一种多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法

一种多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法
【专利摘要】本发明提供一种多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，该方法包括依次进行的供料工序、送料工序和上料工序；其中供料工序是指将每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒运送到出料口；送料工序是指逐粒将需要的马赛克颗粒收集并按照预先设定的排序形成行/列，然后整行/列进入上料工序；上料工序是指将已经排好序的整行/列马赛克颗粒依次运装到马赛克胎模对应的行/列中。本发明的自动铺贴方法稳定性高，可有效提高马赛克颗粒铺贴的效率和准确率。该方法可实现马赛克颗粒的自动排序供料、自动送料、自动上料和根据预设图案自动排版等功能，从而代替传统的人工铺贴工艺，解决目前马赛克行业自动化程度不高和生产效率低的问题。
【专利说明】-种多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及马赛克自动铺贴【技术领域】。

【背景技术】
[0002] 马赛克小巧玲珑，色彩种类繁多，具有无穷的组合方式，并且由于其具有耐用度 高、价格低、装饰效果好和图案可定制等优点，被广泛适用于室内的地板、墙面或室外墙体 的装饰。
[0003] 现有的马赛克作品的完成过程包括马赛克颗粒的制作、铺贴、涂胶和烘干等工序。 在马赛克颗粒的铺贴工序中，由于马赛克颗粒产品的特殊性（面积较小），传统的工艺均采 用人工完成，以人手按要求将马赛克颗粒放置马赛克胎模中，并要把已经放好在胎模上底 面不同朝向的马赛克颗粒一粒一粒地翻转过来，使其底面同向；再根据设计的图案，按图案 中各个位置所需要的颜色把相应颜色的马赛克颗粒逐个排好，经校验无误后再进行按压铺 贴。然而，上述采用人工操作马赛克颗粒铺贴的工序使得该工序步骤复杂、耗时较长以及出 错率高，从而直接影响后续工序的制作效率和成品质量。
[0004] 随着工业自动化水平的提高，现阶段也出现采用自动化设备进行马赛克颗粒铺贴 的方法。其中一种方法是用手工操作先把马赛克颗粒放置在马赛克胎模上，再通过皮带送 入吸盘下，用真空方法吸起面朝上的马赛克颗粒后，移到一有导向板的位置释放，通过导板 使其翻底朝上并保证马赛克颗粒的底面同向，再根据设计的图案进行校验、按压铺贴。上述 方法虽然采用人工操作的步骤减少，但是这种半自动的铺贴方法中复杂的步骤例如：马赛 克颗粒的供料、将马赛克颗粒上料至胎模中等步骤还是要通过人工操作的方法实施，而且 采用皮带传送方式的传输速度低和自动化程度不高，从而大大降低了马赛克颗粒铺贴的速 度和效率，在一定程度上制约了马赛克颗粒铺贴的工作效率和推广使用。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种可靠和稳定性高的用 于多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，以提高马赛克颗粒铺贴的效率和准确 率。本发明可实现马赛克颗粒的自动排序供料、自动送料、自动上料和根据预设图案自动排 版等功能，从而代替传统的人工铺贴工艺，解决目前马赛克行业自动化程度不高和生产效 率低的问题。
[0006] 为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种多色彩组合图案中 马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在于：包括依次进行的供料工序、送料工序和上料工 序；其中供料工序是指将每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒运送到出料口；送料工序是指逐 粒将需要的马赛克颗粒收集并按照预先设定的排序形成行/列，然后整行/列进入上料工 序，所述按照预先设定的排序是指按照所需形成的图案对马赛克胎模每行/列中每一格放 入马赛克的颜色进行的设定；上料工序是指将已经排好序的整行/列马赛克颗粒依次运装 到马赛克胎模对应的行/列中。
[0007] 现有的一些铺贴方法中，大多都是将马赛克颗粒运装到马赛克胎模中才进行排序 的，这样使得上料工序要多次运装或设置多个上料装置进行运装才可完成马赛克胎模某一 行/列的上料，从而导致上料速度慢、铺贴效率低和准确性低等复杂工序的问题。而在本发 明的方法中，由于通过送料工序就可得到已经排好序的整行/列马赛克颗粒，因此，上料工 序可一次将已经排好序的整行/列马赛克颗粒运装到马赛克胎模对应的行/列中，完成马 赛克胎模某一行/列的上料，从而能有效提高马赛克颗粒的铺贴效率和速度。
[0008] 同时，由于送料工序将供料工序逐粒输出的需要的马赛克颗粒按照预先设定的排 序进行收集，因此，通过送料工序得到的整行/列马赛克颗粒的排序与马赛克胎模（即所需 形成的图案）对应行/列中所需马赛克颗粒的顺序是一致的，从而可大大提高马赛克颗粒 铺贴的准确率。本发明的铺贴方法也适用于单色马赛克颗粒实现快速、稳定地铺贴。
[0009] 所述将每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒运送到出料口是指：将每种颜色对应料仓 中的马赛克颗粒传送至极限位置处，再通过推运方式将每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒 顺序排列送到出料口；其中，极限位置是指马赛克颗粒没有动力驱动而停止传送的位置。与 将每种颜色的马赛克颗粒分别整排运送的供料方式对比，本发明的将每种颜色的马赛克颗 粒分别逐粒运送到出料口的供料方式，有利于后续送料工序对需要的马赛克颗粒进行收集 并排序，而整排的供料方式则难以实现后续工序对马赛克颗粒进行收集并排序。而通过推 运方式则可保证每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒顺序排列送到出料口，同时有效提高马赛 克颗粒的传输速度和传输效率。
[0010] 在马赛克颗粒传送至极限位置前设置检测区域，在检测区域对马赛克颗粒的颜色 进行识别并按如下方式之一进行处理，保证马赛克颗粒的正常传输和从检测区域内输出的 马赛克颗粒正/反面朝向统一 ：（1)检测区域内没有检测到马赛克颗粒的正面颜色或反面 颜色，则将料仓内的马赛克颗粒放料到动力传输的开始处；（2)检测区域内检测到单颗马 赛克颗粒的颜色不是设定朝向面的颜色，则将马赛克颗粒推落至动力传输的开始处重新传 送；（3)检测区域内检测到单颗马赛克颗粒的颜色为设定朝向面的颜色，则将马赛克颗粒 继续传送至极限位置处。本发明供料工序具有自动识别分选功能，能有效保证最终到出料 口的马赛克颗粒的正/反面朝向的统一性，在实际生产中代替了传统以人手将马赛克颗粒 逐粒翻转的复杂工序，从而简化后续工艺流程，提高马赛克颗粒铺贴的效率。
[0011] 所述送料工序还包括对每种颜色对应的料仓中马赛克颗粒的存量进行检测和处 理：料仓中马赛克颗粒的堆积高度低于检测装置的安装高度，则报警提示加料。本发明采用 光电开关装置进行存量检测，使得供料工序具有检测传输物存量的功能，进一步提高本发 明铺贴方法的自动化功能。
[0012] 所述逐粒将需要的马赛克颗粒收集并按照预先设定的排序形成行/列是指：设定 具有内格的料盒，所述内格数量与马赛克胎模的列/行的数目相同；通过推送的方式将需 要的马赛克颗粒从相应颜色的出料口中按预设位置逐粒推入对应的料盒内格中进行马赛 克颗粒的收集，将马赛克颗粒全部收集在料盒内实现马赛克颗粒按照预先设定的排序形成 整行/列；
[0013] 在每粒马赛克颗粒推送前，对每个推送的位置、每个出料口的位置和需装填的每 个料盒内格进行同一水平线的定位控制。
[0014] 所述供料工序通过一个料盒的传送方式，将填装在料盒内的整行/列马赛克颗粒 传送进入上料工序；所述传送进入上料工序是指：料盒将马赛克颗粒传送至上料工位，其 中，上料工位是指料盒移动的终点位置。
[0015] 所述送料工序通过两个以上料盒的传送方式，将填装在每个料盒内的整行/列马 赛克颗粒传送进入上料工序，所述传送进入上料工序是指：每个料盒将马赛克颗粒传送至 上料工位，其中，上料工位是指每个料盒移动的终点位置。
[0016] 本发明的送料工序采用气缸推送方式和通过一个料盒或两个以上料盒对需要的 马赛克颗粒进行收集和排序的组合，可实现平稳、快速地将已经排好序的整行/列马赛克 颗粒传送到进入上料工序，从而有效减短马赛克颗粒的传送时间，并缩短马赛克颗粒按照 马赛克胎模（即所需形成的图案）所需排序的时间，进而提高马赛克颗粒自动铺贴的效率， 有利于其在马赛克颗粒生产行业中使用和推广。
[0017] 当通过一个料盒的传送方式，将填装在料盒内的整行/列马赛克颗粒传送进入上 料工序时，上料工序是这样实施的：
[0018] 上料工序通过吸取方式由吸取机构完成，包括以下步骤：
[0019] 第一步，吸取机构移动并定位于已经到达上料工位料盒的正上方，并将料盒中已 经排好序的整行/列马赛克颗粒进行吸取；
[0020] 第二步，吸取有马赛克颗粒的吸取机构移动并定位于马赛克颗粒胎模的正上方， 并将已经排好序的整行/列马赛克颗粒装入马赛克胎模对应行/列的格子内，完成马赛克 胎模某一行/列马赛克颗粒的上料；
[0021] 第三步，对马赛克胎模是否上料完毕的情况进行判断：马赛克胎模上料完毕，则完 成所需形成的图案完整排列，实现多色彩的马赛克颗粒按预设图案进行有序铺贴；否则，返 回第一步。
[0022] 当通过两个以上料盒的传送方式，将填装在每个料盒内的整行/列马赛克颗粒传 送进入上料工序时，上料工序是这样实施的：
[0023] 上料工序通过吸取方式由吸取机构完成，包括以下步骤：
[0024] 第一步，吸取机构移动并定位于指定的已经到达上料工位料盒的正上方；
[0025] 第二步，吸取机构将料盒中已经排好序的整行/列马赛克颗粒进行吸取；所述料 盒返回所需颜色的马赛克颗粒出料口进行下一轮的马赛克颗粒收集；
[0026] 第三步，吸取有马赛克颗粒的吸取机构移动并定位于马赛克颗粒胎模的正上方， 并将已经排好序的整行/列马赛克颗粒装入马赛克胎模对应行/列的格子内，完成马赛克 胎模该行/列马赛克颗粒的上料；
[0027] 第四步，对马赛克胎模是否上料完毕的情况进行判断：马赛克胎模上料完毕，则完 成所需形成的图案完整排列，实现多色彩的马赛克颗粒按预设图案进行有序铺贴；否则，吸 取机构移动并定位于下一个指定的已经到达上料工位料盒的正上方，并进行第二步。
[0028] 在第一步和第四步中，指定的已经到达上料工位料盒是指：可通过控制程序根据 上料工位的排序或马赛克颗粒行/列的排序来设定所谓指定的已经到达上料工位料盒。
[0029] 所述吸取机构通过一维坐标方向的移动定位于料盒的正上方和马赛克胎模的正 上方；或者所述吸取机构通过二维坐标方向的移动定位于料盒的正上方和马赛克胎模的正 上方。本发明的吸取机构可根据马赛克胎模的位置和上料工位来确定是通过一维坐标方向 或二维坐标方向进行移动定位，可实现将马赛克颗粒快速、稳定和准确地放入到马赛克胎 模中，完成有序上料铺贴。上料工序通过二维坐标方向的协调运动相对于通过一维坐标方 向的运动来说，在上料速度、定位精度和上料的稳定性等方面都有所提1?，从而使得该上料 工序的上料精度高和上料速度快，具有稳定的上料质量。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
[0031] 1、本发明多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法稳定性高，可有效提高马 赛克颗粒铺贴的效率和准确率。
[0032] 2、本发明的方法可实现马赛克颗粒的自动排序供料、自动送料、自动上料和根据 预设图案自动排版等功能，从而实现马赛克颗粒有序铺贴的全自动化过程，代替传统的人 工铺贴工艺，解决目前马赛克行业自动化程度不高和生产效率低的问题。

【专利附图】

【附图说明】
[0033] 图1是本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的供料装置结构示意图；
[0034] 图2是本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的送料装置中输送机构的结构示意图；
[0035] 图3是本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的送料装置中推送机构的结构示意图；
[0036] 图4是本发明马赛克颗粒自动铺贴系统的机架结构示意图；
[0037] 图5是本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的上料装置结构示意图；
[0038] 图6是实现本发明铺贴方法的马赛克颗粒自动铺贴系统的结构示意图（料仓未图 示）；
[0039] 图7是本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的供料工序流程图；
[0040] 图8是本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的送料工序流程图；
[0041] 图9是实施例一中本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的上料工序流程图；
[0042] 图10是实施例三中本发明马赛克颗粒自动铺贴方法的上料工序流程图；
[0043] 其中，1为供料装置、1. 1为螺旋形轨道、1. 2为顶盘、1. 3为激振器、1. 4为直线送 料机构、1. 5为摩擦轮、1. 6为传送辊、1. 7为漏斗、1. 8为振动发生器、1. 9为料槽、1. 10为支 架、1. 11为光电开关、1. 12为颜色传感器、1. 13为压缩空气吹嘴、1. 14为出料口、2为送料装 置、2. 3为料盒、2. 4为丝杆滑台、2. 5为滑块、2. 6为连接件、2. 7为缸体、2. 8为推杆、2. 9为 推块、2. 10为内格、2. 12为驱动机构、2. 14为推送机构支架、2. 15为输送机构支架、2. 16为 推送气缸、3为上料装置、3. 2为吸盘架、3. 3为驱动气缸、3. 5为吸盘架板件A、3. 6为吸盘架 板件B、3. 7为吸盘、3. 8为丝杆滑台二、3. 9为滑块二、3. 10为连接件二、3. 11为导杆、3. 12 为驱动机构二、4为机架、5为马赛克胎模、6为胎模支架。

【具体实施方式】
[0044] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述。
[0045] 实施例一
[0046] 本实施例以采用两组、每组三种颜色（颜色可根据需求设为相同或不同）的马赛 克颗粒进行自动铺贴为例对下面进行说明。本实施例设定马赛克胎模的每行均与料盒长度 方向平行。
[0047] 如图1至6所示，实现本发明铺贴方法的马赛克颗粒自动铺贴系统包括机架4、供 料装置1、分别设置在机架4上的送料装置2和上料装置3、以及通过胎模支架6设置在机 架4上的马赛克胎模5。本发明多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法包括依次进 行的供料工序、送料工序和上料工序；其中供料工序是指将每种颜色的马赛克颗粒分别逐 粒运送到出料口；送料工序是指逐粒将需要的马赛克颗粒收集并按照预先设定的排序形成 行，然后整行进入上料工序，按照预先设定的排序是指按照所需形成的图案对马赛克胎模 每行中每一格放入马赛克的颜色进行的设定；上料工序是指将已经排好序的整行马赛克颗 粒依次运装到马赛克胎模对应的行中。
[0048] 本发明的自动铺贴系统设置有两组、每组三个供料装置1，每个供料装置1包括顶 盘1. 2由螺旋形轨道1. 1形成的振动盘，以及可将从振动盘输送出来的马赛克颗粒进行传 送的直线送料机构1. 4 ;其中，振动盘与控制器信号连接，振动盘的顶盘1. 2底部设置有产 生振动的激振器1. 3,其振动频率及强弱由变频器控制，振动作用于顶盘1. 2内的马赛克颗 粒，使得颗粒产生随机运动，最终进入螺旋形轨道1. 1内。而螺旋形轨道1. 1的截面具有 3°?5°的斜度，其所在的螺旋线螺距为10mm，锥度为68°，基圆直径为600mm，螺旋形轨 道1. 1外壁的高度为8_，比内壁的高度高6_，马赛克颗粒在振动与离心力的作用下按顺 序沿螺旋形轨道1. 1传输。
[0049] 本发明供料装置1的直线送料机构1. 4设置有与螺旋形轨道1. 1出口连接的直线 轨道，并在直线轨道入口处置有用于将马赛克颗粒推动到直线送料机构1. 4的摩擦轮1. 5 ; 该摩擦轮1. 5为由耐磨软质橡胶制成的摩擦轮，工作时，摩擦轮1. 5在伺服电机的驱动下逆 时针转动。从摩擦轮1. 5下方正对的直线轨道上沿直线轨道长度方向设置有传送辊1. 6。 该供料装置1还包括用于放置马赛克颗粒的料仓，该料仓包括漏斗1. 7和底部设有振动发 生器1. 8的料槽1. 9,料槽1. 9设置在漏斗1. 7的正下方，而料槽1. 9的出口设置在顶盘1. 2 上方。该漏斗1. 7通过支架1. 10设置在振动盘的一侧，而料槽1. 9也通过支架1. 10固定 在漏斗1.7的正下方。为了使得供料装置可实现检测马赛克颗粒存量的功能，本发明在漏 斗1. 7内侧壁上设置有用于检测漏斗内马赛克颗粒存量的光电开关1. 11，该光电开关1. 11 由发射端和接收端组成，发射端和接收端分别安装在漏斗1.7内侧相对的两个侧面上。本 发明还包括蜂鸣器报警装置，光电开关1. 11通过控制器与蜂鸣器报警装置信号连接。
[0050] 为了提高供料装置的自动化性能和简化马赛克颗粒铺贴的后续工序，本发明还包 括设置在螺旋形轨道1. 1侧壁上的自动识别分选机构，该自动识别分选机构包括用于识别 马赛克颗粒正反面颜色的颜色传感器1. 12和用于将马赛克颗粒吹落到顶盘2内底面的压 缩空气吹嘴1. 13。颜色传感器1. 12和压缩空气吹嘴1. 13均与控制器连接，压缩空气吹嘴 1. 13设置在颜色传感器1. 12沿马赛克颗粒传输方向的前方，压缩空气吹嘴1. 13与颜色传 感器1. 12在螺旋形轨道1. 1的同一基圆周上并形成20°夹角。颜色传感器1. 12识别颜色 的区域为直径是15_的圆形区域。该设计可提高颜色传感器1. 12识别的准确率和压缩空 气吹嘴1. 13将马赛克颗粒吹落到顶盘内底面的准确率，从而能有效保证最终到达出料口 1. 14的马赛克颗粒的正/反面朝向的统一性。本发明的供料装置还通过颜色传感器1. 12 在圆形区域中检测马赛克颗粒的传输情况，以保证马赛克颗粒的正常传输。当颜色传感器 1. 12没有检测到马赛克颗粒的颜色时（即只检测到振动盘盘体的颜色），颜色传感器1. 12 会通过控制器触发振动发生器1. 8,使其产生振动并作用在料槽1. 9以及其内的马赛克颗 粒上，从而使得马赛克颗粒振动，滑落到振动盘的顶盘1. 2内。
[0051] 如图1至7所示，每个供料装置的供料工序1可实现将每种颜色的马赛克颗粒分 别统一正/反面朝向并逐粒顺序运送至出料口 1.14。其中，每种颜色马赛克颗粒的供料工 序包括以下步骤：
[0052] 第一步，振动盘以振动的方式将从料仓进入的马赛克颗粒运送至极限位置处；其 中，极限位置是指马赛克颗粒没有动力驱动而停止传送的位置。
[0053] 第二步，在马赛克颗粒传送至极限位置前设置检测区域，在检测区域对马赛克颗 粒的颜色进行识别并按如下方式之一进行处理，保证马赛克颗粒的正常传输和从检测区域 内输出的马赛克颗粒正/反面朝向统一 ：（1)检测区域内没有检测到马赛克颗粒的正面颜 色或反面颜色，则触发料仓的振动发生器1. 8,将料仓内的马赛克颗粒放料到振动盘，返回 第一步；（2)检测区域内检测到单颗马赛克颗粒的颜色不是设定朝向面的颜色，则触发压 缩空气吹嘴1. 13喷气将马赛克颗粒吹落至振动盘内底面，并返回第一步；（3)检测区域内 检测到单颗马赛克颗粒的颜色为设定朝向面的颜色，则将马赛克颗粒继续传送至极限位置 处，进行第三步。
[0054] 第三步，通过摩擦轮1.5将极限位置处的马赛克颗粒逐粒推入至直线送料机构 1.4；
[0055] 第四步，采用设置在直线送料机构1. 4上的传送辊1. 6将马赛克颗粒逐粒传送至 出料口 1. 14,实现正/反面朝向统一的马赛克颗粒在出料口 1. 14逐粒顺序排列输出。
[0056] 在上述第一步前，本发明铺贴方法对料仓中马赛克颗粒的存量进行检测和处理： 料仓中马赛克颗粒的堆积高度低于光电开关1. 11的安装高度，则触发蜂鸣器报警装置实 现报警提示加料。通过上述供料工序，能有效提高马赛克颗粒在供料装置1中的传输速度 和传输效率，实现该供料装置1将马赛克颗粒逐粒顺序排列和快速的输出。
[0057] 如图1至6所示，本发明的自动铺贴系统设置的送料装置2是用于将马赛克颗粒 从供料装置1传送到上料装置3。该送料装置2包括六个推送机构、两个以滑动方式进行输 送的输送机构以及用于驱动输送机构运动的驱动机构2. 12,推送机构和驱动机构2. 12与 控制器信号连接；其中，六个推送机构通过推送机构支架2. 14固定在机架4上，两个输送机 构通过输送机构支架2. 15固定在机架4上。
[0058] 每个输送机构包括用于装填马赛克颗粒的料盒2. 3和与料盒2. 3滑动连接的滑动 支撑部件。其中，料盒2. 3为顶面和一侧面开口的长条状盒体，在盒体内均匀设置有内格 2. 10,料盒2. 3的侧面开口与推送机构相对。而为了可方便上料装置直接将料盒2. 3中的 马赛克颗粒放置在马赛克胎模5中，内格2. 10的数量与马赛克胎模5的列数相同，这种方 式运送效率最高。而滑动支撑部件为丝杆滑台2. 4,在丝杆滑台2. 4上设置有与其滑动配合 以实现滑动的滑块2. 5 ;料盒2. 3通过连接件2. 6与滑块2. 5连接，以实现滑块2. 5带动料 盒2. 3在丝杆滑台2. 4上进行往复滑动。驱动机构2. 12与丝杆滑台2. 4的一侧连接，以实 现驱动机构2. 12驱动滑块2. 5在丝杆滑台2. 4上运动。
[0059] 每个推送机构为推送气缸2. 16,该推送气缸2. 16包括缸体2. 7、在缸体2. 7内做 往复运动的推杆2. 8和推块2. 9,推杆2. 8 -侧与推块2. 9连接，并带动推块2. 9相对于缸 体2. 7进行往复运动，推块2. 9用于推送马赛克颗粒。推动机构采用其他动力装置也是可 以的，例如液压推动等等。
[0060] 本实施例中三个推送机构和一个输送机构为一组送料装置（推送机构和输送机 构的比例，可以根据马赛克颗粒的颜色和种类组合任意调节），而每组送料装置中的三个推 送机构和一个输送机构分别设置在三个供料装置1出料口 1. 14的两侧。更具体地说，推送 机构的数量与供料装置1出料口 1. 14的数量相同，而供料装置1出料口 1. 14的位置为一个 工位，每个推送气缸2. 16设置在每个工位的一侧，其推块2. 9的位置与工位对应；设置有均 匀内格2. 10的每个料盒2. 3设置在工位的另一侧，工作时，所需装填的一个内格2. 10的位 置与工位对应，实现每个推块2. 9的位置、每个工位和所需装填的一个内格2. 10的位置相 应对齐。工作时，料盒2. 3通过在丝杆滑台2. 4上滑动实现其内格2. 10与相应工位对齐， 推送机构通过推块2. 9将该工位的马赛克颗粒推入料盒2. 3内格2. 10,实现料盒2. 3对逐 个工位的马赛克颗粒进行定位装填。最后，料盒2. 3通过在丝杆滑台2. 4上滑动将将料盒 2. 3中装填的马赛克颗粒传送到上料装置3。
[0061] 如图1至6、图8所示，送料装置2的送料工序可实现逐粒将需要的马赛克颗粒收 集并按照预先设定的排序形成行，然后整行进入上料工序。送料工序是通过推送的方式将 需要的马赛克颗粒从相应颜色的出料口 1. 14中按预设位置逐粒推入对应的料盒2. 3内格 中进行马赛克颗粒的收集，将马赛克颗粒全部收集在料盒2. 3内实现马赛克颗粒按照预先 设定的排序形成整行，然后整行进入上料工序的送料工序。而在每粒马赛克颗粒推送前，对 每个推送的位置、每个出料口 1. 14的位置和需装填的每个料盒2. 3内格进行同一水平线的 定位控制。
[0062] 该送料工序具体包括以下步骤：
[0063] 第一步，设定每种颜色马赛克颗粒的出料口 1. 14为一个出料口工位，在每个出 料口工位的一侧对应设置一个推动气缸2. 16 ;
[0064] 第二步，设定每个料盒2. 3每一内格2. 10所装填的马赛克颗粒的颜色；其中，每个 料盒内格2. 10的数量与马赛克胎模的列数相同；
[0065] 第三步，采用滑动的方式将每个料盒2. 3中需装填同一种颜色的内格2. 10与该种 颜色的出料口工位进行逐格定位并对齐；
[0066] 第四步，控制推动气缸2. 16将工位上的马赛克颗粒推入需装填该种颜色的料盒 内格2. 10中，进行马赛克颗粒的收集；
[0067] 第五步，对每个料盒的内格2. 10是否装填完毕的情况进行判断：料盒2. 3装填完 毕，则进行下一步；否则，返回第三步；
[0068] 第六步，通过两个料盒2. 3的传送方式，将填装在每个料盒2. 3内的整行马赛克颗 粒传送进入上料工序；传送进入上料工序是指：每个料盒2. 3将马赛克颗粒传送至上料工 位，其中，上料工位是指每个料盒2. 3移动的终点位置。
[0069] 通过上述送料工序可实现快速、平稳地将马赛克颗粒从供料装置1传送到上料装 置3,由上料装置3将已经排好序的整行马赛克颗粒依次运装到马赛克胎模5中，从而有效 提高马赛克颗粒自动铺贴的效率，有利于其在马赛克颗粒生产行业中使用和推广。
[0070] 如图1至6所示，本发明自动铺贴方法的上料装置3用于将已经排好序的整行马 赛克颗粒依次运装到马赛克胎模5中，该上料装置3包括与机架4连接的滑动支撑部件以 及吸取机构；其中，吸取机构包括吸盘架3. 2和设置在吸盘架3. 2顶部的驱动气缸3. 3。吸 盘架3. 2通过顶部设置的驱动气缸3. 3连接滑动支撑部件，驱动气缸3. 3与滑动支撑部件 滑动连接，实现吸盘架3. 2左、右方向滑动（即沿滑动支撑部件的长度方向滑动）；驱动气 缸3. 3与控制器电连接，用于驱动吸盘架3. 2上、下运动。吸盘架3. 2底部设置有12个吸 盘3. 7,用于从送料装置2中吸取马赛克颗粒和将马赛克颗粒放入到马赛克胎模5中。
[0071] 吸盘架3. 2包括吸盘架板件A3. 5和吸盘架板件B3. 6,吸盘架板件A3. 5和吸盘架 板件B3. 6连接形成横截面呈两板件重叠的"口"字形的吸盘架3. 2 ;而12个吸盘3. 7均匀 排列在吸盘架板件B3. 6的底部并与吸盘架板件B3. 6的底部螺纹连接。为了提高上料装置 的工作效率，吸盘3. 7为与控制器信号连接的真空吸盘，吸盘3. 7的数量与马赛克胎模5 中平行吸盘架3. 2长度方向的每行格数相同，这样可方便上料装置直接将吸盘3. 7吸取的 马赛克颗粒放入到马赛克胎模5中，从而提高马赛克颗粒铺贴的效率。
[0072] 滑动支撑部件为丝杆滑台二3. 8,在丝杆滑台二3. 8上设置有与其滑动配合以实 现滑动的滑块二3. 9 ;驱动气缸3. 3与滑动支撑部件滑动连接是指：驱动气缸3. 3通过连 接件二3. 10与滑块二3. 9连接，以实现滑块二3. 9带动设置有驱动气缸3. 3的吸盘架3. 2 在丝杆滑台二3. 8上进行往复滑动。该上料装置3还包括与控制器信号连接的驱动机构二 3. 12,驱动机构二3. 12与丝杆滑台二3. 8 -侧连接，以实现驱动机构二3. 12驱动滑块二 3. 9运动。
[0073] 驱动气缸3. 3为带有双导杆的驱动气缸，并包括缸体和在缸体内做往复运动的推 杆，其中，缸体与连接件二3. 10螺纹连接，推杆一侧与吸盘架板件A3. 5的顶部螺纹连接，并 带动吸盘架3. 2相对于缸体进行往复运动。两条导杆3. 11分别设置在缸体两侧，两条导杆 3. 11的一端分别与连接件二3. 10螺纹连接，其另一端分别与吸盘架板件A3. 5的顶部螺纹 连接。
[0074] 如图1至6、图9所示，该上料装置3的上料工序可实现将已经排好序的整行马赛 克颗粒依次运装到马赛克胎模5对应的行中。
[0075] 该上料工序具体包括以下步骤：
[0076] 第一步，吸取机构沿左、右方向（即丝杆滑台二3. 8的长度方向）通过滑动的方式 移动并定位于指定已经到达上料工位料盒2. 3的正上方；此时，料盒2. 3的每一格与吸取机 构的每个吸盘3. 7 -一对齐；
[0077] 第二步，推动吸盘3. 7下压，吸盘3. 7将料盒2. 3中已经排好序的整行马赛克颗粒 进行吸取后，驱动吸盘3. 7上升；此时，料盒2. 3返回所需颜色的马赛克颗粒出料口进行下 一轮的马赛克颗粒收集；
[0078] 第三步，吸取有马赛克颗粒的吸取机构沿左、右方向（即丝杆滑台二3. 8的长度方 向）通过滑动的方式移动并定位在马赛克颗粒胎模5的正上方，推动吸盘3. 7下压，将已经 排好序的整行马赛克颗粒装入马赛克胎模5对应行的格子内，完成马赛克胎模5某一行马 赛克颗粒的上料；
[0079] 第四步，对马赛克胎模5是否上料完毕的情况进行判断：马赛克胎模5上料完毕， 则完成所需形成的图案完整排列，实现多色彩的马赛克颗粒按预设图案进行有序铺贴；否 贝1J，吸取机构沿左、右方向（即丝杆滑台二3. 8的长度方向）通过滑动的方式移动并定位于 其余已经到达上料工位料盒2. 3的正上方，并进行第二步。
[0080] 在第一步和第四步中，指定的已经到达上料工位料盒是指：可通过控制程序根据 上料工位的排序或马赛克颗粒行的排序来设定所谓指定的已经到达上料工位料盒2. 3。
[0081] 在上料工序过程中，吸取机构是通过一维坐标方向的移动定位于料盒2. 3的正上 方和马赛克胎模5的正上方，实现将马赛克颗粒快速、稳定和准确地放入到马赛克胎模5 中，完成有序上料铺贴。该上料装置3解决了人工上料中胎模格子标注、马赛克颗粒对位等 繁杂工序导致效率低和出错率高等问题，从而有效提高马赛克颗粒自动铺贴的效率，实现 马赛克颗粒自动铺贴的自动化和智能化。
[0082] 本发明实现多色彩复杂图案的马赛克颗粒自动铺贴方法稳定性高，可有效提高马 赛克颗粒铺贴的效率和准确率。该方法的工作原理是这样的：现有的一些铺贴方法中，大多 都是将马赛克颗粒运装到马赛克胎模中才进行排序的，这样使得上料工序要多次运装或设 置多个上料装置进行运装才可完成马赛克胎模某一行的上料，从而导致上料速度慢、铺贴 效率低和准确性低等复杂工序的问题。而在本发明的方法中，由于通过送料工序就可得到 已经排好序的整行马赛克颗粒，因此，上料工序可一次完成将已经排好序的整行马赛克颗 粒运装到马赛克胎模对应的行/列中，完成马赛克胎模某一行的上料，从而能有效提高马 赛克颗粒的铺贴效率和速度。同时，由于送料工序将供料工序逐粒输出的需要的马赛克颗 粒按照预先设定的排序进行收集，因此，通过送料工序得到的整行马赛克颗粒的排序与马 赛克胎模（即所需形成的图案）对应行中所需马赛克颗粒的顺序是一致的，从而可大大提 高马赛克颗粒铺贴的准确率。
[0083] 本发明的铺贴设备具有可延展性，则可根据生产需求实现三轨道方式或多轨道方 式进行马赛克颗粒铺贴，从而提高铺贴速度。本发明的供料装置与输送机构的数量比为 3:1，则可通过延展增加供料装置的数量来提高输送机构的传送速度，从而进一步提高铺 贴效率。本发明可根据生产需求，可将送料装置中的输送机构与上料装置的数量比设为6:2 或9:3等等。送料装置中的输送机构与上料装置的数量比为2:1，则在增加生产线时只需增 加供料装置和送料装置的数量，即可实现一个上料装置对两个输送机构上已经排列好的整 行/列马赛克颗粒进行运装到马赛克胎模中。在上料装置的运装过程中，由于一个上料装 置对应一个马赛克胎模，因此该方式与多个上料装置对应一个马赛克胎模的方式对比，马 赛克胎模的位置可以在与上料装置吸盘相对的水平位置任意摆放而不需要考虑如何将其 摆放在多个上料装置的中心对称位置的问题，上料装置的位置已经固定而不需要考虑加装 上料装置的空间问题，以及不需要考虑多个上料装置将马赛克颗粒运装到马赛克胎模中的 运输线路问题。因此，本发明的设备可根据生产需求进行设备的改进、延展或加装是十分方 便和灵活的，只需增加供料装置和送料装置即可，不需要考虑上料装置和马赛克胎模的位 置安装问题；而且延展后设备的占用空间小。
[0084] 实施例二
[0085] 本实施例与实施例一不同之处仅在于：滑动支撑部件一通过滑动机构与机架滑动 连接，实现吸取机构相对于机架沿滑动支撑部件一的宽度方向滑动，其中，滑动机构与控制 器信号连接。在本实施例的上料工序过程中，吸取机构是通过二维坐标方向的移动定位于 料盒的正上方和马赛克胎模的正上方，实现将马赛克颗粒快速、稳定和准确地放入到马赛 克胎模中，完成有序上料铺贴。其它结构和方法与实施例 致。
[0086] 本发明的吸取机构可根据马赛克胎模的位置和上料工位来确定是通过一维坐标 方向或二维坐标方向进行移动定位。上料工序通过二维坐标方向的协调运动相对于通过一 维坐标方向的运动来说，在上料速度、定位精度和上料的稳定性等方面都有所提高，从而使 得该上料工序的上料精度高和上料速度快，具有稳定的上料质量。
[0087] 在上料装置的运装过程中，由于一个上料装置对应一个马赛克胎模，因此该方式 与多个上料装置对应一个马赛克胎模的方式对比，马赛克胎模的位置可以在机架内任意 摆放而不需要考虑如何将其摆放在多个上料装置的中心对称位置的问题，上料装置的位置 已经固定而不需要考虑加装上料装置的空间问题，以及不需要考虑多个上料装置将马赛克 颗粒运装到马赛克胎模中的运输线路问题。因此，本发明的设备可根据生产需求进行设备 的改进、延展或加装是十分方便和灵活的，只需增加供料装置和送料装置即可，不需要考虑 上料装置和马赛克胎模的位置安装问题；而且延展后设备的占用空间小。
[0088] 实施例三
[0089] 本实施例与实施例一不同之处仅在于：采用一组三种颜色的马赛克颗粒进行自动 铺贴，则自动铺贴系统包括三个供料装置，送料装置包括三个推送机构、一个以滑动方式进 行输送的输送机构和一个上料装置。本实施例的设备通过单个料盒和单个上料装置就可实 现马赛克颗粒的自动铺贴。
[0090] 本实施例中，送料工序通过一个料盒的传送方式，将填装在料盒内的整行马赛克 颗粒传送进入上料工序，上料工序通过吸取方式由吸取机构完成，如图10所示，包括以下 步骤：
[0091] 第一步，吸取机构沿左、右方向（即丝杆滑台二的长度方向）通过滑动的方式移 动并定位于已经到达上料工位料盒的正上方；此时，料盒的每一格与吸取机构的每个吸盘 一一对齐；推动吸盘下压，吸盘将料盒中已经排好序的整行马赛克颗粒进行吸取后，驱动吸 盘上升；
[0092] 第二步，吸取有马赛克颗粒的吸取机构沿左、右方向（即丝杆滑台二的长度方向） 通过滑动的方式移动并定位在马赛克颗粒胎模的正上方，推动吸盘下压，将已经排好序的 整行马赛克颗粒装入马赛克胎模对应行的格子内，完成马赛克胎模某一行马赛克颗粒的上 料；
[0093] 第三步，对马赛克胎模是否上料完毕的情况进行判断：马赛克胎模上料完毕，则完 成所需形成的图案完整排列，实现多色彩的马赛克颗粒按预设图案进行有序铺贴；否则，返 回第一步。
[0094] 本实施例自动铺贴系统的其它结构和实施方法与实施例--致。
[0095] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例 的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简 化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在于：包括依次进行的 供料工序、送料工序和上料工序；其中供料工序是指将每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒运 送到出料口；送料工序是指逐粒将需要的马赛克颗粒收集并按照预先设定的排序形成行/ 列，然后整行/列进入上料工序，所述按照预先设定的排序是指按照所需形成的图案对马 赛克胎模每行/列中每一格放入马赛克的颜色进行的设定；上料工序是指将已经排好序的 整行/列马赛克颗粒依次运装到马赛克胎模对应的行/列中。
2. 根据权利要求1所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：所述将每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒运送到出料口是指：将每种颜色对应料仓中的 马赛克颗粒传送至极限位置处，再通过推运方式将每种颜色的马赛克颗粒分别逐粒顺序排 列送到出料口；其中，极限位置是指马赛克颗粒没有动力驱动而停止传送的位置。
3. 根据权利要求2所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：在马赛克颗粒传送至极限位置前设置检测区域，在检测区域对马赛克颗粒的颜色进行 识别并按如下方式之一进行处理，保证马赛克颗粒的正常传输和从检测区域内输出的马赛 克颗粒正/反面朝向统一 ：（1)检测区域内没有检测到马赛克颗粒的正面颜色或反面颜色， 则将料仓内的马赛克颗粒放料到动力传输的开始处；（2)检测区域内检测到单颗马赛克颗 粒的颜色不是设定朝向面的颜色，则将马赛克颗粒推落至动力传输的开始处重新传送；(3) 检测区域内检测到单颗马赛克颗粒的颜色为设定朝向面的颜色，则将马赛克颗粒继续传送 至极限位置处。
4. 根据权利要求2所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：所述送料工序还包括对每种颜色对应的料仓中马赛克颗粒的存量进行检测和处理：料 仓中马赛克颗粒的堆积高度低于检测装置的安装高度，则报警提示加料。
5. 根据权利要求1所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：所述逐粒将需要的马赛克颗粒收集并按照预先设定的排序形成行/列是指：设定具有 内格的料盒，所述内格数量与马赛克胎模的列/行的数目相同；通过推送的方式将需要的 马赛克颗粒从相应颜色的出料口中按预设位置逐粒推入对应的料盒内格中进行马赛克颗 粒的收集，将马赛克颗粒全部收集在料盒内实现马赛克颗粒按照预先设定的排序形成整行 /列； 在每粒马赛克颗粒推送前，对每个推送的位置、每个出料口的位置和需装填的每个料 盒内格进行同一水平线的定位控制。
6. 根据权利要求5所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：所述送料工序通过一个料盒的传送方式，将填装在料盒内的整行/列马赛克颗粒传送 进入上料工序；所述传送进入上料工序是指：料盒将马赛克颗粒传送至上料工位，其中，上 料工位是指料盒移动的终点位置。
7. 根据权利要求5所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：所述送料工序通过两个以上料盒的传送方式，将填装在每个料盒内的整行/列马赛克 颗粒传送进入上料工序，所述传送进入上料工序是指：每个料盒将马赛克颗粒传送至上料 工位，其中，上料工位是指每个料盒移动的终点位置。
8. 根据权利要求6所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：上料工序通过吸取方式由吸取机构完成，包括以下步骤： 第一步，吸取机构移动并定位于已经到达上料工位料盒的正上方，并将料盒中已经排 好序的整行/列马赛克颗粒进行吸取； 第二步，吸取有马赛克颗粒的吸取机构移动并定位于马赛克颗粒胎模的正上方，并将 已经排好序的整行/列马赛克颗粒装入马赛克胎模对应行/列的格子内，完成马赛克胎模 某一行/列马赛克颗粒的上料； 第三步，对马赛克胎模是否上料完毕的情况进行判断：马赛克胎模上料完毕，则完成所 需形成的图案完整排列，实现多色彩的马赛克颗粒按预设图案进行有序铺贴；否则，返回第 一步。
9. 根据权利要求7所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特征在 于：上料工序通过吸取方式由吸取机构完成，包括以下步骤： 第一步，吸取机构移动并定位于指定的已经到达上料工位料盒的正上方； 第二步，吸取机构将料盒中已经排好序的整行/列马赛克颗粒进行吸取；所述料盒返 回所需颜色的马赛克颗粒出料口进行下一轮的马赛克颗粒收集； 第三步，吸取有马赛克颗粒的吸取机构移动并定位于马赛克颗粒胎模的正上方，并将 已经排好序的整行/列马赛克颗粒装入马赛克胎模对应行/列的格子内，完成马赛克胎模 该行/列马赛克颗粒的上料； 第四步，对马赛克胎模是否上料完毕的情况进行判断：马赛克胎模上料完毕，则完成所 需形成的图案完整排列，实现多色彩的马赛克颗粒按预设图案进行有序铺贴；否则，吸取机 构移动并定位于下一个指定的已经到达上料工位料盒的正上方，并进行第二步。
10. 根据权利要求8或9所述的多色彩组合图案中马赛克颗粒的自动铺贴方法，其特 征在于：所述吸取机构通过一维坐标方向的移动定位于料盒的正上方和马赛克胎模的正上 方；或者所述吸取机构通过二维坐标方向的移动定位于料盒的正上方和马赛克胎模的正上 方。
【文档编号】B44C3/12GK104097440SQ201410318659
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】范彦斌, 刘杰, 卢清华, 李正, 李炳银, 王兴波, 沈自林 申请人:佛山科学技术学院