針式夾具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前述部分的針式夾具。
【背景技術】
[0002]所謂的針式夾具是具有優(yōu)選多個夾持針的裝置，該裝置為了夾持工件可從夾具基體或夾具殼體進入或伸出。這樣的針式夾具特別具有下述應用，即，夾持織物、纖維材料、纖維復合材料或其他針可穿透的材料。特別地，針式夾具也應用于分層地接收工件堆中的這樣的工件且由此分開。
[0003]在此，針式夾具的可靠性取決于夾持針精確地且無干擾地進入和伸出。在此，一方面下述情況是有問題的，即，當夾持針的行程深度不匹配工件的特性，特別不匹配工件位置的厚度時。在該情況下，不能可靠地接收和分開單個工件位置。此外，在重復接收纖維工件時，由于夾持針的進入和伸出，纖維部分可能不期望地被拉入夾持裝置中，這同樣損害可靠性，且可能要求保養(yǎng)和清潔。
[0004]在DE102011 010326 Al和DE202012100849 Ul中已知針式夾具，在其中，夾持針的進入和伸出通過小齒輪傳動裝置由可軸向移動的、特別氣動驅(qū)動的活塞驅(qū)動。在此，驅(qū)動活塞的行程借助于在活塞的軸向方向上作用的止擋被限制。在此，設置活塞沖程且由此間接設置可進入和伸出的夾持針的沖程要求改變用于驅(qū)動活塞的止擋的軸向位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，在針式夾具中提高操縱工件的可靠性，且同時降低在運行中的針式夾具的易受干擾性。在此特別地，應使得能夠可靠地匹配夾持針的穿透深度，且應該能夠使得在重復的夾持過程中所必須的清潔和保養(yǎng)工作是舒適的。
[0006]該目的通過根據(jù)權利要求1的針式夾具實現(xiàn)。針式夾具包括:夾持單元，驅(qū)動單元以及用于調(diào)節(jié)針行程深度的調(diào)節(jié)裝置。這些單元可被置于共同的夾具殼體中。然而也可設想模塊化的設計方案，在其中，單個單元，特別是驅(qū)動單元和夾持單元或以組件的方式被置于分開的單元殼體中。
[0007]夾持單元具有面對待夾持的工件的夾持面，以及分別帶有至少一個夾持針的至少一個且優(yōu)選兩個或更多個針滑座。針滑座可滑動地被布置在夾持單元中，且可移動進入主動位置，在該主動位置中夾持針以針行程深度超過夾持面從而夾持工件，以及可移動進入被動位置，在該被動位置中夾持針縮回?；旧?，夾持針自身也可傾斜于夾持面進入和伸出，由此被夾持的工件可確保使針不滑脫。也當夾持針傾斜地進入和伸出時，則在此關系中，針行程深度可理解成基本垂直于夾持面的量。
[0008]驅(qū)動單元包括可沿著驅(qū)動方向移動的驅(qū)動執(zhí)行器。該驅(qū)動執(zhí)行器可在兩個位置(在下文中稱為前行和后退位置)之間實施往復運動。驅(qū)動執(zhí)行器這樣地與針滑座運動耦接，即，在驅(qū)動執(zhí)行器在第一方向上移動時(例如，所謂的后退)針滑座移動到主動位置中(伸出的夾持針)，且在驅(qū)動執(zhí)行器移動到第二位置上時(例如，所謂的前行)針滑座移動到被動位置中(進入的夾持針)。
[0009]調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)針行程深度，且具有可垂直于驅(qū)動執(zhí)行器的驅(qū)動方向移動的引導滑座。下文中，引導滑座可沿其移動的方向被稱為引導方向。引導滑座沿著引導方向的運動自由度至少一方面通過止擋限制。驅(qū)動執(zhí)行器借助于連接臂這樣地與引導滑座運動耦接，即，引導滑座在驅(qū)動執(zhí)行器后退時在朝向止擋的方向上被拉動，且因此通過鎖住引導滑座而禁止驅(qū)動執(zhí)行器進一步后退。
[0010]就此而言，引導滑座可垂直于驅(qū)動執(zhí)行器的行程而移動。通過連接臂，驅(qū)動執(zhí)行器的運動特別剛性地與引導滑座的運動耦接。就此而言，在驅(qū)動執(zhí)行器后退時引導滑座朝向止擋被拉動，且在驅(qū)動執(zhí)行器前行時在遠離止擋的方向上運動。就此而言，引導滑座和驅(qū)動執(zhí)行器的運動是強制耦接的，且僅可是共同的。當引導滑座上碰到止擋時，這因此限制了驅(qū)動執(zhí)行器進一步運動。
[0011]通過止擋特別在下述方向上預定引導滑座的結(jié)束位置，S卩，該方向?qū)隍?qū)動執(zhí)行器的后退運動。由此僅直接在下述方向上預定驅(qū)動執(zhí)行器的結(jié)束位置，即，該方向?qū)趭A持針的伸出位置。由此可設置針行程深度。對于驅(qū)動執(zhí)行器自身不需要止擋。不同于前述的現(xiàn)有技術，也不軸向于驅(qū)動活塞設定受限的止擋?？梢虼嗽谳S向方向上節(jié)省在所述結(jié)構方案中所必須的結(jié)構空間，或另作它用。
[0012]為了相互耦接驅(qū)動執(zhí)行器和引導滑座的豎直運動，連接臂優(yōu)選傾斜于驅(qū)動方向且傾斜于引導方向延伸，使得在驅(qū)動執(zhí)行器與引導滑座之間實現(xiàn)傾斜引導。連接臂或其延伸方向相對于驅(qū)動方向和引導方向的角度特別在驅(qū)動執(zhí)行器和引導滑座運動時是固定的。優(yōu)選地，該角度在從45°至兩個豎直方向的范圍內(nèi)。
[0013]為了固定連接臂和驅(qū)動方向的角度，連接臂一方面可被固定在驅(qū)動執(zhí)行器上，且另一方面在與驅(qū)動執(zhí)行器間隔的位置上具有導向銷，該導向銷在至少一個殼體壁中的平行于驅(qū)動方向延伸的運行槽中被引導。就此而言，連接臂與驅(qū)動執(zhí)行器作為整體在其前行和后退運動時可聯(lián)動。在此，導向銷在平行于驅(qū)動方向的運行槽中一起運動，由此連接臂的角度保持丨旦定。
[0014]為了在連接臂的恒定角度的情況下允許引導滑座運動，連接臂優(yōu)選可沿著其延伸方向移動地在引導滑座上被引導，特別可移動地被引導通過引導滑座中的通道(例如，引導孔)。因此，引導滑座在其沿著引導方向運動時也同時沿著連接臂的延伸方向滑動，因為其傾斜于引導方向延伸。
[0015]特別地，引導滑座具有滑動突出部，優(yōu)選具有兩個在相反方向上突出的滑動突出部，該滑動突出部分別在針式夾具的殼體壁中的引導槽中滑動?；瑒油怀霾坷缈杀粯嫿ǔ梢龑Щ匿N狀或棒狀的部分，其利用其側(cè)面在引導槽中滑動。
[0016]優(yōu)選地，可借助于調(diào)整裝置設置用于引導滑座的止擋的位置。調(diào)整裝置優(yōu)選包括提供止擋的止擋螺釘或止擋銷，其可沿著引導方向調(diào)整。止擋螺釘或止擋銷可例如在引導槽中被引導，其也引導引導滑座的滑動突出部。調(diào)整止擋栓或止擋釘可例如通過引導方向旋轉(zhuǎn)螺紋而實現(xiàn)。對此，例如可在螺紋上設置可旋轉(zhuǎn)的滾花螺母。滾花螺母和止擋螺釘或止擋銷例如可與螺紋套筒連接或被構建成與其是一體的。優(yōu)選地，滾花螺母可旋轉(zhuǎn)通過針式夾具的殼體中的開口，使得針行程深度可方便需求地被調(diào)整。
[0017]針對另一個設計方案，可通過顯示件顯示可沿著引導方向被設置的止擋的位置。夾具殼體例如可具有觀察開口或觀察凹部或觀察凹槽，通過其可看到止擋自身，例如止檔銷，或與其連接的指針。特別地，顯示件例如可具有殼體中的觀察開口、刻度，使得可復制地調(diào)節(jié)止擋位置。
[0018]通過與引導滑座的運動耦接限制針行程使得可以可靠地和結(jié)構簡單地預定夾持針的進入和伸出狀態(tài)。為了改進監(jiān)控，可在設置單元中設置至少一個傳感器，用于探測引導滑座沿著引導方向的位置。特別地，傳感器被構建成識別引導滑座在止擋上的貼靠。對此，傳感器被布置在沿著引導滑座的運動軌布置的傳感器容納部中。傳感器例如可被構建成磁傳感器，通過該磁傳感器可探測被布置在引導滑座上的測試磁體的存在或不存在。優(yōu)選地，設置兩個沿著引導方向間隔的傳感器，使得例如可探測主動位置的和被動位置的存在。被探測的信息例如可傳遞到夾具控制部，該夾具控制部根據(jù)需求、特別根據(jù)其夾持狀態(tài)(工件被夾持或工件未被夾持)控制針式夾具。
[0019]在具有調(diào)整裝置的針式夾具的一個設計方案中，傳感器優(yōu)選被固定在傳感器容納部上，其沿著引導方向的位置同樣借助于調(diào)整裝置被設置。若止擋的位置為了匹配工件厚度而通過調(diào)整裝置被調(diào)整，則傳感器也聯(lián)動。由此可根據(jù)調(diào)整狀態(tài)實現(xiàn)最終位置控制。傳感器在調(diào)整止擋時自動聯(lián)調(diào)。在調(diào)整止擋之后不需要分開地設置傳感器。
[0020]在上述設計方案中，傳感器容納部例如可直接被布置在止擋螺釘/止擋銷上或在螺紋套筒上，從而調(diào)整調(diào)整裝置的止擋。
[0021]基本上，在所述的針式夾具中，驅(qū)動單元可具有氣動或電驅(qū)動的驅(qū)動執(zhí)行器。因此，例如可設置可前行和后退的驅(qū)動活塞，該驅(qū)動活塞形成驅(qū)動執(zhí)行器。同樣地，可設置例如在電氣線性執(zhí)行器中的可電氣移動的驅(qū)動執(zhí)行器。基本上也可行的是，驅(qū)動單元具有可在兩個旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)地作用的驅(qū)動執(zhí)行器，該驅(qū)動執(zhí)行器通過傳動裝置驅(qū)動針滑座從而運動到主動或被動位置中。
[0022]獨立于驅(qū)動部，驅(qū)動執(zhí)行器優(yōu)選通過傳動裝置驅(qū)動針滑座。特別地，當設置多個針滑座時，則驅(qū)動執(zhí)行器可通過傳動裝置共同驅(qū)動多個