CN103523509B - 一种艺术马赛克自动排版装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种艺术马赛克自动排版设备。传送带上设置有上料机构、正反面判别、翻转及汇集机构、排序送料机构、抓取机构及模具移动机构，其中上料机构设置在正反面判别、翻转及汇集机构的旁侧，将马赛克送至正反面判别、翻转及汇集机构，排序送料机构设置在正反面判别、翻转及汇集机构的旁侧，正反面判别、翻转及汇集机构将排序后的马赛克送至排序送料机构，抓取机构及模具移动机构设置在排序送料机构的旁侧，且抓取机构将排序送料机构上的马赛克抓取放在模具移动机构上。本发明是一种用于解决艺术马赛克自动上料、自动识别正反面、自动翻转、自动排序、并根据计算机预设的图案自动排版的自动化装置，完全替代手工操作，设计巧妙，结构简单、动作可靠、效率高，方便实用。

Description

一种艺术马赛克自动排版装置

技术领域

本发明是一种艺术马赛克自动排版设备，属于马赛克排版的自动化改造技术。

本发明是一种用于解决艺术马赛克自动上料、自动判别正反面、自动翻装转成同一面向上、自动排序、自动抓取，减少排版出错问题，以提高效率的自动化设备。只需手动把各种颜色的马赛克片放进相应的上料槽，上料、判别正反面、翻装转成同一面向上、排序、抓取等动作全部自动完成。艺术马赛克自动排版装置是一种自动装配装置，属于建材生产自动化方面的技术。也可用于类似材料的同类操作。

背景技术

艺术马赛克，是由底层胶网和各种颜色的马赛克片料组成客户所需的图案的一种建材，是目前广泛应用的一种室外、室内装饰材料。艺术马赛克由于具有价格低、耐用度高、装饰效果好、图案可定制等优点，近年来备受市场追捧。传统方式要完成这样一张艺术马赛克的生产，首先需要人工将各种颜色的片料翻转到正面，再根据不同的图案，按图案中各个位置所需的颜色把相应颜色的马赛克片料逐个排好，校验无误后再和胶网粘合、烘干。由于生产工人长期从事这种的重复乏味的操作，易使人产生厌倦心理，不仅生产效率低，且出错率高，故当前迫切需要使用机器代替人工，用自动化装备代替手工劳作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便、动作可靠、出错率低、效率高的艺术马赛克自动排版设备。本发明可以实现艺术马赛克的自动上料、自动识别正反面、自动翻转、自动排序、并根据计算机预设的图案自动排版，完全替代手工操作，是一种设计巧妙，性能优良，可靠、方便实用的艺术马赛克自动排版设备。

本发明的技术方案是：本发明的艺术马赛克自动排版装置，传送带上设置有上料机构、正反面判别、翻转及汇集机构、排序送料机构、抓取机构及模具移动机构，其中上料机构设置在正反面判别、翻转及汇集机构的旁侧，将马赛克送至正反面判别、翻转及汇集机构，排序送料机构设置在正反面判别、翻转及汇集机构的旁侧，正反面判别、翻转及汇集机构将排序后的马赛克送至排序送料机构，抓取机构及模具移动机构设置在排序送料机构的旁侧，且抓取机构将排序送料机构上的马赛克抓取放在模具移动机构上。

上述上料机构包括有传送带上配置N套上料机构，N套正反面判别、翻转及汇集机构，一套排序送料机构。

上述上料机构包括有料斗、皮带传动副、隔条、挡板、出料管，其中皮带传动副装设在料斗上，皮带传动副的主动带轮与皮带驱动电机的输出轴连接，皮带传动副的皮带上装有倾角可调整的隔条，挡板装设在皮带传动副的一侧，出料管固定在挡板上，且挡板在与出料管相连处开有与传输物料相适应的下料孔。

上述正反面判别、翻转及汇集机构包括有漫反射传感器、托板、推料气缸、翻转弧、汇集槽、导向框，出料管装设在托板的上部，漫反射传感器装设在出料管的旁侧，托板的两侧分别开设有左下料口和右下料口，导向框装设在托板上，且位于左下料口与右下料口之间，出料管的出料口与导向框的进料口能对正，推动导向框左右移动的推料气缸装设在托板的旁侧，且推料气缸的活塞与导向框连接，翻转弧装设在托板的下部，且托板两侧所设的左下料口及右下料口与翻转弧所设的下料容腔相通，翻转弧上设有汇集槽。

上述排序送料机构包括有第一光电开关、第二光电开关、挡板、送料气缸、传送带、限位开关，其中检测汇集槽是否有马赛克的第二光电开关装设在汇集槽的一侧，检测传送带在出口位置是否有马赛克的第一光电开关装设在传送带的旁侧，挡板装设在汇集槽的底部，气缸装设在挡板的旁侧，且送料气缸的活塞能把汇集槽上的马赛克推送到传送带上，传送带在抓取机构的旁侧设有检测传送带（18）在抓取位置是否有马赛克的限位开关。

上述抓取机构包括有负压吸盘、机械臂、第一曲柄、曲柄驱动电机，其中曲柄驱动电机的输出轴与第一曲柄的一端连接，第一曲柄的另一端与机械臂的上部连接，负压吸盘装在机械臂的下部，限位开关装设在机械臂的旁侧，负压吸盘能把碰到限位开关的马赛克片吸起放在模具移动机构上。

上述机械臂的上部还连接有第二曲柄，第二曲柄与第一曲柄平行设置，第二曲柄的轴承座与第一曲柄的轴承座装在同一支架上。

上述模具移动机构包括有模具、带动模具移动的第一滚珠丝杠导轨及第二滚珠丝杠导轨，驱动第一滚珠丝杠导轨及第二滚珠丝杠导轨运动的第一模具移动驱动电机及第二模具移动驱动电机，其中第一模具移动驱动电机与第一滚珠丝杠导轨中的丝杠连接，第一滚珠丝杠导轨中的螺母与第二滚珠丝杠导轨中的导轨连接，第二模具移动驱动电机与第二滚珠丝杠导轨中的丝杠连接，第二滚珠丝杠导轨中的导轨与模具连接；上述第一滚珠丝杠导轨与第二滚珠丝杠导轨互为90o布局；上述负压吸盘能把碰到限位开关的马赛克片吸起放在模具移动机构的模具上。

本发明可以实现艺术马赛克的自动上料、自动识别正反面、自动翻转、自动排序、并根据计算机预设的图案自动排版，完全替代手工操作，本发明结构简单、使用方便、动作可靠、出错率低、效率高，是一种设计巧妙，性能优良，可靠、方便实用的艺术马赛克自动排版设备。

附图说明

图1为本发明自动排版装置的原理图；

图2为本发明上料机构的结构示意图；

图3为本发明正反面判别、翻转及汇集机构的结构示意图；

图4为本发明排序送料机构的结构示意图；

图5为本发明抓取机构的结构示意图；

图6为本发明模具移动机构的结构示意图；

图7为本发明上料机构的侧视图；

图8为本发明上料机构的上料原理示意图。

具体实施方式

实施例：

本发明的结构示意图如图1～6所示，本发明的艺术马赛克自动排版装置，传送带18上设置有上料机构A、正反面判别、翻转及汇集机构B、排序送料机构C、抓取机构D及模具移动机构E，其中上料机构A设置在正反面判别、翻转及汇集机构B的旁侧，将马赛克送至正反面判别、翻转及汇集机构B，排序送料机构C设置在正反面判别、翻转及汇集机构B的旁侧，正反面判别、翻转及汇集机构B将排序后的马赛克送至排序送料机构C，抓取机构D及模具移动机构E设置在排序送料机构C的旁侧，且抓取机构D将排序送料机构C上的马赛克抓取放在模具移动机构E上。

根据产品所需的颜色数N,上述上料机构包括有传送带18上配置N套上料机构A，N套正反面判别、翻转及汇集机构B，一套排序送料机构C。

上述上料机构的结构示意图如图2所示，包括有料斗1、皮带传动副2、隔条3、挡板4、出料管5，其中皮带传动副2装设在料斗1上，皮带传动副2的主动带轮与皮带驱动电机的输出轴连接，皮带传动副2的皮带上装有倾角可调整的隔条3，挡板4装设在皮带传动副2的一侧，出料管5固定在挡板4上，且挡板4在与出料管5相连处开有与传输物料相适应的下料孔。

上述皮带传动副2的皮带向后倾斜安装，马赛克片挂在隔条3上，当隔条3对准挡板4所设的下料孔时，马赛克片在重力的作用下能滑进出料管5。皮带传动副2中的皮带转动时，皮带上的隔条3像刮板，将料斗1中的马赛克片刮起，并把能停留在隔条3上方的马赛克片带着往上走,当隔条3对准挡板4所设的下料孔时，马赛克片在重力的作用下能滑进出料管5。

上述挡板4所设的下料孔为长条型的孔口。

上述正反面判别、翻转及汇集机构的结构示意图如图3所示，包括有漫反射传感器6、托板7、推料气缸9、翻转弧10、汇集槽11、导向框12，出料管5装设在托板7的上部，漫反射传感器6装设在出料管5的旁侧，托板7的两侧分别开设有左下料口13和右下料口8，导向框12装设在托板7上，且位于左下料口13与右下料口8之间，出料管5的出料口与导向框12的进料口能对正，推动导向框12左右移动的推料气缸9装设在托板7的旁侧，且推料气缸9的活塞与导向框12连接，翻转弧10装设在托板7的下部，且托板7两侧所设的左下料口13及右下料口8与翻转弧10所设的下料容腔相通，翻转弧10上设有汇集槽11。

上述排序送料机构的结构示意图如图4所示，包括有第一光电开关14、第二光电开关15、挡板16、送料气缸17、传送带18、限位开关19，其中检测汇集槽11是否有马赛克的第二光电开关15装设在汇集槽11的一侧，检测传送带18在出口位置是否有马赛克的第一光电开关14装设在传送带18的旁侧，挡板16装设在汇集槽11的底部，气缸17装设在挡板16的旁侧，且送料气缸17的活塞能把汇集槽11上的马赛克推送到传送带18上，传送带18在抓取机构的旁侧设有检测传送带18在抓取位置是否有马赛克的限位开关19。

上述抓取机构的结构示意图如图5所示，包括有负压吸盘20、机械臂21、第一曲柄23、曲柄驱动电机24，其中曲柄驱动电机24的输出轴与第一曲柄23的一端连接，第一曲柄23的另一端与机械臂21的上部连接，负压吸盘20装在机械臂21的下部，限位开关19装设在机械臂21的旁侧，负压吸盘20能把碰到限位开关19的马赛克片吸起放在模具移动机构上。

上述机械臂21的上部还连接有第二曲柄22，第二曲柄22与第一曲柄23平行设置，第二曲柄22的轴承座与第一曲柄23的轴承座装在同一支架上。

上述模具移动机构的结构示意图如图6所示，包括有模具29、带动模具29移动的第一滚珠丝杠导轨26及第二滚珠丝杠导轨27，驱动第一滚珠丝杠导轨26及第二滚珠丝杠导轨27运动的第一模具移动驱动电机25及第二模具移动驱动电机28，其中第一模具移动驱动电机25与第一滚珠丝杠导轨26中的丝杠连接，第一滚珠丝杠导轨26中的螺母与第二滚珠丝杠导轨27中的导轨连接，第二模具移动驱动电机28与第二滚珠丝杠导轨27中的丝杠连接，第二滚珠丝杠导轨27中的导轨与模具29连接；上述第一滚珠丝杠导轨26与第二滚珠丝杠导轨27互为90o布局；上述负压吸盘20能把碰到限位开关19的马赛克片吸起放在模具移动机构的模具29上。

本发明的工作原理是：人工把马赛克片倒进上料机构料斗1,电机（图中未画出）带着皮带2向上转动，把挂在与水平面成一定的角度的隔条3上的马赛克片同时往上和向左移动，当隔条3对准挡板4的开口时，马赛克片在重力的作用下滑进出料管5，当进入正反判别与翻转汇集机构中的漫反射传感器6所对应的位置时，把该片马赛克是正面向右还是反面向右信息的传递到计算机，随后马赛克片并进入导向框12内，当正面向左，则计算机令气缸9的活塞右移，使导向框12中的马赛克片从托板7中的右下料口8中沿翻转弧10滑下，使马赛克片正面向上，进入汇集槽11；若正面向右，则计算机令气缸9的活塞左移，使导向框12中的马赛克片从托板7中的左下料口13中沿翻转弧10滑下，同样使马赛克片正面向上，进入汇集槽11。然后，进入排序送料机构中，并在挡板16处停留，当计算机根据排版要求需要该颜色的马赛克片时，且光电开关15检测到汇集槽11有料，光电开关14检测到传送带18在该位置没料时，气缸17活塞动作，推出一片马赛克片然后退回，高速转动的传送带18把马赛克片送到限位开关19的位置（吸料位置），等待抓取机构抓取。各种颜色的马赛克片排序机构中的气缸17何时动作，由计算机根据图案颜色先后顺序所确定的逻辑关系进行控制。计算机控制移动机构E把模具29将要放马赛克片的位置（格子）准确移到抓取机构D的放料位置下方。装在抓取机构机械臂21下的负压吸盘20把等待在吸料位置的马赛克片吸起，抓取机构驱动电机24带动第二曲柄22及第一曲柄23逆时针转过180°，把机械臂21下的吸盘20吸住的马赛克片移到左边的放料位置，并放到模具29对应的格子上，然后，驱动电机24带动第二曲柄22及第一曲柄23顺时针转过180°，把机械臂21移到右边的吸料位置，准备吸下一片马赛克片。同时，移动机构E把模具29下一个放片位置（格子）移到抓取机构D的放料位置下方。重复上述动作，直到把模具上所有格子填满。

Claims (9)

1.一种艺术马赛克自动排版装置，其特征在于传送带（18）上设置有上料机构（A）、正反面判别、翻转及汇集机构（B）、排序送料机构（C）、抓取机构（D）及模具移动机构（E），其中上料机构（A）设置在正反面判别、翻转及汇集机构（B）的旁侧，将马赛克送至正反面判别、翻转及汇集机构（B），排序送料机构（C）设置在正反面判别、翻转及汇集机构（B）的旁侧，正反面判别、翻转及汇集机构（B）将排序后的马赛克送至排序送料机构（C），抓取机构（D）及模具移动机构（E）设置在排序送料机构（C）的旁侧，且抓取机构（D）将排序送料机构（C）上的马赛克抓取放在模具移动机构（E）上;

上述正反面判别、翻转及汇集机构包括有漫反射传感器（6）、托板（7）、推料气缸（9）、翻转弧（10）、汇集槽（11）、导向框(12)，出料管（5）装设在托板（7）的上部，漫反射传感器（6）装设在出料管（5）的旁侧，托板（7）的两侧分别开设有左下料口（13）和右下料口（8），导向框(12)装设在托板（7）上，且位于左下料口（13）与右下料口（8）之间，出料管（5）的出料口与导向框(12)的进料口能对正，推动导向框(12)左右移动的推料气缸（9）装设在托板（7）的旁侧，且推料气缸（9）的活塞与导向框(12)连接，翻转弧（10）装设在托板（7）的下部，且托板（7）两侧所设的左下料口（13）及右下料口（8）与翻转弧（10）所设的下料容腔相通，翻转弧（10）上设有汇集槽（11）。

2.根据权利要求1所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述传送带（18）上配置N套上料机构（A），N套正反面判别、翻转及汇集机构（B），一套排序送料机构（C）。

3.根据权利要求1所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述上料机构包括有料斗（1）、皮带传动副（2）、隔条（3）、挡板（4）、出料管（5），其中皮带传动副（2）装设在料斗（1）上，皮带传动副（2）的主动带轮与皮带驱动电机的输出轴连接，皮带传动副（2）的皮带上装有倾角可调整的隔条（3），挡板（4）装设在皮带传动副（2）的一侧，出料管（5）固定在挡板（4）上，且挡板（4）在与出料管（5）相连处开有与传输物料相适应的下料孔。

4.根据权利要求3所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述皮带传动副（2）的皮带向后倾斜安装，马赛克片挂在隔条（3）上，当隔条（3）对准挡板（4）所设的下料孔时，马赛克片在重力的作用下能滑进出料管（5）。

5.根据权利要求4所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述挡板（4）所设的下料孔为长条型的孔口。

6.根据权利要求1所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述排序送料机构包括有第一光电开关（14）、第二光电开关（15）、挡板（16）、送料气缸（17）、传送带（18）、限位开关（19），其中检测汇集槽（11）是否有马赛克的第二光电开关（15）装设在汇集槽（11）的一侧，检测传送带（18）在出口位置是否有马赛克的第一光电开关（14）装设在传送带（18）的旁侧，挡板（16）装设在汇集槽（11）的底部，送料气缸（17）装设在挡板（16）的旁侧，且送料气缸（17）的活塞能把汇集槽（11）上的马赛克推送到传送带（18）上，传送带（18）在抓取机构的旁侧设有检测传送带（18）在抓取位置是否有马赛克的限位开关（19）。

7.根据权利要求1至6任一项所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述抓取机构包括有负压吸盘（20）、机械臂（21）、第一曲柄（23）、曲柄驱动电机（24），其中曲柄驱动电机（24）的输出轴与第一曲柄（23）的一端连接，第一曲柄（23）的另一端与机械臂（21）的上部连接，负压吸盘（20）装在机械臂（21）的下部，限位开关（19）装设在机械臂（21）的旁侧，负压吸盘（20）能把碰到限位开关（19）的马赛克片吸起放在模具移动机构上。

8.根据权利要求7所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述机械臂（21）的上部还连接有第二曲柄（22），第二曲柄（22）与第一曲柄（23）平行设置，第二曲柄（22）的轴承座与第一曲柄（23）的轴承座装在同一支架上。

9.根据权利要求7所述的艺术马赛克自动排版装置，其特征在于上述模具移动机构包括有模具（29）、带动模具（29）移动的第一滚珠丝杠导轨（26）及第二滚珠丝杠导轨（27），驱动第一滚珠丝杠导轨（26）及第二滚珠丝杠导轨（27）运动的第一模具移动驱动电机（25）及第二模具移动驱动电机（28），其中第一模具移动驱动电机（25）与第一滚珠丝杠导轨（26）中的丝杠连接，第一滚珠丝杠导轨（26）中的螺母与第二滚珠丝杠导轨（27）中的导轨连接，第二模具移动驱动电机（28）与第二滚珠丝杠导轨（27）中的丝杠连接，第二滚珠丝杠导轨（27）中的导轨与模具（29）连接；上述第一滚珠丝杠导轨（26）与第二滚珠丝杠导轨（27）互为90o布局；上述负压吸盘（20）能把碰到限位开关（19）的马赛克片吸起放在模具移动机构的模具（29）上。