一种便捷式自助智慧洗车平台的制作方法

本发明涉及洗车设备领域，特别涉及一种便捷式自助智慧洗车平台。

背景技术：

随着国内汽车行业的日益发达，社会车辆保有量越来越大，洗车行业得到迅速发展。目前，大多数洗车行都采用传统的人工洗车方式，即人工采用喷水枪喷射汽车的全身，虽然洗车效果较好，但毕竟费时费力、且人工洗车浪费大量的水资源。显然，传统的洗车方式已不再适应时代发展的需求。

基于上述问题，市场出现了一种全自动洗车装置，这种洗车装置通过按照固定的路径去控制顶滚刷装置以及位于车身两侧的侧滚刷装置，每个滚刷装置均需由一个电机进行驱动，通过三个电机分别去控制相应的滚刷装置，使其过程控制复杂；同时，由于不同车型的车辆其形状各不相同，甚至相差迥异。即使是同一辆车子，由于许多车辆的上部分车体向内倾斜，即上部分车身窄于下部分车身，而现有的侧滚刷装置是垂直设置的，因此只能垂直于车体方向进行清洗，这就可能导致车体无法清洗干净，存在清洗盲区，清洗效果不佳。因此，如果对所有车辆都按照同一固定的路径去控制顶滚刷装置、侧滚刷装置和轮胎滚刷装置，则对有些车型的车辆的清洗效果将大大折扣，或者会降低清洗的效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种便捷式自助智慧洗车平台，这种洗车平台只需通过一个电机即可按照车型对车身进行清洗，过程控制简单且清洗效果良好。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种便捷式自助智慧洗车平台，包括洗车执行装置，所述洗车执行装置的一侧分别设置有太阳能电池板、储水箱以及洗车液存储箱，所述洗车执行装置包括有用以围合待洗车区域的两根左支撑梁以及两根右支撑梁，两根所述左支撑梁的顶端固设有同一根光杆，两根所述右支撑梁的顶端转动连接有同一个丝杆，所述丝杆的一端设置有可驱动丝杆进行转动的第一驱动电机，所述第一驱动电机的一侧连接有可控制第一驱动电机正转或反转的plc控制组件，所述光杆上滑动设置有直线轴承，所述丝杆上螺纹连接有丝杆螺母，所述直线轴承与丝杆螺母的一侧穿设有同一个可对车身喷出洗车液或水的喷杆机构，所述喷杆机构所穿出丝杆螺母外的一端设置有可分别与储水箱以及洗车液存储箱相连接的介质切换机构；

所述洗车执行装置还包括有位于待洗车身两侧的轨道小车，每个所述轨道小车的底部均设置有可与轨道小车相配合的轨道，两个所述轨道小车上均设置有万向联轴器，两个所述万向联轴器之间设置有弹性橡胶软轴，所述弹性橡胶软轴的一端设置有用于驱动软轴转动的传动电机，所述传动电机位于其中一个轨道小车上，所述弹性橡胶软轴上设置有若干个洗车毛刷，所述弹性橡胶软轴上还设置有若干个用以保持洗车毛刷与车身距离的滚轮；位于车身两侧的所述弹性橡胶软轴均套接有第一固定环，每个所述第一固定环的一侧均设置有第一驱动气缸，每个所述第一驱动气缸均置于轨道小车上，位于车身顶部的所述弹性橡胶软轴上套接有若干个第二固定环，每个所述第二固定环的一侧均设置有第二驱动气缸，每个所述第二驱动气缸的一端与喷杆机构固定连接，所述第一固定环与第二固定环上均设置有用以测量与车身之间距离的测距传感器，所述测距传感器的一侧与plc控制组件电连接，所述plc控制组件可根据不同车型来控制第一驱动气缸以及第二驱动气缸的伸缩杆进行并根据不同车型来调整弹性橡胶软轴的形态。

本发明进一步设置为：所述喷杆机构包括有外管和内管，所述内管套设于外管内，所述外管所朝向车身的一侧设置有长条形通孔，所述内管的一侧设置有若干个用以喷水的腰型孔，所述内管的另一侧设置有若干个用以喷洗车液的圆孔，所述腰型孔的横截面积大于圆孔的横截面积，使得通过腰型孔的水流量大于通过圆孔所喷出的洗车液流量，所述介质切换机构可驱动内管进行正转或反转，以使得所述内管上的腰型孔或圆孔与外管上的长条形通孔进行对准配合。

本发明进一步设置为：所述介质切换机构包括有喷头阀芯支座、旋转喷头动阀芯以及第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端设置有传动轴，所述传动轴所远离第二驱动电机的一端与旋转喷头动阀芯固定连接，所述旋转喷头动阀芯与内管固定连接，所述plc控制组件可控制第二驱动电机进行正转或反转，所述喷头阀芯支座与外管固定连接，所述第二驱动电机可通过传动轴控制旋转喷头动阀芯相对于喷头阀芯支座进行转动，所述喷头阀芯支座于传动轴、旋转喷头动阀芯的两侧分别设置有与储水箱相连通的清水流道以及与洗车液存储箱相连通的洗车液流道，所述旋转喷头动阀芯的一侧设置有可与清水流道以及洗车液流道相连通的入液口，所述传动轴的一侧设置有用以切断清水流道或洗车液流道的介质切换动阀片。

本发明进一步设置为：每个所述洗车毛刷均包括有与弹性橡胶软轴固定连接的主杆刷，每个所述主杆刷的一端均固定连接有球状枝刷，所述弹性橡胶软轴在拉伸状态下，两个相邻的所述球状枝刷之间仍相互嵌合。

本发明进一步设置为：所述储水箱的一侧设置有水泵，通过所述水泵的作用可将地下水抽取至储水箱内，所述储水箱以及洗车液存储箱内均设置有上液位传感器以及下液位传感器，所述储水箱内的上液位传感器以及下液位传感器均通过无线信号收发模块传输至plc控制组件，所述plc控制组件可控制水泵启闭，所述洗车液存储箱内的上液位传感器以及下液位传感器均通过无线信号收发模块与技术人员处的互联网终端或移动终端进行数据连接。

本发明进一步设置为：通过所述第一驱动气缸以及第二驱动气缸的作用下，所述弹性橡胶软轴的轴心线距车身表面最优距离为滚轮的半径。

本发明进一步设置为：所述太阳能电池板的一侧设置有可将太阳能进行存储的电源机房，所述电源机房内置有若干个蓄电池组，所述电源机房的一侧与洗车执行装置相连通并为洗车执行装置供电。

本发明进一步设置为：所述第一驱动电机以及第二驱动电机为伺服电机。

本发明进一步设置为：所述储水箱以及洗车液存储箱的位置高度大于介质切换机构的位置高度。

本发明进一步设置为：每个所述滚轮为采用硅胶材质的软质导向轮。

本发明进一步设置为：所述电源机箱的一侧连接设置有智能支付主机，所述智能支付主机上设置有支付宝、微信收款码液晶屏，所述智能支付主机的一侧通过无线信号收发模块信号传输至plc控制组件，所述plc控制组件控制电源机箱对洗车执行装置进行供电并驱动洗车执行装置进行洗车作业。

本发明进一步设置为：四根所述支撑梁所围合的待洗车区域的下方铺设有用以过滤洗车污水的过滤层，所述过滤层所远离支撑梁的一侧设置有用以存储经过滤后洗车污水的存储层，通过所述水泵的作用可将存储层内所过滤后的洗车污水抽取至储水箱内进行二次利用。

本发明进一步设置为：所述丝杆以及光杆为空心状。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

（1）通过测距传感器的作用，将数据信号传输给plc控制组件，plc控制组件驱动第一驱动气缸、第二驱动气缸以控制弹性橡胶软轴保持与车身相贴合的形态。通过所述第一驱动气缸以及第二驱动气缸的作用下，弹性橡胶软轴的轴心线距车身表面最优距离为滚轮的半径，使得弹性橡胶软轴与车身之间的距离被限定，以控制洗车毛刷与车身之间的距离，以保持洗车毛刷在相对于车身进行移动时，其摩擦阻力不会过大以及过小，在保证洗车毛刷对车身的清洁效果同时延长洗车毛刷的使用寿命，同时避免对车身的磨损；

（2）通过设置特殊形态的洗车毛刷，使得洗车毛刷上的球状枝刷无论弹性橡胶软轴处于拉伸或收缩状态，均可实现对车身清洁效果，避免存在清洗盲区；

（3）通过位于喷杆机构一端的介质切换机构实现洗车液与清水交互式喷出，喷杆机构带动弹性橡胶软轴进行同步传动，使得洗车毛刷在一会清水、一会洗车液的环境下对车身进行清洁，在节约水资源的情况下，又可保证对车身的清洁效果。

附图说明

图1为本实施例的主示意图；

图2为本实施例的侧示意图；

图3为本实施例的俯示意图；

图4为图1中a区域的结构放大示意图；

图5为图3中b区域的结构放大示意图；

图6为喷杆机构分别喷出清水、洗车液状态下的结构示意图；

图7为图1中弹性橡胶软轴在根据不同车身进行配合情况下的结构示意图。

附图标记：1、洗车执行装置；2、太阳能电池板；3、储水箱；4、洗车液存储箱；5、水泵；6、上液位传感器；7、下液位传感器；8、无线信号收发模块；9、plc控制组件；10、左支撑梁；11、右支撑梁；12、光杆；13、丝杆；14、第一驱动电机；15、直线轴承；16、丝杆螺母；17、喷杆机构；18、外管；19、内管；20、长条形通孔；21、腰型孔；22、圆孔；23、介质切换机构；24、喷头阀芯支座；25、旋转喷头动阀芯；26、介质切换动阀片；27、第二驱动电机；28、传动轴；29、清水流道；30、洗车液流道；31、入液口；32、轨道小车；33、万向联轴器；34、弹性橡胶软轴；35、传动电机；36、洗车毛刷；37、滚轮；38、主杆刷；39、球状枝刷；40、第一固定环；41、第一驱动气缸；42、第二固定环；43、第二驱动气缸；44、测距传感器；45、电源机房；46、过滤层；47、存储层；48、智能支付主机；49、收款码液晶屏。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1和图2所示，一种便捷式自助智慧洗车平台，包括洗车执行装置1。洗车执行装置1的一侧分别设置有太阳能电池板2、储水箱3以及洗车液存储箱4。太阳能电池板2可为洗车执行装置1提供电能，储水箱3以及洗车液存储箱4可分别为洗车执行装置1提供清洗水以及洗车液。

储水箱3的一侧设置有水泵5，通过水泵5的作用可将地下水抽取至储水箱3内。储水箱3以及洗车液存储箱4内均设置有上液位传感器6以及下液位传感器7。储水箱3内的上液位传感器6以及下液位传感器7均通过无线信号收发模块8传输至plc控制组件9，plc控制组件9可控制水泵5启闭；当储水箱3内的水位高度达到下液位传感器7时，下液位传感器7信号传输至plc控制组件9，plc控制组件9控制水泵5处于工作状态，促使水泵5将地下水抽取至储水箱3内；当在水泵5的作用下，储水箱3内的水位高度达到上液位传感器6时，上液位传感器6信号传输至plc控制组件9，plc控制组件9控制水泵5关闭。洗车液存储箱4内的上液位传感器6以及下液位传感器7均通过无线信号收发模块8与技术人员处的互联网终端或移动终端进行数据连接。技术人员通过远程监视洗车液存储箱4内的储液情况来判断是否执行加液。

如图1、图2和图3所示，洗车执行装置1包括有两根左支撑梁10以及两根右支撑梁11，四根支撑梁所围合的区域为待洗车区域；两根左支撑梁10的顶端固设有同一根光杆12，两根右支撑梁11的顶端转动连接有同一个丝杆13。丝杆13的一端设置有可驱动丝杆13进行转动的第一驱动电机14，第一驱动电机14可通过同步传送带或链条齿轮实现动力输入。光杆12上滑动设置有直线轴承15，丝杆13上螺纹连接有丝杆螺母16，直线轴承15与丝杆螺母16的一侧穿设有同一个可对车身喷出洗车液或水的喷杆机构17。当第一驱动电机14的转动以带动丝杆13进行转动，丝杆13的转动会同步带动丝杆螺母16进行同步转动，由于丝杆螺母16与直线轴承15均穿设有同一个喷杆机构17，该喷杆机构17会限制丝杆螺母16发生转动，使得丝杆螺母16会沿着丝杆13轴心线方向进行移动，进而可带动喷杆机构17在车身上方进行移动。第一驱动电机14优选为伺服电机，第一驱动电机14的一侧连接有可控制第一驱动电机14正转或反转的plc控制组件9。通过plc控制组件9的作用，进而使得喷杆机构17可在车身上方进行往复移动，其往复移动的行程范围为两根右导轨支撑梁或两根左导轨支撑梁之间的距离。

如图2、图3和图6所示，喷杆机构17包括有外管18和内管19，内管19套设于外管18内。外管18所朝向车身的一侧设置有长条形通孔20；内管19的一侧设置有若干个用以喷水的腰型孔21，内管19的另一侧设置有若干个用以喷洗车液的圆孔22，腰型孔21的横截面积大于圆孔22的横截面积，使得通过腰型孔21的水流量大于通过圆孔22所喷出的洗车液流量。喷杆机构17所穿出丝杆螺母16外的一端设置有可分别与储水箱3以及洗车液存储箱4相连接的介质切换机构23，介质切换机构23可驱动内管19进行正转或反转；当介质切换机构23驱动内管19进行正转时，使得内管19上的圆孔22转动至与外管18上的长条形通孔20进行对准配合，此时洗车液存储箱4在介质切换机构23作用下与内管19相连通，洗车液依次通过内管19上的圆孔22、外管18上的长条形通孔20喷至车身表面；当介质切换机构23驱动内管19进行反转时，使得内管19上的腰型孔21转动至与外管18上的长条形通孔20进行对准配合，此时水箱在介质切换机构23作用下与内管19相连通，水箱内的水进入内管19并依次通过内管19上的腰型孔21、外管18上的长条形通孔20喷至车身表面，以形成对车身洗涤的“水帘”状喷出液。同时，刚喷出的“水帘”状喷出液带有部分洗车液，且提高对车身洗涤效果。

如图3和图5所示，介质切换机构23包括有喷头阀芯支座24、旋转喷头动阀芯25以及第二驱动电机27。第二驱动电机27的输出端设置有传动轴28，传动轴28所远离第二驱动电机27的一端与旋转喷头动阀芯25固定连接，旋转喷头动阀芯25与内管19固定连接，喷头阀芯支座24与外管18固定连接。第二驱动电机27优选为伺服电机，plc控制组件9可控制第二驱动电机27正转、反转；第二驱动电机27可通过传动轴28控制旋转喷头动阀芯25相对于喷头阀芯支座24进行转动，进而带动内管19相对于外管18进行转动。

如图5所示，喷头阀芯支座24于传动轴28、旋转喷头动阀芯25的两侧分别设置有与储水箱3相连通的清水流道29以及与洗车液存储箱4相连通的洗车液流道30，旋转喷头动阀芯25的一侧设置有可与清水流道29以及洗车液流道30相连通的入液口31。传动轴28的一侧设置有用以切断清水流道29或洗车液流道30的介质切换动阀片26。当第二驱动电机27驱动传动轴28进行正转时，与传动轴28固定连接的介质切换动阀片26可将清水流道29进行阻隔、位于洗车液存储箱4内的洗车液依次通过洗车液流道30、入液口31进入内管19，同时传动轴28同步带动内管19上的圆孔22转动至与外管18上的长条形通孔20进行对准配合，使得位于内管19内的洗车液依次通过内管19上的圆孔22、外管18上的长条形通孔20喷至车身表面。当第二驱动电机27驱动传动轴28进行反转时，与传动轴28固定连接的介质切换动阀片26可将洗车液流道30进行阻隔，以打开清水流道29，同时传动轴28同步带动内管19上的腰型孔21转动至与外管18上的长条形通孔20进行对准配合，使得位于内管19内的清水依次通过内管19上的腰型孔21、外管18上的长条形通孔20喷至车身表面进行清洁。上述过程，为往复进行，以控制并减少清水以及洗车液的使用量。

如图1和图2所示，在待洗车身的两侧均设置有轨道小车32，每个轨道小车32的底部均设置有可与轨道小车32相配合的轨道（附图未标出），其中一个轨道位于两个左支撑梁10之间，另一个轨道位于两个右支撑梁11之间。两个轨道小车32上均设置有万向联轴器33，两个万向联轴器33之间设置有弹性橡胶软轴34，其中弹性橡胶软轴34的一端设置有用于驱动软轴转动的传动电机35，传动电机35位于其中一个轨道小车32上。弹性橡胶软轴34上设置有若干个洗车毛刷36，每个洗车毛刷36均采用毛绒刷头。弹性橡胶软轴34上还设置有若干个用以保持洗车毛刷36与车身距离的滚轮37，每个滚轮37为采用硅胶材质的软质导向轮，以避免滚轮37与车身接触过程中对车身造成的磨损。通过在弹性橡胶软轴34上设置有若干个滚轮37，使得每个滚轮37的表面与车身相接触且不会对车身造成磨损，进而使得弹性橡胶软轴34与车身之间的距离被限定，以控制洗车毛刷36与车身之间的距离。在洗车毛刷36对车身进行清洁的同时，以保持洗车毛刷36在相对于车身进行移动时，其摩擦阻力不会过大以及过小，维持在恒定的范围内，在保证洗车毛刷36对车身的清洁效果同时延长洗车毛刷36的使用寿命，同时避免对车身的磨损。

如图4所示，每个洗车毛刷36均包括有与弹性橡胶软轴34固定连接的主杆刷38，每个主杆刷38的一端均固定连接有球状枝刷39，球状枝刷39可增加与车身表面的接触面积。在弹性橡胶软轴34收缩状态下，相邻两个主杆刷38上的球状枝刷39相互嵌合，以防止弹性橡胶软轴34在拉伸情况下，相邻两个主杆刷38之间的间距增大，使得两刷之间存在对车身的清洗盲区。在本发明中，弹性橡胶软轴34在拉伸状态下，两个相邻的球状枝刷39之间仍相互嵌合。

如图1和图7所示，位于车身两侧的弹性橡胶软轴34均套接有第一固定环40，每个第一固定环40的一侧均设置有第一驱动气缸41，每个第一驱动气缸41均置于轨道小车32上。位于车身顶部的弹性橡胶软轴34上套接有若干个第二固定环42，第二固定环42的个数优选为2个。每个第二固定环42的一侧均设置有第二驱动气缸43，每个第二驱动气缸43的一端与喷杆机构17固定连接。当第一驱动电机14驱动喷杆机构17在车身上方进行往复移动时，由于在第二驱动气缸43作用下将喷杆机构17与弹性橡胶软轴34相连接，进而可同步带动弹性橡胶软轴34在车身表面进行往复移动，此时位于弹性橡胶软轴34表面的洗车毛刷36可对车身表面进行往复清洁。由于弹性橡胶软轴34的两端均与轨道小车32相连接，在弹性橡胶软轴34跟随喷杆机构17进行往复移动的过程中，会带动轨道小车32在相配合的轨道上进行往复移动。

特别的，第一固定环40与第二固定环42上均设置有用以测量与车身之间距离的测距传感器44，测距传感器44的一侧与plc控制组件9电连接，plc控制组件9可根据不同车型来控制第一驱动气缸41以及第二驱动气缸43的伸缩杆进行移动适配距离，进而控制弹性橡胶软轴34根据不同的车型来调整其形态。

进一步的，丝杆13以及光杆12为空心状，以进一步减轻丝杆13以及光杆12的质量，从而减轻耗材成本。

进一步的，太阳能电池板2的一侧设置有可将太阳能进行存储的电源机房45，电源机房45内置有若干个蓄电池组，电源机房45的一侧与洗车执行装置1相连通并为洗车执行装置1供电。

进一步的，储水箱3以及洗车液存储箱4的位置高度大于介质切换机构23的位置高度，使得储水箱3以及洗车液存储箱4内的溶液在重力势能的作用下流入介质切换机构23中的清水流道29或洗车液流道30。

进一步的，四根支撑梁所围合的待洗车区域的下方铺设有用以过滤洗车污水的过滤层46，过滤层46所远离支撑梁的一侧设置有用以存储经过滤后洗车污水的存储层47，通过水泵5的作用可将存储层47内所过滤后的洗车污水抽取至储水箱3内进行二次利用，以达到水资源的目的。

进一步的，电源机箱的一侧连接设置有智能支付主机48，以实现对智能支付主机48的供电。智能支付主机48上设置有支付宝、微信收款码液晶屏49，智能支付主机48的一侧通过无线信号收发模块8信号传输至plc控制组件9，plc控制组件9控制电源机箱对洗车执行装置1进行供电并驱动洗车执行装置1进行洗车作业。

工作过程：

当对不同车型的车辆进行清洗时，本实施例以从车头一端开始清洗为例：首先对发动机护板一端进行清洗，位于车身两侧的第一固定环40对与车身之间的距离进行测距，并将测距信号传递给plc控制组件9，plc控制组件9将所测得的测距信号与预设值相比较，其差值数据通过电信号的方式传递给第一驱动气缸41，第一驱动气缸41通过控制伸缩杆的移动距离使得第一固定环40进行移动。同理，位于车身上方的第二固定环42对与发动机护板之间的距离进行测距，并通过plc控制组件9控制第二驱动气缸43的伸缩杆进行伸缩移动使得第二固定环42进行移动。特别的，在第一驱动气缸41以及第二驱动气缸43的作用下，弹性橡胶软轴34的轴心线距车身表面最优距离为滚轮37的半径。使得滚轮37能与车身表面相接触，进而保证洗车毛刷36对车身表面的清洗效果。在上述状态下，通过启动传动电机35以带动弹性橡胶软轴34进行转动，以带动洗车毛刷36进行转动，进而使得球状枝刷39在高速转动的离心作用下舒张打开，以增加球状毛刷与车身表面的接触面积，提高对车身表面的清洗效果。

当对挡风玻璃进行清理时，第一驱动电机14驱动喷杆机构17在车身上方进行移动，同时带动弹性橡胶软轴34、轨道小车32进行同步移动；由于挡风玻璃具有一定的倾斜面，第二固定环42上的测距传感器44会与挡风玻璃之间的距离进行测距，在第二驱动气缸43的作用下保持第二固定环42与挡风玻璃之间的距离达到设定范围内，以将弹性橡胶软轴34进行同步拉伸，从而保证弹性橡胶软轴34上的洗车毛刷36对挡风玻璃的清洁效果；与此同时，由于弹性橡胶软轴34被拉伸，使得位于车身两侧的弹性橡胶软轴34可更贴合于车身表面，而滚轮37可限制位于车身两侧的弹性橡胶软轴34在进行拉伸状态下与车身两侧之间距离过于接近，进而保证清洁效果的同时便于弹性橡胶软轴34贴合于车身表面进行移动，使得弹性橡胶软轴34上的洗车毛刷36在保证对车身的清洗效果的同时，洗车毛刷36与车身之间移动过程中所产生的摩擦阻力不会过大，使得弹性橡胶软轴34以及轨道小车32可同步与喷杆机构17进行同步移动。

当对车顶以及行李箱护板进行清洁时，其过程与上述相同，在此不加以详细赘述。在测距传感器44的作用下，通过第一驱动气缸41、第二驱动气缸43以控制弹性橡胶软轴34保持与车身相贴合的形态。通过设置特殊形态的洗车毛刷36，使得洗车毛刷36上的球状枝刷39无论弹性橡胶软轴34处于拉伸或收缩状态，均可实现对车身清洁效果，避免存在清洗盲区；而喷杆机构17通过一端的介质切换机构23实现洗车液与清水交互式喷出，喷杆机构17带动弹性橡胶软轴34进行同步传动，使得洗车毛刷36在一会清水、一会洗车液的环境下对车身进行清洁。在节约水资源的情况下，又可保证对车身的清洁效果。