一體化訂書機的研制

王陶+鐘大偉+杜偉民

摘 要：本文涉及訂書機領域，提出一種一體化訂書機，包括下壓板、支撐板、底板、活動板、手柄組成，這種訂書機不需要配合已經加工成型的訂書針進行配套使用，可以直接使用生活中的廢舊鐵絲作為訂書針對書本、紙張進行裝訂，并且能在一定范圍內使用不同直徑、長度的金屬絲作為材料，大大提升了對廢棄鐵絲的再利用，同時也更加環保。

關鍵詞：訂書機；環保；一體化

引言：訂書機是大多數人必不可少的工具，是裝訂資料、文件的最好幫手。從市場上的訂書機來看，現在的訂書機種類繁多，有省力的訂書機、有裝訂不同角度的訂書機、有環保無針的訂書機，但這些訂書機都有各種各樣的缺陷，傳統的訂書機需要裝訂的訂書釘，因此在面對一些特殊的情況使用時會不方便，如訂書釘的不便于攜帶等問題，而且隨著環境問題的惡化，人們對產品的需求重心逐漸向低碳環保這個方向過渡；環保無針的訂書機雖然環保節約，卻有著對紙張破壞程度較大，只能裝訂少量紙張的缺陷。本文所提出的一體化訂書機，目的是利用生活中的廢舊鐵絲作為訂書針對書本、紙張進行裝訂，省去加工訂書針的生產工序，實現廢物利用。

1.現有訂書機優缺點分析

1.1無針訂書機

無針訂書機不使用訂書針，由塑料制成，基本原理是底下有個細縫，若把紙塞進這條細縫里，然后和普通訂書機一樣，輕輕一按，就能把紙張輕松“釘”在一起。紙上擠壓出一個橢圓形的洞，洞邊有條細縫，被壓開的部分紙張就別進了這條細縫里。它的優點是使用方便，省時省力，不需要訂書針，即使裝訂錯誤也不需要撬針。但它的缺點也十分明顯，對紙張破壞程度大，不能裝訂很厚的紙張，一般的打印紙只能裝訂十頁左右。

1.2裝訂機

裝訂機是通過手動、自動或全自動等機械的方式將紙張等用裝訂釘或其他材料固定的裝訂設備。裝訂機整個操作過程可分為打孔、截管、穿管、壓鉚等幾個步驟。裝訂機有很多種類型，如手動裝訂機，電動裝訂機，半自動裝訂機，全自動裝訂機等等，廣泛應用于學校、機關或大型企事業單位。優點是自動化程度高，裝訂質量好，裝訂效率高。但它也有缺點，如只適合于大型單位的大批量裝訂，不適合生活中少量紙張、發票等小件的裝訂。

2.一體化訂書機的結構設計

一體化訂書機旨在利用生活中的廢舊鐵絲作為原材料對書本、紙張進行裝訂，省去加工訂書針的生產工序，實現廢物利用。

為了實現上述目的，設計出一種一體化訂書機結構如下：

一體化訂書機，包括下壓板、支撐板、底板、活動板、手柄，其特征在于，下壓板的前段設有左右兩邊對稱的上切刀和沖模板，該上切刀和沖模板固連在下壓板上，同時下壓板后端設有兩個對稱的第一導向板，每個第一導向板與支撐板上的第一滑槽相互配合。支撐板上設有滑臺和立板，該滑臺和立板設置于兩個下切刀之間，滑臺和立板之間設置有下針槽，滑臺上設有活動板，支撐板上設有左右對稱的兩個孔洞，支撐板底面上設有對稱的兩個第二導向板，每個第二導向板與底板上的第二滑槽相互配合。底板上設有變形槽，手柄上設有下針板，該下針板設置在手柄對稱中心。

支撐板與下壓板間設有第一彈簧，第一彈簧在支撐板設有第一滑槽的一側與下壓板設有上切刀的一側固定連接；滑臺與活動板間設有第二彈簧 ，第二彈簧在滑臺和活動板之間固定連接；支撐板與底板設有第三彈簧，第三彈簧在支撐板設有第二導向板的一側與底板上設有第二滑槽的一側固定連接。

圖1為一體化訂書機的整體結構示意圖，其中1是手柄、2是下壓板、3是第一導向板、4是活動板、5是支撐板、6是第二導向板、7是第二滑槽、8是上切刀、9是沖模板、10是下針板、11是孔洞、12是下切刀、13是變形槽、20是第三彈簧、21是底板。

圖2為一體化訂書機的支撐部分結構示意圖，其中4是活動板、11是孔洞、14是第二彈簧、15是滑臺、17是第一滑槽、18是立板、19是下針槽。

3.一體化訂書機的實施方式

通過將鐵絲穿入支撐板5上任意一側的孔洞11，使鐵絲經活動板4到達支撐板5另一側的孔洞11，下壓下壓板2，上切刀8首先與鐵絲觸碰，在上切刀8和下切刀12的作用下鐵絲被剪斷，繼續下壓下壓板2，直到支撐板5接觸后停止，在此過程中鐵絲在沖模板9的作用下彎曲，且鐵絲被約束在沖模板9的凹槽之中。通過下壓手柄1，下針板10與活動板4接觸，在力的作用下活動板4沿滑臺15移動，此時下針板10與鐵絲接觸，繼續下壓手柄1，直至行程結束，鐵絲彎曲而成的“訂書針”就釘入紙張，裝訂完成。

4.結語

本文所提出的一體化訂書機，裝訂時壓下手柄，直接完成從鐵絲到訂書針的形成再到裝訂的過程，整個過程不再需要安裝訂書針，這種訂書機的優勢在于，可以利用生活中的某些廢棄金屬絲作為訂書釘材料，符合節能環保創新理念，因此可廣泛應用于日常辦公，故具有一定的應用價值，但從概念機到實用產品還值得進一步的研究和設計。

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