CN101722934A - 自动洗车机的顶刷控制设备以及顶刷缓冲设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动洗车机，特别涉及根据安装于顶刷上的旋转电动机负荷量就能够稳定地控制顶刷的顶刷控制设备，和洗车时能够缓和传到旋转电动机旋转轴的冲击的顶刷缓冲设备。也就是，本发明的特征在于所述顶刷控制设备包括以下几种装置：测定并检测出对安装在顶刷上的电动机施加的负荷量，然后把检测到的负荷量变换成数据值的装置；比较所述所变换的数据值与预定基准值，根据比较结果，输出用来控制所述顶刷的控制信号的装置。所述顶刷缓冲设备还具备有进入车辆与顶刷最初接触时使顶刷推向后方的缓冲部，以缓和车辆与顶刷接触时所产生的冲击，从而能够防止车辆表面产生如划痕那样的毁坏或破损。

Description

自动洗车机的顶刷控制设备以及顶刷缓冲设备

技术领域

本发明涉及一种自动洗车机，特别涉及根据安装于顶刷上的旋转电动机的负荷量能够稳定地控制顶刷的顶刷控制设备，以及能够缓和洗涤车辆时传递到旋转电动机旋转轴上的冲击的顶刷缓冲设备。

背景技术

通常，自动洗车机根据功能划分为连续形(导轨形)自动洗车机和门形自动洗车机。

连续形自动洗车机借助如输送机那样的输送装置，在经过已固定设置有被洗车辆的洗车机本体内部时，向被洗车辆的表面喷射水和洗涤剂，利用刷子进行洗涤，通过喷射高压空气来干燥汽车表面的水。

与连续形自动洗车机不同，在使用门形自动洗车机时，被洗车辆固定在指定位置，洗车机本体沿着导轨前后移动的同时，进行如上所述的动作，以洗涤汽车表面。

如上所述的自动洗车机的最大优点是，在短时间内，借助于其所具备的构成部件来自动地洗涤车辆，以往的自动洗车机都具备有洗涤车辆上表面的顶刷(top brush)。

于是，从进入车辆的前方的上部开始进行洗刷作业，刷子根据车辆的形状上升或下降，把车辆的上表面的部分洗刷干净。

然而，作为控制顶刷动作的设备，以往的自动洗车机通常使用的是用来保护电动机的过载继电器(Electronic overload cut relay)，利用这种过载继电器的控制方法如下：把过载继电器固定在顶刷的旋转电动机上，检测负载情况，测定出过载以及未过载并把它传送给自动洗车机的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，利用所述过载继电器传送过来的信息来调节顶刷的上升和下降，从而能够进行洗涤。

但是这些控制方法是利用两个过载继电器来分别测定过载和未过载的方法，而且为了预防过载电流流过的情况发生，使用另外的过载继电器，导致成本提高，而且由于使用两个以上的过载继电器，导致配电板(electricalpanel)的空间变小。

另外，对于以往自动洗车机上安装的顶刷，由于用来支承顶刷的两侧导向臂，和位于导向臂内部的使所述顶刷旋转的旋转电动机被固定成没有活动性能，从而顶刷与进入车辆之间的冲击将原封不动地传到导向臂和旋转电动机上，存在着设置于旋转电动机上的旋转轴破损或车辆表面受损的问题。

发明内容

本发明是鉴于所述以往自动洗车机的顶刷控制设备中所存在的问题而提出的，其目的在于提供一种顶刷控制设备，该顶刷控制设备根据安装于自动洗车机顶刷上的旋转电动机负荷量，能够稳定地控制顶刷的动作，而且具有低成本的合理结构。

另外，为了解决以往自动洗车机的顶刷在洗涤过程中产生冲击的问题，本发明提供一种顶刷缓冲设备，该顶刷缓冲设备具有当进入车辆与顶刷最初接触时使顶刷推向后方的缓冲部，以缓和车辆和顶刷接触时所产生的冲击。

本发明的特征在于具有顶刷控制设备和顶刷缓冲设备。所述顶刷控制设备的特征在于包括以下几种装置：测定对安装于自动洗车机顶刷上的电动机施加的负荷量，并把所测定的所述负荷量变换成数据值的装置；对变换的所述数据值和预定基准值进行比较，根据比较结果，生成控制信号并提供给所述顶刷，以控制所述顶刷的装置。所述顶刷缓冲设备的特征是当车辆最初进入时，在顶刷接触到车辆的过程中，使第一缓冲装置和第二缓冲装置推向后方，以减小因旋转的顶刷的洗涤压力而产生的反作用力等冲击。

根据本发明，借助于安装在自动洗车机顶刷上的旋转电动机负荷量而输出的输出信号，能够稳定地控制顶刷的动作，而且容易了解电动机的状态，能够预防过电流等导致电动机受损。

另外，顶刷两侧分别具有第一缓冲装置和第二缓冲装置，能够防止旋转轴毁坏和破损，也能够防止顶刷因掉落而与车辆的撞击，预防了车辆表面受损和毁坏，具有提高洗涤功能的效果。

附图说明

图1为本发明理想的实施例所涉及的自动洗车机的顶刷控制设备的概略图；

图2显示了从本发明理想的实施例所涉及的顶刷控制设备输出的信号的图形；

图3为针对利用本发明理想的实施例所涉及的顶刷控制设备的洗车系统来举例说明顶刷的上升和下降动作的图；

图4为使用了本发明所涉及的自动洗车机的顶刷缓冲设备的自动洗车机的结构图；

图5为显示本发明所涉及的自动洗车机的顶刷所具备的第一缓冲装置的构成部件的立体图；

图6为显示本发明所涉及的自动洗车机的顶刷所具备的第一缓冲装置的结构图；

图7为显示本发明所涉及的自动洗车机的顶刷所具备的第二缓冲装置的构成部件的立体图；

图8为具备本发明的顶刷缓冲设备的自动洗车机的顶刷工作状态的概略图。

标号说明

10：用户输入装置      15：基准值DB

20：电流检测装置      25：A/D转换器

30：控制部            40：输出装置

110：第一缓冲装置     111：第一导向臂

112：第一旋转轴承     113：第一缓冲部

114：第一固定托架     115：第一导辊

116：第一摇臂         117：第一导向部

117a、127a：导向槽    118：第一活动托架

119：旋转电动机       119a：电动机轴

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明理想的具体实施例。在说明本发明时，如果判断为相关公知技术或结构的具体说明会影响本发明的要点，则省略其详细说明。

图1至图3是显示有关本发明所涉及的自动洗车机的顶刷控制设备的图。

如图1所示，本发明的顶刷控制设备包括电流检测装置20、A/D转换器25、控制部30、用户输入装置10、基准值数据库(DB)15、输出装置40。电流检测装置20是利用电流来检测安装在自动洗车机顶刷上的旋转电动机负荷量的装置，它把检测到的电流值传递给A/D转换器25。A/D转换器25把所输入的电流值在模拟装置中转换成数据，然后将转换后的电流值的数据传递给控制部30。

基准值DB15存储着在A/D转换器25进行电流值的数据对比演算中要使用的多个基准数据。存储在基准值DB15中的多个基准数据可以根据用户而被变更，在本发明理想的实施例中，最小基准电流值为1/100A。用户输入装置10为，在任意变更存储在所述基准值DB15中的数据时，用来输入新的数值的装置。控制部30将预先存储于基准值DB15中的多个基准数据和从A/D转换器25输入的电流值的对比演算中所获得结果的预定信号(对于该信号的详细说明，将在后面叙述)，通过输出装置40，提供给自动洗车机的主控制部(未示出)。

图2为本发明的顶刷控制设备中表示根据安装在顶刷上的电动机负荷量、即根据旋转电动机的电流变化获得的输出信号的图形。下面参照附图2对来自控制部30的输出信号进行详细说明。

下面，为了说明本发明的原理，假定从控制部30输出的信号种类有“Over”、“Max”、“Min”、“Rot”、“Wd”以及“Time”(未示出)等。本发明针对所述各输出信号，事先都规定有动作命令，根据该命令来控制自动洗车机顶刷的动作。输出信号“Over”是当来自A/D25的电流值的数据大于存储在基准值DB15中的第一基准数据的情况下输出的信号，所述第一基准数据例如4.5A，当安装于洗涤装置上的电动机因超过额定电流而处于非常危险的状态时，输出信号“Over”表示电动机超过了工作容许范围。如果“Over”信号发送到主控制部，洗车系统就切断向电动机输入的电流，使电动机停止，从而能够防止电动机受损，进而能够限制顶刷的动作。

输出信号“Max”是当测定电流值大于存储于基准值DB15中的第二基准数据时输出的信号，是用来使顶刷垂直上升的命令信号，所述第二基准数据例如2.25A。并且该信号是电动机达到额定电流时所产生的信号，可以用作通知电动机处于危险状态的预警。

如果本发明的顶刷控制设备输出“Max”信号，并发送给自动洗车机的主控制部，顶刷将执行垂直上升动作。

输出信号“Min”是用于使顶刷垂直下降的命令信号，在如下情况下输出，即通过电流检测装置20测定的电流值属于存储于基准值DB15中的第三基准数据，所述第三基准数据例如从最小电流值1/100A到1.35A的范围。该信号表示电动机的未过载状态，是电动机空转状态或负荷减少的情况，从而该信号为要求检验电动机的信号。

如上所述，根据本发明，利用根据电动机负荷量输出的信号，不仅可以控制顶刷的动作，而且在了解电动机状态之后能够提前采取措施，从而能够防止由过电流所导致的电动机受损等问题。

在本发明理想的实施例中，最好把所述第一基准数据和第二基准数据分别设定为4.5A以上和2.25A以上，第三基准数据设定为1.35A以下。

另外，输出信号“Rot”是在电动机旋转过程中输出的，表示电动机正常工作。同样，输出信号“Wd”为顶刷控制设备的控制部30以及其他内部电路(未示出)出现异常情况时产生的信号。最后，输出信号“Time”是这样一个信号，即预先设定好预定时间，如果在预定时间内输出了“Time”信号，则与所测定的电流值无关地，用来限制影响顶刷动作的其他信号产生。该信号用于防止在电动机最初启动的预定时间内，因启动电流而产生瞬间的“Over”，“Max”等输出信号。

在本发明理想的实施例中，预定时间例如为2.5秒，根据电动机的种类，考虑到相应电动机的特性，可以任意改变该时间。

如上所述，存储于基准值DB15中的多个基准数据值只是举例说明而已，根据适用于洗车系统的电动机种类、顶刷种类以及洗车系统状态等可以变化。从而可以任意设定符合系统条件的基准数据，以实现最佳洗车系统环境。

图3为针对利用本发明理想的实施例所涉及的顶刷控制设备的洗车系统来举例说明顶刷的上升和下降动作的图。

首先，如果洗车系统被启动，洗车系统的主控制部就对顶刷发送旋转命令。于是本发明的顶刷控制设备中，当顶刷的旋转电动机开始启动时，在预先设定的时间内输出“Time”信号，在输出“Time”信号期间，即使在启动电流导致电流瞬间上升等任何情况下，也不会输出其他信号。

并且从图2可知，当电动机开始旋转时，随着电动机旋转，控制部30持续向自动洗车机的主控制部输出“Rot”信号，以表示顶刷的旋转电动机正常工作，通过“Rot”信号的输出，可以检验出电动机断线等异常情况。

如果超过预先设定的启动时间，“Time”信号停止输出，则自动洗车机的主控制部使车辆前进，从而旋转的顶刷与车辆前部接触。如果由于顶刷与车辆的接触而负荷增加，电流值也会增加。增加的电流值通过本发明的顶刷控制设备的电流检测装置20而被检测出，并通过A/D转换器25转换成数据电流值，然后发送给控制部30。

控制部30对来自A/D转换器25的电流值与基准值DB15的基准数据进行对比演算，这时如果输出的是例如“Max”信号，“Max”信号就通过输出装置40被提供给自动洗车机的主控制部，相应地，主控制部对旋转的顶刷发送上升信号，使顶刷上升。随着顶刷的上升，顶刷因车辆前部的弯曲而暂时离开车辆，负荷减小，电动机电流值也减小。如果“Max”信号停止输出，顶刷也就停止上升，顶刷旋转并保持其位置。从而顶刷连续进行上升和离开动作，能够沿着车辆的弯曲，洗涤车辆前部。沿着车辆的弯曲，顶刷反复做上升和停止动作，到达车辆的顶部。

通常，车辆的顶部保持水平，因此在车辆顶部，经过车辆前部玻璃窗的顶刷的旋转电动机电流值介于“Max”和“Min”信号值的中间值(即，1.35A-2.25A之间的值)。另外，即使旋转电动机的电流值为“Max”信号值，如果使顶刷上升，“Max”信号就会终止，电流值介于“Max”和“Min”信号值之间，于是顶刷能够继续保持其状态而洗涤车辆顶部。进而，顶刷在经过车辆顶部之后开始下降，洗涤完车辆顶部的顶刷在车辆后玻璃窗部分离开玻璃窗，随即电动机电流减小，当电流值减小到相当于“Min”信号的电流值时，产生“Min”信号，顶刷根据下降信号而下降。如果顶刷边下降边移动，顶刷又和车辆玻璃窗接触，“Min”信号终止。

于是，顶刷在车辆后玻璃窗下降部位反复进行所述动作，以洗涤玻璃窗。接收“Min”输出信号的自动洗车机主控制部向顶刷发送下降信号，随着顶刷的下降，如果顶刷与车辆接触，“Min”信号就停止输出。同样的道理，顶刷的下降信号也终止，顶刷进行旋转并保持其位置并能够沿着车辆的弯曲进行洗涤。

如上所述，根据本发明理想的实施例所涉及的安装在顶刷的旋转电动机上的顶刷控制设备的输出信号，控制顶刷上升或下降的动作，通过顶刷的垂直运动而洗涤车辆。

另外，图4至图8为本发明所涉及的有关自动洗车机的顶刷缓冲设备的图。

具备本发明的顶刷缓冲设备的自动洗车机，其顶刷140的两侧还具有第一缓冲装置110和第二缓冲装置120，所述顶刷位于洗车机本体100的内侧并与位于洗车机本体100两侧内表面上的吊链连接，并根据车辆的形状上升或下降并旋转，将车辆的上表面清洗干净。

所述第一缓冲装置110由以下部分构成：第一导向臂111，连接在位于洗车机本体100的一侧101的吊链上进行升降；第一固定托架114，与所述第一导向臂111的内表面上端结合，其外表面嵌合有第一旋转轴承112，下端具备第一缓冲部113；第一摇臂116，其上部连接在所述第一缓冲部113的前表面，其下部嵌合有第一导辊115；第一活动托架118，外侧形成有第一导向部117，其上部嵌合于所述第一旋转轴承112，在所述第一导向部117形成有使所述第一导辊115嵌入的导向槽117a；旋转电动机119，安装于所述第一活动托架118的内侧，电动机轴119a向所述第一活动托架118的外侧突出。

所述第一缓冲装置110的第一缓冲部113与第一摇臂116之间，还具有吸收车辆与顶刷接触时所产生的冲击的第一冲击吸收橡胶板150。

另外，构成所述第一缓冲装置110的第一导向臂111的下部内表面，还可以具备非接触传感器160，在顶刷140旋转时因过载而摆动，或与车辆接触时被扭转的情况下，所述非接触传感器160使顶刷140通过吊链进行升降而不与车辆接触，从而防止了电动机轴119a破损。

所述第二缓冲装置120由以下几个部分构成：第二导向臂121，其连接在与所述第一缓冲装置110相对应的洗车机本体的另一侧102的吊链上进行升降；第二固定托架124，与所述第二导向臂121的内表面上端结合，所述第二固定托架124的外表面嵌合有第二旋转轴承122，下端具有第二缓冲部123；第二摇臂126，其上部连接在所述第二缓冲部123的前表面上，其下部嵌合有第二导辊125；第二活动托架128，其外侧形成有第二导向部127，其上部嵌合于所述第二旋转轴承122，所述第二导向部127形成有使所述第二导辊125嵌入的导向槽127a；从动轴129，连接在所述第二活动托架128的内侧并向第二活动托架128的外侧突出。

所述第二缓冲装置120的第二缓冲部123与第二摇臂126之间，还可以具备吸收车辆与顶刷接触时所产生的冲击的第二冲击吸收橡胶板150a。

所述第一缓冲装置110和第二缓冲装置120分别位于顶刷140的两侧，在支撑顶刷140的同时使其旋转，所述第一缓冲装置110的电动机轴119a上连接有旋转轴130的一端，旋转轴130的另一端连接在所述第二缓冲装置120的从动轴129上。

所述顶刷140设置在所述旋转轴130的外表面，通过所述旋转电动机119的旋转力而向一个方向旋转，清洗车辆的上表面。

具有如上所述的本发明的顶刷缓冲设备的自动洗车机，当车辆进入时，顶刷140下降并与车辆接触的情况下，通过所述第一缓冲装置110和第二缓冲装置120，顶刷140从车辆的前方往后退并与车辆前部接触，进行清洗作业，从而能够防止车辆破损或毁坏，也防止了使顶刷旋转的旋转轴受损。

也就是，如果进入车辆的前部与顶刷140接触，上部嵌合于所述第一缓冲装置110和第二缓冲装置120的第一、第二缓冲部113、123上的第一、第二摇臂116、126，从进入车辆的前方往后退并摆动，于是嵌合于所述第一、第二摇臂116、126下部侧的第一、第二导辊115、125摆动，外表面嵌合有第一、第二导辊115、125的第一、第二活动托架118、128也开始摆动。

另外，由于第一、第二活动托架118、128的摆动动作，位于第一活动托架118内表面的旋转电动机119的旋转轴119a，和位于第二活动托架128内表面并向外侧突出的从动轴129摆动，于是两端分别连接在所述电动机轴119a和所述从动轴129上的旋转轴130开始进行摆动，很自然地，设置在旋转轴130上的顶刷140也跟着进行从进入车辆的前方往后退的摆动动作。

由于顶刷140没有被固定，而且还可以进行从进入车辆的前方往后退的摆动动作，因此对于进入车辆与顶刷140的接触冲击的反作用力以及冲击负荷减弱，设置在顶刷140上的旋转轴130以及车辆表面不会受到毁坏和破损。

另外，借助于在所述第一缓冲装置110的第一缓冲部113与第一摇臂116之间，以及在所述第二缓冲装置120的第二缓冲部123与第二摇臂126之间嵌合的第一、第二冲击吸收橡胶板150、150a，车辆与顶刷接触时所产生的冲击被吸收，防止顶刷140在旋转时产生的旋转导致的摆动现象，消除了传递到旋转轴130的冲击，而且防止了旋转电动机119的过载现象。

Claims (17)

1.一种自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，该顶刷控制设备包括：

用于测定对安装于所述顶刷上的电动机施加的负荷量并将测定的所述负荷量变换为数据值的装置；

用于将变换的所述数据值与预定基准值进行比较、根据比较结果生成控制信号并将所述控制信号提供给所述顶刷以控制所述顶刷的装置。

2.根据权利要求1所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，该顶刷控制设备还包括用于存储所述预定基准值的存储装置。

3.根据权利要求2所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，存储在所述存储装置中的预定基准值有多个，该多个所述预定基准值根据用户而被更新。

4.根据权利要求3所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，所测定的所述负荷量为电流值。

5.根据权利要求4所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，多个所述预定基准值为三个。

6.根据权利要求5所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，如果变换的所述数据值大于第一基准值，就产生第一控制信号；如果变换的所述数据值大于第二基准值，就产生第二控制信号；如果变换的所述数据值小于第三基准值，就产生第三控制信号。

7.根据权利要求6所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，所述第一控制信号的产生是为了在所述数据值大于所述第一基准值的情况下，通过停止所述电动机的动作来防止电动机损坏。

8.根据权利要求6所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，所述第二控制信号是为了使所述顶刷垂直上升而产生的，当所述电动机达到所述第二基准值时，所述第二控制信号表示所述电动机处于危险状态。

9.根据权利要求6所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，所述第三控制信号是为了使所述顶刷垂直下降而产生的，当所述电动机达到所述第三基准值时，所述第三控制信号表示所述电动机处于未过载状态，在所述电动机的空转状态或负荷减少的情况下，通知需要检验所述电动机。

10.根据权利要求6所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，所述第一基准值为4.5A以上，所述第二基准值为2.25A以上，所述第三基准值为1.35A以下。

11.根据权利要求6所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，该顶刷控制设备还产生第四控制信号，该第四控制信号表示在所述电动机旋转的过程中，所述电动机正常工作。

12.根据权利要求11所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，在所述顶刷控制设备内的构成部件中，当任何一个或一个以上的部件发生故障时，还产生第五控制信号。

13.根据权利要求12所述的自动洗车机的顶刷控制设备，其特征在于，所述电动机开始启动时，在预定时间内，还产生第六控制信号。

14.一种具有顶刷的自动洗车机，其特征在于，该自动洗车机包括第一控制设备和第二控制设备，所述第一控制设备包括以下装置：

用于测定对安装于所述定刷上的电动机施加的负荷量并将测定的所述负荷量变换为数据值的装置；

用于将变换的所述数据值与预定基准值进行比较，并根据比较结果输出用于控制所述顶刷的控制信号的装置；

所述第二控制设备用于响应来自所述第一控制设备的控制信号，来控制所述顶刷的上升及下降动作。

15.一种自动洗车机的顶刷缓冲设备，其特征在于，该顶刷缓冲设备由第一缓冲装置(110)、第二缓冲装置(120)、长的旋转轴(130)和顶刷(140)构成，所述第一缓冲装置(110)具有：第一导向臂(111)，其连接在位于洗车机本体一侧的吊链上进行升降；第一固定托架(114)，与所述第一导向臂(111)的内表面上端结合，其外表面嵌合有第一旋转轴承(112)，其下端具有第一缓冲部(113)；第一摇臂(116)，其上部连接在所述第一缓冲部(113)的前表面上，其下部嵌合有第一导辊(115)；第一活动托架(118)，其外侧形成有第一导向部(117)，其上部嵌合于所述第一旋轴承(112)，所述第一导向部(117)形成有使所述第一导辊(115)嵌入的导向槽(117a)；旋转电动机(119)，安装于所述第一活动托架(118)的内侧，电动机轴(119a)向所述第一活动托架(118)的外侧突出；

所述第二缓冲装置(120)由以下部分构成：第二导向臂(121)，其连接在与所述第一缓冲装置(110)对应的洗车机本体的另一侧的吊链上进行升降；第二固定托架(124)，与所述第二导向臂(121)的内表面上端结合，其外表面嵌合有第二旋转轴承(122)，其下端具备第二缓冲部(123)；第二摇臂(126)，其上部连接在所述第二缓冲部(123)的前表面上，其下部嵌合有第二导辊(125)；第二活动托架(128)，其外侧形成有第二导向部(127)，其上部嵌合于所述第二旋转轴承(122)，所述第二导向部(127)形成有使所述第二导辊(125)嵌入的导向槽(127a)；从动轴(129)，连接在所述第二活动托架(128)的内侧并向所述第二活动托架(128)的外侧突出；

所述长的旋转轴(130)，其一端与所述第一缓冲装置(110)的所述电动机轴(119a)结合，另一端与所述第二缓冲装置(120)的所述从动轴(129)结合；

顶刷(140)，设置于所述旋转轴(130)的外表面并向一个方向旋转。

16.根据权利要求15所述的自动洗车机的顶刷缓冲设备，其特征在于，在所述第一缓冲装置(110)的所述第一缓冲部(113)与所述第一摇臂(116)之间，还嵌合有吸收当车辆与所述顶刷接触时所产生的冲击的第一冲击吸收橡胶板(150)。

17.根据权利要求15所述的自动洗车机的顶刷缓冲设备，其特征在于，在所述第二缓冲装置(120)的所述第二缓冲部(123)与所述第二摇臂(126)之间，还嵌合有吸收车辆与所述顶刷接触时所产生的冲击的第二冲击吸收橡胶板(150a)。

Images