TW202017828A

TW202017828A - 具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統

Info

Publication number: TW202017828A
Application number: TW107140376A
Authority: TW
Inventors: 蕭俊卿; 梁智皓; 梁博皓
Original assignee: 國立虎尾科技大學
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2020-05-16
Also published as: TWI659912B

Abstract

本發明係包括一輸送帶裝置、兩倉儲部、一馬克賽磚供料裝置、一轉盤結構、複數吸取結構及一處理部。輸送帶裝置用以將其中之一倉儲部的工作盤，依序傳送至工作位置進行自動馬賽克拼圖，完成後傳送至其中之另一倉儲部儲存。每一工作盤具有MxN個矩陣狀排列之容納凹部，處理部內建對應MxN個矩陣狀排列工作指令資訊，進而控制轉盤結構移動至預定的馬賽克磚供料裝置，且控制轉盤結構上之每一吸取結構分別吸取相對應之馬賽克磚，再將馬賽克磚分別移至相對應之容納凹部完成馬賽克拼圖。本案兼具搭配轉盤式吸取之整體排列速度較快，利用自動倉儲可提高整體效率等優點。

Description

具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統

本發明係有關一種具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，尤指一種兼具搭配轉盤式吸取之整體排列速度較快，利用自動倉儲可提高整體效率之具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統。

傳統之馬賽克磚拼圖，是利用人工方式，以特定顏色之馬賽克磚拼貼成一個大型特殊圖案。拼貼過程先將圖案分割成許多部份，再使用不同顏色之馬賽克磚人工拼貼成一才大小(即30.3cmx30.3cm)，並放置於14x14空格之工作盤上。由於每個部份之圖案皆不同，因此人工處理時十分耗時且容易出錯。當一才大小之馬賽克磚拼排完成後，需再翻面上膠與黏上固定線，等待膠乾後再運至現場進行拼貼施工。其次，中國專利公告號CN103171895之「陶瓷彩碼磚全自動鋪貼機」，其係利用吸盤將輸送帶上之陶磁彩磚全部吸取，再利用一個負壓反轉箱，來達到正反面進行分選之目的，但是仍然無法解決大型特殊圖案中只能採用人工拼貼來完成之問題；總之，現有馬賽克拼圖的人工拼圖技術仍無法提升。有鑑於此，必須研發出可解決上述習用缺點之技術。

本發明之目的，在於提供一種具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，其兼具搭配轉盤式吸取之整體排列速度較快，利用自動倉儲可提高整體效率等優點。特別是，本發明所欲解決之問題係在於傳統馬賽克磚是磁磚中重要的一部份，由於早期利潤優厚，大量廠家投入製作導致供過於求，價格開始下滑，加上近年來因人力拼圖之成本不斷提升，台灣馬賽克磚產業陷入困境，為了降低人力需求。開始自動化生產，但是，馬賽克拼圖的技術過程仍無法提升等問題。解決上述問題之技術手段係提供一種具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，其包括：一輸送帶裝置，係用以移動一工作盤；該工作盤係具有MxN個矩陣狀排列之容納凹部，又，該M、該N係為大於等於二之正整數；該工作盤於該輸送帶裝置上之可移動位置，至少包括一第一位置、一工作位置及一第二位置；一自動倉儲裝置，係具有一第一倉儲部及一第二倉儲部；該第一倉儲部係具有複數個第一倉儲空間及一第一取料機構，該每一第一倉儲空間係用以存放相對應之該工作盤；該第一取料機構係用以將複數該第一倉儲空間其中之一之該工作盤，移至該第一位置；該第二倉儲部係具有複數個第二倉儲空間及一第二取料機構，該每一第二倉儲空間係用以存放來自該第二位置之該工作盤；該第二取料機構係用以將該第二位置上之該工作盤，移至相對應之該第二倉儲空間；一馬賽克磚供料裝置，係用以供應複數個不同顏色之馬賽克磚；一選取移動裝置，其具有一X軸移動部、一Y軸移動部及一選取部；該選取部係設於該X軸移動部、該Y軸移動部其中之一上；該X軸移動部、該Y軸移動部其中之一，係用以控制該選取部移至該馬賽克磚供料裝置，並用以控制該選取部移至該工作盤上之預定之位置；該選取部係包括一驅動結構、一轉盤結構及複數個吸取結構，該驅動結構係用以驅動該轉盤結構轉動，該複數個吸取結構概呈平均分佈於該轉盤結構之圓周位置，該每一吸取結構係用以將相對應之該馬克磚，從該馬賽克磚供料裝置上，移至相對應之該容納凹部；一控制裝置，係具有一輸入部、一顯示部及一處理部；該輸入部係用以對該處理部輸入控制指令，該顯示部係用以顯示一MxN個矩陣狀排列之工作指令資訊，其係對應MxN個矩陣狀排列之該容納凹部；且，MxN個該工作指令資訊中係可被設定MxN個之預定顏色之該馬賽克磚之資訊；藉此，該處理部可執行下列指令： [a] 一進料指令：控制該第一取料機構，將複數該第一倉儲空間其中之一之該工作盤，移至該輸送帶裝置上之該第一位置，再控制該輸送帶裝置將該工作盤，從該第一位置移至該工作位置； [b] 一拼圖排列指令：該處理部依MxN個矩陣狀排列之該工作指令資訊，控制複數該吸取結構從該馬賽克磚供料裝置，分別將相對應之該馬賽克磚移至相對應之該容納凹部，最後完成拼圖排列； [c] 一出料指令：先控制該輸送帶裝置將完成拼圖排列之該工作盤，從該工作位置移至該第二位置，再控制該第二取料機構從該第二位置，將該工作盤移至相對應之該第二倉儲空間。本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

參閱第1A、第1B、第2、第3及第4圖，本發明係為一具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統(如附件之第A圖所示)，其包括：一輸送帶裝置10(如附件之第B圖所示)，係用以移動一工作盤91；該工作盤91係具有MxN個矩陣狀排列之容納凹部911，又，該M、該N係為大於等於二之正整數；該工作盤91於該輸送帶裝置10上之可移動位置，至少包括一第一位置P1、一工作位置P2及一第二位置P3。一自動倉儲裝置20，係具有一第一倉儲部21及一第二倉儲部22(如附件之第C及第D圖所示)。該第一倉儲部21係具有複數個第一倉儲空間211及一第一取料機構212(附件之第H及第I圖所示)；該每一第一倉儲空間211係用以存放相對應之該工作盤91；該第一取料機構212係用以將複數該第一倉儲空間211其中之一之該工作盤91，移至該第一位置P1。該第二倉儲部22係具有複數個第二倉儲空間221及一第二取料機構222；該每一第二倉儲空間221係用以存放來自該第二位置P3之該工作盤91；該第二取料機構222係用以將該第二位置P3上之該工作盤91，移至相對應之該第二倉儲空間221。一馬賽克磚供料裝置30，係用以供應複數個不同顏色之馬賽克磚92(參閱第7圖及附件之第E圖)。一選取移動裝置40(如附件之第F及第G圖所示)，其具有一X軸移動部41、一Y軸移動部42及一選取部43(參閱第5圖)；該選取部43係設於該X軸移動部41、該Y軸移動部42其中之一上；該X軸移動部41、該Y軸移動部42其中之一，係用以控制該選取部43移至該馬賽克磚供料裝置30，並用以控制該選取部43移至該工作盤91上之預定之位置；該選取部43係包括一驅動結構431、一轉盤結構432及複數個吸取結構433，該驅動結構431係用以驅動該轉盤結構432轉動，該複數個吸取結構433概呈平均分佈於該轉盤結構432之圓周位置，該每一吸取結構433係用以將相對應之該馬克磚92，從該馬賽克磚供料裝置30上，移至相對應之該容納凹部911(參閱第6、第10A、第10B及第10C圖)。一控制裝置50，係具有一輸入部51、一顯示部52(參閱第8A圖)及一處理部53；該輸入部51係用以對該處理部53輸入控制指令，該顯示部52係用以顯示一MxN個矩陣狀排列之工作指令資訊521(參閱第8B圖)，其係對應MxN個矩陣狀排列之該容納凹部911。且，MxN個該工作指令資訊521中係可被設定MxN個之預定顏色之該馬賽克磚92之資訊；藉此，該處理部52可執行下列指令： [a] 一進料指令：控制該第一取料機構212，將複數該第一倉儲空間211其中之一之該工作盤91，移至該輸送帶裝置10上之該第一位置P1，再控制該輸送帶裝置10將該工作盤91，從該第一位置P1移至該工作位置P2。 [b] 一拼圖排列指令：該處理部53依MxN個矩陣狀排列之該工作指令資訊521，控制複數該吸取結構433從該馬賽克磚供料裝置30，分別將相對應之該馬賽克磚92移至相對應之該容納凹部911，最後完成拼圖排列。 [c] 一出料指令：先控制該輸送帶裝置10將完成拼圖排列之該工作盤91，從該工作位置P2移至該第二位置P3，再控制該第二取料機構222從該第二位置P3，將該工作盤91移至相對應之該第二倉儲空間221。實務上，該每一第一倉儲空間211可為容納該工作盤91之框架結構，複數個該第一倉儲空間11可為料盤支架。該每一第二倉儲空間221可為容納該工作盤91之框架結構，複數個該第二倉儲空間221可為料盤支架。該第一取料機構212可為升降機及機械手臂之組合機構。該第二取料機構222可為升降機及機械手臂之組合機構。該馬賽克磚裝置30可包括複數道溜滑梯結構(參閱第7圖)，該每道溜滑梯結構係用以儲放同一色之該馬賽克磚92。參閱第5及第6圖，該驅動結構431可包括複數縱向控制結構43A、至少一縱向動力結構43B及一步進馬達43C。複數個該縱向控制結構43A係對應複數個吸取結構433。每一該縱向控制結構43A可為公知電磁閥。該縱向動力結構43B可包括一氣壓供入裝置A、一推桿裝置B及一彈簧裝置C之組合結構。該彈簧裝置Ｃ係套設於該推桿裝置Ｂ，且抵頂於該轉盤結構432，當該氣壓供入裝置A供入氣壓，係推動該推桿裝置B(同時壓縮該彈簧裝置C)壓下該吸取結構433，以進行吸取該馬賽克磚92、放下該馬賽克磚92其中一種動作。當該氣壓供入裝置A停止供入氣壓，該彈簧裝置C係反向推頂該推桿裝置B復位(此為相關業界知悉之氣壓推動結構及技術，恕不贅述)。該吸取結構433可為氣壓控制之吸嘴。藉此，該步進馬達43C用以轉動該轉盤結構432，使相對應之該吸取結構433可被轉動至對應該縱向動力結構43B的位置。該縱向動力結構43B壓下該吸取結構433，該縱向控制結構43A用以控制相對應之該吸取結構433進行供入氣壓、停止氣壓其中一種動作。當供入氣壓時，該吸取結構433可從相對應之該馬賽克磚供料裝置30上，吸取相對應之該馬賽克磚92；當放掉氣壓時，該吸取結構433可將該馬賽克磚92釋放至相對應之該容納凹部911。關於該拼圖排列指令之詳細動作，為方便說明，茲簡化此M、N為4x4來舉例說明。請參閱第9圖，4x4之該工作指令資訊521，其中，格子中之數字0、1、2、3分別代表紅色、黃色、藍色及綠色之該馬賽克磚92。所以，第一批是選取數字0(代表紅色)，共有3個位置，其X,Y座標分別在(1,1)、(1,2)及(3,4)，因此，控制該轉盤結構432上之第一、第二及第三個該吸取結構433，先分別至該馬賽克磚供料裝置30吸取三個紅色之該馬賽克磚92。然後，將第一個吸取結構433之該(紅色)馬賽克磚92移至對應(1,1)位置之該工作盤91之該容納凹部911(如第10A圖所示之移動路徑V1)。之後，將第二個吸取結構433之該(紅色)馬賽克磚92移至對應(1,2)位置之該工作盤91之該容納凹部911(如第10B圖所示之移動路徑V2)。最後，將第三個吸取結構433之該(紅色)馬賽克磚92移至對應(3,4)位置之該工作盤91之該容納凹部911(如第10C圖所示之移動路徑V3)。同理，第二批是選取數字1(代表黃色)，共有6個位置，其X,Y座標分別在(1,3)、(2,2)、(2,3)、(2,4)、(3,3)及(4,2)，接著，重覆類似前述之動作，在此不贅述。當然，若要被吸取之數量超過該轉盤結構432上之該吸取結構433之數量，則可分成多次來完成即可。此外，若M、N之數量增加為14x14，或是該馬賽克磚92之顏色增加為更多色，本案均可適用無礙。本發明之優點及功效係如下所述： [1] 搭配轉盤式吸取之整體排列速度較快。由於本案之轉盤結構一次可以吸取多個同色之馬賽克磚，再移至工作盤上，所以可以增加整體之排列速度，相較於一次只吸取一個就移動之作業方式，本案可縮短處理之時間。故，搭配轉盤式吸取之整體排列速度較快。 [2] 利用自動倉儲可提高整體效率。傳統之人工馬賽克磚拼圖十分緩慢，本案設有第一倉儲部及第二倉儲部，分別可加速供應空的工作盤及輸出容納排列完成之工作盤，故，利用自動倉儲可提高整體效率。以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

10:輸送帶裝置 20:自動倉儲裝置 21:第一倉儲部 22:第二倉儲部 211:第一倉儲空間 212:第一取料機構 221:第二倉儲空間 222:第二取料機構 30:馬賽克磚供料裝置 40:選取移動裝置 41:X軸移動部 42:Y軸移動部 43:選取部 431:驅動結構 432:轉盤結構 433:吸取結構 43A:縱向控制結構 43B:縱向動力結構 43C:步進馬達 50:控制裝置 51:輸入部 52:顯示部 521:工作指令資訊 53:處理部 91:工作盤 911:容納凹部 92:馬賽克磚 A:氣壓供入裝置 B:推桿裝置 C:彈簧裝置 P1:第一位置 P2:工作位置 P3:第二位置 V1:移動路徑 V2:移動路徑 V3:移動路徑

第1A圖係本發明之示意圖第1B圖係第1A圖之部分結構之示意圖第2圖係本發明之正面示意圖第3圖係本發明之取料機構之示意圖第4圖係本發明之選取移動裝置之X軸移動部及Y軸移動部之示意圖第5圖係本發明之選取移動裝置之選取部之示意圖第6圖係第5圖之部份結構之動作示意圖第7圖係本發明之馬賽克磚供料裝置之示意圖第8A圖係本發明之馬賽克磚拼圖機之人機介面之照片第8B圖係本發明之馬賽克磚二維數字陣列建構實體照片第9圖係第8B圖之局部示意圖第10A圖係本發明之馬賽克磚拼圖過程之一之示意圖第10B圖係本發明之馬賽克磚拼圖過程之二之示意圖第10C圖係本發明之馬賽克磚拼圖過程之三之示意圖『附件』第A圖係本發明之實體照片第B圖係本發明之輸送帶裝置之局部實體照片第C圖係本發明之第一(第二)倉儲部之實體照片第D圖係發明之用於工作盤定位之實體照片第E圖係本發明之馬賽克磚供料裝置之實體照片第F圖係本發明之選取移動裝置之實體照片第G圖係第F圖之局部放大之實體照片第H圖係本發明之選取部的其中之一局部結構之實體照片第I圖係本發明之選取部的其中之另一局部結構之實體照片

10:輸送帶裝置

20:自動倉儲裝置

21:第一倉儲部

22:第二倉儲部

30:馬賽克磚供料裝置

40:選取移動裝置

41:X軸移動部

42:Y軸移動部

43:選取部

431:驅動結構

432:轉盤結構

433:吸取結構

50:控制裝置

51:輸入部

52:顯示部

53:處理部

91:工作盤

911:容納凹部

P2:工作位置

Claims

一種具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，係包括：一輸送帶裝置，係用以移動一工作盤；該工作盤係具有MxN個矩陣狀排列之容納凹部，又，該M、該N係為大於等於二之正整數；該工作盤於該輸送帶裝置上之可移動位置，至少包括一第一位置、一工作位置及一第二位置；一自動倉儲裝置，係具有一第一倉儲部及一第二倉儲部；該第一倉儲部係具有複數個第一倉儲空間及一第一取料機構，該每一第一倉儲空間係用以存放相對應之該工作盤；該第一取料機構係用以將複數該第一倉儲空間其中之一之該工作盤，移至該第一位置；該第二倉儲部係具有複數個第二倉儲空間及一第二取料機構，該每一第二倉儲空間係用以存放來自該第二位置之該工作盤；該第二取料機構係用以將該第二位置上之該工作盤，移至相對應之該第二倉儲空間；一馬賽克磚供料裝置，係用以供應複數個不同顏色之馬賽克磚；一選取移動裝置，其具有一X軸移動部、一Y軸移動部及一選取部；該選取部係設於該X軸移動部、該Y軸移動部其中之一上；該X軸移動部、該Y軸移動部其中之一，係用以控制該選取部移至該馬賽克磚供料裝置，並用以控制該選取部移至該工作盤上之預定之位置；該選取部係包括一驅動結構、一轉盤結構及複數個吸取結構，該驅動結構係用以驅動該轉盤結構轉動，該複數個吸取結構概呈平均分佈於該轉盤結構之圓周位置，該每一吸取結構係用以將相對應之該馬克磚，從該馬賽克磚供料裝置上，移至相對應之該容納凹部；一控制裝置，係具有一輸入部、一顯示部及一處理部；該輸入部係用以對該處理部輸入控制指令，該顯示部係用以顯示一MxN個矩陣狀排列之工作指令資訊，其係對應MxN個矩陣狀排列之該容納凹部；且，MxN個該工作指令資訊中係可被設定MxN個之預定顏色之該馬賽克磚之資訊；藉此，該處理部可執行下列指令： [a] 一進料指令：控制該第一取料機構，將複數該第一倉儲空間其中之一之該工作盤，移至該輸送帶裝置上之該第一位置，再控制該輸送帶裝置將該工作盤，從該第一位置移至該工作位置； [b] 一拼圖排列指令：該處理部依MxN個矩陣狀排列之該工作指令資訊，控制複數該吸取結構從該馬賽克磚供料裝置，分別將相對應之該馬賽克磚移至相對應之該容納凹部，最後完成拼圖排列； [c] 一出料指令：先控制該輸送帶裝置將完成拼圖排列之該工作盤，從該工作位置移至該第二位置，再控制該第二取料機構從該第二位置，將該工作盤移至相對應之該第二倉儲空間。
如申請專利範圍第１項所述之具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，其中：該每一第一倉儲空間係為容納該工作盤之框架結構；複數個該第一倉儲空間係為料盤支架；該每一第二倉儲空間係為容納該工作盤之框架結構；複數個該第二倉儲空間係為料盤支架。
如申請專利範圍第１項所述之具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，其中，該馬賽克磚裝置係包括複數道溜滑梯結構，該每道溜滑梯結構係用以儲放同一色之該馬賽克磚。
如申請專利範圍第１項所述之具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，其中，該第一取料機構係為升降機及機械手臂之組合機構。
如申請專利範圍第１項所述之具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，其中，該第二取料機構係為升降機及機械手臂之組合機構。
如申請專利範圍第１項所述之具有自動倉儲裝置之馬賽克磚拼圖系統，其中：該驅動結構係包括複數縱向控制結構、至少一縱向動力結構及一步進馬達；複數個該縱向控制結構係對應複數個吸取結構；每一該縱向控制結構係為電磁閥；該縱向動力結構係包括一氣壓供入裝置、一推桿裝置及一彈簧裝置；該彈簧裝置係套設於該推桿裝置，且抵頂於該轉盤結構，當該氣壓供入裝置供入氣壓，係推動該推桿裝置，同時壓縮該彈簧裝置，進而壓下該吸取結構，以進行吸取該馬賽克磚、放下該馬賽克磚其中一種動作；當該氣壓供入裝置停止供入氣壓，該彈簧裝置係反向推頂該推桿裝置復位；該吸取結構係為氣壓控制之吸嘴；藉此，該步進馬達係用以轉動該轉盤結構，使相對應之該吸取結構可被轉動至對應該縱向動力結構的位置；該縱向動力結構壓下該吸取結構，該縱向控制結構用以控制相對應之該吸取結構進行供入氣壓、停止氣壓其中一種動作，當供入氣壓時，該吸取結構可從相對應之該馬賽克磚供料裝置上，吸取相對應之該馬賽克磚；當放掉氣壓時，該吸取結構係將該馬賽克磚釋放至相對應之該容納凹部。