CN110371915B - 一种与加油机连接的自动加油枪及加油方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与加油机连接的自动加油枪，包括设置在加油站上方的顶棚，顶棚下吊装有油枪行走架，监控摄像头，油枪行走架下面吊装有油枪、语音提示器、加油口识别摄像头和加油枪横向驱动器；加油站的地面设置有压力传感器，加油枪与加油机连接，加油机与控制器连接，控制器的存储器内存储模块内有各类车型油箱加油口位置信息。将加油枪吊装在油枪行走架上，开启与加油机连接的控制器，监控摄像头发来的图像信息，以及安装在加油站地面上压力传感器采集到的车轮位置信息后，控制器依据存储器存储的车型信息发出驱动指令，控制油枪行走架运动，将加油枪移动到车辆油箱口部位，加油完成后加油枪回复到原位。

Description

一种与加油机连接的自动加油枪及加油方法

技术领域

本发明涉及车辆在加油站自动加油技术领域，具体涉及一种与加油机连接的自动加油枪，及其采用自动加油枪进行自动加油的方法。

背景技术

随着机动车数量的增加，机动车用油量也在不断增加。对于许多车流量大的加油站，排队现象十分常见，尤其是高速等主干道路，排队现象严重影响人们的出行，客运货运受到极大影响。面对人工加油，需要排队等待加油，同时现金结算面临找零、现金安全、排队付款等现象，提高加油站工作效率，加快加油速度，势在必行。

为了解决这一问题，一些加油站采用了自助加油系统。现有的自助加油系统虽然一定程度上解决了排队等待加油的问题，但是，仍然存在付款效率低，加油速度无法根本上提高的问题。现有的自助加油系统有两种：一种是使用现金进行交易的自助加油系统，此类系统对于多数旧损现金无法识别，且现金识别系统识别过程需要一定时间。另一种是使用预先储值的加油卡的自助加油系统，此类系统中，加油卡一次性定额不记名占多数，无法充值，储值的加油卡需要定点购买存储现金。综上所述，现有的自助加油系统效率低。

现有加油方式是通过中控解锁油箱盖，然后手动按压，打开油箱盖，再手动拧开油箱塞进行加油，用人工进行确定加油量后加油，之后收费，再手动拧紧油箱塞，盖上油箱盖，完成加油。该方式通用 ,普通，市场占有率高，但是依靠人工操作，效率低，流量大时容易产生堵塞，随着互联网及自动化的快速发展，容易被淘汰。综上，需要一种自助加油、支付方便、提高加油效率的车辆自动加油系统。

申请号为：201610645550 .8的中国专利公开了一种车辆自动加油系统，电子控制单元通过网络与加油服务器和第三方平台连接；液晶显示器用于选择油品信息和在线支付；油箱盖开关装置，包括驱动电机和转动副，用于带动油箱盖开启关闭，油箱盖的内侧设有油箱塞，用于压紧车辆油箱的油箱口，油箱口旁设有测距接收发射器；加油机器人，为在空间内进行伸展的机械臂，所述机械臂的底部在平面上运动；加油枪，位于加油机器人机械臂上端，加油枪上设有液位报警器，加油机器人上靠近加油枪设有测距发射器和测距接收器；控制器，用于接收测距接收发射器、测距接收器和液位报警器的信号，控制测距发射器和加油枪，测距接收发射器接收测距发射器的信号。但在该专利公开的技术文件中并没有提供加油机器人的具体技术方案，然而加油机器人是一种非常复杂机械控制系统，且成本会很高，并且存在有安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、使用便捷、安全可靠、造价低廉，可以广范普及使用的一种与加油机连接的自动加油枪，及其采用自动加油枪进行自动加油的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种与加油机连接的自动加油枪，所述自动加油枪包括设置在加油站上方的顶棚，顶棚下吊装有油枪行走架，监控摄像头，油枪行走架下面吊装有油枪纵向驱动机构，油枪纵向驱动机构下面设置有油枪横向驱动机构，油枪横向驱动机构下面设置有油枪竖向驱动机构，油枪竖向驱动机构下面设有油枪挂架，油枪挂架上挂接有油枪、语音提示器、加油口识别摄像头和加油枪横向驱动器；加油站的地面均匀设置有若干个压力传感器，加油枪与加油机连接，加油机与控制器连接，控制器的存储器内存储模块内有各类车型油箱加油口位置信息。

加油枪可采用现有技术中的加油枪，将油枪行走架安装在加油站的顶棚下面，是为了便于拖动加油枪位移到车辆加油箱端口的位置，首先可以通过监控摄像头监控到何种类型的车辆来到的加油站需要加油，由于不同品牌、不同类型车辆的加油箱加油端口位置是固定不变的，例如是位于车辆的左侧或是右侧，具离地面的高度尺寸、距离后轮中心线的偏离尺寸均是固定数值，当车轮碾压过设置在加油站地面上的压力传感器后，控制器依据压力传感器被碾压的先后顺序即可以判断出车辆的位置信息前后轮的具体位置，控制器依据上述车辆的品牌型号图像信息和压力传感器的车辆位置信息，即可发出控制指令驱动油枪行走架将加油枪移动到车辆加油箱的加油端口部位。加油枪可以先在加油站的顶棚上纵向移动，然后再横向移动，左右在由上向下竖向移动到车辆加油箱的加油端口部位，当加油枪移动到车辆加油箱的加油端口部位可通过域控制器连接的语音提示器先向车辆驾驶员发出语音提示，提示驾驶员将油箱端口盖开启，控制器在通过加油口识别摄像头识别油箱端口盖确实已经被开启，且位置准确无误后，控制器再控制加油枪横向驱动器将加油枪插入到油箱的端口内，待加油完毕后加油枪复位。加油枪的复位过程可与上述加油枪的移动过程的程序相反。

为了便于加油枪的纵向位移，同时为了便于采用简洁成熟且成本低廉的位移驱动机构，优选的技术方案是，所述油枪纵向驱动机构包括至少两条设置在顶棚上的纵向导轨，纵向导轨上设置有纵向滑块，纵向滑块上设有纵向螺母或纵向螺孔，纵向螺母或纵向螺孔与纵向丝杠螺纹配合，纵向丝杠的一端通过轴承、轴承座与顶棚或顶棚框架连接，纵向丝杠的另一端通过法兰与纵向伺服电机的输出轴连接，纵向伺服电机通过电机座与顶棚或顶棚框架连接。

为了便于加油枪的横向位移，同时为了便于采用简洁成熟且成本低廉的位移驱动机构，优选的技术方案还有，所述油枪横向驱动机构包括至少两条设置在纵向滑块上的横向导轨，横向导轨上设置有横向滑块，横向滑块上设有横向螺母或横向螺孔，横向螺母或横向螺孔与横向丝杠螺纹配合，横向丝杠的一端通过轴承、轴承座与纵向滑块连接，横向丝杠的另一端通过法兰与横向伺服电机的输出轴连接，横向伺服电机通过电机座与纵向滑块连接。

为了便于加油枪的竖向位移，同时为了便于采用简洁成熟且成本低廉的位移驱动机构，进一步优选的技术方案是，所述油枪竖向驱动机构包括设置在横向滑块上电机座，电机座上连接有竖向伺服电机，竖向伺服电机的输出轴通过法兰连接有卷筒轴，卷筒轴上装有卷筒，卷筒上缠绕有绳索，绳索的一端与卷筒固定连接，绳索的另一端与油枪挂架连接。

为了防止加油枪在竖向移动尤其是竖向向下移动时发生摆动，会造成位置不够准确，且易碰撞到车辆、人员或其它设备等情况的发生，进一步优选的技术方案还有，在所横向滑块上至少设有3个呈三角形分部的电机座，3个呈三角形分部电机座上分别连接有竖向伺服电机，3个竖向伺服电机的输出轴分别通过法兰连接有卷筒轴，3个卷筒轴上分别装有卷筒，3个卷筒上缠绕有绳索，3根绳索的一端分别与卷筒固定连接，3根绳索的另一端分别与油枪挂架连接。

为了便于简化加油枪横向驱动器的结构构造，使其工作安全、可靠、快捷高效，进一步优选的技术方案还有，所述加油枪横向驱动器包括设置在油枪挂架一端的油枪驱动电机，油枪驱动电机的输出轴与凸轮连接，加油枪的后端与凸轮抵靠，加油枪的前端与油枪挂架的另一端之间设有弹簧。当然加油枪横向驱动器还可以采用齿轮齿条驱动机构，或电磁驱动机构等。

为了便于准确地检测到车辆在加油站的停车加油位置，并且能够准确地判断出车辆后轮的位置，进一步优选的技术方案还有，所述若干个压力传感器呈网格状设置在加油站的地面上。

为了便于在光线暗的情况下准确识别到车辆加油箱上加油端口的位置，进一步优选的技术方案还有，在所述加油口识别摄像头的侧面或后面设有LED灯。

为了简化油枪挂架的结构，减轻油枪挂架的重量，同时便与加油枪与加油枪挂架之间的挂接，进一步优选的技术方案还有，所述油枪挂架呈框架结构。

本发明还提供了一种与加油机连接的自动加油枪的加油方法，所述加油方法包括如下家有步骤：将加油枪吊装在上述的油枪行走架上，开启与加油机连接的控制器，当控制器检测到与控制器连接的安装在加油站顶棚上的监控摄像头发来的图像信息，以及安装在加油站地面上压力传感器采集到的车轮位置信息后，控制器依据存储器存储的车型信息发出驱动指令，控制油枪纵向驱动机构、油枪横向驱动机构和油枪竖向驱动机构运动，将加油枪移动到车辆油箱口部位，并发出语音提示提醒驾驶员开启油箱盖，当驾驶员将油箱盖打开后，油口识别摄像头采集车辆加油口位置及状态信息与存储信息比对无误后，控制器启动加油枪横向驱动器将加油枪插入到加油箱内，加油完成后加油枪回复到原位。

本发明的优点和有益效果在于：所述与加油机连接的自动加油枪，及其采用自动加油枪进行自动加油的方法具有结构简单、使用便捷、安全可靠、造价低廉，可以广范普及使用等特点。该自动加油装置可以完全采用成熟的技术，无需投入大量的人力物力建造，便于建造，使用过程安全可靠，便于维修维护，且建造成本低廉，易于操控。

附图说明

图1是本发明与加油机连接的自动加油枪的系统结构示意图；

图2是图1中A部局部放大图。

图中：1、加油枪；2、顶棚；3、油枪行走架；4、监控摄像头；5、油枪纵向驱动机构；5.1、纵向导轨；5.2、纵向滑块；5.3、纵向螺母；5.4、纵向丝杠；5.5、纵向伺服电机；6、油枪横向驱动机构；6.1、横向导轨；6.2、横向滑块；6.3、横向螺孔；6.4、横向丝杠；6.5、横向伺服电机；7、油枪竖向驱动机构；7.1、电机座；7.2、竖向伺服电机；7.3、卷筒；7.4、绳索；8、油枪挂架；9、语音提示器；10、加油口识别摄像头；11、加油枪横向驱动器； 12、压力传感器；13、加油机；14、控制器；15、LED灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明是一种与加油机连接的自动加油枪，所述自动加油枪包括设置在加油站上方的顶棚2，顶棚2下吊装有油枪行走架3，油枪行走架3的数量可根据加油站内加油机的数量，以及每台加油机上加油枪的数量而设定。监控摄像头4的数量应等于或大于油枪行走架3的数量，监控摄像头4可以安装在油枪行走架3的下面，随着油枪行走架3一起移动，也可以固定点装在顶棚下。油枪行走架3下面吊装有油枪纵向驱动机构5，油枪纵向驱动机构5下面设置有油枪横向驱动机构6，油枪横向驱动机构6下面设置有油枪竖向驱动机构7，油枪竖向驱动机构7下面设有油枪挂架8，油枪挂架8上挂接有加油枪1、语音提示器9、加油口识别摄像头10和加油枪横向驱动器11；加油站的地面均匀设置有若干个压力传感器12，加油枪1与加油机13连接，加油机13与控制器14连接，控制器14的存储器内存储模块内有各类车型油箱加油口位置信息。

加油枪1可采用现有技术中的加油枪1，将油枪行走架3安装在加油站的顶棚2的下面，是为了便于拖动加油枪1位移到车辆加油箱端口的位置，首先可以通过监控摄像头4监控到何种类型的车辆来到的加油站需要加油，由于不同品牌、不同类型车辆的加油箱加油端口位置是固定不变的，例如是位于车辆的左侧或是右侧，具离地面的高度尺寸、距离后轮或前轮中心线的偏离尺寸均是固定数值，当车轮碾压过设置在加油站地面上的压力传感器12后，控制器14依据压力传感器12被碾压的先后顺序即可以判断出车辆的位置信息、前后轮的具体位置，控制器14可依据上述存储在存储期内车辆的品牌型号图像信息和压力传感器12的车辆位置信息，即可发出控制指令驱动油枪行走架3将加油枪移动到车辆加油箱的加油端口部位。加油枪1可以先在加油站的顶棚上纵向移动，然后再横向移动，然后再由上向下竖向移动到车辆加油箱的加油端口部位，当加油枪1移动到车辆加油箱的加油端口部位后，可通过与控制器14连接的语音提示器9先向车辆驾驶员发出语音提示，提示驾驶员将油箱端口盖开启，控制器14在通过加油口识别摄像头10识别油箱端口盖确实已经被开启，且位置准确无误后，控制器14再控制加油枪横向驱动器11将加油枪1插入到油箱的端口内，待加油完毕后加油枪1复位。加油枪的复位过程可与上述加油枪的移动过程的程序相反。

为了便于加油枪1的纵向位移，同时为了便于采用简洁成熟且成本低廉的位移驱动机构，本发明优选的实施方案是，所述油枪纵向驱动机构5包括至少两条设置在顶棚2上的纵向导轨5.1，纵向导轨5.1上设置有纵向滑块5.2，纵向滑块5.2上设有纵向螺母5.3或纵向螺孔，纵向螺母5.3或纵向螺孔与纵向丝杠5.4螺纹配合，纵向丝杠5.4的一端通过轴承、轴承座与顶棚2或顶棚框架连接，纵向丝杠5.4的另一端通过法兰与纵向伺服电机5.5的输出轴连接，纵向伺服电机5.5通过电机座与顶棚2或顶棚框架连接。

为了便于加油枪1的横向位移，同时为了便于采用简洁成熟且成本低廉的位移驱动机构，本发明优选的实施方案还有，所述油枪横向驱动机构6包括至少两条设置在纵向滑块5.4上的横向导轨6.1，横向导轨6.1上设置有横向滑块6.2，横向滑块6.2上设有横向螺母或横向螺孔6.3，横向螺母或横向螺孔6.3与横向丝杠6.4螺纹配合，横向丝杠6.4的一端通过轴承、轴承座与纵向滑块5.4连接，横向丝杠6.4的另一端通过法兰与横向伺服电机6.5的输出轴连接，横向伺服电机6.5通过电机座与纵向滑块5.4连接。

为了便于加油枪1的竖向位移，同时为了便于采用简洁成熟且成本低廉的位移驱动机构，本发明进一步优选的实施方案是，所述油枪竖向驱动机构7包括设置在横向滑块6.3上电机座7.1，电机座7.1上连接有竖向伺服电机7.2，竖向伺服电机7.2的输出轴通过法兰连接有卷筒轴，卷筒轴上装有卷筒7.3，卷筒7.3上缠绕有绳索7.4，绳索7.4的一端与卷筒7.3固定连接，绳索7.4的另一端与油枪挂架8连接。

为了防止加油枪1在竖向移动尤其是竖向向下移动时发生摆动，会造成位置不够准确，且易碰撞到车辆、人员或其它设备等情况的发生，本发明进一步优选的实施方案还有，在所横向滑块6.3上至少设有3个呈三角形分部的电机座7.1，3个呈三角形分部电机座7.1上分别连接有竖向伺服电机7.2，3个竖向伺服电机7.2的输出轴分别通过法兰连接有卷筒轴，3个卷筒轴上分别装有卷筒7.3，3个卷筒7.3上缠绕有绳索7.4，3根绳索7.4的一端分别与卷筒7.3固定连接，3根绳索7.4的另一端分别与油枪挂架8连接。当然电机座7.1、竖向伺服电机7.2、卷筒7.3和绳索7.4也可以分别设有3个。还可以有一台伺服电机7.2同时带动3~4个卷筒7.3。

为了便于简化加油枪横向驱动器11的结构构造，使其工作安全、可靠、快捷高效，本发明进一步优选的实施方案还有，所述加油枪横向驱动器11包括设置在油枪挂架8一端的油枪驱动电机，油枪驱动电机的输出轴与凸轮连接，加油枪1的后端与凸轮抵靠，加油枪1的前端与油枪挂架8的另一端之间设有弹簧。当然加油枪横向驱动器11还可以采用齿轮齿条驱动机构，或电磁驱动机构等。

为了便于准确地检测到车辆在加油站的停车加油位置，并且能够准确地判断出车辆后轮的位置，本发明进一步优选的实施方案还有，所述若干个压力传感器12呈网格状设置在加油站的地面上。

为了便于在光线暗的情况下准确识别到车辆加油箱上加油端口的位置，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述加油口识别摄像头10的侧面或后面设有与控制器14连接的LED灯15。

为了简化油枪挂架8的结构，减轻油枪挂架8的重量，同时便与加油枪1与加油枪挂架8之间的挂接，本发明进一步优选的实施方案还有，所述油枪挂架8呈框架结构。

本发明还提供了一种与加油机连接的自动加油枪的加油方法，所述加油方法包括如下家有步骤：将加油枪吊装在上述的油枪行走架3上，开启与加油机13连接的控制器14，当控制器14检测到与控制器14连接的安装在加油站顶棚2上的监控摄像头4发来的图像信息，以及安装在加油站地面上压力传感器12采集到的车轮位置信息后，控制器14依据存储器存储的车型信息发出驱动指令，控制油枪纵向驱动机构5、油枪横向驱动机构6和油枪竖向驱动机构7运动，将加油枪1移动到车辆油箱口部位，并发出语音提示提醒驾驶员开启油箱盖，当驾驶员将油箱盖打开后，加油口识别摄像头10采集车辆加油口位置及状态信息与存储信息比对无误后，控制器启动加油枪横向驱动器11将加油枪插入到加油箱内，加油完成后加油枪1回复到原位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种与加油机连接的自动加油枪，其特征在于，所述自动加油枪包括设置在加油站上方的顶棚，顶棚下吊装有油枪行走架，监控摄像头，油枪行走架下面吊装有油枪纵向驱动机构，油枪纵向驱动机构下面设置有油枪横向驱动机构，油枪横向驱动机构下面设置有油枪竖向驱动机构，油枪竖向驱动机构下面设有油枪挂架，油枪挂架上挂接有油枪、语音提示器、加油口识别摄像头和加油枪横向驱动器，所述加油枪横向驱动器包括设置在油枪挂架一端的油枪驱动电机，油枪驱动电机的输出轴与凸轮连接，加油枪的后端与凸轮抵靠，加油枪的前端与油枪挂架的另一端之间设有弹簧；加油站的地面均匀设置有若干个压力传感器，加油枪与加油机连接，加油机与控制器连接，控制器的存储模块内存储有各类车型油箱加油口位置信息，所述油枪纵向驱动机构包括至少两条设置在顶棚上的纵向导轨，纵向导轨上设置有纵向滑块，纵向滑块上设有纵向螺母或纵向螺孔，纵向螺母或纵向螺孔与纵向丝杠螺纹配合，纵向丝杠的一端通过轴承、轴承座与顶棚或顶棚框架连接，纵向丝杠的另一端通过法兰与纵向伺服电机的输出轴连接，纵向伺服电机通过电机座与顶棚或顶棚框架连接，所述油枪横向驱动机构包括至少两条设置在纵向滑块上的横向导轨，横向导轨上设置有横向滑块，横向滑块上设有横向螺母或横向螺孔，横向螺母或横向螺孔与横向丝杠螺纹配合，横向丝杠的一端通过轴承、轴承座与纵向滑块连接，横向丝杠的另一端通过法兰与横向伺服电机的输出轴连接，横向伺服电机通过电机座与纵向滑块连接，所述油枪竖向驱动机构包括设置在横向滑块上电机座，电机座上连接有竖向伺服电机，竖向伺服电机的输出轴通过法兰连接有卷筒轴，卷筒轴上装有卷筒，卷筒上缠绕有绳索，绳索的一端与卷筒固定连接，绳索的另一端与油枪挂架连接，在横向滑块上至少设有3个呈三角形分布的电机座，电机座上分别连接有竖向伺服电机，3个竖向伺服电机的输出轴分别通过法兰连接有卷筒轴，3个卷筒轴上分别装有卷筒，3个卷筒上缠绕有绳索，3根绳索的一端分别与卷筒固定连接，3根绳索的另一端分别与油枪挂架连接，所述若干个压力传感器呈网格状设置在加油站的地面上，在所述加油口识别摄像头的侧面或后面设有LED灯，所述油枪挂架呈框架结构，加油方法包括如下加油步骤：将加油枪吊装在油枪行走架上，开启与加油机连接的控制器，当控制器检测到与控制器连接的安装在加油站顶棚上的监控摄像头发来的图像信息，以及安装在加油站地面上压力传感器采集到的车轮位置信息后，控制器依据存储器存储的车型信息发出驱动指令，控制油枪纵向驱动机构、油枪横向驱动机构和油枪竖向驱动机构运动，将加油枪移动到车辆油箱口部位，并发出语音提示提醒驾驶员开启油箱盖，当驾驶员将油箱盖打开后，油口识别摄像头采集车辆加油口位置及状态信息与存储信息比对无误后，控制器启动加油枪横向驱动器将加油枪插入到加油箱内，加油完成后加油枪回复到原位。

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