一种马赛克自动铺贴设备及铺贴方法
【专利摘要】本发明提供了一种马赛克自动铺贴设备，包括上料系统、输送系统和铺贴系统，上料系统包括支架、光源、气嘴、导向带、色标传感器、振动料盘放置台和振动料盘；输送系统包括导向道、滑道、铝型材和直振；所述铺贴系统包括铝架、X方向直线导轨、气缸、吸嘴、铺贴模板、传送带、限位挡板、Y方向直线导轨和安装板。本马赛克自动铺贴设备可以实现马赛克的自动上料、正反面自动识别和自动调整、自动输料、自动铺贴模板，提高马赛克铺贴效率和准确性。本发明还提供了一种马赛克自动铺贴方法，可以实现马赛克铺贴工艺的全自动化操作，提高马赛克铺贴效率。
【专利说明】
一种马赛克自动铺贴设备及铺贴方法
技术领域
[0001]本发明涉及马赛克铺贴技术领域，尤其涉及一种马赛克自动铺贴设备和铺贴方法。
【背景技术】
[0002]马赛克是一种很好的建筑装饰材料，现在新型的陶瓷马赛克广泛用于宾馆、酒店的高层装饰和地面装饰，陶瓷马赛克是最传统的一种马赛克，它属于瓷质砖的范畴。马赛克在国外一直很流行，无论是公共场所，如餐馆、游泳池还是在家庭中都有广泛的应用。要完成一张马赛克模板的铺贴，按照传统的方式生产，需要人工将各种颜色的马赛克进行正反面调整，再根据不同的图案把不同颜色的马赛克放置到模板上不同的位置处。因为工人长期从事这种复杂乏味的操作，易使人产生疲倦，这就导致生产效率低下，并且铺贴的出错率也很高，故亟须使用机器代替人工来实现马赛克的自动铺贴。
[0003]目前市场上已经出现了一些用于马赛克自动铺贴的设备，如中国专利“CN201310429507.4”公开了“一种马赛克铺贴装置”，该装置可在预设的胎膜上铺贴多种颜色的指定图案，解决目前主要靠人工铺贴的问题，降低生产成本，提高生产效率，但是实际操作中，由于马赛克拥有正反两面，该设备在铺设过程中容易出现正面和反面不分，从而出现马赛克贴反的现象，因此上料时需要人工分别马赛克的正反面，影响铺贴效率；中国专利“CN201410317363.8”公开了“一种单色马赛克颗粒自动铺贴设备及其铺贴方法”，该单色马赛克颗粒自动铺贴设备可根据生产需求实现单轨道方式或多轨道方式进行马赛克颗粒自动铺贴，但是该设备结构复杂，其采取的单轨或者多轨并排上料方式轨道长，占用空间大，同时该设备中的吸取设备采用多吸盘并排吸取的方式并进行并排同时铺设，一旦其中某个吸盘出现问题，则容易造成整个铺设胎膜出现漏铺的现象，而且无法通过设备本身进行修补，只能通过人工补正。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明提供了一种马赛克自动铺贴设备，可以代替人工铺贴作业，节省大量劳动力的投入，铺贴效率和准确性远高于人工作业，适合于多种马赛克同时铺贴的作业，同时本发明可以实现马赛克的自动上料、正反面自动识别和自动调整、自动输料、自动铺贴模板，一旦出现漏铺现象，本设备也能通过设备本身进行补铺。本发明还提供一种马赛克自动铺贴方法，可实现马赛克铺贴工艺的全自动化。
[0005]为实现上述技术方案，本发明提供的一种马赛克自动铺贴设备包括:
[0006]上料系统，所述上料系统包括四套呈长方形分布的上料装置，所述每套上料装置均包括支架、光源、气嘴、导向带、色标传感器、振动料盘放置台和振动料盘，所述振动料盘安装在振动料盘放置台正上方，导向带安装在振动料盘的出口处，并且与出口保持批平齐，支架安装在振动料盘上，光源安装在支架上端，振动料盘的出口处开有预留圆孔，气嘴安装在支架上，并且正对着振动料盘出口处的预留圆孔，色标传感器安装在位于振动料盘内部支架上且斜对气嘴；
[0007]输送系统，所述输送系统包括两条对称分布的输送道，每条输送道均连接两套X方向分布的上料装置，所述每条输送道均包括导向道、滑道、铝型材和直振，所述滑道安装在铝型材上，所述滑道上端口与上料系统中的振动料盘出口保持平齐，导向道安装在滑道的下方，且导向道的进端口与滑道的下端口保持平齐，直振安装在铝型材上端并且和导向道相连；
[0008]铺贴系统，所述铺贴系统包括铝架、X方向直线导轨、气缸、吸嘴、铺贴模板、传送带、限位挡板、Y方向直线导轨和安装板，所述安装板安装在输送系统中两条对称分布输送道的中间，铝架固定在安装板上，传送带安装在安装板中间位置，X方向直线导轨沿传送带运动方向安装在铝架上端，Y方向直线导轨垂直于传送带运动方向安装于X方向直线导轨下表面，气缸可沿Y向活动的安装在Y方向直线导轨下表面，吸嘴固定安装在气缸底部，限位挡板装设在传送带的旁侧，铺贴模板放置于传送带上，并且由限位挡板限制其位置。
[0009]在上述技术方案中，四套上料装置中可以摆放同色或者不同颜色的马赛克，振动料盘通过振动将料盘内的马赛克输送至振动料盘出口处，然后通过安装在振动料盘出口处的色标传感器区分马赛克的正反两面，如果检测到马赛克处于反面，则通过气嘴将马赛克吹至正面，经过检测调整后的马赛克随后通过导向带进入输送系统中的导向道，经过导向后，马赛克汇集到滑道，安装在Y方向直线导轨下表面的气缸带动吸嘴沿Y向活动至滑道正上方，气缸伸展驱动吸嘴向下运动，实现对马赛克的抓取，气缸收缩，随后吸嘴再次沿Y向活动至铺贴模板的上方，气缸再次伸展，将马赛克铺贴在铺贴模板内，如此往复，直到同一Y向的铺贴模板中方格铺满，驱动Y方向直线导轨沿X方向直线导轨移动一段距离，进行下一个循环，当铺贴模板全部贴满以后，通过传送带将铺贴模板转运到下道工序。
[0010]优选的，所述支架固定安装在振动料盘的出口处，所述振动料盘的出口处预留有正对气嘴的圆孔，气嘴放置在振动料盘的外侧，色标传感器则位于振动料盘的内部悬空固接在支架上;色标传感器安装在气嘴的前侧，一旦色标传感器检测到马赛克为反面，即可通过气嘴实现马赛克的翻转，色标传感器安装在振动料盘的内部支架，可以节约安装的空间。
[0011]优选的，所述铝架包括四根呈正方形或者长方形分布的立柱，所述四根立柱之间分别由两根对称的X方向横梁或者Y方向横梁连接，两条X方向直线导轨分别安装在两根对称分布的X方向横梁下表面，所述两条X方向直线导轨之间安装有多条Y方向直线导轨，每条Y方向直线导轨的下表面均安装有可沿Y方向移动的气缸，吸嘴安装在气缸底端的伸缩端头上，X方向直线导轨内通过链条或者齿轮传动，可以实现Y方向直线导轨沿X方向的往复移动，Y方向直线导轨内也通过链条或者齿轮传动，能够驱动气缸沿Y方向的往复移动。
[0012]优选的，所述振动料盘内侧设置有螺旋状的马赛克上料通道，振动盘振动上料时，马赛克沿螺旋状的上料通道均匀有序的上料，同时还可以防止马赛克的破碎。
[0013]优选的，所述两条X方向直线导轨之间安装有3-6条Y方向直线导轨，每条Y方向直线导轨均可携带一个吸盘，可以实现3-6个吸盘同时操作也可实现每个吸盘的单独控制，加快马赛克铺设效率的同时，也能避免某个吸盘出现问题而影响整个装置的铺贴作业。
[0014]本发明还提供了一种马赛克自动铺贴方法，具体包括如下步骤:
[0015]S1、上料:振动料盘振动将放置于振动料盘内的马赛克沿设置于振动料盘内侧的螺旋通道向上输送至振动料盘出口 ；
[0016]S2、识别:安装于振动料盘出口处的色标传感器根据马赛克正反面的不同色标对马赛克的正反面进行识别；
[0017]S3、调整:当色标传感器根据色标判断马赛克为正面，马赛克从安装在振动料盘出口处的导向带上滑落，当色标传感器根据色标判断马赛克为反面，安装在振动料盘出口处的气嘴通气，将马赛克吹转180°，然后进入导向带；
[0018]S4、输送:经过识别调整后的马赛克从导向带进入导向道，经过导向后集中汇集于滑道内；
[0019]S5、抓取:通过可移动的抓取设备将滑道内的马赛克抓取后；
[0020]S6、铺贴:抓取设备将抓取后的马赛克移动至铺贴模板上方，将马赛克铺贴至铺贴模板中对应的方格内。
[0021]在上述技术方案中，所述步骤S5中的可移动的抓取设备包括铝架，所述铝架上端安装有两对称分布的横梁，所述横梁下方均安装有X方向直线导轨，所述X方向直线导轨之间安装有3-6条Y方向直线导轨，每条Y方向直线导轨的下表面均安装有可沿Y方向移动的气缸，所述气缸的伸缩端安装有用于吸取和铺贴马赛克的吸嘴。
[0022]优选的，所述X方向直线导轨之间安装有3条Y方向直线导轨，安装在3条Y方向直线导轨上的气缸同时动作，驱动吸嘴进行马赛克的吸取和铺贴，当3条Y方向直线导轨正下方铺贴模板中的方格中全部铺贴完成后，控制Y方向直线导轨沿X方向直线导轨移动三个马赛克方格的距离，进行下三行马赛克方格的铺贴，如此循环，直到铺贴模板全部铺贴完。
[0023]本发明的有益效果是:
[0024]1.本发明提供的马赛克自动铺贴设备能够代替马赛克人工铺贴作业实现全自动马赛克铺贴，提高了铺贴效率和准确性；
[0025]2.通过控制安装在X方向直线导轨下方的多个Y方向直线导轨的单独或者同时运动，可以实现单导轨方式或多导轨方式进行马赛克颗粒铺贴，而且每个铺贴导轨均可单独控制，可以避免因为某个轨道出现问题而影响整个装置的铺贴作业；
[0026]3.通过色标传感器和气嘴的配合设计可以实现马赛克正反面的自动识别和自动调整，提高马赛克铺贴的准确性。
[0027]4.设计有四套上料装置，每个上料装置均可输送不同颜色的马赛克，可以用户的需求进行不同颜色马赛克的搭配铺贴。
[0028]5.本发明提供的一种马赛克自动铺贴方法，可实现马赛克铺贴工艺的全自动化操作，提高马赛克铺贴效率。
【附图说明】
[0029]图1是马赛克自动铺贴设备的整体布局结构示意图。
[0030]图2是马赛克自动铺贴设备的马赛克上料传送系统结构示意图。
[0031]图3是马赛克自动铺贴设备的马赛克有序输送系统结构示意图。
[0032]图4是马赛克自动铺贴设备的马赛克铺贴系统结构示意图。
[0033]图中:1、上料系统;2、输送系统;3、铺贴系统；11、支架；12、光源；13、气嘴；14、导向带；15、色标传感器；16、振动料盘放置台；17、振动料盘;21、导向道;22、滑道;23、铝型材；24、直振;31、铝架;32、X方向直线导轨；33、气缸;34、吸嘴;35、模板;36、传送带；37、限位挡板;38、Y方向直线导轨;39、安装板。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
[0035]实施例1:一种马赛克自动铺贴设备。
[0036]参照图1至图4所示，一种马赛克自动铺贴设备，其特征在于包括:
[0037]上料系统I，所述上料系统包括四套呈长方形分布的上料装置，所述每套上料装置均包括支架11、光源12、气嘴13、导向带14、色标传感器15、振动料盘放置台16和振动料盘17，所述振动料盘17安装在振动料盘放置台16正上方，导向带14安装在振动料盘17的出口处，并且与出口保持批平齐，支架11安装在振动料盘17上，光源12安装在支架11上端，振动料盘的出口处开有预留圆孔，气嘴13安装在支架11上，并且正对着振动料盘17出口处的预留圆孔，色标传感器15安装在位于振动料盘17内部支架11上且斜对气嘴13;
[0038]输送系统2，所述输送系统2包括两条对称分布的输送道，每条输送道均连接两套X方向分布的上料装置，所述每条输送道均包括导向道21、滑道22、铝型材23和直振24，所述滑道22安装在铝型材23上，所述滑道22上端口与上料系统I中的振动料盘17出口保持平齐，导向道21安装在滑道22的下方，且导向道21的进端口与滑道22的下端口保持平齐，直振24安装在铝型材23上端并且和导向道21相连；
[0039]铺贴系统3，所述铺贴系统3包括铝架31、Χ方向直线导轨32、气缸33、吸嘴34、铺贴模板35、传送带36、限位挡板37、Υ方向直线导轨38和安装板39，所述安装板安装在输送系统2中两条对称分布输送道的中间，铝架31固定在安装板39上，传送带36安装在安装板39中间位置，X方向直线导轨沿传送带36运动方向安装在铝架31上端，Y方向直线导轨38垂直于传送带36运动方向安装于X方向直线导轨32下表面，气缸33可沿Y向活动的安装在Y方向直线导轨38下表面，吸嘴34固定安装在气缸33底部，限位挡板37装设在传送带36的旁侧，铺贴模板35放置于传送带36上，并且由限位挡板37限制其位置。
[0040]在上述技术方案中，四套上料装置中可以摆放同色或者不同颜色的马赛克，振动料盘17通过振动将料盘内的马赛克输送至振动料盘17出口处，然后通过安装在振动料盘17出口处的色标传感器15区分马赛克的正反两面，光源12为色标传感器15检测时提供光照，如果检测到马赛克处于反面，则通过气嘴13将马赛克吹至正面，经过检测调整后的马赛克随后通过导向带14进入输送系统2中的导向道21，直振24可以防止导向道中马赛克的堵塞，经过导向后，马赛克汇集到滑道22中，安装在Y方向直线导轨38下表面的气缸33带动吸嘴34沿Y向活动至滑道22正上方，气缸33伸展驱动吸嘴34向下运动，实现对马赛克的抓取，随后气缸33收缩，吸嘴34再次沿Y向活动至铺贴模板35的上方，气缸33再次伸展，将马赛克铺贴在铺贴模板35内，如此往复，直到同一Y向的铺贴模板35中方格铺满，驱动Y方向直线导轨38沿X方向直线导轨32移动一段距离，进行下一个循环，当铺贴模板35全部贴满以后，通过传送带36将铺贴模板35转运到下道工序。
[0041 ]参照图2所示，上料系统I中的支架11固定安装在振动料盘17的出口处，所述振动料盘17的出口处预留有正对气嘴13的圆孔，气嘴13放置在振动料盘17的外侧，色标传感器15则位于振动料盘17的内部悬空固接在支架11上;色标传感器15安装在气嘴13的前侧，一旦色标传感器15检测到马赛克为反面，即可通过气嘴13实现马赛克的翻转，色标传感器15安装在振动料盘17的内部支架上，可以节约安装的空间。
[0042]参照图4所示，铺贴系统3中的铝架31包括四根呈正方形或者长方形分布的立柱，所述四根立柱之间分别由两根对称的X方向横梁或者Y方向横梁连接，两条X方向直线导轨32分别安装在两根对称分布的X方向横梁下表面，所述两条X方向直线导轨32之间安装有多条Y方向直线导轨38，每条Y方向直线导轨38的下表面均安装有可沿Y方向移动的气缸33，吸嘴34安装在气缸33底端的伸缩端头上，X方向直线导轨32内通过链条或者齿轮传动，可以实现Y方向直线导轨38沿X方向的往复移动，Y方向直线导轨38内也通过链条或者齿轮传动，能够驱动气缸33沿Y方向的往复移动。
[0043]参照图2所示，所述振动料盘17内侧设置有螺旋状的马赛克上料通道，振动料盘17振动上料时，马赛克沿螺旋状的上料通道均匀有序的上料，同时还可以防止马赛克的破碎。
[0044]参照图4所示，所述两条X方向直线导轨32之间安装有三条Y方向直线导轨38，每条Y方向直线导轨38均可携带一个吸盘34，可以实现三个吸盘34同时操作也可实现每个吸盘的单独控制，加快马赛克铺设效率的同时，也能避免某个吸盘34出现问题而影响整个装置的铺贴作业。
[0045]实施例2:—种马赛克自动铺贴方法。
[0046]参照图1至图4所示，一种马赛克自动铺贴方法包括如下步骤:
[0047]S1、上料:振动料盘17振动将放置于振动料盘17内的马赛克沿设置于振动料盘17内侧的螺旋通道向上输送至振动料盘17出口 ；
[0048]S2、识别:安装于振动料盘17出口处的色标传感器15根据马赛克正反面的不同色标对马赛克的正反面进行识别；
[0049]S3、调整:当色标传感器15根据色标判断马赛克为正面，马赛克从安装在振动料盘17出口处的导向带14上滑落，当色标传感器15根据色标判断马赛克为反面，安装在振动料盘17出口处的气嘴13通气，将马赛克吹转180°，然后进入导向带14;
[0050]S4、输送:经过识别调整后的马赛克从导向带14进入导向道21，经过导向后集中汇集于滑道22内；
[0051]S5、抓取:通过可移动的抓取设备将滑道22内的马赛克抓取后；
[0052]S6、铺贴:抓取设备将抓取后的马赛克移动至铺贴模板35上方，将马赛克铺贴至铺贴模板35中对应的方格内。
[0053]参照图4所示，步骤S5中的可移动的抓取设备包括铝架31，所述铝架31上端安装有两对称分布的横梁，所述横梁下方均安装有X方向直线导轨32，所述X方向直线导轨32之间安装有三条Y方向直线导轨38，每条Y方向直线导轨38的下表面均安装有可沿Y方向移动的气缸33，所述气缸33的伸缩端安装有用于吸取和铺贴马赛克的吸嘴34。
[0054]本实施例中，所述X方向直线导轨32之间安装有三条Y方向直线导轨38，安装在三条Y方向直线导轨38上的气缸33同时动作，驱动吸嘴34进行马赛克的吸取和铺贴，当3条Y方向直线导轨38正下方铺贴模板35中的方格中全部铺贴完成后，控制Y方向直线导轨38沿X方向直线导轨32移动三个马赛克方格的距离，进行下三行马赛克方格的铺贴，如此循环，直到铺贴模板35全部铺贴完。
[0055]以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种马赛克自动铺贴设备，其特征在于包括: 上料系统，所述上料系统包括四套呈长方形分布的上料装置，所述每套上料装置均包括支架、光源、气嘴、导向带、色标传感器、振动料盘放置台和振动料盘，所述振动料盘安装在振动料盘放置台正上方，导向带安装在振动料盘的出口处，并且与出口保持平齐，支架安装在振动料盘上，光源安装在支架上端，振动料盘的出口处开有预留圆孔，气嘴安装在支架上，并且正对着振动料盘出口处的预留圆孔，色标传感器安装在位于振动料盘内部支架上且斜对气嘴； 输送系统，所述输送系统包括两条对称分布的输送道，每条输送道均连接两套X方向分布的上料装置，所述每条输送道均包括导向道、滑道、铝型材和直振，所述滑道安装在铝型材上，所述滑道上端口与上料系统中的振动料盘出口保持平齐，导向道安装在滑道的下方，且导向道的进端口与滑道的下端口保持平齐，直振安装在铝型材上端并且和导向道相连； 铺贴系统，所述铺贴系统包括铝架、X方向直线导轨、气缸、吸嘴、铺贴模板、传送带、限位挡板、Y方向直线导轨和安装板，所述安装板安装在输送系统中两条对称分布输送道的中间，铝架固定在安装板上，传送带安装在安装板中间位置，X方向直线导轨沿传送带运动方向安装在铝架上端，Y方向直线导轨垂直于传送带运动方向安装于X方向直线导轨下表面，气缸可沿Y向活动的安装在Y方向直线导轨下表面，吸嘴固定安装在气缸底部，限位挡板装设在传送带的旁侧，铺贴模板放置于传送带上，并且由限位挡板限制其位置。2.根据权利要求1所述的马赛克自动铺贴设备，其特征在于:所述支架固定安装在振动料盘的出口处，所述振动料盘的出口处预留有正对气嘴的圆孔，气嘴放置在振动料盘的外侧，色标传感器则位于振动料盘的内部悬空固接在支架上。3.根据权利要求1所述的马赛克自动铺贴设备，其特征是在于:所述铝架包括四根呈正方形或者长方形分布的立柱，所述四根立柱之间分别由两根对称的X方向横梁或者Y方向横梁连接，两条X方向直线导轨分别安装在两根对称分布的X方向横梁下表面，所述两条X方向直线导轨之间安装有多条Y方向直线导轨，每条Y方向直线导轨的下表面均安装有可沿Y方向移动的气缸，吸嘴安装在气缸底端的伸缩端头上。4.根据权利要求1所述的马赛克自动铺贴设备，其特征在于:所述振动料盘内侧设置有螺旋状的马赛克上料通道。5.根据权利要求3所述的马赛克自动铺贴设备，其特征在于:所述两条X方向直线导轨之间安装有3-6条Y方向直线导轨。6.一种马赛克自动铺贴方法，其特征在于包括如下步骤: 51、上料:振动料盘振动将放置于振动料盘内的马赛克沿设置于振动料盘内侧的螺旋通道向上输送至振动料盘出口 ； 52、识别:安装于振动料盘出口处的色标传感器根据马赛克正反面的不同色标对马赛克的正反面进行识别； 53、调整:当色标传感器根据色标判断马赛克为正面，马赛克从安装在振动料盘出口处的导向带上滑落，当色标传感器根据色标判断马赛克为反面，安装在振动料盘出口处的气嘴通气，将马赛克吹转180°，然后进入导向带； 54、输送:经过识别调整后的马赛克从导向带进入导向道，经过导向后集中汇集于滑道内； 55、抓取:通过可移动的抓取设备将滑道内的马赛克抓取后； 56、铺贴:抓取设备将抓取后的马赛克移动至铺贴模板上方，将马赛克铺贴至铺贴模板中对应的方格内。7.根据权利要求6所述的马赛克自动铺贴方法，其特征在于:所述步骤S5中的可移动的抓取设备包括铝架，所述铝架上端安装有两对称分布的横梁，所述横梁下方均安装有X方向直线导轨，所述X方向直线导轨之间安装有3-6条Y方向直线导轨，每条Y方向直线导轨的下表面均安装有可沿Y方向移动的气缸，所述气缸的伸缩端安装有用于吸取和铺贴马赛克的吸嘴。8.根据权利要求7所述的马赛克自动铺贴方法，其特征在于:所述X方向直线导轨之间安装有3条Y方向直线导轨，安装在3条Y方向直线导轨上的气缸同时动作，驱动吸嘴进行马赛克的吸取和铺贴，当3条Y方向直线导轨正下方铺贴模板中的方格中全部铺贴完成后，控制Y方向直线导轨沿X方向直线导轨移动三个马赛克方格的距离，进行下三行马赛克方格的铺贴，如此循环，直到铺贴模板全部铺贴完。
【文档编号】B44C3/12GK105856943SQ201610235871
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】管贻生, 周勇, 杨宇峰, 吴文强
【申请人】佛山博文机器人自动化科技有限公司