CN109675899A - 一种搬运装置及光伏清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搬运装置，包括：用于转移搬运对象的支撑平台，支撑平台至少具有分别绕空间直角坐标系的X轴和Y轴转动的自由度，并至少具有分别沿Y轴和空间直角坐标系的Z轴移动的自由度；用于驱动支撑平台沿各自由度运动的驱动装置，驱动装置与支撑平台相连。该搬运装置可通过控制驱动装置驱使支撑平台分别绕X轴和Y轴转动以及沿Y轴和Z轴移动，来调整支撑平台的位置，从而使支撑平台调整位置至与搬运对象的位置相匹配的位置，以使搬运对象可以平稳顺畅地转移至支撑平台，同时，可实现搬运对象在不同空间高度层的存放或将搬运对象放置在起伏不平的地形上。本发明还公开了一种包括上述搬运装置的光伏清洗设备。

Description

一种搬运装置及光伏清洗设备

技术领域

本发明涉及光伏清洗设备技术领域，更具体地说，涉及一种搬运装置。此外，本发明还涉及一种包括上述搬运装置的光伏清洗设备。

背景技术

在光伏清洗设备中，通常采用清洗小车或清洗机器人对光伏组件表面进行清洗。

考虑到清洗效率及换板清洗，需要将清洗设备的配套移动底盘上的多个不同清洗小车或清洗机器人转移到不同阵列光伏组件的对应位置。现有技术中，通常采用机械抓取臂来实现清洗小车或清洗机器人的转移，然而，机械抓取臂的位置调整较复杂，且清洗小车或清洗机器人转移时的平稳性较差。

综上所述，如何提供一种能够实现清洗小车或清洗机器人的平稳转移的搬运装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种搬运装置，能够实现搬运对象的平稳顺畅转移。

本发明的另一目的是提供一种包括上述搬运装置的光伏清洗设备。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种搬运装置，包括：

用于转移搬运对象的支撑平台，所述支撑平台至少具有分别绕空间直角坐标系的X轴和Y轴转动的自由度，并至少具有分别沿所述Y轴和所述空间直角坐标系的Z轴移动的自由度；

用于驱动所述支撑平台沿各自由度运动的驱动装置，所述驱动装置与所述支撑平台相连。

优选地，所述驱动装置包括两个相对设置且用于分别独立驱使所述支撑平台升降的第一升降驱动装置，以驱使所述支撑平台绕所述X轴转动和/或沿所述Z轴移动。

优选地，所述驱动装置还包括两个相对设置且用于分别独立驱使所述支撑平台升降的第二升降驱动装置，以驱使所述支撑平台绕所述Y轴转动和/或沿所述Z轴移动。

优选地，所述第二升降驱动装置与所述支撑平台的底部铰接，所述第一升降驱动装置通过传动件与所述第二升降驱动装置远离所述支撑平台的一端相连。

优选地，每个所述第二升降驱动装置均包括：

两个交叉设置且铰接的第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端与所述支撑平台滑动连接，另一端与所述传动件铰接；所述第二连接杆的一端与所述支撑平台铰接，另一端与所述传动件可滑动连接；

与所述第二连接杆相连、用于驱使所述第二连接杆沿所述传动件滑动的连接杆驱动装置。

优选地，所述驱动装置包括至少三个用于分别独立驱动所述支撑平台升降的升降驱动装置，各所述升降驱动装置分别与所述支撑平台的底部铰接，且全部所述升降驱动装置与所述支撑平台的铰接部位不共线。

优选地，所述驱动装置包括用于驱动所述支撑平台沿所述Y轴移动的平移驱动装置。

优选地，还包括：

用于感应所述搬运对象和所述支撑平台的位置信息的感应装置；

与所述感应装置和所述驱动装置均相连的控制器，所述控制器根据所述感应装置采集的所述位置信息，控制所述驱动装置驱使所述支撑平台调整位置至与所述搬运对象的位置相匹配。

优选地，还包括用于感应所述支撑平台沿各自由度运动后对应各自由度的位置变化量的位置传感器，所述位置传感器与所述控制器相连，所述控制器根据所述位置传感器发送的各自由度的位置变化量，判断所述支撑平台的位置是否调整到位，以形成闭环控制。

一种光伏清洗设备，包括用于对光伏组件进行清洗的清洗小车和用于在不同阵列的光伏组件之间输送所述清洗小车的移动车辆，所述移动车辆上设有至少一组层叠设置的所述清洗小车，还包括上述任意一种搬运装置，用以实现各所述清洗小车在所述移动车辆与光伏组件之间的空间位置转移。

本发明提供的搬运装置，可通过控制驱动装置驱使支撑平台沿Y轴移动并分别绕X轴和Y轴转动，来调整支撑平台的位置，从而使支撑平台调整位置至与搬运对象的位置相匹配的位置，以使搬运对象可以平稳顺畅地转移至支撑平台，当搬运对象完全转移至支撑平台时，可通过控制驱动装置驱使支撑平台调整至水平位置，这时，支撑平台对搬运对象起到稳固的支撑作用，同时，通过控制驱动装置驱使支撑平台沿Z轴移动，可实现搬运对象在不同空间高度层的存放或将搬运对象放置在起伏不平的地形上。

本发明提供的光伏清洗设备，包括上述搬运装置，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的搬运装置具体实施例一的结构示意图；

图2为本发明所提供的搬运装置具体实施例二的结构示意图；

图3为本发明所提供的光伏清洗设备具体实施例的结构示意图。

图1至图3中的附图标记如下：

1为支撑平台、21为第一升降驱动装置、22为第二升降驱动装置、221为第一连接杆、222为第二连接杆、23为升降驱动装置、3为传动件、41为激光识别器、42为导轨、43为支架、5为清洗小车、6为移动车辆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种搬运装置，能够实现搬运对象的平稳顺畅转移。本发明的另一核心是提供一种包括上述搬运装置的光伏清洗设备。

请参考图1-图3，图1为本发明所提供的搬运装置具体实施例一的结构示意图；图2为本发明所提供的搬运装置具体实施例二的结构示意图；图3为本发明所提供的光伏清洗设备具体实施例的结构示意图。

本发明提供一种搬运装置，包括支撑平台1，该支撑平台1具有至少四个自由度，即分别绕空间直角坐标系的X轴和Y轴转动的自由度以及分别沿空间直角坐标系的X轴和Z轴移动的自由度。支撑平台1与驱动装置相连，以实现支撑平台1沿各自由度的运动。

该搬运装置主要用于转移搬运对象，以将搬运对象从一个位置转移至另一个位置。例如，当将该搬运装置应用于光伏清洗设备时，可以利用支撑平台1实现清洗小车5或清洗机器人在光伏清洗设备和光伏组件之间的转移，从而通过光伏清洗设备在不同阵列光伏组件之间的移动，实现清洗小车5或清洗机器人在不同阵列的光伏组件之间的转移，以对不同阵列光伏组件的表面进行清洗。

当将清洗小车5或清洗机器人从光伏组件表面转移至光伏清洗设备上时，或者相反，将清洗小车5或清洗机器人从光伏清洗设备转移至光伏组件表面时，由于地形的起伏，光伏组件的表面并不是水平面，也即，清洗小车5或清洗机器人的行驶平面不断变化，因此，需根据清洗小车5或清洗机器人的行驶平面来调整支撑平台1的位置，以使清洗小车5或清洗机器人顺利移动至支撑平台1上。

需要说明的是，清洗小车5或清洗机器人通过自主导航移动至支撑平台1的方法可参考现有技术，此处不再赘述。也就是说，本发明主要对搬运装置的结构进行了改进，而对于其它相关方法均可采用现有技术中的常规设置。

具体地，当驱动装置驱使支撑平台1沿Y轴移动时，可实现支撑平台1与清洗小车5或清洗机器人的行驶平面对接；当驱动装置驱使支撑平台1绕X轴和/或绕Y轴转动时，可使支撑平台1调整位置至与搬运对象的行驶平面相匹配的位置，以使搬运对象平稳地运动至支撑平台1；当驱动装置驱使支撑平台1沿Z轴移动时，可实现搬运对象在光伏清洗设备上的升降，从而可将搬运对象存放至光伏清洗设备的不同高度层的存储区域，以合理利用空间。

由此可以看出，本发明提供的搬运装置，可通过控制驱动装置驱使支撑平台1沿Y轴移动并分别绕X轴和Y轴转动，来调整支撑平台1的位置，从而使支撑平台1调整位置至与搬运对象的位置相匹配的位置，以使搬运对象可以平稳顺畅地转移至支撑平台1，当搬运对象完全转移至支撑平台1时，可通过控制驱动装置驱使支撑平台1调整至水平位置，这时，支撑平台1对搬运对象起到稳固的支撑作用，同时，通过控制驱动装置驱使支撑平台1沿Z轴移动，可实现搬运对象在不同空间高度层的存放或将搬运对象放置在起伏不平的地形上。

本实施例对驱动装置的具体结构及其驱动形式不做限定，只要能够实现支撑平台1分别绕X轴和Y轴的转动以及分别沿Y轴和Z轴的移动即可。

为了实现支撑平台1沿Z轴的移动以及绕X轴的转动，在上述实施例的基础之上，驱动装置包括两个相对设置且用于分别独立驱使支撑平台1升降的第一升降驱动装置21，以驱使支撑平台1绕X轴转动和/或沿Z轴移动。

可以理解的是，相对设置的两个第一升降驱动装置21对支撑平台1产生两个力作用点，两点确定一条直线，当两个力作用点的位移不一致时，将使支撑平台1绕着垂直于两个力作用点之间连线的轴转动，因此，为了实现支撑平台1绕X轴的转动，两个第一升降驱动装置21沿Y轴相对设置。

当两个第一升降驱动装置21同步驱使支撑平台1升降相同位移时，可实现支撑平台1沿Z轴的移动；当两个第一升降驱动装置21驱使支撑平台1升降不同位移时，可实现支撑平台1绕X轴的转动。

需要说明的是，两个第一升降驱动装置21可以直接与支撑平台1相连，例如，两个第一升降驱动装置21优选为液压缸，液压缸的活塞杆与支撑平台1铰接。当然，两个第一升降驱动装置21也可以通过传动件3间接地驱动支撑平台1运动。

同理，考虑到支撑平台1绕Y轴转动的具体驱动方式，在上述实施例的基础之上，驱动装置还包括两个相对设置且用于分别独立驱使支撑平台1升降的第二升降驱动装置22，以驱使支撑平台1绕Y轴转动和/或沿Z轴移动。

可以理解的是，两个第二升降驱动装置22沿X轴相对设置。当两个第二升降驱动装置22同步驱使支撑平台1升降相同位移时，可实现支撑平台1沿Z轴的移动；当两个第二升降驱动装置22驱使支撑平台1升降不同位移时，可实现支撑平台1绕Y轴的转动。

考虑到第一升降驱动装置21与第二升降驱动装置22之间的相对位置，在上述实施例的基础之上，第二升降驱动装置22与支撑平台1的底部铰接，第一升降驱动装置21通过传动件3与第二升降驱动装置22远离支撑平台1的一端相连。

也就是说，本实施例中，第二升降驱动装置22直接与支撑平台1相连，直接驱使支撑平台1绕Y轴转动和/或沿Z轴升降；第一升降驱动装置21与支撑平台1间接相连，以通过传动件3及第二升降驱动装置22间接驱使支撑平台1绕X轴转动和/或沿Z轴升降。也即，第一升降驱动装置21和第二升降驱动装置22分别驱使支撑平台1沿Z轴移动的位移可以叠加，以增大支撑平台1沿Z轴的位移量。

优选地，还包括用于固定第一升降驱动装置21的另一端的底板。底板作为搬运装置的基座，起到固定和支撑的作用。

考虑到第二升降驱动装置22具体结构的实现，在上述实施例的基础之上，每个第二升降驱动装置22均包括第一连接杆221和第二连接杆222，两者交叉设置且铰接固定，第一连接杆221的一端与支撑平台1滑动连接，另一端与传动件3铰接；第二连接杆222的一端与支撑平台1铰接，另一端与传动件3可滑动连接；还包括与第二连接杆222相连的连接杆驱动装置，以驱使第二连接杆222沿传动件3滑动。

也就是说，本实施例通过第二连接杆222的一端沿传动件3的平移运动，实现第二连接杆222绕其与支撑平台1的铰接部位转动，同时带动第一连接杆221绕第一连接杆221与第二连接杆222的铰接部位转动，使第一连接杆221朝向支撑平台1的一端沿支撑平台1滑动，第一连接杆221和第二连接杆222共同作用，将支撑平台1顶起或降下，实现支撑平台1的升降运动。

优选地，连接杆驱动装置为液压缸。

考虑到传动件3具体结构的便于实现，在上述实施例的基础之上，传动件3为与支撑平台1平行设置的矩形框架，矩形框架设有用于限定第二连接杆222的滑动轨迹的滑槽，第二连接杆222设有用于沿滑槽滑动的滑轮。

考虑到驱动装置驱使支撑平台1分别绕X轴和Y轴转动并沿Z轴移动的另一种实现方式，在上述实施例的基础之上，驱动装置包括至少三个用于分别独立驱动支撑平台1升降的升降驱动装置23，各升降驱动装置23分别与支撑平台1的底部铰接，且全部升降驱动装置23与支撑平台1的铰接部位不共线。

可以理解的是，至少三个升降驱动装置23对支撑平台1产生对应数量的力作用点，由于全部升降驱动装置23与支撑平台1的铰接部位不共线，因此，由不共线的三点确定一个平面可知，通过控制所有升降驱动装置23对支撑平台1的驱动，可调整各铰接部位的升降位移，当各升降驱动装置23驱使支撑平台1升降不同位移时，可使支撑平台1位于不同的平面内，因此，可调整支撑平台1的平面位置，以此来适配搬运对象所在平面。也就是说，通过调整所有升降驱动装置23驱使支撑平台1升降的位移，可实现支撑平台1分别绕X轴和Y轴的转动。

当所有升降驱动装置23同步驱使支撑平台1升降相同位移时，可实现支撑平台1沿Z轴的移动。

优选地，升降驱动装置23的数量为三个，三个升降驱动装置23分别与支撑平台1的铰接部位形成三角形结构，优选形成等边三角形结构。

优选地，升降驱动装置23的数量为四个，四个升降驱动装置23两两一对的分别相对设置，以分别实现支撑平台1绕X轴和Y轴的转动。

考虑到支撑平台1沿Y轴平移运动的实现方式，在上述各实施例的基础之上，驱动装置包括用于驱动支撑平台1沿Y轴移动的平移驱动装置。

也就是说，本实施例通过单独的平移驱动装置驱使支撑平台1沿Y轴平移。对平移驱动装置的具体结构及其驱动方式并不做限定，只要根据驱使支撑平台1沿Y轴移动即可。例如，平移驱动装置可以为液压缸。

在上述各实施例的基础之上，还包括用于感应搬运对象和支撑平台1的位置信息的感应装置以及与感应装置和驱动装置均相连的控制器。

感应装置可实时采集搬运对象和支撑平台1的位置信息，并将其所采集的信号发送至控制器，控制器根据其接收的信号，对其进行分析计算，可获得搬运对象和支撑平台1的相对位置，并根据搬运对象和支撑平台1的相对位置以及支撑平台1本身的位置可计算出支撑平台1需要调整的位移量，从而控制驱动装置驱使支撑平台1沿各自由度运动，以调整支撑平台1的位置，使支撑平台1调整至与搬运对象相匹配的位置，以便于搬运对象顺利平稳地转移至支撑平台1上。

需要说明的是，本实施例对控制器对感应装置的感应信号进行分析计算的具体方法不做限定，例如可根据运动学原理进行计算，具体可参见现有技术，本文不再赘述。

另外，本发明对感应装置的具体结构不做限定，例如，优选地，感应装置包括用于对周围环境进行扫描以获得支撑平台1和搬运对象的位置数据的激光识别器41。

优选地，还包括用于设置激光识别器41的支架43，支架43设有沿X轴延伸的导轨42，激光识别器41可相对导轨42滑动的设于该导轨42上。

优选地，可在支撑平台1上设置标记二维码、铺设电子标签、铺设磁钉或铺设磁条等，以便于激光识别器41的识别。

进一步地，为了判断支撑平台1是否调整到位，在上述实施例的基础之上，还包括用于感应支撑平台1沿各自由度运动后对应各自由度的位置变化量的位置传感器，位置传感器与控制器相连，控制器根据位置传感器发送的各自由度的位置变化量，判断支撑平台1的位置是否调整到位，以形成闭环控制。

也就是说，本实施例通过位置传感器来反馈支撑平台1的位置变化量信息，以使控制器根据该反馈信息进一步精确调整支撑平台1的位置，从而形成闭环控制，使支撑平台1的位置调整更精确。

具体地，可在支撑平台1对应各自由度的位置处分别设置位置传感器，以使各位置传感器分别独立感应支撑平台1沿其对应自由度的位置变化量，例如角度变化和位移变化，从而更精确地控制支撑平台1每一自由度的位置。

除了上述搬运装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的搬运装置的光伏清洗设备，该光伏清洗设备还包括用于对光伏组件进行清洗的清洗小车5和用于在不同阵列的光伏组件之间输送清洗小车5的移动车辆6，清洗小车5以层叠设置的方式分层设于移动车辆6上，移动车辆6上设有至少一组层叠设置的清洗小车5。

需要说明的是，移动车辆6作为转移载体，以实现清洗小车5在不同阵列的光伏组件之间移动，也即，移动车辆6作为移动中介，将清洗小车5从光伏组件的一个位置移动到另一位置。优选地，移动车辆6包括四驱底盘，以适应高低起伏的光伏组件表面地形。

上述搬运装置用以实现各清洗小车5在移动车辆6与光伏组件之间的空间位置转移。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的搬运装置及光伏清洗设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种搬运装置，其特征在于，包括：

用于转移搬运对象的支撑平台(1)，所述支撑平台(1)至少具有分别绕空间直角坐标系的X轴和Y轴转动的自由度，并至少具有分别沿所述Y轴和所述空间直角坐标系的Z轴移动的自由度；

用于驱动所述支撑平台(1)沿各自由度运动的驱动装置，所述驱动装置与所述支撑平台(1)相连。

2.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述驱动装置包括两个相对设置且用于分别独立驱使所述支撑平台(1)升降的第一升降驱动装置(21)，以驱使所述支撑平台(1)绕所述X轴转动和/或沿所述Z轴移动。

3.根据权利要求2所述的搬运装置，其特征在于，所述驱动装置还包括两个相对设置且用于分别独立驱使所述支撑平台(1)升降的第二升降驱动装置(22)，以驱使所述支撑平台(1)绕所述Y轴转动和/或沿所述Z轴移动。

4.根据权利要求3所述的搬运装置，其特征在于，所述第二升降驱动装置(22)与所述支撑平台(1)的底部铰接，所述第一升降驱动装置(21)通过传动件(3)与所述第二升降驱动装置(22)远离所述支撑平台(1)的一端相连。

5.根据权利要求4所述的搬运装置，其特征在于，每个所述第二升降驱动装置(22)均包括：

两个交叉设置且铰接的第一连接杆(221)和第二连接杆(222)，所述第一连接杆(221)的一端与所述支撑平台(1)滑动连接，另一端与所述传动件(3)铰接；所述第二连接杆(222)的一端与所述支撑平台(1)铰接，另一端与所述传动件(3)可滑动连接；

与所述第二连接杆(222)相连、用于驱使所述第二连接杆(222)沿所述传动件(3)滑动的连接杆驱动装置。

6.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述驱动装置包括至少三个用于分别独立驱动所述支撑平台(1)升降的升降驱动装置(23)，各所述升降驱动装置(23)分别与所述支撑平台(1)的底部铰接，且全部所述升降驱动装置(23)与所述支撑平台(1)的铰接部位不共线。

7.根据权利要求1-6任一项所述的搬运装置，其特征在于，所述驱动装置包括用于驱动所述支撑平台(1)沿所述Y轴移动的平移驱动装置。

8.根据权利要求1-6任一项所述的搬运装置，其特征在于，还包括：

用于感应所述搬运对象和所述支撑平台(1)的位置信息的感应装置；

与所述感应装置和所述驱动装置均相连的控制器，所述控制器根据所述感应装置采集的所述位置信息，控制所述驱动装置驱使所述支撑平台(1)调整位置至与所述搬运对象的位置相匹配。

9.根据权利要求8所述的搬运装置，其特征在于，还包括用于感应所述支撑平台(1)沿各自由度运动后对应各自由度的位置变化量的位置传感器，所述位置传感器与所述控制器相连，所述控制器根据所述位置传感器发送的各自由度的位置变化量，判断所述支撑平台(1)的位置是否调整到位，以形成闭环控制。

10.一种光伏清洗设备，包括用于对光伏组件进行清洗的清洗小车(5)和用于在不同阵列的光伏组件之间输送所述清洗小车(5)的移动车辆(6)，其特征在于，所述移动车辆(6)上设有至少一组层叠设置的所述清洗小车(5)，还包括权利要求1-9任一项所述的搬运装置，用以实现各所述清洗小车(5)在所述移动车辆(6)与光伏组件之间的空间位置转移。