一种自动洗车线装置的制作方法

本发明涉及汽车清洁设备，洗车线装置。

背景技术：

已有的洗车设备庞大且工具多，构成通道，汽车需要移动着配合洗车设备的喷水、涂清洁剂、大滚刷清洗等各段工序，不仅设备投资大、工作区域占室内空间大，洗车价格高，而且最重要的是作业时滚刷与车体接触的力度大，对车漆有磨痕，是车主拒绝用此型机器洗车的根本原因，后来借助免擦洗泡沫而开发出来的无接触洗车机，由于喷水孔过多，水压过低，出水孔距离车体远近不一，根本无法将车体彻底洗净，所以这类洗车机也被市场拒之门外。本专利权人的在先专利ZL201110033268.1“清洗、擦干一体化洗车线设备”，该设计的龙门框架结构可以保证自动洗车的一切设施有效运行，在龙门框架底部设置轨道，设置水平杠及两端的斜拉刷底板和立柱及其斜拉底板、轮胎刷，可以有效的完成洗车机对多种小型乘用车进行清洗。然而仍有不足，小型滚刷组因在实验过程中发现对车体产生轻微磨痕，因此使得整体设备没有进入商品化。在全国汽车拥有量与日俱增状态下，洗车却没有相应的措施。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动洗车线装置，提升自动化水平，实现柔和、洁净洗车效果，并且适合各种车型。

一种自动洗车线装置，包括在轨道上的龙门框架与增强的立柱、水平杠及两端的斜拉刷底板和立柱及其斜拉底板、轮胎刷，其特征在于两个平行龙门钢架之间由龙门横向支撑钢架在上方垂直固定在内置直角支撑钢架和复合钢角上，纵向支撑钢架固定在龙门钢架立柱上和内置支撑钢架上，纵向支撑钢架间并列安装水平杠滚珠丝杠、水平杠纵向滑动轨道，在纵向支撑钢架两侧垂直安装的水平杠滑块连接组相向衔接水平杠箱体，中间的水平杠箱体上安装洗擦工具的水平杠喷水头组、水平杠刮水板组、水平杠海绵刷组以及前、后距离探测器；横向支撑钢架分别固定小立柱箱体、立柱轮胎刷、大立柱海绵刷组、大立柱刮水板，大立柱上喷水/喷沫头通过折页连接双气缸，变换角度冲洗大立柱海绵刷组，并在纵向支撑钢架内侧安装透明防水板；所述部件均由电路与洗车控制系统相连，洗车控制程序启动后，第一步由前距离探测器检测车辆高度，寻中开关启动探测车辆宽度，第二步电机水平移动使立柱向车体靠近，启动喷沫，从车头到车尾，第三步接续从车尾到车头启用喷水，第四步从车头到车尾启用海面刷擦洗，第五步从车尾到车头启用喷水清洗，第六步从车头到车尾启用刮水板除水至完成任务，CPU同时检测每步骤过程中是否有报警。

本发明的优点：上述在先专利的龙门框架结构可以保证自动洗车的一切设施有效运行，所以本申请继续沿用龙门框设计方案。本申请改进了框架支撑：用大尺度内置直角支撑钢架直接连接龙门横向和纵向支撑钢架。使龙门框架强度增加、结构简单、坚固、省材料，并在龙门框两立边内侧安装透明防水板(玻璃或者亚克力)。

在先专利设置的水平杠及两端的斜拉刷底板和立柱及其斜拉底板、轮胎刷，可以有效地完成洗车机对多种小型乘用车进行清洗；这些结构均在新申请专利中得以保留。在先专利小型滚刷组因在实验过程中对车体产生轻微磨痕，故将其重新设计为海绵刷：内置钢架和弹簧、外层用硅胶板和海绵固定，最外层再包裹软布，并配置位置移动检测开关，在多重内置移动开关的指正下，海绵刷即能与车体真实接触又不贴得过紧产生擦痕，实现对车体多个角度的擦洗而不伤车体。在先专利刮水器在本申请中被设计成一体化硅胶板，一侧有弹簧龙骨和移动开关，另一侧有多条刮水线，完成对车体一次性擦干。

本申请为保证水平杠同车体之间等距离、同角度，新增设了前、后距离探测器，并为防止多组光电开关检测距离出现偏差，在其下部设置移动开关和贴近开关可以及时修正，两套备用，增加了功能的可靠性。另外，在水平杠两侧斜拉刷底板上装有检测车体边缘的光电开关组，通过检测车体两侧边缘和PLC程序计算，完成水平杠始终对应车体中心宽度的任务。在大立柱下端安装检测车体底盘的光电开关组完成立柱对不同车体高度的确认，轮胎检测开关组在龙门行进到轮胎时，轮胎检测开关开启，轮胎刷工作时龙门可以多次间歇式停止，以保证轮胎刷工作效率、并且轮胎刷按检测高度上下运动，可以完成不同大小轮胎的清洗工作。

附图说明

图1a是本发明一种自动洗车线装置整体结构示意图；

图1b是图1a的主视图；

图2a是自动洗车线装置的龙门框架结构示意图；

图2b是图2a的框架上角放大示意图；

图3a是自动洗车线装置的水平杠结构示意图；

图3b是图3a传动部分分解图；

图4是其中立柱结构示意图；

图5a是其中前置距离探测器结构示意图；

图5b是其中后置距离探测器结构示意图；

图6a是其中海绵刷距离探测器结构整体示意图；

图6b是图6a的结构折分示意图；

图7是其中刮水板结构示意图；

图8是电路示意图；

图9是程序控制流程图。

具体实施方式

一种自动洗车线装置，包括在轨道上的龙门框架与增强的立柱、水平杠构成整体，见整体图1，其特征在于两个平行龙门钢架6之间由龙门横向支撑钢架1在上方垂直固定在内置直角支撑钢架50和复合钢角49上，纵向支撑钢架10固定在龙门钢架6立柱的内置直角钢架50上，纵向支撑钢架10间并列安装水平杠纵向滑动轨道9、水平杠滚珠丝杠11，在纵向支撑钢架10两侧垂直安装水平杠滑块连接组12，其一端相向衔接水平杠箱体28，水平杠箱体28之间有水平杠伸缩防水罩29，保护伸缩时露出的水平杠，防水、防尘，中间的水平杠箱体28上安装洗擦工具和前、后距离探测器35、36；横向支撑钢架1上部固定立柱横向滑道2，两端分别安装立柱滑块链接组4，通过链接钢板4.3将大立柱龙骨55固定在大立柱箱体23内、小立柱龙骨56固定在小立柱箱体13内，增强立柱稳定性。，在龙门下框架60两立边内侧安装透明防水板61，玻璃或者亚克力板。纵向支撑钢架10底部与轨道21之间安装轨道轮19、齿轮轨道40，其上的齿轮组20通过轴承17与轨道电机18相连。

龙门框架上的零件结构见图2a、2b：上框架上方靠近的两角龙门横向支撑钢架1上垂直安装立柱横向滑动轨道2、立柱横向滚珠丝杠3及立柱横向滑动轨道托块5；图2b中可见龙门钢架6上角通过内置直角支撑钢架50叠加复合钢角49，大直角形的复合钢角49内有多层钢板，增强此处强度。龙门钢架6上角处设置水平杠纵向移动电机8、立柱水平移动电机7，该电机输出端连接立柱横向滚珠丝杠3。各作业组的喷沫、喷水头连接喷沫管48、喷水管47、喷水管47连接安装在龙门钢架6上角的高压水管51，作业工具气缸30与气管46连接。龙门轨道电机18与轨道齿轮组20设置在轨道21上。

水平杠结构见图3a、3b，水平杠滑块连接组12中包含水平杠滑块12.1，水平杠滑块连接组12一端与水平杠箱体28连接，两端相向连接的水平杠箱体28主体在中部，水平杠中部箱体横向滑动时会露出水平杠，因此加上水平杠伸缩防水罩29，保护可伸缩水平杠部位防水、防尘。水平杠箱体28下部的斜拉底板上安装寻中开关57，上部安装水平杠斜拉刷电动拉杆31、其上安装各作业工具气缸30，图3b可见水平杠传动零件结构：水平杠龙骨43端连接水平杠中轴45，水平杠龙骨43外面安装水平杠箱体28，水平杠箱体28下面安装水平杠海绵刷组32、水平杠刮水板组33、水平杠喷水头组34以及前、后距离探测器35、36。，水平杠中轴45上通过齿轮箱支撑架37.1安装转轴传动轮37.3、电机齿轮37.2、并与水平杠旋转电机及箱体38相连，电气箱连接线41、水平杠电气线束44置于水平杠旋转齿轮及箱体37上，电气线缆伸缩软管42一端与水平杠旋转电机及箱体38相连，水平杠电气线束44另一端连接在右侧水平杠箱体28端头，水平杠旋转电机及箱体38下面固定线束箱体39。水平杠旋转齿轮箱37内、在转轴传动轮37.3侧面安装半月板分度器64，调节水平杠旋转角度180°，适应前、后汽车车窗的洗擦。半月板结构：半月板分度器64的弧形板外圆周上设多个孔，其上安装接近开关62，弧形板半径中心与转轴传动轮37.3同轴固定，通过水平杠旋转齿轮接近开关架63安装在水平杠旋转齿轮箱37内。

立柱结构见图4：立柱滑块连接组4和立柱滚球丝杠轴承4.4、立柱滑块4.1通过转接钢架4.2、立柱连接钢板4.3固定在上角水平面上；水平面下部通过两组直角钢板分别固定大立柱龙骨55、小立柱龙骨56，大立柱箱体23两端均有立柱伸缩防水罩22，两立柱伸缩下端用钢板连接成一体，并且大立柱箱体23上安装作业工具气缸30分别连接在立柱上部、直角下处相向内斜安装的大立柱斜拉底板24、大立柱海绵刷组25、大立柱刮水板26、大立柱上喷水/喷沫头27和小立柱箱体13、小立柱箱体13上安装轮胎刷电机14、立柱下喷水/喷沫头15、立柱轮胎刷16，在小立柱箱体13下端安装测量底盘的高度探测开关58及轮胎刷开关59。

图5a所示是前置距离探测器35的结构：光电开关组35.12及其保护套35.11安装在触碰开关35.10下部，一并固定在前探测器双轨气缸35.9前下部，气缸连接架35.8把前探测器双轨气缸35.9连接在接近光电保护开关触发板35.6下边缘，接近光电保护开关触发板35.6上边内安装接近开关35.5，弹簧35.4竖立在接近开关35.5后的硅橡胶支撑架35.3内，安在接近光电保护开关触发板35.6上，弹簧35.4顶部与水平杠连接板35.1固定，并安装轴承35.2连接硅橡胶支撑架35.3，使整体向下接续的结构能够摆动。接近光电保护开关触发板35.6下部还有横向弹簧夹在弹簧挡板35.7与气缸连接架35.8之间，共同固定承载前探测器双轨气缸35.9及其附件的重量和复位；附件是与前探测器双轨气缸35.9连接的触碰开关35.10、光电开关组35.12及其保护套35.11。在图5b所示是后置距离探测器结构：光电开关组36.6及其保护套36.5安装在触碰开关36.4下部，触碰开关36.4上部与记忆钢片36.3固定，在双轨气缸36.1底部有记忆钢片连接板36.2与记忆钢片36.3一宽边垂直固定，即增加与其它零件接触面，也使记忆钢片36.3中部没有连接部位起到弹性作用。

海绵刷结构，图6b是图6a分解示意图，钢质的海绵刷支架32.1为有安装孔的板，周边内折成立框并有豁口，海绵刷弹簧下端32.2安装在海绵刷支架32.1、上端安装在海绵开合架32.5上，触碰开关32.3安装在海绵刷弹簧32.2外面，钢质的海绵开合架32.5一宽端垂直安装长方形硅胶连接片32.4，海绵开合架32.5上面用液体硅胶粘接海绵刷32.6，海绵刷32.6另一面用布套32.7包复。布套32.7耐磨并且细软，与车体接触更轻柔。

刮水板组33结构见图7：刮水板组33为钢质U型槽，刮水硅胶板33.1将多个弹性支撑龙骨33.2平行融固在长边内成为长方形板，弹性支撑龙骨33.2一端有固定柄，用螺栓安装在刮水板组33槽内；刮水板组33同侧安装触碰开关组33.3，两个作业气缸30通过U型夹具30.1与刮水板组33固定，刮水板另一面下部有多组刮水线。

本发明自动洗车线装置的电路，见图8：交流电源连接控制电源块中的开关、继电器、变压器、变频器，与操作面板连通的控制终端通过控制电源块连接运动控制系统、步进电机驱动器、可编程控制器、电磁阀组及PLC输出控制端。扩展模块与PLC组成的可编程控制器中把上述机械部分中设置的光电传感器状态按照洗车作业流程编制自动控制程序，见图9，运动控制系统通过的电磁阀组、多个步进电机驱动器执行自动控制程序指令。光电传感器信号、移动开关信号、贴近开关信号均经洗车机械传输给PLC和扩展模块，把安装在上述机械结构中的电机、电磁阀、气缸按照洗车作业流程编制自动控制程序。具体的信号输入开关是：与水平杠上传感器相连的水平杠转动角度一区至四区开关、轮胎高度检测开关、前距离探测器光电保护开关、前、后距离探测器移动开关、及其一级、二级开关；与立柱及作业工具传感器相连的开关：右立柱斜拉板一级开关、右立柱斜拉板二级开关、右立柱一级、二级开关，左立柱斜拉板一级开关、左立柱斜拉板二级开关、左立柱一级、二级开关，刮水板一级、二级开关，海绵刷保护开关、海绵刷一级、二级、三级开关。

前距离探测器光电保护开关即是移动开关，作为光电开关在失灵时的备份。

所述部件均由电路与洗车控制系统相连，洗车控制程序启动后，第一步由前距离探测器检测车辆高度、寻中开关启动检测车辆宽度，第二步电机移动水平杠、立柱向车体靠近，启动喷沫，从车头到车尾，第三步接续从车尾到车头启用喷水，第四步从车头到车尾启用海棉刷擦洗，第五步从车尾到车头启用喷水清洗，第六步从车头到车尾启用刮水板除水至完成任务，CPU同时检测每步骤过程中是否有报警。

一旦光电开关组失灵，光电保护的移动开关接替工作，以防水平杠撞击车体。

在洗车状态下，龙门框架在轨道上由车头至车尾或返程往复行进，水平杠、立柱同时动作，海绵刷、喷沫、喷水以及刮水板均按照洗车程序动作。首先水平杠上前、后距离检测器探测车体距离，检测器连通光电开关组在CPU预设距离内，水平杠在180°内转换设多个角度，保证洗擦工具既能接触到车辆表面，又不能接触紧密而产生擦痕。距离检测器的光电开关组前一级接通，水平杠随车体前部形状梯度上升，并喷出泡沫，后距离检测器二级光电开关组指令使水平杠上升、并同时龙门停止前行，在一级光电开关检测不到车体(如龙门行进在汽车后窗时)则水平杠下降，当海绵刷启动工作，后距离检测器光电开关组全部收起停止工作、接着水平杠在刮水板工作时，前距离检测器的光电开关组前一级光电开关组接通，水平杠下降停止、前二级光电开关组接通使水平杠上升，这时后距离探测气动收起并停止工作。水平杠角度一级开关启动，使两端斜拉板开启伸出、水平杠角度二级开关启动，斜拉板收回；龙门两侧立柱及斜拉板上的检测光电开关检测车体距离，左、右立柱一级光电开关接通使立柱向内行进停止、海绵刷和刮水板作业后，左、右立柱二级光电开关接通使立柱向外滑行。

在自动洗车机作业中，海绵刷、刮水板均能用作业工具气缸30气动实行自动交叉开关。立柱下喷水/喷沫头15、大立柱上喷水/喷沫头27、水平杠喷水/喷沫头34的底板均用折页51连接双气缸的作业工具气缸30。各喷水/喷沫头同喷水管47、喷沫管48连接，通过气动开启和关闭，用步进电机54完成喷水、喷沫两个任务，并实现洗车和洗海绵刷交替。例如，水平杠喷水/喷沫头34在洗海绵刷工作中，除随水平杠转动角度外，还能用双气缸的作业工具气缸30之一将水平杠喷水/喷沫头组34拉长、另一个气缸改变角度，对海绵刷进行冲洗。在洗车喷水、喷沫状态下，前、后距离探测器35、36通过双气缸的作业工具气缸30自动开启，让水平杠同车体保持等距离，在海绵刷和刮水板工作状态下，前距离探测器35启动后，作业工具气缸30自动收起。水平杠齿轮箱37内置的半月板分度器64，可以使水平杠在180°不同角度执行对应的软件程序，在洗车头、车尾前后挡风玻璃和车顶棚因水平杠旋转角度不同，半月板上的贴近开关发出不同的位置指令，启动不同的软件程序完成对整个车体上部的清洗任务。