Электростатический захват

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в гибких автоматизированных производствах. Целью изобретения является повышение надежности работы электростатического захвата путем повышения адгезии. Захват содержит диэлектрический корпус 1, подложку 2, включаюш,ую чередующиеся группы электродов 3 и 4 с металлизированными внутренними поверхностями 5 и 6 и изолятор 7. Схема питания включает источник 8 питания, тактовый генератор 9, коммутатор 10, пьезоэлектрический трансформатор 11 с выходным электродом 12 и выпрямитель с фильтром 13, выход которого соединен с одной группой электродов, а другая группа электродов соединяется с выходом тактового генератора 9 через общую щину 15. При работе устройства на первичный электроадгезионный контакт (деталь 20 - полимерная пленка 18 - подложка 2) воздействует щирокополосный ультразвуковой сигнал , излучаемый выходным электродом 12 пьезоэлектрического трансформатора II. Одновременно происходит плавное повышение величины электростатического поля за счет инерционных свойств пьезоэлектрического трансформатора 11. При возникновении тлеющего разряда напряжение скачком падает. Открепление детали обеспечивается переполяризацией выходного электрода 12. 3 ил. (О СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1465310

m 4 В 25 J 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А 8TOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ < -<ИЮЗЯ3 --" 1(ЕН@

Е i.>.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4219512/31-08 (22) 13.02.87 (46) 15.03.89. Бюл. № 10 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики и Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) В. Н. Абраров, Ю. П. Андреев, И. Т; Рассохин, А. С. Сигов, А. А. Сорокин, Ю. Л. Спирин и В. В. Беляев (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 433024, кл. В 25 J 15/00, 1974. (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЗАХВАТ (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в гибких автоматизированных производствах. Целью изобретения является повышение надежности работы электростатического захвата путем повышения адгезии. Захват содержит диэлектрический корпус 1, подложку 2, включающую чередующиеся группы электродов

3 и 4 с металлизированными внутренними поверхностями 5 и 6 и изолятор 7.

Схема питания включает источник 8 питания, тактовый генератор 9, коммутатор 10, пьезоэлектрический трансформатор 11 с выходным электродом 12 и выпрямитель с фильтром 13, выход которого соединен с одной группой электродов, а другая группа электродов соединяется с выходом тактового генератора 9 через общую шину 15. При работе устройства на первичный электроадгезионный контакт (деталь 20 — полимерная пленка 18 — подложка 2) воздействует широкополосный ультразвуковоЙ сигнал, излучаемый выходным электродом 12 пьезоэлектрического трансформатора 1.

Одновременно происходит плавное повышение величины электростатического поля за счет инерционных. свойств пьезоэлектрического трансформатора 11. При возникновении тлеющего разряда напряжение скачком падает. Открепление детали обеспечивается переполяризацией выходного электрода 12. 3 ил.

1465310

Формула изобретения

1

Изобретение относится к робототехни ие и может быть использовано в гибких ,автоматизированных производствах.

Целью изобретения является повышение надежности работы электростатического захвата путем повышения адгезии.

На фиг. 1 изображен предлагаемый захват, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — амплитудно-частотная . характеристика системы пьезоэлектрический трансформатор — выпрямитель с фильтром.

Устройство содержит диэлектрический корпус 1, подложку 2, включающую чередующиеся группы электродов 3 и 4 с ме-! таллизированными внутренними поверхностями 5 и 6 и изолятор 7. Схема питания включает источник 8 питания, тактовый генератор 9, коммутатор 10, пьезоэлектрический трансформатор 11 с выходным электродом 12, выпрямитель с фильтром 13 и то:коведущие проводники 14. Выход выпрями.теля с фильтром 13 соединен с одной группой электродов 3, а выход тактового генератора 9 через общую шину 15 соединен с другой группой электродов 4. На кассетах 16 и 17 устанавливается полимерная пленка 18, образующая диэлектрическое покрытие электродов 3 и 4. Сборочный конвейер 19 перемещает детали 20.

Устройство работает следующим образом.

Электростатический захват приводится в контакт с деталью 20. На образовавшийся первичный электроадгезионный контакт деталь 20 — полимерная пленка 18 — подложка 2 воздействует широкополосный ультразвуковой сигнал, излучаемый выходным электродом 12 пьезоэлектрического трансформатора 11. Это приводит к возникновению режима резонансных акустических колебаний в электроадгезионном контакте. При этом за счет явления акустической эмиссии происходит ионизация поверхности детали, увеличивающая адгезию детали. Кроме того, за счет резонансного режима акустических колебаний диэлектрическая пленка 18 плотнее прилегает к закрепляемой детали 20, что также увеличивает адгезию. Одновременно происходит плавное повышение величины электростатического поля за счет инерционных свойств пьезоэлектрического трансформатора 11. При возникновении тлеющего разряда в электроадгезионном контакте напряжение на выходе пьезоэлектрического трансформатора 11 скачком падает (крутизна более 1 кВ/нс), что обеспечивает понижение напряженности электростатического поля до значения, меньшего порога автоэлектронной эмиссии и обеспечивающего максимальное значение вносимой в выходную цепь источника напряжения емкостной составляющей импеданса. Конкретные значения напряжений определяются в зависимости от материала захватываемой детали и от материала полимерной пленки, а также крутизной изменения напряжения при захвате детали.

Источник 8 питания питает коммутатор 10 и тактовый генератор 9, обеспечивая на его выходе частоту /р,„.

Коммутатор 10 выполняет функцию усилителя мощности. При этом на выходе пьезоэлектрического трансформатора 11 плавно повышается (с постоянной времени нарастания) напряжение, которое выпрямляется и сглаживается выпрямителем с фильтром 13 и подается на одну из групп выходных электродов 4. При достижении на выходе пьезоэлектрического трансформатора 11 напряжения У )Утр за счет изменения параметров нагрузки происходит смещение fð влево, что приводит к уменьшению напряжения на выходе пьезоэлектрического трансформатора 11. При этом, вследствие перестройки резонансной частоты (цепь внутренней обратной связи — электроадгезионный контакт) не происходит разогрева поверхности деталей 20 и ухудшения ее параметров, что увеличивает процент выхода годных. Кроме того, режим тлеющего разряда резко увеличивает степень ионизации поверхности закрепляемой детали, что увеличивает адгезию.

Открепление детали обеспечивается переполяризацией выходного электрода 12 пьезоэлектрического трансформатора 11 путем подачи высоковольтного импульса обратной полярности на вход пьезоэлектрического трансформатора 11.

Электростатический захват, содержащий корпус с двумя группами электродов, разделенных изолятором и имеющих диэлектрическое покрытие, источник питания и коммутатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он дополнительно снабжен тактовым генератором и последовательно соединенными пьезоэлектрическим трансформатором и выпрямителем с фильтром, выход которого подключен к одной группе электродов, причем источник питания соединен с входами тактового генератора и коммутатора, а выход последнего подключен к входу пьезоэлектрического трансформатора, при этом один выход тактового генератора подключен к управляющему входу коммутатора, а другой выход — к второй группе электродов, и диэлектрическое покрытие выполнено в виде полимерной пленки.

Фиг. 2 и„,„в

Унои

Составитель М. Илюкович

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор.А. Обручар

Заказ 844/21 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, хл. Гагарина, 101