[发明专利]一种自定义形状的静电吸附装置及其吸附方法

说明书

本发明公开了一种自定义形状的静电吸附装置及其吸附方法，静电吸附装置包括有控制器、吸附机械手、充电板和视觉识别系统，吸附机械手包括有机械臂和连接于机械臂末端的导电吸附板；导电吸附板包括有光源板和感光板，光源板上的光源朝向感光板，感光板和充电板分别与供电电源的正负极串联连接，视觉识别系统包括有相互连接的摄像头和图像处理模块，摄像头朝向待吸附物体的顶面，机械臂、光源板、视觉识别系统的图像处理模块均与控制器连接。本发明根据待吸附物体的形状和大小，采用静电潜像的原理设定不同形状的静电吸附区域，实现不同形状物体稳定吸附拾取的目的。

技术领域

本发明涉及吸附装置技术领域，具体是一种自定义形状的静电吸附装置及其吸附方法。

背景技术

柔软薄片物体的拾取在工业上一致难度比较大，一般采用真空吸盘或者静电吸盘进行吸附拾取，但是吸盘的形状为固定形状，且大多数为圆形，很难适应不同形状物体的抓取。对于大型薄片物体可以用吸盘阵列来保证物体不下垂掉落，但是对于小型物体或者每次需要抓取不固定形状物体时，就难以实现稳定拾取的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自定义形状的静电吸附装置及其吸附方法，根据待吸附物体的形状和大小，采用静电潜像的原理设定不同形状的静电吸附区域，实现不同形状物体稳定吸附拾取的目的。

本发明的技术方案为：

一种自定义形状的静电吸附装置，包括有控制器、吸附机械手、充电板和视觉识别系统，吸附机械手包括有机械臂和连接于机械臂末端的导电吸附板；导电吸附板包括有光源板和感光板，光源板上的光源朝向感光板，感光板和充电板分别与供电电源的正负极串联连接，视觉识别系统包括有相互连接的摄像头和图像处理模块，摄像头朝向待吸附物体的顶面，机械臂、光源板、视觉识别系统的图像处理模块均与控制器连接。

所述的导电吸附板包括有底端开口的绝缘外壳，所述的光源板和感光板均固定于绝缘外壳内，光源板置于感光板的上方且两者之间留有间隙，光源板底面上的光源朝向感光板，感光板底面的水平高度不高于绝缘外壳底端的水平高度。

所述的感光板包括有从上往下顺次排布且固定连接的透明导电基板、感光导电板和上导电保护膜，透明导电基板与供电电源串联连接。

所述的充电板包括有顶端开口的绝缘罩壳和固定于绝缘罩壳内的导电连接板，导电连接板顶面的水平高度不低于绝缘罩壳顶端的水平高度。

所述的导电连接板包括有从下往上顺次排布且固定连接的金属层、导电橡胶层和下导电保护膜，金属层与供电电源串联连接。

所述的上导电保护膜和下导电保护膜选用聚碳酸酯导电保护膜。

一种自定义形状的静电吸附装置的吸附方法，具体包括有以下步骤：

(1)、避光环境下，首先机械臂带动导电吸附板移至充电板上，导电吸附板和充电板接触导电，使得导电吸附板上富集有电荷，然后将导电吸附板和充电板分离；

(2)、视觉识别系统的摄像头获取待吸附物体的顶面图像，然后传输给图像处理模块，图像处理模块生成与待吸附物体顶面区域互补的光源区域图像，然后将光源区域图像发送给控制器，控制器控制光源板上与光源区域图像重叠的光源点亮，此时感光板上朝向点亮光源区域处的电荷消失，从而使得感光板上形成与待吸附物体顶面形状和大小一致的静电吸附区域；

(3)、控制器控制机械臂将导电吸附板移至待吸附物体处，通过静电吸附待吸附物体，然后将待吸附物体移动至目标位置，最后将光源板上的光源全部点亮，使得感光板上的电荷全部消失，待吸附物体与感光板分离被放下。

所述的图像处理模块生成光源区域图像的具体步骤为：

(a)、根据待吸附物体的实际大小缩放摄像头采集的图像，对图像中待吸附物体占据的矩形区域进行区域切割，使得切割后图像的面积与导电吸附板的面积一致；