KR100384504B1 - 자동 급유장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유종판단수단 및 만탱크 급유수단을 가지며, 또 급유작업원을 필요로 하지 아니하며 동시에 값싸게 제조할 수 있는 자동급유장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 이를 위해 급유데이터를 설정하는 데이터 입출력장치(40)와, 데이터 입출력장치(40)로 부터의 출력에 의거하여 급유제어수단(20)이 복수의 급유기구를 제어하는 급유기(11)가 급유기 설치대(2)상에 배치된 자동급유장치에 있어서, 급유기(11)는 그의 본체케이스에 수납된 복수의 급유기구에, 선단에 급유노즐(17)을 갖는 급유호스(18)가 각각 접속되며, 본체 케이스의 측면에는 급유노즐(17)을 거는 노즐걸개(19)가 마련되며, 급유기(11)의 근방에는 노즐걸개(19)에 걸린 급유노즐(17)을 잡고서 급유기 설치대(2)를 따라서 정차한 자동차의 급유구로 안내하는 로봇장치(30)를 배치한다.

Description

자동급유장치{Automatic oil supplying device}

본 발명은 자동차의 급유구를 검지하여 연료유를 자동적으로 급유하는 자동급유장치에 관한 것이다.

본 출원인은, 유종판단수단을 마련하여서 다른 유종의 급유를 방지한 급유장치를, 예를 들면, 일본 특개평6-115598호, 동특개평8-169498호 등으로 제안한 바 있다.

또 만탱크 급유수단을 마련하여 자동적으로 만탱크까지 급유하는 급유장치를 일본특개소58-41095호, 특개소63-125196호 등으로 제안하고 있다.

또 본 출원인은 급유작업의 인력절약화를 도모하기 위하여 가동아암의 선단에 급유노즐을 마련하여 무인으로 자동차에 가솔린 등의 연료유를 공급하는 자동급유장치를 일본특원평9-156699호 등으로 제안한 바 있다.

상기의 종래의 기술은, 각각 유효하지만 유종판단수단이나 만탱크 급유수단만을 마련한 급유장치에서는 자동차의 급유구로 급유노즐을 삽입하는 것은 사람 손에 의존하고 있으므로 숙련된 작업원이 필요하다.

또 상기의 자동급유장치에서는 급유노즐이 1개이기 때문에 다른유종이 동일관로를 흐르게 되므로 혼유를 방지하기 위하여 배관내의 기름을 되돌리는 조작이 필요하게 되고, 또 자동급유장치용의 급유용배관을 배설한 로봇장치를 마련하지 않으면 안되는 등으로 인하여 원가가 높아지게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기사정을 감안하여 이루어진 것으로 유종판단수단 및 만탱크 급유수단을 가지며, 또 급유작업원을 불필요하게 할 수 있으면서 값싸게 제조할 수 있는 자동급유장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 청구항 1에 기재한 발명은 급유데이터를 설정하는 데이터 입출력 장치와, 그 데이터 입출력 장치로 부터의 출력에 의거하여 급유제어수단이 복수의 급유기구를 제어하는 급유기가 급유기 설치대상에 배치된 자동급유장치에 있어서, 상기 급유기는 그의 본체 케이스에 수납된 상기 복수의 급유기구에, 선단에 급유노즐을 갖는 급유호스가 각각 접속되며, 상기 본체 케이스의 측면에는 상기 급유노즐을 거는 노즐걸개가 마련되며, 상기 급유기의 근방에는 상기 노즐걸개에 걸린 급유노즐을 잡고서 상기 급유기 설치대를 따라 정차하는 자동차의 급유구에 안내하는 로봇장치를 배치한 것을 특징으로 하는 것이다. 이와같이 하면 급유노즐을 로봇장치가 급유구로 안내하기 때문에 급유작업원을 필요로하지 않는 동시에 급유기를 로봇장치와 별개체로 구성하여서 값싸게 제조할 수 있다.

또 청구항 2에 기재한 발명은 상기 로봇장치는 자동차의 급유구를 카메라로 찍어서 그의 위치를 검지하는 화상처리 수단을 가지며, 그 화상처리수단의 검지신호에 의거하여 상기 급유노즐을 급유구에 삽입하고 급유종료후에는 상기급유노즐을 상기 노즐걸개의 원래의 위치로 되돌리는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서 화상처리 수단에 의해 급유구의 위치를 정확히 검지할 수가 있다.

또 청구항 3에 기재한 발명은, 상기 로봇장치는 자동차의 급유구 근방에 마련된 발신기로 부터의 신호를 수신하여 위치를 검지하는 수신기를 가지며, 그 수신기의 검지신호에 의거하여 상기 급유노즐을 급유구에 삽입하고, 급유종료후에는 상기 급유노즐을 상기 노즐걸개의 원래의 위치로 되돌리게 하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이에따라, 자동차의 급유구 근방에 마련한 발신기로 부터의 신호를 수신기로 수신하는 것으로 간단하게 급유구의 위치를 검지 할 수가 있다.

또 청구항 4에 기재한 발명은, 상기 데이터 입출력장치에는 급유구의 위치데이터를 기억한 카아드판독기록장치가 마련되며, 상기 로봇장치는 상기 카아드판독기록장치가 카아드로부터 판독한 급유구의 위치데이터에 의거하여 동작하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와같이 하면 급유구의 개략의 위치를 카아드로부터 판독하여 로봇장치를 이동할 수 있다.

도 1은 본 발명 실시예의 자동급유장치의 사시도이다.

도 2는 본 발명 실시예의 자동급유장치의 아암선단부의 평면도이다.

도 3은 본 발명 실시예의 자동급유장치의 급유기의 구성을 설명하는 도면

이다.

도 4는 본 발명 실시예의 자동급유장치의 구성을 설명하는 블럭도이다.

도 5는 본 발명 실시예의 데이터 입출력 장치의 제어동작의 순서도이다.

도 6은 본 발명 실시예의 급유기 및 로봇장치의 제어동작의 순서도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 급유지역 2 : 급유기 설치대

10 : 자동급유장치 11 : 급유기

12 : 본체케이스 13 : 급유관

14 : 펌프 15 : 유량계

16 : 개폐밸브 17 : 급유노즐

17a: 토출파이프 17b: 손잡이

18 : 급유호스 19 : 노즐걸개

20 : 급유제어수단2 21 : 호스

22 : 유종센서 23 : 흡인펌프

24 : 삽입센서 25 : 진입가부램프

26 : 만탱크급유수단 27 : 유종판별수단

30 : 로봇장치 31 : 본체

32 : 상하이동장치 33 : 제1의 아암

34 : 제2의 아암 35 : 제3의 아암

36 : 손잡이부 37 : 카메라

38 : 아암회동장치 39 : 기구제어수단

40 : 데이터입출력장치 41 : 스탠드

42 : 케이스 43 : 표시기

44 : 키이보오드 45 : 카아드판독기록장치

46 : 프린터 47 : 통보기

48 : 버튼 49 : 데이터제어수단

50 : 카아드 51 : 진입센서

이하 본 발명을 도시하는 일실시예에 의해 구체적으로 설명한다,

도 1~도 4는 본 발명 실시예의 자동급유장치를 설명하는 도면으로 도 1은 자동급유장치의 사시도, 도 2는 자동급유장치의 아암선단부의 평면도, 도 3은 급유기의 구성을 설명하는 도면, 도 4는 자동급유장치의 구성을 설명하는 블럭도 이다.

또 도 3의 급유기는 1종류의 급유기구만을 기재하고 다른 급유기구의 기재를 생략하고 있다.

이들의 도면에 있어서, 본 실시예의 자동급유장치(10)는 급유소의 급유지역(1)의 가늘고 길게 형성된 급유기 설치대(2)상에 급유기(11)와 로봇장치(30)와 데이터입출력장치(40)가 순차적으로 마련되어 있고, 이 급유지역(1)에 정차한 자동차의 급유구에 급유기(11)의 급유노즐(17)을 로봇장치(30)가 자동적으로 잡아서 이동하여 급유하는 장치이다.

급유기(11)는 급유기 설치대(2)상의 일방측에 배치된 본체케이스(12)내에 급유기구를 구성하는, 각각 보통 가솔린, 고급 가솔린 및 경유를 저장하고 있는 지하의 저유탱크의 어느 것인가에 연이어 통한 급유관(13)이 도중에 펌프(14), 유량계(15) 및 개폐밸브(16)을 사이에 장착하여 배치되며, 본체케이스(12)의 측면측에 도출되며 그의 부분에 선단에 급유노즐(17)을 갖는 급유호스(18)에 접속되어 있다. 이 급유노즐(17)은 본체케이스(12)의 측면측에 마련된 노즐걸개(19)에 걸려져 있도록 되어 있다. 이 노즐걸개(19)는 본체케이스(12)의 측면측에 수평인 판상으로 형성되며, 그의 상면에 각각의 급유노즐(17)의 토출파이프(17a)측이 배치되고, 손잡이(17b)측이 로봇장치(30)측을 향하고 있다. 급유노즐(17)은 토출파이프(17a)측에 유종을 검지하기 위한 도시하지 않은 흡인구등이 마련되어, 이 흡인구로부터 흡인된 가스가 급유호스(18)에 병설된 호스(21)를 통해 본체케이스(12)내로 배치된 유종센서(22)로 부터 흡인펌프(23)를 통해서 지하의 저유탱크로 되돌아 가도록 되어 있다.

또 급유노즐(17)의 토출파이프(17a)의 선단측에는 후에 설명하는 자동차의 급유구에 삽입된 것을 검지하는 삽입센서(24)가 마련되어 있다. 또 본체케이스(12)의 정상부에는 자동차의 진입가부를 청색 또는 적색으로 점등하여 표시하는 진입가부램프(25)가 마련되어 있다. 또 급유기(11)는 본체케이스(12)내에 펌프(14) 및 흡인 펌프(23)의 구동 및 개폐밸브(16)의 개폐를 제어함과 함께 유량계(15)로 부터의 신호를 수신하여 급유량을 계수하며, 또 만탱크 급유수단(26)및 유종판별수단(27)을 갖는 급유제어수단(20)을 갖추고 있다.

로봇장치(30)는 급유기(11)의 노즐걸개(19)가 마련된 측의 급유기 설치대(2)상에 배치되어 있고, 통모양 케이스에 형성된 내부에 상하방향으로 이동하기 위한 상하 이동장치(32)가 마련되어 급유기 설치대(2)상에 고정된 본체(31)와, 이 본체(31)의상부에 일단부가 수평방향으로 회전운동자유롭게 달아붙여진 제1의 아암(33)과, 이 제1의 아암(33)의 타단부에 일단부가 수평방향으로 회전운동자유롭게 달아붙여진 제2의 아암(34)과, 그 제2의 아암부(34)의 다른단부에 일단부가 수평방향으로 회전운동자유롭게 달아붙여지며, 또 다른 단부가 급유노즐(17)의 손잡이(17a)을 잡는 손잡이부(36)를 갖는 제3의 아암(35)과를 갖추고 있다.

이들 제1~제3의 아암부(33),(34),(35)및 손잡이부(36)가 아암회동장치(38)를 구성하고 있다. 제3의 아암부(35)의 상부에는 자동차의 급유구의 위치를 검지하는 CCD등으로부터 되는 카메라(37)가 달아 붙여져 있다.

또 본체(31)내에는 카메라(37)의 화상을 처리하여 급유구를 검지하는 화상처리수단(38)과, 이 화상처리수단(38)에서 검출한 급유구의 위치 혹은 후에 상세히 설명하는 카아드에 기록한 급유구의 위치에 관한 데이터 등에 의거하여 상하이동장치(32) 혹은 아암구동장치(38)를 제어하는 기구제어수단(39)이 마련되어 있다. 또 급유지역(1)에 면한 급유기 설치대(2)측면의 자동차의 진입구측에는 진입센서(51)가 마련되어 있다.

데이터 입출력장치(40)는 급유기 설치대(2)의 타방측의 상부에 세워 설치된 스탠드(41)의 정상부에 케이스(42)가 마련되며, 그 케이스(42)에 표시기(43), 급유데이터등을 입력하는 키이보오드(44), 카아드판독기록장치(45), 프린터(46), 통보기(47) 버튼(48) 및 각부를 제어하는 데이터 제어수단(49)이 마련되어 있다.

이 카아드판독기록장치(45)는 급유요금을 정산하기 위한 신용 카아드, 은행 카아드, 프리페이드(선불) 카아드 및 IC 카아드에 대응하는 기구를 갖는 것과 함께, 고객의 자동차의 급유구의 위치 데이터가 기억되어 있는 카아드(50)를 판독,기록하는 것이다.

급유기(11)의 급유제어수단(20), 로봇장치(30)의 기구제어수단(39) 및 데이터 입출력장치(40)의 데이터 제어수단(49)의 사이에서 서로 관련하는 데이터의 송수신이 행하여 지도록 되어있다.

다음에는 자동급유장치(10)의 동작을 순서도에 의거하여 설명한다. 도 5 및 도 6은 본 발명 실시예의 자동급유장치의 동작을 설명하는 도면이며, 도 5는 데이터 입출력장치의 제어동작의 순서도, 도 6은 급유기와 로봇장치를 포함한 제어동작의 순서도이다.

먼저, 급유하는 자동차가 급유지역(1)에 없는 상태에 있어서는 진입가부램프(25)가 청색으로 점등하고 있다. 또 급유기(11)는 예를들면 도 1에 나타낸 바와같이 아암회동장치(38)가 그의 손잡이부(36)를 노즐걸개(19)측을 향한 위치에 있는 초기상태의 대기 위치로 되어 있다.

급유를 필요로 하는 자동차가 급유지역(1)에 진입하여 진입센서(51)가 자동차의 진입을 검지하여 "온"하면(ST1), 데이터제어수단(49)은 차검지신호를 수신하여 진입가부램프(25)를 청색으로 부터 적색으로 점등하여(ST2), 다른 자동차의 진입을 방지한다.

다음에 고객이 데이터 입출력장치(40)의 카아드판독기록장치(40)에 카아드(50)를 삽입하면(ST3), 그 카아드(50)에 기록된 급유구의 위치데이터가 판독되어서 로봇장치(30)의 기구제어수단(39)으로 송신되는 동시에 데이터입출력장치(40)의 키이보오드(44)로 부터 급유데이터를 입력하여 자동급유가 가능한 상태로 된다.

유종, 급유량등의 급유테이터를 키이보오드(44)로 입력하면 (ST4), 급유데이터는 표시기(43)에 표시되며, 버튼(48)을 눌러서(ST5) 급유데이터를 급유기(11)의 급유제어수단(26) 및 로봇장치(30)의 기구제어수단(39)으로 송신한다.

데이터 입출력장치(40)의 데이터제어수단(49)으로부터 송신된 급유데이터가 로봇장치(30)의 기구제어수단(39)으로 입력한 때에는(ST11), 먼저, 대기상태에 있는 로봇장치(30)의 아암회동장치(38)가 노즐걸개(19)에 걸려져 있는 유종에 대응하는 급유노즐(17)을 향해서 이동하여, 그의 손잡이(17b)를 제3의 아암(35)의 선단에 마련한 손잡이부(36)로 잡고, 이어서 카아드(50)로 부터 판독한 급유위치데이터에 의거하여 급유노즐(17)을 급유지역(1)에 정차한 자동차의 급유구 방향으로 이동하며, 다음에 카메라(37)가 급유구를 찍어 내어서 화상처리수단(38)이 아암회동장치(38) 및 상하이동장치(32)를 제어해서 급유노즐(17)의 토출파이프(17a)의 선단을 급유구에 집어 넣는다(ST12).

토출파이프(17a)의 선단부를 급유구에 삽입하여 삽입센서(24)가 "온"되면(ST14), 급유제어수단(20)은 흡인펌프(23)를 구동하여 급유구내의 연료증발가스 가 흡인되며, 유종판별수단(27)이 작동하고(ST15), 유종센서(22)로부터의 유종신호에 의거하여 키이보오드(44)에서 설정된 유종과의 일치 여부가 판단된다(ST16). 유종이 일치되어 있는 경우에는 급유제어수단(20)은 설정된 유종의 개폐밸브(16)를 열고서 펌프(14)를 구동한다(ST17).

저유탱크내의 기름은 급유관(13)을 통해서 펌프(14)로 압송되며, 유량계(15), 개폐밸브(16), 급유호스(18) 및 급유노즐(17)을 통해서 급유규내로 토출된다. 그리고 유량계(15)에서 계측된 급유량은 표시기(43)에 표시된다.

이와같이 하여 급유가 행하여져서 만탱크 급유수단(26)이 작동하여(ST19) 설정량이 급유 되든가 만탱크로 되면(ST20), 급유제어수단(20)은 개폐밸브(16)를 닫고 펌프(14)를 정지하며(ST21), 급유량의 데이터를 데이터입출력장치(40)로 출력한다(ST22). 이어서 기구제어수단(39)은 아암회동장치(38) 및 상하이동장치(32)를 제어하여 급유노즐(17)의 토출파이프(17a)를 급유구로부터 빼내는 것과 함께 초기의 대기위치에 로봇장치(30)를 이동시키며(ST23), 초기위치에 달했을때(ST24) 급유동작을 종료하고, 통보기(47)로 급유종료를 통보한다(ST25). 이때, 급유노즐(17)은 기름의 토출압력이 없어지면 닫히게 되는 밸브를 갖추고 있는 까닭에 급유호스(18)의 도중에 남아있는 기름이 밖으로 유출되지 않는다.

그리고 데이터입출력장치(40)가 급유기(11)로 부터의 급유량데이터를 수신하여(ST8) 고객의 카아드로 급유요금의 정산을 하면(ST9), 진입가부램프(25)가 적색으로부터 청색으로 점등하고 종료한다.

또 유종이 불일치(ST16)인 경우에는, 데이터제어수단(49)은 통보기(47)를 일정시간 작동하여(ST18) 급유데이터입력(ST4)의 재실행을 촉구한다. 그리고 정확한 유종을 키이보오드(44)에서 설정하여 급유를 행한다.

상기 구성의 자동급유장치(10)에서는 급유하는 자동차가 급유지역(1)에 진입해 왔을때 진입센서(51)가 자동차를 검지하여 진입가부램프(25)가 적색으로 점등하여 다른 자동차의 진입을 금지하고, 고객이 데이터입출력장치(40)의 키이보오드(44)로 유종이나 급유량등의 급유데이터를 설정하고 카아드(50)에 기억되어 있는 급유위치데이터를 카아드판독기록장치(45)가 판독하면, 기구제어수단(39)의 제어하에 아암회동장치(38)나 상하이동장치(32)가 구동되어 노즐걸개(19)에 걸려져 있는 대응하는 유종의 급유노즐(17)을 잡고서 급유지역(1)에 정차한 자동차의 급유구 방향으로 이동하며, 이어서 카메라(37)로 찍은 급유구를 화상처리수단이 정확한 위치를 검지하여 급유노즐(17)의 토출파이프(17a)의 선단을 급유구에 삽입하며, 삽입센서(24)가 삽입을 검지하면 만탱크급유수단(26)이나 유종판별수단(27)을 갖는 유종제어수단(20)에 의해 유종이 판정되어서 유종이 정확한 때에 급유를 개시하고, 급유 개시후 설정된 급유량 혹은 만탱크로 되면 급유를 종료하고 급유량의 데이터가 데이터입출력장치(40)로 보내져서 정산이 행하여진다. 한편 로봇장치에서는 기구제어수단(39)이 아암회동장치(38)나 상하이동장치(32)를 구동하여 최초의 위치로 되돌리기 때문에 급유의 모든것이 자동적으로 행하여져서 급유작업원이 불필요하게 된다.

또 급유기(11)와 로봇장치(30)를 별체로 하고 있기 때문에 급유기(11)를 종래의 구조와 같은 모양으로 할 수 있으며, 또 기름을 통하기 위한 복잡한 배관을 로봇장치 내에 행할 필요가 없게되어 값싸게 할 수가 있다.

또 상기 실시예에서는 아암회동장치(38)에 카메라(37)를 마련하여 화상처리수단으로 급유구의 위치를 정확하게 검출하고 있으나, 급유구의 근방에 트랜스폰더등의 발신기를 마련하여 이 발신기로부터 송신되는 신호를 수신하여 급유구의 위치를 정확히 검출하도록 하여도 좋다.

또 로봇장치(30)는 아암회동장치(30)로서 수평방향으로 회전운동하는 제1~ 제3의 아암(33),(34),(35) 및 손잡이(36)를 마련한 예를 가지고 설명 하였으나, 아암의 수나 형상은 임의로 할 수 있으며, 예를들면 상하방향으로 회전운동하는 아암을 갖추어도 무방하므로 실시예에 한정되지 않는다. 또 급유구를 검지하기 위해서는 임의의 형식의 화상처리에 의한 검출 혹은, 광, 전자파, 적외선등을 이용한 것의 급유구 검출수단이어도 좋다.

이상과 같은 본 발명의 자동급유장치는 자동차의 급유구의 위치데이터를 기록한 카아드를 판독하여 로봇장치에 의해 급유노즐을 잡고서 이동하여 급유구를 정확히 검지하여 급유노즐을 삽입하며, 데이터입출력장치에서 설정한 급유데이터에 의거하여 급유를 개시하고 급유를 정지하는 것으로, 사람손에 의존하지 않고 급유할 수가 있어 급유작업원을 불필요하게 할 수 있고, 또 값싸게 제조할 수가 있다.

Claims (4)

1. 급유데이터를 설정하는 데이터입출력장치와, 그 데이터입출력장치로부터 출력에 의거하여 급유제어수단이 복수의 급유기구를 제어하는 급유기가 급유기 설치대상에 배치된 자동급유장치에 있어서,

   상기 급유기는 그의 본체케이스에 수납된 상기 복수의 급유기구와, 선단에 급유노즐을 갖는 급유호스가 각각 접속되며, 상기 본체케이스의 측면에는 상기 급유노즐을 거는 노즐걸개가 마련되고, 상기 급유기의 근방에는 상기 노즐걸개에 걸린 급유노즐을 잡고서 상기 급유기 설치대를 따라서 정차한 자동차의 급유구로 안내하는 로봇장치를 배치한 것을 특징으로 하는 자동급유장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 로봇장치는 자동차의 급유구를 카메라로 찍어서 그의 위치를 검지하는 화상처리수단을 가지며, 그 화상처리수단의 검출신호에 의거하여 상기 급유노즐을 급유구에 삽입하며, 급유 종료후에는 상기 급유노즐을 상기 노즐걸개의 원래의 위치로 되돌리는 것을 특징으로 하는 자동급유장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 로봇장치는 자동차의 급유구 근방에 마련된 발신기로 부터의 신호를 수신하여 위치를 검지하는 수신기를 가지며, 그 수신기의 검지신호에 의거하여 상기 급유노즐을 급유구에 삽입하고, 급유종료후에는 상기 급유노즐을 상기 노즐걸개의 원래의 위치로 되돌리는 것을 특징으로 하는 자동급유장치.
4. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 데이터입출력장치에는 급유구의 위치데이터를 기억한 카아드판독기록장치가 마련되며, 상기 로봇장치는 상기 카아드판독기록장치가 카아드로부터 판독한 급유구의 위치데이터에 의하여 동작하는 것을 특징으로 하는 자동급유장치.