智能机械手式多功能汽车清洗机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明是将智能机械手用于汽车外观清洗的机械装置。
【背景技术】
[0002]现有自动化汽车外观清洗设备有两大类:带有大型滚刷的龙门式、隧道式洗车机；没有滚刷的，只有喷水摆臂的非接触式洗车机。前者，高速旋转的滚刷易在车身表面造成划痕损伤;后者，因为与车身表面没有物理接触，无法有效清除污垢。同时，耗水量大(例:隧道式洗车机需40-50升/车)，耗电量大(例:隧道式洗车机35千瓦/小时)。
[0003]人工清洗洗净度高，耗水量低，因为人能沿车身外形精确控制清洗动作。但因为社会地位低，工作环境差，劳动强度大，已处于招工难的境地。
[0004]只有智能化控制的机械手能彻底改变现有洗车机械结构缺陷，最大程度的模仿人工动作，最大限度的精确控制清洗过程。同时，避免前述两大类洗车机存在的缺陷，最大效率的取代人工洗车。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种智能机械手式多功能汽车清洗机。它以机械手为工作主体，配合以三维立体成像设备，自动进车牵引装置，汽车底盘冲洗装置，系统控制计算机，饱和蒸汽即时发生器，压缩空气吹干装置，水雾喷射装置，擦洗盘装置，完成汽车外观清洗工作。
【附图说明】
[0006]图1是全套设备整体平面布局示意图。图中Al为车身前侧三维成像激光扫描器，A2为车身右侧三维成像激光扫描器，A3为车身后侧三维成像激光扫描器，A4为车身左侧三维成像激光扫描器，B为机械手自动抓取用擦洗盘架，C机械手运动导轨，D六轴机械手，E牵引架导轨，F牵引架驱动装置，A5为超声波式右前轮位置传感器，A6为超声波式左前轮位置传感器，G牵引架横梁，H牵引架停车板，I停车板位置调整器，J停车板位置调整拉杆，Kl为车身前侧三维成像激光扫描器位移导轨，K2为车身后侧三维成像激光扫描器位移导轨。
[0007]图2是机械手主体外观图。图中L为机械手底座滑台，M为机械手转台，N为机械手洗车组件。
[0008]图3是机械手洗车组件平面布局示意图。图中O为饱和蒸汽喷头，P为水雾喷头，Q为压缩空气吹干喷头，R为刷盘驱动电机自动卡爪，S清洗剂喷头。
【具体实施方式】
[0009]1、在待清洗车辆驶上牵引架停车板H之前，如图1所示A3车身后侧三维立体成像激光扫描器会停留在位移导轨K2的最右侧，以便车辆进入。
[0010]2、如图1所示，当车辆前轮驶上牵引架停车板H后，牵引架两侧的超声波式前轮位置传感器A5、A6对前轮位置进行探测，将探测结果送至控制电脑，由控制电脑分析车头是否停正，再由系统控制计算机控制停车板位置调整器I动作，通过停车板位置调整拉杆J左右拉动停车板，直到两侧的前轮位置传感器A5、A6收到的位置信号相同，从而保证车辆在被牵引到洗车位置时，整车位置居中摆放。
[0011]3、如图1所示，当车辆驶上牵引架停车板H，被向前牵引行进时，位于车身左右两侧的三维成像激光扫描器A2、A4开始对车身侧立面进行扫描并生成数据送到系统控制计算机。待车辆完全驶入后，位于车头的车身前侧三维成像激光扫描器Al，位于车身后侧三维成像激光扫描器A3开始对车身前部、尾部进行三维成像扫描，并将数据发往控制系统控制计算机，最后生成车辆外形和体积参数，进而控制机械臂的精密运动。
[0012]4、使用的六轴机械手整体外观如图2所示，底座滑台L可沿导轨在车身两侧前后移动，机械手转台M可使机械臂完成摆动和回转动作，机械手洗车组件N位于机械手臂最末端。
[0013]5、如图3机械手洗车组件平面布局示意图所示，机械手臂最前端安装有如下部件:O为饱和蒸汽喷头，用于强力清除顽固附着物(如鸟粪、粘胶等)；P为水雾喷头，用于冲洗;Q为压缩空气吹干喷头，用于吹干残留水迹。R为刷盘驱动电机自动卡爪，用于抓取盘;S清洗剂喷头，用于向车身表面喷洒清洗剂。
[0014]6、整车清洗工作过程:
[0015]车辆前轮驶上牵引架停车板H后，被向前牵引前行，在此过程中，由牵引架两侧的超声波式前轮位置传感器A5、A6分析车头是否停正，再由系统控制计算机控制停车板位置调整器I动作，保证车辆在到达停车位置时，整车居中摆放。
[0016]与此同时，位于车身左右两侧的三维成像激光扫描器A2、A4完成对车身侧立面的扫描并生成数据。待车辆停止时，位于车头的车身前侧三维成像激光扫描器Al，位于车身后侧三维成像激光扫描器A3完成对车身前部、尾部三维成像扫描并生成数据。由系统控制计算机进行数据合成，按设定程序生成对机械手工作轨迹的控制指令。
[0017]机械手随后按指令沿车身外表保持设定间距(约100mm)按设定程序，通过机械手臂前端的O为饱和蒸汽喷头，P为水雾喷头，Q为压缩空气吹干喷头，R为刷盘驱动电机自动卡爪，S清洗剂喷头。依次完成:喷水雾湿润车身——喷洒清洗剂——抓取擦洗盘擦洗车身一一饱和蒸汽喷射冲洗一一压缩空气吹干。
【主权项】
1.本发明是以机械手为工作主体的汽车自动化清洗装置。2.本发明采用三维立体成像设备进行车辆外观形状特征识别，作为机械手作业轨迹控制程序设定依据。3.本发明使用的自动进车牵引装置，装备有超声波式前轮位置传感器、停车板位置调整装置，可以自动调整车辆停放姿态至居中位置。
【专利摘要】现有的龙门式、隧道式洗车机，高速旋转的滚刷在车身表面易造成划痕；只有喷水摆臂的非接触式洗车机，无法有效清除污垢。耗水量大(例：隧道式洗车机需40-50升/车)，耗电量大(例：隧道式洗车机35千瓦/小时)。人工清洗洗净度高，耗水量低，但因为社会地位低，工作环境差，劳动强度大，招工困难。本发明的目的是提供一种智能机械手式多功能汽车清洗机，彻底改变现有洗车机械结构，模仿人工动作，精确控制清洗过程。它以机械手为工作主体，配合以三维立体成像设备，自动进车牵引装置，汽车底盘冲洗装置，系统控制计算机，饱和蒸汽即时发生器，压缩空气吹干装置，水雾喷射装置，擦洗盘装置，完成汽车外观清洗工作。
【IPC分类】B60S3/04
【公开号】CN105501192
【申请号】CN201510943712
【发明人】戴钢
【申请人】南京汉依德曼机器人科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月16日