[发明专利]一种基于3D打印的软体机器人模具及其制作方法

说明书

本发明提供一种基于3D打印的软体机器人模具及其制作方法，用于形成软体机器人的软体模型，所述软体机器人由两个相同结构软体模型通过连接面相连形成，包括外成形模具、气腔模具和内成形模具，所述外成形模具设在气腔模具的上方，所述内成形模具用于成形软体模型的连接面；所述外成形模具下端设有弧形凹槽；所述气腔模具包括模具基板、两个沿模具基板长度方向设置的支撑件和两个以上沿支撑件长度方向间隔设置的挡板，位于支撑件两侧的挡板相对设置，且位于支撑件两侧的挡板之间设置第一间隙，挡板最高点的高度小于弧形凹槽最低点的槽深。本发明的模具制造方便，形成软体机器人结构稳定性好。

技术领域

本发明属于机器人模具领域，尤其是涉及一种基于3D打印的软体机器人模具及其制作方法。

背景技术

在工业自动化领域，随着工业技术的发展，软体机器人应用越来越广泛，如机械臂末端抓取动作主要由刚性机械手爪或真空吸盘完成。但刚性机械手爪，由于力度难以控制，很难对柔软、脆弱物体实现无损抓取。真空吸盘在搬运过程中难以适应表面粗糙、开孔的异形物体。这导致两者应用场景均存在局限性。柔性机械手包括柔性手指和固定座。柔性手指采用弹性材料，能够实现对柔软、脆弱物体的抓取而不会对物体本身产生损伤。

现有中国专利申请号201810448310.8，公布日为2019.06.04的中国专利文献，该发明公开了一种制造软体机器人的模具及方法，模具包括上模具、下模具、底模具和波浪形部件；上模具和下模具等高，上模具上设有定位凹槽，下模具上设有与定位凹槽配合的定位凸起；波浪形部件上设有左定位台阶和右定位台阶，下模具上设有分别与左定位台阶和右定位台阶配合的两处定位凹槽；波浪形部件的整体高度低于上模具的高度。本发明的模具结构简单，使用方便，成本低廉有效，且制造的软体机器人具有类弓字形气腔的特殊设置，充放气时，软体机器人的变形速度更快，可用于快速移动、快速抓取等领域。

但是该发明缺乏外成形模具作为限制，顶部开放的空间则会导致在浇筑硅胶材料时，形成的软体机器人上端不平齐，后续需要更多的修整，同时该形成的软体机器人的气腔模具是通过左右两侧的凹槽间隔设置，从而使得在在气腔在充气时，使得气腔模具上下两侧并不对称设置从而使得受到力时出现不规则变形，从而影响产品的稳定性，且该制造工艺需要先通过拼接形成气腔模具，制造复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D打印的软体机器人模具及其制作方法，该制造方便，形成软体机器人结构稳定性好。

为达到上述目的，一种基于3D打印的软体机器人模具，用于形成软体机器人的软体模型，所述软体机器人由两个相同结构软体模型通过连接面相连形成，包括外成形模具、气腔模具和内成形模具，所述外成形模具设在气腔模具的上方，所述内成形模具用于成形软体模型的连接面；所述外成形模具下端设有弧形凹槽；所述气腔模具包括模具基板、两个沿模具基板长度方向设置的支撑件和两个以上沿支撑件长度方向间隔设置的挡板，所述支撑件设置在所述模具基板一侧面上，所述挡板包括第一侧面、第二侧面和弧面，所述挡板的第二侧面与模具基板一侧面垂直相连，弧面的两端分别与第一侧面和第二侧面相连，所述挡板的第二侧面与支撑件外侧固定连接，位于支撑件两侧的挡板相对设置，且位于支撑件两侧的挡板之间设置第一间隙，挡板最高点的高度小于弧形凹槽最低点的槽深。

以上设置，该模具使用时，将硅胶材料注入外成形模具中，再将气腔模具嵌入外成形模具，挤出多余硅胶材料，待硅胶材料凝固后成形未设置有内表面的软体模型，将没有内表面的软体模型下表面盖在已注入硅胶材料的内成形模具上。待硅胶材料凝固后，重复以上操作，将获得两个以上相同的软体模型，只需要将气腔模具贴合在外成形模具上，无需额外对成形模具进行拼接，制造方便，同时由于气腔模具通过沿着模具基板长度方向间隔设置的多个挡板形成，且支撑件两侧的挡板相对设置且具有第一间隙，从而使得气腔模具在模具基板长度方向和宽度方向上都设置间隙，给成型之后的软体模型在模具基板长度方向和宽度方向上设置有间隙，在通气的情况下，给软体模型变形提供缓冲空间，防止在软体机器人外侧在不同位置出现变形从而导致产品稳定性不好的情况发生，有效地提高产品的可靠性。