在两个物体之间产生可控静电吸引力并利用这种吸引力提供附着的方法

摘要

本发明涉及产生静电吸引力的方法，该方法包括施加将电极阵列(1)隔离的绝缘表面(2)，并将电极阵列(1)定位于至少两个不同轴上，并利用该吸引力提供附着力，从而形成矩阵阵列，使得通过在所需点馈送DC和/或AC电压，在期望的点并以期望的电极数量产生向至少一个物体提供引力的静电吸引力区域(3)，并且以期望的力使得至少两个物体利用静电吸引力附着。

说明书

技术领域

本发明涉及在两个物体之间产生可控静电吸引力并利用该吸引力提供附着的方法。

背景技术

静电附着或抓握通常在两个物体之间产生静电吸引力，而利用该静电吸引力在两个物体之间提供附着和抓握。

已经有一种系统，它具有一个或多个电极并通过使这些电极带电，利用静电吸引力提供这些电极的附着。

示例包括编号为US2008089002的“电附着”，编号为US2010027187的“电附着”，编号为US2011193362的“电附着抓握”，编号为US2013242455的“电极抓握和操纵”，编号为US2014133062的“提供附加动力的电附着”，编号为US2014104744的“兼容的电附着抓握系统”，编号为US2013292303的“使用电附着的材料保持和排列”，编号为US2016056734的“兼容电附着保持装置”，编号为US2017269686的“基于静电附着的触觉出口装置”，编号为US2012120544的“电附着装置”和编号为WO2015094375的“模块化电附着抓握系统”。

在当前系统中，仅通过增加现有产品，就可能在一个以上的点处彼此独立地产生静电吸引力。由于在现有技术中通过并排使用产品而获得的该系统带来了许多技术限制，因此由于物理和技术原因，用该方法不能增加独立可控区域的数量，并且这限制了可以生成的区域的数量。

为此，在现有结构和方法中，不可能在表面上产生期望数量的静电吸引力区域，并且在这些区域中无法以期望力基于静电吸引力获得附着。

发明内容

本发明的目的是通过在至少两个不同的轴上的矩阵形式的电极阵列并通过激活期望数量的电极，在期望的点或区域并且以期望的力提供静电吸引力和基于该静电吸引力的附着。

附图说明

图1是能够产生静电吸引力的物体的视图。

图2是另一个物体与所述能够产生静电吸引力的物体的附着的视图。

图3是电极阵列的视图。

图4是静电吸引力区域的产生的视图。

图5是产生一个以上静电吸引力区域的视图。

图6是形成不需要的区域的视图。

图7是时移方案。

附图中的参考附图标记

1.电极阵列

X.X轴电极阵列

Y.Y轴电极阵列

2.绝缘表面

3.静电吸引力区域

4.不希望的区域

5.可以产生静电吸引力的物体

6.要被抓握的物体

v.电压

t.时间

具体实施方式

本发明的方法涉及在物体上产生多区域可控静电吸引力的方法，该方法通过向电极阵列(1)馈送DC和/或AC电压以确保它们具有多区域附着表面并施加将电极阵列(1)彼此隔离的绝缘表面(2)，使得物体的附着特性可以独立地被改变，并且电极阵列(1)被以矩阵阵列的形式定位在至少两个轴上，以在电极阵列(1)相交的点处产生吸引力。

电极阵列(1)以矩阵阵列的形式被定位在期望提供静电吸引力的表面上。利用该矩阵阵列，可以在可以产生静电吸引力的物体(5)的表面上的期望点处产生静电吸引力。

因此，电极阵列(1)在至少两个轴上相对于能够产生静电吸引力的物体(5)布置。电极阵列(1)通过绝缘表面(2)彼此隔离。

在附图中，以电极阵列(1)中的电极的形状为例给出，并且电极形状和阵列可以根据要产生的静电吸引力而变化。

在能够产生引力的物体(5)中，与期望产生静电吸引力的区域相对应的电极阵列(1)被馈送DC和/或AC电压，并且在被馈送了DC和/或AC电压的电极阵列(1)的交点处产生静电吸引力区域(3)。

在图2中，示出了由于通过本发明的方法产生的静电吸引力而要被抓握的物体(6)附着到产生静电吸引力的物体(5)上。

例如，如图4所示，可以在物体(5)上的期望区域中产生静电吸引力区域(3)，通过向期望的电极阵列(1)馈送高压，可以在物体(5)上产生静电吸引力。因此，要被抓握的物体(6)在产生了静电吸引力(3)的区域中被附着到可以在其上产生静电吸引力的物体(5)上。

因此，通过扩大和/或增加在可以根据需要产生静电吸引力的物体(5)上的静电吸引力区域(3)的数量来产生多区域可控静电吸引力。同样可以提供，待抓握的物体(6)可以独立地附着。

可以在其上产生静电吸引力的所述物体(5)可以是诸如机械手和机械抓具，传送带，轮子，托盘等的设备。本发明的方法还被用于这些车辆的表面，因此它们可以具有取决于静电吸引力的附着特性，静电吸引力的位置和强度可以局部控制。

本发明的产生静电吸引力和利用该吸引力提供附着的方法包括以下处理步骤；

-对在其上可以产生静电吸引力的物体(5)，确定要产生的吸引力区域(3)的位置，数量和吸引力，

-对在其上可以产生静电吸引力的物体(5)，在至少两个不同的轴上施加电极阵列(1)到确定的静电吸引力区域(3)，以生成合适的电极矩阵，

-将绝缘表面(2)施加到在其上可以产生静电吸引力的物体(5)，以使在不同轴上的电极阵列(1)被隔离，

-给对应于确定的静电吸引力区域(3)的电极阵列(1)馈送高的DC和/或AC电压，

-在被馈送了高的DC和/或AC电压的电极阵列(1)的交点处产生静电吸引。

产生静电吸引力并利用该吸引力提供附着的方法还可以包括将合适的弹性体涂层施加到在物体(5)上可以产生静电吸引力的物体(5)的外部结构上。因此，可以在其上产生静电吸引力的物体(5)也可以适应要被抓握的物体(6)的形状并覆盖它，并具有基于形状的保持特征。弹性体涂层的施加还允许对在其上可以产生静电吸引力的物体(5)产生更多的表面积。

在本发明的示例中，将X轴电极阵列(X)施加到X轴，并且将Y轴电极阵列(Y)施加到Y轴。

如在图5中所示，X轴电极阵列(X)可以被施加直到X1，X2，X3...Xn，Y轴电极阵列(Y)可以被施加直到Y1，Y2，Y3...Yn。

从X轴电极阵列(X)和Y轴电极阵列(Y)确定的那些电极被馈送了高的DC和/或AC电压，以便在在其上可以产生静电吸引力的物体(5)上的所需点处产生静电吸引力区域(3)。

在图5中，由于为X1，Y1和Y4电极阵列(1)馈送了高的DC和/或AC电压，在X1-Y1电极阵列相交的区域和在X1-Y4电极阵列相交的区域中产生了两个静电吸引力区域(3)。

由于通过该方法产生的多个静电吸引力区域(3)规定，可以将一个以上的要抓握的物体彼此独立地附着在可以在其上产生静电吸引力的物体(5)上。

然而，在这种情况下，可能形成不期望的区域(4)。为了防止形成上述不希望的区域(4)，可以采用本发明的方法所包含的时移方法。在将以高频执行的时移方法中，通过防止与不期望的区域(4)相对应的电极同时激活可以防止的不期望的区域(4)的形成可以通过时移被防止。

通过所述时移方法，可以防止在X1-Y1和X5-Y2电极阵列处于激活时形成不希望的区域(4)，如图6所示。时移方法如图7所示。

利用本发明的方法，具有取决于静电吸引力的附着特性的工具被提供了多区域可控静电吸引力区域(3)的特征。借助此特征，这些工具被配备了可独立改变的多区域附着表面。