一、项目背景

随着中国经济的飞速发展，汽车越来越多的进入了家庭，汽车的快速增加与人们生活节奏的日益加快，汽车的清洗和保养受到人们重视。然而传统人工洗车远远不能满足这一现状，随着移动支付越来越普及，自助扫码洗车机高效、方便、省力的特点越来越显著，使用起来方便快捷，而且费用也比较低。受益于自助扫码洗车机的便捷性和广阔的盈利空间，应用场景也非常的广泛。通过刷卡自主洗车方式，随着运营规模的扩大，巡视维护不便、人力成本增加等难题突显，成为摆在运营商面前亟待解决的问题。近年来，物联网技术飞速发展，使远程监控和运维成为运营企业重要管理手段，通过无线组网方案不仅解决了有线网络布线难，线缆容易受损等问题，而且大大降低了建设和运营成本。

二、项目规划

1. 总体设计

汽车清洗机主要由机械系统、驱动系统、控制系统以及水循环系统等组成。机械系统主要由机架、导轨、顶刷摆臂机构、小侧刷摆臂传动机构、大侧刷摆臂传动机构和吹干系统等构成。驱动系统的作用是根据控制系统发出的指令，将来自电液压和气压等各种能转化为直线运动或旋转运动的机械能的系统。

控制系统的设计：可编程控制器 PLC 是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存命令，控制各种机械或工作程序。水循环系统的作用是将汽车清洗机洗车废水净化，循环利用。通过对汽车清洗机气动系统的工况分析，可确定顶刷、大侧刷、风管选用单作用气缸即可完成控制要求，但由于受力状况均为活塞杆退回状态，若通过机构转换不仅增加了成本，而且传动效率和机构尺寸将受很大的影响，因此，气缸均选用双作用气缸。

顶刷依靠气缸活塞杆拉动摆臂而下降，回位则依靠平衡机构实现。吹干管的工作原理与顶刷基本相同，只是又加了一重机械保护装置，当风管距离车身到达滚轮的保护距离时，阀芯被压下，阀换向，从而使风管配重的作用下向上运动，避免风管损伤车体。

小侧刷运动为双向运动控制，因此其双作用气缸的两个腔室均要求起作用。当换向阀不通电时，小侧刷气缸活塞收回，小侧刷不张开；当换向阀通电时，小侧刷气缸活塞推出，以使小侧刷靠近车轮。为实现这一目的，选用一个二位五通阀作为换向机构。

在汽车清洗机喷洒清洗液和水蜡时，如果加入一定压力的空气对溶液进行泡沫化处理，则洗车效果更加，因此在气动回路中加入了一个二位二通阀 25 和 29 以控制气路的通断，同时，空气压力需控制在一定的范围，否则影响泡沫化程度，甚至会阻断液路的喷淋，所以各需要在回路中安装一个减压阀，以保证压力波动在合理的范围。</span></div>

汽车清洗机主要包括机架行走结构、大侧刷刷洗结构、小侧刷刷洗结构、顶刷刷洗结构、吹干系统以及清洗液管路系统。机架采用两台交流异步电动机作为驱动源。通过控制行走电机的正转、反转，使机架前进或后退。同时，为保证汽车清洗机在轨道上运行的安全性，在轨道两端特设立两个行程开关，以控制机架行走的范围。机架行走电机的控制由手动前进按钮、手动后退按钮。两个行程开关等控制两台电机的接触器来实现。

大侧刷刷洗机构由大侧刷定位机构和刷子转动机构组成。刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源，且需要对刷子转动通过对两个交流接触器的控制来实现正反转控制，大侧刷定位机构以两支气缸作为驱动源，气缸的状态通过控制电磁阀来实现，同时大侧刷要进行原位，中间位置和与车头、车尾相碰位置的识别，这些位置识别则通过四个接近开关和两个行程开关来实现。

小侧刷刷洗机构由定位机构和刷子转动机构组成。刷子转动由两台交流异步电动机作为驱动源，不需要对刷子进行正反转控制。小侧刷定位机构以两支双作用的气缸作为驱动源，其运行通过控制电磁阀来实现对小侧刷的定位。

顶刷刷洗结构由定位机构和刷子转动机构组成。刷子转动由一台交流异步电动机作为驱动源，不需要进行正反转控制。顶刷定位机构以一支气缸作为驱动源，其运行通过控制电磁阀来实现，同时由于机架运行状态要受顶刷位置的影响，为保证运行的安全，顶刷原位设计安装一支定位接近开关，以判定顶刷是否回位。

吹干系统包括风管运行机构和吹风系统，吹风系统由两台风机和相应管路组成。它的通断可通过控制两支交流接触器来实现。风管运行机构以一支气缸作为驱动源，其运行通过控制电磁阀来实现，但由于吹干效果受风管仿形效果影响很大，加上风管坚硬，一旦与车体接触易造成汽车外观的损伤，因此设计风管吹风定位光电开关和风管定位安全接近开关来保证风管位置的精确识别。

清洗液管路系统主要由一台潜水泵、一台水泵以及各种洗车药剂的控制阀组成，潜水泵和水泵运转通过控制两支交流接触器来完成，而管路的通断则由电磁阀来实现。总之，整个汽车清洗机的设计是一个复杂的过程，要在保证安全、高效、体积小的要求下，运用现代化的结构设计学和材料学，完成整体产品的设计和生产，达到安全、高效清洗车辆的目的。。