CN108791208A - 一种洗车机毛刷压力自适应系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗车机毛刷压力自适应系统和方法，所述系统包括：清洗模块包括第一转轴、与第一转轴连接的第一清洗件、第二转轴、与第二转轴连接的第二清洗件、第三转轴和与第三转轴连接的第三清洗件；导向模块，用于限制所述清洗模块的运动方向；驱动模块，用于驱动所述清洗模块清洗车辆；支撑模块，所述清洗模块、导向模块和所述驱动模块设在所述支撑模块上；控制模块，所述控制模块分别与所述清洗模块、所述驱动模块连接用于控制所述清洗模块和所述驱动模块协同工作，所述控制模块设有采样单元，所述采样单元用于调控所述清洗模块施加给车身的压力。本系统对车漆面的损伤小，更不会出现定位错误而造成车内人、以及车身的伤害。

Description

一种洗车机毛刷压力自适应系统及方法

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别是涉及一种洗车机毛刷压力自适应系统和方法。

背景技术

随着经济的发展社会，车辆保有量剧增，由此引发的洗车环节问题变得更加突出，洗车效率和洗车效果成为车辆清洗领域的一个重要考虑因素。近年来，自动洗车机的出现降低了洗车成本，在提高效率方面也取得了长足的进步，因此社会上的安装量随年上升。

目前，洗车机具有寿命长，操作简单，清洗快速干净等特点。除此之外，洗车机同时还需要保护司机的安全，因为在很多用户使用场景下为了节约时间司机并不会离开车厢。然而由于设计问题，传统的车辆清洗技术在控制毛刷时采用机械、红外等定位原理，并不能绝对保证车辆和司机的安全。除安全问题之外，因为控制力度并不能为车身形状的不同而作出定制化的设置，久而久之，传统的毛刷容易造成车辆清洗面抛光层的损伤。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种洗车机毛刷压力自适应系统和方法。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种洗车系统，所述系统包括：

所述清洗模块包括第一转轴、与所述第一转轴连接的第一清洗件、第二转轴、与所述第二转轴连接的第二清洗件、第三转轴和与所述第三转轴连接的第三清洗件，所述第一清洗件用于清洗车辆的发动机盖、玻璃、车顶和尾箱盖，所述第二清洗件用于清洗车辆的左右侧及前后侧，所述第三清洗件用于清洗车轮；

导向模块，用于限制所述清洗模块的运动方向；

驱动模块，用于驱动所述清洗模块清洗车辆；

支撑模块，所述清洗模块、导向模块和所述驱动模块设在所述支撑模块上；

控制模块，所述控制模块分别与所述清洗模块、所述驱动模块连接用于控制所述清洗模块和所述驱动模块协同工作，所述控制模块设有采样单元，所述采样单元用于调控所述清洗模块施加给车身的压力。

在其中一个实施例中，所述系统还包括吹干模块，所述吹干模块设在所述支撑模块上。

在其中一个实施例中，所述吹干模块包括支架、安装在所述支架上的吹风机、位于所述吹风机下方并与所述导向模块两侧连接的风刀与所述风刀、所述支架连接的气缸，所述吹风机朝向所述风刀并通过所述风刀来实现吹干车辆。

在其中一个实施例中，所述第一清洗件、所述第二清洗件和第三清洗件均为毛刷。

在其中一个实施例中，

所述驱动模块包括第一电机组、第一毛刷轴、第二电机组、第二毛刷轴、第三电机组和第三毛刷轴，所述第一电机组通过第一毛刷轴与所述第一清洗件连接，所述第二电机组通过第二毛刷轴与所述第二清洗件连接，所述第三电机组通过第三毛刷轴与所述第三清洗件连接，所述第一电机组、第二电机组和所述第三电机组均包括行进电机和旋转驱动电机。

在其中一个实施例中，所述导向模块包括相对设置的两条升降轨道，所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴与所述升降轨道连接。

在其中一个实施例中，所述支撑模块为龙门架。

在其中一个实施例中，所述支撑模块的底部设有滑行轨道。

本发明还提供了一种使用上述系统的洗车方法，包括：

S1、接收车辆清洗指令，根据所述指令，所述控制模块中的采样单元采集工作电流i并与所述控制模块内的预设电流i1、i2、i3进行对比，所述驱动模块通过算法输出多种工作模式，其中，所述工作模式包括行进清洗模式、原地清洗模式、后退清洗模式和迅速后撤模式；

当所述控制模块依次输出所述行进清洗模式、所述原地清洗模式，所述行进清洗模式使所述清洗模块沿着所述导向模块移动至车辆清洗面进入所述原地清洗模式；

当所述控制模块依次后退清洗模式、迅速后撤模式，清洗完毕；

S2、清洗完毕后，和/或吹干模块移动至车辆的清洗面用于吹干车辆清洗面。

在其中一个实施例中，所述算法包括：

当i<i2时，所述工作模式为行进清洗模式；

当i2≤i≤i2*1.05时，所述清洗模块停止行进并进入原地清洗模式；

当i2*1.05<i<i3时，所述工作模式进入后退清洗模式并保持清洗状态；

当i≥i3时，所述工作模式进入迅速后撤模式。

其中，所述清洗面包括所述清洗面包括第一清洗件清洗的发动机盖、玻璃、车顶和尾箱盖与第二清洗件清洗的左右两侧及前后侧和第三清洗件清洗的车轮。

上述洗车系统中的控制模块设有采样单元，该采样单元可以通过采样清洗模块与车身擦洗所需的压力，进而控制驱动模块驱动清洗模块来擦洗车身，而且可以保持可控的偏差；与现有技术相比，本系统对车漆面的损伤小，更不会出现定位错误而造成车内人、以及车身的伤害。

本发明提供的方法操作通过上述系统操作简单，清洗方便，适合商业化推广应用。

附图说明

图1为本发明的洗车系统的结构示意图。

图2为本发明的洗车方法的流程示意图。

1、清洗模块；11、第一清洗件；12、第二清洗件；2、导向模块；21、升降轨道；3、驱动模块；31、第一电机；32、第二电机；4、支撑模块；41、滑行轨道；5、吹干模块；51、支架；52、吹风机；53、风刀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

图1为本发明的洗车系统的机构示意图，该系统包括：

清洗模块1，清洗模块1包括第一转轴、与第一转轴连接的第一清洗件 11、第二转轴、与第二转轴连接的第二清洗件12、第三转轴和与第三转轴连接的第三清洗件13，第一清洗件11用于清洗车辆的发动机盖、玻璃、车顶和尾箱盖，第二清洗件12用于清洗车辆的两侧及前后端，第三清洗件13用于清洗车轮；

导向模块2，用于限制清洗模块1的运动方向；

驱动模块3，用于驱动清洗模块3清洗车辆；

支撑模块4，清洗模块1、导向模块2和驱动模块3设在支撑模块4上；

控制模块，控制模块分别与清洗模块1、驱动模块3连接用于控制清洗模块1和驱动模块2协同工作，控制模块设有采样单元，采样单元用于调控清洗模块1施加给车身的压力。

上述洗车系统中的控制模块设有采样单元，该采样单元可以通过采样清洗模块与车身擦洗所需的压力，进而控制驱动模块驱动清洗模块来擦洗车身，而且可以保持可控的偏差；与现有技术相比，本系统对车漆面的损伤小，更不会出现定位错误而造成车内人、以及车身的伤害。

具体的，在清洗过程中，接到清洗车辆指令后，驱动模块3驱动第一清洗件11和第二清洗件12沿着导向模块2的竖直方向运动至车辆的清洗面上，其中，第一清洗件11用于清洗车辆的顶部，第二清洗件12用于清洗车辆的两侧。当第一清洗件11和第二清洗件12接近车辆时，控制模块中采样单元感应到符合清洗的压力后，第一清洗件11停止在竖直方向的运动并开始旋转来清洗车辆的顶部；第二清洗件12在竖直方向运动擦洗车辆的两侧，若车辆两侧不是垂直面，第二清洗件12会向车的中央运动，从而使的第二清洗件12转换成倾斜设置，并且所倾斜的角度与车辆清洗面相对水平面倾斜的角度相同，进而第二清洗件12与车辆两侧的清洗面更加贴合，擦洗效果更好。此外，在清洗过程，清洗模块1通过采样单元感应到对车身的压力变化而自动抬升远离或下降运动，使清洗过程安全有效。

进一步的，倾斜设置的第二清洗件12相对水平面倾斜的角度但不限于60 °至90°。

进一步地，支撑模块4为龙门架，该龙门架包括两侧竖直设置的加强板、与两侧加强板连接的水平设置的加强板。

更进一步地，为了能够清洗整部车辆，在支撑模块4的底部设有滑行轨道 41，从而可以使车辆保持不动，支撑模块4在滑行轨道41上运动来实现来回的清洗。

在其中一个优选实施例中，为了能够使擦拭结束后的车辆清洗面快速干燥，本发明的洗车系统中还包括吹干模块5，吹干模块5设在支撑模块5上。

进一步的，吹干模块5包括支架51、安装在支架51上的吹风机52和位于吹风机52下方并与导向模块2两侧连接的风刀53、与风刀53、支架51连接的气缸54，吹风机52朝向风刀53并通过风刀53来实现吹干车辆。

具体的，风刀53通过滑块与导向模块2两侧连接，当车辆擦拭完毕后，滑块在气缸54的滑杆上从顶部向下移动，带动风刀53和吹风机52向下移动。当风刀53距离车顶上方为10cm时，停止移动。风刀53、吹风机52开始运作，风从吹风机52中吹出，经过风刀52后，喷射在车辆的清洗面以实现吹干的目的。

在其中一个优选实施例中，控制模块为PLC控制器，在该控制器内设有采样单元以控制清洗模块1和驱动模块3协同工作。另外，第一清洗件11、第二清洗件12和第三清洗件13均为毛刷。驱动模块3包括第一电机组、第一毛刷轴、、第二电机组、第二毛刷轴、第三电机组和第三毛刷轴，第一电机组通过第一毛刷轴与第一清洗件11连接，第二电机组通过第二毛刷轴与第二清洗件 12连接，第三电机组通过第三毛刷轴与第三清洗件13连接，第一电机组、第二电机组和第三电机组均包括行进电机和旋转驱动电机，其中，行进电机和驱动电机的型号为86BYG50-98(6nm，4A)。

具体的，行进电机和旋转驱动电机与第一清洗件11、第二清洗件12的轴相连接，行进电机控制第一清洗件11、第二清洗件12在竖直方向运动，其运动的方式有趋近、行进、行进停止和远离；旋转驱动电机控制第一清洗件11、第二清洗件12旋转来擦洗车辆，这两种电机独立运行，互不干扰，且统一由 PLC控制器控制。

在其中一个优选实施例中，导向模块2包括相对设置的两条升降轨道21，清洗模块1的两端分别与两条升降轨道21连接，从而清洗模块1只能在升降轨道21中运动。

在其中一个优选实施例中，为方便引导车辆进入清洗平台中，在支撑模块 4的的两侧底部分别设有导向板。

在其他实施例中，支撑模块4上还设有一块显示屏，该显示屏可以显示清洗的进展，包括水的用量、清洗模块1与车身的压力和距离、清洗模块的清洗速率。

另外，本发明还提供了一种使用上述系统的洗车方法，包括：

S1、接收车辆清洗指令，根据所述指令，控制模块中的采样单元采集工作电流i并与控制模块内的预设电流i1＝1.7A、i2＝1.8A、i3＝1.9A进行对比，驱动模块通过算法输出多种工作模式，其中，工作模式包括行进清洗模式、原地清洗模式、后退清洗模式和迅速后撤模式；

当控制模块依次输出行进清洗模式、原地清洗模式，行进清洗模式使清洗模块沿着导向模块移动至车辆清洗面进入原地清洗模式；

当控制模块依次后退清洗模式、迅速后撤模式，清洗完毕；

S2、清洗完毕后，和/或吹干模块移动至车辆的清洗面用于吹干车辆清洗面。

其中，上述算法包括：

当i<1.8A时，清洗模块可以继续行进，上述工作模式为行进清洗模式；

当1.8≤i≤1.89时，清洗模块停止行进，上述工作模式进入原地清洗模式；

当1.89<i<1.9时，上述工作模式进入后退清洗模式并保持清洗状态；

当i≥1.9时，上述工作模式进入迅速后撤模式。

所述清洗面包括第一清洗件清洗的发动机盖、玻璃、车顶和尾箱盖与第二清洗件清洗的左右两侧及前后侧和第三清洗件清洗的车轮。

具体的，控制模块的内部预先存有最小载荷对应的采样电流i1，最大载荷对应的采样电流i3，标称载荷对应的采样电流i2。控制模块中的采样单元为变频器，该变频器采集工作电流i，通过与预先设置的采样电流进行对比，然后通过上述算法输出工作信号，进而驱动模块驱动清洗模块工作。

本发明提供的方法操作通过上述系统操作简单，清洗方便，适合商业化推广应用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种洗车系统，其特征在于，所述系统包括：

清洗模块，所述清洗模块包括第一转轴、与所述第一转轴连接的第一清洗件、第二转轴、与所述第二转轴连接的第二清洗件、第三转轴和与所述第三转轴连接的第三清洗件，所述第一清洗件用于清洗车辆的发动机盖、玻璃、车顶和尾箱盖，所述第二清洗件用于清洗车辆的左右两侧及前后侧，所述第三清洗件用于清洗车轮；

导向模块，用于限制所述清洗模块的运动方向；

驱动模块，用于驱动所述清洗模块清洗车辆；

支撑模块，所述清洗模块、导向模块和所述驱动模块设在所述支撑模块上；

控制模块，所述控制模块分别与所述清洗模块、所述驱动模块连接用于控制所述清洗模块和所述驱动模块协同工作，所述控制模块设有采样单元，所述采样单元用于调控所述清洗模块施加给车身的压力。

2.根据权利要求1所述的洗车系统，其特征在于，所述系统还包括吹干模块，所述吹干模块设在所述支撑模块上。

3.根据权利要求2所述的洗车系统，其特征在于，所述吹干模块包括支架、安装在所述支架上的吹风机、位于所述吹风机下方并与所述导向模块两侧连接的风刀和与所述风刀、所述支架连接的气缸，所述吹风机朝向所述风刀并通过所述风刀来实现吹干车辆。

4.根据权利要求1所述的洗车系统，其特征在于，所述第一清洗件、所述第二清洗件和第三清洗件均为毛刷。

5.根据权利要求1所述的洗车系统，其特征在于，所述驱动模块包括第一电机组、第一毛刷轴、第二电机组、第二毛刷轴、第三电机组和第三毛刷轴，所述第一电机组通过第一毛刷轴与所述第一清洗件连接，所述第二电机组通过第二毛刷轴与所述第二清洗件连接，所述第三电机组通过第三毛刷轴与所述第三清洗件连接，所述第一电机组、第二电机组和所述第三电机组均包括行进电机和旋转驱动电机。

6.根据权利要求1所述的洗车系统，其特征在于，所述导向模块包括相对设置的两条升降轨道，所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴与所述升降轨道连接。

7.根据权利要求1所述的洗车系统，其特征在于，所述支撑模块为龙门架。

8.根据权利要求1所述的洗车系统，其特征在于，所述支撑模块的底部设有滑行轨道。

9.一种使用权利权利要求1至8任一项所述系统的洗车方法，其特征在于，包括：

S1、接收车辆清洗指令，根据所述指令，所述控制模块中的采样单元采集工作电流i并与所述控制模块内的预设电流i1、i2、i3进行对比，所述驱动模块通过算法输出多种工作模式，其中，所述工作模式包括行进清洗模式、原地清洗模式、后退清洗模式和迅速后撤模式；

当所述控制模块依次输出所述行进清洗模式、所述原地清洗模式，所述行进清洗模式使所述清洗模块沿着所述导向模块移动至车辆清洗面进入所述原地清洗模式；

当所述控制模块依次后退清洗模式、迅速后撤模式，清洗完毕；

S2、清洗完毕后，和/或吹干模块移动至车辆的清洗面用于吹干车辆清洗面。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述算法包括：

当i<i2时，所述工作模式为行进清洗模式；

当i2≤i≤i2*1.05时，所述清洗模块停止行进并进入原地清洗模式；

当i2*1.05<i<i3时，所述工作模式进入后退清洗模式并保持清洗状态；

当i≥i3时，所述工作模式进入迅速后撤模式。