DE69325139T2

DE69325139T2 - Vorrichtung zum Förderen von Nadeln

Info

Publication number: DE69325139T2
Application number: DE69325139T
Authority: DE
Inventors: Richard Abbate; Richard Parente
Original assignee: United States Surgical Corp
Current assignee: United States Surgical Corp
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2013-10-09
Also published as: DE69325139D1; EP0594005B1; CA2106926A1; US5282715A; US5735383A; US5542523A; EP0594005A1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nadeltransportvorrichtung, und insbesondere eine Nadeltransportvorrichtung, die chirurgische Nadeln zu einer entfernbaren Haltevorrichtung positioniert und eine Haltevorrichtung aufweist, die an einer Beladestation verschiebbar ist.

2. Beschreibung des technischen Gebietes

Die chirurgische Nadelherstellung ist ein präzises und zeitaufwendiges Verfahren, insbesondere wenn einzelne Nadeln jeweils eine gleichzeitig gebildet werden. Die herkömmliche Herstellung von chirurgischen Nadeln beginnt typischerweise mit dem Schritt des Abschneidens von Rohmaterial aus rundem Draht auf eine vorbestimmte Länge. Ein Arbeitsende des Rohmaterials wird dann zugespitzt, um eine Schneidkante vorzusehen, während das entgegengesetzte Ende von Hand oder maschinell bearbeitet werden kann, um eine abgeflachte oder andere vorbestimmte Form zu erzielen. Später, typischerweise nachdem beinahe die gesamte Nadelbearbeitung abgeschlossen ist, wird der Rohling auf seine abschließende Länge geschnitten und dann für die Anbringung von Nahtmaterial vorbereitet. Die Nadel kann dann einer Verarbeitung unterworfen werden wie dem Schleifen und/oder das Polieren einer Schneidkante wie auch dem Härten.
Die herkömmliche Nadelverarbeitung ist größtenteils ein manuelles Verfahren. Das Transportieren von Nadeln kann z. B. typischerweise das manuelle Greifen der Nadeln unter Verwendung einer handgehaltenen Einrichtung umfassen. Das Greifen der Nadeln und das Positionieren der Nadeln wird visuell erfasst und/oder bestätigt.
Die Nadeln werden dann von Hand zu einer Verarbeitungsstation transportiert, wie einer Nadelstation zum Schleifen einer Schneidkante auf einer Nadel. Das sichere Greifen und Positionieren von Nadeln kann kritisch sein, wenn die Nadeln einer solchen Bearbeitung unterworfen werden. Es ist daher wünschenswert für die Nadeln, dass sie in einer vorbestimmten Position zur Verarbeitung sind und dass sie stationär verbleiben, während die Verarbeitung abläuft. Das ungenaue Positionieren oder Bewegen der Nadeln kann die Genauigkeit der Nadelverarbeitungsverfahren und die Qualität der bearbeiteten Nadeln verschlechtern.
Insbesondere kann die Nadel (können die Nadeln) mit einer zangenartigen Einrichtung oder einem Spannfutter gehalten werden, um das zum Bearbeitungsende entgegengesetzte Ende der Nadel zu halten. Gewöhnlich können nicht mehr als zwei Nadeln in der Einrichtung gleichzeitig zum Bearbeiten der Nadel (Nadeln) gehalten werden. Die zangenartige Einrichtung oder das Spannfutter können z. B. verwendet werden, um manuell das Bearbeitungsende der Nadel mit einem rotierenden abrasiven Band in Eingriff zu bringen, um eine gewünschte Schneidkante zu modellieren.
Die JP-A-60.48249 offenbart obere und untere Platten, die eine Mehrzahl von kleinen langgestreckten Werkstücken parallel zueinander und voneinander beabstandet halten. Eine relative Bewegung der Platten rollt die Werkstücke um ihre Längsachse. Die Spitzen der Werkstücke werden gleichzeitig auf einem Zylinder geschliffen, der sich um eine Achse dreht, die parallel zur relativen Bewegungsrichtung der zwei Platten ist.
Ein Nachteil herkömmlicher Nadeltransporteinrichtungen ist es, dass nur eine oder zwei Nadeln gleichzeitig zur Bearbeitung unter Verwendung eines Spannfutters positioniert werden können. Weiterhin kann das Positionieren von Nadeln zum Bearbeiten an einer Arbeitsstation unregelmäßig sein, wenn man sich auf eine visuelle Erfassung verläßt. Zusätzlich kann das manuelle Halten von Nadeln zur Bearbeitung zu einer unerwünschten Bewegung der Nadeln führen. Eine Bewegung der Nadel kann zu einer unregelmäßigen und unerwünschten Nadelbearbeitung führen. Des weiteren kann das manuelle Positionieren von Nadeln zur Bearbeitung ineffizient sein. Schließlich wurde bei Einrichtungen im Stand der Technik im Wesentlichen keine Automation der Nadeltransportschritte vorgesehen.
Es wäre daher wünschenswert, eine Nadeltransporteinrichtung vorzusehen, welche sich an diese Nachteile in der Technik richtet, indem sie die Kapazität zum Befördern einer Mehrzahl von Nadeln gleichzeitig besitzt. Es wäre ebenfalls wünschenswert, eine Nadeltransporteinrichtung vorzusehen, welche das Verfahren erleichtert und wirkungsvoll ist. Es wäre ebenfalls wünschenswert, eine Nadeltransporteinrichtung bereitzustellen, welche Nadeln in einer vorbestimmten Weise ohne die Notwendigkeit einer visuellen Erfassung greifen und halten kann. Es wäre weiterhin wünschenswert, eine Nadeltransporteinrichtung bereitzustellen, die selektiv Nadeln, die in einer vorbestimmten Weise gehalten werden, drehen kann. Es wäre ebenfalls wünschenswert, eine Nadeltransporteinrichtung vorzusehen, welche unerwünschte Unregelmäßigkeiten der Schneidkante einer Nadel vermeidet. Es wäre weiterhin wünschenswert, eine Nadelverarbeitungseinrichtung vorzusehen, die in einer wirkungsvollen Weise beträchtlich automatisiert werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 unten wiedergegeben. Die abhängigen Ansprüche geben bevorzugte oder optionale weitere technische Merkmale wieder.
Die Nadeltransporteinrichtung kann weiterhin eine Kalibriervorrichtung mit einer Befestigungsoberfläche bereitstellen. Die Kalibriervorrichtung weist einen Maßstab zum Messen der seitlichen Bewegung des Klemmbackenaufbaus der Haltevorrichtung auf.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorangehenden Merkmale der vorliegenden Erfindung werden schnell deutlich und verständlich durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die im Folgenden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Nadeltransportaufbau umfassend eine Haltevorrichtung, eine Kalibriervorrichtung und eine Beladevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, welche die in Fig. 1 gezeigte Haltevorrichtung darstellt;
Fig. 3 eine Seitenrissansicht der in Fig. 2 gezeigten Haltevorrichtung ist.
Fig. 4 ist eine Seitenrissansicht der in Fig. 2 gezeigten Haltevorrichtung mit einem Klemmbackenaufbau in einer offenen Position;
Fig. 5 ist eine Ansicht von unten der in Fig. 2 gezeigten Haltevorrichtung;
Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in Fig. 2 gezeigten Haltevorrichtung;
Fig. 7 ist eine Rückansicht der in Fig. 2 gezeigten Haltevorrichtung;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Kalibriervorrichtung;
Fig. 9 ist eine Draufsicht, welche die Kalibriervorrichtung in Fig. 8 mit der darauf montierten Haltevorrichtung in Fig. 2 darstellt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Beladevorrichtung;
Fig. 11 ist eine vergrößerte Seitenrissansicht, welche die in Fig. 10 gezeigte Beladevorrichtung zeigt;
Fig. 12 ist eine vergrößerte Draufsicht, welche die in Fig. 10 gezeigte Beladevorrichtung darstellt;
Fig. 13 bis 15 sind Seitenrissansichten, welche die Nadelbeladevorrichtung während einer Betriebsabfolge darstellen;
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Ausführungsform einer Beladevorrichtung gemäß der Erfindung darstellt, die im Wesentlichen automatisiert ist;
Fig. 17 ist eine vergrößerte Seitenrissansicht, welche die in Fig. 16 gezeigte Beladevorrichtung darstellt;
Fig. 18 bis 21 sind Seitenrissansichten, welche die Nadeltransportvorrichtung während einer Betätigungsfolge darstellen;
Fig. 22 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Beladevorrichtung gemäß der Erfindung mit einer anderen Ausführungsform eines Ausrichtaufbaus;
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Haltevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 24 ist eine Explosionsansicht, welche die Haltevorrichtung in Fig. 23 darstellt;
Fig. 25 ist eine Seitenrissansicht, welche die Haltevorrichtung in Fig. 23 darstellt;
Fig. 26 ist eine Ansicht von unten, welche die Haltevorrichtung in Fig. 23 darstellt;
Fig. 27 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, welche die in Fig. 23 gezeigte Haltevorrichtung darstellt;
Fig. 28 ist eine Seitenrissansicht, welche die in Fig. 23 gezeigte Haltevorrichtung darstellt;
Fig. 29 ist eine perspektivische Ansicht mit einem teilweisen Aufbruch, welche die in Fig. 23 gezeigte Haltevorrichtung darstellt; und
Fig. 30 und 31 sind eine perspektivische Ansicht mit einem teilweisen Aufbruch, welche die in Fig. 23 gezeigte Haltevorrichtung während einer Betätigungsabfolge darstellen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Referenzziffern ähnliche oder gleiche Elemente identifizieren, zeigen Fig. 1 bis 32 bevorzugte Ausführungsformen eines Nadeltransportaufbaus 10. Der Nadeltransportaufbau umfasst eine Haltevorrichtung 12, eine Kalibriervorrichtung 14 und eine Beladevorrichtung 16.
Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 7 ist eine Nadeltransportvorrichtung 10 gezeigt, umfassend eine Haltevorrichtung 12, die einen oberen Bereich 20 und einen unteren Bereich 22 in einer überlappenden Beziehung aufweist. Die Haltevorrichtung weist weiterhin einen Klemmbackenaufbau 18 auf, der zum Halten von bis zu einer Mehrzahl von Nadeln 13 zum Transportieren geeignet ist. Der Klemmbackenaufbau 18 definiert die Vorderseite der Haltevorrichtung und das entgegengesetzte Ende der Haltevorrichtung von der Vorderseite definiert die Rückseite der Haltevorrichtung. Sowohl auf die Vorderseite als auch Rückseite der Haltevorrichtung wird im Folgenden Bezug genommen.
Der Klemmbackenaufbau 18 umfasst einen oberen Abschnitt 24, der einstückig mit dem oberen Bereich 20 ist und weiterhin einen unteren Abschnitt 26, der einstückig mit dem unteren Bereich 22 ist. Die oberen und unteren Abschnitte 24, 26 des Klemmbackenaufbaus 18 sind zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegbar. Die oberen und unteren Klemmbackenabschnitte 24, 26 arbeiten zusammen, um Nadeln 13 dazwischen zu halten, wenn sie in der geschlossenen Position sind. Wenn einmal die Nadeln 13 zwischen den Klemmbacken positioniert sind, ist der Transport der in dem Klemmbackenaufbau 18 gehaltenen Nadeln 13 möglich.
Es wird ebenfalls daran gedacht, dass die oberen und unteren Klemmbackenabschnitte 24, 26 aus einem anderen Material als der Rest der Haltevorrichtung sein kann. Vorzugsweise weisen die oberen und unteren Klemmbackenabschnitte 24 und 26 ein Nadelkontaktmaterial 28 auf, wo die Klemmbacken die Nadeln 13 berühren sollen. Eine Nadel 13, die zwischen dem Klemmbackenmaterial 28 angeordnet ist, wird im Wesentlichen unverändert oder unbeschädigt verbleiben. Das kontaktierende Material 28 ist vorzugsweise ein elastomerisches Material, wie z. B. Neopren, Gummi oder Urethane.
Der obere Bereich 20 und der untere Bereich 22 der Haltevorrichtung sind in einer überlappenden Beziehung zueinander mit Hilfe von Federn 30 federbelastet. Die Federn 30 sind auf beiden Seiten der Haltevorrichtung 12 positioniert und an dieser durch Stifte 32 angebracht. Die Federn 30 spannen normalerweise die oberen und unteren Klemmbackenabschnitte 24, 26 in eine geschlossene Position (Fig. 3) vor.
Die Haltevorrichtung 12 weist weiterhin einen Betätigungshebel 34 auf, um den Klemmbackenaufbau 18 durch das Trennen der oberen und unteren Klemmbackenabschnitte 24, 26 zu öffnen. Der Betätigungshebel 34 ist entlang einer mittigen Längsachse positioniert, die sich durch die Haltevorrichtung 12 erstreckt. Der Hebel 34 sorgt für eine entfernte Betätigungseinrichtung zum Bewegen der Klemmbackenabschnitte 24, 26 in die offenen und geschlossenen Positionen. Der Klemmbackenbetätigungshebel 34 ist schwenkbar auf einer Schwenkstange 46 montiert, die sich durch den oberen Bereich der Haltevorrichtung erstreckt. Der Betätigungshebel 34 weist einen Nockenbereich 36 auf, der in Fig. 4 gezeigt ist. Der Nockenbereich 36 berührt die Nockenoberfläche 38, die in Fig. 6 gezeigt ist, wenn der Betätigungshebel 34 in Richtung der Vorderseite der Haltevorrichtung 12 bewegt wird. Diese Bewegung des Betätigungshebels 34 erzeugt einen Kontakt zwischen dem Nockenbereich 36 und der Nockenoberfläche 38, um den ersten und zweiten Bereich 20, 22 zu trennen und den Klemmbackenaufbau 18 zu öffnen.
Eine Verriegelungsplatte 40 ist auf der Außenseite des oberen Bereichs 20 positioniert. Die Verriegelungsplatte 40 ist mit Hilfe von Befestigern 42 am oberen Bereich befestigt. Die Verriegelungsplatte 40 ragt teilweise über das hintere Ende des oberen Bereichs 20. Vorzugsweise kann ein Zylinder (nicht dargestellt) an der Unterseite des überhängenden Bereichs der Verriegelungsplatte 40 angebracht werden, um sicherzustellen, dass der obere Abschnitt 24 und der untere Abschnitt des Klemmbackenaufbaus 18 in der in Fig. 3 gezeigten geschlossenen Position sind.
Eine Nut 48 erstreckt sich über die Unterseite 50 des unteren Bereichs 22 der Haltevorrichtung 12. Die Nut 48 passt mit einer Positionierstange 54 auf einem Befestigungsaufbau 56, der in Fig. 1 und 10 gezeigt ist, zusammen. Eine Anbringung 41 ist auf dem oberen Bereich 20 der Haltevorrichtung 12 angeordnet. Die Anbringung wird verwendet, um den oberen Bereich 20 zu bewegen, wenn die seitliche Bewegung des oberen Bereichs 20 in Bezug auf den unteren Bereich 22, wie unten beschrieben wird, gemessen wird.
Eine Nut 52 ist in der Unterseite 50 des unteren Bereichs der Haltevorrichtung 12 angeordnet. Die Nut 52 kann mit einem Element auf einem Anbringeaufbau in Eingriff gebracht werden, wie z. B. dem in Fig. 10 gezeigten Anbringeaufbau 56. Die Nut 52 und das zusammenpassende Element führen zu einem sicheren und festen Positionieren der Haltevorrichtung 12 an einem Anbringeaufbau.
Bezugnehmend auf Fig. 6 passt der obere Klemmbackenabschnitt 24 des oberen Bereichs 20 mit einer "L"-förmigen Aufnahmenut 88 in Richtung der Vorderseite des oberen Bereichs 20 zusammen. Der untere Klemmbackenabschnitt 26 des unteren Bereichs 22 passt mit einer "L"-förmigen Aufnahmenut 90 in Richtung der Vorderseite des unteren Bereichs 90 zusammen. Stifte 92 verbinden die oberen und unteren Klemmbackenabschnitte 24, 26 innerhalb der "L"-förmigen Aufnahmenuten 88, 90.
Der obere Bereich 20 weist weiterhin einen oberen Achsenhalteabschnitt 58 in Richtung der Rückseite der Haltevorrichtung 12 auf. Der obere Achsenhalteabschnitt 58 weist eine Öffnung 60 auf, die sich durch diesen hindurch erstreckt. Der untere Bereich 22 der Haltevorrichtung 12 weist eine Öffnung 62 auf, die sich durch einen unteren Achsenhalteabschnitt 64 erstreckt, deren axialer Verbindung mit der Öffnung 60 des oberen Achsenhalteabschnittes 58 ist. Eine Achse 66 ist durch die Öffnungen 60 und 62 der oberen und unteren Achsenhalteabschnitte 58, 64 angeordnet. Die Achse 66 weist einen mittleren eingekerbten Bereich 68 und einen langgestreckten Längsschlitz 70 auf.
Auf jeder Seite der Achse 66 sind seitliche Vorspannfedern 72 und Buchsen 74 fest innerhalb der Öffnung 60 des oberen Achsenhalteabschnitts 58 eingesetzt. Die Achse 66 ist zwischen den Federn 72 und Buchsen 74 positioniert. Somit kann die obere Position 20 seitlich in Bezug auf den oberen Bereich 22 bewegt werden, während er durch die seitlichen Vorspannfedern 72 zu einer mittigen Anordnung vorgespannt wird.
Ein Gewindeloch 76 ist in Richtung der Rückseite des oberen Bereichs 20 positioniert und nimmt einen Spannungseinstellstift 78 mit einem zugehörigen Gewindebereich 79 auf. Der Spannungseinstellstift 78 umfasst ein Kugellager 80 an seinem unteren Ende, das den eingekerbten Mittelbereich 78 der Achse 66 berührt. Der eingekerbte Mittelbereich 68 nimmt das Kugellager 80 auf, um den oberen Bereich 20 sicher in eine mittige Anordnung in Bezug auf den unteren Bereich 22 vorzuspannen.
Eine Einstellschraube 81 sperrt den Spannungseinstellstift 78, der entlang des Längsschlitzes 70 angeordnet ist. Die Einstellschraube 81 lagefixiert den Spannungseinstellstift 78, nachdem der Stift 78 nach oben oder unten geschraubt worden ist, um die Spannung auf die Achse 66 einzustellen. Weiterhin sind Achseneinstellschrauben 86 in der Rückseite des unteren Bereichs 22 positioniert, um die Achse 66 durch das Berühren der Längsschlitze 70 in der Achse 66 lagezufixieren.
Ein Kontaktstift 79 ist in einem Loch 82 im unteren Bereich 22 angeordnet. Der Kontaktstift 79 ist so angeordnet, dass die Einstellschrauben 84 den Kontaktstift 79 berühren, wenn der obere Bereich 20 seitlich in Bezug auf den unteren Bereich 22 bewegt wird. Insbesondere kann, da die Einstellschrauben 84 mit dem oberen Bereich 28 verbunden sind, jede Einstellschraube 84 angeordnet werden, um den Berührstift 79 an ausgewählten Orten des oberen Bereichs 20 zu kontaktieren. Somit kann der obere Bereich 20 seitlich zu ausgewählten Positionen bewegt werden, die durch die Einstellschrauben 84 definiert sind.
Somit können die zwischen den Klemmbackenabschnitten 25, 26 gehaltenen Nadeln gedreht werden, indem der obere Bereich 20 relativ zum unteren Bereich 22 seitlich bewegt wird. Die gewünschte Winkeldrehung der Nadeln 13 wird durch das Verändern der Einstellschrauben 84 reguliert, um die Größe der seitlichen Bewegung des oberen Bereichs 20 einzustellen.
Bezugnehmend auf Fig. 8 und 9 weist die Nadeltransportvorrichtung 10 auch eine Kalibriervorrichtung 14 auf. Die Kalibriervorrichtung 14 ist dimensioniert und gestaltet, um die Nadelhaltevorrichtung 12 zum Kalibrieren aufzunehmen. Insbesondere weist die Kalibriervorrichtung 14 einen Rahmen 94 mit Beinen 96 auf, so dass die Kalibriervorrichtung 14 auf einer Arbeitsoberfläche 11 oder ähnlichem positioniert werden kann. Der Rahmen 94 der Kalibriervorrichtung 14 weist eine Befestigungsoberfläche 98 auf, die gestaltet und dimensioniert ist, um die Haltevorrichtung 12 in einer vorbestimmten Weise aufzunehmen.
Ein Kalibriermesser 100 ist auf dem Rahmen 94 montiert. Der Kalibriermesser 100 weist ein Kontaktelement 102 auf, das nahe der Befestigungsoberfläche angeordnet ist, um die daraufgesetzte Haltevorrichtung 12 zu berühren. Ein Kalibrierknopf 103 ist entgegengesetzt im Kontaktelement 102 angeordnet, um selektiv das Kontaktelement 102 in Richtung auf und weg von der Haltevorrichtung 12 zu bewegen, die auf der Befestigungsoberfläche 98 angeordnet ist.
Der Kalibriermesser 100 zeigt visuell die relative Bewegung des Kontaktelementes 102 und somit die relative Bewegung von z. B. dem oberen Bereich 20 der Haltevorrichtung 12, die mit dem Kontaktelement 102 in Verbindung steht, an. Die relative Bewegung wird vorzugsweise durch den Kalibriermesser 100 in mil-Stufen gemessen.
Ein gekrümmter Bereich 101 ist zwischen dem Befestigungsaufbau 111 und dem Kalibriermesser 100 angeordnet. Ein Einstellwerkzeug wie ein Schraubendreher oder Innensechskantschlüssel wird durch den gekrümmten Bereich 101 geleitet und trifft auf die Einstellschrauben 84 der Haltevorrichtung 12 und die Einstellschrauben 84 können angeordnet sein, um die seitliche Bewegung des oberen Bereichs 20 der Haltevorrichtung 12, wie oben beschrieben, einzustellen.
Stabilisatoren 104, die als Halteeinrichtungen wirken, sind durch eine Seitenwand 106 des Rahmens 94 entgegengesetzt dem Kalibriermesser 100 angeordnet. Die Stabilisatoren weisen Knöpfe 105, einen Gewindebereich 107 und Kontaktbereiche 108 entgegengerichtet den Knöpfen 108 auf. Die Kontaktbereiche 108 sind gegen die auf die Befestigungsoberfläche 98 gesetzte Haltevorrichtung 12 angeordnet, um die Haltevorrichtung 12 lagezufixieren.
Ein Kalibriermechanismus 110 ist auf dem Rahmen 94 nahe dem Kalibriermesser 100 positioniert. Der Kalibriermechanismus 110 weist einen drehbaren Betätigungsknopf 112 auf, der auf einem Befestigungsaufbau 11 angeordnet ist. Ein Verschiebeelement 114 ist zumindest teilweise innerhalb des Befestigungsaufbaus 111 angeordnet. Der Befestigungsknopf 112 bewegt selektiv das Verschiebeelement 114 in seitlicher Richtung, d. h. in Richtung auf und weg von der Seitenwand 106.
Ein Befestigungsaufbau 116, der auch als eine Halteeinrichtung oder ein Greifelement wirkt, weist einen Knopf 118 und einen Körperbereich 120 mit ersten und zweiten Öffnungen 122, 124 auf. Die erste Öffnung 122 ist schwenkbar auf der Schwenkbefestigung 126 angeordnet. Die zweite Öffnung 124 ist entfernbar auf der Anbringung 21 der Nadelhaltevorrichtung 12 angeordnet. Der Knopf 118 wird dahingehend verwendet, den Befestigungsaufbau 116 um die Schwenkanbringung 126 so zu drehen, dass der Körperbereich 120 des Befestigungsaufbaus 116 mit der Anbringung 41 auf der Haltevorrichtung 12 verbunden werden kann.
Beim Betrieb kann die Kalibriervorrichtung 14 zunächst verwendet werden, um die Haltevorrichtung 12 einzustellen, um Nadeln, die in ihrem Klemmbackenaufbau 18 gehalten werden, in geeigneter Weise zu drehen. Die Kalibriervorrichtung 14 nimmt die Haltevorrichtung 12 auf ihrer Anbringungsoberfläche 98 auf, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der Befestigungsaufbau 116 wird um die Schwenkanbringung 126 verschwenkt, um die zweite Öffnung 124 an der Anbringung 43 der Haltevorrichtung 12 anzubringen. Die Stabilisatorknöpfe 105 werden gedreht, um die Kontaktbereiche 108 gegen die Haltevorrichtung 12 anzuordnen und damit die Haltevorrichtung 12 auf der Befestigungsoberfläche 98 zu fixieren. Der Betätigungsknopf 112 der Kalibrierung kann dann gedreht werden, um den oberen Bereich 20 der mit dem Verschiebeelement 114 verbundenen Haltevorrichtung 12 zu drehen. Der obere Bereich 20 kann seitlich in beiden Richtungen bewegt werden, indem die Drehrichtung des Knopfes 112 verändert wird.
Wenn der obere Bereich 20 durch das Verschiebeelement 114 bewegt wird, kann der Kalibrierknopf 103 betätigt werden, um den Berührbereich 102 gegen den oberen Bereich 20 der Haltevorrichtung 12 einzustellen. Der Kalibriermesser 100 zeigt visuell die abschnittsweise Bewegung des oberen Bereichs 20 der Haltevorrichtung mittels der Anordnung des kalibrierenden Berührelementes 102 an.
Die Einstellschrauben 84 können erreicht werden, indem unter Verwendung eines Schraubendrehers oder von ähnlichem, der durch den gekrümmten Bereich 101 geleitet wird, eine Einstellschraube 84 erreicht wird. Die andere Einstellschraube 84 wird über die Seitenwand 106 zur Einstellung erreicht.
Nachdem das Kalibrieren der Haltevorrichtung 12 durch das Positionieren der Einstellschrauben 84 der Haltevorrichtung 12 abgeschlossen ist, können die Stabilisatorknöpfe 104 und der Befestigungsaufbau 116 gelöst werden, indem das oben beschriebene Verfahren umgekehrt wird. Die Haltevorrichtung 12 kann dann von der Befestigungsoberfläche 98 der Kalibriervorrichtung 14 entfernt werden.

Beladevorrichtung

Bezugnehmend auf Fig. 10 bis 15 weist die Nadeltransportvorrichtung eine Beladevorrichtung 16 auf, um Nadeln in die Haltevorrichtung 12 zu laden. Die Ladevorrichtung 16 weist einen Rahmen 130 auf, der, wie in Fig. 10 und 11 gezeigt ist, auf der Arbeitsoberfläche 11 positioniert ist. Die Beladevorrichtung 16 weist eine Nadelaufnahme 132 auf, die in Richtung eines Endes des Rahmens 130 angeordnet ist, und eine Ladestation 155, die distal zur Nadelaufnahme 132 angeordnet ist. Weiterhin weist der Rahmen 130 einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 157 auf, der die Schiene 134 verschiebbar aufnimmt.
Die Schiene 134 kann in dem Schlitz 157 bewegt werden und entfernt werden, nachdem sie sich durch das Ende des Schlitzes 157 nahe der Beladestation 155 erstreckt hat. Die Schiene 134 kann dann in das entgegengesetzte Ende des Schlitze 157 eingesetzt werden, um mit Nadeln 13 erneut beladen zu werden.
Die Nadelaufnahme 133 ist dimensioniert und gestaltet, um eine Mehrzahl von Nadeln 13 aufzunehmen. Es wird daran gedacht, dass die Nadelaufnahme 132 eine bevorzugte Ausführungsform eines Lagerungselementes oder einer Aufnahmeeinrichtung zum Halten von Nadeln ist. Die Aufnahme 132 weist einen geneigten Bereich 133 auf, um die Bewegung der Nadeln 13 durch eine Öffnung 135 in der Aufnahme 132 zu unterstützen. Die Aufnahme 132 legt dabei die Nadeln 13 auf der Schiene 134 in einer vorbestimmten Weise ab, wie in Fig. 11 gezeigt ist.
Bezugnehmend nun auf Fig. 11 wirkt die Schiene 134 als ein bewegbares Element, um die Nadeln 19 entlang eines vorbestimmten Pfades von der Nadelaufnahme 132 vorzurücken. Die Spur 134 erstreckt sich entlang des Rahmens 130 um eine Längsachse, die sich durch den Rahmen 130 erstreckt. Die Schiene 134 weist eine Mehrzahl von in gleichem Abstand beabstandeten Nuten 136 auf. Diese Nuten 136 besitzen im Allgemeinen eine "V"-förmige Gestaltung, so dass ein dreieckiger Bereich einer Nadel in die Nut 136 hineinpasst. Es ist ebenfalls daran gedacht, dass Nuten mit anderen Formen geeignet sein können, um mit alternativ geformten Nadeln oder Nadelrohlingen zusammenzupassen, wie z. B. eine im Allgemeinen "U"-förmige Nut.
Die Nadelaufnahme 132 weist ein Positionierelement 136 auf, das als eine bevorzugte Ausführungsform einer Positioniereinrichtung betrachtet wird, um die Nadeln 13 zu der geeigneten Position in Übereinstimmung mit den Nuten 136 zu drehen. Das Positionierelement 138 weist ein Kontaktierelement 140 auf, um mit Nadeln 13, die nicht in der angemessenen Weise in den Nuten 136 angeordnet sind, in Verbindung zu treten. Das Kontaktierelement 140 berührt die Nadeln 13 und dreht diese, bis sie in die Nuten 136 in der Schiene 134 passen.
Ein Einstellelement 142 weist einen drehbaren Knopf 144 und einen Gewindebereich 146 auf. Das Einstellelement 142 ist mit dem Positionierelement 138 verbunden, um das Kontaktierelement 140 zu einer geeigneten Höhe über der Schiene anzuheben oder herabzulassen.
Bezugnehmend wieder auf Fig. 10 weist ein Schienenbetätigungsmechanismus 148 einen drehbaren Knopf 150 auf, der mit der Schiene 134 in Verbindung steht. Das Drehen des Knopfes 150 bewegt die Schiene 134 in Richtung der Beladestation 155. Der Betätigungsmechanismus und die Schiene 134 können beide als Teil eines Vorrückaufbaus zum Bewegen der Nadeln 13 in einer geordneten und vorhersagbaren Weise zur Beladestation betrachtet werden.
Ein Ausrichtblock 152 ist entlang der Seite der Schiene 134 angeordnet und besitzt eine nach vorne geneigte Oberfläche 154. Die geneigte Oberfläche 154 berührt die Nadeln 13, wenn sie in Richtung der Beladestation 155 auf der Schiene 134 vorgerückt werden. Die geneigte Oberfläche stellt im Wesentlichen sicher, dass die Nadeln 13 gleichmäßig in Bezug aufeinander auf der Schiene 134 ausgerichtet sind.
Die in den Nuten 136 auf der Schiene 134 angeordneten Nadeln 13 werden vorgerückt, bis sie an der Beladestation 155 angeordnet sind. Die Beladestation 155 weist einen Halteaufbau 156 mit einem Nadelberührbereich 158 auf, der in Fig. 14 und 15 gezeigt ist. Der Nadelberührbereich 158 ist im Wesentlichen nicht abrasiv und kann z. B. aus einem elastomerischen Material aufgebaut sein.
Die Beladestation 155 weist weiterhin einen geneigten Bereich 162 auf (siehe Fig. 10 und 12). Der geneigte Bereich 162 gestattet es der Haltevorrichtung 12, die auf der Befestigungsoberfläche 56 angeordnet ist, sich den durch den Halteaufbau 156 gehaltenen Nadeln 13 zu nähern.
Der Halteaufbau 156 weist einen Betätigungshebel 160 auf, der sich dem Nadelberührbereich 158 auf den Nadeln 13 auf der Schiene 134 annähert. Der Berührbereich 158 hält dabei die Nadeln 13 auf der Schiene in ihrer vorbestimmten Position in den Nuten 136.
Bezugnehmend auf Fig. 10 weist die Beladevorrichtung einen Befestigungsaufbau 56 auf, der dimensioniert und gestaltet ist, um die Haltevorrichtung 12 aufzunehmen. Der Befestigungsaufbau 56 weist einen Rahmen 164 mit dem verschiebbar darin angeordneten Befestigungsaufbau auf. Der Befestigungsaufbau 56 weist weiterhin die Positionierstange 54 auf, die mit der Nut 58 der Haltevorrichtung 12 zusammenpasst.
Der Befestigungsaufbau 56 ist bewegbar auf der Arbeitsfläche 11 angeordnet. Der Befestigungsaufbau 56 verschiebt sich in einer im Wesentlichen orthogonalen Richtung in Bezug auf die Beladestation 155. Der Befestigungsaufbau 56 ist somit so angeordnet, dass die Nadelhaltevorrichtung 12, wenn sie auf dem Befestigungsaufbau 56 angeordnet ist, sich in Richtung der Beladestation 155 verschieben kann. Die an der Beladestation 155 angeordneten Nadeln 13 können zwischen den offenen Klemmbackenaufbau 18 der Haltevorrichtung 12 gesetzt werden. Wie in Fig. 13 und 14 dargestellt ist, weist der Halteaufbau 56 einen zylinderförmigen Ausrichtvorsprung 57 auf, um das ordnungsgemäße Positionieren der Haltevorrichtung 12 sicherzustellen, wenn Nadeln 13 in dem Klemmbackenaufbau 18 positioniert sind. Der Vorsprung 57 passt mit einem zylinderförmigen Loch 59 im Rahmen 130 der Beladevorrichtung 16 zusammen.
Bezugnehmend auf Fig. 12 bis 15 sind die Beladevorrichtung 16 und die Haltevorrichtung 12 der Nadeltransportvorrichtung 10 im Betrieb dargestellt. Bezugnehmend auf Fig. 12 ist die Beladevorrichtung 16 gezeigt, wie sie Nadeln 13 von der Nadelaufnahme 132 in die Nuten 136 in der Schiene 134 positioniert, wenn sich die Schiene in Richtung der Beladestation 155 durch die Drehung des Knopfes 150 bewegt.
Bezugnehmend auf Fig. 13 sind die Nadeln 13 in ihrer Position an der Beladestation 155. Die Nadelhaltevorrichtung 12 ist ebenfalls auf dem Befestigungsaufbau 56 in Position. Der Hebel 34 und damit der Nockenbereich 36 sind in der Position, um den Klemmbackenaufbau 18 gegen die Vorspannung der Feder 30 zu öffnen. Der Klemmbackenaufbau wird durch das Trennen der oberen und unteren Abschnitte 20 und 22 der Haltevorrichtung 12 geöffnet.
Insbesondere wird der Klemmbackenaufbau 18 geöffnet, indem der Betätigungshebel 34, wie in Fig. 13 gezeigt, nach oben angehoben wird, wodurch der Hebel 34 um die Schwenkstange 46 dreht. Der Nockenbereich 36 des Betätigungshebels 34 stößt gegen die Nockenoberfläche 38 des oberen Bereichs 22 der Haltevorrichtung 12 und trennt die oberen und unteren Bereiche 20, 22 in Bezug aufeinander. Diese Trennung öffnet die oberen und unteren Klemmbackenabschnitt 24 und 26 gegen die Vorspannkraft der Feder 30.
Bezugnehmend auf Fig. 14 ist der Nadelkontaktierbereich 158 des Halteaufbaus 156 auf den Nadeln 13 angeordnet worden, indem der Betätigungshebel 160 bewegt wurde. Die Nadeln 13 werden dabei in ihrer gewünschten Position in den Nuten 136 der Schiene 134 gehalten. Die Haltevorrichtung 12 ist dann bereit, um bewegt zu werden, um die Nadeln 13 zwischen dem Klemmbackenaufbau 18 zu positionieren.
Die Nadelhaltevorrichtung 12 bewegt sich in Richtung der Nadeln 13 in der Beladestation 155, indem die Haltevorrichtung 12, die auf dem verschiebbaren Befestigungsaufbau 56 montiert ist, verschoben wird. Die Nadeln 13 werden somit zwischen dem offenen Klemmbackenaufbau 18 positioniert. Wenn die Nadeln 13 zwischen dem Klemmbackenaufbau 18 positioniert sind, ist der Zylindervorsprung 57 im Loch 59 angeordnet, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung des Klemmbackenaufbaus 18 mit den Nadeln 13 sicherzustellen.
Bezugnehmend auf Fig. 15 wird der Klemmbackenaufbau 18 auf die Nadeln 13 geschlossen, indem der Hebel 34 abgesenkt wird. Der Nockenbereich 36 beendet somit den Kontakt mit der Nockenoberfläche 38 und die Klemmbacken werden durch das Spannen der Federn 30 geschlossen. Die Nadeln 13 werden somit in der Haltevorrichtung 12 gehalten und sind bereit für das Entfernen von der Beladevorrichtung 16.
Die Nadeln 13 werden dann vom Halteaufbau 156 durch den Betätigungshebel 160 (siehe Fig. 10 und 11) gelöst, um den Nadelkontaktierbereich 158 von den Nadeln 13 in die Nuten 136 der Schiene 134 zu lösen. Die Nadelhaltevorrichtung 12 kann dann von dem Befestigungsaufbau 56 entfernt werden und die in der Haltevorrichtung 13 gehaltenen Nadeln 13 sind zum Transportieren, z. B. zu einer Bearbeitungs- oder Verarbeitungsstation bereit.
Eine andere Ausführungsform einer Nadelbeladevorrichtung 166 zur Verwendung mit einer Nadeltransportvorrichtung ist in Fig. 16 bis 22 gezeigt. Bezugnehmend auf Fig. 16 ist eine Nadelbeladevorrichtung gezeigt, die ähnlich der vorhergehenden Ausführungsform einer in Fig. 1 und 10 bis 15 gezeigten Nadelbeladevorrichtung 16 ist. Jedoch ist die in Fig. 16 dargestellte Ausführungsform der Nadelbeladevorrichtung wesentlich automatisiert und weist ein drehbares Positionierrad 168 auf, das an einer Wand 169 an der Achse 171 angebracht ist. Das Rad 168 weist einen Nadelkontaktierbereich 170 auf, der aus einem geeigneten Material, wie den oben erwähnten elastomerischen Materialien besteht. Die Nähe des Rades 138 zu den auf der Schiene 134 positionierten Nadeln 13 wird durch den drehbaren Knopf 172 eingestellt. Das Rad 168 wird vorzugsweise in einer Gegenuhrzeigerrichtung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit mit Hilfe eines Motors 174 gedreht, der mit der Wand 169 verbunden ist. Die Geschwindigkeit des Rades 168 ist vorzugsweise zwischen etwa 2 und etwa 20 U/min.
Die Nadelaufnahme 176 ist im Wesentlichen identisch zu der in Fig. 10 gezeigten Nadelaufnahme 132, jedoch weist die in den Fig. 16 und 17 gezeigte Nadelaufnahme 176 eine gekrümmte Wand 178 auf, um die Nadeln in Richtung der Öffnung 180 bewegen zu lassen.
Bezugnehmend auf Fig. 17 weist ein erstes Positionierelement 182 einen Nadelkontaktierbereich 184 auf. Das erste Positionierelement 182 begrenzt einen Teil der Öffnung 180 und ist in Bezug auf die Schiene 134 so angeordnet, dass die Nadeln 13 in Nuten 136 in der Schiene 134 in einer ähnlichen Weise wie bei dem in Fig. 10 gezeigten Positionierelement 138 angeordnet sind. Die Nähe des Berührungsbereiches 184 des Positionierelementes 182 zu den Nadeln 13 wird durch den Knopf 186 eingestellt. Der Knopf 186 befestigt eine Welle in einer wählbaren Position im Schlitz 188. Eine Ausrichtwand 190 ist gekrümmt, um die Nadeln auf der Schiene 134 auszurichten, wenn die Nadeln 13 in Richtung der Beladestation 192 bewegt werden. Die gekrümmte Ausrichtwand 190 stellt im Wesentlichen sicher, dass die Nadeln 13 gleichmäßig in Bezug aufeinander auf der Schiene 134 wie auch mit dem in Fig. 10 gezeigten Ausrichtblock 152 in Ausrichtung sind.
Ein zweites Positionierelement 194 weist ein erstes Element 196 mit einem Nadelkontaktierbereich 198 und ein zweites Element 197 auf, das ebenfalls einen Nadelkontaktierbereich 198 besitzt. Der Nadelkontaktierbereich 198 ist vorzugsweise aus einem ähnlichen Material wie der Nadelkontaktierbereich 184 des ersten Positionierelementes 182.
Die ersten und zweiten Elemente 196, 197 werden durch eine Feder 202 in eine Ursprungsposition vorgespannt. Die Feder ist mit einem Stift 200 des schwenkbar befestigten Elementes 203 und einem Zapfen 204 verbunden. Die ersten und zweiten Elemente 196, 197 sind so elastisch biegbar, dass die Nadeln 13 berührt werden und in die Nuten 196 in der Schiene 134 bewegt werden. Die Höhe der Kontaktierbereiche 198 wird durch den Knopf 201 eingestellt.
Bezugnehmend auf Fig. 18 weist ein Haltemechanismus 206 einen Körperbereich 208 mit einem Nadelberührungsbereich 210 auf, der einen Betätigungsstift 212 aufnimmt. Der Stift 212 ist teilweise ein pneumatischer Zylinder 214 mit einem Schaft 213. Der pneumatische Zylinder 214 wird vorzugsweise durch eine pneumatische Schnittstelle 215 geregelt, um selektiv den Schaft 213 und den Stift 112 auszufahren und den Hebel 34 auf der Haltevorrichtung 12, die in Fig. 20 gezeigt ist, zu bewegen.
Insbesondere ist, wie in Fig. 18 gezeigt ist, der Körperbereich 208 schwenkbar am Schwenkpunkt 216 mit dem Rahmen 130 der Beladevorrichtung 166 verbunden. Der Körperbereich ist weiterhin schwenkbar am Schwenkpunkt 218 mit dem pneumatischen Zylinder 220 verbunden. Der Zylinder 220 verschwenkt selektiv den Körperbereich 208 und den Schwenkpunkt 216, um den Kontaktierbereich 210 auf die Nadeln abzusenken.
Die Beladevorrichtung weist weiterhin eine bewegbare Befestigungsoberfläche 222 auf, die im Wesentlichen ebenso wirkt wie die Befestigungsoberfläche 56, die in Fig. 10 gezeigt ist. Jedoch ist die in Fig. 16 gezeigte Befestigungsoberfläche 22 verschiebbar auf Führungsstangen 224 angeordnet. Die Befestigungsoberfläche 222 kann pneumatisch betätigt werden, um sich in Richtung auf die Beladestation 192 und von dieser weg zu bewegen.
Die Nadelschiene 134 ist in Glieder 226 unterteilt, die in einer kontinuierlichen Schleife 227 von Gliedern 226 verbunden sind. Die Schienenglieder 226 werden durch einen Motor 228 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit um die Arbeitsoberfläche 11 gedreht.
Beim Betrieb ist bezugnehmend auf Fig. 18 bis 21 der Haltemechanismus 206 in einer offenen Position mit dem Nadelberührungsbereich 210 des Körperbereichs 210 nicht in Kontakt mit den Nadeln 13, und der pneumatische Zylinder 220 ist in einer ersten Position. Weiterhin ist die Nadelhaltevorrichtung 12 mit dem Klemmbackenaufbau 18 in einer offenen Position ausgerichtet. Die Haltevorrichtung ist auf der bewegbaren Befestigungsoberfläche 222 in einer ersten Position angeordnet, die von der Arbeitsstation 192 entfernt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 19 ist der Nadelberührungsbereich 210 des Körperbereichs 208 in Eingriff mit den Nadeln 13 angeordnet. Der Körperbereich 208 wird durch einen Schaft 221 des pneumatischen Zylinders 220 aktiviert, der sich in eine zweite Position bewegt und den Körperbereich um den Schwenkpunkt 216 dreht, um den Berührungsbereich 210 auf die Nadel 13 zu positionieren.
Die Nadelhaltevorrichtung 12 ist identisch zu der in Fig. 1 bis 9 und 13 bis 15 gezeigten Haltevorrichtung 12. Der Klemmbackenaufbau 18 der Haltevorrichtung 12 ist in einer offenen Position. Die Haltevorrichtung 12 ist in Richtung der in der Beladestation 192 gehaltenen Nadeln bewegt worden, bis die Nadeln 13 zwischen dem offenen Klemmbackenaufbau 18 angeordnet sind. Die Haltevorrichtung ist über die auf den Stangen 224 vorrückende Befestigungsoberfläche 222 nach vorne bewegt worden.
Bezugnehmend auf Fig. 20 ist der Schaft 213 vollständig ausgefahren und der Stift 212 wird in Kontakt mit dem Hebel 34 bewegt. Der Kontakt zwischen dem Stift 212 und dem Hebel 34 schiebt den Hebel 34 nach unten und schließt den Klemmbackenaufbau 18 auf den Nadeln 13. Wie in Fig. 21 gezeigt ist, wird der Nadelberührungsbereich 210 des Haltemechanismus 206 in seine ursprüngliche Position durch das Bewegen des Schaftes 221 des pneumatischen Zylinders 220 in seine erste Position zurückgeführt. Der Körperbereich 208 wird somit um den Schwenkpunkt 216 verschwenkt, um den Kontakt zwischen dem Berührungsbereich 210 und den Nadeln 13 zu beenden.
Die Nadelhaltevorrichtung 12 kann dann in ihre ursprüngliche Position auf der Befestigungsoberfläche 222 mit Hilfe der Stangen 224 zurückgeführt werden. Die Nadelhaltevorrichtung 12 kann dann von der Befestigungsoberfläche 222 angehoben werden, wobei die Nadeln 13 in ihrem Klemmbackenaufbau 18 angeordnet sind und z. B. zu einer Bearbeitungs- oder Verarbeitungsstation transportiert werden.
Bezugnehmend auf Fig. 22 ist eine andere Ausführungsform einer Positioniereinrichtung als Positioniermechanismus 230 gezeigt. Der Positioniermechanismus 230 ist in der in Fig. 16 bis 21 gezeigten Beladerichtung 166 enthalten. Der Positioniermechanismus 230 weist ein drehendes, zylinderförmiges Rad 232 auf mit einer Nadelberührungsoberfläche 234, die aus einem geeigneten Material wie dem früher genannten elastomerischen Material ist.
Das Rad 232 wird durch den Schaft 236 gedreht, der mit einem Riemensystem 238, umfassend eine Riemenscheibe 239, verbunden ist. Der Riemen 240 des Riemensystems 238 wird durch einen Motor (nicht dargestellt) angetrieben, um den Schaft 236 und das Rad 232 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu drehen. Das Rad 232 wird in Uhrzeigerrichtung gedreht, um die Nadeln, die nicht ordnungsgemäß angeordnet sind, um in die Nuten 136 der Schiene 134 zu passen, dahingehend zu unterstützen, wieder in die Nadelaufnahme 132 einzutreten. Die Drehgeschwindigkeit des Rades 232 ist vorzugsweise zwischen etwa 20 und etwa 100.
Eine andere Ausführungsform einer Nadelhaltevorrichtung einer Nadeltransportvorrichtung ist in Fig. 23 bis 31 gezeigt. Die Haltevorrichtung 244 ist in einigen Beziehungen ähnlich der in Fig. 1 bis 7 gezeigten Haltevorrichtung 12.
Bezugnehmend auf Fig. 23 und 24 umfaßt die Haltevorrichtung 244 einen oberen Bereich 246, Mittelbereich 247 und einen unteren Bereich 248 in einer überlappenden Beziehung. Der obere Bereich 246 weist einen Hebel 252 mit einer Nockenoberfläche 254 auf. Die Nockenoberfläche 254 steht selektiv in Verbindung mit einem Hülsenbereich 256, um den unteren Abschnitt 262 des ersten Klemmbackenaufbaus 258 zu betätigen.
Der erste Klemmbackenaufbau 258 ist auf dem distalen Ende der Haltevorrichtung 244 angeordnet und zwischen den oberen und Mittelbereichen 244, 247. Ein Nadelberührungsmaterial 264 ist auf dem oberen Abschnitt 266 des ersten Klemmbackenaufbaus 258 angeordnet, um mit Nadelnuten 268 des unteren Abschnitts 262 zusammenzuwirken.
Der zweite Klemmbackenaufbau 260 ist mit dem Mittelbereich 247 der Haltevorrichtung 244 verbunden. Der zweite Klemmbackenaufbau 260 weist einen Rahmen 280 auf, der einen oberen Klemmbackenabschnitt 281 mit einem Nadelberührungsmaterial 682 definiert. Der zweite Klemmbackenaufbau weist weiterhin einen unteren Klemmbackenabschnitt 284 mit Nuten 285 im Nadelberührungsbereich 286 auf.
Wie in Fig. 24 gezeigt ist, ist der Mittelbereich 247 dimensioniert und gestaltet, um den oberen Bereich 246 aufzunehmen. Der Mittelbereich 157 weist eine Öffnung 270 auf, um einen Nockenschaft 272 aufzunehmen. Der Nockenschaft 272 weist ein nockenartiges Ende 274 mit ersten und zweiten Nocken 276, 278 auf.
Der Rahmen 280 und der untere Klemmbackenabschnitt 284 sind auf dem Mittelbereich 247 so montiert, dass das nockenartige Ende 274 der Nockenwelle 272 in einem Loch 288 im unteren Abschnitt 284 und einem entsprechenden Loch 290 im Rahmen 280 positioniert ist. Der zweite Klemmbackenaufbau 260 ist zwischen dem Mittelbereich 247 und einer Sperrplatte 292 positioniert und hält damit den zweiten Klemmbackenabschnitt 260 an seiner Position fest.
Wie in Fig. 24 gezeigt ist, sind die mittleren und oberen Bereiche 247 und 246 auf dem unteren Bereich 248 angeordnet. Der untere Bereich weist ein Loch 294 zur Aufnahme einer Zahnradwelle 296 mit einer Zahnstange 298 auf. Der untere Bereich 148 weist weiterhin ein Loch 300 auf, um ein Zahnrad 302 drehbar aufzunehmen. Das Zahnrad 302 ist am entgegengesetzten Ende der Nockenwelle 272 in Bezug auf das nockenartige Ende 274 verbunden. Die Zähne 298 der Verzahnung der Zahnradwelle 296 und das Zahnrad 302 passenden zusammen, um den Rahmen 280 seitlich und nach unten zu bewegen und den unteren Abschnitt 284 nach oben zu bewegen. Die Wechselwirkung des oberen Abschnitts 281 des Rahmens 280 und des Berührungsbereichs 286 des unteren Abschnitts 284 sorgt für ein auswählbares Öffnen und Schließen des zweiten Klemmbackenaufbaus 260.
Eine Feder 306 ist in einem Loch 308 im Mittelbereich 247 montiert. Die Feder 306 berührt den unteren Abschnitt 262 des ersten Klemmbackenaufbaus 258 und spannt somit den unteren Klemmbackenabschnitt 262 in eine geschlossene Beziehung in Bezug auf den oberen Klemmbackenabschnitt 266 vor. Die Nockenoberfläche 254 des Hebels 252 ist drehbar um den Schwenkstift 253 und öffnet den ersten Klemmbackenaufbau 258 gegen die Vorspannung der Feder 306, wenn die Nockenoberfläche 254 gegen den Hülsenbereich 256 positioniert ist.
Bezugnehmend auf Fig. 25 und 26 weist der obere Bereich 256 eine rechteckige Nut 304 auf. Die Nut passt mit einem Annäherungselement zusammen, um den oberen Bereich 246 seitlich in Bezug auf den Mittelbereich 257 und den unteren Bereich 258 zu verschieben. Diese seitliche Verschiebung rollt die Nadeln 13 um ein vorbestimmtes Maß, während diese in den Nuten 268 des ersten Klemmbackenaufbaus 258 gehalten werden.
Zwei Befestigungseinkerbungen 303 sind auf der Unterseite der Haltevorrichtung 244 angeordnet, wie in Fig. 26 gezeigt ist. Die Einkerbungen 303 sorgen für ein sicheres Positionieren der Haltevorrichtung 244 auf einer Befestigungsoberfläche.
Bezugnehmend auf Fig. 27 ist eine vergrößerte Ansicht der ersten und zweiten Klemmbackenaufbauten 258, 260 und ihrer entsprechenden Nuten 268 und 285 gezeigt. Die Nuten 268, 285 sind ausgerichtet, um Nadeln 13 kontinuierlich zwischen den ersten und zweiten Klemmbackenaufbauten 258, 260 zu positionieren. Der erste Klemmbackenaufbau 258 weist im Allgemeinen eine rechteckig geformte Nut 268 auf, die eine gleichmäßige Drehung der Nadeln 13 mit einem kreisförmigen Schaft 15 gestattet. Der zweite Klemmbackenaufbau 260 weist im Allgemeinen "V"-förmige Nuten 285 auf. Die "V"-förmigen Nuten 285 passen auf eine sichere Weise mit dreieckig geformten Nadeln 13 zusammen, um eine korrekte Ausrichtung der Nadel 13 sicherzustellen.
Bezugnehmend auf Fig. 28 und 29 ist die Nadelhaltevorrichtung 244 in einer Anfangsposition mit sowohl ersten als auch zweiten Klemmbackenaufbauten 258, 260 in einer offenen Position, wie in Fig. 28 gezeigt ist. Die Nockenoberfläche 254 ist gegen den Hülsenbereich 256 angeordnet, um den ersten Klemmbackenaufbau 258 zu öffnen. Weiterhin ist, wie am besten in Fig. 29 zu ersehen ist, das nockenartige Ende 274 der Nockenwelle in den Löchern 288 und 290 so angeordnet, dass der Rahmen 280 und der Berührungsbereich 286 distal voneinander sind. Eine Drehung der Nockenwelle 272 betätigt den zweiten Klemmbackenaufbau 260, wie durch die Pfeile 267 angezeigt ist.
Beim Betrieb ist, bezugnehmend auf Fig. 30 und 31 der erste Klemmbackenaufbau 258 in einer geschlossenen Position, da der untere Abschnitt 262 in Kontakt mit dem oberen Klemmbackenabschnitt 266 ist und eine Nadel 13 dazwischen hält. Der zweite Klemmbackenaufbau 260 ist in einer offenen Position.
Die im ersten Klemmbackenaufbau 258 gehaltenen Nadeln 13 werden bewegt, indem der obere Bereich 256 in seitlicher Richtung bewegt wird. Ein Bewegungsträger 310 ist in der rechteckigen Nut 304 angeordnet und wird als ein Annäherungselement verwendet. Der Bewegungsträger 310 bewegt selektiv den oberen Bereich 246 in seitlicher Richtung, um die Nadeln 13 in den Nuten 285, 268 um ein bestimmtes Maß zu drehen. Die Drehung der Nadel 13 wird durch den Reibungskontakt des Materials 264 des oberen Klemmbackenabschnittes 266 verursacht, das die in den Nuten 286 gehaltenen Nadeln 13 berührt.
Nachdem die Nadeln 13 winklig um das gewünschte Maß gedreht worden sind, kann der zweite Klemmbackenaufbau 260 auf die Nadeln 13 geschlossen werden, um weiterhin die Nadeln 13 in ihrer definierten Position in der Haltevorrichtung 244 zu befestigen. Die ersten und zweiten Nockenabschnitte 276, 278 wirken innerhalb der entsprechenden unteren Klemmbacke 284 und dem Rahmen 280 zusammen, und den Rahmen nach unten und die untere Klemmbacke nach oben zu bewegen. Diese Betätigung schließt den zweiten Klemmbackenaufbau 260, wenn die Nadel 13 sicher zwischen dem Berührungsmaterial 282 des oberen Klemmbackenabschnitts 266 und den Nuten 285 im Berührungsbereich 286 gehalten wird.
Das nockenartige Ende 274 wird durch das Bewegen der Nockenwelle 296 in seitlicher Richtung aktiviert, um in Eingriff zu treten mit der Verzahnung 302 und damit die Nockenwelle 372 zu drehen. Die Zahnradwelle 396 wird durch die Betätigungsstangen 312, die auf beiden Seiten der Haltevorrichtung angeordnet sind (nur eine ist in Fig. 34 dargestellt) bewegt. Die Betätigungsstangen 312 drehen die Nockenwelle 273 in beide Richtungen, indem die entsprechende Seite der Zahnradwelle 296 betätigt wird, um die gewünschte Drehbewegung der Nockenwelle 272 zu erzielen.
Wenn einmal sowohl der erste wie auch der zweite Klemmbackenaufbau 258, 260 in einer geschlossenen Position sind, sind die Nadeln 13 in der Haltevorrichtung 244 befestigt. Die Nadeln können dann sicher zu einer Bearbeitungs- oder Verarbeitungsstation unter Verwendung der Haltevorrichtung 244 transportiert werden.
Während die vorliegende Erfindung hierin in Bezug auf Nadeln beschrieben wird, sollte deutlich sein, dass die Einrichtungen in dieser Erfindung verwendet werden können, um langgestreckte Werkstücke einschließlich, aber nicht beschränkt auf Nadelrohlinge, zu halten und/oder zu transportieren.

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Verarbeiten einer Mehrzahl von langgestreckten Werkstücken (13), umfassend:

eine Ausrichteinrichtung, um nacheinander eine Mehrzahl von Werkstücken in einer Längsanordnung Seite-an-Seite so auszurichten, dass ein erstes Ende jedes der Mehrzahl von Werkstücken für eine gleichzeitige Aufnahme dargereicht wird; und

eine Halteeinrichtung, die zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegbar ist, um zumindest das erste Ende der Werkstücke von der Ausrichteinrichtung an einer Beladestation (155) zu empfangen;

wobei die Ausrichteinrichtung weiterhin einen Aufbau zum Vorrücken des Werkstückes umfasst, der eine bewegbare Schiene (134) aufweist mit Quernuten (136) zur Aufnahme der Werkstücke in einer vorbestimmten Weise und das Vorrücken des Werkstückes in die Beladestation entlang einer ersten Richtung; wobei die Halteeinrichtung umfasst:

ein erstes (24) und zweites (26) Klemmbackenelement, die alle einen entsprechenden Berührungsbereich für das Werkstück besitzen;

eine Einrichtung (30, 34), um selektiv die ersten und zweiten Klemmbackenelemente zwischen einer ersten geschlossenen Position zum Halten von Werkstücken in einer vorbestimmten Ausrichtung zwischen den Klemmbacken und einer zweiten offenen Position zu bewegen; und wobei die ersten und zweiten Klemmbackenelemente seitlich relativ zueinander bewegbar (66) sind, während sie in der geschlossenen Position sind, wobei darin angeordnete Werkstücke gleichmäßig drehbar sind, während sie durch die Klemmbackenelemente gehalten werden;

die Halteeinrichtung (12) montiert (56) ist, um aus der Beladestation in einer zweiten Richtung, orthogonal zur ersten Richtung herauszugleiten.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend eine Einrichtung (132), um die Werkstücke in einer vorbestimmten Weise auf der bewegbaren Schiene auszurichten.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend eine Einrichtung (14), um die seitliche Bewegung der Klemmbacken zu kalibrieren, wobei die Kalibriereinrichtung umfasst:

einen Rahmen (94) mit einer Befestigungsoberfläche (98); und

eine Messeinrichtung, umfassend ein Maß (100), wobei die Messeinrichtung am Rahmen anbringbar ist und die Messeinrichtung die relative Bewegung der Klemmbackenelemente erfasst.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend eine Einrichtung, um die seitliche Bewegung der Klemmbacken zu kalibrieren, wobei die Kalibriereinrichtung umfasst:

einen Rahmen (94) mit einer Befestigungsoberfläche (98), um die Halteeinrichtung bewegbar zu positionieren;

eine Annäherungseinrichtung (112), die an dem Rahmen angebracht ist, um eines der Klemmbackenelemente relativ zu dem anderen der Klemmbackenelemente zu bewegen;

ein Maß (100), das am Rahmen angebracht ist, wobei das Maß abschnittsweise die relative Bewegung der Klemmbackenelemente misst.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, weiter umfassend zumindest ein Greifelement (118), um die Halteeinrichtung auf der Befestigungsoberfläche zu halten.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:

eine Lagerungseinrichtung (132), um eine Mehrzahl von Werkstücken aufzunehmen, wobei die Lagerungseinrichtung gestaltet und dimensioniert ist, um eine sequentielle Ausgabe der Werkstücke von der Lagerungseinrichtung zur Schiene zu gestatten.

7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine verschiebbare Befestigungsoberfläche (56), die im Wesentlichen orthogonal zur Schiene ist, wobei die Befestigungsoberfläche dazu geeignet ist, die Halteeinrichtung für das Werkstück aufzunehmen und die Halteeinrichtung von der Befestigungsoberfläche abnehmbar ist.

8. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausrichteinrichtung eine Positioniereinrichtung (138), mit einem Berührungsbereich (140) für das Werkstück umfasst und die Positioniereinrichtung die Werkstücke zu einer vorbestimmten Position auf der Schiene drückt.

9. Vorrichtung gemäß einem der vorhergenden Ansprüche, wobei die Halteeinrichtung umfasst:

obere und untere Bereiche in einer überlappenden Beziehung, wobei die oberen und unteren Bereiche an ihren distalen Enden die ersten (24) und zweiten (26) Klemmbackenelemente einstückig mit und entsprechend den oberen und unteren Bereich besitzen, wobei die Klemmbacken in die geschlossene Position vorgespannt (30) sind und die Haltevorrichtung entfernbar auf einer Arbeitsoberfläche montiert ist; und

die Einrichtung (34), um die ersten und zweiten Klemmbackenelemente in die offenen und geschlossenen Positionen selektiv zu bewegen, betriebsfähig ist, wenn die Vorrichtung auf der Arbeitsoberfläche montiert ist.

10. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Klemmbackenelemente Nuten (285) zum Positionieren von Werkstücken darin aufweist.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Berührungsbereich für das Werkstück des ersten Klemmbackenelementes Nuten (268), mit einem im Wesentlichen "U"-förmigen Querschnitt aufweist und dimensioniert und gestaltet ist, um eine Mehrzahl von Werkstücken aufzunehmen, und der Berührungsbereich für die Werkstücke des zweiten Klemmbackenelementes Nuten (285) mit einem im Wesentlichen "V"-förmigen Querschnitt aufweist und dieser dimensioniert und gestaltet ist, um eine Mehrzahl von Werkstücken mit einem dreieckigen Bereich aufzunehmen.

12. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Dreheinstelleinrichtung (310), um den Klemmbacken eine relative seitliche Bewegung zu verleihen, um die Mehrzahl von in den Klemmbacken gehaltenen Werkstücken in die geschlossene Position zu drehen.

13. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und weiter umfassend einen Klemmbackenbetätigungsmechanismus, der der Haltevorrichtung zugeordnet ist, um die ersten und zweiten Klemmbackenabschnitte zwischen den offenen und geschlossenen Positionen zu bewegen, wobei der Klemmbackenbetätigungsmechanismus einen Hebel (34) aufweist, der mit einer Nockenoberfläche auf dem unteren Bereich so in Eingriff zu bringen ist, dass eine Bewegung des Hebels selektiv die Klemmbackenelemente in die offenen und geschlossenen Positionen anordnet.