[实用新型]非接触式搬运工件的超声驻波悬浮夹持式机械手

说明书

技术领域

本实用新型属于夹持机械手技术领域，具体涉及一种非接触式搬运工件的超声驻波悬浮夹持式机械手。

背景技术

机械手是较早出现的工业机器人，也是较早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化及自动化，其能在有害环境下操作以保护人身安全。因而，其广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等领域。

现有的搬运机械手都是接触式的，即机械手夹持部件与搬运工件直接接触，而在一些高精密元器件的搬运过程对表面质量要求特别高，不允许元器件在搬运过程中受到损坏或污染，而在使用现有接触式搬运机械手时，元器件与机械手夹持部件直接接触就可能对元器件造成损坏或污染，从而不能达到装配精度要求。基于此，本实用新型运用超声驻波悬浮原理，提供了一种非接触式搬运机械手。

发明内容

本实用新型公开了一种非接触式搬运工件的超声驻波悬浮夹持式机械手，用于工件非接触式搬运，在生产线上，其实现了机器人手臂末端非接触式的夹具功能。

本实用新型提供了一种非接触式搬运工件的超声驻波悬浮夹持式机械手，用来实现工件的非接触式搬运，具体技术方案如下：

非接触式搬运工件的超声驻波悬浮夹持式机械手，包括横梁，横梁安装两导轨平台，每一导轨平台上安装有导轨，导轨滑动配合外滑块，外滑块固定连接移动平台，移动平台固定连接内滑块，内滑块穿过滚珠丝杆；两滚珠丝杆各由一驱动机构驱动而同步转动并通过螺纹推动两内滑块作相对或反向运动；移动平台上安装换能器，换能器固定连接变幅杆；两变幅杆的一端相正对且留有间隙。

优选的，驱动机构为驱动电机；滚珠丝杆的第一端通过一联轴器与所述驱动电机的电机轴相连而连动。

优选的，滚珠丝杆的第二端转动式地定位于一支撑架，该支撑架安装于导轨平台的第一端。

优选的，驱动电机安装于导轨平台的第二端。

优选的，两导轨平台对称地安装于横梁的两端；每一导轨平台上沿长度方向安装两条相平行且相对称的所述的导轨。

优选的，横梁安装一连接件。

优选的，移动平台上安装固定夹具，所述的换能器安装于固定夹具。

优选的，固定夹具具有一圆柱形安装孔，与此相对应的，所述的换能器呈圆柱状，换能器的局部或全部插入固定夹具的安装孔，换能器与固定夹具之间紧配合。

优选的，固定夹具的圆柱形安装孔的局部径向具有间隙，间隙处通过调节螺栓旋接上下相对部，通过调节螺栓来调整固定夹具与换能器间的夹紧度。

优选的，变幅杆由两段同轴线的圆柱段构成，变幅杆与换能器同轴线，且变幅杆的两段圆柱段与换能器的直径由小到大排布。

优选的，换能器为压电陶瓷换能器。

本实用新型非接触式搬运工件的超声驻波悬浮夹持式机械手利用超声驻波场中形成的声悬浮力来“夹持”工件，其包括支架、位于支架左右两侧的导轨平台、位于平台之上的导轨、位于导轨之上的导轨滑块、位于导轨滑块之上的超声驻波悬浮换能器、变幅杆、驱动换能器、变幅杆沿导轨方向运动的驱动组件。驱动组件带动换能器和变幅杆沿变幅杆轴线方向做靠近或者远离夹持工件的直线运动，执行夹持和松开动作，并根据所夹持工件的重量来调节一对变幅杆之间的距离，调整出一对变幅杆的合适距离，通过数控系统来控制驱动电机来实现两个变幅杆同步运动，以实现自动夹取及释放工件的搬运工作。

本实用新型利用超声波传播过程中，经反射后入射波与反射波形成的驻波场，而物体在驻波场中会受到声悬浮力的作用下会悬浮起来，利用超声悬浮力将物体悬浮在驻波节点位置处，实现“抓取”工件的功能，其技术效果在于：

一、创新的非接触式夹持设计，结构原理简单，突破以往夹具夹持工件必须与工件接触的概念。

二、创新地将超声悬浮与夹具夹持结合到一起。

三、本实用新型装置不仅适用于一般的生产环境，更加适合于对生产环境要求较高的无尘环境中，能够减少工件在搬运过程中的污染，提高了生产质量。

附图说明

图1是超声驻波悬浮夹持式机械手的立体图。

图2是超声驻波悬浮夹持式机械手的侧视图。

图3是导轨平台结构图。

图4是变幅杆与换能器组合件立体图。

图5是变幅杆与换能器组合件正视图。

图6是固定夹具的主视结构图。

图7是固定夹具的俯视结构图。

图8是横梁的结构示意图。