CN218709165U - 机械臂辅助加油系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种机械臂辅助加油系统，服务于加油站，其包括：主控单元、机械臂和液压单元，所述机械臂上集成有摄像头，所述机械臂的端部设置有油箱盖操作机构和加油枪，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，所述加油枪与设置在机械臂内部的加油管的一端连接，所述加油管的另一端从所述机械臂的内部穿出，以连接至所述液压单元；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，在所述机械臂内部设置有贯通通道用以放置所述加油管，所述贯通通道经过所述多个关节节点中的至少一个关节节点。本申请的机械臂辅助加油系统提供高集成度的加油机械臂。

Description

机械臂辅助加油系统

技术领域

本申请涉及加油设备技术领域，特别涉及一种机械臂辅助加油系统。

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，将传统机械抓手用于一体式加油机上，机械抓手控制加油枪为车辆加油，电控系统和液压供油系统安装在加油机上，加油机整体安装在加油岛上。首先，这种简单的安装设置方式，导致加油机整体占用空间较大，加油站内的空间利用率不容易提升；其次，现有的加油机械臂大多是从加油机的加油枪套中抓取油枪，然后移动至车辆从而为车辆加注燃油，该过程中，与油枪连接的加油软管在加油岛附近拖曳，并可能随着机械臂的移动而晃动，存在一定安全隐患。

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，本申请提出了一种机械臂辅助加油系统，能够解决至少一种技术问题。

本申提出的机械臂辅助加油系统服务于加油站，其包括：主控单元、机械臂和液压单元，其中，所述主控单元与所述机械臂为通信连接或电连接，所述主控单元与所述液压单元为通信连接或电连接；所述机械臂所在区域靠近加油站内的加油停车位，所述液压单元位于所述机械臂的操作范围之外，所述液压单元用于为加油枪供油；其中，

所述机械臂上集成有摄像头，所述机械臂的端部设置有油箱盖操作机构和加油枪，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，所述加油枪与设置在机械臂内部的加油管的一端连接，所述加油管的另一端从所述机械臂的内部穿出，以连接至所述液压单元；

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，在所述机械臂内部设置有贯通通道用以放置所述加油管，所述贯通通道经过所述多个关节节点中的至少一个关节节点。

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

可选的，所述安装机构包括支架，所述支架设置在所述至少一个关节节点处。

可选的，所述加油管的另一端从所述机械臂的内部穿出，并延长至所述液压单元，以与所述液压单元连接。

可选的，所述加油管的另一端从所述机械臂的内部穿出，并与预设管路连接，所述预设管路与所述液压单元连接。

可选的，所述预设管路设置在地下或空中。

可选的，所述油箱盖操作机构包括吸盘，所述吸盘能够吸附车辆的油箱盖。

可选的，所述机械臂设置在全向云台上，全向云台位于靠近加油停车位的区域，所述液压单元位于远离加油停车位的区域。

可选的，所述主控单元用于控制所述摄像头确定加油停车位处的车辆的油箱位置，以及用于控制所述机械臂和所述液压单元执行预定的操作指令。

可选的，所述预定的操作指令包括：

令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖打开，以及令所述机械臂将加油枪放入油箱的加油口；

令所述液压单元启动工作以完成加油；

令所述机械臂在完成加油后将加油枪从油箱的加油口中取出，以及令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖关闭。

本申请实施例的机械臂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，其中液压单元的位置远离机械臂设置，可在一定程度上节省站内空间，并且，加油枪设置在机械臂的端部，与加油枪连接的加油管内藏于机械臂的内部，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或站内人员碰撞到加油管，加油过程的安全度得到提升。

附图说明

下面将结合附图对本申请的具体实施方式进行进一步详细的说明。

图1是根据本申请一个实施例的机械臂辅助加油系统的结构示意图。

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。

本申请实施例的机械臂辅助加油系统服务于加油站，其包括：主控单元、机械臂和液压单元，其中，主控单元与机械臂为通信连接或电连接，主控单元与液压单元为通信连接或电连接；机械臂所在区域靠近加油站内的加油停车位，液压单元位于机械臂的操作范围之外，液压单元用于为加油枪供油；其中，

机械臂上集成有摄像头，机械臂的端部设置有油箱盖操作机构和加油枪，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，加油枪与设置在机械臂内部的加油管的一端连接，加油管的另一端从机械臂的内部穿出，以连接至所述液压单元；

机械臂包括多个多轴运动机构，多个多轴运动机构由多个关节节点连接，在机械臂内部设置有贯通通道用以放置所述加油管，贯通通道经过多个关节节点中的至少一个关节节点。

本申请实施例的机械臂辅助加油系统中的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，其中液压单元的位置远离机械臂设置，可在一定程度上节省站内空间，并且，加油枪设置在机械臂的端部，与加油枪连接的加油管内藏于机械臂的内部，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或站内人员碰撞到加油管，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机械臂辅助加油系统的结构示意图。如图1所示，机械臂辅助加油系统包括主控单元101、机械臂102和液压单元103。主控单元101与机械臂102和液压单元103电连接，在其他的实施例中，主控单元101与机械臂102和液压单元103通信连接，这样机械臂与液压单元的位置不受电线限制。主控单元101与机械臂102和液压单元103的连接方式，可根据加油站内实际情况选择合适的连接方式。机械臂102所在区域靠近加油站内的加油停车位，便于为车辆加油。

如图1所示，机械臂上集成有摄像头102-1、油箱盖操作机构102-2和加油枪102-3，在本申请的实施例中，加油枪102-3为一体集成式机械臂专有加油枪，可对不同方向和位置的油箱加油。加油枪102-3与设置在机械臂内部的加油管102-4的一端连接，加油管102-4的另一端从机械臂102的内部穿出，以连接至液压单元103。机械臂102包括多个多轴运动机构102-5，多个多轴运动机构102-5由多个关节节点102-6连接，在机械臂102内部设置有贯通通道用以放置加油管102-4，贯通通道经过多个关节节点102-6中的至少一个关节节点。

根据本申请的实施例，当车辆需要加油时，机械臂移动到适当位置，摄像头102-1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102-2将车辆的油箱打开，加油枪102-3放入油箱的加油口，液压单元103启动以为车辆进行加油，所需油品通过加油管102-4运输至加油枪中。这个过程由主控单元101施加指令，为车辆加油。

可以看出，本申请提出的机械臂辅助加油系统将分体式加油机和机械臂整合设计，液压单元、机械臂及交易系统由主控系统统一控制，设备功能集成度高、控制逻辑清晰简单。

在本申请的一些实施例中，加油管102-4通过安装机构安装在贯通通道内，加油管102-4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，可根据机械臂内部结构选择合适的加油管类型。

在本申请的一些实施例中，安装机构包括支架，支架设置在至少一个关节节点102-6处，用于为加油管提供支撑，同时也对加油管形成限制，使加油管始终处于贯通通道内，不会松脱。

在本申请的一些实施例中，为了节省站内空间，可将液压单元103设置在机械臂102的操作范围之外，例如远离加油停车位、远离加油岛或者远离机械臂的位置，形成一种分布式的加油系统。在此情况下，加油管102-4的端部从机械臂102中穿出，并延长至液压单元103，与液压单元103连接；或者，加油管102-4的端部从机械臂102中穿出，并与预设管路107连接，预设管路107与液压单元103连接。

也就是说，加油枪102-3与液压单元103可有两种连接方式，第一种是加油枪102-3与液压单元103通过加油管102-4连接，加油管102-4的一部分内藏于机械臂102中，可随机械臂102移动，另一部分设置在机械臂外。第二种是加油枪102-3与液压单元103通过加油管102-4和预设管路107连接，即加油枪102-3与加油管102-4连接，加油管102-4内设于机械臂102内，加油管102-4与液压单元103通过预设管路107连接。作为一种示例，预设管路可以选用材质坚硬的硬管，安全性高，有效防止管路破裂。第一种连接方式减少了管路之间的接口，第二种连接方式预设管路材质选择性多，管路不易破裂。两种连接方式可根据实际情况进行选择。

在本申请的一些实施例中，由于加油枪是直接集成在机械臂上的(不需要机械臂再从加油机的加油枪套中选择不同油品对应的加油枪)，因而加油时，液压单元103为同一机械臂提供同一品类的油品，举例来说，机械臂102上的加油枪可为车辆加固定品类的油品(如95号汽油)，而不能加注其他型号油品，则液压单元103为机械臂102提供95号汽油。

作为一种示例，液压单元103可为不同的机械臂提供不同品类的油品，如为机械臂A提供95号汽油，为机械臂B提供92号汽油，可满足不同车辆的加油需求。作为一种示例，还可更换机械臂上的加油枪类型，相应地，液压单元为该机械臂提供的油品种类也做相应更换，确保按规定完成加油。

在本申请的一些实施例中，预设管路107设置在地下或空中，这样不占用加油站空间。

在本申请的一些实施例中，油箱盖操作机构102-2包括吸盘，吸盘能够吸附车辆的油箱盖。也可选用其他便于打开车辆油箱的机构。

在本申请的一些实施例中，机械臂102设置在全向云台104上，全向机械臂云台104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104位于靠近加油停车位的区域，液压单元103位于远离加油停车位的区域。液压单元103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，主控单元101用于控制摄像头102-1确定加油停车位处的车辆的油箱位置，以及用于控制机械臂102和液压单元103执行预定的操作指令。

在本申请的一些实施例中，主控单元101为扁平化箱体挂放在加油站立柱上，箱体中设置有以下至少一者：加油交易信息屏、加油卡读卡器、油品确认功能组件、多媒体播放器和对讲互动功能组件。这样需加油车辆的车主能够清晰看到整个交易过程。在实际运用中，可根据实际需求进行安装；液压单元103安装在加油站空余的位置，可远离加油岛放置以增加加油岛可用空间。液压单元103包括油管、加油泵、流量测量变换器和计量编码器；液压单元103还包括油气回收管路、油气回收真空泵和油气回收气体流量计；所述油气回收管路与所述油管的管路布设方式一致。这样油气能够回收，防止油气污染环境，同时完善整个加油系统的功能，打造一个多功能自动加油系统。

在本申请的一些实施例中，主控单元101的预定操作指令可执行如下控制：

·令油箱盖操作机构102-2将车辆的油箱盖打开，以及令加油枪102-3放入油箱的加油口；

·令液压单元103启动工作以完成加油；

·令机械臂102在完成加油后将加油枪102-3从油箱的加油口中取出，以及令油箱盖操作机构102-2将车辆的油箱盖关闭。

也就是说，在车辆进行加油时，油箱盖操作机构102-2将车辆的油箱打开，加油枪102-3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102-3从油箱的加油口中取出，油箱盖操作机构102-2会将车辆的油箱盖关闭，车辆完成加油。整个加油过程由主控单元整体控制、发出指令，机械臂进行与加油相关的一系列加油操作，液压单元提供油品。相比于传统加油系统，设备简单，逻辑清晰。

基于本申请的以上至少一个实施例，本申请提出的机械臂辅助加油系统除了具有加油机的各种功能外，还将加油枪以及加油管的设计融入机械臂中，实现整个加油过程自动化的同时节省加油站空间，提高加油系统的使用率。主控单元向客户显示相关信息和结算、控制液压单元向全向机械臂云台供油，以及控制机械臂在车辆进入加油站指定位置后，进行识别油箱盖、打开油箱盖，加油枪进入油箱加油以及加油完毕关闭油箱盖等操作，整个过程实现全自动加油。主控单元、全向机械臂云台安装于加油岛，每个全向机械臂云台使用一个加油位置，加油岛内的机械臂与主控单元集成度高，而液压单元安装在远离加油岛的空余位置不占用加油岛空间。这种设计可充分释放加油站前庭的空间位置，为放置更多个机器臂创造条件，同时使车位分散，提高车位容量，提升加油站的加油效率。

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，机械臂辅助加油系统的全向机械臂云台104移动到适当位置，机械臂102通过高精度图像识别摄像头102-1识别车辆油箱，通过油箱盖吸盘打开车辆油箱盖，液压单元103启动工作，目标燃油通过预设管路107向全向机械臂云台104输送燃油，燃油由预设管路107进入机械臂内藏式加油管102-4，而后传导至一体集成式机械臂专有加油枪102-3向车辆油箱加油。加油完成后主控单元完成交易后展示交易信息及结算费用。

本申请提出的机械臂辅助加油系统，将加油枪、加油管和全向机械臂云台整合设计，设备功能集成度高，主控单元、全向机械臂云台安装于加油站内的加油岛，用于完成必须在加油岛进行的加油及交易工作；液压单元安装在远离加油岛的空余位置，通过地埋或空中布置线缆管路，完成向全向机械臂加油机器人云台的送油工作，解决了现有加油站机械臂集成化程度低、设备占地多、加油管外露易损坏的问题。

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)

1.一种机械臂辅助加油系统，其特征在于，服务于加油站，其包括：主控单元、机械臂和液压单元，其中，所述主控单元与所述机械臂为通信连接或电连接，所述主控单元与所述液压单元为通信连接或电连接；所述机械臂所在区域靠近加油站内的加油停车位，所述液压单元位于所述机械臂的操作范围之外，所述液压单元用于为加油枪供油；其中，

所述机械臂上集成有摄像头，所述机械臂的端部设置有油箱盖操作机构和加油枪，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，所述加油枪与设置在机械臂内部的加油管的一端连接，所述加油管的另一端从所述机械臂的内部穿出，以连接至所述液压单元；

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，在所述机械臂内部设置有贯通通道用以放置所述加油管，所述贯通通道经过所述多个关节节点中的至少一个关节节点。

2.根据权利要求1所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述加油管通过安装机构安装在所述贯通通道内，所述加油管为加油软管或加油硬管。

3.根据权利要求2所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述安装机构包括支架，所述支架设置在所述至少一个关节节点处。

4.根据权利要求1所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述加油管的另一端从所述机械臂的内部穿出，并延长至所述液压单元，以与所述液压单元连接。

5.根据权利要求1所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述加油管的另一端从所述机械臂的内部穿出，并与预设管路连接，所述预设管路与所述液压单元连接。

6.根据权利要求5所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述预设管路设置在地下或空中。

7.根据权利要求1所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述油箱盖操作机构包括吸盘，所述吸盘能够吸附车辆的油箱盖。

8.根据权利要求1所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述机械臂设置在全向云台上，全向云台位于靠近加油停车位的区域，所述液压单元位于远离加油停车位的区域。

9.根据权利要求1所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述主控单元用于控制所述摄像头确定加油停车位处的车辆的油箱位置，以及用于控制所述机械臂和所述液压单元执行预定的操作指令。

10.根据权利要求9所述的机械臂辅助加油系统，其特征在于，所述预定的操作指令包括：

令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖打开，以及令所述机械臂将加油枪放入油箱的加油口；

令所述液压单元启动工作以完成加油；

令所述机械臂在完成加油后将加油枪从油箱的加油口中取出，以及令所述油箱盖操作机构将车辆的油箱盖关闭。

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