CN117615886A - 用于自动加燃料的燃料分配器适配器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种燃料分配器适配器套件，包括适配器工具和铁磁单元，该铁磁单元被配置为作为燃料分配器的一部分或附接到燃料分配器，其中，适配器工具包括：磁体，被配置为与铁磁单元磁性地接合；以及启动器，被配置为启动燃料分配器的杠杆。

Description

用于自动加燃料的燃料分配器适配器

本公开涉及燃料分配器适配器套件和包括燃料分配器适配器套件的机器人加燃料系统，用于自动操作用于给车辆加燃料的燃料站。

背景技术

当使用功能强大的机器人时，自动机器人引导的加燃料会带来潜在的威胁。因此，机器人通常配备有用于提高操作安全性的外部安全系统。跨各种行业的各种现有机器人充电站已经通过各种安全技术来保护，诸如用相机或其他传感器监视机器人的工作区域。工业机器人系统通常固定在指定的单元中。然而，挑战是满足安全要求，使得自动加燃料能够在人和爆炸物附近进行。

若干安全要求也适用于向车辆的燃料入口供应燃料的设备或工具。燃料分配器周围区域中的电气安全开关和传感器应该支持这种设备。此外，为了避免在燃料附近形成火花，有利的是，在实现所需的安全措施的同时，使这种设备的电子器件最小化。

另一个挑战是提供一种用于车辆的自动加燃料的设备，该设备相对简单且便宜。燃料站的基本要求是填充过程尽可能快地进行以减少等待时间。另外，加燃料工具或设备应在避免由于过度加燃料而导致的燃料溢出和过多能量消耗的同时有效地工作。

发明内容

本公开涉及一种用于机器人加燃料系统的燃料分配器适配器套件。所公开的套件能够在机器人加燃料系统中实施，使得车辆加燃料的操作能够自动化。这意味着通过本公开，驾驶员从加燃料任务中解放出来并给予更多自由。

此外，所公开的燃料分配器适配器套件适合于满足严格的安全要求，使得所公开的套件能够在紧邻人和爆炸物的燃料站中操作。

总体上，本公开因此涉及一种燃料分配器适配器套件，其可以被实施到用于对车辆(主要但不限于汽车)进行自动加燃料的自动加燃料系统。

因此，在第一方面，本公开涉及一种燃料分配器适配器套件，包括适配器工具和铁磁单元，该铁磁单元被配置为作为燃料分配器的一部分或附接到燃料分配器，其中，适配器工具包括：

-磁体，被配置为与铁磁单元磁性地接合，以及

-启动器，被配置为启动燃料分配器的杠杆。

目前公开的加燃料系统采用适配器工具和铁磁单元。因此，简化了操作与燃料站的分配器接合的适配器工具的方式。适配器工具包括与铁磁单元接合的磁体。适配器工具与铁磁单元之间的磁性接合在车辆加燃料期间保持燃料分配器单元。

因此，本公开的一个重要优点是磁性接合提高了燃料站的安全性。由于磁性接合，燃料分配器单元可以以安全的方式与适配器工具分离。这意味着能够控制由磁性接合施加的力，使得能够实现安全的加燃料环境。

所公开的套件的另一个优点是，铁磁单元能够被添加到燃料站的现有燃料分配器单元上。这预见到，包括所公开的套件的机器人加燃料解决方案能够集成在现有的燃料岛中，例如在加油站的燃料岛中。

目前公开的套件的另一个优点是，所公开的套件适用于各种燃料源(诸如柴油、电力、天然气或氢气)的各种类型的燃料分配器单元。因为铁磁单元被配置为与任何类型的燃料的燃料分配器连接，所以所公开的燃料分配套件通过提供对各种燃料类型的燃料分配器的适应性来提供改进的灵活性。

目前公开的套件的另一个优点是，适配器工具适用于各种类型的机械臂。例如，机械臂可以是能够在人与人之间工作的类型，诸如协作机械臂或库柏特臂(cobot arm)。

优选地，适配器工具可以被配置为使得所公开的套件能够满足在人和爆炸物附近操作的安全要求。轻质构造材料、最小化的电气部件、圆形边缘、传感器(诸如位移传感器、压力传感器)、电气安全关闭开关机构和相机可以适于确保所公开的套件的安全配置。这预示了一种改进的、紧凑的和重量轻的燃料分配适配器套件。

因此，本公开提供了一种燃料分配套件，用于对车辆进行自动充电或加燃料的机器人，其中，该套件在技术上简单，能够有成本效益地制造，能够以节省材料的方式制造，并且能够满足安全要求，使得人们不会因操作所公开的套件或与所公开的套件相关联的机器人或系统而受到威胁。

附图说明

下面将参考附图更详细地描述本公开：

图1示出了与燃料分配器接合的燃料分配器适配器套件的一个实施例。

图2是附接到燃料分配器的铁磁单元的一个实施例。

图3是与适配器工具接合的铁磁单元的详细横截面视图的一个实施例。

图4A是适配器工具和横截面位置的一个实施例。

图4B示出了适配器工具的横截面侧视图的一个实施例。

图5A是适配器工具和横截面位置的一个实施例。

图5B示出了适配器工具的横截面俯视图的一个实施例。

图6示出了适配器工具的一个实施例。

图7示出了启动器的横截面的一个实施例。

图8是处于杠杆失效位置的启动器的一个实施例。

图9A示出了当启动器处于缩回位置时的适配器工具的一个实施例。

图9B示出了当启动器处于伸出位置时的适配器工具的一个实施例。

图10示出了启动器组件和吸盘组件的一个实施例。

图11示出了适配器工具的横截面侧视图的实施例。

图12示出了无工具驱动按钮组件的实施例。

详细描述

如本文所使用的，术语燃料分配器是指向车辆分配燃料的设备。通常，燃料分配器可以是在向车辆提供燃料的燃料站处的燃料分配单元。燃料分配器的类型可以根据车辆消耗的燃料类型而不同。

如本文所使用的，术语燃料门是指车辆的一部分，诸如车身上的盖。通常，当燃料门被启用(诸如打开或启动)时，可以例如通过燃料入口提供燃料。通常，燃料入口可以位于在燃料门后面。

如本文所使用的，术语加燃料是指提供能源。这意味着加燃料可以指提供流体燃料或气体燃料。此外，加燃料可以是指提供各种能源(诸如电力)的燃料。

在第一方面，本公开涉及一种燃料分配器适配器套件。燃料分配器适配器套件包括适配器工具和铁磁单元。铁磁单元可以附接到燃料分配器。在一实施例中，铁磁单元附接到套环，该套环被配置为紧固到燃料分配器。可替代地，燃料分配器可以被设置成使得燃料分配器包括铁磁单元。

有利地，包括磁体的适配器工具可以与燃料分配器的铁磁单元接合。因此，在另一实施例中，适配器工具和燃料分配器在加燃料操作期间通过磁力彼此接合。

在优选实施例中，磁体可以通过缸体操作，该缸体包括位于缸体内的活塞。在另一有利的实施例中，磁体可以附接到能在第一缸体中移动的第一活塞，其中，第一活塞是气动或液压或电动控制的。这意味着磁体可以附接到与第一活塞接合的杆或条。

目前公开的适配器套件的优点是提供了有效、安全和轻质的设计，其中，磁体可以在提供磁性接合的同时在腔体内移动。例如，当活塞在缸体内移动时，与活塞连接的位于缸体外部的磁体可以在适配器工具的腔体内移位。在一实施例中，磁体可以是能在适配器工具内在前进位置与缩回位置之间移动的。当磁性接合被限制或未被启动时，活塞可以搁置在缩回位置处。当开始加燃料操作时，例如通过将适配器工具与分配器单元接合，磁性元件彼此吸引，并且活塞可以移位到前进位置。因此，前进位置可以被配置为比缩回位置更靠近铁磁单元。因此，前进位置可以是当磁体和铁磁单元彼此磁性地接合时磁体的位置。

在一实施例中，铁磁单元可以以刚性方式固定到燃料分配器。当燃料分配器在距适配器工具一定距离内时，磁力将吸引燃料分配器的铁磁单元。适配器工具内的磁体可以被配置为朝向铁磁单元移位。活塞在缸体内移位，由此连接到活塞的磁体可以在适配器工具的腔体内从缩回位置移位到前进位置。

在优选实施例中，活塞可以到达缩回位置，其中磁体比磁体的前进位置更远离铁磁单元。当磁力中断时，例如，当在磁体在前进位置处被气动地致动的同时执行铁磁单元和适配器工具的分离时，可以获得缩回位置。在磁体朝向前进位置向前移动之后，磁体可以与燃料分配器的铁磁单元接合。在保持与铁磁单元的磁性接合的同时，可以在第一缸体内施加第一压力，该第一压力沿朝向缩回位置的方向作用在第一活塞上。当外力施加在分配器上时，外力可以足够高以克服磁性接合力，使得燃料分配器与适配器工具脱离。然后，在第一缸体上施加的第一压力将使磁体移动到缩回位置。在这种情况下，第一传感器可以感测到发生故障。通常，当加燃料没有故障地完成并且燃料分配器被定位到燃料岛的燃料分配器保持器时，可以施加缸体内的压力，使得磁体与铁磁单元之间的磁性接合被中断。

为了向自动化机械中的控制系统提供位置反馈，使用传感器是常见的做法。为了检测活塞在气压缸中的线性位置，常用类型的传感器之一可以是磁性接近传感器。磁传感器可以检测集成在缸体活塞中的磁体的磁场。

因此，活塞可以包括磁体，并且安装到缸体上的传感器可以基于与磁体的接近度指示“开”或“关”。因此，在一实施例中，适配器工具还可以包括至少第一传感器单元，该第一传感器单元被配置为检测第一活塞已经到达缩回位置。因此，第一传感器单元可以控制提供给适配器工具的电力。第一传感器单元可以是由施加的磁场操作的簧片开关、电开关或用于感测活塞位置的位置传感器。因此，本公开可以被配置为使得提供给适配器工具的所有电力(例如，如果在适配器工具与燃料站的分配器单元接合并且分配器单元仍然通过燃料入口附接到车辆时，车辆开走)能够基于第一传感器单元数据关闭(或停用)。如果附接到燃料软管(通过该燃料软管提供燃料)的燃料分配器从燃料软管拆卸，则一些燃料可能从软管中出来进入适配器工具周围的大气中。电力的切断意味着消除了由于来自适配器工具的火花而导致的爆炸风险。

因此，目前公开的适配器套件的优点在于，适配器套件可以被配置为当第一传感器单元检测到第一活塞已经到达缩回位置时被电断开。优选地，传感器是这种类型的传感器：其可以生成可用于控制适配器套件的电子器件的信号。传感器可以是簧片开关，其在磁场下接通，使得生成信号的电路被关闭。这表明，当在适配器工具与燃料站的分配器单元接合并且燃料分配器位于车辆的燃料入口中的同时车辆开走时，燃料分配器的铁磁单元将与适配器工具的磁体分离，并且第一活塞将移位到缩回位置，从而启动传感器，使得适配器工具可以被电断开，以避免火花将点燃任何泄漏的汽油。根据估计的风险或风险评估，可以停用或启动关闭适配器工具的电力装置。可替代地，适配器工具可以被配置为当适配器工具的气密腔体中的压力低于阈值时被电断开。

另外，磁体可以是稀土磁体，诸如钕磁体。铁磁单元或铁磁单元的一部分可以由可与磁体磁性地接合的材料制成。在一实施例中，铁磁单元是钢环。适配器工具的一部分可以由抗静电材料制成，以便最小化可能导致突然放电的电荷的静电累积。适配器工具的一部分可以由铝制成。

此外，启动器可以包括杆和尖端，其中，尖端被配置为拉动燃料分配器的杠杆或与燃料分配器的杠杆接合。优选地，启动器的尖端可以例如通过线性移动与燃料分配器的杠杆接合，使得杠杆移位以启动加燃料。在加燃料期间尖端相对于杆的位置可以是第一位置。在有利的实施例中，尖端能在力作用在尖端上时转动，使得尖端可以从相对于杆的第一位置(其中，尖端被配置为拉动杠杆或与杠杆接合)转动到相对于杆的第二位置(其中，第二位置可以是由于施加在尖端上的力而尖端可移位到的位置)。这意味着如果作用在尖端或适配器工具上的力高于预定阈值，则启动器的尖端可以转动。

因此，在另一实施例中，当作用在尖端上的力高于预定阈值时，尖端能够从相对于杆的第一位置转动到相对于杆的第二位置，其中，尖端被配置为不拉动杠杆或不与杠杆接合。有利地，适配器工具的尖端可以被配置为使得当适配器工具沿除了杠杆启动方向之外的方向移位时，尖端可以转动，从而避免损坏，诸如适配器工具的尖端或燃料分配器单元的杠杆的断裂。这意味着，在加燃料期间或加燃料之后突然开车的情况下，其中燃料分配器单元仍然在燃料入口中，尖端可以转动。在这种开车的情况下，燃料分配器单元的铁磁单元与适配器工具的磁体的磁性接合将被中断。但是尖端仍然可以与燃料分配器的杠杆接合。因此，尖端可以被配置为使得尖端能转动到一定阈值以上，从而减少对适配器工具或与适配器工具结合设置的机器人系统的伤害。

在一实施例中，启动器可以被气动地、或液压地或电动地启动。

在优选实施例中，启动器可以包括能在第二缸体中移动的第二活塞，其中，第二活塞可以是气动地或液压地控制的。可替代地，第二活塞可以是电动控制的。杆可以连接到第二活塞，使得通过移动第二活塞，杆和尖端可以移动以控制杠杆的启动。

此外，启动器可以包括弹簧。启动器可以被配置为通过作用在第二活塞上的压力来启动燃料分配器的杠杆。在适配器工具与燃料分配器单元之间的磁性接合时，第二活塞可以移动，使得适配器工具的尖端可以启动分配器单元的杠杆。燃料分配器的杠杆可以具有第二弹簧，用于将杠杆朝向关闭位置偏压，在该关闭位置，燃料分配器不加燃料，使得当没有其他力作用在杠杆上时，燃料分配器关闭或由其自身关闭。在加燃料期间，来自启动器的作用在杠杆上的力可以平衡来自弹簧和来自第二弹簧的力，使得杠杆处于中间加燃料状态。例如用于汽油和柴油的燃料分配器可以具有燃料分配器传感器，用于检测汽油/柴油液位何时到达燃料分配器。当燃料分配器传感器检测到汽油/柴油液位已经到达燃料分配器时，关闭燃料分配器以避免汽油/柴油溢出。当燃料分配器关闭时，第二弹簧将不再作用在杠杆上。这是燃料分配器通常如何构造的。

第二活塞可以被配置为使得第二活塞由此连接到第二活塞的尖端可以在前进位置与启动位置之间移动，在前进位置，第二缸体不被加压，在启动位置，第二缸体被加压，使得燃料分配器的杠杆可以被加载，并且其中杠杆处于中间加燃料状态。当燃料分配器传感器检测到车辆的燃料箱中的汽油/柴油液位已经到达燃料分配器传感器时，燃料分配器关闭并且第二弹簧不作用在杠杆上。燃料分配器传感器可以是溢流传感器。这意味着当燃料液位上升到高于相对于燃料喷嘴的孔口的液位时，燃料分配器能够被关闭，从而限制燃料的供应。可替代地，燃料分配器传感器可以被配置为使得燃料分配器能够在预定义的燃料供应水平下被关闭。当燃料分配器传感器已经检测到车辆的燃料箱中的燃料液位已经到达燃料分配器传感器时，作用在杠杆上的力仅是来自启动器的力和来自弹簧的力，该力小于作用在第二活塞上的力。然后，第二活塞可以移动到远离前进位置的完全启动位置。

在一实施例中，弹簧可以被配置为当压力作用在第二活塞上时，防止启动器在加燃料期间到达完全启动位置。例如，完全启动位置可以是其中第二缸体的活塞比启动位置进一步缩回的配置。弹簧的优点在于，弹簧将在加燃料期间被加载，使得可以相应地布置第二缸体内的压力。该特征的优点在于，用于控制启动器的第二活塞的承载能力可以通过弹簧接合来增强。优选地，适配器工具可以被配置为使得当燃料分配器的切断机构被启动时，因为燃料分配器的弹簧停止作用在杠杆上，所以第二缸体的活塞可以移动到进一步缩回的位置。在一实施例中，第二传感器单元可以基于启动的切断机构来检测适配器工具的配置。因此，第二传感器单元的优点在于，传感器可以感测加燃料过程何时完成。因此，在包括目前公开的方法的系统中，该系统基于传感器数据可以检测加燃料过程的完成，并将燃料分配器放置到燃料站的燃料岛。

因此，在一实施例中，适配器工具还可以包括第二传感器单元，其中，第二传感器单元被配置为当启动器到达完全启动位置时停用启动器。启动器的完全启动位置可以是活塞进一步远离杠杆缩回的位置，或者是当弹簧与加燃料期间的加载相比被进一步加载时的位置。这预见到，当切断机构启动时，杠杆的反作用力可以被配置为使得弹簧被进一步加载，并且活塞进一步缩回，这可以启动第二传感器。第二传感器可以是簧片传感器、压力传感器、光学传感器、位置传感器、激光传感器或被配置为检测加燃料过程的完成的任何传感器。

此外，在一实施例中，适配器工具可以具有用于接收燃料分配器的接收表面，其中，接收表面是凹形的，用于定向燃料分配器。

在一实施例中，适配器工具还包括密封单元，该密封单元被配置为当磁体与铁磁单元接合时将磁体和铁磁单元分离。密封单元可以被设置为适配器工具的接收表面的一部分或延续。在另一实施例中，密封单元可以包括非磁性膜。非磁性膜可以被配置为使得当接收表面接收燃料分配器的铁磁单元时，非磁性膜可以位于铁磁单元的上表面与磁体的下表面之间。此外，非磁性膜可以将适配器工具的内部与外部环境密封隔离。

膜可以由非磁性材料制成。在磁体与铁磁单元之间提供密封膜的优点可以是提高磁性接合的效率。在磁性接合期间，由于高磁力，可以启动磨损模式，诸如粘附磨损。结果，铁磁单元的保持效率以及磁性部件的寿命可能受到不利影响。因此，具有高耐久性和强度的薄非磁性膜可以在将适配器工具与外部环境密封隔离的同时提高磁性接合的效率。

在另一实施例中，密封单元可以包括弹簧。当磁体与铁磁单元接合时，弹簧可以被压缩。在磁体和铁磁单元脱离接合期间，弹簧可以被卸载。由于这种配置，可以提供灵活的接合。因此，弹簧可以提供灵活的设计以应对膜的未对准，例如当膜具有较小弹性时。

在一个实施例中，适配器套件可以包括吸盘，该吸盘被配置为与车辆的燃料门接合。吸盘可以使用空气压力来粘附到表面，诸如车辆的燃料门。优选地，吸盘与燃料门表面之间的压力可以是负压，使得可以提供部分真空。例如，使用真空喷射器，其中通过将加压空气吹过注射器，可以产生真空。有利地，可以调节吸盘与燃料门之间的合并区域中的压力。

在优选实施例中，吸盘可以具有开口，该开口被配置为在吸盘与燃料门之间提供真空。当加压气流终止时，吸盘回路中的真空可以通过经由注射器的排气口吸回空气来消除。

在一实施例中，适配器套件可以包括用于将吸盘朝向缩回位置偏压的弹簧。弹簧可以被设置成与凹形环连接，该凹形环被配置为使得在适配器工具的缩回位置，吸盘可以位于凹形环中和/或由弹簧接合的凹形环或弹簧接合的壳体保持。因此，通常，吸盘可以保持在由弹簧接合的壳体限定的位置，除非吸盘与燃料门接合。当吸盘与燃料门接合时，弹簧接合的壳体可以根据适配器工具的移动而移动。因此，当吸盘与燃料门接合时，弹簧可以根据弹簧接合的壳体的移动而被压缩。弹簧接合的优点可以是在确保吸盘能够被稳定地保持在壳体内的同时，提供吸盘的灵活移动，只要吸盘不与燃料门接合即可。

在一实施例中，适配器工具可以包括光学传感器，该光学传感器被配置为捕捉车辆的燃料门的图像。此外，诸如相机的光学传感器可以捕捉车辆的燃料入口的图像。在另一实施例中，适配器工具包括光学传感器，该光学传感器被配置为捕捉车辆的燃料入口的图像，使得燃料分配器能够被引导到燃料入口。目前公开的适配器工具的优点在于，可以增强吸盘到燃料门的引导和/或燃料喷嘴到燃料入口的引导。因为在打开燃料门之后光学传感器可以检测燃料入口以确定精确位置，所以燃料喷嘴(燃料分配器)可以被插入。当打开和关闭燃料门和/或使燃料喷嘴与燃料入口接合时，视觉引导可以支持准确的加燃料操作。因此，由于弹簧接合的壳体可以保持吸盘，所以光学传感器可以具有燃料门的更清晰的图像，而不受吸盘或适配器工具的任何其他部件的干扰。

目前公开的适配器套件的预期用途可以是在需要安全预防措施的潜在爆炸性环境中。在爆炸性环境中，当有足够的可燃物质与空气混合时，点火源可能导致爆炸。因此，目前公开的适配器套件可以包括用于保护潜在危险的工人、顾客或货物的保护装置。

在一实施例中，光学传感器、第一传感器、第二传感器、启动器、光源、电感传感器的组中的任何一个或任何组合或全部可以位于气密腔体中，该气密腔体具有气体入口，该气体入口被配置为接收气体以对腔体加压。光学传感器、第一传感器和第二传感器可以分别是上述光学传感器、第一传感器和第二传感器，并且可以分别具有如上所述的光学传感器、第一传感器和第二传感器的特征和优点的任何一个、任何组合或全部。优选地，适配器工具的电子元件可以位于适配器工具内的腔体中，使得容纳电子元件的腔体可以被加压。电子元件可以是用于改进目前公开的适配器工具的各种传感器。传感器可以是感测活塞运动的簧片传感器、电感传感器或光源。光源可以是被提供用于优选地用于光学传感器的照明的任何光源。此外，电感传感器被配置为使得适配器套件可以被手动操作。有利地，适配器工具被加压，使得可以保持预定的压力水平，从而防止任何爆炸性气体到达适配器工具内的电子器件。

此外，所公开的适配器套件的优点在于，适配器套件可以是现有燃料站的附件。因此，燃料分配器可以是用于分配诸如汽油或柴油的传统燃料或者诸如氢或电的非传统燃料的燃料分配器。

本公开还涉及一种用于自动操作用于给车辆加燃料的燃料站的机器人加燃料系统。机器人加燃料系统可以包括用于识别车辆的检测单元、机械臂和适配器套件。该系统可以被配置为检测和识别车辆并控制机械臂。优选地，适配器工具可以与机械臂接合。因此，该系统可以被配置为控制适配器工具以接合燃料站的燃料分配器，从而给车辆加燃料。

在优选实施例中，机械臂可以是协作机械臂。目前公开的机器人加燃料系统的优点在于，适配器套件被配置为通过协作机械臂而被引导，该协作机械臂被设计成在人与人之间工作并且在专用工作单元外部提供安全的工作环境。

在一个实施例中，机器人加燃料系统可以被配置为使得吸盘能够遵循预定义坐标。可以根据关于提供给系统的两个坐标的数据来定义预定义坐标。这两个坐标可以与当燃料门对于燃料吸入是启动的(打开)时的坐标和当燃料门未被启动(关闭)时的坐标相关。因此，在另一实施例中，可以通过两点示教(two-point teach-in)来定义预定义坐标。两点示教可以应用于打开和关闭燃料门。

在一实施例中，吸盘可以被配置为遵循预定义路径，其中，预定义路径由两点之间的直线定义。这两个点是表示当燃料门关闭和打开时吸盘的坐标的两个坐标。对于每种车辆模型，可以教导机器人加燃料系统这两个坐标。

优选地，吸盘可以通过壳体保持，该壳体从启动器延伸，诸如从启动器的杆延伸。壳体可以是弹簧接合的壳体。因此，当启动器处于伸出位置时，吸盘可以保持就位。当吸盘连接到燃料门时，启动器可以移动回到远离吸盘的缩回位置，使得吸盘可以自由移动。优选地，吸盘在固定配置与自由配置之间的移动由适配器工具的启动器控制，使得可以应用两点示教。因此，在一实施例中，适配器工具可以被配置为使得适配器工具可以在吸盘与车辆的燃料门接合时移位。

两点示教的一个很大的优点是提供了一种有效且快速的教导方法。该系统可以被配置为接收与吸盘的两个位置相关的数据。第一位置可以是当吸盘最初与燃料门合并时，并且吸盘的第二位置可以是例如当燃料门可用于燃料吸入时。两点示教的一个很大的优点是提供了一种有效且快速的教导方法，从而导致具有成本效益的自动解决方案。对于每种单一类型的车辆，机器人加燃料系统不需要适应燃料门的尺寸和/或旋转轴。

此外，在一实施例中，适配器可以包括电感传感器，该电感传感器被配置为启动自由驱动功能，使得适配器工具能够被手动控制。适配器工具的手动控制(自由驱动功能)可能是期望的，特别是在车辆示教过程期间。因此，在一实施例中，适配器工具和/或机器人加燃料系统可以包括按钮单元，其中，处于启动状态的按钮单元被配置为启动自由驱动功能。在有利的实施例中，按钮单元可以被配置为使得按钮单元可以是气密按钮单元，使得按钮单元可以被密封到适配器工具。因为按钮单元是气密的，所以可以防止任何爆炸性气体到达电子器件。因此，按钮单元可以是防爆按钮单元，并且可以满足设备在爆炸性环境中安全工作而不引起任何事故所需的要求。按钮单元可以在加压机器人加燃料系统下被清除。有利地，可以提供防爆适配器工具和/或机器人加燃料系统。

按钮单元可以包括可由用户启动的按钮。按钮单元的启动也可以自动提供，诸如通过控制系统。按钮单元还可以包括密封构件，以提供与适配器工具的密封连接。在另一实施例中，按钮单元可以包括传感器，诸如电感传感器，用于感测按钮单元何时处于启动位置。按钮单元的启动位置对于重置加燃料操作、启动手动加燃料过程、缩回机械臂和/或对于示教过程可能是期望的。另外，可能需要启动位置来重置机器人加燃料系统。例如，如果驾驶员经历错误，并且机器人加燃料系统停止，则驾驶员可以重置加燃料系统而不需要现场的技术人员。

因此，所公开的系统的优点在于，适配器工具可以与燃料站的燃料分配器单元接合，准备用于燃料吸入的车辆的燃料门，将燃料分配器提供给车辆的燃料接收部分，并提供燃料。

附图的详细描述

下面将参考当适用时附图中所示的随附示例性实施例更全面地描述本公开。然而，要注意的是，目前公开的系统和方法可以以各种形式实施。这里提供的实施例是为了指导彻底和完整的公开。因此，本文阐述的实施例不应被解释为限制性的，而应被解释为用于向本领域技术人员传达本公开范围的工具。在整个文档中，相同的附图标记指示相同的元件。

图1示出了与燃料分配器3接合的燃料分配器适配器套件的一个实施例。适配器套件包括适配器工具1和铁磁单元2。铁磁单元2包括圆形套环21，该圆形套环围绕燃料分配器3的管状保持框架32组装。

图2中示出了附接到燃料分配器3的铁磁单元2的详细视图的一个实施例。铁磁单元2可以是铁磁元件，诸如由不锈钢或电镀钢(例如镀镍钢)制成的圆筒。铁磁单元2固定到套环21，使得铁磁单元2的上表面与位于适配器工具1中的圆柱形磁体接合。适配器工具1的底表面14具有圆形孔，铁磁单元2通过该圆形孔被接收并与磁体11接合，如图3所示。可替代地，铁磁单元2可以集成在燃料分配器中，在这种情况下，圆形套环21是不必要的。

图4A示出了适配器工具的横截面侧视图的实施例的横截面线的位置。横截面侧视图的细节在图4B中给出。适配器工具1包括：第一缸体12，诸如气压缸；以及活塞7，能在第一缸体12中沿磁性拉力的方向移动。活塞7包括从活塞7的中心延伸的杆13，使得杆13在另一端连接到磁体11。磁体11可以通过从磁体11的中心延伸并连接到杆13中的螺纹孔的螺纹圆形延伸部而连接到杆13。磁体11能在腔体8中在前进位置与缩回位置之间移动。图3和图4B示出了前进位置的实施例。在前进位置处，磁体11与铁磁单元2磁性地接合。因为铁磁单元2固定到燃料分配器3，所以当适配器工具1接近燃料分配器3时，活塞在第一缸体11中朝向底壁27移动，并且磁体11在腔体8内朝向适配器工具1的底表面14移动，以拉动铁磁单元2。

此外，适配器工具1至少包括用于检测第一活塞7已经到达缩回位置的第一传感器。与适配器工具与燃料分配器接合的前进位置相比，缩回位置更远离铁磁单元2。例如，当燃料分配器已经被错误地移除时，可以到达缩回位置。在这种情况下，当磁力中断时，活塞7被推向第一缸体12的上壁37，其中，上壁37是相对于底壁27的相对壁，活塞7在磁场下被拉到该底壁。诸如簧片传感器的传感器位于第一缸体12的靠近上壁37的上侧，使得传感器能够感测由嵌入活塞7中的磁体引入的磁场。因此，当传感器检测到活塞7的缩回位置时，能够例如通过电断开相应地控制适配器工具1。

图5A示出了适配器工具和切割平面截面的一个实施例。图5B中示出了适配器工具的详细横截面俯视图的对应实施例。适配器工具1还包括启动器10，该启动器被配置为与燃料分配器3的杠杆31(参见图1)接合。启动器10包括能在第二缸体42中移动的第二活塞，其中，第二活塞是气动或液压或电动控制的。第二缸体42的活塞具有在缩回与前进之间的工作模式。在缩回位置处，第二缸体的活塞被配置为使得启动器与燃料分配器的杠杆接合。

启动器10还包括从适配器工具1的底表面14纵向延伸的杆16，如图4A和图6所示。管状尖端17附接到杆16，使得尖端17从杆16的一侧延伸。因此，尖端17可以拉动燃料分配器3的杠杆31或与燃料分配器3的杠杆31接合，如图1所示。

图7示出了启动器10的横截面的一个实施例。启动器10包括弹簧18，该弹簧被配置为在加燃料期间被加载。另外，尖端17能相对于杆16从第一位置转动。在加燃料期间，尖端17垂直于杆16，使得尖端能够根据第二缸体42的活塞的移动而被启动和线性移动，并且与燃料分配器3的杠杆接合。当作用在尖端17上的力高于预定阈值时，尖端17能够相对于杆16转动到第二位置，其中尖端几乎与杆共线，从而导致杠杆失效位置。图8中示出了处于杠杆失效位置的启动器10的实施例。在该杠杆失效位置，燃料分配器3能够容易地滑出适配器工具1的抓握部，使得如果驾驶员在燃料分配器仍然附接到车辆的情况下意外地驾驶离开，则适配器工具1和/或保持适配器工具的机械臂将不会被破坏。适配器工具被配置为使得尖端17通过锥形表面19与启动器10的杆16接合。锥形表面19布置和能转动尖端17设计的优点在于，在减少工具部件的损坏的同时，能够适应尖端17在导致杠杆失效位置的力的作用下的转动。

根据图6，适配器工具1还可以包括用于接收燃料分配器3的接收表面15。接收表面15是凹形的，用于定向燃料分配器3。另外，适配器工具1包括相机5，该相机被配置为捕捉图像，使得吸盘6能够被引导到燃料门，并且燃料分配器能够被引导到车辆的燃料入口。因此，相机5位于适配器工具1中的腔体内，其中腔体在适配器工具1的底表面14上具有开口，使得相机5能够从底表面14捕捉图像。

当吸盘6与车辆的燃料门接合时，在吸盘6与燃料门之间产生真空。吸盘6连接到真空管26(参见图5A和图9A)。真空管26可以被布置成使得可以由真空喷射器提供吸盘与燃料门之间的真空，从而提供简单且有成本效益的解决方案。当压缩空气停止时，真空将中止。当加压气流终止时，吸盘6回路中的真空通过经由真空管26的排气口吸回空气来消除。可替代地，一种类型的真空泵可以被配置为在吸盘与燃料门之间提供真空。

当杆16位于伸出位置处时，附接到杆16的凹形环36可以将吸盘6保持在适当位置。在伸出位置处，与启动器10的缩回位置相比，启动器10从适配器工具的底表面14纵向延伸，其中，第二缸体42的活塞可以缩回启动器10的杆16和/或尖端17。

在图9B所示的伸出位置的实施例中，吸盘6是固定的。当吸盘6连接到燃料门时，杆16以及因此凹形环36移回到如图9A所示的缩回位置，因此吸盘6自由移动。因此，适配器工具可以在打开燃料门时(燃料门旋转例如90度)相对于车辆保持在相同的定向。

可替代地，在凹形环36中可以存在一个或多个磁体，并且可以存在附接到吸盘6的铁磁环，使得当吸盘6未连接到燃料门但操作杆16以启动杠杆时，吸盘6可以保持在凹形环36中。将吸盘6保持在凹形环36中可以降低真空管26上的应力。另外，当操作燃料分配器的杠杆时和/或在加燃料操作的可能干扰期间，吸盘6可以由凹形环36保持。

此外，由于吸盘6的自由移动，两点示教可以应用于打开和关闭燃料门。

图10示出了具有启动器10和吸盘组件的启动器组件的实施例，吸盘组件包括弹簧接合的壳体。弹簧接合壳体包括弹簧37、止动件38和凹形环36。弹簧37围绕真空管(未示出)设置，该真空管向吸盘6提供真空。弹簧37固定到止动件38并且设置在止动件38与凹形环36之间。弹簧37将凹形环36压靠在吸盘6上，因此当吸盘6未被启动时，例如，未与燃料门接合时，弹簧37可以被配置为使得吸盘6保持在凹形环36壳体内。弹簧接合可以是吸盘的铁磁磁环附接的替代解决方案。

图11示出了适配器工具1的横截面侧视图的一个实施例。该实施例的横截面线类似于图4A中所示的适配器工具的横截面侧视图的位置。在图11的附图中，为了简化呈现，隐藏了适配器工具1容纳的一些部件，诸如缸体、活塞、磁体。适配器工具1包括密封单元30，该密封单元具有朝向适配器工具1的底表面14的分离膜34，该分离膜将适配器工具1的内腔体8与外部分离并密封。

适配器工具的底表面14具有锥形凹口35，用于接收位于燃料分配器(未示出)上的铁磁单元(未示出)。膜34位于凹口35的顶部处，使得膜可以与磁体的底表面和铁磁单元的顶表面接合，从而在磁体与铁磁单元的磁性接合期间将铁磁单元和磁体分开。膜34由非磁性材料制成。膜34被布置有设置在适配器工具1的腔体8内的弹簧33。弹簧33被布置成改善膜34上方的磁体与位于燃料分配器上并因此位于膜34下方的铁磁单元的平滑接合和脱离。

图12示出了按钮单元的实施例，诸如无工具驱动按钮组件40。在该实施例中，通过按下按钮来启动按钮43可以是有利的，例如用于教导、重置、自由驱动、缩回适配器工具的目的。启动按钮也可以手动和/或自动启动。自由驱动按钮组件40包括以密封方式组装到适配器工具的壳体44。壳体44在下端处部分地容纳按钮43，用户能够接近该按钮。按钮43与套筒轴承48接合，使得按钮可以被推向壳体44的腔体。在壳体44内，弹簧46与按钮43的上部接合。按钮密封件45被设置在壳体内弹簧43上方。在按钮密封件45上方，放置有电感传感器47。当按钮43被按下时，传感器47将感测到按下的动作。

Claims (32)

1.一种燃料分配器适配器套件，包括适配器工具和铁磁单元，所述铁磁单元被配置为作为燃料分配器的一部分或附接到燃料分配器，其中，所述适配器工具包括：

-磁体，被配置为与所述铁磁单元磁性地接合，以及

-启动器，被配置为启动所述燃料分配器的杠杆。

2.根据权利要求1所述的适配器套件，其中，所述启动器被气动地或液压地或电动地启动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述磁体能在所述适配器工具内在前进位置与缩回位置之间移动，其中，当所述磁体和所述铁磁单元彼此磁性地接合时，所述前进位置被配置为比所述缩回位置更靠近所述铁磁单元。

4.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述磁体附接到能在第一缸体中移动的第一活塞，其中，所述第一活塞是气动地或液压地或电动地控制的。

5.根据权利要求4所述的适配器套件，其中，所述适配器工具还至少包括第一传感器单元，所述第一传感器单元被配置为检测所述第一活塞已经到达所述缩回位置。

6.根据权利要求5所述的适配器套件，其中，所述适配器套件被配置为当所述第一传感器单元检测到所述第一活塞已经到达所述缩回位置时被电断开。

7.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述启动器具有杆和附接到所述杆的尖端，其中，所述尖端被配置为拉动所述燃料分配器的所述杠杆或与所述燃料分配器的所述杠杆接合。

8.根据权利要求7所述的适配器套件，其中，当作用在所述尖端上的力高于预定阈值时，所述尖端能从相对于所述杆的第一位置转动到相对于所述杆的第二位置，在所述第一位置中，所述尖端被配置为拉动所述杠杆或与所述杠杆接合，在所述第二位置中，所述尖端被配置为不拉动所述杠杆或不与所述杠杆接合。

9.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述启动器包括第二活塞，所述第二活塞连接到所述杆并且能在第二缸体中移动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述启动器包括弹簧，其中，所述启动器被配置为通过作用在所述第二活塞上的压力来启动杠杆，并且其中，所述弹簧被配置为当压力作用在所述第二活塞上时防止所述启动器在加注期间到达完全启动位置，并且其中，所述弹簧被配置为当所述加注终止时并且当压力作用在所述第二活塞上时允许所述启动器到达所述完全启动位置。

11.根据权利要求10所述的适配器套件，其中，所述适配器工具还包括第二传感器单元，其中，所述第二传感器单元被配置为当所述启动器到达所述完全启动位置时停用所述启动器。

12.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述燃料分配器是用于分配以下燃料的燃料分配器：

-传统燃料，诸如汽油或柴油，或

-非传统燃料，诸如氢或电。

13.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，所述适配器套件包括吸盘，所述吸盘被配置为与车辆的燃料门接合。

14.根据权利要求13所述的适配器套件，其中，所述吸盘具有开口，所述开口被配置为在所述吸盘与所述燃料门之间提供真空。

15.根据权利要求13至14中任一项所述的适配器套件，其中，所述适配器套件包括用于将所述吸盘朝向缩回位置偏压的弹簧。

16.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述铁磁单元附接到套环，所述套环被配置为紧固到燃料分配器。

17.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述适配器工具包括光学传感器，所述光学传感器被配置为捕捉车辆的燃料门的图像，使得吸盘能够被引导到所述燃料门并打开所述燃料门。

18.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述适配器工具包括光学传感器，所述光学传感器被配置为捕捉车辆的燃料入口的图像，使得所述燃料分配器能够被引导到所述燃料入口。

19.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，以下中的任何一个或任何组合或全部被定位在气密腔体中：

-光学传感器，

-第一传感器，

-第二传感器，以及

-启动器

-光源，用于提供优选地用于所述光学传感器的照明，

-电感传感器，被配置为使得所述适配器套件能够被手动操作，

其中，所述气密腔体具有气体入口，所述气体入口被配置为接收气体以对腔体加压。

20.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述适配器工具具有用于接收所述燃料分配器的接收表面，其中，所述接收表面是凹形的，用于定向所述燃料分配器。

21.根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述适配器工具包括密封单元，所述密封单元被配置为当所述磁体与所述铁磁单元接合时，将所述磁体和所述铁磁单元分离。

22.根据权利要求21所述的适配器套件，其中，所述密封单元包括非磁性膜。

23.一种机器人加燃料系统，用于自动操作用于给车辆加燃料的燃料站，所述机器人加燃料系统包括用于识别车辆的检测单元、机械臂、根据前述权利要求中任一项所述的适配器套件，其中，所述系统被配置为检测和识别所述车辆，控制所述机械臂和所述适配器工具以接合所述燃料站的燃料分配器并给所述车辆加燃料。

24.根据权利要求23所述的机器人加燃料系统，其中，所述机械臂是协作机械臂。

25.根据权利要求23至24中任一项所述的机器人加燃料系统，其中，所述机器人加燃料系统还包括被配置为遵循预定义坐标的吸盘。

26.根据权利要求25所述的机器人加燃料系统，其中，所述预定义坐标通过两点示教来定义。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的机器人加燃料系统，其中，所述吸盘被配置为遵循预定义路径，其中，所述预定义路径由两点之间的直线定义。

28.根据权利要求23至27中任一项所述的机器人加燃料系统，其中，所述系统还被配置为使得所述适配器工具与燃料分配器单元接合，准备用于燃料吸入的燃料门，将所述燃料分配器提供给所述车辆的燃料接收部分，并提供燃料。

29.根据权利要求23至28中任一项所述的机器人加燃料系统，其中，所述适配器还包括电感传感器，所述电感传感器被配置为启动自由驱动功能，使得所述适配器工具能够被手动控制。

30.根据前述权利要求中任一项所述的机器人加燃料系统，其中，所述机器人加燃料系统包括按钮单元，其中，处于启动状态的所述按钮单元被配置为启动自由驱动功能。

31.根据权利要求30所述的机器人加燃料系统，其中，所述按钮单元包括用于感测所述按钮单元何时处于启动位置的传感器。

32.根据权利要求30至31中任一项所述的机器人加燃料系统，其中，所述按钮单元是气密的。