CN114309546B - 高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，具体涉及工业机器人领域，包括以下步骤：步骤一：选取钢块若干，通过打磨机将钢块表面的氧化层打磨。通过采用一体化成型的方式在对底盘进行生产时，需要将熔化的原料与镀层原料倒入预备的模具中，模具内采用隔板分离，将底盘的主体原料与外层原料分离，当完全进入模具后，封闭模具，等待原料进入临界点范围内后，取出隔板，使外层原料与主体原料融合，同时降低温度，提高内部原料固化的效率，使外层原料在外侧主体原料在内侧一体化成型，避免进行镀层的时间，在通过模具固型的过程中，需要对模具内部进行真空处理，避免空气混入出现孔隙影响底盘的质量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及工业机器人领域，具体涉及高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法。
背景技术
随着工业的不断发展，大多生产趋于自动化发展，这时需要较多种类的工业机器人辅助，工业机器人底盘主要用于对整体的支撑，需要具有较高的强度。
现有技术存在以下不足：现有的工业机器人底盘需要主体具有较强的支撑能力，并且表面具有一定的抗腐蚀、防锈等功能，所以在对底盘进行加工的过程中，需要在底盘主体表面根据需要依次增加不同材质的镀层，满足使用需要，但镀层表面厚度较薄，使用一段时间后会出现一定的脱落，并且增加了镀层需要耗费较多时间，如此大大降低对底盘的生产效率。
发明内容
为此，本发明实施例提供高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，通过采用一体化成型的方式在对底盘进行生产时，需要将熔化的原料与镀层原料倒入预备的模具中，模具内采用隔板分离，将底盘的主体原料与外层原料分离，当完全进入模具后，封闭模具，等待原料进入临界点范围内后，取出隔板，使外层原料与主体原料融合，同时降低温度，提高内部原料固化的效率，使外层原料在外侧主体原料在内侧一体化成型，避免进行镀层的时间，在通过模具固型的过程中，需要对模具内部进行真空处理，避免空气混入出现孔隙影响底盘的质量。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，包括以下步骤：
步骤一：选取钢块若干，通过打磨机将钢块表面的氧化层打磨，去除表面的氧化层，通过清水对打磨后的钢块进行反复冲洗，将钢块的表面的碎屑清除；
步骤二：将钢块放入熔炉内，将钢块进行加热熔化，在对钢块熔化的过程中，需要进行吹氧，加快炼钢的效率，并且将其中多余的碳转化一氧化碳，减低钢块的碳含量，提高钢块的纯度；
步骤三：取钛合金若干，放入另外熔炉内熔化，在熔化过程中对熔炉进行加压处理，减少熔融液中气泡产生，进行备用；
步骤四：准备底盘模具，模具的内腔内部设置有隔板，隔板为封闭的环形结构，并且隔板的一端与驱动机构连接；
步骤五：取出预备的钢块熔融液与钛合金熔融液，然后同时将钢块熔融液与钛合金熔融液注入模具内，钢块熔融液注入隔板内侧，钛合金熔融液注入到隔板外侧，封闭模具进行固型，在固型过程中，对模具进行真空处理；
步骤六：等待内部的钢块熔融液与钛合金熔融液到达一定温度后，通过驱动机构将钢块熔融液与钛合金熔融液之间的隔板拉出，然后通过物理降温方式对模具进行降温处理，加速内部钢块熔融液与钛合金熔融液固型的速率；
步骤七：打开模具将内部成型底盘取出，等待底盘进行自然降温，当底盘表面温度降低到常温后，通过打磨设备对底盘表面的毛刺进行清理；
步骤八：通过红外线扫描设备，检测底盘内部是否出现孔隙，然后将检测数据结果提交，进行评估是否合格。
进一步地，所述步骤一中对钢块表面氧化层打磨的厚度为1μm-3μm，所述步骤一种对打磨后的钢块清洗的时间为3min-5min。
进一步地，所述步骤二中钢块在熔炉加热时间为3h-5h，所述步骤二中对熔炉对钢块熔化的最高温度为1650℃-1800℃，所述步骤二中进行吹氧的时间为5min-15min。
进一步地，所述步骤三中钛合金在熔炉加热时间为4h-8h，所述步骤三中熔炉对钛合金熔化的最高温度为1550℃-1750℃，所述步骤三中进行加压通入的惰性气体为氮气。
进一步地，所述步骤四中模具与内部的隔板均采用石英石材质，所述隔板的厚度为2mm-3mm。
进一步地，所述步骤五钛合金熔融液在隔板外侧厚度2cm-3cm，所述步骤五中用于真空处理的抽气机构与封闭模具机构连接。
进一步地，所述步骤六中在钢块熔融液与钛合金熔融液到达固型临界温度时通过固型机构将隔板取出，钢块熔融液与钛合金熔融液固型临界温度为1400℃-1500℃。
进一步地，所述步骤六中对模具进行物理降温的方式为通过清水进行降温，所述步骤六中在隔板脱离后钢块熔融液与钛合金熔融液内侧会出现融合。
进一步地，所述步骤七中固型完毕的底盘外侧为钛合金材质，所述步骤七中对底盘四周毛刺清理打磨的设备具体为砂轮。
进一步地，所述步骤八中通过红外线扫描设备对底盘检测的时间为10min-15min。
本发明实施例具有如下优点：
通过采用一体化成型的方式在对底盘进行生产时，需要将熔化的原料与镀层原料倒入预备的模具中，模具内采用隔板分离，将底盘的主体原料与外层原料分离，当完全进入模具后，封闭模具，等待原料进入临界点范围内后，取出隔板，使外层原料与主体原料融合，同时降低温度，提高内部原料固化的效率，使外层原料在外侧主体原料在内侧一体化成型，避免进行镀层的时间，在通过模具固型的过程中，需要对模具内部进行真空处理，避免空气混入出现孔隙影响底盘的质量。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
该实施例的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，包括以下步骤：
步骤一：选取钢块若干，通过打磨机将钢块表面的氧化层打磨，去除表面的氧化层，通过清水对打磨后的钢块进行反复冲洗，将钢块的表面的碎屑清除；
步骤二：将钢块放入熔炉内，将钢块进行加热熔化，在对钢块熔化的过程中，需要进行吹氧，加快炼钢的效率，并且将其中多余的碳转化一氧化碳，减低钢块的碳含量，提高钢块的纯度；
步骤三：取钛合金若干，放入另外熔炉内熔化，在熔化过程中对熔炉进行加压处理，减少熔融液中气泡产生，进行备用；
步骤四：准备底盘模具，模具的内腔内部设置有隔板，隔板为封闭的环形结构，并且隔板的一端与驱动机构连接；
步骤五：取出预备的钢块熔融液与钛合金熔融液，然后同时将钢块熔融液与钛合金熔融液注入模具内，钢块熔融液注入隔板内侧，钛合金熔融液注入到隔板外侧，封闭模具进行固型，在固型过程中，对模具进行真空处理；
步骤六：等待内部的钢块熔融液与钛合金熔融液到达一定温度后，通过驱动机构将钢块熔融液与钛合金熔融液之间的隔板拉出，然后通过物理降温方式对模具进行降温处理，加速内部钢块熔融液与钛合金熔融液固型的速率；
步骤七：打开模具将内部成型底盘取出，等待底盘进行自然降温，当底盘表面温度降低到常温后，通过打磨设备对底盘表面的毛刺进行清理；
步骤八：通过红外线扫描设备，检测底盘内部是否出现孔隙，然后将检测数据结果提交，进行评估是否合格。
进一步地，所述步骤一中对钢块表面氧化层打磨的厚度为1μm，所述步骤一种对打磨后的钢块清洗的时间为3min。
进一步地，所述步骤二中钢块在熔炉加热时间为3h，所述步骤二中对熔炉对钢块熔化的最高温度为1650℃，所述步骤二中进行吹氧的时间为5min。
进一步地，所述步骤三中钛合金在熔炉加热时间为4h，所述步骤三中熔炉对钛合金熔化的最高温度为1550℃，所述步骤三中进行加压通入的惰性气体为氮气。
进一步地，所述步骤四中模具与内部的隔板均采用石英石材质，所述隔板的厚度为2mm。
进一步地，所述步骤五钛合金熔融液在隔板外侧厚度2cm，所述步骤五中用于真空处理的抽气机构与封闭模具机构连接。
进一步地，所述步骤六中在钢块熔融液与钛合金熔融液到达固型临界温度时通过固型机构将隔板取出，钢块熔融液与钛合金熔融液固型临界温度为1400℃。
进一步地，所述步骤六中对模具进行物理降温的方式为通过清水进行降温，所述步骤六中在隔板脱离后钢块熔融液与钛合金熔融液内侧会出现融合。
进一步地，所述步骤七中固型完毕的底盘外侧为钛合金材质，所述步骤七中对底盘四周毛刺清理打磨的设备具体为砂轮。
进一步地，所述步骤八中通过红外线扫描设备对底盘检测的时间为10min。
实施例2：
高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，包括以下步骤：
步骤一：选取钢块若干，通过打磨机将钢块表面的氧化层打磨，去除表面的氧化层，通过清水对打磨后的钢块进行反复冲洗，将钢块的表面的碎屑清除；
步骤二：将钢块放入熔炉内，将钢块进行加热熔化，在对钢块熔化的过程中，需要进行吹氧，加快炼钢的效率，并且将其中多余的碳转化一氧化碳，减低钢块的碳含量，提高钢块的纯度；
步骤三：取钛合金若干，放入另外熔炉内熔化，在熔化过程中对熔炉进行加压处理，减少熔融液中气泡产生，进行备用；
步骤四：准备底盘模具，模具的内腔内部设置有隔板，隔板为封闭的环形结构，并且隔板的一端与驱动机构连接；
步骤五：取出预备的钢块熔融液与钛合金熔融液，然后同时将钢块熔融液与钛合金熔融液注入模具内，钢块熔融液注入隔板内侧，钛合金熔融液注入到隔板外侧，封闭模具进行固型，在固型过程中，对模具进行真空处理；
步骤六：等待内部的钢块熔融液与钛合金熔融液到达一定温度后，通过驱动机构将钢块熔融液与钛合金熔融液之间的隔板拉出，然后通过物理降温方式对模具进行降温处理，加速内部钢块熔融液与钛合金熔融液固型的速率；
步骤七：打开模具将内部成型底盘取出，等待底盘进行自然降温，当底盘表面温度降低到常温后，通过打磨设备对底盘表面的毛刺进行清理；
步骤八：通过红外线扫描设备，检测底盘内部是否出现孔隙，然后将检测数据结果提交，进行评估是否合格。
进一步地，所述步骤一中对钢块表面氧化层打磨的厚度为2μm，所述步骤一种对打磨后的钢块清洗的时间为4min。
进一步地，所述步骤二中钢块在熔炉加热时间为4h，所述步骤二中对熔炉对钢块熔化的最高温度为1700℃，所述步骤二中进行吹氧的时间为10min。
进一步地，所述步骤三中钛合金在熔炉加热时间为6h，所述步骤三中熔炉对钛合金熔化的最高温度为1650℃，所述步骤三中进行加压通入的惰性气体为氮气。
进一步地，所述步骤四中模具与内部的隔板均采用石英石材质，所述隔板的厚度为2mm。
进一步地，所述步骤五钛合金熔融液在隔板外侧厚度3cm，所述步骤五中用于真空处理的抽气机构与封闭模具机构连接。
进一步地，所述步骤六中在钢块熔融液与钛合金熔融液到达固型临界温度时通过固型机构将隔板取出，钢块熔融液与钛合金熔融液固型临界温度为1500℃。
进一步地，所述步骤六中对模具进行物理降温的方式为通过清水进行降温，所述步骤六中在隔板脱离后钢块熔融液与钛合金熔融液内侧会出现融合。
进一步地，所述步骤七中固型完毕的底盘外侧为钛合金材质，所述步骤七中对底盘四周毛刺清理打磨的设备具体为砂轮。
进一步地，所述步骤八中通过红外线扫描设备对底盘检测的时间为15min。
实施例3：
高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，包括以下步骤：
步骤一：选取钢块若干，通过打磨机将钢块表面的氧化层打磨，去除表面的氧化层，通过清水对打磨后的钢块进行反复冲洗，将钢块的表面的碎屑清除；
步骤二：将钢块放入熔炉内，将钢块进行加热熔化，在对钢块熔化的过程中，需要进行吹氧，加快炼钢的效率，并且将其中多余的碳转化一氧化碳，减低钢块的碳含量，提高钢块的纯度；
步骤三：取钛合金若干，放入另外熔炉内熔化，在熔化过程中对熔炉进行加压处理，减少熔融液中气泡产生，进行备用；
步骤四：准备底盘模具，模具的内腔内部设置有隔板，隔板为封闭的环形结构，并且隔板的一端与驱动机构连接；
步骤五：取出预备的钢块熔融液与钛合金熔融液，然后同时将钢块熔融液与钛合金熔融液注入模具内，钢块熔融液注入隔板内侧，钛合金熔融液注入到隔板外侧，封闭模具进行固型，在固型过程中，对模具进行真空处理；
步骤六：等待内部的钢块熔融液与钛合金熔融液到达一定温度后，通过驱动机构将钢块熔融液与钛合金熔融液之间的隔板拉出，然后通过物理降温方式对模具进行降温处理，加速内部钢块熔融液与钛合金熔融液固型的速率；
步骤七：打开模具将内部成型底盘取出，等待底盘进行自然降温，当底盘表面温度降低到常温后，通过打磨设备对底盘表面的毛刺进行清理；
步骤八：通过红外线扫描设备，检测底盘内部是否出现孔隙，然后将检测数据结果提交，进行评估是否合格。
进一步地，所述步骤一中对钢块表面氧化层打磨的厚度为3μm，所述步骤一种对打磨后的钢块清洗的时间为5min。
进一步地，所述步骤二中钢块在熔炉加热时间为5h，所述步骤二中对熔炉对钢块熔化的最高温度为1800℃，所述步骤二中进行吹氧的时间为15min。
进一步地，所述步骤三中钛合金在熔炉加热时间为8h，所述步骤三中熔炉对钛合金熔化的最高温度为1750℃，所述步骤三中进行加压通入的惰性气体为氮气。
进一步地，所述步骤四中模具与内部的隔板均采用石英石材质，所述隔板的厚度为3mm。
进一步地，所述步骤五钛合金熔融液在隔板外侧厚度3cm，所述步骤五中用于真空处理的抽气机构与封闭模具机构连接。
进一步地，所述步骤六中在钢块熔融液与钛合金熔融液到达固型临界温度时通过固型机构将隔板取出，钢块熔融液与钛合金熔融液固型临界温度为1500℃。
进一步地，所述步骤六中对模具进行物理降温的方式为通过清水进行降温，所述步骤六中在隔板脱离后钢块熔融液与钛合金熔融液内侧会出现融合。
进一步地，所述步骤七中固型完毕的底盘外侧为钛合金材质，所述步骤七中对底盘四周毛刺清理打磨的设备具体为砂轮。
进一步地，所述步骤八中通过红外线扫描设备对底盘检测的时间为15min。
实施例4：
分别取上述实施例1-3中的方法制作的工业机器人底盘，然后根据实施例1-3中进行数据测试对比，得到以下数据：
| 每个底盘生产成型需要时间（h） | 底盘通过碰撞试验的磨损（%） | 底盘检测内部孔隙（个） | |
| 实施例1 | 14 | 0.85 | 3 |
| 实施例2 | 16 | 0.95 | 6 |
| 实施例3 | 18 | 1.15 | 7 |
由上表可知，实施例1中对底盘的制备方法效率高、强度高、质量好。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选取钢块若干，通过打磨机将钢块表面的氧化层打磨，去除表面的氧化层，通过清水对打磨后的钢块进行反复冲洗，将钢块的表面的碎屑清除；
步骤二：将钢块放入熔炉内，将钢块进行加热熔化，在对钢块熔化的过程中，需要进行吹氧，加快炼钢的效率，并且将其中多余的碳转化一氧化碳，减低钢块的碳含量，提高钢块的纯度；
步骤三：取钛合金若干，放入另外熔炉内熔化，在熔化过程中对熔炉进行加压处理，减少熔融液中气泡产生，进行备用；
步骤四：准备底盘模具，模具的内腔内部设置有隔板，模具与内部的隔板均采用石英石材质，隔板的厚度为2mm-3mm，隔板为封闭的环形结构，并且隔板的一端与驱动机构连接；
步骤五：取出预备的钢块熔融液与钛合金熔融液，然后同时将钢块熔融液与钛合金熔融液注入模具内，钢块熔融液注入隔板内侧，钛合金熔融液注入到隔板外侧，封闭模具进行固型，在固型过程中，对模具进行真空处理；
步骤六：等待内部的钢块熔融液与钛合金熔融液到达固型临界温度后，通过驱动机构将钢块熔融液与钛合金熔融液之间的隔板拉出，然后通过物理降温方式对模具进行降温处理，钢块熔融液与钛合金熔融液固型临界温度为1400℃-1500℃，加速内部钢块熔融液与钛合金熔融液固型的速率；
步骤七：打开模具将内部成型底盘取出，等待底盘进行自然降温，当底盘表面温度降低到常温后，通过打磨设备对底盘表面的毛刺进行清理；
步骤八：通过红外线扫描设备，检测底盘内部是否出现孔隙，然后将检测数据结果提交，进行评估是否合格。
2.根据权利要求1所述的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：所述步骤一中对钢块表面氧化层打磨的厚度为1μm-3μm，所述步骤一种对打磨后的钢块清洗的时间为3min-5min。
3.根据权利要求1所述的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：所述步骤二中钢块在熔炉加热时间为3h-5h，所述步骤二中对熔炉对钢块熔化的最高温度为1650℃-1800℃，所述步骤二中进行吹氧的时间为5min-15min。
4.根据权利要求1所述的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：所述步骤三中钛合金在熔炉加热时间为4h-8h，所述步骤三中熔炉对钛合金熔化的最高温度为1550℃-1750℃，所述步骤三中进行加压通入的惰性气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：所述步骤五钛合金熔融液在隔板外侧厚度2cm-3cm，所述步骤五中用于真空处理的抽气机构与封闭模具机构连接。
6.根据权利要求1所述的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：所述步骤六中对模具进行物理降温的方式为通过清水进行降温，所述步骤六中在隔板脱离后钢块熔融液与钛合金熔融液内侧会出现融合。
7.根据权利要求1所述的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：所述步骤七中固型完毕的底盘外侧为钛合金材质，所述步骤七中对底盘四周毛刺清理打磨的设备具体为砂轮。
8.根据权利要求1所述的高强度工业机器人底盘一体化精密成型方法，其特征在于：所述步骤八中通过红外线扫描设备对底盘检测的时间为10min-15min。
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