用于汽车的自动加油末端执行装置的制作方法

1.本实用新型涉及加油机器人技术领域，具体涉及一种用于汽车的自动加油末端执行装置。


背景技术：

2.当前，汽车已经成为现代人不可或缺的代步工具。而绝大多数汽车都是燃油汽车。由于汽车燃料储量的限定，车主需要定期加注燃油。作为一种传统的加油方式，汽车行驶至加油站去由专门负责的油站工作人员操作加油。在一些油站，也可以由车主自助加油。
3.但是，当油站工作人员或加油车辆过多时，需要车主进行排队等待，从而延长了车主等待以及加油的时间。另外，加油站一般备制有多套加油系统，且每套系统都需要专人负责，在一定程度上增加了人员的投入。因此，基于上述现实状况，一种具有自动化加油的机械设备是非常有必要的。
4.目前，大部分的加油机器人都是通过视觉识别功能，开启油箱盖，再将加油枪插入汽车油箱里，进行加油。但是现有加油机器人的末端执行机构往往存在结构复杂、体积较大，而且目前市场上百分之七十的汽车油箱内盖都是带有铰链的，用于防止内盖的丢失，但这一内盖带铰链的设计给自动加油机器人末端的执行机构实施自动化加油带来相当大的技术困难。因为在开启油箱内盖之后，油箱末端执行机构需要避让汽车加油箱口给加油枪提供工作空间，传统的加油末端执行机构只适用于无铰链油箱内盖汽车的加注，或需要对油箱内盖铰链提前进行人工拆除后再进行自动化加油工作，但这样无疑会限制自动加油项目的适用范围和降低加油的工作效率；又或是旋开内盖后放开内盖等加注完成后再进行识别内盖位置，再一次进行抓取，但这种情况会增大夹取油箱内盖的难度，极有可能会划伤汽车的外壳或发生安全事故；而且现有技术自动加油机器人的末端执行机构在旋拧内盖时，常常会发生汽车内盖上的铰链与旋拧的夹爪发生缠绕，导致自动加油工作的失败。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种用于汽车的自动加油末端执行装置，旨在解决自动加油过程中加油末端执行机构抓取含有铰链的内盖和在铰链的有限长度范围内避让加油抢的技术难题；且解决了汽车内盖带铰链，末端执行器设计过于复杂的技术难题；内盖上的铰链与开内盖夹爪发生缠绕而导致自动加油机器人工作效率降低的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.设计一种用于汽车的自动加油末端执行装置，包括机械臂，设置于所述机械臂末端的壳体、油箱外盖启闭组件、油箱内盖启闭组件；所述油箱外盖启闭组件包括固定设置在所述壳体上的推杆及连接在所述推杆末端的吸盘；所述油箱内盖启闭组件包括固定设置在所述壳体内的驱动源、与所述驱动源连接的缓冲件、固定连接在所述缓冲件另一端的夹持件；加油时，油箱内盖由所述油箱内盖启闭组件夹持并旋转打开，油箱内盖随着油箱内盖启闭组件随动于所述机械臂，由此油箱加注口被避让开，为加油枪插入留足加注空间。
8.优选的，所述夹持件包括气动手指气缸和油箱内盖夹爪；所述油箱内盖夹爪固定连接在所述气动手指气缸的手指上。
9.优选的，所述油箱内盖夹爪上固定设有橡胶垫，所述橡胶垫上开设有凸起/凹槽。
10.优选的，所述缓冲件包括与所述驱动源输出端固定连接的连接板、固定在所述连接板和所述气动手指气缸之间的导柱、及穿设于所述导柱上的缓冲弹簧。
11.优选的，所述推杆内沿其轴线方向开设有进/出气孔。
12.优选的，所述驱动源为正反转电机。
13.与现有技术相比，本实用新型的主要有益技术效果在于：
14.1.本实用新型通过对自动加油末端执行装置的结构优化，通过使用油箱内盖夹爪在旋拧油箱内盖后一直保持加持动作，且随动于机械臂运动在油箱内盖铰链长度范围内避让油枪，解决了传统末端执行机构无法适用于带铰链油箱内盖的自动化启闭工作问题，大大提升汽车加油的自动化程度和加油效率。
15.2.本实用新型将可转动的开内盖夹爪与固定部分开外盖吸盘有机集合于一体，使油箱盖启闭机构的结构更加紧凑、占用空间更小，开内盖夹爪旋拧内盖过程中，推杆可将与内盖连接的铰链与夹爪有效分离，防止铰链与夹爪发生缠绕，大大提升油箱盖启闭机构的开盖成功率，提高自动加油的效率。
16.3.本实用新型在在正反转电机与气动手指气缸之间上设置有导杆及缓冲弹簧，使夹爪在一定范围内弹性伸缩，降低油箱内盖启闭组件中各部件连接处的应力损伤，同时保证夹爪在夹取油箱内盖时不会因为伸入的深度过长而造成对汽车油箱内盖或油箱口造成损坏。
附图说明
17.图1为本实用新型立体油箱盖启闭组件结构示意图。
18.图2为本实用新型油箱内盖启闭组件结构示意图。
19.图3为本实用新型油箱外盖启闭组件结构示意图。
20.图4为本实用新型用于汽车的自动加油末端执行装置使用状态下结构示意图。
21.以上各图中，1为外壳，2为油箱内盖启闭组件，3为油箱外盖启闭组件，4为正反转电机，5为连接板，6为导柱，7为缓冲弹簧，8为气动手指气缸，9为油箱内盖夹爪，10为推杆，11为真空吸盘，12为进/出气孔，13为机械臂。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述技术方案和简化描述，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发明的限制。
24.实施例1：一种用于汽车的自动加油末端执行装置，参见图1图4，包括机械臂13、设置于机械臂13上末端外壳1、油箱内盖启闭组件2、油箱外盖启闭组件3。
25.所述内盖启闭组件2包括正反转电机4、与所述正反转电机4输出轴端通过螺栓连接的缓冲件、安装在所述缓冲件另一端的气动手指气缸8、及固定在所述气动手指气缸8的手指上的油箱内盖夹爪9；所述油箱内盖夹爪9上用螺栓固定连接设置有一对橡胶垫，防止气动手指气缸8带动油箱内盖夹爪9向内收缩夹紧内盖时产生的收缩力过大，导致内盖出现损坏现象。所述橡胶垫上开设有凹槽或凸起，增大橡胶垫与油箱内盖接触过程中的摩擦力，使旋拧内盖的过程更加顺利、高效。所述气动手指气缸8上有进气孔并与外部设置的空气压缩机连通，使得在夹取油箱内盖时，通过向气动手指气缸8通入压缩空气，驱动气动手指带动安装在其上的油箱内盖夹爪9同步向内收缩，进行油箱内盖的夹取；所述缓冲件包括与正反转电机4输出端通过内六角螺栓紧固连接的连接板5、一端贯穿于所述连接板5并通过螺帽限位于所述连接板5一侧面，另一端连接在气动手指气缸8上的导柱6、及穿设于所述导柱6上的缓冲弹簧7；在油箱内盖夹爪9旋拧内盖时气动手指气缸8会向后产生位移，且油箱内盖启闭组件2各部件之间都为硬性连接关系，如果不能消除向后位移所产生的相对作用力，很可能会对部件之间的连接造成一定的损伤，因此通过安装于导柱6内的缓冲弹簧7，使气动手指气缸8在向后位移时可在一定弹性范围内反复运动，消除相对作用力对油箱内盖启闭组件2的损坏，同时保证油箱内盖夹爪9在夹取油箱内盖时不会因为伸入的深度过长而造成对汽车油箱内盖或油箱口造成损坏。
26.所述油箱外盖启闭组件3包括设置在外壳1顶部的推杆10及固定在所述推杆10末端的真空吸盘11；所述推杆10沿其轴向方向开设有进/出气孔12，并与外部设置的空气压缩机连通，在开启油箱外盖过程中，所述真空吸盘11抵触在油箱外盖上，通过外部连通的空气压缩机向其中吹气将其中的空气排出，使零气压变为负气压，真空吸盘11与油箱外盖紧密连接，进一步打开油箱外盖；通过推杆10的进/出气孔12向其中冲入空气，使真空吸盘11内的负气压转变为零气压，此时真空吸盘11与油箱外盖分离。
27.上述用于汽车的自动加油末端执行装置的具体操作方法如下：在机器人加油过程中上述用于汽车自动加油末端执行装置安装于加油机器人的机械臂13末端，同时还包括有视觉识别机构，加油机构等配合对汽车进行加注，通过视觉识别机构对汽车的油箱盖位置进行识别，机械臂13移动到位使上述汽车自动加油末端执行装置进行油盖开启工作，且解决了汽车内盖带铰链，末端执行器设计过于复杂的技术难题；首先使机械臂13缓慢向汽车停靠位置移动，使所述推杆10末端的真空吸盘11抵触在油箱外盖上，通过外部设置的空气压缩机将真空吸盘11内的空气排出，使其变为负气压进而紧紧的吸靠在油箱外盖上，此时机械臂13向后移动，带动油箱外盖打开，空气压缩机向真空吸盘11内通入空气使外盖脱离吸盘；视觉机构继续继续识别油箱内盖位置，然后机械臂13带动油箱内盖启闭组件2慢慢向油箱内盖移动，移动到位后通过所述油箱内盖夹爪9夹紧油箱内盖，此时推杆10位置在油箱内盖夹爪9附近，在正反转电机4带动油箱内盖夹爪9旋拧内盖时，推杆10起到阻挡油箱内盖夹爪9上的铰链，防止铰链与油箱内盖夹爪9缠绕，旋拧打开油箱内盖后，所述油箱内盖夹爪9保持夹持动作夹紧油箱内盖不放，通过机械臂移动带动所述油箱内盖夹爪9夹持油箱内盖在油箱内盖铰链的长度范围内避让油枪，给加油机构提供工作空间，解决了传统末端执行机构在夹持油箱内盖时，由于铰链的限制，无法合理的避让导致加油空间受制，进一步导致加油失败；在汽油加注完成后，机械臂13依次带动油箱内盖夹爪9旋拧油箱内盖、推杆10和真空吸盘11关闭油箱外盖，完成加注工作。
28.上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型技术构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者对相关部件、结构及材料进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。