JP3754366B2 - 門型洗車機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体と車体を跨いだ門型フレームとを相対移動させ、前記門型フレームに設置したノズルから噴射される洗浄液等の洗車媒体を車体に吹付けて洗車を行う門型洗車機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の門型洗車機において、昇降動作を繰返す側面用ノズルから洗浄媒体を車体の側面に吹付けて側面洗車を行う洗車技術は、従来から広く知られている。この場合、側面用ノズルの上下方向の移動距離は車高に応じて変動するため、側面用ノズルの移動速度が定速の場合には、それぞれの上昇又は下降動作にかかる所要時間が変化し、その間に移動する車体の長手方向の移動量も変動する。したがって、側面用ノズルから噴射流が吹付けられる車体側面上の車体の長手方向の間隔、すなわち吹付けピッチが洗車部分の車高（つまり、吹付け部分の車体の高さ）によって変動することになり、処理ムラを生じる原因となっていた。そこで、車高に応じて側面用ノズルの昇降速度を調整することにより、側面用ノズルの上昇又は下降動作にかかる所要時間を一定化し、車体の長手方向の吹付けピッチを均等化して処理ムラの解消を図ったものが開示されている（特許第２５７５５８８号公報）。しかしながら、この従来技術によった場合には、側面用ノズルの昇降速度の変動によって単位面積当りの洗浄時間に変動が生じることになるため、その単位面積当りの洗浄時間に関する変動が処理ムラの別の原因になるという問題があった。
【０００３】
さらに、吹付け部分の車高の変動による車体の長手方向の吹付けピッチに関する変動を解消するための技術手段として、その吹付け部分の車高に応じて車体と門型フレームとの相対移動に関する速度を調整する方法も可能である。この方法によれば、側面用ノズルの移動速度を一定の速度に保持したまま、車高の変動による前述の車体の長手方向の処理ムラを解消できる。しかしながら、この技術手段の場合には、車体と門型フレームとの相対移動速度が変動するため、側面に対する処理ムラは解消できるものの、その側面処理と同時並行的に実施される車体上面に対する上面洗車作業において処理ムラの原因になるという問題があった。すなわち、車幅はほぼ一定であることから、上面用ノズルの車幅方向の移動速度も、一般的に一定の速度に設定されることから、車体と門型フレームとの相対移動速度に関する変動は、上面洗車作業における処理ムラの原因になった。
【０００４】
【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、側面洗車と同時並行的に実施される車体上面に対する洗車作用に影響を及すことなく、側面洗車における従来の処理ムラを解消し得る門型洗車機を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明では、長手方向にほぼ一定の速度で相対移動する車体の側面に対して、吹付け位置が車高の範囲内で昇降を繰返すように構成した側面用ノズルから洗車媒体を吹付けて洗車を行う門型洗車機において、前記側面用ノズルから噴射する洗車媒体の吐出状態を吹付け部分の車高に応じて制御することにより、車体側面に対する洗車作用の均等化を図るという技術手段を採用した。ここで、吹付け位置が車高の範囲内で昇降を繰返すとは、側面用ノズルからの吹付け位置が車高の範囲内で昇降を繰返すということであり、必ずしもノズル自体の昇降範囲と一致する必要はない。また、吹付けの下限位置に関しては場合に応じた設定が可能である。また、請求項２の発明では、吹付け部分の車高が高くなるに応じて前記側面用ノズルから噴射する洗車媒体の吐出圧力が高くなるように制御するという技術手段を採用した。本発明によれば、前記技術手段の採用により、洗車部分の車高すなわち吹付け部分の車体の高さの変動に基づいて発生する車体の長手方向の吹付けピッチに関する変動や、単位面積当りの洗浄時間に関する変動に伴う処理ムラは、側面用ノズルから噴射する洗車媒体の吐出状態の車高に応じた制御により解消できる。例えば車体の長手方向の吹付けピッチが変動すると、同じ処理面に対する吹付け回数が増減して洗車作用が変動するが、その洗車作用に対する影響は、吹付け部分の車高に応じた洗車媒体の吐出圧力や吹付け面積に関する制御により補完できるので、最終的には洗車作用が均等化されることになる。因みに、当該処理部分の車高すなわち吹付け部分の車体の高さが高くなった場合には、一方で吹付けピッチが拡大して当該部分に対する吹付け回数が減って吹付け密度が減少するが、他方において前記車高に応じて洗車媒体の吐出圧力や吹付けの範囲が増大されることから、洗浄作用の変動は補完され、処理ムラの発生は解消される。しかも、車体の長手方向の相対移動の速度はほぼ一定であるから、当該側面洗車工程と同時並行的に実行される車体上面に対する洗車作用に影響を及すことはないので、両洗車工程において処理ムラのない良好な仕上りが可能である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、ノズルから噴射する洗浄液等の洗車媒体を車体表面に吹付けて洗車処理を行う形態の門型洗車機に広く適用することができる。作業に使用される液体の種類によって限定されることもない。例えば、水だけを使用する洗浄工程に適用してもよいし、水に洗剤等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、ワックス等を加えた液体を使用する場合にも適用が可能である。また、側面用ノズルを車高に応じて昇降させ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制御に関する具体的な制御形態のいかんを問わない。なお、洗車媒体の吐出圧力に応じてノズルの吹付け面積を増減するように構成することも有効である。この場合には、例えば吹付け部分の車高が高くなり吹付けピッチが拡大された場合には、その車高に応じて洗車媒体の吐出圧力が増大するとともに吹付け面積が拡大されて洗車範囲が拡がるので、より効果的に処理ムラを解消することができる。また、車高に応じて昇降速度を制御することにより吹付けピッチを常に一定に保持する形態に適用すれば、前述の単位面積当りの洗浄時間に関する変動に伴う処理ムラを解消することが可能である。この場合には、吹付けピッチが一定であることから、側面用ノズルの吹付け面積の増減の必要はない。
【０００７】
【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。図中、１は門型フレームであり、モータ２により駆動される駆動車輪３を介して図示しない案内レール上を移動し、車体に対して相対的に移動するように構成している。本実施例では、門型フレーム１の移動量を求める過程においてスリップによる誤差が入らないように、門型フレーム１の移動に伴って回転するフリー状態の自由車輪４の回転量をロータリエンコーダ５により検出して制御装置６に入力するように構成した。制御装置６では、その自由車輪４の回転量に基づいて門型フレーム１の移動量を演算し、さらにその門型フレーム１の移動量に基づいてノズルの現在位置を演算する。なお、本実施例におけるモータ２の動作は、インバータ７を介して制御するように構成した。
【０００８】
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面用ノズル８と、車体の側面に対して洗浄液を吹付ける側面用ノズル９，１０を設けた。上面用ノズル８は、支持フレーム１１上に、モータ１２により走行するチェーン等からなる無端状伝動帯１３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、上面用ノズル８は、モータ１４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１１は、一方の端部をモータ１５により中間輪１６を介して駆動されるスプロケット等からなる駆動輪１７と従動輪１８との間に張設されたチェーン等の無端状伝動帯１９に支持し、他方の端部を連結軸２０を介して前記従動輪１８に連結した駆動輪２１と従動輪２２との間に張設された無端状伝動帯２３に支持した。なお、連結軸２０の回転量、すなわち該連結軸２０の両端の従動輪１８及び駆動輪２１の回転量をロータリエンコーダ２４で検出し、制御装置６に入力して支持フレーム１１の高さ、すなわち上面用ノズル８の高さを演算するように構成した。制御装置６では、その上面用ノズル８の高さが車体との相対的な位置関係及び車形から決る目標高さに一致するようにインバータ２５を介してモータ１５を制御することになる。また、側面用ノズルに関しては、一方の側面用ノズル９は、モータ２６が連結された駆動輪２７と従動輪２８との間に張設された無端状伝動帯２９に支持し、他方の側面用ノズル１０は、連結軸３０を介して前記駆動輪２７に連結された駆動輪３１と従動輪３２との間に張設された無端状伝動帯３３に支持した。これらの側面用ノズル９，１０は、共に所定速度で昇降動作を繰返しながら車体の側面に対してジグザグ状に洗浄液を吹付けることになる。なお、この側面用ノズル９，１０に関する昇降動作の繰返し制御は、連結軸３０の回転量をロータリエンコーダ３４により検出して、その連結軸３０の回転量すなわち駆動輪２７，３１の回転量に基づいて制御装置６により側面用ノズル９，１０の高さを演算し、さらにその高さ位置データを基に車形データに基づいて吹付け位置が車高に応じて昇降するように、モータ２６を駆動制御することにより行われる。
【０００９】
図２に示したように、前記上面用ノズル８は、供給管３５を介してタンク３６に接続され、ポンプ３７により圧送されるタンク３６中の洗車媒体を噴射する。タンク３６は、本実施例では仕切り壁３８により洗浄水槽３９と洗剤槽４０に仕切り、切換弁４１，４２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３７はモータ４３により駆動するように構成し、前記制御装置６に接続されたインバータ４４によるモータ４３の制御を介して上面用ノズル８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、側面用ノズル９，１０は、供給管４５を介して前記タンク３６に接続し、ポンプ４６による圧送によって、切換弁４７，４８により洗浄水槽３９と洗剤槽４０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４６はモータ４９により駆動するように構成し、前記制御装置６に接続されたインバータ５０によるモータ４９の制御を介して側面用ノズル９，１０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３６のほかにワックス等を混入したタンクを設けて、同様の構成により上面用ノズル８ないし側面用ノズル９，１０から噴射することも勿論可能である。
【００１０】
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１を移動し、図２に示したように該門型フレーム１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５１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５１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。当該洗浄工程は、制御装置６において、前記ロータリエンコーダ２４によって検出される連結軸２０の回転量すなわち従動輪１８及び駆動輪２１の回転量に基づいて前記上面用ノズル８の現在の高さを演算するとともに、ロータリエンコーダ５により検出された自由車輪４の回転量に基づいて演算した車体に対するノズルの相対位置と車形検出手段５１から得た車形データに基づいて現在位置における車高すなわち吹付け部分の車体の高さを求め、インバータ２５によるモータ１５の制御を介して上面用ノズル８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。なお、図中、５２は車形検出手段５１の前方に設置した乾燥処理用の上方乾燥ノズル、５３は左右の側方乾燥ノズルである。
【００１１】
次に、本発明の特徴部分に関して説明する。本発明は、側面用ノズル９，１０からの噴射流による車体の側面に対する洗車作用の均等化を図って処理ムラを解消した点に特徴を有する。図３はその一実施例の特徴を示したものであり、側面用ノズル９，１０からの噴射流の吹付け中心位置の遷移とそれらの側面用ノズル９，１０から噴射される噴射流の吐出圧力との関係を示した説明図である。前述のように、側面洗車においては、前記連結軸３０の回転量をロータリエンコーダ３４により検出し、制御装置６において、その連結軸３０の回転量すなわち駆動輪２７，３１の回転量に基づいて側面用ノズル９，１０の高さを演算し、さらにその高さ位置データを基に、ロータリエンコーダ５により検出された自由車輪４の回転量に基づいて演算した車体に対するノズルの相対位置と車形検出手段５１により検出された車形データから求めた現在位置における車高データに基づいて、側面用ノズル９，１０からの吹付け中心位置をその吹付け部分の車高に応じて昇降動作を繰返すように、モータ２６を駆動制御することになる。その間、門型フレーム１と車体５４とは一定の速度Ｖａで相対移動を続ける。したがって、本実施例のように側面用ノズル９，１０が一定の速度Ｖｂで昇降動作を繰返せば、車体５４の側面上の吹付け中心位置は、図示のようにジグザグ状の軌跡５５を辿ることになる。そして、車体５４の車形を構成する各部分の車高の変動に応じて、側面用ノズル９，１０の上昇ないし下降距離が変化する結果、各吹付け中心位置相互間の吹付けピッチｐも変動する。すなわち、図示のように、吹付けピッチｐは、車高の低い領域Ａ，Ｅでは小さく、車高の高い領域Ｃでは大きく、車高が中間的な高さの領域Ｂ，Ｄでは中間的な大きさになる。したがって、車高の低い領域Ａ，Ｅでは吹付け密度が大きくなり単位面積当りの吹付け回数も多くなる。同様に、車高の高い領域Ｃでは吹付け密度が小さく単位面積当りの吹付け回数は少なくなり、車高が中間的な高さの領域Ｂ，Ｄではそれらの中間的な値をとる。
【００１２】
以上の車高の変動に基づく吹付けピッチｐの変動は処理ムラの原因となる。本実施例では、この点に着目して、図示のように、車高の低い領域Ａ，Ｅでは側面用ノズル９，１０からの吐出圧力を低圧に制御し、車高の高い領域Ｃでは高圧に制御し、車高が中間的な高さの領域Ｂ，Ｄでは中圧に制御することにより、吹付けピッチｐに関する変動を補完して処理ムラを解消するという技術手段を採用した。すなわち、本実施例においては、吹付けピッチｐに基づく吹付け密度の変動を解消するように、吹付け部分の車高に応じて側面用ノズル９，１０からの吐出圧力を制御することになる。具体的には、例えば当該機種の洗車機を用いて車体５４の側面に対する吹付け実験を行い、側面用ノズル９，１０からの吐出圧力を車高に応じてどの程度に設定すれば、処理ムラのない良好な洗車作用が得られか、その車高と吐出圧力との対応関係を予め求める。この場合、門型フレーム１と車体５４との相対速度は、当該洗車工程に使用される所定速度Ｖａに設定する。また、側面用ノズル９，１０の昇降速度は、当該洗車工程に使用される所定速度Ｖｂに設定する。なお、本実施例では側面用ノズル９，１０の昇降速度を一定の速度Ｖｂとしたが、車高に応じて昇降速度を変速する場合にも適用が可能である。吐出圧力に関しては、ポンプの回転数として実験データを求めておけば、ポンプの回転数制御によって直ちに目標の吐出圧制御が可能なことから制御上有効である。
【００１３】
しかして、側面用ノズル９，１０から噴射される噴射流の吐出圧力に関する制御は、以上のように予め実験的に求めた、当該洗車工程に使用される門型フレーム１と車体５４との相対速度及び側面用ノズル９，１０の昇降速度の下において処理ムラのない良好な洗車作用を得るために必要な、車高と吐出圧力ないしポンプの回転数との対応関係を使用して実行することになる。例えば、前述の方法により求めた側面用ノズル９，１０の現在位置における車高に対応するポンプ４６の目標回転数を、前記車高とポンプの回転数との対応関係から求めて、ポンプ４６の回転数制御を実行するようにすれば、これにより処理ムラのない良好な洗車作用が的確に得られることになる。なお、車高と吐出圧力ないしポンプの回転数との対応関係に関しては、車高と吐出圧力ないしポンプの回転数を直に対応させた形態でもよいし、図３に示したように車高に応じて領域Ａ〜Ｅを設定し、これらの領域と吐出圧力ないしポンプの回転数とを対応させるようにした形態でもよい。いうまでもなく、車高に応じて区分する領域数に関しては自由な設定が可能である。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、吹付け部分の車高に応じた洗車媒体の吐出状態に関する制御により、側面用ノズルの昇降速度を一定の速度とした場合に伴う、車高の変動に基づく車体の長手方向の吹付けピッチの変動による影響を補完して、洗車作用を均等化することが可能である。したがって、制御構成が簡単な定速による側面用ノズルの昇降制御を採用しながら、処理ムラの少ない良好な洗車作用を得ることができる。しかも、車体の長手方向の相対移動の速度はほぼ一定であるから、当該側面洗車工程と同時並行的に実行される車体上面に対する洗車工程に影響を及すことはないので、両洗車工程において処理ムラの少ない良好な仕上りが可能である。なお、車高に応じて側面用ノズルの昇降速度を変速する場合に適用すれば、単位面積当りの処理時間の変動による処理ムラの解消にも有効である。
【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】 側面用ノズルからの噴射流の吹付け中心位置の遷移とそれらの側面用ノズルから噴射される噴射流の吐出圧力との関係を示した説明図である。
【符号の説明】
１…門型フレーム、２…モータ、３…駆動車輪、４…自由車輪、５…ロータリエンコーダ、６…制御装置、７…インバータ、８…上面用ノズル、９，１０…側面用ノズル、１１…支持フレーム、１２…モータ、１３…無端状伝動帯、１４，１５…モータ、１６…中間輪、１７…駆動輪、１８…従動輪、１９…無端状伝動帯、２０…連結軸、２１…駆動輪、２２…従動輪、２３…無端状伝動帯、２４…ロータリエンコーダ、２５…インバータ、２６…モータ、２７…駆動輪、２８…従動輪、２９…無端状伝動帯、３０…連結軸、３１…駆動輪、３２…従動輪、３３…無端状伝動帯、３４…ロータリエンコーダ、３５…供給管、３６…タンク、３７…ポンプ、３８…仕切り壁、３９…洗浄水槽、４０…洗剤槽、４１，４２…切換弁、４３…モータ、４４…インバータ、４５…供給管、４６…ポンプ、４７，４８…切換弁、４９…モータ、５０…インバータ、５１…車形検出手段、５２…上方乾燥ノズル、５３…側方乾燥ノズル、５４…車体、５５…吹付け中心位置の軌跡

Claims (2)

1. 長手方向にほぼ一定の速度で相対移動する車体の側面に対して、吹付け位置が車高の範囲内で昇降を繰返すように構成した側面用ノズルから洗車媒体を吹付けて洗車を行う門型洗車機において、前記側面用ノズルから噴射する洗車媒体の吐出状態を吹付け部分の車高に応じて制御することにより洗車作用の均等化を図ったことを特徴とする門型洗車機。
2. 前記吹付け部分の車高が高くなるに応じて前記側面用ノズルから噴射する洗車媒体の吐出圧力を高く制御するように構成した請求項１に記載の門型洗車機。

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