CN212403450U - 一种机器人加油或加气系统用操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构，包含有开盖系统（2）、以及通过悬挂组件（6）安装于开盖系统（2）下方的加油或加气机构（3）；所述开盖系统（2）包含有安装于关节系统（5）上的外壳体（2.1），所述外壳体（2.1）内架设有气动或电动推杆（2.2）和气动或电动马达（2.3），所述气动或电动推杆（2.2）伸置于外壳体（2.1）外的一端上安装有接触件（2.4），所述气动或电动马达（2.3）的旋转轴伸置于外壳体（2.1）外的一端上安装有卡爪（2.5）。本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构，能够实现机械化的开闭油箱盖和加油、加气操作。

Description

一种机器人加油或加气系统用操作机构

技术领域

本实用新型涉及一种加油或加气系统用操作机构，尤其是涉及一种应用于基于机械人进行的全自动加油或加气系统上的操作机构，属于加油机或加气机技术领域。

背景技术

目前，随着国家的高速发展、生活水平的提高，汽车保有量也连年增加，与之配套的加油站的建站也逐年增多（为了降低能源消耗，油改气车辆也不断增多）；同时，出于降低成本的考量，如今的加油站（或加气站）大力推广自助加油方式，但是对于初次加油（或加气）人员、或者年龄偏大的老年驾驶员、或者弱小的女性驾驶员来说，提枪自助加油（或加气）一来繁琐的操作使得其望而却步，二来加油枪（或加气枪）和油管（或气管）的缠绕使得他们无从下手。

同时，经历了2020年新冠疫情后，无人接触方式加油（或加气）进一步得到广大司机朋友的支持。为此，机器人加油或加气系统的研发也更为迫切。本公司曾于2019年研发并申请了中国专利CN201910821469.4“基于机器人的智能加油机及其加油方法”，其具有半自动加油功能，再次基础上，结合市场需求，进一步研发了全自动形式的机器人加油系统，其中开盖和油枪插入的动作操控机构成为了研发的重中之重。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种一种机器人加油或加气系统用操作机构，其结构简单、使用方便，可灵活的实现对油箱盖的开启和关闭。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种机器人加油或加气系统用操作机构，包含有开盖系统、以及与开盖系统相连接的加油或加气机构；

所述开盖系统包含有安装于关节系统上的外壳体，所述外壳体内架设有气动或电动推杆和气动或电动马达，所述气动或电动推杆伸置于外壳体外的一端上安装有接触件（所述接触件为吸盘或拨轮中的至少一种），所述气动或电动马达的旋转轴伸置于外壳体外的一端上安装有卡爪；

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构，所述加油或加气机构与开盖系统相连接，且两者之间相互不干涉；本专利中所述的一种优选实施方式为（本专利的保护范围包含但不限于该安装位置方式，用户可根据实际需求，选择合适的安装位置）：所述加油或加气机构通过悬挂组件安装于开盖系统的下方，所述悬挂组件包含有固定于外壳体外底面上的上连接盘、以及用于固定加油或加气机构的下连接盘，所述下连接盘上安装有挂板，且挂板和上连接盘的底面之间通过关节轴承相连接。

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构，所述上连接盘和下连接盘之间连接有多根弹簧。

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构，所述气动或电动马达经气动滑环连接卡爪，所述气动或电动马达的旋转轴上套装有编码器。

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构，所述卡爪为气动卡爪或电动卡爪。

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构，所述系统还包含有视觉识别装置，所述视觉识别装置位于加油或加气机构和开盖系统的上方。

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构的加油枪包含有连接于枪管接头一和枪管一之间的油管一，气管固定套旋转与枪管接头一上，枪管一的左端设置为台阶孔，且油管一插置于该台阶孔的小孔径端内，套装于油管一外的外气管的两端分别搁置于气管固定套的台阶面和枪管一的台阶面上，所述油管一上套装有回位弹簧，且回位弹簧位于油管一和外气管之间的间隙内；所述油管一为软管，所述外气管为软管或波纹管。所述气管固定套的台阶孔的大孔径端与外气管的左端外管壁之间设置有密封圈，所述枪管一的台阶孔的大孔径端与外气管的右端外管壁之间设置有密封圈。所述回位弹簧的两端分别搁置于气管固定套的台阶面和枪管一的台阶面上。所述枪管一的右端通过锁紧套一压合有一导向套一。所述导向套一的材质为柔性材质，所述枪管一的材质为柔性材质。

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构的加油枪包含有连接于枪管接头二和枪管二之间的油管二，油管二上套装有第一气管固定套、第二气管固定套和第三气管固定套，第一气管固定套螺纹连接于枪管接头二上，第二气管固定套旋置于第一气管固定套上，第三气管固定套旋置于枪管二上，套装于油管二外的气管的左端压合在第一气管固定套和第二气管固定套之间，气管的右端压合在第三气管固定套和枪管二外壁之间，气管外套装有弹簧；所述油管二为软管，所述气管为软管或波纹管；同时，在本实用新型装置有枪管二上和常规加油枪一样仍然保留气压孔，当油箱内油液加注满后，可实现自动跳枪，避免加油过量；所述枪管二或第三气管固定套上旋置有弹簧固定套，所述第二气管固定套的外壁上设置有凸环，弹簧的左端卡接在凸环上，该弹簧的右端抵靠于弹簧固定套上；所述油管二的两端分别通过两个油管固定套嵌置于枪管接头二和枪管二内；所述枪管二端部通过锁紧套一压合有导向套二；所述枪管二为软管；所述导向套二的材质是柔性材料。

本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构的加油枪包含有连接于枪管接头三和枪管三之间的油管三，固定衬套套装于油管三上，且固定衬套的左端旋置于枪管接头三上，活动衬套和复位弹簧嵌套设置在油管三和固定衬套之间的间隙内，且复位弹簧位于枪管接头三和活动衬套之间，活动衬套右端外圆上设置有集气罩；所述油管三为软管或波纹管；所述枪管三为软管；所述枪管三端部通过锁紧套一压合有导向套三，所述导向的材质是柔性材料；所述固定衬套的右端设置有密封环；活动衬套的右端内壁设有多个滚轮，滚轮与油管三的外圆面滚动接触。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型可方便应用与机器人加油或加气系统系统，其通过机械化方式实现对外油箱盖和内油箱盖的打开，以及加油枪或加气枪的插入，从而方便加油站或加气站内实现全自动的无人化操作，也无需司机下车进行操作，因此方便快捷的实现的加油或加气操作，整个操作过程实现了机械化动作方式，极大的提高了作业效率，降低了人力成本的支出，提高了客户的加油或加气体验。

附图说明

图1为本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构的结构示意图（去除侧板和顶板）。

图2为本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构的结构示意图。

图3为本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构的图1的正视图。

图4~6为本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构中的加油枪的三种结构形式。

图7为基于本实用新型构成的一种机器人加油或加气系统的结构示意图。

图8为基于本实用新型构成的一种机器人加油或加气系统的三轴移动系统的局部示意图。

其中：

枪管接头一101、油管一102、枪管一103、气管固定套104、外气管105、回位弹簧106、锁紧套一107、导向套一108；

枪管接头二201、油管二202、枪管二203、气管204、第一气管固定套205、第二气管固定套206、第三气管固定套207、弹簧208、弹簧固定套209、锁紧套二210、导向套二211、凸环212、油管固定套213；

枪管接头三301、油管三302、枪管三303、固定衬套304、活动衬套305、复位弹簧306、集气罩307、滚轮308、锁紧套三309、导向套三310；

三轴移动系统1、开盖系统2、加油或加气机构3、连接板4、关节系统5、悬挂组件6；

底座1.1、移动台板1.2、平移架1.3、升降台板1.4；

外壳体2.1、气动或电动推杆2.2、气动或电动马达2.3、接触件2.4、卡爪2.5、气动滑环2.6、编码器2.7；

上连接盘6.1、下连接盘6.2、挂板6.3、弹簧6.4。

具体实施方式

参见图1~6，本实用新型涉及的一种机器人加油或加气系统用操作机构，包含有开盖系统2、以及通过悬挂组件6安装于开盖系统2下方的加油或加气机构3（加油或加气机构3可连接于开盖系统2的左侧、右侧或上方等）；当加油或加气机构1为加油枪或加气枪时，该加油枪或加气枪由气动或电动推杆推动扳手控制；当加油或加气机构1为油管或气管时，通过该油管或气管上串联的电磁阀控制，且油管或气管上安装有传感器用于探测油箱或储气罐内是否加注完成；

所述开盖系统2包含有安装于关节系统5上的外壳体2.1，所述外壳体2.1内架设有气动或电动推杆2.2和气动或电动马达2.3，所述气动或电动推杆2.2伸置于外壳体2.1外的一端上安装有接触件2.4（使用时，利用接触件2.4中的吸盘吸住油箱盖后打开外油箱盖，或利用接触件2.4中的拨轮拨开外油箱盖），所述气动或电动马达2.3的旋转轴伸置于外壳体2.1外的一端上安装有卡爪2.5；

所述悬挂组件6包含有固定于外壳体2.1外底面上的上连接盘6.1、以及用于固定加油或加气机构3的下连接盘6.2，所述下连接盘6.2上安装有挂板6.3，且挂板6.3和上连接盘6.1的底面之间通过关节轴承相连接；

进一步的，所述上连接盘6.1和下连接盘6.2之间连接有多根弹簧6.4；从而起到缓冲的作用；

进一步的，所述气动或电动马达2.3经气动滑环2.6连接卡爪2.5，从而防止气管缠绕，所述气动或电动马达2.3的旋转轴上套装有编码器2.7，用于记录编码器2.7的旋转角度；

进一步的，所述卡爪2.5为气动卡爪或电动卡爪；

参见图4，当加油或加气机构3为加油枪时，包含有连接于枪管接头一101和枪管一103之间的油管一102，气管固定套104旋转与枪管接头一101上，枪管一103的左端设置为台阶孔，且油管一102插置于该台阶孔的小孔径端内，套装于油管一102外的外气管105的两端分别搁置于气管固定套104的台阶面和枪管一103的台阶面上，所述油管一102上套装有回位弹簧106，且回位弹簧106位于油管一102和外气管105之间的间隙内；

进一步的，所述油管一102为软管，所述外气管105为软管或波纹管；

进一步的，所述气管固定套104的台阶孔的大孔径端与外气管105的左端外管壁之间设置有密封圈，所述枪管一103的台阶孔的大孔径端与外气管105的右端外管壁之间设置有密封圈；

进一步的，所述回位弹簧106的两端分别搁置于气管固定套104的台阶面和枪管一103的台阶面上；

进一步的，所述枪管一103的右端通过锁紧套一107压合有一导向套一108；

进一步的，所述导向套一108的材质为柔性材质，所述枪管一103的材质为柔性材质；

参加图5，当加油或加气机构3为加油枪时包含有连接于枪管接头二201和枪管二203之间的油管二202，油管二202上套装有第一气管固定套205、第二气管固定套206和第三气管固定套207，第一气管固定套205螺纹连接于枪管接头二201上，第二气管固定套206旋置于第一气管固定套205上，第三气管固定套207旋置于枪管二203上，套装于油管二202外的气管204的左端压合在第一气管固定套205和第二气管固定套206之间，气管204的右端压合在第三气管固定套207和枪管二203外壁之间，气管204外套装有弹簧208；

进一步的，所述油管二202为软管，所述气管204为软管或波纹管；

进一步的，所述枪管二203或第三气管固定套207上旋置有弹簧固定套209，所述第二气管固定套206的外壁上设置有凸环212，弹簧208的左端卡接在凸环212上，该弹簧208的右端抵靠于弹簧固定套209上；

进一步的，所述油管二202的两端分别通过两个油管固定套213嵌置于枪管接头二201和枪管二203内；

进一步的，所述枪管二203端部通过锁紧套二210压合有导向套二211；

进一步的，所述枪管二203为软管；所述导向套二211的材质是柔性材料；

加油时，自动加油系统将加油枪插入油箱，枪管二203在导向套二211的导向作用下自动沿油箱进油管二路方向调节加油角度，随着加油枪被不断推入，油管二202、气管204和弹簧208同时跟随枪管二303自动弯曲适配进油管二路角度，当油枪停止插入时，油管二202、气管204和弹簧208角度适配完毕；随后开始加油，当加满油时，油枪自动检测并跳停关闭油路；随后自动加油系统将油枪抽离油箱，在弹簧208弹力恢复的同时带动油管二202和气管204恢复直度。

参加图6，当加油或加气机构3为加油枪时包含有连接于枪管接头三301和枪管三303之间的油管三302，固定衬套304套装于油管三302上，且固定衬套304的左端旋置于枪管接头三301上，活动衬套305和复位弹簧306嵌套设置在油管三302和固定衬套304之间的间隙内，且复位弹簧306位于枪管接头三301和活动衬套305之间，活动衬套305右端外圆上设置有集气罩307；

进一步的，所述油管三302为软管或波纹管；所述枪管三303为软管；

进一步的，所述枪管三303端部通过锁紧套三309压合有导向套三310，所述导向套三310的材质是柔性材料；

进一步的，所述固定衬套304的右端设置有密封环；

进一步的，活动衬套305的右端内壁设有多个滚轮308，滚轮308与油管三302的外圆面滚动接触；

工作时，自动加油系统将加油枪插入油箱，集气罩307罩住油箱口，枪管三303在导向套三310的导向作用下自动沿油箱进油管三路方向调节加油角度，随着加油枪被不断推入，复位弹簧306被压缩，油管三302跟随枪管三303自动弯曲适配进油管三路角度，当油枪停止插入时，油管三302角度适配完毕；随后开始加油，当加满油时，油枪自动检测并跳停关闭油路；随后自动加油系统将油枪抽离油箱，复位弹簧306恢复时推出活动衬套305，活动衬套305内壁的滚轮308将弯曲的油管三302恢复直度。

参见图7和图8，基于上述操作机构制得一种机器人加油或加气系统，包含有三轴移动系统1、开盖系统2、加油或加气机构3，安装于三轴移动系统1上的连接板4上安装有关节系统5；开盖系统2安装于关节系统5上，加油或加气机构3通过悬挂组件6设置于开盖系统2下方；且加油或加气机构1由气缸推动控制、或电动推杆推动、或由电磁阀控制；

进一步的，所述关节系统5为机械臂；或者所述关节系统5由多个关节模组依次级联构成；具体的讲，所述关节系统5包含有关节模组一5.1、关节模组二5.2和关节模组三5.3；所述关节模组一5.1安装于连接板4上，所述关节模组二5.2连接于关节模组一5.1上，所述关节模组三5.3上连接于关节模组二5.2上，上述开盖系统2的外壳体2.1通过法兰固定连接于关节模组三5.3上；

参见图7和图8，基于本实用新型一种机器人加油或加气系统用操作机构可构成的一种机器人加油或加气系统，包含有三轴移动系统1、开盖系统2、加油或加气机构3，安装于三轴移动系统1上的连接板4上安装有关节系统5；开盖系统2安装于关节系统5上，加油或加气机构3连接于开盖系统2上；当加油或加气机构1为加油枪或加气枪时，该加油枪或加气枪由气动或电动推杆推动扳手控制；当加油或加气机构1为油管或气管时，通过该油管或气管上串联的电磁阀控制，且油管或气管上安装有传感器用于探测油箱或储气罐内是否加注完成；

所述三轴移动系统1包含有底座1.1，所述底座1.1上沿其长度方向滑动设置有移动台板1.2，所述移动台板1.2上沿其长度方向滑动设置有平移架1.3，且平移架1.3上竖向滑动设置有升降台板1.4，上述连接板4固定安装于升降台板1.4上；

进一步的，所述系统还包含有视觉识别装置，所述视觉识别装置位于加油或加气机构3和开盖系统2的上方；

且该机器人加油或加气系统的使用步骤：

步骤1、车辆识别，通过摄像头识别待加油或加气车辆的车牌或车型，进而获取待加油或加气车辆的信息（如车型规格，包含车辆的长宽尺寸，油箱盖在车身上所处的位置，油箱盖的型式），可在客户注册时输入车牌对应的车型信息，也可更进一步通过3D摄像头直接识别车型；

步骤2、车辆引导，引导车辆进入待加油或加气区域；

步骤3、开盖：

步骤3.1、开盖系统2在视觉识别装置的引导下移动至正对车辆外油箱盖，开盖系统2上的气动或电动推杆2.2动作后，利用接触件2.4打开外油箱盖；

步骤3.2、开盖系统2的卡爪2.5在视觉识别装置的引导下卡住内油箱盖，随后气动或电动马达2.3驱动卡爪2.5旋转直至将其打开并移开；

步骤4、插枪：关节系统5旋转使得加油或加气机构3超前，并在视觉识别装置的引导下插入油箱或储气罐的开口内；

步骤5、加注：通过气缸或电动推杆推动扳手、或通过电磁阀打开加油或加气机构3开始加油或加气，加注完毕后，关闭加油或加气机构3并移开；

步骤6、关盖：

步骤6.1、开盖系统2的卡爪2.5在视觉识别装置的引导下将其抓住的内油箱盖插置于油箱口、并在动或电动马达2.3的驱动下进行旋转直至锁紧，可通过安装于动或电动马达2.3的转动轴上的扭矩传感器判断是否已经锁紧；

步骤6.2、开盖系统2在视觉识别装置的引导后推动关闭外油箱盖；

步骤7、完成步骤6后提醒车辆可离开。

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：包含有开盖系统（2）、以及与开盖系统（2）相连接的加油或加气机构（3）；

所述开盖系统（2）包含有安装于关节系统（5）上的外壳体（2.1），所述外壳体（2.1）内架设有气动或电动推杆（2.2）和气动或电动马达（2.3），所述气动或电动推杆（2.2）伸置于外壳体（2.1）外的一端上安装有接触件（2.4），所述气动或电动马达（2.3）的旋转轴伸置于外壳体（2.1）外的一端上安装有卡爪（2.5），所述接触件（2.4）为吸盘或拨轮中的至少一种。

2.如权利要求1所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：所述加油或加气机构（3）与通过悬挂组件（6）与开盖系统（2）相连接；所述悬挂组件（6）包含有固定于外壳体（2.1）上的上连接盘（6.1）、以及用于固定加油或加气机构（3）的下连接盘（6.2），所述下连接盘（6.2）上安装有挂板（6.3），且挂板（6.3）和上连接盘（6.1）的底面之间通过关节轴承相连接。

3.如权利要求2所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：所述上连接盘（6.1）和下连接盘（6.2）之间连接有多根弹簧（6.4）。

4.如权利要求1所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：所述气动或电动马达（2.3）经气动滑环（2.6）连接卡爪（2.5），所述气动或电动马达（2.3）的旋转轴上套装有编码器（2.7）。

5.如权利要求1所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：所述卡爪（2.5）为气动卡爪或电动卡爪。

6.如权利要求1所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：所述操作机构还包含有视觉识别装置，所述视觉识别装置位于加油或加气机构（3）和开盖系统（2）的上方。

7.如权利要求1所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：当加油或加气机构（3）为加油枪时：加油枪包含有连接于枪管接头一（101）和枪管一（103）之间的油管一（102），气管固定套（104）旋转与枪管接头一（101）上，枪管一（103）的左端设置为台阶孔，且油管一（102）插置于该台阶孔的小孔径端内，套装于油管一（102）外的外气管（105）的两端分别搁置于气管固定套（104）的台阶面和枪管一（103）的台阶面上，所述油管一（102）上套装有回位弹簧（106），且回位弹簧（106）位于油管一（102）和外气管（105）之间的间隙内；所述油管一（102）为软管，所述外气管（105）为软管或波纹管。

8.如权利要求1所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：当加油或加气机构（3）为加油枪时：加油枪包含有连接于枪管接头二（201）和枪管二（203）之间的油管二（202），油管二（202）上套装有第一气管固定套（205）、第二气管固定套（206）和第三气管固定套（207），第一气管固定套（205）螺纹连接于枪管接头二（201）上，第二气管固定套（206）旋置于第一气管固定套（205）上，第三气管固定套（207）旋置于枪管二（203）上，套装于油管二（202）外的气管（204）的左端压合在第一气管固定套（205）和第二气管固定套（206）之间，气管（204）的右端压合在第三气管固定套（207）和枪管二（203）外壁之间，气管（204）外套装有弹簧（208）；所述油管二（202）为软管，所述气管（204）为软管或波纹管；所述枪管二（203）或第三气管固定套（207）上旋置有弹簧固定套（209），所述第二气管固定套（206）的外壁上设置有凸环（212），弹簧（208）的左端卡接在凸环（212）上，该弹簧（208）的右端抵靠于弹簧固定套（209）上。

9.如权利要求1所述一种机器人加油或加气系统用操作机构，其特征在于：当加油或加气机构（3）为加油枪时：加油枪包含有连接于枪管接头三（301）和枪管三（303）之间的油管三（302），固定衬套（304）套装于油管三（302）上，且固定衬套（304）的左端旋置于枪管接头三（301）上，活动衬套（305）和复位弹簧（306）嵌套设置在油管三（302）和固定衬套（304）之间的间隙内，且复位弹簧（306）位于枪管接头三（301）和活动衬套（305）之间，活动衬套（305）右端外圆上设置有集气罩（307）；所述油管三（302）为软管或波纹管；所述枪管三（303）为软管。

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