一种聚氨酯机器人履带整体浇注成型工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机器人履带成型工艺方法，特别是涉及一种聚氨酯机器人履带整体浇注成型工艺方法。
【背景技术】
[0002]机器人学从上世纪60年代诞生以来，从主要作为人工智能研究的验证实验系统逐步发展为对经济和社会发展具有重要影响的应用学科。除工业领域之外，机器人正在加速向国家安全领域、重大科学工程领域以及社会服务领域发展。这类机器人通常不像工业机器人是在车间的结构环境、在固定位置作业，而是处于非结构环境或野外环境，以移动作业为主，形成了各式各样的机器人系统。
[0003]无论是在星球表面探索、深入地震或事故现场救灾，还是要顺利通过高空高压电线和越过电线杆以及面临复杂、未知、多变的非结构环境，现在的移动机器人已经在各领域有着广泛的应用。包括反恐防暴、应急救援、极地探测、电力设施检测与维护以及核辐射探测等，移动机器人要经常工作于各种复杂、极端环境(高低温、超高压、核辐射等)、各种地形(软硬地面、滩涂、草地、壕沟等)，具有良好的适应性、灵活性，以克服环境的不稳定性的机器人的行走机构是必要的保证。
[0004]履带作为机器人的一个重要主行走部件，其性能的优劣对移动机器人有着至关重要的影响。履带的材料、结构及成型方法都决定着履带及其移动机器人是否能适应各种复杂极端的环境。目前履带的种类主要包括金属履带和橡胶履带。金属履带因为其笨重而庞大的缺点，一般很少在移动机器人使用。橡胶履带是橡胶与金属或纤维材料复合而成的环形胶带，一般包括芯金、强力层、缓冲层、包覆层和花纹胶块组成。橡胶履带具有接地压力小、牵引力大、震动小、噪音低、通过性好、不损伤通过面、行驶速度快，质量低等优点，但是橡胶履带也存在着工艺复杂，制作繁琐，产品质量稳定性差的缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种聚氨酯机器人履带整体浇注成型工艺方法，本发明工艺简单、成型快速，制备的聚氨酯机器人履带具有质轻高强、结构简约、工艺简单、成型快速、质量稳定等特点。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种聚氨酯机器人履带整体浇注成型工艺方法，所述方法所选用的主体材料为高性能化浇注型聚氨酯弹性体材料，采用高强、高模量的芳纶纤维作为强力骨架层，使用整根绳状缠绕环形带的结构方式，将橡胶履带中的的芯金块、包覆层、缓冲层和花纹块合并简化成为同种聚氨酯弹性体材料；芯金直接与履带轮啮合，形状完全取决于履带轮同步齿的结构和尺寸；覆盖层与花纹胶块都是居于履带的最外层，一次整体浇注成型工艺要针对成型温度、成型压力，和成型时间对于成型制品尺寸稳定性和机械性能的影响，采用因素-函数变量方法回归追寻最优的工艺条件。
[0007]本发明的优点与效果是:
1.成型快速，简化了生产工艺，节省了较多时间以及大量的设备投资；
2.大幅度提高了强力层间的强度和结合力；
3.缩小了履带截面尺寸，降低了履带重量。
【具体实施方式】
[0008]下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0009]实施例1:
(1)将芳纶纤维以单绳缠绕8圈定位于模具中；
(2)将聚氨酯预聚体、扩链剂以及其他助剂等一次整体浇入已定位缠绕芳纶绳的模具中；
(3)将成型温度设为100°C、成型压力设为20MPa ;
(4)成型30min后，取出制品。
[0010]实施例2:
(1)将芳纶纤维以单绳缠绕10圈定位于模具中；
(2)将聚氨酯预聚体、扩链剂以及其他助剂等一次整体浇入已定位缠绕芳纶绳的模具中；
(3)将成型温度设为110°C、成型压力设为20MPa ;
(4)成型25min后，取出制品。
[0011]实施例3:
(1)将芳纶纤维以单绳缠绕12圈定位于模具中；
(2)将聚氨酯预聚体、扩链剂以及其他助剂等一次整体浇入已定位缠绕芳纶绳的模具中；
(3)将成型温度设为120°C、成型压力设为20MPa ;
(4)成型20min后，取出制品。
【主权项】
1.一种聚氨酯机器人履带整体浇注成型工艺方法，其特征在于，所述方法所选用的主体材料为高性能化浇注型聚氨酯弹性体材料，采用高强、高模量的芳纶纤维作为强力骨架层，使用整根绳状缠绕环形带的结构方式，将橡胶履带中的的芯金块、包覆层、缓冲层和花纹块合并简化成为同种聚氨酯弹性体材料；芯金直接与履带轮啮合，形状完全取决于履带轮同步齿的结构和尺寸；覆盖层与花纹胶块都是居于履带的最外层，一次整体浇注成型工艺要针对成型温度、成型压力，和成型时间对于成型制品尺寸稳定性和机械性能的影响，采用因素-函数变量方法回归追寻最优的工艺条件。
【专利摘要】一种聚氨酯机器人履带整体浇注成型工艺方法，涉及一种机器人履带成型工艺方法，所述方法所选用的主体材料为高性能化浇注型聚氨酯弹性体材料，采用高强、高模量的芳纶纤维作为强力骨架层，使用整根绳状缠绕环形带的结构方式，将橡胶履带中的芯金块、包覆层、缓冲层和花纹块合并简化成为同种聚氨酯弹性体材料；芯金直接与履带轮啮合，形状完全取决于履带轮同步齿的结构和尺寸；覆盖层与花纹胶块都是居于履带的最外层。本发明工艺简单、成型快速，制备的聚氨酯机器人履带具有质轻高强、结构简约、工艺简单、成型快速、质量稳定等特点。
【IPC分类】B29K75/00, B29C43/18
【公开号】CN105150446
【申请号】CN201510572859
【发明人】葛铁军, 刘浪, 肖尚雄, 王佳, 张瑾
【申请人】沈阳化工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月10日