Манипулятор Советский патент 1980 года по МПК H02N13/00 

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 и 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 поидерматорного 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 иондермоторных 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 находнтся 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 откреплепию детали.

Для оптимальной работы должно выполняться условие

Аэ Аобр. Д А)

где RS - эквивалентное сопротивление между электродами наконечника с закрепленной деталью; обр. д - обратное сопротивление диода; - сопротивление резисторов 8

и 9.

Экспериментально была снята зависимость усилия иондермоторного взаимодействия закрепляемой детали с рабочей поверхностью манипулятора после снятия питания.

На фиг. 3 представлены результаты экспериментов для известного манипзлятора 2 (кривая А) и манипулятора по данному изобретению (кривая Б). Видно, что быстродействие последнего примерно на два порядка выше.

Формула изобретения

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

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

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

резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 454654, кл. И 02N 13/00, 25.12.74.

2. Авторское свидетельство СССР № 433024, кл. В 25J 15/00, 25.06.74 (прототип) .