JPH04128187A - ロボット給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ロボット給油装置に係り、特に、車両の給
油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、。

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９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。

［発明か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、該制
御手段は前記衝突検知手段が前記ノズル部の前記車両等
への接触を検知したときに前記ロボットアームの駆動を
停止してな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
知手段が、前記ノズル部の先端部に設ｊすられて外光を
検知する光センサと、前記ノズル部の先端部にて長平方
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
されてなり、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
外部からの光の入光を遮断するカバーとからなることを
特徴としている。

第３の発明のロボット給油装置は、第１の発明の衝突検
知手段が、前記ノズル部の先端部に接続された可撓性を
有する可撓パイプと、前記ノズル部の内周側に前記可撓
パイプの前記車両等への接触によるたわみ変形を検知す
る光センサとからなることを特徴としている。

第４の発明のロボット給油装置は、第２の発明の光セン
サへの外光の入光が遮断されて検知信号が出力されな（
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
が確認されたときにのみ前記制御手段が前記給油ポンプ
を作動させてな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、衝突検知手段によって
ノズル部の車両等への接触が検知され、制御手段が前記
衝突検知手段からの検知信号に基づいてロボットアーム
の駆動をただちに停止させる。

第２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・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３の発明のロボット給油装置によれば、給ｎノズルの
ノズル部が車両等へ接触すると、可撓ノイズがたわみ変
形し、この可撓パイプのたわみ多形か光センサによって
検知されて、制御手段にｊっでロボットアームの駆動が
ただちに停止され２第４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
出ズ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。

［実施例コ 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１ｏはロボットである。このロボッ）
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】５は、車両Ｓの給油口にの位置を検出する
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の給油口にとの位置検出とともに給油口にへ給油ノズ
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！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方されなくなると、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２ｏが車両Ｓの給油口
にへ挿入されるか、カバー２３が付勢ニ反してノズル部
２ｏ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がら
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２ｏ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２ｏ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２ｏの外
周に連結された圧縮バネ２５゜２５の他端部が連結され
ており、この圧縮バネ２５．２５の付勢力にょってノズ
ル部２ｏ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
図中矢印部方向へのカが作用すると、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部方向へ
移動して、第３図に示スヨウニ、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Ｊ３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Ｓｌ ロボット給油装置は車両Ｓへの給油指示が供給されたか
否かを判断し、この指示が供給されていない場合は所定
位置で待機でいる。

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
て給油指示か供給されると、この車両Ｓの給油口にの位
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の給油口に方向へ移動させる。

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に方向へ給油ノズル１３か移動され
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、ブ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］１が確認すると、この制御部１１によって
ロボットアーム１２の移動か停止される。

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が給油口にへ挿入されているか否かか監視さ
れる。

ここで、給油ノズル１３のノズル部２０が給油口にへ挿
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２ｏが給油口に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の給油口に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へ燃料が給油される。

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か給油口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か暴走したり給油ノ
ズル１３の移動方向が給油口にの位置からずれていて、
ノズル部２０が車両Ｓの給油口に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、たたぢにロボット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。

次に、他の構造の衝突検知手段を備えた実施例を第５図
及び第６図によって説明する。

第５図に示すように、給油ノズル１３のノズル部２０の
内周側には、光検知センサ（光センサ）３１が設けられ
ている。そして、この光検知センサ３１によって、ノズ
ル部２０の先端部から入光される光が検知されてその検
知信号が出力されるようになっている。

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の基端側か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の給油口にとロボットアーム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か暴走したりして、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、その先端側か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の給油口にへ給油ノズル１３のノズル部２０が挿入さ
れるときに、このノズル部２０と給油口にとの位置ずれ
、あるいはロボットアーム】２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かたわ
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の位置かずれ、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】２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２ｏ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かできるので、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か
できる。

なお、他の実施例の変形例にあっては、ノズル部２０か
給油口に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。

［発明の効果コ 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すると、ノズ
ル部の車両等への接触か衝突検知手段によって検知され
、その検知信号に基づいて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。

■、ノズル部か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。

■、ノズル部の内周側に光センサを設け、ノズル部の先
端部に車両等に接触することにより容易にたわみ変形す
る可撓性を有する可撓パイプを取り付けたものであるの
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が、車両等ノズル部が接触
したことによるものであるのかじ給油口監視手段によっ
て監視して、この給油口（視学段からの監視結果に基づ
いて、制御手段が４油ポンプの作動を制御するものであ
るので、給１ポンプを適確に作動させて車両への燃料の
給油シ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８図は本発明の詳細な説明する図であっ
て、第１図はロボット給油装置の全４の構成を説明する
ロボット給油装置の斜視図、；２図は衝突検知手段の構
造を説明するノズル部６概略平面図及び概略側面図、第
３図は衝突検知用段の動作を説明するノズル部の概略平
面図及び祥略側面図、第４図はロボット給油装置の動作
をル明するフローチャート図、第５図及び第６図はイれ
ぞれ他の実施例のノズル部の概略側面図、第１図及び第
８図はそれぞれ他の実施例の変形例のノズル部の概略側
面図である。 また、第９図は従来のロボット給油装置に用（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）、２ｏ・
・・・・・ノズル部、２２・・・・・・可視光センサ（
光センサ）、２３・・・・・・カバ３１・・・・・・光
検知センサ（光センサ）、３２・・・・・可撓パイプ、
４１・・・・・・発光部（光センサ）、４２・・・受光
部（光センサ）、Ｋ・・・・給油口、Ｓ・・・・車両。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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、該制御手段は前記衝突検知手段が前記ノズ
   ル部の前記車両等への接触を検知したときに前記ロボッ
   トアームの駆動を停止してなることを特徴とするロボッ
   ト給油装置。
2. （２）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てなり、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光の入光を遮断するカバーと
   からなることを特徴とする請求項１記載のロボット給油
   装置。
3. （３）前記衝突検知手段は、前記ノズル部の先端部に接
   続された可撓性を有する可撓パイプと、前記ノズル部の
   内周側に前記可撓パイプの前記車両等への接触によるた
   わみ変形を検知する光センサとからなることを特徴とす
   る請求項１記載のロボット給油装置。
4. （４）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にのみ前記制御手段
   が前記給油ポンプを作動させてなることを特徴とする請
   求項２記載のロボット給油装置。