Una guida completa per l'elaborazione del modello di prototipo di robot in plastica

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IL Modello prototipo di robot in plastica è un ponte vitale tra il concetto di design di un robot e la sua forma fisica finale. Aiuta gli ingegneri a verificare la fattibilità del design, funzionalità di prova, e controlla la qualità dell'aspetto: tempo di altezza e costi prima della produzione di massa. Che tu stia sviluppando un piccolo robot per la casa o un robot di automazione industriale, Questa guida rompe ogni fase chiave della creazione di un Modello prototipo di robot in plastica con esempi reali e dati pratici.

1. Progettazione e pianificazione: Posare le basi per il tuo prototipo

La progettazione e la pianificazione sono le prime e più fasi critiche nella creazione di un Modello prototipo di robot in plastica. Un design ben ponderato garantisce che il prototipo rifletta davvero le prestazioni e l'aspetto del robot finale.

Passaggi di progettazione dei tasti

  1. 3D Creazione del modello: Usa il software CAD professionale (come SolidWorks o AutoCAD) Per creare un modello 3D dettagliato. Il modello deve mostrare accuratamente le dimensioni del robot, forma, meccanismi interni (Come ingranaggi e motori), e layout dei componenti elettronici. Per esempio, Un piccolo prototipo di robot di pulizia ha richiesto un modello 3D con precisione dimensionale di 0,03 mm per adattarsi a un motore da 12 V e una batteria da 500 mAh all'interno del suo corpo da 15x15x8cm.
  2. Considerazioni sullo scenario dell'applicazione: Pensa a come verrà utilizzato il robot. Per un robot industriale che solleva carichi di 5 kg, Il modello 3D deve includere le strutture del braccio rinforzato. Per un robot domestico che si muove sui tappeti, Il modello deve tenere conto della trazione delle ruote e della velocità di movimento (PER ESEMPIO., 0.5SM).

Caso: Una società di robotica ha progettato un prototipo di robot di consegna. Durante la fase di modellazione 3D, Hanno considerato la necessità del robot di navigare nei corridoi stretti (Quindi hanno mantenuto la sua larghezza sotto i 60 cm) e trasportare pacchetti da 2 kg (Quindi hanno aggiunto una base rinforzata). Il modello 3D finale ha assicurato che il prototipo potesse gestire le attività di consegna del mondo reale.

2. Selezione e preparazione del materiale: Scegli la plastica giusta

Selezionare la plastica giusta e prepararla correttamente è essenziale per un resistente e funzionale Modello prototipo di robot in plastica. Diverse parti del robot necessitano di materiali con proprietà specifiche.

Materiali comuni per modelli di prototipo di robot in plastica

Nome materialeProprietà chiaveMeglio per parti di robotFacilità di lavorazioneCosto (Al kg)
Addominali (Acrilonitrile-butadiene-stirene)Buona trasparenza, facile da elaborare, Resistenza a colpa moderataConchiglie esterne, cornici del corpo (PER ESEMPIO., Pulizia dei robot involucri)Alto\(18- )28
PC (Policarbonato)Elevata resistenza all'impatto, resistente al calore (fino a 130 ° C.), rigidoParti del braccio, coperture del motore (PER ESEMPIO., armi robot industriali)Medio\(25- )35
PMMA (Acrilico)92% trasmissione leggera, resistente ai graffiParti trasparenti (PER ESEMPIO., Coperture per fotocamera robot, Visualizza finestre)Medio\(22- )32
Pp (Polipropilene)Resistente all'usura, Acido/alcali, flessibileRuote, giunti in movimento (PER ESEMPIO., ruote robot domestiche)Alto\(15- )25
NylonAlta resistenza alla trazione, resistente all'usura, flessibileMarcia, cinture (PER ESEMPIO., marcia per braccio robot)Basso\(35- )45
Pom (Poliossimetilene)Eccellente stabilità dimensionale, basso attritoPrecision parts (PER ESEMPIO., parentesi di sensori, piccoli ingranaggi)Medio\(30- )40

Suggerimenti per la preparazione del materiale

  • Taglio: Taglia i fogli/aste di plastica grezza a una dimensione leggermente più grande della parte prototipo (PER ESEMPIO., Aggiungi 5 mm ad ogni dimensione) per lasciare spazio per la lavorazione.
  • Trattamento termico: Per materiali come PC, riscaldali a 80 ° C per 1 ora per ridurre lo stress interno: questo impedisce al prototipo di deformare dopo la lavorazione.

3. Metodi di produzione di core: Dai vita al prototipo

Esistono tre modi principali per fare un Modello prototipo di robot in plastica, ognuno adatto a esigenze diverse (velocità, quantità, complessità).

Confronto del metodo di produzione

MetodoCome funzionaMeglio perTempi di consegnaCosto per prototipo
MACCHING CNCGli strumenti controllati dal computer tagliano la plastica in forma.Prototipi ad alta precisione (PER ESEMPIO., bracci robot con precisione di 0,01 mm)2–4 giorni\(80- )300
3D StampaLa luce ultravioletta curerà lo strato di resina liquida per strato.Rapido, prototipi complessi (PER ESEMPIO., robot con intricati canali interni)1–2 giorni\(50- )200
Modanatura in siliconeUno stampo in silicone è realizzato da un campione originale per la copia batch.Prototipi di piccoli batch (5–50 unità, PER ESEMPIO., Test corse di ruote robot)3–5 giorni\(30- )120

Esempio: Una squadra necessaria 10 prototipi della scatola degli ingranaggi di un robot. Hanno fatto per la prima volta una scatola di attrezzatura POM MACCHINEATA (per alta precisione), poi creato da uno stampo in silicone da esso. Lo stampo prodotto 10 scatole di marcia identiche in 4 Giorni: coglione 35% meno che fare 10 Prototipi CNC separati.

4. Assemblaggio e test: Garantire la funzionalità

Assemblaggio e test trasformano le singole parti in un lavoro Modello prototipo di robot in plastica e verifica se soddisfa gli obiettivi di progettazione.

Passi di montaggio

  • Assemblaggio di precisione: Utilizzare strumenti come le pinze per garantire che le parti si adattino correttamente. Per un braccio robot, Le parti del giunto devono allinearsi entro ± 0,02 mm per muoversi senza intoppi.
  • Integrazione dei componenti: Installare parti elettroniche (motori, sensori, batterie) accuratamente. Per un robot con una fotocamera, L'obiettivo della fotocamera deve essere allineato con l'apertura di "occhio" del robot per catturare immagini chiare.

Tipi di test

Tipo di testCosa controllareEsempio
Test delle prestazioni sportiveVelocità di movimento, raggio di movimento, stabilitàUn robot di consegna dovrebbe spostarsi a 0,8 m/se girare a 360 ° senza ribaltamento.
Test del sistema elettricoDurata della batteria, precisione del sensore, funzione motoriaLa batteria di un robot per pulizie dovrebbe durare 2 ore, e il suo sensore sporco dovrebbe rilevare particelle piccole di 0,1 mm.
Test di caricoQuanto peso può trasportare/sollevare il robotUn braccio robotico industriale dovrebbe sollevare 5 kg senza piegarsi.

Caso: Un prototipo di un robot compagno di famiglia è stato sottoposto a test. La sua velocità di movimento era di 0,6 m/s (Incontro con la gamma di progettazione 0,5-0,7 m/s), La batteria è durata 2.5 ore (superando il bersaglio di 2 ore), e il suo sensore di touch ha risposto correttamente 98% di tocchi: confermando che era pronto per un'ulteriore ottimizzazione.

5. Trattamento superficiale e post-elaborazione: Migliora l'aspetto e la durata

Il trattamento di superficie e il post-elaborazione rendono il Modello prototipo di robot in plastica Guarda professionale e dura più a lungo.

Opzioni di trattamento superficiale

  • Pittura: Usa la vernice di livello robot per abbinare il colore del prodotto finale. Un prototipo di robot medico è stato dipinto di bianco (Per soddisfare gli standard di igiene dell'ospedale) con accenti blu (per il riconoscimento del marchio).
  • Placcatura: Aggiungi un rivestimento in metallo sottile (PER ESEMPIO., nichel) a parti come il robot "mani" per migliorare la resistenza all'usura.
  • Anodizzante: Per parti composite in alluminio-plastica (PER ESEMPIO., cornici robot), Anodizing aggiunge uno strato protettivo che resiste a graffi.

Passaggi di post-elaborazione

  • Sfacciato: Utilizzare la carta vetrata a 400 grint per levigare i segni degli utensili sul corpo del robot: questo impedisce i graffi sulle mani degli utenti.
  • Lucidatura e spruzzatura dell'olio: Parti trasparenti polacche (Come le copertine della fotocamera PMMA) Per chiarireli, Quindi spruzzare olio sul guscio esterno per aggiungere una finitura opaca o lucida. Per un prototipo di robot giocattolo, La spruzzatura dell'olio gli ha dato una consistenza opaca morbida che i bambini adoravano.

6. Ispezione e spedizione di qualità: Fornire un prototipo affidabile

I passaggi finali assicurano il file Modello prototipo di robot in plastica soddisfa gli standard e arriva in sicurezza al cliente.

Elenco di controllo delle ispezioni di qualità

  • Precisione dimensionale: Usa una macchina di misurazione delle coordinate (CMM) Per verificare se le parti corrispondono al modello 3D. La lunghezza di un braccio robot dovrebbe essere di 30 cm ± 0,03 mm.
  • Controllo dell'aspetto: Cerca crepe, patatine di verniciatura, o superfici irregolari. Il guscio esterno non dovrebbe avere segni di utensili visibili.
  • Retest funzionale: Eseguire un test rapido per garantire che il robot funzioni ancora dopo il trattamento della superficie. Per esempio, Controlla se il robot può muoversi e i suoi sensori funzionano ancora.

Suggerimenti per l'imballaggio e la spedizione

  • Imballaggio sicuro: Usa inserti in schiuma per tenere il prototipo in posizione e scatole di cartone a doppia parete per proteggerlo. Per un robot delicato con sensori, Aggiungi borse antistatiche per prevenire danni elettrici.
  • Selezione logistica: Scegli un fornitore di logistica con esperienza nella spedizione di articoli fragili (PER ESEMPIO., Dhl, UPS). Per clienti internazionali, Includi un'etichetta "solo prototipo" per evitare ritardi doganali.

La prospettiva della tecnologia Yigu sui modelli di prototipo di robot in plastica

Alla tecnologia Yigu, Sappiamo di creare un Modello prototipo di robot in plastica Richiede il bilanciamento della precisione e della funzionalità. Molti clienti lottano con la scelta dei materiali per le parti in movimento o per ottenere un'elevata precisione in strutture complesse. La nostra soluzione: Offriamo consigli sui materiali su misura (PER ESEMPIO., Nylon per ingranaggi, PC per armi ad alto stress) e utilizzare la lavorazione a CNC per parti di precisione più lo stampaggio in silicone per piccoli lotti: tempi di cavo di taglio da 25%. Il nostro team conduce anche rigorosi test elettrici ed elettrici, Garantire che i prototipi raggiungano obiettivi di progettazione. Aiutiamo i marchi di robotica a trasformare le idee innovative in prototipi veribili.

Domande frequenti

  1. Q: Quale materiale è meglio per le ruote in movimento di un robot?

UN: Pp (Polipropilene) è l'ideale. È resistente all'usura (Quindi le ruote durano più a lungo), flessibile (Quindi può gestire superfici accidentate), e facile da macchina: perfetta per le ruote robot che si muovono su pavimenti o tappeti.

  1. Q: Quanto tempo ci vuole per creare un modello di prototipo di robot in plastica?

UN: Dipende dal metodo e dalla complessità. Un semplice prototipo di robot per pulizie con cura CNC richiede 3-5 giorni. Un complesso prototipo di robot industriale stampato in 3D richiede 4-7 giorni. Il trattamento e i test di superficie aggiungono 1-2 giorni.

  1. Q: La stampa 3D può essere utilizzata per un prototipo di robot che deve sollevare carichi pesanti?

UN: Non è consigliato. La maggior parte delle resine di stampa 3D hanno una bassa resistenza alla trazione (non riesco a gestire carichi pesanti). Per parti portanti (come le braccia robot), Utilizzare PC o nylon abbinati a CNC: questi materiali sono abbastanza forti da sollevare 5 kg o più.

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