EP3004445A1 - Vorrichtung zum vereinzeln von nadeln - Google Patents

Vorrichtung zum vereinzeln von nadeln

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Publication number
EP3004445A1
EP3004445A1 EP14732830.6A EP14732830A EP3004445A1 EP 3004445 A1 EP3004445 A1 EP 3004445A1 EP 14732830 A EP14732830 A EP 14732830A EP 3004445 A1 EP3004445 A1 EP 3004445A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
needle
receptacle
contact area
needles
expelling
Prior art date
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Granted
Application number
EP14732830.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3004445B1 (de
Inventor
Guido Herzog
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autefa Solutions Germany GmbH
Original Assignee
Autefa Solutions Germany GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Autefa Solutions Germany GmbH filed Critical Autefa Solutions Germany GmbH
Publication of EP3004445A1 publication Critical patent/EP3004445A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3004445B1 publication Critical patent/EP3004445B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/02—Needling machines with needles

Definitions

  • the present invention relates to a device for separating needles, in particular for the assembly of a needle board of a needle machine for nonwoven ⁇ or needle felting, with a receptacle for the needles and with a singulator.
  • Needle boards are components of needle machines for nonwoven or needle felting and are with
  • the needle machines are used for the consolidation / densification of fiber materials, fibers,
  • the needles are subject to great stress and will be damaged over time.
  • Fastening areas which are formed by the thickening of an end, such as, for example, from JP 11350328 A or DE 10 2011 016 755 B3 known.
  • the invention can be related both to the separation of needles, the
  • Nadelbrettbe Divisionung serve as well as on needles, such as sewing or embroidery or knitting needles, nails or nail-like pins in other applications.
  • Vibratory conveyor which is arranged on a carriage unit of a loading and Entadeladelungsvortechnische and a
  • the vibratory conveyor has an outlet, in which the needles are separated and with their crutches
  • oriented singulated needles are then placed across a ribbon-shaped linear conveyor, which advances by one step by one step each time a new needle is to be driven into the needle board.
  • a gripper grips the last needle of the needles fed with the belt conveyor and then pivots to the needle board to complete the assembly.
  • the needle feeder comprises a receptacle for the needles in the form of a hopper with vibrating device and a filling device in the form of two parallel, co-rotating threaded spindles, in their courses the needles are separated in the desired spacing and stored in groups so that they are gripped by a collet / multiple collet and can be taken off. Stepper motors are used to rotate the spindles. The one in question
  • DE 10 2011 016 755 B3 shows a device which, among other functions and the equipping a
  • Needle board with needles with a robot with a Tool arm receives fresh needles from a sampling point. Since the robot is equipped with a hinged tool arm and tool, it can remove needles even from a removal point, which is why the
  • the robot has a great freedom of movement, which the free needle pickup points, based on a selected needle in the
  • the removal point is, for example, arranged on a base plate of the robot. With this needle removal, the removal is on
  • Detection process by means of camera or laser scanner or other detection devices upstream.
  • the data is electronically captured and processed so that the position of the
  • Robot solution is the "handle in the box", also called “Binpicking”. This kind of
  • Needle removal is very expensive as the robot has a high resolution image of the needle to recognize.
  • High-resolution image recognition is very expensive and requires expensive software. Many programming hours and
  • Tests are required to determine the undefined gripping position and the gripping location of the needle to be gripped
  • the gripping position describes where the crutch / hook must be located.
  • the present invention seeks to provide a cost-effective device for
  • the separating means comprises an expelling means which can be passed through the passage opening of the receptacle and which has a contact region which corresponds at least to a needle.
  • Components is constructed, namely a needle holder with a kinematic vibration or Jottelmechanismus and a separating device in the form of a
  • a separating device which is integrated in the needle loading device in the form of a robot, which then a
  • Separation device can be reduced if the singulation process does not take place only when the needle exits the recording, but quasi takes place in the recording itself.
  • image processing software for example, in a robotic placement device, is not required for the purpose of needle extraction when the singulator repositions the needle in a reproducible manner.
  • Positioning of a needle can be achieved by means of a generic device even with a small size; if the singulation process and the performance of the isolated needle is not spatially separated from the filling or from the recording, but the recording for the needles is the effective location of the singulator. The singulator penetrates into the area of
  • Recording allows the separation of the needle, if it has at least one passage opening through which an expelling means of
  • Position of the needle can be achieved when the
  • Ausreibungsmittel has a contact area, which is matched to the at least one needle and with this corresponds.
  • the expelling means of the device according to the invention could be designed as a sword, punch or plunger.
  • the expelling means could be used to expel the needle or even a desired number of needles in
  • the contact area could also include a plurality of grooves or grooves or depressions or the like.
  • the recording could be different Chambers for different types of needles and each
  • the groove on the contact area can be designed differently. It can also be changed during the expulsion process and during singulation. At the beginning of the separation, when the expulsion means in the
  • Needle pile dips can be a long and preferably over the entire length of the expelling agent
  • continuous groove may be present. On the long groove, a single needle can catch especially well and
  • Austreibungsmittels is derived via an actuator.
  • the expelling means may be local and at the axial ends of the contact area
  • Austreibungsmittel a movable and in the aforementioned appropriately adjustable insert is arranged. This is located between the said supports and also has a groove at the upper end. At rest and in the initial stages of expulsion and
  • Singling process includes the groove of the insert flush with the grooves of the supports. In the raised operating position, the use of the Freiraums withdrawn, especially lowered.
  • Ausreibungsmittel is arranged below the receptacle, then only a single passage opening in the
  • the upwardly open receptacle is advantageous in view of the displacement of the needles, which are not covered by the contact area of the expelling agent.
  • the recording could also be carried out in other designs. For example, a recording with additional cover plate as protection against contamination is possible. Then the training would be two
  • Placement device can better grip the selected needle in a lateral dispensing position. Holding the needle in the contact area could - especially in the dispensing position, that is, when the contact area of the singulator leaves the receptacle - be generated by a temporary magnetic field, which of course must remain without influence on the other needles. Under this aspect, the needle removal below the recording would be conceivable. Of essential importance to the invention is the
  • Shape of the recording for the needles This determines where the needles lie, where the
  • an upwardly open receptacle could be provided with a trapezoidal shaped depression, wherein the
  • Needle tips to the converging end and the crutches to the diverging end of the recess point.
  • the device according to the invention would be to arrange the expulsion means below the receptacle or below the funnel opening / passage opening. To move the expulsion means of
  • the Singling device could be provided a lifting device.
  • the lifting device could comprise a drive, power transmission means, a guide and a carrier for the expelling means which can be displaced on the guide, the movable carrier having the
  • Power transmission means cooperates.
  • rack and gear could be used, which have a low friction loss.
  • a belt or chain drive is possible as a power transmission means for the lifting device.
  • the movement of the separating device could be effected by an electric, pneumatic, magnetic or hydraulic drive.
  • magnetic contacts could be provided and linear guiding measures are taken.
  • control commands such as "up / down / stop / go" could be used. be executed.
  • Expulsion means in rest position close the passage opening of the receptacle.
  • Expulsion means in rest position close the passage opening of the receptacle.
  • closures that are lamellar
  • Aperture or magnetically formed is Aperture or magnetically formed.
  • closure parts lying in the passage opening could be displaced, and in the rest position already a preparatory singulation of the needle
  • the preparatory singulation of the needle could be effected in that the distance of the closure components is less than the thickness of the needle. Gravitational then prepares for needle selection. In addition, the singler could a
  • the monitoring sensor could be arranged in the area in which the
  • Placement device can accommodate the needle. In the event that no needle on the contact area of
  • Monitor sensor for example, emitted light beam into the void and a control signal from the monitoring sensor
  • the monitoring sensor could be present as a separate component and cooperate with any movement means which causes the movement of the expelling agent.
  • Monitoring sensor could also be an integral part of the singler or be supplied as an additional component. A possible repetition of the Lifting motion would save time for the
  • the positioning of the needle by the expelling means of the singler can be realized in any case, even if once a needle falls from the contact area.
  • the expelling means waits with the isolated needle lying on its contact area until the gripping means of the placement device have to grasp this needle.
  • Device could be associated with the recording of a vibration device. This could then be used when it happens once that the needle falls from the contact area of the singulator, there is virtually an empty motion. If the vibration device then realizes a shaking operation, this guarantees that the next movement of the expelling agent will take place with the needle.
  • the device according to the invention in any case has enough time to the needle in the
  • Gripping means of the mounting device could be taken. In this way is a personal
  • Needle position could be the position of the needle through a Positioning be further specified. This can be an additional positioning component for an axial positioning of the needle and / or a
  • Exposure could occur in the case that although the needle is isolated and is arranged on or on the ejection means moved out of the receptacle, but the needle tip and the crutch over the
  • Positioning component may be provided a pressing device, which makes a displacement of the needle in the direction of its longitudinal axis in the previously described case and this applied to force.
  • the pressing device could extend beyond the edge of the receptacle into the area of the receptacle
  • Protruding expelling agent protrude and there, for example. In contact with the crutch of the needle and move it on the contact area so that the defined
  • the attack area should be as close as possible to the crutch.
  • a pneumatic drive could be used and a purely translational movement of the pressing device can be generated. But also possible mechanical arrangements for
  • Positioning component additionally or alternatively to the application of force to the needle also a
  • Prepositioner may e.g. be designed as a stripper, the crutch when extending the
  • Expelling agent turns into a vertical position.
  • the device according to the invention could be present as a mobile unit or fixedly mounted in the area of the placement device / the needle changer. Several devices could be specified in the field of the mounting device. This is the case when needle boards are equipped with different needles.
  • Needle tips over the entire needle board may be required.
  • the placement device could be a conventional semi-automatic or fully automatic
  • Needle changing machine or a robot or a person-operated collet Needle changing machine or a robot or a person-operated collet.
  • Figure 1 in schematic representation, a
  • Figure 4 a schematic representation, a section
  • Figure 5 an enlarged, schematic representation, a
  • FIGS. 6 shows a variant of the device of FIGS. 1 and 2 in the operating position
  • FIGS. 7 and 8 show a further variant of FIGS. 1 and 2 in FIG
  • Figure 9 a broken side view of
  • FIGS. 10 to 12 show a variant of the device from FIGS. 1 to 9.
  • FIG. 1 shows a device for separating needles 1 for equipping a needle board
  • Needle machine for nonwoven or needle felting with a receptacle 2 for the needles 1 and with a
  • the receptacle 2 has at least one passage opening 4.
  • the passage opening 4 is shown in dashed lines.
  • Figures 1 and 5 show that the separating device 3 according to the invention comprises an expelling means 5, which can be passed through the passage opening 4 of the receptacle 2 and which has a contact region 6, which corresponds here with a needle. At the contact area 6, the needle 1 is detected.
  • the receptacle 2 forms at least during the singulation process through the receptacle 2 through together with the
  • Singling device 3 an integral unit.
  • the expelling means 5 operates in the vertical direction v, from bottom to top, against the force of gravity and drives out a needle 1, wherein all other needles not shown here in the receptacle 2 are displaced.
  • the contact region 6 has a carrying and guiding function with respect to a needle 1.
  • the contact area 6 is at the upper end of the
  • each having a groove 10 includes.
  • Total length LN of the needle 1 so that the needle tip 11 and the crutch 12 on both sides of the supports 7, 8 protrude.
  • the total length LA of the expelling means 5 makes up more than half of the total length LN of the needle 1, so that the supports 7, 8 effectively preclude tilting of the needle 1 about an imaginary axis of rotation Q in the transverse direction. Tipping the needle 1 about imaginary axes of rotation in
  • Expelling means 5 indicates that allow screwing a differently shaped contact area 6.
  • FIGS. 1 and 2 show that the passage opening 4 is provided in a base plate 15 of the receptacle 2. It is preferably arranged centrally on the base plate 15. As can be clearly seen from FIGS. 1 and 2, the receptacle 2 is open at the top.
  • Fig. 3 shows that the base plate 15 in plan view forms a trapezoidal shape 16.
  • the filled needles 1 not shown here have in the receptacle 2 with their needle tips 11 to the tapered end of the trapezoidal mold 16, the crutches 12 point to the diverging end of the trapezoidal 16.
  • the filled and with their needle tips 11 and crutches 12 uniformly pre-oriented needles 1 are aligned in the needle pile substantially parallel. From Fig. 4 it is seen that the base plate 15 by its shape also forms a funnel 17 and that the passage opening 4 is disposed at the lowest point of the receptacle 2 and the funnel 17 and with respect to their dimensions with those of the contact area 6 of
  • the passage opening 4 is thus shorter than the needles 1, which thereby can not fall out of the receptacle 2.
  • the expelling means 5 closes the passage opening 4 in the extended position
  • Passage opening 4 is preferably central to the
  • the receptacle 2 is e.g. designed as a box-shaped container and has one to the needle geometry
  • adapted and preferably elongated shape can receive a supply of needles 1 with the said advance direction along the container longitudinal axis.
  • Interior length of the receptacle 2 substantially corresponds to the needle length, which in a positioning of the receptacle 2 for an axial pre-positioning of the needles 1 am
  • Exhaust 5 can provide.
  • the embodiment shown here provides - as can be seen from FIG. 1 - that the expelling means 5
  • Austreibungsmittels 5 a lifting device 18 with a drive 19 in the form of an electric motor whose
  • Drive shaft 20 carries a gear 21 as a force transmission means, which with another
  • Force transmission means in the form of a rack 22 meshes.
  • the rack 22 is on a support 23 for the
  • Expelling means 5 arranged, which is movable on a guide 24.
  • the device according to the invention is surrounded in practice by a housing 36, of which only the Rear wall 25, the base plate 26 and the cover plate 27 drawn and dotted line example, a side wall 28 is indicated, against which the drive 19 is supported.
  • Singling device 3 also has a not visible here through opening, which from the
  • Ejecting 5 is tangible.
  • FIG. 2 an extension of the device of FIG. 1 in the form of an insert 29 is shown, in which the receptacle 2 is inserted. Also, the insert 29 has a not visible here through opening 4 ', which from
  • Ejecting 5 is tangible.
  • the insert 29 comprises the receptacle 2 on the outside and serves to guide and position the receptacle 2 on the
  • FIG. 2 also creates the impression of the housing 36 below the receptacle 2, since there is also the closed front 30 is indicated.
  • the lifting device 18 is included, the drive is on a side wall 28 with not shown here
  • FIG. 2 shows an empty receptacle 2, from which the last needle 1 is already gripped by the gripper 13 and the expelling device 5 has already moved downwards with the carrier 23. in the case that there are still needles 1 in the receptacle 2, closes the contact area 6 of the
  • Singulating device 3 has a monitoring sensor 31.
  • the dotted line is intended to indicate purely schematically the orientation of a laser beam 38 emitted by the monitoring sensor 31, which is intended to detect the region in which the gripper 13 removes the needle 1 from the contact region 6 of the expelling means 5.
  • Stabilizing means are provided, the removal of an empty receptacle 2 and a new engagement of a new
  • Allow assembly device For the sake of simplicity, the engagement elements 32 in FIGS. 3 and 4 have been omitted.
  • Attachment of the separating device in the area of the mounting device is used.
  • Robot as a mounting device is thereby exempt from the image processing and needle detection software and All you have to do is get to known positions and seize before you can
  • FIG. 6 shows a variant of the device of FIGS. 1 to 4 in a perspective plan view.
  • Singling device 3 is substantially consistent with the above-described embodiment.
  • the variant of Figure 6 differs by another
  • the insert 29 surrounds in this variant, the container-like receptacle 2 ring-like on all outer sides and serves to guide and positioning the receptacle 2 relative to the singling device 3 and their
  • the insert 29 is arranged adjustable in height relative to the cover plate 27 of the housing 36 and allows a displacement of the receptacle 2 by means of a conveyor (not shown) on the cover plate 27 and along a preferably aligned conveying plane. The receptacle 2 can thereby after emptying the needle pile
  • Figure 6 also illustrates another form of a
  • the attack element 32 here has a favorable for centering and power transmission wedge shape.
  • the annular Insert 29 may be recessed in the region of the engagement element 32 in the variant of FIG.
  • Figures 7 and 8 show a further variant of
  • Singling device 3 with a front side shown housing 36 is here again according to the first variant
  • Expelling means 5 with a lifting device 18 and a drive 19.
  • the carrier 23 and the guide 24 and a rack and pinion with
  • Figure 7 shows the separating device 3 in the
  • FIG. 8 shows the extended operating position.
  • the contact area 6 otherwise has the same configuration as in Figure 5 with upstanding supports 8.9, extending from a
  • Upper edge 7 of the expelling means 5 extend vertically upwards and at the top in each case have a groove 10 for the positive reception of the needle shank.
  • the grooves 10 are spaced to form said space 37 from the top edge 7 and aligned with each other in the needle longitudinal direction.
  • FIGS. 7 and 8 show another form of the insert 29 and the arrangement of the monitoring sensor 31.
  • the receptacle 2 is not shown in FIGS. 7 and 8 for the sake of clarity
  • the insert 29 is designed here in the form of a guide channel or a guide rail for the receptacle 2. It has a bottom surface for supporting the receptacle 2 and one or more lateral guide elements for the
  • the insert 29 can also be connected to a Be connected conveyor (not shown) and allows an automatic change of emptied recordings 2.
  • a Be connected conveyor not shown
  • Figures 7 and 8 show the arrangement of a
  • the monitoring sensor 31 may, as in the first embodiment as an optical sensor with a
  • Measuring beam 38 in particular a laser beam, be formed. He may alternatively have another suitable training.
  • the monitoring sensor 31 operates without contact.
  • the monitoring sensor 31 is fixed and positioned by means of a frame 41 on the housing 36.
  • the frame 41 has a shape suitable for transporting and changing the receptacle 2.
  • FIG. 9 shows schematically a side view of FIG.
  • the top edge 7 may have a stepped shape for this purpose. In the area of
  • Free space 37 may be increased by a local lowering of the upper edge 7.
  • FIG. 9 is also schematically a
  • Positioning device 35 shown for the recorded on the contact area 6 needle 1 and for the Alignment is provided.
  • the positioning device 35 may be formed in one piece or in several parts. It can make one or more alignments of the needle 1.
  • the positioning device 35 has, for example, the positioning component 39 mentioned in the introduction, which carries out a positioning of the needle 1 in its longitudinal direction relative to the contact region 6.
  • Positioning member 39 may e.g. be designed as a pusher and act on the rearward crutch 12 and move them in a predetermined axial position, in particular push.
  • the needle 1 equipped with a contoured shaft according to FIG. 9 thereby comes into a defined axial position relative to the gripping means 13.
  • the positioning device 35 may further include a
  • the Vorposit ionizer 40 can provide a Drehauscardi the recorded at the contact area 6 needle 1, wherein the crutch 12 is brought into a defined rotational position. You can, for example, be aligned vertically and downwards. Of the
  • Prepositorator 40 may be e.g. of stripping brushes
  • the pre-posit ionizer 40 may be structurally designed or arranged in other ways. It may also be omitted.
  • Figures 10 to 12 show a variant of the device of Figure 1 to 9 in different operating positions.
  • the singling device 3 is in the basic version with the embodiments of Figure 1 to 9 match. It has a housing 36 with an expelling means 5 and a drive 19 together with power transmission means 21, 22 and a carrier 23 and a guide 24.
  • the monitoring sensor 31 may be present.
  • the housing 36 is open
  • cover plate and the front wall are not shown or drawn transparent.
  • the expelling means 5 is provided with an insert 42
  • the insert 42 may be stored and guided in or on the expelling means 5.
  • the expelling means 5 is again formed in the embodiment shown as a plate-shaped sword and has a hollow and open at the top box shape.
  • the above-described upstanding supports 8.9 are arranged, each with a groove 10 at the top.
  • the insert 42 is located between the supports 8,9 and is in the hollow interior of the
  • the insert 42 can be adjusted along the expelling means 5 and in the direction of the extension movement.
  • an actuator 43 is provided which controls the extension movement of the Austreibungsstoffs 5 for an adjustment of the
  • Use 42 uses and implements, whereby he with a
  • housing-fixed stop 44 cooperates, which is shown in Figure 12.
  • the groove 10 on the insert 42 is also provided for detecting and positioning a single needle 1 and is formed.
  • the groove 10 may be the same
  • the insert 42 is in an upper position, in which its groove 10 is aligned on both sides of the grooves 10 of the supports 8.9.
  • a long continuous groove 10 is thereby formed, which is particularly favorable for the detection and separation of a needle 1.
  • FIG. 10 and the detailed illustration of FIG. 11 illustrate this position.
  • FIG. 12 shows the extended operating position of the expelling means 5.
  • the insert 42 is removed from the contact area 6, whereby only short sections 10,9 are still present on the supports 8.9 and in the area between the free space 37 is formed.
  • the insert 42 is lowered or retracted for this purpose in the box-shaped expelling means 5.
  • the actuator 43 has two spaced-apart flanges, between which a compression spring is arranged.
  • the lower flange is with the
  • Expelling means 5 in particular the sword, connected.
  • the upper flange is connected to the insert 42. He suggests before reaching the extended operating position on the stop 44, the insert 42 stops and the expelling means 5 is moved further up. This results in a lowering relative movement for the insert 42, wherein the spring between the

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Nadeln (1), wobei die Vorrichtung eine Aufnahme (2) für die Nadeln (1) und eine Vereinzelungsvorrichtung (3) aufweist. Die Aufnahme (2) besitzt zumindest eine Durchtrittsöffnung (4), wobei die Vereinzelungseinrichtung (3) ein Austreibungsmittel (5) umfasst, welches durch die Durchtrittsöffnung (4) der Aufnahme (2) hindurchgeführt werden kann. Das Austreibungsmittel (5) weist einen Kontaktbereich (6) am oberen Rand auf, der zumindest mit einer Nadel (1) korrespondiert und diese erfasst.

Description

BESCHREIBUNG
Vorrichtung zum Vereinzeln von Nadeln
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Nadeln, insbesondere für die Bestückung eines Nadelbrettes einer Nadelmaschine zur Vliesstoff¬ oder Nadelfilzherstellung, mit einer Aufnahme für die Nadeln und mit einer Vereinzelungseinrichtung.
)
Nadelbretter sind Bestandteile von Nadelmaschinen zur Vliesstoff- oder Nadelfilzherstellung und sind mit
speziellen Nadeln bestückt. Die Nadelmaschinen dienen der Verfestigung / Verdichtung von Fasermaterialien, Fasern,
3 Endlosfasern. Es werden Produkte wie Spinnvlies,
Kunstleder, künstliches Wildleder, Nadelfilz, das Vlies enthalten kann, hergestellt. Die Nadeln weisen durch ihren Befestigungshaken, die sogenannte Krücke, eine L-Form auf und sind durch Bohrlöcher im Nadelbrett hindurchgeführt
) und fixiert. Die Nadeln unterliegen größter Beanspruchung und werden über die Zeit beschädigt.
Neben Nadeln mit Krücken gibt es auch Nadeln mit
Befestigungsbereichen, die durch die Verdickung eines Endes gebildet werden, wie bspw. aus JP 11350328 A oder DE 10 2011 016 755 B3 bekannt. Die Erfindung kann sich sowohl auf die Vereinzelung von Nadeln beziehen, die der
Nadelbrettbestückung dienen, als auch auf Nadeln, wie Nähoder Stick- oder Stricknadeln, Nägel oder nagelähnliche Stifte in anderen Anwendungsbereichen.
Damit nun das Nadelbrett mit den Nadeln bestückt werden kann, müssen diese von einer Entnahmestelle entnommen werden. Die Entnahmestelle ist aus dem Stand der Technik in sehr unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Aus DE 3941159 Cl ergibt sich beispielsweise ein
Schwingförderer, der an einer Schlitteneinheit einer Be- und Entnadelungsvorrichtung angeordnet ist und eine
Aufnahme für einen Vorrat zunächst ungeordneter Nadeln aufweist. Der Schwingförderer weist einen Auslauf auf, in dem die Nadeln vereinzelt und mit ihren Krücken
gleichsinnig orientiert werden. Die gleichsinnig
orientierten vereinzelten Nadeln werden dann quer auf einem bandförmigen Linearförderer abgelegt, der durch einen Schrittantrieb jedes Mal um einen Schritt vorrückt, wenn eine neue Nadel in das Nadelbrett eingetrieben werden soll. Ein Greifer ergreift die jeweils letzte Nadel der mit dem Bandförderer zugeführten Nadeln und schwenkt dann zum Nadelbrett, um die Bestückung vorzunehmen. Die
Vereinzelung der bereitzustellenden Nadeln erfordert zwei Förderaggregate — einen Schwingförderer und einen
Bandförderer und ist somit relativ teuer. Zudem benötigt die bekannte Vereinzelungsvorrichtung viel Platz innerhalb der Gesamtvorrichtung.
Eine weitere Vorrichtung zum Vereinzeln bzw. Zuführen von Nadeln, mit denen ein Nadelbrett bestückt werden soll, ist aus EP 1953287 AI bekannt. Die Nadelzuführung umfasst eine Aufnahme für die Nadeln in Form eines Fülltrichters mit Vibrationseinrichtung und eine Füllvorrichtung in Form von zwei parallelen, gleichsinnig drehenden Gewindespindeln, in deren Gängen die Nadeln in gewünschter Beabstandung vereinzelt und gruppenweise abgelegt werden, so dass sie von einer Spannzange / Mehrfachspannzange ergriffen und abgenommen werden können. Zur Drehung der Spindeln werden Schrittmotoren eingesetzt. Die in Rede stehende
Vereinzelungsvorrichtung erfordert einen hohen
konstruktiven Aufwand und ist platzintensiv. Die DE 10 2011 016 755 B3 zeigt eine Vorrichtung, die neben anderen Funktionen auch dem Bestücken eines
Nadelbrettes mit Nadeln dient, wobei ein Roboter mit einem Werkzeugarm frische Nadeln von einer Entnahmestelle aufnimmt. Da der Roboter mit einem gelenkigen Werkzeugarm und Werkzeug ausgestattet ist, kann er Nadeln selbst aus einer Entnahmestelle entnehmen, weshalb der
Personalaufwand äußerst gering ist. Der Roboter hat eine große Bewegungsfreiheit, was die freie Nadelaufnahme punktuell, bezogen auf eine ausgewählte Nadel in der
Entnahmestelle erlaubt. Durch den gelenkigen Werkzeugarm am Roboter wird der konstruktive Aufwand einer
herkömmlichen Nadelzuführung vermieden. Die Entnahmestelle ist bspw. auf einer Grundplatte des Roboters angeordnet. Bei dieser Nadelentnahme ist der Entnahme ein
Detektionsvorgang mittels Kamera oder Laserscanner oder weiteren Detektionseinrichtungen vorgeschaltet. In einem separaten Computer werden die Daten so elektronisch erfasst und verarbeitet, dass die Position der
aufzunehmenden Nadel ermittelt wird und dann die
Ausrichtung des Werkzeugarmes mit dem Greifer erfolgt. Bei dieser mit Hilfe der Bilderkennung arbeitenden
Roboterlösung handelt es sich um den „Griff in die Kiste", auch als „Binpicking" bezeichnet. Diese Art von
Nadelentnahme ist sehr aufwendig, da der Roboter ein hochauflösendes Bild von der Nadel zu erkennen hat. Eine hochauflösende Bilderkennung ist sehr teuer und erfordert eine aufwendige Software. Viele Programmierstunden und
Tests sind erforderlich, um die Undefinierte Greifposition und den Greifort der zu ergreifenden Nadel an der
Entnahmestelle zu berechnen. Die Greifposition beschreibt, wo die Krücke / der Haken angeordnet sein muss. Der
Greifort richtet sich auf die Lage der Nadel in der
Entnahmestelle. Die Nadelerkennung und die Nadelergreifung erfolgt bei dem in Rede stehenden Stand der Technik relativ langsam. Vom Erkennen des Bildes bis zur Aufnahme der Nadel vergehen ca. 5 Sekunden. Die rechnerische
Auswahl von einer Nadel, das Hinfahren und das Ergreifen haben außerdem eine verbesserungswürdige Trefferquote von ca. 85%. Bei dem Ziel, ein Nadelbrett mit beispielsweise ca. 50.000 Nadeln zu bestücken, spielen die Sekunden der Nadelergreifung eine sehr große Rolle.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Vorrichtung zum
Vereinzeln von Nadeln bereitzustellen, die eine Nadel schnell und sicher in eine definierte Position bringt, so dass ein reproduzierbares, treffsicheres Ergreifen der Nadel durch eine Nadelbestückungsvorrichtung ermöglicht wird. Darüber hinaus soll die Vorrichtung in schlanker Baugröße realisierbar sein.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art derart ausgestaltet, dass die
Aufnahme zumindest eine Durchtrittsöffnung aufweist, dass die Vereinzelungseinrichtung ein Austreibungsmittel umfasst, welches durch die Durchtrittsöffnung der Aufnahme hindurchführbar ist und welches einen Kontaktbereich aufweist, der zumindest mit einer Nadel korrespondiert.
Zunächst ist erkannt worden, dass der Stand der Technik zwei grundsätzliche Arten von Vorrichtungen zum Vereinzeln bereithält. Zum einen ist die separate
Vereinzelungsvorrichtung bekannt, die aus zwei
Bestandteilen aufgebaut ist, nämlich einer Nadelaufnahme mit einem kinematischen Schwing- oder Rüttelmechanismus und einer Vereinzelungseinrichtung in Form eines
Förderers. Aus der Aufnahme gelangen die Nadeln zum
Förderer, von wo aus die Bestückungsvorrichtung die Nadeln aufnimmt. Hierbei wird wegen der Baugröße sehr viel Platz beansprucht. Zum anderen ist eine Vereinzelungsvorrichtung bekannt, die in die Nadelbestückungsvorrichtung in Form eines Roboters integriert ist, welche dann eine
aufwändige, langsame und zudem teure und im Hinblick auf die Trefferquote suboptimale Bildverarbeitungssoftware zur Detektion der Nadel vor dem Ergreifen benötigt. Bezüglich der einen bekannten Bauform ist erkannt worden, dass die Baugröße einer herkömmlichen
Vereinzelungsvorrichtung verringert werden kann, wenn der Vereinzelungsvorgang nicht erst bei Austritt der Nadel aus der Aufnahme stattfindet, sondern quasi in der Aufnahme selbst stattfindet.
Bezüglich der anderen bekannten Bauform ist erkannt worden, dass Bildverarbeitungssoftware, bspw. bei einer Bestückungsvorrichtung in Form eines Roboters, dann für den Zweck der Nadelentnahme nicht erforderlich ist, wenn die Vereinzelungseinrichtung die Nadel reproduzierbar positioniert .
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die
Positionierung einer Nadel mittels einer gattungsgemäßen Vorrichtung auch bei geringer Baugröße erreicht werden kann; wenn der Vereinzelungsvorgang und die Darbietung der vereinzelten Nadel nicht räumlich getrennt vom Füllort bzw. von der Aufnahme erfolgt, sondern die Aufnahme für die Nadeln Wirkort der Vereinzelungseinrichtung ist. Die Vereinzelungseinrichtung dringt in den Bereich der
Aufnahme ein, und vereinzelt die Nadel durch sie hindurch. Die erfinderische Qualität liegt somit bereits darin, dass die Aufnahme während des Vereinzelungsvorgangs Bestandteil der Vereinzelungseinrichtung ist.
Weiter ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass die
Aufnahme die Vereinzelung der Nadel ermöglicht, wenn sie zumindest eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die hindurch ein Austreibungsmittel der
Vereinzelungseinrichtung geführt werden kann. Weiter ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass eine definierte
Position der Nadel erreicht werden kann, wenn das
Austreibungsmittel über einen Kontaktbereich verfügt, der auf die zumindest eine Nadel abgestimmt ist und mit dieser korrespondiert .
Das Austreibungsmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte als Schwert, Stempel oder Stößel ausgebildet sein. Das Austreibungsmittel könnte zur Austreibung der Nadel oder auch einer gewünschten Anzahl an Nadeln in
verschiedenen Richtungen durch die Aufnahme und die dortigen Nadeln geführt sein. Wenn das Austreibungsmittel die Nadel vereinzelt, durchstößt es den übrigen
Nadelhaufen und verdrängt dabei die nicht vom
Kontaktbereich erfassten Nadeln. Im Hinblick auf eine schlanke Bauform ist es bevorzugt, das Austreibungsmittel unterhalb der Aufnahme anzuordnen. Eine Ausführung mit einem Schwert, Stempel oder Stößel ermöglicht sehr kleine Bauformen, so dass auch mehrere Vereinzelungseinrichtungen nebeneinander — bspw. auf derselben Grundplatte, auf der sich ein Roboter als Bestückungsvorrichtung befindet - für unterschiedliche Nadeln vorgesehen sein könnten. Auf diese Weise kann mit mehreren Nadeltypen in verschiedenen
Aufnahmen und verschiedenen Austreibungsmitteln parallel gearbeitet werden. Am Austreibungsmittel könnten Anschläge zur Höheneinstellung bzw. zur Einstellung des Ausfahrweges vorgesehen sein. Zur Realisierung einer definierten Position der Nadel könnte der Kontaktbereich des Austreibungsmittels
mindestens eine Nut für eine Nadel umfassen. Für
gruppenweises Ergreifen von mehreren Nadeln durch die Bestückungsvorrichtung könnte der Kontaktbereich auch mehrere Nuten oder Rinnen oder Vertiefungen oder dgl.
aufweisen. Diese könnten bspw. parallel zueinander
angeordnet sein. Des weiteren könnten die Nuten des
Mehrfach-Kontaktbereiches auch auf die Formgebung
verschiedener Nadeln mit unterschiedlichen Krücken und / oder unterschiedlichen Nadelabmessungen und / oder auf die Formgebung von Nadeln ohne Krücken angepasst sein.
Korrespondierend dazu könnte die Aufnahme verschiedene Kammern für verschiedene Nadeltypen und jeweils
Durchtrittsöffnungen für die einzelnen Kammern und
Austreibungsmitteln mit den entsprechenden
Kontaktbereichen umfassen.
Die Nut am Kontaktbereich kann unterschiedlich ausgebildet sein. Sie kann auch während des Austreibvorgangs und während der Vereinzelung verändert werden. Zu Beginn der Vereinzelung, wenn das Austreibungsmittel in den
Nadelhaufen eintaucht, kann eine lange und vorzugsweise über die gesamte Länge des Austreibungsmittels
durchgehende Nut vorhanden sein. Auf der langen Nut kann sich eine einzelne Nadel besonders gut fangen und
positionieren .
In der ausgefahrenen Betriebsstellung des
Austreibungsmittels ist es günstig, wenn am besagten Kontaktbereich die Nut unterbrochen und ein Freiraum gebildet wird, der den Zugriff eines Greiferelements zum Aufnehmen und zum Weitertransport der vereinzelten Nadel erleichtert. Diese unterschiedliche Nutengestaltung lässt sich vorzugsweise automatisch einstellen, wobei die betreffende Verstellung von der Ausfahrbewegung des
Austreibungsmittels über einen Betätiger abgeleitet wird.
In konstruktiver Hinsicht kann das Austreibungsmittel an den axialen Enden des Kontaktbereichs lokale und
hochragende Auflager mit einer kurzen Nut an der Oberseite aufweisen, wobei in dem bevorzugt hohlen
Austreibungsmittel ein beweglicher und in der vorerwähnten entsprechend verstellbarer Einsatz angeordnet ist. Dieser befindet sich zwischen den besagten Auflagern und hat am oberen Ende ebenfalls eine Nut. In der Ruhestellung und in der Anfangsphase des Austreibungs- und
Vereinzelungsvorgangs schließt die Nut des Einsatzes an die Nuten der Auflager fluchtend an. In der erhabenen Betriebsstellung wird der Einsatz unter Bildung des Freiraums zurückgezogen, insbesondere abgesenkt.
Nach der bevorzugten Ausführungsform, wobei das
Austreibungsmittel unterhalb der Aufnahme angeordnet ist, wäre dann nur eine einzige Durchtrittsöffnung in der
Grundplatte der Aufnahme erforderlich, wenn die Aufnahme nach oben öffnet. Die nach oben offene Aufnahme ist unter dem Aspekt der Verdrängung der Nadeln vorteilhaft, die nicht vom Kontaktbereich des Austreibungsmittels erfasst sind. Die Aufnahme könnte auch in anderen Bauformen ausgeführt sein. Zum Beispiel ist auch eine Aufnahme mit zusätzlicher Deckplatte als Schutz vor Verschmutzung möglich. Dann wäre die Ausbildung zweier
gegenüberliegender Durchtrittsöffnungen denkbar, die in die Grundplatte und in die Deckplatte der Aufnahme
gegenüberliegend eingearbeitet sein könnten. Es wäre aber auch möglich, zwei gegenüberliegende Durchtrittsöffnungen an den Seitenwänden der Aufnahme vorzusehen. Dies könnte dann der Fall sein, wenn die Greifmittel der
Bestückungsvorrichtung die selektierte Nadel in einer seitlichen Ausgabeposition besser ergreifen können. Das Halten der Nadel im Kontaktbereich könnte — gerade in der Ausgabeposition, das heißt, wenn der Kontaktbereich der Vereinzelungseinrichtung die Aufnahme verlässt - durch ein temporäres magnetisches Feld erzeugt werden, das natürlich ohne Einfluss auf die anderen Nadeln bleiben muss. Unter diesem Aspekt wäre auch die Nadelentnahme unterhalb der Aufnahme denkbar. Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist die
Formgestaltung der Aufnahme für die Nadeln. Hierüber wird eingestellt, wo die Nadeln liegen, wo das
Austreibungsmittel der Vereinzelungseinrichtung angreift und wo schließlich die Greifmittel der
Bestückungsvorrichtung zur Aufnahme der Nadel ansetzen. Alles erfolgt in einem vorher festgelegten Bereich, so dass — in Abgrenzung gegen DE 10 2011 016 755 B3 - keine Positionssuche stattfindet. Die Formgestaltung der
Aufnahme ist entscheidend, Fertigungstoleranzen sollten gering sein. Werden Nadeln mit Krücken eingesetzt, könnte eine nach oben offene Aufnahme mit einer trapezförmig ausgestalteten Vertiefung vorgesehen sein, wobei die
Nadelspitzen zum konvergierenden Ende und die Krücken zum divergierenden Ende der Vertiefung weisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung könnte die
Aufnahme zumindest innen trichterförmig ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise könnte die Durchtrittsöffnung im
tiefsten Punkt der Aufnahme angeordnet sein und
hinsichtlich ihrer Abmessungen mit denen des
Kontaktbereichs des Austreibungsmittels korrespondieren. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung wäre das Austreibungsmittel unterhalb der Aufnahme bzw. unterhalb der Trichteröffnung / Durchtrittsöffnung anzuordnen. Zur Bewegung des Austreibungsmittel der
Vereinzelungseinrichtung könnte eine Hubeinrichtung vorgesehen sein. Die Hubeinrichtung könnte einen Antrieb, Kraftübertragungsmittel, eine Führung und einen an der Führung verfahrbaren Träger für das Austreibungsmittel aufweisen, wobei der verfahrbare Träger mit den
Kraftübertragungsmitteln zusammenwirkt. Zur Realisierung der Kraftübertragungsmittel könnten Zahnstange und Zahnrad zum Einsatz kommen, die einen geringen Reibungsverlust aufweisen. Aber auch ein Riemen- oder Kettentrieb ist als Kraftübertragungsmittel für die Hubeinrichtung möglich. Die Bewegung der Vereinzelungseinrichtung könnte durch einen elektrisch, pneumatisch, magnetisch oder hydraulisch arbeitenden Antrieb erfolgen. Zur gesteuerten Bewegung des Austreibungsmittels könnten Magnetkontakte vorgesehen sein und Linearführungsmaßnahmen ergriffen werden. Bei einem unterhalb der Aufnahme angeordneten Austreibungsmittels könnten Steuerbefehle wie „Aufwärts / Abwärts / Stop / Go" ausgeführt werden.
Damit ein unerwünschter Austritt von Nadeln während der Ruhestellung des Austreibungsmittels außerhalb der
Aufnahme vermieden wird, könnte der Kontaktbereich des
Austreibungsmittels in Ruhestellung die Durchtrittsöffnung der Aufnahme verschließen. Alternativ oder kumulativ bei gegenüberliegenden Durchtrittsöffnungen könnten
Verschlüsse vorgesehen sein, die lamellenartig,
blendenartig oder auch magnetisch ausgebildet sind.
Beispielsweise könnten in der Durchtrittsöffnung liegende Verschlussteile verdrängt werden und in der Ruheposition bereits eine vorbereitende Vereinzelung der Nadel
bewirken, die dann sofort auf dem Kontaktbereich zu liegen kommt. Die vorbereitende Vereinzelung der Nadel könnte dadurch erfolgen, dass der Abstand der Verschlussbauteile geringer als die Dicke der Nadel ist. Per Gravitation erfolgt dann die vorbereitende Nadelselektion. Darüber hinaus könnte die Vereinzelungseinrichtung einen
Überwachungssensor umfassen. Der Überwachungssensor könnte in dem Bereich angeordnet sein, in dem das
Austreibungsmittel mit der vereinzelten Nadel aus der Aufnahme austritt, so dass Greifmittel der
Bestückungsvorrichtung die Nadel aufnehmen können. Für den Fall, dass keine Nadel auf dem Kontaktbereich der
Vereinzelungseinrichtung aufliegt, geht ein vom
Überwachungssensor bspw. ausgesendeter Lichtstrahl ins Leere und ein Steuersignal des Überwachungssensors
veranlasst, dass der Vorgang der Hubbewegung der
Vereinzelungseinrichtung automatisch wiederholt wird. Der Überwachungssensor könnte als separates Bauteil vorliegen und mit jeder Bewegungseinrichtung, die die Bewegung des Austreibungsmittels bewirkt, zusammenarbeiten. Der
Überwachungssensor könnte aber auch integraler Bestandteil der Vereinzelungseinrichtung sein oder als Zusatzbauteil mitgeliefert werden. Eine eventuelle Wiederholung der Hubbewegung würde ohne Zeitverlust für die
Bestückungsvorrichtung bzw. den Nadelwechsler erfolgen. In der Nadelbestückungszeit der Bestückungsvorrichtung kann die Positionierung der Nadel durch das Austreibungsmittel der Vereinzelungseinrichtung auf jeden Fall realisiert werden, selbst wenn einmal eine Nadel vom Kontaktbereich herunterfällt. Generell wartet das Austreibungsmittel mit der auf seinem Kontaktbereich liegenden vereinzelten Nadel solange, bis die Greifmittel der Bestückungsvorrichtung diese Nadel zu ergreifen haben.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte der Aufnahme eine Vibrationseinrichtung zugeordnet sein. Diese könnte dann zum Einsatz kommen, wenn es einmal passiert, dass die Nadel vom Kontaktbereich der Vereinzelungseinrichtung herunterfällt, es quasi eine Leerbewegung gibt. Wenn die Vibrationseinrichtung dann einen Rüttelvorgang realisiert, gibt dies die Garantie, dass der nächste Bewegungsvorgang des Austreibungsmittels mit der Nadel erfolgt. Hier könnten der Überwachungssensor und die
Vibrationseinrichtung in vorteilhafter Weise
zusammenarbeiten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat jedenfalls genügend Zeit, um die Nadel in der
vorbeschriebenen Position vorzuhalten / vorzubereiten für die vom Bestückungsvorgang zurückkehrenden Greifmittel.
Zum Antransport der Aufnahme mit den Nadeln und zum
Abtransport der geleerten Aufnahme könnten an der Aufnahme Angriffselemente vorgesehen sein, die durch die
Greifmittel der Bestückungsvorrichtung ergriffen werden könnten. Auf diese Weise ist ein personeller
Aufnahmewechselvorgang kostengünstig eingespart. im Hinblick auf ein perfektes Zusammenspiel zwischen dem Greifmittel der Bestückungseinrichtung und der
Nadelposition, könnte die Position der Nadel durch eine Positioniereinrichtung weiter präzisiert werden. Diese kann ein zusätzliches Positionierungsbauteil für eine axiale Positionierung der Nadel und/oder einen
Vorpositionerer für die Drehlage der Nadel und ihrer
Krücke aufweisen.
Je nach Ausgestaltung des Kontaktbereiches des
Austreibungsmittels könnte der Fall eintreten, dass die Nadel zwar vereinzelt ist und auf oder an dem aus der Aufnahme herausbewegten Austreibungsmittel angeordnet ist, jedoch die Nadelspitze und die Krücke über den
Kontaktbereich hinaus abragen Dabei könnte es bei jeder Nadelseparierung dazu kommen, dass die Nadelspitze und die Krücke stets unterschiedlich über den Kontaktbereich des Austreibungsmittels hinausgehen. Dies hat zur Folge, dass das Greifmittel immer an unterschiedlichen Abschnitten der Nadel angreift.
Um einen reproduzierbaren Angriffsbereich der Nadel zu ermöglichen, könnte als zusätzliches
Positionierungsbauteil eine Andrückeinrichtung vorgesehen sein, die im zuvor geschilderten Fall eine Verschiebung der Nadel in Richtung ihrer Längsachse vornimmt und diese dazu mit Kraft beaufschlagt.
Die Andrückeinrichtung könnte über den Rand der Aufnahme hinweg in den Bereich des aus der Aufnahme heraus
getretenen Austreibungsmittels hineinragen und dort bspw. in Kontakt mit der Krücke der Nadel treten und diese auf dem Kontaktbereich so verschieben, dass die definierte
Position erreicht wird. Im erläuterten Beispiel sollte der Angriffsbereich möglichst nahe an der Krücke liegen. Zur Kraftbeaufschlagung könnte ein pneumatischer Antrieb benutzt werden und eine rein translatorische Bewegung der Andrückeinrichtung erzeugt werden. Möglich sind aber auch mechanische Vorkehrungen zur
Realisierung einer Schwenkbewegung in Kombination mit einem elektrischen Antrieb und weitere konstruktive
Umsetzungen. Je nach Nadel und Greiferbeschaffenheit oder je nach weiteren baulichen Gegebenheiten könnten über das
Positionierungsbauteil zusätzlich oder alternativ zur Kraftbeaufschlagung der Nadel auch eine
Kraftbeaufschlagung des Kontaktbereiches, des
Austreibungsrnittels , oder der Aufnahme stattfinden.
Außerdem können auch andere Kraftrichtungen realisiert werden als die in Längsrichtung der Nadel. Ein
Vorpositionerer kann z.B. als Ausstreifer ausgebildet sein, der die Krücke beim Ausfahren des
Austreibungsmittels in eine vertikale Lage dreht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung könnte als mobile Einheit vorliegen oder fest im Bereich der Bestückungsvorrichtung / des Nadelwechslers montiert sein. Es könnten mehrere Vorrichtungen im Bereich der Bestückungsvorrichtung vorgegeben sein. Dies ist dann der Fall, wenn Nadelbretter mit unterschiedlichen Nadeln bestückt werden.
Beispielsweise könnten verschieden ausgestaltete
Nadelspitzen über das gesamte Nadelbrett erforderlich sein .
Die Bestückungsvorrichtung könnte eine herkömmliche halbautomatische oder vollautomatische
Nadelwechselmaschine oder ein Roboter oder eine von einer Person gehandhabte Spannzange sein.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise
auszugestalten und weite rz ubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines
Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des angeführten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Lehre erläutert. In den Zeichnungen zeigen
Figur 1: in schematischer Darstellung, eine
Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Vereinzelungseinrichtung und Aufnahme, in Betriebsstellung,
Figur 2: in schematischer verkleinerter Darstellung, ein
Ausschnitt des Gegenstandes aus Fig. 1 mit
Einsatz für die Aufnahme und noch aktivem
Überwachungssensor, in Ruhestellung,
Figur 3 : in vergrößerter, schematischer Darstellung, eine
Draufsicht der Aufnahme aus Fig. 2,
Figur 4: in schematischer Darstellung, einen Schnitt
entlang der Schnittlinie A-A durch den
Gegenstand der Fig. 3,
Figur 5: in vergrößerter, schematischer Darstellung, eine
Seitenansicht des Kontaktaufnahmebereiches der Vereinzelungseinrichtung aus Fig. 1,
Figur 6: eine Variante der Vorrichtung von Fig. 1 und 2 in Betriebsstellung, Figur 7 und 8: eine weitere Variante zu Fig. 1 und 2 in
Ruhe- und Betriebsstellung,
Figur 9: eine abgebrochene Seitenansicht der
Vereinzelungseinrichtung mit einer
Positioniereinrichtung und einem Greifer und Figur 10 - 12: eine Variante der Vorrichtung von Figur 1 bis 9.
Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Nadeln 1 für die Bestückung eines Nadelbrettes einer
Nadelmaschine zur Vliesstoff- oder Nadelfilzherstellung, mit einer Aufnahme 2 für die Nadeln 1 und mit einer
Vereinzelungseinrichtung 3. In Figur 6 bis 8 sind
Varianten hierzu dargestellt.
In den Figuren 2 bis 4 ist dargestellt, dass die Aufnahme 2 zumindest eine Durchtrittsöffnung 4 aufweist. In Fig. 2 ist die Durchtrittsöffnung 4 gestrichelt dargestellt. Die Figuren 1 und 5 zeigen, dass die Vereinzelungseinrichtung 3 erfindungsgemäß ein Austreibungsmittel 5 umfasst, welches durch die Durchtrittsöffnung 4 der Aufnahme 2 hindurchführbar ist und welches einen Kontaktbereich 6 aufweist, der hier mit einer Nadel korrespondiert. Am Kontaktbereich 6 wird die Nadel 1 erfasst. Die Aufnahme 2 bildet zumindest während des Vereinzelungsvorganges durch die Aufnahme 2 hindurch gemeinsam mit der
Vereinzelungseinrichtung 3 eine integrale Einheit.
Das Austreibungsmittel 5 arbeitet in vertikaler Richtung v, von unten nach oben, entgegen der Schwerkraft und treibt eine Nadel 1 aus, wobei alle anderen hier nicht gezeigten Nadeln in der Aufnahme 2 verdrängt werden. Der Kontaktbereich 6 hat eine Trag- und Führungsfunktion bezüglich einer Nadel 1.
Der Kontaktbereich 6 ist am oberen Stirnende des
Austreibungsmittels 5 angeordnet und dient in den
gezeigten Ausführungsformen zum gezielten Aufnehmen und Vereinzeln einer einzigen Nadel 1. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist das
Austreibungsmittel 5 der Vereinzelungseinrichtung 3 als Schwert ausgebildet, dessen Kontaktbereich 6 zwei
beabstandete, von der Oberkante 7 nach oben abragende Auflager 8, 9 mit jeweils einer Nut 10 umfasst. Die
Beabstandung der Auflager 7, 8 unterschreitet die
Gesamtlänge LN der Nadel 1 so, dass die Nadelspitze 11 und die Krücke 12 beidseitig der Auflager 7, 8 abragen. Die Gesamtlänge LA des Austreibungsmittels 5 macht mehr als die Hälfte der Gesamtlänge LN der Nadel 1 aus, so dass die Auflager 7, 8 ein Abkippen der Nadel 1 um eine gedachte Drehachse in Querrichtung Q wirksam ausschließen. Einem Abkippen der Nadel 1 um gedachte Drehachsen in
Vertikalrichtung V und Längsrichtung L wird durch die Nut 10 entgegengewirkt. Dadurch, dass die Auflager 8, 9 nach oben abragen, verbleibt ein Freiraum 37 zwischen der
Oberkante 7 des Austreibungsmittels 5 und der Nadel 1, in den das Greifmittel 13 einer nicht weiter dargestellten Bestückungsvorrichtung zum Ergreifen der Nadel 1 bequem eingreifen kann. Mit 14 sind Gewindelöcher am
Austreibungsmittel 5 bezeichnet, die ein Anschrauben eines anders gestalteten Kontaktbereiches 6 ermöglichen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen, dass die Durchtrittsöffnung 4 in einer Grundplatte 15 der Aufnahme 2 vorgesehen ist. Sie ist bevorzugt zentral an der Grundplatte 15 angeordnet. Wie aus den Fig. 1 und 2 gut zu erkennen, ist die Aufnahme 2 oben offen. Fig. 3 zeigt, dass die Grundplatte 15 in der Draufsicht eine Trapezform 16 ausbildet. Die hier nicht dargestellten eingefüllten Nadeln 1 weisen in der Aufnahme 2 mit ihren Nadelspitzen 11 zum sich verjüngenden Ende der Trapezform 16, die Krücken 12 weisen zum divergierenden Ende der Trapezform 16. Die eingefüllten und mit ihren Nadelspitzen 11 und Krücken 12 einheitlich vororientierten Nadeln 1 sind im Nadelhaufen im wesentlichen parallel ausgerichtet . Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Grundplatte 15 durch ihre Formgebung auch einen Trichter 17 ausbildet und dass die Durchtrittsöffnung 4 im tiefsten Punkt der Aufnahme 2 bzw. des Trichters 17 angeordnet ist und hinsichtlich ihrer Abmessungen mit denen des Kontaktbereiches 6 des
Austreibungsmittels 5 korrespondiert.
Die Durchtrittsöffnung 4 ist somit kürzer als die Nadeln 1, die dadurch nicht aus der Aufnahme 2 herausfallen können. Zudem verschließt das Austreibungsmittel 5 in der ausgefahrenen Stellung die Durchtrittsöffnung 4. Die
Durchtrittsöffnung 4 ist vorzugsweise zentral an der
Grundplatte 15 angeordnet. Die Aufnahme 2 ist z.B. als kastenförmiger Behälter ausgebildet und weist eine an die Nadelgeometrie
angepasste und bevorzugt längliche Form auf. Sie kann einen Vorrat von Nadeln 1 mit der besagten Vorausrichtung entlang der Behälterlängsachse aufnehmen. Die
Innenraumlänge der Aufnahme 2 entspricht im wesentlichen der Nadellänge, was bei einer Positionierung der Aufnahme 2 für eine axiale Vorpositionierung der Nadeln 1 am
Austreibungsmittel 5 sorgen kann. Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel sieht — wie aus Fig. 1 ersichtlich - vor, dass das Austreibungsmittel 5
unterhalb der Aufnahme 2 angeordnet ist. Außerdem umfasst die Vereinzelungseinrichtung 3 zur Bewegung des
Austreibungsmittels 5 eine Hubeinrichtung 18 mit einem Antrieb 19 in Form eines Elektromotors, dessen
Antriebswelle 20 als Kraftübertragungsmittel ein Zahnrad 21 trägt, welches mit einem weiteren
Kraftübertagungsmittel in Form einer Zahnstange 22 kämmt. Die Zahnstange 22 ist an einem Träger 23 für das
Austreibungsmittel 5 angeordnet, der auf einer Führung 24 verfahrbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Praxis von einem Gehäuse 36 umgeben, von dem nur die Rückwand 25, die Grundplatte 26 und die Deckplatte 27 gezeichnet und mit punktierter Linie beispielhaft eine Seitenwand 28 angedeutet ist, gegen die sich der Antrieb 19 abstützt. Die Deckplatte 27 der
Vereinzelungseinrichtung 3 weist ebenfalls eine hier nicht sichtbare Durchtrittsöffnung auf, die vom
Austreibungsmittel 5 durchgreifbar ist.
In Fig. 2 ist eine Erweiterung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Form eines Einsatzes 29 gezeigt, in den die Aufnahme 2 eingesetzt ist. Auch der Einsatz 29 weist eine hier nicht sichtbare Durchtrittsöffnung 4' auf, die vom
Austreibungsmittel 5 durchgreifbar ist. Der Einsatz 29 umfasst die Aufnahme 2 außenseitig und dient der Führung und Positionierung der Aufnahme 2 an der
Vereinzelungseinrichtung 3.
In Fig. 2 entsteht auch der Eindruck des Gehäuses 36 unterhalb der Aufnahme 2, da dort auch die geschlossene Vorderseite 30 angedeutet ist. Im Gehäuse 36 ist die Hubeinrichtung 18 enthalten, der Antrieb ist an einer Seitenwand 28 mit hier nicht dargestellten
Befestigungsmitteln festgelegt. Mit 33 sind
Kabelanschlüsse des Antriebes 19 bezeichnet.
Während Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in
Betriebsstellung zeigt, wobei das Austreibungsmittel 5 in maximaler Ausfahrposition befindet und der Greifer 13 die Nadel 1 soeben vom Kontaktbereich 6 entfernt hat, ist in Fig. 2 eine entleerte Aufnahme 2 gezeigt, aus der die letzte Nadel 1 bereits durch den Greifer 13 ergriffen ist und die Austreibungseinrichtung 5 bereits mit dem Träger 23 nach unten verfahren ist. in dem Fall, dass sich noch Nadeln 1 in der Aufnahme 2 befinden, verschließt der Kontaktbereich 6 des
Austreibungsmittels 5 in Ruhestellung die Durchtrittsöffnung 4 der Aufnahme 2. Dazu sind hier nicht weiter gezeigte Anschläge vorgesehen, die verschiedene Positionen der Austreibungseinrichtung auf verschiedenen Höhenniveaus ermöglichen.
In Fig. 2 ist dargestellt, dass die
Vereinzelungseinrichtung 3 einen Überwachungssensor 31 aufweist. Die punktierte Linie soll rein skizzenhaft die Ausrichtung eines vom Überwachungssensor 31 ausgesendeten Laserstrahls 38 andeuten, der den Bereich erfassen soll, in dem das Greifmittel 13 die Nadel 1 vom Kontaktbereich 6 des Austreibungsmittels 5 abnimmt.
In den Figuren 1 und 2 ist gezeigt, dass an der Aufnahme 2 Angriffselemente 32 nebst der damit verbundenen, nach außen weisenden und nicht näher bezeichneten
Stabilisierungsmittel vorgesehen sind, die ein Entfernen einer leeren Aufnahme 2 und ein Neuergreifen einer neuen
Aufnahme 2 durch das Greifmittel 13 einer
Bestückungsvorrichtung ermöglichen. Der Einfachheit halber wurden die Angriffselemente 32 in den Fig. 3 und 4 weggelassen .
Mit 34 ist eine Ausnehmung in der Grundplatte 26 der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet, die zur
Befestigung der Vereinzelungsvorrichtung im Bereich der Bestückungsvorrichtung dient.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es für die Bestückungseinrichtung möglich, durch die bekannten
Koordinaten des Kontaktbereiches 6 des Austreibungsmittels 5, die Nadel 1 immer in derselben Position aufzufinden. Alles ist so eingestellt, dass das Greifmittel 13 die Nadel zwischen Nadelspitze 11 und Krücke 12 angreifen kann. Alle Abstände sind voreingestellt. Gerade ein
Roboter als Bestückungsvorrichtung ist hierdurch von der Bildverarbeitungs- und Nadelerkennungssoftware befreit und muss nur noch das Heranfahren an vorbekannte Positionen und das Ergreifen realisieren bevor es zum
Bestückungsvorgang am Nadelbrett kommt. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt durch die
Realisierung des Vereinzelungsvorgangs innerhalb der
Aufnahme 2 eine sehr geringe Baugröße, gerade, wenn das Austreibungsmittel 5 und Bestandteile der Hubeinrichtung 18 unterhalb der Aufnahme 2 angeordnet sind. Figur 6 zeigt eine Variante der Vorrichtung von Figur 1 bis 4 in einer perspektivischen Draufsicht. Die
Vereinzelungseinrichtung 3 stimmt mit dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen überein. Die Variante von Figur 6 unterscheidet sich durch eine andere
Ausgestaltung des Einsatz 29 und des Angriffselements 32.
Der Einsatz 29 umgreift auch in dieser Variante die behälterartige Aufnahme 2 ringartig an allen Außenseiten und dient der Führung und Positionierung der Aufnahme 2 gegenüber der Vereinzelungseinrichtung 3 und deren
Austreibungsmittel 5. In der Variante von Figur 6 ist der Einsatz 29 gegenüber der Deckplatte 27 des Gehäuses 36 höhenverstellbar angeordnet und ermöglicht ein Verschieben der Aufnahme 2 mittels einer Fördereinrichtung (nicht dargestellt) auf der Deckplatte 27 und entlang einer bevorzugt hiermit fluchtenden Förderebene. Die Aufnahme 2 kann dadurch nach dem Entleeren des Nadelhaufens
automatisch gewechselt werden. Figur 6 verdeutlicht außerdem eine andere Form eines
Angriffselements 32 für den Transport und das Wechseln der Aufnahme 2. Das Angriffselement 32 hat hier eine für eine Zentrierung und Kraftübertragung günstige Keilform.
Hierüber kann eine formschlüssige Verbindung zu
Transport zwecken mit der besagten Fördereinrichtung oder wie in der ersten Variante mit einem Greifmittel 13 einer Bestückungsvorrichtung hergestellt werden. Der ringförmige Einsatz 29 kann im Bereich des Angriffselements 32 bei der Variante von Figur 6 ausgespart sein.
Figur 7 und 8 zeigen eine weitere Variante der
Vereinzelungseinrichtung 3 mit einem frontseitig geöffnet dargestellten Gehäuse 36. Die Vereinzelungseinrichtung 3 ist hier wieder entsprechend der ersten Variante
ausgebildet und weist ein z.B. schwertartiges
Austreibungsmittel 5 mit einer Hubeinrichtung 18 und einem Antrieb 19 auf. In Figur 7 und 8 sind auch der Träger 23 und die Führung 24 sowie ein Zahnstangentrieb mit
Kraftübertragungsmitteln 21,22 dargestellt.
Figur 7 zeigt die Vereinzelungseinrichtung 3 in der
Ruhestellung mit abgesenktem Austreibungsmittel 5. In
Figur 8 ist die ausgefahrene Betriebsstellung dargestellt. Der Übersicht halber ist die am Kontaktbereich 6
aufgenommene Nadel 1 nicht gezeigt. Der Kontaktbereich 6 hat ansonsten die gleiche Ausbildung wie in Figur 5 mit hochstehenden Auflagern 8,9, die sich von einer
Oberkante 7 des Austreibungsmittels 5 vertikal nach oben erstrecken und an der Oberseite jeweils eine Nut 10 zur formschlüssigen Aufnahme des Nadelschaftes aufweisen. Die Nuten 10 sind zur Bildung des besagten Freiraums 37 von der Oberkante 7 distanziert und fluchten miteinander in Nadel längsrichtung .
Figur 7 und 8 zeigen eine andere Form des Einsatzes 29 und der Anordnung des Überwachungssensors 31. Die Aufnahme 2 ist in Figur 7 und 8 der Übersicht halber nicht
dargestellt .
Der Einsatz 29 ist hier in Form eines Führungskanals oder einer Führungsschiene für die Aufnahme 2 ausgebildet. Er weist eine Bodenfläche zum Abstützen der Aufnahme 2 und ein oder mehrere seitliche Führungselemente für die
Aufnahme 2 auf. Der Einsatz 29 kann ebenfalls an eine Fördereinrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen sein und erlaubt einen automatischen Wechsel von geleerten Aufnahmen 2. In Figur 7 und 8 ist auch die
Durchtrittsöffnung 4' am Einsatz 29 für das
Austreibungsmittel 5 dargestellt.
Figur 7 und 8 zeigen die Anordnung eines
Überwachungssensors 31, der die Aufnahme 6 in der
ausgefahrenen Betriebsstellung des Austreibungsmittels 5 erfasst. Der Überwachungssensor 31 kann wie im ersten Ausführungsbeispiel als optischer Sensor mit einem
Messstrahl 38, insbesondere einem Laserstrahl, ausgebildet sein. Er kann alternativ eine andere geeignete Ausbildung haben. Vorzugsweise arbeitet der Überwachungssensor 31 berührungslos. Der Überwachungssensor 31 ist mittels eines Gestells 41 am Gehäuse 36 befestigt und positioniert. Das Gestell 41 hat eine für den Transport und den Wechsel der Aufnahme 2 geeignete Formgebung. Figur 9 zeigt schematisch eine Seitenansicht der
Vereinzelungseinrichtung 3 und des Austreibungsmittels 5 in der ausgefahrenen Betriebsstellung entsprechend
Figur 5. Zudem sind Teile der Aufnahme 2 und des
Einsatzes 29 sowie das Gehäuse 36 dargestellt.
Figur 9 verdeutlicht außerdem die Ausbildung des
Kontaktbereichs 6 und des hier zwischen der Oberkante 7 des Austreibungsmittels 5 und der aufgenommenen Nadel 1 ausgebildeten Freiraums 37. Die Oberkante 7 kann hierfür eine abgestufte Formgebung haben. Im Bereich des
gestrichelt dargestellten Greifmittels 13 kann der
Freiraum 37 durch eine lokale Absenkung der Oberkante 7 vergrößert sein. in Figur 9 ist außerdem schematisch eine
Positioniereinrichtung 35 dargestellt, die für die am Kontaktbereich 6 aufgenommene Nadel 1 und für deren Ausrichtung vorgesehen ist. Die Positioniereinrichtung 35 kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Sie kann eine oder mehrere Ausrichtungen der Nadel 1 vornehmen. Die Positioniereinrichtung 35 weist hierfür z.B. das eingangs erwähnte Positionierungsbauteil 39 auf, welches eine Positionierung der Nadel 1 in ihrer Längsrichtung relativ zum Kontaktbereich 6 vornimmt. Das
Positionierungsbauteil 39 kann z.B. als Pusher ausgebildet sein und auf die rückwärtige Krücke 12 einwirken und diese in eine vorgegebene Axialposition bewegen, insbesondere schieben. Die gemäß Figur 9 mit einem konturierten Schaft ausgestattete Nadel 1 kommt dadurch in eine definierte axiale Lage gegenüber dem Greifmittel 13.
Die Positioniereinrichtung 35 kann ferner einen
Vorposit ionierer 40 aufweisen, der ebenfalls schematisch und gestrichelt dargestellt ist. Der Vorposit ionierer 40 kann für eine Drehausrichtung der am Kontaktbereich 6 aufgenommenen Nadel 1 sorgen, wobei die Krücke 12 in eine definierte Drehlage gebracht wird. Sie kann dabei z.B. vertikal und nach unten ausgerichtet werden. Der
Vorposit ionierer 40 kann z.B. von Ausstreifbürsten
gebildet werden, die eine evtl. schräg stehende und anschlagende Krücke 12 bei der Ausfahrbewegung des
Austreibungsmittels 5 in die gewünschte Lage drehen. Sie können zugleich die Lage der Nadel 1 auf dem
Kontaktbereich 6 kontrollieren und sichern. Alternativ kann der Vorposit ionierer 40 in anderer Weise konstruktiv ausgebildet bzw. auch angeordnet sein. Er kann ggf. auch entfallen .
Figur 10 bis 12 zeigen eine Variante der Vorrichtung von Figur 1 bis 9 in verschiedenen Betriebsstellungen. Die Vereinzelungseinrichtung 3 stimmt in der Grundausführung mit den Ausführungsbeispielen von Figur 1 bis 9 überein. Sie weist ein Gehäuse 36 mit einem Austreibungsmittel 5 und einem Antrieb 19 nebst Kraftübertragungsmitteln 21,22 sowie einem Träger 23 und einer Führung 24 auf.
Desgleichen kann auch der Überwachungssensor 31 vorhanden sein. In Figur 10 bis 12 ist das Gehäuse 36 offen
dargestellt, wobei die Deckplatte und die Frontwand nicht gezeigt bzw. durchsichtig gezeichnet sind.
Der Unterschied zu den erstgenannten Ausführungsbeispielen besteht in der anderen Ausgestaltung des
Austreibungsmittels 5, des Kontaktbereichs 6 und der dortigen Nut 10. Figur 10 und 11 zeigen das
Austreibungsmittel 5 in einer Ruhe- oder Anfangsstellung, bevor es in die Aufnahme 2 und den Nadelhaufen eintaucht, die der Übersicht halber in Figur 10 bis 12 nicht
dargestellt sind. In Figur 12 ist die ausgefahrene
Betriebsstellung des Austreibungsmittels 5 dargestellt, in der ein Greifer die vereinzelte Nadel (nicht dargestellt) greifen kann. Das Austreibungsmittel 5 ist mit einem Einsatz 42
versehen, der relativ zum Austreibungsmittel 5 beweglich angeordnet ist, und der an seiner Oberkante eine
längslaufende Nut 10 aufweist. Der Einsatz 42 kann in oder am Austreibungsmittel 5 gelagert und geführt sein. Das Austreibungsmittel 5 ist in der gezeigten Ausführungsform wieder als plattenförmiges Schwert ausgebildet und hat eine hohle und an der Oberseite offene Kastenform. An den oberen Enden des Austreibungsmittels 5 und dem dortigen Kontaktbereich 6 sind die vorbeschriebenen hochstehenden Auflager 8,9 mit jeweils einer Nut 10 an der Oberseite angeordnet. Der Einsatz 42 befindet sich zwischen den Auflagern 8,9 und ist im hohlen Innenraum des
kastenförmigen Austreibungsmittels 5 angeordnet. Der Einsatz 42 kann längs des Austreibungsmittels 5 und in Richtung der Ausfahrbewegung verstellt werden. Hierfür ist ein Betätiger 43 vorgesehen, der die Ausfahrbewegung des Austreibungsmittels 5 für eine Verstellbewegung des
Einsatzes 42 nutzt und umsetzt, wobei er mit einem
gehäusefesten Anschlag 44 zusammenwirkt, der in Figur 12 dargestellt ist.
Die Nut 10 am Einsatz 42 ist ebenfalls zum Erfassen und Positionieren einer einzelnen Nadel 1 vorgesehen und ausgebildet ist. Die Nut 10 kann die gleiche
Querschnittsgeometrie, wie die Nuten 10 an den Auflagern 8,9 haben.
Zu Beginn des Austreibvorgangs, insbesondere in der besagten Ruhestellung und beim Eintauchen des
Austreibungsmittels 5 in die Aufnahme 2 und den dortigen Nadelhaufen, befindet sich der Einsatz 42 in einer oberen Position, in dem seine Nut 10 beidseits fluchtend an die Nuten 10 der Auflager 8,9 anschließt. Im Kontaktbereich 6 wird dadurch eine lange durchgehende Nut 10 gebildet, die für das Erfassen und Vereinzeln einer Nadel 1 besonders günstig ist. Figur 10 und die Detaildarstellung von Figur 11 verdeutlichen diese Stellung.
In Figur 12 ist die ausgefahrene Betriebsstellung des Austreibungsmittels 5 dargestellt. In dieser
Betriebsstellung ist der Einsatz 42 aus dem Kontaktbereich 6 entfernt, wodurch nur noch an den Auflagern 8,9 kurze Nutabschnitte 10 vorhanden sind und im Bereich dazwischen der Freiraum 37 gebildet wird. Der Einsatz 42 wird zu diesem Zweck im kastenförmigen Austreibungsmittel 5 absenkt bzw. zurückgezogen.
Diese Rückzugbewegung wird durch den Betätiger 43 bewirkt. Wie Figur 11 in der vergrößerten Darstellung verdeutlicht, weist der Betätiger 43 zwei mit Abstand übereinander angeordnete Flansche auf, zwischen denen eine Druckfeder angeordnet ist. Der untere Flansch ist mit dem
Austreibungsmittel 5, insbesondere dem Schwert, verbunden. Der oberere Flansch ist mit dem Einsatz 42 verbunden. Er schlägt vor Erreichen der ausgefahrenen Betriebsstellung am Anschlag 44 an, wobei der Einsatz 42 stehen bleibt und das Austreibungsmittel 5 weiter nach oben bewegt wird. Hierdurch ergibt sich eine absenkende Relativbewegung für den Einsatz 42, wobei auch die Feder zwischen den
Flanschen komprimiert wird. Bei der anschließenden
Abwärtbewegung des Austreibungsmittels 5 kommt der
Betätiger 43 vom Anschlag 44 frei, wobei unter Einwirkung der Flanschfeder der Einsatz 42 wieder ausgefahren bzw. angehoben wird und die in Figur 10 und 11 gezeigte
Stellung einnimmt.
Hinsichtlich weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen .
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die
erfindungsgemäße Lehre nicht auf das voranstehend
erörterte Ausführungsbeispiele eingeschränkt ist. Vielmehr sind weitere Ausführungen des Austreibungsmittels 5 und dessen Kontaktbereiches 6 sowie der Aufnahme 2 möglich. Zudem können die konstruktiven Mittel zur Realisierung der Bewegung des Austreibungsmittels variieren und sind frei wählbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Nadel
2 Aufnahme
3 Vereinzelungseinrichtung
4 Durchtrittsöffnung
4 ' Durchtrittsöffnung
5 Austreibungsmittel
6 Kontaktbereich
7 Oberkante
8 Auflager
9 Auflager
10 Nut
11 Nadelspitze
12 Krücke
13 Greifmittel
14 Gewindeloch
15 Grundplatte
16 Trapezform
17 Trichter
18 Hubeinrichtung
19 Antrieb
20 Antriebswelle
21 Kraftübertragungsmittel , Zahnrad
22 Kraftübertragungsmittel , Zahnstange
23 Träger
24 Führung
25 Rückwand von Gehäuse
26 Grundplatte von Gehäuse
27 Deckplatte von Gehäuse
28 Seitenwand von Gehäuse
29 Einsatz
30 Vorderseite
31 Überwachungssensor
32 Angriffselement
33 Kabelanschluss
34 Ausnehmung 35 Positioniereinrichtung
36 Gehäuse
37 Freiraum
38 Messstrahl, Laserstrahl
39 Positionierungsbauteil
40 Vorpositionierer
41 Gestell
42 Einsatz, Schwerteinsatz
43 Betätiger
44 Anschlag

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. ) Vorrichtung zum Vereinzeln von Nadeln (1),
insbesondere für die Bestückung eines Nadelbrettes einer Nadelmaschine zur Vliesstoff- oder
Nadelfilzherstellung, mit einer Aufnahme (2) für die Nadeln (1) und mit einer Vereinzelungseinrichtung (3) , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Aufnahme (2) zumindest eine Durchtrittsöffnung (4) aufweist, dass die Vereinzelungseinrichtung (3) ein Austreibungsmittel (5) umfasst, welches durch die Durchtrittsöffnung (4) der Aufnahme (2)
hindurchführbar ist und welches einen Kontaktbereich (6) aufweist, der zumindest mit einer Nadel (1) korrespondiert .
2. ) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Austreibungsmittel (5) der Vereinzelungseinrichtung (3) als Schwert, Stempel oder Stößel ausgebildet ist .
3. ) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kontaktbereich (6) des Austreibungsmittels (5) eine Trag- und
Führungsfunktion für die Nadel (1) hat.
4. ) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kontaktbereich
(6) des Austreibungsmittels (5) mindestens eine Nut
(7) für eine Nadel (1) umfasst.
5. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Kontaktbereich (6) des Austreibungsmittels (5) zwei beabstandete und nach oben ragende Auflager (8,9) mit jeweils einer Nut (10) für eine Nadel (1) aufweist .
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen einer Oberkante (7) des Austreibungsmittels (5) und der vom Kontaktbereich (6) gehaltenen Nadel (1) ein Freiraum (37) für ein Greifmittel (13) ausgebildet ist .
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Austreibungsmittel (5), insbesondere ein Schwert, einen zwischen den Auflagern (8,9) angeordneten beweglichen Einsatz (42) mit einer oberen Nut (10) aufweist .
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Einsatz (42) einen durch das Ausfahren des
Austreibungsmittels (5) aktivierten Betätiger (43) aufweist .
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Einsatz (42) in Ruhestellung und beim Ausfahren des Austreibungsmittels (5) auf Höhe der Auflager (8,9) mit Nutenanschluss angeordnet ist, und in der ausgefahrenen Betriebsstellung des
Austreibungsmittels (5) unter Bildung des Freiraums (37) abgesenkt ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Durchtrittsöffnung (4) in einer Grundplatte (15) der Aufnahme (2) vorgesehen ist und dass die Aufnahme
(2) oben offen ist.
11. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Innenraum der Aufnahme (2) trichterförmig
ausgebildet ist.
12. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Durchtrittsöffnung (4) im tiefsten Punkt der
Aufnahme (2) angeordnet ist und hinsichtlich ihrer Abmessungen mit denen des Kontaktbereiches (6) des
Austreibungsmittels (5) korrespondiert und dass das Austreibungsmittel (5) unterhalb der Aufnahme (2) angeordnet ist. 13.) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass für die Aufnahme (2) ein Einsatz (29) mit einer
Durchtrittsöffnung (4') vorgesehen ist, in den die Aufnahme (2) einsetzbar ist.
14. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Länge LA des Austreibungsmittels (5), insbesondere seines Kontaktbereichs (6), und der Durchtrittsöffnung (4) kürzer als die Gesamtlänge LN der Nadel (1) sind.
15. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Innenraum der Aufnahme (2) in der Länge an die
Nadeln (1) angepasst ist.
16.) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Kontaktbereich (6) des Austreibungsmittels (5) in Ruhestellung die Durchtrittsöffnung (4) der Aufnahme
(2) verschließt.
17. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Vereinzelungseinrichtung (3) zur Bewegung des
Austreibungsmittels (5) entgegen der Schwerkraft eine Hubeinrichtung (18) umfasst.
18. ) Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hubeinrichtung (18), Kraftübertragungsmittel (21, 22), eine Führung (24) und einen an der Führung (24) verfahrbaren
Träger (23) für das Austreibungsmittel (5) aufweist, wobei der Träger (23) mit den
Kraftübertragungsmitteln (21, 22) zusammenwirkt, und dass ein Antrieb (19) vorgesehen ist.
19. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Vereinzelungseinrichtung (3) einen
Überwachungssensor (31) umfasst.
20. ) Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Überwachungssensor (31) den Kontaktbereich (6) des Austreibungsmittels (5) in der ausgefahrenen
Betriebsstellung und die aufgenommene Nadel (1) erfasst .
21. ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Aufnahme (2) eine Vibrationseinrichtung umfasst.
22. ) Vorrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass an der Aufnahme (2) Angriffselemente (32) für ein Wechseln der Aufnahme (2) vorgesehen sind. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Vereinzelungseinrichtung (3) eine
Positioniereinrichtung (35) für die am
Kontaktbereich (6) aufgenommene Nadel (1) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Positioniereinrichtung (35) ein
Positionierungsbauteil (39), insbesondere eine
Andrückeinrichtung, aufweist, das die dem
Kontaktbereich (6) zugeordnete Nadel (1) und/oder den Kontaktbereich (6) und/oder das
Austreibungsmittel und/oder die Aufnahme (2) zur Optimierung der Position der Nadel (1), insbesondere in Längsrichtung der Nadel (1), mit Kraft
beaufschlagt . Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Positioniereinrichtung (35) einen Vorposit ionierer (40) zum Drehen der Nadel (1) um die Längsachse und zum Ausrichten ihrer Krücke (12) aufweist.
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