CN109449907B - 一种透明静电吸盘及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种透明静电吸盘及其制备方法，透明静电吸盘包括透明绝缘基板，所述透明绝缘基板的一侧固定连接有透明绝缘盖板，所述透明绝缘基板与所述透明绝缘盖板之间固设有镀膜电极，所述镀膜电极通过FPC柔性电路连接有高压端子，所述透明绝缘盖板固定连接有若干固定座，所述固定座固定连接有第一安装法兰，所述第一安装法兰通过缓冲杆固定连接有第二安装法兰。本发明的有益效果：可配合机械手、线性模组吸附堆积柔软、多孔、易碎、褶皱、易碎、表面洁净度要求高的材料和产品，吸附稳定、不损失表面、不残留污渍痕迹、且可补平褶皱、提高视觉检测的精度，视觉相机可以同时对被吸附物两面进行视觉检测，大大的提供了视觉检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及静电吸盘技术领域，具体来说，涉及一种透明静电吸盘及其制备方法。
背景技术
随着科学进步的不断进步，自动化技术在各领域都有着十分广泛的运用，尤其是工业4.0及物联网大背景下带来的智能生产、智能运输等一系列变革，自动化能大幅度降低人力成本、提高生产效率的优势，受到国家、各部委高度重视和大力扶持。其中柔软材料、多孔材料、易碎、褶皱等非标准材料及产品的无法有效的进行动化搬运、固定、视觉检测，由于技术难度和引进成本限制不得不继续采用人力生产。
对柔软材料、多孔材料、易碎、褶皱材料等固定、搬运、视觉检测、加工采用以下方式：
1、负压风机吸附：在大功率负压风机上方安装多孔网罩，负压风机启动金属网与被吸附物接触面气压下降，形成一个负压区，空气由于气压补偿，被吸附物贴在金属网上。
2、真空吸盘吸附：首先将真空吸盘通过接管与真空设备接通，与被吸附物接触，起动真空设备抽吸，使吸盘内产生负气压，从而将被吸附物，即可实现搬运。
3、机械气动夹持：利用软性气爪或其他机械夹持机构，夹持物体，而实现搬运。
4、粘性吸附：利用硅胶板、聚氨酯及其他胶粘形式，粘附住被吸附物，实现搬运。
5、人工操作：利用人工手动分拣及搬运。
上述方式对柔软材料、多孔材料、易碎、褶皱、易碎、表面洁净度要求高的材料易造成无法搬运、搬运效果差、损伤表面、表面褶皱无法被视觉检测及定位、残留污渍痕迹等问题，且无法在真空状态下有效实现材料和产品上下料。自动化程度低，设备复杂，成本大，能耗高，效率低。
此外，上述方式对柔软多孔、弯曲、褶皱等材料无法进行自动化视觉检测及搬运，因多孔、褶皱、弯曲等特性只能采用传统手工方式及机械夹持方式将材料放置在视觉检测平台上，对弯曲材料需要利用粘结方式将材料补平，再进行自动化检测，且只能进行单面视觉检测，材料的上下料都只能采用人工方式，效率低，人工成本大。同时易造成被吸附物表面损伤及污渍痕迹。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种透明静电吸盘，其可配合机械手、线性模组来吸附柔软、多孔、易碎、褶皱、易碎、表面洁净度要求高的材料和产品，吸附稳定、不损失表面、不残留污渍痕迹、且可补平褶皱，提高了视觉检测的精度。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种透明静电吸盘，包括透明绝缘基板，所述透明绝缘基板的一侧固定连接有透明绝缘盖板，所述透明绝缘基板与所述透明绝缘盖板之间固设有镀膜电极，所述镀膜电极通过FPC柔性电路连接有高压端子，所述透明绝缘盖板固定连接有若干固定座，所述固定座固定连接有第一安装法兰，所述第一安装法兰通过缓冲杆固定连接有第二安装法兰。
进一步地，所述透明绝缘基板由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET。
进一步地，所述镀膜电极包括基材和真空镀膜，所述基材材质包括氧化铟锡、二氧化锡掺氟或氧化锌铝，所述真空镀膜材质包括ITO、FTO或AZO。
进一步地，所述透明绝缘盖板由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET。
进一步地，所述透明绝缘盖板分别与透明绝缘基板和镀膜电极相接触。
进一步地，所述透明绝缘基材通过高透明绝缘粘合剂连接所述镀膜电极和所述透明绝缘盖板。
进一步地，所述高压端子固设在FPC安装座上，所述FPC安装座连接所述FPC柔性电路，所述FPC安装座与所述透明绝缘盖板固定连接。
本发明还公开了一种透明静电吸盘的制造方法，包括以下步骤：
S1在透明绝缘基材上粘接镀膜电极；
S2在所述镀膜电极上粘接透明绝缘盖板并使所述透明绝缘盖板与所述透明绝缘基材粘接。
进一步地，所述透明绝缘基板由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET。
进一步地，所述镀膜电极包括基材和真空镀膜，所述基材材质包括氧化铟锡、二氧化锡掺氟或氧化锌铝，所述真空镀膜材质包括ITO、FTO或AZO。
本发明的有益效果：可配合机械手、线性模组吸附堆积柔软、多孔、易碎、褶皱、易碎、表面洁净度要求高的材料和产品，吸附稳定、不损失表面、不残留污渍痕迹、且可补平褶皱、提高视觉检测的精度，视觉相机可以同时对被吸附物两面进行视觉检测，大大的提供了视觉检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的透明静电吸盘的示意图；
图2是根据本发明实施例所述的透明静电吸盘的正视图一；
图3是根据本发明实施例所述的透明静电吸盘的正视图二。
图中：
1、透明绝缘基板；2、透明绝缘盖板；3、FPC柔性电路；4、FPC安装座；5、高压端子；6、固定座；7、第一安装法兰；8、缓冲杆；9、第二安装法兰；10、视觉光源；11、镀膜电极；12、高透明绝缘粘合剂；13、被吸附物；14、工业相机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，根据本发明实施例所述的一种透明静电吸盘，包括透明绝缘基板1，所述透明绝缘基板1的一侧固定连接有透明绝缘盖板2，所述透明绝缘基板1与所述透明绝缘盖板2之间固设有镀膜电极11，所述镀膜电极11通过FPC柔性电路3连接有高压端子5，所述透明绝缘盖板2固定连接有若干固定座6，所述固定座6固定连接有第一安装法兰7，所述第一安装法兰7通过缓冲杆8固定连接有第二安装法兰9。
在本发明的一个具体实施例中，所述透明绝缘基板1由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET。
在本发明的一个具体实施例中，所述镀膜电极11包括基材和真空镀膜，所述基材材质包括氧化铟锡、二氧化锡掺氟或氧化锌铝，所述真空镀膜材质包括ITO、FTO或AZO。
在本发明的一个具体实施例中，所述透明绝缘盖板2由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET。
在本发明的一个具体实施例中，所述透明绝缘盖板2分别与透明绝缘基板1和镀膜电极11相接触。
在本发明的一个具体实施例中，所述透明绝缘基材1通过高透明绝缘粘合剂12连接所述镀膜电极11和所述透明绝缘盖板2。
在本发明的一个具体实施例中，所述高压端子5固设在FPC安装座4上，所述FPC安装座4连接所述FPC柔性电路3，所述FPC安装座4与所述透明绝缘盖板2固定连接。
本发明还公开了一种透明静电吸盘的制造方法，包括以下步骤：
S1在透明绝缘基材1上粘接镀膜电极11；
S2在所述镀膜电极11上粘接透明绝缘盖板2并使所述透明绝缘盖板2与所述透明绝缘基材1粘接。
在本发明的一个具体实施例中，所述透明绝缘基板1由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET。
在本发明的一个具体实施例中，所述镀膜电极11包括基材和真空镀膜，所述基材材质包括氧化铟锡、二氧化锡掺氟或氧化锌铝，所述真空镀膜材质包括ITO、FTO或AZO。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明所述的透明静电吸盘在真空或者大气环境下吸附对柔软、多孔、易碎、褶皱、易碎、表面洁净度要求高的被吸附物13，可补平褶皱及保持支撑被吸附物13。
透明绝缘基板1是由光学玻璃、石英玻璃、亚克力、PET等透明非金属绝缘材料中适当选择的材料制成。透明绝缘基板1用于吸附被吸附物13
镀膜电极11可使用氧化铟锡（In2O3：Sn）、二氧化锡掺氟（SN2O3：F）、氧化锌铝（In2O3：Sn）等其中的一种基材并采用ITO、FTO、AZO等其中的一种真空镀膜而成。
镀膜电极11可采用双电极形式。镀膜电极11由FPC柔性电路3连接固定至FPC安装座4上，再由高压端子5连接到专用控制电源，外加0~正负5000V电压。
透明绝缘盖板2由光学玻璃、石英玻璃、亚克力、PET等透明非金属绝缘材料中适当选择的材料制成。透明绝缘盖板2与透明绝缘基板1、蒸镀电极保持接触。
透明绝缘基材1以及镀膜电极11透明绝缘盖板2利用高透明绝缘粘合剂12完成固定与镀膜电极11的绝缘阻隔，高透明绝缘粘合剂12可为固体、液体形式的其中一种，固化方式可采用紫外线固定、热压固化、加热固定等各种硬化形式。
镀膜电极11与FPC柔性电路3可采用粘合、绑定、焊接等适当选择一种形式完成通电回路。
FPC安装座4固定于透明绝缘盖板2采用利用高透明绝缘粘合剂12完成固定，高透明绝缘粘合剂12可为固体、液体形式的其中一种，固化方式可采用紫外线固定、热压固化、加热固定等各种硬化形式。
高压端子5接通连接到专用控制电源，外加0~±5000V电压。
固定座6固定于透明绝缘盖板2上并采用利用高透明绝缘粘合剂12完成固定，高透明绝缘粘合剂12可为固体、液体形式的其中一种，固化方式可采用紫外线固定、热压固化、加热固定等各种硬化形式。
FPC柔性电路3固定于FPC安装座4并用探针、粘合、绑定、焊接等适当选择一种形式完成通电回路。
第一安装法兰7紧固于固定座6。
第二安装法兰9紧固于外部机械手及直线运动模组。
如图1-2所示，固定座6的数量为一个时，设置于透明绝缘盖板2的中心处，此时固定座6与透明绝缘盖板2之间可设置视觉光源10，视觉光源10发出的光依次穿过透明绝缘盖板2、高透明绝缘粘合剂12、透明绝缘基板1后照射在被吸附物13上，供工业相机14使用。如图3所示，固定座6的数量为两个时，设置于透明绝缘盖板2的两侧，工业相机14为两个，一个设置于靠近透明绝缘盖板2的一侧，并位于两个固定座6之间，一个设置于靠近被吸附物13的一侧，通过两个工业相机14可以同时对被吸附物13的两面进行视觉检测。
具体使用时，外部机械手及直线运动模组下降，透明绝缘基板1与被吸附物13的A面接触时，不高于50ms时间内，外部电源向高压端子5接通电源，镀膜电极11通电，被吸附物13的A面被吸附固定于透明绝缘基材1的A面，被吸附物13表面会根据绝缘基板1的A面平整度进行调整，并保持固定。工业相机14可从上方对吸附物体13的A面进行视觉检测，包括外型尺寸检测、字符检测、线路检测。工业相机14可从下方对吸附物体13的B面进行视觉检测，包括外型尺寸检测、字符检测、线路检测。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可配合机械手、线性模组吸附堆积柔软、多孔、易碎、褶皱、易碎、表面洁净度要求高的材料和产品，吸附稳定、不损失表面、不残留污渍痕迹、且可补平褶皱、提高视觉检测的精度，视觉相机可以同时对被吸附物两面进行视觉检测，大大的提供了视觉检测效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种透明静电吸盘，其特征在于，包括透明绝缘基板(1)，所述透明绝缘基板(1)的一侧固定连接有透明绝缘盖板(2)，所述透明绝缘基板(1)与所述透明绝缘盖板(2)之间固设有镀膜电极(11)，所述镀膜电极(11)通过FPC柔性电路(3)连接有高压端子(5)，所述透明绝缘盖板(2)固定连接有若干固定座(6)，所述固定座(6)固定连接有第一安装法兰(7)，所述第一安装法兰(7)通过缓冲杆(8)固定连接有第二安装法兰(9)，所述透明绝缘基板(1)由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET，所述透明绝缘盖板(2)由透明非金属绝缘材料制成，所述透明非金属绝缘材料包括光学玻璃、石英玻璃、亚克力或PET，所述透明绝缘基板(1)通过高透明绝缘粘合剂(12)连接所述镀膜电极(11)和所述透明绝缘盖板(2)。
2.根据权利要求1所述的透明静电吸盘，其特征在于，所述镀膜电极(11)包括基材和真空镀膜，所述基材材质包括氧化铟锡、二氧化锡掺氟或氧化锌铝，所述真空镀膜材质包括ITO、FTO或AZO。
3.根据权利要求1所述的透明静电吸盘，其特征在于，所述透明绝缘盖板(2)分别与透明绝缘基板(1)和镀膜电极(11)相接触。
4.根据权利要求1所述的透明静电吸盘，其特征在于，所述高压端子(5)固设在FPC安装座(4)上，所述FPC安装座(4)连接所述FPC柔性电路(3)，所述FPC安装座(4)与所述透明绝缘盖板(2)固定连接。
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