用于分離針的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于分離針的設備，特別是應用于對無紡織物或針氈生產所用針刺機的針板的裝載，其具有用于針的收納器和分離裝置。
【背景技術】
[0002]針床是用于無紡織物或針氈生產的針刺機的組件并配備有特殊的針。針刺機用于纖維材料、纖維、連續(xù)纖維的固結/壓實。其被用于制造例如非紡織織物、合成革、人造鹿皮、針氈等產品，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，并被引導穿過針板上的鉆孔并固定。因此針承受了最大的應力并隨著時間的流逝而損壞。
[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，還涉及到其他應用領域中的針，例如縫紉針或刺繡針或編織針、釘子或釘狀銷。
[0004]為了能夠為針板裝載針，必須將針從提取點取出。在現(xiàn)有技術中，該提取點也已知具有非常不同的設計。
[0005]由專利文獻DE3941159C1例如已知一種振動輸送器，其被設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針的收納器。該振動輸送器具有出口，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驅動器每次向前移動一步。夾具夾住帶式輸送器所輸送的針的各個最后的針，然后樞轉到針板以進行裝載。待裝載的針進行分離需要兩個輸送設備:一個振動輸送器和一個帶式輸送器，因此是相對昂貴的。此外，該已知的分離裝置在整個設備內部需要很大的空間。
[0006]由專利文獻EP1953287A1已知另一種用于對被裝載在針板上的針進行分離和輸送的裝置。針輸送器包括具有振動裝置的、料斗形式的針收納器和兩個平行同向轉動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，以使它們能夠被夾緊鉗/多套夾緊鉗夾住并取出。使用步進電機使機軸轉動。所討論的這種分離裝置要求較高的構造成本并且空間緊張。
[0007]專利文獻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，機器人通過工具臂從提取點接受新針。由于機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取針，因此人工費極低。該機器人具有很大的運動自由度，這使得空白的針收納器能夠嚴格地與提取點中的針建立聯(lián)系。通過機器人上的鉸接工具臂，可以免去常規(guī)的針輸送器的構造成本。提取點例如設置在機器人的底板上。在這樣提取針的過程中，需要在提取之前先借助于照相機或激光掃描儀或其它的探測裝置進行檢測。在單獨的計算機中對這些數據進行電子采樣和處理，以便確定待接收的針的位置，然后對帶有夾具的工具臂進行定向。利用圖像識別工作的機器人方案被稱為“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，因為機器人需要識別針的高分辨率圖像。高分辨率圖像識別是非常貴的并且需要昂貴的軟件。為了計算未定義的夾持位置和待夾持的針在提取點上的夾持地點，需要很長的編程時間和測試。夾持位置說明了必須將拐柄/吊鉤放置在哪里。夾持地點取決于針在提取點中的位置。這種針識別和針夾持在現(xiàn)有技術中進行得相對較慢。從圖像識別到接收針大約需要5秒鐘。此外，計算獲得的選擇針、駛進并抓取在改進后具有大約85%的命中率。在為針板裝載例如約50000根針的目標中，用來抓取針的這些秒將起到非常大的作用。

【發(fā)明內容】

[0008]從現(xiàn)有技術出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提出一種成本低廉的、用于分離針的設備，該設備能夠快速、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地、準確無誤地抓住針。此外，該設備還能夠以較小的尺寸實現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明的目的通過根據權利要求1的特征來實現(xiàn)。所討論的這種類型的設備被設計為，收納器具有至少一個穿通口，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針相對應的接觸區(qū)域。
[0010]首先已經認識到:在現(xiàn)有技術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的分離裝置，其由兩個部分組成，即，具有擺動或振動機構的針收納器和輸送器形式的分離裝置。針從收納器到達輸送器，裝載裝置從那里拿起針。在此由于結構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行探測的圖象處理軟件，這種圖象處理軟件設計復雜、運行緩慢還很昂貴，而且命中率不理想。
[0011]對于這種已知的結構已經認識到:如果分離進程不是在針離開收納器時才進行，而是近乎在收納器中進行，則傳統(tǒng)的分離裝置的結構尺寸可以減小。
[0012]對于其他已知的結構已經認識到:當分離裝置能夠對針進行重復定位時，例如在機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]根據本發(fā)明已經認識到:如果分離過程和被分離的針的表現(xiàn)動作不是與填充位置或收納器空間分離地進行，而是用于針的收納器就是分離裝置的工作地點，則對針的定位即使在很小的結構尺寸時也可以借助于這種類型的裝置來實現(xiàn)。分離裝置進入到收納器的區(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，根據本發(fā)明已經認識到:如果收納器具有至少一個穿通口，分離裝置的排出件可以被引導穿過該穿通口，則收納器就使得針能夠分離。根據本發(fā)明還已經認識到:當排出件包括一與至少一個針協(xié)調一致并與該針相匹配的接觸區(qū)域時，就可以獲得針的定義位置。
[0015]根據本發(fā)明裝置的排出件可以被設計為劍形件、印章形件或杵形件。該排出件被引導通過收納器和那里的針，以便排出針或使期望數量的針沿不同的方向被排出。當排出件分離出針時，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。有鑒于細長的結構形式，優(yōu)選將排出件設置在收納器的下面。劍形件、印章形件或杵形件的實施方式使得能夠獲得非常小的結構，因此還可以針對不同的針在例如同一底板上并排設置多個分離裝置，在此，作為裝載裝置的機器人位于該底板上。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行并行處理。在排出件上可以設置止擋件，用于對駛出路徑進行高度調節(jié)或調整。
[0016]為了實現(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用于針的凹槽。為了通過裝載裝置成組地抓住多個針，該接觸區(qū)域還可以具有多個凹槽或溝道或凹口等。它們可以被例如彼此平行地設置。此外，多重接觸區(qū)域的凹槽也可以根據各種具有不同拐柄和/或不同針尺寸的針的構型和/或根據不具有拐柄的針的構型來調整。與此對應的，收納器可以具有用于不同類型的針的不同腔室，并針對各個腔室和具有相應接觸區(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計為不同的。它們也可以在排出進程和分離過程中改變。在分離開始時，如果排出件沉入到針堆中，則可能會存在一較長的并優(yōu)選越過排出件的整個長度的凹槽。單個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。這些不同的凹槽設計優(yōu)選可以自動地調整，在此，對排出件的排出路徑的相關調節(jié)通過操縱器來完成。
[0019]在結構設計方面，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，該支承件在上側具有短的凹槽，在此，在優(yōu)選為中空的排出件中設有可運動的和如前所述的相應可調節(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)選的實施方式中，排出件被設置在收納器的下方，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構形式實現(xiàn)。例如，收納器可以具有附加的蓋板作為保護件來防止污染。也可以考慮設置兩個相對置的穿通口，這兩個穿通口可以相對置地設置在收納器的底板和蓋板中。還可以在收納器的側壁上設置兩個相對置的穿通口。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，當分離裝置的接觸區(qū)域離開收納器時，可以通過臨時的磁場使針保持在接觸區(qū)域上，當然該磁場必須不會對其他的針產生影響。在這樣的局面下，也可以考慮在收納器的下面取出針。
[0021]關于本發(fā)明重要的還有用于針的收納器的形狀設計。在此需要設定: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)生在一預定的范圍內，因此相比于專利文獻DE102011016755B3中的定界，在此不會進行位置搜索。收