一种手机屏幕智能贴膜机器人

1.本实用新型属于贴膜技术领域，尤其涉及一种手机屏幕智能贴膜机器人。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，手机因其具有移动性，即时性，互动性和多样性等特点得到了广泛的应用。而如今手机买回来第一件事情一般就是为手机贴上一层手机保护膜。手机贴膜不仅可以翻新旧机，还可以防水防尘，使手机屏幕免受划痕、油污的侵扰。随着智能手机的普及，手机贴膜已经有了一个非常大的市场，也带动了一个新型行业的迅速发展。
3.虽然现在手机不需贴膜的呼声很高，手机屏幕的耐久性也不断提高，但据报告显示，在中国约有90％以上的用户习惯给自己的手机贴膜以保护手机。2014年时，手机保护膜销量就已经达到了5.54亿。即使手机屏幕的耐久性在不断提高，可它终究是玻璃。在现实生活中，
4.我们的机屏幕有很多机会接触硬度比玻璃大的材料(如沙石)。在这种情况下，手机屏幕被刮花不可避免。
5.传统的手机贴膜耗时耗力，无法避免在贴膜过程中的出现的气泡，还无法保证贴合的准确度，而且在将手机保护膜保护层从手机保护膜上撕下时，手工撕离存在因用力不均而折损膜片的问题，这也会影响后续贴合的效果。同时，在手工重复作业中，操作者手上的胶水可能会污染手机外壳或隔膜，这反过来会影响后续的贴膜。虽然国内许多人对自动化的手机贴膜设备做了研究与开发，国内外也推出过几款如reamx自动贴膜机、tp95120ax自动贴膜机、puretek roll
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on手机贴膜机等自动化的贴膜设备，但这些设备因为价格、自动化程度等问题而无法满足手机型号差异化等贴膜需求。其中的大部分还存在于理论阶段，并没有真正被推广。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种手机屏幕智能贴膜机器人，涉及自动感应和机械装置，操作简便，在减少人力投入的基础上更高效地贴膜，带来生活便利，在减少人力投入的基础上更高效地贴膜，避免传统方法中灰尘难除尽，气泡突出、效率低、精度差等问题，精准完成膜与屏幕的结合。
7.一种手机屏幕智能贴膜机器人，包括控制器、手机夹持装置、传送装置、自动清洗装置、自动撕膜装置、自动贴膜装置以及储膜机构，传送装置、自动清洗装置、自动撕膜装置、自动贴膜装置以及储膜机构与控制器电连接，由控制器控制工作；所述手机夹持装置内部开有凹槽，凹槽内壁相邻两边分别设置有可为手机提供夹紧力的弹簧装置一和弹簧装置二，为手机提供夹紧力；所述传送装置包括传送平台、同步带轮、传送平台同步带和传送平台电机，所述传送平台电机固定在传送平台底部，同步带轮设置在传送平台四角，同步带轮连接在传送平台电机的输出端；手机夹持装置套设在传送平台同步带上；自动清洗装置、自动贴膜装置设置在传送平台上部，储膜机构与自动撕膜装置连接，自动撕膜装置设置在传
送平台与储膜机构之间。
8.所述自动清洗装置包括电动泵、酒精存储机构、喷头和滚筒，滚筒通过滚筒固定支架设置在手机传送平台上部，滚筒的旋转轴与传送平台同步带传送方向垂直布置，滚筒连接在滚筒电机输出端，滚筒电机通过落地布置的电机放置架固定；滚筒外部设置有海绵套；电动泵一端通过导管与喷头连接，另一端与酒精存储机构连接，喷头通过支撑架设置在手机传送平台上方靠近传送装置的起始位置，喷头上设置有红外线传感器；红外线传感器、电动泵、滚筒电机与控制器电连接。
9.所述滚筒是工作面为网状的空心滚筒，内部通过通风管与小型鼓风机相连，小型鼓风机与控制器电连接，在滚筒擦干手机屏幕的同时，能够起到吹干的作用。
10.所述自动贴膜装置包括支撑架、水平导轨、竖直导轨、水平方向滑台、竖直方向滑台、吸膜装置，所述水平导轨和竖直导轨相互垂直设置在传送装置的末端，水平导轨轴向与传送平台同步带传送方向垂直，竖直导轨顶部与支撑架连接；水平导轨两端均设置有竖直方向滑台，竖直方向滑台套设在竖直导轨外部，水平导轨上套设有水平方向滑台，水平导轨两端的竖直方向滑台上均设置有水平方向滑台电机，两个水平方向滑台电机之间通过带传动连接，水平方向滑台同步带与水平导轨平行设置，水平方向滑台与水平方向滑台同步带连接，水平方向滑台电机与控制器电连接；靠近传送平台一侧的竖直导轨旁的地面上设置有竖直方向滑台电机，支撑架顶部相对设置有竖直方向滑台电机，两个竖直方向滑台电机间采用带传动连接，竖直方向滑台同步带与竖直导轨平行设置，竖直方向滑台与竖直方向滑台同步带连接，竖直方向滑台电机与控制器电连接；水平方向滑台下部连接有吸膜装置，内置距离传感器，与控制器电连接；所述吸膜装置上设置有小型摄像头，与树莓派电连接，树莓派与控制器电连接，树莓派内置有opencv程序，用于将手机膜与手机屏幕位置校准。
11.所述吸膜装置为真空发生器，真空发生器底部为真空吸盘。
12.所述储膜机构包括同轴设置的多个储膜单元盘，储膜单元盘中部设置有内齿轮；储膜机构的中心轴连接在一个竖直导轨的下部，所述储膜单元盘为被挖去四分之一部分的圆柱形；每个储膜单元盘设置有多个储膜单元；储膜机构的中心轴外部设置有外齿轮，与外齿轮啮合有行星轮，行星轮与内齿轮啮合；每个储膜单元盘设置有一个储膜单元盘电机，与控制器电连接，行星轮与储膜单元盘电机的输出端连接；所述储膜单元盘上部开有矩形开口，储膜单元嵌在储膜单元盘内部矩形开口下方，储膜单元相对应的储膜单元盘侧壁开有用于手机膜进出的卡槽；储膜单元的底板底部设置有弹簧一，储膜单元相邻两侧板上有部分被挖去并配有和弹簧相连的小型长条弹簧挡板一和弹簧挡板二。
13.所述卡槽宽度大于储膜单元盘上部矩形开口的宽度。
14.所述储膜单元卡槽高度为0.5毫米，将每次的出膜数量限定为一张。
15.所述自动撕膜装置包括废膜储存箱和夹子，所述夹子包括齿轮、齿条和小型电机，所述小型电机固定在废膜储存箱内侧壁上，与控制器电连接，齿轮安装在小型电机输出端，齿条设置在齿轮和废膜储存箱侧壁之间，与齿轮啮合，齿条下部设置有固定在废膜储存箱内侧壁的固定块。
16.所述传送平台前端设置有限位开关，用于限制手机夹持装置的行程。
17.本实用新型的有益效果是：
18.1、由于本实用新型自己具备清理手机屏幕的能力，所述手机在放入贴膜装置前无
需清洗处理，即使用本产品时手机无需任何预先清洗过程；
19.2、由于本实用新型的自动撕、贴膜装置由横纵两个电机组共同控制，具备三维空间一定范围任意移动的能力，提高了空间使用率，使工作装置更加精密，且可控性更高；
20.3、本实用新型的滚筒兼具清洗与压实功能；
21.4、多层转盘式储膜机构实现了贴膜种类的多样化。
22.综上所述，本实用新型的自动贴膜系统具备清洗，贴膜，压实的功能，将手机贴膜流水化，保证自动贴膜的精准以及流畅性；大大提高了手机贴膜的工作效率，同时由于使手机贴膜在任意时间都可能实现。
附图说明
23.图1为实施例提供的一种手机屏幕智能贴膜机器人的内部结构示意图一(支撑架未显示)；
24.图2为实施例提供的一种手机屏幕智能贴膜机器人的内部结构示意图二；
25.图3为手机夹持装置的结构示意图；
26.图4为储膜单元盘的结构示意图；
27.图5为储膜单元盘内部传动结构示意图；
28.图6为储膜单元的结构示意图；
29.图7为自动撕膜装置的结构示意图；
30.其中，
[0031]1‑
手机夹持装置，2
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滚筒，3
‑
竖直方向滑台，4
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水平方向滑台电机，5
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水平方向滑台同步带，6
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真空发生器，7
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水平方向滑台，8
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上层储膜单元盘，9
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上层储膜单元盘电机，10
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下层储膜单元盘，11
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下层储膜单元盘电机，12
‑
酒精存储机构，13
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电动泵，14
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废膜储存箱，15
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滚筒电机，16
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小型鼓风机，17
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传送平台同步带，18
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同步带轮，19
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传送平台电机，20
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滚筒固定支架，21
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通风管，22
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传送平台，23
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喷头，24
‑
电机放置架，25
‑
竖直导轨，26
‑
弹簧装置一，27
‑
弹簧装置二，28
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内齿轮，29
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行星轮，30
‑
外齿轮，31
‑
弹簧挡板一，32
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底板，33
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弹簧挡板二，34
‑
弹簧一，35
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齿轮，36
‑
齿条，37
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小型电机，38
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固定块，39
‑
限位开关，40
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竖直方向滑台电机，41
‑
竖直方向滑台同步带，42
‑
支撑架。
具体实施方式
[0032]
为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案和效果作详细描述。
[0033]
如图1
‑
2所示，一种手机屏幕智能贴膜机器人，包括控制器、手机夹持装置1、传送装置、自动清洗装置、自动撕膜装置、自动贴膜装置以及储膜机构，传送装置、自动清洗装置、自动撕膜装置、自动贴膜装置以及储膜机构与控制器电连接，由控制器控制工作。所述传送装置包括传送平台22、同步带轮18、传送平台同步带17和传送平台电机19，所述传送平台电机19固定在传送平台22底部，同步带轮18设置在传送平台22四角，同步带轮18连接在传送平台电机19的输出端；手机夹持装置1用于夹持并固定手机，手机夹持装置1套设在传送平台同步带17上，传送平台电机19与控制器电连接，控制器向传送平台电机19发出指令，同步带轮18在传送平台电机19的驱动下转动，手机夹持装置1跟随传送平台同步带17在手
机传送平台22上运动；自动清洗装置、自动贴膜装置设置在传送平台22上部，储膜机构与自动撕膜装置连接，自动撕膜装置设置在传送平台22与储膜机构之间。
[0034]
所述传送平台22前端设置有限位开关39，与传送平台电机19电连接，用于限制手机夹持装置1的行程，当手机夹持装置1运动至限位开关39处时，传送平台电机19停止转动，停止传送。
[0035]
如图3所示，所述手机夹持装置1内部开有凹槽，凹槽内壁相邻两边分别设置有可为手机提供夹紧力的弹簧装置一26和弹簧装置二27，为手机提供夹紧力，以达到夹持不同型号手机的目的。
[0036]
如图1
‑
2所示，所述自动清洗装置对手机采用酒精喷雾清洗以及滚筒2擦干处理，包括电动泵13、酒精存储机构12、喷头23和滚筒2，滚筒2通过滚筒固定支架20设置在手机传送平台22上部，保证滚筒2能够接触手机屏幕，滚筒2的旋转轴与传送平台同步带17传送方向垂直布置，滚筒2连接在滚筒电机15的输出端，滚筒电机15通过落地布置的电机放置架24固定，滚筒电机15与控制器电连接，滚筒电机15的转动带动滚动旋转；滚筒2外部设置有海绵套；电动泵13一端通过导管与喷头23连接，另一端与酒精存储机构12连接，喷头23通过支撑架设置在手机传送平台22上方靠近传送装置的起始位置，喷头23上设置有红外线传感器；电动泵13、红外线传感器与控制器电连接。当红外线传感器检测到手机由手机传送平台22传送至喷头23位置时，红外线传感器将信号传递给控制器，控制器向电动泵13发出工作指令，电动泵13将酒精从酒精存储机构12内泵出，整个清洗装置启动，喷头23向手机屏幕上喷洒酒精喷雾进行清洗；当手机在手机夹持装置1内由传送装置继续传送至经过滚筒2时，滚筒2在手机表面滚动，以压实的方式通过海绵套对其进行擦干，以夹持装置为载体，辅以酒精的清洗效果，实现对手机的清洗和擦干。在手机贴膜后回传过程中，再次经过滚筒2时会被二次压实，因此滚筒2有擦干手机屏幕、压实手机屏幕保护膜两种功能。所述滚筒2是工作面为网状的空心滚筒2，内部通过通风管21与小型鼓风机16相连，小型鼓风机16与控制器电连接，在滚筒2擦干手机屏幕的同时，控制器向小型鼓风机16发出工作指令，能够起到对手机屏幕吹干的作用。
[0037]
如图1
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2所示，所述自动贴膜装置包括支撑架42、水平导轨、竖直导轨25、水平方向滑台7、竖直方向滑台3、吸膜装置，所述水平导轨和竖直导轨25相互垂直设置在传送装置的末端，水平导轨轴向与传送平台同步带17传送方向垂直，竖直导轨25顶部与支撑架42连接，水平导轨两端均设置有竖直方向滑台3，竖直方向滑台3套设在竖直导轨25外部，水平导轨上套设有水平方向滑台7；水平导轨两端的竖直方向滑台3上均设置有水平方向滑台电机4，两个水平方向滑台电机4之间通过带传动连接，水平方向滑台同步带5与水平导轨平行设置，水平方向滑台7与水平方向滑台同步带5连接，水平方向滑台电机4与控制器电连接，水平方向滑台电机4控制水平方向滑台7随着水平方向滑台同步带5沿着水平导轨在水平方向移动。靠近传送平台一侧的竖直导轨25旁的地面上设置有竖直方向滑台电机40，支撑架42顶部相对设置有竖直方向滑台电机40，两个竖直方向滑台电机40间采用带传动连接，竖直方向滑台同步带41与竖直导轨25平行设置；竖直方向滑台3与竖直方向滑台同步带41连接，竖直方向滑台电机40与控制器电连接，竖直方向滑台电机40控制竖直方向滑台3随着竖直方向滑台同步带41沿着竖直导轨25上下移动。水平方向滑台7下部连接有吸膜装置，内置距离传感器，与控制器电连接；本实施例中所述吸膜装置为真空发生器6，真空发生器6底部为
真空吸盘，当竖直方向滑台3向下沿着竖直导轨25向下运动，当所述真空吸盘与手机膜接触后，距离传感器将信号传递给控制器，控制器向真空发生器6发出工作指令，真空发生器6开启，将手机膜吸附在真空吸盘上。
[0038]
所述自动贴膜装置还包括树莓派，所述吸膜装置上设置有小型摄像头，本实施例中小型摄像头设置在真空发生器6上，与树莓派电连接，树莓派与控制器电连接，树莓派内置有opencv程序，用于将手机膜与手机屏幕位置校准。预先对需要识别的边框即需要贴膜的手机屏幕在树莓派上预处理，设置边框在摄像头处理区域位置，留下一个处理后的数据库，使用时摄像头识别方形手机屏幕，将数据传输给树莓派，树莓派调用opencv的函数库，进行图像处理识别，处理出一个方框的中心位置，与预处理的方框中心位置对比，得到一组坐标的差值，然后将这个差值处理成一个电机转动的时间，通过数据线给控制器，控制器控制水平方向滑台电机4和竖直方向滑台电机40转动，根据转动时间调整位置，当边框符合预先设置的预处理边框后，校准结束，可以进行贴膜。
[0039]
如图7所示，所述自动撕膜装置包括废膜储存箱14和夹子，所述夹子包括齿轮35、齿条36和小型电机37，所述小型电机37固定在废膜储存箱14内侧壁上，与控制器电连接，齿轮35安装在小型电机37输出端，齿条36设置在齿轮35和废膜储存箱14侧壁之间，与齿轮35啮合，齿条36下部设置有固定在废膜储存箱14内侧壁的固定块38。
[0040]
当手机膜被自动吸膜装置吸取后，控制器对水平方向滑台电机4和竖直方向滑台电机40发出工作指令，真空发生器6在水平方向滑台电机4和竖直方向滑台电机40的驱动下移动至废膜储存箱14处，手机膜长边靠近齿条36一侧，将手机膜上保护膜的标签放置在固定块38上，此时控制器向小型电机37发出指令，小型电机37带动齿轮35转动，由于齿轮35与齿条36的啮合，齿条36在齿轮35的带动下向固定块38方向运动，当齿条36与固定块38将撕拉条夹住后，竖直方向滑台电机40驱动竖直方向滑台3向上运动，此时夹子打开，将手机膜的保护膜撕下；随后齿条36在齿轮35的带动下回到原位置，手机膜保护膜自动掉落至废膜储存箱14内。
[0041]
如图4
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6所示，所述储膜机构包括同轴设置的多个储膜单元盘，储膜单元盘中部设置有内齿轮28；储膜机构的中心轴连接在一个竖直导轨25的下部，储膜单元盘为被挖去四分之一部分的圆柱形，每个储膜单元盘设置有多个储膜单元用于放置手机膜；储膜机构的中心轴外部设置有外齿轮30，与外齿轮30啮合有行星轮29，行星轮29与内齿轮28啮合；每个储膜单元盘设置有一个储膜单元盘电机，与控制器电连接，行星轮29与储膜单元盘电机9的输出端连接，储膜单元盘电机驱动行星轮29转动，通过齿轮的啮合带动储膜单元盘转动，从而使不同的储膜单元转动至吸膜装置下方，便于取膜。本实施例包括两个同轴设置的储膜单元盘，分别是设置在上下两层的储膜单元盘，即上层储膜单元盘8和下层储膜单元盘10；以及相应的设置在上下两层的储膜单元盘电机，即上层储膜单元盘电机9和下层储膜单元盘电机11每个储膜单元盘可以存放三种不同类型的手机膜。
[0042]
所述储膜单元盘上部开有矩形开口，储膜单元嵌在储膜单元盘内部矩形开口下方，储膜单元相对应的储膜单元盘侧壁开有用于手机膜进出的卡槽，用于手机膜的抽取；卡槽宽度大于储膜单元盘上部矩形开口的宽度，防止手机膜通过矩形开口从储膜单元中弹出；储膜单元的底板32底部设置有弹簧一34，储膜单元相邻两侧板上有部分被挖去并配有和弹簧相连的小型长条弹簧挡板一31和弹簧挡板二33，以固定不同型号的手机保护膜。所
述底板32受到弹簧一34的力，将待贴的手机膜紧紧的向上推，手机膜上部受到储膜单元盘的约束，将待贴的手机膜固定在储膜单元内部；当最上面的手机膜被吸膜装置吸住后，沿卡槽移出储膜单元内部，当第一张手机保护膜被抽出后，第二张手机保护膜在弹簧一34、底板32的作用下，马上占据第一张手机保护膜的位置。所述储膜单元卡槽高度为0.5毫米，将每次的出膜数量限定为一张。
[0043]
上述一种手机屏幕智能贴膜机的工作过程如下：
[0044]
将手机用手机夹持装置1固定，传送平台电机19在控制器的指令下转动，传送装置通过带传动将手机向自动清洗装置传送，当手机传送至喷头23处，喷头23的红外线传感器监测到有手机传送过来，控制器向电动泵13发出指令，此时电动泵13将酒精存储机构12内的酒精喷出对所述手机进行清洗，同时控制器向滚筒电机15和小型鼓风机16发出指令，滚筒电机15驱动滚筒2旋转，小型鼓风机16启动，对手机屏幕吹、擦干；所述传送装置将手机移至传送装置末端；所述自动吸膜机构的水平方向滑台电机4和竖直方向滑台电机40在控制器的指令下转动，驱动吸膜装置移动至储膜机构，本实施例中，控制器驱动上层储膜单元盘电机9转动，选择所需的手机膜，将手机膜从储膜机构中取出移至废膜储存箱14的夹子处，夹子夹紧手机抹膜的标签，所述吸膜机构沿竖直导轨25向上移动以带动手机膜保护膜的撕离；所述吸膜装置在水平方向滑台电机4和竖直方向滑台电机40的带动下移至手机屏幕上方，后可进行机器视觉校准，校准后吸膜机构下落将所述保护膜粘至所述手机屏幕上；所述传送装置将所述手机按原路传回，在传回过程中，手机膜被滚筒2二次压实。