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去除静电 seminar目目 录录 1.1.静电是静电是?1-1 1-1 何种情况下发生静电何种情况下发生静电?1-2 1-2 带电量的基准带电量的基准 1-3 1-3 由于静电引起的由于静电引起的 trouble trouble 事例事例2.2.除电是除电是?2-1 2-1 除电是除电是?2-2 2-2 导体的除电方法导体的除电方法 2-3 2-3 绝缘体的绝缘体的 除电方法除电方法3.3.除电器除电器 基础知识基础知识 3-1 3-1 除电能力除电能力 3-2 3-2 电压施加方式和电压施加方式和 各自的特点各自的特点4.4.除电器的种类和选定方法除电器的种类和选定方法 4-1 4-1 除电器的种类除电器的种类 4-2 4-2 除电器的除电器的 选定方法选定方法5.KEYENCE 5.KEYENCE 除电器的除电器的 介绍介绍 5-1 5-1 除电器的种类除电器的种类 5-2 5-2 关于关于I.C.C.I.C.C.制御制御 5-3 5-3 功能介绍功能介绍 附录附录 I.C.C.I.C.C.的的 详细内容详细内容1.1.静电是什么静电是什么?1-1 1-1 何种情况下发生静电何种情况下发生静电?大家都熟知静电是在两个物体摩擦时产生的。大家都熟知静电是在两个物体摩擦时产生的。一般一般 静电是因为两个物体的接触和分离（剥离），摩擦，物体的变形，静电是因为两个物体的接触和分离（剥离），摩擦，物体的变形，ionion的贴附等引的贴附等引起的。起的。物体摩擦时物体摩擦时 接触的东西接触的东西 剥离时剥离时气体或液体流进气体或液体流进 pipe hose pipe hose里时里时 日常生活中都无法感觉到的程度的摩擦日常生活中都无法感觉到的程度的摩擦,但在反复剥离但在反复剥离的制造现场中有可能会因为这种情况的变化而导致的静的制造现场中有可能会因为这种情况的变化而导致的静电。电。1-2 带电量的基准 以带电量的基准以带电量的基准 来介绍人体带电时的带电量和电性冲击。来介绍人体带电时的带电量和电性冲击。人人人人体带电和体带电和体带电和体带电和 电性冲击的电性冲击的电性冲击的电性冲击的 关系关系关系关系1kV1kV以下的静电人几乎感受不到，但在制造现场会成为各种以下的静电人几乎感受不到，但在制造现场会成为各种troubletrouble发生的原因。发生的原因。人体带电电位人体带电电位(kV)(kV)电电 冲击程度冲击程度1.01.0完全感受不到完全感受不到.3.03.0稍微有点痛症稍微有点痛症.5.05.0到手掌，手腕都有麻的感觉到手掌，手腕都有麻的感觉.7.07.0在手掌上感觉到强的痛症和麻痹感。在手掌上感觉到强的痛症和麻痹感。10.010.0全手感到痛症和流电感。全手感到痛症和流电感。12.012.0有猛打全手的感觉有猛打全手的感觉 1-3 由于静电引起的 trouble事例在制造现场静电可能是导致设在制造现场静电可能是导致设备停止或者不良品发生等各种备停止或者不良品发生等各种各样的各样的TroubleTrouble的原因。在此的原因。在此 就就介绍实际上是因为静电引起而介绍实际上是因为静电引起而发生的发生的trouble trouble 事例。事例。Part feeder Part feeder 堵塞堵塞 成型品的排出不良成型品的排出不良 由于吸附不良引起的由于吸附不良引起的 2 2枚移枚移送送 由于灰尘附着涂布偏差由于灰尘附着涂布偏差 剥离基板 放电引起的pattern破坏 现场中的不快感 2.2.除电是什么除电是什么?2-1 2-1 除电是什么除电是什么?除电是除电是 通过摩擦等方法来把集中在物体表面的静电通过摩擦等方法来把集中在物体表面的静电(+,-)(+,-)换成换成 0V0V的情况。的情况。除电对策根据带电物体的不同有多种方法。若采取了错误的对策即达不到除电效果反而除电对策根据带电物体的不同有多种方法。若采取了错误的对策即达不到除电效果反而会因为逆带电而丢弃。会因为逆带电而丢弃。2-2 导体的 除电方法使用接地的简单对策使用接地的简单对策 铝或铁之类的金属（导电体）带电时铝或铁之类的金属（导电体）带电时 只要接地只要接地 带电就会变成带电就会变成0 0。2-3 绝缘体的 带电方法使用导电性高的物质使用导电性高的物质(导电化导电化)为了使接地也不能除静电的绝缘体为了使接地也不能除静电的绝缘体(树脂性物品或树脂性物品或 橡胶橡胶)也能通过接地来除电，在产品或材料本身混也能通过接地来除电，在产品或材料本身混合导电性（碳，合导电性（碳，金属成分等）或涂布带电金属成分等）或涂布带电 防止剂之类的方法防止剂之类的方法 叫导电化。叫导电化。【对策例对策例】导电性导电性 塑料塑料 导电性橡皮导电性橡皮sheetsheet 带电防止带电防止sprayspray 导电化导电化 环境方面的对策 应用湿度达到65%以上几乎就不发生静电的物理现象，采取控制周围环境的湿度的方式。这其实是控制环境本身，所以装置或设备体积就会变大。.除电器的使用方法 -1 除电brush,ribbon方面的除电（自我放电式）除电brush,ribbon 直接接触在earth,是利用对方的静电能量来 除电。因为不需要电源，设置也简单，是容易采取的对策。除电 brush，ribbon的构造(1)(1)把除电把除电brushbrush靠近带电物，就会由于静电诱靠近带电物，就会由于静电诱导，使跟带电物相反的极性电荷，就会集中导，使跟带电物相反的极性电荷，就会集中在线前段。在线前段。(2)(2)集中的电荷达到一定水平的电荷量时，就会发集中的电荷达到一定水平的电荷量时，就会发生生corona corona 放电，产生与集中的电荷同样极性放电，产生与集中的电荷同样极性的的 ion.ion.(3)(3)产生的产生的 ionion是跟带电物有相反的极性，所以会是跟带电物有相反的极性，所以会因带电物表面的静电而贴上。因带电物表面的静电而贴上。(4)(4)发生的发生的ionion和静电气会中和，根据这个现象对和静电气会中和，根据这个现象对象物表面上的静电就能除除。象物表面上的静电就能除除。除电brush,ribbon的除电原理除电brush,ribbon的优点，缺点 除电brush,ribbon是即便宜又容易导入的除电器，但从原理上除电能力受带电物的电位的影响，所以只有对带电量大的物体才会有效果。具体说的话，带电量数十kV 的物体只能除去到数kV程度。不能混入异物的工程上不能使用。这是因为这种维持有可能会中断。静电 诱导是?把导体放到带电物体周边时，导体内部的电子就会移动，导致带电量相反面的极性跟带电物的极性会相反，这种现象叫“静电诱导”。corona 放电是?是 像针的终端似的在物体的终端部分加高电压时，发生的 现象，指的往地面放电的现象。-2-2 除电器除电器(电压施加式电压施加式)除电机的除电机的 构造构造 如右图，通过往电极针上如右图，通过往电极针上施加高电压的方法，引起施加高电压的方法，引起coronacorona放电，把空气放电，把空气 ionion化，生成化，生成 +,-+,-各自的各自的 离离子。子。若在电极针上施加若在电极针上施加 +的高的高电压，就会产生电压，就会产生 +ionion，若，若施加施加 的高电压的高电压 ，就会产，就会产生生 -ionion.3.3.除电器除电器 基础知识基础知识 3-1 3-1 除电除电 能力能力除电器所需要的能力有 到除电为止的时间到除电为止的时间 除电速度除电速度除电速度除电速度 能维持能维持能维持能维持 0V0V0V0V到什么程度到什么程度到什么程度到什么程度 有有有有2 2 2 2种种种种ion balance ion balance ion balance ion balance，一般都会表现为，一般都会表现为，一般都会表现为，一般都会表现为 EOS/ESDEOS/ESD规格规定之内。规格规定之内。.3-2 3-2 电压施加方式和各自的特征电压施加方式和各自的特征根据往电极针施加高电压的方式的不同，根据往电极针施加高电压的方式的不同，有很多种特征有很多种特征 。在此介绍在此介绍 施加电压的方式和特征。施加电压的方式和特征。DCDCDCDC方式方式方式方式 往电极针上往电极针上 施加直流高电压的方式施加直流高电压的方式 特征特征 由于是在由于是在1 1个电极针上施加直流个电极针上施加直流高电压，所以高电压，所以 加加+电源时电源时 产生产生+ionion,加加-电源时只产生电源时只产生 -ionion.因此有以下特征因此有以下特征IonIon产生量多，除电速度快。产生量多，除电速度快。只产生一种只产生一种 ionion，所以引起逆所以引起逆带电，有废掉的可能性。带电，有废掉的可能性。(ion balance ion balance 不好不好)ACACACAC方式方式方式方式 在电极针施加交流高电压的方式在电极针施加交流高电压的方式 特征特征 是在一个电极针上施加交是在一个电极针上施加交流高电压，所以流高电压，所以+,-+,-离子离子会交替发生。会交替发生。因此有以下特征因此有以下特征 离子发生量少，除电速度离子发生量少，除电速度慢。慢。由于产生由于产生+,-+,-两种离子两种离子 ，所以离子，所以离子balancebalance较好。较好。脉冲脉冲脉冲脉冲DC DC DC DC 方式方式方式方式 有施加有施加 +高电压的电极针和施加高电压的电极针和施加 高电压的电极针高电压的电极针 ，+,-+,-交替脉冲式施加的交替脉冲式施加的 方式。方式。特征特征 有有+,-+,-电极针，在各自的电极针上施加电极针，在各自的电极针上施加直流高电压，交替产生直流高电压，交替产生+,-+,-离子。离子。因此有以下特征因此有以下特征离子产生量多，除电速度快。离子产生量多，除电速度快。产生产生+,-+,-两种两种 离子，因此离子离子，因此离子balancebalance好。好。.注意注意 BarBar型除电器采用脉冲型除电器采用脉冲DCDC，按，按barbar长条长条方向会产生方向会产生 +,-+,-离子领域，因此有可离子领域，因此有可能会导致离子能会导致离子balance balance 变坏。变坏。脉冲脉冲脉冲脉冲ACACACAC方式方式方式方式 (KEYENCE(KEYENCE(KEYENCE(KEYENCE 独自的独自的独自的独自的 施加电压方式施加电压方式施加电压方式施加电压方式)在一个电极针上交替脉冲式施加在一个电极针上交替脉冲式施加 +,-+,-高电压的方式。高电压的方式。特征特征在一个电极针上施加直流高电在一个电极针上施加直流高电压，使压，使 +,-+,-离子离子 交替产生。交替产生。因此有以下特征因此有以下特征离子产生量多，除电速度快。离子产生量多，除电速度快。由于发生由于发生+,-+,-两种离子，因此两种离子，因此离子离子balancebalance好好 4.4.除电器的种类和选定方法除电器的种类和选定方法 4-1 4-1 除电器的种类除电器的种类一般叫除电器（或一般叫除电器（或 lonizerlonizer）的机器有以下）的机器有以下3 3种。种。barbarbarbar型型型型 除电器除电器除电器除电器送风机型送风机型送风机型送风机型 除电器除电器除电器除电器 sportsportsportsport型型型型 除电器除电器除电器除电器4-2 除电器 选定方法选除电器时设置空间是必定要看的选除电器时设置空间是必定要看的 ，除此之外看触电速度和触电范围也是重点。，除此之外看触电速度和触电范围也是重点。一般的各各的形态别特征如下，一般的各各的形态别特征如下，选除电器时请作为基准。选除电器时请作为基准。形态形态BarBar型型送风机型送风机型SportSport型型近距离用近距离用中，长距离用中，长距离用施加电施加电压方式压方式ACAC脉冲脉冲 ACAC脉冲脉冲 DCDC脉冲脉冲 ACACDCDCACAC脉冲脉冲 DCDCDCDCACAC脉冲脉冲 ACAC除电速除电速度度 O O OOOO OO离子离子balancbalance e OO OOX XOOOOOO除电范除电范围围X X清静度清静度简便性简便性OO近距离用是用于 100mm以内，中，长距离用是由于 300mm以上。在100mm 300mm范围内是根据特征的重要项目为基准来选择。5.KEYENCE5.KEYENCE 除电器除电器 介绍介绍 5-1 5-1 除电器的种类除电器的种类 KEYENCEKEYENCE 除电器有以下除电器有以下3 3种种类种种类 形态形态BarBar型型送风机型送风机型SportSport型型型号型号SJ-R SJ-R 系列系列SJ-F SJ-F 系列系列SJ-S SJ-S 系列系列施加电压方式施加电压方式脉冲脉冲AC AC 方式方式脉冲脉冲DC DC 方式方式脉冲脉冲 AC AC 方式方式制御方式制御方式I.C.C.I.C.C.方式方式特征特征以带电以带电 monitor monitor，cleaning lamp cleaning lamp，over lamp sensor over lamp sensor 反反馈功能，馈功能，alarm alarm 输出等为标准输出等为标准 装上。装上。5-2 关于I.C.C.制御 SJSJ系列系列 I.C.C.I.C.C.制御是指制御是指 检出在检出在 earthearth线上流的线上流的“earthearth电流电流”，来掌握带电物的带电情况，调整往电，来掌握带电物的带电情况，调整往电极针上施加极针上施加 +,-+,-高电压的时间的功能。高电压的时间的功能。采用I.C.C.制御，达到以下两种情况变为了可能。高速除电高速除电 稳定的离子稳定的离子 balancebalance(离子离子 balancebalance的自动制御的自动制御)5-3 功能 介绍带电带电 monitor monitor 功能功能 内装上带电内装上带电 monitormonitor可以一眼看出带电物是可以一眼看出带电物是+，-中那种极性，带多少的电量。这样可以简中那种极性，带多少的电量。这样可以简单确认除电效果，也能避免除电错误。单确认除电效果，也能避免除电错误。带电量的 基准为 绿色绿色 1kV 1kV以内以内 一个一个 黄色黄色 3kV 3kV以内以内 两个黄色两个黄色 5kV 5kV以内以内 朱黄色朱黄色 10kV10kV以内以内 紅色紅色 30kV30kV以内以内(但,随着与对象物的距离和对象物的大小会变化，只要把它把他当基准就好。)自我诊断功能自我诊断功能 能检出电极针能检出电极针 污染或污染或 离子离子balancebalance状态，对象物的除电状态。状态，对象物的除电状态。装上可以自我诊断功能装上可以自我诊断功能 ，就可以自我检测出是否在进行适当的除电，之，就可以自我检测出是否在进行适当的除电，之后发出警报。这样可以减少维持保修时间及防止除电错误。后发出警报。这样可以减少维持保修时间及防止除电错误。电极针的电极针的 维持保修性维持保修性 电极针有电极针有 SJ-F SJ-F SJ-F SJ-F 可交换的电极针基板可交换的电极针基板可交换的电极针基板可交换的电极针基板 SJ-R SJ-R SJ-R SJ-R 可交换的可交换的可交换的可交换的pin pin pin pin connetorconnetorconnetorconnetor式电极针式电极针式电极针式电极针 SJ-S SJ-S SJ-S SJ-S 可交换的可交换的可交换的可交换的pin pin pin pin connetorconnetorconnetorconnetor式电极针式电极针式电极针式电极针附录附录 I.C.C.I.C.C.的详细内容的详细内容 I.C.C.I.C.C.控制的原理控制的原理 SJSJ系列的系列的I.C.C.I.C.C.制御有以下两种的优点。制御有以下两种的优点。离子离子 balancebalance的的 自动自动 制御制御 随着对象物的带电量的，离子发生量的随着对象物的带电量的，离子发生量的controlcontrol 以上优点中以上优点中 首先介绍首先介绍“离子离子 balancebalance自动自动 制御制御”的的mechanismmechanism。现存 除电器的 情况 若是一般除电器，如右图 在电极针上施加高电压，在电极针前端引发corona放电，而产生离子。这个离子的产生量根据施加的电压和周围环境（主要 湿度）变化而变化。随之，像右图一样是单纯的构造时，就算施加了一定量的电压，因为周围环境的变化，也会导致所产生的离子量的变化，所以想维持离子 balance是比较困难的。SJ-RSJ-R 的情况的情况 SJSJ系列是运用的电流连续的法则，使离子系列是运用的电流连续的法则，使离子 balancebalance的自动制御变为可能。的自动制御变为可能。其其 mechanismmechanism 如下。如下。如右图，在电极针上加-高电压时，根据 corona放电 会 产生 离子。由于电子离子（电荷)的移动就是电流，运用 电流连续的法则，产生的相当与 离子的 电荷从高压电流 向earth。测这时的电流值，使施加 -高电压时的电流值维持一致，通过制御施加高 压电的时间来保证产生的离子量 +,-一致，也就是制御离 子balance使之维持 0V。这就是离子 balance的mechanism.电流连续的法则 只看一个点的时候，流入这个点的电流总合与 流出的电流总合会相等这就是其法则。SJ系列动作原理说明在电极针上施加 高电压时 对象物带+时如右图 在电极针上 加上 高电压时，-离子周围也会产生电场，与对象物的电场会变为一致。(每个电子力线都向同一个方向，所以电场就会增强）因此，一定电压，一定时间内的离子产生量跟没有带电物的情况比产生量多。总之，无带电物和有带电物时，在earth流的 电流值会不同。在电极针上加在电极针上加 +高电压时高电压时 如右图在电极针上施加+高电压时会产生+离子，但在自己周围也会产生电场跟一致的对象物的电场成伴发关系。(每个 电子力线方向相对立，所以电场会变弱)因此，一定电压，一定时间内的离子产生量跟 没有带电物的情况比产生量少。总之，无带电物和有带电物时，在earth流的 电流值会不同。整理 SJ系列的 前面有 带+的对象物时，若施加-高电压时的earth电流会增加，施加+高电压时的earth电流会减少。从这时的电流值和，可以检出带电的对象物产生的earth电流大小和极性。并以检出的 这个earth为基准，可以调整 施加+,-高电压的时间。根据I.C.C规定按照物体的带电状态选用除电的mechanismmechanism