[發明專利]一種應用于聲懸浮器無接觸物料運輸的機械臂

在審

• 申請號: 202110303280.3
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113044583A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 韓太坤;李威;牛麗婷;楊鈺瑩;覃允培;謝潔儀;謝曉林;陳樹烽;鄭曉艷;李昌勇;龍宇翔;李茜蔚
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: B65G54/02
• 分類號: B65G54/02;B65G47/90
• 代理公司: 深圳市華盈知識產權代理事務所(普通合伙) 44543
• 代理人: 王松柏

本發明公開了一種應用于聲懸浮器無接觸物料運輸的機械臂，包括第一軸臂下支撐底板，第一軸臂下支撐底板通過第一軸支撐件連接有第一軸臂。第一軸臂的端部連接有第二軸臂，第二軸臂通過第二軸臂連接件連接有第三軸臂，第三軸臂通過第三軸臂連接件連接有第四軸臂，第四軸臂通過懸浮器主體連接件連接有聲波探頭板。本發明的應用于聲懸浮器無接觸物料運輸的機械臂具有靈活性好、精準度高、結構簡單的特點。

技術領域

本發明涉及聲懸浮器物料運輸技術領域，具體是指一種應用于聲懸浮器無接觸物料運輸的機械臂。

背景技術

聲懸浮是利用強聲波產生的聲輻射力抵消重力而實現物體懸浮的一種無容器處理技術。隨著時代的發展，在研究材料的特性或者是制備高純度材料時，都需要一些特定的環境，比如超高壓環境、超凈間環境、失重環境等。其中，失重環境可以通過微重力落管、零重力航天器、中性浮力池、可回收衛星或懸浮等技術實現。在各種懸浮技術中，電磁懸浮是各種懸浮技術中發展最成熟的一種，但是它不適用于無機玻璃、陶瓷和有機材料等非導電材料。中、低熔點的金屬材料在高頻電磁場中容易過熱揮發和發生滴流，因此也不適合采用電磁懸浮。靜電懸浮要求對材料進行預先充電或極化處理，氣動懸浮的穩定性較差。

然而聲懸浮卻具有無機械支撐、對懸浮體無附加效應、無材料要求等優點，理論上可以懸浮任何物質。但是，在以往的聲懸浮設備中大多都局限于原位地實現物體懸浮，無法對聲懸浮器無接觸物料運輸進行更好的多維度、多自由度的研究，精準度也非常受限。

加入機械臂，可以實現懸浮物的多自由度操控以及精準定位輸送。

發明內容

本發明的目的是提供一種應用于聲懸浮器無接觸物料運輸的機械臂，具有靈活性好、精準度高、結構簡單的特點。

本發明可以通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種應用于聲懸浮器無接觸物料運輸的機械臂，包括第一軸臂下支撐底板，第一軸臂下支撐底板通過第一軸支撐件連接有第一軸臂。第一軸臂的端部連接有第二軸臂，第二軸臂通過第二軸臂連接件連接有第三軸臂，第三軸臂通過第三軸臂連接件連接有第四軸臂，第四軸臂通過懸浮器主體連接件連接有聲波探頭板。

進一步地，第二軸臂連接件、第三軸臂連接件均為萬向法蘭聯軸器。

進一步地，第一軸臂為腰部組件單元，第一軸臂包括底座，底座上垂直設置有第一步進電機，第一步進電機的輸出端的第一軸臂本體連接有基座。

進一步地，第二軸臂為連接在腰部組件單元的大臂組件單元，第二軸臂包括連接在基座上的第二步進電機，第二步進電機的移動方向與第一步進電機呈正交方向，第二步進電機的輸出軸連接有第二軸臂本體。

進一步地，第三軸臂為連接在大臂組件單元的小臂組件單元，第三軸臂包括第三步進電機，第三步進電機通過萬向法蘭聯軸器與第二軸臂本體連接，第三步進電機的輸出軸連接有第三軸臂本體。

進一步地，第四軸臂為連接在小臂組件單元的腕部組件單元，第四軸臂包括第四步進電機，第四步進電機通過萬向法蘭聯軸器與第三軸臂本體連接。

進一步地，第四軸臂通過聲波探頭板連接有聲波懸浮器，聲波懸浮器環繞陣列式設置有若干聲波探頭。

進一步地，第一軸臂、第二軸臂、第三軸臂、第四軸臂彼此連接處或其內部不同組件連接處均設有對應的軸承件。

進一步地，陣列式的聲波探頭為兩組，兩組陣列式的聲波探頭形成聲懸浮組件單元。

進一步地，機械臂上還設有進行移動過程圖像識別控制的識別監測器，識別監測器與第一步進電機、第二步進電機、第三步進電機、第四步進電機的控制器電連接。

本發明一種應用于聲懸浮器無接觸物料運輸的機械臂，具有如下的有益效果：