[发明专利]电子控制订书机

说明书

本发明涉及一种办公用品，尤其涉及一种文件装订用的电子控制订书机，用于对文件的装订。

现常用的手压订书机，使用时人很易疲劳，装订速度也很慢，装订文件时因插入深度没有限制而使文件上的书钉参差不齐，这种既费力费时，装订质量又差的订书机已日渐不能满足现代化办公室的需要。现虽然也有电子控制的订书机，但结构和控制电路尚不完善。

本发明机的目的是设计一种不用人力驱动、装订速度快、装订质量有保障的新型电子控制订书机。

实现上述目的的方法是：在机壳上装有微动开关，开关带动马达，马达与齿轮组连接并带动偏心轮装置，偏心轮连动刀片在钉槽套内上下滑动，其特征在于偏心轮带动摇臂连动杠杆，于杠杆上安装压钉刀片，刀片沿钉槽套前端作上下往复运动，刀片将书钉推出钉槽，在钉板处将书钉成形；微动开关在机壳上前后滑动调节。前后滑动调节微动开关的装置，主要由推掣、定位块、弹簧、固定块、小压杆、微动开关组成，固定块将推掣、定位块、弹簧、小压杆、微动开关锁在左壳体上，平台上有7个刻度，左壳体上与之对应的有定位凸台，定位块在定位凸台之间由弹簧弹力作用与左壳体压紧，调节时推动推掣克服弹簧弹力即可滑动调节，推掣停留在某一刻度上，推掣对应平台刻度。

本发明与现有技术相比具有结构简单、合理、紧凑；操作敏捷、稳定、安全；维护方便、经济、耐用，因而具有极广的推广价值。

本发明的附图说明如下：

图1是本发明的爆炸图。

图2是本发明的结构立体图。

图3是本发明的传动装置结构图。

图4是本发明的传动装置爆炸图。

图5是本发明的订书装置结构图。

图6为钉槽推入/弹出装置结构图。

图7为双体弹簧的工程图。

图7b为图7的B向视图；图7a为图7b的A向视图。

图8a是本发明钉槽初始图。

图8b是本发明的钉槽开始推入图。

图8c是本发明钉槽渐进图。

图8d是本发明钉槽将到位图。

图8e是本发明钉槽被锁住图。

图9a是本发明的钉槽弹出初始图。

图9b是本发明按掣受压后图。

图9c是钉槽弹出后图。

图10是本发明的钉槽尾装置结构图。

图11是本发明的控制电路图。

下面结合附图说明对本发明作进一步详细描述：由图1可知，本机主要零件有：1右壳体，2左壳体，3胶底板，4底板，5按掣，6塔簧，7柜桶，8透明量纸尺，9钉槽头，10牙箱，11平台，12牙箱窝钉，13钉板，14钉板窝钉，15马达，16马达齿轮，17小齿轮，18双坑轴，19中齿轮，20大齿轮，21双坑轴，22偏心轮配件，23软胶，24四坑轴，25固定块，26弹弓架(上)，27双坑轴，28开关座(I)，29微动开关，30胶垫，31杠杆，32弹簧，33开关掣零件，34摇臂，35偏心轮，36单坑T钉，37U型支架，38刀片，39钉槽，40内钉槽零件，41内钉槽零件窝钉，42弹片，43弹片窝钉，44推钉器，45拉力弹簧，46钉槽套，47弹弓架(下)，48拉力弹簧T钉，49光轴，50双坑轴，51双体弹簧，52双坑轴，53推钉槽零件，54E型介子，55E型介子，56自攻螺丝，57自攻螺丝，58机制螺丝，59机制螺丝，60机制螺丝，61菊花介子，62菊花介子，63螺母，64小压杆，65微动开关，66直纹轴，67推掣，68定位块，69弹簧，70固定块，71自攻螺丝，72发光二极管，73变压器，74电源线，75线路板，76安装片，77微动开关，78低钉亮灯线路板，79压块，80自攻螺丝，81弓形件等。如图2——7所示，当需装订的文件触动小压杆64而触发微动开关65时，马达15逆时针旋转经齿轮装置带动偏心轮35旋转一定角度，摇臂34也随之摆动一定角度，摇臂34带动杠杆31绕四坑轴24旋转，四坑轴还套有“U”形支架，用于限制钉槽套左右摆动。当固定在杠杆31上的开关掣零件33触发微动开关29时马达继续逆时针旋转，此时，杠杆31带动刀片38沿钉槽套46前端向下滑动，同时弹簧32将钉槽套46下压，文件(纸张)被压紧，随后刀片38将钉槽39内的书钉推出，在钉板13处将钉弯曲成形。钉成形后，马达15继续逆时针旋转，杠杆31带动刀片38向上滑动，同时刀片38带动钉槽套46克服弹簧32的弹力向上运动，钉槽39被迫松开文件。当开关掣零件33释放微动开关29时马达随即断电停止转动，此时可将订好的文件移出。随后，钉槽39内的推钉器44在拉力弹簧45的作用力下将书钉向前推进，保障下次打钉时不会“空打”。该机的钉槽39由装在钉槽套46尾部的光轴49、双体弹簧51卡住，装书钉或清理障碍物时，用手使按掣5、光轴49克服双体弹簧51的弹力向下移，钉槽39随即被双体弹簧51弹出，清理掉障碍物装上书钉后将钉槽39推入卡紧即可。该机支撑四坑轴24的软胶23作为动力缓冲之用，保证书钉成形质量。传动装置包括齿轮装置、偏心轮装置、摇臂、杠杆、刀片等。从市电经变压器给直流马达供电，马达15与马达齿轮16紧密配合，将动力由小齿轮17传至中齿轮19，再传至大齿轮20。大齿轮20与偏心轮35共轴，偏心轮35外套有摇臂34，摇臂34末端与杠杆31末端用单坑T钉36连接，杠杆31前端勾住刀片38，杠杆31可绕四坑轴24转动，刀片38可沿钉槽套46前部滑动。这样大齿轮20将扭矩传给偏心轮35，偏心轮35带动摇臂34摆动，摇臂34带动杠杆31转动，杠杆31带动刀片38沿钉槽套46前部上下滑动，从而实现打钉的目的。机电讯号交换装置中，当需装订的文件触动小压杆64而触发微动开关65时，在起动电路作用下马达15开始逆时针旋转，通过各级减速齿轮、偏心轮、摇臂、杠杆将动力传递给刀片作上下往复式运动。当刀片38向下运动时，固定在杠杆31上的开关掣零件33触发微动开关29启动承接电路使马达15继续逆时针旋转，直止刀片38向上运动时开关掣零件33释放微动开关29时马达15停止转动，此时完成一次装订过程。当钉槽内的书钉剩下小量时，推钉器44触发固定在弹弓架(下)47上的微动开关77，发光二极管72被点亮，提示要加书钉。微动开关为适应书钉与文件装订边不同距离要求，设计可前后滑动调节微动开关65的装置，主要由推掣67、定位块68、弹簧69、固定块70、小压杆64、微动开关65组成。固定块70将推掣67、定位块68、弹簧69、小压杆64、微动开关65锁在左壳体2上。平台11上有7个刻度(档位)，左壳体2上与之对应的有定位凸台，定位块68在定位凸台之间由弹簧69弹力作用与左壳体2压紧，调节时推动推掣67克服弹簧69弹力即可滑动调节，推掣67停留在某一刻度(档位)上，推掣67所对应平台11刻度(档位)，就是所设定的装订位。钉槽推入过程如附图8所示：当打钉开始前，用手将钉槽39推入，钉槽39被钉槽套46上的光轴49卡住，过程中，随着双体弹簧51角度变化受扭力而储存弹力。钉槽弹出过程如附图9所示：需装书钉或清理障碍物时，用手触发按掣5后，推钉槽零件53迫使光轴49下移，同时双体弹簧51亦受压，当光轴49脱离钉槽39束缚，双体弹簧51释放弹力，将钉槽39弹出。钉槽尾装置结构见附图10，主要由弓形件81、弹片42、弹片窝钉43等组成。弓形件81、弹片42、弹片窝钉43装于钉槽39尾上，弹片42压住弓形件81。当要装书钉或清理障碍物时，用手按一下按掣5，机械传动双体弹簧51释放弹力，由于钉槽套46底部避空一段距离，弓形件81随钉槽39可被弹出到钉槽套46底斜面上，使钉槽39停止送出或被降低钉槽39弹出的速度，此时可用手将钉槽39拉出：钉槽39上的弓形件81尾端沿钉槽套46斜面往上滑动，迫使弹片42变形，当拉出到钉槽套46前端的钉槽拉出限位处时，由于钉槽套46底避空一段距离，弹片42复位，使钉槽39上的弓形件81勾于钉槽拉出限位处，钉槽39的拉出长度已到终点。如图11所示，控制电路包括有供电电路、起动电路、承接电路、候命状态、正反车处理电路、超负荷自动保护电路、电流放大电路及紧急刹车电路。其中，供电电路：本机使用220VAC市电供电，经变压器(变压器内装有过热保险丝115℃，规格为220VAC/20VAC750mA)后供给本机稳压电路使用。稳压电路由IC₂＝(LM317T)、R₂₃＝(130Ω)电阻、R₂₄＝(1.5KΩ)电阻组成。IC₂是可变型的稳压器，电路使用的15V直流电压由R₂₃、R₂₄的阻值相应确定。整机静耗小于25mA。起动电路：由L₁＝(DM-03L-0B)微动开关、R₁＝(1KΩ)电阻、C₃＝(4.7μF/25V)电解电容组成。当用纸张碰触微动开关L₁，L₁的公共点与常闭点断开，公共点与常开点闭合时，R₂₂＝(10KΩ)电阻上的高电位经R₁向C₃充电，此时R₂₂两端呈低电位，Q₉＝(2SA733P)三极管导通，IC₁＝(MC14093BCP，是一个四二输入与非门逻辑电路)的12脚原属高电位，由于Q₉的导通而变成低电位，使电路驱动马达作正向运动；当纸张松开微动开关L₁，L₁的公共点与常闭点接通(复原)，C₃尚存的电压，可经R₁、L₁的公共点、常闭点到L₂＝(DM-03L-0B)的常闭点、公共点后落地。承接电路：由R₂₂＝(10KΩ)电阻、Q₉、IC₁、R₂＝R₄＝(10KΩ)电阻、R₃＝(68KΩ)电阻、R₅＝(390KΩ)电阻、D₅＝(IN4148)二极管、C₄＝(4.7μF/25V)电解电容及L₂组成。当IC₁的12脚低电位时，马达作正向运动，由马达传动牙箱、杠杆。当杠杆上的开关制零件向下运动，压上开关制L₂时，L₂的公共点与常开点接通，R₄向C₄充电，IC₁的13脚由高电位变成低电位，使电路驱动马达继续作正向运动；当杠杆上的开关制零件松开L₂时，即公共点与常开点断开时，IC₁的13脚恢复高电位，马达停转。候命状态、正反车处理电路：由IC₁长时间常数设定电路(L₂、R₂、R₄、R₅、D₅、C₄)、起动时间常数设定电路(L₁、R₁、C₃、R₂₂、Q₉、R₃)及短时间常数设定电路[R₆＝(10KΩ)、R₇＝(82KΩ)、R₈＝(1KΩ)、C₅＝(10μF/25V)、D₆＝(IN4148)]组成。候命状态：当长时间常数设定电路及起动时间常数设定电路都不动作时，所对应控制的IC₁的12、13脚都是呈高电位，11脚是低电位，输出端3、4、5脚都是高电位，后级电路没有导通电流，马达不转动。正车状态：当长时间常数设定电路或起动时间常数设定电路，有一个电路动作或两个电路都动作时，所对应控制的IC₁的12、13脚有一脚是低电位，或两个脚都是低电位，11脚就是高电位，输出端3、5脚是低电位，后级正车电路有导通电流，马达向前转动(正车)。反车状态：当11脚是高电位，短时间常数设定电路充电满足时，就会进行放电工作，此时IC₁的8、9脚会由低电位变成高电位，10脚变成低电位，2脚低电位，3、5脚高电位，正车电流截止(正车停止)；与此同时，由于3、5脚的高电位，4脚即输出低电位，后级反车电路有导通的电流，马达向后转动(反车)。超负荷自动保护电路：由IC₁、长时间常数设定电路组成。当短时间常数设定电路放电完毕，IC₁的10脚变成高电位，4脚输出高电位，反车停止。卡钉超负荷状态，开关制零件还压住L₂(L₂的公共点与常开点接通)，长时间常数设定电路继续充电，IC₁的13脚还是低电位，3、5脚恢复低电位，又开始正车。当充满电IC₁的13脚变成高电位，IC₁的3、5脚变成高电位，正车停止。由于没有正反车的控制信号(电流)，达到了自动保护元器件的目的。当要恢复订书机工作时，清理掉障碍物，再插上电源，长时间常数设定电路充电，IC₁的13脚变成低电位，3、5脚输出低电位，马达正车到松开L₂微动开关制止(复原)，此时已转到候命状态。滤波电路：由R₂₀＝(330KΩ)、R₂₁＝R₂₂＝(10KΩ)电阻、C₇＝(1μF/50V)电解电容、C₈＝(10μF/25V)电解电容、D₁₂＝D₁₃＝(IN4148)二极管、Q₆＝(2SB772P)三极管、Q₉组成。当L₁的公共点与常开点接通时，R₂₀与C₇组成的微分电路，承接C₃向R₁、R₂₂方向的放电，时间由R₂₀、C₇控制，此时Q₉的基极是低电位，Q₉导通驱动后级的正车电路工作，订书机打钉一次。当完成打钉一次动作前的瞬间，不管Q₉的基极上是否为高电位，由于Q₆集电极上的高电位会向R₂₁、D₁₃、C₈、D₁₂、Q₉方向释放，(R₂₁、C₈组成延时电路控制Q₆来的高电位准时地向Q₉基极上释放)，都会使Q₉基极准时地得到高电位，而使Q₉立刻停止工作。整个滤波电路起到触发，锁定，释放的作用。电流放大电路及紧急刹车电路中的正车电流放大电路：由R₁₁＝(100Ω)电阻、R₁₂＝(10KΩ)电阻、R₁₅＝(4.7KΩ)电阻、D₁₀＝D₁₁＝(IN4004)二极管、Q₄＝(2SA1345)三极管、Q₆＝(2SB772P)三极管、Q₇＝(2SD882P)三极管、＝马达组成。当IC₁的3、5脚输出是低电位时，Q₄导通(Q₄是内部带电阻的三极管，起到阻抗匹配作用)，由于Q₄导通，Q₆跟住导通。15VDC/750mA的大电流经Q₆、马达正、负极到Q₇落地，形成马达正转的回路。正车紧急刹车电路：由D₉＝(IN4148)二极管、R₁₆＝(270KΩ)电阻、R₁₇＝(150Ω)电阻、R₁₈＝(10KΩ)电阻、Q₂＝(2SC945P)、Q₈＝(2SD882P)三极管组成。当完成正车打钉一次动作时，IC₁的3、5脚变成高电位，使Q₂＝(2SC945P)三极管导通，电压经R₁₇、R₁₈分压后供给Q₈基极，Q₈导通，使剩下在Q₈集电极与马达正极上的电压，由Q₈释放到地。由于马达没有正电压，而立刻停转。反车电流放大电路：由R₁₃＝(100Ω)电阻、R₁₄＝(4.7KΩ)电阻、R₁₈、D₁₀、D₁₁、Q₃＝(2SA1345)三极管、Q₅＝(2SB772P)三极管、Q₈＝(2SD882P)三极管、组成。当IC₁的4脚输出是低电位时，Q₃导通(Q₃是内部带电阻的三极管，起到阻抗匹配的作用)，由于Q₃的导通，Q₅跟住导通。15VDC/750mA的大电流经Q₅、马达负、正极到Q₈落地，形成马达反转的回路。反车紧急刹车电路：由R₉＝(270KΩ)电阻、R₁₀＝(470Ω)电阻、R₁₂＝(10KΩ)电阻、D₈＝(IN4148)二极管、Q₁＝(2SC945P)、Q₇＝(2SD882P)三极管组成。当完成反车动作时，IC₁的4脚变成高电位，使Q₁三极管导通，电压经R₁₀、R₁₂分压后供给Q₇基极，Q₇导通，使剩下在Q₇集电极与马达负极上的电压，由Q₇释放到地，由于马达没有正电压，而立刻停止转动。抗干扰电容：C₆＝(0.1μF/50V)陶瓷电容，与马达并联，当马达运行时，所发出的火花不会干扰其它电器产品。低钉亮灯装置电路：由L₃＝(DM-03L-0B)微动开关，R₁₉＝(2KΩ)电阻、LED组成，当钉槽内的钉接近少量钉时，L₃的公共点与常开点接通，使LED点亮，提示要加钉。