一種馬賽克自動拼圖機及馬賽克拼圖方法
【專利摘要】本發明公開一種馬賽克自動拼圖機，其特征在于，包括：控制裝置，矩陣馬賽克倉，釋放閥，模板平移裝置；所述矩陣馬賽克倉包括：多個呈柱狀垂直布置的料管，每個料管內設有疊放在一起的多個相同的馬賽克單粒，料管與料管之間呈矩陣布置；所述釋放閥，設置在料管出口處，與控制裝置信號連接；所述模板平移裝置布置在釋放閥下方，包括：平移模板，與控制裝置連接用來驅動平移模板動作的X軸電機和Y軸電機。實際工作時，在控制裝置的控制下，一個個馬賽克單粒被釋放在平移模板上即可獲得所需的馬賽克貼片制成品。本發明還提供一種馬賽克拼圖方法。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑陶瓷加工機械領域，尤其涉及一種馬賽克自動化拼圖設備及馬賽 克拼圖方法。 -種馬賽克自動拼圖機及馬賽克拼圖方法

【背景技術】
[0002] 馬賽克的最初形式，是用不同色彩的小型顆粒物，如石子、貝殼、玻璃、陶瓷等，鑲 嵌在建筑物墻面或地面上，構成圖案，達到一定的裝飾效果。現代的馬賽克材料更加豐富多 彩，除了上述傳統材料外，還增加了金屬、人工合成材料等。
[0003] 現代的馬賽克生產技術也取得了顯著進步，從原材料制備到產品包裝均采用了自 動化生產線。用豐富多彩的馬賽克拼貼出各種各具特色的圖案和圖片，是一種具有廣泛市 場的墻面裝飾方法。目前的技術條件下，若要將設計出的不規則圖案或圖片用馬賽克再現 在墻面上，先用電腦工具軟件對稿件色彩進行馬賽克處理，拼圖工肉眼辨別并挑選出每個 相符的馬賽克單片，手工放置到對應的位置，如此反復，拼出整個畫面，非常費力費時，而且 連續長時間工作非常考驗拼圖工的視力和心理極限，極容易出現差錯。正因如此，該行業目 前只能進行小幅面的室內裝飾畫的施工，室外大幅面的馬賽克墻畫幾乎見不到。


【發明內容】

[0004] 針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種馬賽克自動拼圖機，大 幅度減輕馬賽克拼畫工作的勞動強度，提高工作效率，為實現超大幅面墻面或地面的馬賽 克拼畫提供了一種便捷的工具。
[0005] 本發明還提供一種基于上述馬賽克自動拼圖機的拼圖方法。
[0006] 為達到以上目的，本發明采用如下技術方案。
[0007] -種馬賽克自動拼圖機，其特征在于，包括：控制裝置，矩陣馬賽克倉，釋放閥，模 板平移裝置；
[0008] 所述矩陣馬賽克倉包括：多個呈柱狀垂直布置的料管，每個料管內設有疊放在一 起的多個相同的馬賽克單粒，料管與料管之間呈矩陣布置；
[0009] 所述釋放閥，設置在料管出口處，與控制裝置信號連接；
[0010] 所述模板平移裝置布置在釋放閥下方，包括：平移模板，與控制裝置連接用來驅動 平移模板動作的X軸電機和Y軸電機。
[0011] 作為上述馬賽克拼圖機的進一步說明，所述釋放閥包括：套在料管外的閥體，連接 在閥體底部的出料口，以及將料管內馬賽克輸送給出料口的釋放裝置；
[0012] 所述閥體從料管底部凸出，閥體與出料口之間成型有馬賽克容置空間。通過馬賽 克容置空間的設置，使馬賽克單粒的釋放變得穩定可控，拼圖更加準確，拼圖效果好。
[0013] 作為上述馬賽克拼圖機的進一步說明，所述出料口的形狀與料管出口的形狀一 致。
[0014] 作為上述馬賽克拼圖機的進一步說明，所述出料口與料管出口之間存在一個平動 位移偏差；在閥體上固定有拉桿，在拉桿上活動連接有穿過容置空間側壁的舌板。
[0015] 作為上述馬賽克拼圖機的進一步說明，所述出料口與料管出口共軸，且兩者之間 存在一個轉動位移偏差，在容置空間內設有旋轉槽，所述旋轉槽上設有與料管出口對應的 槽口。
[0016] 作為上述馬賽克拼圖機的進一步說明，所述馬賽克倉和模板平移裝置安裝在同一 機架上，在馬賽克倉的下方設有與機架活動連接的導軌，所述平移模板設置在導軌上；所述 X軸電機和Y軸電機中的一個與平移模板連接，所述X軸電機和Y軸電機中的另一個與導軌 連接。導軌的設置，有利于實現馬賽克單粒的準確定位。
[0017] 一種馬賽克拼圖方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0018] 1)對圖片稿件進行前期處理，根據目標裝飾面的實際尺寸和選用的馬賽克單粒的 尺寸比例關系，將圖片稿件精確分解成適當的像素單元，每個像素單元分別對應于一枚馬 賽克單粒，并自動賦予一個位置編碼和顏色號碼，并生成控制數據；
[0019] 2)用矩陣排列的多個料管將所需規格和顏色號碼的馬賽克單粒存儲起來，并在多 個料管的下方設置能移動的平移模板；
[0020] 3)根據控制數據移動平移模板，使平移模板上要擺放某個馬賽克單粒的位置準確 對準料管出口位置，然后釋放料管內的馬賽克單粒；
[0021] 4)重復步驟3)直到平移模板全部位置擺滿馬賽克，即完成了一個平移模板的馬 賽克排布；
[0022] 5)將排布完成后的平移模板的馬賽克表面或背面進行涂膠、粘貼紙膜或網膜、編 碼，就完成了一張馬塞克貼片制成品。
[0023] 作為上述馬賽克拼圖方法的進一步說明，料管內馬賽克單粒的釋放方式為平面線 位移釋放，即，將料管出口和馬賽克單粒的釋放口設置成平移錯位結構，當需要釋放馬賽克 單粒時，利用釋放裝置推動馬賽克單粒使其從釋放口的落出。
[0024] 作為上述馬賽克拼圖方法的進一步說明，料管內馬賽克單粒的釋放方式為旋轉角 位移釋放，即，將料管出口和馬賽克單粒的釋放口設置成旋轉錯位結構，當需要釋放馬賽克 單粒時，利用釋放裝置轉動馬賽克單粒使其從釋放口的落出。
[0025] 本發明提供的一種馬賽克自動拼圖機其有益效果是：實際工作時，控制裝置移動 平移模板，使平移模板上要擺放某個馬賽克單粒的位置準確對準料管出口位置，然后釋放 料管內的馬賽克單粒，直到平移模板全部位置擺滿馬賽克，即完成了一個平移模板的馬賽 克排布，結構簡單，控制方便，且能實現多種馬賽克單粒的組合排布，便于實現超大幅面墻 面或地面的馬賽克拼畫。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1所示為本發明提供的馬賽克自動拼圖機的結構示意圖；
[0027] 圖2所示為圖1的側視圖；
[0028] 圖3所示為圖1的俯視圖；
[0029] 圖4所示為實施例一中釋放閥的結構示意圖；
[0030] 圖5所示為實施例二中釋放閥的結構示意圖；
[0031] 圖6所示為圖5的釋放原理圖。
[0032] 附圖標記說明：
[0033] 1、機架，2、平移模板，3、料倉，4、X軸電機，5、導軌，6、Y軸電機，7、料 管，8、釋放裝置，9、馬賽克單粒，10、拉桿，11、舌板，12、出料口， 13、旋轉槽。

【具體實施方式】
[0034] 為方便本領域普通技術人員更好地理解本發明的實質，下面結合附圖對本發明的

【具體實施方式】進行詳細闡述。
[0035] 拼畫的前期工作由計算機（PC)和軟件來完成，其作用是選定用于墻面或地面裝 飾的圖片稿件進行前期處理。根據目標裝飾面的實際尺寸和要選用的馬賽克單粒的尺寸比 例關系，將圖片稿件精確分解成適當的像素單元，每個像素單元分別對應于一枚馬賽克單 粒，并自動賦予一個位置編碼和顏色號碼，然后生成可編程控制器（PLC)所需的控制數據， 通過執行元件和監測元件，完成設備的各種動作。具體實現過程如下：
[0036] 實施例一
[0037] 如圖1-圖3所示，機架1上部是矩陣馬賽克倉3,由多個呈柱狀垂直布置的料管7 組成，每個料管7內為疊放在一起的同一個規格和顏色號碼的馬賽克單粒。料管與料管之 間呈矩陣布置，便于實現準確的移動定位。
[0038] 在矩陣馬賽克倉之下，布置有釋放閥8,其作用是根據控制裝置的指令，將矩陣馬 賽克倉對應的某個料管內的馬賽克單粒釋放到模板的對應槽位內，每次動作釋放一個馬賽 克單粒。
[0039] 在釋放閥下方布置有模板水平位移裝置，包括：平移模板2和導軌5 ;導軌5呈Y 軸走向，平移模板2活動安裝在導軌5上，并在Y軸電機6的驅使下沿Y軸運動，導軌5在X 軸電機4的驅使下沿X軸平動，保證平移模板2可在X與Y兩個方向準確位移一定的距離。
[0040] 具體實現過程如下：
[0041] 首先將圖片稿件上的某一個像素單元的位置生成XY坐標，色彩信息生成色彩編 號。每個色彩編號對應于矩陣馬賽克倉3內的某一個料管7的位置坐標，以上坐標參數， 與模板自身的位置信息以及模板上的每個馬賽克槽位的相對位置信息進行計算和疊加，由 PLC操縱X軸電機4和Y軸電機6運轉，使模板2進行相應的位移，最終使該色號料管底部 的釋放閥8的出料口對準模板上相對應的馬賽克槽位。
[0042] 如圖4所示，釋放閥采用水平線位移釋放方式，結構簡單，控制方便。
[0043] 控制裝置給釋放閥8的執行機構發出開啟指令，電磁鐵或者氣缸動作，拉動拉桿 10,帶動與拉桿相連的舌板11，將料管底部的一枚馬賽克向前推動，到達出料口 12,一枚馬 賽克被釋放到模板2的對應槽位，一個馬賽克的排布動作完成。重復以上過程，直到一個模 板上所有槽位填滿，一個模板的排布動作即告完成。
[0044] 將排布完成后的模板的馬賽克表面或背面進行涂膠、粘貼紙膜（或網膜）、編碼， 就完成了一張馬塞克貼片制成品。由若干馬賽克貼片按編碼組合，就構成一幅可以逼真再 現圖片稿件內容的馬賽克拼畫。
[0045] 實施例二
[0046] 如圖1-圖3所示機架1上部是矩陣馬賽克倉3,由多個呈柱狀垂直布置的料管7 組成，每個料管內為疊放在一起的同一個規格和色號的馬賽克單粒。料管與料管之間呈矩 陣布置。
[0047] 在矩陣馬賽克倉之下，布置有釋放閥8,其作用是根據控制裝置的指令，將矩陣馬 賽克倉對應的某個料管內的馬賽克單粒釋放到模板的對應槽位內，每次動作釋放一個馬賽 克單粒。
[0048] 在釋放閥下方布置有模板水平位移裝置。控制裝置產生的動作信號驅動X軸電機 4和Y軸電機6,讓平移模板2可在X與Y兩個方向準確位移一定的距離。
[0049] 具體實現過程如下：
[0050] 首先將圖片稿件上的某一個像素單元的位置生成XY坐標，色彩信息生成色彩編 號。每個色彩編號對應于矩陣馬賽克倉3內的某一個料管7的位置坐標，以上坐標參數， 與模板自身的位置信息以及模板上的每個馬賽克槽位的相對位置信息進行計算和疊加，由 PLC操縱X軸電機4和Y軸電機6運轉，使平移模板2進行相應的位移，最終使該色號料管 的釋放閥8的出料口對準模板上相對應的馬賽克槽位。
[0051] 如圖5、圖6所示，釋放閥采用單枚旋轉角位移釋放方式，結構簡單，控制方便。其 原理是，料管中心軸線與出料口的中心軸線重合，但料管內的馬賽克單粒9與出料口 12繞 公共軸線形成一定的角度位移。位于料管底部的旋轉槽13可以繞軸線旋轉一定的角度α， 將料管最底部的一枚馬賽克單粒的外輪廓對準出料口，該枚馬賽克即被釋放。
[0052] 控制裝置給釋放閥8的執行機構發出開啟指令，采用電動或者氣動執行機構，撥 動旋轉槽13,使得位于料管7底部旋轉槽14內的單枚馬賽克轉動一定的角度α，當外該枚 馬賽克單粒9的外輪廓剛好與出料口 12符合時，即將料管底部的一枚馬賽克釋放到平移模 板2的對應槽位，一個馬賽克的排布動作完成。重復以上過程，直到一個模板上所有槽位填 滿，一個模板的排布動作即告完成。
[0053] 將排布完成后的模板的馬賽克表面或背面進行涂膠、粘貼紙膜（或網膜）、編碼， 就完成了一張馬塞克貼片制成品。由若干馬賽克貼片按編碼組合，就構成一幅可以逼真再 現圖片稿件內容的馬賽克拼畫。
[0054] 以上【具體實施方式】對本發明的實質進行了詳細說明，但并不能以此來對本發明的 保護范圍進行限制。顯而易見地，在本發明實質的啟示下，本【技術領域】普通技術人員還可進 行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本發明的權利要求保護范圍之 內。
【權利要求】
1. 一種馬賽克自動拼圖機，其特征在于，包括：控制裝置，矩陣馬賽克倉，釋放閥，模板 平移裝置； 所述矩陣馬賽克倉包括：多個呈柱狀垂直布置的料管，每個料管內設有疊放在一起的 多個相同的馬賽克單粒，料管與料管之間呈矩陣布置； 所述釋放閥，設置在料管出口處，與控制裝置信號連接； 所述模板平移裝置布置在釋放閥下方，包括：平移模板，與控制裝置連接用來驅動平移 模板動作的X軸電機和Y軸電機。
2. 根據權利要求1所述的一種馬賽克拼圖機，其特征在于，所述釋放閥包括：套在料管 外的閥體，連接在閥體底部的出料口，以及將料管內馬賽克輸送給出料口的釋放裝置； 所述閥體從料管底部凸出，閥體與出料口之間成型有馬賽克容置空間。
3. 根據權利要求2所述的一種馬賽克拼圖機，其特征在于，所述出料口的形狀與料管 出口的形狀一致。
4. 根據權利要求2所述的一種馬賽克拼圖機，其特征在于，所述出料口與料管出口之 間存在一個平動位移偏差；在閥體上固定有拉桿，在拉桿上活動連接有穿過容置空間側壁 的舌板。
5. 根據權利要求2所述的一種馬賽克拼圖機，其特征在于，所述出料口與料管出口共 軸，且兩者之間存在一個轉動位移偏差，在容置空間內設有旋轉槽，所述旋轉槽上設有與料 管出口對應的槽口。
6. 根據權利要求1所述的一種馬賽克拼圖機，其特征在于，所述馬賽克倉和模板平移 裝置安裝在同一機架上，在馬賽克倉的下方設有與機架活動連接的導軌，所述平移模板設 置在導軌上；所述X軸電機和Y軸電機中的一個與平移模板連接，所述X軸電機和Y軸電機 中的另一個與導軌連接。
7. -種馬賽克拼圖方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 對圖片稿件進行前期處理，根據目標裝飾面的實際尺寸和選用的馬賽克單粒的尺寸 比例關系，將圖片稿件精確分解成適當的像素單元，每個像素單元分別對應于一枚馬賽克 單粒，并自動賦予一個位置編碼和顏色號碼，并生成控制數據； 2) 用矩陣排列的多個料管將所需規格和顏色號碼的馬賽克單粒存儲起來，并在多個料 管的下方設置能移動的平移模板； 3) 根據控制數據移動平移模板，使平移模板上要擺放某個馬賽克單粒的位置準確對準 料管出口位置，然后釋放料管內的馬賽克單粒； 4) 重復步驟3)直到平移模板全部位置擺滿馬賽克單粒，即完成了一個平移模板的馬 賽克排布； 5) 將排布完成后的平移模板的馬賽克表面或背面進行涂膠、粘貼紙膜或網膜、編碼，就 完成了一張馬塞克貼片制成品。
8. 根據權利要求7所述的一種馬賽克拼圖方法，其特征在于，料管內馬賽克單粒的釋 放方式為平面線位移釋放，即，將料管出口和馬賽克單粒的釋放口設置成平移錯位結構，當 需要釋放馬賽克單粒時，利用釋放裝置推動馬賽克單粒使其從釋放口的落出。
9. 根據權利要求7所述的一種馬賽克拼圖方法，其特征在于，料管內馬賽克單粒的釋 放方式為旋轉角位移釋放，即，將料管出口和馬賽克單粒的釋放口設置成旋轉錯位結構，當 需要釋放馬賽克單粒時，利用釋放裝置轉動馬賽克單粒使其從釋放口的落出。
【文檔編號】B44C3/12GK104118258SQ201410361633
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月26日 優先權日:2014年7月26日
【發明者】周萬杰 申請人:周萬杰