CN103101392B - 全自动无框画组装机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动无框画组装机，是由人机自动化编程控制装置、气动与电动装置、木条模块盛放筐、模块斗箱、自动送框装置、自动组合装置、画面折叠板、自动订装机器人手臂、机架和自动送画装置构成，所述的人机自动化编程控制装置、气动与电动装置、木条模块盛放筐、模块斗箱、自动送框装置、自动组合装置、画面折叠板、自动订装机器人手臂和自动送画装置均设置在机架上，画面折叠板位于机架台面的中间部位，自动送框装置和自动订装机器人手臂位于画面折叠板的左右两边，自动送画装置和人机自动化编程控制装置位于画面折叠板的前后两边，木条模块盛放筐放置在机架的台面上，木条模块盛放筐四周的机架台面上设置有模块斗箱；本发明组装的效率高，组装的无框画质量高，成本低 。
Description
技术领域
本发明涉及一种全自动无框画组装机。
背景技术
目前，无框画的制作主要依赖手动加工，主要分为以下三种工艺流程：
第一种是绷框工艺：将画面(油画布或相纸)平铺在事先组装成型的木框上，再用专业的画布钳子，一手固定用力拉拽，另一只手用钉枪(手动钉枪或气动钉枪)将画面绷在木框上，然后再包边。绷框工艺的优点是：无须胶水，无毒无害，无污染，对人体无害。其缺点是：很费力，劳动强度大，质量差，标准差，美观差，人工成本高。
第二种是热裱工艺：将画面(油画布或相纸)直接用工业胶水(普遍使用工业胶水因为成本低廉)粘合在事先切割好的密度板上，再用真空加热机器加固烫平画面，最后包边或封边处理。热裱工艺的优点是：比较省时省力。其缺点：用工业胶水太多，能耗大，成本高，工业胶水和密度板含有有毒有害的气体和物质，对人体健康有害。
第三种是拼接工艺：将四根独立没有拼接成框的木条，分别用环保双面胶粘合在画面上(油画布或相纸)四边，然在分别裁切，包角，包边，折叠，固定框角，订装，最后固定框架。拼接工艺的优点是：外形美观，成本低，使用环保双面胶带，不含有毒气体。其缺点是：制作速度太慢，制作复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动无框画组装机，该全自动无框画组装机组装一张无框画的时间是19秒，组装的效率高，组装的无框画质量高，成本低。
本发明是由人机自动化编程控制装置、气动与电动装置、木条模块盛放筐、模块斗箱、自动送框装置、自动组合装置、画面折叠板、自动订装机器人手臂、机架和自动送画装置构成，所述的人机自动化编程控制装置、气动与电动装置、木条模块盛放筐、模块斗箱、自动送框装置、自动组合装置、画面折叠板、自动订装机器人手臂和自动送画装置均设置在机架上，画面折叠板位于机架台面的中间部位，自动送框装置和自动订装机器人手臂位于画面折叠板的左右两边，自动送画装置和人机自动化编程控制装置位于画面折叠板的前后两边，木条模块盛放筐放置在机架的台面上，木条模块盛放筐四周的机架台面上设置有模块斗箱；
所述木条模块盛放筐具有画框之边框的放置槽，各放置槽的底部和外壁内侧设置有三角形凸棱，三角形凸棱的设置是为了防止粘有双面不干胶的边框粘接在放置槽中；
所述自动送框装置是由第一滑梁、第一挂梁、第一真空吸盘、二条直线导轨、链接杆、弹簧钩和盛放筐回收装置组成，二条直线导轨分别设置在机架台面上的前后两侧，第一滑梁两端的滑块分别位于二条直线导轨上并能在二条直线导轨上滑动，第一滑梁的底面固定四个第一挂梁，各第一挂梁与第一滑梁呈垂直状态，各第一挂梁的两端设置第一真空吸盘，第一滑梁下方的机架台面上开设有滑槽，该滑槽延伸到木条模块盛放筐所处的位置，弹簧钩位于滑槽中，链接杆位于机架台面的底部，链接杆的一端与弹簧钩固定，链接杆的另一端与气动与电动装置的传动皮带联接在一起，第一滑梁一端的滑块通过联接板与电动装置的传动皮带联接在一起；第一真空吸盘的下方是盛放筐回收装置。
所述自动送画装置是由直线滑轨、第二滑梁、第二挂梁、第二真空吸盘、导轨马达和画面置放台构成，直线滑轨悬置在画面折叠板上方，第二滑梁滑动设置在直线滑轨上，第二滑梁由导轨马达带动能在直线滑轨上移动，第二滑梁的底部固定三个第二挂梁，第二挂梁的两端固定有第二真空吸盘，第二真空吸盘初始位置的下方是画面置放台；
所述画面折叠板是由面板、中间折板和外缘折板构成，面板的四边以第一合页各铰接有中间折板，各中间折板的外边以二只第二合页铰接有外缘折板，画面折叠板以锁扣固定在自动组合装置的支架上，锁扣可以方便拆卸，便于画面折叠板的更换和维修；
所述自动组合装置位于画面折叠板的下方，自动组合装置具有折叠气缸，自动组合装置上的折叠气缸可以模仿人手部动作将画面折叠板折叠成长方体或正方体；
所述自动订装机器人手臂是由订装器、滑轨、滑块和导轨构成，订装器滑动设置在滑轨上，滑轨的两端固定滑块，二条导轨设置在机架台面上，滑块能在导轨上移动；
所述第一真空吸盘和第二真空吸盘与气动与电动装置中的气动装置连通，气动装置是由真空泵和控制阀构成。
本发明的有益效果：
1、本发明组装一张无框画的时间是19秒，组装的效率高，组装的无框画质量高，成本低。与一般熟练工人比较，是绷框工艺用时的1/8；是热裱工艺用时的1/4；是拼接工艺用时的1/17。本发明还比绷框工艺省力；比热裱工艺环保、能耗低；比拼接工艺省事，省时。
附图说明
图1是本发明的立体示意图。
图2是本发明之画面折叠板展开后的示意图。
图3是本发明之画面折叠板折叠后的示意图。
图4是本发明之木条模块盛放筐的立体示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明是由人机自动化编程控制装置1、气动与电动装置2、木条模块盛放筐3、模块斗箱4、自动送框装置5、自动组合装置6、画面折叠板7、自动订装机器人手臂8、机架9和自动送画装置10构成，所述的人机自动化编程控制装置1、气动与电动装置2、木条模块盛放筐3、模块斗箱4、自动送框装置5、自动组合装置6、画面折叠板7、自动订装机器人手臂8和自动送画装置10均设置在机架9上，画面折叠板7位于机架9台面的中间部位，自动送框装置5和自动订装机器人手臂8位于画面折叠板7的左右两边，自动送画装置10和人机自动化编程控制装置1位于画面折叠板7的前后两边，木条模块盛放筐3放置在机架9的台面上，木条模块盛放筐3四周的机架9台面上设置有模块斗箱4；
如图4所示，木条模块盛放筐3具有画框之边框的放置槽31，各放置槽31的底部和外壁内侧设置有三角形凸棱32，三角形凸棱32的设置是为了防止粘有双面不干胶的边框粘接在放置槽31中；
自动送框装置5是由第一滑梁51、第一挂梁52、第一真空吸盘53、二条直线导轨54、链接杆55、弹簧钩56和盛放筐回收装置59组成，二条直线导轨54分别设置在机架9台面上的前后两侧，第一滑梁51两端的滑块511分别位于二条直线导轨54上并能在二条直线导轨54上滑动，第一滑梁51的底面固定四个第一挂梁52，各第一挂梁52与第一滑梁51呈垂直状态，各第一挂梁52的两端设置第一真空吸盘53，第一滑梁51下方的机架9台面上开设有滑槽57，该滑槽57延伸到木条模块盛放筐3所处的位置，弹簧钩56位于滑槽57中，链接杆55位于机架9台面的底部，链接杆55的一端与弹簧钩56固定，链接杆55的另一端与气动与电动装置2的传动皮带21联接在一起，第一滑梁51一端的滑块511通过联接板512与电动装置2的传动皮带21联接在一起；第一真空吸盘53的下方是盛放筐回收装置59。
自动送画装置10是由直线滑轨11、第二滑梁12、第二挂梁13、第二真空吸盘14、导轨马达15和画面置放台16构成，直线滑轨11悬置在画面折叠板7上方，第二滑梁12滑动设置在直线滑轨11上，第二滑梁12由导轨马达15带动能在直线滑轨11上移动，第二滑梁12的底部固定三个第二挂梁13，第二挂梁13的两端固定有第二真空吸盘14，第二真空吸盘14初始位置的下方是画面置放台16；
如图2和图3所示，画面折叠板7是由面板71、中间折板72和外缘折板73构成，面板71的四边以第一合页76各铰接有中间折板72，各中间折板72的外边以二只第二合页74铰接有外缘折板73，画面折叠板7以锁扣75固定在自动组合装置6的支架61上，锁扣75可以方便拆卸，便于画面折叠板7的更换和维修；画面折叠板7折叠后的形状如图3所示；
自动组合装置6位于画面折叠板7的下方，自动组合装置6具有折叠气缸62，自动组合装置6上的折叠气缸62可以模仿人手部动作将画面折叠板7折叠成长方体或正方体；
自动订装机器人手臂8是由订装器81、滑轨82、滑块83和导轨84构成，订装器81滑动设置在滑轨82上，滑轨82的两端固定滑块83，二条导轨84设置在机架9台面上，滑块83能在导轨84上移动；
第一真空吸盘53和第二真空吸盘14与气动与电动装置2中的气动装置连通，气动装置是由真空泵和控制阀构成，由于真空泵和控制阀是现有技术，在此不再赘述。
人机自动化编程控制装置1控制整个装置的工作。
本发明的工作过程是：参阅图1、图2、图3和图4所示，
打开电源后，启动人机自动化编程控制装置1，人机自动化编程控制装置1根据需要由操作者编程，自动组合装置6自动调节好与任务尺寸相同的参数，自动订装机器人手臂8同时也自动接受到编程设定的参数。
画面折叠板7借助自动组合装置6上的折叠气缸62可以将画面折叠板7折叠成长方体或正方体。
根据设定的编程，自动送画装置10的多个第二真空吸盘14画面吸起，通过直线滑轨11运送到画面折叠板7上方指定位置放下即B点，第二真空吸盘14完成任务后，自动回到初始位置A点即画面置放台16上方；
木条模块盛放筐3主要有两大用途，第一是方便木条与画面(油画布或相纸)粘合，而不用像“拼接工艺”那样分别粘合，方便节省时间，第二是起到固定角度作用，因为木条模块盛放筐3从模块斗箱4中被推到C点的过程中，木条与木条之间的拼接角度不会受到机械本身的震动而变形走样，以便有可能影响接下来的工序，事先将木条上的双面胶带撕下，再将木条放入木条模块盛放筐3的放置槽31中，通过放置槽31中的三角形凸棱32设置，保证木条在被吸附时不会与木条模块盛放筐3的槽壁粘连，根据任务的不同，有多个尺寸的木条模块盛放筐3可以定做更换，模块斗箱4可以根据木条模块盛放筐3不同进行调节，模块斗箱4起到装填固定木条模块盛放筐3的作用。
根据设定的编程，模块斗箱4中的木条模块盛放筐3被下方固定在链接杆55上的弹簧钩56推到C点，同时下一个木条模块盛放筐3在模块斗箱4中自动落下，准备下一次被推出到C点，根据编程，自动送框装置5中的第一真空吸盘53将木条模块盛放筐3中的木条吸附起来，通过直线导轨54传送到画面折叠板7上放下，空的木条模块盛放筐3由盛放筐回收装置59回收到台面下，同时同步推动链接杆55连同弹簧钩56把下一个木条模块盛放筐3推到C点，来回反复，届时木条下方的事先撕下保护膜的双面胶带与画面折叠板7上的画面借力粘合，完成任务后，自动送框装置5自动反回到C点，准备下一次送框任务，自动送框装置5的链接杆55和第一滑梁51连接在同一个传动皮带21上，当固定在第一滑梁51上的第一真空吸盘53回到C点时，弹簧钩56也已经同步回到模块斗箱4中，同步推动弹簧钩56又钩住了木条模块盛放筐3来回反复。
根据设定的编程，画面折叠板7下方的折叠气缸62的折叠气缸62按照设定编程，模仿人手部的动作依次对画面折叠板7进行固定，包角，包边，折叠工序。
根据设定的编程，完成组装后，自动订装机器人手臂8的订装器81通过导轨84运动到组装后的画面和木条之半成品上方，进行订装加固形成成品无框画。油画布或相纸包覆在画框外面称作无框画。
Claims (1)
1.一种全自动无框画组装机，其特征在于：是由人机自动化编程控制装置(1)、气动与电动装置(2)、木条模块盛放筐(3)、模块斗箱(4)、自动送框装置(5)、自动组合装置(6)、画面折叠板(7)、自动订装机器人手臂(8)、机架(9)和自动送画装置(10)构成，所述的人机自动化编程控制装置(1)、气动与电动装置(2)、木条模块盛放筐(3)、模块斗箱(4)、自动送框装置(5)、自动组合装置(6)、画面折叠板(7)、自动订装机器人手臂(8)和自动送画装置(10)均设置在机架(9)上，画面折叠板(7)位于机架(9)台面的中间部位，自动送框装置(5)和自动订装机器人手臂(8)位于画面折叠板(7)的左右两边，自动送画装置(10)和人机自动化编程控制装置(1)位于画面折叠板(7)的前后两边，木条模块盛放筐(3)放置在机架(9)的台面上，木条模块盛放筐(3)四周的机架(9)台面上设置有模块斗箱(4)；
所述的木条模块盛放筐(3)具有画框之边框的放置槽(31)，各放置槽(31)的底部和外壁内侧设置有三角形凸棱(32)；
所述的自动送框装置(5)是由第一滑梁(51)、第一挂梁(52)、第一真空吸盘(53)、二条直线导轨(54)、链接杆(55)、弹簧钩(56)和盛放筐回收装置(59)组成，二条直线导轨(54)分别设置在机架(9)台面上的前后两侧，第一滑梁(51)两端的滑块(511)分别位于二条直线导轨(54)上并能在二条直线导轨(54)上滑动，第一滑梁(51)的底面固定四个第一挂梁(52)，各第一挂梁(52)与第一滑梁(51)呈垂直状态，各第一挂梁(52)的两端设置第一真空吸盘(53)，第一滑梁(51)下方的机架(9)台面上开设有滑槽(57)，该滑槽(57)延伸到木条模块盛放筐(3)所处的位置，弹簧钩(56)位于滑槽(57)中，链接杆(55)位于机架(9)台面的底部，链接杆(55)的一端与弹簧钩(56)固定，链接杆(55)的另一端与气动与电动装置(2)的传动皮带(21)联接在一起，第一滑梁(51)一端的滑块(511)通过联接板(512)与电动装置(2)的传动皮带(21)联接在一起；第一真空吸盘(53)的下方是盛放筐回收装置(59)；
所述的自动送画装置(10)是由直线滑轨(11)、第二滑梁(12)、第二挂梁(13)、第二真空吸盘(14)、导轨马达(15)和画面置放台(16)构成，直线滑轨(11)悬置在画面折叠板(7)上方，第二滑梁(12)滑动设置在直线滑轨(11)上，第二滑梁(12)由导轨马达(15)带动能在直线滑轨(11)上移动，第二滑梁(12)的底部固定三个第二挂梁(13)，第二挂梁(13)的两端固定有第二真空吸盘(14)，第二真空吸盘(14)初始位置的下方是画面置放台(16)；
所述的画面折叠板(7)是由面板(71)、中间折板(72)和外缘折板(73)构成，面板(71)的四边以第一合页(76)各铰接有中间折板(72)，各中间折板(72)的外边以二只第二合页(74)铰接有外缘折板(73)，画面折叠板(7)以锁扣(75)固定在自动组合装置(6)的支架(61)上，所述的自动组合装置(6)位于画面折叠板(7)的下方，自动组合装置(6)具有折叠气缸(62)，自动组合装置(6)上的折叠气缸(62)可以模仿人手部动作将画面折叠板(7)折叠成长方体或正方体；
所述的自动订装机器人手臂(8)是由订装器(81)、滑轨(82)、滑块(83)和导轨(84)构成，订装器(81)滑动设置在滑轨(82)上，滑轨(82)的两端固定滑块(83)，二条导轨(84)设置在机架(9)台面上，滑块(83)能在导轨(84)上移动；
所述的第一真空吸盘(53)和第二真空吸盘(14)与气动与电动装置(2)中的气动装置连通，气动装置是由真空泵和控制阀构成。
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