CN218709160U - 一种自动加油机械臂 - Google Patents

Abstract

本申请涉及自动加油机械臂，其服务于加油站，所述机械臂上集成有摄像头，所述机械臂的端部设置有加油枪和油箱盖操作机构，所述机械臂上还设置有一贯通通道，所述贯通通道沿所述机械臂的长度方向延伸，其中，所述摄像头用于辅助识别车辆的油箱盖的位置；所述油箱盖操作机构用于打开车辆的油箱盖以便于所述加油枪加油；所述加油枪与加油管的一端连接，所述加油管的另一端穿过所述贯通通道，并从所述贯通通道中穿出，所述加油管的另一端用于连接至加油站内的液压单元，所述液压单元用于为所述加油枪供油。本申请的自动加油机械臂高度集成。

Description

一种自动加油机械臂

技术领域

本申请涉及加油设备技术领域，特别涉及一种自动加油机械臂。

背景技术

目前市场上已有利用机械臂完成车辆加油的系统，大多是将传统机械抓手放置在加油站，以机械抓手操作加油枪，为车辆加油。这种作业方式虽然能够完成基本的加油流程，但仍存在诸多问题。首先，机械臂利用加油机原有的加油枪及其加油软管为车辆加油，由于受加油枪存放位置、加油管长度以及加油站空间等条件限制，有时需要机械臂将加油枪及其加油管拖曳一段距离，这时容易发生加油软管缠绕或被剐蹭损坏的问题，安全度需要提升；其次，目前的加油机械臂集成度不高，结构上有待优化。

针对相关技术中的上述问题，目前尚未发现存在有效的解决方案。以上仅是发明人了解的与本申请有关的背景信息，并不构成对现有技术的自认。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种自动加油机械臂，能够解决至少一种技术问题。

本申请提出的自动加油机械臂，服务于加油站，所述机械臂上集成有摄像头，所述机械臂的端部设置有加油枪和油箱盖操作机构，所述机械臂上还设置有一贯通通道，所述贯通通道沿所述机械臂的长度方向延伸，其中，

所述摄像头用于辅助识别车辆的油箱盖的位置；所述油箱盖操作机构用于打开车辆的油箱盖以便于所述加油枪加油；所述加油枪与加油管的一端连接，所述加油管的另一端穿过所述贯通通道，并从所述贯通通道中穿出，所述加油管的另一端用于连接至加油站内的液压单元，所述液压单元用于为所述加油枪供油。

可选的，所述机械臂包括多个多轴运动机构，所述多个多轴运动机构由多个关节节点连接，所述贯通通道位于所述机械臂内部并经过所述多个关节节点中的至少一个关节节点。

可选的，所述机械臂具有壳体，所述贯通通道通过支撑件设置在所述壳体的外表面。

可选的，所述加油管通过安装机构安装至所述贯通通道内，所述加油管为加油软管或加油硬管。

可选的，所述安装机构包括多个支架，所述多个支架相间隔地布置，用于将所述加油管安装在所述贯通通道内。

可选的，所述油箱盖操作机构包括吸盘，所述吸盘用于吸附车辆油箱盖。

可选的，在所述加油站内，所述机械臂位于靠近加油岛的区域，所述液压单元位于远离加油岛的区域，所述加油管的另一端穿出所述贯通通道后连接至预设管道，所述预设管道连接至所述液压单元。

可选的，所述预设管道埋在地下或设置在空中。

可选的，所述加油枪为第一型号的加油枪时，所述液压单元提供第一品类的燃油，所述加油枪为第二型号的加油枪时，所述液压单元提供第二品类的燃油。

可选的，所述机械臂能够执行预设指令完成加油，所述预定指令包括：

令所述摄像头识别车辆油箱盖的位置，令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖打开，以及将所述加油枪放入油箱的加油口；

令所述加油枪在完成加油后将从油箱的加油口中取出，令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖关闭。

本申请提出的自动加油机械臂集成机械臂、加油枪、加油管、摄像头和油箱盖操作机构于一体，集成度高，设备占用空间小，可节省加油站空间，加油站内可布置更多的加油车位，提高加油站的利用率；并且加油管设置在机械臂上，使得机械臂的工作范围即是加油枪和加油管的工作范围，避免了传统机械臂和加油管、加油枪的互相牵制，防止加油过程中加油管与周边设备发生缠绕等故障，站内整体安全度得到提升。

附图说明

下面，将结合附图对本申请的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本申请一个实施例的一种自动加油机械臂的结构示意图；

图2是根据本申请一个实施例的另一种自动加油机械臂的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

本申请的自动加油机械臂，服务于加油站，机械臂上集成有摄像头，机械臂的端部设置有加油枪和油箱盖操作机构，机械臂上还设置有一贯通通道，贯通通道沿所述机械臂的长度方向延伸，其中，摄像头用于辅助识别车辆的油箱盖的位置；油箱盖操作机构用于打开车辆的油箱盖以便于加油枪加油；加油枪与加油管的一端连接，加油管的另一端穿过贯通通道，并从贯通通道中穿出，加油管的另一端用于连接至加油站内的液压单元，液压单元用于为加油枪供油。

本申请实施例的自动加油机械臂可视为是执行加油的机器人，其集成了多种硬件机构或设备，具备多种功能，如识别车辆油箱、开关车辆油箱盖和自动加油的功能，设备集成度高。并且，加油枪设置在机械臂的端部，与加油枪连接的加油管设置在机械臂的贯通通道内，使机械臂的整体集成度得到进一步提升，加油管随机械臂移动、伸展或弯曲，可避免加油过程中发生车辆剐蹭、碾压加油管的情况，也可避免机械臂本身碰撞到加油管，加油过程的安全度得到提升。

图1示意性地示出了本申请实施例的一种自动加油机械臂的结构示意图，图2示意性地示出了本申请实施例的另一种自动加油机械臂的结构示意图。如图1和图2所示，机械臂100上集成有摄像头101，机械臂100的端部设置有加油枪102和油箱盖操作机构103，机械臂100上还设有贯通通道104，贯通通道沿机械臂100的长度方向延伸，加油枪102与加油管的一端连接，加油管的另一端穿过贯通通道104，并从贯通通道104中穿出，加油管的另一端用于连接至加油站内的液压单元，液压单元为油枪供油。

根据本申请的实施例，当车辆需要加油时，机械臂100移动到适当位置，摄像头101找到车辆的油箱位置，为后续给车辆加油提供准确的油箱位置。油箱盖操作机构103将车辆的油箱打开，加油枪102放入油箱的加油口，液压单元启动以为车辆进行加油，所需油品通过加油管运输至加油枪中。

可以看出，在车辆需要加油时，本申请提出的自动加油机械臂能够配合加油系统自动为车辆加油，整个过程无需人工操作。在加油过程中，摄像头101在车辆进入预定位置后开始识别车辆油箱并反馈给加油系统，机械臂100的加油端接近车辆油箱，工作过程中，摄像头101可以重复识别以判断油箱位置是否准确。加油枪102安装在机械臂100上，能够随机械臂一起运动并深入油箱为油箱加油。

在本申请的一些实施例中，机械臂100包括多个多轴运动机构105，多个多轴运动机构105由多个关节节点连接，贯通通道104位于机械臂内部并经过多个关节节点中的至少一个关节节点。在图2实施例中，以空心圆示意性地表示机械臂的关节节点，其中标记106可代表其中任一个关节节点。

如图2所述的实施例，该机械臂100包括四个关节节点106，贯通通道104经过四个关节节点106，如此既能固定贯通通道104不发生较大的位移，又能保证贯通通道104随机械臂旋转移动时不受限制。在本申请的其他实施例中，根据设计需求，贯通通道104也可以设计为仅通过机械臂中的一个、两个或三个关节节点，能够令加油管贯穿其中形成油路即可。

在本申请的一些实施例中，机械臂100具有壳体，贯通通道通过支撑件107设置在壳体的外表面。如图1所示的实施例，在机械臂100的外壳上设置有贯通通道104，贯通通道104通过支撑件107固定在机械臂100外壳上，多个支撑件107可以通过焊接的方式连接贯通通道104和机械臂100的外壳，支撑件既有固定贯通通道104的作用，又有连接贯通通道104和机械臂100的外壳的作用。

相较于将贯通通道内置于机械臂中的方式，将贯通通道设置在机械臂的外壳上，在结构上更易于实现，不需要更改机械臂内部的运动机构及关节节点的设计，且更换方便，易于维护。

也就是说，本申请的自动加油机械臂的贯通通道有两种安装方式，一种将贯通通道104设置在机械臂100内部并通过关节节点106固定，另一种将贯通通道104设置在机械臂100的外部并通过支撑部固定，这两种方式均能将贯通通道104与机械臂100集成在一起，可根据机械臂100的结构选择合适的安装方式。

在本申请的一些实施例中，加油管通过安装机构安装至所述贯通通道104内，所述加油管为加油软管或加油硬管。加油软管的灵活性高、容易弯曲，加油硬管结实耐用，可根据实际情况选择合适的加油管类型。

在本申请的一些实施例中，安装机构包括多个支架，多个支架相间隔地布置，用于将加油管安装在所述贯通通道104内。支架既为加油管提供支撑，也对加油管形成限制，使加油管始终处于贯通通道104内，不会松脱。

在本申请的一些实施例中，油箱盖操作机构103包括吸盘，吸盘用于吸附车辆油箱盖。在其他实施例中，也可使用其他部件打开油箱盖，本实施例使用吸盘吸附油箱盖即能达到吸附油箱的目的，又能节省机械臂100的端部空间。

在本申请的一些实施例中，在加油站内，机械臂100位于靠近加油岛的区域，液压单元位于远离加油岛的区域，加油管的另一端穿出贯通通道后连接至预设管道，预设管道连接至液压单元。作为一种示例，预设管道可选用硬质材料，提高管道使用寿命。在本申请的其他实施例中，加油管可直接与液压单元连接，不需要在设置预设管道，减少管道接口。

在本申请的一些实施例中，预设管道埋在地下或设置在空中。这样可以节省加油站内空间，同时又能避免踩踏预设管路造成损坏。

在本申请的一些实施例中，加油枪102为第一型号的加油枪时，液压单元提供第一品类的燃油，加油枪102为第二型号的加油枪时，液压单元提供第二品类的燃油。

也就是说，液压单元可为不同型号的加油枪102提供不同品类的油品，但每种型号的加油枪102只能为车辆提供单一品类的油品，这样可以放置在为车辆加油时，加错型号。

在本申请的一些实施例中，机械臂100设置在全向云台108上，全向机械臂云台108可以全方位的移动旋转，从而实现与车辆油箱的精准对接。全向云台108位于靠近加油停车位的区域，液压单元位于远离加油停车位的区域。液压单元远离加油停车位可节省加油站的空间，使更多的车辆能够进入加油站进行加油。

在本申请的一些实施例中，所述机械臂能够执行预设指令完成加油，预设指令包括；

令所述摄像头识别车辆油箱盖的位置，令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖打开，以及将所述加油枪放入油箱的加油口；

令所述加油枪在完成加油后将从油箱的加油口中取出，令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖关闭。

也就是说，在车辆进行加油时，摄像头101在车辆进入预定位置后开始识别车辆油箱、确定油箱盖的位置，油箱盖操作机构102将车辆的油箱打开，加油枪103放入车辆油箱中，并且液压单元开始工作，车辆所需的油品从液压单元流动到车辆油箱。在车辆完成加油后，加油枪103从油箱的加油口中取出，油箱盖操作机构102会将车辆的油箱盖关闭，车辆完成加油。

本申请提出的自动加油机械臂集成机械臂、加油枪、加油管、摄像头和油箱盖吸盘，集成度高，设备占用空间小，节省加油站空间，加油站内可布置更多的加油车位，提高加油站的利用率。并且加油管设置在机械臂上，与机械臂一体化集成，使得机械臂的工作范围即是加油枪和加油管的工作范围，避免了传统机械臂和加油管、加油枪的互相牵制，以及机油过程中加油管与周边设备发生缠绕等故障，引发安全事故。

以上通过多个实施例描述了本申请实施例的机械臂辅助加油系统的结构特点及技术优势。下面通过具体的例子描述本申请实施例的机械臂加油辅助系统的操作流程。

加油车辆进入加油站停入指定位置后，自动加油机械臂移动到适当位置，机械臂100通过高精度图像识别摄像头101识别车辆油箱，通过油箱盖吸盘打开车辆油箱盖，加油枪103伸入油箱内，液压单元启动工作，通过预设管路向全向机械臂云台108输送燃油，燃油由预设管路进入加油管，其中加油管置于机械臂内的贯通通道中，或置于机械臂外壳上的贯通通道中；而后，传导至一体集成式机械臂专有加油枪103向车辆油箱加油。作为一种示例，加油系统可设置为在规定的时间段内，机械臂仅提供单一油品，为车辆加油，可避免加错油的情况发生。

本申请提出的自动加油机械臂以全向云台为基础，同时集成加油管、一体式机械臂专有加油枪、油箱盖吸盘和高精度图像识别摄像头，可作为加油机组成部分协同工作。加油机械臂可完成车辆油箱识别、油箱盖开关及向油箱内加油的一系列工作流程，简化现有技术机械臂需要抓取加油枪及加油胶管的流程，避免了加油过程中加油胶管与周边设备的干涉、缠绕等。全向机械臂云台可针对各种不同车辆的油箱位置进行运动对位，车辆按照要求停入对应停车位后，全向机械臂云台就可以将油箱操作机构对应到车辆油箱。机械臂上的加油管同机械臂同步进行相应的移动旋转。高精度图像识别摄像头可实现对不同方向和位置的油箱识别，指导油箱盖吸盘工作。加油机械臂的油箱盖吸盘可实现对不同方向和位置的油箱的开关，解决了现有加油站机械臂多种功能不集成造成的设备占地多、作业过程繁杂的问题。

上述实施例仅供说明本申请之用，而并非是对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本申请公开的范畴。

Claims (10)

1.一种自动加油机械臂，其特征在于，其服务于加油站，所述机械臂上集成有摄像头，所述机械臂的端部设置有加油枪和油箱盖操作机构，所述机械臂上还设置有一贯通通道，所述贯通通道沿所述机械臂的长度方向延伸，其中，

所述摄像头用于辅助识别车辆的油箱盖的位置；所述油箱盖操作机构用于打开车辆的油箱盖以便于所述加油枪加油；所述加油枪与加油管的一端连接，所述加油管的另一端穿过所述贯通通道，并从所述贯通通道中穿出，所述加油管的另一端用于连接至加油站内的液压单元，所述液压单元用于为所述加油枪供油。

2.根据权利要求1所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述机械臂包括多个多轴运动机构，所述多个多轴运动机构由多个关节节点连接，所述贯通通道位于所述机械臂内部并经过所述多个关节节点中的至少一个关节节点。

3.根据权利要求1所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述机械臂具有壳体，所述贯通通道通过支撑件设置在所述壳体的外表面。

4.根据权利要求1所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述加油管通过安装机构安装至所述贯通通道内，所述加油管为加油软管或加油硬管。

5.根据权利要求4所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述安装机构包括多个支架，所述多个支架相间隔地布置，用于将所述加油管安装在所述贯通通道内。

6.根据权利要求1所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述油箱盖操作机构包括吸盘，所述吸盘用于吸附车辆油箱盖。

7.根据权利要求1所述的自动加油机械臂，其特征在于，在所述加油站内，所述机械臂位于靠近加油岛的区域，所述液压单元位于远离加油岛的区域，所述加油管的另一端穿出所述贯通通道后连接至预设管道，所述预设管道连接至所述液压单元。

8.根据权利要求7所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述预设管道埋在地下或设置在空中。

9.根据权利要求1所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述加油枪为第一型号的加油枪时，所述液压单元提供第一品类的燃油，所述加油枪为第二型号的加油枪时，所述液压单元提供第二品类的燃油。

10.根据权利要求1所述的自动加油机械臂，其特征在于，所述机械臂能够执行预设指令完成加油，所述预设指令包括：

令所述摄像头识别车辆油箱盖的位置，令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖打开，以及将所述加油枪放入油箱的加油口；

令所述加油枪在完成加油后将从油箱的加油口中取出，令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖关闭。

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