智能型期刊打孔裝訂裝置的研究

隨著浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)的擴(kuò)建與發(fā)展，學(xué)院的圖書信息中心也在不斷的壯大。新近圖書的增加和舊版圖書的處理裝訂都是我們學(xué)院的圖書信息中心面臨的主要問題。在使用打孔裝訂設(shè)備時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)故障和對(duì)圖書的損壞很大等問題。每年的寒暑假期圖書信息中心要?jiǎng)佑么蟛糠逐^員進(jìn)行對(duì)封存的過期期刊進(jìn)行期刊打孔裝訂打包工作。舊版圖書的處理裝訂的處理以前一直采用學(xué)院集中采購(gòu)的打孔裝訂設(shè)備工作的，智能型期刊打孔裝訂裝置研發(fā)主要就是為了更好的提高圖書信息中心的辦公自動(dòng)化程度而研發(fā)的，并且申報(bào)了學(xué)院的教師創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行研發(fā)與制作。

學(xué)院的圖書信息中心的現(xiàn)有的打孔裝訂設(shè)備在使用時(shí)要對(duì)各種期刊的規(guī)范和大小使裝訂裝置的工作，期刊裝訂在工作時(shí)由于輔助工序都是由人工協(xié)調(diào)工作的，所以要自動(dòng)化程度不高，并且在裝訂時(shí)的工作效率會(huì)直接影響圖書信息中心的工作效率，每次裝訂舊版的期刊都要全圖書信息中心的老師一起協(xié)調(diào)工作而且效率很低。

圖書信息中心在每年都有不斷的改進(jìn)工作和學(xué)習(xí)環(huán)境等措施，所以對(duì)工作的環(huán)保情況和圖書信息中心工作人員的健康意識(shí)也都有很高的要求。在以前使用舊的打孔裝訂設(shè)備工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的圖書飛紙屑，由于圖書中心夏天是打開中央空調(diào)工作的所以環(huán)境是相對(duì)密封工作的，圖書飛紙屑散布在空氣中還有伴隨大量的紙屑粉塵都是對(duì)圖書信息中心工作人員身體健康有不同程度的損害的。所以基于這些打孔裝訂設(shè)備的實(shí)際問題，我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)共同努力設(shè)計(jì)和研發(fā)一臺(tái)環(huán)保型的并且沒有紙屑飛散的自動(dòng)打孔裝訂裝置。智能型期刊打孔裝訂裝置也是針對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備存在著故障率高、無故障工作時(shí)間短、全人工操作、整個(gè)工序要3個(gè)人才能完成操作等缺陷問題進(jìn)行改進(jìn)。將現(xiàn)有的打孔裝訂設(shè)備由手動(dòng)設(shè)備改成自動(dòng)化打孔裝訂設(shè)備。因此，我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要對(duì)打孔裝訂裝置的機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新的改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高打孔裝訂機(jī)構(gòu)性能和故障問題的地方，在根據(jù)具體的操作工藝改進(jìn)電器控制電路實(shí)現(xiàn)真正意義上的全自動(dòng)打孔裝訂機(jī)，來滿足浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書信息中心的實(shí)際需求。

1 智能型期刊打孔裝訂裝置的功能介紹

智能型期刊打孔裝訂裝置設(shè)計(jì)的是對(duì)以前的打孔裝訂機(jī)設(shè)備改造實(shí)現(xiàn)的，智能型期刊打孔裝訂裝置的功能操作為：期刊打孔裝訂裝置先對(duì)期刊進(jìn)行整理，把不同尺寸的期刊進(jìn)行分揀整理。把整理好的期刊進(jìn)行固定，在對(duì)固定好的期刊進(jìn)行打孔。把打孔好的期刊進(jìn)行期刊裝訂封裝。智能型期刊打孔裝訂裝置從功能上可分為期刊整理、分揀期刊、期刊打孔、期刊裝訂的四個(gè)部分組成。智能型期刊打孔裝訂裝置的實(shí)物圖與裝置機(jī)械圖1如下：裝置機(jī)械說明表如表1所示；

圖1 實(shí)物圖與裝置機(jī)械圖

表1 裝置機(jī)械說明表

2 期刊打孔裝訂裝置的工作說明

智能型期刊打孔裝訂裝置首先對(duì)要進(jìn)行整理期刊進(jìn)行大小調(diào)整位置，通過不同的擋板進(jìn)行調(diào)整期刊的位置，對(duì)要進(jìn)行整理期刊把不符合的期刊通過擋板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分離處理。在通過傳送裝置把16K大小的期刊通過進(jìn)給伺服電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)皮帶送到期刊打孔裝訂裝置的夾具工位臺(tái)的夾具工位上。在工位臺(tái)的夾具工位的兩邊檢測(cè)都裝有紅外線光電傳感器，檢測(cè)圖書是否到達(dá)工件位置。

圖書期刊由傳送裝置送到工位臺(tái)夾具工位置點(diǎn)后，期刊固定夾具開始移動(dòng)把期刊上下左右進(jìn)行夾具固定。16K大小的期刊單側(cè)要進(jìn)行打4個(gè)直徑為10mm的孔洞，壓緊板開始向期刊進(jìn)行移動(dòng)把期刊壓緊固定。在壓緊板的上面有4個(gè)預(yù)留的10mm的孔洞，在壓緊板的上面裝有壓力傳感器進(jìn)行壓力檢測(cè)，壓緊板4壓力到達(dá)一定的極限數(shù)值時(shí)壓緊板升降電機(jī)停止工作。經(jīng)過2S的延時(shí)后主電機(jī) 開始啟動(dòng)工作，期刊打孔裝訂裝置的管狀鉆5和集屑器 3開始向期刊工位進(jìn)行移動(dòng)當(dāng)?shù)竭_(dá)期刊位置時(shí)速度減慢進(jìn)行打孔操作，并且集屑器 3開始收集紙屑完成打孔操作。當(dāng)管狀鉆5向下方移動(dòng)到光電傳感器感測(cè)位置時(shí)，由電器控制板8控制主電機(jī)停止運(yùn)行工作。經(jīng)過2S的延時(shí)打孔操作完成后集屑器 3和管狀鉆5升起回到初始位置完成一次打孔操作。

由接觸傳感器6檢查集屑器 3和管狀鉆5回到初始位置后，經(jīng)過1S延時(shí)由電器控制板8發(fā)出控制裝訂機(jī)構(gòu)上10進(jìn)行向裝訂機(jī)構(gòu)下9進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。到置裝訂機(jī)構(gòu)上10極限位置時(shí)停止，測(cè)長(zhǎng)切管組件13進(jìn)行測(cè)量期刊的厚度，由電器控制板8進(jìn)行控制切管組件進(jìn)行對(duì)塑料管14進(jìn)行切管的動(dòng)作操作。剪切后的塑料管14有倒流管道自動(dòng)下滑到裝訂機(jī)構(gòu)下9的凹槽口位置，由定位針的上下機(jī)構(gòu)進(jìn)行將塑料管卡送到期刊的孔洞位置上去，裝訂機(jī)構(gòu)上部分和裝訂機(jī)構(gòu)下部分進(jìn)行移動(dòng)，同時(shí)壓帽加熱機(jī)構(gòu)開始工作將期刊的孔洞位置中的塑料管進(jìn)行熱熔操作并完成整套的裝訂工序。

3 總結(jié)

首先分析了浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書信息中心的現(xiàn)狀，然后根據(jù)現(xiàn)有的打孔裝訂裝置設(shè)備的特點(diǎn)，開發(fā)了全新的打孔裝訂裝置的機(jī)構(gòu)硬件部分、電器控制硬件部分、和電器控制的軟件部分。智能型期刊打孔裝訂裝置總體的設(shè)計(jì)思想是按照以下幾方面實(shí)現(xiàn)：應(yīng)用了組合創(chuàng)新化軟件設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)層次式體系硬件的結(jié)構(gòu)全自動(dòng)打孔裝訂裝置。智能型期刊打孔裝訂裝置的控制系統(tǒng)保證了打孔裝訂裝置的機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠性，并實(shí)現(xiàn)電控部分與機(jī)械部分的協(xié)調(diào)控制工作。

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