CN107405779A - 纸张加工机床及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供机床和制造机床的方法。所述机床包括传感器、多种工具和处理器。所述传感器配置为检测一叠纸的纸张。所述一叠纸至少包括具有第一边缘的第一纸张和具有第二边缘的第二纸张，并且所述纸张为所述第一纸张和所述第二纸张中的任一种。所述多种工具可拆卸地配置在工具外壳中。所述多种工具中的每种工具对应于多种操作中的至少一种操作，并且所述多种工具中的每种工具布置为在纸张上执行该操作。所述处理器配置为定位所述纸张并且选择性致动所述多种工具中的至少一种工具以致执行所述第一纸张上的第一位置和所述第二纸张上的第二位置的至少一种操作，并且其中通过所述处理器基于第一输入确定所述第一位置和第二位置，从而在对准所述第一位置和第二位置时倾斜地对准所述第一边缘和所述第二边缘。

Description

纸张加工机床及其制造方法

交叉引用

2015年1月7日提交的印度临时专利申请号66/MUM/2015的基本概念但不必为术语，以及本申请要求上述临时申请的权益、从上述申请中获得的优先权和所述临时说明书的内容通过引用其整体并入本申请，如同在本说明书中完全披露的。

技术领域

本申请涉及纸张加工机床及所述机床的制造方法。更具体地，本申请涉及处理一叠纸的机床。甚至更具体地，本申请涉及用于冲压、折叠、层压和压痕纸张、卡板、布或任何需要装订的材料的方法和机床。本申请也涉及制造上述机床的方法。

背景技术

后期印刷生产在印刷材料的最终展示中起着至关重要的作用。后期印刷生产涉及多种操作，例如折叠或压痕、冲孔等。常规的后期印刷生产需要丰富的经验、耐心和技巧。后期印刷生产过程中的小的错误会导致整批印刷品的浪费。例如，当后期印刷生产涉及装订书籍时，错误地排列一页或几页会导致整本书的浪费，甚至浪费更多的这样整批的书籍。类似地，当后期印刷生产涉及打印材料例如传单、海报、封面等的折叠或压痕时，一个不正确的折叠或压痕会导致印刷材料的浪费。传单可能需要在传单的不同位置进行多次折叠和/或压痕和/或多次冲压。对于每个折叠和/或折痕和/或冲孔，需要由人设置传单，这增加出现误差的可能性并且因此增加浪费。因为该工艺需要丰富的技能、经验和时间，所以该工艺是非常昂贵和容易出错的。尽管存在这些限制，但用其他相对较低成本的解决方案代替专业知识、技术和经验是一个挑战。

发明内容

在更详细地描述本申请之前，应当理解，本申请不限于所描述的特定实施方式，并且因此当然可以变化。在阅读本说明书之后，将变得非常明显的是，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请也可以在示例性实施例之外得以实现。例如，除示例性实施例之外的其他实施例是可能的，其可以在形状或尺寸上变化。也应该变得明显的是，附图可以不成比例。在一些其他实例中，该方法可以变化以包括一些附加模块或者可以按照与本说明书中讨论的模块顺序不同的顺序来实施。还应该理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而不意在进行限制。必须指出，除非上下文另有明确规定，否则本申请所用的单数形式“一个”、“一种”和“该个”、“该种”包括复数形式。本申请提供许多问题的解决方案，所述问题包括但不限于下面讨论的问题。

本申请提供解决上述和其他问题的方案。本申请提供解决上述和其他限制的纸张加工机床和制造该机床的方法。本申请也提供制造该机床的方法。

根据一个方面，所述机床包括：传感器，所述传感器配置为检测一叠纸的纸张，其中所述一叠纸至少包括具有第一边缘的第一纸张和具有第二边缘的第二纸张，并且所述纸张为所述第一纸张和所述第二纸张中的任一种；多种工具，所述多种工具可拆卸地配置在工具外壳中并且所述多种工具中的每种工具对应于多种操作中的至少一种操作，并且所述多种工具中的每种工具布置为在所述纸张上执行操作；处理器，所述处理器配置为定位所述纸张并且选择性致动所述多种工具中的至少一种工具，使得执行所述第一纸张上的第一位置和所述第二纸张上的第二位置的至少一种操作，并且其中通过所述处理器基于第一输入确定所述第一位置和第二位置，从而在对准所述第一位置和第二位置时使所述第一边缘和所述第二边缘倾斜地对准。根据一个实施方式，所述机床进一步包含多个辊，所述多个辊配置为基于通过所述传感器和所述第一输入对所述纸张的检测来接收和定位所述纸张，并且所述处理器配置为使所述多个辊中的至少一个辊旋转以定位所述纸张。根据另一个实施方式，所述机床进一步包含所述进料器配置为接收所述一叠纸，并且所述进料器布置为选择性地进给纸张以定位。在一个实施方式中，所述传感器包括以下传感器的任一种或组合：光学传感器、电传感器、机械传感器和声波传感器。在第二实施方式中，多种工具包括以下工具中的任一种或组合：冲压工具、窗口切割工具、层压机、压痕工具、折叠工具和装订机。在第三实施方式中，多种操作包括以下操作中的任一种或组合：窗口切割操作、冲压操作、装订操作、压痕操作、折叠操作和层压操作。在第四实施方式中，所述处理器配置为接收所述第一输入，并且其中所述第一输入的特征在于所述一叠纸及其纸张。在第五实施方式中，所述处理器配置为从远程位置通过有线通信、无线通信以及它们的组合中的任一种接收所述第一输入。在第六实施方式中，所述机床进一步包含控制面板，其中所述控制面板与所述处理器耦合，并且所述控制面板配置为接收所述第一输入。

根据另一个方面，本申请提供制造机床的方法。所述方法包括：配置传感器以检测一叠纸的纸张，其中所述一叠纸至少包括具有第一边缘的第一纸张和具有第二边缘的第二纸张，并且所述纸张为所述第一纸张和所述第二纸张中的任一种；使多种工具可拆卸地配置在工具外壳中并且所述多种工具中的每种工具对应于多种操作中的至少一种操作，并且所述多种工具中的每种工具布置为在所述纸张上执行操作；使所述处理器配置为定位所述纸张并且选择性致动所述多种工具中的至少一种工具，使得执行所述第一纸张上的第一位置和所述第二纸张上的第二位置的至少一种操作，并且其中通过所述处理器基于第一输入确定所述第一位置和第二位置，从而在对准所述第一位置和第二位置时使所述第一边缘和所述第二边缘倾斜地对准。在一个实施方式中，所述方法包括：配置多个辊以基于通过所述传感器和所述第一输入对所述纸张的检测来接收和定位所述纸张，并且配置所述处理器以使所述多个辊中的至少一个辊旋转以定位所述纸张。在第二实施方式中，所述方法进一步包括：提供进料器以接收所述一叠纸，并且布置所述进料器从而选择性地进给纸张以定位；和配置所述传感器包括配置包括以下传感器的任一种或组合：光学传感器、电传感器、机械传感器和声波传感器。在第三实施方式中，可拆卸地配置多种工具包括配置以下工具中的任一种或组合：冲压工具、窗口切割工具、层压机、压痕工具、折叠工具和装订机，并且其中所述多种工具对应于如下多种操作：所述冲压工具对应于冲压操作；窗口切割工具对应于窗口切割操作；层压机对应于层压操作；压痕工具对应于压痕操作；折叠工具对应于折叠操作；和装订机对应于装订操作。在第四实施方式中，所述方法包括配置所述处理器以接收所述第一输入，并且其中所述第一输入的特征在于所述一叠纸及其纸张。在第五实施方式中，所述方法包括配置所述处理器以通过有线通信、无线通信以及它们的组合中的任一种接收所述第一输入以及使控制面板与所述处理器耦合，其中所述控制面板配置为接收所述第一输入。在一个实施方式中，所述方法包括配置所述处理器以从远程位置接收所述第一输入。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本申请，其中：

图1示出根据现有技术的机床；

图2示出根据本申请一个实施方式的机床的概念展示；

图2(a)示出根据本申请一个实施方式一叠纸的装订边缘的非线性轮廓；

图2(b)示出根据本申请和根据现有技术的装订一叠纸的比较；

图2(c)、图2(d)和图2(e)说明根据本申请一叠纸的一张或多张纸张的冲压和压痕的一些可能实施方式；

图2(f)示出根据一个实施方式的装订机；

图2(g)示出根据本申请一个实施方式的控制面板的示意图；

图3(a)和3(b)示出根据本申请一个实施方式的机床的一个实施方式；

图3(c)示出根据本申请另一个实施方式的机床的一个实施方式；

图4示出根据本申请一个实施方式机床的框图的一个实施方式；和

图5示出制造根据本申请的冲压和压痕机的方法的一个实施方式。

具体实施方式

应当理解，为了清楚和简明起见，一些特征或一些图可进行放大并且可不成比例。参考与印度专利申请号2997/MUM/2012所述现有技术相关的问题，讨论本申请的技术方案，以便更清楚。

本申请的申请人也是印度专利申请号2997/MUM/2012和相应的国际专利申请号PCT/IN2012/000767的申请人，而这些申请提供能够以如下方式切割和冲压一叠纸的纸张的技术方案：当纸张装订在一起时使得书籍在打开书时给人相对平展的外观。所引用的申请的技术方案示于图1中。图1的技术方案提供基于在处理器处接收到的输入来调整其位置的指导，并且用户必须将纸张放置在切割组件22的引导件之间，在放置纸张之后，用户必须使用桨式开关38使切割窗口模具下降到纸张上。所有上述动作必须由用户对切割组件22上的一叠纸张中的每张纸张执行。然后，用户取一叠纸到层压机(未示出)处用于热层压，并且每叠纸由用户逐一层压。一旦层压完成，用户必须将纸张带回冲压组件29上以冲压孔。用户必须在冲压组件29上再次一次提供一张纸以冲压孔。冲压组件29的引导件在冲压的每次操作之后本身逐一调整，用户类似于切割操作，必须使用桨开关38提供每张纸并且产生孔的冲压。

图1的技术方案普遍耗时并且容易出现人为错误，因为引导件之间的纸张定位取决于人类专家。此外，使用图1的技术方案所涉及的生产成本和时间都高，因此需要对其效果进行改进。图1的机床和由其占据的空间的进一步成本要高得多，因为它需要两组单独的组件，即切割组件22和冲压组件29。此外，图1的机床需要单独装置以层压纸，这进一步增加成本和空间。减小机床的尺寸是一个挑战，因为每个组件需要不同的工具组、相应的电机和一组指令。图1的机床需要由用户在不同的组件例如切割组件22、冲压组件29和层压机中至少进行与纸张上期望的操作次数一样多的次数进给纸张。机床不能够在纸张的不同位置执行多个相同的操作。

本申请解决上述等问题。本申请提供的问题和解决方案的更多细节在随后的讨论中将变得更加清楚。

图2示出根据本申请一个实施方式的机床200的图示。根据本实施方式，机床200包括工作台201、第一端203、进料器205、切割工具207、层压机209、层压膜213和冲压工具211。

在工作台201的第一端203设有进料器205。进料器205也可以包括托盘、以及用于保持一叠纸的多个辊和导纸角。进料器205配置为接收一叠纸，并且配置为一次从一叠纸中移动一张纸。在一个实施方式中，一叠纸可以由纸组成。进料器205进给纸张(也可以互换地称为纸或页面)以加工和/或折叠和/或冲压和/或压痕等。在阅读本说明书后应该明白，本说明书中所指的纸、纸张或页面不限于纸、纸张、纸页本身，还包括纸板、织物或需要装订的任何其他材料。在一个实施方式中，进料器205可以手动操作。在一些实施方式中，进料器205可由处理器操作。在一个实施方式中，进料器205可以包括辊和传感器。在这种情况下，辊和传感器可以由处理器控制。

所述处理器配置为接收多个输入，其也称为第一输入。在一个实施方式中，所述处理器耦合到控制面板。在一个实施方式中，控制面板可以包括显示器。控制面板配置为接收所述第一输入。第一输入可包括但不限于：装订的纸张数量，期望的切割或折叠的类型，每张纸张的厚度，装订纸、纸张、卡板等时的书脊间距，其中书脊是每张纸在层叠在一起时的共同边缘。在一些实施方式中，一叠纸的书脊是近邻边缘，沿着其装订一叠纸。显示器和输入数量的实施方式如图2(g)所示。图2(g)的显示器220或其控制面板可以设置有诸如键盘或触摸屏等的输入装置。可以通过显示器接收在控制面板处接收的第一输入。在一些实施方式中，显示器具有触敏屏幕。在一些其他实施方式中，显示器是便携式装置，其与处理器进行无线通信。处理器包括存储器，并且控制面板包括用于保存在存储器中的在控制面板处接收的输入选项。显示器可以用于显示。基于第一输入，处理器从需要切割或折叠的纸张的边缘确定长度。

一叠纸可以放置在用于进给的托盘中，根据本申请，进料器205移动纸张以冲压和/或压痕和/或折叠或进行根据需要的操作。传感器检测纸张边缘，并且向处理器提供与检测纸张边缘相对应的输入。所述处理器使辊旋转以便从一叠纸中选择性地拾取一张纸，从而将纸张定位以进行操作。纸张拾取可以称为进给器进给纸张的位置和操作。辊的旋转次数取决于需要完成切割和/或冲压和/或折叠和/或压痕的距离。纸张随着辊的旋转而移动，并且旋转次数提供纸张行进的长度。这就是所述处理器如何确定纸张上的不同位置。在一个实施方式中，当纸张定位时，所述处理器可以致动气动系统以操作切割工具207。在一个实施方式中，纸张一旦定位就可以停止，而在其他实施方式中，在不需要纸张停止操作的情况下，所述处理器可以基本上同时进行定位。切割工具207下降到纸张上并且进行纸张切割。应该清楚的是，图2显示出切割工具207，然而，当纸张需要折叠时，切割工具207可以用折叠/压痕工具代替。类似地，切割工具207也可以由一个或多个冲压工具代替。可以本申请方式执行操作的机床提供灵活性，因为其可以通过工具在纸张的不同位置上执行多种操作，而不需要多次手动进给纸张。这样的多种操作的一个实例如图2(e)所示。

根据一个实施方式，该纸张可以进一步沿工作台移动。可以使用一个或多个附加的辊以使纸张沿工作台移动。在一些其他实施方式中，工作台201可以包括输送系统。在一个实施方式中，纸张到达层压机209，纸张可进行层压并且恢复由于纸张切割而可能已经损失的一些强度。层压机209包括层压膜213。此外，层压也可以为纸张提供额外的光洁度。本领域技术人员应当清楚的是，在某些实施方式中可以实施本申请而不进行纸张层压。

片材可以进一步移动到工作台201上的冲压工具211处的下一阶段，在冲压工具211处可以冲压纸张。所述处理器可以基于由传感器检测到的边缘和辊的旋转来定位纸张。一旦纸进行定位，所述处理器可以与在切割工具207处实现的相似方式致动冲压工具211。基于在控制面板处接收到的输入来确定纸张进行冲压时的纸张位置。在一些其他实施方式中，以如下方式确定纸张冲压的位置：当纸张的冲压位置对准时，使纸张边缘本身倾斜对准。在阅读本说明书之后应该清楚的是，在一些实施方式中，切割和冲压、折叠或组合可以在单个气动操作中执行。随后，一叠纸的所有纸张可收集和装订在一起。在一些其他实施方式中，可以将纸张收集和排列以进行装订，并且所述处理器可以使装订机装订纸张。可以本申请的方式执行操作的机床提供灵活性，因为可以通过多种不同工具在纸张上执行多种不同操作，而不需要多次手动和多次进纸纸张。在一些实施方式中，本申请的所述处理器可以配置为仅选择性地致动那些期望的工具。例如，在一些情况下，仅仅需要压痕，其他工具如切割工具207、层压机209和冲压工具211可以致动以不执行任何操作。

根据本申请，可以基本准确地控制纸张上的切割位置。这使得能够调整在需要装订在一起的每张纸张上的窗口切口和/或冲孔的位置。本申请提供连续调整每张纸张上的窗口切口的位置。连续调整每张纸张上的窗口切口位置使得当纸张进行层叠并且窗口切口对准时，纸张边缘形成基本非线性轮廓。在一些实施方式中，基本非线性轮廓为V形轮廓。一些其他实施方式的非线性轮廓是基本V形和/或基本U形或基本C形轮廓。在阅读本说明书之后应该清楚的是，由层叠的纸张边缘形成的非线性轮廓可以通过连续地调整每张纸张上的孔位置来实现。也就是说，本申请不限于单独连续调整窗口切口。在一些实施方式中，在每张纸张上连续调整孔和窗口切口中的任一者或两者。

图2(a)示出根据本申请一个实施方式的一叠纸的(书脊的)非线性轮廓210、212。以这种方式装订纸有助于在打开时提供基本平展的布局。也就是说，显著减少这本书打开时的书中间的凸起。此外，虚线214表示每张纸上的窗口切口。类似地，图2(b)示出根据本申请和常规技术进行装订一叠纸的比较结果的一个实例。

图2(c)、2(d)和2(e)说明根据本申请一叠纸的纸张进行冲压和压痕的一些实施方式。在所述图2(c)中，示出具有窗口切口206的纸张。将带有窗口切口的纸张进行层压，其中散列(hashing)208表示层压。在层压的纸张上冲压孔210。在所有纸张已经进行处理之后的另一阶段，纸张可以层压在一起并且装订212。在一种可能性中，纸张沿着每张纸的孔进行层压并且排列，因此产生非线性书脊，如上所述。图2(d)说明从纸张获得三角形块的一种实施方式，因为纸张可以接收三个窗口切口214和随后的层压216。图2(e)示出在本申请中使用窗口切口214获得矩形块并且随后层压216的实施方式。应该清楚的是，操作的顺序可以颠倒或者一些操作可以省略。

关于第一输入和图3(a)的控制面板301或图3(b)的601的更详细内容，后面详细参考图2(g)。在一些实施方式中，第一输入包括执行所需操作的指令。图2(g)中，本文中的“纸张”可与本文中的“页面”互换使用。图2(g)示出控制面板301或601可以提供的许多输入和选项。可以看出，控制面板可以包括控制器或处理器和存储器，并且将在图2(g)所示的控制面板601接口处接收到的输入提供给处理器。在一些其他实施方式中，控制面板601可以是处理器的一部分。

从图2(g)可以看出，控制面板可以接收与以下相关的输入：页数；压痕距离；第二压痕距离；第一页距离(First Page Distance)；第一页-最后一页(First-Last Page)；第一页-最后一页的距离(First-Last page Distance)；平衡页距离；行程次数和前进的步骤。此外，控制面板可以提供保存装订或切割项目的配置的选项。通过提供选择页码选择特定页数的操作的其他选项。在一些其他选项中，可以针对给定页码、冲压/压痕/切割工具的距离和方向进行相应地选择，并且在针对给定页码特定确定的位置处执行操作。在一些其他实施方式中，可以提供复位功能以清除任何先前的设置。在一些其他实施方式中，可以提供手动功能选择选项。在一些其他实施方式中，一旦在控制面板处接收到第一输入，机床可以配置为执行切割、折叠、层压和冲压中的一种或多种。在阅读本说明书之后应该清楚的是，如果需要在单张纸上执行多次压痕，则压痕距离和第二压痕距离也可包括接受更多后续压痕距离的选项。

应该清楚的是，第一页距离表示在第一页边缘的第一页需要第一折痕、切割或打孔的距离。此外，对于第一页和最后一页上的给定操作，对于第一页和最后一页各页上操作位置期望的位移数由第一页-最后一页指示。第一页-最后一页的距离表示第一页和最后一页之间的距离。如果每个页面的厚度相同，则可以通过将总页数与每页厚度相乘来确定距离。或者，可以通过对页面的厚度求和来确定距离，并且该操作可以由处理器来完成。这将有效地提供一叠纸张的厚度。在另一替代方案中，第一页-最后页的距离可以是用户定义的距离，而不考虑装订页数。平衡页距离(Balance page Distance)提供操作连续页面上所需操作位置的位置位移。在一些实施方式中，可需要在每个备用页面上或仅在所选页面上进行位移。可以提供行程次数和前进步骤以进一步定制操作。

图2(f)示出装订机250。在阅读本说明书之后应该清楚的是，装订机250可以与图2的机床200一起安置在其他工具207、209、2011之间。然而，在这种实施方式中，显然为了节约成本，可以移除用于手动处理装订机250的规定。此外，200的这种实施方式的纸张可以进行收集并且沿着孔通过钉251排列。在下面的讨论中，装订机250的更多细节应该变得清楚。在一个实施方式中，装订机250可以位于图2所示的工作台201的端部。在装订机(staplingmachine)250(也称为装订机(stapler)250)中，可以将需要装订的一叠纸的纸张插入导向钉251。一旦纸张固定在适当的位置，气动杆252可以进行致动以装订一叠纸的纸张。在一个实施方式中，气动杆可以手动操作。在另一个实施方式中，可以通过处理器来执行将片插入引导钉和气动杆的操作。在这种情况下，纸张的插入和气动杆的操作可以由处理器控制。此外，在一些情况下，为了在装订之后去除非线性轮廓，书脊的一部分可以切成片或切割。

图3(a)和图3(b)示出根据本申请实施方式的机床的另一个实施方式。所述图3(a)中，示出机床300、控制面板301、辊303、传感器305、托盘307、旋钮309、导纸角311、收集盘313、多种工具315和工具架317。机床300进一步包括处理器和驱动系统(未示出)。驱动系统可以是基于杠杆的气动系统或基于电机的系统(在图3(a)中不可见)。关于控制面板301的细节和第一输入的细节，也进一步参考图2(g)。

机床300的功能与图2所示的实施方式200所讨论的功能基本相似。除了机床提供关于选择工具的更多细节之外，其中所述工具315可以容纳在工具外壳或托盘307中，可以从此处由所述处理器选择工具315并从托盘307移动进行操作。在一些实施方式中，所述多种工具315放置在工具外壳中，并且处理器选择和啮合所述多种工具315的一种工具用于操作。控制面板301可以包括显示器。控制面板301可以包括诸如键盘(图中未示出)的输入装置，用于输入用于机床300的操作的输入信息。在一些实施方式中，显示器设置有触摸屏，并且在一些其他实施方式中，控制面板301可以是可拆卸的，并且可以通过使用近场或远场通信协议(例如蓝牙^TM、Wi-Fi ^TM、电话、短消息系统(SMS)等)进行无线操作。

根据该实施方式，可以将一叠纸放置在托盘307上。可以通过调整导纸角311将一叠纸保持在适当的位置。提供旋钮309以调整导纸角。在一个实施方式中，可以手动地调整导纸角311。在另一个实施方式中，可以使用处理器来调整导纸角311。可以提供多个辊303，以一次选择性地供给一张纸进行机床300的操作。在该实施方式中，托盘307、辊303和导纸角311可以统称为进料器。

传感器305设置为感测纸张边缘并且在机床300的操作之前对纸张边缘进行对齐。在一些实施方式中，传感器305配置为感测纸张。在一个实施方式中，传感器305可以是光学传感器。在一些其他实施方式中，传感器305可以是基于光纤的传感器。在一些其他实施方式中，传感器305可以是声波传感器。本领域技术人员在阅读过本说明书后应该清楚的是，本申请的传感器305可以由除上述实施方式中所讨论的传感器之外的任何其他传感器代替，只要传感器能够检测纸张边缘即可。在一些实施方式中，传感器305检测纸张本身。

根据该实施方式，机床300设置有工具外壳，其中所述多种工具315可以可拆卸地布置。在一些实施方式中，工具外壳可以包括工具架317。所述处理器可以配置为从可以容纳多种工具的工具壳体/工具架317中选择所述多种工具315的工具。例如，工具架317可容纳用于窗口切割的工具、用于冲压的另一工具、用于层压的工具、以及用于折叠和/或压痕等的另一工具。所述处理器可以配置为选择一种工具，或者可以配置为选择多种工具。工具可以同时或顺序选择。在一些其他实施方式中，所述处理器可以在单个气动(按压)操作中选择多种工具，在单种操作循环中完成许多动作，图2(d)和图2(e)中示出这种多重动作结果的一些实例。可以注意到本申请提供在纸张上执行这样的操作数量，而不必提供相同的纸张数。在一些实施方式中，可以根据需要选择所述多种工具315的一种工具。

在一个实施方式中，所述多种工具315包括层压机(图中未示出)。在一个实例中，层压机的功能是在窗口切割操作之后和冲压操作之前一次层压纸张，如由处理器配置的。层压操作可需要为纸张提供额外的强度和光洁度。

图3(c)示出根据本申请另一实施方式的机床600的实施方式。机床600包括控制面板601、托盘607、多个辊603(也称为辊603)、传感器605、工具外壳621、工具架617，多种工具609、619、613和615，导纸角611和收集托盘613。

机床600也包括处理器、一种或多种气动系统、电机、驱动系统和进料器。以下讨论也涉及一叠纸及其纸张、纸张、第一纸张、第一边缘、第二纸张、第二边缘、第一位置和第二位置；尽管一些元件未显示在图3(c)，但本领域技术人员在阅读本说明书后，有关这些元件的更多细节应该明确。此外，以下讨论也指窗口切割操作、冲压操作、装订操作、折叠操作、压痕操作、层压操作等操作。

机床600设有处理器。所述处理器是以下述方式构成的控制装置：在一叠纸及其纸张上执行多种操作。每种操作对应于所述多种工具中的至少一种工具609、619、613和615。所述处理器可以耦合到气动系统，并且气动系统转而又可以耦合到所述多种工具609、619、613和615以及多个辊603。所述多种工具609、619、613和615配置为在一叠纸及其纸张上操作。多种操作包括窗口切割操作、冲压操作、装订操作、折叠操作、压痕操作等。所述多种工具609、619、613和615可以各自用于如上所述的不同操作。

参考图2(g)所述，所述处理器配置为接收所述第一输入。所述处理器配置为通过致动所述多种工具中的至少一种工具609、619、613和615来执行所述多种操作中的一种或多种操作。在一些实施方式中，所述多种工具609、619、613和615可以使用气动杆或致动器来致动。在一些其他实施方式中，所述多种工具609、619、613和615可由电机驱动。这些多种操作的至少一种操作分别在一叠纸或其纸张上进行。基于第一输入进行操作。一叠纸包括至少第一纸张和第二纸张。所述处理器配置为分别接收第一纸张和第二纸张。所述处理器配置为计算并且确定第一纸张上的第一位置和第二纸张上的第二位置。所述处理器基于第一输入来确定第一位置和第二位置。第一纸张具有第一边缘，第二纸张具有第二边缘。第一位置和第二位置由所述处理器确定，使得当第一位置和第二位置彼此对准或重叠时，第一边缘和第二边缘倾斜地对准。有效地得到一叠纸的书脊的V形或非线性轮廓。该操作是在第一纸张上的第一位置和第二纸张上的第二位置上执行的。

在一些操作例如窗口切割操作中，所述处理器可以确定第一位置和第二位置，使得当第一位置和第二位置对准时，第一边缘和第二边缘也对准。在一些其他操作中，所述处理器可以不确定第一位置和第二位置，而是通过纸张均匀地执行操作，这种操作的实例可以是层压操作。

在纸张上进行窗口切割的一个目标是在纸张的一个位置提供灵活性，在该位置可能会在装订和浏览装订纸张的页面时折叠。虽然切割窗口确实为片材提供期望的灵活性，但是同时它也削弱纸张，因此根据本申请的一个方面通过在窗口切割纸张之后层压纸张来提供强化纸张。除了强度之外，层压可以为纸张提供额外的抛光和纹理。这是可能的，因为层压通常采用具有相对较高强度、耐久性和柔性的薄塑料片材。

所述处理器配置为选择性地接收纸张并且将纸张定位以使得在纸张上执行操作。该纸张根据第一位置定位，并且所述工具由所述处理器选择用于执行操作。所述处理器基于由传感器605检测到的边缘并且通过致动多个辊603来定位选择用于操作的纸张。所述处理器可以计算和存储逐条指令以操作所述多种工具609、619、613和615以及辊603。在一些实施方式中，所述处理器包括微处理器、存储器和输入/输出接口。在一些其他实施方式中，所述处理器可以配置为具有CPU(中央处理单元)、存储器和用于输入/输出的接口的固件或硬件或计算机系统。在一些实施方式中，所述处理器可以远程控制。在一些其他实施方式中，所述处理器可以使用有线或无线通信使用远程定位来提供第一输入。所述处理器耦合到进料器、传感器605、所述多种工具609、619、613和615以及控制面板601。处理器配置为通过控制面板601接收第一输入。在一些其他实施方式中，控制面板601可以位于远程位置。

所述处理器耦合到控制面板601和控制面板601配置为接收所述第一输入。控制面板601可以包括显示器。控制面板601可以包括用于输入第一输入的诸如键盘(图中未示出)的输入装置。在一些实施方式中，显示器设置有触摸屏，并且在一些其他实施方式中，控制面板601可以是可拆卸的。在一些其他实施方式中，控制面板601可从远程位置无线操作。在进一步的实施方式中，控制面板601可以采用近场通信协议或诸如蓝牙^TM、Wi-Fi ^TM或其他电磁波通信协议的远场通信。

根据一个实施方式的第一输入的特征在于一叠纸及其纸张。图2(g)所示的实例是显示器和可以通过显示器接收的第一输入。有关更多细节，可以参考第一输入图2(g)和相应的描述。

根据一个实施方式，机床600设置有托盘607。托盘607可以用于放置一叠纸。机床600设置有导纸角611。托盘607配置为接收一叠纸。导纸角611是可调整的，以便根据一叠纸的纸张尺寸来适应。机床600设置有多个辊603。多个辊603可以配置为一次选择性地供给至少一张纸张以进行机床600的操作。托盘607、导纸角611和多个辊603共同形成进料器。进料器与所述处理器耦合，并且纸张可以定位成由进料器和处理器进行操作。可以将一叠纸通过调整导纸角611保持在适当位置。所述处理器可以配置为调整导纸角611以适应一叠纸的宽度。在一个实施方式中，可以手动地调整导纸角611。

机床600设置有传感器605。传感器605设置为感测一叠纸的纸张边缘，以便准备由机床600操作的纸张。一旦传感器605检测到纸张边缘，则所述处理器可以致动多个辊603，以基于检测定位用于操作的纸张。所述多种工具609、619、613和615的操作位置的纸张的移动和定位能够由多个辊603启动。在一些实施方式中，传感器605配置为感测纸张。在一个实施方式中，传感器605可以是光学传感器。在一些其他实施方式中，传感器605可以是基于光纤的传感器。在一些其他实施方式中，传感器605可以是声波传感器。本领域技术人员在阅读过本说明书后应该清楚的是，本申请的传感器605可以由除上述实施方式中所讨论的传感器之外的任何其他传感器代替，只要传感器605能检测到纸张的边缘即可。

根据该实施方式，机床600设置有工具外壳621。在一些实施方式中，工具外壳621也包括工具架617。工具架617配置为托管所述多种工具609、619、613和615。在一些实施方式中，所述多种工具609、619、613和615可拆卸地配置在工具外壳621中。在一些其他实施方式中，所述多种工具中的每种工具609、619、613和615对应于多种操作的至少一种操作。例如，所述多种工具609、619、613和615可包括冲压工具、窗口切割工具、层压机、压痕工具、折叠工具和装订机的任何一种或组合。多种操作包括以下操作中的任一种或组合：窗口切割操作、冲压操作、装订操作、压痕操作、折叠操作和层压操作。对应关系可以使得冲压工具对应于冲压操作、窗口切割工具对应于窗口切割操作、层压机对应于层压操作、压痕工具对应于压痕操作、折叠工具对应于折叠操作和装订机对应于装订操作。在一些实施方式中，所述多种工具中的每种工具609、619、613和615布置为在纸张上执行该操作。在一些其他实施方式中，工具架617可以托管不工作的工具。所述处理器可以配置为从来自工具架617的多种工具609选择工具。在另一个实施方式中，折叠和/或压痕工具609可以容纳在工具架617中，如图3(c)所示。工具外壳621可容纳耦合到所述处理器的所述多种工具609、619、613和615并且准备好进行操作。在一些实施方式中，所述多种工具609、619、613和615可拆卸地配置在工具外壳621中。在一个实施方式中，工具外壳621可容纳用于窗口切割的工具615，用于层压的工具619以及用于冲压孔的另一工具612和图3(c)中未示出的其他一些工具。在另一个实施方式中，用于折叠和/或压痕的工具可以容纳在工具外壳621中。所述处理器可以配置为选择一种工具或者可以配置为同时或顺序地选择多种工具。在一些其他实施方式中，所述处理器可以在单个气动(按压)操作中选择多种工具，在单种操作循环中实现多个动作。在一些实施方式中，多种工具615可以手动选择并且放置在工具外壳621中。

在一个实施方式中，机床600设置有用于层压的另一工具619，其称为层压机619。层压机619的功能是在窗口切割操作之后一次层压一张纸地层压纸张，以便为纸张提供额外的强度和光洁度。在纸张中切割窗口导致去除部分纸张，因此纸张损失一些强度，在切割窗口之后层压纸张增强纸张的强度。层压机619是与所述处理器耦合并且由处理器操作的另一工具。层压操作可以由所述处理器按照诸如窗口切割、层压和冲压的操作顺序插入。在一个实施方式中，一种或多种操作可以组合为一种操作并且由处理器执行。

在一个实例中，机床600构造成进行窗口切割，随后层压，然后是冲压孔操作。在一个实例中，由工具615在所有片材上制成的窗口切口使得在窗口切口对齐时，每个片材的边缘也对齐。窗口切割操作之后是使用工具619在纸张上进行层压操作。在该阶段，纸张进行层压，提供由于窗口切割操作而导致纸张可能损失的强度。层压操作之后是孔冲压操作。在此，使用工具612在纸张上冲压一个或多个孔。如前所述，在纸张上冲压孔，使得当纸张的孔对齐时，书脊形成非线性轮廓。一旦一叠纸的所有纸张都进行上述操作，纸张可以层叠在一起，并且每张纸张的孔都对齐，并且装订该叠纸。可以通过将图2(f)的螺柱251插入孔中来执行孔的对准。根据一个实例，一叠纸的每张纸在固定位置进行窗口切割操作。也就是说，当纸张边缘对齐时，窗口切口也对准。

所述处理器配置为基本准确确定用于窗口切口的位置和用于冲孔的位置，并且根据这些位置定位用于操作的工具和/或纸张。所述处理器进一步配置使得执行各个位置的操作。这样能够调整窗口切口的位置并且冲压需要装订在一起的每张纸上的孔。在一个实施方式中，本申请提供连续调整每张纸上窗口切口的位置。在其他实施方式中，本申请提供连续调整冲孔的位置。在一些其他实施方式中，本申请提供连续地调整两者位置，即冲孔的位置和窗口切口的位置。在上述位置的一个实施方式的连续调整中，每张纸张使得当纸张进行层叠并且每张纸张的窗口切口对准时，纸张边缘形成基本非线性轮廓，或者纸张边缘倾斜地对准。在上述位置的一个实施方式的连续调整中，每张纸张使得当纸张进行层叠并且每张纸张的孔对齐时，纸张边缘形成基本非线性轮廓，或者纸张边缘倾斜地对准。在一个实施方式中，纸张边缘在一叠纸的装订端处形成“V”形轮廓，如图2(a)所示。在阅读本说明书之后应该清楚的是，由层叠纸张的边缘形成的非线性轮廓也可以通过连续地调整一叠纸中纸张的孔的位置并且对齐该孔来实现。也就是说，本申请不限于单独连续调整窗口切口或孔。在一些实施方式中，孔和窗口切口两者连续调整。

在一个实施方式中，所述多种工具619、613和615共同地固定在工作台上，并且工作台与所述多种工具一起布置在工具外壳621中。在另一个实施方式中，图2(f)所示的装订机250在收集托盘613处耦合，收集托盘613收集纸张，并且冲压在纸张上的每个孔插入导柱251中，所述处理器配置为致动装订机以使得装订一叠纸。在一些其他实施方式中，机床设置有边缘切割器(未示出)，边缘切割器可以切割纸张的边缘以提供最终的光洁度。纸张的切割边缘可以去除纸张在层叠纸张时可能形成的任何非线性轮廓。

图4示出本申请的框图400。框图400示出根据本申请一个实施方式，的处理器401的耦合。在一个实施方式中，所述处理器401耦合到输入块403、输出块405和控制块407。在一些实施方式中，控制块407可以通过有线通信耦合到所述处理器401。在一些其他实施方式中，控制块407可以通过无线通信块417耦合到所述处理器401。控制块407包括控制面板。控制面板可以包括显示器。在一些实施方式中，用户可以使用显示器向所述处理器401提供输入。基于在所述处理器401处接收到的输入，处理器相应地确定期望的动作。

输入块403包括电源413，电源413向所述处理器401供电。在一些实施方式中，机床400可以从电源413接收电力。在一些实施方式中，输入块415包括光传感器423。光学传感器是检测物体的传感器。应当理解，传感器可以是除光学传感器之外的传感器。一些其他实施方式中，输入块403包括用于纸张检测的IP/Proxy传感器。簧片准时转换为控制气缸活动443。

输出块405包括电机驱动器425、冲孔和/或窗口切割和/或压痕和穿孔模具操作气动缸和/或基于电机的机构435和用于测量纸张长度的步进/伺服电机415。输出块405可以包括由所述处理器401控制的一种或多种致动器和电机。在一些实施方式中，电机是步进电机，电机驱动器425是步进电机驱动器。

本申请提供可在所述处理器401处实施的方法。本申请也提供配置所述处理器401的方法。本申请也提供在机床400上实施的方法。本申请也提供制造机床400的方法。

图5示出根据本申请一个实施方式制造机床的方法500的一个实施方式。该方法包括在框510处配置处理器。在一种可能性中，所述处理器可以配置为接收第一输入。根据一个实施方式的第一输入的特征在于一叠纸及其纸张。关于第一输入的更多细节，可以参考图2(g)。所述处理器在框510处进一步配置为基于第一输入来确定第一纸张上的第一位置和第二纸张上的第二位置。第一位置和第二位置确定为使得在对准第一位置和第二位置之后，第一纸张的第一边缘和第二纸张的第二边缘以倾斜的方式对准或呈现为非线性轮廓。所述处理器进一步配置为使得执行第一位置和第二位置上的操作。

在方框520处，根据本申请的另一个方面，所述处理器耦合到多个元件。在方框521处，所述处理器可以耦合到进料器；在框523处，所述处理器可以耦合到传感器和多个辊；在框525处，所述处理器可以耦合到控制面板；并且在框527处，所述处理器可以耦合到多种工具。所述多种工具可包括冲压工具、窗口切割工具、层压机、压痕工具、折叠工具、装订机等。

在框530、531处，所述处理器可以配置为控制进料器。进料器配置为接收一叠纸并且选择性地供给一叠纸的纸张，以便根据处理器的要求定位纸张。在框533处，所述处理器可以配置为从传感器接收信号，传感器可以配置为检测纸张，并且基于检测将信号提供给所述处理器。处理器在框533处可进一步配置为引起多个辊的移动，以便定位纸张。在框535处，所述处理器可以配置为通过控制面板接收第一输入。控制面板配置为接收所述第一输入并且配置为将第一输入传送到处理器。在框535处，所述处理器也可以配置为通过有线通信和无线通信中的任一种或其组合从远程位置接收第一输入。所述处理器配置为基于第一输入来确定第一位置和第二位置。在框537处，所述处理器可以配置为控制多种工具。所述多种工具可以包括多种工具，包括参考图2、2(f)、3(a)、3(b)和3(c)所述的工具。所述处理器配置为通过致动多种工具在纸张上进行操作。所述处理器进一步配置为连续、不连续或基本同时进行选择性地操作所述多种工具。在一个实施方式中，所述多种工具包括层压机和所述处理器配置为引起纸张的层压。类似地，所述多种工具包括冲压工具和所述处理器配置为引起纸张的冲压；所述多种工具包括窗口切割工具和所述处理器配置成导致纸张的窗口切割；所述多种工具包括装订机和所述处理器配置成引起一叠纸的装订。

在框521处，可进一步包括带有托盘的进料器。托盘可以包括导纸角，并且一叠纸可以接收在托盘中并且由导纸角支撑。在框527处，提供工具外壳，其中所述多种工具可以移除。工具外壳也可以耦合到所述处理器，并且在框537处，所述处理器可以配置为选择性地致动设置在工具壳体中的所述多种工具。工具架可以设置有用于存储不工作的多种工具中任一个或多个的机床。

虽然本申请可容许各种修改和替代形式，但是具体实施方式已经通过附图中的实例进行显示并且已经在本申请中描述。可以在不脱离本申请的精神的情况下实施替代实施方式。虽然附图示出本申请的一些特征，但是可以省略一些特征。或者，在一些其他情况下，一些特征可进行强调，而另一些则不用强调。此外，本申请披露的方法可以说明方法的方式和/或顺序进行。或者，可以与所解释的不同方式或顺序来执行方法。然而，应当理解，本申请不意在限于所披露的特定形式。本申请在于涵盖落入本申请的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物，如以下所附权利要求所定义。

Claims (15)

1.机床，包括：

-传感器，所述传感器配置为检测一叠纸的纸张，其中所述一叠纸至少包括具有第一边缘的第一纸张和具有第二边缘的第二纸张，并且所述纸张为所述第一纸张和所述第二纸张中的任一种；

-多种工具，所述多种工具可拆卸地配置在工具外壳中并且所述多种工具中的每种工具对应于多种操作中的至少一种操作，并且所述多种工具中的每种工具布置为在所述纸张上执行操作；和

-处理器，所述处理器配置为定位所述纸张并且选择性致动所述多种工具中的至少一种工具，以致执行所述第一纸张上的第一位置和所述第二纸张上的第二位置的至少一种操作，并且其中通过所述处理器基于第一输入确定所述第一位置和第二位置，从而在对准所述第一位置和第二位置时倾斜地对准所述第一边缘和所述第二边缘。

2.权利要求1所述的机床，其进一步包含多个辊，所述多个辊配置为基于通过所述传感器和所述第一输入对所述纸张的检测来接收和定位所述纸张，并且所述处理器配置为使所述多个辊中的至少一个辊旋转以定位所述纸张。

3.权利要求1所述的机床，其进一步包含所述进料器配置为接收所述一叠纸，并且所述进料器布置为选择性地进给纸张以进行定位。

4.权利要求1所述的机床，其中所述传感器包括以下传感器的任一种或组合：光学传感器、电传感器、机械传感器和声波传感器。

5.权利要求1所述的机床，其中所述多种工具包括以下工具中的任一种或组合：冲压工具、窗口切割工具、层压机、压痕工具、折叠工具和装订机。

6.权利要求1所述的机床，其中所述多种操作包括以下操作中的任一种或组合：窗口切割操作、冲压操作、装订操作、压痕操作、折叠操作和层压操作。

7.权利要求1所述的机床，其中所述处理器配置为接收所述第一输入，并且其中所述第一输入的特征在于所述一叠纸及其纸张。

8.权利要求1所述的机床，其中所述处理器配置为从远程位置通过有线通信、无线通信以及它们的组合中的任一种接收所述第一输入。

9.权利要求1所述的机床，其进一步包含控制面板，其中所述控制面板与所述处理器耦合，并且所述控制面板配置为接收所述第一输入。

10.制造机床的方法，包括：

-配置传感器以检测一叠纸的纸张，其中所述一叠纸至少包括具有第一边缘的第一纸张和具有第二边缘的第二纸张，并且所述纸张为所述第一纸张和所述第二纸张中的任一种；

-多种工具，所述多种工具可拆卸地配置在工具外壳中并且所述多种工具中的每种工具对应于多种操作中的至少一种操作，并且所述多种工具中的每种工具布置为在所述纸张上执行操作；和

-处理器，所述处理器配置为定位所述纸张并且选择性致动所述多种工具中的至少一种工具，使得执行所述第一纸张上的第一位置和所述第二纸张上的第二位置的至少一种操作，并且其中通过所述处理器基于第一输入确定所述第一位置和第二位置，从而在对准所述第一位置和第二位置时使所述第一边缘和所述第二边缘倾斜地对准。

11.权利要求10的方法，其进一步包括配置多个辊以基于通过所述传感器和所述第一输入对所述纸张的检测来接收和定位所述纸张，并且配置所述处理器以使所述多个辊中的至少一个辊旋转以定位所述纸张。

12.权利要求10的方法，其进一步包括：

-提供进料器以接收所述一叠纸，并且布置所述进料器从而选择性地进给纸张以定位；和

-配置所述传感器包括配置包括以下传感器的任一种或组合：光学传感器、电传感器、机械传感器和声波传感器。

13.权利要求10的方法，所述方法包括配置以下工具中的任一种或组合：冲压工具、窗口切割工具、层压机、压痕工具、折叠工具和装订机，并且其中所述多种工具对应于多种操作如下：所述冲压工具对应于冲压操作；窗口切割工具对应于窗口切割操作；层压机对应于层压操作；压痕工具对应于压痕操作；折叠工具对应于折叠操作；以及装订机对应于装订操作。

14.权利要求10的方法，所述方法包括配置所述处理器以接收所述第一输入，并且其中所述第一输入的特征在于所述一叠纸及其纸张。

15.权利要求10的方法，其中所述方法包括配置所述处理器以通过有线通信、无线通信以及它们的组合中的任一种接收所述第一输入以及使控制面板与所述处理器耦合，其中所述控制面板配置为接收所述第一输入。