本发明涉及一种气动软体手指的制作工艺，属于分层模铸技术领域。
背景技术
在工业中，对物体的抓取大多采用机械手，抓手的手指多采用刚性材料制成。其对单一品种、简单形状的物品的抓取效率和准确度得到了一定的认可。然而在面临抓取复杂形状物体时，其抓取效果并不理想，自适应能力较差。尤其是在处理表面易碎物品的时候，刚性抓手往往会对物体带来不可逆转的损害。而且依赖于电机、液压驱动的刚性机械手，其控制要求高、结构复杂、系统质量大，在某些场合并不适用。
因此在不更换抓手的情况下抓取复杂形状或者多个物体的情况下，采用软体材料制作的手抓便成为了一个可行的方案。如何制作低成本、高稳定性的软体手指，是一个迫切需要解决的问题。气动抓手在制作时，主要难度在于内部气腔的形成，目前的方法有熔蜡法，3d打印(腔体)等，然而上述方法所需的时间较长、成本较高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种采用分层模铸的方法，既可以降低成本又可以缩短制作时间的气动软体手指的制作工艺。
为解决上述技术问题，本发明提供一种气动软体手指的制作工艺，包括以下步骤：
(1)通过3d打印得到第一模具、第二模具、第一夹具、第二夹具和单通阀；
(2)在第一模具和第二模具中涂抹上脱模剂；
(3)将硅胶材料按照预定厚度浇注到第一模具中同时浇注到第二模具中并浇满；
(4)将步骤(3)得到的两套模具在预设条件下固化后第一模具得到下硅胶层，第二模具得到丰字形气道层；
(5)将硅胶材料在第一模具中步骤(4)得到的下硅胶层表面上浇注0.5-2mm厚的硅胶层，常温静置，20min后再将取下的丰字形气道层空腔朝下平铺于0.5-2mm厚的硅胶层表面，在平铺后的气道层表面均匀施力使其下陷并与下硅胶层紧密贴合，置于干燥箱并在预设条件下静置固化。
(6)将硅胶材料在第一模具中剩余部分浇注满，置于干燥箱中固化，预设时间后在上表面铺上一层不可拉伸的材料，置于干燥箱中30℃固化2hour，待完全固化后即可得到软体手指。
(7)取出第一模具中的软体手指，将软体手指与第一夹具、第二夹具和单通阀装配好即完成气动软体手指的制作。
进一步地，步骤(3)中所述硅胶材料为邵氏硬度为30度硅胶。
进一步地，硅胶材料为ps6600硅胶。
再进一步地，ps6600硅胶使用前将ab组分按1:1调匀后置于真空箱中抽0.05的真空度，静置时间为10min。
进一步地，步骤(3)中预定厚度为9mm。
进一步地，所述预设条件为置于真空箱中并在30-50℃恒温下抽0.08真空度静置2-6h。
进一步地，步骤(5)将硅胶材料在第一模具中浇注1mm厚的硅胶层，常温静置。
进一步地，步骤(6)中预设时间为20min。
进一步地，步骤(6)中不可拉伸的材料为斜纹密织布。
本发明所达到的有益效果：本发明方法制作的气动软体手指相较于普通机械抓手，气动柔性手抓在一定程度上弥补传统机械手的不足。气动柔性手抓仅需改变气源的压力即可控制不同的弯曲度、提供不同大小的夹持力度，而不需要普通机械手的复杂的控制、能源供应系统；其对于不同大小、不同表面的物体具有良好的夹持效果。实验中，在0.8mpa的气源下。可以达到近40度的弯曲度，末端可达到近72mm的位移。其具体优点有：
1.本发明的成本低，一套模具制作出来后可多次使用；
2.本发明的制作周期短，易于加工，可在短时间内得到大量成品；经试验，在两套模具的情况下经过8h的时间可以得到约10个抓手；
3.本发明利用内部气道膨胀程度与的表面不可延伸层不同的原理使得其发生弯曲，原理简单，可靠。
4.相较于其他产品，可利用预先改变内部气道排布方式以及内腔结构大小的方法，使得其在不同部位的弯曲程度发生改变，从而满足不同场合下的不同需求。
5.利用模具的设计，在一层硅胶层表面形成了条状凹痕，降低了表面刚度，从而使向单侧的弯曲更加容易。
附图说明
图1为本发明方法中3d打印所得第一模具；
图2为本发明方法中3d打印所得第二模具；
图3为本发明方法中第一夹具示意图；
图4为本发明方法中第二夹具示意图；
图5为本发明方法所得的成品示意图；
图6为本发明方法中第一夹具、第二夹具与单通阀装配示意图；
图1～图6中：1-第一模具；1.a-第一模具棱柱形凸起；2-第二模具；2.a-第二模具丰字形凸起；3-第一夹具；4-第二夹具；5-单通阀；6-软体手指；7-斜纹细织布。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
步骤一、通过3d打印得到第一模具、第二模具、第一夹具、第二夹具和单通阀；图1为本发明方法中3d打印所得第一模具，第一模具用于加工软体手指下层；图1示出了1.a为棱柱形凸起，用于形成下表面规则凹槽；
图2为本发明方法中3d打印所得第二模具；第二模具用于形成丰字形气道层。图2示出了2.a为丰字形凸起，用于形成丰字形气道层；
步骤二、在第一模具(1)，第二模具(2)中涂抹上脱模剂；
步骤三、按1:1比例配置ps6600硅胶ab组分，并置于真空箱中抽0.05的真空度，静置10min；
步骤四、将得到的硅胶浇注于第一模具(1)中约9mm厚，同时将硅胶浇注于第二模具(2)中，浇满。并将得到的两套模具放于真空箱中在50℃恒温下抽0.08真空度静置约2h后得到下硅胶层和丰字形气道层；需要说明的是静置时间可根据情况控制在2-6h之间。
步骤四中的得到的两套模具固化条件可选择置于真空干燥箱中保持2-6h，温度设置为30-50℃得到下硅胶层和丰字形气道层。
步骤五、按步骤三中所示方法调配硅胶，在得到的模具一中浇注约1mm厚的薄薄一层的硅胶层，常温静置，20min后再将取下的丰字形气道层空腔朝下平铺于下硅胶层表面。之后静置固化约30min。本发明方法在具体的实施例中薄薄一层的硅胶层可选择厚度为0.5-2mm。
步骤六：按步骤三中所示调配硅胶，将模具一中剩余部分浇注满，约20min后在最表面铺上一层不可拉伸的材料(优选地，选择不可延展的斜纹密织布)，置于干燥箱中30℃固化约2hour。
步骤七：取出模具一中所得的软体手指，将其与第一夹具(3)、第二夹具(4)和单通阀(5)按如图6所示方式装配好，即可。
本发明采用分层模铸的方法，既可以降低成本又可以缩短制作时间；本发明方法能够批量化、低成本生产具有丰字形内部气腔的气动软体手指的制作工艺；由于采用硅胶作为基体材料，其具有重量小、自适应能力强。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。