針自動裝載機和自動裝載方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于針刺機(Nadelmaschinen)的針板的、具有如裝置獨立權利要求和方法獨立權利要求的前述部分所述特征的針自動裝載機和自動裝載方法。
【背景技術】
[0002]由專利文獻W02012/139761A已知一種呈關節(jié)臂機器人形式的針自動裝載機，其執(zhí)行在無紡布針刺機的針板上插入針和取出針，在此，機器人將取針裝置(Entnadelungseinrichtung)和植針裝置(Benadelungseinrichtung)彼此組合并集它們的功能于一體。
[0003]此外，手動地裝載針板是已知的，在此使用一組工具，其能夠接收較大批被預定向的針并由操作人員操縱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種改進的針自動裝載技術。
[0005]本發(fā)明的目的通過方法和裝置獨立權利要求的特征來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的針自動裝載技術、特別是針自動裝載機和自動裝載方法在經(jīng)濟性、針裝載的精度和經(jīng)濟性方面具有很大的優(yōu)勢。這種針裝載不僅包括取針，還包括植針以及對針板實施的組合的植針和取針。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的自動且線性運動的定位技術的優(yōu)點在于針自動裝載機的易于控制性、周期時間短以及有可能的模塊化擴展性。優(yōu)選地，針板與其保持裝置一起借助于兩軸定位裝置來相對于相對位置固定的取針裝置和植針裝置運動。這樣的優(yōu)點在于精確和快速的定位以及相對簡單和成本低廉的控制軟件。但是還可以有其他的運動學上的變型。這些變型的優(yōu)點還在于良好地接近針自動裝載機，在此，特別是可以將針板側向地移出并更換。
[0007]植針和取針裝置可以分開地設置在針板或其保持裝置的兩側。在這些優(yōu)選的運動學變型中，這些裝置利用其植針工具或取針工具有可能只實施到針板的進給運動(Zustellbewegungen)。
[0008]這種針裝載技術提供了一種針質量探測裝置，其可以被不同地設計。在一種優(yōu)選的實施方式中，可以將這種探測與取針、特別是與至少部分的排出針組合。由此，與單獨的探測相比可以節(jié)省時間并加快裝載過程。這種實施方式具有獨立的發(fā)明意義，并且可以應用在其它的、特別是由上述現(xiàn)有技術已知的針裝載技術和運動學中。
[0009]在另外的變型中，還可以進行獨立的探測，例如利用相機、光柵等其他非接觸式或接觸式的傳感裝置進行光學檢查。
[0010]這種針裝載技術可以包含對所取出的針的利用，其可有不同的變型，特別是根據(jù)所述針的所探測到的質量來清除掉針和/或繼續(xù)利用針。這使得除對已損壞、磨損或以其他的方式而不能用的針進行替換外，還可以有針對性地將針換位到其他的針板區(qū)域中。由此可以使得針磨損均衡。針負荷和磨損在不同的針板區(qū)域中是大不同的，特別是會沿針刺機的無紡布運行方向增加。通過使磨損均衡來提高針的使用壽命并改進經(jīng)濟性。
[0011]此外，這種裝載技術允許對單個的針進行有針對性的標識和評定，并對用于定位和描述針的數(shù)據(jù)記錄進行分類。在此，一方面可以通過控制器和相應的程序實現(xiàn)針流控制。此外，還特別是能夠更容易和更好地理解和消除針的磨損或損壞原因，這種磨損或損壞原因例如在有些針板區(qū)域中會大量地出現(xiàn)。針板的質量以及由針板在紡織物針刺機中所實施的針刺過程的質量可以因此而得到改進。由此，可能發(fā)生在被針刺的無紡布上的錯誤還可以被追溯到某些針上和錯誤原因上，并被有針對性地消除。由此，獲得特別好的和行之有效的質量保證。這種對針的檢測和利用具有獨立的發(fā)明意義，并且可以應用在其它的、特別是由前述現(xiàn)有技術已知的針裝載技術和運動學中。
[0012]對于取針裝置和植針裝置的設計方案有各種可能性。根據(jù)本發(fā)明的植針技術允許對單針實行有針對性的接收并隨后進行旋轉和/或平移的取向，然后該針可以通過這種取向被精確地插入到針板的接收開口中。這些工藝步驟可以被相繼地在植針工具的單獨的裝置上執(zhí)行。這對于精度、可靠性和周期時間是有利的。為了保護針，在將針插入針板之前進行針的取向是有利的。為此，相應地設計植針工具。這種植針技術同樣具有獨立的發(fā)明意義，并且還可以應用在其它的、特別是由前述現(xiàn)有技術已知的針裝載技術和運動學中。
[0013]可以借助于運輸裝置和夾具來實現(xiàn)在植針工具的裝置之間轉移和繼續(xù)運輸所接收的針。夾具可以相應地匹配于工藝要求。
[0014]可以在夾具的一夾持位置上進行對所接收的針的取向。這對于取向過程和精度是有利的。為了所述取向，對針實行形狀配合的周向側的保持是有利的，該保持使得針能夠轉動和/或移動。每個針均可以被單獨地取向，在此，例如可以利用針的曲柄部(Crank)將針帶到每個期望的轉動位置上。
[0015]針的插入可以多級地進行，在此，針在保持其之前所調整的取向的條件下被插入到針板上的接收開口中，然后被壓入最終位置。一個或多個夾具可以力配合地夾持，以保持針的取向，并將針例如保持在夾緊狀態(tài)(Klemmschluss)中。
[0016]對針的分離可以在分離裝置中進行，該分離裝置可以是植針工具的組成部分或者配屬于植針工具。分離裝置還可以是有可能復雜的供應裝置的組成部分。這種分離優(yōu)選通過針容器的升降壓頭(Hubstempel，升降柱塞)來進行。這對于精度和安全性是有利的，并有利于降低建設費用和成本以及實行自動化。
[0017]分離裝置能夠確保特別快速和準確地將針從無序的儲存中分離出來。分離裝置的建設費用以及控制費用是很低的。另一方面，分離裝置非?？焖俨⑶铱煽康毓ぷ鳌Ｖ册樠b置可以限定地抓取單個的并且通過平移和/或旋轉被精確取向和定位的針，并使其以任意期望的轉動位置插入到針板的接收開口中。替代地，可以在已經(jīng)夾持針之后執(zhí)行單個針的取向和預定位。
[0018]針供應裝置還可以具有盒，該盒的功能有可能是可適配的。該盒不僅可以用于供應新的針，還可以用于臨時性地存放被取下的針用以在以后繼續(xù)使用該針。有缺陷的針可以被舍棄。
[0019]本發(fā)明的其他有利的設計方案在從屬權利要求中給出。
【附圖說明】
[0020]在附圖中示例性和示意性地示出了本發(fā)明。其中:
[0021]圖1至圖3示出了相對線性運動的針自動裝載機的不同的運動學變型以及用于針板的保持裝置的定位，和植針裝置和取針裝置的定位，
[0022]圖4示出了帶殼體的針自動裝載機的立體圖，
[0023]圖5示出了不帶殼體的針自動裝載機的立體圖，
[0024]圖6示出了針自動裝載機的按照圖5中的箭頭VI的端視圖，
[0025]圖7示出了圖5的針自動裝載機的俯視立體圖，
[0026]圖8示出了針自動裝載機的植針裝置的立體詳圖，
[0027]圖9示出了圖8的植針裝置的俯視立體圖，
[0028]圖10示出了圖8的植針裝置的一部分的進一步放大的詳細視圖，
[0029]圖11示出了植針裝置的一部分的進一步的詳細視圖，
[0030]圖12示出了針板以及取針裝置和植針裝置的兩側結構的按照圖5中的箭頭XII的局部截面端視圖，
[0031]圖13示出了具有針分離裝置的導向裝置的示意性側視圖，和[0032I圖14示出了針和排出工具的示意圖。
[0033]圖15示出了植針裝置的一種變型的立體圖，
[0034]圖16示出了圖15的植針裝置的另一立體圖，
[0035]圖17示出了圖15的植針裝置的前視圖，和
[0036]圖18和圖19示出了圖15的植針裝置的另外的立體圖。
【具體實施方式】
[0037]本發(fā)明涉及一種用于無紡布針刺機的針板(2)上的針(4)的針自動裝載機(I)以及裝載方法。所述裝載包括取針或植針或二者的組合。本發(fā)明還涉及一種植針裝置(13)和一種用于將針(4)插到無紡布針刺機的針板(2)上的植針方法。所述植針包括從針板(2)上取下部分地被推出的針(4)。
[0038]圖1至圖3示出了針自動裝載機(I)及其具有不同運動學的組件的原理圖。在圖1中示出了一種優(yōu)選的實施方式。
[0039 ]針自動裝載機(I)具有被示意性示出的、用于一個或多個針板(2)的保持裝置(1)(例如夾架)，所述針板配備有多個用于(未示出的)針(4)的接收開口(3)，在此，開口(3)優(yōu)選分布成格柵。針板(2)例如處于直立位置。
[0040]針自動裝載機(I)還具有取針裝置(12)和植針裝置(13)。利用植針裝置(13)將針(4)插入到接收開口(3)中。該插入可以分成多個步驟來完成，例如對針(4)的接收、取向、插入并隨后按壓。
[0041]取針裝置(12)用于將針(4)從接收開口(3)中取出。該取針裝置(12)特別是可以用于將針(4)從接收開口(3)中部分地推出。還可以利用植針裝置(13)將被推出的針(4)夾住，從接收開口( 3)中取出并運走或送走。
[0042]保持裝置(10)以及植針裝置(13)和取針裝置(12)可以借助于單軸或多軸的自動定位裝置(11，16)線性地相對于彼此運動和被定位。在此，取針裝置(12)和植針裝置(13)分別出現(xiàn)在針板(2)和所設置的接收開口(3)上的工作位置上。
[0043]針自動裝載機(I)還可以具有用于針(4)的供應裝置(14)，該供應裝置有可能還具有定位裝置(16)。此外，針自動裝載機(I)可以具有用于針質量的探測裝置(20)和用于被移除的針(4)的利用裝置(21)。
[0044]針自動裝載機(I)具有控制器(22)，該控制器與針自動裝載機(I)的前述組件、特別是定位裝置(11，16)、取針裝置(12)和植針裝置(13)和探測裝置(20)相連接。
[0045]取針裝置(12)和植針裝置(13)設置在針板(2)的相對置的兩側，并優(yōu)選與接收開口(3)的軸線對準地相對而立。取針裝置(12)和植針裝置(13)分別具有帶有進給裝置(19)的工具(17，18)，該進給裝置用于進給到針板(2)。在取出針(4)時，取針裝置和植針裝置還可以利用它們的工具(17，18)合作。替代地或附加地，還可以在插入針(4)時進行合作。
[0046]自動定位裝置(11，16)具有至少一個線性定位軸，該線性定位軸具有能控制的驅動器和用于距離和/或位置的測量裝置。為了進行參考或校準，可以在彼此相對運動的、具有配屬的檢測裝置的裝置(10，12，13)上設置至少一個參考點。由此，還建立相對于接收開口(3)的位置的參考。利用定位裝置(11，16)，工具(17，18)能精確地駛入開口格柵中的工作位置。
[0047]在圖1的優(yōu)選的變型中，針板(2)以線性空間軸(x，z)相對于優(yōu)選不動的或跟針板
(2)相比相對位置固定的植針裝置(13)和取針裝置(12)水平和豎直地運動。為此，保持裝置
(10)與多軸定位裝置(11)相連接，該定位裝置例如具有十字滑臺，該十字滑臺具有能控制的驅動器和連接到控制器(22)的測