用于书籍装订过程中对书脊开槽的刀具总成结构、书籍装订装置及书籍装订方法与流程

本发明涉及书籍装订机械的结构，特别涉及一种用于书籍装订过程中对书脊开槽的刀具总成结构，一种使用该刀具总成结构的书籍装订机械以及一种和该种刀具总成结构相关联的书籍装订方法。

背景技术：

胶装机是将层叠在一起的书页，通过涂胶，固定等工序实现书籍的装订的机械。为了能够提高涂胶的牢固性，通常会在需要涂胶的书脊位置开设多道深度和宽度均较小的槽，便于胶水的附着。现有胶装机通常使用铣刀，采用书籍侧面进刀的方式，在书脊的相应位置铣削出多道槽，但不同于其它的具有稳固结构的物体，待装订的书籍是由层叠的书页组成的，仅仅是在书籍两个侧向方向具有夹紧装置，由于书页本身较为柔软，刚性有限，铣刀在进刀的过程中，往往会将书页推开，造成不同的书页上的开口大小不一，甚至有部分书页没有开口的问题，其次在书脊上进行铣削会产生纸屑，最后，由于书籍装订过程本身需要外力推动前进，而安装铣刀的转盘也需要动力转动，两者的速率必须经过良好的调教实现匹配，否则容易影响开槽的品质。

由上述问题，需要研发一款新型的能够更为容易和方便地在书脊上开槽的装置。

技术实现要素：

本发明针对现有技术无法均匀地在书脊上开槽的缺点，提供了一种用于书籍装订过程中对书脊开槽的刀具总成结构，使用该总成结构的书籍装订装置以及一种和该总成结构相关联的书籍装订方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

一种用于书籍装订过程中对书脊开槽的刀具总成结构，包括一用于引导书籍沿着固定方向I前进的引导平面，还包括一用于在书脊上开设槽的刀具装置以及一用于将所述刀具装置固定于所述引导平面的远离书籍一侧的固定装置；

其中，所述刀具装置包括刀具本体以及可活动固定装置；

所述刀具本体包括一大致沿着固定方向II延伸的刀刃，所述固定方向II是指和固定方向I相交的方向；

所述刀具本体间隔排列；

所述刀刃的靠近书籍的部分相比刀刃的其它部分具有更小的厚度；

所述刀刃朝向书籍的方向凸出；

所述可活动固定装置包括一和所述引导平面相对应的抵靠面以及在所述抵靠面上沿着固定方向I移动的活动固定部件；

所述刀具本体的远离所述刀刃的部分和所述活动固定部件相连接。

进一步地，作为一种可选的方案，在本申请的实施例中，所述抵靠面还包括设置在朝向书籍的前进方向的弯曲部I；所述弯曲部I朝向远离所述引导平面的方向移动。

进一步地，作为一种可选的方案，在本申请的实施例中，所述抵靠面还包括设置在远离书籍的前进方向的弯曲部II；所述弯曲部II朝向远离所述引导平面的方向移动。

进一步地，作为一种可选的方案，在本申请的实施例中，所述抵靠面的一部分朝向书籍的方向凸出。

进一步地，作为一种可选的方案，在本申请的实施例中，所述可活动固定装置至少包括一转轴，所述转轴设置在抵靠面的远离所述书籍的一侧并用于支撑所述抵靠面。

进一步地，作为一种可选的方案，在本申请的实施例中，所述抵靠面由所述转轴的至少一部分周向方向的表面构成。

进一步地，作为一种可选的方案，在本申请的实施例中，所述活动固定部件固定于所述转轴上。

一种应用上述的刀具总成结构得到的书籍装订装置。

一种书籍装订方法，包括以下具体步骤：将直立的书籍的书脊朝向引导平面并令书籍沿着引导平面前进；令安装在可活动固定装置上的刀具本体具有较小的厚度的一侧沿着书籍的直立方向接触书脊并在书籍的推动下沿着书籍的前进方向移动，刀具本体具有较小的厚度的一侧在抵靠面的作用下被压入书脊实现开槽。

进一步地，作为一种可选的方案，在本申请的实施例中，所述刀具本体沿着一弧形轨迹接近书籍并在靠近所述弧形轨迹的顶点后与所述书脊接触实现开槽。

本发明具有以下的显著技术效果：

由于改变了进刀方式，刀具由书籍的直立方向进刀，在书页上施加的力是均匀的，加上使用锋利的刀刃，可以更为方便快捷地产生槽，所有的书页均可以被切出一定大小宽度的口子，便于后继更为均匀的上胶。

进一步地，由于槽是压制得到的，或者是切出来的(并非横向切割)，因此不会有纸屑产生。

此外，由于刀具本身会在和书籍的接触下前进移动，因此无需如同现有的铣刀结构般额外添加转盘的驱动装置，因此减少了机械结构的复杂程度，简化了生产工序，在生产时，也无需考虑书籍的前进和转盘的转动之间的速率速率协同。

附图说明

图1为现有的带有转盘和铣刀的用于书籍装订机械的铣刀总成结构的侧向观察的结构示意图。

图2为本申请公开的使用转轴的刀具总成结构的由刀具总成结构一侧进行观察的结构示意图。

图3为图2的A处的放大示意图。

图4为本申请公开的抵靠面和弯曲部之间结构关系的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

如图2-4所示，一种用于书籍装订过程中对书脊开槽的刀具总成结构，该结构可以用于代替现有的书籍装订机械上的铣刀总成结构。现有的铣刀总成结构由一个旋转的转盘以及设置在转盘600上的铣刀700组成，如图1所示，在需要对叠好的书籍书页进行装订时，装订机械的推进机构将书页沿着一个引导平面200朝向转盘前进，通过设置一定的感应装置，并通过对转盘的转速进行控制，当书页接近转盘600时，旋转的铣刀由书页的直立方向800的侧面接近并接触书页，在铣刀的轨迹上，书页的书脊上形成一道槽，随着书页的继续前进，不断旋转的转盘通过铣刀重复在书脊的不同位置形成多道槽，之后，装订机械在书籍上，涂上胶水，这些胶水可以进入槽，提高了胶水的粘胶面积，令装订更为牢固。为了能够在书脊上形成需要的槽，需要控制书页的前进速率和转盘的旋转速率，但由于是侧向进刀，铣刀在划过叠好的书页时，会将接触的书页部分朝向铣刀的前进方向推动，书页产生弯曲翻折，造成铣刀对书页的切割不充分，由于槽本身的深度较小，当书页被铣刀推动后，往往会造成铣刀对书页的切割深度不够，结果是铣刀经过后，槽的边缘、侧壁和底部不平整，影响后继的上胶，最终导致部分书页上胶不够牢固。此外，由于铣刀是由书籍的侧向进刀，导致纸屑会留在槽中，这些纸屑会较为严重的影响后继的上胶，导致书籍装订不够牢固。

为了能够解决上述问题，本申请所公开的刀具总成改变了通过铣刀的侧面进刀，铣削成槽的工作方式，改为由书籍的直立方向，朝向书脊的正面直接进刀的方式，而刀具也换成了普通的刀具，本实施例所记载的刀具总成的结构仅仅为可以选用的方案中的一个，其它类似结构也在本申请的实施例记载的范围之内，其结构包括一用于引导书籍沿着固定方向I100前进的引导平面200，该引导平面200在现有的装订机械上也是存在的，通常引导平面200是一个平台或者导轨，书籍直立地放置在该引导平面200上，书脊接触该引导平面200。需要说明的是，本申请记载的刀具总成结构中，可以人工进行定位并将书籍朝向该刀具总成，也可以通过推进机构，这些推进机构可以使用现有的结构。

进一步地，还包括一用于在书脊上开设槽的刀具装置300以及一用于将所述刀具装置300固定于所述引导平面200的远离书籍一侧的固定装置400。固定装置400可以使用现有的任意结构，在包括转轴325的情况下，可以是一个固定该转轴325的轴承或者具有类似功能的装置。

其中，所述刀具装置300包括刀具本体310以及可活动固定装置320；刀具本体310相当于现有的铣刀，但和现有的铣刀不同的是，所使用的刀具本体的形状，尤其是刀刃的形状没有特别的要求，除非需要在书脊上形成特殊形状的槽，否则可以直接使用直刃刀具，所述的直刃是指刀具的刀刃是沿着一直线方向延伸的。

所述刀具本体310包括一大致沿着固定方向II500延伸的刀刃310，所述固定方向II500是指和固定方向I100相交的方向；这里的固定方向是指除了平行和重合以外的方向，固定方向I100和固定方向II500之间可以简单的相交或者是垂直的均可。

所述刀刃310的靠近书籍的部分相比刀刃310的其它部分具有更小的厚度，当然作为一个更为简化的方案，可以使用现有的刀刃结构，但也可以使用符合上述结构描述的任何结构。所述刀刃310朝向书籍的方向凸出是指刃部朝向书脊，凸出专指刀刃310的刃部，而非刀刃的延伸方向。可以通过固定刀具本体310或者通过一定的随动机械实现刀刃310的朝向；凸出的目的是为了能够在形成槽时接触书籍。需要进一步指出的是，凸出的距离可以进行随意的调整，凸出距离大，刀刃310和书脊接触更深，生成的槽也更深，而刀刃的宽度也直接决定了槽的宽度。需要指出的是，本申请所指的刀刃或者刃部并不限定该结构只能是具有锋利刃口的刀具，较钝的类似形状的器具均符合本申请中刀刃310的定义。

所述可活动固定装置320包括一和所述引导平面200相对应的抵靠面321以及在所述抵靠面321上沿着固定方向I100移动的活动固定部件322；所述刀具本体310的远离所述刀刃310的部分和所述活动固定部件322相连接，该连接可以是固定连接，也可以通过其它随动机械实现在刀刃310和书脊接触是的对刀刃310方向和相对位置的固定。抵靠面321可以是一个现实的面，也可以是拟制的，例如通过导轨等结构得到。而活动固定部件322可以是任何可以和刀具本体310相连接并且在刀刃310和书脊接触时保持刀刃310朝向书脊方向的结构，且活动固定部件322和刀具本体310也并非一一对应，可以视情况选择连接刀具本体310和活动固定部件322的位置和数量。此外，刀具本体310和活动固定部件322之间的结构并不影响制造工艺，两者可以为分别成形并后期连接，也可以是一体成形，本申请中两者的连接关系不影响实际的制造工艺和实现方式。

抵靠面321的作用是限定刀刃310在书籍的直立方向800上的移动的。不同于现有的铣刀结构，本申请的刀具结构中，刀刃310是沿着书籍的直立方向或者是面向书脊的正面接近并接触书脊的，抵靠面321的作用不仅是用于限定形成的槽的深度，也用于保持刀具在一定的范围内和书脊保持接触，这样，在书籍的带动下，可以让刀具同步地沿着固定方向I100前进。刀刃310和书籍的接触的时间可以进行控制，但不影响槽的形成，由于刀具之间是间隔排列的，因此在第一个刀刃310和书脊接触后，书脊带动刀刃310前进，继而会令其余的刀刃依次和书脊相接触，从而在书脊上留下多道间隔的槽。由于刀刃310是由书籍的直立方向进刀的，且形成槽是由于刀刃的刃对于书页的压力，不同于现有技术，本申请的刀具总成中，叠好的书页会由机械或者手工叠好压紧，加上刀刃本身具有锋利的前端，可以轻松地在书脊上压出槽。此外，由于槽是刀刃310压制形成，并非如现有技术的铣刀般铣削形成，不会产生纸屑。此外，本申请中，槽的形状决定于刀刃310的形状，可以通过调整刀刃310来改变槽的形状，从而适应不同的书籍装订的需要。当然，在书脊上的槽形成后，后继的上胶装订步骤和使用的机械结构可以直接使用现有的结构。

进一步地，所述抵靠面321还包括设置在朝向书籍的前进方向的弯曲部I323；所述弯曲部I323朝向远离所述引导平面200的方向移动。进一步地，所述抵靠面321还包括设置在远离书籍的前进方向的弯曲部II324；所述弯曲部II324朝向远离所述引导平面200的方向移动。所述朝向书脊的前进方向是指和书籍的前进方向同方向，而远离书籍的前进方向则是指和书籍的前进方向相反的方向。弯曲部I323和弯曲部II324的设置是为了能够更好地解决本申请的刀刃310接触书脊的情况，由于在先的刀刃310接触书脊后，带动刀刃310前进，后继的刀刃可以沿着弯曲部I323在前进的过程中，逐渐地靠近书脊，直至完全接触并形成下一道槽，而前方已经完成形成槽的步骤的刀刃可以沿着弯曲部II324的方向离开并取消和书脊的接触。所述的弯曲是指抵靠面321沿着书籍的前进方向上的弯曲，换而言之，在书籍的前进方向上，抵靠面321朝向远离书籍的方向形成弧度并沿着该弧度延伸形成弯曲部，但在如果有其它特殊要求，也可以弯曲部也可以包括在其它维度或者其它方向上的弯曲。此外，弯曲部的设置并不影响活动固定部件322的前进方向，在固定方向I100上，活动固定部件322始终是前进的，只是在前进的过程中，活动固定部件322逐渐地靠近或者远离书脊，为了能够始终保持活动固定部件322在抵靠面321上前进，可以通过设置例如导轨或者转轴或者类似能够达到该作用的其它机械结构达到目的。

进一步地，为了能够简化抵靠面321和弯曲部的设置，作为一种可选的方案，所述抵靠面321的一部分朝向书籍的方向凸出。这里的凸出是指抵靠面321是沿着一个具有弧度的曲线延伸的。同样地，抵靠面321的延伸方向不影响活动固定部件322在抵靠面321上沿着固定方向I100移动，仅仅是表示活动固定部件322或者刀刃310和书脊之间距离的改变。

进一步地，作为一种可实现的方案，所述可活动固定装置320至少包括一转轴325，所述转轴325设置在抵靠面321的远离所述书籍的一侧并用于支撑所述抵靠面321。如果抵靠面321是由相对而言非刚性的材质和结构构成，例如较宽的皮带或者链带或者其它类似的结构，则抵靠面321所起到的保持刀刃310和书脊接触的作用由转轴325来进行提供。需要指出的是，这里的转轴325是专指转动而言的，转轴和构成抵靠面321的结构之间可以是同步运动，也可以相对异步运动。同时需要指出的是，转轴325是指能够转动的轴，这一定义并非表明在本申请中将转轴的表面设置为圆柱体、圆锥体或者圆台体等特定的形状，只要满足能够转动的部件均构成转轴，其表面和活动固定部件322接触的形状可以任意选择，满足活动固定部件322可沿着固定方向I100前进并最终实现刀刃310和书脊的接触即可。

进一步地，作为一种更为简化的设置方案，所述抵靠面321由所述转轴325的至少一部分周向方向的表面构成，利用转轴的周向方向的一部分表面形成抵靠面321。或者抵靠面321是由全部的转轴325的周向表面形成，这样可以直接将活动固定部件322间隔地设置在转轴325的周向表面，同上，这里转轴的周向表面的具体形状也不影响其应用。进一步地简化设置，所述活动固定部件322固定于所述转轴325上，随转轴325转动。

进一步地，本实施例中的转轴325可以是自由转动的，由和其连接的刀刃310和书脊之间的接触推动转轴325旋转，或者是包括一个驱动装置，驱动转轴以一个恒定或者非恒定的速率转动。这样，可以让刀刃310的前进并非完全地依赖于刀刃310和书脊之间的接触。提高本申请记载的应用范围和适应性。

进一步地，一种应用上述刀具总成结构得到的书籍装订装置，由于本申请的刀具总成结构的设置，可以十分容易地在现有的带有铣刀结构的胶装机上进行改装，直接替换铣刀结构即可。

实施例2

一种书籍装订方法，包括以下具体步骤：将直立的书籍的书脊朝向引导平面200并令书籍沿着引导平面前进；令安装在可活动固定装置320上的刀具本体310具有较小的厚度的一侧沿着书籍的直立方向接触书脊并在书籍的推动下沿着书籍的前进方向移动，刀具本体310具有较小的厚度的一侧在抵靠面321的作用下被压入书脊实现开槽。

进一步地，所述刀具本体310沿着一弧形轨迹接近书籍并在靠近所述弧形轨迹的顶点后与所述书脊接触实现开槽。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。