Схват робота

 

Использование: в конструкциях схватов роботов. Сущность изобретения: схват робота содержит основание, подложку с закрепленной на ней системой электродов, источник постоянного напряжения, полюсы которого соединены с двумя группами электродов . Схват робота снабжен блоком управления дискретного срабатывания, соединенным первым вход с источником постоянного напряжения, а вторым - с управляющим входом аттенюатора современным коэффициентом передачи, включенным между выходом генератора переменного напряжения и усилителем мощности, выход которого соединен с акустическим вибратором , размещённым между основанием и подложкой, причем акустический вибратор выполнен в виде магнитострикционного сердечника с обмоткой возбуждения, на верхней грани которого закреплен датчик обратной связи, выход которого соединен с селективной целью генератора переменного напряжения или в виде диска из пьезоэлектрического материала, на обоих гранях которого размещены электроды. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

(Г9) (I I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s В 25 J 15/06, 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ;ивам. .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, „.,„,-„, .;.„- ;А, 4a . -.С

Е.ВЮЮ

Изобретение относится к производству изделий электронной техники, в частности к средствам захвата и закрепления, использу,емым для выполнения манипуляций с плоскими проводящими и полупроводящими деталями, при производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности захвата и открепления деталей электроадгезионным закрепляющим устройством., путем создания акустических колебаний его поверхности в момент контакта с поверхностью эакрепляемой детали (ЗД).

На фиг. 1 представлена блок-схема схвата робота (Uypp, — управляющий сигнал от системы управления манипулятором): на фиг. 2 изображен узел захвата СР, акустический вибратор которого выполнен в виде магнитострикционного сердечника: фронтальная проекция и вид А; на фиг. 3 — то же, 1 (21) 4909587/08 (22) 11.02.91 (46) 15.06.93. Бюл. М 22 (71) МосковСкий институт приборостроения

{72) В,H.Àáðàðîâ, А.В.Алферов, А.А.Поздняков, Е.М.Кондратьев, B.Ï,Ðûæåíêîâ, О.k.Äàíöåâ, В.В.Яковлев и Г.С,Клетнев (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 743264, кл. В 04 В 5/00, 1980. (54) СХВАТ РОБОТА (57) Использование: в конструкциях схватов роботов. Сущность изобретения: схват робота содержит основание. подложку с закрепленной на ней системой электродов, источник постоянного напряжения, полюсы которого соединены с двумя группами электродов. Схват робота снабжен блоком управления дискретного срабатывания, соединенным первым вход с источником по-. стоянного напряжения, а вторым — с управляющим входом аттенюатора с,череменным коэффициентом передачи, включенным между выходом генератора переменного напряжения и усилителем мощности, выход которого соединен с акустическим вибратором, размещенйым между основанием и подложкой, причем акустический вибратор выполнен в виде магнитострикционного сердечника с обмоткой возбуждения, на верхней грани которого закреплен датчик обратной связи, выход которого соединен с селективной целью генератора переменного напряжения или в виде диска из пьезоэлектрического материала, на обоих гранях которого размещены электроды. 2 з,п. ф-лы, 4 ил, но акустический вибратор выполнен в виде диска из пьезоэлектрического материала: фронтальная поверхность и вид В; на фиг. 4 изображена электрическая схема соединения электродов узла захвата, изображаемого на фиг. 3, с выходами блоков постоянно о и переменного напряжений.

Схват робота содержит последовательно соединенные истечник постоянного напряжения 1, блок управления 2, генератор

3, аттенюатор 4 с переменным коэффициен-

tGM передачи, усилитель мощности 5, и узел захвата 9, состоящий из акустического вибратора 6. датчика обратной связи 7 и элект- роадгезионного захвата 8, причем датчик обратной связи 7 закреплен на вибраторе 6, выход которого соединен с селективной цепью генератора 3 переменного напряжения.

Узел захвата (фиг, 2) содержит АВ 6, выполненный в виде магнитострикционного

1821360 сердечника 9 с обмоткой возбуждения 10, причем с одного конца АВ 6 закреплен с основанием 11, а другим —. с подложкой.12

ЭЗ 8, на которой закреплены электроды 13.

На верхней грани сердечника 9 дополни- 5 тельно закреплен ДОС 7. например, емкостного или пьезоэлектрического типов.

Вариант узла захвата (фиг. 3) выполнен в виде диска 14 из пьезоэлектрической керамики, ка верхней и нижкей гранях кото- 10 рого размещены 3 13 и 15; В качестве электродов 13 пьезоэлектрического вибра.тора 6 можно использовать систему электродов захвата, как показано на фиг. 4, где

ИПН 1 соединен с электродами захвата 13 15 через пару дросселей 16, а УМ с Э 13 и 15 пьезоэлектрического вибратора 6 через пару конденсаторов 17(причем реактивное сои ротивление Х< 1,2 «Х 1,2. где Х =. 1/ а с;

Х - со L; N — частота сигнала возбуждения 20 генератора). Причем во втором варианте генератор 3 может работать в отсутствие датчика 7 обратной связи, в режиме автогенератора ввиду высокой стабильности амплитудно-частотной резонансной 25 характеристики (АЧ PX) пьезоэлектрического йзлучателя 6.Работа схвата робота происходит следующим образом.

В режиме захвата и удержания деталй, 30 сигнал от электронной системы управления

СР (не показано) поступает на вход порогового блока управления 2, который включает источник постоянного напряжения 1, при этом ка две группы электродов 13 электро- 35 адгезионного захвата 8 подается разность потенциалов, благодаря чему по всей поверхности границы раздела между поверхно-., стями 33 и закрепляемой детали возникают силы электростатического взаимодействия, 40 закрепляющие деталь. Одновременно со 2ro выхода БУ 2 сигнал подается на управляющий вход аттенюатора 4, с переменным коэффицйентом йередачи, снижая амплитуду колебаний переменного. напряжения от 45 генератора 3, и далее через усилитель мощности 5 подается, либо на обмотку возбуждения 10 магнитострикционного вибратора (фиг. 2), либо на 3 13 и 15 пьезоэлектрического вибратора 6 (фиг. 3), возбуждая вибра- 50 тор 6.

Таким образом формируется устойчивая эона захвата между электродами 13 ЭЗ и поверхностью детали, достаточная для обеспечения стабилизации усилия захвата, а в момент возникновения силы электростатического взаимодействия по всей границе раздела подложки 12 с закрепленными на ней электродами 13 и ЗД.

В режиме открепления детали, сигнал, поступающий от электронной системы управления манипулятором, на БУ 2, отключает источник постоянного напряжения 1. При этом изменяется коэффициент передачи аттенюэтора 4, обеспечивая передачу максимальной мощности на вибраторе 6, что обеспечивает режим интенсивных акустических колебаний вибраторов. При этом механические. колебания сердечника 9 вибратора 6, воздействуя на ДОС 7, например, емкостного, либо пьезоэлектрического типа, преображаются в электрический сигнал, поступающий на селективйую цепь генератора 3, корректируя его частоту с целью обеспечения стабильности АЧХ магнитострикционного излучателя 6, что повышает надежность усилия па удержанию детали и сокращая время ее отпускания, Блок управления 2 представляет собой транзисторный ключ или реле, осуществляющий подачу напряжения питания на высоковольтный источник управляющего напряжения.

В качестве источника постоянного напряжения 1 может быть использован блок строчной развертки, например, от транзисторного телевизора "Юность" (любой модификации).

В качестве аттенюатора 4 использовал-ся усилитель с автоматической регулировкой усиления (АРУ).

Усилитель мощности 5 и акустический вибратор с емкостным датчиком обратной связи известны, В качестве генератора 3, который может работать также в режиме автогенератора в случае применения пьезоэлектрического излучателя, может быть использован RL u

RC — генератор.

Излучатель 6 с магнитострикционным сердечником 9 и пьезоэлектрический керамический излучатель известны, Таким образом благодаря размещению между основанием и подложкой ЭЗУ акустического вибраторэ, подключаемого к генератору переменного напряжения через управляющую цепь, состоящую из блока управлекия, аттенюатора, усилителя и датчика обратной связи, а также выполнению AR в виде магнитострикционного сердечника с обмоткой возбуждения, приводящему к дискретному управлению уровнем мощности генератора, а именно снижению подводимой к АВ моЦности возбуждающего сигнала в режиме захвата детали ЭЗУ и обеспечению максимальной подводимой к АВ мощности в режиме отрыва детали, для возникновения интенсивных акустических колебаний, достигается, соответственно, 1821360 повышение стабильности удерживающего усилия детали, а также быстрого освобождения детали от захвата, что в конечном счете повышает быстродействие и надежность захвата и удержания детали.

Выполнение акустического вибратора в виде диска из пьезоэлектрического материала, на нижней стороне которого закреЪлены электроды захвата, а на верхней— закреплен дополнительный электрод, соединенные через усилитель с генератором переменного напряжения через раздели тельные конденсаторы и дроссели, позволяет упростить конструкцию и уменьшить габариты устройства, благодаря отказу от сложной конструктивной цепи, состоящей из магнитос1рикционного сердечника с закрепленным на нем датчиком обратной связи.

Кроме того, применение в качестве акустического вибратора. например, АВ пьезоэлектрического типа, обладающего более стабильной амплитудно-частотной резОнансной характеристикой, позволяет. отказавшись от датчика обратной связи, использовать генератор переменного напряжения в режиме автогенерации.

Формула изобретения

1. Схват робота, содержащий основание, подложку с закрепленными на ней двумя группами электродов, источник постоянного напряжения, полюса которого соединены с соответствующими группами, электродов, отличающийся тем, что. с целью повышения быстродействия надеж5 ности захвата и открепления деталей путем создания акустических колебаний ïîàåðõности электроадгеэионного захватывающего устройства в момент контакта с поверхностью детали, он дополнительно

10 снабжен блоком управления, соединенным первйм входом.с источником постоянного напряжения, а вторым — C управляющим . входом аттенюатора с переменным коэффициентом передачи, включенным между

15 выходом генератора переменного напряжения и усилителем мощности, выход которого соединен с акустическим вибратором. размещенным между основанием и подложкой.

2. Схватробота пои.1.отл ича ющи20 йс я тем, чтоакустический вибратор выполнен в виде магнитострикционйого сердечника с обмоткой возбуждения, на одном из торцов которого закреплен датчик обратной связи, выход которого соединен с селектив25 ной цепью генератора переменного напряжения.

3. Схват робота по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью уменьшения габари- тов и упрощения конструкции, акустический

30 вибратор выполнен в аиде диска из пьезоэлектрического материала, на обеих торцах

: которого размещены электроды, 1821360

Фиг, 3

1821360

Фих ° 4

Составитель В.Абраров .

Техред М.Моргентал Корректор М.Шарощи

Редактор

Произеодстеенно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород. Ул.гагарина, 101

Заказ 2086 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5