Способ бесконтактной автоматической мойки автомобильных предметов и система автомобильной мойки, его реализующая
METHOD FOR CONTACTLESS AUTOMATIC WASHING OF CAR ACCESSORIES AND CAR WASH SYSTEM THAT IMPLEMENTS IT

Изобретение относится к автоматизированным бесконтактным автомобильным мойкам.
Известна установка для мойки автомобилей [патент на полезную модель № 172936, опубл. 01.08.2017 г.], содержащая щит управления, который включает в себя: встроенный программируемый логический контроллер (ПЛК), частотные преобразователи, кабели и кабель-каналы, сенсорный пульт управления с сигнальными лампами и кнопками выбора предусмотренных программ мойки, а также управление отдельными блоками моечного комплекса. Содержит несущие продольные металлические направляющие, подвешенные к потолку или закрепленные на стене или установленные в пол, по которым перемещаются по сигналу со щита управления два модуля взад и вперед. Перемещение модулей взад и вперед осуществляется посредством серводвигателей (в примере исполнения), связанных кабелем со щитом управления. Серводвигатели имеют возможность задания нужной скорости вращения, имеют очень точный фиксированный шаг (что позволяет им при работе перемещаться в пространстве буквально с миллиметровой точностью), а некоторые из них имеют возможность задания своей собственной внутренней программы, которая будет запускаться в нужный момент. Модули выполнены с несущими поперечными металлическими направляющими для перемещения по сигналу со щита управления металлических коробов внутри модулей, по два металлических короба на один модуль. Внутри каждого короба установлены механизмы: серводвигатель перемещения короба по поперечным металлическим направляющим. Механизмы поворота с поворотной консолью несущих подвесок. Каждая несущая подвеска содержит моющие элементы - систему Г-образных трубопроводов с соплами. Трубопроводы состоят из жестко связанных между собой труб различных диаметров с соплами, расположенными под разными углами. Механизмы поворота поворачивают по сигналу со щита управления несущие подвески вместе с системой Г-образных трубопроводов с соплами. Также установка для мойки автомобилей содержит распределительные блоки, которые располагаются в технологическом помещении вместе с используемым стандартным автомоечным оборудованием и связаны с каждым моющим элементом. На каждом модуле расположен датчик эталонного расстояния, в котором значение, равное расстоянию от датчика до пола, рассматривается как эталонное. Кроме того, на Г-образных трубопроводах расположены боковые датчики таким образом, чтобы трубопроводы моющих элементов оставались на безопасном расстоянии от автомобиля, чтобы не соприкасаться с выступающими элементами кузова (боковые зеркала, антенны, наружные чехлы запасного колеса у внедорожников, кенгурин). В середине каждого модуля размещены два устройства, связанные кабелями со щитом управления и подающие команду на Г-образные трубопроводы и модули в обратном направлении - концевой выключатель. Работа всей установка для мойки автомобилей происходит по изначально заложенной программе. За исполнение программы отвечает программируемый логический контроллер в щите управления. Исполнительная система состоит из двух модулей, на каждом из которых расположено по два моющих элемента - Г-образные трубопроводы с соплами. Перед запуском программы модули располагаются рядом друг с другом в такой точке, чтобы въехавший на мойку автомобиль после остановки оказался под ними примерно посередине. На каждом модуле расположен датчик эталонного расстояния, в котором значение, равное расстоянию от датчика до пола, рассматривается как эталонное. Датчики расстояния располагаются не на самих модулях, а немного вынесены за их пределы. Когда автомобиль попадет под этот датчик, значение изменяется (становится меньше). Запускается пошаговая программа.
На первом шаге моющие элементы все четыре Г-образных трубопровода начинают сближение с автомобилем, пока боковые датчики на Г-образных трубопроводах не зафиксируют расстояние до него 40 см-100 см, на случай если автомобиль расположен не ровно. Для достижения наилучшего результата мойки автомобиля подбирается оптимальное расстояние от моющих элементов до автомобиля. Чтобы струя из сопел покрывала всю поверхность, была достаточно мощной, чтобы убрать сильные загрязнения и в то же время моющие элементы оставались на безопасном расстоянии от автомобиля, чтобы не соприкасаться с выступающими элементами кузова (боковые зеркала, антенны, наружные чехлы запасного колеса у внедорожников, кенгурин). Работает серводвигатель, перемещающий металлические короба с моющими элементами по поперечным металлическим направляющим.
Недостатками известной мойки является длительный и трудоемкий процесс полной мойки автомобиля, т.е. его кузова и дополнительных предметов, поскольку в ней не предусмотрено автоматическое мытье автомобильных предметов (например, ковриков или снятых колес). Процесс мойки дополнительных автомобильных предметов организован вручную, т.е. развешиваются с помощью прищепок коврики в отведенном месте, с помощью ручного пистолета наносится раствор, потом смывается под высоким давлением.
Мойку ковриков на автомойках организуют не только вручную, но и посредством специализированных аппаратов, например: http://www.bestwash.ru/news/index.php?ID=3349. Однако это приводит к увеличению стоимости, усложнению проведения дополнительных коммуникаций (вода, электричество, водоотведение, место для установки).
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении функциональности благодаря возможности мытья дополнительных автомобильных предметов, кроме того ускоряется и процесс полной мойки автомобиля, поскольку появляется возможность автоматической мойки не только его кузова, но и дополнительных автомобильных предметов.
Указанный технический результат в части способа достигается за счет того, что способ бесконтактной автоматической мойки автомобильных предметов включает
направление в зону для мытья дополнительных автомобильных предметов, оборудованную в боксе для мойки автомобиля, по меньшей мере одного манипулятора, включающего штангу Г-образной формы с распылительными форсунками, выполненного с возможностью перемещения, расположенного на раме и связанного с блоком управления перемещением манипулятора, который связан с центральным блоком управления, связанным с блоком подачи воды, с блоком смешения моющих растворов, блоком сушки автомобиля,
нанесение моющего раствора на автомобильные предметы, размещенные и зафиксированные в указанной зоне, и его выдержку в течение заданного времени,
смывание моющего раствора с автомобильных предметов,
возврат манипулятора в исходное положение.
Возможен вариант, при котором осуществляют предварительную мойку автомобильных предметов, размещенных и зафиксированных в указанной зоне.
Указанный технический результат в части системы достигается за счет того, что система бесконтактной автоматической автомобильной мойки с возможностью мойки автомобильных предметов включает
по меньшей мере один манипулятор, включающий штангу Г-образной формы с распылительными форсунками, выполненный с возможностью перемещения, расположенный на раме и связанный с блоком управления перемещением манипулятора, который связан с
центральным блоком управления, связанным с блоком подачи воды, с блоком смешения моющих растворов, блоком сушки автомобиля,
при этом блок управления перемещением манипулятора выполнен с возможностью направления манипулятора в зону для мытья дополнительных автомобильных предметов, оборудованную в боксе для мойки автомобиля, по команде от центрального блока управления.
Возможен вариант, при котором манипулятор выполнен с возможностью перемещения вдоль автомобильных предметов, размещенных и зафиксированных в указанной зоне.
Таким образом, за счет совокупности существенных признаков удалось повысить функциональность благодаря возможности мытья дополнительных автомобильных предметов, кроме того ускоряется и процесс полной мойки автомобиля, поскольку появляется возможность автоматической мойки не только его кузова, но и дополнительных автомобильных предметов. При этом нет необходимости использовать дополнительное оборудование, процесс мойки автомобильных предметов осуществляется с использованием того же оборудование, что и для мытья автомобиля.
Сущность заявляемой группы изобретений поясняется фигурами и нижеследующим описанием.
На Фиг. 1 представлена схема расположения элементов мойки.
На Фиг. 2 представлена схема зоны для мойки автомобильных предметов.
Система бесконтактной автоматической автомобильной мойки с возможностью мойки автомобильных предметов (Фиг. 1) включает место для парковки автомобиля 1, перемещающуюся раму 2 с по меньшей мере одним манипулятором 3.
Манипулятор 3 расположен на раме 2, выполнен с возможностью перемещения, включает штангу Г-образной формы с распылительными форсунками и связан с блоком 4 управления перемещением манипулятора 1.
Блок 4 управления перемещением манипулятора 3 связан с центральным блоком 5 управления, соединенным с блоком 6 подачи воды, с блоком 7 смешения моющих растворов, блоком 8 сушки автомобиля.
При этом блок 4 управления перемещением манипулятора 3 выполнен с возможностью направления манипулятора 3 в зону 9 для мытья дополнительных автомобильных предметов, оборудованную в боксе для мойки автомобиля 1 (Фиг. 2), по команде от центрального блока 5 управления.
Манипулятор 3 может иметь возможность перемещения вдоль автомобильных предметов, размещенных и зафиксированных в указанной зоне 9.
В боксе для мойки автомобиля предварительно оборудовано место для парковки автомобиля 1 и зона 9 для мытья дополнительных автомобильных предметов. При этом зона 9 может быть оборудована как рядом с местом для парковки автомобиля 1, так и в этом месте. В этом случае мытье автомобильных предметов происходит при отсутствующем автомобиле 1.
Под автомобильными предметами понимаются коврики, колеса (шины, диски), съемные автомобильные багажники и боксы, мелкие аксессуары (пепельница, мусорное ведро, боксы для хранения и т.д.). При этом данная зона 9 и автомобильная мойка позволяют мыть абсолютно любые предметы, которые позволяют их надежно зафиксировать и допускают воздействие на них моющих средств и воды под высоким давлением, в том числе ковры, велосипеды и их части, контейнеры и многое другое, не относящееся напрямую к автомобилю.
В зоне 9 имеются специальные приспособления для фиксации предметов как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Например, прищепки, зацепы, кронштейны, рамы с крепежными изделиями, прижимные штанги, полки и т.д.
Крыша и боковые стекла автомобиля 1 имеют определенный угол относительно пола (угол скоса). Форма штанги манипулятора 3 призвана повторить этот угол и как можно ближе приблизить форсунки к поверхности автомобиля 1.
Мойка может быть снабжена датчиками определения габаритов автомобиля, связанными с центральным блоком 5 управления. Это могут быть ультразвуковые датчики 10 и 11 определения длины автомобиля 1, расположенные на продольно перемещающейся каретке (на чертеже не показано) и ширины автомобиля 1, расположенные на раме моечной машины.
Мойка снабжена по меньшей мере одним датчиком 12 температуры, расположенным в помещении мойки и/или на улице и связанным с центральным блоком 5 управления.
Центральный блок 5 управления выполнен в виде программно-аппаратного комплекса (шкафа управления) на базе централизованной системы управления, имеющей по меньше мере один контроллер управления, который управляет всеми блоками, входящими в состав моечной машины.
Блок 4 управления перемещением манипулятора 3 состоит из приводов (на чертеже не показано) перемещения, связанных с блоком 5 управления.
Блок 6 подачи воды высокого давления включает трубопроводы, соединенные с насосным оборудованием и с шаровым краном, и обеспечивает оптимальное функционирование гидравлической системы высокого давления. Центральный блок 5 управления при этом связан с приводом электронасоса высокого давления и приводом шарового крана.
Блок 7 смешения моющих растворов (рабочих жидкостей) выполнен с возможностью эффективного приготовления составов для очистки кузова автомобиля 1 от загрязнений различного рода и включает распределяющий коллектор (на чертеже не показано), клапаны (на чертеже не показано), насосное оборудование (на чертеже не показано) низкого давления и дозаторы (на чертеже не показано). Центральный блок 5 управления при этом связан с приводами электронасосов, дозаторов и катушками управления электромагнитных клапанов и задает производительность дозаторов и время выдержки.
В случае если моющие агенты с разной концентрацией (вязкостью) находятся в разных емкостях с дозаторами, то центральный блок 5 управления подает сигнал на нужный дозатор в зависимости от температуры.
Блок 8 сушки автомобиля выполнен с возможностью удаления воды с поверхности неподвижного автомобиля 1 и включает вентиляторы (на чертеже не показано) сушки. Центральный блок 5 управления при этом связан с электроприводами вентиляторов.
Заявляемая мойка работает следующим образом:
1. В автоматическом или ручном режиме задается программа мойки.
2. Автомобиль 1 заезжает в моечный бокс.
3. Датчики 10, 11, 12 передают данные в блок 5 управления.
4. Начинается программа мойки (в зависимости от выбранного рецепта), перемещение манипулятора 3 осуществляется согласно габаритным параметрам автомобиля 1.
Программа мойки может включать в себя следующие операции в любой последовательности и с неограниченным числом повторений (в зависимости от настроек, задаваемых оператором для каждой программы):
- мойка водой под высоким давлением (после выдачи соответствующего сигнала от центрального блока 5 управления, блок 6 подачи воды подает воду под высоким давлением на манипулятор 3);
- нанесение кислотного и/или щелочного моющих агентов (после выдачи соответствующего сигнала от центрального блока 5 управления, дозаторы, входящие в состав блока 7 смешения моющих растворов, выдают в коллектор моющие агенты с производительностью, соответствующей текущей температуре окружающей среды в помещении мойки и/или на улице, после чего приготовленный раствор подается на устройства выдачи пены и эмульсии, в качестве которого могут применяться форсунки манипулятора 3, распределительный трубопровод, входящий в состав блока 7, и любые средства, применяющиеся для подачи растворов на кузов автомобиля 1, обеспечивающие дальнейшее нанесение составов на кузов автомобиля 1);
- выдержка моющего агента на поверхности кузова автомобиля 1 (время выдержки задает центральный блок 5 управления, в соответствии с текущей температурой в помещении мойки и/или на улице);
- нанесение осушающего агента (происходит аналогично нанесению моющих растворов, но с определенной заданной установкой концентрации, которая не зависит от температуры и не нуждается в выдержке);
- сушка (после выдачи соответствующего сигнала от центрального блока 5 управления, включается блок 8 сушки автомобиля, при этом сушка может осуществляться как отдельная операция, так и комбинированная с нанесением осмоса для более эффективной очистки труднодоступных мест);
- мойка автомобильных предметов.
При этом способ бесконтактной автоматической мойки автомобильных предметов включает
- направление в зону 9 для мытья дополнительных автомобильных предметов по меньшей мере одного манипулятора 3;
- предварительную мойку (при необходимости) автомобильных предметов, размещенных и зафиксированных в указанной зоне 9;
- нанесение моющего раствора на автомобильные предметы, размещенные и зафиксированные в указанной зоне 9, и его выдержку в течение заданного времени;
- смывание моющего раствора с автомобильных предметов;
- возврат манипулятора 3 в исходное положение.
Возможны варианты мойки автомобильных предметов отдельно от автомобиля 1, совместно с мойкой автомобиля 1 или после выезда автомобиля 1.
1) Режим отдельной мойки автомобильных предметов.
Данный режим активируется при вызове опции мойки автомобильных предметов и отсутствии операций в рецепте мойки. При этом, автомобиля 1 в боксе отсутствует.
Последовательность операций:
а) После активации данного режима Г-образная штанга манипулятора 3 автоматически перемещается в дополнительную зону 9 мойки;
б) Предварительная мойка автомобильных предметов под высоким давлением;
в) Выдержка времени для стекания воды с автомобильных предметов (диапазон 5...60 секунд);
г) Нанесение моющего раствора на автомобильные предметы;
д) Выдержка мыльного раствора (диапазон 20...120 секунд);
е) Мойка автомобильных предметов водой под высоким давлением;
ж) Возврат манипулятора 3 в парковочное положение (согласно Фиг. 1).
2) Режим совместной мойки автомобильных предметов с автомобилем 1.
В данном режиме мойка автомобильных предметов осуществляется совместно с любым заранее выбранным рецептом мойки, без выезда автомобиля 1 из бокса.
После активации данного режима Г-образная штанга манипулятора 3 автоматически начинает алгоритм мойки корпуса автомобиля 1. При выполнении выбранных в рецепте технологических операций для мойки автомобиля 1, каждый раз при прохождении дополнительной зоны 9 мойки Г-образная штанга поворачивается к автомобильным предметам и выполняет три основные операции (предварительная мойка, нанесение моющего раствора, мойка под высоким давлением) для автомобильных предметов, после чего, Г-образная штанга разворачивается к автомобилю 1 и продолжает начатую технологическую операцию по корпусу автомобиля 1.
3) Режим мойки автомобильных предметов после выезда автомобиля 1.
В данном режиме мойка автомобильных предметов осуществляется совместно с любым заранее выбранным рецептом мойки, после выезда автомобиля 1 из бокса. Этот режим предназначен для мойки автомобильных предметов крупногабаритных автомобилей 1.
Последовательность операций:
а) Выполнение полного цикла выбранного режима мойки корпуса автомобиля 1;
б) Выезд автомобиля 1 из моечного бокса;
в) Г-образная штанга манипулятора 3 автоматически перемещается в дополнительную зону 9 мойки;
г) Предварительная мойка автомобильных предметов под высоким давлением;
д) Выдержка времени для стекания воды (диапазон 5...60 секунд);
е) Нанесение моющего раствора на автомобильные предметы;
ж) Выдержка мыльного раствора (диапазон 20...120 секунд);
з) Мойка автомобильных предметов водой под высоким давлением;
и) Возврат Г-образной штанги в парковочное положение.
Выбор 2-го или 3-го режимов мойки автомобильных предметов определяются системой автоматически после проведения измерения длины автомобиля с помощью ультразвуковых датчиков.