专利名称：单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，尤其是能使 装订机传动机构简单，使整机结构紧凑。
背景技术：
目前，铆管装订机打孔进给、装订驱动分别采用独立的进给推进传动机构。根据 打孔进给，装订驱动是否采用电机驱动，是否动作顺序关联可分为全自动装订机，自动装订 机，半自动装订机，手动装订机，电动辅助打孔手动装订机。所有装订机中，半自动装订机、手动装订机以及电动辅助打孔手动装订机装订动 作均采用连杆传动机构利用人工手动力驱动曲柄(通常称手柄)来独立完成装订动作的。 打孔进给、装订传动机构完全孤立没有关联的；自动装订机，打孔进给、装订的两套动作也 是完全隔开，各自用独立的电机实现驱动；全自动装订机通过单片微机把打孔机构、切送铆 管机构及装订机构动作联动起来，实现了全自动的动作，但打孔进给及装订的驱动还是分 别使用了一个电机。当前铆管装订机中，打孔进给、装订分别采用独立的进给推进运动机构使整个机 器结构复杂、机体加大、电路控制需更多的控制单元，搬运、使用变得更不是那么轻便。采用 本单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置实现了打孔、装订共用一电机，使机器结 构简洁、重量减轻、机体缩小、控制电路更精简。机器种类也可压缩，便于生产、管理。
发明内容为了达到在铆管装订机上用单一电机能够实现打孔进给同时又能完成装订驱动 功能，本实用新型提供了一种将一个电机的正，反转运动分离出打孔进给及装订驱动机构， 以达到精简机器结构的目的。本实用新型解决用单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动的技术问题，因铆管 装订机中，其打孔进给及装订驱动运动要求相同，速度低(约0. 02米/秒)，功率小(约25 瓦)。正是基于低速、小功率状况，可用单一电机实现打孔进给、装订驱动两个动作。本实用新型所采用的技术方案是单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装 置，它包括驱动电机、打孔装置、装订装置和分别驱动打孔装置或装订装置动作的第一驱动 机构及在第一方向上实现驱动电机与第一驱动机构传动连接的驱动电机第一输出机构、第 二方向上的第二驱动机构及在第二方向上实现进给电机与第二驱动机构传动连接的驱动 电机第二输出机构；所述第一方向为顺时针或逆时针方向中的一种，所述第二方向与第一 方向相反；所述驱动电机第一输出机构、驱动电机第二输出机构分别并联在驱动电机的传 动输出路经上，将不完全齿轮或拨盘输出轴上的一周摆转中的一部分分离出来分别驱动第 一驱动机构和第二驱动机构。本实用新型所述驱动电机第一输出机构与第一方向上第一驱动机构之间具有对 应驱动电机第二输出机构在第一方向不干涉空程配合；驱动电机第二输出机构与第二方向上第二驱动机构之间具有对应驱动电机第一输出机构在第二方向不干涉空程配合。本实用新型所述驱动电机第一输出机构或驱动电机第二输出机构含有不完全齿 轮，其传动用周缘只有一部分有连续分布的传动齿，该齿轮可以是外齿轮或内齿轮，用以驱 动与其啮合的齿轮实现将其摆转运动的一部分有选择地输出。本实用新型所述第一驱动机构、第二驱动机构采用齿轮齿条机构、曲柄连杆机构 或者是其他的驱动打孔装置或装订装置的传动机构。所述驱动电机第一输出机构、驱动电 机第二输出机构为不完全齿轮机构或拨盘机构，不完全齿轮机构为不完全齿轮及被其驱动 的齿轮；拨盘机构为拨盘及被其拨动的齿轮或曲柄。 本实用新型所述拨盘机构含有一摆转元件及被摆转元件拨转的驱动齿轮或驱动 曲柄，驱动齿轮或驱动曲柄活套在摆转元件的摆转轴上，并且设有与所述摆转元件相配合 的凸件或凹槽。本实用新型所述摆转元件的摆动轴与驱动电机输出轴或其后级输出轴同轴并同 其固定连接。本实用新型的有益效果是，用单个电机替代两个电机完成打孔进给及装订驱动的 功能，省略了一个电机，简化了机器结构，缩小了体积，使半自动装订机不用增加电机的情 况下同样实现自动装订机功能，减少了装订时的体力劳动。
图1是本机构结构原理实施例1立体(3D)结构示意图。图2是本机构结构实施例1主视图。图3是图2的A-A剖视图。图4是图2的仰视图。图5是图2中C-C剖视图(为了更清晰表达打孔进给部分将装订部分略去不画)。图6是图2的B-B剖视图(为了更清晰表达装订部分将打孔进给部分略去不画)。图7是图4的D-D剖视图。图8是本机构结构原理实施例2立体(3D)结构示意图。图9是本机构结构实施例2主视图。图10是图9的A-A剖视图。图11是图9的仰视图。图12是图9中C-C剖视图。图13是图9的B-B剖视图。图14是图9的D-D剖视图。图15是本机构结构原理实施例3立体(3D)结构示意图。图16是本机构结构实施例3主视图。图17是图16的A-A剖视图。图18是图16的仰视图。图19是图16中C-C剖视图。图20是图16的B-B剖视图。图21是图16的D-D剖视图。
具体实施方式
以下结合实施例并对照相应附图对本实用新型进行详细说明。实施例1 参见附图1-7，本实施例包括驱动电机、打孔装置、装订装置和驱动打孔装置动作 的第一方向上的第一驱动机构及在第一方向上实现驱动电机与第一驱动机构传动连接的 驱动电机第一输出机构、驱动装订装置动作的第二方向上的第二驱动机构及在第二方向上 实现驱动电机与第二驱动机构传动连接的驱动电机第二输出机构；所述第一方向为顺时针 或逆时针方向中的一种，所述第二方向与第一方向相反；所述驱动电机第一输出机构、驱动 电机第二输出机构均采用不完全齿轮机构，分别并联在驱动电机的传动输出路经上，将不 完全齿轮输出轴上的一周摆转中的一部分分离出来分别驱动第一驱动机构和第二驱动机 构，第一驱动机构、第二驱动机构采用齿轮齿条机构。本实施例中第一驱动机构包括打孔进给齿轮10及打孔进给齿条511，第二驱动机 构包括装订驱动齿轮4及装订齿条512。驱动电机第一输出机构为不完全齿轮机构，包括打 孔输出不完全齿轮9及打孔进给齿轮10 ；驱动电机第二输出机构为不完全齿轮机构，包括 装订输出不完全齿轮3及装订驱动齿轮4。第一驱动机构、驱动电机第一输出机构对应打孔 进给，第二驱动机构、驱动电机第二输出机构对应装订驱动。图1是实施例1立体(3D)初始位置状态结构示意图。图2、3、4表达了驱动电机1与打孔输出不完全齿轮9及装订输出不完全齿轮3的 装配关系驱动电机1固定装配在机架2上，打孔输出不完全齿轮9及装订输出不完全齿轮 3通过平键13与驱动电机输出轴12固定连接。图2、3、4、5、7表达了驱动电机1的第一方向上输出即打孔输出结构打孔输出不 完全齿轮9通过平键13与驱动电机输出轴12固定连接，打孔进给齿轮10通过打孔进给齿 轮用轴承26、卡环24、25套到打孔进给齿轮装配轴11上，可绕打孔进给齿轮装配轴11自由 旋转且在与打孔输出不完全齿轮9处于正确的啮合位置，打孔进给齿轮装配轴11固定连接 在机架2上，驱动打孔装置的打孔进给齿条511处于与打孔进给齿轮10正确啮合的位置。图2、3、4、6、7表达了驱动电机1第二方向上输出即装订输出结构装订输出不完 全齿轮3通过平键13与驱动电机输出轴12固定连接，装订驱动齿轮4通过装订驱动齿轮 用轴承19、卡环20套到装订驱动齿轮装配轴7上，可绕装订驱动齿轮装配轴7自由旋转且 处于与装订输出不完全齿轮3正确啮合的位置，装订驱动齿轮装配轴7与机架2固定连接， 驱动装订装置的装订齿条512处于与装订驱动齿轮4正确啮合的位置。本实施例1工作原理如下其一次装订周期动作是当待装订材料放置适当后 (装订机上有专共放置装订材料的工作台板)，按动第一方向输出(打孔)启动键。驱动电 机1启动，打孔输出不完全齿轮9在平键13的作用下跟驱动电机输出轴12 —起按图5中 D指方向转动，打孔输出不完全齿轮9的带齿部分跟打孔进给齿轮10啮合并驱动打孔进给 齿轮10转动，与此同时，打孔进给齿轮10驱动跟它啮合的打孔进给齿条511向图5中E的 方向运动(打孔进给齿条511与打孔装置固定连接在一起，因对本例叙述无影响，所以该结 构省略了)，打孔电机启动，打孔开始。此时在平键13的作用下装订输出不完全齿轮3跟着 驱动电机输出轴12 —起向着图6中D指方向转动，装订输出不完全齿轮3的带齿部分背离装订驱动齿轮4转动，被其驱动的装订装置被限位装置(装订机机架上设有)限制在初始 位不动。当打孔装置到达终点时，装订输出不完全齿轮3的有齿部分在事先设定的驱动行 程及空程的配合下不足以在另一头跟装订驱动齿轮4接触产生啮合驱动，从而不产生干涉 现象；随后驱动电机1反转，带动打孔进给齿条511向着图5中F方 向运动，打孔装置返回 到初始位置并在定位装置的作用下停下来，打孔进给齿轮10从打孔输出不完全齿轮9上退 出，啮合驱动终止。打孔电机停转，驱动电机1也停止转动，装订输出不完全齿轮3回复到 初始位置，打孔结束。当装订材料移到装订位置并套好按纸厚切出的铆管后，按动装订键， 打孔电机不转，驱动电机1向着图6中B指方向转动，装订输出不完全齿轮3在平键13的 作用下与驱动电机输出轴12—起转动，装订输出不完全齿轮3的带齿部分跟装订驱动齿轮 4啮合并驱动装订驱动齿轮4转动，与此同时装订驱动齿轮4驱动跟它啮合的装订齿条512 向着图6中X方向运动，上装订装置下压，装订开始。此时打孔输出不完全齿轮9在平键13 的作用下跟驱动电机输出轴12 —起按图5中B指方向转动，打孔输出不完全齿轮9的带齿 部分背离打孔进给齿轮10转动，打孔装置在定位装置下停在初始位置不动。当上装订装置 到达最下点装订位置时，铆订开始。与此同时打孔输出不完全齿轮9的有齿部分在事先设 定的驱动行程及空程的配合下不足以在另一头跟打孔进给齿轮10接触产生啮合驱动，从 而不产生干涉现象；装订结束后，驱动电机1反转，带动装订齿条512向着图6中Y方向运 动，上装订装置开始复位，最后在限位装置的作用下在初始位置停下来，同时装订驱动齿轮 4从装订输出不完全齿轮3上退出，啮合驱动终止。这样一个工作周期结束。实施例2本实施例驱动电机第一输出机构为不完全齿轮机构，包含驱动电机右输出不完全 齿轮9及右驱动齿轮10 ；驱动电机第二输出机构为拨盘机构，包含拨盘6、左驱动齿轮上的 拨销8及左驱动齿轮5。第一驱动机构仅画出了传动输入齿轮即第一输出机构中被不完全 齿轮驱动的右驱动齿轮10，因对本实用新型描述无影响把与右驱动齿轮10连接驱动打孔 装置的构件略去，第二驱动机构仅画出了传动输入左驱动齿轮5即第二输出机构中被拨盘 驱动的左驱动齿轮5，因对本实用新型描述无影响把与左驱动齿轮5连接驱动装订装置的 构件略去。本实施例中左、右驱动齿轮驱动的行程及打孔、装订动作不干涉空程需事先设定 好。本实施例2图8、9、11、12、14表达了本实施例驱动电机1的输出结构驱动电机右 输出不完全齿轮9及驱动电机左输出齿轮3通过驱动电机输出用平键13固定连接在驱动 电机输出轴12上。图8、9、10、12、14表达了驱动电机1第一方向上的输出即右输出结构第一输出机 构中驱动电机右输出不完全齿轮9通过驱动电机输出用平键13与驱动电机输出轴12构成 固定连接，右驱动齿轮10通过轴承26、卡环24、25空挂于右输出轴11上，可绕右输出轴11 自由旋转，右输出轴11固定连接在机架2上，右驱动齿轮10处于与驱动电机右输出不完全 齿轮9正确啮合的位置。图8、9、11、13、14表达了驱动电机1第二方向上的输出即左输出结构驱动电机左 输出齿轮3通过驱动电机输出用平键13固定连接在驱动电机输出轴12上，左传动齿轮4 通过平键17与左输出轴7构成固定连接，左传动齿轮4及左驱动齿轮5间设置有定位套筒18，左输出轴7通过轴承15、卡环14、16空挂连接在机架2上，左输出轴7可自由转动，左 传动齿轮4处于与驱动电机左输出齿轮3正确的啮合位置。第二输出机构中的拨盘6通过 平键23与左输出轴7构成固定连接，左驱动齿轮5通过轴承19、卡环20空挂于左输出轴7 上，左驱动齿轮5可绕左输出轴7自由旋转，左驱动齿轮5及拨盘6间设置定位套筒21，左 驱动齿轮5上设置有拨销8，左驱动齿轮5上的拨销8与左驱动齿轮5构成固定连接。 本实施例的工作原理如下(以先第一、后第二驱动输出为例)其一次完整的先右 后左输出的周期动作是开启第一方向输出键即右输出键，驱动电机1向着图12中D指方 向转动。驱动电机第一输出机构中驱动电机右输出不完全齿轮9在驱动电机输出用平键13 的作用下跟着驱动电机输出轴12向着图12中D指方向转动，驱动电机右输出不完全齿轮 9与右驱动齿10啮合并驱动其向着图12中F方向转动，右驱动齿轮10驱动被其驱动的装 置(打孔装置或装订装置中的一种)开始第一方向输出转动。此时驱动电机左输出齿轮3 在驱动电机输出用平键13的作用跟着驱动电机输出轴12 —起转动，驱动左传动齿轮4向 着图11中X方向转动。通过平键17第一方向上驱动左输出轴7—起转动，而拨盘6通过 平键23跟着左输出轴7向着图11中X方向转动，拨盘6的拨头(拨盘6上用来拨动左驱 动齿轮上的拨销8的部分)背离左驱动齿轮上的拨销8转动，左驱动齿轮5同被其驱动的 装置停在初始位置不动。当被右驱动齿轮10所驱动的装置到达终点时，由于事先设置好的 右、左驱动齿轮(10、5)驱动的行程及打孔、装订动作不干涉空程的配合下，拨盘6的拨头不 足以第一方向上即反向碰触左驱动齿轮5上的拨销8而产生干涉。被驱动的装置动作完成 后，驱动电机反转，右驱动齿轮10带动其驱动的装置返回到初始位置，在定位装置的作用 下停下来，右驱动齿轮10退出与驱动电机右输出不完全齿轮9的啮合，同时拔盘6也返回 到初始位置。第一方向输出传动结束。当开启第二方向输出键即左输出键，驱动电机1向着图11中B指方向转动，在驱 动电机输出用平键13的作用下。驱动电机左输出齿轮3跟着驱动电机输出轴12—起转动， 驱动与其啮合的左传动齿轮4向着图11中Y方向转动，通过平键17左输出轴7跟左传动 齿轮4 一起转动，在平键23的作用下拨盘6同左输出轴7 —起向着图11中Y指方向即第 二方向转动，第二输出机构中的拨盘6的拨头拨动左驱动齿轮上的拨销8驱动左驱动齿轮5 向着图11中Y方向即第二方向转动，左驱动齿轮5驱动其驱动的装置动作，第二方向输出 即左输出开始，此时，驱动电机右输出不完全齿轮9在驱动电机输出用平键13的作用下同 驱动电机输出轴12—起向着图12中B指方向转动，驱动电机右输出不完全齿轮9上的带 齿部分背离右驱动齿轮10转动、右驱动齿轮10和被其驱动的装置停在初始位不动。当第 二方向输出即左输出到工作底点时。由于事先设定好的左、右驱动行程及打孔、装订动作不 干涉空程的配合下，驱动电机右输出不完全齿轮9的带齿部分不足以在另一方向即第二方 向与右驱动齿轮10碰触啮合，从而不产生干涉现象。工作完成后，驱动电机1向着图11中 D指方向反转，被驱动装置在复位机构的作用下跟着左驱动齿轮5回复到初始位置并停下 来，同时驱动电机右输出不完全齿轮9回复到初始位置。这样，一个完整的驱动周期结束。实施例3参见附图15-21，本实施例3图15、16、18、19、21表达了本实施例驱动电机1的输 出结构驱动电机右输出不完全齿轮9及驱动电机左输出齿轮3通过驱动电机输出用平键 1 3固定连接在驱动电机输出轴12上。[0054]图15、16、17、18、19、21表达了驱动电机1第一方向上输出即右输出结构第一输 出机构中驱动电机右输出不完全齿轮9通过驱动电机输出用平键13与驱动电机输出轴12 构成固定连接，右驱动齿轮10通过轴承26、卡环24、25空挂于右输出轴11上，可绕右输出 轴11自由旋转，右输出轴11固定连接在机架2上，右驱动齿轮10处于与驱动电机右输出 不完全齿轮9正确啮合的位置。图15、16、18、19、20、21表达了驱动电机1第二方向上的输出即左输出结构驱动 电机左输出齿轮3通过驱动电机输出用平键13固定连接在驱动电机输出轴12上，左传动 齿轮4通过平键17与左输出轴7构成固定连接，左传动齿轮4及左驱动曲柄5间设置有定 位套筒18，左输出轴7通过轴承15、卡环14、16空挂连接在机架2上，左输出轴7可自由转 动，左传动齿轮4处于与驱动电机左输出齿轮3正确的啮合位置。第二输出机构中的拨盘 6通过平键23与左输出轴7构成固定连接，左驱动曲柄5及拨盘6间设置定位套筒21，左 驱动曲柄5上设置有拨销8，左驱动曲柄5通过轴承19、卡环20空挂于左输出轴7上，左驱 动曲柄5可绕左输出轴7自由旋转，而左驱动曲柄5上的拨销8与左左驱动曲柄5构成固 定连接。本实施例与实施例2的区别仅在于第二输出机构中输出构件即第二驱动机构中 的输入构件采用曲柄即左驱动曲柄5，而实施例2采用传动齿轮即左驱动齿轮5。其它结构 与工作原理均与实施例2相同，不再赘述。 本实用新型适用于所有类型的铆管装订机，且左，右输出通过变换运动参数均可 驱动打孔装置、装订装置中的任一一种来完成打孔或装订动作，也就是说本实施例2、3结 构按主视图即图9、16中MP面镜像的机构也属于本实施例所包含的范围。
权利要求单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在于它包括驱动电机、打孔装置、装订装置和分别驱动打孔装置或装订装置动作的第一驱动机构及在第一方向上实现驱动电机与第一驱动机构传动连接的驱动电机第一输出机构、第二驱动机构及在第二方向上实现驱动电机与第二驱动机构传动连接的驱动电机第二输出机构；所述第一方向为顺时针或逆时针方向中的一种，所述第二方向与第一方向相反；所述驱动电机第一输出机构、驱动电机第二输出机构并联分布在驱动电机的传动输出路经上，将拨盘或不完全齿轮输出轴上的摆转转动中的一部分分离出来分别驱动第一驱动机构和第二驱动机构。
2.如权利要求1所述单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在于所 述驱动电机第一输出机构与第一方向上第一驱动机构之间具有对应驱动电机第二输出机 构在第一方向上不干涉空程配合；驱动电机第二输出机构与第二方向上第二驱动机构之间 具有对应驱动电机第一输出机构在第二方向上不干涉空程配合。
3.如权利要求1或2所述的单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在 于第一驱动机构、第二驱动机构采用齿轮齿条或曲柄连杆机构或者是由第一输出机构或 第二输出机构中的输出构件作为输入构件的其他用来驱动打孔装置或装订装置的机构。
4.如权利要求1或2所述的单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在 于所述驱动电机第一输出机构、驱动电机第二输出机构为不完全齿轮机构或拨盘机构，不 完全齿轮机构包含不完全齿轮及被其驱动的齿轮；拨盘机构包含拨盘及被其拨转的齿轮或 曲柄。
5.如权利要求1所述的单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在于 驱动电机第一输出机构或驱动电机第二输出机构中含有的不完全齿轮，其周缘只有一部分 有连续分布的传动齿，该齿轮可以是外齿轮或内齿轮。
6.如权利要求3所述的单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在于 所述驱动电机第一输出机构、驱动电机第二输出机构为不完全齿轮机构或拨盘机构，不完 全齿轮机构包含不完全齿轮及被其驱动的齿轮；拨盘机构包含拨盘及被其拨转的齿轮或曲 柄。
7.如权利要求4所述的单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在于 所述拨盘机构含有一摆转元件及被摆转元件拨转的齿轮或曲柄，齿轮或曲柄活套在摆转元 件的摆转轴上，摆转元件与齿轮或曲柄之间设有用于实现摆转元件拨转齿轮或曲柄的凸件 或凹槽。
8.如权利要求7所述的单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，其特征在于 摆转元件的摆动轴与驱动电机输出轴或其后级输出轴同轴并同其固定连接。
专利摘要本实用新型公开了一种单一电机实现装订机打孔进给及装订驱动装置，它包括驱动电机、打孔装置、装订装置和分别驱动打孔装置或装订装置动作的第一驱动机构及在第一方向上实现驱动电机与第一驱动机构传动连接的驱动电机第一输出机构、第二方向上的第二驱动齿轮机构及在第二方向上实现进给电机与第二驱动机构传动连接的驱动电机第二输出机构；所述驱动电机第一输出机构、驱动电机第二输出机构并联分布在驱动电机的传动输出路经上。本实用新型用单个电机替代两个电机完成打孔进给及装订驱动的功能，简化了机器结构，缩小了体积，使半自动装订机不用增加电机的情况下同样实现自动装订机功能，减少了装订时的体力劳动。
文档编号B42C13/00GK201609987SQ200920184968
公开日2010年10月20日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者张勇 申请人:张勇