非接触洗车机上方智能喷流杆组件的制作方法

本发明涉及洗车自动化清洗设备技术领域，具体涉及一种洗车机顶部智能喷流杆组件。

背景技术：

非接触洗车机的主要特点是利用高压水对车体表面的污渍进行冲洗。

影响洗车效果的因素有以下几种。

非接触洗车机所使用的喷头都是扇形喷水，扇形角度越小，其清洗效果越好，使用小角度喷头时，扇面间间距很难调整，因此在排列喷头时，难免会产生喷头扇面间的间距的存在，会留有一条未清洗的污渍。

而且洗车机在高压水清洗时，由于车顶高度或弧度不同，导致喷流杆与车顶距离的变化都会造成喷头喷水扇面间间隙产生，使车表面出现一条清洗不到的遗留污渍。

喷头与车表面的距离的大小严重影响清洗车表面的清洁程度，当高压喷头与车体的距离超过35cm时，水的压力急距减少，超过35厘米车体表面底层的污渍根本无法清洗干净。

喷头与车顶表面的角度越垂直，清洗效果越好，当上方喷流杆行至车尾时，由于车顶和车尾之间大弧度的表面，无法进行垂直清洗，导致弧度位置清洗不干净。

技术实现要素：

【本发明所欲解决的问题】。

1、利用光电传感器和单片机实现车辆顶部喷流杆时时保持与车顶35厘米范围内，实现定距离高压水清洗。

2、利用直线气缸能够实现喷流杆沿喷水扇面方向移动，可以二次清洗扇面间遗留区域。

3、利用旋转气缸调整喷流杆喷水的方向，能够最大化调整与车尾弧度面的垂直清洗。

附图说明。

图1用来标示本发明位于洗车机的应用位置。

图2本发明的结构图。

图3喷流杆支撑架左端、左传感器支架和左端链条连接放大图。

图4传动轴和链条连接放大图。

1a1b分别为前后安全防撞光电传感器。

2a2b分别为前后上升光电传感器。

3a3b分别为前后喷流杆停止下降光电传感器。

4a4b分别为上下限行程开关。

5a5b车头车尾检测光电对射传感器。

6a6b传动轴固定轴承座。

7a7b左右链条齿轮。

8传动轴。

9减速机。

10电机。

11a11b左右链条。

12喷流杆旋转气缸。

13喷流杆横向移动直线气缸。

14a14b左右直线滑块。

15a15b喷流杆横向直线导轨。

16喷流杆支撑架。

17旋转轴承座。

18a18b左右传感器架连接固件。

19a19b左右链条固定座。

20a20b左右传感器固定架。

21a21b左右升降直线导轨。

22a22b左右升降直线滑块。

23a23b左右链条拉紧轮。

24喷流杆。

【结构及喷流杆运动工作原理】。

本组件由动力模块、传动模块、喷流杆固定模块、传感器模块等主要部件组成；

由于喷流杆喷水时的反作用力很大，需要使用带有制动功能的电机10（步进电机、伺服电机或带刹车的电机）。

“10电机”旋转带动“9减速机”，减速机带动“8传动轴”，传动轴由“传动轴固定轴承座6a6b”固定，带动两端“左右链条齿轮7a7b”运动，齿轮带动“11链条”上升下降，链条由“左右链条拉紧轮23a23b”拉紧，链条带动“链条固定座19a19b”做上下运动，喷流杆模块和传感器模块均固定在“链条固定座19a19b”上，跟随一起运动。

喷流杆模块由喷流杆24、喷流杆横向直线导轨15a15b、直线滑块14a14b、喷流杆横向移动直线气缸13、喷流杆旋转气缸12、喷流杆支撑架16等主要部件组成。

喷流杆横向直线导轨15a15b安装在喷流杆上，直线滑块14a14b固定在喷流杆支撑架16上，喷流杆横向移动直线气缸13也固定在喷流杆支撑架16上，推动喷流杆24作左右运动。喷流杆支撑架16一端由旋转轴承座固定到右侧链条固定座19b，另一端由喷流杆旋转气缸12固定到左侧链条固定座19a上，喷流杆旋转气缸12带动喷流杆旋转，调整与车表面的垂直角度。左右链条固定座19a19b上升下降时带动喷流杆模块一起上升下降。

升降传感器模块由前后安全防撞光电传感器1a1b、前后上升光电传感器2a2b、前后喷流杆停止下降光电传感3a3b、左右传感器固定架20a20b、左右传感器架连接固件18a18b组成。

由于水的不透光性，因此将光电传感器喷流杆喷头喷水扇面的前后两侧，安装在左右传感器固定架20a20b上，由左右传感器连接固件18a18b和左右链条固定座19a19b连接，也是由左右链条固定座19a19b联动，一起作上下运行，见附图。

由于光电传感器发射端光的衍射，以及运动时振动带来的光线的波动导致传感器的不稳定工作，因此中间传感器2a2b的左右发射端、接收端需要交换，与1a1b和3a3b不同。

传感器工作原理：

利用光电传感器原理来测定车辆顶部的位置，然后通过单片机分析控制电机运转，带动喷流杆时时跟随车顶表面面实现定距离升降工作。

图3光电传感器结构图，喷流杆和车顶碰撞前会遮挡住前后安全防撞光电传感器1a和1b，只要前后安全防撞光电传感器1a和1b任意一组光电被阻断时，且持续一定时间，均认为即将碰撞，通知单片机或plc设备输出上升指令或停止洗车机工作指令，达到避免碰撞事故发生。

前后上升光电传感器2a和2b主要作用是当这两个光电传感器对射光线任意一组被车辆遮挡时，均认为喷流杆跟车顶的距离过小，通知单片机或plc设备作出快速上升直到前后上升光电传感器2a和2b对射光线均没有被车辆遮挡时停止并制动。

上下限行程开关4a4b将喷流杆支架16限制在行程开关之间作上下运行。

前后喷流杆停止下降光电传感器3a和3b对射光线没有被遮挡时，即认为超出喷流杆跟车顶表面距离过大，喷流杆应当快速下降至3a或3b任意一组对射光线被遮挡时停止并制动。

因此车辆顶部始终处于光电传感器2a与3a或光电传感器2b与3b之间，也就是车顶与24喷流杆的喷头保持固定距离内。

第一轮清洗时由于喷头喷水扇面大小并不是完全相同，而且与喷流杆的垂直度也存在误差，并且喷流杆与车顶在一定区间运动，并且车顶不是完全平整，也会存在喷头喷水扇面间间距的存在，清洗完成后会造成存在残留一条污渍未以清理。

第二轮清洗时通过气电磁阀控制喷流杆横向移动直线气缸13推动喷流杆24到喷头喷水扇面间距处清洗。清洗完毕后，通过喷流杆横向移动直线气缸13将喷流杆24拉回初使位置。

当洗车机到达车尾弧度车表面时，通过气电磁阀控制“喷流杆旋转气缸12”作旋转运动，联动喷流杆支撑架16旋转，达到调整与车尾弧度车表面的垂直度，进行垂直清洗。

以上是本发明的全部工作原理，通过本发明实现上方喷流杆的智能运动。

技术特征：

技术总结
一种洗车机组件，配置在要清洗车辆上端的一种智能喷流杆，可以上下运动、旋转及左右直线运动的喷流杆组件，其特征在于，该组件包含链条、导轨、齿轮、电机、减速箱、通轴、滑块以及单片机或PLC设备等主要部件实现了喷流杆垂直升降，使用图中6个光电对射传感器解决跟随车顶高度变化而时时控制升降，保持喷流杆与车辆顶部的固定距离，达到等高压清洗；其特征在于：喷流杆固定在滑块上，电机旋转带动减速箱进行减速旋转带动传动轴和齿轮，齿轮联动链条带动滑块使喷流杆沿垂直导轨上下运行；使用6个光电对射传感器实现车顶高度检测以及碰撞检测功能；使用直线气缸推动喷流杆沿喷水扇面方向移动；使用旋转气缸、轴承解决对喷流杆进行旋转清洗，解决清洗车辆尾部与车顶部连接处弧度面的垂直度清洗。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：费聿利
技术研发日：2017.04.02
技术公布日：2017.08.18