CN106517073A - 汽车全自动加油机器手系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车全自动加油机器手系统，包括定位标记装置、识别收费装置、自动加油装置、管理机和自动油箱盖，识别收费装置和自动加油装置均与管理机电连，识别收费装置由伸缩装置和安装于伸缩装置上的识别收费模块组成，自动加油装置由加油机器手和自动加油枪组成，加油机器手由加油控制器、视觉定位模块、平移小车、旋转底盘、机械臂和安装于机械臂前端的自动加油枪，机械臂与自动加油枪通过滑轨支架固定连接，自动加油枪通过泵油计量装置与储油罐相连通。本发明采用上述结构的一种汽车全自动加油机器手系统，能够实现快速无人多种方式付款加油，结构简单成本低，同时也可以在加油站现有加油机的基础上进行使用，减少设备成本。

Description

汽车全自动加油机器手系统

技术领域

本发明涉及自动加油技术领域，尤其是涉及一种汽车全自动加油机器手系统。

背景技术

汽车已经成为人们生活的一部分，而汽车需要定期加油，传统的自助加油方式，需要工作人员进行人工操作，同时收费时也需要工作人员操作，费时费力同时也增加了人力投入，现有的自动加油装置，需要建设新的加油机和新的相应设备，使用大量的传感器群和其他设备，控制过程复杂易出现故障，增加了设备使用成本，同时汽车也需要增加自动加油口增加使用成本，减少了自动加油设备的通用性，不利于全自动加油服务的推广普及，现有的加油站自动加油系统，结构复杂成本高，无法实现驾驶员不下车全自动快速加油收费过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车全自动加油机器手系统，能够实现快速无人多种方式付款加油，结构简单成本低，同时也可以在原有加油站的基础上进行使用，减少设备成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种汽车全自动加油机器手系统，包括定位标记装置、识别收费装置、自动加油装置以及管理机，所述识别收费装置和所述自动加油装置均与所述管理机电连，还包括安装在汽车油箱入口处的自动油箱盖，所述识别收费装置由伸缩装置和安装于所述伸缩装置上的识别收费模块组成，所述自动加油装置由加油机器手和自动加油枪组成，所述加油机器手由加油控制器、与加油控制器电连的视觉定位模块、平移小车、位于所述平移小车上的旋转底盘和与所述旋转底盘固定连接的机械臂，所述自动加油枪安装于所述机械臂前端，所述机械臂与所述自动加油枪通过滑轨支架固定连接，所述自动加油枪通过泵油计量装置与储油罐相连通。

优选的，所述定位标记装置包括用于汽车定位的标示线和位于汽车驶入方向的前方的减速带，标示线和减速带在地面上呈垂直安装。

优选的，所述自动油箱盖包括油箱盖上体、油箱盖下体、活动内盖塞和自弹防尘盖，所述活动内盖塞通过用于活动内盖塞开合定位的组合式双扭簧结构连接在油箱盖上体内侧下沿，所述活动内盖塞为圆锥形锥盖结构与油箱盖上体内部呈锥形配合，所述自动油箱盖下体为圆形套管结构且底端连接有弹簧，所述弹簧的下端连接有滤网，所述自弹防尘盖一侧通过活动轴销固定在所述油箱盖上体上端面上，另一侧通过所述弹簧加扣式按压开关结构连接在油箱盖上体上端面另一侧，所述自弹防尘盖底面与所述油箱盖上体上端面之间设有防尘密封垫圈，所述自弹防尘盖顶部设有用于视觉定位的颜色识别标记。

优选的，所述伸缩装置由立柱、伸缩臂控制器、与所述伸缩臂控制器电连的距离传感器和伸缩臂组成，所述伸缩臂控制器与所述伸缩臂内的电机电连，所述伸缩臂通过所述电机实现伸缩动作进行识别付款操作。

优选的，所述识别收费模块包括位于伸缩臂立柱上用于识别位于汽车上电子标签和射频加油卡的射频读卡器、位于伸缩臂上用于识别支付码的扫码器、以及用于识别移动终端发出付款声波的声波识别器，所述扫码器、所述射频读卡器和声波识别器均与管理机电连。

优选的，所述管理机还电连有报警模块、照明模块以及输出模块。

优选的，所述报警模块内设有温度传感器、烟雾传感器和可燃气体检测仪，照明模块包括光亮度传感器和光源，输出模块包括显示屏和用于语音提示的扬声器。

优选的，所述滑轨支架上固定设置有工型滑轨、固定在所述滑轨支架上固定连接的加油枪扳机控制装置以及固定在所述滑轨支架上的碰触杆，所述碰触杆顶端设有碰触头，所述加油枪扳机控制装置由固定在所述滑轨支架上的电机和与所述电机轴头偏心齿轮固定连接的往复齿轮结构组成，所述往复齿轮结构下端固定连接有滑杆，所述滑杆底端固定连接有用于升降所述加油枪扳机的升降板。

优选的，所述自动加油枪，包括枪体、上气室、下气室、和与所述机械臂连接的固定支架以及设置于所述枪体前端的触发装置，所述触发装置的一端设置有触头，触头中部连接有弹簧，触头被压下同时触发开关向加油控制器提供开始加油信号，所述枪体上和加油口上均设置有空气口且与所述上下气室相连通，所述上气室内设置有弹簧，所述弹簧一端固定连接有气室隔板，所述气室隔板固定连接有活塞柱；

加油时所述气室隔板在所述弹簧弹力作用下位于所述上气室底部，加满油时油面淹没设置在加油口前端的所述上气室的所述空气口，所述气室隔板上移压缩所述弹簧，并带动所述活塞柱上移堵死油道，停止加油；

停止加油时所述升降板推动所述活塞柱移堵死油道，停止加油。

优选的，所述泵油计量装置为自助加油机或自动加油控制箱，所述自助加油机与人工加油枪之间的油管上安装有脉冲流量计，所述脉冲流量计与所述管理机电连，所述自动加油控制箱与所述自动加油枪相连接，所述人工加油枪和所述自动加油枪上安装有与滑轨支架相适配的滑槽护套，所述自动加油控制箱内设有油泵、流量计以及泵油控制器，所述泵油控制器与所述管理机电连，所述油泵和所述流量计与所述加油控制器电连进行加油控制。

因此，本发明采用上述结构的一种汽车全自动加油机器手系统，能够实现快速无人多种方式付款加油，结构简单成本低，同时也可以在原有加油站的基础上进行使用减少设备成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种汽车全自动加油机器手系统整体控制原理图；

图2为本发明一种汽车全自动加油机器手系统整体设备示意图；

图3为本发明一种汽车全自动加油机器手系统自动加油装置结构示意图；

图4为本发明一种汽车全自动加油机器手系统自动油箱盖结构示意图；

图5为本发明一种汽车全自动加油机器手系统滑轨支架结构示意图；

图6为本发明一种汽车全自动加油机器手系统往复齿轮结构示意图；

图7为本发明一种汽车全自动加油机器手系统滑槽护套结构示意图；

图8为本发明一种汽车全自动加油机器手系统自动加油枪结构示意图；

图9为本发明一种汽车全自动加油机器手系统识别收费装置结构示意图；

图10为本发明一种汽车全自动加油机器手系统加油枪滑槽护套安装位置示意图；

图11为本发明一种汽车全自动加油机器手系统的自弹防尘盖结构示意图；

具体实施方式

实施例1

图1为本发明一种汽车全自动加油机器手系统整体结构示意图，图2为本发明一种汽车全自动加油机器手系统整体设备示意图，图3为本发明一种汽车全自动加油机器手系统自动加油装置结构示意图，图4为本发明一种汽车全自动加油机器手系统自动油箱盖结构示意图，图5为本发明一种汽车全自动加油机器手系统滑轨支架结构示意图，图6为本发明一种汽车全自动加油机器手系统往复齿轮结构示意图，图7为本发明一种汽车全自动加油机器手系统滑槽护套结构示意图，图8为本发明一种汽车全自动加油机器手系统自动加油枪结构示意图，图9为本发明一种汽车全自动加油机器手系统识别收费装置结构示意图，图10为本发明一种汽车全自动加油机器手系统加油枪滑槽护套安装位置示意图，图11为本发明一种汽车全自动加油机器手系统的自弹防尘盖结构示意图。

如图1所示，系统包括定位标记装置、识别收费装置、自动加油装置、管理机、泵油计量装置以及安装在汽车油箱入口处的自动油箱盖，识别收费装置和自动加油装置均与管理机电连。

如图2所示，定位标记装置包括用于汽车定位的标示线29和位于汽车驶入方向的前方的减速带30，标示线29和减速带30在地面上成垂直安装，当汽车沿标示线驶入加油站前车轮碰到减速带30后停车，对汽车进行基本定位，结构简单可靠成本低。

如图9所示，识别收费装置由伸缩装置和安装于所述伸缩装置上的识别收费模块组成，伸缩装置由立柱18、伸缩臂控制器、与伸缩臂控制器电连的距离传感器22和伸缩臂19组成，伸缩臂控制器与伸缩臂19内的电机电连，伸缩臂19通过电机实现伸缩动作进行识别付款操作，距离传感器22可以将识别收费模块送到靠近窗口，同时不会碰到汽车，对伸缩臂19进行定位，当汽车驶入加油站内时，位于立柱18上的射频读卡器20对位于汽车上的电子标签或射频加油卡进行射频识别，同时将车辆信息发送给管理机进行确认车辆信息，管理机对车辆信息进行比对，确定车辆信息正确同时通过网线与第三方网站进行通信查询绑定银行卡余额或电子卡余额，当余额足够时延时10秒时间如果没有相关操作默认加满自动扣除金额，如果在10秒内客户通过扫码付费根据不同金额进行加油，当车辆停到大概位置时伸缩臂控制器对伸缩臂19进行向前伸展，进行识别付款操作；当余额不足时可以通过移动终端的付费APP进行付费，用于识别移动终端支付码和加油站专属二维码的扫码器23和用于识别移动终端发出付款声波的声波识别器23位于伸缩臂19前端方便进行付费操作，扫码器21、射频读卡器20和声波识别器23均与管理机电连，将车辆信息和付款信息传输给管理机进行处理，安装伸缩装置的立柱18上还设有输出模块，输出模块包括显示屏24和用于语音提示的扬声器25，显示屏24可以显示价格、种类以及折扣等信息，扬声器25可以对车主进行语音提示，例如熄火、余额不足、付款成功以及加油完成等提示。

自动加油装置由自动加油装置加油机器手和自动加油枪7组成，自动加油装置加油机器手由加油控制器、与加油控制器电连的视觉定位模块31、平移小车3、位于平移小车3上的旋转底盘6、与旋转底盘6固定连接的机械臂5和安装于机械臂5一端的自动加油枪7，机械臂5与自动加油枪7通过滑轨支架501固定连接，自动加油枪7通过泵油计量装置与储油罐相连通，自动加油装置通过视觉定位模块28对加油口进行定位，同时通过加油控制器对平移小车3、旋转底盘6以及机械臂5进行控制，使自动加油枪准确的进行开盖加油操作，滑轨支架501上固定设置有工型滑轨502、固定在滑轨支架501上固定连接的加油枪扳机控制装置以及固定在滑轨支架上的碰触杆505，碰触杆505顶端设有碰触头506，加油枪扳机控制装置由固定在滑轨支架501上的电机和与电机输轴头偏心齿轮固定连接的往复齿轮结构508组成，往复齿轮结构508结下端固定连接有滑杆509，滑杆509底端固定连接有用于升降自动加油枪扳机的升降板510，如图5和6所示，当齿轮转动时往复齿轮结构508会带动滑杆509以及升降板510做往复运动实现加油的开始与停止，如图8所示，加油枪7包括枪体701、上气室702、下气室703和与机械手臂5连接的固定支架704，枪体701的一端设置有油管接头705，另一端设置有加油口706，上气室702内设置有弹簧707，弹簧707下端设置有气室隔板708，气室隔板708下面连接有圆柱形活塞柱709，枪体701的前端设置有触发装置710，触发装置710的一端设置有触头711，上气室702和靠近加油口706处的枪体701上均设置有空气口712，本实施例是用触头拨开油箱口外盖板，再按开油箱盖上的自弹防尘盖，自动加油枪与自动加油控制箱配合使用，本结构比较简单适用，平时气室隔板在弹簧弹力作用下位于气室底部，汽车油箱加满油时油面淹没设置在加油口前端的上气室空气口，在空气负压的作用下气室隔板上移压缩弹簧，并带动活塞柱上移堵死油道713，停止加油，枪体的前端设置有触发装置，触发装置的一端设置有触头，触头中部连接有弹簧，可伸缩，触头被压下，触发装置中的电路被接通，向自动加油控制箱提供开始加油信号。

自动油箱盖包括油箱盖上体8、油箱盖下体9、活动内盖塞10和自弹防尘盖11，活动内盖塞10通过组合式双扭簧12连接在油箱盖上体8的内侧下沿，油箱盖下体9的底端连接有弹簧13，弹簧13的下端设置有滤网14，自弹防尘盖11通过活动轴销15固定在油箱盖上体8上端面，并起到活动内盖塞开合定位作用。自弹防尘盖的一侧通过弹簧加扣式按压开关36结构连接在油箱盖上体上端面另一侧，且自弹防尘盖底面与自动油箱盖上体上端面接触部位设有用于密封防尘的密封垫圈，防尘盖顶部设有颜色标示，用于视觉定位。活动内盖塞10为圆锥型锥盖结构，且活动内盖塞10由封闭的圆顶和锥型圆筒组成，所述锥型圆筒的筒壁底端设置有平沿16，平沿16上设置有环形胶垫圈。油箱盖上体8的内侧设置有与活动内盖塞10相适应的锥度，油箱盖上体8的外侧设置有防滑套17，油箱盖下体9外侧设置有螺纹便于安装于油箱口上，简单易行。

管理机还电连有报警模块和照明模块，报警模块内设有温度传感器、烟雾传感器和可燃气体检测仪，用于检测加油站内的温度和可燃气体是否符合安全标准，当超出安全标准范围就通过管理机进行报警及时处理，同时一旦有烟雾出现就会及时的通过管理机和网线发送报警信号。照明模块内设有光亮度传感器，当加油站内的亮度低于设定值时自动启动光源进行照明，在实现相关操作的同时节约能源。

泵油计量装置本实施例选用自动加油控制箱，自动加油控制箱内设有油泵、流量计以及泵油控制器，泵油控制器与管理机电连，油泵和流量计与加油控制器电连对加油开始与停止以及计量计费操作，将加油信息传输给管理机并在显示屏上进行相关显示。

实施例2

实施例2与实施1相比不同点在于，实施例2使用加油站原有自助加油机和人工加油枪，即泵油计量装置选用普通加油机，人工加油枪上安装有与滑轨支架相适配的滑槽护套，如图10所示，可以将加油枪固定于机械臂5上，用触碰杆和触碰头实现开启油箱盖，同时在自助加油机和人工加油枪之间的油管上安装有脉冲流量，脉冲流量计与管理机电连计用于检测油管内是否有油流过和加油量，这样不需要更换整体设备，在原有的加油站上进行改装就可实现自动加油的功能大大的降低了安装和使用成本，同时在设备故障或设备不能使用时也可以取下人工加油枪进行人工加油，通用性更强。

工作过程如下：

当汽车驶进加油站时，射频读卡器20就进行识别车辆信息并传输给管理机进行信息比对和关联账户余额，轮胎压着标示线29行驶，前轮碰到减速带30时停车，此时油箱口已经基本对准加油机装置。驾驶员在驾驶室打开油箱盖外盖板。当余额不足时，扬声器25发出语音提示，使用其他方式付款，控制伸缩臂19靠近汽车方便付款，伸缩臂19向前移动到副驾驶车窗玻璃前设定距离停止，其他支付方式包括：用伸缩臂19前端的扫码器23扫码移动终端的微信、支付宝上的二维码以及加油站专属二维码牌；用伸缩臂19前端的声波识别器识别移动终端的声波支付；用移动终端设备扫码加油站的专属二维码支付，实现多种方式付款。付款完成后进行加油操作，自动加油装置工作，从油枪盒中提起加油枪，旋转180度，视觉定位模块31对油箱口进行时时视觉定位，本实施例中视觉定位模块31选用摄像头，机械臂时时调整动作，通过电机32控制平移小车3在轨道上左右运动。旋转底盘6可实现机器手的360度旋转运动，向油箱口运动，到达油箱口附近时，加油枪向下转动90度，用触碰杆505上的触碰头506拨开油箱口外盖板，再按压开自弹防尘盖。触头后移一定距离，加油枪向上转动90度并前移，油枪管插入加油口内，摄像头或触发装置获取插入到位信息，加油控制器向油枪扳机控制电机发送指令，通过往复结构控制加油的开关，提升扳机开始加油，加满跳枪，这时根据流量计不走动信号，指令油枪扳机控制电机工作，降下扳机。同时按单价和加油量计算出金额，通过网络从关联银行卡中自动扣费。从加油口中拔出油枪，加油枪向下转动90度，用触碰杆上的触碰头拨上自弹防尘盖，拨上油箱口外盖板，收回加油枪，加油枪向上转动90度，机器臂旋转180度回位，将加油枪放进加油机上的油枪盒35中，完成加油，机械臂5处于待机位置。语音提示加油完毕请慢行，当加油站内光线不足时，光亮感应器会自动开关光源对油箱口进行照明，当有危险情况发生如高温，易燃易爆气体含量高等发生可以自动进行报警。

因此，本发明采用上述结构的一种汽车全自动加油机器手系统，能够实现快速无人多种方式付款加油，结构简单成本低，同时也可以在原有加油站的基础上进行使用，减少设备成本。

以上是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不应局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车全自动加油机器手系统，包括定位标记装置、识别收费装置、自动加油装置以及管理机，所述识别收费装置和所述自动加油装置均与所述管理机电连，其特征在于：还包括安装在汽车油箱入口处的自动油箱盖，所述识别收费装置由伸缩装置和安装于所述伸缩装置上的识别收费模块组成，所述自动加油装置由加油机器手和自动加油枪组成，所述加油机器手由加油控制器、与加油控制器电连的视觉定位模块、平移小车、位于所述平移小车上的旋转底盘和与所述旋转底盘固定连接的机械臂，所述自动加油枪安装于所述机械臂前端，所述机械臂与所述自动加油枪通过滑轨支架固定连接，所述自动加油枪通过泵油计量装置与储油罐相连通。

2.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述定位标记装置包括用于汽车定位的标示线和位于汽车驶入方向的前方的减速带，标示线和减速带在地面上呈垂直安装。

3.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述自动油箱盖包括油箱盖上体、油箱盖下体、活动内盖塞和自弹防尘盖，所述活动内盖塞通过用于活动内盖塞开合定位的组合式双扭簧结构连接在油箱盖上体内侧下沿，所述活动内盖塞为圆锥形锥盖结构与油箱盖上体内部呈锥形配合，所述自动油箱盖下体为圆形套管结构且底端连接有弹簧，所述弹簧的下端连接有滤网，所述自弹防尘盖一侧通过活动轴销固定在所述油箱盖上体上端面上，另一侧通过所述弹簧加扣式按压开关结构连接在油箱盖上体上端面另一侧，所述自弹防尘盖底面与所述油箱盖上体上端面之间设有防尘密封垫圈，所述自弹防尘盖顶部设有用于视觉定位的颜色识别标记。

4.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述伸缩装置由立柱、伸缩臂控制器、与所述伸缩臂控制器电连的距离传感器和伸缩臂组成，所述伸缩臂控制器与所述伸缩臂内的电机电连，所述伸缩臂通过所述电机实现伸缩动作进行识别付款操作。

5.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述识别收费模块包括位于伸缩臂立柱上用于识别位于汽车上电子标签和射频加油卡的射频读卡器、位于伸缩臂上用于识别支付码的扫码器、以及用于识别移动终端发出付款声波的声波识别器，所述扫码器、所述射频读卡器和声波识别器均与管理机电连。

6.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述管理机还电连有报警模块、照明模块以及输出模块。

7.根据权利要求6所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述报警模块内设有温度传感器、烟雾传感器和可燃气体检测仪，照明模块包括光亮度传感器和光源，输出模块包括显示屏和用于语音提示的扬声器。

8.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述滑轨支架上固定设置有工型滑轨、固定在所述滑轨支架上固定连接的加油枪扳机控制装置以及固定在所述滑轨支架上的碰触杆，所述碰触杆顶端设有碰触头，所述加油枪扳机控制装置由固定在所述滑轨支架上的电机和与所述电机轴头偏心齿轮固定连接的往复齿轮结构组成，所述往复齿轮结构下端固定连接有滑杆，所述滑杆底端固定连接有用于升降所述加油枪扳机的升降板。

9.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述自动加油枪，包括枪体、上气室、下气室、和与所述机械臂连接的固定支架以及设置于所述枪体前端的触发装置，所述触发装置的一端设置有触头，触头中部连接有弹簧，触头被压下同时触发开关向加油控制器提供开始加油信号，所述枪体上和加油口上均设置有空气口且与所述上下气室相连通，所述上气室内设置有弹簧，所述弹簧一端固定连接有气室隔板，所述气室隔板固定连接有活塞柱；

加油时所述气室隔板在所述弹簧弹力作用下位于所述上气室底部，加满油时油面淹没设置在加油口前端的所述上气室的所述空气口，所述气室隔板上移压缩所述弹簧，并带动所述活塞柱上移堵死油道，停止加油；

停止加油时所述升降板推动所述活塞柱移堵死油道，停止加油。

10.根据权利要求1所述的一种汽车全自动加油机器手系统，其特征在于：所述泵油计量装置为自助加油机或自动加油控制箱，所述自助加油机与人工加油枪之间的油管上安装有脉冲流量计，所述脉冲流量计与所述管理机电连，所述自动加油控制箱与所述自动加油枪相连接，所述人工加油枪和所述自动加油枪上安装有与滑轨支架相适配的滑槽护套，所述自动加油控制箱内设有油泵、流量计以及泵油控制器，所述泵油控制器与所述管理机电连，所述油泵和所述流量计与所述加油控制器电连进行加油控制。