CN110171398B - 一种自动洗车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动洗车装置，包括门型桁架、横刷和立刷，所述门型桁架通过行走机构安装在轨道上，所述横刷通过横刷自适应机构安装在门型桁架上，用于对车顶部清洗；所述立刷有两个，两个立刷通过立刷自适应机构对称的安装在门型桁架两侧，用于对车辆侧部清洗；所述立刷自适应机构包括悬臂、竖轴和驱动悬臂向两侧摆动完成开合功能的摆动机构，所述竖轴通过轴承安装在门型桁架顶部，所述悬臂一端固定安装在竖轴上，另一端用于安装立刷，所述竖轴上设有扭簧，该扭簧使得两个立刷具有合拢靠近在一起的趋势，每个悬臂均设有一个摆动机构使其向两侧运动，从而完成立刷打开功能。本发明场地占用小，运行全自动，效率高，省水省电。

Description

一种自动洗车装置

技术领域

本发明属于车辆附属设施领域，涉及一种洗车设备，具体涉及一种自动洗车装置。

背景技术

现在是家庭轿车大量保有的时代，洗车成为每个城市必不可少的行业，在自动洗车方面，已经有一些自动洗车设备，但因设备体积太大，需要专门场地，使得不能被一般小场地的洗车门店利用，普及率很低，至今绝大多数的城乡洗车门店还是用手工操作，工作效率很低。随着人工成本不断上升和汽车保有量不断增加，利用设备自动洗车是未来的发展趋势，目前已有的洗车设备，洗车效果好的成本高昂，控制结构复杂，因此无法大面积推广。

中国专利CN105329222A公开了一种自动洗车设备，包括：两条导轨；行走支架，行走支架设置于两条导轨的上方，行走支架的顶部设有水箱，行走支架上连接水平设置的横杆，横杆上间隔设有多个第一喷头，多个第一喷头分别与水箱连接；行走支架的底部连接有行走轮，行走轮与驱动装置连接并能够沿导轨运动；车辆信息存储装置，车辆信息存储装置内储存有待清洗车辆的外形尺寸信息以及与该外形尺寸信息对应的清洗运动轨迹；输入装置，输入装置与车辆信息存储装置连接，用于向车辆信息存储装置输入待清洗车辆的外形尺寸信息；控制器，控制器连接于驱动装置与车辆信息存储装置之间。该自动洗车设备可自动洗车，劳动强度小，自动化程度高，洗车速度较快，洗车效率高。该技术洗车控制精确，自动化程度高，除了机械自动以外还实现了低等级的只能洗车，但是明显的该设备造价高昂，并不适合大规模推广。

中国专利CN109367523A公开了一种自动洗车机，主要包括轮毂清洗装置、机架、丝杆升降机构、齿轮齿条传动机构、顶刷系统、涡轮风干系统、侧刷系统、动力驱动系统、图像识别系统、控制系统、高压喷淋系统和两条地面导轨；所述机架两侧设置有两个丝杆升降机构，顶部设有齿轮齿条传动机构；所述丝杆升降机构分别连接有顶刷系统和涡轮风干系统，所述齿轮齿条传动机构连接有侧刷系统；所述机架内部两侧设有高压喷淋系统，所述高压喷淋系统下方设有固定在机架上的轮毂清洗装置，能够实现基于图像扫描识别智能规划轨迹、提高清洗效果、且便于清洗汽车轮毂复杂细节。该机构设备的顶刷通过丝杆螺母机构带动升降，其并不能自动适应车辆的形状，而是需要预先根据车辆的形状控制升降速度和整个洗车机前后移动速度，控制结构复杂，而且容易出现偏差，使用成本较高，容错性不好。

中国专利CN105212515A-公开了一种全自动洗车设备，主要包括两根T形导轨平行，T形导轨上安装立柱，立柱顶端安装横梁，横梁上固定安装丝杆步进电机，立柱内安装滚珠丝杆，滚珠丝杆的顶端联接丝杆步进电机，底座上连接行车变速箱,立柱内安装圆柱导轨，大臂的一端安装在圆柱导轨上，大臂的另一端连接小臂的一端，小臂的另一端连接转头，转头上安装刷头。本发明场地占用小，一般城市的门头房都能放下，运行全自动，效率高，省水省电。该专利通过涡轮蜗杆结构实现了洗车臂的自动跟随，但是该自动跟随还是需要预先设定轨迹或者所施加的压力，控制结构复杂，使用成本高昂。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种全自动洗车设备，场地占用小，一般城市的门头房都能放下，运行全自动，效率高，省水省电。

本发明的技术解决方案是：

一种自动洗车装置，包括门型桁架、横刷和立刷，其特征在于：所述门型桁架通过行走机构安装在轨道上，所述横刷通过横刷自适应机构安装在门型桁架上，用于对车顶部清洗；所述立刷有两个，两个立刷通过立刷自适应机构对称的安装在门型桁架两侧，用于对车辆侧部清洗；

所述立刷自适应机构包括悬臂、竖轴和驱动悬臂向两侧摆动完成开合功能的摆动机构，所述竖轴通过轴承安装在门型桁架顶部，所述悬臂一端固定安装在竖轴上，另一端用于安装立刷，所述竖轴上设有扭簧，该扭簧使得两个立刷具有合拢靠近在一起的趋势，每个悬臂均设有一个摆动机构使其向外侧运动，从而完成立刷打开功能。

作为改进，所述摆动机构包括平移底座、平移导轨、平移滑块、立刷拨杆和驱动立刷拨杆沿着平移导轨运动的平移机构，所述平移底座横向固定安装在门型桁架顶部，所述平移导轨固定安装在平移底座上，所述平移滑块安装在平移导轨上，所述立刷拨杆固定安装在平移滑块上且位于相应悬臂内侧。

作为改进，所述平移机构包括平移丝杆和打开电机，所述平移丝杆两端通过轴承安装在平移底座上，所述打开电机与丝杆动力传动相连，所述平移滑块与平移丝杆通过螺纹配合安装。

作为改进，所述立刷包括主臂、驱动机构和竖向滚刷，所述主臂顶部通过一个旋转自由度安装在悬臂上，底部通过另一个旋转自由度与驱动机构相连，两个旋转自由度的旋转轴心相互垂直设置，所述竖向滚刷安装在驱动机构的输出轴上。

作为改进，所述驱动机构包括中空基座、主轴和立刷电机，所述中空基座顶部与主臂底部通过一个旋转自由度相连，所述主轴通过轴承竖向安装于中空基座内，主轴下端伸出中空基座与竖向滚刷的轴相连，所述立刷电机通过电机架安装在中空基座外部，主轴中部设有从动皮带轮，所述立刷电机的输出轴上设有与从动皮带轮通过皮带相连的主动皮带轮，所述中空基座中部设有供皮带穿过的窗口。

作为改进，所述横刷自适应机构包括横刷支架和横刷拨杆，所述横刷安装在横刷支架上，所述横刷支架通过转轴安装在门型桁架上，所述横刷拨杆通过升降机构安装在门型桁架侧部，所述横刷支架在横刷的重力作用下绕转轴向下转动，所述横刷拨杆可以在升降机构的驱动下向上抬起横刷。

作为改进，所述升降机构包括升降导轨、升降滑块、升降丝杠和升降电机，所述升降导轨通过升降基座安装在门型桁架上，所述升降丝杠通过轴承安装在升降基座上，所述升降滑块安装在升降导轨上且与升降丝杠通过螺纹配合安装，所述升降电机与升降丝杠动力传动相连。

作为改进，所述横刷支架包括两个横刷转臂和将两个横刷转臂固定相连的横臂，两个横刷转臂中部分别通过转轴安装在门型桁架的两侧，所述横刷安装在两个横刷转臂的一端，并通过横刷电机驱动旋转，两个横刷转臂的另一端设有配重，通过配重的重量可以调节横刷与待清洗车辆的接触力。

作为改进，所述门型桁架包括顶部桁架和位于两侧的立桁架，两个立桁架底部分别设有一个底座，所述行走机构设于底座上。

作为改进，所述行走机构包括行走电机、减速机和在轨道上滚动的行走轮，所述行走轮通过轮轴安装在底座上，所述减速机和行走电机均固定安装在底座上，其中行走电机的输出轴与减速机的输入轴相连，减速机的输出轴与行走轮相连。

作为改进，所述立桁架内侧设有一列对准待清洗车辆喷水的喷头。

本发明的有益效果是：

本发明的立刷和横刷自适应效果好，立刷靠扭簧使得竖向滚刷与车辆侧壁保持合适的接触力，使得既能将车辆清洗干净，又能防止损伤车辆表面油漆；本发明横刷利用自重和配重调节方式调整横刷与车辆顶部合适的接触力，使得既能清洗干净车辆顶部，有防止压坏车顶。本发明洗车自动化程度高，各部分结构简单，控制逻辑简单，成本低廉，适合大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例中自动洗车装置结构示意图。

图2为本发明实施例中自动洗车装置的门型桁架结构示意图。

图3为本发明实施例中立刷自适应机构结构示意图。

图4为立刷示意图。

图5为立刷的驱动机构示意图。

图6为摆动机构示意图。

图7为横刷自适应机构示意图。

图8为图7的局部放大示意图。

图9为横刷示意图。

图10为行走机构示意图。

图中：1-门型桁架，101-顶部桁架，102-立桁架，103-加强桁架，104-底座，2-立刷，201-主臂，202-中空基座，203-主轴，204-立刷电机，205-竖向滚刷，206-横向转轴，207-纵向转轴，208-滚刷轴，209-从动皮带轮，210-主动皮带轮，211-窗口，212-悬臂，213-竖轴，214-扭簧，215-平移底座，216-平移导轨，217-平移滑块，218-立刷拨杆，219-平移丝杆，220-打开电机，3-轨道，4-横刷，401-横向滚刷，402-横刷拨杆，403-横刷转臂，404-横臂，405-转轴，406-横刷轴，407-横刷电机，408-配重，409-升降导轨，410-升降滑块，411-升降丝杠，412-升降电机，413-升降基座，5-行走机构，501-行走电机，502-减速机，503-行走轮，504-轮轴，6-喷头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行举例说明。

如图1至图10所示，一种自动洗车装置，包括门型桁架1、横刷4和立刷2，所述门型桁架1通过行走机构5安装在轨道3上，如图2所示，所述门型桁架1包括顶部桁架101和位于两侧的立桁架102，两个立桁架102底部分别设有一个底座104，所述行走机构5设于底座104上，所述门型桁架1靠立刷2一侧设有用于增加桁架稳定性的加强桁架103；

所述横刷4通过横刷自适应机构安装在门型桁架1的两个立桁架102上，用于对车顶部清洗；所述立刷2有两个，两个立刷2通过立刷自适应机构对称的安装在门型桁架1两侧，用于对车辆两侧和前后两侧清洗；所述立刷自适应机构包括悬臂212、竖轴213和驱动悬臂212向两侧摆动完成开合功能的摆动机构，所述竖轴213通过轴承安装在门型桁架1的顶部桁架101中部，所述悬臂212一端固定安装在竖轴213上，另一端用于安装立刷2，所述竖轴213上设有扭簧214，该扭簧214使得两个立刷2具有合拢靠近在一起的趋势，每个悬臂212均设有一个摆动机构使其向外侧运动，从而完成立刷2打开功能。

如图3、图4和图5所示，所述立刷2包括主臂201、中空基座202、主轴203、立刷电机204和竖向滚刷205，所述主臂201顶部通过一个横向转轴206安装在悬臂212上，底部通过一个纵向转轴207与中空基座202顶部相连，横向转轴206和纵向转轴207的旋转轴心相互垂直设置，所述中空基座202、主轴203和立刷电机204构成驱动机构，这样通过两个旋转自由度的设置使得立刷2具有一定的摆动柔性，大大减少对车辆碰撞的损伤，同时由于立刷2的重量，特别是竖向滚刷205吸水后重量比较大，可以在自身重力作用下趋向于铅直状态，为车身清洗提供合适的接触压力。所述主轴203通过轴承竖向安装于中空基座202内，主轴203下端伸出中空基座202与滚刷轴208相连，所述立刷电机204通过电机架安装在中空基座202外部，主轴203中部设有从动皮带轮209，所述立刷电机204的输出轴上设有与从动皮带轮209通过皮带相连的主动皮带轮210，所述中空基座202中部设有供皮带穿过的窗口211。

如图6所示，所述摆动机构包括平移底座215、平移导轨216、平移滑块217、立刷拨杆218和驱动立刷拨杆218沿着平移导轨216运动的平移机构，所述平移底座215横向固定安装在门型桁架1顶部，所述平移导轨216固定安装在平移底座215上，所述平移滑块217安装在平移导轨216上，所述立刷拨杆218固定安装在平移滑块217上且位于相应悬臂212内侧，所述平移机构包括平移丝杆219和打开电机220，所述平移丝杆219两端通过轴承安装在平移底座215上，所述打开电机220与丝杆动力传动相连，所述平移滑块217与平移丝杆219通过螺纹配合安装。

如图1和图10所示，本发明实施例中所述轨道3为工字钢轨道，所述行走机构5包括行走电机501、减速机502和在轨道3上行走的行走轮503，所述行走轮503设有卡在轨道3上的轮槽，所述行走轮503通过轮轴504安装在底座104上，所述减速机502和行走电机501均固定安装在底座104上，其中行走电机501的输出轴与减速机502的输入轴相连，减速机502的输出轴与行走轮503相连，本实施例中每个底座104上前后各有一个行走轮503，一共四个行走轮503，其中每个底座104前面的行走轮503带有动力，即通过减速机502与行走电机501相连，后面行走轮503不带动力。

如图1所示，所述立桁架102内侧设有一列对准待清洗车辆喷水的喷头6，喷头6的具体位置不限，以能将水喷到车辆上为宜，当然为了节约用水也可以将喷头6设置在立刷2和横刷4上。

如图1、图7、图8和图9所示，所述横刷自适应机构包括横刷支架和横刷拨杆402，所述横刷支架包括两个横刷转臂403和将两个横刷转臂403固定相连的横臂404，两个横刷转臂403中部分别通过转轴405安装在门型桁架1两侧的立桁架102上，本实施例中横刷2为横向滚刷401，所述横向滚刷401通过横刷轴406安装在两个横刷转臂403的一端，其中一个横刷转臂403上通过电机架固定安装有横刷电机407，所述横刷电机407通过皮带轮和皮带传动结构与横刷轴406动力传动相连，通过横刷电机407驱动横刷轴406和横向滚刷401旋转，两个横刷转臂403的另一端设有配重408，通过配重408的重量可以调节横刷4与待清洗车辆的接触力，本实施例中每个横刷转臂403上设有两个可拆卸的配重408；所述横刷拨杆402通过升降机构安装在门型桁架1侧部，所述横刷支架在横向滚刷401的重力作用下绕转轴405向下转动，所述横刷拨杆402可以在升降机构的驱动下向上抬起横向滚刷401。

如图7和图8所示，所述升降机构包括升降导轨409、升降滑块410、升降丝杠411和升降电机412，所述升降导轨409通过升降基座座413安装在门型桁架1上的立桁架102上，所述升降丝杠411通过轴承安装在升降基座座413上，所述升降滑块410安装在升降导轨409上且与升降丝杠411通过螺纹配合安装，所述升降电机412与升降丝杠411动力传动相连。

本发明工作原理和工作过程，清洗车辆时，将车辆开到两个轨道3中间位置，启动升降电机412驱动横刷拨杆402向上运动，抬起横刷4，启动打开电机220驱动立刷拨杆218向两侧运动打开两个立刷2，打开供水装置利用喷嘴对门型桁架1内侧喷水，启动行走电机501驱动门型桁架1沿着轨道3向车辆行走，同时启动立刷电机204和横刷电机407使得立刷2横刷4开始旋转，当横刷4和立刷2接触到车辆顶部和侧面时，升降电机412和打开电机220反转，使得横刷拨杆402和立刷拨杆218还原复位，所述横刷4在自身重力和配重408的共同作用下为车辆清洗提供合适的接触压力，所述立刷2在扭簧214作用下对车辆侧方提供合适的接触压力，随着门型桁架1从车辆一端行走到另一端，旋转中的横刷4和立刷2完成对车辆顶部和侧面清洗工作，即可关闭立刷电机204和横刷电机407，立刷2在扭簧214作用下合拢复位，横刷4在重力作用下复位，驱动行走电机501反转，使得门型桁架1复位，等待下一个车辆清洗工作。

Claims (9)

1.一种自动洗车装置，包括门型桁架、横刷和立刷，其特征在于：所述门型桁架通过行走机构安装在轨道上，所述横刷通过横刷自适应机构安装在门型桁架上，用于对车顶部清洗；所述立刷有两个，两个立刷通过立刷自适应机构对称的安装在门型桁架两侧，用于对车辆侧部清洗；

所述立刷自适应机构包括悬臂、竖轴和驱动悬臂向两侧摆动完成开合功能的摆动机构，所述竖轴通过轴承安装在门型桁架顶部，所述悬臂一端固定安装在竖轴上，另一端用于安装立刷，所述竖轴上设有扭簧，该扭簧使得两个立刷具有合拢靠近在一起的趋势，每个悬臂均设有一个摆动机构使其向外侧运动，从而完成立刷打开功能；

所述摆动机构包括平移底座、平移导轨、平移滑块、立刷拨杆和驱动立刷拨杆沿着平移导轨运动的平移机构，所述平移底座横向固定安装在门型桁架顶部，所述平移导轨固定安装在平移底座上，所述平移滑块安装在平移导轨上，所述立刷拨杆固定安装在平移滑块上且位于相应悬臂内侧。

2.如权利要求1所述的自动洗车装置，其特征在于：所述平移机构包括平移丝杆和打开电机，所述平移丝杆两端通过轴承安装在平移底座上，所述打开电机与丝杆动力传动相连，所述平移滑块与平移丝杆通过螺纹配合安装。

3.如权利要求1所述的自动洗车装置，其特征在于：所述立刷包括主臂、驱动机构和竖向滚刷，所述主臂顶部通过一个旋转自由度安装在悬臂上，底部通过另一个旋转自由度与驱动机构相连，两个旋转自由度的旋转轴心相互垂直设置，所述竖向滚刷安装在驱动机构的输出轴上。

4.如权利要求3所述的自动洗车装置，其特征在于：所述驱动机构包括中空基座、主轴和立刷电机，所述中空基座顶部与主臂底部通过一个旋转自由度相连，所述主轴通过轴承竖向安装于中空基座内，主轴下端伸出中空基座与竖向滚刷的轴相连，所述立刷电机通过电机架安装在中空基座外部，主轴中部设有从动皮带轮，所述立刷电机的输出轴上设有与从动皮带轮通过皮带相连的主动皮带轮，所述中空基座中部设有供皮带穿过的窗口。

5.如权利要求1所述的自动洗车装置，其特征在于：所述横刷自适应机构包括横刷支架和横刷拨杆，所述横刷安装在横刷支架上，所述横刷支架通过转轴安装在门型桁架上，所述横刷拨杆通过升降机构安装在门型桁架侧部，所述横刷支架在横刷的重力作用下绕转轴向下转动，所述横刷拨杆可以在升降机构的驱动下向上抬起横刷。

6.如权利要求5所述的自动洗车装置，其特征在于：所述升降机构包括升降导轨、升降滑块、升降丝杠和升降电机，所述升降导轨通过升降基座安装在门型桁架上，所述升降丝杠通过轴承安装在升降基座上，所述升降滑块安装在升降导轨上且与升降丝杠通过螺纹配合安装，所述升降电机与升降丝杠动力传动相连。

7.如权利要求6所述的自动洗车装置，其特征在于：所述横刷支架包括两个横刷转臂和将两个横刷转臂固定相连的横臂，两个横刷转臂中部分别通过转轴安装在门型桁架的两侧，所述横刷安装在两个横刷转臂的一端，并通过横刷电机驱动旋转，两个横刷转臂的另一端设有配重，通过配重的重量可以调节横刷与待清洗车辆的接触力。

8.如权利要求6所述的自动洗车装置，其特征在于：所述门型桁架包括顶部桁架和位于两侧的立桁架，两个立桁架底部分别设有一个底座，所述行走机构设于底座上。

9.如权利要求8所述的自动洗车装置，其特征在于：所述行走机构包括行走电机、减速机和在轨道上滚动的行走轮，所述行走轮通过轮轴安装在底座上，所述减速机和行走电机均固定安装在底座上，其中行走电机的输出轴与减速机的输入轴相连，减速机的输出轴与行走轮相连。

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