智能型期刊打孔装订装置的研究

随着浙江工贸职业技术学院新校区的扩建与发展，学院的图书信息中心也在不断的壮大。新近图书的增加和旧版图书的处理装订都是我们学院的图书信息中心面临的主要问题。在使用打孔装订设备时经常出现故障和对图书的损坏很大等问题。每年的寒暑假期图书信息中心要动用大部分馆员进行对封存的过期期刊进行期刊打孔装订打包工作。旧版图书的处理装订的处理以前一直采用学院集中采购的打孔装订设备工作的，智能型期刊打孔装订装置研发主要就是为了更好的提高图书信息中心的办公自动化程度而研发的，并且申报了学院的教师创新项目进行研发与制作。

学院的图书信息中心的现有的打孔装订设备在使用时要对各种期刊的规范和大小使装订装置的工作，期刊装订在工作时由于辅助工序都是由人工协调工作的，所以要自动化程度不高，并且在装订时的工作效率会直接影响图书信息中心的工作效率，每次装订旧版的期刊都要全图书信息中心的老师一起协调工作而且效率很低。

图书信息中心在每年都有不断的改进工作和学习环境等措施，所以对工作的环保情况和图书信息中心工作人员的健康意识也都有很高的要求。在以前使用旧的打孔装订设备工作时会产生大量的图书飞纸屑，由于图书中心夏天是打开中央空调工作的所以环境是相对密封工作的，图书飞纸屑散布在空气中还有伴随大量的纸屑粉尘都是对图书信息中心工作人员身体健康有不同程度的损害的。所以基于这些打孔装订设备的实际问题，我们研发团队共同努力设计和研发一台环保型的并且没有纸屑飞散的自动打孔装订装置。智能型期刊打孔装订装置也是针对现有的设备存在着故障率高、无故障工作时间短、全人工操作、整个工序要3个人才能完成操作等缺陷问题进行改进。将现有的打孔装订设备由手动设备改成自动化打孔装订设备。因此，我们研发团队需要对打孔装订装置的机构进行创新的改进设计，提高打孔装订机构性能和故障问题的地方，在根据具体的操作工艺改进电器控制电路实现真正意义上的全自动打孔装订机，来满足浙江工贸职业技术学院图书信息中心的实际需求。

1 智能型期刊打孔装订装置的功能介绍

智能型期刊打孔装订装置设计的是对以前的打孔装订机设备改造实现的，智能型期刊打孔装订装置的功能操作为：期刊打孔装订装置先对期刊进行整理，把不同尺寸的期刊进行分拣整理。把整理好的期刊进行固定，在对固定好的期刊进行打孔。把打孔好的期刊进行期刊装订封装。智能型期刊打孔装订装置从功能上可分为期刊整理、分拣期刊、期刊打孔、期刊装订的四个部分组成。智能型期刊打孔装订装置的实物图与装置机械图1如下：装置机械说明表如表1所示；

图1 实物图与装置机械图

表1 装置机械说明表

2 期刊打孔装订装置的工作说明

智能型期刊打孔装订装置首先对要进行整理期刊进行大小调整位置，通过不同的挡板进行调整期刊的位置，对要进行整理期刊把不符合的期刊通过挡板传动机构进行分离处理。在通过传送装置把16K大小的期刊通过进给伺服电机带动传动皮带送到期刊打孔装订装置的夹具工位台的夹具工位上。在工位台的夹具工位的两边检测都装有红外线光电传感器，检测图书是否到达工件位置。

图书期刊由传送装置送到工位台夹具工位置点后，期刊固定夹具开始移动把期刊上下左右进行夹具固定。16K大小的期刊单侧要进行打4个直径为10mm的孔洞，压紧板开始向期刊进行移动把期刊压紧固定。在压紧板的上面有4个预留的10mm的孔洞，在压紧板的上面装有压力传感器进行压力检测，压紧板4压力到达一定的极限数值时压紧板升降电机停止工作。经过2S的延时后主电机 开始启动工作，期刊打孔装订装置的管状钻5和集屑器 3开始向期刊工位进行移动当到达期刊位置时速度减慢进行打孔操作，并且集屑器 3开始收集纸屑完成打孔操作。当管状钻5向下方移动到光电传感器感测位置时，由电器控制板8控制主电机停止运行工作。经过2S的延时打孔操作完成后集屑器 3和管状钻5升起回到初始位置完成一次打孔操作。

由接触传感器6检查集屑器 3和管状钻5回到初始位置后，经过1S延时由电器控制板8发出控制装订机构上10进行向装订机构下9进行运动。到置装订机构上10极限位置时停止，测长切管组件13进行测量期刊的厚度，由电器控制板8进行控制切管组件进行对塑料管14进行切管的动作操作。剪切后的塑料管14有倒流管道自动下滑到装订机构下9的凹槽口位置，由定位针的上下机构进行将塑料管卡送到期刊的孔洞位置上去，装订机构上部分和装订机构下部分进行移动，同时压帽加热机构开始工作将期刊的孔洞位置中的塑料管进行热熔操作并完成整套的装订工序。

3 总结

首先分析了浙江工贸职业技术学院图书信息中心的现状，然后根据现有的打孔装订装置设备的特点，开发了全新的打孔装订装置的机构硬件部分、电器控制硬件部分、和电器控制的软件部分。智能型期刊打孔装订装置总体的设计思想是按照以下几方面实现：应用了组合创新化软件设计思想，实现层次式体系硬件的结构全自动打孔装订装置。智能型期刊打孔装订装置的控制系统保证了打孔装订装置的机构动作可靠性，并实现电控部分与机械部分的协调控制工作。

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[3]孟宪源,姜琪.机构构型与运用[M].北京:机械工业出版社,2014.

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