Устройство автоматической смены инструмента манипулятора

(21) (22) (46) (71) рументом. ужиненным ин я под иксир ющимина мани с остовильца 9,асти тные асиоложены конта стью взаимоктов 12 и 13 дачи напряозможн конт(57) блокамиченные иствияпредназ я п м сменного его инстру хани рабо ения питания Смен произ ручнуюинструме тех автоматиоздействи ента мож ески или одить путеми 6 с у заще рукоя тови СЛ 00 М 00 Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4435226/31-0803.06.8807.08.90. Бюл. Р 29МГТУ им. Н.Э. Баумана А.В. Пивко и А.ф. Батанов 62-229.72(088.8)Патент США Р 4621854, 94-88, 1986.УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ УМЕНТА МАНИПУЛЯТОРАИзобретение относится к роботоике. Пель изобретения - расширебласти применения. Устройство оит из двух основных узлов хвоска 1, закрепленного на конечном вене манипулятора,о связанного с рабовотовик снабжен двуи защелками 5 и 6,менный рабочий инстуляторе. В среднейИзобретение относится к робототехнике, а именно к роботам и манипуляторам, работающим в экстремальных условиях (дистанционно управляемые роботы и манипуляторы)5Цель изобретения - расширение сбласти применения.На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А 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 8, 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 располояены контактные кольца 9, к которым подводится напряжение питания механизмов сменного инструмента манипулятора. В нижней части хвостовик выполнен в виде конуса, в котором расположен толкатель 10 и пружина 11.В верхней части корпуса стыковочного стакана 2 выполнена проточка с40 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 контактов12, 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.55На боковых поверхностях корпуса узла с двух сторон установлены два блока конечных выключателей 17 и 18(фиг. 3). Выключатель 17 срабатываетпри стыковке устройства, когда зубьязащелок 5 и 6 попадают в кольцевуюпроточку в верхней части стакана. Выключатель 18 срабатывает в момент,когда защелка попадает в пазы верхнего фланца стакана. На оси 3 крепитсякулачок 19 (фиг. 4), который воздействует на выключатель 17 в моментзакрытия защелок,Устройство работает следующим образом.Рабочий инструмент (захватные устройства и др.), предназначенный дляавтоматической смены, помещается вспециальное магазинное устройство,имеющее соответствующие гнезда дляего размещения. На каждом рабочеминструменте закреплен стакан 2 описываемого устройства. Хвостовик 1 устройства закрепляется на конечномзвене манипулятора. На фиг. 1-4 показано устройство в состыкованном положении. Для замены инструмента рабочийорган манипулятора подводится к магазинному устройству и опускается в соответствующее гнездо. При этом нарукоятку защелки 6 воздействует упор,жестко закрепленный в магазинномустройстве. Защелки 5 и 6 раскрываются, толкатель 10 под действием пружины 11 отжимает стыковочный стакан2 с инструментом от хвосточика 1.Конечное звено манипулятора с хвостовиком 1 уходит вверх, а сменный инструмент остается в гнезде магазина.Далее конечное звено манипуляторас хвостовиком 1 подводится к гнездумагазинного устройства с рабочим инструментом, который необходимо присоединить к манипулятору. Хвостовик 1вводится в гнездо стыковочного стакана до момента, когда защелки 5и б попадут в кольцевую проточку стакана 2, при этом пружины 8 и 11 сжимаются. Момент, когда защелки попадут в кольцевую проточку, фиксируется конечным выключателем 17. Послеэтого подается команда на поворот(ротацию) конечного звена манипулятора. Защелки 5 и 6 начинают скользитьпо боковым поверхностям стакана 2 ипопадают в пазы, которые служат дляфиксации рабочего инструмента от поворота. При этом кулачок 19 воздействует на конечный выключатель 18,вызывая его срабатывание.В момент срабатывания выключателя18 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 изобретенияУстройство автоматической сменыинструмента манипулятора, содержащеехвостовик, закрепленный на конечном звене манипулятора, и стыковочныйстакан, жестко связанный со сменнымрабочим инструментом, причем хвостовик и стыковочный стакан снабженыконтактными элементами, служащими дляподачи питающего напряжения к механизму сменного инструмента, а хвостовик,кроме того, снабжен подпружиненнойзащелкой, 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 стыковочногостакана, контактные элементы выполнены в виде контактных колец, расположенных на средней части хвостовика, 3) и имеющих возможность взаимодействовать с ними двух блоков подпружиненных контактов, помещенных в двух диаметрально расположенных в стыковочномстакане окнах, стыковочный стакан в 25 верхней части снабжен проточкой с пазами, имеющими возможность взаимодействия с защелками и служащими для фиксации рабочего инструмента от поворота.158328 б В г 4 оставитель С. Архиповехред Л,Кравчук Корректор А, Обручар Редак Мотып Тираж 68 Подписи роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина ЗаказВНИИПИ 223Государст нного к 3035, И итета по изоб ква, Ж, Ра 18В киям и открытиям при ГКНТ ССая наб., д. 4/5