人形机器人的用胶点拆解

拆解一台机器人的所有用胶点,目前公开的资料里,并没有一份能覆盖所有的“标准答案”,因为这和机器人的设计、尺寸、功能定位直接相关。不过主流的用胶方案已经清晰,可以按照功能模块来系统性拆解。

以下是各部位具体的胶水选型、关注参数和工艺配合要点的详细拆解:

一.骨架与外壳:关键是轻量化与高强度粘接

• 用胶点与功能:机器人外壳面板、骨架(尤其是碳纤维/金属混合结构)的粘接与密封。主要作用是替代传统的螺钉、铆接,实现轻量化(可减重15%-30%),同时提供均匀的应力分布,并达到IP67甚至IP68级别的防水防尘

推荐胶水类型

1. 异形材质模内注塑成型胶粘剂(也叫射包胶):属于比较新型的工艺,在材料如碳纤、玻纤、金属和塑料在注塑成型时,使用这种胶粘剂使得两种不同的材质能粘接成型,强度好、有韧性、耐水、耐候性好,减省后续粘接工艺,这种新型胶材可参考欧特IMD产品系列

2.结构胶:如环氧树脂AB胶、丙烯酸结构胶,用于承受高强度的结构连接

3.高性能结构胶带:适合大面积面板粘接,操作简便,只是粘接强度是否足够需要进一步的测试

关键选择参数

1.粘接强度:关注剪切强度,高性能胶粘剂可达20-60MPa,确保结构稳固

2.轻量化效果:评估替代机械紧固件后带来的减重收益。

3.耐候性:尤其是用于户外或复杂工业环境的机器人,需抗老化、耐温变。

工艺配合

1.表面处理:一些传统的胶材粘贴方案 , 可能需要碳纤维和金属表面需进行打磨、喷砂或化学处理(如硅烷偶联剂),以提升表面能和润湿性 ; 如采用前面提到的射包胶方案,就可以节省这些步骤。

2.粘接界面分析:对于高性能结构粘接,需通过SEM(扫描电镜)等手段分析破坏后的断口,判断是内聚破坏还是粘附破坏,以优化工艺

二.关节与运动部件:关键是抗冲击与耐疲劳

用胶点与功能:伺服电机、谐波减速器、轴承等主要运动部件的粘接与固定。胶水需承受高扭矩、高频次运动(如耐弯折超100万次)和剧烈振动

• 推荐胶水类型:

1.环氧结构胶:提供高粘接强度和尺寸稳定性,适用于承受重载的金属部件粘接

2.厌氧胶:用于螺纹锁固和轴承、衬套的固持,防止松动。

关键选择参数

1.抗冲击性与韧性:胶层需兼具强度和韧性,在高动态应力下不开裂

2.耐疲劳性:确保在长期交变应力下性能不衰减。

3.尺寸稳定性:固化收缩率要极低,以保证精密部件的装配精度,胶层甚至可控制在0.1mm以下

工艺配合

1.点胶精度:需使用高精度的自动点胶设备,确保胶量一致、位置准确。对于环氧结构胶,常采用接触式或喷射式点胶工艺

2.固化条件:部分低温固化环氧胶可在55℃下加热固化,适合对温度敏感的组件

三.感知系统(摄像头、传感器):关键是精密与无应力

用胶点与功能:摄像头模组、激光雷达镜片、各类传感器的粘接固定。核心需求是防止固化收缩产生应力,避免镜片位移导致定焦失效,同时提供遮光、防水保护

• 推荐胶水类型:

1.低温固化环氧胶:低收缩、低热膨胀系数(CTE),是镜头粘接的理想选择

2.UV胶(紫外线固化胶):快速固化,适合需要精确定位和快速固定的场景

关键选择参数

1.低收缩率:这是保证光学精度的首要参数

2.粘度和触变性:确保胶水在点涂后不随意流淌,保持形状

3.遮光性:部分应用(如摄像头模组)需要黑色胶水来阻挡杂散光

工艺配合

1.精密点胶:常采用喷射阀或精密点胶针头,以适应1mm以下的窄边框粘接-

2.固化方式:UV胶需要配合紫外光固化设备,且需确保光线能照射到胶水区域。

四.控制与能源系统(PCB、电池、连接器):关键是防护与散热

用胶点与功能:控制器、编码器等PCB板的防护(防潮、防霉、防盐雾);电池单体与散热片的粘接导热;接线端子、航插、线束、外壳端盖等处的密封防水

推荐胶水类型:

1.三防漆(涂覆胶):用于PCB板表面涂层防护

2.灌封胶:用于电池、连接器等部件的整体灌封,起到防水、抗震、绝缘作用,常用有机硅或环氧体3.导热胶:用于电源模块、电池与散热片之间,高效传导热量

关键选择参数

1.导热系数:对于导热胶,这是首要参数

2.绝缘强度:保护精密电路,防止短路

3.防护等级:胶水需帮助整机达到IP67/IP68等防水防尘等级

4.粘度与操作性:灌封胶需有合适的粘度以填充细微空隙,同时不造成气泡

工艺配合

1.灌封工艺:需控制灌胶量,避免气泡产生,必要时需进行真空脱泡

2.固化程序:PUR热熔胶需加热施胶,并在开放时间内完成压合,随后湿气固化

五.特种粘接与前沿趋势

难粘材料粘接:对于机器人仿真皮肤(硅胶)与内部结构的粘接,需使用特殊的快干胶配用底涂剂,或使用前面提及的异形材质模内注塑成型胶粘剂 ,在源头直接解决问题。

• 可逆粘接技术:这是维护和回收的新方向,例如UV可剥胶,可实现无损拆卸,便于传感器更换和组件维修-

总体来说,选择机器人用胶水是一个系统工程,需要同时权衡材料匹配、机械性能、环境耐受性和生产工艺,这里就是展示大致上胶材选择的思路,实际选胶时需要配合实际的应用场景,各种的测试要求,参数配合来选择。东莞市欧特工业材料有限公司能提供全应用场景的胶水粘接方案,20多种不同胶材可供选择,40多年胶水生产研发销售经验的沉淀,对多行业生产工艺的了解,是你选胶时的推间供应商。