一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机的制作方法

文档序号:27329907发布日期:2021-11-10 01:40阅读:119来源:国知局
一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机的制作方法

1.本实用新型属于装订设备技术领域,尤其是涉及一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机。


背景技术:

2.随着时代的进步、经济的发展,社会各界对办公用品的需求也从横向发展的多样性逐渐过渡到纵向发展的专业性上。而在文档装订领域里,装订工具也从过去的手动钻锥、电动麻花钻钻孔进步到现在的自动空心刀钻孔装订。
3.中国公开专利cn105415914b提出一种多级联动的全自动装订机及其控制方法,这种是单钻刀打孔、切割管料后再加热料管并使料管安装到钻孔中的装订机,其中,钻刀位置与下柳机构的水平位置转换是通过水平摆动板实现,但这种结构仅适用于向上单孔钻刀与向下下柳交替设置的装订机,无法适用于多组向上设置的钻刀和多组向上设置的穿线交替工作的装订机。
4.中国公开专利cn110877489a提出一种全智能多孔带线装订机及应用其的装订方法和中国公开专利cn209869778u提出一种穿线装订机,均采用上置的钻孔和穿线机构;中国公开专利cn210026756u提出一种改进的多孔线式装订机和中国公开专利cn109466202a提出线式装订机,均采用上下分开的钻孔和穿线结构;这四种专利均采用多组电机同轴控制的多孔钻刀,无论钩针是由上向下穿线还是由下向上穿线,运行时钻孔机构和穿线机构不移动,需要人工操作将装订件放置到工作台进行人工固定,钻孔后工作台再带动装订件移动至穿线位置,这种结构工作效率低,各配件成本高,不易维护和更换,且存在安全隐患;整个装置不仅体形大,而且结构布置复杂,钻孔和穿线都集中在工作台上方,噪音大。
5.由上可知,现有在线式装订机的细分市场里,多孔线式装订机目前的技术架构多为钻孔电机和钻刀装置在装订件上方完成钻孔工作,而且每个钻孔模块均需要独立的电机驱动。这种类型的装订机在生产和使用中存在一定缺陷,如:
6.1)质量问题:多组电机单独控制的钻刀同步性较差,长期运行及其不稳定,容易造成钻孔质量不一致的问题,且这种单个电机控制的钻刀大都是同轴结构,也即是电机、联接轴和钻刀同轴心设置,这种结构的装订机不仅结构复杂,加工精度要求高,导致电机与联接轴的配合一旦出现偏差,就会严重影响钻孔质量,从而影响后续穿线质量。
7.2)安全隐患:钻孔模块在装订件上方,钻孔时高速旋转的钻刀暴露在装订件上方,如操作者在使用当中意外地将手或身体其它部位放置在装订区域;或是装订件当中夹带一些金属或其它硬物造成钻刀破裂,碎屑飞溅等状况,均会导致发生操作者受伤的风险。
8.3)噪声较大:在实验过程中发现,将钻孔电机安装在设备高位运转时由于重心偏高,振动造成的噪声会远远大于将相同钻孔装置安装在设备低位时产生的噪声。
9.4)成本高:空间利用率低,多孔装订机如果每个钻孔模块均配备独立电机则会占用较大的设备内部空间,考虑到设备的散热和其他功能模块的配置,也会让设备体积重量过于庞大笨重;同时多电机的使用也必然会增加生产和使用成本。


技术实现要素:

10.本实用新型提供一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机,尤其是适用于多组向上设置的钻刀和多组向上设置的穿线交替工作的装订模式,解决了现有结构中安全隐患大、定位不准确、噪音大且生产成本高的技术问题。
11.为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
12.一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机,包括机身和工作台,
13.还包括压纸装置、钻孔装置、穿线装置、以及用于控制所述钻孔装置和所述穿线装置位置交替的移动装置;
14.其中,所述压纸装置配置于所述工作台上方;
15.所述钻孔装置、所述穿线装置和所述移动装置均被置于所述工作台下方;
16.且所述移动装置控制所述钻孔装置和所述穿线装置沿所述工作台纵深方向同步移动;
17.所述钻孔装置中的钻刀至少为两个,并包括一个用于驱动所有所述钻刀工作的钻孔电机;
18.所述穿线装置中的穿线针的数量与所述钻刀数量相匹配,且位置布置相适配,并包括一个用于驱动所有所述穿线针工作的穿线电机。
19.进一步的,还包括设于所述工作台上方的控制装置,所述控制装置分别与所述压纸装置、所述钻孔装置、所述穿线装置和所述移动装置电连接;
20.所述控制装置置于所述压纸装置的后侧;
21.所述钻孔装置、所述穿线装置和所述移动装置均固设于所述机身上的放置板;
22.所述钻孔装置和所述穿线装置同侧置于所述放置板上方,所述移动装置置于所述放置板下方;
23.所述穿线装置和所述移动装置均置于所述放置板的外侧一端设置。
24.进一步的,所述钻孔装置还包括:
25.与所述钻刀同轴连接的联接轴;
26.用于控制所述钻刀升降移动的钻孔升降机构;
27.用于导向所述钻刀上下移动的钻孔导向机构;
28.以及用于控制所述钻刀钻孔位置的钻孔位置传感组件;
29.其中,所述联接轴上端与所述钻刀连接并使所述钻刀朝上设置,所述联接轴下端依次贯穿所述钻孔导向机构和所述放置板设置;
30.所述钻孔电机、所述联接轴、所述钻孔升降机构和所述钻孔导向机构均固设于所述放置板上且同侧设置;
31.所述钻孔电机与其中一个所述联接轴非同轴并行连接;
32.与所述钻孔电机连接的所述联接轴带动其它所述联接轴同步旋转;
33.所述钻孔位置传感组件置于所述钻孔导向机构远离所述钻孔装置一侧且靠近所述钻孔电机设置;
34.所述钻孔升降机构与所述钻孔电机并排且均置于所述联接轴远离所述穿线装置一侧设置。
35.进一步的,所述钻孔升降机构包括:
36.钻孔升降电机;
37.置于所述钻孔升降电机输出端的钻孔齿轮;
38.与所述钻孔齿轮相适配并竖直设于所述放置板上的钻孔齿条;
39.以及用于监控所述钻刀升降速度的钻孔升降电机测速器;
40.所述钻孔齿条远离所述钻孔齿轮一侧与所述钻孔导向机构连接;
41.所述钻孔升降电机测速器置于所述钻孔升降电机端部,当所述钻刀升降速度与标准值不符,则向所述控制装置传递信号,启动对所述钻孔升降电机的过载保护;
42.所述钻孔升降电机驱动所述钻孔齿轮沿所述钻孔齿条长度方向旋转,从而控制所述钻孔导向机构带动所有所述钻刀竖直上下活动。
43.进一步的,所述钻孔导向机构包括一端固设于所述放置板上的若干钻孔导向轴和与所述钻孔导向轴相适配的钻孔滑块;
44.所有所述联接轴分别通过法兰盘与所述钻孔滑块连接。
45.进一步的,所有所述联接轴并排沿所述钻孔滑块长度方向设置,且相邻所述联接轴通过齿形带连接设置。
46.进一步的,所述钻刀为三个,所述钻孔电机与中间位置所述联接轴通过连接件连接,且所述连接件置于所述放置板靠近所述移动装置一侧设置。
47.进一步的,所述穿线装置包括:
48.若干穿线针;
49.穿线电机;
50.一端与所述穿线电机输出端连接、另一端用于固定所有所述穿线针的摆杆机构;
51.用于导向所述穿线针上下移动的穿线导向机构;
52.以及用于监控所述穿线针移动的穿线位置传感器;
53.其中,所述穿线针贯穿所述穿线导向机构竖直向上设置;
54.所述穿线导向机构靠近所述钻孔装置一侧设置;
55.所述穿线电机置于所述穿线导向机构远离所述钻孔装置一侧设置;
56.所述穿线位置传感器置于所述穿线导向机构靠近所述穿线电机一侧;
57.所述穿线电机驱动所述摆杆机构带动穿线针竖直上下移动。
58.进一步的,所述移动装置包括:
59.垂直于所述放置板设置的移动电机;
60.设于所述移动电机输出端的移动齿轮;
61.固设于所述放置板并与所述移动齿轮配合的移动齿条;
62.以及移动位置传感组件;
63.所述移动齿条与所述放置板纵向轴线并行设置;
64.在所述放置板靠近所述移动电机一侧设有移动导轨,所述移动导轨与所述移动齿条并行设置;
65.所述移动位置传感组件置于所述放置板下方靠近所述移动电机一侧;
66.所述移动电机驱动所述移动齿轮沿所述移动齿条长度方向旋转,从而驱动所述移动齿条带动所述放置板沿所述移动导轨左右移动。
67.进一步的,所述压纸装置包括:
68.下端面平整设置的压纸支架;
69.中心轴与所述压纸支架长度并行设置的压纸电机;
70.用于固定所述压纸支架的压纸导向机构;
71.设于所述压纸电机输出端的压纸齿轮;
72.与所述压纸齿轮相配合的压纸齿条;
73.以及压纸位置传感组件;
74.所述压纸支架下端面沿其长度方向设有与所有所述钻刀位置相对应的长条孔;
75.所述压纸导向机构和所述压纸齿条并行设置于所述压纸支架背面并垂直于所述压纸支架长度方向设置;
76.且所述压纸齿条置于所述压纸导向机构之间并位于所述压纸支架长度中间位置;
77.所述压纸位置传感组件置于所述压纸支架靠近所述压纸电机一侧,且位于所述压纸电机与所述压纸导向机构之间;
78.所述压纸电机驱动所述压纸齿轮沿所述压纸齿条长度方向旋转,从而驱动所述压纸齿条带动所述压纸支架沿所述压纸导向机构高度方向上下移动。
79.采用本实用新型设计的下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机,尤其是适应于置于工作台下方的多组钻孔和穿线的配合,所有钻孔和穿线均是从下向上设置,且设有钻刀的钻孔装置、设有穿线的穿线装置、以及控制钻孔装置和穿线装置交替工作的移动装置都设置在工作台下方,只有压制被装订件的压纸装置位于工作台上方,整体结构设计简单,全程智能控制,无需人员协助,各装置联动性好、配合精度高。
80.对于下置式的钻孔装置和穿线装置,由于钻刀是在装订机机身内部,在钻孔过程中刀身在装订件内部,即使出现钻刀破裂的情况碎片仍会在机身或是装订件内,不会对操作者的安全造成威胁,而且还可防止纸屑飞溅;同时还可最大限制地降低噪声污染。
81.所有钻刀均受同一个钻孔电机驱动,所有穿线针均受同一个穿线电机控制,同步性控制精准,保证钻孔或穿线设置的一致性,提高装订质量,且这类结构控制的钻孔装置和穿线装置,可适用于各种规格的钻刀和穿线针要求、以及各种同排或异排设置的打孔穿线设置,适普性强,且易于维护保养,也易于加工;对于有限地操作区域,本结构亦可优化机身内空间布置,提高空间利用率,降低生产成本。
82.整个钻孔、穿线过程,自动化控制,同时还设有对钻刀钻孔的智能保护预警功能,当钻刀升降速度超出标准范围,即钻刀钻孔阻力过大或者空载时,控制装置启动过载保护功能,控制钻孔升降电机停机以保护钻刀不被损坏。
附图说明
83.图1是本实用新型一实施例的一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机的正面立体图;
84.图2是本实用新型一实施例的一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机的侧视图;
85.图3是本实用新型一实施例的一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机的仰视立体图;
86.图4是本实用新型一实施例的压纸装置的仰视立体图;
87.图5是本实用新型一实施例的压纸装置的后视图;
88.图6是本实用新型一实施例的钻孔装置、穿线装置及移动装置配合的正面立体图;
89.图7是本实用新型一实施例的钻孔装置、穿线装置及移动装置配合的正视图;
90.图8是本实用新型一实施例的钻孔装置、穿线装置及移动装置配合的仰视图;
91.图9是本实用新型一实施例的钻孔装置、穿线装置及移动装置配合的侧视图;
92.图10是本实用新型一实施例的钻孔装置、穿线装置及移动装置配合的仰视立体图。
93.图中:
94.10、机身
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20、工作台
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30、压纸装置
95.31、压纸支架
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32、压纸电机
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33、压纸齿轮
96.34、压纸齿条
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35、压纸导轨
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36、压纸滑块
97.37、压纸电机支板
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38、压纸位置传感器上
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39、压纸位置传感器下
98.40、钻孔装置
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41、放置板
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42、钻刀
99.43、联接轴
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44、钻孔电机
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45、钻孔导向轴
100.46、钻孔滑块
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47、钻孔升降电机
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48、钻孔齿轮
101.49、钻孔齿条
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410、齿条限位块
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411、升降电机支板
102.412、钻孔位置传感器上
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413、钻孔位置传感器下
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414、钻孔升降电机测速器
103.50、穿线装置
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51、穿线针
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52、穿线电机
104.53、摆杆机构
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54、穿线导向轴
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55、穿线滑块
105.56、穿线电机支板
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57、穿线位置传感器
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60、移动装置
106.61、移动电机
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62、移动齿轮
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63、移动齿条
107.64、移动导轨
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65、移动滑块
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66、移动电机支板
108.67、移动位置传感组件前
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68、移动位置传感组件后
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70、控制装置
具体实施方式
109.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
110.本实施例提出一种下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机,如图1

3所示,包括机身10和工作台20,还包括:用于自动压紧被装订件的压纸装置30、用于对被装订件由下向上钻孔的钻孔装置40、用于对被装订件由下向上进行穿线的穿线装置50、以及用于控制钻孔装置40和穿线装置50位置交替的移动装置60。其中,机身10为若干支架焊接所围成的架体结构,工作台20置于机身10的上段部;压纸装置30配置于工作台20的上方;钻孔装置40、穿线装置50和移动装置50均被置于工作台20的下方;且移动装置60控制钻孔装置40和穿线装置50沿工作台20的纵深方向移动;且钻孔装置40为多组钻刀42组成的结构,至少包括两个钻刀42,并包括一个用于驱动所有钻刀42同步进行工作的钻孔电机44;穿线装置50中的穿线针51的数量与钻刀42的数量相匹配,且位置布置相适配,并包括一个用于驱动所有穿线针51工作的穿线电机52。
111.进一步的,还包括设置在工作台20上方的控制装置70,控制装置70分别与压纸装置30、钻孔装置40、穿线装置50和移动装置60电连接,且控制装置70被置于压纸装置30的后侧;控制装置70还与固设于机身10上的触摸显示屏(附图省略)连接,工作人员可通过触摸
显示屏对各装置自动工作进程全程监控。
112.钻孔装置40、穿线装置50和移动装置60均固设于机身10上的放置板41;钻孔装置40和穿线装置50同侧设置在放置板41的上方,移动装置60设置在放置板41的下方;移动装置60控制放置板41带动钻孔装置40和穿线装置50沿工作台20纵向方向同步移动;且穿线装置50和移动装置60均靠近工作台20一侧设置。
113.具体地,如图4

5所示,压纸装置20固设于机身10的上端部,且朝外设置,并其距离机身10的外端面还有一定距离,且位于工作台20上方。压纸装置20的前面用于放置被装订件的区域;其后面为控制装置70。
114.进一步的,压纸装置20包括下端面平整设置的压纸支架31、中心轴与压纸支架31的长度并行设置的压纸电机32、用于固定压纸支架31并导向压纸支架31上下移动的压纸导向机构、设于压纸电机32输出端的压纸齿轮33、与压纸齿轮33相配合的压纸齿条34、以及用于监控压纸支架31上下移动的压纸位置传感器组件。其中,压纸导向机构和压纸齿条34并行设置在压纸支架31的背面并垂直于压纸支架31的长度方向;且压纸齿条34置于导向机构之间并位于压纸支架31长度的中间位置;压纸位置传感组件设置在固设于压纸支架31靠近压纸电机32一侧的压纸传感器安装架上,且位于压纸电机32与压纸导向机构之间;压纸电机32驱动压纸齿轮33沿压纸齿条34的长度方向旋转,从而驱动压纸齿条34带动压纸支架31沿压纸导向机构的高度方向上下移动。
115.其中,压纸支架31为一长方体的壳体结构,同时为了保证压纸支架31整体的稳定性,在壳体两端设有对称设置的端面连接下端面和背面;且在压纸支架31的下端面上沿其长度方向设有与所有钻刀42位置相对应的长条孔,该长条孔至少被钻刀42和穿线针51贯穿设置,长条孔的结构宽度大于钻刀42的直径且小于被装订件的装订位置的宽度,长条孔的长度大于被装订件的长度,保证钻刀42或穿线针51工作不被干涉。在长条孔的上方还设有若干导电橡胶垫,导电橡胶垫的数量与钻刀42的数量相对应,且分别与各钻刀42所在位置上下对应设置,当钻刀42穿过装订件的厚度与导电橡胶垫接触后,即表示装订件被贯穿,钻孔完成。当穿线时,导电橡胶垫被置于压纸支架31靠近端部下底面的控制件牵引移开,以使导电橡胶垫与装订件上的装订孔错开,以使装订孔被空置,便于穿针放线。
116.压纸电机32的输出端固设有垂直于工作台20并被压纸电机32的输出端轴贯穿垂直设置的压纸电机支板37,压纸电机支板37上下两端分别与机身10的顶部和工作台20固定连接,压纸齿轮33与压纸齿条34垂直配合啮合,压纸齿条34的背面与压纸支架31的背面固定连接。
117.压纸导向机构包括竖直设置的压纸导轨35和与所述压纸导轨35配合并固设于压纸支架31背面的压纸滑块36,压纸导轨35和压纸滑块36形成的配组对称设置在压纸支架31背面两端侧,压纸导轨35固定安装在工作台20和机身10上。
118.压纸位置传感组件包括上下竖直设置的压纸位置传感器上38和压纸位置传感器下39,压纸传感器安装架固设于机身10的上端部上,压纸位置传感器上38和压纸位置传感器下39均与控制装置70连接。当压纸位置传感器下39被触发时,表示压纸支架31位于上限位,即在其初始位置;当压纸位置传感器上38被触发时,表示压纸支架31位于下限位,即压纸支架31压制装订件。
119.在这一过程中,压纸位置传感器下39被触发,将信号传递给控制装置70,表示压纸
装置30位于初始位置;被装订件放置后,在触摸显示屏上按下启动开关,压纸电机32旋转启动,控制其输出轴带动压纸齿轮33旋转沿压纸齿条34向下移动,从而压纸支架31带动压纸滑块36沿压纸导轨35竖直向下移动,缓慢地靠近被装订件放置的位置并逐步与被装订件接触;当压纸位置传感器上38被触发时,将信号传递给控制装置70,表示压纸支架31压制被装订件稳定,压纸电机32停止工作,等待对装订件进行钻孔、穿线。当钻孔、穿线完成后,压纸电机32开始反向旋转,带动压纸齿轮33沿压纸齿条34向上旋转,从而压纸支架31带动压纸滑块36沿压纸导轨35竖直向上移动,直至压纸位置传感器下39被触发,将信号传递给控制装置70,表示压纸装置30复位完成,压纸电机32停止工作。
120.如图6

8所示,钻孔装置40位于工作台20下方靠近压纸电机32所在位置一侧,钻孔装置40包括:若干并排设置的钻刀42、与钻刀42同轴连接设置的联接轴43、用于驱动联接轴43旋转的钻孔电机44、用于控制钻刀42升降移动的钻孔升降机构、用于导向一体连接设置的钻刀42和联接轴43一体上下移动的导向机构、以及用于控制钻刀钻孔位置的钻孔位置传感组件。其中,联接轴43的上端与钻刀42同轴连接并使钻刀42竖直朝上悬空设置,联接轴43的下端依次贯穿钻孔导向机构和放置板41设置;所有联接轴43、钻孔电机44、钻孔升降机构和钻孔导向机构均固设于放置板41上且同侧设置。钻孔电机44与其中一个联接轴43非同轴并行连接,且与钻孔电机44连接的联接轴43带动其它所有联接轴43同步旋转,从而带动所有钻刀42同步进行工作。钻孔位置传感组件设置在置于钻孔导向机构远离穿线装置50一侧的钻孔传感器安装架上,且钻孔位置传感组件靠近钻孔电机一侧设置。钻孔升降机构与钻孔电机44并排且均置于联接轴43远离穿线装置50的一侧设置,钻孔电机44与压纸电机32同侧且同向设置,不仅便于识别位置,而且便于安装及加工。
121.钻刀42至少为两个,所有联接轴43均并排沿钻孔导向机构中的钻孔滑块46的长度方向设置,且相邻联接轴43通过齿形皮带连接设置。在本实施例中,如图7所示,钻刀42为三个,相应地,联接轴43也为三个;联接轴43通过法兰固定在钻孔滑块46上,钻孔滑块46可带动联接轴43和钻刀42一起上下移动;钻孔电机44垂直于放置板41的平面设置,与中间位置的联接轴43通过连接件连接,且连接件置于放置板41靠近移动装置60的一侧设置,即钻孔电机44的输出端通过连接件与联接轴43连接,连接件位于放置板41的下方,连接件为齿形皮带。当然,钻孔电机44与联接轴43的传动方式以及联接轴43之间的传动方式也可用采用齿轮传动、摩擦传动或偏心杠杆传动等方式。
122.一个钻孔电机44带动三个联接轴43同步旋转,且钻孔电机44与联接轴43非同轴平行设置,亦同样完成对三个钻刀42的同步转动,从而完成对同一被钻工件的钻孔打眼工作。这一结构配合的钻孔驱动方式只需要求所有联接轴43与钻刀42配合一端的精度要求即可,即能保证与钻刀42配合的精度,降低制造成本,亦适合多组不同型号钻刀的装订机,工装温度且可保证钻孔质量;也提高了钻孔各配件的通用性。同时,这一结构设置的联接轴43与钻孔电机44平行设置在放置板41的同一侧,安装结构紧凑,节约钻孔装置40的高度,提高空间利用率。
123.钻孔导向机构包括一端固设于放置板41上的若干钻孔导向轴45和与钻孔导向轴45相适配的钻孔滑块46,所有联接轴43均贯穿钻孔滑块46并通过法兰盘与钻孔滑块46连接。进一步的,钻孔导向轴45为两个,一端固定在放置板41上,另一端固定在与放置板41平行的支撑板上,支撑板位于工作台20的下方并与工作台20间隙设置,放置板41与支撑板通
过四角的连杆连接于一体设置,并与放置板41一同稳定固定钻孔装置40和穿线装置50。
124.钻孔位置传感组件包括钻孔位置传感器上412和钻孔位置传感器下413,均同向固定在钻孔传感器安装架上,钻孔传感器安装架位于钻孔滑块46与钻孔电机44之间,钻孔传感器安装架上下两端分别固设于放置板41和支撑板,钻孔位置传感器上412和钻孔位置传感器下413均与控制装置70连接。当钻孔位置传感器下413被触发时,表示钻刀42位于下限位,即在其初始位置处,也就是位于压纸装置30的正下方,即钻刀42的位置正对应于压纸支架31上的长条孔的位置;当钻孔位置传感器上412被触发时,表示钻刀42位于上限位,即钻刀42完成对装订件的钻孔。
125.钻孔升降机构包括钻孔升降电机47、置于钻孔升降电机47的输出端的钻孔齿轮48、与钻孔齿轮48相适配并竖直设于放置板41上的钻孔齿条49、以及用于监控钻刀42升降速度的钻孔升降电机测速器414。其中,钻孔升降电机47的输出端固定设置在钻孔升降电机支板411上,钻孔升降电机支板411的上下两端分别与放置板41和支撑板连接,钻孔齿条49内置于竖直设置的齿条限位块410中的滑道内,齿条限位块410的上下两端分别与放置板41和支撑板连接,以固定钻孔齿条49的位置。钻孔齿轮48贯穿升降电机支板411后与钻孔齿条49啮合,且钻孔齿条49远离钻孔齿轮48的一侧即其背面通过t型连接块与钻孔滑块46连接;t型连接块的一侧端与钻孔齿条49同面连接,另一端内嵌入钻孔滑块46中;钻孔升降电机47驱动钻孔齿轮48沿钻孔齿条49长度方向旋转,从而钻孔齿条49带动钻孔滑块46沿竖直方向上下活动,进而控制钻刀42的上下位置。钻孔升降电机测速器414设置在钻孔升降电机47的尾部,当钻刀42的升降速度与标准值不符时,即钻刀42钻孔阻力过大或者空载运行,则钻孔升降电机测速器414将监测到的信号传递给控制装置70,控制装置70自动判断钻刀42升降速度异常,则启动对钻孔升降电机47的过载保护功能,使钻孔升降电机47停机,以保护钻刀不被损坏。
126.在这一过程中,当压纸位置传感器下39被触发,将信号传递给控制装置70时,控制装置70即刻将信号传递给钻孔位置传感器下413,以识别钻孔滑块46是否位于下限处,钻孔位置传感器下413再将信号传递给控制装置70,表示钻孔装置40位于初始位置处。同时,钻孔电机44启动,钻孔电机44通过连接件将动能传递给中间位置的联接轴43,中间位置的联接轴43边带动同轴的钻刀42旋转,边通过皮带将动能传递给其两侧的联接轴43,两侧的联接轴43带动两侧的钻刀42旋转,从而三个钻刀42同步同向旋转。钻孔升降电机47与钻孔电机44同步启动,钻孔升降电机47驱动钻孔齿轮48旋转并与钻孔齿条49啮合,钻孔齿轮48带动钻孔齿条49沿齿条限位块410中的滑道向上移动,从而钻孔齿条49带动钻孔滑块46及与钻孔滑块46一起连接的联接轴43一同向上移动,使得钻刀42边旋转边向上移动。当钻刀42依次贯穿工作台20、被装订件厚度以及压纸支架31的厚度后与导电橡胶垫接触,且此时钻孔位置传感器上412被触发,即表示钻刀42完成对被装订件厚度的钻孔工作;同时钻孔升降电机47反向驱动钻孔齿轮48旋转并使钻孔齿轮48与钻孔齿条49啮合,钻孔齿轮48带动钻孔齿条49沿齿条限位块410中的滑道向下移动,以使钻孔齿条49带动钻孔滑块46一同向下移动,使得联接轴43和钻刀42远离工作台20的方向移动。当钻孔位置传感器上413被触发时,表示钻孔装置40返回至初始位置,钻孔位置传感器上413将信号传递给控制装置70,至此完成钻孔过程,钻孔电机44和钻孔升降电机47同时停止工作。再控制移动装置60带动放置板41沿工作台20纵向方向向远离被装订件一侧的方向移动,放置板41同步带动钻孔装置40和
穿线装置50移动,使穿线装置50中的穿线针51位于钻刀42的初始位置处,即置于装订件钻孔的位置正下方,具体穿线装置50和移动装置60的工作原理,稍后详述。
127.如图9所示,穿线装置50位于钻孔装置40的外侧,并与钻孔装置40并排设置在放置板41和支撑板之间。具体地,穿线装置50包括三个穿线针51、穿线电机52、摆杆机构53、用于导向穿线针51的穿线导向机构、以及用于监控穿线针51上下移动的穿线位置传感器57。其中,穿线针51的位置分布与钻刀42的位置分布相同,且其一端固设在摆杆机构53的一端,另一端贯穿穿线导向机构竖直向上悬空设置。穿线电机52置于穿线导向机构远离钻孔装置40一侧设置,穿线电机52的输出端固定设置在穿线电机支板56上,穿线电机支板56与放置板41和支撑板连接以使穿线电机52固定,穿线电机52垂直于穿线导向机构设置,其输出端与摆杆机构53中竖直杆的一端铰接,摆杆机构53中竖直杆的另一端与穿线导向机构中的穿线滑块55连接,穿线电机52驱动摆杆机构53带动穿线针51竖直上下移动。穿线位置传感器57设置在穿线导向机构靠近穿线电机52的一侧,被安装固定在一竖直设置的穿线传感器安装架上,穿线传感器安装架位于穿线导向机构中的穿线滑块55的下方,摆杆机构53旋转一周后带动穿线滑块55上下移动一个来回后回至穿线传感器安装架上端面,穿线位置传感器57被触发后,即可表示穿线完成。需提出,在放置装订件之前,先提前将棉线放置到穿线针51顶部的线槽内,避免在钻孔或穿线或移动过程中,停机完成对穿线针51引线的工作;预制棉线于线槽内为本领域常用的穿针引线的方式,在此省略。
128.进一步,穿线导向机构靠近钻孔装置40一侧设置,包括分别与放置板51和支撑板连接的两个穿线导向轴54和与穿线导向轴54相配合的穿线滑块55,其中,三个穿线针51被固设于穿线滑块55内并贯穿穿线滑块55设置,穿线滑块55与钻孔滑块46并行设置,且穿线针51的位置与钻刀42的位置径向一致。穿线滑块55靠近穿线电机52一侧的侧面与摆杆机构53中的水平杆连接,摆杆机构53的竖直杆被穿线电机52驱动,可发生上下摆动的活动,从而摆杆机构53带动穿线滑块55和穿线针51同步进行上下移动。穿线电机52通过摆杆机构53带动穿线针51上下移动,穿线电机52的输出轴每旋转一周,摆杆机构53旋转一周并带动三个穿线针51上下完成穿线动作一次。还有,穿线电机52驱动穿线滑块55的连接方式还可以采用齿条配合或链轮配合等,亦可实现穿线的动作。
129.在这一过程中,穿线装置50中的穿线位置传感器57被触发,表示穿线针51均位于下限位置处,且此时穿线装置50的初始位置位于钻孔装置40初始位置的外侧,即远离压纸支架31的一侧设置,当钻孔完成后,移动装置60带动放置板41沿工作台20的纵向深度方向朝远离穿线装置50一端移动,从而使穿线装置50向压纸支架31所在位置一侧移动并置于压纸支架31的正下方,且使穿线针51正对应于被装订件被钻孔的位置,停止移动装置60工作。启动穿线电机52并带动摆杆机构53旋转,摆杆机构53驱动穿线滑块55沿穿线导向轴54的高度方向带动三个穿线针51向上移动并依次贯穿工作台20、被装订件厚度的钻孔和压纸支架31,并使线伸出钻孔上方,使棉线留置于压纸支架31处后,摆杆机构53再驱动穿线滑块55带动三个穿线针51向下移动,直至穿线滑块55带动穿线针51下落到穿线传感器安装架的上端面,此时穿线位置传感器57再次被触发,表示穿线针51已返回至下限位置处,并将信号传递给控制装置70,控制装置70再传递信号使穿线电机52停止工作,至此完成对被装订件的穿线工作。然后控制移动装置60,使其带动放置板41反向滑动,以使穿线装置50远离被装订件位置一侧移动,并使钻孔装置40回至其初始位置,等待下一轮的被装订件钻孔。
130.如10所示,移动装置60位于放置板41的下方且靠近压纸装置30一侧位置设置,即位于机身10的内侧。移动装置60包括垂直于放置板41设置的移动电机61、设于移动电机61输出端的移动齿轮62、固设于放置板41并与移动齿轮62配合的移动齿条63、以及移动位置传感组件。其中,移动电机61通过l型结构的移动电机支板66与放置板41连接,并使移动电机61输出端的移动齿轮62悬空设置,且使移动齿轮62与移动齿条63垂直啮合;移动电机支板66为u型结构的凹槽板结构,两端分别固定在机身10上,以使移动电机61固定设置。移动位置传感组件置于放置板41的下方靠近移动电机一侧。移动齿条63与放置板41的移动方向平行,即与放置板41的纵向轴线并行设置。
131.为了保证放置板41可沿工作台20的纵向宽度方向滑动,以使钻孔装置40和穿线装置50的纵向位置交替移动至压纸支架31的下方,选择在机身10的纵向方向上设有一组对称设置的移动导轨64,移动导轨64与移动齿条63并行设置。移动齿条63靠近中间位置的联接轴43的输出端一侧且远离钻孔电机44设置,目的是使移动齿条63有足够的空间与移动齿轮62配合,使放置板41自由滑动。移动导轨64位于放置板41水平宽度的两端,并在放置板41的下端面设有与移动导轨64相配合的移动滑块65,优选地,在每一侧移动导轨64上设有两个移动滑块65,以保证放置板41水平滑动的稳定性。
132.移动位置传感组件固定安装在置于放置板41的下方靠近移动电机一侧的移动传感器安装架上,移动传感器安装架沿移动导轨64的长度方向固定设置,位于移动导轨64的外侧且靠近远离移动电机61所在一端设置,包括移动位置传感器前67和移动位置传感器后68,移动位置传感器前67和移动位置传感器后68均靠近穿线滑块55所在位置外侧设置,其中移动位置传感器前67靠近穿线滑块55一侧设置,移动位置传感器后68靠近钻孔滑块46一侧设置,移动位置传感器前67和移动位置传感器后68之间的距离就是钻孔装置40和穿线装置50同步移动的距离。移动位置传感器前67和移动位置传感器后68均用于识别设置在放置板41上的感应器,并均与控制装置70电连接。
133.在这一过程中,当钻孔完毕后,移动位置传感器前67被触发后,表示钻孔装置40位于初始位置,也即是移动位置60的初始位置,启动移动电机61驱动移动齿轮62旋转,从而驱动移动齿条63带动放置板41沿移动导轨64长度方向向靠近钻孔装置40一侧的方向移动,也即是带动钻孔装置40和穿线装置50一同向远离穿线装置50一侧方向移动;当移动位置传感器后68被触发时,表示穿线装置50位于压纸装置30的正下方,穿线装置50就位,准备穿线;穿线完毕后,控制移动电机61反向驱动移动齿轮62旋转,从而驱动移动齿条63带动放置板41沿移动导轨64长度方向向远离钻孔装置40一侧的方向移动,带动钻孔装置40和穿线装置50一同向远离穿线装置50一侧方向移动,当移动位置传感器前67再次被触发时,表示穿线装置50复位完成,即移动装置60也回至初始位置,移动电机61停止工作,从而完成钻孔和穿线的交替工作。
134.本实施例的工作原理是:先将棉线预置入穿线针51顶部的线槽中,再启动触摸显示屏上的启动开关,并使压纸装置30、钻孔装置40、穿线装置50和移动装置60均位于初始状态,当触摸显示屏提示正常时,可进行下一步操作。
135.放置被装订件,启动压纸装置30中的压纸电机32,以驱动压纸齿轮33旋转,使压纸齿条34带动压纸支架31缓慢地靠近被装订件放置的方向移动,当压纸位置传感器上38被触发,表示压纸支架31压制被装订件稳定,压纸电机32停止工作。
136.同步启动钻孔电机44和钻孔升降电机47工作,钻孔电机44驱动中间位置的联接轴43带动其两侧的联接轴43一同旋转,从而驱动三个钻刀42同步同向旋转;同时启动钻孔升降电机47驱动钻孔齿轮48与钻孔齿条49啮合,使钻孔齿条49带动钻孔滑块46和联接轴43一同向上移动,使得钻刀42边旋转边向上移动,当钻刀42与导电橡胶垫接触,此时钻孔位置传感器上412被触发,即表示钻刀42完成对被装订件厚度的钻孔工作。
137.控制钻孔升降电机47反向驱动钻孔齿轮48旋转并带动钻孔齿条49沿齿条限位块410中的滑道向下移动,以使钻孔齿条49带动钻孔滑块46一同向下移动,当钻孔位置传感器上413被触发时,表示钻孔装置40返回至初始位置,至此完成钻孔过程,钻孔电机44和钻孔升降电机47同时停止工作。
138.启动移动电机61驱动移动齿轮62旋转,从而驱动移动齿条63带动放置板41,使钻孔装置40和穿线装置50一同沿移动导轨64长度方向向靠近钻孔装置40一侧的方向移动,当移动位置传感器后68被触发时,表示穿线装置50位于压纸装置30的正下方,移动电机61停止,穿线电机52启动。
139.穿线电机52带动摆杆机构53旋转,以驱动穿线滑块55沿穿线导向轴54的高度方向带动三个穿线针51向上移动,使棉线送至压纸支架31后,摆杆机构53再驱动穿线滑块55带动三个穿线针51向下移动,当穿线位置传感器57再次被触发时,表示穿线针51已返回至下限位置处,完成穿线工作,穿线电机52停止工作,压纸电机52启动。
140.压纸电机32反向旋转带动压纸齿轮33沿压纸齿条34向上旋转,使压纸支架31带动压纸滑块36沿压纸导轨35竖直向上移动,直至压纸位置传感器下39被触发,表示压纸装置30复位完成,压纸电机32停止工作,移动电机61启动。
141.控制移动电机61反向驱动移动齿轮62旋转,从而驱动移动齿条63带动放置板41沿移动导轨64长度方向向远离钻孔装置40一侧的方向移动,带动钻孔装置40和穿线装置50一同向远离穿线装置50一侧方向移动,当移动位置传感器前67再次被触发时,表示穿线装置50复位完成,移动电机61停止工作,全部操作完成。
142.1、本实用新型设计的下置式钻孔穿线多孔联动智能装订机,尤其是适应于置于工作台下方的多组钻孔和穿线的配合,所有钻孔和穿线均是从下向上设置,且设有钻刀的钻孔装置、设有穿线的穿线装置、以及控制钻孔装置和穿线装置交替工作的移动装置都设置在工作台下方,只有压制被装订件的压纸装置位于工作台上方,整体结构设计简单,全程智能控制,无需人员协助,各装置联动性好、配合精度高。
143.2、对于下置式的钻孔装置和穿线装置,由于钻刀是在装订机机身内部,在钻孔过程中刀身在装订件内部,即使出现钻刀破裂的情况碎片仍会在机身或是装订件内,不会对操作者的安全造成威胁,而且还可防止纸屑飞溅;同时还可最大限制地降低噪声污染。
144.3、所有钻刀均受同一个钻孔电机驱动,所有穿线针均受同一个穿线电机控制,同步性控制精准,保证钻孔或穿线设置的一致性,提高装订质量,且这类结构控制的钻孔装置和穿线装置,可适用于各种规格的钻刀和穿线针要求、以及各种同排或异排设置的打孔穿线设置,适普性强,且易于维护保养,也易于加工;对于有限地操作区域,本结构亦可优化机身内空间布置,提高空间利用率,降低生产成本。
145.4、整个钻孔、穿线过程,自动化控制,同时还设有对钻刀钻孔的智能保护预警功能,当钻刀升降速度超出标准范围,即钻刀钻孔阻力过大或者空载时,控制装置启动过载保
护功能,控制钻孔升降电机停机以保护钻刀不被损坏。
146.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
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