[发明专利]一种气动软体机器手爪的熔模铸造方法

说明书

本发明公开一种气动软体机器手爪的熔模铸造方法，制备蜡芯模具以及硅胶模具，蜡芯模具的型腔包括有软体手爪的中空腔结构、气动接头的安装空间和用于在硅胶模具中固定蜡芯位置的固定块型腔结构；在蜡芯模具中放入气动接头，注射液态石蜡，凝固后得到蜡芯，蜡芯的上部为固定块，固定块上设有浇口和若干个安装长螺母的通孔，蜡芯的中部为气动接头，蜡芯的下部与软体手爪中空腔的结构相同；在蜡芯的固定块通孔上装入长螺母，蜡芯放入硅胶模具中，采用硅胶点胶机通过固定块的浇口向硅胶模具中注入硅胶液，待硅胶液凝固之后取出有蜡芯的硅胶制品；加热有蜡芯的硅胶制品至60～70℃，待石蜡熔化流出，得到带有长螺母和气动接头的中空的软体手爪。

技术领域

本发明涉及一种气动软体机器手制造技术领域，特别涉及一种软体机器硅胶手爪的制造。

背景技术

目前，生产线上的机器手经常需要夹持不同形状或材料的工件，因此对生产线机器手的末端夹持器的通用性和适应性提出了越来越高的要求。使用气动软体手爪作为机器手夹持器，能够柔顺夹持、适应多种产品，具有重要的工程应用价值。目前软体手爪为中空结构，主要材料为硅橡胶，制造工艺多为分体制造，通过粘接而成，容易出现粘接缺陷，在使用时会出现问题，比如粘接面破裂漏气，并且导致软体手爪的力学性质沿粘接面发生突变，增加了有限元分析建模的复杂度。同时，机器手用的软体手爪上需要粘接用于安装在机器手上的长螺母和用于通气的气动接头，增加了制造步骤，也容易出现粘结缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气动软体机器手爪的熔模铸造方法，该方法可实现一次成型中空软体手爪，同时无需额外粘接安装长螺母和气动接头。

本发明的技术方案为：一种气动软体机器手爪的熔模铸造方法，包括以下步骤：

(1)制备蜡芯模具以及制备型腔结构和大小与待制备的软体手爪外形结构和大小相同的硅胶模具，蜡芯模具的型腔包括有软体手爪的中空腔结构、气动接头的安装空间和用于在硅胶模具中固定蜡芯位置的固定块型腔结构；

(2)在蜡芯模具中放入气动接头，向蜡芯模具注射液态石蜡，待液态石蜡凝固后得到蜡芯，蜡芯的上部为固定块，固定块上设有注入硅胶液的浇口和若干个安装长螺母的通孔，蜡芯的中部为气动接头，蜡芯的下部与软体手爪中空腔的结构相同；气动接头分别与固定块和蜡芯的下部结构连接在一起，只需一次成型；

(3)在蜡芯的固定块通孔上装入长螺母，再将蜡芯放入硅胶模具中，蜡芯的固定块在硅胶模具中定位，合模，锁模，采用硅胶点胶机通过固定块的浇口向硅胶模具中注入硅胶液，待硅胶液凝固之后取出有蜡芯的硅胶制品；

(4)加热有蜡芯的硅胶制品至60～70℃，待石蜡熔化流出，得到带有长螺母和气动接头的中空的软体手爪。

步骤(1)中，蜡芯模具和硅胶模具均为对称方式分模。

步骤(2)中，采用注蜡机进行压力注射液态石蜡，注射温度为65℃-75℃，注射压力为0.01Mpa-0.05Mpa，注射时间为10s-20s。

步骤(2)中，蜡芯成型之后进行修整。

步骤(3)中，硅胶硬度为25-60度。硅胶硬度越低，硅胶的弹性越好，但抗拉强度会降低。所采用的硅胶固化后能耐受150℃以上高温。

步骤(3)中，所述硅胶点胶机的注射压力为0.1Mpa-0.5Mpa，在常温下注射。

步骤(4)中，加热硅胶制品至60～70℃的具体步骤为，将硅胶制品放置于60～70℃的恒温箱中，保持15至25分钟，待石蜡熔化并完全流出。

所述硅胶模具采用透明光敏树脂材料，采用3D打印成型。

所述软体手爪外部设有多个成列的齿形结构，软体手爪内部有空腔，壁厚均匀。

所述固定块为圆柱型结构，圆柱侧壁对称设有两个凸块。