CN114789986A - 一种智能控制加油装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能控制技术领域，提供一种智能控制加油装置，通过设置的压拧装置中包括气爪装置及辅助的吸盘装置，且与加油箱盖接触的端部均设有弹性元件，不仅能够确保油箱外盖打开时避免用力过大而变形，通过吸盘装置将打开的外盖吸附定位，辅助气爪进一步打开内盖，协调配合完成任务；通过设置的加油装置与驱动装置连接，而且通过设置摄像装置实时采集加油盖及加油口的精准位置信息并传输给控制装置，控制装置优化最优路线控制驱动装置运动，带动压拧装置精准开启、关闭加油箱盖，使加油枪精准加油；通过所述气爪装置连有防爆装置，有效避免了加油站危险的发生，彻底解决了加油站人力极大浪费的缺陷，有效降低了使用成本。

Description

一种智能控制加油装置

技术领域

本发明及智能控制技术领域，特别涉及一种智能控制加油装置。

背景技术

当前智能机器人领域得到前所未有的发展，机器替代人力完成简单、重复的工作在各行业中已逐渐普及，但在汽车加油领域仍然采用人工24小时全天值守的低效方式，是对人力的极大浪费。目前已有智能加油机器人，但结构复杂，功能单一，加油箱外盖、内盖的开、关及插拔油枪动作非常僵硬，无法针对各车型做出差异性的动作规划，最常见的问题如：车油箱外盖打不开，挤压油箱外盖的压力过大造成外盖变形，内盖识别不到脊梁无法加持，内盖放回时干涉；供油管自重较大，在油枪作动过程中对其的牵扯力量远超预期，极易造成油枪管位置的偏移，由于油箱口的尺寸都比较小，因而油枪管位置的微小偏移都可能导致插枪时与油箱干涉，无法插入；油枪没有快卸功能，一旦有意外情况发生，加油员无法快速拆卸油枪在短时间内接管加油过程,加油时间长；且加油站作为易燃易爆场所，现有智能加油机器人没有防爆设计，在工作时存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种智能控制加油装置，通过设置的压拧装置中包括气爪装置及辅助的吸盘装置，且气爪装置包括具有沿直线移动方向起缓冲作用的弹性单元、具有间隙且平行设置的气爪及调节所述气爪间距的调节单元，气爪端部装有弹性元件，不仅能够确保油箱外盖打开时避免用力过大而变形，通过吸盘装置将打开的外盖吸附定位，辅助气爪进一步打开内盖，协调配合完成任务；通过设置的加油装置与驱动装置连接，而且通过设置摄像装置实时采集加油盖及加油口的精准位置信息并传输给控制装置，控制装置优化最优路线控制驱动装置运动，带动压拧装置精准开启、关闭加油箱盖，使加油枪精准加油；通过所述气爪装置连有防爆装置，有效避免了加油站危险的发生，彻底解决了加油站人力极大浪费的缺陷，降低了成本，而且，加油效率大大提高，有效避免了加油高峰期排长队等候现象的发生。

本发明提供的具体技术方案如下：

一种智能控制加油装置，包括相连的智能机械臂，包括：用于开启、关闭加油箱盖体的压拧装置、用于向加油箱口中加注燃油的加油装置、用于获取所述加油箱盖体及所述加油箱口的精准位置的摄像装置、与所述加油装置连接，用于驱动所述加油装置设有的油枪加油的驱动装置，且所述压拧装置、所述摄像装置、所述加油装置均与所述驱动装置固装为一体，在所述智能机械臂的驱动下移动，还包括控制装置，所述控制装置控制所述驱动装置、所述压拧装置、所述摄像装置、所述加油装置执行相应动作，使得所述智能机械臂驱动的整个加油过程不超过3分钟。

在一些实施例中，所述压拧装置包括执行动作的气爪装置及起辅助作用的吸盘装置，所述气爪装置连有防爆装置。

在一些实施例中，所述气爪装置包括驱动电机及由所述驱动电机驱动能够产生旋转运动的气爪单元，所述气爪单元包括具有沿直线移动方向起缓冲作用的弹性单元、在气动控制下能够夹紧及松开的气爪。

在一些实施例中，所述弹性单元包括压缩弹簧；所述气爪的一端安装有调节单元，所述调节单元包括调节槽，平行设置的两个所述气爪沿所述调节槽移动可调节间距，所述气爪的端部装有弹性元件。

在一些实施例中，所述防爆装置包括通气管，所述通气管与所述驱动电机外壳相连，内部设有向所述驱动电机内部施加正向压力的空气。

在一些实施例中，所述吸盘装置包括气动滑台及由所述气动滑台驱动的吸盘单元，吸盘单元及所述油枪单元均朝向一个方向，其中，所述气爪单元与所述吸盘单元的轴线相互平行，所述吸盘单元设有与所述加油箱盖体相匹配的弹性吸盘。

在一些实施例中，所述驱动装置包括用于驱动所述加油装置的气缸单元及与所述气缸单元连接的连接单元；所述气缸单元包括上、下相连放置的一级气缸及二级气缸，所述连接单元包括相对所述气缸单元位置固定的固定连接单元及相对所述气缸单元位置移动的移位连接单元；所述固定连接单元与所述压拧装置、所述智能机械臂相连，所述移位连接单元与所述加油装置相连。

在一些实施例中，所述移位连接单元包括弹性元件，所述弹性元件包括弹簧，在所述加油装置的压力下可收缩缓冲压力。

在一些实施例中，所述加油装置包括加油枪、所述加油枪加油位置控制装置及所述油枪快速拆装单元；所述位置控制装置包括扳机气缸及两端分别与所述扳机气缸、所述二级气缸相连的加油枪固定板。

在一些实施例中，所述控制装置包括获取模块、计算模块及执行模块，所述获取模块用于获取所述摄像头采集的所述加油箱盖体及所述加油箱口的位置信息、所述计算模块依据所述位置信息进行计算优化路线，所述执行模块依据计算结果驱动所述驱动装置、所述压拧装置、所述加油装置执行相应动作，完成智能化加油过程。

有益效果为：

本发明提供一种智能控制加油装置，通过设置的压拧装置中包括气爪装置及辅助的吸盘装置，且气爪装置包括具有沿直线移动方向起缓冲作用的弹性单元、具有间隙且平行设置的气爪及调节所述气爪间距的调节单元，气爪端部装有弹性元件，不仅能够确保油箱外盖打开时避免用力过大而变形，通过吸盘装置将打开的外盖吸附定位，辅助气爪进一步打开内盖，协调配合完成任务；通过设置的加油装置与驱动装置连接，而且通过设置摄像装置实时采集加油盖及加油口的精准位置信息并传输给控制装置，控制装置优化最优路线控制驱动装置运动，带动压拧装置精准开启、关闭加油箱盖，使加油枪精准加油；通过所述气爪装置连有防爆装置，有效避免了加油站危险的发生，彻底解决了加油站人力极大浪费的缺陷，有效降低了使用成本，而且，加油效率大大提高，有效避免了加油高峰期排长队等候现象的发生。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

在附图中：

图1是本发明实施例技术方案结构示意图；

图2是本发明实施例气爪装置技术方案结构示意图；

图3是本发明实施例摄像装置技术方案结构示意图；

图4是本发明实施例吸盘装置技术方案结构示意图；

图5是本发明实施例吸盘装置的气动滑台技术方案结构示意图；

图6是本发明实施例驱动装置技术方案结构示意图；

图7是本发明实施例加油装置技术方案结构示意图；

图8是本发明实施例驱动装置与加油装置连接的技术方案结构示意图；

图9是本发明实施例气缸一级驱动时的技术方案结构示意图；

图10是本发明实施例气缸二级驱动时的技术方案结构示意图；

图11是本发明实施例加油箱外盖打开时的技术方案结构示意图。

其中：

压拧装置1；气爪装置11；驱动电机110；电机外伸轴111；气爪连接板112；弹簧113；导向轴114；气爪底板115；气爪116；气爪通气孔1161；调节元件117；手指橡胶套118；通气管119；吸盘装置12；滑台连接板120；气动滑台121；吸盘支架122；吸盘单元123；活塞124；供、回气孔125；弹性吸盘126；滑板127；驱动装置2；一级气缸21；一级气缸轴211；一级气缸连接板22；二级气缸安装板23；二级气缸24；二级气缸轴241；气缸油枪连接板25；弹簧26；导向轴27；推板28；摄像装置3；相机31；相机连接板32；相机支架33；机械臂4；加油装置5；加油枪51；油枪固定板A52；油枪固定板B53；压扳54；扳机气缸55；油枪扳机56；油箱盖6；外盖61；内盖62；内盖脊梁621。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；“多个”指多于两个；说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

本发明优选实施例，参照图1－图11：

一种智能控制加油装置，包括压拧装置1、驱动装置2、摄像装置3、加油装置5。

压拧装置1包括气爪装置11和吸盘装置12，作用为开闭油箱外盖，开闭油箱内盖。

吸盘装置12与摄像装置3分别位于所述气爪装置11的两侧。

气爪装置11包括驱动电机110，驱动电机110的外壳设有一个通孔，所述通孔外接一个通气管119，工作时始终有来自远端的气泵(图中未示出)经通气管119向驱动电机110内充入洁净的压缩空气，阻止外部的可燃气体进入，从而达到防爆目的。

驱动电机110连接一个电机外伸轴111，电机外伸轴111的另一端沿轴向依次固定连接气爪连接板112、导向轴114、气爪底板115、气爪116及手指橡胶套118；其中，导向轴114平行设有两根，导向轴114外部套装有弹簧113，此时弹簧113处于自然状态，当气爪底板115受压时，弹簧113处于压缩状态；气爪116通过螺栓固定安装在气爪底板115上，手指橡胶套118包覆在气爪116端部，防止气爪116与车辆直接接触划伤车漆，通过控制气爪通气孔1161的供气方向可调节气爪116的开闭，气爪116开闭的不同间距用以适配开启不同车型。

气爪116的端部通过螺栓固定连接调节元件117，通过调节元件117设有水平槽，手指橡胶套118一端放置在水平槽内，手指橡胶套118平行设置两根，根据需要调节间距L后牢固锁定在水平槽内，不同间距L以适配开启的不同车型。

装配后，气爪装置11在驱动电机110的驱动下，在电机外伸轴111的旋转下，带动所述气爪116及手指橡胶套118旋转，以开闭油箱内盖。

气爪装置11和吸盘装置12平行设置；吸盘装置12包括气动滑台121，气动滑台121上设有供、回气孔125及通过所述供、回气孔125中气驱动伸缩运动的活塞124、与活塞124的一端固定连接滑板127，所述滑板127随活塞124移动沿气动滑台121滑动，所述滑板127与所述吸盘支架122固连，所述吸盘支架122的另一端通过螺钉连接吸盘单元123，所述吸盘单元123的端部为弹性吸盘126；气动滑台121与滑台连接板120固定连接，滑台连接板120与相机支架33通过螺栓固定连接，相机支架33通过螺栓固定连接到一级气缸连接板22的侧面；一级气缸连接板22一侧与气爪装置11的驱动电机110的外壳连接，另一端与机械臂4固定连接。

摄像装置3包括相机31，通过紧固件固定连接在相机连接板32上，连接板32与相机支架33固定连接，摄像装置3随压拧装置1移动。

驱动装置2位于驱动电机110下端，驱动装置2包括一级气缸21与二级气缸24，一级气缸连接板22固定安装在一级气缸21上端，一级气缸21设有的一级气缸轴211的端部固定连接二级气缸安装板23，二级气缸安装板23固定在二级气缸24上，一级气缸轴211伸出带动二级气缸24移动，二级气缸24设有的二级气缸轴241的端部固定连接推板28，推板28沿轴向固定安装有平行的导向轴27，导向轴27外套有弹簧26，导向轴27的另一端活动连接气缸油枪连接板25，弹簧26固定连接在气缸油枪连接板25上；气缸油枪连接板25通过紧固件与加油装置5设有的油枪固定板固定连接。

加油装置5设有加油枪51，设有与加油枪51固定连接的油枪固定板A52及油枪固定板B53通过螺钉连接到气缸油枪连接板25上，一方面，当发生危险时，工作人员能够快速拆卸，另一方面，油枪固定板A52及油枪固定板B53通过平行设置的三角形端部，可起到固定加油枪51的作用；加油装置5设有的压扳54与扳机气缸55固定连接，压扳54卡装在油枪扳机56上。

所述油箱盖6设有外盖61活动连接的内盖62，所述内盖62上设有凸出的用于两手指橡胶套118夹持的内盖脊梁621。

压拧装置1、驱动装置2、摄像装置3、加油装置5固定连接在一起，且与机械臂4连接，由机械臂4驱动移位，且均由加油站内服务器内的控制装置控制。

具体工作过程：

待加油汽车停到指定区域后，智能控制加油装置通过摄像装置3设有的相机31自动识别油箱盖6的外盖61位置，将照片回传至加油站内的服务器处理，服务器中控制装置的获取模块获取数据后由计算模块计算手指橡胶套118到外盖61的空间距离，执行模块依据计算结果驱动机械臂4带动压拧装置1前移靠近外盖61并挤压外盖61，使外盖61解锁弹起，此过程中，由于手指橡胶套118对外盖61的挤压力量过大时，压力会通过气爪116传递到弹簧113，使其压缩卸掉过大的载荷，保证外盖61开闭过程中不会被挤压变形，同时，手指橡胶套118也避免伤害外盖61。

当外盖61弹开后，由机械臂4带动压拧装置1移动，将吸盘装置12移动到外盖61附件的合适区域，程序控制气动滑台121的活塞124外伸带动弹性吸盘126一起作动，将弹性吸盘126的橡胶平面紧贴在外盖61表面，再由程序控制弹性吸盘126产生真空通过压力完全吸住外盖61，再由机械臂4带动弹性吸盘126与外盖61一起作动，外盖61作动到打开位置后，程序控制弹性吸盘126松开外盖，与外盖分离，完成外盖的打开操作。

通过摄像装置3设有的相机31自动识别油箱盖6的内盖62位置，将照片回传至加油站内的服务器处理，程序控制机械臂4带动压拧装置1移动，将气爪116移动到内盖62端面，程序控制两手指橡胶套118的间距插入到内盖脊梁621两侧，程序控制向气爪通气孔1161中正向充气，手指橡胶套118闭合，夹紧内盖脊梁621，驱动电机110控制电机外伸轴111旋转，带动手指橡胶套118转动至设定角度，将内盖62拧下，露出加油口，程序控制机械臂4将压拧装置1移开。

程序控制机械臂4将加油装置5移动至油箱加油口，程序控制一级气缸21的一级气缸轴211伸出，带动二级气缸安装板23、二级气缸24一起向前作动，一级气缸21完全伸出后下面固定的加油枪51也同时插入油箱口,如图9，机械臂4再次调整加油枪51枪管与油箱口近似垂直，程序控制二级气缸24的二级气缸轴241伸出，带动加油枪51完全插入油箱口，如图10。加油枪51采用两次插入油箱，与油箱内壁干涉更小，对车辆伤害较小，整个插枪流程更平顺。

插入加油枪51后，程序控制扳机气缸55作动气缸收缩，带动压扳54和油枪扳机56一起上提，加油枪51开始加油，待油箱加满，程序控制扳机气缸55伸出，带动压扳54伸出，油枪扳机56自动复位，加油停止。

程序控制机械臂4将加油枪51后移开，程序控制机械臂4将压拧装置1移至加油口附近，在程序的控制下，将内盖62拧紧后将外盖61盖好，机械臂4带动在3分钟内完成整个加油动作。

上述说明示出并描述了本申请的优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能控制加油装置，包括相连的智能机械臂，其特征在于：包括：用于开启、关闭加油箱盖体的压拧装置、用于向加油箱口中加注燃油的加油装置、用于获取所述加油箱盖体及所述加油箱口的精准位置的摄像装置、与所述加油装置连接，用于驱动所述加油装置设有的油枪加油的驱动装置，且所述压拧装置、所述摄像装置、所述加油装置均与所述驱动装置固装为一体，在所述智能机械臂的驱动下移动，还包括控制装置，所述控制装置控制所述驱动装置、所述压拧装置、所述摄像装置、所述加油装置执行相应动作，使得所述智能机械臂驱动的整个加油过程不超过3分钟。

2.根据权利要求1所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述压拧装置包括执行动作的气爪装置及起辅助作用的吸盘装置，所述气爪装置连有防爆装置。

3.根据权利要求2所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述气爪装置包括驱动电机及由所述驱动电机驱动能够产生旋转运动的气爪单元，所述气爪单元包括具有沿直线移动方向起缓冲作用的弹性单元、在气动控制下能够夹紧及松开的气爪。

4.根据权利要求3所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述弹性单元包括压缩弹簧；所述气爪的一端安装有调节单元，所述调节单元包括调节槽，平行设置的两个所述气爪沿所述调节槽移动可调节间距，所述气爪的端部装有弹性元件。

5.根据权利要求3所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述防爆装置包括通气管，所述通气管与所述驱动电机外壳相连，内部设有向所述驱动电机内部施加正向压力的空气。

6.根据权利要求2所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述吸盘装置包括气动滑台及由所述气动滑台驱动的吸盘单元，吸盘单元及所述油枪单元均朝向一个方向，其中，所述气爪单元与所述吸盘单元的轴线相互平行，所述吸盘单元设有与所述加油箱盖体相匹配的弹性吸盘。

7.根据权利要求1所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述驱动装置包括用于驱动所述加油装置的气缸单元及与所述气缸单元连接的连接单元；所述气缸单元包括上、下相连放置的一级气缸及二级气缸，所述连接单元包括相对所述气缸单元位置固定的固定连接单元及相对所述气缸单元位置移动的移位连接单元；所述固定连接单元与所述压拧装置、所述智能机械臂相连，所述移位连接单元与所述加油装置相连。

8.根据权利要求7所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述移位连接单元包括弹性元件，所述弹性元件包括弹簧，在所述加油装置的压力下可收缩缓冲压力。

9.根据权利要求8所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述加油装置包括加油枪、所述加油枪加油位置控制装置及所述油枪快速拆装单元；所述位置控制装置包括扳机气缸及两端分别与所述扳机气缸、所述二级气缸相连的加油枪固定板。

10.根据权利要求1所述的智能控制加油装置，其特征在于：所述控制装置包括获取模块、计算模块及执行模块，所述获取模块用于获取所述摄像装置采集的所述加油箱盖体及所述加油箱口的位置信息、所述计算模块依据所述位置信息进行计算优化路线，所述执行模块依据计算结果驱动所述驱动装置、所述压拧装置、所述加油装置执行相应动作，完成智能化加油过程。

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