CN107685717A - 一种龙门摆臂式自动洗车机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种龙门摆臂式自动洗车机构，其包括设置于地面上的固定导轨、能够在固定导轨上前后滑动的移动滑块、固定在移动滑块上的摆臂支座、设置于摆臂支座上的通过连接轴连接的龙门摆臂以及设置于两个龙门摆臂上通过轴连接的龙门横梁；所述摆臂支座上设置有底部电动推杆，所述底部电动推杆的前端设置有底部清洗装置；该龙门结构由于龙门的两个侧臂能够摆动，因此能很容易地拟合车形，能更高效率、更高质量的完成自动洗车，而且本发明占地面积小，整体结构简单，非常适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种龙门摆臂式自动洗车机构，适用于车辆自动清洗领域。
背景技术
随着经济的飞速发展，汽车的使用量越来越多，特别是私家车的普及，汽车的持有量增加，带动洗车需求量与日俱增。传统的洗车方式多为人工洗车，洗车工人手握洗车设备的水管，高压水由水管喷出，利用高压水将汽车外表面冲洗干净，然后再人工用毛巾擦干。由此可见，传统的人工洗车方式，洗车人员的劳动强度大，洗车方式自动化程度低，洗车速度慢，洗车效率低。因此迫切需要一种全自动洗车设备，解决洗车需求量大的问题，目前已有厂家生产出类似的全自动洗车设备，但还存在一些问题，比如全自动洗车设备洗车时由于清洗头的压力随车辆的弧度变化不一致，造成局部压力小，清洗不干净，局部压力大，容易划伤车漆，所以导致人们对全自动洗车设备存在顾虑，不愿意使用全自动洗车设备，这严重影响了全自动洗车行业的发展。所以目前迫切需要一种洗车效果好、对车漆无损伤、洗车速度高的新型洗车设备来推动全自动洗车行业的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种清洗效果好、效率高的龙门摆臂式自动洗车机构。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种龙门摆臂式自动洗车机构，其包括：设置于地面上的固定导轨、能够在固定导轨上前后滑动的移动滑块、固定在移动滑块上的摆臂支座、设置于摆臂支座上的通过连接轴连接的龙门摆臂以及设置于两个龙门摆臂上通过轴连接的龙门横梁；
所述摆臂支座上设置有底部电动推杆，所述底部电动推杆的前端设置有底部清洗装置；
所述龙门摆臂上设置有通过铰接连接的侧部电动推杆，所述侧部电动推杆的前端铰接连接有侧顶部清洗装置；
所述龙门横梁上设置有顶部清洗装置。
更进一步的，所述顶部清洗装置、侧顶部清洗装置和底部清洗装置均采用自适应清洗头装置，所述自适应清洗头装置包括安装架、电机安装板、设置于安装架和电机安装板之间起弹性连接作用的弹簧、固定在电机安装板上的电机、通过传动轴和电机连接的清洗毛刷、垂直于安装架设置的前端传感器装置和后端传感器装置和平行于安装架设置的水平传感器装置。
所述安装架的上方设置有电动推杆。
更进一步的，所述自适应清洗头装置中每个安装架设置N1个清洗毛刷，每个清洗毛刷使用N2个弹簧通过电机安装板固定在安装架上。其中，其中N1为大于等于1的整数，N2为大于等于3的整数。
更进一步的，所述自适应清洗头装置上分别设置有高压水管和风管。
优选的，所述清洗毛刷头部为超细纤维制成的若干股蓬松柔软纤维条。
更进一步的，所述摆臂支座上设置有控制龙门摆臂摆动的摆臂伺服电机。
更进一步的，所述龙门横梁上设置有控制龙门横梁摆动的横梁伺服电机。
更进一步的，所述导向装置为两根平行的固定导轨。
更进一步的，所述前端传感器装置、后端传感器装置和水平传感器装置可以是非接触式距离传感器或接触式传感器，所述非接触式距离传感器为红外传感器、激光传感器或超声传感器，所述接触式传感器为压力或行程接触式传感器。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：首先，本发明采用了摆臂式龙门机构，该龙门机构由于龙门的两个侧臂能够摆动，因此该龙门机构能通过控制拟合车形，使清洗装置能够贴近车体，从而可以减轻洗车设备的体积，并能适应更多种场合使用（如高度不够的地下停车库），本发明可针对不同的车型执行不同的运动行程，提高了汽车的洗净度和洗车效率；本发明整体结构简单。
其次，本发明的清洗装置采用了带传感器装置的自适应清洗头，在与清洗装置平行和垂直两个方向均设置了传感器装置，能实时探测并反馈清洗装置的位置或压力等参数，进而控制移动滑块的前后移动、龙门摆臂和龙门横梁的转动以及电动推杆的伸缩，以时刻保持清洗毛刷与清洗面完全贴合，并保持整个清洗过程接触压力基本一致，既能保证清洗效果又能保护车漆不发生划伤。
再次，本发明的自适应清洗头装置的清洗毛刷通过多个弹簧固定，弹簧的使用能为清洗毛刷提供伸缩力，能有效解决汽车表面局部不平整的问题，使清洗毛刷能自适应车表面弧度，完成最大限度贴合，也能通过伸缩长度变化，使清洗毛刷可以有一定倾角，使清洗毛刷始终垂直于清洗表面，以达到最佳清洗效果。
附图说明
图1是本发明的工作时整体外观示意图；
图2是本发明的工作时正面结构示意图；
图3是本发明的自适应清洗头装置正面结构示意图；
图4是本发明的自适应清洗头装置另一种角度的结构示意图；
图5是本发明的自适应清洗头装置的清洗毛刷安装示意图；
其中，1、龙门横梁，2、顶部清洗装置，3、顶部电动推杆，4、龙门摆臂，5、侧部电动推杆，6、侧顶部清洗装置，7、摆臂伺服电机，8、底部清洗装置，9、底部电动推杆，10、摆臂支座，11、移动滑块，12、固定导轨，13、横梁伺服电机，14、自适应清洗头装置， 15、车身弧面，16、清洗控制***。
14-1、安装架，14-2、电机安装板，14-3、弹簧，14-4、电机，14-5、传动轴，14-6、清洗毛刷，14-7、电动推杆，14-8、高压水管，14-9、风管，14-10、水平传感器装置，14-11、前端传感器装置，14-12、后端传感器装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-图4所示，一种龙门摆臂式自动洗车机构，其包括：设置于地面上的导向装置12、能够在导向装置12上前后滑动的移动滑块11、固定在移动滑块11上的两个可以前后移动的摆臂支座10、设置于摆臂支座10上的通过连接轴连接的两个龙门摆臂4和设置于两个龙门摆臂4上通过轴连接的龙门横梁1。
本实施例中导向装置12为两根平行的固定导轨，可使龙门整体沿汽车纵向移动（当然可根据需要采用其他导向机构）。所述摆臂支座10的移动可以通过滑动导轨或电动推杆等伸缩装置实现，本实施例以滑动导轨的方式进行说明，所述摆臂支座10固定在移动滑块11上，移动滑块11底部装轮，由电机驱动，并能够由伺服器或者其他测距装置提供相对的移动距离值。所述移动滑块11安装在工作地面上的固定导轨12上面，且能在固定导轨12上面前后滑动，从而带动摆臂支座10前后移动。
所述摆臂支座10上设置有底部电动推杆9，所述底部电动推杆9的前端设置有底部清洗装置8，底部电动推杆9能前后伸缩带动底部清洗装置8前后移动。所述龙门横梁1上设置有顶部清洗装置2。
所述龙门摆臂4通过连接轴连接设置在摆臂支座10上面，且能在摆臂伺服电机7的驱动下其以连接点为圆心进行圆周运动，可以移动到车体的任意位置，电机装有伺服器或其他测量装置，能够提供摆动的角度值，摆动角度和摆动速度通过控制器可以调控。所述龙门摆臂4上设置有通过铰接连接的侧部电动推杆5，所述侧部电动推杆5的前端铰接连接有侧顶部清洗装置6，侧部电动推杆5能前后伸缩带动侧顶部清洗装置6上下摆动。所述摆臂支座10上设置有控制龙门摆臂4摆动的摆臂伺服电机7。所述龙门横梁1上设置有控制龙门横梁摆动的横梁伺服电机13。
所述两个龙门摆臂4上端通过轴连接安装有龙门横梁1和横梁伺服电机13，横梁伺服电机13能控制龙门横梁1以连接点为圆心进行圆周运动，并能够提供摆动的角度值，摆动角度和摆动速度通过控制器可以调控。所述龙门横梁1上设置有顶部清洗装置2，龙门横梁1转动能带动顶部清洗装置2前后摆动。
所述清洗毛刷14-6头部为超细纤维制成的若干股蓬松柔软纤维条。
所述顶部清洗装置2、侧顶部清洗装置6和底部清洗装置8均采用自适应清洗头装置14，所述自适应清洗头装置14设置有传感器装置，其中14-11为前端传感器装置，垂直于清洗装置平面布放，位于洗车头前进方向的一端，用来测量洗车头前端与车身曲线垂直方向距离，14-12为后端传感器装置，垂直清洗装置平面布放，测量洗车头后端到车身的垂直距离。14-10是水平传感器装置，位于洗车头前进方向的一端，平行布放，测量的是洗车头前进方向与汽车车体横向距离。前端传感器装置14-11、后端传感器装置14-12和水平传感器装置14-10能实时探测并反馈清洗装置的位置或压力等参数，进而控制移动滑块的前后移动、龙门摆臂和龙门横梁的转动以及电动推杆的伸缩，以时刻保持清洗毛刷与清洗面完全贴合，并保持整个清洗过程接触压力基本一致，既能保证清洗效果又能保护车漆不发生划伤。传感器装置头部可进一步的设置面积加大了的保护装置，既加大了探测面积使感测数据更准确，又能有效防止传感器头部***汽车表面的格栅孔。所述前端传感器装置、后端传感器装置和水平传感器装置可以是非接触式距离传感器或接触式传感器，所述非接触式距离传感器为红外传感器、激光传感器或超声传感器，所述接触式传感器为压力或行程接触式传感器。
更进一步的，所述自适应清洗头装置14中每个安装架14-1设置至少1个清洗毛刷14-6，每个清洗毛刷使用至少3个弹簧14-3固定在安装架上。弹簧14-3的使用能为清洗毛刷提供伸缩力，能有效解决汽车表面局部不平整的问题，使清洗毛刷能自适应车表面弧度，完成最大限度贴合，也能通过伸缩长度变化，使清洗毛刷可以有一定倾角，使清洗毛刷14-6始终垂直于清洗表面，以达到最佳清洗效果。
所述自适应清洗头装置14内部设置有电机14-4，所述电机14-4通过传动轴14-5为清洗毛刷14-6提供转动的动力。
所述自适应清洗头装置14上分别设置有高压水管14-8和风管14-9，所述高压水管14-8连接有高压水，用来冲洗汽车表面。所述风管14-9连接有干燥的压缩空气，当清洗完成后，吹出热干风，快速风干清洗表面，提高洗车效率。
本发明的具体洗车过程为，汽车停到指定位置，清洗工作开始后，移动滑块11平行滑动带动摆臂支座10和龙门摆臂4前后移动，同时横梁伺服电机13控制龙门横梁1转动，带动顶部清洗装置2摆动，顶部清洗装置2通过顶部电动推杆3的伸缩靠近汽车顶部表面，侧顶部清洗装置6通过侧部电动推杆5的伸缩靠近汽车表面，底部清洗装置8通过底部电动推杆9的伸缩靠近汽车侧面，传感器装置探测距离或压力等信息，并反馈给清洗控制***，进而控制清洗装置的下一步运动轨迹，使清洗装置和汽车表面完成贴合，清洗过程中通过移动滑块11的平行滑动和龙门摆臂4的旋转运动的叠加作用，使顶部清洗装置及两侧的清洗装置形成一个由前向后的运动，即完成对车辆由前向后的清洗工作，运动歩长为一个预设的固定值。还可增设清洗控制***16，清洗过程中传感器装置实时探测并反馈压力、距离等信息来控制运动轨迹。
本发明洗车自动化程度提高，不仅采用了摆臂式龙门结构，可以减小体积和占地面积，能适应更多场合（如高度不够的地下停车库），而且本发明采用的自适应清洗头对车辆表面漆层无损伤，能满足大量增加的私家车等小轿车的洗车需求。
以上对本发明的实施方式做了详细说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明创造。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明创造将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：其包括：设置于地面上的导向装置（12）、能够在导向装置（12）上前后滑动的移动滑块（11）、固定在移动滑块（11）上的摆臂支座（10）、设置于摆臂支座（10）上的通过连接轴连接的龙门摆臂（4）和设置于两个龙门摆臂（4）上通过轴连接的龙门横梁（1）；
所述摆臂支座（10）上设置有底部电动推杆（9），所述底部电动推杆（9）的前端设置有底部清洗装置（8）；
所述龙门摆臂（4）上设置有通过铰接连接的侧部电动推杆（5），所述侧部电动推杆（5）的前端铰接连接有侧顶部清洗装置（6）；
所述龙门横梁（1）上设置有顶部清洗装置（2）。
2.根据权利要求1所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述顶部清洗装置（2）、侧顶部清洗装置（6）和底部清洗装置（8）均采用自适应清洗头装置（14），所述自适应清洗头装置（14）包括安装架（14-1）、电机安装板（14-2）、设置于安装架和电机安装板之间起弹性连接作用的弹簧（14-3）、固定在电机安装板上的电机（14-4）、通过传动轴（14-5）和电机连接的清洗毛刷（14-6）、垂直于安装架（1）设置的前端传感器装置（14-11）和后端传感器装置（14-12）以及平行于安装架（1）设置的水平传感器装置（14-10）；
所述安装架（1）的上方设置有电动推杆（14-7）。
3.根据权利要求2所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述自适应清洗头装置（14）中每个安装架（14-1）设置N1个清洗毛刷（14-6），每个清洗毛刷（14-6）使用N2个弹簧（14-3）通过电机安装板（14-2）固定在安装架（14-1）上；其中，N1为大于等于1的整数，N2为大于等于3的整数。
4.根据权利要求2所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述自适应清洗头装置（14）上分别设置有高压水管（14-8）和风管（14-9）。
5.根据权利要求2所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述清洗毛刷（14-6）头部为超细纤维制成的若干股蓬松柔软纤维条。
6.根据权利要求1所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述摆臂支座（10）上设置有控制龙门摆臂（4）摆动的摆臂伺服电机（7）。
7.根据权利要求1所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述龙门横梁（1）上设置有控制龙门横梁摆动的横梁伺服电机（13）。
8.根据权利要求1所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述导向装置（12）为两根平行的固定导轨。
9.根据权利要求2所述的一种龙门摆臂式自动洗车机构，其特征在于：所述前端传感器装置（14-11）、后端传感器装置（14-12）和水平传感器装置（14-10）可以是非接触式距离传感器或接触式传感器，所述非接触式距离传感器为红外传感器、激光传感器或超声传感器，所述接触式传感器为压力或行程接触式传感器。
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