自动洗车系统的制作方法

本实用新型涉及汽车保养与清洗技术领域，具体涉及一种自动洗车系统。

背景技术：

目前，我国的机动车驾驶人员数量在不断增长，洗车行业现有洗车方案多为人工洗车或半自动化的方式运行，机械化程度不高，已很很难满足日常洗车需求，需要节约人工成本、提高洗车效率的改进。

公告号为cn107972639a的中国实用新型专利公开了一种用于停车场的自动洗车设备，该方案为横向设置且具有一排多个停车位的停车底板，停车底板的前后两端分别设有下轨道，下轨道上设有可在下轨道上左右移动的龙门架，龙门架的顶部设有前后向的横梁，横梁上设有上轨道，并且上轨道中设有可在上轨道中前后移动的支撑架；所述支撑架的底部设有洗车组件。随然该洗车设备能够在汽车停放时对其进行方便快捷的洗车服务，洗车过程包括冲洗和擦拭，具有洗车速度较快、洗车效率高的优点。然而上述洗车设备使用龙门架设计，对车辆停放位置有限制，且洗车装置体积大，所占的空间较多，从而造成空间资源的浪费，增加使用成本。

公告号为cn104973023a的中国实用新型专利公开了一种新型自助洗车系统，所述系统包括中央控制系统、洗车控制系统、门禁系统、照明系统、影音系统、污水循环处理系统、监控系统、自动贩卖系统和排号系统。该中央控制系统能够控制洗车控制系统、门禁系统和监控系统的开启与关闭，所述污水循环处理系统与洗车控制系统相连接在一起，所述污水循环处理系统用于对洗车控制系统清洗车辆后流出的污水的循环处理利用。虽然该洗车系统将多种功能集成在一起，丰富了该系统的功能，该系统也可以完全自助运行，无需人工值守，给使用者带来了极大的便利，极大地节约了人力、物力，同时，由于设置了污水循环处理系统，使得废水得到了循环利用，环保节能。但是废水回收系统的支撑镂空地网能否支撑车辆存疑，且仍需用户手动处理车辆清洗步骤，影响用户体验且影响系统的稳定性。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自动洗车系统，其具有结构简单、可实现无人值守和降低成本的特点。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

自动洗车系统，包括控制单元和至少1个洗车装置；每个洗车装置由固定柱、水平方向杆、水平方向丝杆、垂直方向杆、垂直方向丝杆、旋转电机、角度调整电机、喷头组件、第一车身距离传感器、第二车身距离传感器和多个地面距离传感器组成；固定柱的底部固定安装在洗车区域中，旋转电机的定端安装在固定柱的顶部，水平方向杆安装在旋转电机的动端；水平方向丝杆安装在水平方向杆上，且两者均与水平面平行；垂直方向杆安装在水平方向丝杆上，垂直方向丝杆安装在垂直方向杆上，且两者均与水平面垂直；角度调整电机的定端安装在垂直方向丝杆上，喷头组件安装在角度调整电机的动端；喷头组件上设有喷头；第一车身距离传感器安装在固定柱的其中一侧壁上，第二车身距离传感器安装在喷头组件上，第一车身距离传感器和第二车身距离传感器的采集方向与水平面相平；多个地面距离传感器均匀分布在水平方向杆，所有地面距离传感器均与水平面垂直；第一车身距离传感器、第二车身距离传感器和多个地面距离传感器的输入端与控制单元连接；控制单元的输出端与水平方向丝杆、垂直方向丝杆、旋转电机、角度调整电机和喷头组件连接。

上述方案中，喷头组件包括泡沫喷头和高压水喷头。

上述方案中，喷头组件的喷头均倾斜向下设置。

上述方案中，每2个地面距离传感器之间的距离相等。

与现有技术相比，本实用新型只需利用1个洗车装置，并配合控制单元即可实现待洗车辆的全车自动清洗，从而节省人力成本；此外洗车装置结构简单，占地面积小，成本低，使产品适用场景更多，为用户清洗车辆带来便利。

附图说明

图1为自动洗车系统的洗车装置的立体结构示意图。

图2(a)-(t)为自动洗车方法各流程的示意图。

图中标号：1、固定柱；2、水平方向杆；3、水平方向丝杆；4、垂直方向杆；5、垂直方向丝杆；6、旋转电机；7、角度调整电机；8、喷头组件；9、第一车身传感器；10、第二车身传感器；11、地面距离传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本实用新型的保护范围。

参见图1，一种自动洗车系统，包括控制单元和至少1个洗车装置。每个洗车装置由固定柱1、水平方向杆2、水平方向丝杆3、垂直方向杆4、垂直方向丝杆5、旋转电机6、角度调整电机7、喷头组件8、第一车身距离传感器9、第二车身距离传感器10和多个地面距离传感器11组成。固定柱1的底部固定安装在洗车区域中，旋转电机6的定端安装在固定柱1的顶部，水平方向杆2安装在旋转电机6的动端。水平方向丝杆3安装在水平方向杆2上，且两者均与水平面平行。垂直方向杆4安装在水平方向丝杆3上，垂直方向丝杆5安装在垂直方向杆4上，且两者均与水平面垂直。角度调整电机7的定端安装在垂直方向丝杆5上，喷头组件8安装在角度调整电机7的动端。喷头组件8上设有喷头。喷头组件8的喷头可以仅为高压水喷头。但为了实现对待洗车辆的清洁和清洗，在本实用新型优选实施例中，所述喷头组件8上的喷头包括泡沫喷头和高压水喷头。为了避免洗车装置的垂直方向杆4撞到待洗车辆的顶部，所述垂直方向杆4的高度需要略高于待洗车辆的顶部，此时为了能够让喷头组件8所喷射出的泡沫和高压水能够入射到待洗车辆的四个侧表面及其对应的顶面，所述喷头组件8的喷头均倾斜向下设置。第一车身距离传感器9安装在固定柱1的其中一侧壁上，第二车身距离传感器10安装在喷头组件8上，第一车身距离传感器9和第二车身距离传感器10的采集方向与水平面相平。多个地面距离传感器11均匀分布在水平方向杆2，所有地面距离传感器11均与水平面垂直。地面距离传感器11的主要作用是监测待洗车辆的角点，其排列地越规则，越紧密，其所检出的洗车辆的角点的精度也越高，在本实用新型中，地面距离传感器11在整个水平方向杆2上呈等间隔排列，即每2个地面距离传感器11之间的距离相等。第一车身距离传感器9、第二车身距离传感器10和多个地面距离传感器11的输入端与控制单元连接。控制单元的输出端与水平方向丝杆3、垂直方向丝杆5、旋转电机6、角度调整电机7和喷头组件8连接。

上述自动洗车系统的工作过程如下：

(1)准备阶段

步骤1、待机状态下，控制单元控制垂直方向丝杆5升高，并使得垂直方向杆4升高到距离地面最高的位置，以确保在待机状态下洗车装置附近车辆的正常通行；

步骤2、待洗车辆行驶到洗车装置附近，并使得待洗车辆的其中一个侧面与固定柱1上安装有车身第一距离传感器的一侧面相对；待洗车辆进入此位置后，用户发送洗车信号至控制单元，启动洗车流程；

(2)清洗待洗车辆靠近洗车装置一侧面的前段部分及其相近顶面

步骤3、洗车流程启动，控制单元通过固定柱1上的车身第一距离传感器获取待洗车辆与洗车装置之间的距离；同时，控制单元控制水平方向丝杆3伸长，并使得垂直方向杆4到与固定柱1距离最远；参见图2(a)；

步骤4、控制单元控制旋转电机6逆时针进行步进扫描，当水平方向杆2上地面距离传感器11中仅有一个地面距离传感器11所采集到的距离明显变小时，即表示水平方向杆2达到了车辆的前近角点位置，并记录该地面距离传感器11的位置；参见图2(b)；

步骤5、在此位置的基础上，控制单元控制旋转电机6顺时针回退到上一个步进点，并使得水平方向杆2上的所有地面距离传感器11所采集到的距离相同；参见图2(c)；

步骤6、控制单元控制水平方向丝杆3回缩，并使得垂直方向杆4回缩至步骤4所记录的地面距离传感器11的位置处；参见图2(d)；

步骤7、控制单元控制垂直方向丝杆5下降，并使得垂直方向杆4下降到预设的工作高度；同时，控制单元控制控制角度调整电机7，让喷头组件8与水平方向杆2垂直，并指向待洗车辆一侧；参见图2(e)；

步骤8、利用垂直方向杆4上的车身第二距离传感器获取待洗车辆与洗车装置之间的距离；同时，控制单元控制旋转电机6带动水平方向杆2顺时针旋转，以使得车身第二距离传感器采集到的距离与第一距离传感器所采集到的距离相一致，此时表明水平方向杆2与车身平行；参见图2(f)；

步骤9、控制单元控制控制水平方向丝杆3回缩，并使得垂直方向杆4逐渐向靠近固定柱1方向移动，直到垂直方向杆4与固定柱1距离最小；在此过程中，垂直方向杆4上的喷头组件8角度不变，且喷射泡沫对待洗车辆靠近洗车装置一侧面的前段部分及其相近顶面进行清洁；参见图2(g)；

步骤10、控制单元控制控制水平方向丝杆3伸长，并使得垂直方向杆4逐渐向远离固定柱1方向移动，直到垂直方向杆4上的第二距离传感器所采集到的数据发生明显变大，并记录水平方向丝杆3此时的伸长长度l1；在此过程中，垂直方向杆4上的喷头组件8角度不变，且喷射高压水对待洗车辆靠近洗车装置一侧面的前段部分及其相近顶面进行清洗；参见图2(h)；

(3)清洗待洗车辆前端面及其相近顶面

步骤11、控制单元控制控制水平方向丝杆3伸长，并使得垂直方向杆4到与固定柱1距离最远；

步骤12、控制单元控制旋转电机6逆时针进行步进扫描，当水平方向杆2上的地面距离传感器11所采集到的距离明显变小的距离传感器的数量首次达到峰值时，即表示水平方向杆2达到了车辆的前远角点位置，并记录旋转电机6此时的转动角度θ为θ1；参见图2(i)；

步骤13、控制单元控制水平方向丝杆3回缩，并使得垂直方向杆4回缩至距离固定柱1的l1/cosθ1位置处；

步骤14、控制单元控制控制角度调整电机7，让角度调整电机7带动其上的喷头组件8与水平方向杆2呈180°-θ1的夹角，并指向待洗车辆一侧；

步骤15、控制单元控制旋转电机6顺时针旋转，并使得水平方向杆2的转动角度θ逐渐减小，直到转动角度θ由θ1变为0；在此过程中，让垂直方向杆4上的喷头组件8与水平方向杆2始终呈180°-θ的夹角，同时通过垂直方向杆4上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆4距离待洗车辆的前端面的距离不变，并喷射泡沫对待洗车辆的前端面及其相近顶面进行清洁；参见图2(j)；

步骤16、控制单元控制旋转电机6逆时针旋转，并使得水平方向杆2的转动角度θ逐渐增大，直到转动角度θ由0变为θ1；在此过程中，让垂直方向杆4上的喷头组件8与水平方向杆2始终呈180°-θ的夹角，同时通过垂直方向杆4上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆4距离待洗车辆的前端面的距离在预设距离范围内，并喷射高压水对待洗车辆的前端面及其相近顶面进行清洗；参见图2(k)；

(4)清洗待洗车辆远离洗车装置一侧面及其相近顶面

步骤17、控制单元控制控制水平方向丝杆3伸长，并使得垂直方向杆4到与固定柱1距离最远；控制单元控制旋转电机6逆时针进行步进扫描，当水平方向杆2上的地面距离传感器11所采集到的距离明显变小的距离传感器的数量再次达到峰值时，即表示水平方向杆2达到了车辆的后远角点位置，并记录旋转电机6此时的转动角度θ为θ2；参见图2(l)；

步骤18、控制单元控制水平方向丝杆3回缩，并使得垂直方向杆4回缩至距离固定柱1的(l1*sinθ1+0.2)/sinθ2位置处；

步骤19、控制单元控制控制角度调整电机7，让角度调整电机7带动其上的喷头组件8与水平方向杆2呈θ2-90°的夹角，并指向待洗车辆一侧；

步骤20、控制单元控制旋转电机6顺时针旋转，并使得水平方向杆2的转动角度θ逐渐减小，直到转动角度θ由θ2变为θ1；在此过程中，让垂直方向杆4上的喷头组件8与水平方向杆2始终呈θ-90°的夹角，同时通过垂直方向杆4上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆4距离待洗车辆远离洗车装置一侧面的距离不变，并喷射泡沫对待洗车辆远离洗车装置一侧面及其相近顶面进行清洁；参见图2(m)；

步骤21、控制单元控制旋转电机6逆时针旋转，并使得水平方向杆2的转动角度θ逐渐增大，直到转动角度θ由θ1变为θ2；在此过程中，让垂直方向杆4上的喷头组件8与水平方向杆2始终呈θ-90°的夹角，同时通过垂直方向杆4上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆4距离待洗车辆远离洗车装置一侧面的距离在预设距离范围内，并喷射高压水对待洗车辆远离洗车装置一侧面及其相近顶面进行清洗；参见图2(n)；

(5)清洗待洗车辆远离洗车装置后端面及其相近顶面

步骤22、控制单元控制旋转电机6逆时针进行步进扫描，当水平方向杆2上的地面距离传感器11所有地面距离传感器11所采集到的距离明显变小时，即表示水平方向杆2达到了车辆的后近角点位置，并记录最后一个发生距离变化的地面距离传感器11的位置和旋转电机6此时的转动角度θ为θ3；参见图2(0)；

步骤23、控制单元控制水平方向丝杆3回缩，并使得垂直方向杆4回缩至距离固定柱1的[(l1*sinθ1+0.2)/sinθ2]*cos(180°-θ3)位置处；

步骤24、控制单元控制旋转电机6顺时针旋转，并使得水平方向杆2的转动角度θ逐渐减小，直到转动角度θ由θ3变为θ2；在此过程中，让垂直方向杆4上的喷头组件8与水平方向杆2始终呈θ-180°的夹角，同时通过垂直方向杆4上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆4距离待洗车辆的后端面的距离不变，并喷射泡沫对待洗车辆的后端面及其相近顶面进行清洁；参见图2(p)；

步骤25、控制单元控制旋转电机6逆时针旋转，并使得水平方向杆2的转动角度θ逐渐增大，直到转动角度θ由θ2变为θ3；在此过程中，让垂直方向杆4上的喷头组件8与水平方向杆2始终呈θ-180°的夹角，同时通过垂直方向杆4上的车身第二距离传感器控制垂直方向杆4距离待洗车辆的后端面的距离在预设距离范围内，并喷射高压水对待洗车辆的后端面及其相近顶面进行清洗；参见图2(q)；

(6)清洗待洗车辆靠近洗车装置一侧面的后段部分及其相近顶面

步骤26、控制单元控制水平方向丝杆3回缩，并使得垂直方向杆4回缩至步骤22所记录的地面距离传感器11的位置处；

步骤27、控制单元控制控制角度调整电机7，让喷头组件8与水平方向杆2垂直，并指向待洗车辆一侧；

步骤28、利用垂直方向杆4上的车身第二距离传感器获取待洗车辆与洗车装置之间的距离；同时，控制单元控制旋转电机6带动水平方向逆时针旋转，以使得车身第二距离传感器采集到的距离与第一距离传感器所采集到的距离相一致，此时表明水平方向杆2与车身平行；参见图2(r)；

步骤29、控制单元控制控制水平方向丝杆3回缩，并使得垂直方向杆4逐渐向靠近固定柱1方向移动，直到垂直方向杆4与固定柱1距离最小；在此过程中，垂直方向杆4上的喷头组件8与水平方向杆2始终呈-90°的夹角，保持垂直方向杆4上的喷头组件8角度不变，且喷射泡沫对待洗车辆靠近洗车装置一侧的后段部分及其相近顶面进行清洁；参见图2(s)；

步骤30、控制单元控制控制水平方向丝杆3伸长，并使得垂直方向杆4逐渐向远离固定柱1方向移动，直到垂直方向杆4上的第二距离传感器所采集到的数据发生明显变大；在此过程中，垂直方向杆4上的喷头组件8角度不变，且喷射高压水对待洗车辆靠近洗车装置一侧的后段部分及其相近顶面进行清洗；参见图2(t)；

步骤31、控制单元控制控制垂直方向丝杆5升高，并使得垂直方向杆4升高到距离地面最高的位置，本次洗车流程结束。

需要说明的是，尽管以上本实用新型所述的实施例是说明性的，但这并非是对本实用新型的限制，因此本实用新型并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本实用新型原理的情况下，凡是本领域技术人员在本实用新型的启示下获得的其它实施方式，均视为在本实用新型的保护之内。