Устройство автоматической смены инструмента манипулятора

 

Изобретение относится к робототехнике. Цель изобретения - расширение области применения. Устройство состоит из двух основных узлов хвостовика 1, закрепленного на конечном звене манипулятора, и стакана 2, жестко связанного с рабочим инструментом. Хвостовик снабжен двумя подпружиненными защелками 5 и 6, фиксирующими сменный рабочий инструмент на манипуляторе. В средней части хвостовика расположены контактные кольца 9, установленные с возможностью взаимодействия с блоками контактов 12 и 13 и предназначенные для подачи напряжения питания на механизм сменного инструмента. Смена рабочего инструмента может производиться автоматически или вручную путем воздействия на рукоятку защелки 6. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (111 (g1)g В 25 J 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4435226/31-08 (22) 03.06.88 (46) 07.08.90. Бюл. Р 29 (7 1) МГТУ им. Н.Э. Баумана (72) А.В. Пивко и А.Ф. Батанов (53) 62 †?29.72(088.8) (56) Патент США Р 4621854, кл. 294-88, 1986. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ

ИНСТРУМЕНТА МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к робототехнике. Пель изобретения — расширение области применения. Устройство состоит из двух основных узлов хвос— товика 1, закрепленного на конечном

2 звене манипулятора, и стакана 2,жестко связанного с рабочим инструментом.

Хвотовик снабжен двумя подпружиненными защелками 5 и 6, фиксирующими сменный рабочий инструмент на манипуляторе. В средней части хвостовика расположены контактные кольца 9, установленные с возможностью взаимодействия с блоками контактов 12 и 13 и предназначенные для подачи напряжения питания на механизм сменного инструмента. Смена рабочего инструмента может производиться автоматически или вручную путем воздействия на рукоятку защелки 6. 4 ил.

1583286

Изобретение относится к робототехнике, а именно к роботам и манипуляторам, работающим в экстремальных условиях (дистанционно управляемые роботы и манипуляторы).

Цель изобретения — расширение сбласти применения.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А 10 на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид В на фиг.3.

Устройство состоит из двух основных узлов: хвостовика 1 и стыковочного стакана 2. Хвостовик 1 закреплен на конечном звене манипулятора, а стакан 2 жестко связан с рабочим инструментом. В пазу, выполненном в корпусе хвостовика 1, на осях 3 и 4 установлены две защелки 5 и б, С помощью которых осуществляется захват стыковочного стакана. Хвостовик защелки 5 опирается на толкатель 7, Подпружиненный пружиной S, а защелка 6 опирается своим хвостовиком на хвостовик защелки 5 и имеет удлиненную рукоятку, служащую для раскрытия защелок. Подпружиненный толкатель 7 служит для поджатия защелок 5 и 6 к поверхностям верхнего фланца стакана. В средней части хвостовика располоя<ены контактные кольца 9, к которым подводится напряжение питания механизмов сменного инструмента манипулятора. В нижней части хвостовик выполнен в виде ко-нуса, в котором расположен толкатель

10 и пружина 11.

В верхней части корпуса стыковочного стакана 2 выполнена проточка с

40 пазами для защелок 5 и 6. Лазы служат для фиксации рабочего инструмента от поворота.

В средней части корпуса стыковочного стакана 2 находятся два диаметрально расположенных окна, в каждом из которых закреплен блок контактов

12, 13.

Каждый из блоко:в контактов состоит иэ корпуса 14, выполненного из диэлектрика, и группы контактов 15„ которые с помощью пружин 16 поджимаются к контактным кольцам 9. Контакты 15 соединены кабелем с исполнительными механизмами рабочего инструмента.

На боковых поверхностях корпуса узла с двух сторон установлены два блока конечных выключателей 17 и 18 (фиг, 3). Выключатель 17 срабатывает при стыковке устройства, когда зубья защелок 5 и б попадают в кольцевую проточку в верхней части стакана. Выключатель 18 срабатывает в момент, когда защелка попадает в пазы верхнего фланца стакана. На оси 3 крепится кулачок 19 (фиг. 4), который воздействует на выключатель 17 в момент закрытия защелок.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий инструмент (захватные устройства и др.), предназначенный для автоматической смены, помещается в специальное магазинное устройство, имеющее соответствующие гнезда для его размещения. На каждом рабочем инструменте закреплен стакан 2 описываемого устройства. Хвостовик 1 устройства закрепляется на конечном звене манипулятора. На фиг. 1-4 показано устройство в состыкованном положении. Для замены инструмента рабочий орган манипулятора подводится к магазинному устройству и опускается в соответствующее гнездо. При этом на рукоятку защелки 6 воздействует упор, жестко закрепленный в магазинном устройстве. Защелки 5 и 6 раскрываются, толкатель 10 под действием пружины 11 отжимает стыковочный стакан

2 с инструментом от хвосточика 1.

Конечное звено манипулятора с хвостовиком 1 уходит вверх, а сменный инструмент остается в гнезде магазина.

Далее конечное звено манипулятора с хвостовиком 1 подводится к гнезду магазинного устройства с рабочим инструментом, который необходимо присоединить к манипулятору. Хвостовик 1 вводится в гнездо стыковочного стакана до момента, когда защелки 5 и 6 попадут в кольцевую проточку стакана 2, при этом пружины 8 и 11 сжимаются. Момент, когда защелки попадут в кольцевую проточку, фиксируется конечным выключателем 17. После этого подается команда на поворот (ротацию) конечного звена манипулятора. Защелки 5 и 6 начинают скользить по боковым поверхностям стакана 2 и попадают в пазы, которые служат для фиксации рабочего инструмента от поворота. При этом кулачок 19 воздействует на конечный выключатель 18, вызывая его срабатывание.

1583286

Риг.2

В момент срабатывания выключателя

18 подается питающее напряжение на контактные кольца 9. При введении хвостовика 1 в гнездо стакана 2 и срабатывании защелок контакты 15 поджимаются с помощью пружин 16 к кольцам 9, поэтому напряжение питания подается и к стыкуемому инструменту.

Далее конечное звено манипулятора уходит вверх и извлекает иэ магазина инструмент. Особенностью контактов 15 является то, что на конце они имеют скосы, на которые воздействует ,хвостовик 1 при стыковке. За счет горизонтальной реакции, возникающей в месте взаимодействия поверхности хвостовика и контактов, последние перемещаются в пазах .корпуса блока контактов.

Смена рабочего инструмента может производиться вручную путем воздействия на рукоятку защелки.

Формула изобретения

Устройство автоматической смены инструмента манипулятора, содержащее хвостовик, закрепленный на конечном звене манипулятора, и стыковочный стакан, жестко связанный со сменным рабочим инструментом, причем хвосто5 вик и стыковочный стакан снабжены контактными элементами, служащими для подачи питающего напряжения к механизму сменного инструмента, а хвостовик, кроме того, снабжен подпружиненной защелкой, предназначенной для фиксации сменного инструмента на манипуляторе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем стыковки рабочего инструмента при различных угловых положениях в плане хвостовика и стыковочного стакана, контактные элементы выполнены в виде контактных колец, расположенных на средней части хвостовика, 2О и имеющих возможность взаимодействовать с ними двух блоков подпружиненных контактов, помещенных в двух диаметрально расположенных в стыковочном стакане окнах, стыковочный стакан в

25 верхней части снабжен проточкой с пазами, имеющими возможность взаимодействия с защелками и служащими для фиксации рабочего инструмента от поворота.

158328б

f8

Вид Ь

jg p

Составитель С. Архипов

Редактор А. Мотыль Техред A,Кравчук Корректор А. ОбРУчар

Тираж 683

Заказ 2223

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101