唐葉，李秋蘋，高川

（江南大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

1 微型貼膜器設(shè)計(jì)與制造的必要性

隨著時(shí)代的進(jìn)步科技的發(fā)展，大屏智能手機(jī)普及率越來越高，手機(jī)貼膜的需求也日益增加?，F(xiàn)在市場(chǎng)上手機(jī)貼膜主要依靠手工，貼膜的精度依賴于專業(yè)貼膜師的手藝，貼膜效率的高低、質(zhì)量的好壞因人而異。而且由于手工貼膜的收費(fèi)較高，加之專業(yè)貼膜的店比較少，一些消費(fèi)者會(huì)選擇自行貼膜，但由于缺乏專業(yè)技術(shù)，往往造成手機(jī)膜的浪費(fèi)。所以，研發(fā)一種通用的手機(jī)貼膜器是市場(chǎng)的迫切需求。

2 微型貼膜器的設(shè)計(jì)

2.1 微型貼膜器的工作原理

根據(jù)手機(jī)貼膜的經(jīng)驗(yàn)可知，首先，微型貼膜器必須實(shí)現(xiàn)手機(jī)膜和手機(jī)屏幕的快速精準(zhǔn)定位。傳統(tǒng)的手工貼膜相當(dāng)于將手機(jī)屏幕位置固定，然后調(diào)整手機(jī)膜的方位來實(shí)現(xiàn)兩者對(duì)齊。通過分析小型印刷機(jī)，我們鑒借其原理，選擇將手機(jī)膜的位置固定，調(diào)整手機(jī)屏幕的位置以實(shí)現(xiàn)兩者的精確貼合。鑒于此，裝置應(yīng)該實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)位置上下、左右、前后3 個(gè)方向的調(diào)整。而清潔的手機(jī)屏幕是成功貼膜的關(guān)鍵因素之一。所以我們用氣壓泵提供足夠強(qiáng)大的氣流對(duì)手機(jī)屏幕進(jìn)行除塵。

2.2 微型貼膜器的結(jié)構(gòu)

微型貼膜器的箱體外殼類似長(zhǎng)方體，從功能上劃分，其結(jié)構(gòu)主要包括3 個(gè)部分：塑料薄膜、手機(jī)升降臺(tái)結(jié)構(gòu)和手機(jī)夾緊結(jié)構(gòu)。首先，塑料透明薄膜充當(dāng)手機(jī)膜載體，手機(jī)膜輕輕粘貼在塑料薄膜下方。塑料薄膜右上角有一個(gè)明顯標(biāo)記的“十字叉”，通過手機(jī)膜上邊緣和左邊緣與十字叉的重合來實(shí)現(xiàn)手機(jī)膜的定位。二是通過手機(jī)屏幕上邊緣和左邊緣與塑料薄膜上的十字叉的重合來實(shí)現(xiàn)手機(jī)屏幕的定位，從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)膜與手機(jī)屏幕貼合定位的功能；其次，手機(jī)升降臺(tái)的設(shè)計(jì)是為了達(dá)到手機(jī)上下位置微調(diào)的目的，采用齒輪齒條的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)［1］可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)；最后，手機(jī)夾緊結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足兩種需求，一是手機(jī)在前后、左右方向上的位置調(diào)節(jié)，二是實(shí)現(xiàn)手機(jī)位置的固定，通過固定在箱體上的彈簧擋板和螺紋桿作用于手機(jī)上力的平衡來調(diào)節(jié)和固定手機(jī)位置。

為了保證貼膜質(zhì)量，塑料薄膜一端固定在箱蓋的螺母上，另一端則通過彈簧連接使其與箱蓋成15°夾角，便于手機(jī)膜與手機(jī)屏幕的緊密貼合。塑料薄膜的安裝如圖1。

圖1 塑料薄膜的安裝

3 微型貼膜器的制造

3.1 材料選擇

因?yàn)槲⑿唾N膜器結(jié)構(gòu)受力不太大，強(qiáng)度要求不高，所以材料選擇以塑料為主，以鋼為輔。箱體、箱蓋材料為塑料，彈簧、螺紋桿、螺母、螺栓和螺母等零件材料為鋼。塑料薄膜為無色透明塑料薄膜。粘合劑為強(qiáng)力膠。

3.2 尺寸確定

結(jié)合常用手機(jī)尺寸確定箱體尺寸為：寬150 mm、長(zhǎng)250 mm。為實(shí)現(xiàn)豎直方向15 mm 的最大位移、左右方向0～50 mm 的 調(diào)節(jié)范圍和上下方 向0～80 mm的調(diào)節(jié)范圍，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》［2］，確定零件尺寸如表1。

表1 各零件尺寸

3.3 實(shí)物裝配

按要求選購加工材料，并按照設(shè)計(jì)圖紙將零件裝配起來，完成微型貼膜器實(shí)物制造。

圖2 為微型貼模器3D模型，圖3 為微型貼模器實(shí)體圖。

4 微型貼膜器的效果檢驗(yàn)

圖2 微型貼膜器3D 模型

圖3 微型貼膜器實(shí)體圖

表2 手機(jī)型號(hào)數(shù)據(jù)

微型貼膜器按要求裝配完成后，首先對(duì)序號(hào)1 型號(hào)手機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。操作步驟：1）把手機(jī)放置于升降臺(tái)上，調(diào)節(jié)齒輪軸使手機(jī)屏幕到達(dá)合適高度；2）用氣壓泵對(duì)手機(jī)屏幕進(jìn)行清潔；3）將手機(jī)膜的下包裝封皮撕掉，在手機(jī)膜的上包裝封皮涂抹少量清水，將手機(jī)膜上邊緣和左邊緣與塑料膜的十字叉重合；4）調(diào)節(jié)兩個(gè)螺紋桿使手機(jī)屏幕右邊和上邊與十字叉重合，按下塑料膜使手機(jī)屏幕與手機(jī)膜接觸；5）取出手機(jī)，用刮板趕走氣泡，撕下手機(jī)膜的上包裝封皮。然后，按照以上相同的步驟對(duì)序號(hào)2、3 手機(jī)各進(jìn)行50 次貼膜試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3。

表3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表

5 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)證明，此貼膜器的成功率在90%以上，能夠一次性快速、準(zhǔn)確地完成貼膜工作，而且能夠適用于多種型號(hào)手機(jī)的使用，該貼膜器能提高貼膜的效率和保證貼膜的精度，可以節(jié)省材料，創(chuàng)造效益。

［1］孫桓.機(jī)械原理［M］.北京：高等教育出版社，2006：203-205.

［2］吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：高等教育出版社，2006：39-42.