ITMI20071040A1 - Procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli - Google Patents
Procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli Download PDFInfo
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Description
Descrizione
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli. Il sistema di controllo dello spazzolone orizzontale negli impianti di lavaggio a portale mobile o a tunnel, ha il compito di movimentare lo stesso lungo tutto il profilo del veicolo mantenendo una determinata velocità di percorrenza e regolando nel miglior modo il contatto tra le setole e la carrozzeria.
Indipendentemente dalla velocità di percorrenza, per avere le prestazioni ottimali la pressione che le setole esercitano sulla superficie deve essere uniforme su tutti i punti di contatto e per tutta la lunghezza del profilo longitudinale del veicolo.
Per avere un lavaggio corretto con un contatto adeguato ed un rischio di danni minimo la pressione delle setole sulla carrozzeria deve essere compresa tra un valore minimo ed un valore massimo fìssati.
Tutti i sistemi di controllo noti quindi si basano sulla lettura diretta o indiretta della pressione di contatto.
Un grave problema si pone quando il veicolo da lavare ha una superfìcie così irregolare che non p ernie tte al controllo, in certi punti, di avere una corretta misura di questo fondamentale parametro,
E’ noto che i sistemi di controllo basati nella lettura dell’assorbimento del motore di rotazione dello spazzolone agiscono sulla forza totale risultante della somma delle forze applicate su tutti i punti della superficie di contatto.
Per le superfìci regolari e lisce si può affermare che la con-ente di assorbimento risulta proporzionale approssimativamente all’area totale di contatto dello spazzolone con il veicolo. Questa superficie è interpretabile come un rettangolo della larghezza della carrozzeria nel punto di contatto e una lunghezza proporzionale all’affondamento. Siccome il controllo cercherà di mantenere costante la corrente di assorbimento mentre lo spazzolone segue il profilo del veicolo, succederà che l’affondamento si modificherà in modo inversamente proporzionale alla larghezza della superficie di contatto in ogni punto, vale a dire che si avrà più affondamento su punti dove la larghezza è minore e meno su quelli dove è maggiore. Questa situazione divide il parco macchine fondamentalmente in due tipi: veicoli sicuri con superficie regolari, in genere veicoli con carrozzeria chiusa e senza accessori sporgenti, per i quali la variazione della larghezza è contenuta e la differenza d’affondamento risultante è normalmente tollerabile; e veicoli potenzialmente a rischio con superfìcie irregolare, in genere veicoli con parti di carrozzeria aperta come pick-up con cassone aperto e/o roll-bar, veicoli con ski-box o altre casse fissate sul tetto, fuoristrada con ruote di scorta, veicoli con sporgenze sottili particolari come luci, ecc., per i quali si deve adottare di volta in volta una soluzione particolare.
Ad esempio esiste una soluzione particolare per i veicoli tipo pickup che evita la discesa dello spazzolone sulla parte posteriore dove, eventualmente, si potrebbero trovare delle situazione critiche. Per cicli di lavaggio che cominciano dalla parte anteriore durante la prima corsa in avanti il movimento dello spazzolone è solo in salita, ossia una volta raggiunta l’altezza massima rimane lì fino alla fine del veicolo, mentre durante la seconda corsa in dietro lo spazzolone parte basso sul retro con movimento di sola salita e quando raggiunge il punto dove aveva lasciato la superfìcie nella passata precedente, viene riabilitata la discesa. Se il ciclo di lavaggio comincia invece dalla parte posteriore del veicolo durante la prima corsa in dietro lo spazzolone parte basso sul retro con movimento di sola salita e quando raggiunge una distanza preimpostata dal muso vettura, viene riabilitata la discesa.
I difetti di questo tipo di controllo sono rappresentati: in primo luogo dal fatto che esso non considera le sporgenze sul muso o sul tetto, ad esempio ruote di scorta sul cofano, ski-box, luci, ecc; in secondo luogo dal fatto che alcune parti sporgenti come barre sul retrocabina o la mancanza del portellone posteriore di un pick-up potrebbero comportare danni al veicolo o l’arresto deirimpianto per emergenza; in terzo luogo dal fatto che esso non trova applicazione universale in quanto non si dovrebbe applicare sugli altri veicoli (vetture con profilo regolare, ecc.) giacché, in corsa di andata, non laverebbe tutto il posteriore dal tetto al paraurti, e conseguentemente, sorge la necessità di identificare i pick-up prima della scelta del programma di lavaggio; e in quarto luogo dal fatto che Γ identificazione dei pick-up non può essere realizzata in modo sicuro con mezzi automatici per il pericolo di causare danni, cosicché la scelta viene fatta manualmente da parie del cliente. Compito tecnico che si propone l’invenzione è pertanto quello di fornire un procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale negli impianti di lavaggio di veicoli che consenta di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati dalla tecnica nota.
Nelfambito di questo compito tecnico uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale negli impianti di lavaggio di veicoli che consenta un lavaggio corretto con un contatto adeguato tra lo spazzolone ed il veicolo senza rischio di danni, che risulti inoltre applicabile universalmente con le stesse prestazioni ottimali a prescindere dalla sagoma del veicolo da sottopone a lavaggio.
Il compito tecnico, nonché questo ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale negli impianti di lavaggio di veicoli conforme alla rivendicazione 1.
Altre caratteristiche dell’invenzione sono inoltre definite nelle rivendicazioni successive.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’ invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva del procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale negli impianti di lavaggio di veicoli secondo Γ invenzione, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:
la figura 1 mostra schematicamente un sistema di rilevamento del profilo del veicolo con la bocchetta d’asciugatura deirimpianto di lavaggio, conformemente ad un primo modo di realizzare l’invenzione;
la figura 2 mostra schematicamente un sistema di rilevamento del profilo del veicolo con barriera di fotocellule, conformemente ad un secondo modo di realizzare l invenzione;
la figura 3 mostra la generazione della sagoma limite del veicolo da lavare, conformemente alla presente invenzione;
la figura 4 mostra il funzionamento del controllo alternato per assorbimento di corrente e con limitazione dell affondamento dello spazzolone, conformemente alla presente invenzione;
la figura 5 mostra la movimentazione vettoriale dello spazzolone con controllo della corrente di assorbimento, conformemente alla presente invenzione; e
la figura 6 mostra la movimentazione vettoriale dello spazzolone con controllo dell’affondamento dello spazzolone, conformemente alla presente invenzione.
Il procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale 1 di un impianto di lavaggio di veicoli, ad esempio del tipo a portale mobile o del tipo a tunnel, prevede una prima ed una seconda modalità di controllo della velocità vettoriale dello spazzolone 1 ed una logica di alternanza na la prima e seconda modalità di controllo.
La prima modalità di controllo è basata sul controllo della corrente di assorbimento del motore di rotazione dello spazzolone 1 mentre la seconda modalità di controllo è basata sulla limitazione geometrica dell’ affondamento dello spazzolone 1 sul veicolo 2 da lavare.
In particolare la prima modalità di controllo è illustrata in figura 5 ed è ampiamente descritta nella domanda di brevetto PCT/EP2006/0 10219 di cui la presente richiedente è titolare. In breve la prima modalità di controllo consiste nel l’impostare un livello ideale di riferimento di affondamento dello spazzolone 1 sul veicolo 2, a cui corrisponde una corrente di assorbimento di riferimento Iar, rilevare il livello reale di affondamento a cui corrisponde una corrente di assorbimento reale la e, quando è presente uno scostamento na il valore ideale e reale di affondamento (vale a dire tra la e Iar), modificare il vettore velocità di spostamento relativo tra lo spazzolone 1 e il veicolo 2 per annullare detto scostamento. Lo spazzolone 1 presenta un sistema di movimentazione verticale secondo l’asse indicato con Y, ed un sistema di movimentazione orizzontale, secondo Lasse indicato con X. Invece di controllare indipendentemente la componente verticale Vy e orizzontale Vx del vettore velocità V, preferibilmente si prevede di controllare direttamente la direzione del vettore velocità V in maniera di mantenerla tangente al profilo del veicolo in ogni punto e garantire un livello d’affondamento uniforme, mantenendo il modulo V ad un valore costante. Le variabili fisiche che descrivono compiutamente il sistema sono: Vx=Vx(t), componente lungo l asse X del vettore velocità V, in funzione del tempo t;
Vy=Vy(t), componente lungo l asse Y del vettore velocità V, in funzione del tempo t;
V=V(t), modulo del vettore velocità V, in funzione del tempo t; a=a(t), angolo di incidenza del vettore V, in funzione del tempo t; Ia=Ia(t), corrente di assorbimento , in funzione del tempo t
Iar= currende di assorbimento di riferimento
K = costante
La seconda modalità di controllo è illustrata in figura 6. La seconda modalità di controllo consite nell’ acquisire la sagoma del veicolo da lavare e, partendo dalla sagoma del veicolo così acquisita, elaborare una sagoma limite per la limitazione geometrica de IL affondamento dello spazzolone sul veicolo su tutto il profilo percorso dallo spazzolone. In questa seconda modalità di controllo il parametro di controllo (nella prima modalità di controllo il parametro di controllo è Iar) diventa la sequenza di punti memorizzati della sagoma limite e quello di confronto diviene il punto raggiunto effettivamente in ogni momento (nella prima modalità di controllo il parametro di confronto è la). Anche in questo caso, quando è presente uno scostamento di posizione tra il punto raggiunto ed il punto memorizzato fornito dalla sagoma limite, il vettore velocità di spostamento relativo tra lo spazzolone I e il veicolo 2 viene modificato in modo tale da compensare tale scostamento. Le variabili fisiche che descrivono compiutamente il sistema sono:
Vx=Vx(t), componente lungo l’asse X del vettore velocità V, in funzione del tempo t;
Vy=Vy(t), componente lungo l’asse Y del vettore V, in funzione del tempo t;
V=V(t), modulo del vettore velocità V, in funzione del tempo t; p(t)=(x(t), y(t)), posizione istantanea di affondamento p^t^x^t), yr(t)), posizione istantanea della sagoma limite a(t)=f(p(t); pr(t)), funzione che lega l’angolo di incidenza del vettore velocità V ai valori istantanei di p(t) e pr(t)
II sistema di controllo comporta pertanto l’alternanza tra le due modalità di funzionamento, una prima modalità “per assorbimento” e una seconda modalità “per inseguimento di una sagoma limite”. La logica di alternanza prevede la commutazione dalla prima modalità alla seconda modalità quando l’affondamento dello spazzolone supera quello previsto dalla sagoma limite, e la commutazione dalla seconda modalità alla prima modalità quando la corrente di assorbimento raggiunge un valore di soglia minimo.
Per far questo l’unità di controllo durante il tratto di controllo eseguito con la prima modalità di controllo verifica la posizione dello spazzolone rispetto alla sagoma limite, mentre durante il tratto di controllo con la seconda modalità di controllo verifica il valore della corrente di assorbimento.
L’acquisizione della sagoma del veicolo consiste nell’acquisire la sagoma di massimo ingombro longitudinale del veicolo considerata tutta la larghezza del veicolo stesso.
E importante segnalare che la sagoma necessaria per questo controllo è, assolutamente, quel profilo di massimo ingombro longitudinale del veicolo, considerata tutta la larghezza dello stesso; non serve avere un profilo letto soltanto su un piano (ad esempio un piano verticale e longitudinale, derivante da lettura a laser) ma uno che riesca a integrare le massime sporgenze sulla larghezza, ossia, leggendo lateralmente e non verticalmente. Pertanto, si preferisce una lettura fatta con coppie di fotocellule ubicate orizzontalmente in entrambi i lati della struttura mobile del lavaggio.
Con riferimento alla figura l, il rilevamento della sagoma 3 del veicolo 2 da lavare si ottiene con la copiatura a fotocellule che esegue la bocchetta d’asciugatura orizzontale 4.
La bocchetta orizzontale 4 comprende anche il dispositivo d’erogazione delPemolliente e l’alta pressione. E’ sempre più consueto l’uso di cicli di lavaggio che cominciano con una passata di questo prodotto, soprattutto nei casi dell’operazione in selfService. Quindi, risulta naturale memorizzare la sagoma del veicolo in questa fase.
Per i casi dove si comincia con una passata di schiuma, si prevede di eseguire simultaneamente la copiatura con la bocchetta (senza nessun’erogazione) grazie al fatto che i dispositivi non si interferiscono e che la velocità della schiumatura e la sequenza di colori (riferita a quote e non a tempi) sono compatibili con la movimentazione necessaria per detta copiatura.
Con riferimento alla figura 2, il rilevamento della sagoma 3 del veicolo 2 da lavare si ottiene con lettura con barriera di fotocellule che pur comportando l’aggiunta di altri dispositivi apporta diversi vantaggi tra cui: l aumento della precisione e il fatto di poter fare la lettura senza l obbligo di eseguire un determinato processo prima del passaggio dello spazzolone. Addirittura, se il gruppo di fotocellule è montato in anticipo rispetto allo spazzolone, il riconoscimento può essere eseguito nella stessa passata di lavaggio. Nel caso dei portali doppi, la batteria di fotocellule si può montare sul portale d’asciugatura per avere la possibilità della copiatura nella prima passata in quasi tutte le configurazioni di cicli di lavaggio.
In entrambi i suddetti casi la sagoma 3 risultante dalla lettura viene corretta matematicamente per creare una sagoma 6 a e rispettivamente 6b del veicolo cornetta (indicata dalla linea punteggiata).
In figura 3 è illustrata la generazione della sagoma limite 7.
La sagoma del veicolo corretta 6a (figura 1) o 6b (figura 2) deve essere trattata matematicamente per ottenere la sagoma limite 7. Gli algoritmi elaborati dall’unità di controllo prevedono anche la gestione di una serie di parametri (K1,K2,K3 nella figura 3) che permettono di aggiustare posteriormente i margini d’ affondamento tollerabile a seconda la tipologia di setole od altri condizionamenti. Se la lettura del profilo avviene tramite una barriera di fotocellule, nella stessa corsa ed immediatamente prima dell’arrivo dello spazzolone 1 , è previsto un algoritmo che calcola la sagoma limite 7 a tempo reale per ogni tratto rilevato; tal sistema è utilizzabile in qualsiasi tipo di programma.
Figura 3 illustra anche la traiettoria 8 di movimentazione dello spazzolone 1.
Nella seguente figura 4 si mostra come si sviluppa una passata dello spazzolone orizzontale 1 con il doppio controllo; notare che sono rappresentati tutte e due i sensi di marcia.
L’affondamento risultante è indicato dalla linea 1 1.
La traiettoria 8 di movimentazione dello spazzolone 1 è divisa dai punti A, B, C, D (a cui corrispondono i punti A’, B’, C’ e D’ sulla sagoma limite 7) in segmenti 9 in cui opera la prima modalità di controllo e segmenti 10 in cui opera la seconda modalità di controllo.
Nei segmenti 10 della traiettoria 8 dello spazzolone 1 in cui opera la seconda modalità di controllo la curva dell’ affondamento 11 e della sagoma limite 7 praticamente coincidono.
Secondo un aspetto vantaggioso della presente invenzione è preteritale calcolare, durante la seconda modalità di controllo, il valore di pendenza della sagoma del veicolo (indicato da frecce in figura 4) e dopo trasferirlo al controllo vettoriale durante la prima modalità di controllo per avere il valore iniziale indispensabile a garantire una commutazione morbida senza discontinuità.
Grazie al fatto di conoscere la sagoma del veicolo, si può pensare a calcolare geometricamente la pendenza della superficie in ogni punto e portare questa informazione sul controllo vettoriale della prima modalità di controllo in modo che possa prevedere la sagoma più velocemente (mantenendo sempre come riferimento la pendenza calcolata dalla variazione nella corrente di assorbimento), ossia diventare più reattivo e preciso nel controllo.
Un ulteriore aspetto vantaggioso della presente invenzione, deriva dalla seguente considerazione: tra i veicoli presenti sul mercato sempre ci sarà una percentuale che presentino sagome o elementi particolari sulla loro carrozzeria; conseguentemente, sempre esisterà la necessita di generare forzature - manuali o automatiche -sulla movimentazione delle spazzole che consentano di evitare potenziali inconvenienti.
Come esempio di queste situazioni si possono menzionare gli specchietti sul lunotto di certi furgoni, tergicristalli particolari (generalmente posteriori), certe antenne fisse, luci debolmente montate, porta-bici, scale, etc.
Vantaggiosamente le movimentazioni forzate si possono generare modificando geometricamente la sagoma limite calcolata.
Finora al contrario si riusciva soltanto a “alleggerire” lo spazzolone (che non consente di staccarlo dalla carrozzeria) oppure a generare movimenti come arretramenti o sollevamenti senza corrispondenza con la vera sagoma del veicolo.
In conclusione la presente invenzione, con lo scopo di mantenere tutti i vantaggi del controllo della corrente di assorbimento, evitando però, le situazioni critiche dovute alla mancanza di sufficiente superficie d’appoggio, fornisce un nuovo concetto consistenete nella limitazione geometrica dell’affondamento su tutto il profilo percorso dallo spazzolone, con la limitazione dell’affondamento che si realizza tramite la costante verifica della posizione dello spazzolone rispetto una sagoma limite che si calcola a partire da un profilo rilevato in precedenza.
Da un punto di vista più generale, si può dire che con il nuovo sistema di controllo doppio, si possono affrontare le diverse problematiche secondo la loro natura; cioè, quelle riferite alla qualità del contatto setole-carrozzeria riguarderanno la prima modalità di controllo, invece quelle che coinvolgono i limiti d’affondamento o movimenti senza contatto riguarderanno la seconda modalità di controllo.
Il controllo dello spazzolone conforme alla presente invenzione è vantaggiosamente applicabile per il lavaggio di tutti i tipi di veicoli (rispetto alla differenziazione: vetture, pick-up e veicoli con accessori particolari) senza necessità di scegliere un programma specifico. Tutto ciò pur mantenedo tutte le caratteristiche del controllo vettoriale dovute al controllo della corrente di assorbimento , vale a dire morbidezza, accuratezza e velocità di lavaggio.
Il procedimento di controllo dello spazzolone orizzontale di un impianto automatico di lavaggio di veicoli così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nelTambito del concetto inventivo. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1 . Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli, caratterizzato dal fatto di prevedere una prima ed una seconda modalità di controllo della velocità vettoriale di detto spazzolone ed una logica di alternanza tra detta prima e seconda modalità di controllo, detta prima modalità di controllo essendo basata sul controllo della corrente di assorbimento dei motore di rotazione di detto spazzolone, detta seconda modalità di controllo essendo basata sulla limitazione geometrica dell’ affondamento di detto spazzolone.
- 2. Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli secondo la rivendicazione I , caratterizzato dal fatto che detta seconda modalità di controllo prevede di acquisire la sagoma del veicolo da lavare e, partendo dalla detta sagoma del veicolo acquisita, elaborare una sagoma limite per la limitazione geometrica delPaffondamento di detto spazzolone su detto veicolo su tutto il profilo percorso da detto spazzolone,
- 3. Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta logica di alternanza prevede la commutazione da detta prima modalità a detta seconda modalità quando detto affondamento supera detta sagoma limite, e la commutazione da detta seconda modalità a detta prima modalità quando detta corrente di assorbimento raggiunge un valore di soglia minimo.
- 4. Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta acquisizione di detta sagoma del veicolo consiste nel’acquisire la sagoma di massimo ingombro longitudinale del veicolo considerata tutta la larghezza del veicolo stesso.
- 5. Procedimento di conti-olio della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta acquisizione di detta sagoma del veicolo è realizzata con coppie di fotocellule ubicate orizzontalmente in entrambi i lati di detto impianto di lavaggio.
- 6. Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di calcolare, partendo dalla detta sagoma del veicolo acquisita, il valore della pendenza di detta sagoma del veicolo in ogni suo punto da utilizzare in detta prima modalità di controllo per aumentare la reattività del controllo in detta prima modalità di controllo.
- 7. Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di calcolare, partendo dalla detta sagoma del veicolo acquisita, il valore della pendenza di detta sagoma del veicolo durante detta seconda modalità di controllo, da utilizzare durante detta prima modalità di controllo per avere il valore iniziale indispensabile a garantire una commutazione morbida senza discontinuità.
- 8. Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di generare una movimentazione forzata di detto spazzolone modificando geometricamente detta sagoma limite.
- 9. Procedimento di controllo della movimentazione dello spazzolone orizzontale di un impianto di lavaggio di veicoli come descritto e rivendicato.
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