Электростатическое зажимное устройство Советский патент 1992 года по МПК B23Q3/15 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для закрепления деталей при механической обработке.

Известно электростатическое зажимное устройство, содержащее установленные друг над другом в корпусе полупроводящую плиту с металлизированной нижней и покрытой слоем диэлектрика верхней, рабочей поверхностями и встроенный в корпус блок питания постоянного тока высрко- го напряжения, который состоит из химического источника тока, соединенного с выпрямителем через высокочастотный преобразователь

Устройство обладает автономностью, поскольку не требует отдельного места расположения блока питания в рабочей зоне станка или иного оборудования и зоны перемещения высоковольтного кабеля, питающего устройство Однако применение химического источника тока ограничивает срок службы, кроме того, при напряжении порядка трех тысяч вольт требуется большая емкость батарей так как КПД высоковольтного преобразователя очень низок (до 30%), что увеличивает вес и габариты зажимного устройства в целом. Все это снижает эксплуатационные качества устройства

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств устройства за счет повышения КПД блока питания, времени непрерывной работы и уменьшения габаритов за счет снижения требований к пробойному напряжению высоковольтной обмотки трансформатора при сохранении мощности блока питания.

Это достигается тем, что в электростатическое зажимное устройство дополнительно введен блок включения и защиты от перегрузки, а магнитопровод высоковольтного трансформатора размещен по периметру с нижней стороны корпуса заподлицо с его дном и образует нишу для размещения коммутирующих элементов, высоковольтного выпрямителя и блока включения и защиты от перегрузки, первичная сетевая обмотка трансформатора и его вторичная обмотка питания блока включения и защиты

&

XI

с о чэ

00

о

от перегрузки размещены на одном из стержней магнитопровода, на остальных стержнях которого равномерно размещена вторичная высоковольтная обмотка, соединенная со входами переменного напряже- ния высоковольтного выпрямителя, отрицательный выход которого соединен с нижней металлизированной плоскостью полупроводящей плиты, положительный - с высоковольтным входом блока включения и защиты, низковольтные вход Ы питания ко- торого соединены со вторичной обмоткой трансформатора, а высоковольтный выход - с корпусом устройства.

Размещение магнитопровода транс- форматора по периметру корпуса устройства, а также равномерное размещение вторичной обмотки трансформатора по всему периметру магнитопровоДа позволяет при достаточной мощности и высоком на- пряжении трансформатора, не требующем умножения напряжения, существенно уменьшить суммарную толщину обмоток и толщину межслоевой и межобмоточной изоляции, За счет размещения трансформато- ра в корпусе зажимного устройства и отсутствия конденсаторов схемы умножения напряжения значительно снижаются габариты устройства, а выполнение блока питания встроенным в зажимное устройст- во позволяет использовать его автономно в зоне обработки станка. Патентный поиск в смежных рубриках не выявил аналогов решаемой в заявке задачи.

На фиг. 1 показано устройство, про- дольный разрез, на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема.

Устройство содержит полу проводящую плиту 1, установленную в корпусе 2, нижняя поверхность 3 которой металлизирована, а верхняя, рабочая, покрыта слоем диэлектрика 4, встроенный блок 5 питания зажимного устройства, содержащий высоковольтный выпрямитель 6, блок включения и защиты 7 с коммутирующими элементами 8, высоковольтный трансформатор, магнито- провод 9 которого размещен по периметру с нижней стороны корпуса 2, образуя в нем замкнутую нишу, в которой заподлицо с дном 10 размещены также диоды высоковольтного выпрямителя 6 и блок включения и защиты 7. Первичная сетевая обмотка 11 питания трансформатора через коммутирующие элементы 8 подключена к питающей сети, вторичная высоковольтная обмотка 13 подключена к переменному входу выпрямителя, отрицательный выход которой подключен к металлизированной поверхности 3 плиты 1, а положительный - через высоковольтный вход блока 7 включения и защиты к корпусу устройства, Входы питания блока

7включения и защиты соединены со вторичной обмоткой 12 питания,

Блок 7 включения и защиты (фиг. 3) содержит выпрямительный мост, светодиод D1 с токоограничивающим резистором R1, транзисторный ключ Тс резистором R2 в коллекторной цепи транзистора к эмиттеру и коллектору которого подключены обмотка коммутирующегося элемента К1, диод защиты D2 и кнопка выключения питания S2.

8высоковольтной цепи питания плиты 1 включен реостат R3, напряжение с которого поступает на базу ключа Т через токоогра- ничиаающий резистор R 4. Параллельно контактам коммутирующего элемента К 1 подключена сдвоенная кнопка 51. Кнопки S1 и S2. светодиод D1 расположены на торцовой стенке корпуса 2 зажимного устройства.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки S1 поступает питание на трансформатор, появляется высокое напряжение питания плиты 1 и напряжение со вторичной обмотки 12 через низковольтный выпрямитель включает коммутирующий элемент К 1, который контактами 8 встает на самопитание. Включение высоковольтного питания плиты индицирует светодиод D1. Транзисторный ключ Т заперт. Реостат R3 настраивается таким образом, чтобы ключ Т открывался при превышении безопасного тока (около 3 мА) в цепи питания плиты. В этом случае открывшийся ключ Т зашунтирует обмотку коммутирующего элемента К 1, контакты 8 которого разомкнут цепь питания трансформатора. Выключение устройства производится нажатием кнопки S2, которая кратковременно шунтирует обмотку коммутирующего элемента К 1.

Таким образом, замена химического источника токи с преобразователем на электрический, размещение магнитопровода трансформатора и его рбмоток, а также коммутирующих элементов выпрямительного моста и блока включения и защиты в корпусе плиты уменьшают высотные габариты плиты и при ее автономности неограниченно увеличивают время работы электростатического зажимного крепежного устройства.

Формула изобретения

Электростатическое зажимное устройство, содержащее корпус, на котором элек- трически изолировано установлена полупроводниковая плита, и блок питания, одна клемма выхода которого соединена с

плитой, а друг.чь - с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы, блок питания устансвтен в корпусе и выполнен в виде трансформатора с магнитопроводом, на котором рэ:положены первичная и вторичные обмотки, причем магнитопровод трансформатора расположен по периметру корпуса со стороны, противоположной расположению плиты, а в нише, образованной магнитопроводом, расположены высоковольтный выпрямитель, соединенный входом с вторичной обмоткой трансформатора, при этом клемма отрицательной полярности выхода выпрямителя соединена с плитой, а клемма положительной полярности - с корпусом и дополнительно введенным блоком включения и защиты.

Использование: для закрепления деталей при механической обработке. Сущность изобретения: устройство содержит блок включения и защиты от перегрузки, а по периметру корпуса размещен магяйто- провод высоковольтного трансформатора с образованием ниши, в которой установлены коммутирующие элементы, высоковольтный выпрямитель и блок включения и защиты от перегрузки. 3 ил

t mj. «-.. -««vu .. «WV. ««. «r.«Vw.« ..w wi -V4ff i

Сыпь

Ю

856

&ЈЛ/ I /

/

ht.3