锻造机器人防护服

锻造机器人防护服

随着我国工业4.0时代的到来，工业机器人在各领域的应用也越来越广泛，而在机器人技术不断进步的同时，对机器人的防护问题也越来越受到重视。目前，针对工业机器人的防护主要有防护手套、防护帽和防护围裙等。 其中，防护手套和防护帽作为防护装备的主要形式，可有效防止人员受到外界环境因素和意外伤害的影响。因此，本文针对工业机器人防护手套和防护帽进行了研究，主要研究内容包括：防护手套和防护帽的结构设计、材料选择、尺寸确定及力学性能测试等。

1结构设计

防护手套和防护帽的结构设计如图1所示，其中，防护手套主要由内层织物、中层织物和外层织物构成，外层织物由防水面料和耐油面料构成，其中防水面料主要用来防止水渗透到手部，耐油面料主要用来防止油脂渗入手部，从而保证手套的整体使用寿命。
防护帽主要由内层织物、中层织物和外层织物构成，其中，外层织物由防水面料和耐油面料构成，内层织物由防水面料和耐油面料构成。为保证防护帽的整体使用寿命，其整体结构必须具有一定的强度。为此，采用双层设计的方法来满足防护帽的整体强度要求。防护帽的结构示意图如图2所示。
从防护手套和防护帽的结构可以看出，其主要由内层织物、中层织物和外层织物三个部分构成。

2材料选择

根据工业机器人防护手套和防护帽的功能要求，结合材料的力学性能要求，经研究确定所选用的材料为：无捻粗纱（70D）、高弹涤纶长丝（40D）、锦纶/涤纶共混丝（40D/30D）。
无捻粗纱（70D）：又名无捻粗纱，是一种非织造布，具有高强度、高模量、耐磨性能好的特点，是最早应用于纺织工业的纤维。高弹涤纶长丝：由涤纶短纤维与长丝复合而成，具有强度高、模量大、耐热性好等特点。锦纶/涤纶共混丝（40D/30D）：是由锦纶与涤纶混纺而成，具有耐高温、耐腐蚀、易加工等特点，用于防护手套和防护帽，可有效防止作业环境中的有害物质对人体的危害。

3尺寸确定

根据 GB/T50478-2011 《工业机器人防护服第1部分：通用要求》的要求，结合上述材料的选择，确定了防护手套和防护帽的主要尺寸。其中，防护手套采用A类标准，而防护帽采用C类标准。而防护手套和防护帽的主要尺寸如表1所示。
其中，防护帽尺寸为100 mm×300 mm，防护手套尺寸为100 mm×150 mm。

4力学性能测试

防护手套和防护帽的力学性能测试结果如图6所示，主要包括拉伸性能、弯曲性能、剪切性能和撕裂性能。从图7可以看出，防护手套和防护帽在拉伸过程中，最大应力分别为15.1 MPa和19.9 MPa，说明防护手套和防护帽的强度较高，能够有效抵抗外力的影响。从图8可以看出，防护手套的断裂伸长率最大值为19.0%，而防护帽的断裂伸长率最大值为51.4%。防护手套和防护帽的断裂伸长率较高，说明它们具有较强的抗撕裂能力。而防护帽的撕裂强度最大值为12.7N/m，远远高于其拉伸强度。