CN219860558U - 单臂式双侧加注机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单臂式双侧加注机器人，旨在解决现有技术结构复杂导致成本较高且机械臂延展性差的技术问题。所述加注机器人包括加油岛和安装在所述加油岛上的机械臂，所述机械臂上安装有末端执行装置，所述加油岛上设置有基座，所述机械臂通过直线模组滑动安装在所述基座上，以实现所述机械臂带动所述末端执行装置在所述基座上的平移动作，所述末端执行装置包括安装架和安装在所述安装架上的外盖启闭机构、内盖启闭机构、加注机构及用于捕捉油箱盖位置的3D视觉捕捉器。本申请通过直线模组将六轴机械臂滑动安装在基座上，使所述机械臂带动末端执行装置完成平移动作，实现单臂完成加油岛双侧加注的效果，简化了加注机器人的结构，降低了成本。

Description

单臂式双侧加注机器人

技术领域

本申请涉及加注设备技术领域，具体涉及一种单臂式双侧加注机器人。

背景技术

现有的加注机器人，通常采用6关节机械臂作为主要动作执行元件，通过一条机械臂或是2条机械臂的组合布局，实现加注各个工艺流程，但是基于机械臂的工作半径有限性，加上加注安装区域的空间限制，导致可触及的加注作业半径严重受限，利用率较低。

加注机器人既要考虑应用场景的复杂性，又要考虑推广后的成本控制及实用性，双臂协作加油有利于技术、功能上的实现，但是其高昂的造价和占地空间，影响后续推广。

发明人知晓的一种双侧机器人加油机及尿素加注机（文献号为CN 216890076U），公开了通过在加油机箱体前后两侧均设置加油执行模块，从而使加油机两侧均可实现加油，进一步地提高了加油站的空间利用率和加油效率。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术方案至少存在如下技术问题：

1. 通过在箱体的两侧设置加油执行模块需要两侧的机械臂才能完成两侧的加注，结构复杂，成本较高。

2. 机械臂设置在箱体内导致机械臂延展性差，导致加注过程中的有效作业面积较小。

公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

发明人通过研究发现：现有的机器人加注机需要在箱体两侧均设置有机械臂才能满足加油岛两侧的加注需求，这种加注机结构复杂导致成本较高，且由于机械臂设置在箱体内导致机械臂延展性差的技术问题。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种单臂式双侧加注机器人，可以通过直线模组完成机械臂的平移动作，并结合六轴机械臂保证末端执行装置的灵活性，实现单臂满足加油岛双侧的加注需求，进而解决了现有加注机结构复杂导致成本高且机械臂延展性差的技术问题。

根据本公开的一个方面，提供一种单臂式机器人加注机，主要包括加油岛和安装在所述加油岛上的机械臂，所述机械臂上安装有末端执行装置，所述加油岛上设置有基座，所述机械臂通过直线模组滑动安装在所述基座上，以实现所述机械臂带动所述末端执行装置在所述基座上的平移动作。

在本公开的一些实施例中，所述直线模组包括模组架、安装在所述模组架上的滚珠丝杠组件、设置在所述滚珠丝杠组件上的滑台、驱动所述滚珠丝杠组件运动并带动所述滑台平移的驱动电机。

在本公开的一些实施例中，所述驱动电机与所述滚珠丝杠组件之间设置有同步带组件，并通过所述同步带组件带动所述滚珠丝杠组件的丝杆旋转，进而带动所述滑台沿所述滚珠丝杠组件的丝杠平移。

在本公开的一些实施例中，所述末端执行装置包括安装架和安装在所述安装架上的外盖启闭机构、内盖启闭机构、加注机构及用于捕捉油箱盖位置的3D视觉捕捉器。

在本公开的一些实施例中，所述内盖启闭机构包括设置在所述机械臂末端的转动电机、安装于所述转动电机输出端的夹爪气/液缸和设置在所述夹爪气/液缸上的内盖夹爪，所述转动电机和所述夹爪气/液缸之间设置有缓冲组件；

所述夹爪气缸控制所述内盖夹爪夹紧油箱内盖，所述转动电机带动所述内盖夹爪旋转进而打开或拧紧油箱内盖，所述缓冲组件防止打开或拧紧油箱内盖过程中所述内盖夹爪与加注车辆之间出现硬接触对车辆造成损害。

在本公开的一些实施例中， 所述缓冲组件包括立柱和设置在所述立柱上的缓冲弹簧。

在本公开的一些实施例中，所述外盖启闭机构包括电动伸缩杆和设置在所述电动伸缩杆上的吸盘。

在本公开的一些实施例中，所述加注机构包括滑动安装在所述安装架上的枪架、安装在所述枪架上的加注枪、驱动所述枪架带动所述加注枪移动的滑移气/液缸、夹紧所述加注枪的夹紧气/液缸、控制所述加注枪启闭的启闭气/液缸。

在本公开的一些实施例中，所述机械臂及末端执行装置的控制系统设置在所述基座内，以利于后期维修。

在本公开的一些实施例中，所述机械臂为六轴机械臂。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本申请通过直线模组将六轴机械臂滑动安装在基座上，使所述机械臂带动末端执行装置完成平移动作，实现了单臂完成加油岛双侧加注的效果，简化了机器人加注机的结构，降低了成本。

2.本申请通过直线模组实现机械臂的移动，保证了机械臂带动末端执行器的移动精度，进而提高了加注效率，并延伸了机械臂的作业半径，增大了加注面积。

3.本申请可以适用于不同类型的加注站，适应性强。

附图说明

图1为本申请一实施例的结构示意图。

图2为本申请一实施例中末端执行装置的结构示意图。

图3为本申请一实施例中外盖启闭机构的结构示意图。

图4为本申请一实施例中内盖启闭机构的结构示意图。

图5为本申请一实施例中加注机构的结构示意图。

图6为本申请一实施例中直线模组的结构示意图。

以上各图中，1为加油岛，2为基座，3为机械臂，4为末端执行装置，41为安装架，42为3D视觉捕捉器，43为外盖启闭机构，431为电动伸缩杆，432为吸盘，44为内盖启闭机构，441为转动电机，442为立柱，443为缓冲弹簧，444为夹爪气缸，445为内盖夹爪，45为加注机构，451为枪架，452为加注枪，453为滑移气缸，454为夹紧气缸，455为启闭气缸，5为直线模组，51为模组架，52为滚珠丝杠组件，53为滑台，54为驱动电机，55为同步带组件，控制系统6。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请所涉及“第一”、“第二”等是用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所涉及“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

以下实施例中所涉及的单元模块（零部件、结构、机构）或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

本申请实施例通过提供一种单臂式双侧加注机器人，解决了现有技术需要在箱体两侧设置机械臂才能满足双侧加注需求导致结构复杂且成本较高的技术问题，通过直线模组将机械臂滑动安装在基座上进而实现机械臂带动末端执行装置的平移动作，保证末端执行装置的灵活性，简化结构并降低了成本。

本申请实施例中的技术方案为解决上述结构复杂导致成本高的技术问题，总体思路如下：

通过直线模组将机械臂滑动安装在基座上，实现机械臂带动末端执行装置的平移动作，使得单机械臂即可满足加油岛双侧的加注需求，简化结构并降低了成本，提升了机器人加注机的在加油时有效作业面积。

上述直线模组包括模组架、安装在所述模组架上的滚珠丝杠组件、设置在所述滚珠丝杠组件上的滑台、驱动所述滚珠丝杠组件运动并带动所述滑台平移的驱动电机。所述驱动电机与所述滚珠丝杠组件之间设置有同步带组件，并通过所述同步带组件带动所述滚珠丝杠组件的丝杆旋转，进而带动所述滑台沿所述滚珠丝杠组件的丝杠平移。进而有效地解决了现有技术通过两侧均安装机械臂才能满足加注需求导致结构复杂成本较高的技术问题。

为了更好的理解本申请技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

本例公开一种单臂式双侧加注机器人，参见图1，主要包括加油岛1和安装在所述加油岛1上的机械臂3，所述机械臂3为六轴机械臂3，以满足加注需求，所述机械臂3上安装有末端执行装置4，所述加油岛1上设置有基座2，所述机械臂3通过直线模组5滑动安装在所述基座2上，以实现所述机械臂3带动所述末端执行装置4在所述基座2上的平移动作。

所述机械臂3及末端执行装置4的控制系统6安装在所述基座2内，通过隔爆或正压防爆以满足加注站的防爆需求，相较于现有加注机器人将控制系统安装在加油机的电子仓内，更加利于后期维修；现有机器人如果出现线路故障，需要破除水泥地基，维修成本高。而本申请将控制系统6安装在所述基座2内，维修方便，并降低了维修成本。

进一步地，如图6所示，所述直线模组5包括模组架51、安装在所述模组架51上的滚珠丝杠组件52、设置在所述滚珠丝杠组件52上的滑台53、驱动所述滚珠丝杠组件52运动并带动所述滑台53平移的驱动电机54。通过所述直线模组5进行带动滑台53的移动可以提高机械臂3的移动精度，进而保证对末端执行装置4的控制精度；所述机械臂3安装在所述滑台53上，进而通过直线模组5的移动带动所述机械臂3的移动，延伸所述机械臂的作业半径，提升加注机器人的有效作业面积。

在本实施例中，所述驱动电机54与所述滚珠丝杠组件52之间设置有同步带组件55，并通过所述同步带组件55带动所述滚珠丝杠组件52的丝杆旋转，进而带动所述滑台53沿所述滚珠丝杠组件52的丝杠平移，且所述滚珠丝杠组件52一般包括丝杠和钢球（也即是滚珠），滑台53穿设在所述丝杠上，所述滚珠丝杠组件52是将丝杠的转动转化为所述滑台53的直线运动，具有高精度、可逆性和高效率的特点；同样的，所述同步带组件55一般包括设置在所述驱动电机54输出轴和丝杠的同步带轮及设置在两同步带轮之间的同步带，进而通过所述驱动电机54的旋转带动所述丝杠的旋转，同步带传动具有结构紧凑、传动比准确的特点。所述直线模组采用的滚珠丝杆也可替换为皮带或是齿轮齿条等直线运动驱动方式，产生的有益效果意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改（视同与在本专利保护范围内）。

此外，如图2所示，所述末端执行装置4包括安装架41和安装在所述安装架41上的外盖启闭机构43、内盖启闭机构44、加注机构45及用于捕捉油箱盖位置的3D视觉捕捉器42。

进一步地，如图4所示，所述内盖启闭机构44包括设置在所述机械臂3末端的转动电机441、安装于所述转动电机441输出端的夹爪气缸444和设置在所述夹爪气缸444上的内盖夹爪445，所述转动电机441和所述夹爪气缸444之间设置有缓冲组件；

更近一步地所述缓冲组件包括立柱442和设置在所述立柱442上的缓冲弹簧443。所述夹爪气缸444控制所述内盖夹爪445夹紧油箱内盖，所述转动电机441带动所述内盖夹爪445旋转进而打开或拧紧油箱内盖，所述缓冲组件防止打开或拧紧油箱内盖过程中所述内盖夹爪445与加注车辆之间出现硬接触对车辆造成损害。

如图3所示，所述外盖启闭机构43包括电动伸缩杆431和设置在所述电动伸缩杆431上的吸盘432。工作时，所述电动伸缩杆431带动所述吸盘432移动靠近油箱外盖，并由气泵使所述吸盘432具有一定的吸力进而吸引油箱外盖。

在本实施例中，如图5所示，所述加注机构45包括通过滑轨及滑块滑动安装在所述安装架41上的枪架451、安装在所述枪架451上的加注枪452、驱动所述枪架451带动所述加注枪452沿所述滑轨移动的滑移气缸453、夹紧所述加注枪452的夹紧气缸454、控制所述加注枪452启闭的启闭气缸455，且所述启闭气缸455可以设置两个，一个形成较大的大行程气缸和一个形成较小的小行程气缸，所述大行程气缸对应所述加注枪452的大流量，所述小行程气缸对应所述加注枪452的小流量，进而通过所述启闭气缸455控制所述加注枪452的流量大小，以防止加注即将完成时流量较大导致燃料溢出的现象。

上述单臂式双侧加注机器人的工作过程为：

工作时，由所述3D视觉捕捉器42确定车辆的位置，确定车辆位于加油岛1的哪一侧，进而主控系统控制直线模组5带动机械臂3移动至车辆加注的一侧，机械臂3调整末端执行装置4的位置，使其对准车辆油箱口，打开油箱外盖和油箱内盖进行加注工作。

尽管已描述了本申请的一些优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请之发明的精神和范围。这样，倘若针对本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种单臂式双侧加注机器人，包括加油岛和安装在所述加油岛上的机械臂，所述机械臂上安装有末端执行装置，其特征在于，所述加油岛上设置有基座，所述机械臂通过直线模组滑动安装在所述基座上，以实现所述机械臂带动所述末端执行装置在所述基座上的平移动作；

所述末端执行装置包括安装架和安装在所述安装架上的外盖启闭机构、内盖启闭机构、加注机构及用于捕捉油箱盖位置的3D视觉捕捉器。

2.根据权利要求1所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于，所述直线模组包括模组架、安装在所述模组架上的滚珠丝杠组件、设置在所述滚珠丝杠组件上的滑台、驱动所述滚珠丝杠组件运动并带动所述滑台平移的驱动电机。

3.根据权利要求2所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于，所述驱动电机与所述滚珠丝杠组件之间设置有同步带组件，并通过所述同步带组件带动所述滚珠丝杠组件的丝杆旋转，进而带动所述滑台沿所述滚珠丝杠组件的丝杠平移。

4.根据权利要求1所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于，所述内盖启闭机构包括设置在所述机械臂末端的转动电机、安装于所述转动电机输出端的夹爪气/液缸和设置在所述夹爪气/液缸上的内盖夹爪，所述转动电机和所述夹爪气/液缸之间设置有缓冲组件；

所述夹爪气缸控制所述内盖夹爪夹紧油箱内盖，所述转动电机带动所述内盖夹爪旋转进而打开或拧紧油箱内盖，所述缓冲组件防止打开或拧紧油箱内盖过程中所述内盖夹爪与加注车辆之间出现硬接触对车辆造成损害。

5.根据权利要求4所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于， 所述缓冲组件包括立柱和设置在所述立柱上的缓冲弹簧。

6.根据权利要求1所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于，所述外盖启闭机构包括电动伸缩杆和设置在所述电动伸缩杆上的吸盘。

7.根据权利要求1所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于，所述加注机构包括滑动安装在所述安装架上的枪架、安装在所述枪架上的加注枪、驱动所述枪架带动所述加注枪移动的滑移气/液缸、夹紧所述加注枪的夹紧气/液缸、控制所述加注枪启闭的启闭气/液缸。

8.根据权利要求1所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于， 所述机械臂及末端执行装置的控制系统设置在所述基座内，以利于后期维修。

9.根据权利要求1所述的单臂式双侧加注机器人，其特征在于，所述机械臂为六轴机械臂。