多色马赛克自动铺贴机是能将多种颜色的马赛克片进行铺贴,产出彩色马赛克拼画产品的自动化生产设备,可用来取代传统的人工生产方式,进而提高马赛克产品的生产效率、降低生产成本。但是目前的铺贴机支持的颜色少且性价比不高,没有得到广泛应用。本文在国内外相关研究与同课题组现有成果基础上,针对常见的正方形马赛克,提出一种新型彩色马赛克自动铺贴机,对铺贴机主体进行结构设计,并对自动化生产过程与关键技术进行研究。最终工作站试验原型机成功运行,证明了设计方案的可行性。本文首先对国内外马赛克铺贴自动化研究成果进行综述,然后针对分色铺贴工艺进行详细的研究与优化,根据工艺流程设计出铺贴机的主要构成部件:供料部件、上料部件与胎模输送及限位部件,并利用机架将其组合成工作站单元。随后加工制造工作站原型机,运行测试证明了结构设计以及全自动运行的可行性,并进一步对工作站结构进行改进。本文研究了铺贴误差的消除方法,提出一种利用振动来消除铺贴误差的方法。利用二维简化模型,计算了为实现误差消除,振源的f ~2A参数值需要满足的条件。在一定区间内时,适当增大振动幅值可以缩减误差消除所需时间。最后的实际测试也表明合适的振动能够有效地消除铺贴误差。本文根据马赛克供料时需要统一朝上面的需求,设计出两种翻面机构,对更实用的可集成在振动盘内的V形轨道式翻面机构进行研究,并利用简化模型,对翻面过程进行计算,定性分析了影响翻面的相关参数。最后对改进的振动盘进行测试,翻面成功率和输出速度很高。本文设计了基于PLC实现全自动铺贴的方法,提出一种随机图案生成算法以及根据大幅效果图生成多幅目标图案的目标图案生成方法,利用MATLAB软件成功进行算法验证。随后将目标图案分色编码为十进制整数数据,利用MX Component将数据分色发送给位于不同工作站的PLC,PLC解码数据控制上料吸盘选择性吸取,依靠多工作站的协作实现彩色马赛克图案的自动化铺贴。