CN111701893A - 平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置 - Google Patents

平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置 Download PDF

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CN111701893A CN202010374197.0A CN202010374197A CN111701893A CN 111701893 A CN111701893 A CN 111701893A CN 202010374197 A CN202010374197 A CN 202010374197A CN 111701893 A CN111701893 A CN 111701893A
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Abstract

本发明提供了一种平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，包括：清扫机器人本体(1)，动力电机组件(2)，张紧机构(3)，转向机构(4)，导轨框架(5)以及钢丝绳(6)；所述清扫机器人本体(1)与钢丝绳(6)相连，所述清扫机器人本体(1)的一端由钢丝绳(6)牵引；所述钢丝绳(6)由转向机构(4)导向、通过张紧机构(3)；所述钢丝绳(6)穿过动力电机组件(2)；所述清扫机器人本体(1)的另一端与钢丝绳(6)紧固相连；所述清扫机器人本体(1)与导轨框架(5)相连。本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，使清扫机器人的受力完全作用在导向框架上面。

Description

平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置
技术领域
本发明涉及清扫机器人技术领域，具体地，涉及一种平单轴跟踪支架用光伏清扫机器人装置。
背景技术
现有光伏清扫机器人可以对屋顶基站、地面基站都可以轻松的对光伏板完成相应的清扫工作；但是平单轴跟踪支架光伏组件是跟踪太阳的日照情况而改变自身受日照的角度。因此现有清扫机器人放在平单轴跟踪支架光伏组件上，受风力影响，容易掉落；平单轴跟踪支架自身在改变受日照角度时，清扫机器人不稳定。现有光伏清扫机器人都是由电机驱动行走轮沿着光伏板边缘行走，如若遇到光伏板安装不平，则容易卡阻；另外中间支撑轮压在光伏板阵与阵之间的缝隙处，相当于清扫机器人全部的力量都作用光伏板组件上在面；遇到阵与阵之间空隙比较大时，需要增加桥接；充电和用电能耗限制机器人的工作时间和工作距离等等。
专利文献CN104984942A公开了一种光伏清扫机器人，包括移动平台机构、驱动机构、行走机构、收缆机构、清扫机构：移动平台机构跨接在光伏组件上；驱动机构位于移动平台机构一侧，包括第一电机，第一电机带动驱动轮在光伏组件表面行走；行走机构包括沿着光伏组件上、下侧壁行走的限位轮、以及沿着光伏组件上、下边沿行走的行走轮；收缆机构包括第二电机，第二电机带动缆轴转动，缆轴上的缆绳绕着缆轴收缩或放缆，缆绳连接清扫机构，带动清扫机构上升或下降；清扫机构包括第三电机，第三电机驱动毛刷转动，对光伏组件积灰进行清扫。该专利在结构和性能上仍然有待提高的空间。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置。
根据本发明提供的一种平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，包括：清扫机器人本体1，动力电机组件2，张紧机构3，转向机构4，导轨框架5以及钢丝绳6；其中，所述清扫机器人本体1与钢丝绳6相连，所述清扫机器人本体1的一端由钢丝绳6牵引；所述钢丝绳6由转向机构4导向、通过张紧机构3；所述钢丝绳6穿过动力电机组件2；所述清扫机器人本体1的另一端与钢丝绳6紧固相连；所述清扫机器人本体1与导轨框架5相连。使钢丝绳6形成封闭的环形结构。
优选地，还包括：平单轴跟踪支架光伏板；所述动力电机组件2采用以下任一种工作状态：-正转；-反转；动力电机组件2(可调速)正转，清扫机器人本体1由平单轴跟踪支架光伏板一端沿着导轨框架5前进，当清扫机器人本体1行驶到平单轴跟踪支架光伏板另一端时，动力电机组件2正转停止、开始反转，清扫机器人本体1再沿着导轨框架5做返程作业。从而达到清除平单轴跟踪支架光伏表面灰尘及脏物的作用。
优选地，所述清扫机器人本体1包括：清扫梁101，导向轮组件102，毛刷组件103；所述导向轮组件102和毛刷组件103与清扫梁101紧固连接；当清扫机器人本体1做正返作业时，导向轮组件102沿着导轨框架5行走。确保清扫机器人本体1行走时的稳定与平稳；同时，所述毛刷组件103在清扫机器人本体1行走时起到清扫平单轴跟踪支架光伏表面灰尘和脏物的作用。
优选地，所述动力电机组件2包括：电机单元201，第一卷线轮202，电机侧安装板203，电机安装板204，法兰轴承205，第二卷线轮206，转轴207，电池208，动力箱209，箱门210以及第一滚轮211；所述电机单元201，第一卷线轮202，电机侧安装板203，电机安装板204，法兰轴承205，第二卷线轮206，转轴207，电池208，以及第一滚轮211设置于动力箱209，箱门210所形成的空间内；动力箱209和箱门210对整个动力电机组件2起防护作用。
优选地，所述钢丝绳6缠绕于第一卷线轮202、第二卷线轮206上。
优选地，所述电机单元201与电机安装板204紧固连接；所述电机单元201包括：电机轴；所述第一卷线轮202与电机轴相连接；所述电机轴的长度大于第一卷线轮202。
优选地，所述电机轴利用法兰轴承205与电机侧安装板203紧固连接，起到支撑与转动作用；所述第二卷线轮206利用转轴207与电机安装板204、电机侧安装板203紧固连接。
优选地，所述电池208与电机单元201相连；所述电池208在电机单元201作业时供电。所述钢丝绳6由动力电机组件2的一端进入，通过滚轮传到第一卷线轮202上，在卷线轮上缠绕几圈(增加钢丝绳6与两个卷线轮之间的摩擦力)后传给第二卷线轮206上面同样缠绕几圈后由滚轮传出；电机单元201转动，钢丝绳6由与两个卷线轮之间摩擦力原因，带动钢丝绳对清扫机器人作牵引作业。
优选地，所述张紧机构3包括：张紧外壳301，压缩弹簧302，圆柱销303，张紧U型架304，第二滚轮305，螺纹接头306，导向固定架307以及尼龙挡块308；所述张紧外壳301对整个张紧机构3内部构件起固定和保护作用；所述第二滚轮305利用圆柱销303与张紧外壳301紧固连接；在钢丝绳6进出张紧机构3时起导向作用；所述第二滚轮305利用圆柱销303与张紧U型架304紧固连接；所述圆柱销303与压缩弹簧302相连；所述第二滚轮305与压缩弹簧302一起组成一套弹性张紧器；所述螺纹接头306利用导向固定架307与张紧外壳301紧固连接；在钢丝绳6进出张紧机构3时起引导作用；钢丝绳6由张紧机构一端螺纹接头306引导进入，由第二滚轮305导向和压缩弹簧302配合起到张紧作用，从而达到张紧效果。
优选地，所述转向机构4包括：V槽轮402、隔板403；所述转向外壳401对转向机构4内部组件起防护和固定作用；所述V槽轮402与钢丝绳6相连；所述V槽轮402与隔板403相连；
优选地，所述转向机构4还包括：转向外壳401；所述V槽轮402、隔板403设置于转向外壳401所形成的空间中。隔板403起到固定和支撑V槽轮402作用；转向机构4通常固定在导轨框架5的四个端角，起到改变钢丝绳6传动方向的作用。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，使清扫机器人的受力完全作用在导向框架上面，从而大大减少了常规清扫机器人压附在平单轴跟踪支架光伏板组件上作用力；
2、本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，可以减免平单轴跟踪支架光伏板阵与阵之间的跨渡桥接(常规跨度较大)；
3、本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，使机器人行驶过程更稳定，省去常规机器人行驶过程中颠簸与姿态调整；
4、本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，从光伏基站直接供电，直接不用机器人自身供电问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的整体结构局部放大示意图。
图2为本发明实施例中的清扫机器人本体示意图。
图3为本发明实施例中的动力电机组件示意图。
图4为本发明实施例中的张紧机构示意图。
图5为本发明实施例中的转向机构示意图。
图中：
1 清扫机器人本体 3 张紧机构
101 清扫梁 301 张紧外壳
102 导向轮组件 302 压缩弹簧
103 毛刷组件 303 圆柱销
2 动力电机组件 304 张紧U型架
201 电机 305 滚轮
202 第一卷线轮 306 螺纹接头
203 电机侧安装板 307 导向固定架
204 电机安装板 308 尼龙挡块
205 法兰轴承 4 转向机构
206 第二卷线轮 401 转向外壳
207 转轴 402 V槽轮
208 电池 403 隔板
209 动力箱 5 导轨框架
210 箱门 6 钢丝绳
211 滚轮
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-5所示，根据本发明提供的一种平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，包括：清扫机器人本体1，动力电机组件2，张紧机构3，转向机构4，导轨框架5以及钢丝绳6；其中，所述清扫机器人本体1与钢丝绳6相连，所述清扫机器人本体1的一端由钢丝绳6牵引；所述钢丝绳6由转向机构4导向、通过张紧机构3；所述钢丝绳6穿过动力电机组件2；所述清扫机器人本体1的另一端与钢丝绳6紧固相连；所述清扫机器人本体1与导轨框架5相连。使钢丝绳6形成封闭的环形结构。
本发明采用钢丝绳牵引清扫机器人做往返运动，从而达到清扫平单轴跟踪支架光伏板组件上面的灰尘的自动化机构。
优选地，还包括：平单轴跟踪支架光伏板；所述动力电机组件2采用以下任一种工作状态：-正转；-反转；动力电机组件2(可调速)正转，清扫机器人本体1由平单轴跟踪支架光伏板一端沿着导轨框架5前进，当清扫机器人本体1行驶到平单轴跟踪支架光伏板另一端时，动力电机组件2正转停止、开始反转，清扫机器人本体1再沿着导轨框架5做返程作业。从而达到清除平单轴跟踪支架光伏表面灰尘及脏物的作用。
优选地，所述清扫机器人本体1包括：清扫梁101，导向轮组件102，毛刷组件103；所述导向轮组件102和毛刷组件103与清扫梁101紧固连接；当清扫机器人本体1做正返作业时，导向轮组件102沿着导轨框架5行走。确保清扫机器人本体1行走时的稳定与平稳；同时，所述毛刷组件103在清扫机器人本体1行走时起到清扫平单轴跟踪支架光伏表面灰尘和脏物的作用。
优选地，所述动力电机组件2包括：电机单元201，第一卷线轮202，电机侧安装板203，电机安装板204，法兰轴承205，第二卷线轮206，转轴207，电池208，动力箱209，箱门210以及第一滚轮211；所述电机单元201，第一卷线轮202，电机侧安装板203，电机安装板204，法兰轴承205，第二卷线轮206，转轴207，电池208，以及第一滚轮211设置于动力箱209，箱门210所形成的空间内；动力箱209和箱门210对整个动力电机组件2起防护作用。
优选地，所述钢丝绳6缠绕于第一卷线轮202、第二卷线轮206上。
优选地，所述电机单元201与电机安装板204紧固连接；所述电机单元201包括：电机轴；所述第一卷线轮202与电机轴相连接；所述电机轴的长度大于第一卷线轮202。
优选地，所述电机轴利用法兰轴承205与电机侧安装板203紧固连接，起到支撑与转动作用；所述第二卷线轮206利用转轴207与电机安装板204、电机侧安装板203紧固连接。
优选地，所述电池208与电机单元201相连；所述电池208在电机单元201作业时供电。所述钢丝绳6由动力电机组件2的一端进入，通过滚轮传到第一卷线轮202上，在卷线轮上缠绕几圈(增加钢丝绳6与两个卷线轮之间的摩擦力)后传给第二卷线轮206上面同样缠绕几圈后由滚轮传出；电机单元201转动，钢丝绳6由与两个卷线轮之间摩擦力原因，带动钢丝绳对清扫机器人作牵引作业。
优选地，所述张紧机构3包括：张紧外壳301，压缩弹簧302，圆柱销303，张紧U型架304，第二滚轮305，螺纹接头306，导向固定架307以及尼龙挡块308；所述张紧外壳301对整个张紧机构3内部构件起固定和保护作用；所述第二滚轮305利用圆柱销303与张紧外壳301紧固连接；在钢丝绳6进出张紧机构3时起导向作用；所述第二滚轮305利用圆柱销303与张紧U型架304紧固连接；所述圆柱销303与压缩弹簧302相连；所述第二滚轮305与压缩弹簧302一起组成一套弹性张紧器；所述螺纹接头306利用导向固定架307与张紧外壳301紧固连接；在钢丝绳6进出张紧机构3时起引导作用；钢丝绳6由张紧机构一端螺纹接头306引导进入，由第二滚轮305导向和压缩弹簧302配合起到张紧作用，从而达到张紧效果。
优选地，所述转向机构4包括：V槽轮402、隔板403；所述转向外壳401对转向机构4内部组件起防护和固定作用；所述V槽轮402与钢丝绳6相连；所述V槽轮402与隔板403相连；
优选地，所述转向机构4还包括：转向外壳401；所述V槽轮402、隔板403设置于转向外壳401所形成的空间中。隔板403起到固定和支撑V槽轮402作用；转向机构4通常固定在导轨框架5的四个端角，起到改变钢丝绳6传动方向的作用。
具体地，在一个实施例中，平单轴跟踪支架光伏机器人包括：清扫机器人本体1，动力电机组件2，张紧机构3，转向机构4，导轨框架5，钢丝绳6；其中清扫机器人本体1由钢丝绳6牵引，钢丝绳6再由转向机构4导向、继续通过张紧机构3由动力电机组件2一端进入再由另一端出去，以同样的方式回到清扫机器人本体1固定，使钢丝绳6形成封闭的环形结构。动力电机组件2(可调速)正转，清扫机器人本体1由平单轴跟踪支架光伏板一端沿着导轨框架5前进，当清扫机器人本体1行驶到平单轴跟踪支架光伏板另一端时，动力电机组件2正转停止、开始反转，清扫机器人本体1再沿着导轨框架5做返程作业。从而达到清除平单轴跟踪支架光伏表面灰尘及脏物的作用。
清扫机器人本体1包括：清扫梁101，导向轮组件102，毛刷组件103；其中导向轮组件102和毛刷组件103均固定在清扫梁101部件上。当清扫机器人本体1做正返作业时，导向轮组件102沿着导轨框架5行走，确保清扫机器人本体1行走时的稳定与平稳；同时毛刷组件103在清扫机器人本体1行走时起到清扫平单轴跟踪支架光伏表面灰尘和脏物的作用。
动力电机组件2包括：电机单元201，第一卷线轮202，电机侧安装板203，电机安装板204，法兰轴承205，第二卷线轮206，转轴207，电池208，动力箱209，箱门210，滚轮211；其中电机单元201固定在电机安装板204上面，第一卷线轮202直接连接在电机单元201轴上，电机单元201轴长度大于第一卷线轮202，长出部分由法兰轴承205固定在电机侧安装板203上面，起到支撑与转动作用；第二卷线轮206由转轴207固定在电机安装板204和电机侧安装板203上面；滚轮211由转轴207固定在电机安装板204和电机侧安装板203上面；电池208在电机单元201作业时起供电作用；动力箱209和箱门210对整个动力电机组件2起防护作用。钢丝绳由动力电机组件2一端进入通过滚轮传到第一卷线轮202上，在卷线轮上缠绕几圈(增加钢丝绳6与两个卷线轮之间的摩擦力)后传给第二卷线轮206上面同样缠绕几圈后由滚轮传出；电池208给电机单元201供电，电机单元201转动，钢丝绳6由与两个卷线轮之间摩擦力原因，带动钢丝绳对清扫机器人作牵引作业。
张紧机构3包括：张紧外壳301，压缩弹簧302，圆柱销303，张紧U型架304，滚轮305，螺纹接头306，导向固定架307，尼龙挡块308；其中张紧外壳301对整个张紧机构3内部构件起固定和保护作用；滚轮305由圆柱销303固定在张紧外壳301上，在钢丝绳6进出张紧机构3时起导向作用；滚轮305由圆柱销303固定在张紧U型架304上面，再由压缩弹簧302一起组成一套弹性张紧器；螺纹接头306由导向固定架307固定在张紧外壳301上面，在钢丝绳6进出张紧机构3时起引导作用；钢丝绳6由张紧机构一端螺纹接头306引导进入，由滚轮305导向和压缩弹簧配合起到张紧作用，从而达到张紧效果。
转向机构4包括：转向外壳401，V槽轮402，隔板403；其中转向外壳401对转向机构4内部组件起防护和固定作用；V槽轮402在对钢丝绳6起转向引导作用；隔板403起到固定和支撑V槽轮402作用；转向机构4通常固定在导轨框架5的四个端角，起到改变钢丝绳6传动方向的作用。
本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，使清扫机器人的受力完全作用在导向框架上面，从而大大减少了常规清扫机器人压附在平单轴跟踪支架光伏板组件上作用力；本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，可以减免平单轴跟踪支架光伏板阵与阵之间的跨渡桥接(常规跨渡较大)；本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，使机器人行驶过程更稳定，省去常规机器人行驶过程中颠簸与姿态调整；本发明通过采用平单轴跟踪支架光伏清扫机器人结构，从光伏基站直接供电，直接不用考机器人自身供电问题。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，包括：清扫机器人本体(1)，动力电机组件(2)，张紧机构(3)，转向机构(4)，导轨框架(5)以及钢丝绳(6)；
所述清扫机器人本体(1)与钢丝绳(6)相连，所述清扫机器人本体(1)的一端由钢丝绳(6)牵引；
所述钢丝绳(6)由转向机构(4)导向、通过张紧机构(3)；
所述钢丝绳(6)穿过动力电机组件(2)；
所述清扫机器人本体(1)的另一端与钢丝绳(6)紧固相连；
所述清扫机器人本体(1)与导轨框架(5)相连。
2.根据权利要求1所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，还包括：平单轴跟踪支架光伏板；
所述动力电机组件(2)采用以下任一种工作状态：
-正转；
-反转；
动力电机组件(2)正转，清扫机器人本体(1)由平单轴跟踪支架光伏板一端沿着导轨框架(5)前进，当清扫机器人本体(1)行驶到平单轴跟踪支架光伏板另一端时，动力电机组件(2)开始反转，清扫机器人本体(1)再沿着导轨框架(5)做返程作业。
3.根据权利要求1所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述清扫机器人本体(1)包括：清扫梁(101)，导向轮组件(102)以及毛刷组件(103)；
所述导向轮组件(102)和毛刷组件(103)、清扫梁(101)紧固连接；
当清扫机器人本体(1)做正返作业时，导向轮组件(102)沿着导轨框架(5)行走。
4.根据权利要求1所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述动力电机组件(2)包括：电机单元(201)，第一卷线轮(202)，电机侧安装板(203)，电机安装板(204)，法兰轴承(205)，第二卷线轮(206)，转轴(207)，电池(208)，动力箱(209)，箱门(210)以及第一滚轮(211)；
所述电机单元(201)，第一卷线轮(202)，电机侧安装板(203)，电机安装板(204)，法兰轴承(205)，第二卷线轮(206)，转轴(207)，电池(208)，以及第一滚轮(211)设置于动力箱(209)，箱门(210)所形成的空间内。
5.根据权利要求4所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述钢丝绳(6)缠绕于第一卷线轮(202)、第二卷线轮(206)上。
6.根据权利要求5所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述电机单元(201)与电机安装板(204)紧固连接；
所述电机单元(201)包括：电机轴；
所述第一卷线轮(202)与电机轴相连接；
所述电机轴的长度大于第一卷线轮(202)。
7.根据权利要求6所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述电机轴利用法兰轴承(205)与电机侧安装板(203)紧固连接；
所述第二卷线轮(206)利用转轴(207)与电机安装板(204)、电机侧安装板(203)紧固连接；
所述电池(208)与电机单元(201)相连；
所述电池(208)在电机单元(201)作业时供电。
8.根据权利要求1所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述张紧机构(3)包括：张紧外壳(301)，压缩弹簧(302)，圆柱销(303)，张紧U型架(304)，第二滚轮(305)，螺纹接头(306)，导向固定架(307)以及尼龙挡块(308)；
所述第二滚轮(305)利用圆柱销(303)与张紧外壳(301)紧固连接；
所述第二滚轮(305)利用圆柱销(303)与张紧U型架(304)紧固连接；
所述圆柱销(303)与压缩弹簧(302)相连；
所述螺纹接头(306)利用导向固定架(307)与张紧外壳(301)紧固连接。
9.根据权利要求1所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述转向机构(4)包括：V槽轮(402)、隔板(403)；
所述V槽轮(402)与钢丝绳(6)相连；
所述V槽轮(402)与隔板(403)相连。
10.根据权利要求1所述的平单轴跟踪支架光伏清扫机器人装置，其特征在于，所述转向机构(4)还包括：转向外壳(401)；
所述V槽轮(402)、隔板(403)设置于转向外壳(401)所形成的空间中。
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