智能白色毛发自动修剪器的制作方法

本实用新型涉及理发工具技术领域，特别涉及智能白色毛发自动修剪器。

背景技术：

随着年龄的增长，人们逐渐长出白发，当人们开始出现白发时，白发的数量不多，基本属于白发较少人群，为了美发，人们一般依靠染发或者拔除少数白头发的方法，采用染发方法的经济成本较高，而且长期使用会对人体存在一定程度的伤害，影响身体健康；采用拔除的方法仅仅适合白发数量极少，或不超过个位数的情况，十分费时费力。

现有的理发器具，不能对头发颜色进行分辨和选择性修剪，仅能将头发进行统一剪断，无法在较短时间内完成仅将白发从根部剪掉的操作。

因此，如何提供一种操作方便、结构紧凑，且精准度高的智能白色毛发自动修剪器是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型针对上述研究现状和存在的问题，本实用新型提供一种智能白色毛发自动修剪器。具体方案如下：

本实用新型公开了智能白色毛发自动修剪器，包括处理器设备、开关机构、毛发固定机构、取像机构、针型刀电磁机构；所述开关机构连接所述毛发固定机构和所述处理器设备；所述处理器设备连接所述取像机构、所述针型刀电磁机构；其中，

所述开关机构控制所述毛发固定机构夹持毛发，并向所述处理器设备发送夹持完成指示信号；

所述处理器设备根据夹持完成指示信号向所述取像机构发送取像控制指令，并接收所述取像机构回传的毛发图像；所述处理器设备对毛发图像中的白色毛发位置进行识别判断，并向所述针型刀电磁机构发送控制信号；

所述针型刀电磁机构安装于所述毛发固定机构的顶端，且所述针型刀电磁机构上设置针型刀，所述针型刀电磁机构根据控制信号控制所述针型刀对所述毛发固定机构夹持的白色毛发进行修剪。

本实用新型所述处理器设备通过图像识别技术对毛发图像中的白色毛发进行识别后，向所述电磁机构发送白色毛发所在位置的位置坐标控制信号，针型刀电磁机构根据相应位置坐标的控制信号进行白色毛发的修剪。

优选的，包括带有手柄的外壳，所述外壳内设置有安装架，所述开关机构、毛发固定机构、取像机构、针型刀电磁机构均安装在所述安装架上。大大增加了智能白色毛发自动修剪器的结构集成度和紧凑度，方便使用，易于把握，从而增强操作的流畅性和稳定性。

优选的，所述毛发固定机构包括取像透光导槽头，以及活动套设在所述取像透光导槽头底部外侧的梳理夹固齿；

所述梳理夹固齿包括呈排列结构的若干个u型齿，所述若干个u型齿顶部为一体连接结构，且在一体连接结构的一侧设有连接部；连接部的作用在于实现与开关机构的活动连接，以使得梳理夹固齿相对取像透光导槽头平移，同时沿与所述压合齿压紧方向提拉。将进入u型齿间的毛发进行错位夹持。同时，u型齿的结构设计便于贴合皮肤进行毛发梳理限位，有利于从根部剪断白发，增加美发效果。

所述取像透光导槽头包括卡接部和设置在所述卡接部底部的若干个压合齿；所述压合齿置于所述u型齿内部，且所述卡接部与所述一体连接结构活动卡接，所述卡接部固定在所述安装架的底端；所述压合齿的宽度与所述u型齿的宽度相匹配，且所述压合齿内沿齿径向方向设有上下贯通的透光槽；梳理夹固齿相对取像透光导槽头平移后，所述压合齿的底面能够与u型齿的底边顶面紧密接触，以保证毛发在二者间夹紧固定。被夹紧的毛发在透光槽底部露出，且透光槽能够满足取像机构对透光槽底部露出毛发进行拍照取像，保证了光路无遮挡。

所述梳理夹固齿相对所述取像透光导槽头水平移动，且沿与所述压合齿压紧方向移动，所述u型齿与所述压合齿位置重叠压合，对毛发进行夹持。

优选的，所述u型齿的内底面沿径向方向设有线槽；所述线槽通过所述透光槽露出。由于针型刀的刀头微小锋利，为保证刀头不被磨损，在u型齿内设计线槽，针型刀在进行修剪动作时，刀尖插入线槽内，具有缓冲的空间，不会损坏刀头，增加针型刀的使用寿命。

优选的，所述开关机构包括扳手、连杆、弹性片、弹簧、曲柄连杆；

所述扳手位于所述手柄的底部，且所述扳手的一端与所述安装架铰接，所述扳手上设有通孔，所述连杆的顶端穿过所述通孔；

所述弹性片的一端固定在所述扳手的顶面，另一端固定在所述连杆的顶端；

所述弹簧的一端固定在所述连杆的杆身上，另一端与所述安装架相连；

所述曲柄连杆的一端与所述连杆的底端铰接，另一端与所述连接部挂接；所述曲柄连杆的弯折处通过固定轴活动连接在所述安装架上。本实用新型的开关机构将扳手的提拉操作准确地转化为梳理夹固齿相对取像透光导槽头的平移操作，操作简单、易用，且曲柄连杆的设计能够保证扳手提拉力到u型齿与压合齿之间的压紧力的转化。

优选的，所述开关机构还包括遮光杆和光感开关，所述遮光杆设置在所述扳手的顶面，所述光感开关安装在所述安装架上，且与所述遮光杆的位置相对应；所述扳手上提，所述遮光杆完全遮挡所述光感开关的感光点；所述光感开关通过通讯线与所述处理器设备电连接，并向所述处理器设备发送夹持完成指示信号。通过扳手的一次性动作，既能够控制毛发固定机构夹紧毛发，又可以向处理器设备发送指示信号，使得处理器设备向取像机构发送取像指令，控制过程自动化程度高。

优选的，所述针型刀电磁机构包括n个推拉式电磁铁，每个所述推拉式电磁铁的底部通过牵引杆固定连接一个所述针型刀，所述针型刀的设置方向与所述推拉式电磁铁的推拉方向一致；所述针型刀穿过所述透光槽对夹持在所述u型齿的顶面的白色毛发进行修剪；所述推拉式电磁铁通过通讯线与所述处理器设备电连接。本实用新型选用针型刀，针对单根毛发进行精准剪切，控制精度高；推拉式电磁铁接收处理器设备的控制信号对针型刀沿垂直于所述毛发固定机构的方向进行剪切动作，每个推拉式电磁铁控制一个针型刀，仅针对各自所在透光槽内的白色毛发进行剪切。

优选的，所述针型刀电磁机构还包括固定架，n个所述推拉式电磁铁安装在所述固定架上；n个所述针型刀至少排成一行，且位于所述推拉式电磁铁的前端。排列结构更有利于增加针型刀与控制信号中位置坐标匹配的精度。

优选的，还包括往复动力机构，所述往复动力机构连接并带动所述针型刀电磁机构做往复运动，包括，固定在安装架上的电机、丝杆、导向杆；

所述电机与所述处理器设备电连接，且所述电机的输出轴传动连接所述丝杆；至少在所述丝杆的一侧设置所述导向杆；

所述丝杆上螺纹套接有连动板，且所述连动板滑动套接在所述导向杆上，所述固定架与所述连动板固定连接。往复动力机构的设置增加了针型刀电磁机构的可移动范围，增加一次性修剪白色毛发的数量，提高了工作效率，同时可移动结构能够避免针型刀电磁机构对取像机构的取像光路遮挡，结构设计合理。

优选的，所述针型刀的刀头为凹形结构，便于对毛发的剪切限位。

优选的，所述取像机构包括工业相机、辅助光源和镜头；所述工业相机、所述辅助光源均与所述处理器设备电连接；所述镜头与所述工业相机连接，所述工业相机通过所述镜头对所述毛发固定机构夹持的毛发区域进行拍照，得到所述毛发图像；所述辅助光源至少设置在所述镜头的一侧，且对所述毛发固定机构夹持的毛发区域提供照明，有利于获取对比度高的毛发图像，处理器设备准确提取毛发图片的数字信息。

本实用新型相较现有技术具有以下有益效果：

1、本实用新型采用机械方式对白色毛发进行修剪，该白色毛发修剪器的推广能够避免染发类产品对人体的伤害，环保无污染，使用过程安全可靠；

2、本实用新型结构紧凑，设计合理，便于操作者手持使用；

3、本实用新型采用图像采集和识别技术，准确提取白色毛发的位置坐标信息，增加了控制精度；

4、本实用新型利用处理器设备对针型刀电磁组件进行控制，利用推拉式电磁铁的电磁控制原理，动作频率高，结合针型刀的选用，保障对单根白发的剪切精度，避免黑发误剪；

5、本实用新型的结构设计能够满足针型刀对毛发固定机构夹紧的毛发进行平移剪切，增加一次性的剪切范围，降低操作者的动作重复率，节省作业时间，效率高；

6、本实用新型对毛发固定机构所夹持的毛发区域中的白色毛发可在几秒钟之内完成剪切操作，时间短，动作快，满足一次性处理多根白发。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型智能白色毛发自动修剪器的整体结构示意图；

图2为本实用新型梳理夹固齿的立体结构示意图；

图3为本实用新型取像透光导槽头的立体结构示意图；

图4为本实用新型取像透光导槽头的俯视图；

图5为本实用新型梳理夹固齿的未夹持状态主视图；

图6为本实用新型梳理夹固齿的夹持状态主视图；

图7为本实用新型梳理夹固齿的夹持状态示意图一；

图8为本实用新型梳理夹固齿的夹持状态示意图二；

图9为本实用新型开关机构结构示意图；

图10为本实用新型开关机构的光感开关局部放大图；

图11为本实用新型对毛发图像识别后的白色毛发坐标位置示意图；

图12为本实用新型取像机构的光线示意图；

图13为本实用新型针型刀电磁机构回位状态示意图；

图14为本实用新型针型刀电磁机构顶出状态示意图；

图15为本实用新型往复动力机构正面示意图；

图16为本实用新型往复动力机构背面示意图；

图17为本实用新型连动板的正面示意图；

图18为本实用新型连动板的背面示意图；

图19为本实用新型针型刀结构放大图；

图20为本实用新型智能白色毛发自动修剪器的工作原理框图。

在图中：

1为外壳；2为手柄；3为安装架；11为工业相机；12为辅助光源；13为镜头；21为取像透光导槽头；22为梳理夹固齿；31为推拉式电磁铁；32为牵引杆；33为针型刀；34为固定架；41为丝杆；42为电机；43为导向杆；44为连动板；51为扳手；52为连杆；53为弹性片；54为弹簧；55为曲柄连杆；56为遮光杆；57为光感开关；211为u型齿；212为线槽；213为齿头；214为一体连接结构；215为连接部；221为压合齿；222为透光槽；223为卡接部；224为固定孔；441为滑块；442为通孔；443为电磁机构固定板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见本实用新型说明书附图1，本实用新型提供了一种智能白色毛发自动修剪器，该智能白色毛发自动修剪器为把握式结构，具有外壳1，且外壳1设置有手柄2。还包括处理器设备、开关机构、毛发固定机构、取像机构、针型刀电磁机构；其中处理器设备可以为外置计算机或内置集成电路。开关机构连接毛发固定机构和处理器设备；处理器设备连接取像机构、针型刀电磁机构。

本实用新型的工作过程如下：

1、将头发根部通过毛发固定机构按照特定规律固定，保证在拍照取像和修剪时，毛发不会发生位移，且毛发图像中对白色毛发的识别点和白色毛发的切断点在同一位置。

参见说明书附图2-4，梳理夹固齿22活动套设在取像透光导槽头21的底部外侧，毛发固定机构沿毛发根部移动时，毛发分别进入排列而成的若干个u型齿211齿间，若干个u型齿211顶部为一体连接结构214，且在一体连接结构214的一侧设有连接部215；压合齿221置于u型齿211内部，且卡接部223与一体连接结构214活动卡接，卡接部223固定在安装架3的底端；压合齿221的宽度与u型齿211的宽度相匹配，且压合齿221内沿齿径向方向设有上下贯通的透光槽222。在开关机构未动作的状态下，参见说明书附图5，压合齿221与当前u型齿211相重叠，毛发沿齿间缝隙径向排列；在开关机构动作状态下，参见说明书附图6-8，开关机构牵动连接部215相对取像透光导槽头21水平移动，u型齿211与下一位置的压合齿221重叠压合，此时当前缝隙的毛发被错位压合至下一位置的u型齿211底边顶面上，对毛发进行夹持，并经透光槽222能够被观察到。

为了进一步优化上述技术方案，u型齿211的内底面沿径向方向设有线槽212；线槽212为针型刀33的向下剪切动作提供了缓冲空间，有效保护刀头不被磨损。

为了进一步优化上述技术方案，参见说明书附图19，针型刀的刀头为凹形结构，用于在剪切过程中对毛发进行剪切限位，易于切断。

为了进一步优化上述技术方案，u型齿211的前端底部设置有齿头213，在梳理毛发过程中有利于疏导毛发，并汇集至u型齿211齿缝间。

为了进一步优化上述技术方案，卡接部223顶面上设置有与安装架3底面固定连接的固定孔224，通过螺栓进行固定连接。

为了进一步优化上述技术方案，卡接部223的两侧设有限位孔，u型齿211的一体连接结构214两侧与限位孔相对应的位置设有长条孔，长条孔的长度大于限位孔。通过销轴或螺栓依次穿过限位孔和长条孔实现取像透光导槽头21与梳理夹固齿22的滑动连接。

开关机构动作过程如下：

参见说明书附图9，扳动位于手柄2的底部的扳手51，且扳手51的一端与安装架3铰接，扳手51上设有通孔，连杆52的顶端活动穿过通孔；向上扳动扳手51的过程中，安装在扳手51顶面的弹性片53被压缩，压缩至弹性片极限后，连杆52被提升，固定在连杆52的杆身与安装架3之间的弹簧54被拉伸，其中，弹簧54与连杆52连接的位置点高于弹簧54与安装架3连接的位置点。连杆52向上提升时，通过底端与曲柄连杆55的铰接点，带动曲柄连杆55的一侧臂向上抬起，在曲柄连杆55的弯折处与安装架3的转轴固定结构作用下，曲柄连杆55的另一侧臂沿相同圆周方向旋转提拉，曲柄连杆55的另一侧臂末端与连接部215挂接，牵动连接部215向一侧平移提拉，平移提拉过程中与压合齿221相压紧，从而实现对毛发的夹持固定。

开关机构控制毛发固定机构夹持毛发的同时，向处理器设备发送夹持完成指示信号。具体的，参见说明书附图10，光感开关57安装在安装架3上，遮光杆56固定在扳手51的顶面，且与光感开关57的位置相对应；扳手51上提，遮光杆56完全遮挡光感开关57的感光点；光感开关57通过通讯线与处理器设备电连接，并向处理器设备发送夹持完成指示信号。

2、通过取像机构，提取白色毛发图片的数字信息，包括位置信息。

处理器设备根据夹持完成指示信号向取像机构发送取像控制指令，并接收取像机构回传的毛发图像。取像机构包括工业相机11、辅助光源12和镜头13；工业相机11、辅助光源12均与处理器设备电连接；镜头13与工业相机11连接，工业相机11通过镜头13对毛发固定机构夹持的毛发区域进行拍照，得到毛发图像；辅助光源12至少设置在镜头13的一侧，且对毛发固定机构夹持的毛发区域提供照明。

作为其中一个实施例，参见说明书附图12，工业相机11和镜头13位于毛发固定机构的上方，辅助光源12设置在镜头13的下方两侧，均对准取像透光导槽头，照明透光槽内露出的毛发。

3、处理器设备对毛发图像中的白色毛发位置进行识别判断，并向针型刀电磁机构发送控制信号。

处理器设备通过对毛发图片的处理，对白色毛发像素点进行提取，获得每根白色毛发相对针型刀电磁组机构运行轨道的位置坐标，再由处理器设备对针型刀电磁组件按照此次拍照所提取的所有白色头发切断点的位置坐标发出剪切控制信号。

参见说明书附图11，处理器设备对毛发图像进行白色毛发中心点坐标位置识别，得到坐标点图像，处理器设备根据坐标图像得到每个白色毛发中心点的坐标值，并发送控制指令至针型刀电磁机构。

4、针型刀电磁机构根据控制信号控制针型刀33对毛发固定机构夹持的白色毛发进行修剪。

针型刀电磁机构安装于毛发固定机构的顶端，且针型刀电磁机构上设置针型刀33。在针型刀电磁机构收到剪切控制信号后，按照收到的位置坐标将白色毛发逐个剪断。

参见说明书附图13-14，针型刀电磁机构包括n个推拉式电磁铁31，每个推拉式电磁铁31的底部通过牵引杆32固定连接一个针型刀33，针型刀33的设置方向与推拉式电磁铁31的推拉方向一致；n个推拉式电磁铁31安装在固定架34上；n个针型刀33至少排成一行，且位于推拉式电磁铁31的前端。针型刀33穿过透光槽222对夹持在u型齿211的顶面的白色毛发进行修剪；推拉式电磁铁31通过通讯线与处理器设备电连接。其中，推拉式电磁铁31的铁芯顶部与外壳1之间限位有弹簧，为铁芯复位提供弹力，铁芯底部固定牵引杆32，牵引杆32相对于针型刀33和铁芯均垂直设置。

作为其中一个实施例，为了不妨碍取像机构的取像效果，在取像机构拍摄时，针型刀电磁机构位于毛发固定机构的顶部一侧；在拍摄完成，针型刀电磁机构收到剪切控制信号后，由往复动力机构控制针型刀电磁机构向毛发固定机构顶部平移，平移过程中根据白色毛发位置坐标执行剪切动作。参见说明书附图14-15，往复动力机构包括，固定在安装架3上的电机42、丝杆41、导向杆43；电机42与处理器设备电连接，且电机42的输出轴传动连接丝杆41；至少在丝杆41的一侧设置导向杆43；丝杆41上螺纹套接有连动板44，且连动板44滑动套接在导向杆43上，固定架34与连动板44固定连接。

具体过程为：由电机42的输出轴传动连接丝杆41转动，连动板44受导向杆43的限位作用，沿丝杆41径向平移，将电机42的旋转动力转化为了连动板44的平移动力。连动板44带动针型刀电磁机构同步位移。针型刀33沿透光槽222内平移，平移的方向视为移动坐标系的y轴，针型刀33的排列方向垂直于平移方向，针型刀的排列方向视为x轴；每一个针型刀33所处的透光槽222的位置点视为坐标点。处理器设备根据识别的目标白色毛发xy坐标，向往复动力机构和针型刀电磁机构分别发送控制信号。

往复动力机构根据控制信号驱动针型刀33(共计6根针刀)平行运动，当往复动力机构带动针型刀33平移至目标白色毛发y坐标时，在当前坐标点做瞬间停顿，同时根据控制信号驱动相应目标白色毛发x坐标下的推拉式电磁铁动作，通过电磁原理使相应x坐标下的针型刀33根据自己收到的相应图像数据信息从初始高度向下运动，切断所在透光槽222内的白色毛发。切断动作执行后，针型刀回位至初始高度。

参见说明书附图15-18，为了进一步优化上述技术方案，连动板44上连接有与丝杆41螺纹套接的滑块441，连动板44与导向杆43相对应的位置上设有通孔442，导向杆43穿过通孔442，通孔442的内径大于导向杆43的外径。连动板44的一侧延伸有电磁机构固定板443，用于与针型刀电磁机构的固定架34连接，实现与针型刀电磁机构的同步位移。

作为另外一个实施例，针型刀电磁机构位于毛发固定机构顶部，取像机构位于毛发固定机构顶部一侧进行取像，取像过程不会受针型刀电磁机构位置干扰。针型刀电磁机构根据控制信号控制针型刀33对毛发固定机构夹持的白色毛发进行修剪，修剪过程中针型刀相对毛发固定机构不发生位置平移，修剪完成后，更换下一待处理毛发区域进行夹持并修剪。

5、单次目标白色毛发切断操作完成后，针型刀电磁机构在往复动力机构的带动下复位到原始点，参见说明书附图15。位于外壳1上的指示装置(图中未示出)进行提示，开关机构和毛发固定机构复位，等待下一次循环指令。其中，指示装置包括但不限于蜂鸣器和指示灯，在往复动力机构复位到原始点时，即，电机42执行完相应转动指令后，处理器设备向指示装置发送指示控制信号，提醒操作人员对下一待处理毛发区域进行夹持并修剪。

以上对本实用新型所提供的智能白色毛发自动修剪器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。