3所示，连接套11下端固定定位杆4，连接套11套在侧耳与工具连接端外侧部分周向均布安装钢球7，钢球7沿连接套11的径向可移动，侧耳12与钢球7的对应位置加工有钢球凹槽，锁紧套2套在钢球7外侧且与连接套11之间通过螺纹连接，锁紧套2外侧对称安装两个锁紧转杆5 ;顶销8的数量与钢球7 —致且周向均布安装在锁紧套2内侧。工具不用时侧耳12卡在工具箱滑动轨道中。机械臂与工具连接后，向下的轴向力使得侧耳12与下轨道紧密接触，侧耳12与上轨道有间隙。在下轨道面上涂覆固体润滑膜，以减小机械臂J7关节带动工具旋转时的摩擦磨损。
[0020]锁紧时，定位杆4插入侧耳12上的定位孔，相邻顶销8和钢球7之间形成夹角α (例如10° )图5中的步骤(I);连接在接连套11上端的机械臂带动除工具箱外的其他部件顺时针转动角度β (例如90° )后，锁紧转杆5由锁紧限位6进行限位；此时锁紧套内的顶销和连接套上的钢球仍然错开10°，同时锁紧套2上的锁紧转杆5碰到工具箱上的锁紧限位6 (图5中步骤(2))，锁紧转杆5、锁紧套2以及顶销8限位不动，钢球7在连接套11的带动下继续转动角度10°，钢球7在顶销8的作用下，压紧在侧耳12上的钢球凹槽，此时侧耳12 —端的滑块由轨道上的限位装置进行限位限制进一步转动，进而实现工具的锁紧(图5中的步骤3)，此时，侧耳12在工具箱上盖15豁口位置，机械臂向上运动，即可带走已被锁紧的工具。
[0021]解锁按锁紧过程的反向执行:机械臂将锁紧的工具从工具箱上盖豁口位置送回，使侧耳12进入工具箱滑动轨道定位(图6中步骤I)，机械臂J7关节带动连接套11、锁紧套2和工具逆时针转动，直至锁紧套2上的锁紧转杆5碰到工具箱上的解锁限位17(图6中步骤2)。机械臂J7关节进一步带动连接套11和工具逆时针转动10°，但锁紧套2由于限位不能再逆时针转动，这样连接套11上的钢球7和锁紧套2内的顶销8错开10°，实现工具解锁(图6中步骤3)。此时，机械臂向上运动，工具侧耳12被工具箱上盖15压住，则连接套11上的钢球7与钢球凹槽脱开，机械臂即可撤离。
[0022]机械臂与工具解锁后的位置姿态即是下次与工具连接时要达到的位置姿态。
[0023]本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
【主权项】
1.一种无驱动源空间操作快速拆装接口，其特征在于:包括连接套(11)、定位杆(4)、钢球(7)、顶销(8)、锁紧转杆(5)、锁紧套(2)、锁紧环(13)、侧耳(12)、锁紧限位(6)、解锁限位(17)以及工具箱，所述的工具箱包括工具箱底板(I)、工具箱上盖(15)； 环形的工具箱上盖(15)与工具箱底板(I)固定连接，二者接触面上加工位置、长度一致的上、下轨道，工具箱上盖(15)上设置两个对称豁口(16);工具箱上盖(15)上设置锁紧限位(6)和解锁限位(17);待拆装工具侧面对称安装两个侧耳(12);侧耳(12)通过上述豁口(16)装入工具箱或者从工具箱拆出；侧耳(12)与待拆装工具连接端的上端设置定位孔，另一端设置能够沿上下轨道滑动的滑块；连接套(11)下端固定定位杆(4)，连接套(11)套在侧耳与工具连接端外侧部分周向均布安装钢球(7)，钢球(7)沿连接套(11)的径向可移动，侧耳(12)与钢球(7)的对应位置加工有钢球凹槽，锁紧套(2)套在钢球(7)外侧且与连接套(11)之间通过螺纹连接，锁紧套(2)外侧对称安装两个锁紧转杆(5);顶销(8)的数量与钢球(7) —致且周向均布安装在锁紧套(2)内侧； 未锁紧时，定位杆(4)插入侧耳(12)上的定位孔，相邻顶销(8)和钢球(7)之间形成夹角α ;连接在接连套(11)上端的机械臂带动除工具箱外的其他部件转动角度β后，锁紧转杆(5)由锁紧限位(6)进行限位；锁紧转杆(5)、锁紧套(2)以及顶销(8)限位不动，钢球(7)在连接套(11)的带动下继续转动角度α，钢球(7)在顶销(8)的作用下，压紧在侧耳(12)上的钢球凹槽，此时侧耳(12) —端的滑块由轨道上的限位装置进行限位限制进一步转动，进而实现工具的锁紧，机械臂带动连接套(11)反向转动即实现工具的拆出。
2.根据权利要求1所述的一种无驱动源空间操作快速拆装接口，其特征在于:所述的轨道上的限位装置可以通过轨道末端实现。
3.根据权利要求2所述的一种无驱动源空间操作快速拆装接口，其特征在于:所述的轨道圆心角为β +2 α。
4.根据权利要求1所述的一种无驱动源空间操作快速拆装接口，其特征在于:所述侧耳一端的滑块与上轨道之间留有间隙，下轨道面上涂覆固体润滑膜。
【专利摘要】一种无驱动源空间操作快速拆装接口，环形的工具箱上盖与工具箱底板固定连接，二者接触面上加工位置、长度一致的上、下轨道，工具箱上盖上设置两个对称豁口；工具箱上盖上设置锁紧限位和解锁限位；待拆装工具侧面对称安装两个侧耳；侧耳通过上述豁口装入工具箱或者从工具箱拆出；侧耳与待拆装工具连接端的上端设置定位孔，另一端设置能够沿上下轨道滑动的滑块；连接套下端固定定位杆，连接套套在侧耳与工具连接端外侧部分周向均布安装钢球，钢球沿连接套的径向可移动，侧耳与钢球的对应位置加工有钢球凹槽，锁紧套套在钢球外侧且与连接套之间通过螺纹连接，锁紧套外侧对称安装两个锁紧转杆；顶销的数量与钢球一致且周向均布安装在锁紧套内侧。
【IPC分类】B25J17-00, B25J11-00
【公开号】CN104626156
【申请号】CN201510008061
【发明人】李晓辉, 周元子, 于华涛, 张强, 于国庆, 孙静, 王斌
【申请人】北京控制工程研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月7日