚轮106对驱动拨杆107的驱动实现锁杆103对制动杆101的释放。

所述联动式工位转换机构9的结构中包括：转动限位在机架1底部的水平摆动板92、定位在机架上的钢丝绳III90以及设置在机架与水平摆动板92之间的复位弹簧，钢丝绳III90上端与上压紧机构3固定连接、下端借助缓冲拉簧901与水平摆动板92固定连接；所述同位升降进给机构12的结构中包括沿竖直方向设置在水平摆动板92上的钻刀导向柱93及下铆导向柱94、分别设置在导向柱上的钻刀滑块931及下铆滑块941、定位在机架上的齿轮齿条式升降驱动机构，钻刀机构7及下铆机构8分别定位在各自的滑块上，齿轮齿条式升降驱动机构的升降驱动端与钻刀滑块931或下铆滑块941插接限位；所述齿轮齿条式升降驱动机构的机构中包括：定位在机架底部的驱动电机95、沿竖直方向的齿轮齿条升降传动机构；所述齿轮齿条升降传动机构的结构中包括：齿条导向架96、齿条97、设置在驱动电机95输出轴上的传动齿轮98以及设置在齿条97上的限位销99；所述钻刀机构7的结构中包括：设置在钻刀滑块931上的钻刀总成、定位在工作台2下端面的旋转电机71、设置在钻刀总成上的传动轴72以及设置在传动轴72与旋转电机71之间的皮带传动机构73；水平摆动板92的转动限位端借助转动轴承91与旋转电机71的壳体同轴限位连接。

所述送料机构5的结构中包括：定位在工作台2上的送料电机51、与送料电机51的输出轴511连接的对滚机构、设置在料管50一侧的光耦检测模块以及位于料管50下方并位于下铆机构8的铆针一侧的测料机构；所述对滚机构的结构中包括定位在工作台2上的托架52、送料电机51的输出轴511穿过托架52定位有送料轮53、转动限位在托架52上的摆动板54、转动限位在摆动板54上的从动轮56、定位在托架52上的拉簧55与摆动板54的下端连接；所述摆动板54是转角式摆动板；光耦检测模块包括沿竖直方向由下至上依次设置在料管一侧的光耦检测模块I及光耦检测模块II；所述光耦检测模块I的结构中包括：定位在机架上的测料光耦I57以及转角式摆动板，转角式摆动板的自由角端限位在测料光耦I57内；所述光耦检测模块II58的结构中包括定位在机架上的测料光耦II58以及转动限位在机架上的转板59，转板59的一端限位在测料光耦II58内，另一端设置在料管走料区域内；所述测料机构的结构中包括：沿竖直方向与下压紧机构4固定连接的测料升降杆510、设置在测料升降杆510末端的前端设有凹槽的接料板512，下铆机构8中的铆针81限位在凹槽内。

一种多级联动的全自动装订机的控制方法，关键是：所述方法的具体步骤包括：

①上压紧机构3由复位位置下行，并在下行过程中驱动设置在上压紧机构3中的联动伸缩移位式导电橡胶组件伸出，同时上压紧机构3驱动下压紧机构4下行到位制动并压在被装订物上；

②钻刀机构7上行钻孔直至钻刀触到上压紧机构3中的导电橡胶组件后，进行步骤③；

③钻刀机构7下行复位，同时送料机构5送料至下铆机构8上，钻刀复位及送料完成后进行步骤④；

④上压紧机构3上行复位，在复位过程中驱动导电橡胶组件复位，同时完成以下两个驱动：驱动设置在下压紧机构4中的联动伸缩式上铆机构伸出，同时驱动联动式切料机构6切料，两个驱动完成后进行步骤⑤；

⑤上压紧机构3由复位位置继续上行直至上行工位，并在上行过程中驱动联动式工位转换9将下铆机构8转位至已钻孔位置并进行步骤⑥；

⑥下铆机构8携料上行至被装订物的已钻孔中，并配合上铆头组件加热直至铆接完成后下行复位；

⑦上压紧机构3下行至复位位置，在下行复位过程中，驱动联动式下压紧制动及释放机构10释放下压紧机构4复位，同时联动式工位转换9、联动式切料机构6、联动伸缩式上铆机构在各自的复位装置的作用下复位；

参看图3，联动式切料机构6的具体工作过程是：上压紧机构3由压紧工位上行至复位位置时，驱动杆61随着上压紧机构3上行，滚轮611沿着驱动摆块63的驱控斜面滚动，并推动驱动摆块63以转轴631为转动中心转动，同时切刀总成64沿切刀座62的纵向滑动，将穿过切刀座62上的落料孔621的料管66切断，并在下压紧机构3完成其他工作由上行工位下行至复位位置时，由复位拉簧65拉动驱动摆块63复位。

参看图4、5、6，联动伸缩式上铆机构的具体工作过程是：上压紧机构3由压紧工位上行至复位位置的过程中，拉动钢丝绳I47上行，钢丝绳I47带动驱动滑板42借助前、后定位销44、45向右运动，同时带动上铆头组件41在下压紧臂40内向右滑动到被装订物已钻孔位置，当铆接完成且下压紧臂由上行工位下行至复位位置时，复位拉簧43拉动驱动滑板42及上铆头组件41复位。中间连接架48及其上设置的竖直导向槽481的设置是为了解决上铆头组件41沿竖直方向滑动与沿水平方向滑动的匹配问题。

参看图7、8，联动式下压紧制动机构10的工作原理是：当钢丝绳II100处于放松状态，锁杆103的末端在制动压簧104向上的作用力下翘起，制动杆101与锁杆103上的通孔为间隙配合，锁杆103被通孔卡住起到制动下压紧机构4的作用，当上压紧机构3上的传动齿轮105转动并使得驱动滚轮106拨动驱动拨杆107转动的同时，驱动拨杆107拉紧钢丝绳II100，使得制动压簧104被压缩，锁杆103末端恢复水平位置，释放制动杆101。在锁杆103的中部设有手动复位杆，手动复位杆的上端限位在机架顶部的安装板上的滑孔内，下端限位在锁杆103中部的限位孔内。

参看图9、10，联动式工位转换机构9的工作原理是：上压紧机构3由复位位置上行至上行工位的过程中，拉动钢丝绳III90的同时，水平摆动板92以旋转电机71壳体上的转动轴承91为转动中心转位，将下铆机构8换位至被装订物已钻孔的下方，当上压紧机构3下行至复位位置时，复位弹簧拉动水平摆动板92复位。

参看图9、10，同位升降进给机构12的工作原理是：当上压紧机构3及下压紧机构4压紧被装订物后，驱动电机95启动并驱动齿条97带动钻刀滑块上的钻刀机构7上行钻孔，钻孔完成后，齿条97带动钻刀滑块下行，旋转电机71停转；在上压紧机构3由复位位置继续上行至上行工位的过程中，上压紧机构3拉动钢丝绳III90及水平摆动板92，将下铆机构8转位至被装订物已钻孔下方，当限位销99与下铆滑块941插接后，齿条97驱动下铆滑块941上行直至铆接完成后复位。

参看图11、12、13，送料机构5的工作原理是：送料轮53上的圆弧和料管的直径一致,当钻刀钻通被装订物触到导电橡胶组件时，送料电机51逆时针旋转时,带动送料轮逆时针旋转,将料管50向下送进,直至达到送进要求时停止。当送料管中的料管低于光耦检测模块II不足再装订一次时，转板59顺时针转动，测料光耦II58将检测到的信号发送至控制电路，实现余料不足报警，装订机复位一次并排除余料，当送料机构中没有料管时，转角式摆动板的自由角端在拉簧55的作用下脱出测料光耦I57，测料光耦I57将检测到的信号发送至控制电路，并在液晶屏上显示“尼龙管已用完，请更换新的尼龙管”。

本实用新型在具体工作时，打开电源开关，整机自动复位，铆头开始加热，液晶屏显示“正在预热，请稍等……”；上、下铆头处于加热状态；待预热完成大约3分钟，铆头达到工作温度，“正在预热，”不再显示。若机器未装料管，则液晶屏显示“尼龙管已用完，请更换新的尼龙管”，将料管插入料口，直到送料轮可靠压住料管，表示料管已送到位，此时液晶屏提示消失；整机进入准备工作状态。

将票据放置在工作台的台面上，设置在上压紧机构3上的红色激光点指示出预钻孔位置，按“打孔”键，即可进行自动装订：

压紧驱动机构11中的压紧电机正转，上压紧机构3带动下压紧机构4下行压紧票据，此时下压紧机构被制动，钻刀的旋转电机旋转，带动钻刀机构中的钻头旋转；驱动电机95正转带动钻刀滑块及钻刀机构上行，使钻刀机构上行钻孔；在钻通后驱动电机95反转带动钻刀滑块及钻刀机构下行直到复位位置，然后驱动电机95停转。当钻刀触到导电橡胶组件时，即检测到钻孔打透，同时送料机构开始送料送料通过延时，稍延时一会儿，压紧电机反转带动上压紧机构上行，下压紧机构因被制动，仍然压紧票据。压紧电机反转过程中，同时带动切料机构将料管切断，料管落到铆管机构的铆针上。上压紧机构到达复位位置后继续向上运动，带动工位转换机构运动，使铆针对准已钻孔，到达铆接位置。

驱动电机95正转带动下铆滑块及铆针向上运动，到达最高点延时一定时间后，驱动电机95反转带动下铆滑块及铆针下行，到达下复位位置，然后压紧电机正转，带动上压紧机构下行，释放制动，到达上复位，此时整机复位，完成装订。

综上所述，本实用新型的联动设计巧妙连贯，不仅使装订机的装订过程更加顺利，同时也大大节约了机构之间衔接工作所占用的时间，提高了工作效率，尤其适用于批量装订的生产线系统。

Claims (10)

1.一种多级联动的全自动装订机，结构中包括机架（1）、位于机架（1）中部的工作台（2）、设置在工作台（2）上方的上压紧机构（3）及配套的带有升降传动机构的压紧驱动机构（11）、下压紧机构（4）、送料机构（5）、设置在工作台下方的联动式切料机构（6）、钻刀机构（7）、下铆机构（8）以及钻刀及下铆机构的联动式工位转换（9）及同位升降进给机构（12）、配套设置的带有管理软件的控制电路，其特征在于：所述下压紧机构（4）上配套设置联动式下压紧制动及释放机构（10）及联动伸缩移位式上铆机构。

2.根据权利要求1所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述联动式切料机构（6）的结构中包括：设置在送料机构（5）下方并定位在机架（1）上的切刀座（62）、滑动限位在切刀座（62）内的切刀总成（64）、底端借助转轴（631）限位在机架（1）上的驱动摆块（63）及复位拉簧（65）、驱动杆（61），驱动摆块（63）上端与切刀总成（64）铰接定位、侧端设有驱控斜面，驱动杆（61）上端穿过工作台（2）并与上压紧机构（3）固定连接、下端借助设置的滚轮（611）与驱动摆块（63）的驱控斜面具有滚动摩擦配合，驱动杆（61）借助上压紧机构（3）的升降驱控驱动摆块（63）具有以转轴（631）为转动中心的旋转自由度、切刀总成（64）具有沿切刀座（62）纵向的滑动自由度。

3.根据权利要求1所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述联动伸缩式上铆机构的结构中包括：水平滑动限位在下压紧机构（4）的下压紧臂（40）内的上铆头组件（41）、水平滑动限位在机架（1）上的驱动滑板（42）、设置在驱动滑板（42）与上压紧机构（3）之间的定滑轮驱动机构以及设置在驱动滑板（42）与机架（1）之间的上铆头组件的复位拉簧（43），上铆头组件（41）借助具有竖直向滑动自由度的连接组件与驱动滑板（42）固定连接，定滑轮驱动机构借助上压紧机构（3）的上升实现对驱动滑板（42）及上铆头组件（41）的水平驱动。

4.根据权利要求3所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述驱动滑板（42）中部设有滑孔（421），且借助滑孔（421）及设置在滑孔（421）内的前、后定位销（44、45）限位在机架（1）上；所述定滑轮驱动机构的结构中包括：转动限位在后定位销（45）上的定滑轮（46）、以及绕过定滑轮（46）两端分别定位在驱动滑板（42）与上压紧机构（3）上的钢丝绳I（47）上。

5.根据权利要求1所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述联动式下压紧制动机构（10）的结构中包括：设置在下压紧机构（4）上的制动杆（101）、设置在工作台（2）上的杠杆式制动杆抱紧机构、以及与压紧驱动机构（11）连接的释放机构；所述杠杆式制动杆抱紧机构的结构中包括：借助水平铰轴座（102）转动限位在工作台（2）上的锁杆（103）以及设置在锁杆（103）自由端与工作台（2）之间的制动压簧（104），锁杆（103）上设有与制动杆（101）构成间隙配合的通孔，制动杆（101）穿过锁杆（103）上的通孔，锁杆（103）借助制动压簧（104）抱紧制动杆（101）。

6.根据权利要求5所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述释放机构的结构中包括：设置在压紧驱动机构（11）的传动齿轮（105）上的驱动滚轮（106）、铰接定位在机架（1）上的驱动拨杆（107）、设置在驱动拨杆（107）与锁杆（103）自由端之间的钢丝绳II（100）以及拨杆复位弹簧（108），拨杆复位弹簧（108）穿在钢丝绳II（100）上，两端分别定位在驱动拨杆（107）及机架上，驱动滚轮（106）借助传动齿轮（105）的转动实现与驱动拨杆（107）的离合，钢丝绳II（100）借助驱动滚轮（106）对驱动拨杆（107）的驱动实现锁杆（103）对制动杆（101）的释放。

7.根据权利要求1所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述送料机构（5）的结构中包括：定位在工作台（2）上的送料电机（51）、与送料电机（51）的输出轴（511）连接的对滚机构、设置在料管（50）一侧的光耦检测模块以及位于料管（50）下方并位于下铆机构（8）的铆针一侧的测料机构。

8.根据权利要求7所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述对滚机构的结构中包括定位在工作台（2）上的托架（52）、送料电机（51）的输出轴（511）穿过托架（52）定位有送料轮（53）、转动限位在托架（52）上的摆动板（54）、转动限位在摆动板（54）上的从动轮（56）、定位在托架（52）上的拉簧（55）与摆动板（54）的下端连接；所述摆动板（54）是转角式摆动板。

9.根据权利要求8所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：光耦检测模块包括沿竖直方向由下至上依次设置在料管一侧的光耦检测模块I及光耦检测模块II；所述光耦检测模块I的结构中包括：定位在机架上的测料光耦I（57）以及转角式摆动板，转角式摆动板的自由角端限位在测料光耦I（57）内；所述光耦检测模块II（58）的结构中包括定位在机架上的测料光耦II（58）以及转动限位在机架上的转板（59），转板（59）的一端限位在测料光耦II（58）内，另一端设置在料管走料区域内。

10.根据权利要求7所述的一种多级联动的全自动装订机，其特征在于：所述测料机构的结构中包括：沿竖直方向与下压紧机构（4）固定连接的测料升降杆（510）、设置在测料升降杆（510）末端的前端设有凹槽的接料板（512），下铆机构（8）中的铆针（81）限位在凹槽内。