CN107054305A - 智能化全系列汽车清洗系统以及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化全系列汽车清洗系统以及清洗方法，包括清洗房、清洗机器人、十字移动机构、供水机构、供清洗剂机构，通过上述系统的结合采用本发明的清洗方法，可以实现自动清洗，效率高，且省时省力，便于在产业上推广和应用。

Description

智能化全系列汽车清洗系统以及清洗方法

技术领域

本发明涉及汽车清洗领域，特别是涉及一种智能化全系列汽车清洗系统以及清洗方法。

背景技术

目前国内汽车清洗技术落后，主要体现为：自动清洗设备成本高,占地面积大，清洗效果差，为满足每天清洗任务，需大量的采取人工清洗，人工清洗耗费时间长效率低，水资源无法有效回收。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能化全系列汽车清洗系统以及清洗方法，以实现快速、高效汽车清洗。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种智能化全系列汽车清洗系统，包括清洗房、清洗机器人、十字移动机构、供水机构、供清洗剂机构，所述清洗房包括方形底座、房屋侧板以及设置于底座上端面四角上的导轨支撑柱，房屋侧板为四个，其中，前后房屋侧板设置有汽车进出口，所述导轨支撑柱上设置有十字移动机构，所述十字移动机构与清洗机器人连接，并带动清洗机器人前后左右移动，所述供水机构包括储水箱、水泵、输水管道，所述输水管道上设置有所述水泵，其一端与储水箱连接，另一端与主输出管路连通，所述供清洗剂机构包括清洗剂箱、清洗剂泵、清洗剂管道，所述清洗剂管道上设置有所述清洗剂泵，其一端与所述清洗剂箱连通，另一端与主输出管路连通，所述主输出管路与清洗机器人连通。

还提供了一种基于上述智能化全系列汽车清洗系统的清洗方法，包括如下步骤：

(1)汽车驶入：汽车进入清洗区，在汽车的上方的清洗机器人及附带的清洗装置，机器人可视汽车位置调整清洗轨迹；

(2)第一次粗洗：粗洗清洗剂由设备区的泵输出，经过管线连接到机械手刷盘上，经过喷嘴的锥形雾化处理，润湿车体表面，随着机械手围绕着车的运动，进行全方位清洗车体；清洗后的污水流制清洗区域的污水回收系统，经过处理以后进入到污水缓冲罐里面待用；

(3)第二次精洗：精洗清洗剂由设备区的泵打出，顺着清洗管道至机械手刷盘上，机械手刷盘有喷嘴转换接盘，通过喷嘴喷洒到车体表面，随着机械手的移动进行车体全方位精洗，精洗后的污水进入污水回收系统处理以后到储罐里待用；

(4)第三次冲洗：设备区的清水经过管道流至机械手刷盘，随着机械手的运动进行车体的全方位冲洗。冲洗后的污水进入污水处理系统处理以后进入缓冲罐中待用；

(5)车体的吹干设备区的高压热风风机运行，通过管道连接到机械手的转盘，随着机械手的运动对车体表面进行全方位的吹干。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，提供了一种占地较少的智能化全系列汽车清洗系统以及清洗方法，系统包括清洗房、清洗机器人、十字移动机构、供水机构、供清洗剂机构，通过上述系统的结合可以实现自动清洗，效率高，且省时省力，便于在产业上推广和应用。

附图说明

图1所示为本申请的结构第一示意图；

图2所示为本申请的结构第二示意图；

图3所示为本申请的结构第三示意图；

图4所示为本申请的结构第四示意图；

图5所示为本申请的结构第五示意图；

图6所示为本申请的结构第六示意图；

图7所示为本申请的结构第七示意图；

图8所示为本申请的结构第八示意图；

图9所示为本申请的机器人连接结构示意图；

图10所示为本申请的机器人结构第一示意图；

图11所示为本申请的机器人结构第二示意图；

图12所示为本申请的机器人结构第三示意图；

图13所示为本申请的机器人结构第四示意图；

图14所示为本申请的机器人结构第五示意图；

图15所示为本申请的机器人结构第六示意图；

图中，房屋侧板1，底座2，储水箱3，清洗剂箱4，输水管道5，控制柜6，前后向导轨7，前后向驱动机构8，左右向导轨9，左右向驱动机构10，导轨支撑柱11，清洗机器人12，吊环13，挡板14，清洗剂管道开断阀15，清洗剂泵16，热风机17，输水管道开断阀18，水泵19，污水泵20，连接孔21，连接块121，第一旋转部122，第一摆动电机123，第二摆动电机124，第二摆动臂125，刷盘126，第一摆动臂127，第二旋转部128，铰接架129。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-图15所示，一种智能化全系列汽车清洗系统，包括清洗房、清洗机器人、十字移动机构、供水机构、供清洗剂机构，所述清洗房包括方形底座2、房屋侧板1以及设置于底座上端面四角上的导轨支撑柱11，房屋侧板1为四个，其中，前后房屋侧板1设置有汽车进出口，所述导轨支撑柱11上设置有十字移动机构，所述十字移动机构与清洗机器人12连接，并带动清洗机器人12前后左右移动，所述供水机构包括储水箱3、水泵19、输水管道5，所述输水管道5上设置有所述水泵19，其一端与储水箱3连接，另一端与主输出管路连通，所述供清洗剂机构包括清洗剂箱4、清洗剂泵16、清洗剂管道，所述清洗剂管道上设置有所述清洗剂泵16，其一端与所述清洗剂箱4连通，另一端与主输出管路连通，所述主输出管路与清洗机器人12连通，主输出管路的另一端与清洗机器人连接，随着机器人的移动而移动。

需要说明的是，整个系统通过高压泵抽取水、清洗剂沿着管线喷洒到汽车上，随着清洗机器人的移动清洗整个车体表面，最后由高压风机产生的高压风吹干车体表面，完成汽车的清洗。

需要说明的是，整个系统放置在由钢结构组建的清洗房内，整个钢结构房屋占地面积为64平方米，高度4米左右，全部使用钢结构拼接而成，能快速拆卸定位安装。水泵以及清洗剂泵均优选为增压泵，其主要作用是通过增压泵增压储罐中的水和清洗剂，喷洒到车体表面，利用机械手刷子和高压水，达到清洗车体表面的效果，其中，储水罐还有污水储存待用的作用。清洗机器人由机械手机构、刷盘、管线和感应器组成，其中机械手为核心，作用是带着清洗刷盘、管线及感应器运动，通过电机的旋转及与其他系统的配合，完成对车体的清洗，机械手为360°全方位旋转六轴机械手，能完成汽车的全方位清洗；刷盘的作用是对车体的清洗，除此之外还用于管线末端的喷嘴切换，不同的清洗流程使用不同的喷嘴，达到车体最佳清洗效果；主输出管路与管线可以为一体结构，也可以为分段结构，管线是金属软管，末端连接机械手刷盘；感应器主要是针对于不同车型外形尺寸不同及收集的相关信息传输到控制系统，由控制系统制定出清洗流程。通过各种感应器所采集的信息做出判断，并制定出适用于不同车型的清洗流程，控制系统除了能完成清洗流程的制定之外，还能起到安全防护措施，通过感应器反馈的数据控制机械设备，不会损害到车体及人等，可以在清洗机器人的机械手上以及刷盘上设置多个位置传感器，通过传感器采集数据，控制器通过数据计算距离，还可以通过设置红外传感器计算距离。安全防护系统的作用是防止机械对人员的伤害和汽车撞到钢结构等。其主要由感应器和显示器组成，感应器通过对人体及车体的感应，把信息反馈到控制系统，控制系统输出信息到显示器及其他提示设备上，达到对人员及车体的保护作用。

所述底座2的上端面上设置有格栅，格栅的下方设置污水池，底座2内还设置有污水缓冲储罐，污水池和污水缓冲储罐相连通，所述污水缓冲储罐内设置有污水泵20，污水泵通过污水管道与储水箱3连通。污水回收系统的作用是回收车体清洗的废水，回收效率能达到50％左右，做到节能环保。污水回收系统由污水泵、管线、污水池、过滤器、污水缓冲储罐组成，其中，污水泵主要作用是抽取污水池中的污水，通过滤器过滤以后注入到储水箱中二次利用。

需要说明的是，通过高压热风对车体表面进行烘干。系统由高压热风机、管线组成，高压热风机主要作用是产生带热的高压风，通过管线的连接与机械手配合完成对车体的烘干。

具体地，位于左侧的两个导轨支撑柱11上方和位于右侧的两个导轨支撑柱11上方分别设置有前后向导轨支架，导轨支架上方设置有前后向导轨7，两侧的前后向导轨7上方连接有左右向导轨9，左右向导轨的两端分别设置有前后向驱动机构8，所述前后向驱动机构8包括前后向驱动电机和滚轮，所述前后向驱动电机带动滚轮在前后向导轨7上移动，左右向导轨上设置有左右向驱动机构10，所述左右向驱动机构10包括左右向驱动电机和滚轮，所述左右向驱动电机带动滚轮在左右向导轨7上移动。

导轨机构的作用是从来自于控制系统的信息通过电机带动机械手运动，从而完成系统的清洗。由三个电机和导轨组成，中间电机带动机械手左右移动，两端电机带动机械手和中间电机沿着导轨前后移动，从而能完成机械手环绕车体360°移动。

具体地，所述左右向驱动机构10封装在壳体内，壳体的下端通过螺钉与清洗机器人12连接，所述清洗机器人12包括连接块121、第一旋转部122、第一摆动电机123、第二摆动电机124、第二摆动臂125、刷盘126、第一摆动臂127，第二旋转部、铰接架12上设置有连接孔12，螺钉穿过所述连接孔21将清洗机器人12连接在左右向驱动机构10的壳体下端面，所述连接块121下端与第一旋转部122，第一旋转部122下端连接有通过第一摆动电机123驱动的第一摆动臂127，所述第一摆动臂127下端连接有通过第二摆动电机124驱动的第二摆动臂125，第二摆动臂125下端连接有第二旋转部128，第二旋转部128下端与刷盘的铰接架129铰接连接。

具体地，所述输水管道5和清洗剂管道上分别设置有输水管道开断阀18和清洗剂管道开断阀15。

具体地，所述清洗房内设置有热风机17，热风管线一端与与清洗机械手相连接，配合完成对车体的烘干。

具体地，左右向导轨下端面设置有吊环，吊环可用于金属软管以及电缆的悬挂，避免清洗现场的混乱，可以提高清洗效率与安全性。

下面对清洗流程进行描述：

(1)汽车行制清洗区，在汽车的上方有机器人及附带的清洗装置，机器人可视汽车位置调整清洗轨迹等。

(2)、第一次粗洗

粗洗清洗剂由设备区的泵输出，经过管线连接到机械手刷盘上，经过喷嘴的锥形雾化处理，润湿车体表面，随着机械手围绕着车的运动，进行全方位清洗车体。清洗后的污水流制清洗区域的污水回收系统，经过处理以后进入到污水缓冲罐里面待用。

(3)、第二次精洗

精洗清洗剂由设备区的泵打出，顺着清洗管道至机械手刷盘上，这点说明下，机械手刷盘有喷嘴转换接盘，通过喷嘴喷洒到车体表面，随着机械手的移动进行车体全方位精洗，精洗后的污水进入污水回收系统处理以后到储罐里待用。

(4)、第三次冲洗

设备区的清水经过管道流至机械手刷盘，随着机械手的运动进行车体的全方位冲洗。冲洗后的污水进入污水处理系统处理以后进入缓冲罐中待用。

(5)、车体的吹干

设备区的高压热风风机运行，通过管道连接到机械手的转盘，随着机械手的运动对车体表面进行全方位的吹干。

需要说明的是，本申请中的清洗机器人优选工业4.0智能机器人，

本申请主要创新，

(1)清洗系统可视现场情况，快速安装就位；

(2)使用工业4.0智能机器人技术，设置多种感应器，可根据不同的情况做出正确的判断，保证了汽车及人员的安全；

(3)独特半封闭式结构设计，设置绝缘防护设施，安全可靠；

(4)合理使用专用清洁剂及设备，实现全过程自动化控制清洗；

(5)自主研发了洗刷供水装置、污水回收处理系统，耗水量少，节能环保；

(6)清洗系统模块组合设计，占地面积小，安装简便。

另外，本申请的效果：

适用范围：全系列汽车；

清洗用时：根据初步计算，清洗各种车型，从清洗开始到吹干平均用时6分钟左右。

耗水量：清洗时每辆车耗水量80L，循环利用率50％，实际耗水40L；

应用位置：只要有空间，就能定位安装清洗；

应用目的：用于智能清洗，达到汽车的快速清洁；

清洗模式：汽车定位，清洗设备移动；

单套系统组成：控制区、设备区、机械手系统、污水回收处理系统、钢结构系统。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能化全系列汽车清洗系统，其特征在于，包括清洗房、清洗机器人、十字移动机构、供水机构、供清洗剂机构，所述清洗房包括方形底座(2)、房屋侧板(1)以及设置于底座上端面四角上的导轨支撑柱(11)，房屋侧板(1)为四个，其中，前后房屋侧板(1)设置有汽车进出口，所述导轨支撑柱(11)上设置有十字移动机构，所述十字移动机构与清洗机器人(12)连接，并带动清洗机器人(12)前后左右移动，所述供水机构包括储水箱(3)、水泵(19)、输水管道(5)，所述输水管道(5)上设置有所述水泵(19)，其一端与储水箱(3)连接，另一端与主输出管路连通，所述供清洗剂机构包括清洗剂箱(4)、清洗剂泵(16)、清洗剂管道，所述清洗剂管道上设置有所述清洗剂泵(16)，其一端与所述清洗剂箱(4)连通，另一端与主输出管路连通，所述主输出管路与清洗机器人(12)连通。

2.根据权利要求1所述的智能化全系列汽车清洗系统，其特征在于，所述底座(2)的上端面上设置有格栅，格栅的下方设置污水池，底座(2)内还设置有污水缓冲储罐，污水池和污水缓冲储罐相连通，所述污水缓冲储罐内设置有污水泵(20)，污水泵通过污水管道与储水箱(3)连通。

3.根据权利要求1所述的智能化全系列汽车清洗系统，其特征在于，位于左侧的两个导轨支撑柱(11)上方和位于右侧的两个导轨支撑柱(11)上方分别设置有前后向导轨支架，导轨支架上方设置有前后向导轨(7)，两侧的前后向导轨(7)上方连接有左右向导轨(9)，左右向导轨的两端分别设置有前后向驱动机构(8)，所述前后向驱动机构(8)包括前后向驱动电机和滚轮，所述前后向驱动电机带动滚轮在前后向导轨(7)上移动，左右向导轨上设置有左右向驱动机构(10)，所述左右向驱动机构(10)包括左右向驱动电机和滚轮，所述左右向驱动电机带动滚轮在左右向导轨(7)上移动。

4.根据权利要求1所述的智能化全系列汽车清洗系统，其特征在于，所述左右向驱动机构(10)封装在壳体内，壳体的下端通过螺钉与清洗机器人12连接，所述清洗机器人(12)包括连接块(121)、第一旋转部(122)、第一摆动电机(123)、第二摆动电机(124)、第二摆动臂(125)、刷盘(126)、第一摆动臂(127)，第二旋转部、铰接架(12上设置有连接孔(12)，螺钉穿过所述连接孔(21)将清洗机器人(12)连接在左右向驱动机构(10)的壳体下端面，所述连接块(121)下端与第一旋转部(122)，第一旋转部(122)下端连接有通过第一摆动电机(123)驱动的第一摆动臂(127)，所述第一摆动臂(127)下端连接有通过第二摆动电机(124)驱动的第二摆动臂(125)，第二摆动臂(125)下端连接有第二旋转部(128)，第二旋转部(128)下端与刷盘的铰接架(129)铰接连接。

5.根据权利要求1所述的智能化全系列汽车清洗系统，其特征在于，所述输水管道(5)和清洗剂管道上分别设置有输水管道开断阀(18)和清洗剂管道开断阀(15)。

6.根据权利要求1所述的智能化全系列汽车清洗系统，其特征在于，所述清洗房内设置有热风机(17)，热风管线一端与与清洗机械手相连接，配合完成对车体的烘干。

7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的智能化全系列汽车清洗系统的清洗方法，其特征在于，

(1)汽车驶入：汽车进入清洗区，在汽车的上方的清洗机器人及附带的清洗装置，机器人可视汽车位置调整清洗轨迹；

(2)第一次粗洗：粗洗清洗剂由设备区的泵输出，经过管线连接到机械手刷盘上，经过喷嘴的锥形雾化处理，润湿车体表面，随着机械手围绕着车的运动，进行全方位清洗车体；清洗后的污水流制清洗区域的污水回收系统，经过处理以后进入到污水缓冲罐里面待用；

(3)第二次精洗：精洗清洗剂由设备区的泵打出，顺着清洗管道至机械手刷盘上，机械手刷盘有喷嘴转换接盘，通过喷嘴喷洒到车体表面，随着机械手的移动进行车体全方位精洗，精洗后的污水进入污水回收系统处理以后到储罐里待用；

(4)第三次冲洗：设备区的清水经过管道流至机械手刷盘，随着机械手的运动进行车体的全方位冲洗。冲洗后的污水进入污水处理系统处理以后进入缓冲罐中待用；

(5)车体的吹干设备区的高压热风风机运行，通过管道连接到机械手的转盘，随着机械手的运动对车体表面进行全方位的吹干。