CN110460303A - 一种集成动力板及光伏板清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏板清洁设备技术领域，具体而言，涉及一种集成动力板及光伏板清洁机器人。所述集成动力板可至少用于安装光伏板清洁机器人的动力装置和/或传动装置，所述集成动力板包括动力板本体，所述动力板本体上设有多个安装孔和/或多个螺钉孔，所述动力板本体一体成型。所述光伏板清洁机器人包括上述集成动力板。本发明的集成动力板及光伏板清洁机器人简化了安装结构和装配工序，极大地降低了制造和装配成本，结构稳定，有效的减少了维护频次和维护成本。

Description

一种集成动力板及光伏板清洁机器人

技术领域

本发明涉及光伏板清洁设备技术领域，具体而言，涉及一种集成动力板及光伏板清洁机器人。

背景技术

光伏板清洁机器人是用于对光伏板阵列进行清洁的设备。一般光伏板清洁机器人包括跨搭在光伏板上的支撑杆和与支撑杆平行设置的排刷或者滚刷等。排刷或者滚刷可用于清扫光伏板上的灰尘，支撑杆和排刷或者滚刷的两端均分别连接一个动力安装架，动力安装架上可安装驱动电机、传动结构和行走轮等。

但是，现有的动力安装架通常是由多个板体或者支架搭接而成，结构复杂，难以量产；靠人工组装，其制造和装配成本都很高，而且非常不稳定，在光伏板清洁机器人清洁和行走过程中容易造成动力安装架的松动，增加维护频次和成本。

发明内容

为在一定程度上解决上述技术问题的至少一个方面，本发明提供一种集成动力板，可至少用于安装光伏板清洁机器人的动力装置和/或传动装置，包括动力板本体，所述动力板本体上设有多个安装孔和/或多个螺钉孔，所述动力板本体一体成型。

可选地，所述安装孔包括第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、第四安装孔和第五安装孔中的至少一种，所述第一安装孔用于安装所述光伏板清洁机器人的清洁组件，所述第二安装孔用于安装所述光伏板清洁机器人的固定梁，所述第三安装孔用于安装驱动电机，所述第四安装孔用于安装传动齿轮或者传动轴，所述第五安装孔用于安装行走轮。

可选地，所述动力板本体上设有第一托架，所述第一托架用于支撑固定梁，所述第一托架与所述动力板本体一体成型。

可选地，至少两个所述第五安装孔对称分布在所述第一安装孔两侧，至少两个所述第二安装孔对称分布在所述第一安装孔两侧，所述第五安装孔的开孔位置低于所述第二安装孔的开孔位置。

可选地，所述安装孔内壁设有辅助安装结构，所述辅助安装结构包括凸环或环槽，所述凸环凸出于所述安装孔内壁，所述环槽向所述安装孔内壁凹进。

可选地，所述动力板本体上设有第二托架，所述第二托架用于安装挂轮电机和/或挂轮，所述第二托架与所述动力板本体一体成型。

可选地，所述安装孔边沿和/或所述螺钉孔边沿设有加强结构，所述加强结构为相对于所述动力板本体1表面的凸起，且所述凸起围绕所述安装孔和/或所述螺钉孔的边沿形成封闭的环状结构。

可选地，所述动力板本体上设有密封围板，所述密封围板用于保护所述动力装置和/或所述传动装置，所述密封围板与所述集成动力板本体一体成型。

可选地，还包括密封盖，所述密封围板上设有台阶结构，所述密封盖用于与所述密封围板的台阶结构扣合。

本发明的另一目的在于提供一种光伏板清洁机器人，包括上述集成动力板。

相较于现有技术，本发明的集成动力板及光伏板清洁机器人具有的有益效果为：本发明集成动力板一体成型，简化了安装结构和装配工序，极大地降低了制造和装配成本，而且，由于动力装置、传动装置和固定梁、清洁组件都可安装在集成动力板上，使得各装置的结构非常稳定，可有效地减少维护频次和维护成本。

附图说明

图1为本发明实施例的不带第二托架的集成动力板外侧结构示意图；

图2为本发明实施例的不带第二托架的集成动力板内侧结构示意图；

图3为本发明实施例的带第二托架的集成动力板外侧结构示意图；

图4为本发明实施例的带第二托架的集成动力板内侧结构示意图；

图5为本发明实施例的密封围板与密封盖的爆炸图；

图6为图1中集成动力板外侧正视图；

图7为图6中A-A方向的剖面图；

图8为图6中B-B方向的剖面图；

图9为本发明实施例的光伏板清洁机器人结构一的示意图；

图10为本发明实施例的光伏板清洁机器人结构二的示意图；

图11为本发明实施例的光伏板清洁机器人结构三的示意图。

附图标记说明：

1-动力板本体；2-第一安装孔；3-第二安装孔；4-第三安装孔；5-第四安装孔；6-第五安装孔；7-螺钉孔；8-第一托架；9-第二托架；11-密封围板；12-密封盖；13-固定梁；14-清洁组件；15-行走轮；16-驱动电机；17-挂轮电机；18-挂轮；19-挂耳；20-第一加强结构；21-第二加强结构；22-传动齿轮；101-轴承装配部；102-卡簧槽；103-电机容置槽；104-电机轴过孔；106-凸环；X-集成动力板的外侧方向；Y-集成动力板的内侧方向。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

为便于理解本发明的结构、用途及有益效果，首先，对光伏板清洁机器人的整体结构说明如下：光伏板清洁机器人用于清洁光伏板表面的泥沙，一般包括上、下两个动力安装架，两个上、下动力安装架上均设有行走轮，用于带动整个光伏板清洁机器人行走。动力安装架上还设有电机及联动结构等。两个上、下动力安装架之间设有清洁组件和支撑连接杆等，清洁组件跨搭在待清洁的光伏板上，用于清扫光伏板表面的泥沙，清洁组件可以为排刷和滚刷等。

现有技术中的动力安装架是由多个板体或者支架搭接而成，靠人工组装，难以量产；结构复杂，而且非常不稳定，容易松动，增加维护频次和成本。为在一定程度上解决上述技术问题的至少一个方面，本发明提供一种集成动力板。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种用于光伏板清洁设备的集成动力板，本集成动力板包括动力板本体1，动力板本体1上设有多个安装孔和/或多个螺钉孔7，且，动力板本体1一体成型。其中，安装孔和螺钉孔7的数量、分布和孔径可以根据需要任意设置。参考图9，在本实施例中，集成动力板可用于安装光伏板清洁机器人的行走轮15和驱动电机16等动力装置，还可以用于安装传动齿轮22等传动装置。当然，由于本实施例中集成动力板的动力板本体1为板状结构，具有一定的容纳表面，因此，还可以在动力板本体1上安装控制装置和/或蓄电池等。

装配时，需使用两个动力板本体1，分别安装在固定梁13和清洁组件14的两端。为描述方面，本说明中定义：装配后，两动力板本体1的相对方向为集成动力板的内侧方向Y，与Y方向相反的方向为集成动力板的外侧方向X。

在本实施例中，动力板本体1一体成型，结构简单，适宜量产。使用本实施例的集成动力板作为光伏板清洁机器人的动力安装架，不需要搭接和组装，节省了大量成本；而且，一体成型的动力板本体1有效解决了拼接结构不稳定的问题，不存在长期使用后结构松动的问题，有效减少了维护次数和成本。由于安装孔和螺钉孔7可以根据需要任意设置，因此，本实施例中的集成动力板可几乎适用任何光伏板清洁机器人的安装。

结合图1、图2和图9所示，可选地，动力板本体1上的安装孔包括第一安装孔2、第二安装孔3、第三安装孔4、第四安装孔5和第五安装孔6中的至少一种，第一安装孔2用于安装光伏板清洁机器人的清洁组件14，第二安装孔3用于安装光伏板清洁机器人的固定梁13，第三安装孔4用于安装光伏板清洁机器人的驱动电机16，第四安装孔5用于安装光伏板清洁机器人的传动齿轮22或者传动轴，第五安装孔6用于安装光伏板清洁机器人的行走轮15。

较佳地，第一安装孔2和第二安装孔3均为贯通动力板本体1的圆形通孔。第一安装孔2用于安装光伏板清洁机器人的清洁组件14，清洁组件14可以为排刷或者滚刷等，用于清扫光伏板表面的泥沙。第二安装孔3用于安装光伏板清洁机器人的固定梁13，固定梁13用于固定连接两个动力板本体1，使其构成光伏板清洁机器人的整体框架。

固定梁13桥接在两个动力板本体1之间，固定梁13的两端分别装入一动力板本体1的第二安装孔3内，即，固定梁13的端部从动力板本体1的内侧面伸出至动力板本体1的外侧面，然后，在位于动力板本体1的外侧面的固定梁13的端部上安装固定的装置，使其不至从第二安装孔3内脱出即可，以此，实现固定梁13与动力板本体1的固定连接。关于固定梁13与第二安装孔3的固定安装方式，可以采用任何杆类结构与孔的固定连接方式。例如，当固定梁13足够细时，可在固定梁13端部设置螺纹，然后，将固定梁13的端部插入第二安装孔3内至有螺纹处伸出至动力板本体1的外侧面，最后，从动力板本体1的外侧面向固定梁13端部旋上螺母拧紧即可。

如图2所示，较佳地，动力板本体1两相对边上各设有一挂耳19，挂耳19与动力板本体1一体成型。挂耳19的内侧面上设有第一托架8，第一托架8用于支撑固定梁13，第一托架8与动力板本体1一体成型。可选地，第一托架8包括支撑部，支撑部设有与固定梁13端部外形匹配的型槽。支撑部径向上的两侧设有连接部，连接部上设有螺钉孔。安装时，将固定梁13的端部置于支撑部的型槽内，然后使用一个与固定梁13的外形匹配的压板压住固定梁13的端部，压板与第一托架8的连接部通过螺钉或螺栓固定连接。本实施例中，支撑部型槽的槽底为一弧面，这是为了与圆柱状固定梁13形状匹配，当固定梁13的形状不同时，支撑部型槽也可做出相应调整。第一托架8的设置进一步简化了安装结构，特别是可简化固定梁13的结构，即，不需要再在固定梁13上设置连接结构。

本实施例中，为保障光伏板清洁机器人的稳定，固定梁13为两根，则第二安装孔3也为两个，且两个第二安装孔3对称分布在第一安装孔2的两侧，并且第二安装孔3的竖直位置高于(本处及后述“高于”均指集成动力板装配完成后，光伏板清洁机器人正常运行时，常规认知中相对更上方的位置，“低于”与“高于”表达的意思相反)第一安装孔2的竖直位置。

可选地，安装孔还包括第三安装孔4、第四安装孔5和第五安装孔6中的一种或几种。第三安装孔4用于安装驱动电机16，第四安装孔5用于安装传动齿轮22或者传动轴，第五安装孔6用于安装行走轮15。驱动电机16用于给行走轮15提供行走动力，驱动电机16也可同步为清洁组件14的滚刷提供转动的动力，因此，需要使用传动装置将驱动电机16的输出轴与行走轮15的转动轴和滚刷的转动轴连接。传动装置可以包括传动齿轮22、传动链条或者传动皮带等。由于每个光伏板清洁机器人可使用两块集成动力板，因此，两块集成动力板的第三安装孔4、第四安装孔5和第五安装孔6可以根据实际需要选配。

结合图1、图2和图9所示，本实施例中，光伏板清洁机器人在相对的两个动力板本体1上各设置了两个行走轮15，因此动力板本体1上的第五安装孔6为两个，并且两个第五安装孔6对称分布在第一安装孔2。两个行走轮15对称分置在清洁组件14的两侧有利于保持平衡。较佳地，两个第五安装孔6的开孔位置低于第二安装孔3的开孔位置，保障行走轮15的安装位置低于固定梁13的安装位置。

如图3、图4和图11所示，较佳地，动力板本体1的挂耳19下端(本说明所述“上”、“下”指集成动力板装配完成后，光伏板清洁机器人正常运行时，常规认知中的上方和下方)设有第二托架9，第二托架9用于安装挂轮电机17和/或挂轮18。第二托架9与动力板本体1一体成型。第二托架9为一折角结构，折角结构的一端与动力板本体1板面平行，并与动力板本体1贴合着一体成型连接；折角结构的另一端伸向动力板本体1的外侧，与动力板本体1的板面垂直，且设有安装孔，用于安装挂轮电机17和/或挂轮18。由于光伏板清洁机器人需要跨搭在光伏板表面，为保障其在光伏板上的位置正确，一些光伏板清洁机器人设有挂轮18，挂轮18与光伏板上边沿的侧边抵触。可为挂轮18设置独立的挂轮电机17，挂轮电机17用于驱动挂轮18行走，也可不设单独的挂轮电机17，则挂轮18作为从动轮，在光伏板清洁机器人行走的过程中随动。

结合图3、图6-图8所示，安装孔内壁设有辅助安装结构，辅助安装结构包括凸环(106)或环槽等。由于安装孔的具体用途不同(如安装孔可用于装配动力装置、传动装置、固定梁13和清洁组件14中的一种或者几种)，因此，每个安装孔的辅助安装结构可根据需要配置。

例如，对于第五安装孔6，其用于安装行走轮15，行走轮15的转动轴需要与驱动电机16的输出轴传动连接。故在第五安装孔6的内壁上设有凸环106，凸环106向第五安装孔6轴心的方向凸出于第五安装孔6的内壁。凸环106可为连续的一圈，也可以为不连续的一圈。凸环106的设置方便行走轮15的转动轴的安装，安装时，凸环106内侧和外侧各设置一个轴承，行走轮15的转动轴从动力板本体1的内侧向外侧穿过第五安装孔6，依次穿过两个轴承，然后连接传动齿轮22，传动齿轮22通过链条等与驱动电机16的输出轴连接，实现驱动电机16对行走轮15的驱动。

再例如，对于第一安装孔2，其用于安装清洁组件14。本实施例中，清洁组件14以滚刷为例进行说明，滚刷包括滚轴和刷毛，刷毛设置在滚轴上。第一安装孔2内壁从动力板本体1的内侧到外侧依次设有两个环槽，环槽向第一安装孔2的内壁内凹进。第一个环槽为卡簧槽102，第二个环槽为轴承装配部101。由于滚刷需要在驱动电机16的带动下相对于集成动力板转动，因此需要在滚轴与动力板本体1之间设置轴承，轴承装配部101就用于容置轴承，卡簧槽102用于卡入卡簧，将轴承限位在轴承装配部101内。

又例如，对于第三安装孔4，其用于安装驱动电机16。驱动电机16需要固定在动力板本体1上，同时电机的输出轴悬空连接传动装置。因此，第三安装孔4包括靠近动力板本体1内侧的环槽和靠近动力板本体1外侧的电机轴过孔104。该环槽为电机容置槽103，电机容置槽103用于容置圆柱形驱动电机16的一端，驱动电机16的输出轴穿过电机轴过孔104后可连接传动装置。

本实施例中，仅仅对安装孔内壁的辅助安装结构进行了示例性说明，使用者可根据需要进行多种变换。辅助安装结构可方便安装，减少配件数量，使得光伏板清洁机器人的结构更加紧凑和简洁。

参考图1所示，较佳地，安装孔边沿和/或螺钉孔7边沿设有加强结构。该加强结构包括第一加强结构20或第二加强结构21。根据物理学原理，板状结构上设置孔，则孔的边沿存在应力集中的现象。因此，本实施例中设置加强结构，减小应力的集中，从而加强动力板本体1的强度。第一加强结构20为设置在安装孔边沿或者螺钉孔7边沿的凸起，该凸起环绕安装孔或者螺钉孔7的边沿一圈，即所述凸起围绕安装孔和/或所述螺钉孔7的边沿形成封闭的环状结构。第二加强结构21为具有一定面积的凸起，或者可以说增加了安装孔或者螺钉孔7所处区域的局部动力板本体1的厚度。第一加强结构20和第二加强结构21均可以在一定程度上减小孔边沿应力集中的影响。另外，由于第二加强结构21为具有一定面积的凸起，相当于在动力板本体1表面设置了垫台，方便安装其他零配件。例如，可便于安装链条张紧结构或者传动轮等，以实现链条或者传动皮带等处于同一平面。

较佳地，如图5所示，动力板本体1上设有密封围板11和密封盖12，密封盖12可与密封围板11扣合。密封围板11用于保护上述动力装置和/或传动装置，密封围板11与动力板本体1一体成型。密封围板11为闭合的环状结构，所形成的闭合环为规则或者不规则的几何形状，这可以根据动力装置和传动装置的布局确定。

密封围板11设置在动力板本体1的外侧面上，密封围板11的轴向(这里轴向指的是密封围板11所形成的闭合环状结构的轴心的方向)一侧与动力板本体1密封固定连接。且密封围板11垂直于动力板本体1的表面。密封围板11将动力板本体1外侧表面的一部分区域围拢起来，该区域内设有电机输出轴、传动齿轮22、链条或者传动皮带等结构。密封围板11与动力板本体1一体成型，不仅进一步简化了装配步骤，而且为保护动力装置或传动装置，提供了结构基础。

密封围板11的外壁上设有台阶结构，该台阶结构方便密封围板11与密封盖12的扣合。台阶结构相对于密封围板11的外壁面向密封围板11的内部退进；或者，台阶结构相对于密封围板11的内壁面向密封围板11的外部让出；或者，台阶结构相对于密封围板11其他部位的厚度略薄。台阶结构的作用是为了保障密封盖12与密封围板11扣合后的密封性。密封盖12扣合在密封围板11上，且密封盖12的内侧壁面或者外侧壁面与台阶结构贴合。台阶结构的设置，可有效避免密封盖12与密封围板11扣合后，灰尘进去密封围板11与密封盖12的扣合空腔内侵蚀内部结构。

本发明另一实施例提供一种光伏板清洁机器人，所述光伏板清洁机器人包括任意两个上述集成动力板(为便于后续描述，定义其中一块集成动力板为上集成动力板，另一块为下集成动力板)、设置在两块集成动力板之间的固定梁13和清洁组件14。

可选地，如图9所示，上集成动力板上设有一驱动电机16，下集成动力板上也设有一驱动电机16，分别用于驱动与上集成动力板和下集成动力板连接的行走轮15转动。本实施例中，上集成动力板和下集成动力板上各安装了一个电机。

可选地，如图10所示，在上述实施例的基础上，上集成动力板上还设有两个挂轮18，每个第二托架9上各安装一个挂轮18。其中一个第二托架9上设有挂轮电机17，挂轮电机17用于带动两个挂轮18转动，两个挂轮18通过皮带传动。本实施例中，上集成动力板上安装了两个电机，下集成动力板上安装了一个电机。

可选地，如图11所示，在上述实施例的基础上，每个第二托架9上各安装一个挂轮电机17，每个挂轮18单独由一个挂轮电机17驱动。本实施例中，上集成动力板上安装了三个电机，下集成动力板上安装了一个电机。

上述实施例中所述一体成型工艺的较为优选的工艺为：采用金属铸造工艺，将铸造集成动力板所需的液态材料浇注到型腔内，待其冷却后，将铸件取出，清理铸件表面的毛刺等即可。

上述实施例仅仅给出了包括本发明集成动力板的几种光伏板清洁机器人的具体实施方式，实际上，还可以做任意组合和结构上的适应性改变。可见，本发明的集成动力板的适用性强，适用于多种动力分布的光伏板清洁机器人。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种集成动力板，其特征在于，至少用于安装光伏板清洁机器人的动力装置和/或传动装置，包括动力板本体(1)，所述动力板本体(1)上设有多个安装孔和/或多个螺钉孔(7)，所述动力板本体(1)一体成型。

2.根据权利要求1所述的集成动力板，其特征在于，所述安装孔包括第一安装孔(2)、第二安装孔(3)、第三安装孔(4)、第四安装孔(5)和第五安装孔(6)中的至少一种，所述第一安装孔(2)用于安装所述光伏板清洁机器人的清洁组件(14)，所述第二安装孔(3)用于安装所述光伏板清洁机器人的固定梁(13)，所述第三安装孔(4)用于安装所述光伏板清洁机器人的驱动电机(16)，所述第四安装孔(5)用于安装所述光伏板清洁机器人的传动齿轮(22)或者传动轴，所述第五安装孔(6)用于安装所述光伏板清洁机器人的行走轮(15)。

3.根据权利要求2所述的集成动力板，其特征在于，所述动力板本体(1)上设有第一托架(8)，所述第一托架(8)用于支撑所述固定梁(13)，所述第一托架(8)与所述动力板本体(1)一体成型。

4.根据权利要求2所述的集成动力板，其特征在于，所述安装孔内壁设有辅助安装结构，所述辅助安装结构包括凸环(106)或环槽，所述凸环(106)凸出于所述安装孔内壁，所述环槽向所述安装孔内壁凹进。

5.根据权利要求2所述的集成动力板，其特征在于，至少两个所述第五安装孔(6)对称分置在所述第一安装孔(2)两侧，至少两个所述第二安装孔(3)对称分置在所述第一安装孔(2)两侧，所述第五安装孔(6)的开孔位置低于所述第二安装孔(3)的开孔位置。

6.根据权利要求1所述的集成动力板，其特征在于，所述动力板本体(1)上设有第二托架(9)，所述第二托架(9)用于安装挂轮电机(17)和/或挂轮(18)，所述第二托架(9)与所述动力板本体(1)一体成型。

7.根据权利要求1所述的集成动力板，其特征在于，所述安装孔边沿和/或所述螺钉孔(7)边沿设有加强结构，所述加强结构为相对于所述动力板本体(1)表面的凸起，且所述凸起围绕所述安装孔和/或所述螺钉孔(7)的边沿形成封闭的环状结构。

8.根据权利要求1-7任一所述的集成动力板，其特征在于，所述动力板本体(1)上设有密封围板(11)，所述密封围板(11)用于保护所述动力装置和/或所述传动装置，所述密封围板(11)与所述动力板本体(1)一体成型。

9.根据权利要求8所述的集成动力板，其特征在于，还包括密封盖(12)，所述密封围板(11)上设有台阶结构，所述密封盖(12)用于与所述密封围板(11)的所述台阶结构扣合。

10.一种光伏板清洁机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的集成动力板。