用于分離針的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于分離針的設(shè)備，特別是應(yīng)用于對無紡織物或針氈生產(chǎn)所用針刺機(jī)的針板的裝載，其具有用于針的收納器和分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]針床是用于無紡織物或針氈生產(chǎn)的針刺機(jī)的組件并配備有特殊的針。針刺機(jī)用于纖維材料、纖維、連續(xù)纖維的固結(jié)/壓實(shí)。其被用于制造例如非紡織織物、合成革、人造鹿皮、針氈等產(chǎn)品，在此，針氈可以包括無紡布。針基于其固定鉤(即所謂的拐柄(Krilcke))而具有L形，并被引導(dǎo)穿過針板上的鉆孔并固定。因此針承受了最大的應(yīng)力并隨著時(shí)間的流逝而損壞。
[0003]除了具有拐柄的針之外，例如由專利文獻(xiàn)JP11350328A或DE102011016755B3已知，還有一種具有固定區(qū)域的針，該固定區(qū)域是通過使端部加厚形成的。該發(fā)明不僅涉及到用于針板裝載的針的分離，還涉及到其他應(yīng)用領(lǐng)域中的針，例如縫紉針或刺繡針或編織針、釘子或釘狀銷。
[0004]為了能夠?yàn)獒槹逖b載針，必須將針從提取點(diǎn)取出。在現(xiàn)有技術(shù)中，該提取點(diǎn)也已知具有非常不同的設(shè)計(jì)。
[0005]由專利文獻(xiàn)DE3941159C1例如已知一種振動(dòng)輸送器，其被設(shè)置在加針和取針裝置的滑架單元上并具有用于最初無序地存儲(chǔ)針的收納器。該振動(dòng)輸送器具有出口，針在該出口中被分離并與其拐柄一起被定向在相同的方向。然后，這些被同方向定向的針被橫向地放置在帶狀線性輸送器上，如果需要將新的針釘在針板上，線性輸送器將通過步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器每次向前移動(dòng)一步。夾具夾住帶式輸送器所輸送的針的各個(gè)最后的針，然后樞轉(zhuǎn)到針板以進(jìn)行裝載。待裝載的針進(jìn)行分離需要兩個(gè)輸送設(shè)備:一個(gè)振動(dòng)輸送器和一個(gè)帶式輸送器，因此是相對昂貴的。此外，該已知的分離裝置在整個(gè)設(shè)備內(nèi)部需要很大的空間。
[0006]由專利文獻(xiàn)EP1953287A1已知另一種用于對被裝載在針板上的針進(jìn)行分離和輸送的裝置。針輸送器包括具有振動(dòng)裝置的、料斗形式的針收納器和兩個(gè)平行同向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿形式的填料裝置，針在填料裝置的通道中以所期望的間距分開并被一組一組地存儲(chǔ)，以使它們能夠被夾緊鉗/多套夾緊鉗夾住并取出。使用步進(jìn)電機(jī)使機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所討論的這種分離裝置要求較高的構(gòu)造成本并且空間緊張。
[0007]專利文獻(xiàn)DE102011016755B3提出了一種裝置，其除了其他功能之外還用于為針板裝載針，其中，機(jī)器人通過工具臂從提取點(diǎn)接受新針。由于機(jī)器人配備有鉸接的工具臂和工具，因此其可以自己從提取點(diǎn)取針，因此人工費(fèi)極低。該機(jī)器人具有很大的運(yùn)動(dòng)自由度，這使得空白的針收納器能夠嚴(yán)格地與提取點(diǎn)中的針建立聯(lián)系。通過機(jī)器人上的鉸接工具臂，可以免去常規(guī)的針輸送器的構(gòu)造成本。提取點(diǎn)例如設(shè)置在機(jī)器人的底板上。在這樣提取針的過程中，需要在提取之前先借助于照相機(jī)或激光掃描儀或其它的探測裝置進(jìn)行檢測。在單獨(dú)的計(jì)算機(jī)中對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行電子采樣和處理，以便確定待接收的針的位置，然后對帶有夾具的工具臂進(jìn)行定向。利用圖像識(shí)別工作的機(jī)器人方案被稱為“盒中抓緊”，也被稱為“箱柜取放”。這種類型的針提取成本非常高，因?yàn)闄C(jī)器人需要識(shí)別針的高分辨率圖像。高分辨率圖像識(shí)別是非常貴的并且需要昂貴的軟件。為了計(jì)算未定義的夾持位置和待夾持的針在提取點(diǎn)上的夾持地點(diǎn)，需要很長的編程時(shí)間和測試。夾持位置說明了必須將拐柄/吊鉤放置在哪里。夾持地點(diǎn)取決于針在提取點(diǎn)中的位置。這種針識(shí)別和針夾持在現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行得相對較慢。從圖像識(shí)別到接收針大約需要5秒鐘。此外，計(jì)算獲得的選擇針、駛進(jìn)并抓取在改進(jìn)后具有大約85%的命中率。在為針板裝載例如約50000根針的目標(biāo)中，用來抓取針的這些秒將起到非常大的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提出一種成本低廉的、用于分離針的設(shè)備，該設(shè)備能夠快速、安全地將針帶到定義的位置，從而能夠通過針裝載裝置可重復(fù)地、準(zhǔn)確無誤地抓住針。此外，該設(shè)備還能夠以較小的尺寸實(shí)現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)。所討論的這種類型的設(shè)備被設(shè)計(jì)為，收納器具有至少一個(gè)穿通口，并且分離裝置具有排出件(Austreibungsmittel)，該排出件可以穿過收納器的穿通口并具有與至少一個(gè)針相對應(yīng)的接觸區(qū)域。
[0010]首先已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:在現(xiàn)有技術(shù)中存在兩種基本類型的分離裝置。一方面已知的是一種單獨(dú)的分離裝置，其由兩個(gè)部分組成，即，具有擺動(dòng)或振動(dòng)機(jī)構(gòu)的針收納器和輸送器形式的分離裝置。針從收納器到達(dá)輸送器，裝載裝置從那里拿起針。在此由于結(jié)構(gòu)尺寸而需要非常大的空間。另一方面還有一種已知的分離裝置，該裝置被集成在機(jī)器人形式的針裝載裝置中，該針裝載裝置需要在針被抓住之前對針進(jìn)行探測的圖象處理軟件，這種圖象處理軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜、運(yùn)行緩慢還很昂貴，而且命中率不理想。
[0011]對于這種已知的結(jié)構(gòu)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:如果分離進(jìn)程不是在針離開收納器時(shí)才進(jìn)行，而是近乎在收納器中進(jìn)行，則傳統(tǒng)的分離裝置的結(jié)構(gòu)尺寸可以減小。
[0012]對于其他已知的結(jié)構(gòu)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:當(dāng)分離裝置能夠?qū)︶樳M(jìn)行重復(fù)定位時(shí)，例如在機(jī)器人形式的裝載裝置中，圖像處理軟件對于取出針這一目的來說將不再是必需的。
[0013]根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:如果分離過程和被分離的針的表現(xiàn)動(dòng)作不是與填充位置或收納器空間分離地進(jìn)行，而是用于針的收納器就是分離裝置的工作地點(diǎn)，則對針的定位即使在很小的結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)也可以借助于這種類型的裝置來實(shí)現(xiàn)。分離裝置進(jìn)入到收納器的區(qū)域中，并將通過該分離裝置的針分離。因此，本發(fā)明的質(zhì)量在于，收納器在分離過程中是分離裝置的一部分。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:如果收納器具有至少一個(gè)穿通口，分離裝置的排出件可以被引導(dǎo)穿過該穿通口，則收納器就使得針能夠分離。根據(jù)本發(fā)明還已經(jīng)認(rèn)識(shí)到:當(dāng)排出件包括一與至少一個(gè)針協(xié)調(diào)一致并與該針相匹配的接觸區(qū)域時(shí)，就可以獲得針的定義位置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明裝置的排出件可以被設(shè)計(jì)為劍形件、印章形件或杵形件。該排出件被引導(dǎo)通過收納器和那里的針，以便排出針或使期望數(shù)量的針沿不同的方向被排出。當(dāng)排出件分離出針時(shí)，排出件將刺穿剩余的針堆并排擠開在此未被接觸區(qū)域探測到的針。有鑒于細(xì)長的結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)選將排出件設(shè)置在收納器的下面。劍形件、印章形件或杵形件的實(shí)施方式使得能夠獲得非常小的結(jié)構(gòu)，因此還可以針對不同的針在例如同一底板上并排設(shè)置多個(gè)分離裝置，在此，作為裝載裝置的機(jī)器人位于該底板上。通過這種方式，可以對不同收納器和不同排出件中的多種類型的針進(jìn)行并行處理。在排出件上可以設(shè)置止擋件，用于對駛出路徑進(jìn)行高度調(diào)節(jié)或調(diào)整。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)所定義的針的位置，排出件的接觸區(qū)域可以包括至少一個(gè)用于針的凹槽。為了通過裝載裝置成組地抓住多個(gè)針，該接觸區(qū)域還可以具有多個(gè)凹槽或溝道或凹口等。它們可以被例如彼此平行地設(shè)置。此外，多重接觸區(qū)域的凹槽也可以根據(jù)各種具有不同拐柄和/或不同針尺寸的針的構(gòu)型和/或根據(jù)不具有拐柄的針的構(gòu)型來調(diào)整。與此對應(yīng)的，收納器可以具有用于不同類型的針的不同腔室，并針對各個(gè)腔室和具有相應(yīng)接觸區(qū)域的排出件分別具有各種穿通口。
[0017]接觸區(qū)域上的凹槽可以被設(shè)計(jì)為不同的。它們也可以在排出進(jìn)程和分離過程中改變。在分離開始時(shí)，如果排出件沉入到針堆中，則可能會(huì)存在一較長的并優(yōu)選越過排出件的整個(gè)長度的凹槽。單個(gè)的針可以被非常良好地捕捉并定位在該長槽上。
[0018]在排出件的已駛出的操作位置上，適宜地使凹槽在所述接觸區(qū)域中斷并形成一自由空間，這使得能夠更容易地接近夾持元件，以接收和繼續(xù)輸送分離出的針。這些不同的凹槽設(shè)計(jì)優(yōu)選可以自動(dòng)地調(diào)整，在此，對排出件的排出路徑的相關(guān)調(diào)節(jié)通過操縱器來完成。
[0019]在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，排出件可以在接觸區(qū)域的軸向端部上具有局部的、向上突出的支承件，該支承件在上側(cè)具有短的凹槽，在此，在優(yōu)選為中空的排出件中設(shè)有可運(yùn)動(dòng)的和如前所述的相應(yīng)可調(diào)節(jié)的插入件。該插入件位于所述支承件之間并在上端部上也具有凹槽。在靜止位置上以及在排出和分離過程的初始階段，插入件的凹槽對齊地連接在支承件的凹槽上。在最高的工作位置上，插入件被拉回、特別是降低，以形成自由空間。
[0020]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，排出件被設(shè)置在收納器的下方，如果收納器向上開放，則在收納器的底板上就只需要單一的穿通口。該向上開放的收納器對于沒有被排出件的接觸區(qū)域檢測的針來說是有利的。收納器還可以另外的結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)。例如，收納器可以具有附加的蓋板作為保護(hù)件來防止污染。也可以考慮設(shè)置兩個(gè)相對置的穿通口，這兩個(gè)穿通口可以相對置地設(shè)置在收納器的底板和蓋板中。還可以在收納器的側(cè)壁上設(shè)置兩個(gè)相對置的穿通口。這可能出現(xiàn)在下述情況下:裝載裝置的夾具能夠在側(cè)向輸出位置上更好地抓住所選擇的針。正好在輸出位置上，即，當(dāng)分離裝置的接觸區(qū)域離開收納器時(shí)，可以通過臨時(shí)的磁場使針保持在接觸區(qū)域上，當(dāng)然該磁場必須不會(huì)對其他的針產(chǎn)生影響。在這樣的局面下，也可以考慮在收納器的下面取出針。
[0021]關(guān)于本發(fā)明重要的還有用于針的收納器的形狀設(shè)計(jì)。在此需要設(shè)定:針位于哪里，分離裝置的排出件在哪里抓取，以及用于接收針的裝載裝置的夾具被放置在哪里。所有這一切都發(fā)生在一預(yù)定的范圍內(nèi)，因此相比于專利文獻(xiàn)DE102011016755B3中的定界，在此不會(huì)進(jìn)行位置搜索。收