微型貼膜器的設計與制造

唐葉，李秋蘋，高川

（江南大學 機械工程學院，江蘇 無錫 214122）

1 微型貼膜器設計與制造的必要性

隨著時代的進步科技的發展，大屏智能手機普及率越來越高，手機貼膜的需求也日益增加?，F在市場上手機貼膜主要依靠手工，貼膜的精度依賴于專業貼膜師的手藝，貼膜效率的高低、質量的好壞因人而異。而且由于手工貼膜的收費較高，加之專業貼膜的店比較少，一些消費者會選擇自行貼膜，但由于缺乏專業技術，往往造成手機膜的浪費。所以，研發一種通用的手機貼膜器是市場的迫切需求。

2 微型貼膜器的設計

2.1 微型貼膜器的工作原理

根據手機貼膜的經驗可知，首先，微型貼膜器必須實現手機膜和手機屏幕的快速精準定位。傳統的手工貼膜相當于將手機屏幕位置固定，然后調整手機膜的方位來實現兩者對齊。通過分析小型印刷機，我們鑒借其原理，選擇將手機膜的位置固定，調整手機屏幕的位置以實現兩者的精確貼合。鑒于此，裝置應該實現對手機位置上下、左右、前后3 個方向的調整。而清潔的手機屏幕是成功貼膜的關鍵因素之一。所以我們用氣壓泵提供足夠強大的氣流對手機屏幕進行除塵。

2.2 微型貼膜器的結構

微型貼膜器的箱體外殼類似長方體，從功能上劃分，其結構主要包括3 個部分：塑料薄膜、手機升降臺結構和手機夾緊結構。首先，塑料透明薄膜充當手機膜載體，手機膜輕輕粘貼在塑料薄膜下方。塑料薄膜右上角有一個明顯標記的“十字叉”，通過手機膜上邊緣和左邊緣與十字叉的重合來實現手機膜的定位。二是通過手機屏幕上邊緣和左邊緣與塑料薄膜上的十字叉的重合來實現手機屏幕的定位，從而實現手機膜與手機屏幕貼合定位的功能；其次，手機升降臺的設計是為了達到手機上下位置微調的目的，采用齒輪齒條的傳動結構［1］可以實現手機在豎直方向的運動；最后，手機夾緊結構應滿足兩種需求，一是手機在前后、左右方向上的位置調節，二是實現手機位置的固定，通過固定在箱體上的彈簧擋板和螺紋桿作用于手機上力的平衡來調節和固定手機位置。

為了保證貼膜質量，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，便于手機膜與手機屏幕的緊密貼合。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

因為微型貼膜器結構受力不太大，強度要求不高，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。粘合劑為強力膠。

3.2 尺寸確定

結合常用手機尺寸確定箱體尺寸為：寬150 mm、長250 mm。為實現豎直方向15 mm 的最大位移、左右方向0～50 mm 的 調節范圍和上下方 向0～80 mm的調節范圍，參考《機械設計手冊》［2］，確定零件尺寸如表1。

表1 各零件尺寸

3.3 實物裝配

按要求選購加工材料，并按照設計圖紙將零件裝配起來，完成微型貼膜器實物制造。

圖2 為微型貼模器3D模型，圖3 為微型貼模器實體圖。

4 微型貼膜器的效果檢驗

圖2 微型貼膜器3D 模型

圖3 微型貼膜器實體圖

表2 手機型號數據

微型貼膜器按要求裝配完成后，首先對序號1 型號手機進行試驗。操作步驟：1）把手機放置于升降臺上，調節齒輪軸使手機屏幕到達合適高度；2）用氣壓泵對手機屏幕進行清潔；3）將手機膜的下包裝封皮撕掉，在手機膜的上包裝封皮涂抹少量清水，將手機膜上邊緣和左邊緣與塑料膜的十字叉重合；4）調節兩個螺紋桿使手機屏幕右邊和上邊與十字叉重合，按下塑料膜使手機屏幕與手機膜接觸；5）取出手機，用刮板趕走氣泡，撕下手機膜的上包裝封皮。然后，按照以上相同的步驟對序號2、3 手機各進行50 次貼膜試驗，實驗結果如表3。

表3 實驗結果數據表

5 結語

實驗證明，此貼膜器的成功率在90%以上，能夠一次性快速、準確地完成貼膜工作，而且能夠適用于多種型號手機的使用，該貼膜器能提高貼膜的效率和保證貼膜的精度，可以節省材料，創造效益。

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

［2］吳宗澤.機械設計課程設計手冊［M］.北京：高等教育出版社，2006：39-42.