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专利号: 2021116105361
申请人: 中铭谷智能机器人(广东)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:该工艺包括以下步骤:S1,选材;

a、选择制作半透明头盔眼罩的零件材料;

S2,3D 打印成型;

a、建模,对需要进行 3D 打印成型的头盔眼罩进行设计,且将设计的线框图形导入 UG 三维软件中,通过三维建模软件对设计的线框图形进行建模,同时采用 3D 打印专用格式将建模的头盔眼罩进行导出;

b、建模后,再进行曲面分层,建立支撑;将 UG 三维软件中导出的 STL文件放入切片软件Materialise Magics 中进行分层切片处理;

c、设置打印 AlSi10Mg 头盔眼罩的激光 3D 打印参数:填充扫描功率:350W;填充扫描速度:1200mm/s;填充扫描线间隙:0.07mm;轮廓扫描功率:280W;轮廓扫描速度:1800mm/s;

棋盘格向量数/大小:120;棋盘格扫描功率:填充功率 350W、轮廓扫描功率 280W;棋盘格扫描速度:填充扫描速度 1200mm/s、轮廓扫描速度1800mm/s;棋盘格填充扫描线间隙:

0.07mm;曲面相邻层旋转角度:67°;

d、3D 打印成型工作结束;

S3,尺寸测量;

a、使用尺寸测量仪器对步骤 S2,d 中打印出的头盔眼罩进行尺寸测量,使其满足尺寸要求;

S4,外观打磨;

a、实物扫描,获取头盔眼罩的点云数据模型;

b、对步骤 S4,a 中获取的头盔眼罩点云模型进行降噪精简处理和实物重构;

c、通过测量,获取实物特征点在机器人坐标系下的坐标值;

d、模型导入及特征点匹配;

e、机器人离线编程及仿真模拟;

f、生成打磨轨迹,进行实物打磨;

S5,内、外侧抛光;

a、将步骤 S2,b 中得到的建模和分层后的模型数据信息导入到激光抛光设备中;

b、根据当前切片层的建造参数铺设增材粉末层,AM 激光和飞秒激光对当前切片层区域进行扫描;

c、通过激光抛光设备的 AM 激光和飞秒激光对扫描的内外侧轮廓面进行抛光处理;

S6,喷漆、过 UV 处理;

a、将步骤 S5,c 中得到的经过抛光后的头盔眼罩置入到喷漆设备中,进行喷漆处理;

b、将步骤 S6,a 中得到的喷漆后的放置到丝网印刷机上,并将提前配制好的 UV 光固化油墨倒在丝网印板的一端上;

c、丝网印刷机开始工作,丝网印板下移压住头盔眼罩 UV 区域,丝网印刷机上的刮板对丝网印板上的 UV 光固化油墨施加一定压力,完成头盔眼罩过UV 加工处理;

S7,内侧电镀;

a,将步骤 S6,c 中得到的头盔眼罩置入到电镀设备中,通过电镀液完成对头盔眼罩的内侧电镀工作,形成电镀层。

2.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:所述 S1,a 中所述制作半透明头盔眼罩的零件材料为亚克力材质的亚 克力板。

3.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:步骤 S2,b 中,分层时,要根据零件的尺寸和形状选择合理范围内的层厚,重点考虑零件的一些尖角和过渡部分;对于复杂曲面薄板零件来说,为了防止零件产生较大的内应力和变形还需要对相应部分加支撑,将分层处理和建立支撑以后的模型以STL 格式导出,以便打印过程中将相关前处理信息转换成 3D 打印机可识别的 G 语言。

4.根据权利要求 3 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:步骤 S4,a 中采用测量设备,对具有障碍物的曲面进行扫描,获取所述曲面及障碍物的点云数据模型,且测量设备为手持或机器人持非接触式激光扫描测量设备。

5.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:步骤 S4,d 中将机器人模型、步骤 S4,b 中的重构三维模型和步骤 S4,c 中获取的特征点导入同一坐标系下,将所述重构三维模型上的对应特征点与测量获取的特征点配准标定,使得重构三维模型变换至机器 人坐标系下,最后将上述配准后的机器人模型和重构三维模型导入至具有 CAM 功能的机器人离线编程软件。

6.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:步骤 S5,c 中 AM 激光为连续激光,波长为 1064nm,功率为 100 1000W,光斑直径为 50 200 μ~ ~m,扫描速度为 50 2000mm/s;

~

飞秒激光为脉冲激光,频率为 1kHz 1000kHz,功率为 0 180W,扫描速度 1 10mm/s,波~ ~ ~长为 1030nm。

7.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:步骤 S6,b 中 UV 光固化油墨的原料按照重量份数计配方如下:光敏树脂 70‑90 份、发光粉 22‑28 份、玻璃微珠 6‑9 份、光引发剂 4‑5份、流平剂 

0.5‑0.9 份、消泡剂 0.5‑0.9 份、分散剂 0.5‑0.9 份、增稠剂 2.2‑2.8份。

8.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:步骤 S7,a 中,电镀液中含有硫酸镍 260‑340 g/L、氯化镍 30‑90g/L、硼酸 40‑60g/L、镍 SA‑1 辅助剂 DR 2‑6mL/L,其 pH 范围为 3.5‑4.1,电镀温度为 50‑60℃ ,时间为 150‑250s,电流为 600A。

9.根据权利要求 1 所述的一种头盔眼罩专用的透明黑加工工艺,其特征在于:步骤 S7,a 中,头盔眼罩的透光性通过调整电镀层的厚度进行控制,期间需要进行多次调试。