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DE69821801T2 - Vorrichtung zur standortbestimmung in automatischen tankanlagen für fahrzeuge - Google Patents

Vorrichtung zur standortbestimmung in automatischen tankanlagen für fahrzeuge Download PDF

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DE69821801T2
DE69821801T2 DE69821801T DE69821801T DE69821801T2 DE 69821801 T2 DE69821801 T2 DE 69821801T2 DE 69821801 T DE69821801 T DE 69821801T DE 69821801 T DE69821801 T DE 69821801T DE 69821801 T2 DE69821801 T2 DE 69821801T2
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Germany
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fuel tank
flap
robot
robot head
relative
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DE69821801T
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Sten Corfitsen
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Autofill Patent AB
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Publication date
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Positionieren eines Roboters für das automatische Betanken von Fahrzeugen, vorzugsweise PKW.
  • Eine Anordnung für das automatische Betanken von PKW ist in der schwedischen Patentschrift SE-A-8901674 beschrieben.
  • Die Anordnung entsprechend dieser früheren Patentschrift weist einen Roboter auf, der einen Betankungsstutzen oder eine entsprechende Vorrichtung aufweist und der, wenn das Fahrzeug in einer vorbestimmten Position im Verhältnis zu dem Roboter steht, so funktioniert, dass er den Betankungsstutzen automatisch von einer Ruheposition in eine Position zur Betankung des Fahrzeugs in Reaktion auf Sensor- und Steuereinrichtungen bewegt. Der Betankungsstutzen weist ein starres erstes Rohr auf, welches geeignet ist, von dem Roboter zu einem Adapter bewegt zu werden, der mit einem Loch versehen ist, welches an dem Fahrzeugsbetankungsort angeordnet ist. Ein flexibles zweites Rohr ist zur Bewegung mit dem ersten starren Rohr aus einer ersten Endposition angeordnet, in der das äußere freie Ende des zweiten Rohrs innerhalb des ersten Rohrs angeordnet ist, in eine zweite Position, in der das zweite Rohr aus dem ersten Rohr herausragt. Eine Rohrverbindung ist zwischen dem Loch und dem Treibstofftankrohr des Fahrzeugs vorgesehen. Der Roboter ist so konstruiert, dass er das freie Ende des zweiten Rohres axial aus dem ersten Rohr und nach unten in die genannte Rohrverbindung oder nach unten in das Fahrzeugtreibstofftankrohr bewegt, und Treibstoff durch das zweite Rohr und in den Fahrzeugtank pumpt.
  • Die schwedische Patentschrift SE-A-9202550 beschreibt ein Verfahren zum Öffnen und Schließen der Treibstofftankklappe eines Fahrzeugs.
  • Gemäß der zuletzt genannten Patentschrift enthält ein am Fahrzeug montierter Transponder, der mit einer Sender-Empfänger-Einheit zusammenarbeitet, die an dem Roboterkopf montiert ist, Information betreffend das spezielle Bewegungsmuster oder den speziellen Bewegungsplan, das/der von dem Roboterkopf in Relation zu dem Fahrzeug, welches zu diesem Zeitpunkt betankt werden soll, ausgeführt werden soll. Die Sender-Empfänger-Einheit arbeitet auch mit dem Transponder zusammen, um zu Beginn den Roboterkopf in Relation zu dem Fahrzeug zu positionieren.
  • Dieser Positionierungsprozess und auch der Klappenöffnungsprozess sollen vereinfacht werden. Es soll auch die Verwendung von Mikrowelleneinrichtungen vermieden werden.
  • Diese Wünsche werden von der vorliegenden Erfindung erfüllt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Positionierungssystem oder eine Anordnung für die automatische Betankung von Fahrzeugen, vorzugsweise PKW, wobei die Anordnung einen Robotercomputer und einen Roboter aufweist, der einen Roboterkopf aufweist, der relativ zu dem Roboter bewegbar ist, um ihn zu befähigen, dass er aus einer Ruheposition mittels eines Positionierungssystems in eine vorbestimmte Position in Relation zu dem Fahrzeugkraftstofftankrohr bewegbar ist, wobei der Roboterkopf ein äußeres Rohr und ein inneres Rohr aufweist, welches in dem äußeren Rohr untergebracht ist und aus diesem Rohr axial herausbewegbar ist, wobei das äußere Rohr dafür vorgesehen ist, an einem Adapter angedockt zu werden, der an der oberen Öffnung des Stutzens des Kraftstofftanks angebracht ist, wobei das freie vordere Ende des inneren Rohres nach dem Andocken des äußeren Rohres nach unten in eine niedrigere Position in den Stutzen des Kraftstofftanks vorbewegt werden soll, wonach durch das innere Rohr Kraftstoff geliefert wird, und wobei der Roboterkopf eine Vorrichtung zum Öffnen einer Kraftstofftankklappe trägt, die so funktioniert, dass sie eine Kraftstofftankklappe in Reaktion zu Bewegungen des Roboterkopfes öffnet, wobei die Bewegungen gemäß einem vorbestimmten Bewegungsplan oder Bewegungsmuster stattfinden, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Positionierungssystem eine optische Sensoreinrichtung aufweist, die in Verbindung mit dem Roboter angeordnet ist und geeignet ist, die Position der Klappe des Kraftstofftanks eines Fahrzeugs, welches zum Betanken relativ zur Ruheposition des Roboterkopfes geparkt ist, optisch zu erkennen und damit dem Robotercomputer ein Signal über die relative Position zu liefern, dass der Roboter so programmiert ist, dass er die Öffnungsvorrichtung des Roboters zur Anlage mit der Klappe des Kraftstofftanks führt und die Klappe gemäß einem vorbestimmten Bewegungsplan öffnet, dass die Sensoreinrichtung so funktioniert, dass sie die Position der Öffnung des Stutzens des Kraftstofftanks oder des Adapters relativ zu aktuellen Position des Roboterkopfes feststellt, nachdem die Klappe des Kraftstofftanks geöffnet worden ist, und damit ein Signal betreffend diese aktuelle relative Position liefert, und dass der Computer danach veranlasst, dass der Roboterkopf das Andocken und das Ausführen der Bewegungen in umgekehrter Richtung ausführt, und dabei die Klappe des Kraftstofftanks geschlossen wird, wenn das Betanken des Kraftfahrzeugs beendet ist.
  • Die Erfindung wird nun mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen hiervon und auch unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug, welches in der Nähe eines Roboters derart, wie er im Vorhergehenden beschrieben wurde, geparkt ist.
  • 2 ist eine Frontansicht eines Fahrzeugs positioniert in der Nähe eines Roboters.
  • 3 zeigt den vorderen Teil eines Roboterkopfes und eines an der oberen Öffnung eines Fahrzeugtreibstofftanksrohrs angebrachten Adapters.
  • 4 und 5 zeigen den hinteren Teil einer Seite eines Fahrzeugs.
  • 6 zeigt schematisch eine geschlossene Kraftstofftankklappe und eine Klappenöffnungsvorrichtung.
  • 7 zeigt schematisch eine Kraftstofftankklappe geöffnet mittels der Öffnungsvorrichtung.
  • 8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer automatischen Fahrzeugbetankungsstation, vorzugsweise für PKW 1, welche einen Roboter 2 aufweist, der einen Roboterkopf 3 hat, welcher relativ zu dem Roboter bewegbar ist, um zu ermöglichen, dass der Kopf in eine vorbestimmte Stellung relativ zu dem Stutzen des Kraftstofftanks des Fahrzeugs bewegt wird. Der Roboter kann in die Richtung des Pfeils 4 bewegt werden. Der Roboterkopf 3 ist in die Richtung, die durch die Pfeile 5 und 6 gezeigt ist und auch in eine Richtung im rechten Winkel zu der Zeichenebene bewegbar.
  • Die Vorderseite des Roboterkopfes ist in größerem Maßstab in 3 gezeigt. Der Roboterkopf 3 hat ein äußeres Rohr 8 und ein inneres Rohr 9, welches in dem äußerem Rohr untergebracht ist und welches in dem äußeren Rohr axial und aus diesem herausbewegbar ist. Das äußere Rohr 8 ist dafür vorgesehen, an einem Adapter 10, welcher an der oberen Öffnung des Kraftstofftankstutzens 7 angebracht ist, angedockt zu werden. Nach dem Andocken wird das freie vordere Ende des inneren Rohrs 9 in eine Position weiter unten in den Kraftstofftankstutzen bewegt, wonach in den Kraftstofftank durch das innere Rohr 9 Kraftstoff gefüllt wird.
  • Nach diesem Patent ist der Roboterkopf 3 relativ zu dem Kraftstofftankstutzen 7 des Fahrzeugs mittels eines Positionierungssystems in Stellung gebracht, welches eine Sender-Empfänger-Einheit in der Nähe des Roboterkopfes aufweist, welche vorzugsweise konstruiert ist, um mit Mikrowellenfrequenzen zu arbeiten, und ein passiver Transponder ist an dem Fahrzeug in einer vorbestimmten Position in Relation zu der Kraftstofftankklappe angebracht. Das verwendete Positionierungssystem ist vorzugsweise das Positionierungssystem, welches in der schwedischen Patentschrift SE-A-8403564 beschrieben ist.
  • Der Roboterkopf 3 trägt eine Öffnungsvorrichtung 11, welche in größerem Maßstab in 6 gezeigt ist. Die Öffnungsvorrichtung 11 ist so konstruiert, dass sie die Kraftstofftankklappe 12 eines Fahrzeugs 1 in Reaktion auf Bewegungen des Roboterkopfs öffnet.
  • Die zuvor genannte Öffnungsvorrichtung 11 trägt ein elastisches faltenbalgähnliches Element 18, welches für eine Schwenkbewegung auf einer Welle 20 gegen eine Federkraft, welche von einer Feder 19 ausgeübt ist, montiert ist, wobei die Schwenkwelle im rechten Winkel zu der Ebene angeordnet ist, in der sich der Roboterkopf während eines Öffnungsvorgangs bewegt. Die Schwenkwelle 20 wird sich somit normalerweise vertikal erstrecken. In seiner Ruheposition erstreckt sich das faltenbalgartige Element 18 parallel zu dem äußeren Rohr 8 des Roboterkopfes. Das vordere freie Ende 21 des faltenbalgartigen Elements 18 ist offen, während sein äußeres Ende 22 mit einer zweckmäßigen bekannten Unterdruckquelle (nicht gezeigt) verbunden ist.
  • 6 zeigt die Öffnungsvorrichtung in einer Position, in welche sie durch den Roboterkopf gebracht wurde und in welcher das vordere Ende 21 des Elements an einer Kraftstofftankklappe oder einem Kraftstofftankdeckel 12 anliegt, das heißt in einer Position, in der der Öffnungsvorgang beginnen soll.
  • Eine Öffnungs- und Andockabfolge wird auf folgende Weise durchgeführt: Das Fahrzeug wird in einer vorbestimmten Stellung in Relation zu dem Roboter platziert, obwohl bedeutende Abweichungen von dieser vorbestimmten Stellung erlaubt sind. Der Roboter wird dann relativ zu der Kraftstofftankklappe positioniert. Danach führt der Robotercomputer den Roboterkopf in eine Bewegung nach einem vorbestimmten Plan, wobei die Öffnungsvorrichtung in die in 6 gezeigte Position mittels des Roboterkopfs bewegt wird. In dem faltenbalgähnlichen Element 18 wird dann ein Unterdruck erzeugt, welches damit fest gegen die Kraftstofftankklappe angesaugt wird.
  • Der Roboterkopf bewegt sich dann gemäß dem Bewegungsplan weiter, bis die in 7 gezeigte Position erreicht ist, in welcher die Kraftstofftankklappe geöffnet ist.
  • Nachdem diese Bewegung beendet ist, dockt der Roboterkopf das äußere Rohr 8 mit dem Adapter an, und das innere Rohr 9 wird hinunter in den Kraftstofftankstutzen eingeführt. Dann wird Kraftstoff in das Kraftstofftankrohr durch das innere Rohr gespeist.
  • Wenn das Fahrzeug wieder betankt ist, werden die zuvor beschriebenen Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt, wobei die Kraftstofftankklappe geschlossen wird und der Roboter in seine ursprüngliche Ausgangsposition zurückfährt.
  • 6 und 7 zeigen ein Beispiel, bei dem die Kraftstofftankklappe um eine vertikale Auchse an einem Ende der Klappe geschwenkt wird.
  • Die zuvor beschriebenen Merkmale werden auch in der zuvor genannten schwedischen Patentschrift beschrieben.
  • Ein festgestelltes Problem besteht in dem Arrangieren von Mikrowelleneinrichtungen in Verbindung mit dem Roboterkopf und in der Verwendung des Transponders, um den Roboter in seine Startposition zu bringen. Ein weiteres Problem besteht darin, dass der Transponder exakt in einer vorbestimmten Position an dem Fahrzeug angeordnet sein muss.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme.
  • Gemäß der Erfindung weist das Positionierungssystem eine optische Sensoreinrichtung 23 auf, die in Verbindung mit dem Roboter 2 angeordnet ist. Die Sensoreinrichtung ist geeignet, die Position der Kraftstofftankklappe 12 eines zum Betanken in Relation zu der Ruheposition des Roboterkopfes 3 geparkten Fahrzeugs optisch festzustellen und damit zu einem Robotercomputer ein Signal zu liefern, welches der Relativposition entspricht. Der Computer 29 ist programmiert, um die Öffnungsvorrichtung 11 auf dem Roboter in Anlage mit der Kraftstofftankklappe zu bringen, und um diese Klappe gemäß eines vorbestimmten Bewegungsplans zu öffnen.
  • Nachdem die Kraftstofftankklappe geöffnet worden ist, funktioniert die Sensoreinrichtung 23 derart, dass sie die Position der Öffnung 7 des Kraftstofftankstutzens oder des Adapters 10 relativ zur aktuellen Position des Roboterkopfes 3 feststellt und damit dem Computer 29 ein Signal liefert, welches dieser Relativposition entspricht.
  • Somit stellt die Sensoreinrichtung 23 gemäß der Erfindung beide, die Position der Kraftstofftankklappe und die Position der Adapteröffnung fest.
  • Der Computer 29 ist so programmiert, dass es danach den Roboterkopf 3 veranlasst, den Andockvorgang und auch die zuvor beschriebenen Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge auszuführen und damit die Kraftstofftankklappe zu schließen, wenn das Betanken des Fahrzeugs abgeschlossen ist.
  • Die optische Sensoreinrichtung ist zweckmäßigerweise an dem oberen Teil des Roboters befestigt und nach unten abgewinkelt, wie in 2 gezeigt ist. Die unterbrochene Linie 24 in den 1 und 2 definiert die ungefähre Erstreckung des Bereichs, welcher von den Sensoreinrichtungen aufgespürt oder gelesen wird.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die optische Sensoreinrichtung ein zweckmäßiger bekannter Scanlaser, vorzugsweise ein Infrarotlaser, und eine Signal verarbeitungsschaltung, die geeignet ist, die Kraftstofftankklappe und ihre Position relativ zur Ruheposition des Roboterkopfes aufzuspüren.
  • Einige unterschiedliche Arten von Scanlasern sind zur Verwendung zu diesem Zweck im Handel erhältlich. Obwohl der eingesetzte Scanlaser vorzugsweise ein Niedrigleistungsinfrarotlaser ist, ist zu erkennen, dass andere Laser alternativ eingesetzt werden können. Es kann ein Scanlaser verwendet werden, der das Laserlicht in zueinander parallelen Linien in horizontaler und vertikaler Richtung ablenkt, wie z. B. ein Laser, der einen Ablenkspiegel für das Laserlicht eines Wobblinglasers aufweist.
  • Ein derartiger Laser kann eingesetzt werden, um reflektiertes Laserlicht festzustellen und/oder um Abstände zu messen.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Laser in konventioneller Weise geeignet, zuerst einen vorbestimmten Bereich zu scannen, in welchem die Kraftstofftankklappe eines richtig geparkten Fahrzeugs angeordnet ist, und damit die Fahrzeugtankklappe durch Aufspüren des reflektierten Laserlichts festzustellen. Es ist bekannt, Gegenstände und Formen mittels Scanlasern aufzuspüren. Die Kraftstofftankklappe kann einfach mittels der Signalverarbeitungseinheit über den kanalartigen Rücksprung oder Spalt 25 identifiziert werden, der zwischen der Kraftstofftankklappe und dem sie umgebenden Chassis verläuft. Diese Schaltung ist programmiert, um nach einer rechteckigen oder runden Form zu suchen, welche von dem kanalartigen Rücksprung gebildet wird.
  • Der vorbestimmte Bereich kann einen Teil einer Seite eines Fahrzeugs oder die gesamte Seite eines Fahrzeugs umfassen. Der Roboter kann so angeordnet sein, dass er sich in Richtung 4 entlang der gesamten einen Seite eines Fahrzeugs bewegt.
  • Nachdem der Laser die Kraftstofftankklappe identifiziert hat, funktioniert die Signalprozessorschaltung so, dass sie die Winkel bestimmt, die durch den Laserstrahl gegen die Kraftstofftankklappe in der horizontalen Ebene und in der vertikalen Ebene definiert sind. Der Laser misst dann die Strecke zu einem bestimmten Punkt der Klappe. Die Kenntnis der zuvor genannten Winkel und der Strecke ergibt die Position der Kraftstofftankklappe relativ zu dem Roboterkopf. Diese Berechnung wird zweckmäßigerweise von dem Robotercomputer oder durch einen Computer, der die Signalprozessoreinheit enthält ausgeführt.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die optische Sensoreinrichtung eine zweckmäßige bekannte Einrichtung zum Feststellen von sichtbarem Licht, beispielsweise eine Linse und ein CCC-Element, d. h. eine Videoeinrichtung und eine Signalverarbeitungsschaltung, auf, die geeignet ist, den Treibstofftankdeckel und seine Position relativ zu der Ruhestellung des Roboterkopfes durch Bildverarbeitung festzustellen. Gegenstände durch Bildverarbeitung darzustellen ist gut bekannt. Diesbezüglich wird die Treibstofftankklappe in einer Art und Weise festgestellt, die mit der oben beschriebenen korrespondiert, womit der kanalartige Rücksprung oder Spalt 25, der sich um die Klappe herum erstreckt aufgrund seiner Form erkannt wird. Die zuvor genannten Winkel werden dann durch die Signalverarbeitungseinheit bestimmt.
  • Der Abstand zu der Treibstofftankklappe wird durch die Videoeinheit bestimmt, die die Klappe fokussiert und damit die eingestellte fokale Distanz erfüllt. Die Videoeinrichtung kann auch um einen Aufhängungspunkt 26 herum beweglich sein, um zu ermöglichen, dass die Einrichtung in Ausrichtung mit der Kraftstofftankklappe gebracht wird und damit den Abstand zu der Klappe mit Hilfe eines bekannten Autofokussystems zu bestimmen, welches in Videokameras eingesetzt wird. Die Videoeinrichtung kann auch eingerichtet werden, um die Kraftstofftankklappe zu zoomen und damit die Genauigkeit, mit welcher der Abstand mittels des Autofokussystems bestimmt wird, zu erhöhen.
  • Die Sensoreinrichtung ist geeignet, die Position der Öffnung des Kraftstofftankrohrs oder des Adapters in Relation zu der Position des Roboterkopfes festzustellen, nachdem die Kraftstofftankklappe geöffnet wurde.
  • Vorzugsweise hat die Randoberfläche 30 des Adapters 10 um die Adapteröffnung herum eine Reflexionsqualität, die sich von der Reflexionsqualität des Restes des Adapters unterscheidet. Dies ermöglicht es der optischen Sensoreinrichtung, die Öffnung leichter festzustellen.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der vorbestimmte Bewegungsplan für das Öffnen der Kraftstofftankklappe das freie Ende 21 der genannten Öffnungvorrichtung 11 auf, welche die Klappe 12 zwischen ihrem Mittelpunkt und dem hinteren Ende 33 der Klappe greift, wenn die Klappe schwenkbar ist und weist eine Bewegungskomponente auf, die sich nach außen und in eine Richtung auf die Vorderkante 27 der Klappe zu erstreckt. Das freie Ende der Öffnungseinrichtung kommt vorzugsweise mit der Klappe in der Nähe ihrer Hinterkante in Kontakt gegenüber ihrer Vorderkante, um die Zugkraft zu verringern, die erforderlich ist, um die Klappe zu öffnen.
  • Eine automatische Betankungsstation der heute bekannten Art ist so konstruiert, dass PKW, deren Kraftstofftankklappen auf der rechten Seite des PKW liegen in eine Position auf der linken Seite eines Roboters fahren, wobei PKW, deren Kraftstofftankklappe auf der linken Seite der PKW liegen, in eine Position auf der rechten Seite eines Roboters fahren. Alternativ kann ein Roboter auf jeder Seite der Einfahrt vorgesehen werden. Die Fahrrichtung ist immer die gleiche, wenn ein Fahrzeug bei einem vorgegebenen Roboter betankt wird. Da nahezu alle Bauarten von PKWs eine Kraftstofftankklappe haben, die, gesehen in Fahrtrichtung des PKW, an der vorderen Kante der Klappe angelenkt ist, muss der Roboter nicht mit einer Information versorgt werden, betreffend die Kante, auf welcher die Klappe angelenkt ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Sensoreinrichtung und der Computer geeignet, die Form und Größe der Kraftstofftankklappe zu erkennen.
  • Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Computer so programmiert, dass er den Schwerpunkt der Oberfläche der Kraftstofftankklappe und die Position des Punktes relativ zu der Position des Roboterkopfes errechnet. Dies macht es möglich, die Position der Klappe relativ zur Ruheposition des Roboters sehr genau zu bestimmen.
  • Gemäß einem wichtigen Ausführungsbeispiel ist der Computer so programmiert, dass er den zuvor genannten vorbestimmten Bewegungsplan zum Öffnen und Schließen der Kraftstofftankklappe auf der Basis der Größe der Kraftstofftankklappe 12 und des Punktes, bei dem die Öffnungsvorrichtung 11 in Kontakt mit der Klappe kommt, berechnet. Diesbezüglich kann eine Bewegung der Öffnungsvorrichtung 11 berechnet werden, sodass das freie Ende des faltenbalgähnlichen Elements der gestrichelten Linie 34 in 7 folgt.
  • 8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, welches die Erfindung erläutert, bei dem der Robotercomputer mit dem Bezugzeichen 29 versehen ist. Der Computerspeicher hat das Bezugszeichen 30. Die Sensoreinrichtung 23 sendet zu dem Computer Signale, die in einer mit dem Bezugszeichen 31 versehenen Signalverarbeitungseinheit verarbeitet werden. Diese Einheit kann Teil des Computers sein oder kann vollständig oder teilweise hiervon getrennt sein, wie in einer gestrichelten Linie angedeutet ist, und in diesem Fall mit dem Computer verbunden sein. Der Computer betätigt Betriebsschaltungen 32 auf der Grundlage dieser Berechnungen, wobei diese Schaltungen wiederum den Roboter 2 betreiben.
  • Aus dem zuvor Gesagten ergibt sich, dass das Positionieren, das Öffnen der Kraftstofftankklappe und das Andocken leichter auszuführen ist, da nur eine Sensoreinrichtung erforderlich ist und da dieser Sensor separat von dem Roboterkopf montiert ist. Es ist auch nicht erforderlich, Einrichtungen zum Übertragen des zuvor genannten Codes an den Roboter vorzusehen, um diesen in den Stand zu versetzen, einen vorbestimmten Bewegungsplan auszuführen. Außerdem vermeidet die Erfindung das Erfordernis der Verwendung einer Mikrowelleneinrichtung.
  • Es ergibt sich auch, dass die vorliegende Erfindung den Eigentümer eines Fahrzeugs in den Stand versetzt, die Verwendung eines automatischen Betankungssystems sehr einfach einzuführen. Alles was der Fahrzeugeigner tun muss, ist, das Fahrzeug mit einem Adapter zu versehen. Keine Transponder oder andere Codes müssen an dem Fahrzeug angebracht werden.
  • Obwohl die Erfindung im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf eine Reihe von beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, ist es dem Fachmann klar, dass Abwandlungen durchgeführt werden können.
  • Die vorliegende Erfindung ist deshalb nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, da Modifikationen und Variationen im Rahmen des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche durchgeführt werden können.

Claims (8)

  1. Positionierungseinrichtung für die automatische Betankung von Fahrzeugen, vorzugsweise Kraftfahrzeugen, wobei die Anordnung einen Roboter (2) aufweist, der einen Roboterkopf (3) enthält, der relativ zu dem Roboter bewegbar ist, um ihn zu befähigen, daß er mittels eines Positionierungsystems aus einer Ruheposition in eine vorbestimmte Position relativ zu einem Stutzen eines Fahrzeugkraftstofftanks bewegt wird, wobei der Roboterkopf ein äußeres Rohr (8) und ein inneres Rohr (9) aufweist, welches in dem äußeren Rohr untergebracht ist und aus diesem Rohr axial heraus bewegbar ist, wobei das äußere Rohr dafür vorgesehen ist, an einem Adapter (7) angedockt zu werden, der an der oberen Öffnung des Stutzens des Kraftstofftanks angebracht ist, wobei das freie vordere Ende des inneren Rohres nach dem Andocken des äußeren Rohres nach unten in eine niedrigere Position in den Stutzen des Kraftstofftanks vorbewegt werden soll, wonach Kraftstoff durch das innere Rohr geliefert wird, und wobei der Roboterkopf (3) eine Vorrichtung (11) zum Öffnen einer Kraftstofftankklappe trägt, die ein faltenbalgartiges Element (18) oder dergleichen aufweist, mit einem offenen freien Ende (21), welches dafür vorgesehen ist, fest gegen eine Klappe (12) eines Kraftstofftanks des Fahrzeugs mittels eines Unterdrucks in dem faltenbalgartigen Element angesaugt zu werden, wobei die Öffnungsvorrichtung (11) so funktioniert, daß sie die Klappe (12) des Kraftstofftanks in Reaktion auf Bewegungen des Roboterkopfes öffnet, wobei die Bewegungen gemäß einem vorbestimmten Bewegungsplan stattfinden, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierungssystem einen Robotercomputer und eine optische Sensoreinrichtung (23) aufweist, die in Verbindung mit dem Roboter (2) angeordnet sind und geeignet sind, die Position der Klappe (12) des Kraftstofftanks an einem Fahrzeug, welches zum Betanken relativ zur Ruheposition des Roboterkopfes (3) geparkt ist, optisch zu erkennen, und damit zu dem Robotercomputer (29) ein Signal über die relative Position zu liefern, daß der Computer (29) so programmiert ist, daß er die Öffnungsvorrichtung (11) des Roboters zur Anlage mit der Klappe (12) des Kraftstofftanks führt und die Klappe gemäß einem vorbestimmten Bewegungsplan öffnet, daß die Sensoreinrichtung (23) so funktioniert, daß sie die Position der Öffnung des Stutzens des Kraftstofftanks oder des Adapters (10) relativ zur aktuellen Position des Roboterkopfes feststellt, nachdem die Klappe des Kraftstofftanks geöffnet worden ist, und damit ein Signal, betreffend diese aktuelle relative Position liefert, und daß der Computer danach veranlaßt, daß der Roboterkopf bewirkt, daß das Andocken und das Ausführen der Bewegungen in umgekehrter Richtung geschieht, und dabei die Klappe des Kraftstofftanks geschlossen wird, wenn das Betanken des Kraftfahrzeugs beendet ist.
  2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Sensoreinrichtung (23) einen Laser, vorzugweise einen IR-Laser und eine Signalprozessoreinheit aufweist, die geeignet ist, die Klappe (12) des Kraftstofftanks und ihre Position relativ zur Ruheposition des Roboterkopfes (3) festzustellen, und auch die Position der Öffnung des Stutzens des Kraftstofftanks oder des Adapters (10) relativ zu der Position des Roboterkopfes feststellen kann.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Sensoreinrichtung (23) eine Vorrichtung zur Feststellung sichtbaren Lichts aufweist, wie z. B. eine Linse und ein CCD-Element, und eine Signalprozessoreinheit aufweist, die geeignet ist, die Klappe (12) des Kraftstofftanks und ihre Relativposition zur Ruhestellung des Roboterkopfes (3) festzustellen und auch die Position der Öffnung des Stutzens des Kraftstofftanks oder des Adapters (10) relativ zu der Position des Roboterkopfs festzustellen.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (23) und der Computer geeignet sind, die Form und die Größe der Klappe (12) des Kraftstofftanks festzustellen.
  5. Anordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer programmiert ist, um den Flächenschwerpunkt der Klappe des Kraftstofftanks zu berechnen und um die Position des Punkts relativ zu der Position des Roboterkopfs (3) zu berechnen.
  6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Bewegungsplan zum Öffnen der Klappe des Kraftstofftanks auch enthält, daß das freie Ende (21) der Öffnungsvorrichtung (11) die mit der Klappe (12) des Kraftstofftanks zwischen ihrem Mittelpunkt und ihrer hinteren Kante (33) in Verbindung kommt, wo die Klappe scharniermäßig aufgehängt ist, und eine nach außen orientierte Bewegungskomponente und eine Bewegungskomponente aufweist, die auf die Frontkante (27) der Klappe gerichtet ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer so programmiert ist, daß er den zuvor genannten vorbestimmten Bewegungsplan zum Öffnen und Schließen der Klappe des Kraftstofftanks auf der Basis der Größe der Klappe (12) und des Punktes berechnet, an dem die Öffnungsvorrichtung (11) mit der Klappe in Kontakt kommt.
  8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfähigkeit der Randfläche (30) um die Öffnung des Adapters (10) sich von der Reflexionsfähigkeit der übrigen Bereiche des Adapters unterscheidet.
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