手指固定结构及美甲机的制作方法

本发明涉及美甲设备的技术领域，尤其涉及一种手指固定结构及美甲机。

背景技术：

美甲机是一种能够在自然甲和人工甲上画出图案的彩绘设备，主要由控制组件和打印组件组成。使用时，将指甲放置在打印组件下，即可利用打印组件在指甲上打印出图案。为了避免手指在打印过程中移动，影响指甲的打印效果，一般需要在美甲机上设置手指固定结构，将手指固定。

中国实用新型cn2720877y公开了一种手指固定装置，如图1所示，该手指固定装置由外套1＇、滑块2＇、固定引导柱3＇、活动引导柱4＇、顶片5＇、弹簧6＇和底盖7＇构成。滑块2＇可在外套1＇内上下滑动；滑块2＇下部内空，中有一空心圆柱体11＇从上插入空心的固定引导柱3＇内并可上下滑动。活动引导柱4＇通过固定引导柱3＇的底座通孔插入空心的固定引导柱3＇内。顶片5＇的空心圆柱体从下往上插入空心的活动引导柱4＇内，顶片5＇的上表面外沿圆周平台与活动引导柱4＇的底面相应圆周平台接触，顶片5＇的下表面与弹簧6＇的上端接触；弹簧6＇套在底盖7＇中向上的圆柱体22＇上，圆柱体22＇穿过顶片5＇的空心圆柱体。底盖7＇、固定引导柱3＇和外套1＇固定在一起构成非活动部件，滑块2＇、活动引导柱4＇、顶片5＇和弹簧6＇构成可活动部件。

使用时，手指按压滑块2＇，滑块2＇在外套1＇内通过固定引导柱3＇、活动引导柱4＇、顶片5＇和弹簧6＇的相互作用，周期性地处于自锁或释放状态，实现手指放入后按压滑块被自动夹紧，或手指再次按压滑块被释放的效果。

然而，上述手指固定装置在使用时，无论是要夹紧或释放手指，都需要用手指按压滑块2＇，使用不方便，且滑块2＇只能处于自锁或释放两种状态，对于不同的手指，无法将指甲都固定在最合适的位置，会导致指甲上的图案打印效果不佳。

技术实现要素：

基于此，本发明提出一种手指固定结构，使用方便，且能将手指固定在最合适的位置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种手指固定结构，包括：

主体部，主体部设置有通孔，用于让手指伸入；

移动部，移动部部分收容于通孔，用于支撑插入通孔的手指；和

驱动部，与移动部连接，用于驱动移动部在通孔内进行直线往返移动。

优选地，驱动部包括驱动电机和传动机构，驱动电机固定于主体部，传动机构与驱动电机传动连接，传动机构的一端连接于移动部的底部。

优选地，主体部包括位于顶部的顶壁和位于两侧的侧壁，顶壁和侧壁围设形成通孔的一部分，移动部与侧壁滑动连接。

优选地，移动部的侧面和侧壁两者，一个设置有滑槽，另一个设有与滑槽对应的滑块，移动部在通孔内移动时，滑块在滑槽内滑动。

优选地，移动部沿手指插入通孔的方向延伸，在移动部的延伸方向上，移动部凸出于顶壁。

优选地，移动部的上表面为弧凹面。

优选地，还包括活动部，活动部浮动连接于顶壁，活动部与顶壁在移动部移动方向上设置有间隙。

优选地，活动部包括朝远离移动部的方向延伸的若干卡钩，顶壁开设有若干卡槽，卡钩穿过卡槽，并卡设于顶壁，卡钩包括躯干和倒钩，躯干的长度大于顶壁的厚度。

优选地，还包括压力传感器，压力传感器包括感应部，感应部位于活动部和顶壁之间，用于检测活动部与顶壁之间的压力。

优选地，当压力传感器检测到活动部与顶壁之间的压力达到预设值时，驱动部停止驱动移动部。

优选地，压力传感器还包括导电部，导电部与感应部连接。

优选地，活动部远离移动部的一侧，沿远离移动部的方向凸设形成凸出部；或

顶壁远离移动部的一侧，沿远离移动部的方向凸设形成凸出部；

凸出部上设置有穿孔，导电部穿过穿孔。

优选地，活动部的下表面为弧凹面。

本发明还提出一种美甲机，可以将手指固定在最合适的位置，使用方便。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种美甲机，包括上述的手指固定结构。

优选的，美甲机包括箱体，箱体上设有开口，开口与手指固定结构的通孔连通，形成容手指插入的通道。

有益效果：本发明提供了一种手指固定结构和美甲机。手指固定结构包括主体部、移动部和驱动部，主体部设置有通孔，用于让手指伸入。移动部部分收容于通孔，用于支撑插入通孔的手指。驱动部与移动部连接，用于驱动移动部在通孔内进行直线往返移动。本发明提供的手指固定结构利用驱动部驱动移动部移动，可以自动地夹紧手指，使用方便，且能将手指固定在最合适的位置。美甲机利用上述的手指固定结构，自动化程度高，提升了用户的使用体验。

附图说明

图1是现有技术的手指固定结构的结构示意图。

图2是本发明提供的美甲机的结构示意图。

图3是图2所示的美甲机沿a面剖开的剖视图。

图4是本发明提供的手指固定结构的移动部远离顶壁的结构示意图。

图5是本发明提供的手指固定结构的移动部靠近顶壁的结构示意图。

图6是图4中b处的局部放大图。

图7是本发明提供的手指固定结构的顶部的结构示意图。

图8是图6所示的手指固定结构的顶部沿c面剖开的剖视图。

图9是本发明提供的美甲机的结构框图。

其中：

1＇-外套，2＇-滑块，3＇-固定引导柱，4＇-活动引导柱，5＇-顶片，6＇-弹簧，7＇-底盖，11＇-空心圆柱体，22＇-圆柱体。

1-美甲机，100-手指固定结构，111-开口，10-主体部，11-通孔，12-顶壁，13-卡槽，14-侧壁，140-滑槽，15-底部，16-侧支撑部，20-移动部，22-上表面，30-驱动部，31-驱动电机，32-传动机构，40-压力传感器，41-感应部，42-导电部，50-活动部，51-下表面，52-凸出部，53-穿孔，54-卡钩，541-躯干，542-倒钩，200-打印组件，201-墨盒，202-喷头，203-导轨，300-控制组件，301-底座，302-电路板，400-箱体，500-显示屏，600-控制模块，700-打印模块，800-驱动模块。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图2、图3所示，本发明提供了一种美甲机1，包括手指固定结构100、打印组件200、控制组件300和箱体400。手指固定结构100、打印组件200和控制组件300均收容于箱体400。控制组件300分别与手指固定结构100和打印组件200电连接，打印组件200位于箱体400的上部，并可在手指固定结构100上方的平面内移动。当美甲机1对指甲进行美甲时，用户将手指插入手指固定结构100，手指固定结构100将手指固定，避免指甲移动，打印组件200在控制组件300的控制下移动至指甲上方，并在指甲上打印图案。

打印组件200包括墨盒201、喷头202和导轨203，喷头202与墨盒201相连且位于墨盒201下方，墨盒201可在导轨203上滑动，带动喷头202在手指固定结构100上方的平面内移动，喷头202向指甲喷射甲油墨水，达到在指甲上打印图案的效果。

控制组件300包括底座301和固定于底座301的电路板302，电路板302上设有控制芯片，用于控制手指固定结构100和打印组件200执行动作。

箱体400内还设有摄像头(图未示)，用于拍摄伸进美甲机1的手指的指甲。

以美甲机的面向用户的一面为正面，箱体400的正面设有开口111，手指固定结构100部分收容于开口111，需要固定手指时，用户的手指通过开口111插入手指固定结构100。

本实施例中，美甲机1还包括设置于箱体400的顶部的显示屏500，显示屏500与控制组件300电连接。显示屏500可以向用户显示操作步骤，或者是可被打印的图案等信息。显示屏500可以设置为触摸屏，用户在触摸屏上输入信息后，控制组件300即根据所输入的信息，控制手指固定结构100和打印组件200完成相应的工作。在其他实施例中，美甲机也可以不设置触摸屏，而是在箱体400的表面设置若干按钮，或者通过无线通信的方式与用户的移动终端建立连接，用户可以通过在移动终端上安装的应用程序来对美甲机进行操作。

如图3-8所示，手指固定结构100包括主体部10、移动部20和驱动部30。

主体部10包括顶壁12和自顶壁12的两侧向下延伸的侧支撑部16，主体部11上开设有通孔11。通孔11与箱体400的开口111连通，形成容手指插入的通道。移动部20部分收容于通孔11，用于支撑插入通孔的手指。驱动部30用于驱动移动部20在通孔11内进行直线往返移动，实际上使用时，一般以上下往返移动为主。在需要夹紧手指时，可以通过控制驱动部30，驱动移动部20移动，利用围设通孔11的孔壁和移动部20来夹持手指。放松手指则相反。

侧支撑部16用于围设通孔11的部分为侧壁14，通孔11由顶壁12、两侧的侧壁14以及底部15围设形成，侧壁14可以与顶壁12垂直设置。移动部20在竖直方向的运动距离受底部15和顶壁12的限制。

为了避免移动部20晃动，移动部20与侧壁14滑动连接，并且两个相对设置的侧壁14彼此平行，一对侧壁14之间的距离等于移动部20的宽度，因而可以限制移动部20在水平方向的位移，避免移动部20左右晃动。

侧壁14设有滑槽140，移动部20的侧面设有与滑槽140对应的滑块(图未示)，移动部20在通孔11内移动时，滑块在滑槽140内滑动，从而限制移动部20在手指插入的方向上的位移，避免移动部20前后晃动。在其他的实施例中，也可以将滑块和滑槽140的位置互换，即在移动部20的侧面上设有滑槽140，在侧壁14设有相应的滑块，也能达到同样的效果。

移动部20沿手指插入通孔11的方向延伸，在移动部20的延伸方向上，移动部20凸出于顶壁12，即，在移动部20的延伸方向上，移动部20沿顶壁12方向的投影要超出顶壁12，以将指甲外露，可以被打印组件打印。一般而言孔，可以将移动部20的长度设置为大于顶壁12的长度，以确保手指放置在移动部20上时，指甲不会被顶壁12遮挡。

移动部20包括朝向活动部50的上表面22，上表面22为弧凹面，与手指的指腹的轮廓相配，使手指放置于移动部20上时更舒适。

当移动部20向靠近顶壁12的方向移动时，移动部20与顶壁12之间的距离缩小，从而夹紧手指；当移动部20向远离顶壁12的方向移动时，移动部20与顶壁12之间的距离增大，从而将夹紧的手指释放。

本实施例中，驱动部30为丝杆步进电机。丝杆步进电机的基本原理，是使一根螺杆和螺母相啮合，采取某种方法防止螺杆螺母相对转动，从而使螺杆轴向移动。为了实现这种转化，通常的丝杆步进电机是在电机内置一个带内螺纹的转子，以转子的内螺纹和螺杆相啮合而实现线性移动。

本实施例中，驱动部30包括驱动电机31和传动机构32，具体地，驱动电机31为步进电机，传动机构32为螺杆。传动机构32与驱动电机31啮合，传动机构32的一端与移动部20的底部连接。驱动电机31被固定于主体部10，使传动机构32轴向移动，从而驱动移动部20上下移动，达到靠近或远离顶壁12的效果。丝杆步进电机传动精度高，且传动稳定，便于控制移动部20移动。此外，丝杆步进电机具有自锁的功能，当驱动电机31停止转动后，传动机构32会由于自锁而无法移动，使移动部20保持在当前的位置。

在其他实施例中，驱动部30除了采用上述的结构外，也可以以螺杆作为电机出轴，在电机外部通过一个外部驱动螺母与螺杆相啮合，从而实现螺杆的轴向移动。

手指固定结构100还包括压力传感器40和活动部50。活动部50浮动连接于顶壁12，活动部50与顶壁12在移动部20的移动方向(图8的b所示的方向)上设置有间隙，以使得活动部50可以在移动部20移动的方向上具有一定的活动余量。压力传感器40包括感应部41和导电部42，导电部42与感应部41连接。感应部41位于活动部50和顶壁12之间的间隙内。当压力传感器40检测到活动部50与顶壁12之间的压力达到预设值时，驱动部30停止驱动移动部20移动。

活动部50包括朝向移动部20的下表面51，下表面51为弧凹面，这样，移动部20的上表面22和活动部50的下表面51分别与手指的上下轮廓吻合，提高了手指被固定后的舒适度。

本实施例中，活动部50的朝向顶壁12的面，以及顶壁12的朝向活动部50的面均为平面，感应部41固定于活动部50的朝向顶壁12的面，用于检测活动部50与顶壁12之间的压力，具体地，当移动部20向上推动手指至活动部50的下表面51与手指的上表面接触时，活动部50被手指推动向上顶，感应部41被活动部50和顶壁12夹持，能够检测到活动部50与顶壁12之间的压力。设置活动部50，而不直接将感应部41固定在顶壁12的朝向移动部20的一面，是因为如果没有活动部50，感应部41将直接外露，既不美观，也不利于保护感应部41，可能会降低压力传感器40的使用寿命。此外，感应部41为片状，无法做出如活动部50的下表面51那样的弧凹面，不能贴合手指的轮廓，而且由于手指的表面不是平面，感应部41无法整体受力，会导致检测结果出现较大的误差。

活动部50包括朝远离移动部20的方向延伸的若干卡钩54，顶壁12开设有若干卡槽13，卡钩54穿过卡槽13，并卡设于顶壁12。卡钩54包括躯干541和倒钩542，躯干541的长度大于顶壁12的厚度。本实施例中，顶壁12开设有一对平行的卡槽13，卡槽13在竖直方向上贯通顶壁12，活动部50设有两对卡钩54，保证活动部50受力均匀且活动部50与顶壁12的连接稳定。活动部50与顶壁12在沿移动部20的移动方向(图8的b所示的方向)形成间隙，并通过设置卡钩54和卡槽13的方式来实现浮动连接，整体结构简单，且容易装配。

通过浮动设置的活动部50，既能保护压力传感器40的感应部41，又能使得活动部50受到的压力能全部被感应部41承受，且活动部50本身全部承受了手指的压力，可以提高检测的准确性。

本实施例中，感应部41可以通过胶粘的方式固定于活动部50，在其他实施例中，感应部41也可以通过胶粘的方式固定于顶壁12的朝向活动部50的面。压力传感器40还包括与感应部41相连的导电部42，导电部42呈长条状，用于实现压力传感器40与美甲机的电路板302之间的电连接。

活动部50的垂直于移动部20延伸方向的一侧设有凸出部52，凸出部52朝远离移动部20的方向延伸，具体地，凸出部52设置于活动部50上，活动部50远离移动部20的一侧，沿远离移动部20的方向凸设形成凸出部52。凸出部52位于活动部50和顶壁12的朝向美甲机内部的一侧，凸出部52的高度大于顶壁12的厚度的高度。凸出部52上设置有穿孔53，导电部42穿过穿孔53，在顶壁12的上方延伸。这样的设计，便于固定长条状的导电部42，避免导电部42挡在美甲机的喷头202和需要打印图案的指甲之间。在其他实施例中，也可以不设置凸出部52，只将导电部42通过胶粘的方式固定于顶壁12的上表面。当然，凸出部52还可以设置于顶壁12上，顶壁12远离移动部20的一侧，沿远离移动部20的方向凸设形成凸出部52，也可以达到同样的效果。

图9是本发明提供的美甲机的结构框图，如图9所示，美甲机包括控制模块600、打印模块700、驱动模块800和压力传感器40。控制模块600分别与打印模块700、驱动模块800和压力传感器40电连接。

当用户需要美甲时，将手指放在手指固定结构100的移动部20的移动部20上，在美甲机的箱体400或触摸屏500上按键，或者在安装了控制美甲机的应用程序的移动终端上进行操作，向控制模块600发出开始美甲的指令，控制模块600即控制驱动模块800运行，表现为驱动电机31转动，驱动移动部20抬升。移动部20支撑着手指抬升，到手指接触活动部50时，手指推动活动部50向顶壁12移动，挤压设置于活动部50和顶壁之间的压力传感器40的感应部41。压力传感器40预设有阈值，当感应部41检测到压力达到阈值时，压力传感器40通过导电部42向控制模块600发出信号，控制模块600接收该信号并控制驱动模块800停止运行，从而使移动部20固定于当前位置，这时，手指被夹紧，且指甲位于最合适打印图案的位置，即指甲当前的位置是打印模块700工作时，指甲与喷头202之间距离最合适的位置。

手指被夹紧后，控制模块600控制打印模块700开始工作，喷头202移动至指甲上方，喷墨打印图案。打印流程结束后，控制模块600控制打印模块700复位，使喷头202从指甲上方移开，并再次控制驱动电机31反向运行，驱动移动部20向下移动，从而释放手指。

本发明提供的手指固定结构可以利用压力传感器41检测活动部50与顶壁12之间的压力，也即是移动部20和活动部50对手指的夹持力。通过控制驱动部30的动作，在夹持力达到预设值时，即停止驱动部30，可以对不同大小的手指保持相同的夹持力，提高不同手指夹持力的一致性。

与现有技术中，通过弹簧压缩产生压力，使夹持机构夹紧手指相比，本实施例提供的手指固定结构通过设置驱动部30，可以自动且准确地驱动移动部20移动，无论是需要夹紧手指还是释放手指，都不需要手指向移动部20施力，使用方便；而且，本实施例提供的手指固定结构可以精确地将手指固定在最合适的位置。美甲机通过设置上述的手指固定结构，可以自动夹紧手指，提升用户使用体验。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。