智能型期刊打孔裝訂裝置的研究

隨著浙江工貿職業技術學院新校區的擴建與發展，學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院的圖書信息中心面臨的主要問題。在使用打孔裝訂設備時經常出現故障和對圖書的損壞很大等問題。每年的寒暑假期圖書信息中心要動用大部分館員進行對封存的過期期刊進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院集中采購的打孔裝訂設備工作的，智能型期刊打孔裝訂裝置研發主要就是為了更好的提高圖書信息中心的辦公自動化程度而研發的，并且申報了學院的教師創新項目進行研發與制作。

學院的圖書信息中心的現有的打孔裝訂設備在使用時要對各種期刊的規范和大小使裝訂裝置的工作，期刊裝訂在工作時由于輔助工序都是由人工協調工作的，所以要自動化程度不高，并且在裝訂時的工作效率會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調工作而且效率很低。

圖書信息中心在每年都有不斷的改進工作和學習環境等措施，所以對工作的環保情況和圖書信息中心工作人員的健康意識也都有很高的要求。在以前使用舊的打孔裝訂設備工作時會產生大量的圖書飛紙屑，由于圖書中心夏天是打開中央空調工作的所以環境是相對密封工作的，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備的實際問題，我們研發團隊共同努力設計和研發一臺環保型的并且沒有紙屑飛散的自動打孔裝訂裝置。智能型期刊打孔裝訂裝置也是針對現有的設備存在著故障率高、無故障工作時間短、全人工操作、整個工序要3個人才能完成操作等缺陷問題進行改進。將現有的打孔裝訂設備由手動設備改成自動化打孔裝訂設備。因此，我們研發團隊需要對打孔裝訂裝置的機構進行創新的改進設計，提高打孔裝訂機構性能和故障問題的地方，在根據具體的操作工藝改進電器控制電路實現真正意義上的全自動打孔裝訂機，來滿足浙江工貿職業技術學院圖書信息中心的實際需求。

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計的是對以前的打孔裝訂機設備改造實現的，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期刊進行整理，把不同尺寸的期刊進行分揀整理。把整理好的期刊進行固定，在對固定好的期刊進行打孔。把打孔好的期刊進行期刊裝訂封裝。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、期刊裝訂的四個部分組成。智能型期刊打孔裝訂裝置的實物圖與裝置機械圖1如下：裝置機械說明表如表1所示；

圖1 實物圖與裝置機械圖

表1 裝置機械說明表

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要進行整理期刊進行大小調整位置，通過不同的擋板進行調整期刊的位置，對要進行整理期刊把不符合的期刊通過擋板傳動機構進行分離處理。在通過傳送裝置把16K大小的期刊通過進給伺服電機帶動傳動皮帶送到期刊打孔裝訂裝置的夾具工位臺的夾具工位上。在工位臺的夾具工位的兩邊檢測都裝有紅外線光電傳感器，檢測圖書是否到達工件位置。

圖書期刊由傳送裝置送到工位臺夾具工位置點后，期刊固定夾具開始移動把期刊上下左右進行夾具固定。16K大小的期刊單側要進行打4個直徑為10mm的孔洞，壓緊板開始向期刊進行移動把期刊壓緊固定。在壓緊板的上面有4個預留的10mm的孔洞，在壓緊板的上面裝有壓力傳感器進行壓力檢測，壓緊板4壓力到達一定的極限數值時壓緊板升降電機停止工作。經過2S的延時后主電機 開始啟動工作，期刊打孔裝訂裝置的管狀鉆5和集屑器 3開始向期刊工位進行移動當到達期刊位置時速度減慢進行打孔操作，并且集屑器 3開始收集紙屑完成打孔操作。當管狀鉆5向下方移動到光電傳感器感測位置時，由電器控制板8控制主電機停止運行工作。經過2S的延時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，經過1S延時由電器控制板8發出控制裝訂機構上10進行向裝訂機構下9進行運動。到置裝訂機構上10極限位置時停止，測長切管組件13進行測量期刊的厚度，由電器控制板8進行控制切管組件進行對塑料管14進行切管的動作操作。剪切后的塑料管14有倒流管道自動下滑到裝訂機構下9的凹槽口位置，由定位針的上下機構進行將塑料管卡送到期刊的孔洞位置上去，裝訂機構上部分和裝訂機構下部分進行移動，同時壓帽加熱機構開始工作將期刊的孔洞位置中的塑料管進行熱熔操作并完成整套的裝訂工序。

3 總結

首先分析了浙江工貿職業技術學院圖書信息中心的現狀，然后根據現有的打孔裝訂裝置設備的特點，開發了全新的打孔裝訂裝置的機構硬件部分、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計思想是按照以下幾方面實現：應用了組合創新化軟件設計思想，實現層次式體系硬件的結構全自動打孔裝訂裝置。智能型期刊打孔裝訂裝置的控制系統保證了打孔裝訂裝置的機構動作可靠性，并實現電控部分與機械部分的協調控制工作。

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