汽车自动清洗机设计——行走部分

1 绪论随着经济的快速发展，家用轿车已经越来越多地为家庭所拥有，据统计，2007年底，我国私人汽车拥有量已超过1500万辆，与此同时，与汽车相关的需求也在激增，比如洗车设备。

轿车每次用都会在表面积一层灰尘，不仅影响美观，还会对车漆造成伤害，因此对轿车表面的清洁工作很重要。

通常，较少进行日常简单清洁的轿车每周要洗一到两次，每次洗车的费用在15元左右（不含上光打蜡）。

轿车日常的简单清洁大多由车主人工完成，费时费力，因此有必要设计一种能够代替人进行轿车的日常清洁工作的服务型机器人操作臂。

现在通常使用的洗车设备和方法主要包括以下几种：1．高压水枪洗车:高压水枪洗车是先用高压水枪喷洒水雾润湿车身，再用高压射流清洗车身然后用清洗液清洗，最后用高压射流清洗干净，用麂皮将水吸干。

高压水枪清洗速度快、效果好；但高压水枪压力大，容易对车漆造成损害:高压水柱的喷淋会改变空调冷凝器散热的方向，导致空调制冷失灵；会直接导致车灯胶条密封不良，影响车灯的正常工作，产生危险；会使密封不是很严的汽车侧门玻璃进水，锈蚀金属件，造成电线短路；劣质洗涤灵会降低车漆的亮度；洗后用毛巾多次擦拭会使车身增加划痕。

2．蒸汽洗车：蒸汽洗车是将水加热成蒸汽后，用蒸汽来消洗汽车。

其具有节水、节能的特点。

但由于设备质量问题，存在安全性不高，极易产生污水造成污染，洗车效果和效率差的缺点。

3．无水洗车：无水洗车是先用掸子掸去车身表面浮土，再用无水洗车液进行汽车清洗的一种新型环保洗车方式。

它具有节约水资源，绿色环保等优点，受到政府的扶持，但是，对于较脏车辆以及汽车底盘等部位，无水洗车不能满足要求，因此它并不能完全替代有水洗车。

4．无刷毛自动洗车机：采用高速水刀喷出的高压力水雾从上往下清洗汽车，灰尘冲掉后，自动泡沫喷头喷淋，然后用高压清水进行清洗。

它有清洗速度快，效果好，不损伤车漆的优点，但存在水耗大，设备投资和运行费用高昂的缺点。

5．全自动电脑洗车机：电脑洗车机是利用电脑控制毛刷和高压水枪来清洗汽车的一种设备。

移动式洗车机侧刷设计摘要：本文介绍了移动式自动洗车机的总体机械结构设计方案，提出了自动洗车机设计方案中的主要系统机构。

以侧刷机构为例，对其主要部件的参数选择和设计进行了详细说明。

0引言自动洗车机根据结构特点又分固定式洗车机和移动式洗车机。

固定式洗车机常用与高铁、地铁、单轨，车辆编组多，采用洗车机固定，车辆通过式清洗，移动式洗车机运用于中、小运量列车，编组少，车辆总尺寸短，车辆制动后，洗车机来回往复清洗。

1移动式洗车机的总体方案设计自动洗车机主要包括走行机构、侧刷机构、顶刷机构、水供给喷洒系统、洗涤剂供给系统、污水循环处理系统、吹扫除水机构、蒙皮、控制系统及摄像监控系统组成。

通过PLC去控制减速电机，驱动走行台车、侧刷机构、顶刷机构前后、左右、上下的移动，PLC控制减速电机，驱动侧刷、顶刷刷杆的旋转进行清洗工作。

1.自动洗车机2.顶刷3.侧刷图1 自动洗车机外形示意图2移动式洗车机侧刷设计2.1侧刷结构方案侧刷有三种工作状态，一是停机状态即侧刷移动至车辆设备限界以外，二是侧刷洗工作状态即侧刷移动至靠近车辆侧面保持稳定，毛刷旋转刷洗车辆侧面，三是洗车机移动至车辆车头部位，侧刷继续移动刷洗车头部分区域。

根据上述分析侧刷机构主要是由以下部分来组成：走行梁、侧刷走行台车、毛刷、齿条，走行梁上布置两个走行台车。

走行梁安装在走行机构侧框架上。

2.2走行梁设计走行梁选用冷拔异型矩形钢管，材料Q235，校核时考虑极限工况，两个侧刷走行台车均移动至梁中心位置，如图2。

图2 弯矩示意图式（1）中M为走行梁C点弯矩即两台车所在点，P为集中载荷，设计时考虑安全系数，L为走行梁长度的一半。

根据弯矩和异形钢管的抗弯截面模数计算出选型钢管弯曲应力，小于Q235钢许用弯曲应力158Mpa，走行梁顶面安装耐磨板，便于侧刷台车走行轮长期轮动磨损后进行更换，走行梁顶面安装齿条，底面开减重孔，减重孔方便安装齿条和传感器。

2.3侧刷走行台车方案设计侧刷走行台车分三个组件，一是台车上部组件由走行减速电机、结构固定架、走行轮组件、齿轮轴组件、防倾轮轴组件组成，走行轮组件为2个走形轮轴各带2个单凸缘车轮，凸缘车轮可对台车走行方向进行限位。

设计自动洗车装置需要考虑到结构设计、水源供给、清洗方式、控制系统等多个方面。

以下是一个简要的自动洗车装置设计方案：
1. 结构设计：
-车辆进入区域：设计一个适合车辆驶入的空间，包括进入通道和停车位置。

-清洗设备：包括高压水枪、旋转刷、洗车液喷洒装置等，安装在固定的支架上。

-水源和排水系统：确保有足够的水源供给，同时设计良好的排水系统，避免水资源浪费和环境污染。

2. 清洗方式：
-预洗阶段：使用高压水枪喷洒清洗车辆表面，去除大部分污垢和杂物。

-涂抹阶段：喷洒洗车液，并使用旋转刷或海绵条涂抹车身表面，彻底清洁车辆。

-冲洗阶段：再次使用高压水枪清洗车辆，确保洗净残留洗车液和污垢。

3. 水源供给：
-使用市政供水或自备水箱供水，确保水流充足且清洁。

-考虑节水设计，可以加装回收系统用于循环利用洗车水。

4. 控制系统：
-设计自动化控制系统，包括传感器、液位开关等设备，实现自动启动、停止和调节水压等功能。

-可以考虑添加触摸屏或远程手机App控制功能，提升用户体验和便利性。

5. 安全设计：
-确保清洗设备和结构稳固可靠，避免发生意外伤害。

-设计安全警示标识和紧急停止按钮，确保用户和车辆安全。

6. 维护保养：
-设计方便维护的结构，定期对清洗设备进行检查和保养，延长设备寿命和保证清洁效果。

以上是设计自动洗车装置的一般方案，具体设计还需根据实际情况和需求进行调整和优化。

在设计过程中，也需要考虑节能环保、易操作性和用户体验等因素，以提供高效、方便和安全的自动洗车服务。

高层楼宇墙壁自动清洗机行走机构设计
高层楼宇墙壁自动清洗机的行走机构设计需要考虑以下几个方面：
1. 车轮设计：行走机构需要具备强大的粘着力和稳定性，能够
在垂直、水平和斜面等墙面上行走，因此需要设计具有优异附着力
的车轮，例如采用橡胶轮胎、滚动轮等。

2. 驱动系统设计：行走机构需要配备高效的驱动系统，以保证
其在复杂墙面上顺利行驶。

一般采用电动机、齿轮减速器、液压系
统等。

3. 导向系统设计：行走机构需要设计一套精确稳定的导向系统，以保证车身在行驶时能够保持自身稳定。

设计导向系统可以采用悬
挂绳、伸缩臂等。

4. 控制系统设计：自动清洗机行走部分需要安装控制系统，能
够便于操作自动清洗机上下、左右、前后的行动。

以上几点是行走机构设计时需要考虑的，应保证行走机构具有
足够的稳定性和灵活性，能够完成不同角度和复杂墙面的清洗工作。

第2章 总体方案设计2．1 电脑洗车机概述电脑洗车机是利用电脑控制毛刷和高压水枪来清洗汽车的一种设备。

主要由电路、气路、水路和机械部分构成。

电脑洗车是用大量的流动水冲洗车身，洗完后还会经过机器自动风干程序，可以把存留在车身所有缝隙里的水流全部吹出来，起到了保护汽车内部部件的作用，同时完全避免了泥沙划伤车漆的现象。

电脑洗车机技术先进，造型美观，有多种全自动洗车程序可供选择。

它通过光电系统检测，经电脑分析计算出各种动作的最佳位置和力度，达到最佳的洗车效果。

具有洗车效果好，效率高，节水等特点。

电脑洗车机按其工作方式可分为隧道式和往复式两种。

隧道式电脑洗车机根据功能的多少及先进程度，分为多个等级。

比较基础的是清水冲洗、皂液冲刷、冷风吹干、人工再行擦拭的方式。

在这个基础上，还有多个升级版，有的有两套吹风；有的加上热风；有的可以同时冲洗底盘；还可以在洗车和吹干之间再加一个光亮剂喷洗门，喷出光亮剂在吹干时使其固化，也就是所谓的蜡洗。

最先进的机型已经开始采用数字信号传输命令，指导机器完成各个程序和动作。

往复式电脑洗车机是一种最初级的洗车设备。

当车开进设备后，汽车位置固定不动，设备的龙门带着洗车用具，前后移动，完成洗车的各个程序。

它的优点是设备的购进价格相对较低，大约是隧道式机器的二分之一；还有一个长处就是它相对于隧道式机器，工作时的实际占地面积小，甚至可以再一个较大的房间里完成洗车。

对于前期资金较紧张或店内面积较小的投资者比较适合。

2．2 方案的拟定2．2．1 隧道式电脑洗车机1. 隧道式电脑洗车机工作原理：洗车机不动，汽车由机械牵引或自行缓慢通过洗车机的工作区域，洗车机通过各种检测设备反馈的信息，按照相应的指令程序自动运行，达到清洗汽车的工作方式。

按清洗车型又可分为：大巴式洗车机、无轨电车(地铁、旅游列车)清洗机等。

最大的优点是清洗速度快，最快可1分钟清洗一台车，并且可以连续不段的对车进行清洗。

适合大型洗车场，会员制洗车场，大型公交停车站或大型停车场复合洗车等。

汽车自动清洗机PLC电气控制系统课程设计示例
一． 系统简介
自动洗车设备的清洗机构导轨拖动汽车缓慢移动，同时进行洗刷，两到三分钟即可完成一边对汽车的自动清洗。

二． 控制要求
1.按下启动按钮后，清洗机开始工作，导轨开始移动，同时开启喷淋器阀门。

2.车辆探测器发出信号，启动刷子电动机。

3.清洗过程连续进行，当汽车驶出清洗机时，行程开关发出停机信号。

三． IO点分布及PLC选型
1.PLC型号: 欧姆龙PLC CP1H-XA40-DR-A
2.IO点分布
四． 电路图设计
五． 梯形图程序编制
程序说明
车辆探测器在测到汽车头开始，启动刷子电动机，直到车身全部进入清洗机后I0.01 OFF，才会停止刷子电动机，清洗机也同时停止工。

汽车自动清洗机设计——行走部分汽车自动清洗机是现代社会的新兴行业之一，随着汽车数量的不断增加，车辆清洗市场的需求也越来越大。

汽车自动清洗机能够实现对汽车外观进行全面清洗，不仅提升了车辆的美观度，还延长了汽车的使用寿命。

其中，行走部分是汽车自动清洗机的核心组成部分之一，对于汽车自动清洗机的设计和性能起着重要的作用。

行走部分是指汽车自动清洗机的移动装置，通过行走装置的移动，清洗机能够覆盖到汽车车身的各个位置，从而实现全面清洗。

行走部分的设计需要考虑以下几个方面。

首先，行走部分的设计应该具备良好的稳定性和平稳性。

汽车自动清洗机在清洗过程中需要移动，因此行走部分的稳定性对于清洗效果至关重要。

稳定性不仅需要保证在清洗过程中机器不晃动，还需要保证在不同地面条件下能够平稳地移动。

此外，行走部分还需要具备一定的灵活性，以适应不同大小的车辆。

其次，行走部分的设计应该具备较高的工作效率。

汽车自动清洗机是为了提高清洗效率而设计的，因此行走部分的设计应该能够快速移动，以尽快完成清洗任务。

同时，行走部分还应该具备较高的移动精度，以确保能够准确地清洗到汽车的每一个角落。

此外，行走部分的设计还需要考虑到安全性和耐用性。

汽车自动清洗机在清洗过程中可能会遇到一些突发情况，如遇到障碍物或者地面不平等等。

因此，行走部分的设计需要具备一定的自动避障和适应性能，以确保在遇到突发情况时能够及时停止或调整行走方向。

同时，行走部分的设计还需要具备一定的耐用性，以适应长时间的使用。

最后，行走部分的设计还应该考虑到易维护性和节能性。

汽车自动清洗机作为一种机械设备，需要定期进行维护和保养，因此行走部分的设计应该方便维护人员进行维护和保养工作。

同时，行走部分的设计还应该具备一定的节能性，以降低能耗和运营成本。

总之，行走部分是汽车自动清洗机的核心组成部分之一，对于汽车自动清洗机的设计和性能起着重要的作用。

在行走部分的设计中，需要考虑稳定性、平稳性、工作效率、安全性、耐用性、易维护性和节能性等方面的因素，以实现高效、稳定、安全和环保的汽车清洗效果。

毕业设计说明书汽车自动清洗系统设计学生姓名：学号：学院：软件学院专业：软件工程指导教师：李彦栋王春花2014年 6 月汽车自动清洗系统设计摘要随着汽车产业突飞猛进的发展，汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇。

汽车清洗机作为洗车工作必不可少的设备，其清洗效果、清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容。

然而传统的人工洗车效果不理想、极大的浪费人力物力和自然资源。

我们这里设计的汽车自动清洗机就比较理想，它内置控制器，采用先进的传感器技术，自动对需要服务的汽车进行清洗，清洗完毕自动停止刷洗，实现了洗车的自动化控制。

关键字：全自动汽车清洗机，横刷，传感器，自动化，PLCCONTROL SYSTEM OF PROGRAMMABLE CONTROLLER USED INAUTOMATIC CAR WASHERSAbstractWith the rapid development of automobile industry, car wash industry ushered in an important development opportunity. Car washing machine work is essential as the washing of equipment, the cleaning effect, cleaning rate and cleaning costs, and requirements for water conservation and environmental protection, as its development and production of content must be considered. However, traditional manual car wash result is not satisfactory, an enormous waste of human material and natural resources. We are here to design the car ideal for automatic washing machine, it is built-in controller, the use of advanced sensor technology, automatic car wash in need of services, cleaning is completed automatically stop the brush to achieve automatic control of washing.Keyword:Automatic car washing machine,Horizontal brush,Sensing element,Automation, PLC目录1 引言 (1)1.1 国内外自动清洗技术的现状 (2)1.2 汽车自动清洗技术的发展前景 (2)2 流水清洗系统的总体设计 (4)2.1 汽车自动清洗的分类 (4)2.2 隧道式汽车自动清洗的总体设计参数 (5)3 隧道式自动清洗系统的机械部分设计 (7)3.1 汽车自动清洗的流程图 (7)3.2传送带模块的设计 (7)3.2.1传送带的选用 (7)3.2.2 减速器的选择 (8)3.2.3 支撑轴的设计 (8)3.2.4 主轴的设计 (9)3.2.5 主轴的强度校核计算 (9)3.3 清洗模块的设计 (10)3.3.1 粗洗结构设计 (10)3.3.2 清洗液结构设计 (10)3.3.3 精洗结构设计 (10)3.4 刷洗模块的设计 (10)3.4.1 刷洗结构简介 (10)3.4.2轮刷和立刷结构的设计 (10)3.4.3 顶刷的结构设计 (11)4 PLC以及汽车自动清洗装置的PLC应用 (12)4.1 PLC的定义 (13)4.2 PLC的的发展历程 (13)4.3 PLC的特点 (13)4.4 汽车自动清洗装置中应用PLC的优势 (14)5 汽车自动清洗装置PLC控制线路设计 (16)5.1 设计任务要求 (16)5.2 分析任务要求及解决方案 (16)6 硬件选型 (18)6.1 PLC产品的比较 (18)6.2 PLC的选择 (20)7 PLC控制程序的设计 (21)7.1 I/O分析 (21)7.2 I/O分配表 (21)7.3 PLC控制接线图 (21)7.4 PLC控制体型图及语句表 (22)7.5程序原理分析 (22)参考文献 (23)致谢 (24)1 引言市场上常见的汽车自动清洗机简介它改变传统高压水枪单相流、单一介质的清洗原理。

1 引言自动洗车机是利用可编程控制器控制各部件来清洗汽车的一种专业设备，全自动运行，清洗速度极快，无需人工干预。

其主要由控制系统和各动作实现部件构成。

随着汽车保有量的迅速提高，汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇。

汽车清洗机作为洗车工作必不可少的设备，其清洗效果、清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容。

随着社会自动化的不断发展，各种类型的自动洗车机必将取代传统的手工洗车方式，并形成以其为中心的产业链。

可编程控制器PLC以微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便，修改灵活，而且结构简单。

本文选用三菱FX2n为核心部件，它是PLC FX家族中最先进的系列。

它最大范围的包容了标准特点、程序执行更快、全面补充了通信功能，可以为自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。

它拥有无以匹及的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点，FX2N是从16到256路输入/输出的多种应用的选择方案。

控制点数：16到256点(主单元：16/32/48/65/80/128点)。

1.1 自动洗车介绍自动洗车机它的洗车方式：车子使之定位后风干架前进至设定距离后洗车架前进进行水洗车作业，完成后洗车架退后做蜡水洗车作业。

风干架后退做吹干流程。

自动洗车机的特性是传统往复式的改良机型，结构体为洗车打蜡系统和风干系统分开，洗车时再结合同时作业，省去了来回往复的时间，自动洗车机适合场地小，洗车量大的洗车场或者是加油站业者。

自动洗车机在洗车过程中使用的是Ph值为中性偏酸的洗车液和上光水蜡。

利用机体内的发泡机，将其发泡喷射至车体，对汽车表面进行清洁。

这样既不会腐蚀车漆，也不会对车辆内部的密封圈、管路造成腐蚀，而且洗车后汽车漆面光滑并留有清香。

汽车在进入后，洗车机内的传送带可带动汽车完成整个洗车过程，这其中包括：泡沫清洗、轮刷同动；超软布刷、不伤车漆；底盘清洁、养护全车；水蜡喷洒、风干擦干。

汽车自动清洗机PLC控制系统设计一、引言汽车自动清洗机是一种方便、高效的汽车清洗设备，广泛应用于汽车服务行业。

其PLC控制系统起到控制和监控设备运行的作用，因此设计一个稳定可靠的PLC控制系统对于汽车自动清洗机的正常运行至关重要。

本文将详细介绍汽车自动清洗机PLC控制系统的设计。

二、PLC选型PLC选型是整个PLC控制系统设计的第一步。

在选择PLC时，需要考虑以下几个因素：输入输出点数、通信功能、可编程性和可靠性等。

根据汽车自动清洗机的特点，我们建议选择具有较大输入输出点数、支持多种通信方式（例如以太网、串口等）、可编程性好且可靠性高的PLC。

三、系统框图设计根据汽车自动清洗机的工作流程，设计一个清晰的系统框图有助于整个PLC控制系统的设计和理解。

系统框图包括以下几个主要部分：1.进水系统：包括水泵、进水阀和水位传感器等。

当水位传感器检测到水位过低时，PLC通过控制进水阀开启并打开水泵来进行进水。

2.洗涤系统：包括喷淋管、清洗液泵、清洗液储罐和清洗液浓度传感器等。

PLC通过控制清洗液泵和喷淋管的工作来进行洗涤操作，并通过监测清洗液浓度传感器反馈的信号来实时调整清洗液的浓度。

3.消毒系统：包括喷淋管、消毒液泵、消毒液储罐和消毒液浓度传感器等。

PLC通过控制消毒液泵和喷淋管的工作来进行消毒操作，并通过监测消毒液浓度传感器反馈的信号来实时调整消毒液的浓度。

4.干燥系统：包括热风机、风叶和风速传感器等。

PLC通过控制热风机和风叶的工作来进行干燥操作，并通过监测风速传感器反馈的信号来实时调整风速。

5.控制面板：包括人机界面设备（如液晶显示屏和按键）和PLC控制单元。

通过控制面板，用户可以选择不同的清洗模式、调整参数和监测设备状态等。

四、PLC程序设计PLC程序设计是PLC控制系统设计的核心部分。

程序设计根据系统框图和设备的实际控制需求，将整个自动清洗机的工作流程按照时序和逻辑关系编写成一个完整的PLC程序。