TWI239280B - Flat media cutting device - Google Patents

Description

1239280 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明提供一種裁切裝置，尤指一種剪裁紙張等片狀物 之裁切裝置。 【先前技術】 一般來說，辦公室所使用的手動式裁紙機通常用來剪裁 紙張以及幻燈片，且裁切裝置的設計也越來越多樣化。眾 所皆知的裁紙機具有一平面基座以及一鏈型切割刀，使用 者將所要剪裁之紙張放置在基座上，然後搖下鏈型切割 刀，所要剪裁之紙張便沿著鏈型切割刀的刀口被切割。然 而此類型的裁切裝置有很大的缺點，由於切割刀的長度通 常為12英吋或約為30公分，因此在使用裁紙機時相當危 險，一不小心可能會傷到使用者。而其他類型的裁紙機雖 在鏈型切割刀上做了許多改進，但仍需要手動來操作裁紙 機0 隨著個人電腦以及印表機的普及化，裁紙機不僅僅使用 於一般的辦公室中，許多家庭以及小商店都需要剪裁紙 張，因此急須一種具有安全性以及容易操作的裁紙機。 1239280 【發明内容】 本發明係提供一種裁切裝置，以解決上述之問題。 本發明係揭露一種裁切裝置，其包含一平面基座、兩支 持裝置，係固定於該基座上，一固定夾，係設置於該兩支 持裝置之間，一滑動部，係以滑動之方式設置於該固定夾 上，一線性致動器，係與該固定夾同方向，該線性致動器 係連結於該滑動部，以及一馬達，係連結於該線性致動器。 該固定夾之每一端係與一個支持裝置相連結，至少一支持 裝置可防止該固定夾往該第二方向來回移動，且該兩支持 裝置可使該固定夾往該第一方向來回移動。當該馬達驅動 該線性致動器時，便驅動該滑動部沿著該固定夾移動，以 使該滑動部之一切割刀剪裁該固定夾所夾持之物體。 【實施方式】 請參閱第1圖，第1圖為本發明裁切裝置10之示意圖， 裁切裝置10包含一平面基座20、兩支持裝置60與70,係 固定於基座20上，一固定夾30，係設置於兩支持裝置60 與70之間，一滑動部40，係架設於固定夾30上，一線性 致動器80(螺紋桿），其運轉方向與固定夾30之設置位置 相同，並連結於滑動部40，一馬達組50，用以驅動線性致 動器80，以及一電源系統90，用以驅動馬達。馬達組50 自電源系統90取得能量以驅動線性致動器80，進而使滑 1239280 動部40沿著固定夾30移動，以對固定夾30所夾持於基座 20上的物體做剪裁。 基座20包含一平面板或平板22，用以放置物體’如紙 張、塑膠投影片、紡織品、薄金屬等等。平板22包含一溝 槽24，用以容納滑動部40之切割刀，溝槽24的設計係根 據切割刀而不同，亦可將其省略之。刻度尺26係設置於平 板22的一方向上，以輕易地量測所要剪裁的物體，刻度尺 26的刻度單元可為英对、公分、公釐等等，刻度尺26亦 可包含一***緣（未顯示於第1圖中），以使物體放置於準 確的位置以做切割。而平板22可由塑膠、金屬或木製品所 製成，而目前最適用且符合成本效益的材質為塑膠。 請參閱第2圖，第2圖為本發明支持裝置60與70以及 固定夾30之詳細結構。支持裝置60包含一支持裝置主體 62，支持裝置主體62具有一開口端（隱藏線）、兩孔洞67 與69，以及兩插槽68。支持裝置70包含一支持裝置主體 72、一插槽74以及兩插栓(pin)76。固定夾30包含一固定 夾主體32,固定夾主體32具有一突出塊65、兩插栓36， 以及一圓栓38，延伸自固定夾主體32之一端。插槽74容 納線性致動器80，以使線性致動器80隨著固定夾30往A 方向移動。插栓76與固定夾主體32之另一端上的插槽（未 顯示於第2圖中）相嚙合，其與插栓36與插槽68的功用相 1239280 同。支持裝置主體62與72、插栓36與76以及插槽^使 固定夾30僅可往A方向（第一方向）來回移動，而第2圖中 插栓與插槽所設置的位置可以對調。支持裝置主體62的開 口端與固定夾主體32的一端可相結合，以使插栓36*** 插槽68中，且使拢著線性致動器80的圓栓38***孔洞 67中（請參閱第1圖）。另外，固定夾主體32還包含一凸輪 64、一彈簧34以及一搖桿66，用以構成一固定夾致動器。 凸輪64與搖桿66固定在一起，並以軸枢的方式連結於支 持裝置主體32之内，而搖桿66自孔洞69中延伸出。彈箬 34係連結於突出塊65與支持裝置主體62内部之間，彈簧 34可向上推動突出塊65。當搖桿66往B方向移動時，凸 輪64抵觸於突出塊65以使固定夾30往A方向移動，插栓 36藉由插槽68以引導固定夾30。當搖桿66往B的反方向 移動時’彈簧34將固定夾30往A的反方向推動，如此固 定爽30便可移動並鎖住，以將物體固定於基座20上。支 持裝置60與7〇可為相似或相同的結構，以下所述僅作為 舉例说明。固定夾致動器（clamp actuator)包含凸輪64、彈 黃34以及搖桿66，其結構可異於第2圖中所示，固定失 3〇的兩端亦可分別設置定夾致動器。另外，固 3之：支二裝置70為中心旋轉，以使在支持裝置6。Co 上:=30可往A方向來回移動’意即固定失3。可 移動。支持裝置6〇與70之材質可為 1239280 置60與70拆卸下來。固定夾30之材質可為金屬（如鋁）或 塑膠材質，而利用金屬製作固定夾30，其結構較為堅固。 請參閱第3圖，第3圖為滑動部40之示意圖。滑動部 40包含一滑動部主體42，其具有凹槽43，一連接部44， 係裝設於滑動部主體42上，連接部44具有一螺孔用以與 線性致動器80(螺紋桿）相嚙合，一面板46可自滑動部主體 42上拆卸下來，以及一切割刀48(如旋轉式圓形刀片），其 設置於面板46内側，由面板46所防護之。亦可使用其他 切割刀，如固定的平板刀片，或做非筆直切割之旋轉式刀 片。滑動部40藉由凹槽43架設於固定夾30之上，跨立於 固定夾主體32，如第1圖所示。第3圖中的凹槽43係成 拱形，其形狀亦可為任何可使活動部40適當地與固定夾 30結合之形狀。當螺紋桿80轉動時，將會藉由連接部44 驅動滑動部40沿著固定夾30移動，以使切割刀48出鞘用 以剪裁物體。當需要更換或調整切割刀48時，使用者只需 要將面板46拆卸下來以更換所需之切割刀48。滑動部40 之材質可為塑膠或金屬材質，而連接部44的螺孔以及切割 刀48的材質以金屬為最佳選擇。 如上所述，在實施例中的線性致動器80係為一螺紋桿， 第2圖中的圓栓38以旋轉的方式拢著線性致動器80之一 端，第3圖中的螺孔連接部44可與螺紋桿80相結合以驅 1239280 動滑動部40。第4圖係為螺紋桿80之示意圖，注意的是， 螺紋桿80只是其中一種線性致動器80之實施例，於後將 有其他實施例的說明。 請參閱第4圖，第4圖係為螺紋桿80與馬達組50之剖 面示意圖。馬達組50包含一傳輸盒52、一電動馬達54、 一摩阻傳動器（friction clutch)56、以及一齒輪57用以與螺 紋桿80之螺紋82相嚙合。傳輸盒52可設置於基座20或 支持裝置70上，如第1圖所示，傳輸盒52包含一些孔洞 用以容納螺紋桿80以及馬達54之轉軸。摩阻傳動器56係 為一機械式傳動器，以輕易地限制馬達54可提供於齒輪 57的轉矩，因此，假如驅動線路（齒輪57至切割刀48)軋 住了，馬達54仍可旋轉，如此可避免驅動線路的損壞以及 減少使用者可能遭受的傷害。摩阻傳動器56係為熟知技藝 者所周知，其可包括如空心圓柱以及插栓組。齒輪57的長 度要夠長，以使當螺紋桿80隨著固定夾30向A方向移動 時，螺紋82仍可與齒輪57相嚙合，以繼續驅動螺紋桿80。 注意的是，當固定夾30鬆開時，無須驅動螺紋桿80，因 此，可將齒輪57的長度縮短，齒輪57便不會與螺紋82相 嚙合，直到螺紋桿80又往A方向移動。因此，馬達54可 將機械能傳輸至螺紋桿80。 請再參閱第1圖，本發明提供一電源系統90,以提供能 11 1239280 量於馬達組50之馬達54。電源系統90包含一開關92、一 電源線94、一組偵測開關96、以及一控制電路(於第1圖 中未顯示出，係設置於基座20内部）。一偵測開關96設置 於支持裝置60上，而另一偵測開關96設置於支持裝置70 上，如此滑動部40便可觸發兩偵測開關96。兩偵測開關 96亦可設置於基座20上、固定夾30上或滑動部40上。 兩偵測開關96可為機械式（微動開關或按鈕）或電子開關 (光偵測器或磁性偵測器），用以切換馬達54的方向。意即， 當滑動部40抵達固定夾30之一端時，將會觸發偵測開關 96，其會逆轉馬達54的驅動方向。為了方便容納偵測開關 96，控制電路的設計越簡單越好，如果馬達54本身可提供 電子式的致動逆轉控制，控制電路只要包含一些線路即 可。因此，人工引動開關92可為簡易的按鈕。相反地，如 果開關92包含關閉、向前、向後的設定，控制電路可為一 組接線，連接至電源線94、開關92以及馬達54，而偵測 開關96便可省略之。意即停止馬達54，並藉由使用者切 換開關92的位置以驅動馬達54的旋轉方向，因此，馬達 54可正確地控制裁切裝置10，而摩阻傳動器56則提供使 用上的安全性。若不利用偵測開關96，則提供具有簡易邏 輯電路之控制電路，其與一電流測量器相連接，此電流測 量器用以測量流經馬達54的電流。此外，較好的控制電路 設計為提供電流限制電路’當電流過大時’則關閉馬達5 4 ^ 此可加強或取代摩阻傳動器56之功能。電子系統90主要 12 1239280 的功能係為根據使用者所切換開關92的位置，以驅動馬達 54 〇 請參閱第5圖，第5圖為馬達組之另一實施例。此實施 例中，提供一彈性中空管59，用以連接螺紋桿80之較窄 且無螺紋之區段84與馬達54之圓栓58。在轉矩超過一安 全值時，由於彈性中空管59的設計可在區段84或圓栓58 上滑動，因此彈性中空管59的功能如同摩阻傳動器。 請參閱第6圖，第6圖為馬達組之另一實施例。此實施 例中，馬達152係設置於基座20上，並藉由一圓栓158以 及一傳動帶154連接於螺紋桿80上沒有螺紋之部分184。 在沒有螺紋之部分184與螺紋桿80有螺紋之部分的接合處 可加設摩阻傳動器。另外，利用一具有孔洞174之支持裝 置170用以容納螺紋桿80,而非使用有溝槽的支持裝置 70。在此實施例中，螺紋桿80是無法隨著固定夾主體32 向上或向下移動，但仍可利用一些簡單的修正以使螺紋桿 80上下移動。 請參閱第7圖，第7圖為線性致動器與滑動部的另一實 施例。支持裝置160以及固定夾主體132與第2圖中的支 持裝置60以及固定夾主體32相似，除了以旋轉的方式固 定螺紋桿182之圓栓164設置於支持裝置主體162的上端 13 1239280 (而不是圓栓38連接於可移動的固定夾主體32)。意即螺紋 桿182僅可旋轉，而不像螺紋桿80可往A方向來回移動。 支持裝置160另包含一搖桿166，係連接於一固定夾致動 器（請再參閱第2圖），用以使固定夾主體132往A方向來 回移動。為了使滑動部140與螺紋桿182相嚙合，滑動部 140除了包含主體142、面板146以及切割刀148，還包含 了 一具有溝槽的連接部144,其溝槽用以容納螺紋軸環184 之插栓186，其中螺紋軸環184係跨立於螺紋桿182上。 當轉動螺紋桿182時，不論滑動部140在A方向上的位置 為何，螺紋軸環184將沿著螺紋桿182轉動，滑動部140 在A方向上的位置係隨著溝槽連接部144與插栓186之間 的位置而改變，亦可將溝槽連接部144與插栓186設置的 位置對調以構成相似的機械結構。此外，本實施例中所使 用的馬達組可為第4圖至第6圖的實施例，而第二支持裝 置可為第6圖中的支持裝置170。其他部分的運作方式與 先前介紹的實施例相同，於此不加贅述。 請參閱第8圖，第8圖為傳動帶的線性致動器之示意 圖，而非利用螺紋桿之方式。此實施例中，支持裝置260 包含主體262、轉動傳動帶主轴264以及搖桿266。藉由搖 桿266與固定夾致動器（請再參閱第2圖）即可使固定夾主 體232往A方向來回移動。馬達252驅動主軸258與264 之間的傳動帶282,滑動部240之結構與活動部140相似， 14 1239280 滑動部240藉由主體142上的插栓與固定於傳動帶282上 具有溝槽的面板284相卡合，以跨立於傳動帶282上。在 此實施例中，傳動帶282是無法往A方向來回移動，只有 滑動部40與固定夾主體232可以上下移動。其他部分的運 作方式與先如介紹的貫施例相同，於此不加資述。 相較於先前技術，本發明藉由一馬達與一線性致動器即 可自動驅動切割刀。線性致動器可為一螺紋桿或一傳動 f ’而馬達可藉由齒輪、彈性結構或傳動帶等方式，以傳 輸能量於此線性致動器。另外，本發明的自動驅動裝配可 提供使用者更大的便利性，而滑動部可使切割刀更小、更 安全0 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 固所做之均等變化與修飾，t應屬本發明之涵蓋範圍。 & ~【圖式簡單說明】 f1圖為本發明裁切裝置之示意圖。 ί 32 =為本發明切裝置以及固定夾之詳細結構。 ^圖為本發明滑動部之示意圖。 $ 4圖為本發明螺紋桿之示意圖。 圖與第6圖為本發明兩種馬達組之示意圖。 圖為本發明線性致動器與滑動部的另-實施例 15 1239280 第8圖為傳動帶的線性致動器之示意圖。 【主要元件符號說明】 10 裁切裝置 20 平面基座 22 平板 24 溝槽 26 刻度尺 30 固定夾 34 彈簧 43 凹槽 50 馬達組 52 傳輸盒 56 摩阻傳動器 57 齒輪 59 彈性中空管 64 凸輪 65 突出塊 72 支持裝置主體 80 線性致動器 82 螺紋 90 電源糸統 92 開關 94 電源線 96 偵測開關 154 傳動帶 182 螺紋桿 42 ^ 142 滑動部主體 44 > 144 連接部 48、 148 切割刀 68、 74 插槽 84、 184 區段 258 、264 主軸 32、 132 、 232 固定夾主體 36、 76、186 插栓 16 1239280 40、140、240 滑動部 46、146、284 面板 54、152、252 馬達 62、162、262 支持裝置主體 66、 166、266 搖桿 67、 69、174 孔洞 38、58、158、164 圓栓 60、70、160、170、260 支持裝置

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Claims (1)

1239280 十、申請專利範圍： 1 · 一種裁切裝置（flat media cutting device)，其包含： 一平面基座(planar base)，其包含與該平面基座垂直 之一垂直向量，該垂直向量係在一第一方向上； 兩支持裝置’係固定於該基座上， 一固定夾(clamp)，係設置於該兩支持裝置之間，該固 定夾係位於與該第一方向垂直之一第二方向上， 該固定夾之每一端係與一個支持裝置相連結，其 中至少一支持裝置可防止該固定夾往該第二方向 來回移動，且該支持裝置可使該固定夾往該第一 方向來回移動； 一滑動部(slider)，係以滑動之方式設置於該固定夾 上，該滑動部包含一切割刀； 一線性致動器（linear actuator)，係與該固定夾同方 向，該線性致動器係連結於該滑動部；以及 一馬達，係連結於該線性致動器； 其中當該馬達驅動該線性致動器時，便驅動該滑動部沿 著該固定夾移動，以使該切割刀剪裁該固定夾所夾持之 物體。 2.如申請專利範圍第1項所述之裁切裝置，其中該線性致 動器係為一螺紋桿(threaded rod)，該滑動部另包含一滑動 18 1239280 部主體以及一螺紋面，該螺紋面係連接於該滑動部主體 且與该螺紋桿相υ齒合。 _ 3·如申請專利範圍第2項所述之裁切裝置，其中該螺紋桿 之一端以可轉動之方式連結於該固定夾，另一端藉由一 傳動裝置(transmission)連結於該馬達，以使該螺紋桿隨著 該固定夾往該第一方向來回移動。 4·如申請專利範圍第2項所述之裁切裝置，其中該螺紋桿 之兩端以可轉動之方式分別連結於一個支持裝置，該螺 紋桿無法往該第一方向來回移動，該滑動部之螺紋面係 藉由一插栓連接器（pinned connection)連結於該滑動部， 以使該滑動部主體往該第一方向來回移動。 5·如申請專利範圍第1項所述之裁切裝置，其中該線性致 動器係為一傳動帶(belt)，該滑動部係藉由一插栓連接器 設置於該傳動帶上，以使該滑動部主體往該第—方向來 回移動。 6·如申請專利範圍第丨項所述之裁切裝置，其另包含一傳 動裝置，用以使該馬達連結於該線性致動器。 入如申請專利範圍第6項所述之裁切裴置，其中該傳動裝 1239280 置包含一齒輪，其係連結於該線性致動器，以及一嚙合 齒輪，其係連結於該馬達。 8. 如申請專利範圍第6項所述之裁切裝置，其中該傳動裝 置包含一摩擦驅動元件（friction drive)。 9. 如申請專利範圍第8項所述之裁切裝置，其中該摩擦驅 動元件係為一傳動帶或一撓性連接器。 10. 如申請專利範圍第1項所述之裁切裝置，其另包含一固 定夾致動器（clamp actuator)，其係連結於該固定夾之一 端或相對應之支持裝置，用以使該固定夾往該第一方向 來回移動，該固定夾致動器另包含一搖桿。 11. 如申請專利範圍第1項所述之裁切裝置，其另包含一開 關，係連結於該馬達之一電源，其中該開關控制該馬達 之電源。 12. 如申請專利範圍第11項所述之裁切裝置，其另包含兩 偵測開關，係連結於該馬達，每一偵測開關係沿著該固 定夾分別設置於該滑動部移動範圍之一端，其中當該滑 動部觸發一偵測開關，將使該馬達反轉。 13. 如申請專利範圍第1項所述之裁切裝置，其另包含一機 20 1239280 械式傳動器，其係連結於該馬達與該線性致動器之間， 該機械式傳動器用以限制該馬達提供於該線性致動器 之轉矩。 14. 一種裁切裝置，其包含： 一平面基座(planar base)，其包含與該平面基座垂直 之一垂直向量，該垂直向量係在一第一方向上； 兩支持裝置，係固定於該基座上； 一固定夾(clamp)，係設置於該兩支持裝置之間，該固 定夾係位於與該第一方向垂直之一第二方向上， 該固定夾之每一端係與一個支持裝置相連結，其 中至少一支持裝置可防止該固定夾往該第二方向 來回移動，且該支持裝置可使該固定夾往該第一 方向來回移動； 一固定夾致動器（clamp actuator)，其係連結於該固定 夾之一端或相對應之支持裝置，用以使該固定夾 往該第一方向來回移動，該固定夾致動器另包含 一搖桿； 一螺紋桿(threaded rod)，其與該固定夾同方向，該螺 紋桿係連結於該固定夾之一端； 一滑動部，係以滑動之方式設置於該固定夾上，該滑 動部包含一滑動部主體、一螺紋面以及一切割 刀，該螺紋面係連接於該滑動部主體且與該螺紋 21 1239280 一傳動裝置，係連結於該螺紋桿之另—端，以使該螺 紋桿隨著該固定夹往該第一方向來回移動；以及 甘:馬達’係連結於該傳動裝置，枝_該螺紋桿； ;中在啟動該固定夾致動器以使該固定夾將一物體固 座上後，該馬達將驅動該螺紋桿以驅動該滑動 者相定央移動’以使該切割刀剪裁該物體。 15. 16. 17. ==利範圍第14項所述之裁切裒置，其中該傳動 桿相輪’其係連結㈣騎，該絲與該螺紋 利範㈣14項所述之裁城置，其中該傳動 ^置係為一傳動帶或一撓性連接器。 如申請專利範圍第14項所述之裁切裝置，其另包含： 開關，其係連結於該馬達之—電源，其中該開關 控制該馬達之電源量；以及 兩偵=，係連結於該馬達，每—_開關係沿 者該固定炎分別設置於該滑動部移動範圍之一 端，其中當該滑動部觸發-偵测開關，將使該 馬達反轉。 22 1239280 18. 如申請專利範圍第14項所述之裁切裝置，其另包含一 機械式傳動器，其係連結於該馬達與該螺紋桿之間，該 機械式傳動器用以限制該馬達提供於該螺紋桿之轉矩。 19. 一種裁切裝置，其包含： 一平面基座(planar base)，其包含與該平面基座垂直 之一垂直向量，該垂直向量係在一第一方向上； 兩支持裝置，係固定於該基座上； 一固定夾(clamp)，係設置於該兩支持裝置之間，該固 定夾係位於與該第一方向垂直之一第二方向上， 該固定夾之每一端係與一個支持裝置相連結，其 中至少一支持裝置可防止該固定夾往該第二方向 來回移動，且該支持裝置可使該固定夾往該第一 方向來回移動； 一致動器（actuating means)，用以使該固定夾往該第 一方向來回移動； 一滑動部，係以滑動之方式設置於該固定夾上，該滑 動部包含一滑動部主體以及一切割刀； 一驅動裝置，用以使該滑動部往該第二方向來回移 動； 一馬達；以及 一傳動裝置，用以傳送該馬達之能量於該驅動裝置， 以驅動該滑動部； 23 1239280 其中當該馬達藉由該傳動裝置驅動該驅動裝置時，便可 驅動該滑動部沿著該固定夾移動，以使該切割刀剪裁該 固定夾所失持之物體。 20. 如申請專利範圍第19項所述之裁切裝置，其中該傳動 裝置可使該驅動裝置隨著該固定夾往該第一方向來回 移動，並用以限制該馬達提供於該驅動裝置之轉矩。 21. 如申請專利範圍第19項所述之裁切裝置，其另包含兩 偵測開關，係連結於該馬達，每一偵測開關係沿著該固 定夾分別設置於該滑動部移動範圍之一端，其中當該滑 動部觸發一偵測開關，將使該馬達反轉。 十一、圖式： 24