一种资料自动装订设备

摘要

本发明提供一种资料自动装订设备，主要涉及自动化装订设备领域。一种资料自动装订设备，包括转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机与控制器；所述转盘供料机包括第一架体，架体顶部设置第一转轴，第一转轴顶部设置转盘，所述转盘顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘；所述吸盘机械手包括支撑座，第二转轴穿过所述支撑座顶部，所述第二转轴顶部设置安装盘，所述安装盘上呈圆周均匀设置若干支撑梁，所述支撑梁远离支撑座一端设置负压抓取装置；所述自动装订机包括包括第二架体，所述第二架体顶部设置装订机构与推料机构。本发明的有益效果在于：本发明能够将多页资料进行自动分配，并自动进行每册的装订，期间不需要人力的参与，极大的提高装订效率。

权利要求

1.一种资料自动装订设备，其特征在于，包括转盘供料机(1)、吸盘机械手(2)、自动装订机(3)与控制器(4)，所述转盘供料机(1)、吸盘机械手(2)、自动装订机(3)依次设置；

所述转盘供料机(1)包括第一架体(11)，所述第一架体(11)顶部设置第一转轴，所述第一转轴顶部设置转盘(13)，所述第一转轴一侧设置第一伺服电机(14)，所述第一伺服电机(14)与第一转轴之间设置传动装置，所述转盘(13)顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘(15)，所述供料托盘(15)内用于叠放资料；

所述吸盘机械手(2)包括支撑座(21)，所述支撑座(21)内具有安装腔(22)，所述安装腔(22)内设置滑筒(221)，所述滑筒(221)底部与安装腔(22)之间设置液压缸(222)，所述滑筒(221)内设置第二转轴(23)与第二伺服电机(24)，所述第二伺服电机(24)与第二转轴(23)之间设置传动装置，所述第二转轴(23)穿过所述支撑座(21)顶部，所述第二转轴(23)顶部设置安装盘(25)，所述安装盘(25)上呈圆周均匀设置若干支撑梁(26)，所述支撑梁(26)远离支撑座(21)一端设置负压抓取装置(27)；

所述自动装订机(3)包括第二架体(31)，所述第二架体(31)顶部设置装订机构(32)与推料机构(33)，所述装订机构(32)包括凸轮架(321)，所述凸轮架(321)上轴承连接转轴(322)，所述转轴(322)一端设置第三伺服电机(323)，所述第三伺服电机(323)与转轴(322)之间设置传动装置，所述转轴(322)上设置若干凸轮(324)，所述凸轮(324)下方的第二架体(31)顶面固定设置装订机(325)，所述推料机构(33)包括装订板(331)，所述装订板(331)一端位于装订机(325)装订位置下方，所述装订板(331)侧边设置推料器(332)；

所述控制器(4)与第一伺服电机(14)、第二伺服电机(24)、第三伺服电机(323)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述供料托盘(15)包括前置挡板(151)、后置挡板(152)、底板(153)与侧挡板(154)，所述侧挡板(154)设置在底板(153)的一侧，所述底板(153)底部设置弹簧伸缩杆(155)。

3.根据权利要求1所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述负压抓取装置(27)为负压吸盘组。

4.根据权利要求3所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述负压吸盘组(27)包括呈“X”型的吸盘架(28)，所述吸盘架(28)的四角及中心处分别设置一负压吸盘(29)，所述吸盘架(28)中部与支撑梁(26)远离支撑座(21)一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：“X”型的所述吸盘架(28)包括两支杆(210)，两个所述支杆(210)中部交叉固定。

6.根据权利要求1所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述推料器(332)包括推料气缸(333)，所述推料气缸(333)的活塞杆上设置推板(334)，所述推板(334)与装订板(331)滑动接触。

7.根据权利要求6所述的一种资料自动装订设备，其特征在于：所述装订板(331)远离推料气缸(333)一侧设置挡料板(340)，所述挡料板(340)与第二架体(31)顶面铰接，所述装订板(331)中部开设滑槽(335)，所述挡料板(340)上设置与滑槽(335)相对应的开口(336)，所述推板(334)上设置与滑槽(335)相适应的联动杆(337)，所述联动杆(337)端部穿过开口(336)且所述联动杆(337)的端部与挡料板(340)之间连接第一弹簧(338)，所述挡料板(340)连接第一弹簧(338)的反侧与第二架体(31)之间连接第二弹簧(339)。

说明书

一种资料自动装订设备

技术领域

[0001] 本发明主要涉及自动化装订设备领域，具体是一种资料自动装订设备。

背景技术

[0002] 在印刷、考试等场合，经常需要将试卷或者资料按照顺序叠放装订，目前主要通过人工分拣的方式来对不同内容的资料进行分配，将资料按照页码手动排序装订。例如在高
校考试周期间，整个学校上万人的试卷需要排序装订，而为了保证试题不泄露，试卷的装订
需要通过教职工进行人力分拣装订，需要较长时间才可以完成。这种人工装订的方式费时
费力，在资料数量较大的情况下，将严重制约资料的装订进度。

发明内容

[0003] 为解决现有技术的不足，本发明提供了一种资料自动装订设备，它能够将多页资料按序叠放，并自动进行每册的装订，期间不需要人力的参与，极大的提高装订效率。

[0004] 本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

[0005] 一种资料自动装订设备，包括转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机与控制器，所述转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机依次设置；

[0006] 所述转盘供料机包括第一架体，所述架体顶部设置第一转轴，所述第一转轴顶部设置转盘，所述第一转轴一侧设置第一伺服电机，所述第一伺服电机与第一转轴之间设置
传动装置，所述转盘顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘，所述供料托盘内用于叠放资料；

[0007] 所述吸盘机械手包括支撑座，所述支撑座内具有安装腔，所述安装腔内设置滑筒，所述滑筒底部与安装腔之间设置液压缸，所述滑筒内设置第二转轴与第二伺服电机，所述
第二伺服电机与第二转轴之间设置传动装置，所述第二转轴穿过所述支撑座顶部，所述第
二转轴顶部设置安装盘，所述安装盘上呈圆周均匀设置若干支撑梁，所述支撑梁远离支撑
座一端设置负压抓取装置；

[0008] 所述自动装订机包括第二架体，所述第二架体顶部设置装订机构与推料机构，所述装订机构包括凸轮架，所述凸轮架上轴承连接转轴，所述转轴一端设置第三伺服电机，所
述第三伺服电机与转轴之间设置传动装置，所述转轴上设置若干凸轮，所述凸轮下方的第
二架体顶面固定设置装订机，所述推料机构包括装订板，所述装订板一端位于装订机装订
位置下方，所述装订板侧边设置推料器；

[0009] 所述控制器与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机电连接。

[0010] 优选的，所述供料托盘包括前置挡板、后置挡板、底板与侧挡板，所述侧挡板设置在底板的一侧，所述底板底部设置弹簧伸缩杆。

[0011] 优选的，所述负压抓取装置为负压吸盘组。

[0012] 优选的，所述负压吸盘组包括呈“X”型的吸盘架，所述吸盘架的四角及中心处分别设置一负压吸盘，所述吸盘架中部与支撑梁远离支撑座一端固定连接。

[0013] 优选的，“X”型的所述吸盘架包括两支杆，两个所述支杆中部交叉固定。

[0014] 优选的，所述推料器包括推料气缸，所述推料气缸的活塞杆上设置推板，所述推板与装订板滑动接触。

[0015] 优选的，所述装订板远离推料气缸一侧设置挡料板，所述挡料板与第二架体顶面铰接，所述装订板中部开设滑槽，所述挡料板上设置与滑槽相对应的开口，所述推板上设置
与滑槽相适应的联动杆，所述联动杆端部穿过开口且所述联动杆的端部与挡料板之间连接
第一弹簧，所述挡料板连接第一弹簧的反侧与第二架体之间连接第二弹簧。

[0016] 优选的，所述第三伺服电机与第二转轴通过联轴器连接。

[0017] 对比现有技术，本发明的有益效果是：

[0018] 本发明通过转盘供料机、吸盘机械手、自动装订机的组合，利用控制器控制三者的动作。转盘供料机为资料的安放设备，转盘供料机上的每个供料托盘内依次放置一摞相同
资料页。所述吸盘机械手通过负压将转动至抓取位的资料页依次抓取，并叠放在自动装订
机的装订位置，由自动装订机完成资料的成套装订。

附图说明

[0019] 附图1是本发明结构示意图；

[0020] 附图2是本发明吸盘机械手局部剖视结构示意图；

[0021] 附图3是本发明A部局部放大结构示意图。

具体实施方式

[0022] 结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域
技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

[0023] 如图1‑图3所示，本发明所述一种资料自动装订设备，包括转盘供料机1、吸盘机械手2、自动装订机3与控制器4，所述转盘供料机1、吸盘机械手2、自动装订机3依次设置。所述
转盘供料机作为资料的承载设备，通过转盘供料机自身的转动，将资料的每页按照顺序依
次转动到抓取位置供吸盘机械手抓取。吸盘机械手将抓取的资料依次放置到自动装订机的
装订位置，由自动装订机完成资料的整册装订。

[0024] 所述转盘供料机1包括第一架体11，所述第一架体为本转盘供料机各部件的安装位置，使用时为保障转盘供料机构的稳定，可将架体通过膨胀螺栓固定在地面上。所述第一
架体11顶部轴承安装第一转轴，所述第一转轴顶部固定安装转盘13，所述第一转轴一侧具
有第一伺服电机14，所述第一伺服电机14与第一转轴之间设置传动装置，所述传动装置为
链传动、同步带传动或者齿轮传动装置，所述第一伺服电机通过传动装置带动转轴转动。所
述转盘13顶面呈圆周均匀设置若干供料托盘15，所述供料托盘15内用于叠放资料，每个所
述供料托盘内的资料为相同内容的多份资料。

[0025] 所述吸盘机械手2包括支撑座21，所述支撑座同样采用膨胀螺栓固定在地面上，使转盘供料机构与吸盘机械手的位置相对固定。所述支撑座21内具有安装腔22，所述安装腔
为动力部件的安装场所。所述安装腔22内设置滑筒221，所述滑筒221底部与安装腔22之间
安装有液压缸222，所述液压缸的底部与安装腔底面固定，所述液压缸的活塞杆与滑筒底部
固定连接。所述液压缸驱动滑筒在安装腔内上下滑动。所述滑筒221内安装第二转轴23与第
二伺服电机24，所述第二转轴与滑筒顶部轴承安装，所述第二伺服电机24与第二转轴23通
过联轴器连接。所述第二转轴23穿过所述支撑座21顶部，所述第二转轴23顶部螺栓紧固安
装盘25，所述安装盘25上呈圆周均匀固定若干支撑梁26，所述支撑梁26远离支撑座21一端
安装负压抓取装置27；通过液压缸的驱动，可带动滑筒在安装腔内上下滑动，从而带动负压
抓取装置的上下移动，利用负压抓取装置的负压吸力，实现接触资料并抓取资料的动作。

[0026] 所述自动装订机3包括第二架体31，所述第二架体通过膨胀螺栓固定在地面上，实现自动装订机相对于吸盘机械手位置固定。所述第二架体31顶部安装装订机构32与推料机
构33，所述装订机构32包括与第二架体顶面螺栓固定的凸轮架321，所述凸轮架321上轴承
连接转轴322，所述转轴322一端设置第三伺服电机323，所述第三伺服电机与第二架体顶面
螺栓固定，所述第三伺服电机323与转轴322之间设置传动装置，所述传动装置为齿轮传动
装置或者联轴器。所述转轴322上键连接若干凸轮324，所述凸轮324下方的第二架体31顶面
螺钉固定安装装订机325，所述装订机的数量根据装订需求进行调整，需要在资料上装订几
个订书钉就安装几个装订机。所述推料机构33包括装订板331，所述装订板331一端位于装
订机325装订位置下方并与第二架体顶面利用沉头螺钉固定，所述装订板331侧边安装推料
器332。当装订完成后，推料器可将装订完成后的资料推至一边堆放，方便人们取用。本装置
通过伺服电机带动凸轮转动，利用凸轮外圆的直径变化对装订机进行压动，实现资料的自
动装订。伺服电机带动凸轮的传动效果稳定，能够实现资料的高效率高质量装订。

[0027] 所述控制器4与第一伺服电机14、第二伺服电机24、液压缸222、第三伺服电机323电连接。所述控制器为单片机或者数控系统，通过控制器控制第一伺服电机14、第二伺服电
机24、液压缸222、第三伺服电机323的间歇动作，实现资料的自动排列装订。

[0028] 优选的，所述供料托盘15包括前置挡板151、后置挡板152、底板153与侧挡板154，所述侧挡板154设置在底板153的一侧，所述前置挡板、后置挡板与侧挡板均与转盘顶面固
定连接，所述底板位于挡板之间。所述底板153底部设置弹簧伸缩杆155，当底板上叠加的物
料经过抓取越来越少时，底板可在弹簧伸缩杆的作用下逐渐上升，以保证最顶部物料的高
度，方便操作人员或者机械手的抓取。

[0029] 优选的，所述负压抓取装置27为负压吸盘组。通过负压吸盘组的组合，可以实现物品的稳定抓取。

[0030] 优选的，所述负压吸盘组27包括呈“X”型的吸盘架28，所述吸盘架28的四角及中心处分别设置一负压吸盘29，所述吸盘架28中部与支撑梁26远离支撑座21一端固定连接。所
述负压吸盘组27包括呈“X”型的吸盘架28，所述吸盘架28的四角及中心处分别设置一负压
吸盘29，所述吸盘架28中部与支撑梁26远离支撑座21一端固定连接。吸盘架本身更为轻便，
通过四角的吸盘设置方式，对物品的抓取状态更稳定。本装置的每组负压吸盘通过气管连
通负压气源，所述气管上串接电磁阀与真空发生器，所述电磁阀与控制器电连接。当需要进
行负压抓取试卷时，控制装置控制电磁阀打开，负压气源输送气流，由真空发生器产生负压
吸力，由负压吸盘通过吸力将试卷抓取。

[0031] 优选的，“X”型的所述吸盘架28包括两支杆210，两个所述支杆210中部均只有其他部位的一半厚度，两个所述支杆210中部交叉固定。吸盘架本身更为轻便，通过四角的真空
吸盘的设置，对物品的抓取状态更稳定。

[0032] 优选的，所述推料器332包括推料气缸333，所述推料气缸与气源通过气管相连接，所述气管上串接电磁阀，所述电磁阀与控制器电连接，控制器通过控制电磁阀的开合进而
控制推料气缸活塞杆的伸缩动作。所述推料气缸333的活塞杆上设置推板334，所述推板334
与装订板331滑动接触。当资料装订完成后，电磁阀进气位连通，气缸后端供气前端出气，使
活塞杆伸出，利用推板将装订好的资料推到一侧，随后电磁阀的出气位连通，气缸后端出气
前端供气，活塞杆收缩至初始位置。通过推料气缸的设置，可以将装订好的资料推至一侧，
方便人们取用。

[0033] 优选的，所述装订板331远离推料气缸333一侧设置挡料板340，所述挡料板340与第二架体31顶面铰接，所述装订板331中部开设滑槽335，所述挡料板340上设置与滑槽335
相对应的开口336，所述推板334上设置与滑槽335相适应的联动杆337，所述联动杆337端部
穿过开口336且所述联动杆337的端部与挡料板340之间连接第一弹簧338，所述挡料板340
连接第一弹簧338的反侧与第二架体31之间连接第二弹簧339。所述第二弹簧拉动挡料板，
使挡料板保持与架体顶面的垂直状态，所述挡料板可作为资料的撞齐挡板。当需要将装订
好的资料推至装订板31一侧时，推料气缸的活塞杆带动联动杆在滑槽内滑动，联动杆通过
第一弹簧拉动挡料板翻折，使挡料板向第一弹簧侧倾倒，此时挡料板与装订板共面，可实现
装订好的资料被推至一侧的操作。

[0034] 优选的，所述第三伺服电机323与转轴322通过联轴器连接。联轴器的稳定传动效果可保证伺服电机将转动传递到转轴，从而保证与转轴固定连接的凸轮按要求启动装订
机。

[0035] 优选的，所述吸盘架28上可安装距离传感器，所述距离传感器用于检测吸盘架与试卷之间的距离，距离传感器将信号传递到控制装置，由控制装置控制液压缸222活塞杆的
行程，保证负压吸盘对纸张的稳定抓取。

[0036] 实施例：

[0037] 本实施例中所述转盘供料机构上供料托盘具有6个，因此本装置可用于装订6页为一册的资料或试卷。本实施例中所述吸盘机械手上负压抓取装置也具有6组。

[0038] 本装置在进行资料的装订时首先将资料的1‑6页分别按顺序放入6个供料托盘内，启动本装置，此时第一页资料所在的供料托盘正好位于抓取位置，在控制器的控制下，液压
缸收缩，使负压抓取装置接触到最顶部一张资料，该真空吸盘抓取装置串接的电磁阀在控
制器控制下打开，负压气源供气通过负压发生器产生负压效果，吸盘通过负压效果抓取最
顶部纸张，然后控制器控制液压缸活塞杆升起，使负压抓取装置抓住第一页试卷后升起一
定高度脱离供料托盘。然后控制器控制第一伺服电机驱动第一转轴转动60度，将第二页所
在供料托盘移动到抓取位置，同时控制第二伺服电机驱动第二转轴转动60度，将下一吸盘
机械手移动到抓取位置上方，进行下一次的液压缸驱动负压抓取装置升降进行第二页的资
料抓取。第一伺服电机与第二伺服电机的转动为同步转动。当第二伺服电机驱动第二转轴
进行了第三次转动即转动了180度后，第一页资料移动到了自动装订机的装订板上方，当进
行第四页的资料抓取时，第一页资料下放到装订板上，此时抓取第一页资料的负压抓取装
置连接的电磁阀关闭，负压消除，即将第一页放置到到装订板上，此时第一页的边缘位置正
好处于装订机的下方。当第二伺服电机驱动转轴转动了480度时，此时六页资料已经完全叠
放到装订板上。此时控制器控制第三伺服电机转动一圈，将凸轮自最小直径端与装订机接
触逐渐移动到最大直径端与装订机接触，完成装订机对资料的装订，然后凸轮由最大直径
端与装订机接触重新移动到最小直径端与装订机脱离接触。最后控制器控制推料器将该册
资料推出。在第三伺服电机与推料器动作时，第一伺服电机、第二伺服电机与液压缸均处于
停顿状态。