SU1175692A1

SU1175692A1 - Robot grip

Info

Publication number: SU1175692A1
Application number: SU843711230A
Authority: SU
Inventors: Вагиз Нургалиевич Абраров; Игорь Тимофеевич Рассохин; Юрий Павлович Андреев; Александр Сергеевич Сигов; Андрей Валентинович Алферов; Аркадий Васильевич Лисин
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт; Московский Институт Радиотехники,Электроники И Автоматики
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1985-08-30

Abstract

СХВАТ РОБОТА, содержащий металлическое основание, подложку из полупроводникового материала, укрепленную на основании и покрытую поли.мерной пленкой, и источник напр жени , один полюс которого заземлен, отличающийс тем. что, с полью обеспечени надежности захвага дета лей, он снабжен резистором, коммутатором и по крайней мере одним игольчатым электродом , установленным по оси схЕ5ата в основании , подпружинершым к нему и изо.мпрованным от него, при этом в подложке и. полимерной пленке выполнен паз дл прохода электрода, электрод заземлен и подключен к основанию через резистор, а основание соединено через коммутатор с другим по.посом источника напр жени . (Л Г2 СП 05 со 1СROBOT CAPTURE, containing a metal base, a semiconductor material substrate, supported on the base and covered with a polymeric film, and a voltage source, one pole of which is grounded, distinguished by that. that, with the reliability of capturing the details, it is equipped with a resistor, a switch and at least one needle electrode installed along the axis of the circuit at the base, spring-loaded to it and isompulated from it, while in the substrate and the polymer film has a groove for the passage of the electrode, the electrode is grounded and connected to the base through a resistor, and the base is connected through a switch to another position of the voltage source. (L G2 SP 05 with 1C

Description

Изобретение относитс к схватам роботов , в частности к электростатическим захватывающим и крепежным устройствам, и может быть использовано в машино- и приборостроении , радиоэлектронной промышленности дл выполнени широкого перечн манипул ционных заданий с листовыми материалами и плоскими детал ми типа пластин .The invention relates to grips of robots, in particular, to electrostatic gripping and fixing devices, and can be used in machine-building and instrument-making industries of the radio-electronic industry to perform a wide range of handling tasks with sheet materials and flat details of the plate type.

Целью изобретени вл етс обеспечение надежности захвата деталей за счет создани заданного эффективного потенциального рельефа в электростимулированном адгезионном контакте (ЭАК) и сохранени стабильного значени количества разноименных зар дов на границе раздела полупровод ща подложка - полимерна пленка - закрепл ема деталь.The aim of the invention is to ensure the reliability of capturing parts by creating a predetermined effective potential relief in an electrostimulated adhesive contact (EAC) and maintaining a stable value of the number of different charges at the interface of the semiconductor substrate - polymer film - fixed part.

На фиг. 1 изображен схват, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема распределени электростатического пол в установившемс режиме при закороченном ЭАК и отключенном источнике питани ; на фиг. 4 и 5 - зависимости усили захвата F от напр жени питани U; на фиг. 6 - то же, от времени релаксации зар да .FIG. 1 shows a gripper cut; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 is a diagram of the distribution of the electrostatic field in a steady state with a shorted EAK and a disconnected power source; in fig. 4 and 5 are the dependences of the capture force F on the supply voltage U; in fig. 6 - the same, from the relaxation time of the charge.

Схват содержит металлическое основание 1, на котором укреплена подложка 2 из полупровод щего электрический ток материала . Поверхность полупровод щей подложки 2 покрыта полимерной пленкой 3. В металлическом основании 1 по оси схвата установлен игольчатый электрод 4, отделенный от основани изол цией 5 и подпружинен к нему пружиной 6. Электрод 4 заземлен и через резистор 7 соединен с металлическим основанием 1. В подложке и пленке выполнен паз дл прохода электрода. Высоковольтный полюс источника 8 напр жени через коммутатор 9 соединен с основанием 1, а второй полюс источника 8 заземлен. В диэлектрическом корпусе 10 размещены камеры 11 с кассетами 12 дл восстановлени использованной пленки 3 и программное устройство 13, соединенное с коммутатором 9 и камерами И. Позицией 14 обозначена захватываема деталь.The grip contains a metal base 1 on which a substrate 2 of a material that is semiconducting an electrical current is fixed. The surface of the semiconducting substrate 2 is covered with a polymer film 3. In a metal base 1, a needle electrode 4 is installed along the tongue axis, separated from the base by insulator 5 and spring-loaded 6 to it. and the film is made a groove for the passage of the electrode. The high voltage pole of the voltage source 8 is connected via the switch 9 to the base 1, and the second pole of the source 8 is grounded. The dielectric case 10 houses cameras 11 with cassettes 12 for recovering the used film 3 and a software device 13 connected to the switch 9 and the cameras I. The position 14 denotes a gripping part.

Схват работает следующим образом.The grip works as follows.

Дл захвата детали 14 поверхность схвата , покрытую полимерной пленкой.3, привод т в контакт с деталью. При этом электрод 4 находитс в посто нном контакте с деталью через паз в пленке 3. По команде сIn order to grip the workpiece 14, the grip surface coated with a polymeric film 3 is brought into contact with the workpiece. The electrode 4 is in constant contact with the part through the groove in the film 3. On command from

программного устройства 13 через коммутатор 9 от источника 8 на ЭАК подложка - полимер - деталь подаетс напр жение. В ЭАК возникает усилие F электростатического взаимодействи , закрепл ющее деталь на подложке схвата. При этом с деталью выполн ют необходимый перечень манипул ционных заданий.the software device 13 through the switch 9 from the source 8 on the EAK substrate - polymer - the part is energized. In EAK, a force F of electrostatic interaction arises, fixing the part on the gripper substrate. At the same time, the required list of manipulation tasks is performed with the detail.

Дл работы схвата в более экономичном энергетическом режиме по команде с программного устройства после захвата детали источник 8 напр жени может быть отключен . В таком случае усилие F определ етс напр женностью Е внещнего электрического пол пленки 3. Расположение элементов вIn order to operate the gripper in a more economical energy mode, a command from a software device after capturing a part, the voltage source 8 can be turned off. In this case, the force F is determined by the strength E of the external electric field of the film 3. The arrangement of the elements in

5 схвате можно условно рассматривать как два плоских конденсатора, одной из обкладок которых вл етс поверхность полимерной пленки, другой - закрепл ема деталь и полупровод ща подложка (фиг. 3). При закорачивании обкладок конденсаторов происходит компенсаци зар дов обкладок , а усилие захвата детали определ етс стабильным взаимодействием гомозар да (зар да совпадающего по знаку с зар дом прилегающих электродов) полимернойThe gripper 5 can be conventionally viewed as two flat capacitors, one of the plates of which is the surface of a polymer film, the other a fixable part and a semiconductive substrate (Fig. 3). When shorting the capacitor plates, the charges of the plates are compensated, and the gripping force of the part is determined by the stable interaction of the homozar (charge coinciding in sign with the charge of the adjacent electrodes) of the polymer

5 пленки с зар дами, индуцированными им на обкладках конденсатора (фиг. 3). В этом случае напр женность Ej внутреннего пол в диэлектрике равна нулю, а усилие захвата определ етс напр женностью Е и Ej электрических полей в зазорах d и dj.5 films with charges induced by them on the capacitor plates (Fig. 3). In this case, the intensity Ej of the internal field in the dielectric is zero, and the gripping force is determined by the intensity E and Ej of the electric fields in the gaps d and dj.

0 Дл откреплени детали (одновременно с выключением источника напр жени ) на ЭАК подаетс компенсирующа разность потенциалов противоположной пол рности рабочему напр жению длительностью не более 1 с. При этом усилие F захвата в течение долей секунды спадает до нулевого значени , и деталь открепл етс от подложки схвата.0 To detach a part (at the same time as the voltage source is turned off), a compensating potential difference opposite to polarity is applied to the EAK operating voltage of not more than 1 s. Here, the gripping force F falls to zero within fractions of a second, and the part is detached from the gripper substrate.

По команде с программного устройства происходит перемещение на закрепл ющуюUpon a command from the software device, a movement to the fixing

0 поверхность подложки схвата нового участка полимерной пленки. В камерах 11 при комбинированном воздействии повышенной температуры , влажности и тлеющего электрического разр да происходит быстра релаксаци остаточного электретного зар да, резко снижающего величину и стабильность усили F захвата. Восстановленна и очищенна от загр знений в камере 11 полимерна пленка наматываетс на кассету 12 дл дальнейшего использовани .0 the surface of the substrate gripper new section of the polymer film. In the chambers 11, with the combined effect of elevated temperature, humidity and glowing electrical discharge, a rapid relaxation of the residual electret charge occurs, drastically reducing the magnitude and stability of the capture force F. The reconstituted and cleaned polymer film in the chamber 11 is wound onto the cassette 12 for further use.

ID 3ID 3

1,0 2,0 3,0 ,0 50 U,KB Фиг Л1.0 2.0 3.0, 0 50 U, KB Fig L

0,1 0,8 1,6 и, к 8 Фиг.50.1 0.8 1.6 and, to 8 Figure 5

Claims

TAKING A ROBOT containing

Fig. 1 m

SP o ς © KZ