Сенсорное покрытие для промышленного устройства - RU2017116151A
Код документа: RU2017116151A
Формула
1. Сенсорное покрытие (20; 120; 220; 320), выполненное с возможностью покрывать по меньшей мере часть подвижной конструкции (4-8; 103; 203; 301) автоматизированного устройства (1, 15; 100; 200; 300), причем сенсорное покрытие (20; 120; 220; 320) имеет контактные сенсорные средства (С) и сенсорные средства (Р) приближения и содержит множество покрывающих модулей (21-39; 110-113; 201-2011; 321-328), причем множество покрывающих модулей (21-39; 110-113; 201-2011; 321-328) содержит один или более сенсорных покрывающих модулей (23, 24, 28, 29), включающих в себя соответствующие контактные сенсорные средства (С) и сенсорные средства (Р) приближения,
причем каждый сенсорный покрывающий модуль (23, 24, 28, 29) содержит множество активных слоев (61-63, 66, 68) и пассивных слоев (60, 64, 65, 67), содержащее:
- несущую конструкцию (40) из жесткого или полужесткого материала, имеющую заданную форму,
- смягчающий слой (60), сформированный с использованием упруго-деформируемого материала, связанный с внешней стороной несущей конструкции (40),
- пьезорезистивный контактный сенсор (Р) над смягчающим слоем (60), содержащий пьезорезистивный слой (62), установленный между нижним электропроводящим слоем (61) и верхним электропроводящим слоем (63),
- нижний слой (64) покрытия и верхний слой (65) покрытия, между которыми установлен пьезорезистивный контактный сенсор (Р) и которые сформированы с использованием электроизоляционного материала,
- емкостный сенсор (Р) приближения, установленный над пьезорезистивным контактным сенсором (С) и содержащий первый электропроводящий слой (66) и второй электропроводящий слой (68), между которыми размещен промежуточный слой из электроизоляционного материала (67),
- внешний слой (69) покрытия над емкостным сенсором (Р) приближения, предпочтительно сформированный из электроизоляционного материала (67).
2. Сенсорное покрытие по п. 1, причем активные слои (61-63, 66, 68) являются гибкими и/или имеют зону поверхности, по существу соответствующую зоне внешней поверхности соответствующего сенсорного покрывающего модуля (23, 24, 28, 29) или ее преобладающей части.
3. Сенсорное покрытие по п. 1 или 2, причем пьезорезистивный слой (62) имеет периметрические размеры больше периметрических размеров электропроводящих слоев (61, 63), так что периферийная часть пьезорезистивного слоя (62) выступает за пределы электропроводящих слоев (61, 63).
4. Сенсорное покрытие по любому из пп. 1-3, причем несущая конструкция (40) представляет собой конструкцию, выполненную с возможностью слома или разрушения вследствие удара по соответствующему покрывающему модулю, происходящего с кинетической энергией выше заданного безопасного порогового значения, при этом заданное безопасное пороговое значение предпочтительно составляет от 60 Н⋅м до 200 Н⋅м.
5. Сенсорное покрытие по п. 4, причем смягчающий слой (60) выполнен с возможностью поглощения кинетической энергии в случае ударов по соответствующему покрывающему модулю с кинетической энергией ниже упомянутого заданного безопасного порогового значения, при этом смягчающий слой (60) предпочтительно сформирован с использованием пенополимера, более предпочтительно вспененного полиуретана.
6. Сенсорное покрытие по любому из пп. 1-5, причем пьезорезистивный слой (62) содержит пьезорезистивную ткань, а в нижнем и верхнем проводящих слоях (61, 63) содержатся электропроводящие ткани.
7. Сенсорное покрытие по любому из пп. 1-6, причем слой нижний слой (64) покрытия и верхний слой (64) покрытия сформированы с использованием упруго-деформируемого материала, предпочтительно пенополимера с закрытыми ячейками.
8. Сенсорное покрытие по любому из пп. 1-7, причем в первом и втором электропроводящих слоях (66, 68) емкостного сенсора (Р) приближения содержатся соответствующие электропроводящие ткани.
9. Сенсорное покрытие по любому из пп. 1-8, причем в промежуточном слое (67) емкостного сенсора (Р) приближения содержится упруго-деформируемый материал, предпочтительно с использованием пенополимера с закрытыми ячейками.
10. Способ получения сенсорного покрывающего модуля сенсорного покрытия для автоматизированного устройства (1, 15; 100; 200; 300), причем сенсорный покрывающий модуль (23, 24, 28, 29) содержит множество активных слоев (61-63, 66, 68) и пассивных слоев (60, 64, 65, 67), включающий в себя этапы, на которых:
a) обеспечивают наличие несущей конструкции (40) из жесткого или полужесткого материала, имеющую заданную форму,
b) обеспечивают наличие смягчающего слоя (60), сформированного с использованием упруго-деформируемого материала, и прикрепляют смягчающий слой (60) к внешней стороне несущей конструкции (40),
c) обеспечивают наличие пьезорезистивного контактного сенсора (Р) между нижним слоем (64) покрытия и верхним слоем (65) покрытия, причем пьезорезистивный контактный сенсор (Р) и нижний и верхний слои (64, 65) покрытия прикрепляют к друг другу, а нижний слой (64) покрытия прикрепляют над смягчающим слоем (60),
d) обеспечивают наличие емкостного сенсора (Р) приближения и прикрепляют его над верхним слоем (65) покрытия,
f) обеспечивают наличие внешнего слоя (69) покрытия и устанавливают его над емкостным сенсором (Р) приближения.
11. Способ по п. 10, причем этап с) включает в себя установку пьезорезистивного слоя (62) между нижним электропроводящим слоем (61) и верхним электропроводящим слоем (63), при этом слои приклеивают друг к другу и по отношению к нижнему и верхнему слоям (64, 65) покрытия.
12. Способ по п. 10 или 11, причем этап d) включает в себя размещение слоя электроизоляционного материала (67) между первым электропроводящим слоем (66) и вторым электропроводящим слоем (68), при этом слои приклеивают друг к другу и по отношению к верхнему слою (65) покрытия.
13. Способ по любому из пп. 10-12, причем:
- этап b) включает в себя приклеивание смягчающего слоя (60) к наружной стороне несущей конструкции (40),
- этап с) включает в себя приклеивание нижнего слоя (64) покрытия на смягчающий слой (60).
14. Способ по любому из пп. 10-13, включающий в себя использование по меньшей мере одного первого клея для приклеивания упомянутых активных слоев и по меньшей мере одного второго клея для приклеивания упомянутых пассивных слоев, причем упомянутый по меньшей мере один первый клей имеет адгезивную способность меньше, чем адгезивная способность упомянутого по меньшей мере одного второго клея.
15. Автоматизированное устройство (1, 15; 100; 200; 300), в частности, робот, содержащее:
- подвижную конструкцию (4-8; 103; 203; 301);
- приводные средства (М; 102; 202) для обеспечения перемещений подвижной конструкции (4-8; 103; 203; 301);
- систему управления, содержащую блок (15; 303) управления и выполненную с возможностью управлять приводными средствами (М; 102; 202);
- сенсорное покрытие (20; 120; 220; 320), покрывающее по меньшей мере часть подвижной конструкции (4-8; 103; 203; 301),
причем сенсорное покрытие (20; 120; 220; 320) включает в себя сенсорные средства (С, Р), содержащие по меньшей мере одно из контактных сенсорных средств (С) и сенсорных средств (Р) приближения,
причем сенсорное покрытие (20; 120; 220; 320) содержит множество покрывающих модулей (21-39; 110-113; 201-2011; 321-328), выполненных с возможностью взаимного соединения разъемным образом, имеющих каждый соответствующую несущую конструкцию заданной формы (40), с которой связан по меньшей мере один слой упруго-деформируемого материала (60, 64, 65, 67).
