[發明專利]一種空間機械臂末端操作器的卡盤型快速自主更換裝置

有效

• 申請號: 201310303689.0
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103406915A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 楚中毅;李建超;雷宜安;胡珺;周苗;胡健;盧山;李延寶
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J15/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

1.一種空間機械臂末端操作器的卡盤型快速自主更換裝置，其特征在于包括主動盤（1）、被動盤（2）、工具箱（3）；所述主動盤（1）包括主動盤主體（101）、卡盤（102）、卡盤限位柱（103）、圓柱凸盤（104）、圓柱凸（105）和電氣連接插頭（106）；卡盤（102）上開有限位彈簧銷孔（107）、卡柱鎖緊孔（108）、卡柱插入孔（109）、卡盤限位槽（110）；卡盤限位柱（103）安裝在主動盤主體（101）上，插入卡盤限位槽（110）中，且可以沿槽滑動；卡盤（102）通過圓柱凸盤（104）安裝于主動盤主體（101）上，且卡盤（102）能夠繞中心轉動，卡盤限位柱（103）提供轉動限位；所述被動盤（2）包括被動盤主體（201）、限位彈簧銷（202）、電氣連接插座（203）和卡柱（204）；被動盤主體（201）上開有固定槽（205）、圓柱凸對準孔（206）；被動盤（2）通過卡柱（204）、主動盤（1）上的卡盤（102）、圓柱凸（105）與主動盤（1）進行連接與鎖定；限位彈簧銷（202）對應限位彈簧銷孔（107）為卡盤（102）提供鎖定限位，圓柱凸對準孔（206）對應圓柱凸（105）為主動盤（1）和被動盤（2）增加連接剛度，電氣連接插頭（106）和電器連接插座（203）用于電氣連接，卡柱插入孔（109）用于卡柱（204）的插入，卡柱鎖緊孔（108）實現卡柱（204）的拔插限位；所述工具箱（3）包括工具箱基板（301）、卡盤驅動板（302）、驅動板固定柱（303）、驅動板限位塊（304）、電機（305）、彈簧扭（306）和齒輪（312）；所述工具箱基板（301）開有前弧形槽（307）、后弧形槽（308）和U型工具槽（310），U型工具槽（310）對應固定槽（205）來固定被動盤（2），前弧形槽（307）存放未被使用的被動盤（2），后弧形槽（308）存放更換過程中的被動盤（2）；卡盤驅動板（302）上開有卡盤柄槽（309）、齒條（311），卡盤柄槽（309）對應卡盤（102）的柄端，更換過程中卡盤柄插入卡盤柄槽（309）中，齒條（311）和齒輪（312）嚙合，實現傳動連接；電機（305）通過齒輪（312）、齒條（311）與卡盤驅動板（302）連接，通過齒輪（312）和齒條（311）驅動卡盤驅動板（302）往復運動，進而帶動卡盤（102）正、反轉，實現末端操作器的自主更換；工具箱（3）通過固定槽（205）、U型工具槽（310）、彈簧扭（306）將被動盤（2）固定；

所述卡盤（102）正轉過程中，使得多個卡柱（204）分別插入相應的多個卡柱鎖緊孔（108）中，同時，多個楔形限位彈簧銷（202）分別插入卡盤（102）上相應的多個限位彈簧銷孔（107）中，以實現主動盤（1）和被動盤（2）的鎖定；

所述卡盤（102）通過反向轉動，驅動多個卡柱（204）分別插入相應的多個卡柱插入孔（109）中，同時，將多個限位彈簧銷（202）分別從相應的多個限位彈簧銷孔（107）中擠壓出來，以實現主動盤（1）和被動盤（2）的解鎖；

所述主動盤（1）和被動盤（2）對接時，主動盤（1）上的多個圓柱凸（105）分別插入被動盤（2）上對應的多個圓柱凸對準孔（206）中。

2.根據權利要求書1所述的空間機械臂末端操作器的卡盤型快速自主更換裝置，其特征在于：所述卡盤（102）正轉過程中，三個卡柱（204）分別插入相應的三個卡柱鎖緊孔（108）中，同時，三個楔形限位彈簧銷（202）分別插入卡盤（102）上相應的三個限位彈簧銷孔（107）中，以實現主動盤（1）和被動盤（2）的鎖定。

3.根據權利要求書1所述的空間機械臂末端操作器的卡盤型快速自主更換裝置，其特征在于：所述卡盤（102）通過反向轉動，驅動三個卡柱（204）分別插入相應的三個卡柱插入孔（109）中，同時，將三個限位彈簧銷（202）從相應的三個限位彈簧銷孔（107）中擠壓出來，以實現主動盤（1）和被動盤（2）的解鎖。

4.根據權利要求書1所述的空間機械臂末端操作器的卡盤型快速自主更換裝置，其特征在于：所述主動盤（1）和被動盤（2）對接時，主動盤（1）上的八個圓柱凸（105）分別插入被動盤（2）上對應的八個圓柱凸對準孔（206）中以增加連接剛度。