CN215701827U - 一种利用超声波悬浮的机械臂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用超声波悬浮的机械臂，包括采集爪、移动臂、液体收集装置，移动臂一端与采集爪转动连接，另一端与滑动基座转动连接，采集爪包括连接板、凹球反射面和两组单轴式超声悬浮装置，连接板顶面用于连接移动臂，底面中心设有集液槽，液体收集装置连通集液槽，凹球反射面和第一组单轴式超声悬浮装置和对称固定在连接板底面两侧，第二组单轴式超声悬浮装置固定在连接板上，两组单轴式超声悬浮装置位于集液槽的两侧，以完成对不稳定液体的提取与回收。本实用新型利用超声悬浮技术替代传统机械爪而实现对少量液体的稳定移动以及放置的位置具体控制，可应用于化学实验室中，实现对有害液滴的回收。
Description
技术领域
本实用新型属于实验室自动化系统，具体涉及一种利用超声波悬浮的机械臂。
背景技术
超声波悬浮是一种新型无容器处理技术，它实现了材料与容器壁的无接触状态，从根本上避免了由容器壁引起的污染和异质形核，对研究液体的物理性质、过冷和凝固过程具有重要的科学意义。与其他悬浮技术相比，超声波悬浮主要有两个优点：一是对处理材料没有电磁学性质上的要求，二是悬浮与加热分开进行，可以避免过热产生的滴流现象，特别适用于低熔点合金及一些无机物的无容器处理，同时还为外层空间环境中高性能材料的制备创造了条件。
在多种物理或化学实验中，我们都需使用到一些不稳定的实验物质，实验过程中如有不慎会将这类物质漏至实验台，此时如何处理这类物质便成为一个问题。传统方法下，如果是木炭，石灰石之类的固体物质的在桌上，可以使用镊子夹取。如果是有毒有害液体（如：强酸、强碱……），可先用沙土覆盖吸附，再用大量水冲洗清除；酸碱性较弱则可直接用水冲洗清除。此类操作存在两大缺点，一是无法确保实验物质已完全清理，二是无法实现对有害物质的回收，容易造成安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种利用超声波悬浮的机械臂，利用超声波悬浮系统替代传统采集爪而实现对少量液体的稳定移动以及放置的位置具体控制，可应用于化学实验室中，实现对有害液滴的回收。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种利用超声波悬浮的机械臂，包括采集爪、移动臂、液体收集装置，移动臂一端与采集爪转动连接，另一端与滑动基座转动连接，采集爪包括连接板、凹球反射面和两组单轴式超声悬浮装置，连接板顶面用于连接移动臂，底面中心设有集液槽，液体收集装置连通集液槽，凹球反射面和第一组单轴式超声悬浮装置和对称固定在连接板底面两侧，第二组单轴式超声悬浮装置固定在连接板上，两组单轴式超声悬浮装置位于集液槽的两侧，以完成对不稳定液体的提取与回收。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：
（1）本实用新型采用圆锥形发射盘，可以在不减小变幅杆放大倍数的条件下，使声波较好地向空气中辐射。
（2）采用凹球反射面能使声波更好的返回并聚集。
（3）利用超声波悬浮装置，实现了材料与容器壁的无接触状态，从根本上避免了由容器壁引起的污染和异质形核，同时能实现对少量液体的稳定移动以及放置的位置具体控制，可应用于化学实验室中，实现对有毒有害液滴的回收。
附图说明
图1是本实用新型利用超声波悬浮的机械臂的整体示意图。
图2是本实用新型的采集爪仰视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1和图2，本实用新型所述利用超声波悬浮的机械臂包括采集爪、移动臂、液体收集装置，移动臂一端与采集爪转动连接，另一端与滑动基座转动连接，采集爪包括连接板11、凹球反射面7和两组单轴式超声悬浮装置，连接板11顶面用于连接移动臂，底面中心设有集液槽8，液体收集装置连通集液槽8，凹球反射面7和第一组单轴式超声悬浮装置和对称固定在连接板11底面两侧，第二组单轴式超声悬浮装置固定在连接板11上，两组单轴式超声悬浮装置位于集液槽8的两侧，以完成对不稳定液体的提取与回收。
第一组单轴式超声悬浮装置包括第一超声波发生器1、第一变幅杆3和第一圆锥形发射端5，第一超声波发生器1通过第一变幅杆3与第一圆锥形发射端5连接，第一圆锥形发射端5对准凹球反射面7。第一圆锥形发射端5在不减小第一变幅杆3放大倍数的条件下，使声波较好地向空气中辐射，凹球反射面7能使声波更好的返回并聚集。
第二组单轴式超声悬浮装置包括第二超声波发生器2、第二变幅杆4和第二圆锥形发射端6，圆锥形发射端6正对待拾取液滴，第二超声波发生器2通过第二变幅杆4与第二圆锥形发射端6连接。第二圆锥形发射端6在不减小第二变幅杆4放大倍数的条件下，使声波较好地向空气中辐射。
液体收集装置采用导液管9和收集瓶10，导液管9一端连通集液槽8，另一端接入收集瓶10。
滑动基座可通过万向轮、滚轮等实现移动。
将本实用新型的机械臂放置在台面一侧，台面上有待拾取液滴，将第二圆锥形发射端6移动到液滴上方，启动第二单轴式超声悬浮装置，调节第二圆锥形发射端6频率，第二组单轴式超声悬浮装置使液滴悬浮，当液滴位置到达第一圆锥形发射端5的影响范围时，启动第一单轴式超声悬浮装置，第一组单轴式超声悬浮装置控制液滴水平移动，同时关闭单第二轴式超声悬浮装置。第一单轴式超声悬浮装置将液滴移至集液槽8下方时，控制机械臂缓慢180°翻转，使得液滴悬浮于集液槽8上方，再关闭第一单轴式超声悬浮装置，液滴在重力作用下落入集液槽8，经由导液管9滴入收集瓶10中。
本实用新型通过利用超声悬浮装置替代传统采集爪而实现对少量液体的稳定移动以及放置的位置具体控制，可应用于化学实验室中，实现对有害液滴的回收。运用此实用新型时要求台面光滑。
Claims (4)
1.一种利用超声波悬浮的机械臂，其特征在于：包括采集爪、移动臂、液体收集装置，移动臂一端与采集爪转动连接，另一端与滑动基座转动连接，采集爪包括连接板（11）、凹球反射面（7）和两组单轴式超声悬浮装置，连接板（11）顶面用于连接移动臂，底面中心设有集液槽（8），液体收集装置连通集液槽（8），凹球反射面（7）和第一组单轴式超声悬浮装置和对称固定在连接板（11）底面两侧，第二组单轴式超声悬浮装置固定在连接板（11）上，两组单轴式超声悬浮装置位于集液槽（8）的两侧，以完成对不稳定液体的提取与回收。
2.根据权利要求1所述的利用超声波悬浮的机械臂，其特征在于：第一组单轴式超声悬浮装置包括第一超声波发生器（1）、第一变幅杆（3）和第一圆锥形发射端（5），第一超声波发生器（1）通过第一变幅杆（3）与第一圆锥形发射端（5）连接，第一圆锥形发射端（5）对准凹球反射面（7）。
3.根据权利要求2所述的利用超声波悬浮的机械臂，其特征在于：第二组单轴式超声悬浮装置包括第二超声波发生器（2）、第二变幅杆（4）和第二圆锥形发射端（6），圆锥形发射端（6）正对待拾取液滴，第二超声波发生器（2）通过第二变幅杆（4）与第二圆锥形发射端（6）连接。
4.根据权利要求3所述的利用超声波悬浮的机械臂，其特征在于：液体收集装置采用导液管（9）和收集瓶（10），导液管（9）一端连通集液槽（8），另一端接入收集瓶（10）。
Priority Applications (1)
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| CN202121748476.5U CN215701827U (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 一种利用超声波悬浮的机械臂 |
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2021
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