РОБОТ-АВТОМОЙЩИК
CAR WASH ROBOT

Изобретение относится к производству средств автоматизации и предназначено для использования в индивидуальном, коллективном или сервисном режиме в качестве мойщика автомобилей.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Работает комплекс следующим образом.
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.
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.
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.
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.