JP4173661B2

JP4173661B2 - 門型洗車機

Info

Publication number: JP4173661B2
Application number: JP2001383824A
Authority: JP
Inventors: 慎一中山
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2021-12-17
Also published as: JP2003182537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体と車体を跨ぐ門型フレームとを相対移動させて得られる車形データに基づいて、洗浄や乾燥等の洗車処理用ノズルの位置制御を行うように構成した門型洗車機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の門型洗車機におけるノズルの動作に関して概略的に示した動作説明図である。車体１に対してノズル２からの噴射流を吹付けて洗浄処理等を実施するに際しては、光電センサ等からなる車形検出手段を用いて車体１の車形を検出し、その高さ成分に所定間隔αを加えた値を目標値としてノズル２の位置制御が行われている。図中、点線で示した線Ａは、そのノズル２の位置制御における目標値を示したものである。ところで、図６のようにノズル２が傾斜角の大きい急斜面や階段状に変化する段差面などのように形状変化の大きい形状急変部３に差掛かった場合に、その形状急変部３の形状変化に追従するためには急激な動作が要求される。しかしながら、ノズル２の動作速度には限界があるため、図示のように前半の形状急変部３に差掛かった場合には、上昇動作の遅れによってノズル２が車体１と接触する可能性がある。また、後半の形状急変部４に差掛かった場合には、逆に下降動作の開始が早いことに起因してノズル２が車体１と接触する可能性がある。そこで、図７に示したように、ノズル２の上昇動作の開始時点を早めたり、下降動作の開始時点を遅らせたりする制御形態は、車体１との接触を回避するために有効である。しかしながら、ノズルの動作の開始時点をずらすと、車形に対する追従性が損われ、ノズル２と車体１との距離が部分的に変動するため、処理効果の弱い部分を生じて処理ムラの原因になるという技術的な問題があった。そこで、実開平１−１８０３５４号公報に開示されたように、被処理面の形状変化に応じて車体とノズルが設置された門型フレームとの相対移動を減速したり、あるいは一時的に停止することにより、ノズルが形状急変部に差掛かる際の追従性を確保する方法もあり得るが、車体と門型フレームとの相対速度を制御可能に構成するためには、複雑かつ大がかりな装置が必要とされる。しかも、車体と門型フレームとの相対速度が変化すると、その速度変化により当該処理工程における処理ムラだけでなく、同時並行的に実行される他の車体面に対する処理工程における処理ムラを派生するという厄介な技術的問題を伴うことになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の技術的状況に鑑みて開発したものであり、ノズルが形状変化の大きい被処理部に差掛かる場合にも、車体と門型フレームとの相対速度を変化させることなく、より簡単な構成によって、車体との接触を回避しながら処理ムラの発生を防ぐことが可能な門型洗車機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、車体と該車体を跨いだ門型フレームを一定の速度で相対移動させながら前記門型フレームに設置した車形検出手段により車形を検出し、その検出された車形に対して所定の高さを保持しながら前記車形に沿うように洗浄や乾燥等の洗車処理を施すノズルの高さを位置制御するように構成した門型洗車機において、ノズルが前記ノズルの高さ位置制御では車体との接触が避けられないおそれのある車形の急変部に差掛かる際には、その車形急変部に差掛かるノズルの高さ位置制御におけるノズルの上昇動作の開始時点を当該車形急変部に対して早めたり下降動作の開始時点を当該車形急変部に対して遅らせることによりノズルと車体の接触を回避し得るように構成するとともに、前記ノズルと車体との距離に応じて該ノズルより噴射する洗車媒体の吐出圧力を制御するという技術手段を採用した。なお、洗車媒体の吐出圧力制御は、例えば噴射された洗車媒体の車体表面での圧力が予め設定した所定の圧力になるように行われる。本発明によれば、ノズルと車体との距離に応じて該ノズルより噴射する洗車媒体の吐出圧力を制御するという技術手段を採用したので、ノズルが急斜面や段差面などの形状変化の大きい被処理面に差掛かる際に、その被処理面の形状変化に厳密に追従することなく動作の開始時点を早めたり遅らせたりしても、ノズルと車体との距離に応じて該ノズルより噴射する洗車媒体の吐出圧力が制御されることから、ノズルの動作の開始時点に関する変化に伴う車体との間の間隔の変動は、洗車媒体の吐出圧力の制御により補完され、従来の処理ムラは解消される。したがって、洗車媒体の吐出圧力の制御という、車体と門型フレームとの相対速度に関する制御と比べものにならないほど簡便な構成によって処理ムラの解消が可能であり、しかも車体と門型フレームとの相対速度は一定の速度でよいことから、当該処理工程と同時並行的に実行される他の車体表面に対する他方の処理工程を害することもなく、処理ムラのない均一の仕上りが可能である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、ノズルを車形に沿うように位置制御しながら洗浄や乾燥等の洗車処理を施す形態の門型洗車機に広く適用することができる。ノズルの種類に関しては、洗浄処理用ノズルのように液体を噴射するタイプのものであってもよいし、乾燥処理用ノズルのように気体を噴射するタイプのものであってもよい。洗浄処理用ノズルの場合に、当該処理工程に使用される液体の種類によって限定されることはない。例えば、洗浄水だけを使用する洗浄工程に適用してもよいし、洗浄水に洗剤を加えた洗浄液を使用する洗浄工程に適用してもよい。さらに、ワックスを加えた液体を使用する処理工程にも適用が可能である。要するに、ノズルを車形に沿うように位置制御しながら車体に対して適宜の流体を吹付けて洗車処理を施す場合には、広く適用することができる。また、ノズルを車形に沿うように制御するための位置制御に関する具体的な制御形態や、ノズルから噴射する洗車媒体の吐出圧力に関する具体的な制御形態のいかんは問わない。要は、処理工程に伴うノズルと車体との間の間隔の変動を補完して処理ムラは解消できる形態のものであればよく、それらの具体的な制御形態に限定されるものではない。
【０００６】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の実施例に係る門型フレームの内部に設置した洗浄用ノズルに関する駆動機構の要部を示した概略正面図であり、図２はその概略側面図である。また、図３は前記門型フレームの内部に設置した乾燥用ノズルに関する駆動機構の要部を示した概略正面図である。先ず、図１及び図２を用いて洗浄用ノズルの駆動機構に関して説明する。図中、１０は門型フレームであり、図１に示したようにモータ１１によって車輪１２を駆動して図示しない案内レール上を移動し、車体に対して相対移動するように構成されている。門型フレーム１０の移動量は、ロータリエンコーダ１３によりスリップ等による誤差の少ないフリー状態の車輪１２の回転量を検出して制御装置１４により演算し、さらにその門型フレーム１０の移動量に基づいてノズルの現在位置が演算されるように構成されている。なお、本実施例ではモータ１１の動作はインバータ１５を介して制御するように構成している。
【０００７】
図１に示したように、本実施例では、洗浄用ノズルとして、車体の上面に対して洗浄液を吹付ける上方洗浄ノズル１６と車体の側面に対して洗浄液を吹付ける側方洗浄ノズル１７，１８を設けた。上方洗浄ノズル１６は、支持フレーム１９上に、モータ２０により走行するチェーン等からなる無端状伝動帯２１によって車幅方向に移動可能に設置し、上方洗浄時に車幅方向に所定速度で往復動作を繰返すように構成した。また、上方洗浄ノズル１６は、モータ２２により車体の全長方向に沿った傾斜状態を調整し得るように構成した。前記支持フレーム１９は、一方の端部をモータ２３により中間輪２４を介して駆動されるスプロケット等からなる駆動輪２５と従動輪２６との間に張設されたチェーン等の無端状伝動帯２７に支持し、他方の端部を連結軸２８を介して前記従動輪２６に連結した駆動輪２９と従動輪３０との間に張設された無端状伝動帯３１に支持した。なお、連結軸２８の回転量、すなわち該連結軸２８の両端の従動輪２６及び駆動輪２９の回転量をロータリエンコーダ３２で検出し、制御装置１４に入力して支持フレーム１９の高さ、すなわち上方洗浄ノズル１６の高さを演算するように構成した。制御装置１４では、後述のように車体との相対的な位置関係から決る上方洗浄ノズル１６の目標高さを達成するように、インバータ３３を介してモータ２３を制御する。なお、一方の側方洗浄ノズル１７は、モータ３４が連結された駆動輪３５と従動輪３６との間に張設された無端状伝動帯３７に支持し、他方の側方洗浄ノズル１８は、連結軸３８を介して前記駆動輪３５に連結された駆動輪３９と従動輪４０との間に張設された無端状伝動帯４１に支持した。双方の側方洗浄ノズル１７，１８は、共に所定速度で昇降動作を繰返すことになる。なお、この側方洗浄ノズル１７，１８に関する昇降動作の繰返し制御は、連結軸３８の回転量をロータリエンコーダにより検出して、その連結軸３８の回転量すなわち駆動輪３５，３９の回転量に基づいて制御装置１４により側方洗浄ノズル１７，１８の位置を演算し、さらにその位置データに基づいてモータ３４を駆動制御することにより行われる。
【０００８】
図２に示したように、前記上方洗浄ノズル１６は、供給管４２を介してタンク４３に接続され、ポンプ４４により圧送されるタンク４３中の洗車媒体を噴射する。タンク４３は、本実施例では仕切り壁４５により洗浄水槽４６と洗剤槽４７に仕切り、切換弁４８，４９によりその組合せから洗車媒体を設定するように構成した。ポンプ４４はモータ５０により駆動するように構成し、前記制御装置１４に接続されたインバータ５１によるモータ５０の制御を介して上方洗浄ノズル１６から噴射される洗車媒体の吐出圧力を制御するように構成した。同様に、側方洗浄ノズル１７，１８は、供給管５２を介して前記タンク４３に接続し、ポンプ５３による圧送によって、切換弁５４，５５により洗浄水槽４６と洗剤槽４７の組合せから設定される洗車媒体を噴射するように構成した。ポンプ５３はモータ５６により駆動するように構成し、前記制御装置１４に接続されたインバータ５７によるモータ５６の制御を介して側方洗浄ノズル１７，１８から噴射される洗車媒体の吐出圧力を制御するように構成した。なお、タンク４３のほかにワックスを混入したタンクを設けて、同様の構成により上方洗浄ノズル１６ないし側方洗浄ノズル１７，１８から噴射することも勿論可能である。
【０００９】
しかして、洗浄作業に際しては、本実施例では門型フレーム１０を移動し、図２に示したように該門型フレーム１０に設置した、例えば多数の発光素子と受光素子の対からなる投受光式の車形検出手段５８を用いて車形を予め検出し、あるいは検出しながら所定の洗浄処理を実行することになる。因みに、車形検出手段５８では、発光素子からのビームが車体によって遮断された最も上方の位置から車形を認識することになる。当該洗浄処理は、制御装置１４において、前記ロータリエンコーダ３２によって検出される連結軸２８の回転量すなわち従動輪２６及び駆動輪２９の回転量に基づいて前記上方洗浄ノズル１６の現在の高さを演算するとともに、車形検出手段５８から得た車形データに基づいて現在位置における車高を求め、インバータ３３によるモータ２３の制御を介して上方洗浄ノズル１６の高さを車形に沿うように位置制御しながら実行することになる。この場合、上方洗浄ノズル１６の動作軌跡は、車体との接触を回避するため、図７に関して述べたように、車形の急変部に差掛かる際には、上昇動作の開始時点を早めたり下降動作の開始時点を遅らせたりすることになる。なお、側方洗浄ノズル１７，１８は、車形に応じた範囲を所定速度でジグザグ状に昇降動作を繰返すことになる。
【００１０】
図２及び図３に示したように、本実施例では、車形検出手段５８の前方に乾燥処理用の上方乾燥ノズル５９と左右の側方乾燥ノズル６０，６１を設置した。これらの上方乾燥ノズル５９及び側方乾燥ノズル６０，６１は、図３に示したようにモータ６２，６３により駆動される左右のブロア６４，６５に接続し、乾燥用エアを噴射するように構成した。それらの噴射状態の調整は、インバータ６６，６７を介して制御装置１４によりモータ６２，６３を制御することにより行う。なお、上方乾燥ノズル５９は変形可能な接続管６８，６９を介してブロア６４，６５に接続して昇降し得るように構成し、側方乾燥ノズル６０，６１は固定式とした。上方乾燥ノズル５９は、一方の端部をモータ７０により中間輪７１を介して駆動されるスプロケット等からなる駆動輪７２と従動輪７３との間に張設されたチェーン等の無端状伝動帯７４に支持し、他方の端部を連結軸７５を介して前記従動輪７３に連結した駆動輪７６と従動輪７７との間に張設された無端状伝動帯７８に支持した。
【００１１】
しかして、乾燥作業に際しては、前記洗浄作業の場合と同様に、車形検出手段５８を用いて車形を予め検出し、あるいは検出しながら所定の乾燥処理を実行することになる。すなわち、制御装置１４において、ロータリエンコーダ７９により検出される連結軸７５の回転量すなわち従動輪７３及び駆動輪７６の回転量に基づいて前記上方乾燥ノズル５９の現在の高さを演算するとともに、車形検出手段５８から得た車形データに基づいて現在位置における車高を求め、インバータ８０によるモータ７０の制御を介して上方乾燥ノズル５９の高さを車形に沿うように位置制御しながら当該乾燥処理を実行することになる。この場合、上方乾燥ノズル５９の動作軌跡は、車体との接触を回避するため、図７に関して述べたように、車形の急変部に差掛かる際には、上昇動作の開始時点を早めたり下降動作の開始時点を遅らせたりすることになる。
【００１２】
次に、本発明の特徴部分に関して説明する。本発明は、前述のように車形検出手段５８により得られた車形に沿うように、前記実施例でみれば、上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９の位置制御を行うと同時に、それらのノズル１６，５９と車体との距離に応じて当該ノズルより噴射する洗車媒体の吐出圧力を制御するようにした点に特徴を有する。これにより、図７に示したように、車体との接触を回避するためにノズル１６，５９の動作の開始時点を早めたり遅らせて設定し、ノズルと車体との距離が変動する場合にも、洗車媒体の吐出圧力制御により補完されることから、処理ムラは防ぐことが可能である。
【００１３】
図４はノズルから噴射される洗車媒体の吐出圧力に関する概略的な制御フローを示したものである。図示のように、ステップＳ０１では、ノズルと車体との距離を演算する。具体的には、先ずロータリエンコーダ１３により検出されるフリー状態の車輪１２の回転量に基づいて門型フレーム１０の移動量を演算し、この門型フレーム１０の移動量に基づいて上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９と車体との相対的な位置関係を演算する。また、ロータリエンコーダ３２，７９により検出される連結軸２８，７５の回転量に基づいて上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９の現在の高さを演算する。さらに、先に求めた上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９と車体との相対的な位置関係における車高、すなわち当該時点における上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９に対応した被処理面の高さを車形検出手段５８から得た車形データに基づいて求め、先に求めた上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９の高さから差引くことにより、現時点におけるノズルと車体との距離を演算することができる。
【００１４】
ステップＳ０２では、ノズルからの噴射流の被処理面における表面圧力を演算する。具体的には、予め上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９と被処理面との距離及びポンプ４４やブロア６４，６５の回転数を変数とする噴射流の被処理面における表面圧力をノズル特性として実験的に求めて制御装置１４に記憶しておく。そして、その予め実験的に求めて記憶したノズル特性を用いて、ステップＳ０１で求めたノズルと車体との距離及び現在のポンプ４４やブロア６４，６５の回転数から、現時点の噴射流の被処理面における表面圧力を求める。ステップＳ０３では、ステップＳ０２で求めた噴射流の被処理面における表面圧力をその噴射流の被処理面における表面圧力として予め設定した設定値と比較する。その結果、ステップＳ０２で求めた噴射流の被処理面における表面圧力が設定値と等しい場合には、そのままステップＳ０１に戻る。ステップＳ０２で求めた噴射流の被処理面における表面圧力が設定値より小さい場合には、ステップＳ０４へ進んでポンプの回転数を上げた上、ステップＳ０１に戻る。ステップＳ０２で求めた噴射流の被処理面における表面圧力が設定値より大きい場合には、ステップＳ０５へ進んでポンプの回転数を下げた上、ステップＳ０１に戻る。以上の制御動作を繰返すことにより、ノズルから噴射される噴射流の被処理面における表面圧力が常時設定値を維持するように制御することができる。したがって、車体との接触を回避するため、上方洗浄ノズル１６や上方乾燥ノズル５９等のノズルの動作開始時点を早めたり遅らせて設定した結果、ノズルと車体との距離に変動が生じた場合にも、ムラのない均一な処理が可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルと車体との距離に応じて該ノズルより噴射する洗車媒体の吐出圧力を制御して被処理面における表面圧力を設定値に維持するという技術手段を採用したので、ノズルが急斜面や段差面などの形状変化の大きい車形の急変部に差掛かる際の車体との接触を回避するため、ノズルの動作開始時点を早めたり遅らせて設定し、ノズルと車体との距離に関する変動を伴う場合にも、洗車媒体の吐出圧力の制御によって補完されることから、ノズルと車体との接触を回避できるとともにそれに伴う処理ムラも解消できる。したがって、洗車媒体の吐出圧力の制御という、車体と門型フレームとの相対速度に関する制御と比べものにならないほど簡便な構成によって処理ムラの解消が可能であり、しかも車体と門型フレームとの相対速度は一定の速度でよいことから、当該処理工程と同時並行的に実行される他の車体表面に対する他方の処理工程においても、処理ムラを派生することなく均一の仕上りが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る門型フレームの内部に設置した洗浄用ノズルに関する駆動機構の要部を示した概略正面図である。
【図２】同実施例の概略側面図である。
【図３】同実施例における乾燥用ノズルに関する駆動機構の要部を示した概略正面図である。
【図４】ノズルから噴射される洗車媒体の吐出圧力に関する概略的な制御フローを示した制御フロー図である。
【図５】従来の門型洗車機におけるノズルの動作に関して概略的に示した動作説明図である。
【図６】形状変化の大きい形状急変部に差掛かった場合のノズルの動作状態を示した動作説明図である。
【図７】ノズルに関する他の動作形態を概略的に示した動作説明図である。
【符号の説明】
１０…門型フレーム、１１…モータ、１２…車輪、１３…ロータリエンコーダ、１４…制御装置、１５…インバータ、１６…上方洗浄ノズル、１７，１８…側方洗浄ノズル、１９…支持フレーム、２０…モータ、２１…無端状伝動帯、２２，２３…モータ、２４…中間輪、２５…駆動輪、２６…従動輪、２７…無端状伝動帯、２８…連結軸、２９…駆動輪、３０…従動輪、３１…無端状伝動帯、３２…ロータリエンコーダ、３３…インバータ、３４…モータ、３５…駆動輪、３６…従動輪、３７…無端状伝動帯、３８…連結軸、３９…駆動輪、４０…従動輪、４１…無端状伝動帯、４２…供給管、４３…タンク、４４…ポンプ、４５…仕切り壁、４６…洗浄水槽、４７…洗剤槽、４８，４９…切換弁、５０…モータ、５１…インバータ、５２…供給管、５３…ポンプ、５４，５５…切換弁、５６…モータ、５７…インバータ、５８…車形検出手段、５９…上方乾燥ノズル、６０，６１…側方乾燥ノズル、６２，６３…モータ、６４，６５…ブロア、６６，６７…インバータ、６８，６９…接続管、７０…モータ、７１…中間輪、７２…駆動輪、７３…従動輪、７４…無端状伝動帯、７５…連結軸、７６…駆動輪、７７…従動輪、７８…無端状伝動帯、７９…ロータリエンコーダ、８０…インバータ

Claims

車体と該車体を跨いだ門型フレームを一定の速度で相対移動させながら前記門型フレームに設置した車形検出手段により車形を検出し、その検出された車形に対して所定の高さを保持しながら前記車形に沿うように洗浄や乾燥等の洗車処理を施すノズルの高さを位置制御するように構成した門型洗車機において、ノズルが前記ノズルの高さ位置制御では車体との接触が避けられないおそれのある車形の急変部に差掛かる際には、その車形急変部に差掛かるノズルの高さ位置制御におけるノズルの上昇動作の開始時点を当該車形急変部に対して早めたり下降動作の開始時点を当該車形急変部に対して遅らせることによりノズルと車体の接触を回避し得るように構成するとともに、前記ノズルと車体との距離に応じて該ノズルより噴射する洗車媒体の吐出圧力を制御するように構成したことを特徴とする門型洗車機。
噴射された洗車媒体の車体表面での圧力が予め設定した所定の圧力になるように、洗車媒体の吐出圧力を制御する請求項１に記載の門型洗車機。
前記洗車処理は洗浄液の噴射による洗浄処理である請求項１又は２に記載の門型洗車機。
前記洗車処理はエアの吹付けによる乾燥処理である請求項１又は２に記載の門型洗車機。