CN111573608A - 一种汽车自动加油设备及自动加油系统 - Google Patents

Abstract

本申请通过设置协同工作的油盖开启机构和加油机构，油盖开启机构能够自动开启汽车的油盖，加油机构能够自动向开启油盖后的油箱中注入汽油，加油过程全程实现自动化，免去了人工手动加油的繁琐过程，低了工作人员的劳动强度；通过六轴机器人对油箱进行开盖，六轴机器人灵活性高，可以对不同品牌、不同型号的车辆的油箱进行开盖，通用性强；通过设置X轴滑动模块、Z轴滑动模组、第一转动支架和Y轴滑动模组可以精准的的带动油枪进行多方向移动，避免油枪插入油箱的动作不精准损坏枪头，可适配不同品牌和型号的车辆；加油机构中还设置了内盖夹持组件，与第二开盖组件进行对接夹住油箱内盖，避免内盖阻碍加油。

Description

一种汽车自动加油设备及自动加油系统

技术领域

本发明属于汽车加油技术领域，尤其涉及一种汽车自动加油设备及自动加油系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车的普及率越来越高，平均每两个家庭就有一辆汽车，汽车行驶大多依靠汽油，因此加油站人员的任务繁重，当较多车辆需要加油时，往往由于加油站人员人手数量少需要排很长的队伍，并且加油站的工作人员还需24小时值班以为夜间加油的用户提供服务，导致加油站的工作人员劳动强度大，并且，如何快速加油以及自动化加油越来越成为人们关注的焦点。

发明内容

(一)发明目的

为了克服以上不足，本发明的目的在于提供一种汽车自动加油设备及自动加油系统，以解决现有的加油站加油效率慢、需要人工长时间值班导致劳动强度大的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本申请一方面提供的技术方案如下：

一种汽车自动加油设备，包括：控制装置、至少一个油盖开启机构、支撑架以及安装于支撑架上的至少一个加油机构；

油盖开启机构包括：六轴机器人以及安装于六轴机器人上的相邻的第一开盖组件和第二开盖组件，第一开盖组件用于开启汽车油箱的外盖，第二开盖组件用于在汽车油箱的外盖打开后开启汽车油箱内盖；

加油机构包括：加油机构包括：X轴滑动模块、与X轴滑动模组连接的Z轴滑动模组、与Z轴活动模组连接的第一转动支架；与第一转动支架连接的Y轴滑动模组以及同时安装于Y轴滑动模组上的油枪固定组件和内盖夹持机构，油枪固定组件和内盖夹持机构在X轴滑动模组、Z轴滑动模组和Y轴滑动模组的带动下同步到达汽车油箱的位置，内盖夹持件与第二开盖组件对接用于夹住第二开盖组件开启的汽车油箱内盖，油枪固定组件在汽车油箱内盖被夹住后将固定于其上的油枪插入到汽车油箱中进行加油；

控制装置与油盖开启机构和加油机构电连接，用于控制对应的机构动作。

本申请通过设置协同工作的油盖开启机构和加油机构，油盖开启机构能够自动开启汽车的油盖，加油机构能够自动向开启油盖后的油箱中注入汽油，加油过程全程实现自动化，免去了人工手动加油的繁琐过程，并且无需人工长时间值班，降低了工作人员的劳动强度；对一辆汽车加油只需数分钟，大大提高了加油的效率；并且，本申请通过六轴机器人对油箱进行开盖，六轴机器人灵活性高，可以对不同品牌、不同型号的车辆的油箱进行开盖，通用性强；加油机构安装于支撑架上并通过X轴滑动模块、Z轴滑动模组、第一转动支架和Y轴滑动模组实现滑动，通过设置X轴滑动模块、Z轴滑动模组、第一转动支架和Y轴滑动模组可以精准的的带动油枪进行多方向移动，避免油枪插入油箱的动作不精准损坏枪头，可适配不同品牌和型号的车辆；进一步的，加油机构中还设置了内盖夹持组件，可以与第二开盖组件进行对接夹住油箱内盖，内盖夹持组件夹住油箱内盖可以避免内盖阻碍到油枪插入油箱的动作，并且，内盖夹持组件夹住内盖后，油盖开启机构可以移动到下一辆车辆的油箱位置对下一辆汽车的油箱进行开盖，进一步提高了加油的效率，第一开盖组件和第二开盖组件相邻设置，开启油箱盖体时，六轴机器人只需转动较小幅度即可实现油箱外盖和内盖的开启，开盖方便。

在一些实施例中，还包括：第一拍摄装置，设置在六轴机器人上并与控制装置电连接，用于检测油箱内盖握持部的角度并将检测结果发送到控制装置，以控制第二开盖组件旋转到预定的角度卡合油箱内盖的握持部，设置第一拍摄装置后可以检测油箱内盖的角度，第二开盖组件可以更精准的旋转到预定角度卡合固定部并打开油箱内盖，提高了油箱开盖的效率。

在一些实施例中，第一开盖组件包括：第二转动支架；与第二转动支架转动连接的活动杆，活动杆的一端设置有吸附汽车外盖的吸附件；第一驱动装置，与活动杆的另一端驱动连接，用于驱动活动杆摆动以调整活动杆与汽车外盖之间的角度，通过设置第二转动支架可以调节活动杆与油箱内盖的角度，油盖开启机构可以适配处于车声不同位置的油箱，提高了自动加油设备的通用性。

在一些实施例中，第二开盖组包括用于固定油箱内盖固定部的第一夹爪以及驱动第一夹爪旋转的第二驱动装置，开盖时通过第二驱动装置带动第一夹爪旋转即可实现油箱内盖的开启，开盖速度快，并且整体结构简单，制造成本低。

在一些实施例中，

X轴滑动模组包括：安装于支撑架上的沿X轴方向延伸的X轴导轨，与X轴导轨滑动配合的第一滑块以及驱动第一滑块沿X轴滑动的第三驱动装置；

Z轴滑动模组包括：安装于第一滑块上的沿Z轴方向延伸的Z轴导轨，与Z轴导轨滑动配合的第二滑块以及驱动第二滑块沿Z轴滑动的第四驱动装置，Z轴导轨与的下端与第一转动支架连接；

Y轴滑动模组包括：与第一转动支架连接的沿Y轴方向延伸的Y轴导轨，与Y轴导轨滑动配合的第三滑块以及驱动第三滑块沿Y轴滑动的第五驱动装置。

在一些实施例中，油枪固定组件包括：与第三滑块转动连接的第三转动支架；与第三转动支架驱动连接用于带动第三转动支架转动的第六驱动装置；安装于第三转动支架上的用于固定油枪的固定支架；设置在第三转动支架上的大致呈L形结构的油枪控制杆，油枪控制杆的一端与油枪上的开关把相对设置；与油枪控制杆的另一端连接的用于带动油枪控制杆向上移动与油枪的开关把抵接或带动油枪控制杆向下移动远离开关控制把的第七驱动装置。

在一些实施例中，内盖夹持组件包括：安装支架；设置在安装支架上的用于夹持油箱内盖的第二夹爪以及驱动第二夹爪张开或收紧的第八驱动装置。

本申请另一方面提供了一种汽车自动加油系统，自动加油系统还包括：用于限定汽车停靠位置的限位组件；与控制装置电连接的用于检测汽车停靠位置与停靠角度的第二拍摄装置，与车主的智能设备以及与控制装置通信连接，用于获取车辆信息以及加油信息的交互平台；控制装置根据汽车停靠位置、停靠角度、车辆信息以及加油信息控制油盖开启机构和加油机构达到预定位置进行工作。

本申请通过设置第二拍摄装置以及交互平台，第二拍摄装置可以检测车辆的停靠位置和停靠角度，交互平台获取车辆的品牌和型号可以获知油箱相对于车身的位置，通过计算车辆停靠位置、停靠角度以及油箱与车身的相对位置可以精确了解油箱的实际位置，提高了油枪插入油箱中的精确性。

在一些实施例中，还包括：还包括：第三拍摄装置，与控制装置电连接，第三拍摄装置能够拍摄包含车辆车牌号的照片并将照片发送至控制装置以核实当前加油的车辆是否为注册车辆，确保加油信息的准确性。

在一些实施例中，还包括：语音提示组件，与控制装置电连接，用于在汽车未停入到指定的位置时发出提示信息，车主通过提示信息可了解车辆当前的停靠位置和停靠角度并对车辆停靠位置进行调整，避免车辆停靠在指定位置外导致油盖开启机构和加油机构不能到达油箱的位置，影响加油的精确度。

附图说明

图1是本发明的汽车自动加油设备的第一视角的结构示意图；

图2是本发明的汽车自动加油设备的第二视角的结构示意图；

图3是本发明的汽车自动加油设备的加油机构与安装架的组装图；

图4是本发明的汽车自动加油设备的油枪固定组件的结构示意图；

图5是本发明的汽车自动加油设备的油盖开启机构的结构示意图；

图6是图5中A部分的局部放大图；

图7是本发明的汽车自动加油系统的工作流程图。

附图标记：

1：控制装置；2：加油机构；201：Z轴滑动模组；202：Y轴滑动模组；203：油枪固定组件；2031：油枪控制杆；204：内盖夹持件；3：油盖开启机构；301：六轴机器人；302：第二开盖组件；3021：第一夹爪；3031：活动杆；3032：吸附件；303：第一开盖组件；4：支撑架；5：油枪；501：开关把。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

请参阅图1-图6，本发明提供的一种汽车自动加油设备，其包括：控制装置1、至少一个油盖开启机构3、支撑架4以及安装于支撑架4上的至少一个加油机构2；

油盖开启机构3包括：六轴机器人301以及安装于六轴机器人301上的相邻的第一开盖组件303和第二开盖组件302，第一开盖组件303用于开启汽车油箱的外盖，第二开盖组件302用于在汽车油箱的外盖打开后开启汽车油箱内盖；

加油机构2包括：加油机构2包括：X轴滑动模块、与X轴滑动模组连接的Z轴滑动模组201、与Z轴滑动模块连接的第一转动支架、与第一转动支架连接的Y轴滑动模组202以及同时安装于Y轴滑动模组202上的油枪固定组件203和内盖夹持机构，油枪固定组件203和内盖夹持机构在X轴滑动模组、Z轴滑动模组201和Y轴滑动模组202的带动下同步到达汽车油箱的位置，内盖夹持件204与第二开盖组件302对接用于夹住第二开盖组件302开启的汽车油箱内盖，油枪固定组件203在汽车油箱内盖被夹住后将固定于其上的油枪5插入到汽车油箱中进行加油；

控制装置1与油盖开启机构3和加油机构2电连接，用于控制对应的机构动作。

可选的，自动加油设备可以只设置一个油盖开启机构3以及一个加油机构2油盖开启机构3开启汽车的油箱盖后加油机构2向油箱中加油。

在另一可选实施例中，可以同时设置两个相对的加油机构2并且在两加油机构2之间设置一个油盖开启机构3，油盖开启机构3可以交替为两边的汽车开启油箱盖，两边的加油机构2分别对不同的车辆进行加油。

具体的，六轴机器人301上设置了第一拍摄装置，第一拍摄装置的作用是第二开盖组件302开启油箱内盖时计算油箱内盖握持部的角度，便于第二开盖组件302卡合到汽车内盖中。更具体的，第一拍摄装置可以是工业相机，第一拍摄装置工作时拍摄油箱内盖的整体照片，然后将拍摄到的照片发送至控制装置1，控制装置1接收到照片后提取内盖握持部的特征，计算内盖握持部与水平线之间的角度，最后控制第二开盖组件302旋转到对应的角度卡合内盖的固定部并带动内盖旋转以开启内盖，设置第一拍摄装置可使第二开盖组件302开启内盖更加精准。

具体的，第一开盖组件303包括：第二转动支架；与第二转动支架转动连接的活动杆3031，活动杆3031的一端设置有吸附汽车外盖的吸附件3032，吸附件3032可以是吸盘，优选为真空吸盘；第一驱动装置，与活动杆3031的另一端驱动连接。工作时，第一驱动装置带动活动杆3031上下摆动，使吸盘上下摆动调整与油箱外壳之间的角度，调整后的吸盘角度应垂直油箱外盖为宜，这样可以有效吸附油箱外盖。

具体的，第二开盖组包括用于固定油箱内盖固定部的第一夹爪3021以及驱动第一夹爪3021旋转的第二驱动装置，第二驱动装置的驱动端上设置第一转动齿轮，第一夹爪3021上设置与第一转动轮相互啮合的第二转动齿轮，第二驱动装置启动带动第一、第二转动齿轮从而带动夹爪转动。

具体的，X轴滑动模组包括：安装于支撑架4上的沿X轴方向延伸的X轴导轨，与X轴导轨滑动配合的第一滑块以及驱动第一滑块沿X轴滑动的第三驱动装置；Z轴滑动模组201包括：安装于第一滑块上的沿Z轴方向延伸的Z轴导轨，与Z轴导轨滑动配合的第二滑块以及驱动第二滑块沿Z轴滑动的第四驱动装置；第一转动支架与Z轴导轨连接并且通过驱动电机驱动旋转；Y轴滑动模组202包括：连接第一转动支架的沿Y轴方向延伸的Y轴导轨，与Y轴导轨滑动配合的第三滑块以及驱动第三滑块沿Y轴滑动的第五驱动装置。X轴滑动模组、Z轴滑动模组201、Y轴滑动模组202以及转动支架相互配合可以从多维角度带动油枪固定组件203移动到预定的角度，油枪5能够精准的插入到不同品牌、不同型号的车辆油箱中进行加油，提高了自动加油设备的通用性。

具体的，油枪固定组件203包括：与第三滑块转动连接的第三转动支架；与第三转动支架驱动连接用于带动第三转动支架转动的第六驱动装置；安装于第三转动支架上的用于固定油枪5的固定支架；设置在第三转动支架上的大致呈L形结构的油枪控制杆2031，油枪控制杆2031的一端与油枪5上的开关把501相对设置；与油枪控制杆2031的另一端连接的用于带动油枪控制杆2031向上移动与油枪5的开关把501抵接或带动油枪控制杆2031向下移动远离开关控制把的第七驱动装置。

加油时，第六驱动装置带动第三转动支架向下转动，油枪5插入到油箱中，然后第七驱动装置带动油枪控制杆2031向上移动，油枪控制杆2031的底部抵接油枪5的开关把501，油枪5开启对油箱进行加油，完成加油后，七驱动装置带动油枪控制杆2031向下移动，油枪控制杆2031底部远离开关把501，油枪5关闭，第六驱动装置带动第三转动支架向上转动，油枪5向上收起。

内盖夹持组件包括：安装支架；设置在安装支架上的用于夹持油箱内盖的第二夹爪以及驱动第二夹爪张开或收紧的第八驱动装置。工作时，内盖夹持组件与油枪固定组件203同步到达靠近油箱的位置，然后第二夹爪与第一夹爪3021对接，第二夹爪夹住第一夹爪3021上的油箱内盖，第一夹爪3021松开油箱内盖，第一夹爪3021松开油箱内盖后，其可以移动到下一辆车辆的油箱位置对下一辆车辆的内盖进行开启。

本申请另一方面提供了一种汽车自动加油系统，加油系统具有上述的汽车自动加油设备，自动加油系统还包括：用于限定汽车停靠位置的限位组件；与控制装置1电连接的用于检测汽车停靠位置与停靠角度的第二拍摄装置，与车主的智能设备以及与控制装置1通信连接，用于获取车辆信息以及加油信息的交互平台；控制装置1根据汽车停靠位置、停靠角度、车辆信息以及加油信息控制油盖开启机构3和加油机构2达到预定位置进行工作。

具体的，车辆信息包括：车架号、车牌号等等。加油信息包括：油品号、预加金额等等。

本申请通过第二拍摄机构对车辆进行俯视拍摄，然后通过交互平台获取车辆油箱相对于车身的位置，实现了自动加油系统的精准加油，避免由于车辆的停靠位置、停靠角度偏差以及各品牌的车辆油箱位置不一导致加油不精准，导致汽油漏出的问题。

优选的，本申请还设置了第三拍摄装置，与控制装置电连接，第三拍摄装置能够拍摄包含车辆车牌号的照片并将照片发送至控制装置以核实当前加油的车辆是否为注册车辆，以确保加油准确。

具体的，限位组件可以是栏杆或者减速带，第二拍摄装置安装于加油区域的顶部，第二拍摄装置从上至下俯拍车辆的照片，并从拍摄到的车辆照片中确认车辆的停靠位置和停靠角度是否合适，第三拍摄装置安装于栏杆上用于从侧面拍摄车辆的车牌，为了拍摄更加清晰，第三拍摄装置一般安高度为0.5-1m。

具体的，加油系统还包括：交互平台，与车主的智能设备以及与控制装置1通信连接，交互平台中设置了加油量选项、油品牌号选项、支付选项等等，交互平台连接控制装置1后，车主可以用于直接在车内完成选项操作并且完成油费支付，无需下车排队，加油更加便捷。

优选的，自动加油系统还包括：语音提示组件，与控制装置1电连接，用于在汽车未停靠到指定的位置时发出提示信息。通知车主将车辆移动到合适的位置进行加油。语音提示组件还可以提示车主熄火，若油箱外盖需要在车辆内部打开的提示司机打开油箱外盖。

可选的，请参阅图7，汽车自动加油系统的工作流程如下：

1、车主将车辆停入加油区域，第三拍摄装置拍摄车牌照片，识别车辆车牌；

2、第二拍摄装置拍摄车辆的俯视图，确认车辆的停靠位置和停靠角度；

3、车主打开交互平台；

4、交互平台判断是否车主是否首次加油；

5、若车主为首次加油，需要注册会员，车主需填写加油信息；

6、若车主之前已注册过会员，车主直接填写加油信息；

7、控制装置1核对车牌与油品信息；

8、加油机构2选择对应的油枪5；

9、油盖开启机构3开启油箱盖；

10、加油机构2进枪加油；

11、加油机构2撤枪；

12、油盖开启机构3关闭油箱盖；

13、交互平台提示车主缴费；

14、缴费成功后抬杠放行。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种汽车自动加油设备，其特征在于，包括：控制装置、至少一个油盖开启机构、支撑架以及安装于所述支撑架上的至少一个加油机构；

所述油盖开启机构包括：六轴机器人以及安装于所述六轴机器人上的相邻的第一开盖组件和第二开盖组件，所述第一开盖组件用于开启汽车油箱的外盖，所述第二开盖组件用于在所述汽车油箱的外盖打开后开启汽车油箱内盖；

所述加油机构包括：所述加油机构包括：X轴滑动模块、与所述X轴滑动模组连接的Z轴滑动模组、与Z轴活动模组连接的第一转动支架；与所述第一转动支架连接的Y轴滑动模组以及同时安装于所述Y轴滑动模组上的油枪固定组件和内盖夹持机构，所述油枪固定组件和所述内盖夹持机构在所述X轴滑动模组、所述Z轴滑动模组和所述Y轴滑动模组的带动下同步到达所述汽车油箱的位置，所述内盖夹持件与所述第二开盖组件对接用于夹住所述第二开盖组件开启的所述汽车油箱内盖，所述油枪固定组件在所述汽车油箱内盖被夹住后将固定于其上的油枪插入到所述汽车油箱中进行加油；

所述控制装置与所述油盖开启机构和所述加油机构电连接，用于控制对应的机构动作。

2.根据权利要求1所述的汽车自动加油设备，其特征在于，还包括：第一拍摄装置，设置在所述六轴机器人上并与所述控制装置电连接，用于检测所述油箱内盖握持部的角度并将检测结果发送到所述控制装置，以控制所述第二开盖组件旋转到预定的角度卡合所述油箱内盖的握持部。

3.根据权利要求1或2所述的汽车自动加油设备，其特征在于，所述第一开盖组件包括：第二转动支架；与所述第二转动支架转动连接的活动杆，所述活动杆的一端设置有吸附所述汽车外盖的吸附件；第一驱动装置，与活动杆的另一端驱动连接，用于驱动所述活动杆摆动以调整所述活动杆与所述汽车外盖之间的角度。

4.根据权利要求1或2所述的汽车自动加油设备，其特征在于，所述第二开盖组包括用于固定所述油箱内盖固定部的第一夹爪以及驱动所述第一夹爪旋转的第二驱动装置。

5.根据权利要求1或2所述的汽车自动加油设备，其特征在于，

所述X轴滑动模组包括：安装于所述支撑架上的沿X轴方向延伸的X轴导轨，与所述X轴导轨滑动配合的第一滑块以及驱动所述第一滑块沿所述X轴滑动的第三驱动装置；

所述Z轴滑动模组包括：安装于所述第一滑块上的沿Z轴方向延伸的Z轴导轨，与所述Z轴导轨滑动配合的第二滑块以及驱动所述第二滑块沿所述Z轴滑动的第四驱动装置，所述Z轴导轨下端与所述第一转动支架连接；

所述Y轴滑动模组包括：与所述第一转动支架连接的沿Y轴方向延伸的Y轴导轨，与所述Y轴导轨滑动配合的第三滑块以及驱动所述第三滑块沿所述Y轴滑动的第五驱动装置。

6.根据权利要求5所述的汽车自动加油设备，其特征在于，所述油枪固定组件包括：与所述第三滑块转动连接的第三转动支架；与所述第三转动支架驱动连接用于带动所述第三转动支架转动的第六驱动装置；安装于所述第三转动支架上的用于固定所述油枪的固定支架；设置在所述第三转动支架上的大致呈L形结构的油枪控制杆，所述油枪控制杆的一端与所述油枪上的开关把相对设置；与所述油枪控制杆的另一端连接的用于带动所述油枪控制杆向上移动与所述油枪的开关把抵接或带动所述油枪控制杆向下移动远离所述开关控制把的第七驱动装置。

7.根据权利要求1或2所述的汽车自动加油设备，其特征在于，所述内盖夹持组件包括：安装支架；设置在所述安装支架上的用于夹持所述油箱内盖的第二夹爪以及驱动所述第二夹爪张开或收紧的第八驱动装置。

8.一种汽车自动加油系统，其特征在于，所述加油系统具有上述权利要求1-7任意一项所述的汽车自动加油设备，所述自动加油系统还包括：用于限定汽车停靠位置的限位组件；与所述控制装置电连接的用于检测汽车停靠位置与停靠角度的第二拍摄装置，与车主的智能设备以及与所述控制装置通信连接，用于获取车辆信息以及加油信息的交互平台；所述控制装置根据所述汽车停靠位置、停靠角度、车辆信息以及加油信息控制所述油盖开启机构和所述加油机构达到预定位置进行工作。

9.根据权利要求8所述的自动加油系统，其特征在于，还包括：第三拍摄装置，与所述控制装置电连接，所述第三拍摄装置能够拍摄包含车辆车牌号的照片并将照片发送至所述控制装置以核实当前加油的车辆是否为注册车辆。

10.根据权利要求8或9所述的自动加油系统，其特征在于，还包括：语音提示组件，与所述控制装置电连接，用于在所述汽车未停入到指定的位置时发出提示信息。

Images