CN102555638B

CN102555638B - 马赛克自动排列入模机构

Info

Publication number: CN102555638B
Application number: CN201210032408.8A
Authority: CN
Inventors: 陈水宣
Original assignee: Xiamen University of Technology
Current assignee: NANQING XINLI MACHINERY MANUFACTURING CO., LTD.
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-02-14
Also published as: CN102555638A

Abstract

本发明公开了一种马赛克自动排列入模机构，包括排布器、模具及控制器；该排布器包括纵向排布装置及横向排布装置，通过该排布器可自动地将马赛克材料按照预定的间隔放入到模具中。此外，本机还可通过设置进料装置、选料装置及翻转机构，实现自动进料，自动判断马赛克材料的正反面，并对正面朝上的材料进行翻转，从而实现马赛克材料从投料到放入模板中的全程自动化。

Description

马赛克自动排列入模机构

技术领域

本发明涉及一种自动排列马赛克并放入规定模板中的设备。

背景技术

马赛克是已知最古老的装饰艺术之一，它是使用小瓷砖创造出的图案。是一种特殊存在方式的砖，一般由数十块小块的砖组成一个相对的大砖。它以小巧玲珑、色彩斑斓的特点被广泛使用于室内小面积地面、墙面和室外大小幅墙面和地面。马赛克由于体积较小，可以作一些拼图，产生渐变效果。如果卫生间大，照明效果好，清洗肯定比其他瓷砖好。现在，马赛克正以多姿多彩的形态成为装饰材料的宠儿，备受大中型酒店，宾馆，前卫、时尚家庭的青睐。但目前马赛克的制备方法大多数为人工排列并放入模板，耗费了巨大的人力，而且效率低。

马赛克排布的主要难点有两个，一个是马赛克材料到达模板后的排布间隔问题，一个是马赛克材料的正反面判断及纠正问题。本案发明人潜心研究，致力于解决上述两问题，本案由此而产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可自动将马赛克材料按照预定的间隔放入到模具中的机构。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种可自动判断马赛克材料的正反面，从而自动化排列马赛克并将其放入模具的机构。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种马赛克自动排列入模机构，包括排布器、模具及控制器；该排布器包括纵向排布装置及横向排布装置；该纵向排布装置包括丝杆、螺旋在丝杆上的移动台及丝杆电机，该丝杆横跨在所述模具的纵向，该移动台可沿着丝杆在模具上方纵向移动；该丝杆电机与所述控制器电连接并受控制器控制而令移动台移动指定距离，且每次移动距离由最长距离为基准每次递减一个单位长度；该横向排布装置包括若干真空吸盘，每个真空吸盘安装在一个吸盘座下方，该吸盘座滑设在一滑轨上，该滑轨安装在一升降气缸上并横跨在所述模具的横向，升降气缸则安装在所述移动台上，滑轨上设有一可带动吸盘座沿滑轨移动的气缸，该气缸与所述控制器电连接并受控制器控制而动作；所述的吸盘座一侧设有定距槽，另一侧设有与另一吸盘座的定距槽配合的定位块；所述模具内设有可放置马赛克材料的模板。

所述吸盘座的定距槽上设有一可调整定距槽槽长的活动档块。

所述的丝杆两侧各设置一导杆，所述移动台滑套在两导杆上。

所述的控制器为PLC可编程控制器。

所述的排布器还包括一传送带，该传送带位于模具的一侧。

所述传送带的末端设有一用以限制材料最终位置的末端档块。

所述机构进一步包括进料装置及选料装置；该进料装置包括料斗及至少一个振动筛，该料斗与振动筛的进料口相通，振动筛的出料口位于所述传送带入口处一侧；该选料装置也位于传送带入口处、在进料装置的后方，其包括位于传送带上方、可判断材料正反面的光敏传感器及位于传送带一侧、可将材料推出传送带的选料气缸，该光敏传感器与选料气缸均与所述控制器电连接。

所述振动筛为环绕的螺旋状。

所述机构进一步包括翻转机构、第二排布器及与该第二排布器配合的第二模具；该翻转机构包括翻转器及可带动翻转器翻转180度的摆动气缸，该翻转器与所述选料气缸分别位于所述传送带入口处两侧的相对位置，其包括收集凹槽及微型传送带；该微型传送带位于收集凹槽的上方，其与收集凹槽的槽底之间的距离大于马赛克材料的厚度，该摆动气缸与所述的控制器电连接；该第二排布器包括第二传送带、第二纵向排布装置及第二横向排布装置，该第二传送带的入口与翻转器的微型传送带相对，该第二纵向排布装置及第二横向排布装置的结构分别与所述纵向排布装置及横向排布装置的结构相同。

所述的翻转器上设置有两组收集凹槽及微型传送带，且两组收集凹槽及微型传送带对称于翻转面设置。

采用上述方案后，由于本发明设计了一个排布器，该排布器通过若干真空吸盘吸附马赛克材料，再由气缸带动吸盘座移动，并由相邻两吸盘座上的定距槽及定位块控制相邻材料的横向间隔，从而实现马赛克材料的横向间隔排布，并可通过活动挡块调节定距槽的槽长，以根据不同型号的模板调节相邻马赛克材料的横向间距；再通过丝杆控制移动台，令移动台每次移动指定距离，且由控制器控制移动台每次的纵向行程逐渐减小一个单位长度，从而实现马赛克材料的纵向间隔排布，并可通过可改写的PLC程序，控制纵向间距，以适应不同型号模板的自动排列，增大其使用范围。本发明通过该排布器可自动地将马赛克材料按照预定的间隔放入到模具中。

本发明还通过一个选料装置，由光敏传感器判断马赛克材料的正反面，使反面朝上的材料通过，正面朝上的材料则由选料气缸将其从传送带上推出，从而解决判断材料正反面问题。

此外，本发明进一步设计了一个翻转机构，该翻转机构可以将由选料装置判断为正面朝上的马赛克材料进行翻转，使正面朝上的材料转为反而朝上，从而解决了纠错问题，再配合另一组排布器，对从翻转机构传送来的材料进行排布，这样即可实现马赛克材料从投料到放入模板中的全程自动化，极大的提高工作效率。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明所述排布器的结构示意图；

图3是本发明所述横向排布装置的示意图；

图4是图3中单位吸盘结构的示意图；

图5是本发明所述翻转机构组合图；

图6是本发明所述翻转器的结构示意图；

图7是本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

本发明所揭示的是一种马赛克自动排列入模机构，如图1至图6所示，为本发明的较佳实施例。本机构主要包括排布器1、模具2及控制器3，还可进一步包括进料装置4、选料装置5、翻转机构6以及第二排布器1＇、第二模具2＇，各装置可以安装在一支架7上。其中：

所述的排布器1包括传送带11、纵向排布装置12及横向排布装置13。所述的传送带11位于模具2的一侧，用以传送马赛克材料9（以下简称材料），在传送带11的末端可以设置一末端档块111，用以限制材料的最终位置。所述的纵向排布装置12包括丝杆121、移动台122及丝杆电机123；该丝杆121横跨在所述模具2的纵向；该移动台122螺旋在丝杆121上，从而可沿着丝杆121在模具2上方纵向移动；所述的丝杆电机123与所述控制器3电连接并受控制器控制而带动所述丝杆121旋转，进而控制移动台122移动到指定位置。另外，所述丝杆121两侧可各设置一导杆124，所述移动台122滑套在两导杆124上，以起到导向的作用。所述的横向排布装置13包括若干真空吸盘131，每个真空吸盘131安装在一个吸盘座132下方，该吸盘座132滑设在一滑轨133上，该滑轨133安装在一升降气缸135上并横跨在所述模具2的横向，升降气缸135则安装在所述移动台122上，滑轨133上设有一可带动吸盘座132沿滑轨133移动的气缸134，所述气缸134及升降气缸135均与所述控制器3电连接并受控制器控制而动作；所述的吸盘座132一侧设有定距槽1321，另一侧设有与另一吸盘座的定距槽配合的定位块1322，相邻两吸盘座132的间距由定距槽1321的槽长决定，为了适应不同型号的模板，可以在所述定距槽1321上设置一个可以活动的活动档块1323，以便调整两真空吸盘131的间距。需要说明的是，本文中所述横向或者纵向是指马赛克的其中一个边长方向。

所述的模具2内设有模板21，多块马赛克材料9被放置于模板21内之后，可以被制成一块相对的大砖。

所述的控制器3可以为PLC可编程控制器，由编好的PLC程序控制丝杆电机123及气缸134动作，进而控制移动台122移动指定距离，或者控制真空吸盘131向外移动。

上述排布器1的工作流程如下：将材料9反面朝上放置到传送带11上，到达工作区后，末端挡块111限制材料9最终位置，集满定量材料后，控制器3控制升降气缸135伸出，带动滑轨133下降，排布器上的真空吸盘131将材料9吸起之后升降气缸135缩回，滑轨133上升，此时吸盘座132为密集排列，气缸134带动最外侧的真空吸盘131向外运动，该真空吸盘131又带动下一个真空吸盘向外运动……以此类推，定距槽槽长决定材料横向间距，间距大小可由活动挡块1323进行调整；当定位好各材料9的横向位置后，控制器3再控制丝杆电机123动作，由丝杆121控制移动台122移动指定距离，每次移动距离由最长距离为基准每次递减一个单位长度，该单位长度即为各材料9的纵向距离，当到达指定位置后下降，放下材料9进入模具模板21的指定位置，之后吸盘座132上升，返回起始点并循环工作。

需要指出的是，所述的传送带11并非必要设置，不设置传送带时，可以通过人工的方式将材料9反面朝上密集放置在模具2一侧的工作区内（位于所述移动台122的起始位置下方）。

所述的排布器1解决了马赛克材料9到达模板后的排布间隔问题，但是材料的投放还需要人工完成。为了使投料也实现自动化，本机构可以增加一个进料装置4，用以将所述材料9自动投放到所述传送带11上。所述进料装置4包括料斗41及至少一个振动筛42，该料斗41与振动筛42的进料口421相通，振动筛42的出料口422位于所述传送带11入口处一侧，该振动筛42可以为环绕的螺旋状。马赛克材料9由料斗41进入振动筛42，振动筛42通过震动，使材料9沿着环绕向下的斜面滑动，迫使材料9以正面或者反面朝上的方式进入振动筛42下方的传送带11上。

由进料装置4进入到传送带11上的材料9有的正面朝上，有的反面朝上，因工作情况要求模具上的材料排布后反面朝上，此时必须对材料的正反面进行判断，只能使反面朝上的材料进入工作区，正面朝上的材料则需要被筛除。为此，本机构在传送带11的入口处设置了一个选料装置5，该选料装置5包括位于传送带11上方的光敏传感器51及位于传送带11一侧的选料气缸52，该光敏传感器51与选料气缸52均与所述控制器3电连接。通过该光敏传感器51，根据原料表面粗糙度判别材料9的正反面（这里定义材料光洁面为正面，粗糙面为反面），若为反面时，则继续保留在传送带11上，并随传送带11进入到排布器1的工作区；若为正面，则光敏传感器51发出信号给控制器3，控制器3控制选料气缸52动作，将该正面朝上的材料9从传送带11上推出。被推出的材料9可以以人工的方式返回到进料装置4，或者进入到下述专门设计的翻转机构6。

所述翻转机构6包括翻转器61及可带动翻转器61翻转180度的摆动气缸（图中未示出），该翻转器61与选料气缸52分别位于所述传送带11入口处两侧的相对位置，其包括收集凹槽611及微型传送带612，该微型传送带612位于收集凹槽611的上方，其与收集凹槽611的槽底之间的距离大于材料9的厚度，该摆动气缸与所述的控制器3电连接。为了增加工作效率，可以于翻转器61上再设置一组收集凹槽及微型传送带，即第二收集凹槽611＇及第二微型传送带612＇，两组收集凹槽611、611＇及微型传送带612、612′对称于翻转面设置。在该翻转器61的出料口位置再设置一第二排布器1＇及与该第二排布器1＇配合的第二模具2＇。该第二排布器1＇包括第二传送带11＇、第二纵向排布装置12＇及第二横向排布装置13＇，其具体结构与上述排布器1相同，不再详述。而该第二排布器1＇的第二传送带11＇入口与翻转器61位于下方的微型传送带相对。所述翻转机构6的运行步骤为：当所述光敏传感器51判断材料9为正面朝上时，传感器发出信号令选料气缸52推动原料并进入翻转器61的其中一个收集凹槽611内；同时，控制器3对选料气缸52的动作次数进行累加，当选料气缸52动作预定次数时（例如5次，预定次数的数目根据收集凹槽611的长度而定），表示材料集满，控制器3摆动气缸迅速翻转，材料9落到同组微型传送带612上（由于收集凹槽和传送带的限制，材料不会掉出），由该微型传送带612送出；该微型传送带612送料时，另一组的第二收集凹槽611＇则处于工作状态，收集此时的正面材料，集满后，控制器3发出信号，摆动气缸迅速翻转，使材料9落到该另一组的第二微型传送带612＇上（翻转速度要快，以确保在翻转过程中，不会出现正面材料无处可送的情况）。由该翻转器61的微型传送带612、612＇送出的材料9被传送到第二排布器1＇的第二传送带11＇上，进入第二工作区，之后再通过第二纵向排布装置12＇及第二横向排布装置13＇将材料9排列过指定的第二模板2＇上。所述的翻转机构6可以解决正面朝上的材料的纠正问题，从而可实现马赛克材料从投料后到放入模板中的全程自动化。

如图7所示，本发明的总体工作流程为：马赛克材料9由料斗41进入振动筛42，振动筛42通过震动，使材料9沿着环绕向下的斜面滑动，迫使材料6以正面或者反面朝上的方式进入到振动筛下方的的传送带11，传送带11将材料9送至光敏传感器51处，光敏传感器51可直接判断材料正反面；①若为正面，则选料气缸52迅速将材料9推入翻转器61内，翻转器61集满一定数量的材料后由摆动气缸带动翻转180°，（翻转器分为上下两层，交替工作），翻转后材料由第二传送带11＇送至第二排布器1＇的第二工作区，由该第二排布器1＇对材料进行排布后放置到第二模具2＇的指定位置（工作过程详见上述）；②若为反面，则材料9进入排布器1的工作区，之后工作情况与第二工作区相同。

Claims

1.一种马赛克自动排列入模机构，其特征在于：包括排布器、模具及控制器；该排布器包括纵向排布装置及横向排布装置；该纵向排布装置包括丝杆、螺旋在丝杆上的移动台及丝杆电机，该丝杆横跨在所述模具的纵向，该移动台可沿着丝杆在模具上方纵向移动；该丝杆电机与所述控制器电连接并受控制器控制而令移动台移动指定距离，且每次移动距离由最长距离为基准每次递减一个单位长度；该横向排布装置包括若干真空吸盘，每个真空吸盘安装在一个吸盘座下方，该吸盘座滑设在一滑轨上，该滑轨安装在一升降气缸上并横跨在所述模具的横向，升降气缸则安装在所述移动台，滑轨上设有一可带动吸盘座沿滑轨移动的气缸，该气缸与所述控制器电连接并受控制器控制而动作；所述的吸盘座一侧设有定距槽，另一侧设有与另一吸盘座的定距槽配合的定位块；所述模具内设有可放置马赛克材料的模板；所述吸盘座的定距槽上设有一可调整定距槽槽长的活动挡块；所述的丝杆两侧各设置一导杆，所述移动台滑套在两导杆上。

2.根据权利要求1所述的马赛克自动排列入模机构，其特征在于：所述的控制器为PLC可编程控制器。

3.根据权利要求1或2所述的马赛克自动排列入模机构，其特征在于：所述的排布器还包括一传送带，该传送带位于模具的一侧。

4.根据权利要求3所述的马赛克自动排列入模机构，其特征在于：所述传送带的末端设有一用以限制材料最终位置的末端挡块。

5.根据权利要求4所述的马赛克自动排列入模机构，其特征在于：进一步包括进料装置及选料装置；该进料装置包括料斗及至少一个振动筛，该料斗与振动筛的进料口相通，振动筛的出料口位于所述传送带入口处一侧；该选料装置也位于传送带入口处、在进料装置的后方，其包括位于传送带上方、可判断材料正反面的光敏传感器及位于传送带一侧、可将材料推出传送带的选料气缸，该光敏传感器与选料气缸均与所述控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的马赛克自动排列入模机构，其特征在于：所述振动筛为环绕的螺旋状。

7.根据权利要求5或6所述的马赛克自动排列入模机构，其特征在于：进一步包括翻转机构、第二排布器及与该第二排布器配合的第二模具；该翻转机构包括翻转器及可带动翻转器翻转180度的摆动气缸，该翻转器与所述选料气缸分别位于所述传送带入口处两侧的相对位置，其包括收集凹槽及微型传送带；该微型传送带位于收集凹槽的上方，其与收集凹槽的槽底之间的距离大于马赛克材料的厚度，该摆动气缸与所述的控制器电连接；该第二排布器包括第二传送带、第二纵向排布装置及第二横向排布装置，该第二传送带的入口与翻转器的微型传送带相对，该第二纵向排布装置及第二横向排布装置的结构分别与所述纵向排布装置及横向排布装置的结构相同。

8.根据权利要求7所述的马赛克自动排列入模机构，其特征在于：所述的翻转器上设置有两组收集凹槽及微型传送带，且两组收集凹槽及微型传送带对称于翻转面设置。