一种加注机械手及具有其的供给装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种加注机械手及具有其的供给装置。

背景技术

目前，加油机器人的加注机械手可以为传统车辆加注燃油，但对于现有的车辆，其通常需要不同型号的燃油，比如汽油主要有92号、95号、98号，每种型号的燃油需要对应不同的油枪。为了对应上述不同的油枪，一般会在不同的加油机器人上设置不同的加注机械手，但上述设置方式会造成加油机器人的冗余，提高成本，并减少设备利用率。

为了解决上述问题，现有技术中在加油机器人机械臂的末端设置快换结构，以切换不同型号的油枪。但现有的油枪均具有弯曲的结构，该弯曲的结构会增加机械臂快换结构对油枪定位的难度，造成油枪切换的效率较低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的上述缺陷，从而提供一种。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种加注机械手，其包括：

油枪组件，所述油枪组件具有油枪体和支撑架；所述支撑架具有固定部和第一延伸端，所述第一延伸端相对于所述固定部弯折，并朝向竖直方向延伸，所述第一延伸端朝向竖直方向延伸的末端具有一定位盘；

快换结构，所述快换结构具有快换盘，所述快换盘与所述定位盘可拆卸连接。

可选择地，上述加注机械手中，所述油枪体具有倾斜的主体和加油管；所述加油管相对于与所述倾斜的主体弯折，使所述油枪体成一整体弯曲结构；所述固定部与所述倾斜的主体垂直固定。

可选择地，上述加注机械手中，所述快换结构还包括：快换本体，所述快换本体具有安装端和支撑端，所述快换盘固定设置在所述安装端；基座，所述基座与所述支撑端对应设置；若干弹性件，所述弹性件设置在所述基座与所述支撑端之间，以弹性支撑所述快换本体。

可选择地，上述加注机械手中，所述快换本体具有互相垂直设置的第一延伸体和第二延伸体，所述安装端位于所述第一延伸体的末端，所述支撑端位于所述第二延伸体的末端。

可选择地，上述加注机械手中，所述弹性件为塔形弹簧；所述支撑端为第一盘状结构，所述基座上具有与第一盘状结构相对应的第二盘状结构；所述塔形弹簧分布设置于所述两个盘状结构相对置的平面内。

可选择地，上述加注机械手中，所述快换本体上具有若干间隔设置的减重孔，所述减重孔的延伸方向与所述第二延伸体的延伸方向平行。

可选择地，上述加注机械手中，所述基座上具有与所述第二盘状结构对应的槽体，所述第二盘状结构嵌入至所述槽体内，所述槽体的侧壁具有一开口；所述第二盘状结构上具有一凸出的限位块，所述限位块卡设于所述所述开口内。

可选择地，上述加注机械手中，所述油枪体上具有油枪扳手；还包括一扳手驱动件，所述扳手驱动件设置在所述支撑架上并与所述油枪扳手驱动连接；所述扳手驱动件设置在所述支撑架的一侧，并位于所述第一延伸端和所述倾斜的主体的弯折区域。

可选择地，上述加注机械手中，所述支撑架还具有第二延伸端和第三延伸端，所述第二延伸端和第三延伸端构成所述支撑架的支撑腿；所述第二延伸端位于所述固定部相对于所述第一延伸端的对侧；所述第三延伸端位于所述固定部相对于所述第一延伸端的同侧，并相对于所述第一延伸端大致相反的方向延伸。

可选择地，上述加注机械手中，所述第二延伸端和第三延伸端的两侧分别具有横向伸出的支撑脚，所述支撑脚的基部具有锥台状结构，所述支撑脚的顶端具有圆球结构。

可选择地，上述加注机械手中，所述倾斜的主体上具有一向外伸出的定位块，所述固定部内侧具有与所述定位块相适配的定位槽。

可选择地，上述加注机械手中，所述定位盘中部具有第一定位凹槽；所述快换盘为气动式快换盘，所述气动式快换盘具有一朝向快换盘工作端面的伸出定位结构，所述伸出定位结构适于插入所述第一定位凹槽；所述伸出定位结构的侧壁上具有若干气动伸缩的卡接件，所述气动式快换盘内设有若干个气体通路，所述气体通路在所述伸出定位结构的侧壁上形成若干通孔，所述卡接件设于所述通孔内。

可选择地，上述加注机械手中，所述卡接件为球状结构。

可选择地，上述加注机械手中，所述定位盘的侧壁具有至少两个沿所述定位盘向上伸出的定位销，所述定位销顶部具有锥状结构；所述气动式快换盘外壁设有与所述定位销相适配的至少两个向外伸出的引导结构；所述引导结构具有锥形引导孔，所述锥形引导孔的开口大小从上至下依次增大。

可选择地，上述加注机械手中，所述第一延伸端中部具有与所述第一定位凹槽相连通的第二定位凹槽；一活动件活动地设置于所述第一定位凹槽和第二定位凹槽内；一驱动扳手铰接于所述第一延伸端，并与所述活动件驱动连接，以驱动所述活动件上下运动；在所述活动件向上运动时，所述活动件抵接并向上顶出所述伸出定位结构。

本发明还提供一种供给装置，其包括机械臂以及位于所述机械臂末端的加注机械手，所述加注机械手为上述的加注机械手。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的加注机械手，包括油枪组件和快换结构，其油枪组件的支撑架在支撑固定油枪体的同时，可以为具有弯曲结构的油枪提供一竖直方向延伸的定位盘，该定位盘适于与快换结构的快换盘相定位和拆卸连接，以实现竖直方向上的油枪组件的快速更换。本发明提供的加注机械手可以使加油机器人机械臂在进行油枪定位更换时，仅需机械臂在一维的竖直方向移动即可实现油枪组件的装配，从而简化机械臂的移动路径，提高装配精度以及提高油枪切换效率。

2.本发明提供的加注机械手，其可以通过安装端的快换盘实现不同型号油枪组件的快速更换，并且，在快换本体的支撑端和基座之间设有若干个可以弹性支撑快换本体的弹性件，可以在更换油枪组件时为快换盘提供一定的柔性补偿，因此不需要精确对准就可实现油枪组件在快换盘上的安装；另外，在快换结构安装好油枪组件时，上述弹性件同时可以对油枪组件进行弹性支撑，并提供一定的柔性补偿，此时，即使油枪组件与加油口未精确对准，也可以柔性引导油枪组件插入至加油口进行加油，提高工作效率。

3.本发明提供的加注机械手，其油枪组件的扳手驱动件、以及支撑整个油枪组件的支撑腿均设置在支撑架上，使支撑架一个结构同时集成了实现快换安装、扳手驱动以及油枪组件的放置支撑三个功能的结构件，大大提高了该结构的空间利用率，并减轻油枪组件整体的重量，提高加注机械手的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的加注机械手结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的油枪组件结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的支撑架结构示意图一；

图4为本发明实施例中提供的支撑架结构示意图二；

图5为本发明实施例中提供的支撑架结构拆解图；

图6为本发明实施例中提供的支撑架与油枪体配合示意图；

图7为本发明实施例中提供的快换结构示意图；

图8为本发明实施例中提供的快换本体结构示意图；

图9为本发明实施例提供的快换本体与第二盘状结构配合示意图；

图10为本发明实施例提供的基座与第一盘状结构配合示意图；

图11为本发明实施例中提供的快换盘结构示意图。

附图标记说明：

4-快换结构，41-基座，411-第二盘状结构，412-弹性件，413-限位块，42-快换本体，421-安装端，422-支撑端，423-减重孔，43-快换盘，431-伸出定位结构，4311-卡接件，432-引导结构，4321-锥形引导孔，5-油枪组件，51-油枪体，511-倾斜的主体，512-加油管，513-油枪扳手，514-定位块，52-支撑架，521-固定部，522-第一延伸端，523-第二延伸端，524-第三延伸端，525-定位盘，526-活动件，527-驱动扳手，528-支撑脚，529-定位槽，53-扳手驱动件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明中所述的供给装置可以为加油机器人，加氢或加气机器人，充电机器人等实现燃料或电能自动供给的供给装置。然而并非限制本发明的方式，本实施例中以加油机器人为例进行描述。另外，本实施例提及的加注机械手其及油枪组件可以理解为上述各种不同机器人供给燃料或电能的加注组件。

本实施例提供一种加油机械手，如图1-11所示，加注机械手包括油枪组件5和与所述油枪组件5进行衔接的快换结构4。所述油枪组件5包括：油枪体51，所述油枪体51具有倾斜的主体511和加油管512；所述加油管512相对于与所述倾斜的主体511弯折，使所述油枪体51成一整体弯曲结构；支撑架52，所述支撑架52可以为两片结构对接，并与油枪体51夹紧固定，从而实现油枪体51的支撑。其中，本实施例提供的支撑架52具有固定部521和第一延伸端522；所述固定部521与所述倾斜的主体511垂直固定；所述第一延伸端522相对于所述固定部弯折，并朝向竖直方向延伸，所述第一延伸端朝向竖直方向延伸的末端具有一定位盘525。通过该定位盘525，油枪组件可以与上述的机械臂末端的快换结构4定位，实现油枪组件的切换。在所述快换结构4中具有快换盘43，所述快换盘43与所述定位盘525可拆卸连接。

本实施例提供的加注机械手，其油枪组件的支撑架在支撑固定油枪体的同时，可以为具有弯曲结构的油枪提供一竖直方向延伸的定位盘，该定位盘适于与快换结构的快换盘相定位和拆卸连接，以实现竖直方向上的油枪组件的快速更换，其可以使加油机器人机械臂在进行油枪定位更换时，仅需机械臂在一维的竖直方向移动即可实现油枪组件的装配，从而简化机械臂的移动路径，提高装配精度以及提高油枪切换效率。

如图7-11所示，上述的快换结构包括：快换本体42，所述快换本体42具有安装端421和支撑端422；基座41，所述基座41与所述支撑端422对应设置；若干弹性件412，所述弹性件412设置在所述基座41与所述支撑端422之间，以弹性支撑所述快换本体42，其中，该弹性件优选为塔形弹簧，塔形弹簧为一种减震弹簧，其具有体积小，载荷大，变刚度的优点；快换盘43，所述快换盘43固定设置在所述安装端421。本实施例提供的快换结构，可以通过安装端的快换盘43实现不同型号油枪组件的快速更换；在快换本体的支撑端和基座之间设有若干个可以弹性支撑快换本体的弹性件，可以在更换油枪组件时为快换盘提供一定的柔性补偿，因此不需要精确对准就可实现油枪组件在快换盘上的安装；另外，在快换结构安装好油枪组件时，上述弹性件同时可以对油枪组件进行弹性支撑，并提供一定的柔性补偿，此时，即使油枪组件与加油口未精确对准，也可以柔性引导油枪组件插入至加油口进行加油，提高工作效率。

上述快换结构中，其快换本体42具有互相垂直设置的第一延伸体和第二延伸体，所述安装端421位于所述第一延伸体的末端，所述支撑端422位于所述第二延伸体的末端。上述设置可以在加注机械手更换油枪组件时，将加注机械手的移动变为仅一维的竖直方向的移动，从而简化加注机械手的移动路径，提高装配精度。

上述快换结构中，所述支撑端422为第一盘状结构，所述基座41上具有与第一盘状结构相对应的第二盘状结构411；所述塔形弹簧分布设置于所述两个盘状结构相对置的平面内，然而并非限制本发明的实施方式，在本实施例中，所述塔形弹簧具有四个，其均匀布置在上述对置的平面内，以为快换本体和油枪组件提供稳定支撑。

上述快换结构中，所述快换本体42上具有若干间隔设置的减重孔423，所述减重孔423的延伸方向与所述第二延伸体的延伸方向平行。该设置方式使得所述减重孔423两侧的侧壁为朝向快换盘，也即朝向油枪组件延伸的板状结构，在减重的同时可以提高其承重能力，从而进一步增加加注机械手的稳定性。

上述快换结构中，所述基座41上具有与所述第二盘状结构411对应的槽体，所述第二盘状结构413嵌入至所述槽体内，所述槽体的侧壁具有一开口；所述第二盘状结构上具有一凸出的限位块413，所述限位块413卡设于所述所述开口内，该设置方式可以方便快换本体在基座内的装配，并提高其在基座内的安装稳定性。

上述快换结构中，所述快换盘43可以为气动式快换盘，所述气动式快换盘具有一朝向快换盘工作端面的伸出定位结构431，该伸出定位结构431可以与下述的油枪组件第一延伸端中部的第一定位凹槽相匹配定位，所述伸出定位结构431的侧壁上具有若干气动伸缩的卡接件4311，所述气动式快换盘内设有若干个气体通路，所述气体通路在所述伸出定位结构的侧壁上形成若干通孔，所述卡接件4311设于所述通孔内。所述卡接件可以在气体通路内气压的作用下向外伸出或向内缩回，在向外伸出时，卡接件可以卡接至下述第一定位凹槽内对应的限位环中，以实现油枪组件的装配，在向内缩回时，卡接件解除锁定，以实现油枪组件的卸载。所述卡接件优选为钢珠。另外，为了保证在装配油枪的过程中对位偏差的补偿定位，所述气动式快换盘外壁可设有两个向外伸出的引导结构432，引导结构432具有锥形引导孔4321，所述锥形引导孔4321的开口大小从上至下依次增大，该锥形引导孔可以引导油枪组件上对应的定位销结构插入定位，实现误差补偿。

如图2-6所示，上述的油枪组件中，所述油枪体上具有油枪扳手513；还包括一扳手驱动件53，所述扳手驱动53件设置在所述支撑架52上并与所述油枪扳手驱动连接。可选择地，所述扳手驱动件53可以为气缸，在气缸的活动端具有一活动钩，该活动钩可以勾住油枪扳手513，并受所述气缸的驱动以按压油枪扳手，实现加油操作。所述扳手驱动件53可以设置在所述支撑架52的一侧，并位于所述第一延伸端522和所述倾斜的主体511的弯折区域，该设置方式可以避免单独为扳手驱动件53提供支撑结构，提高支撑架的利用率。并且，所述支撑架还可以具有第二延伸端523和第三延伸端524，所述第二延伸端523和第三延伸端524构成所述支撑架的支撑腿；所述第二延伸端523位于所述固定部521相对于所述第一延伸端522的对侧；所述第三延伸端524位于所述固定部521相对于所述第一延伸端522的同侧，并相对于所述第一延伸端大致相反的方向延伸；如图5所示，上述第二延伸端523和第三延伸端524的设置方式，可以与第一延伸端522和固定部521在整体上构成一“人”字形结构，以提高所述支撑架的支撑稳定性。

本实施例中提供的上述油枪组件，其扳手驱动件、以及支撑整个油枪组件的支撑腿均设置在支撑架上，使支撑架一个结构同时集成了实现快换安装、扳手驱动以及油枪组件的放置支撑三个功能的结构件，大大提高了该结构的空间利用率，并减轻油枪组件整体的重量，提高加注机械手的稳定性。

上述的油枪组件中，所述第二延伸端523和第三延伸端524的两侧分别具有横向伸出的支撑脚528，所述支撑脚528的基部具有锥台状结构，所述支撑脚528的顶端具有圆球结构。该设置方式可以方便油枪组件在其收纳结构中的定位和支撑。

上述的油枪组件中，所述倾斜的主体511上具有一向外伸出的定位块514，所述固定部521内侧具有与所述定位块相适配的定位槽529。在支撑架的两片结构对接固定时，将定位槽与定位块配合，可以避免支撑架和油枪体之间周向不必要的滑动，提高油枪组件的稳定性。

上述的油枪组件中，所述定位盘525中部具有第一定位凹槽，该第一定位凹槽可以与快换结构4的伸出定位结构431进行卡接，以实现油枪组件的装配。另外，在所述定位盘的侧壁设有至少两个沿所述定位盘向上伸出的定位销，所述定位销顶部具有锥状结构，可以实现装配过程的引导定位，可以提高定位装配效率。

上述的油枪组件中，所述第一延伸端521中部具有与所述第一定位凹槽相连通的第二定位凹槽，一活动件526活动地设置于所述第一定位凹槽和第二定位凹槽内，一驱动扳手527铰接于所述第一延伸端522，并与所述活动件526驱动连接，可以在手动作用下驱动所述活动件526上下运动。该活动件可以作用于上述的快换结构4上，以手动解除快换结构对油枪组件定位盘525的锁定，完成油枪组件的手动卸载。

本实施例提供的加注机械手，其快换结构4可以实现不同型号的油枪组件5的快速更换，在切换油枪组件的过程中，可以简化机械臂的移动路径，提高装配精度以及提高油枪切换效率。

实施例2

本实施例还提供一种供给装置，其可以为加油机器人，加氢或加气机器人，充电机器人等实现燃料或电能自动供给的供给装置。然而并非限制本发明的方式，本实施例中以加油机器人为例进行描述。本实施例提供的加油机器人包括机械臂以及位于所述机械臂末端的加注机械手，所述加注机械手为实施例1中所述的加注机械手。所述机械臂末端的快换结构中具有快换盘，该快换盘可以与所述油枪组件可拆卸连接，可以方便地切换不同型号的油枪组件，并在不同型号油枪的装配过程中，简化机械臂的移动路径，提高装配精度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。