全方位多角度全自动自助洗车机及方法与流程

本发明涉及全方位多角度全自动自助洗车机及方法。本发明涉及全方位多角度全自动自助洗车机及方法，解决其他自助洗车机洗的不干净和有死角等技术难题。

背景技术：

目前，随着经济技术的发展，人们生活水平的提高，从公交车到小型汽车，汽车已经成为我们生活当中的必需品，汽车在给人带来方便的同时，如何方便快捷将汽车清洗干净也成为了人们日常需要解决的难题。2013年以来中国汽车售后服务行业规模已超过4500亿元，从业人员近1000万，服务企业近50万家，洗车厂近30余万家。另外，随着汽车数量的不断增加，车辆更新换代周期短、汽车各种新技术的应用以及国家环保政策的要求，又进一步促发对对汽车服务业的需求，形成了一个潜力巨大的消费市场。与此同时汽车服务业因此也被称之为汽车后市场的黄金产业，汽车清洗行业就是其中的重要组成部分。

在中国汽车清洗这一行业在20世纪90年代初期开始兴起，涌现出一批比较正规的洗车店。到21世纪国内洗车行业更是发展迅速，在许多一线城市涌现出许许多多的洗车连锁店，列如长城洗车服务连锁、洗车人家等等 。但是在一些二三线城市，洗车店大多以个体经营户的形式存在，连锁品牌较少，并且分布稀疏，很难形成产业集中聚集效应难以形成产业链。而且这些个体经营户形式经营的洗车店往往存在因为资金投入有限，洗车设备较贵导致服务数量少，服务质量差等问题。

基于市场发展，以及从环境保护和洗车业投资和成本控制的角度出发，研发一款全方位多角度全自动自助洗车机的产品是非常有必要的。传统的自助洗车机，都是属于半机械化，还是需要人力去完成最后的部分，而且在擦拭过程中容易划伤车漆。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种全方位多角度全自动自助洗车机及方法；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。本发明所要解决的技术问题就是如何做到全方位、多角度并且完全解放人力以及只用水和洗车液来洗车的技术难题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种全方位多角度全自动自助洗车机，包括轨道、与轨道平行设置的光杆、以及依次在轨道上行走且与光杆接触的检测装置、清洗装置、补查装置、与风干装置。

作为上述技术方案的进一步改进：

检测装置包括检测龙门架；检测龙门架包括在轨道上行走的行走座、设置在行走座上且与光杆传感接触的位移传感器、升降设置在行走座上的立柱、横向设置在立柱上端的横梁、与横梁横向活动连接且与立柱平行的横向移动架、以及设置在横向移动架下端且在地面上行走的辅助移动座；

在检测龙门架上分布有用于感应汽车外侧的声光传感器。

清洗装置包括与检测龙门架结构相同的清洗龙门架、分布在清洗龙门架横梁中心位置的顶部清水喷头、以及分布在清洗龙门架上且用于清洗汽车对应侧面的周边六轴冲洗液喷头；

周边六轴冲洗液喷头包括通过六轴机械手带动移动的文丘里三通管、分别与文丘里三通管对应进口连接的冲洗液进液支路与压缩气进气支路、设置在文丘里三通管下端的斜向喷嘴、与文丘里三通管一起动作且喷射点与斜向喷嘴喷射点交汇的斜向清水嘴、对称设置在辅助移动座与行走座上的死角六轴机械手，在死角六轴机械手上设置有死角冲洗喷头；

斜向喷嘴将清洗液斜角度喷射到汽车外表面上；斜向清水嘴将清水斜角度喷射到喷射点上。

补查装置包括与检测龙门架结构相同的补查龙门架、分布在补查龙门架上的工业相机/检测传感器、设置在补查龙门架上的补查机械手、以及设置在补查机械手上的补查清洗头。

风干装置包括与检测龙门架结构相同的风干龙门架、分布在风干龙门架上的风干喷嘴。

还包括与处理器连接的收费系统；

声光传感器与工业相机/检测传感器均连接有处理器、处理器电连接有plc可编程控制器模块，plc可编程控制器模块电连接有清洗装置、补查装置、以及风干装置的电机对应的控制器；

清洗装置与风干装置连接的风泵上带有加热器；

斜向清水嘴的水路上带有加热器。

一种全方位多角度全自动自助洗车方法，包括收费系统、以及全方位多角度全自动自助洗车机；全方位多角度全自动自助洗车机包括轨道、与轨道平行设置的光杆、以及依次在轨道上行走且与光杆接触的检测装置、清洗装置、补查装置、以及风干装置；该方法包括以下步骤：

步骤一、首先，收费系统启动，客户在网上下订单，或者扫码支付洗车费用；然后，车辆开到待洗区；

步骤二、首先，启动检测装置，其在轨道，并通过位移传感器与光杆配合记录纵向距离；然后，声光传感器对车体轮廓检测；其次，处理器根据检测结果，得到车型且调取预设的清洗方案的作用或处理器计算出洗车方案；

洗车方案即周边六轴冲洗液喷头的工作路径与泵组启停时间；

步骤三、由plc可编程控制器支配清洗装置按照洗车方案进行车身清洗工作；

最后、车身清洗完成，并且将车开离洗车区。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤三中，首先，由plc可编程控制模块控制相应的电机、水泵以及风泵；然后，顶部清水喷头将清水喷向汽车；其次，清洗龙门架移动，周边六轴冲洗液喷头对车身进行清洗，同时，斜向清水嘴斜向辅助清洗；再次，死角六轴机械手带动死角冲洗喷头冲洗周边六轴冲洗液喷头未冲洗到的车身死角。

在步骤三之后，还有

步骤四，首先，工业相机/检测传感器对冲洗后的车身进行检查，并反馈到处理器；然后，处理器根据反馈信息，通过plc可编程控制器支配补查机械手到未洗干净的位置；其次，补查清洗头对污点进行补充清洗；

步骤五，首先，风干喷嘴对车身进行风干。

本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明检测装置的结构示意图。

图3是本发明清洗装置的结构示意图。

图4是本发明补查装置的结构示意图。

图5是本发明的程序流程图。

图6是本发明plc的举例示意图。

图7是本发明控制的局部示意图。

图8是本发明开关控制图。

其中：1、轨道；2、光杆；3、检测装置；4、清洗装置；5、补查装置；6、风干装置；7、行走座；8、声光传感器；9、位移传感器；10、横向移动架；11、辅助移动座；12、清洗龙门架；13、顶部清水喷头；14、周边六轴冲洗液喷头；15、文丘里三通管；16、冲洗液进液支路；17、压缩气进气支路；18、斜向喷嘴；19、斜向清水嘴；20、死角六轴机械手；21、死角冲洗喷头；22、补查龙门架；23、工业相机/检测传感器；24、补查机械手；25、补查清洗头；26、风干喷嘴；27、风干龙门架。

具体实施方式

如图1-8所示，本实施例的全方位多角度全自动自助洗车机，包括轨道1、与轨道1平行设置的光杆2、以及依次在轨道1上行走且与光杆2接触的检测装置3、清洗装置4、补查装置5、与风干装置6。

检测装置3包括检测龙门架；检测龙门架包括在轨道1上行走的行走座7、设置在行走座7上且与光杆2传感接触的位移传感器9、升降设置在行走座7上的立柱、横向设置在立柱上端的横梁、与横梁横向活动连接且与立柱平行的横向移动架10、以及设置在横向移动架10下端且在地面上行走的辅助移动座11；

在检测龙门架上分布有用于感应汽车外侧的声光传感器8。

清洗装置4包括与检测龙门架结构相同的清洗龙门架12、分布在清洗龙门架12横梁中心位置的顶部清水喷头13、以及分布在清洗龙门架12上且用于清洗汽车对应侧面的周边六轴冲洗液喷头14；

周边六轴冲洗液喷头14包括通过六轴机械手带动移动的文丘里三通管15、分别与文丘里三通管15对应进口连接的冲洗液进液支路16与压缩气进气支路17、设置在文丘里三通管15下端的斜向喷嘴18、与文丘里三通管15一起动作且喷射点与斜向喷嘴18喷射点交汇的斜向清水嘴19、对称设置在辅助移动座11与行走座7上的死角六轴机械手20，在死角六轴机械手20上设置有死角冲洗喷头21；

斜向喷嘴18将清洗液斜角度喷射到汽车外表面上；斜向清水嘴19将清水斜角度喷射到喷射点上。

补查装置5包括与检测龙门架结构相同的补查龙门架22、分布在补查龙门架22上的工业相机/检测传感器23、设置在补查龙门架22上的补查机械手24、以及设置在补查机械手24上的补查清洗头25。

风干装置6包括与检测龙门架结构相同的风干龙门架27、分布在风干龙门架27上的风干喷嘴26。

还包括与处理器连接的收费系统；

声光传感器8与工业相机/检测传感器23均连接有处理器、处理器电连接有plc可编程控制器模块，plc可编程控制器模块电连接有清洗装置4、补查装置5、以及风干装置6的电机对应的控制器；

清洗装置4与风干装置6连接的风泵上带有加热器；

斜向清水嘴19的水路上带有加热器，提高温度，提高冲洗与风干效果。

本实施例的全方位多角度全自动自助洗车方法，包括收费系统、以及全方位多角度全自动自助洗车机；全方位多角度全自动自助洗车机包括轨道1、与轨道1平行设置的光杆2、以及依次在轨道1上行走且与光杆2接触的检测装置3、清洗装置4、补查装置5、以及风干装置6；该方法包括以下步骤：

步骤一、首先，收费系统启动，客户在网上下订单，或者扫码支付洗车费用；然后，车辆开到待洗区；

步骤二、首先，启动检测装置3，其在轨道1，并通过位移传感器9与光杆2配合记录纵向距离；然后，声光传感器8对车体轮廓检测；其次，处理器根据检测结果，得到车型且调取预设的清洗方案的作用或处理器计算出洗车方案；

洗车方案即周边六轴冲洗液喷头14的工作路径与泵组启停时间；

步骤三、由plc可编程控制器支配清洗装置4按照洗车方案进行车身清洗工作；

步骤四，首先，工业相机/检测传感器23对冲洗后的车身进行检查，并反馈到处理器；然后，处理器根据反馈信息，通过plc可编程控制器支配补查机械手24到未洗干净的位置；其次，补查清洗头25对污点进行补充清洗；

步骤五，首先，风干喷嘴26对车身进行风干。

最后、车身清洗完成，并且将车开离洗车区。

在步骤三中，首先，由plc可编程控制模块控制相应的电机、水泵以及风泵；然后，顶部清水喷头13将清水喷向汽车；其次，清洗龙门架12移动，周边六轴冲洗液喷头14对车身进行清洗，同时，斜向清水嘴19斜向辅助清洗；再次，死角六轴机械手20带动死角冲洗喷头21冲洗周边六轴冲洗液喷头14未冲洗到的车身死角。

使用本发明时，轨道1实现导向，光杆2实现位于纵向测试，检测装置3对车身进行检测，清洗装置4对车身进行冲洗，补查装置5对没有冲洗掉的污点进行二次冲洗，风干装置6进行风干处理，行走座7在轨道上行走，声光传感器8将车型反馈给处理器，位移传感器9控制行进距离，横向移动架10横向移动，以适应不同轴距的车型，辅助移动座11起到辅助支撑，清洗龙门架12结构结实，顶部清水喷头13对车身进行整体加湿润滑，从而在颗粒与车身之间形成液膜，从而减轻颗粒物对车身的磨损，周边六轴冲洗液喷头14柔性好，压缩气进气支路17与冲洗液进液支路16在文丘里三通管15中混合，使得液体中含有大量的高压气体，同时提高冲洗液的压强与流速，降低了对水泵功率的要求，在冲洗液撞击到车身后，高压气体会产生气爆，对污点进行清理，同时增加水流的速度，将粘性物体、例如鸟屎等清除干净，斜向避免水流正面冲击，通过径向分力，来推动颗粒物，减损冲击，斜向清水嘴19进一步增大倾斜角度，增加径向分力，将污点“揭掉”，死角冲洗喷头21对死角进行补充冲洗，工业相机/检测传感器23实现复查，补查清洗头25实现精准清理。

本发明分为检测系统、收费系统、执行系统。检测系统检测车身轮廓，收费系统负责收取费用，执行系统就是进行车辆清洗。

本发明在现有洗车机基础上改进原有固定定点冲洗车辆的方式进行洗车，在洗车前先对车的整体进行扫描，然后根据车的外形进行数据模拟，然后调节洗车喷头的洗车距离以及角度，从而做到全方位多角度自助洗车。

洗车喷头支架（龙门架）分成两部分：侧面喷头支架和顶部喷头支架，让洗车变的更加全面，且喷头始终距离车身5厘米的距离，避免车身剐蹭。伺服电机安装在主体龙门上，以此驱动龙门检测车身轮廓数据发送给中央处理器。步进电机安装在喷头支架上对喷头的方向、定位距离、角度进行定位，以便将喷头定位到距车身5厘米的位置，且保证喷头以最合适的角度对车身进行清洗。高压水泵：利用高压将水挤出喷头，利用水的冲击力对车身进行更有效的清洗，使一些泥垢通过水压直接冲洗掉。plc可编程控制器模块：plc可编程控制器模块相当于整个系统的大脑，它来完成所有指令动作。声光传感器：起到对车身扫描的工作。风机：进行对车身吹干的工作。

收费系统：用微信、支付宝进行支付工作，多样的支付方式让客户自由选择。

本发明可以在5分钟之内对汽车进行清洗完成，既节省时间又完全不需要人工便可以清洗干净。plc可编程控制器可靠性高、易维护，用作本发明的核心更能够体现它的价值，它可以节省社会劳动生产力，提高效率，节约水资源，符合现阶段我国大力倡导的环保节约要求，大大的提高工作效率，实现机电一体化操作，有利于操作自动地实现,同时降低了生产成本可以获得更大的经济效益。所以本发明既具有创新性又具有实用性，克服了许多技术难题，是一个真正解放人力的发明。

系统执行步骤：

步骤1：收费系统动作，客户在网上下订单，或者扫码支付。相当于开启开始按钮，等待进行下一步的动作。

步骤2：检测系统动作，由声光传感器组合而成的检测系统，具有对车体轮廓检测并做出清洗方案的作用，本发明的特点就是根据车身调节喷头的位置，使喷头离车身始终保持五厘米的距离以刀面水幕进行清洗，所以检测系统变的尤为重要，它的判断力决定了接下来的动作是否正确。

步骤三：执行系统动作，由plc可编程控制器支配的执行系统，在接收检测系统的信息之后进行判断下一步的动作，支配各个系统动作，进行车身清洗工作。

步骤四：车身清洗完成，并且将车开离洗车区。

系统整体实施方式：首先要客户对需要进行清洗的车辆下订单预定，或扫码支付。订单确认后，车辆开到待洗区，同时系统打开，放车辆进入，车主把车开到用伺服电机以及各种传感器组成的待洗区停车，车辆到待洗区检测车型轮廓。然后由plc可编程控制模块控制伺服电机以及步进电机、高压水泵等电气元件组成点洗车喷头支架进行定点定位，以及喷头的方向及角度，等所有条件准备完成后，高压水泵启动开始高压洗车，洗车时喷头支架会随着车身的轮廓自动调节喷头的角度以及距离车的距离。清洗一遍后开始喷洒免擦洗泡沫，喷洒免擦洗泡沫30秒后，进行冲洗车辆，冲洗完成后，风机启动，自动吹干车身，此套流程在5分钟以内完成。然后车主开出车辆。整个洗车过程结束。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。