基于槽轮机构的轨道工具更换器制造技术

基于槽轮机构的轨道工具更换器，涉及到空间机器人在轨服务领域。本发明专利技术为了解决现有的轨道工具更换器存在质量大、结构过于复杂，影响了空间作业的可靠性的问题。本发明专利技术通过两套驱动系统实现了这两种接口形式。对于机械传递，本发明专利技术利用第一套驱动系统的电机驱动齿轮，由齿轮带动传动轴，并由传动轴上的螺栓套筒与另一端的螺栓头对接来实现此功能。对于电气传递，在电连接器实现对接之前，通过拨盘带动槽轮实现工具端的锁紧，即第二套驱动系统用一个电机动力输入通过槽轮调整时序，实现了工具端锁紧和电连接器对接两种动作输出。本发明专利技术具有较大的位姿容差能力。结构紧凑、位姿容差大、可靠性高，满足空间机器人在轨道上自主更换末端工具的要求。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于槽轮机构的轨道工具更换器，其特征在于：所述轨道工具更换器包含包括工具端接口(A1)、壳体(A2)、底端盖(A8)、下支撑环(A9)、上支撑环(A12)、电路板支撑架(A16)、电气系统、第一套驱动系统和第二套驱动系统，上支撑环(A12)、下支撑环(A9)、电路板支撑架(A16)由上至下依次安装在壳体(A2)内，电气系统、第一套驱动系统和第二套驱动系统均置于壳体(A2)内，电气系统置于电路板支撑架(A16)上，壳体(A2)下端端面与底端盖(A8)连接；工具端接口(A1)套装在壳体(A2)上；所述第一套驱动系统包括第一输入装置、第一传动装置和第一输出装置；第一输入装置为第一含行星减速器电机(B13)，第一传动装置由第一小齿轮(A18)、第一传动轴齿轮(A17)和第一传动轴(A10)组成；第一输出装置为螺栓套筒(A4)；第一含行星减速器电机(B13)固定在下支撑环(A9)上，第一小齿轮(A18)固定在第一含行星减速器电机(B13)的输出轴上；第一传动轴齿轮(A17)通过键(B3)实现在第一传动轴(A10)的周向定位，第一传动轴齿轮(A17)通过紧固件和套筒(A11)实现轴向定位；第一传动轴(A10)由一对深沟球轴承(B5)支撑，这个两个轴承分别嵌入到下支撑环(A9)和上支撑环(A12)上；螺栓套筒(A4)由压缩弹簧(B2)、压板(A3)固定在第一传动轴(A10)上；在与工具端的螺栓头对接时，通过压紧压缩弹簧(B2)以及旋转第一传动轴(A10)可使工具头螺栓嵌入到螺栓套筒(A4)中；所述第二套驱动系统包括第二输入装置、第二传动装置和第二输出装置，第二输入装置为第二含行星减速器电机(B19)，通过第二含行星减速器电机(B19)利用槽轮调整时序可实现工具端接口压紧和电连接器对接两种功能；第二传动装置由第二齿轮(A21)、拨盘长轴齿轮(A22)、拨盘长轴(A25)、拨盘长轴(A25)一侧的拨盘(A6)、拨盘短轴(A30)、拨盘短轴(A30)一侧的拨盘(A6)、两个钢丝轮(A26)、钢丝(B25)以及曲柄连杆机构组成；经钢丝传动将拨盘长轴(A25)上的输入力矩传递给拨盘短轴(A30)，拨盘短轴(A30)带动另一侧拨盘(A6)和两套曲柄连杆机构，用于实现对称压紧和电连接器对接；第二输出装置由两个从动槽轮(A5)组成，拨盘长轴(A25)的拨盘和拨盘短轴(A30)的拨盘各驱动一个从动槽轮(A5)；电机(B19)固定在电机座(A7)上，电机座(A7)固定在下支撑环(A9)上，第二齿轮(A21)固定在电机(B19)的输出轴上，拨盘长轴齿轮(A22)通过键实现在拨盘长轴(A25)的周向固定，通过套筒(A28)实现轴向定位；拨盘长轴(A25)由一对轴承(B22)支撑；拨盘长轴(A25)上的拨盘(A6)通过键实现在拨盘长轴(A25)的周向固定，通过轴肩和套筒(A28)实现轴向定位；拨盘(A6)上装有用于拨动从动槽轮(A5)的拨盘销 (A27)，拨盘销(A27)固定在拨盘(A6)上；两个钢丝轮(A26)分别固定在拨盘长轴(A25)和拨盘短轴(A30)上，拨盘长轴(A25)上的钢丝轮(A26)通过键实现周向固定，通过轴肩和套筒(A28)实现轴向定位；拨盘短轴(A30)上的钢丝轮(A26)通过键实现周向固定，通过轴肩和套筒实现轴向定位；拨盘长轴(A25)一侧钢丝轮通过钢丝(B25)带动拨盘短轴(A30)一侧钢丝轮转动；钢丝(B25)两端分别通过钢丝压板(A36)和预紧块(A37)安装在两个钢丝轮上。通过使钢丝(B25)的一侧小球嵌入到钢丝压板(A36)上，使此侧钢丝(B25)固定在钢丝轮上；钢丝(B25)的另一侧小球嵌入到预紧块(A37)中；拨盘短轴一侧拨盘通过键实现周向固定，通过轴肩和套筒实现轴向定位；从动槽轮(A5)通过轴肩和套筒(A34)固定在槽轮轴(A35)上，槽轮轴(A35)由与轴承(B22)相同的一对轴承支撑在轴承座上；每套曲柄连杆机构包括曲柄(A20)和连杆(A19)；曲柄连杆机构对称布置，凸轮长轴(A25)上连接有一套曲柄连杆机的曲柄(A20)，为了实现输出装置滑块(A13)的横向受力平衡，经钢丝传动将拨盘长轴(A25)上的输入力矩传递给拨盘短轴(A30)，拨盘短轴(A30)带动另一侧曲柄连杆机构，使两套连杆对滑块作用的横向力抵消；用于绝对位置传感的电位计(B33)固定在支撑块(A23)上，其轴孔套在拨盘长轴(A25)上；用于限位的霍尔传感器(B29)通过胶接粘在所述支撑块(A23)上，磁钢镶在拨盘长轴齿轮(A22)上；曲柄(A20)固定在拨盘长轴(A25)上，连杆(A19)与曲柄(A20)通过销轴连接；滑块(A13)与连杆(A19)通过销轴连接，滑块(A13)上装有电连接器(B15)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，蒋再男，刘宏，韩峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：