移動清潔車——大廳的全自動清洗和打蠟

·  節(jié)省時(shí)間和人工成本

·  清潔和養(yǎng)護(hù)精確到毫米

·  CANopen通訊

·  最小的安裝空間需求，免維護(hù)

·  外殼堅(jiān)固，定位精確

快速完成清掃工作

       這臺新開發(fā)的移動清潔車可以快速、全自動地清洗和保養(yǎng)運(yùn)動地板。使用Wachendorff EnDra^®多圈技術(shù)的WDGA CANopen絕對值編碼器確保這臺機(jī)器在大廳正確的路徑上運(yùn)行。

       清潔體育館是一個(gè)重要的問題——尤其是在運(yùn)動中地板被某些物質(zhì)污染的情況下。在手球運(yùn)動中，使用樹脂或蠟基的粘合劑可以讓球員更好地握球。然而，這些膠粘劑在地板上留下危險(xiǎn)的、暗淡的污漬，這常常會導(dǎo)致意外事故。滑石粉等輔助材料也用于體操運(yùn)動，如果在訓(xùn)練后不把它們清理掉，會使得地板變得粗糙。在舞蹈活動中，甚至?xí)�特意將助滑劑倒入舞池，以促進(jìn)滑行動作。

       所有這些都意味著，清潔運(yùn)動場館設(shè)施幾乎是每天都會發(fā)生的事情，通常是極其費(fèi)力和耗時(shí)的。還有一個(gè)問題是，許多物質(zhì)可以在空氣中停留了很長一段時(shí)間，逐漸緩慢地落在地板上。因此，清潔只有在一定的時(shí)間延遲之后才真正有效。此外，為了清除地板上的粘性樹脂，清潔一個(gè)循環(huán)通常是不夠的，需要運(yùn)行多次循環(huán)才能徹底清除。

全自動清洗既省時(shí)又省錢

       Infrasport公司自2000年以來一直致力于開發(fā)全自動清潔機(jī)器人。并于2011年成為全球首家，推出其專利技術(shù)的“Bodenwart 240”自動清洗機(jī)產(chǎn)品。

       這臺由電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器能獨(dú)立地覆蓋整個(gè)大廳，并能清潔和保養(yǎng)地板。根據(jù)不同的污染程度，可以選擇不同的方案。地板上加了水和清洗劑，用刷子和滾筒把臟水除去，暫時(shí)存放在水箱中。地板上只留下一個(gè)保護(hù)層，為運(yùn)動提供理想的符合DIN標(biāo)準(zhǔn)的滑動摩擦水平。

       CANopen協(xié)議確保了Bodenwart 240中的所有自動化組件之間的通信。負(fù)責(zé)Infrasport編程工作的弗朗西斯科•德爾加多先生解釋說：“CAN總線系統(tǒng)在工程車輛領(lǐng)域已十分熟悉。我們應(yīng)用程序所需的所有接口和協(xié)議都已經(jīng)可用”。一臺Hirschmann的MCS承擔(dān)了控制功能。不僅能監(jiān)測儲水罐的液位，還能計(jì)算出機(jī)器在大廳中的位置。

       “在清洗過程中，轉(zhuǎn)向軸需保持剛性。轉(zhuǎn)彎是通過改變兩邊的速度來進(jìn)行的，因此測量必須非常精確。”德爾加多解釋說。

       Infrasport的設(shè)計(jì)者使用了來自Wachendorff的CANopen接口編碼器，該編碼器允許機(jī)器隨時(shí)確定其在房間中的位置，精確到毫米。“我們需要特別穩(wěn)固的元件——這就是我們選中Wachendorff的原因。幸運(yùn)的是，該系列編碼器產(chǎn)品還支持CANopen接口，這使得我們可以將這些編碼器用于樣機(jī)，現(xiàn)在也可在本系列中使用。WDGA編碼器甚至能允許我設(shè)置我想精確記錄的位置精度（分辨率）。我可以根據(jù)車輪的半徑選擇最佳值。”德爾加多表示。

多圈絕對值編碼器的新技術(shù)：EnDra^®

       對于Bodenwart以及Infrasport清潔車來說，選擇由Wachendorff研發(fā)的EnDra^®專利技術(shù)編碼器，不再需要通過機(jī)械齒輪組的絕對值編碼器來檢測旋轉(zhuǎn)方向和速度。相反，這些參數(shù)是由一根能量線決定的，也就是韋根線原理。

圖1：EnDra^®的工作原理示意圖，圖中韋根傳感器均為Wachendorff自主產(chǎn)品。

        一根韋根線包含了有磁性的硬殼和軟核。每轉(zhuǎn)(單圈)的絕對位置由旋轉(zhuǎn)軸上的磁鐵和四個(gè)霍爾傳感器測量。如果磁體的磁場通過軸的旋轉(zhuǎn)沿韋根線移動，磁性軟核就被迫跟隨磁場，但這個(gè)跟隨受到了磁性硬核的約束。

       在能量線中產(chǎn)生了越來越大的磁場差(例如，在拉緊弓時(shí))。當(dāng)外磁場達(dá)到硬殼的矯頑磁場強(qiáng)度時(shí)，硬殼會被消磁，軟核的累積電壓會發(fā)生跳變。

       這種與速度無關(guān)的脈沖每轉(zhuǎn)產(chǎn)生兩次，并通過線圈轉(zhuǎn)換成電脈沖。這些脈沖產(chǎn)生足夠的能量來操作低能量的FRAM存儲器，并提供關(guān)于轉(zhuǎn)數(shù)的信息。

       圈數(shù)的計(jì)數(shù)無需額外的外部能量。如果外部再次供電，智能微控制器就會依據(jù)位置和轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出正確的值，然后將該數(shù)值發(fā)送給控制器。

       它的優(yōu)點(diǎn)和由此技術(shù)帶來的好處對用戶、設(shè)備制造商和工廠運(yùn)營商都是巨大的。

 無電池 環(huán)保，免維護(hù)，無需廢棄處置，降低管理成本

無驅(qū)動 無磨損，免維護(hù) 

更小的設(shè)計(jì)，更輕的重量 需要的空間更少，更多新應(yīng)用的可能性

更少的組件 故障的敏感性更低

低能耗 節(jié)省能量

       經(jīng)過數(shù)次革新后，Endra^®技術(shù)與Wachendorff多樣化的優(yōu)勢相結(jié)合，使得設(shè)備制造商的優(yōu)勢與效益得到了提升，并在實(shí)踐中得到了證明:不受溫度影響、空間要求小、無環(huán)境污染、無維護(hù)或處理費(fèi)用、無磨損。

惡劣的環(huán)境條件

       理想的測量條件在大廳中并不常見。地板常常不平整。Bodenwart機(jī)械和磨損中的關(guān)鍵公差意味著軸的距離或?qū)ΨQ性隨著時(shí)間的推移而略有變化。為了確保Bodenwart清潔車?yán)^續(xù)沿著精確的路徑運(yùn)行，機(jī)器上安裝了一臺攝像機(jī)，這樣就可以通過大廳地板上的參考點(diǎn)不斷檢查其位置。

       因此，在引進(jìn)移動清潔車之前，需要對整個(gè)大廳進(jìn)行測量，并在地板上設(shè)置獨(dú)立的標(biāo)記。把其中的一個(gè)標(biāo)記定義為起點(diǎn)。這是大廳管理員使用操縱桿非常容易的操作移動機(jī)器的地方，可以操縱的車軸確保它非常靈活，可以從狹窄的走廊和門通過。額外的參考點(diǎn)可用于大廳中操作時(shí)的位置控制。

       大廳管理員只需要定位機(jī)器，選擇正確的程序并啟動——其他一切都是由機(jī)器自己控制的。大廳的操作者甚至不需要購買Bodenwart——他們可以通過租賃模式在一定時(shí)間內(nèi)使用這種設(shè)備，并能提供設(shè)備維護(hù)。

       瑞士一些體育場館已于2012年開始試點(diǎn)使用該專利清潔設(shè)備并于當(dāng)年開始批量生產(chǎn)。這些機(jī)器還將配備智能遠(yuǎn)程操作選項(xiàng)——當(dāng)然，Wachendorff的產(chǎn)品也將在這種情況下使用。

圖2：車輛內(nèi)部技術(shù)細(xì)節(jié)：最前方是控制部分，后方是清水艙，清潔和保養(yǎng)產(chǎn)品。

圖3/4：來自Wachendorff的WDGA CANopen絕對值編碼器既緊湊又強(qiáng)大。它們提供的測量值能使控制程序在任何時(shí)候都能精確定位車輛在場館中的位置。圖中的刷子用于機(jī)械清洗地板。

圖5：Bodenwart機(jī)器人清理了一條寬達(dá)240厘米的路徑，并在15分鐘內(nèi)完成了對整個(gè)體育館的濕清洗。

圖6：良好的合作團(tuán)隊(duì)：Wachendorff的銷售工程師Bernd Rottorf在開發(fā)過程中為Infrasport的PLC程序員Francisco Delgado提供了建議和支持。

圖7：來自清潔車宣傳冊的圖片：

解釋了機(jī)器是如何工作的，如圖所示，污垢被清除后，留下一個(gè)確保地面最佳滑動摩擦的保護(hù)膜（打蠟）。

圖8：來自清潔車宣傳冊的圖片：

與人工清潔相比，Bodenwart的清潔保養(yǎng)速度和效率要高得多。