RU2410257C2 - Car wash robot - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: car wash robot comprises working members, working member positioners, and appliances to prepare and feed washing fluid into working members. It consists of s set of stationary and mobile modules. Stationary module incorporates neuron network device comprising device designed to control orientation and positioning systems and washing conditions, pneumatic and hydraulic systems with filters, settler, impurities separator and packer. Said module can independently wash car body, wheels and chassis elements. Mobile module is connected by electric, pneumatic and hydraulic cables with stationary module that comprises hose and cable reels, and pickups of orientation and positioning system. Mobile module comprises manipulator or manipulators with working members and surface state sensors. Working members are made up of assembly of nozzles designed to spray detergent, foam or conserving agent on processed surface and nozzle to collect used fluid with washed-off impurities that is fed, as air-drop mix, in stationary module hydraulic system.

EFFECT: improved ecology, reduced power consumption, and higher quality of washing.

Description

Изобретение относится к производству средств автоматизации и предназначено для использования в индивидуальном, коллективном или сервисном режиме в качестве мойщика автомобилей.The invention relates to the production of automation equipment and is intended for use in an individual, collective or service mode as a car washer.

Известны устройства для автоматической контактной или бесконтактной мойки автомобилей, содержащие рабочий орган или органы, устройства позиционирования рабочих органов и агрегаты для приготовления моющей рабочей жидкости и подачи ее в рабочие органы.Known devices for automatic contact or non-contact washing of cars containing a working body or bodies, positioning devices of working bodies and units for preparing a washing working fluid and supplying it to working bodies.

Эти устройства выполняют в виде неподвижной установки с моющим агрегатом, в рабочую зону которого подается или своим ходом заезжает автомобиль, или в виде подвижной арки с установленными на ней агрегатами моющего устройства, которая подает рабочие органы в рабочую зону установки.These devices are made in the form of a fixed installation with a washing unit, into the working area of which a car drives or drives under its own power, or in the form of a movable arch with washing units installed on it, which feeds the working bodies into the working area of the installation.

Такие устройства предназначены для сервисного обслуживания большого количества автомобилей. Они занимают много места, энергоемки, должны быть подключены к системам водоснабжения и канализации, обслуживаются квалифицированным персоналом.Such devices are designed for servicing a large number of vehicles. They take up a lot of space, are energy-intensive, must be connected to water supply and sewage systems, and are serviced by qualified personnel.

Вода или моющая жидкость в этих установках могут использоваться в открытом контуре со сбросом использованной жидкости в сток, или в замкнутом контуре со сбором и регенерацией использованной жидкости для повторного использования в рабочих органах установки.Water or washing liquid in these installations can be used in an open circuit with the discharge of used liquid into the drain, or in a closed circuit with the collection and recovery of used liquid for reuse in the working bodies of the installation.

Наиболее близким аналогом изобретения является многофункциональная бесконтактная портальная автомойка с автономной сушкой «LIBERTY» (http://www.garorussia.ru/index.php). Она предназначена для организации моечных станций в небольших помещениях, не требует проведения масштабных фундаментных (земляных) работ и выполняет мойку кузова автомобиля, мойку шасси (опция), дополнительную мойку колес (автономная опция), предварительное замачивание в двухстадийном процессе мойки, основную мойку (в том числе нанесение цветной пены (опция)), ополаскивание (в том числе обратноосмотической водой), нанесение защитного воска и осушителя и воздушную сушку (автономный модуль). Приводные механизмы не содержат шестеренчатых и цепных передач и выполнены на основе полиуретановых ленточных ремней со стальным армированием. Частотно-регулируемое управление электродвигателями обеспечивает плавность хода портала, точность и безопасность выполнения операций. Контроллерное управление автомойкой позволяет гибко программировать последовательность рабочих циклов и временные интервалы их выполнения, что дает возможность настраивать оборудование в соответствии с различными технологическими требованиями.The closest analogue of the invention is a multi-functional non-contact portal car wash with independent drying "LIBERTY" (http://www.garorussia.ru/index.php). It is designed to organize washing stations in small rooms, does not require large-scale foundation (earth) work and performs car body wash, chassis washing (optional), additional wheel washing (stand-alone option), pre-soaking in a two-stage washing process, main washing (in including applying colored foam (option)), rinsing (including reverse osmosis water), applying protective wax and desiccant, and air drying (stand-alone module). The drive mechanisms do not contain gear and chain transmissions and are made on the basis of polyurethane tape belts with steel reinforcement. Frequency-controlled control of electric motors ensures the smooth running of the portal, accuracy and safety of operations. The controller control of the car wash allows flexible programming of the sequence of work cycles and the time intervals for their execution, which makes it possible to configure the equipment in accordance with various technological requirements.

При этом автомойка обслуживается квалифицированными электротехниками и механиками, расходует от 180 литров воды на один автомобиль, 250 кл воздуха при 8 барах давления, потребляет от 25 до 32 (с опциями) кВт электроэнергии из промышленной электросети.At the same time, the car wash is serviced by qualified electricians and mechanics, consumes from 180 liters of water per car, 250 cells of air at 8 bars of pressure, consumes from 25 to 32 (with options) kW of electricity from an industrial power grid.

К недостаткам данного устройства для автоматической мойки автомобилей относится то, что его применение предусматривает квалифицированное обслуживание, сопряжено с непроизводительными поездками на мойку, при мойке образуется большое количество стекающей с кузова автомобиля использованной моющей жидкости со смытыми с автомобиля загрязнениями, устройство потребляет большое количество промышленной электроэнергии, при перемещении вымытого автомобиля к месту стоянки он может загрязниться.The disadvantages of this device for automatic car washing include the fact that its use provides for qualified service, is associated with unproductive washing trips, when washing a large amount of used washing liquid drains from the car body with dirt washed off from the car, the device consumes a large amount of industrial electricity, When a washed vehicle is moved to a parking spot, it may become contaminated.

Целью изобретения является сокращение или полное исключение непроизводительных поездок на мойку автомобиля с дополнительной загрузкой городских магистралей, исключение образования стекающей с кузова автомобиля использованной моющей жидкости, снижение потребления электроэнергии и требований к обслуживанию до бытового уровня и обеспечение непосредственно на месте стоянки автомобиля приведения его в состояние готовности к применению.The aim of the invention is to reduce or completely eliminate unproductive trips to a car wash with additional loading of city highways, eliminating the formation of used washing liquid draining from the car body, reducing energy consumption and maintenance requirements to a household level and ensuring that it is ready for use immediately at the parking lot to use.

Указанная цель достигается созданием автономного мойщика индивидуального или коллективного применения, осуществляющего мойку автомобиля непосредственно в гараже или на месте стоянки и потребляющего электроэнергию на уровне бытовых электроприборов.This goal is achieved by creating an autonomous washing machine for individual or collective use, washing the car directly in the garage or at the parking lot and consuming electricity at the level of household appliances.

Для этого робот-мойщик изготавливается в виде роботизированного комплекса, устанавливаемого в индивидуальном гараже, или в боксе коллективного гаража, или на автостоянке, и состоящего из базового модуля с нейросетевым устройством управления системами ориентации кузова, позиционирования рабочих органов и режимами мойки, пневматической и гидравлической системами с емкостями для хранения моющей жидкости, насосами и запорными устройствами, фильтрами, отделителем и упаковщиком твердых отходов, датчиками количества, плотности и рН моющих жидкостей, и соединенного с базовым модулем электрическими кабелями и гидравлическими и пневматическими шлангами портального мобильного модуля с установленным на нем манипулятором, или манипуляторами с рабочими органами и датчиками состояния поверхности кузова автомобиля, барабанами для шлангов и кабелей, датчиками системы позиционирования мобильного модуля и его рабочих органов относительно кузова автомобиля, а рабочий орган содержит форсунки для подачи моющей жидкости, пены или консерванта на обрабатываемую поверхность и сопла для сбора использованной жидкости с загрязнениями.For this, the robot washer is made in the form of a robotic complex installed in an individual garage, or in a collective garage box, or in a parking lot, and consisting of a base module with a neural network device for controlling body orientation systems, positioning of working bodies and washing modes, pneumatic and hydraulic systems with tanks for storing washing liquid, pumps and shut-off devices, filters, a separator and a packer of solid waste, sensors for the quantity, density and pH of detergents liquids, and connected to the base module with electric cables and hydraulic and pneumatic hoses of the portal mobile module with a manipulator installed on it, or manipulators with working bodies and car body surface condition sensors, reels for hoses and cables, sensors of the positioning system of the mobile module and its working bodies relative to the car body, and the working body contains nozzles for supplying detergent, foam or preservative to the treated surface and nozzles for To collect used contaminated fluid.

Работает комплекс следующим образом.The complex works as follows.

Базовый и мобильный модули комплекса устанавливают в гараже, или в боксе, или на автостоянке в соответствии с указаниями в инструкции применения, устанавливают в помещении реперы, или наносят маркерные метки для системы ориентации, в блок управления вводят указания по адаптации комплекса к особенностям помещения и типу кузова автомобиля и режиму мойки. Автомобиль устанавливают на штатное место стоянки и запускают устройство. Нейросетевое устройство управления по данным датчиков системы ориентации мобильного модуля и кузова автомобиля относительно реперов вырабатывает команды управления перемещениями мобильного модуля относительно автомобиля, инициализирует кузов в соответствии с хранящейся в собственной памяти, или на внешнем носителе 3D-моделью кузова автомобиля и управляет эволюциями манипулятора, перемещающего рабочий орган относительно отдельных элементов кузова и колес автомобиля и пола гаража в окрестности автомобиля в соответствии с данными датчиков состояния обрабатываемой поверхности. При этом форсунки рабочего органа распыляют моющую жидкость на ограниченном участке обрабатываемой поверхности, а сопло собирает жидкость со смытыми загрязнениями, которая в виде воздушно-капельной смеси подается по пневматическому шлангу в фильтры гидравлической системы базового модуля, в которой жидкость отделяется от воздуха, отстаивается, регенерируется и подается в рабочий орган, а загрязнения отделяются и упаковываются.The base and mobile modules of the complex are installed in the garage, or in the box, or in the parking lot in accordance with the instructions in the instructions for use, set the benchmarks in the room, or put marker marks for the orientation system, instructions are entered into the control unit on how to adapt the complex to the characteristics of the room and type car body and washing mode. The car is installed on a regular parking spot and the device is started. The neural network control device, according to the sensors of the orientation system of the mobile module and the car body relative to the frames, generates commands for controlling the movements of the mobile module relative to the car, initializes the body in accordance with the 3D model of the car body stored in its own memory or on external media, and controls the evolution of the manipulator moving the worker body regarding individual elements of the car body and wheels and the garage floor in the vicinity of the car in accordance with the data tchikov condition treated surface. In this case, the nozzles of the working body spray the washing liquid on a limited area of the surface to be treated, and the nozzle collects the liquid with washed away impurities, which is supplied through the pneumatic hose to the filters of the hydraulic system of the base module, in which the liquid is separated from the air, settles, regenerates and served in the working body, and the pollution is separated and packaged.

Системы ориентации и позиционирования робота-мойщика изготавливают на основе оптических, ультразвуковых, инфракрасных, или микроволновых дальномерных, или сканирующих устройств, по данным которых устройство управления устанавливает расположения 3D-модели кузова автомобиля и мобильного модуля в рабочем пространстве и позиционирует мобильный модуль и рабочие органы относительно кузова автомобиля.The orientation and positioning systems of the robot washer are made on the basis of optical, ultrasonic, infrared, or microwave rangefinder, or scanning devices, according to which the control device determines the location of the 3D model of the car body and the mobile module in the workspace and positions the mobile module and working bodies relative to car body.

Виртуальные модели кузовов обслуживаемых автомобилей и их особенности вводят в память устройства управления в пункте продажи или сервисного обслуживания. Пользователю роботом-автомойщиком достаточно установить его в соответствии с указаниями в инструкции по применению, заправить гидравлическую систему водой или моющей жидкостью и подключить устройство к источнику электроэнергии.Virtual models of bodies of serviced cars and their features are entered into the memory of the control device at the point of sale or after-sales service. It is enough for the user of the car wash robot to install it in accordance with the instructions in the instructions for use, fill the hydraulic system with water or washing liquid and connect the device to a power source.

Применение подобных комплексов приведет к улучшению эстетического облика городов, сократит количество непроизводительных поездок на обслуживание автомобилей, уменьшит загрузку городских магистралей непроизводительными поездками, сократит численность квалифицированного персонала, занятого обслуживанием автомобилей.The use of such complexes will lead to an improvement in the aesthetic appearance of cities, reduce the number of unproductive trips for car maintenance, reduce the loading of city highways with unproductive trips, and reduce the number of qualified personnel engaged in car servicing.

Claims (1)

Робот-автомойщик для контактной или бесконтактной мойки автомобилей, содержащий рабочий орган или органы, устройства позиционирования рабочих органов относительно автомобиля и агрегаты для приготовления моющей рабочей жидкости и подачи ее в рабочие органы, отличающийся тем, что робот-автомойщик состоит из устанавливаемого в гараже или на автостоянке комплекса из базового и мобильного модулей, а базовый модуль содержит нейросетевое устройство управления режимами мойки и устройствами ориентации и позиционирования, гидравлическую и пневматическую системы с фильтрами, отстойниками, отделителем и упаковщиком загрязнений, а соединенный с базовым модулем электрическими кабелями и гидравлическим и пневматическим шлангами портальный мобильный модуль с барабанами для шлангов и кабелей и с датчиками системы ориентации относительно реперов содержит манипулятор или манипуляторы с рабочими органами и датчиками состояния обрабатываемой поверхности, а рабочие органы представляют собой сборку из форсунок для распыления моющей жидкости, пены или консерванта на обрабатываемую поверхность и сопла для сбора использованной моющей жидкости со смытыми загрязнениями. A robot washing machine for contact or non-contact washing of cars, containing a working body or organs, devices for positioning the working bodies relative to the car, and units for preparing a washing working fluid and supplying it to working bodies, characterized in that the robot washing machine consists of an installed in the garage or on the parking lot of the complex from the base and mobile modules, and the base module contains a neural network device for controlling washing modes and orientation and positioning devices, hydraulic and the eumatic system with filters, sedimentation tanks, a separator and a packer of pollution, and the portal mobile module connected to the base module with electric cables and hydraulic and pneumatic hoses with reels for hoses and cables and with sensors of the orientation system relative to the frames contains a manipulator or manipulators with working bodies and state sensors the treated surface, and the working bodies are an assembly of nozzles for spraying detergent, foam or preservative on the processed th surface and the nozzle for collecting the used cleaning liquid with dirt washed off.