Манипулятор

 

п) 752706

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Ооеетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.05.78 (21) 2622584/24-25 с присоединением заявки № (51) И. Кл.

Н 02N 13/00 (53) УДК 621.229.126 (088.8) и елам н,сб .TÂHíA (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 н открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения

В. H. Абраров и А. П. Лучников

Московский институт электронного машиностроения (71) Заявитель (54) МАНИПУЛЯТОР

ГосУдарстеенный комите.. (23) Приоритет

Изобретение относится к электростатическим крепежным устройствам и может быть использовано в технике для осуществления захвата, переноски и манипулирования плоскими деталями.

Известно крепежное устройство для проводящих и полупроводящих объектов, состоящее из корпуса с полупроводящей плитой, снабженной двумя электродами, расположенными по обеим плоским сторонам плиты, и источника постоянного высокого напряжения (1). В таком устройстве деталь силами электрического поля закрепляется на плоской рабочей поверхности плиты при подаче на электроды высокого напряжения.

Однако описанное крепежное устройство обладает большим временем открепления детали, то есть малым быстродействием.

Это не позволяет использовать его в манипуляторах.

Известен манипулятор, состоящий из корпуса с наконечником, снабженным двумя электродами, и системы питания, содержащей источник высокого напряжения и коммутатор (2).

Для закрепления детали манипулятор подносят к объекту так, чтобы плоскость электродов прилегала к закрепляемой поверхности объекта. Далее через коммутатор на электроды подается высокое напряжение и за счет пондермоторных снл, возHHKBIoUJих в электростатическом поле, происходит закрепление и удерживание детали, При отключении источника питания электроды закорачиваются и объект открепляется. Однако описанный манипулятор также обладает большим временем открепления детали, т. е. малым быстродействием.

10 Это объясняется тем, что при отключении источника питания происходит разряд конденсаторной системы, образованной электродами наконечника и закрепляемой деталью. Для деталей с удельным сопротивлением 10 Ом.м и больше время открепления составляет 10 — 15 с.

Подобная инерционность открепления детали приводит к значительным неудобствам при практическом использовании ма20 нипулятора в производственных условиях, особенно при использовании в автоматах, где требуется быстрая смена закрепляемого объекта.

Целью настоящего изобретения являет25 ся повышение быстродействия манипулятора.

Указанная цель достигается тем, что в известном манипуляторе, состоящем пз корпуса с наконечником, снабженным двумя

30 электродами, и системы питания, содержа752706 щей источник высокого напряжения и коммутатор, система питания дополнительно содержит накопительный конденсатор, два резистора и диод, причем накопительный конденсатор включен между выходом коммутатора и первым электродом наконечника, резисторы соединены последовательно н подключены к выходу коммутатора и второму электроду наконечника, а диод соединен с первым электродом наконечника и общим соединением резисторов.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен общий вид манипулятора; на фиг. 2 — электрическая схема питания; на фиг. 3 — зависимость усилия пондерматорного взаимодействия закрепленной детали с рабочей поверхностью манипулятора после выключения источника высокого напряжения (А — для известного манипулятора, Б — для манипулятора по данному изобретению).

Манипулятор состоит из полого диэлектрического корпуса 1 с наконечником 2, который снабжен двумя электродами 3, 4.

Внутри корпуса расположена система питания, включающая в себя коммутатор 5, накопительный конденсатор 6, диод 7, резисторы 8, 9, контактный разъем 10. Вне корпуса расположены источник высокого напряжения 11 и закрепляемая деталь 12.

Работает манипулятор следующим образом.

Для закрепления детали 12 манипулятор подносят к объекту так, чтобы плоскость электродов прилегала к закрепляемой поверхности.

Далее через коммутатор 5 на электроды 3 и 4 подается высокое напряжение от источника 11. За счет пондермоторных сил, возникающих в электростатическом поле, происходит закрепление и удержание детали. Одновременно происходит заряд накопительного конденсатора 6 через нагрузочные резисторы 8 и 9 и диод 7.

Для открепления детали коммутатором 5 разрывают цепь питания источника 11. При этом накопительный конденсатор 6, разряжаясь через резисторы 8 и 9, оказывается подключенным противоположными полюсами к электродам 3, 4 наконечника 2. Разность потенциалов на конденсаторе 6 находится в противофазе с разностью потенциалов на емкости, образованной электродами наконечника и закрепленной деталью, благодаря чему она практически мгновенно разряжается, Соответственно падает усилие закрепления, приводящее к практически безынерционному откреплению детали.

Для оптимальной работы должно выполняться условие

R.»R.<,.Д»R, R — эквивалентное сопротивление между электродами наконечника с закрепленной деталью;

Р, р. — обратное сопротивление диода;

15 Я вЂ” сопротивление резисторов 8 и 9.

Экспериментально была снята зависимость усилия пондермоторного взаимодействия закрепляемой детали с рабочей по20 верхностью манипулятора после снятия питания.

На фиг, 3 представлены результаты экспериментов для известного манипулятора (21 (кривая А) и манипулятора по данному изобретению (кривая Б). Видно, что быстродействие последнего примерно на два порядка выше.

10 где

Формула изобретения

З0 Манипулятор, состоящий из корпуса с наконечником, снабженным двумя электродами, и системы питания, содержащей источник высокого напряжения и коммутатор, отличающийся тем, что, с целью

35 увеличения быстродействия, система питания дополнительно содержит накопительный конденсатор, два резистора и диод, причем накопительный конденсатор включен между выходом коммутатора и первым

40 электродом наконечника, резисторы соединены последовательно и подключены к выходу коммутатора и второму электроду наконечника, а диод соединен с первым электродом наконечника и общим соединением

45 резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 454654, кл. Н 02М 13/00, 25.12.74.

50 2. Авторское свидетельство СССР

Мэ 433024, кл. В 25J 15/00, 25.06.74 (прототип).

Составитель Б. Баев

Редактор В. Девятов

Корректор А. Галахова

Заказ 1464/7 Изд. № 406 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2