一种电动订书机的制作方法

本发明涉及订书机技术领域，特别涉及一种电动订书机。

背景技术：

订书机，作为装订工具，广泛存在于家庭与办公室中。

在现有技术中，订书机的工作原理是：在人手用力按压订书机端盖时，顶子、针及卡具会绕连接销转动；随着人手力量的持续施加，顶子会转动到脱离其自然状态，此时顶子会绕连接销上下做略大于一个针高的近似上下运动、端盖弹簧压缩、弹片压缩，随之会带动针的向下运动，在运动一定距离后针会接触到需要装订的物体并在人力的作用下穿过物体，针在穿过物体后会碰到模具，针头弯曲，从而实现针与物之间的穿透装订。

在完成装订后，人撤去对针头端盖的力的作用，此时弹片会回弹，针、卡具、顶子及端盖会在弹力的作用下回升，之后端盖弹簧的回弹使顶子和端盖再次回升，顶子脱离卡具；推程弹簧的扩张使针再次进给，从而使订书机恢复到初始状态，等待再次装订。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电动订书机，该电动订书机解决了目前一般订书机卡针后钉道无法自动复位，订坏的订书针难以清理的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电动订书机，包括底座以及与所述底座铰接的按压部，所述按压部由下自上依次设有用以放置订书针的钉道组件、用以对订书针下压的压钉片组件和驱动组件；所述驱动组件相对于所述按压部的位置固定，所述钉道组件与所述压钉片组件能够相对于所述按压部转动；所述驱动组件包括动力装置以及与所述动力装置连接用以对所述压钉片组件下压或提升的执行部件。

相对于上述背景技术，本发明提供的电动订书机，核心在于增加了具有动力装置和执行部件的驱动组件，在动力装置的作用下，执行部件下压或提升压钉片组件，从而使得压钉片组件与钉道组件相抵或脱离，动力装置通常由电控制；当出现卡针后，压钉片组件与钉道组件被卡坏的订书针卡死，致使压钉片组件与钉道组件无法进行相对转动，进而不能实现下一次的订紧动作；本发明利用执行部件将压钉片组件提升，实现压钉片组件与钉道组件的分离，从而将卡坏的订书针从压钉片组件与钉道组件之间取出，及时解决了因卡针而导致的钉道无法自动复位，订坏的订书针难以清理的技术问题。

优选地，所述压钉片组件包括：

沿所述底座轴向延伸的固定板，

设于所述固定板前端、且竖直向下延伸的压钉片，

设于所述固定板上表面、且呈拱形的回程环，

设于所述固定板上表面、且位于所述回程环区域内的压板；

所述执行部件包括：

驱动轮，

设于所述驱动轮、且能够与所述压板和所述回程环相抵的压轮；

当所述驱动轮朝第一方向旋转时，所述压轮下压所述压板后停止转动，以实现带动所述压钉片组件下压所述钉道组件；

当所述驱动轮朝第二方向旋转时，所述压轮抵于所述回程环顶部内壁，并带动压钉片组件沿远离所述钉道组件方向旋转。

优选地，所述钉道组件包括与所述底座铰接的钉道滑槽，所述钉道滑槽设有可滑动的钉道；扭簧与钉道拉钩设于所述钉道组件末端，且与所述钉道相抵。

优选地，用以供所述动力装置旋转的电池位于所述底座。

优选地，还包括mcu、第一开关、第二开关、第一驱动电路和第二驱动电路；

所述第一开关设于所述按压部，所述驱动轮设有触头凸起；当所述驱动轮旋转至所述触头凸起抵于所述第一开关的按键时，所述第一开关闭合；当所述触头凸起与所述按键分离时，所述第一开关断开；

所述第二开关设于所述钉道组件的出钉口下方；当纸张触及所述第二开关时，所述第二开关闭合；当纸张未触及所述第二开关时，所述第二开关断开；

所述第一开关与所述第二开关分别连接所述mcu的两个输入引脚；

所述第一驱动电路的第一端与所述第二驱动电路的第一端分别连接所述mcu的两个输出引脚；且所述第一驱动电路的第二端连接所述动力装置的第一端，所述第二驱动电路的第二端连接所述动力装置的第二端；所述第一驱动电路的第二端与所述第二驱动电路的第二端之间连通；

所述第一驱动电路的第一端与所述第一驱动电路的第二端之间还连接第一接地极和第一电压极，所述第二驱动电路的第一端与所述第二驱动电路的第二端之间还连接第二接地极和第二电压极；

当所述第一开关闭合、所述第二开关断开时，所述动力装置静止；当所述第一开关闭合、所述第二开关闭合时，所述动力装置朝向第一方向旋转；当所述第一开关断开、所述第二开关闭合时，所述动力装置朝向第二方向旋转。

优选地，所述第一驱动电路包括第一npn型三极管、第一pmos管和第一nmos管；

所述第一npn型三极管的基极与所述mcu连接，所述第一npn型三极管的发射极连接所述第一接地极，所述第一npn型三极管的集电极连接所述第一电压极；

所述第一pmos管的栅极和所述第一nmos管的栅极均连接于所述第一npn型三极管的集电极与所述第一电压极之间；

所述第一pmos管的源极和所述第一nmos管的漏极均连接于所述动力装置的第一端；

所述第二驱动电路包括第二npn型三极管、第二pmos管和第二nmos管；

所述第二npn型三极管的基极与所述mcu连接，所述第二npn型三极管的发射极连接所述第二接地极，所述第二npn型三极管的集电极连接所述第二电压极；

所述第二pmos管的栅极和所述第二nmos管的栅极均连接于所述第二npn型三极管的集电极与所述第二电压极之间；

所述第二pmos管的源极和所述第二nmos管的漏极均连接于所述动力装置的第二端；

所述第一nmos管的源极与所述第二nmos管的源极相连且接地；所述第一pmos管的源极与所述第二pmos管的源极相连；所述第一pmos管的漏极与所述第二pmos管的漏极相连且与所述第一接地极相连。

优选地，所述第一开关与所述第二开关并联后与所述mcu的接地输出引脚相连后接地。

优选地，所述mcu、所述第一驱动电路和所述第二驱动电路集成于pcb板，且所述pcb板位于所述按压部内。

优选地，所述触头凸起与所述压轮相对于所述驱动轮转轴的对称设置。

优选地，所述触头凸起呈弧形，且弧度与当所述驱动轮旋转时位于所述触头凸起的定点的运动轨迹一致。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的电动订书机在未工作状态的示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本发明实施例所提供的电动订书机在按钉状态的示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为本发明实施例所提供的电动订书机在卡钉状态的示意图；

图6为图5的剖视图；

图7为图1中压钉片组件的结构示意图；

图8为图1中钉道组件的结构示意图；

图9为本发明实施例所提供的电动订书机的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图9，图1为本发明实施例所提供的电动订书机在未工作状态的示意图；图2为图1的剖视图；图3为本发明实施例所提供的电动订书机在按钉状态的示意图；图4为图3的剖视图；图5为本发明实施例所提供的电动订书机在卡钉状态的示意图；图6为图5的剖视图；图7为图1中压钉片组件的结构示意图；图8为图1中钉道组件的结构示意图；图9为本发明实施例所提供的电动订书机的电路原理图。

本发明提供的一种电动订书机，包括底座1和按压部2，按压部2的末端铰接于底座1的末端，按压部2能够相对于底座1转动。

按压部2由下自上依次设有钉道组件3、压钉片组件4和驱动组件；按压部2包括壳体，钉道组件3、压钉片组件4和驱动组件位于壳体内；驱动组件相对于按压部2的位置固定，钉道组件3和压钉片组件4能够相对于壳体移动。

在使用过程中，将所需装订的纸张至于底座1与按压部2之间；即，纸张位于底座1之上，位于钉道组件3、压钉片组件4和驱动组件之下；钉道组件3、压钉片组件4可以相对于壳体向下旋转，靠近纸张，此时壳体的位置保持不动；而后在驱动组件的作用下按压上述按压部2，使得钉道组件3、压钉片组件4与驱动组件共同向下运动，进一步朝向靠近纸张的方向旋转，从而实现装订。

本发明中，驱动组件包括动力装置5和执行部件，动力装置5可以为电机等动力部件，在动力装置5的作用下使得执行部件执行相应的动作，以实现对压钉片组件4进行下压或提升，从而确保压钉片组件4相对于钉道组件3靠近或远离。

当出现卡钉等故障时，钉坏的订书针往往卡于压钉片组件4与钉道组件3之间，使得压钉片组件4与钉道组件3之间无法进行相对运动；本发明利用执行部件，在电机等动力装置5的作用下，将压钉片组件4与钉道组件3之间的间距变大，从而将钉坏的订书针取出，避免了人为操纵的不便，提升了维护效率。

针对动力装置5和执行部件的具体设置方式，可以参考现有技术中能够使两个部件分离与贴合的装置，例如某些连杆机构或传动机构，本发明在下文中仅仅给出一种实施例。

如说明书附图7所示，压钉片组件4包括固定板41、压钉片44、回程环43和压板42；其中，固定板41沿底座1轴向延伸；固定板41与底座1均大体呈长条状；压钉片44位于固定板41的前端，且竖直向下延伸，用以将钉道组件3中的订书针13按出，实现装订。

回程环43呈拱形，且位于固定板41的上表面，回程环43与压钉片44在轴向方向上具有一定距离；压板42位于固定板41的上表面，且位于回程环43的区域内；在压板42与固定板41的上表面之间还设置有软胶45，用以解决装订不同厚度纸张时导致压钉片组件上下行程不同的缓冲作用。

针对执行部件，如说明书1至附图6所示；其包括驱动轮6，驱动轮6设有压轮61；压轮61设于驱动轮6的表面上，且沿轴向方向延伸出一定的距离。

压轮61始终位于回程环43所在的空间区域内，且能够与压板42和回程环43相抵；当驱动轮6朝第一方向旋转时，压轮61下压压板42后停止转动，以实现带动压钉片组件4下压钉道组件3；当驱动轮6朝第二方向旋转时，压轮61抵于回程环43顶部内壁，并带动压钉片组件4沿远离钉道组件3方向旋转。

需要说明的是，当驱动轮6还可以始终朝第一方向旋转，压轮61下压压板42后可以继续旋转，从而使得压轮61与压板42脱离，并运动至回程环43顶部内侧，实现动压钉片组件4与钉道组件3的分离；上述过程周而复始，只要驱动轮6始终朝向第一方向旋转，即可实现动压钉片组件4与钉道组件3贴合、分离再贴合的过程。

可以看出，当驱动轮6朝第二方向旋转时，压轮61抵于回程环43顶部内壁；而这一过程中，驱动轮6始终朝向第一方向旋转也可以实现；本发明为了区别电动订书机在正常运动状态与卡钉状态下的不同运动过程，因而将驱动轮6设置为第一方向与第二方向两种不同旋转方式。

在电动订书机未工作的状态下，压轮61靠近上方，与回程环43顶部内壁贴合，此时压钉片组件4与钉道组件3之间具有一定的距离。

当电动订书机开始工作时，压轮61在驱动轮6的作用下朝第一方向旋转，当压轮61旋转至下方与压板42贴合并下压压板42时，驱动轮6停止转动，此时被压轮61下压的压板42带动压钉片组件4朝向靠近钉道组件3的方向转动，使得压钉片组件4与钉道组件3贴合；而后在驱动组件的作用下向下压住按压部2，使得按压部2整体向下旋转，完成装订。

当出现卡钉现象时，驱动轮6朝第二方向旋转，使得压轮61朝向远离钉道组件3方向旋转，使得压轮61抵于回程环43顶部内壁，从而将压钉片组件4与钉道组件3的间隙拉大，实现钉坏的订书针13取出。

针对钉道组件3的设置方式，如说明书附图8所示，包括与底座1铰接的钉道滑槽31，钉道滑槽31设有可滑动的钉道32；扭簧7与钉道拉钩8设于钉道组件3末端，且与钉道32相抵。推钉器33能够沿钉道32滑动，以推动订书针13向前运动。上述部件的设置方式还可以参考现有技术，本文不再赘述。

电池10对动力装置5提供动力，将电池10设置在底座1内；电池10可以为充电电池，并通过电线11引出以便充电等操作。

本发明中，为了实现驱动轮6的自动转动，还设有mcu、第一开关21、第二开关22、第一驱动电路和第二驱动电路，如说明书附图9所示。

第一开关21设于按压部2，驱动轮6设有触头凸起62；触头凸起62沿驱动轮6的轴向延伸；驱动轮6的下方设有具有按键211的第一开关21；在驱动轮6的转动下，触头凸起62能够与按键211相抵。

当驱动轮6转动至其触头凸起62抵于第一开关21的按键211的位置时，第一开关21开启；当触头凸起62与按键211分离时，第一开关21关闭；

第二开关22设于钉道组件3的出钉口34下方；当纸张触及第二开关22时，第二开关22开启；当纸张未触及第二开关22时，第二开关22关闭；

第一开关21与第二开关22分别连接mcu的两个输入引脚；如说明书附图9所示，mcu的第一引脚、第三引脚、第五引脚和第七引脚均为输入引脚；mcu的第二引脚、第四引脚、第六引脚和第八引脚均为输出引脚。

第一开关21连接mcu的第五引脚，第二开关22连接mcu的第七引脚；第一驱动电路的第一端连接mcu的第四引脚，第二驱动电路的第一端连接mcu的第六引脚。

第一驱动电路的第二端连接动力装置5的第一端，也即说明书附图9中电机m的左端；第二驱动电路的第二端连接动力装置5的第二端，也即说明书附图9中电机m的右端；第一驱动电路的第二端与第二驱动电路的第二端之间连通；

第一驱动电路的第一端与第一驱动电路的第二端之间还连接第一接地极和第一电压极，第二驱动电路的第一端与第二驱动电路的第二端之间还连接第二接地极和第二电压极；

当第一开关21闭合、第二开关22断开时，动力装置5静止；当第一开关21闭合、第二开关22闭合时，动力装置5朝向第一方向旋转；当第一开关21断开、第二开关22闭合时，动力装置5朝向第二方向旋转。

本发明中更为具体地，第一驱动电路包括第一npn型三极管q3、第一pmos管q1a和第一nmos管q1b；其中，各个电子元件的编号与说明书附图9一致，后文不再赘述。

第一npn型三极管q3的基极与mcu连接，且可以串联有电阻r9；第一npn型三极管q3的发射极连接第一接地极，第一npn型三极管q3的集电极连接第一电压极vcc；第一电压极vcc位于附图9中的右上方位置，且第一npn型三极管q3的集电极与第一电压极vcc之间还可以串联电阻r10。

第一pmos管q1a的栅极和第一nmos管q1b的栅极均连接于第一npn型三极管q3的集电极与第一电压极vcc之间；

第一pmos管q1a的源极和第一nmos管q1b的漏极均连接于电机m的第一端；

第二驱动电路包括第二npn型三极管q4、第二pmos管q2a和第二nmos管q2b；

第二npn型三极管q4的基极与mcu连接，且两者之间可以串联有电阻r11，第二npn型三极管q4的发射极连接第二接地极，第二npn型三极管q4的集电极连接第二电压极vcc，且第二npn型三极管q4的集电极与第二电压极vcc之间可以串联电阻r12。

第二pmos管q2a的栅极和第二nmos管q2b的栅极均连接于第二npn型三极q4管的集电极与第二电压极vcc之间；

第二pmos管q2a的源极和第二nmos管q2b的漏极均连接于电机m的第二端；

第一nmos管q1b的源极与所述第二nmos管的源极相连且接地；第一pmos管q1a的源极与所述第二pmos管的源极相连；第一pmos管q1a的漏极与所述第二pmos管的漏极相连且与所述第一接地极相连。

第一开关21(也即说明书附图9中的sw1)与第二开关22(也即说明书附图9中的sw2)并联后与mcu的接地输出引脚(即第八引脚)相连后接地；具体连接方式如说明书附图9所示。

本发明的电动订书机的工作原理为：在不工作的状态下，如说明书附图1与附图2，第二开关22处于断开状态，驱动轮6的触头凸起62压住第一开关21的按键211，使第一开关21处于闭合状态，此时mcu的第四引脚与第六引脚均输出高电平，电机m(也即动力装置5)的两端都是高电平，电机m不转动，如附图6的电路原理图。

当纸塞进订书机，并触动第二开关22，第二开关22闭合，mcu的第四引脚输出低电平，第六引脚输出高电平，此时电机m右端电压为高，左端电压为低，开始转动。

电机m转动后，通过传动齿轮12带动驱动轮6转动，驱动轮6转动过程中又通过安装在驱动轮6的压轮61压向压钉片组件4的压板42，通过压板42带动压钉片组件4压向订书针13，订书针13受到压钉片44的压力后又带动钉道组件3压向纸张，当钉道组件3压紧纸张后就停止运动，订书针13在压钉片44的继续压力下就通过钉道出钉口34钉入纸张。当把纸取走，第二开关22由闭合变为断开，第一开关21处于闭合状态，新的工作可以再次执行。

当装订过程中出现异常，一般会是钉书针13卡在钉道出钉口34，此时驱动轮6无法再继续转动，固定在驱动轮6的压轮61就会一直压在压钉片组件4的压板42上，此时驱动轮6的触头凸起62是一直处于脱离第一开关21的按键211状态，第一开关21一直处于断开状态。

如上文所述，在电动订书机正常工作状态下，电机m始终朝向第一方向旋转，第一开关21先后经历闭合、断开、再闭合的过程；从纸张接触到第二开关22使其闭合开始，到第一开关21第二次闭合之间的时间通常是300ms-500ms，如果这之间的时间超过500ms～2s，控制器就会输出相应信号，mcu的第四引脚输出高电平，第六引脚输出低电平，这时电机m左端电压变为高，右端电压变为低，电机m开始反转(控制器是通过对时间进行检验来判断异常的)，再通过传动齿轮12带动驱动轮6反转，驱动轮6通过固定在其上的压轮61压向压钉片组件4上的回程环43，再通过回程环43带动压钉片组件4向远离订书针13方向运动。此时压钉片44会带动钉道滑槽31一起运动，钉道滑槽31再带动钉道组件3一起向脱离纸张方向运动，使钉道出钉口34脱离纸张，此时再用力压向钉道拉钩8，钉道32就会在扭簧7作用下弹出钉道滑槽31，此时就可以顺利地清除坏订书针，如说明书附图5与附图6。当清理完坏书针后再推回钉道32到钉道拉钩8挂住钉道32，完成整个清理，订书机再次回到正常待装订状态，可以进行下次装订。在驱动轮6反转过程中，第一开关21一直处于断开状态，当驱动轮6上的压开关触头位置再次压住第一开关21的触头时，第一开关21就又闭合，控制器检测到这一信号后再输出相应的控制信号，电机m两端又同时变为高电平，转动就会停止，整个过程再回到初始状态。

上文中，mcu、第一驱动电路和第二驱动电路集成于pcb板9，且pcb板9位于按压部2内，如说明书附图1与附图6所示。如此设置，能够有效利用壳体的内部空间，且pcb板9位于动力装置5的后端；并且在壳体的后端还可以设有开口，便于pcb板9的维护与安装。

触头凸起62与压轮61相对于驱动轮6转轴的对称设置；即，触头凸起62与压轮61对称设置于驱动轮6转轴的两侧，以便驱动轮6在旋转半周时，即可供触头凸起62与压轮61实现各自作用，并且对称设置有利于简化控制，避免复杂的逻辑设计。

触头凸起62呈弧形，且弧度与当驱动轮6旋转时位于触头凸起62的定点的运动轨迹一致。即，当触头凸起62接触按键211时，驱动轮6在旋转过程中能够时刻保持触头凸起62对按键211的挤压作用，进而确保第一开关21始终处于闭合状态；与此同时，只要触头凸起62与按键211接触，则触头凸起62对按键211的作用力一致，以避免驱动轮6在旋转过程中，触头凸起62对按键211压损，从而提高使用寿命。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的电动订书机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。