一种抗电磁干扰机械臂 |
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| 申请号 | CN201710691087.5 | 申请日 | 2017-08-14 | 公开(公告)号 | CN107488820A | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
| 申请人 | 彭波; | 发明人 | 彭波; 乔斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种抗 电磁干扰 机械臂 及其制备方法：1）先将生 铁 、 碳 化 硅 颗粒、 石墨 纤维 、锰、镍、铬、铈土和 氧 化 钛 混合后进行第一熔炼，得到铁 水 M1；2)将三氧化二锰、镍黄铁矿、 黄 铜 粉、硫化钼、 炭黑 和钌加入到所述铁水M1中，接着进行第二熔炼以得到铁水M2；3）将所述铁水M2进行浇铸成型制得型胚，并将所述型胚进行 热处理 即制得所述抗电磁干扰机械臂。该机械臂具有高的机械强度且具有优异的抗电磁干扰性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抗电磁干扰机械臂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括： |
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| 说明书全文 | 一种抗电磁干扰机械臂[0001] 技术领域[0002] 本发明涉及工业装配领域，具体地，涉及抗电磁干扰机械臂及其制备方法。 [0003] 背景技术[0004] 机械臂是机械臂是指高精度，高速点胶机器手，机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性, 已在工业装配, 安全防爆等领域得到广泛应用。 [0005] 而工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间位姿（位置和姿态）的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪，对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊；搬运压铸或冲压成型的零件或构件；进行激光切割；喷涂；装配机械零部件等等。 [0006] 在工业装配领域甚至是机器人领域，机械臂是整个智能操作步骤的完成者，且一般机械臂是其系统中最复杂的部分，由于机械臂的操作时通过系统控制模块对其进行程序设置及指令设置进而实现功能操作的。而目前，大多数的的机械臂结构及材料的选择会直接影响到机械臂接受控制模块的指令程序的准确性。 [0007] 发明内容[0008] 本发明的目的是提供一种机械臂及其制备方法，该机械臂不仅具有优异的机械强度，能够满足工业装配的要求；另外，该机械臂具有优异的抗电磁干扰性能，能够在复杂的电磁干扰车间内进行准确的指令接受和发出工作进而准确的实现装配操作。 [0009] 为了实现上述目的，本发明提供了一种机械臂的制备方法，包括：1）先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛混合后进行第一熔炼，得到铁水M1； 2)将三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼、炭黑和钌加入到所述铁水M1中，接着进行第二熔炼以得到铁水M2； 3）将所述铁水M2进行浇铸成型制得型胚，并将所述所述型胚进行热处理即制得所述抗电磁干扰机械臂。 [0010] 通过上述的技术方案，本发明的制备方法中选择了生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛作为第一熔炼的主体材料，并在第二熔炼中加入了三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼、炭黑和钌等组分，在提高了制得的机械臂的强度的同时进一步提高了制得的机械臂的抗电磁干扰性能；以使得本发明的机械臂具有优异的抗电磁干扰性能。 [0011] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 [0012] 具体实施方式[0013] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 [0014] 本发明提供了一种抗电磁干扰机械臂的制备方法所述制备方法包括：1）先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛混合后进行第一熔炼，得到铁水M1； 2)将三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼、炭黑和钌加入到所述铁水M1中，接着进行第二熔炼以得到铁水M2； 3）将所述铁水M2进行浇铸成型制得型胚，并将所述所述型胚进行热处理即制得所述抗电磁干扰机械臂。 [0015] 在上述技术方案中，所使用的各原料的具体用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步的提高制得的机械臂的强度及抗电磁干扰性能，优选地，按重量份计，所述生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土、氧化钛、三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼、炭黑和钌的用量比为100：1.1-2.5：1.1-3.0：0.2-0.9：0.1-0.5：0.25-0.55：0.15-0.25：0.5-1.5：1.2-1.5：0.5-1.2：2.1-2.5：0.1-0.5：1-5：0.1-0.2。 [0016] 上述技术方案中，各原料的具体粒径可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的机械臂的强度及抗电磁干扰性能，优选地，步骤2）中所述三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼和炭黑的平均粒径各自独立为20-30μm。 [0017] 同样，在本发明中，各步骤中的熔炼条件可以在宽的范围内选择，例如第一熔炼的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的机械臂的强度及抗电磁干扰性能，优选地，所述第一熔炼至少满足以下条件：温度为1500-1600℃，和/或时间为2-4h。 [0018] 同样，在本发明中，各步骤中的熔炼条件可以在宽的范围内选择，例如第一熔炼的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的机械臂的强度及抗电磁干扰性能，优选地，所述第二熔炼至少满足以下条件：温度为1600-1700℃，和/或时间为1-2h。 [0019] 同时地，对型胚的热处理的条件可以在宽的范围内调节，但是为了提高制备效率同时提高制得的机械臂的强度，优选地，所述热处理至少满足以下条件：先将所述型胚在900-950℃保温1-2h，接着以10-15℃/min的速率降温至500-600℃保温3-5h，最在保温后直接水冷，即制得所述抗电磁干扰机械臂。 [0020] 在热处理之前型胚的温度可以在宽的范围内调节，但是为了提高制得的机械臂的强度，优选地，在所述热处理之前，所述型胚的温度为800-900℃。 [0021] 本发明还提供了一种上述制备方法制得的抗电磁干扰机械臂。 [0022]以下将通过实施例、对比例和检测例对本发明进行详细描述。 [0023] 实施例11）先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛混合后，在1500℃进行熔炼4h，得到铁水M1； 2)将三氧化二锰（平均粒径为20μm）、镍黄铁矿（平均粒径为25μm）、黄铜粉（平均粒径为 30μm）、硫化钼（平均粒径为20μm）、炭黑（平均粒径为30μm）和钌加入到所述铁水M1中，接着在1600℃进行熔炼2h以得到铁水M2； 3）将所述铁水M2进行浇铸成型制得型胚（型胚温度为800℃），并将所述型胚在900℃保温2h，接着以10℃/min的速率降温至600℃保温5h，最在保温后直接水冷，即制得所述抗电磁干扰机械臂，记作A1。 [0024] 其中，按重量份计，所述生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土、氧化钛、三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼、炭黑和钌的用量比为100：1.1：1.1：0.2：0.1：0.25：0.15：0.5：1.2：0.5：2.1：0.1：1：0.1。 [0025]实施例2 1）先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛混合后，在1550℃进行熔炼3h，得到铁水M1； 2)将三氧化二锰（平均粒径为25μm）、镍黄铁矿（平均粒径为25μm）、黄铜粉（平均粒径为 30μm）、硫化钼（平均粒径为20μm）、炭黑（平均粒径为30μm）和钌加入到所述铁水M1中，接着在1650℃进行熔炼2h以得到铁水M2； 3）将所述铁水M2进行浇铸成型制得型胚（型胚温度为850℃），并将所述所述型胚在950℃保温1h，接着以15℃/min的速率降温至500-600℃保温3-5h，最在保温后直接水冷，即制得所述抗电磁干扰机械臂，记作A2。 [0026] 其中，按重量份计，所述生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土、氧化钛、三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼、炭黑和钌的用量比为100：2.1：2.5：0.7：0.3：0.35：0.21：1.2：1.3：0.9：2.3：0.3：3：0.15。 [0027]实施例3 1）先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛混合后，在1600℃进行熔炼2h，得到铁水M1； 2)将三氧化二锰（平均粒径为30μm）、镍黄铁矿（平均粒径为30μm）、黄铜粉（平均粒径为 20μm）、硫化钼（平均粒径为20μm）、炭黑（平均粒径为25μm）和钌加入到所述铁水M1中，接着在1700℃进行熔炼1h以得到铁水M2； 3）将所述铁水M2进行浇铸成型制得型胚（型胚温度为900℃），并将所述所述型胚在950℃保温1h，接着以10℃/min的速率降温至600℃保温3h，最在保温后直接水冷，即制得所述抗电磁干扰机械臂，记作A3。 [0028] 其中，按重量份计，所述生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土、氧化钛、三氧化二锰、镍黄铁矿、黄铜粉、硫化钼、炭黑和钌的用量比为100：2.5：3.0：0.9：0.5：0.55：0.25：1.5：1.5：1.2：2.5：0.5：5：0.2。 [0029]对比例1 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B1，不同的是原料中未加入碳化硅颗粒。 [0030]对比例2 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B2，不同的是原料中未加入石墨纤维。 [0031]对比例3 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B3，不同的是原料中未加入铬。 [0032]对比例4 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B4，不同的是原料中未加入铈土。 [0033]对比例5 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B5，不同的是原料中未加入镍黄铁矿。 [0034]对比例6 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B6，不同的是原料中未加入硫化钼。 [0035]对比例7 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B7，不同的是原料中未加入黄铜粉。 [0036]对比例8 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B8，不同的是未进型第二熔炼，且所述第一熔炼的温度为1500℃，时间为6h，步骤2）中的原料再步骤1）中即加入了。 [0037]对比例9 按照实施例1的方法制得抗电磁干扰机械臂，记作B9，不同的是未进型第一熔炼，且所述第二熔炼的温度为1600℃，时间为6h，步骤1）中的原料与步骤2）中的原料一并加入。 [0038]测试例1 测试上述A1-A3和B1-B9的机械臂在30MHz下的屏蔽衰减得到的结果如表1所示。 [0039]测试例2 将上述实施例和对比例中制得的机械臂A1-A3和B1-B9在进行室温拉伸性能和布氏硬度测试，测试结果如下表1所示： 表1 通过表1可以看出，在本发明范围内制得的机械臂的强度很高，且高于对比例中制得的机械臂的的强度；同时，实施例中制得的机械臂的抗电磁屏蔽的效果明显优于对比例中的抗电磁衰减的效果，尤其是由于对比例B4-B7的抗电磁屏蔽效果，故本发明提供的制备方法中选择的各原料之间产生了相互协同以使制得的机械臂具有优异的机械强度同时还有具有优异的抗电磁干扰性能。 [0040] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 [0041] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 [0042] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 |
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