基于SolidWorks的手机自动贴膜机三维设计

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2024年5月15日发(作者：)

Internal Combustion Engine & Parts

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基于

SolidWorks

的手机自动贴膜机三维设计

段宇;万宏强;张驰;饶子谦;刘立春;马文华

(西安工业大学机电工程学院，西安710021)

摘要

：

为实现智能手机贴膜的机械化，研制了 一款手机自动贴膜机，该设备可以实现贴膜所需要的手机屏幕的清洁、保护膜的

撕除、屏幕与膜自动对齐等功能。采用

SolidWorks

软件，对清洁与贴膜机构、运动机构、固定机构、定位扫描部件、抽真空装置等部

件进行三维实体建模及虚拟样机装配。结果表明：整机机械结构简单，使用时便于操作，能实现智能手机的自动贴膜，能很好适应

市场需求。

关键词

：

智能手机；自动化;贴膜；清洁；三维实体建模

0

引言

手机保护膜伴随着智能手机的普及而发展，手机保护

膜又称手机美容膜、手机膜，是可用于装裱手机机身、屏幕

的一种冷裱膜

11

]。手机保护膜根据其材料可分为：手机

PC

保护膜、

PVC

保护膜、

PET

保护膜、

AR

保护膜。手动贴膜费

时费事，现在大多数是人工手工贴膜，效率低，质量大多依

赖于人工经验，服务价位参差不齐。使用设备高效自动贴

膜成为提高贴膜质量的共同需求，国内外推出了几款自动

化贴膜设备，如

PureTek

Roll

-

On

手机贴膜机、

Reamx

自动

贴膜机、

TP

95120

AX

自动贴膜机等，国内也有一些单位对

自动化的贴膜设备作了研究与开发12-5]，这些贴膜机有的价

格很高，有的自动化程度较低，无法满足手机型号、贴膜型

号差异化需求。设计一款针对销售终端的手机销售门店、

专业贴膜商店、需要个性手机贴膜定制服务网店等的自动

贴膜设备，可以快捷方便的完成手机贴膜。

1

总体方案设计与设备工作原理

手机贴膜机主要由传动机构、装夹机构、定位机构、贴

膜机构、清洁机构、真空机构等组成。图

1

所示为设备外观

图，外部为一个抽真空泵和一个真空箱体。其内部结构如

图

2

所示。

图

1

设备外观图

手机自动贴膜机主要采用步进电机带动各个部件进

行运动，由控制部分控制步进电机的转速与工作状态。工

作过程为：安装膜-装夹手机-启动设备-手机在

X

-

Y

工作

基金项目

：

大学生创新创业训练计划项目2。

作者简介

：

段宇（1995-)女

，

四川江油人

，

在读本科生

，

研究方向

为机械设计制造及其自动化；万宏强（通讯作者）

(1973-)，男，陕西蒲城人，副教授，博士，研究方向为

机械动态设计。

图

2

设备内部结构图

台带动下到达工作位置-

CCD

扫描仪扫描-判断手机位

置-

X

-

Y

工作台自动运行调整进行手机的定位-清洁装置

下行与手机结合-

X

工作台移动完成手机屏幕的清洁-清

洁装置复位-贴膜设备下行-

X

工作台移动完成贴膜-贴膜

设备复位-

X

工作台反向移动，

Y

工作台下移，手机回到原

位-取出。全程完成所需要的时间为

2min

。

2

主要部件设计

2

.

1

传动机构

传动机构如图3所示，

X

工作台由同步带驱动。

Y

工

作台由滚珠-丝杠驱动，使用丝杠作为传动部件可以凭借

较小的转矩得到高的进给精度，同时有较好稳定性，进给

速度高，传动效率。

图3传动机构

2.2

装夹机构

夹具体上装有弹簧和固定手机的挡板，挡板长度为

30

mm

，高度为10

mm

，夹具体上固定手机的部分高度为

6

mm

，长度为145

mm

，宽度为85

mm

，装有弹簧一侧的高度

为

10mm

。手机利用弹簧提供夹紧力。

2.3定位机构

包含

CCD

扫描仪、压力传感器、图像分析与控制设备

等。该机构可对传动机构进行精确控制，保证工作过程中，

• 124 •

内燃机与配件

自动化技术在机械设计制造中的应用探讨

施政文;路毅;郭强

(长治清华机械厂，长治046000)

摘要：机械设计制造作为当今时代发展下一项重要研究项目，对于这种机械设计制造工作而言，自动化技术的实际应用尤为关

健，该技术能够有效地提升和改善机械设计制造的制造水平。本文从现实角度出发，重点针对机械设计制造中自动化技术的实际应用

进行分析，对未来机械设计制造中自动化技术发展方向作出探讨，望有效的帮助自动化技术在机械设计制造领域中得到现实的利用

价值和实际应用效果。

关键词：自动化技术;机械设计制造；实际应用

引言

随着目前社会科学技术手段的不断发展和改进，各领

域都有了飞速的进步和提升。就机械设计制造行业来看，

各方面技术在实际应用中得到飞速发展和进步。而自动化

技术就是其中较为突出的成果之一，该技术不但受到了广

大机械设计制造领域的热捧，同时确实有效地提升了原本

的工作效率和水平，值得未来的机械设计制造中广泛应用

0

生了巨大的改变，传统方式下以开发简单机械部件结构为

重点、固定生产组织和流程为辅助的生产特点和方式使得

在新形式下缺乏行业竞争力，已经慢慢退出使用。而新型

方式下以自动化技术作为发展的首要前提，逐渐在机械设

计制造的行业中受到广泛应用，这是个性化和时效性多样

化的现代经济市场的现实需求。近年来，我国在全国范围

内开展大规模机械自动化设计制造相关技术的研究和实

际应用，但和相对发达国家相比，国内的机械自动化设计

制造技术还存很多方面的不足，主要体现在产品结构和产

品生产投入方面，重点体现在技术智能化程度方面[|]。

2

2

.

1

和大力推广。

1

机械设计制造中自动化技术应用背景

21

世纪以来，机械设计制造行业在其生产模式上产

作者简介：施政文（1976-)山西朔州人，大专，工程师，研究方向

为科研生产管理。

机械设计制造中自动化技术的现实应用

集成化模式的现实应用

内部的真空环境。

3

总结

手机自动贴膜机主要采用步进电机带动各个部件进

行运动，由控制部分控制步进电机的转速与工作状态。各

个工序完成所需要的时间

：

膜的安装与手机的安装所需时

间30

s

，启动后的时间手机到达指定位置所需时间30

s

，

CCD

扫描仪扫描时间10

s

，

手机的定位1

s

，

清洁装置与手

机结合1

s

，

手机屏幕的清洁15

s

，

清洁装置归位1

s

，

贴膜设

备到位

1s

，

手机进行贴膜30

s

，

贴膜设备归位

1s

，

手机回到

原位取出40

s

，总时长2

min

。可见本产品，用时短、效率高，

涉及手机型号广泛，可以很好的满足人们的需求。在市场

的开发方面也有很大的发展空间。本产品在以后不断发展

的手机行业也有可以改进的空间，适应未来飞速发展的手

机行业。本产品为全自动贴膜设备，人工只需要将手机与

膜安装好，其他工作过程全部由机器自动完成。

手机和膜的相对位置正确。

2.4贴膜机构

包括了多个支架，橡胶滚筒、静电发生器、清洁刷装

置。贴膜设备采用橡胶滚筒与静电发生器，夹子组成。静电

发生器用来往膜上打上静电以保证膜可以吸附到手机屏

幕上，没有气泡产生。橡胶滚筒是用来将膜压在手机屏幕

上。在静电发生器的上方装有夹子，工作时用来夹住手机

保护膜，在滚筒压住膜的时候可以保证将保护膜撕掉。

2.5清洁机构

参考文献：

[

1

] 路兴武，郝钢.论我国智能手机市场发展趋势.哈尔滨商业

大学

MBA

教育中心,2011 ( 05 ): 16-19.

[

2

] 汪大鹏

，

程鹏

，

万佳

，

牛荣阁

，

王卫卫.万能手机屏幕自动贴

清洁设备由一块湿六角棉布和一块干海绵布组成。工

膜机设计[

J

].机械工程师

，

2014 (08 ): 59-61.

作时，手机先通过湿的对屏幕进行清洁，再通过干的将手

[3] 李存鹏.双工位自动控制手机贴膜机设计与实现[

J

].西安文

机表面的水渍擦除。

理学院学报（自然科学版），2014(01):89-92.

2

.

6

真空箱体

[4] 刘思璐，凌思彤，张渤晗，等.一种全自动手机屏幕贴膜机

真空箱体的设计是根据贴膜设备整体的尺寸设计的。

[

J

].科技展望

，

2016( 23 ) : 69-80.

箱体的尺寸为890

x

610

x

365

mm

。在箱体上开—个□，方便

[5] 郭翰林，张英科，张翔.触屏手机贴膜自动擦拭装置的设计

手机的安装与取出。盖子与箱体上装有密封件，可以保证

与试验[

J

].新余学院学报

，

2016(04): 102-104.

本文标签： 手机贴膜制造技术机械设计