JP2959822B2 - ロボット給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ロボット給油装置に係り、特に、車両の
供給口へ確実に給油ノズルを挿入することの可能なロボ
ット給油装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年、給油作業の省力化を図るために、ロボットを用
いたロボット給油装置が開発されている。

この種のロボット給油装置のロボットアームには給油
ノズルが設けられている。そして、この給油ノズルに
は、第５図に示すように、そのノズル部１の先端側にス
リット２が形成されており、このスリット２の内部には
可視光センサ（光センサ）３が、例えば、径方向へ向け
て設けられている。そして、この可視光センサ３が外光
を入光している間は、制御手段によってロボットアーム
が駆動されてノズル部１が車両の給油口方向へ移動さ
れ、車両の給油口へ挿入されるようになっている。そし
て、ノズル部１が給油口へ挿入されると、可視光センサ
３への外部からの可視光が遮断あるいは入光強度が低下
されこの可視光センサ３から検知信号が出力されなくな
ることにより、ノズル部１が給油口へ挿入されたと制御
手段によって判断され、ロボットアームの駆動が停止さ
れて、その後、給油ポンプから燃料が給油されるように
なっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のロボット給油装置にあっては、万
一、給油ノズルと給油口との位置ずれ、あるいはロボッ
トアームの暴走等が発生した場合に、給油ノズルのノズ
ル部１が給油口へ挿入されず、車両へ衝突して車両に損
傷を与えてしまう恐れがあった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、万
一、給油ノズルと給油口とが位置ずれを起こしたりロボ
ットアームが暴走しても、車両へ損傷を与えることのな
いロボット給油装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 第１の発明のロボット給油装置は、車両の給油口へロ
ボットアームの先端部に設けられた給油ノズルのノズル
部を挿入して給油ポンプから供給される燃料を前記車両
へ給油するロボット給油装置において、前記ノズル部に
設けられ前記車両等への接触を検知する衝突検知手段
と、該衝突検知手段からの検知信号に基づいて前記ロボ
ットアームの駆動を制御する制御手段とを設けてなり、
前記衝突検知手段は、前記ノズル部の先端部に設けられ
て外光を検知する光センサと、前記ノズル部の先端部に
て長手方向へ移動可能にかつ常時は先端部方向へ付勢さ
れて支持され、前記車両等への接触により前記付勢に抗
して前記ノズルの後端部方向へ移動して前記光センサへ
の外部からの入光を遮断するカバーとからなり、前記制
御部は、前記衝突検知手段の前記光センサへの外光の入
光が遮断されて検知信号が出力されなくなったときに、
前記ロボットアームの駆動を停止することを特徴として
いる。

第２の発明のロボット給油装置は、第１の発明の衝突
検知手段の前記光センサへの外光の入光が遮断されて検
知信号が出力されなくなったときに、前記給油口へ前記
ノズル部が挿入されているか否かを監視する給油口監視
手段を設けてなり、前記給油口監視手段により前記ノズ
ル部の給油口への挿入が確認されたときのみ前記制御手
段が前記給油ポンプを作動させることを特徴としてい
る。

［作用］ 第１の発明のロボット給油装置によれば、給油ノズル
のノズル部が車両等へ接触すると、カバーがノズル部の
後端部方向へ移動して、光センサへの外光の入光が遮断
され、制御手段によってロボットアームの駆動がただち
に停止される。

第２の発明のロボット給油装置によれば、光センサへ
の外光の入力が遮断されて検知信号が出力されなくなっ
たときに、給油口監視手段が給油口へのノズル部の挿入
状態を監視し、この給油口監視手段によって給油口へノ
ズル部が挿入されていることが確認されたときに、制御
手段によって給油ポンプが作動されて車両へ燃料が給油
される。

［実施例］ 以下、本発明のロボット給油装置の実施例を図によっ
て説明する。

まず、第１図によってロボット給油装置の構成の概略
を説明する。

図において、符号10はロボットである。このロボット
10は、制御部（制御手段）11によってそのロボットアー
ム12の駆動が制御されるよになっている。

このロボット10のロボットアーム12の先端部には、給
油ノズル13が設けられており、この給油ノズル13には、
前記制御部11によって制御される給油ポンプ（図示略）
から給油ホース14を介して燃料が供給されるようになっ
ている。

なお、符号15は、車両Ｓの給油口Ｋの位置を検出する
CCDカメラ等からなる給油口監視センサ（給油口監視手
段）であり、この給油口監視センサ15は、前記車両Ｓの
給油口Ｋとの位置検出とともに給油口Ｋへ給油ノズル13
のノズル部20の挿入状態を監視するものでもある。

次に、給油ノズル13のノズル部20に設けられた衝突検
知手段の構造を、第２図によって説明する。

給油ノズル13のノズル部20の先端側には、スリット21
が形成されており、このスリット21内には、外部の可視
光（外光）を検知して検知信号を出力する可視光センサ
（光センサ）22が設けられている。

ここで、制御部11は、可視光センサ22に可視光が入光
されなくなり検知信号が出力されなくなると、ロボット
10のロボットアーム12の駆動を停止させるようになって
いる。

即ち、給油ノズル13のノズル部20が車両Ｓの給油口Ｋ
へ挿入されるか、カバー23が付勢に反してノズル部20の
後端部方向へ移動されて可視光センサ22へ可視光が入光
されなくなることより、可視光センサ22から検知信号が
出力されなくなり、制御部11がロボットアーム12の駆動
を停止させるようになっている。

また、このノズル部20には、その先端部に長手方向へ
移動可能にカバー23が設けられている。そして、このカ
バー23は、ストッパ24,24によってノズル部20の先端部
からの脱落が防止されている。また、このカバー23に
は、一端部がノズル部20の外周に連結された圧縮バネ2
5,25の他端部が連結されており、この圧縮バネ25,25の
付勢力によってノズル部20の先端部方向へ常に付勢され
ている。

また、このカバー23には、前記スリット21と連通する
窓26が形成されている。そして、このカバー23に図中矢
印イ方向への力が作用すると、このカバー23が圧縮バネ
25,25の付勢力に反して図中矢印イ方向へ移動して、第
３図に示すように、カバー23に形成された窓26がスリッ
ト21の位置から外れ、可視光センサ22への可視光の入光
が遮断されるようになっている。

次に、上記構造の給油ノズル13を有したロボット給油
装置の動作を、第４図のフローチャートによって説明す
る。

ステップS1 ロボット給油装置は車両Ｓへの給油指示が給油された
か否かを判断し、この指示が供給されていない場合は所
定位置で待機ている。

ステップS2 給油所内の給油エリアに車両Ｓが停止し、これを検出
して給油指示が供給されると、この車両Ｓの給油口Ｋの
位置をCCDカメラ等からなる前記給油口監視センサ15に
よって検知する。そして、この検知位置に基づき制御部
11はロボットアーム12を駆動して給油ノズル13を車両Ｓ
の給油口Ｋ方向へ移動させる。

ステップS3 ノズル部20の可視光センサ22からの検知信号の出力の
有無が制御部11によって確認される。

ここで、可視光センサ22から検知信号が出力されてい
る間は、制御部11によってロボットアーム12が移動され
てさらに給油口Ｋ方向へ給油ノズル13が移動される。そ
して、可視光センサ22から検知信号が出力されなくなっ
たときにはステップS4へ移行する。

ステップS4 可視光センサ22から検知信号が出力されなくなったこ
とを制御部11が確認すると、この制御部11によってロボ
ットアーム12の移動が停止される。

ステップS5 前記給油口監視センサ15によって給油ノズル13のノズ
ル部20が給油口Ｋへ挿入されているか否かが監視され
る。

ここで、給油ノズル13のノズル部20が給油口Ｋへ挿入
されている場合にはステップS6へ移行し、給油ノズル13
のノズル部20が給油口Ｋへ挿入されていない場合には、
ステップS7へ移行する。

ステップS6 制御部11により給油ノズル13のノズル部20が車両Ｓの
給油口Ｋへ確実に挿入されていると判断された場合は、
給油ポンプが作動されて給油ホース14を介して車両Ｓへ
燃料が供給される。

ステップS7 給油ノズル13のノズル部20が車両Se等に接触している
と判断された場合は、ロボット給油装置が緊急停止され
てロボット給油装置が完全のその機能を停止する。

即ち、給油ノズル13のノズル部20が車両Ｓに接触した
ことにより、このノズル部20のカバー23が第２図中矢印
イ方向へ移動し、第３図に示すように、このカバー23に
よってスリット21が閉鎖されて可視光センサ22への外部
からの可視光の入光が遮断されて可視光センサ22からの
検知信号の出力がなくなったと判断される。

なお、可視光センサ22が可視光を検知できなくなった
のは、給油ノズル13が給油口Ｋに挿入されたためか、そ
れとも接触によるものであるかを判別する給油口監視セ
ンサ15としてはCCDカメラ以外に別のセンサを用いた
り、可視光センサ22の出力強度の変化を調べたりするこ
とによっても当然ながら可能である。

このように、上記構造のロボット給油装置によれば、
給油ノズル13のノズル部20が車両Ｓ等に接触することに
より、このノズル部20の先端部に設けられたカバー23が
圧縮バネ25,25の付勢力に反して移動して、可視光セン
サ22の設けられているスリット21を閉鎖して、可視光セ
ンサ22への可視光の入光を遮断して、ロボットアーム12
の移動を停止させるようになっているので、万一、ロボ
ットアーム12が暴走したり給油ノズル13の移動方向が給
油口Ｋの位置からずれていて、ノズル部20が車両Ｓの給
油口Ｋ以外の部分へ移動されても、給油ノズル13のノズ
ル部20が車両Ｓ等へ接触した時点にて、ただちにロボッ
ト10の駆動が停止され、ノズル部20の衝突による車両Ｓ
の損傷を未然に防止することができる。

また、このノズル部20の先端部には、可撓性を有した
直管状の可撓パイプ32の基端側が同軸に取り付けられて
いる。

上記のような構造のノズル部20を有したロボット給油
装置によれば、車両Ｓの給油口Ｋとロボットアーム12の
移動による給油ノズル13の移動方向との位置がずれてい
たり、ロボットアーム12が暴走したりして、ノズル部20
が車両Ｓ等へ接触すると、このノズル部20に取り付けら
れた可撓パイプ32が第６図に示すようにたわみ変形し
て、その先端側が縮径または閉塞されることにより、ノ
ズル部20の先端部からの光の入光が遮断されて、光検知
センサ31への入光が遮断される。

そして、制御部11は、この光検知センサ31から検知信
号が出力されなくなったことよりロボットアーム12の駆
動を停止させるようになっている。

また、上記他の実施例の可撓パイプ32を用いた衝突検
知手段の構造を、第７図及び第８図によって説明する。

第７図に示すように、このロボット給油装置の給油ノ
ズル13のノズル部20には、光ファイバからなる発光部41
及び受光部42が設けられている。また、このノズル部20
の先端には、上記他の実施例と同様に可撓性を有した材
料から形成された可撓パイプ32が取り付けられている。

この可撓パイプ32には、その内周側に反射板43が設け
られており、この反射板43によって、常態では前記発光
部41から発光された光が受光部42へ反射され、この反射
光が受光部42によって受光されて受光部42から受光信号
が出力されるようになっている。

上記のような構造の給油ノズル13を有したロボット給
油装置によれば、ロボットアーム12が駆動して、車両Ｓ
の給油口Ｋへ給油ノズル13のノズル部20が挿入されると
きに、このノズル部20と給油口Ｋとの位置ずれ、あるい
はロボットアーム12の暴走により、ノズル部20が車両Ｓ
等に接触すると、第８図に示すように、このノズル部20
に取り付けられた可撓パイプ32がたわみ変形する。これ
により、可撓パイプ32に設けられた反射板43の位置がず
れ、この反射板43の反射面の角度が変化し、発光部41か
ら発光された光が受光部42方向へ反射されなくなること
より、受光部42から受光信号が出力されなくなり、制御
部11によってロボットアーム12の駆動が停止される。

このように、上記他の実施例及びその変形例にあって
も、給油ノズル13のノズル部20が車両Ｓ等に接触する
と、ノズル部20の車両Ｓ等への接触がただちに検知され
て制御手段11が極めて速やかにロボットアーム12の駆動
を停止させることができるので、車両Ｓへ損傷を与える
ノズル部20の衝突を未然に防止することができ、極めて
安全性に優れたロボット給油装置とすることができる。

なお、他の実施例の変形例にあっては、ノズル部20が
給油口Ｋへ挿入されたことを検知する手段として、可視
光センサ22が必要である。

また、上記実施例のロボット給油装置の具体的な構造
は、実施例に限定されることはない。

［発明の効果］ 以上、説明したようにこの発明のロボット給油装置に
よれば、下記の効果を得ることができる。

．給油ノズルのノズル部が車両等に接触して、カバー
がノズル部の後端部方向へ移動し、光センサへの外光の
入光が遮断され、光センサから検知信号が出力されなく
なると、制御手段が極めて速やかにロボットアームの駆
動を停止させるものであるので、車両へ損傷を与えるノ
ズル部の衝突を未然に防止することができ、極めて安全
性に優れたロボット給油装置とすることができる。

また、ノズル部が車両等へ接触することにより、ノズ
ル部の後端部方向へ移動し、光センサへの外光の入光を
遮断するカバーを設けたものであるので、車両へのノズ
ル部の接触を確実にかつ迅速に検知することができる。

．光センサへの外光の入光の遮断を、給油口へノズル
部が挿入されたものであるのか、車両等へノズル部が接
触したことによるものであるのかを給油口監視手段によ
って監視して、この給油口監視手段からの監視結果に基
づいて、制御手段が給油ポンプの作動を制御するもので
あるので、給油ポンプを適確に作動させて車両への燃料
の給油を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を説明する図であ
って、第１図はロボット給油装置の全体の構成を説明す
るロボット給油装置の斜視図、第２図は衝突検知手段の
構造を説明するノズル部の概略平面図及び概略側面図、
第３図は衝突検知手段の動作を説明するノズル部の概略
平面図及び概略側面図、第４図はロボット給油装置の動
作を説明するフローチャート図である。 また、第５図は従来のロボット給油装置に用いられてい
るノズル部の構造を説明するノズル部の概略平面図及び
概略側面図である。 11……制御部（制御手段）、12……ロボットアーム、13
……給油ノズル、15……給油口監視センサ（給油口監視
手段）、20……ノズル部、22……可視光センサ（光セン
サ）、23……カバー、Ｋ……給油口、Ｓ……車両。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の給油口へロボットアームの先端部に
   設けられた給油ノズルのノズル部を挿入して給油ポンプ
   から供給される燃料を前記車両へ給油するロボット給油
   装置において、 前記ノズル部に設けられ前記車両等への接触を検知する
   衝突検知手段と、該衝突検知手段からの検知信号に基づ
   いて前記ロボットアームの駆動を制御する制御手段とを
   設けてなり、 前記衝突検知手段は、前記ノズル部の先端部に設けられ
   て外光を検知する光センサと、前記ノズル部の先端部に
   て長手方向へ移動可能にかつ常時は先端部方向へ付勢さ
   れて支持され、前記車両等への接触により前記付勢に抗
   して前記ノズルの後端部方向へ移動して前記光センサへ
   の外部からの入光を遮断するカバーとからなり、 前記制御部は、前記衝突検知手段の前記光センサへの外
   光の入光が遮断されて検知信号が出力されなくなったと
   きに、前記ロボットアームの駆動を停止することを特徴
   とするロボット給油装置。
2. 【請求項２】前記衝突検知手段の前記光センサへの外光
   の入光が遮断されて検知信号が出力されなくなったとき
   に、前記給油口へ前記ノズル部が挿入されているか否か
   を監視する給油口監視手段を設けてなり、前記給油口監
   視手段により前記ノズル部の給油口への挿入が確認され
   たときのみ前記制御手段が前記給油ポンプを作動させる
   ことを特徴とする請求項１記載のロボット給油装置。