多功能手动试卷装订机的设计与开发

多功能手动试卷装订机的设计与开发

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(1.2.3.4国网浙江省电力有限公司温州供电公司浙江温州325000;5.浙江骏皇智能科技股份有限公司浙江杭州310053)

摘要：试卷是学校教学活动中常用的教学工具之一，原本的试卷采用人工装订，即印刷裁剪后的扎眼、穿线等工作全部由人工完成，出现装订不齐整的显现十分常见，费时费力，尤其在厚摞纸张的试卷装订时，传统人工装订的方式并不能够满足学校教学的需求。多功能手动装订机的设计和开发在如此环境下进行并完成，致力于将扎眼与穿线同步进行，避免人工装订的误差，提高试卷装订效率和质量，本文从多功能手动试卷装订机的设计理念入手，分析多功能手动试卷装订机的内部结构及组成，并阐述此项产品的设计过程、应用前景，希望能够对教学用品方面的设计和开发提供一定的帮助。

关键词：试卷装订机；多功能；手动；设计

引言：装订机在市场上有很多种类，热熔式装订机、梳式胶圈装订机、铁圈装订机、订条装订机等手动装订机被广泛应用于学校及其他对于纸张装订有需求的场所和机构，然而市场上现有的装订机普遍存在操作复杂、功能单一、携带不便等问题，导致出现在装订过程中需要使用裁刀进行纸张边缘剪裁、无法适应多种装订需求、厚度超过一定规格难以装订、光线较暗情况下使用不便等问题，多功能手动试卷装订机相较于既有装订机有更广的市场环境。

1.多功能手动试卷装订机设计理念

虽然我国近些年不断推行多媒体教学和素质教育，但纸质试卷仍然是当前学校教学中最常用的测试媒介。试卷属于没有框架约束、结构相对松散、柔韧度较高的纸质材料，属于最不好管理和保存的一类纸质材料，因此绝大多数学校选择将试卷装订保存，避免试卷丢失、破损或散落。通常情况下，教师在整理试卷时会选择用手压式装订机将试卷装订，但在试卷数量超出装订机工作范围时会出现装订针无法穿透全部试卷、装订不齐整、试卷被损坏、引线中途脱落等难题，导致教师在试卷装订工作中消耗过多的时间，由此可见，一台能够满足不同尺寸装订需求，能够将取眼、穿线等工作融为一体的多功能手动试卷装订机的研发是十分具有市场和发展前景的课题。

2.多功能手动试卷装订机的基本结构

多功能手动试卷装订机需要突破传统手压式装订机的缺陷，使装订人员即使在自身力量较弱时也可以完成试卷齐整、无损装订。多功能手动试卷装订机包括底座、伸缩式立柱、支撑台、夹具台、L型手柄、钻台、钻头、齿轮盘、齿轮、勾线订针、引线结构等多方面组成，其中底座、立柱、夹具台、穿线孔等部分为多功能手动试卷装订机的主体部分，钻头、齿轮盘、齿轮、L型手柄等属于穿孔部分，勾线订针、引线结构、凸轮、杠杆驱动等属于引线部分，用于对试卷的扎眼和穿线，帮助教职工轻松完成试卷装订工作。

3.多功能手动试卷装订机的设计路线

一台新式多功能手动试卷装订机的设计并不是闭门造车，任何新产品的研发和设计都需要设计师取长补短，综合百家之长，结合自身的设计理念去完成产品设计。在多功能手动试卷装订机的设计和研发过程中，设计师首先需要查阅文献，研究市场中现有的装订机装订原理、机械运动原理、钻孔原理、勾线订针引线原理等方面知识，避免多功能手动试卷装订机在设计过程中出现技术错误，降低该产品设计研发的失败率；其次，设计师需要研究国内外同类型、同功能的装订机，探讨这些装订机设计中优势和弱点，对优势进行学习和引用，对弱点进行规避，为多功能手动试卷装订机的设计成功奠定基础，进而有效完成多功能手动试卷装订机的设计，避免装订机运行过程中出现失误，避免损耗试卷，避免过度消耗装订机使用寿命，避免出现装订过程中的安全问题；设计合理的传动系统和连杆系统，运用力学图解法对多功能手动试卷装订机进行图解分析，确定多功能手动试卷装订机的运行过程能够满足教职工对于试卷装订机的需求；了解市场中现有的试卷装订机穿线失败原因，在产品设计过程中进行技术突破，提高多功能手动试卷装订机的穿线成功率，帮助产品占领市场。待真正的多功能手动试卷装订机样机生产完成后，设计师需要对样机进行模拟测试，确定其中部件、质量、工作效率均处于设计方案计划范围内，能够满足产品设计的需求和使用者的装订需求，能够取得较市场上既有装订机更优秀的运行成果。

4.多功能手动试卷装订机的应用前景

4.1产品组成

多功能手动试卷装订机由本体、固定装置、钻孔结构、压实结构四部分组成，其中装订机本体包含底座、竖直伸缩式立柱构成，由竖直伸缩式立柱连接装订机的钻孔结构和压实结构，使试卷装订工作能够顺利完成，在底座上印有定位刻度，使多功能手动试卷装订机能够满足不同尺寸规格试卷的装订需求；固定装置是设计在装订机底座上的两个弹性铁片，使其能够根据试卷尺寸需求和装订位置需求滑动变换位置进行间距调节，满足试卷装订的不同需求；钻孔结构由钻台、钻头、齿轮盘、齿轮等机构组成，根据不同试卷厚度进行不同深度的钻孔工作，充分满足厚规格试卷的装订需求，且由于传统的手压式装订机多采用穿透装订材料，在柔韧度较强，装订材料太厚时容易导致压力过大而导致钻头和底座被伤害，使装订机装订效果下降，因此，多功能手动试卷装订机采用旋转式钻头，在试卷被固定的情况下进行渐进式穿孔，卸去多余的施加力，延长装订机正常使用的寿命；压实结构由压紧块、手柄、手柄齿轮盘组成，用于试卷装订厚度的压紧，待试卷固定在装订机底座上，借助压实块的尺寸将大厚度试卷压紧，使得钻头在穿孔过程中能够准确定位、一次性完成装订工作，避免出现孔位不一致现象；引线结构由勾线订针、引线、动凸轮、静凸轮、杠杆结构为组成，使手柄与引线结构相对独立又联动，避免勾线订针过快进行复位动作，避免引线自订针中脱落，用手柄回复而勾线订针继续下行一段距离而后回复来完成引线动作，可以有效提高装订机穿线成功率。

4.2产品应用

多功能手动试卷装订机主要供应学校使用，改变学校传统的人工装订试卷模式，用钻头代替锥子取眼，用引线订针代替手工穿线，提高试卷装订效率和质量，降低因教职工装订技术不熟练而造成的损耗，更适合学校购入进行试卷的装订工作，为教师批改试卷，教务部门整理和保存试卷提供便利。除以上应用优势外，多功能手动试卷装订机还具有重量轻、便于携带、易于夹装压实等优势，不被电力所限制，不因重量或尺寸而难以携带，能够适应不同尺寸试卷的装订需求，相较于市场中装订机更高的穿线成功率，使得多功能手动试卷装订机具有将夹装、压实、取眼、穿线等功能融于一体的优势，能够满足教职工在不同时间、地点对不同尺寸、厚度试卷的装订需求。因此，多功能手动试卷装订机的设计与研发主要针对学校试卷装订的需求，采用渐进式钻头取眼和勾线订针穿线，延长装订机使用寿命，提高装订成功率。

5.结束语

试卷是装订需求中较为特殊的一种纸张，它们通常呈现较厚的规格、需要一定的保护、装订需求紧急，多功能手动试卷装订机能够满足试卷的装订需求，可以被视作装订产品中的佼佼者，为未来装订机的设计和发展提供了一定的辅助力量。

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