CN112677131A - 一种光伏板自动铺装工程车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光伏板自动铺装工程车及其控制方法，工程车包括驾驶室、发动机舱和行走装置，工程车还包括翻转尾叉机构、光伏板铺装机构、传感矩阵以及浮动平台机构，翻转尾叉机构与浮动平台机构连接，光伏板铺装机构和传感矩阵连接，光伏板铺装机构固定在浮动平台机构上；其中，光伏板铺装机构包括作业升降主臂、作业伸缩横臂、作业升降副臂、摄像头和搬运夹具，作业升降主臂和作业升降副臂通过作业伸缩横臂连接固定，搬运夹具设置在作业升降副臂的下端部，摄像头设置在作业升降主臂下端部。本发明解决目前新建光伏发电站光伏板铺装问题，代替传统人工铺装，实现大型光伏电站自动铺装光伏板作业。

Description

一种光伏板自动铺装工程车及其控制方法

技术领域

本申请涉及工程车的技术领域，特别是涉及一种光伏板自动铺装工程车及其控制方法。

背景技术

目前，太阳能光伏组件安装大多是人工组装、铺设，效率低、成本高，受施工难度、气候条件、日益增高的人工成本等多种原因影响，为光伏组件安装的顺利完成带来了较大风险。首先，安装人员普遍专业性低、施工工期长、管理难度大、施工难度大、安装销量低，会增加光伏组件的损伤风险，并降低光伏组件的安装速率；其次，在人口红利下滑的趋势下，人员成本日渐增高；再次，光伏电站覆盖面极大，人工安装涉及的运输工具投入量非常大，也会导致整体安装成本增加。

太阳能光伏电站安装国内外大多依赖人工，效率低、成本高，作业质量不可控。

因此采用智能装备代替人工，用于解决目前光伏组件安装的短板问题。由于光伏组件铺装数量庞大，智能装备的高智能、高效率、高精准能很好的解决庞大体量的安装过程，简化了光伏组件铺装流程，提升了安装效率，降低了施工成本，因此研究光伏组件智能铺装系统对于光伏行业发展具有至关重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，提出了一种可以实现大型光伏电站自动铺装光伏板作业的方案。本发明提出了：

一种光伏板自动铺装工程车，工程车包括驾驶室、发动机舱和行走装置，工程车还包括翻转尾叉机构、光伏板铺装机构、传感矩阵以及浮动平台机构，翻转尾叉机构与浮动平台机构连接，光伏板铺装机构和传感矩阵连接，光伏板铺装机构固定在浮动平台机构上；其中，光伏板铺装机构包括作业升降主臂、作业伸缩横臂、作业升降副臂、摄像头和搬运夹具，作业升降主臂和作业升降副臂通过作业伸缩横臂连接固定，搬运夹具设置在作业升降副臂的下端部，摄像头设置在作业升降主臂下端部。

在一个实施例中，浮动平台机构包括检测组件、上车作业浮动平台和上车浮动平台，检测组件检测上车作业浮动平台和上车浮动平台的水平度，实时调整上车作业浮动平台和上车浮动平台水平于光伏板支架，作业升降主臂固定在上车作业浮动平台上。

在一个实施例中，翻转尾叉机构包括尾叉、承载盘和翻转部，尾叉和承载盘垂直固定，翻转部一端固定连接在上车作业浮动平台的底部，一端固定连接承载盘的背面，翻转部控制承载盘竖直方向的翻转，翻转后的承载盘位于上车作业浮动平台上。

在一个实施例中，翻转尾叉机构还包括左右调节组件，左右调节组件设置在承载盘的背面，且左右调节组件调节承载盘和尾叉的横向位置。

在一个实施例中，传感矩阵包括两个L型支架，在L型支架的短边端部设置一传感器，传感矩阵通过固定臂固定在作业升降主臂上，固定臂还铰接一移动臂，L型支架的长边端部固定连接在移动臂，一个L型支架设置在移动臂中部，另一个L型支架设置在移动臂远离固定臂的一端，移动臂带动传感矩阵在水平方向移动。

在一个实施例中，搬运夹具为吸盘搬运夹具，搬运夹具上设置有6个吸盘，搬运夹具还包括吸盘控制组件，吸盘控制组件控制吸盘的吸紧与松开。

在一个实施例中，工程车包括两组光伏板铺装机构和传感矩阵，传感矩阵固定在光伏板铺装机构上，光伏板铺装机构分别设置在上车作业浮动平台的左右两侧，两组光伏板铺装机构和传感矩阵交替工作。

一种光伏板自动铺装工程车的控制方法，传感矩阵检测光伏板的铺装位置数据，反馈给光伏板铺装机构，光伏板铺装机构接收传感矩阵的铺装位置数据后，光伏板铺装机构的铺装夹具夹取光伏板，启动作业升降主臂、作业伸缩横臂和作业升降副臂，完成光伏板的铺装作业。

在一个实施例中，传感矩阵和摄像头协同检测光伏板是否安装至铺装位置，反馈安装结果，工程车接收安装结果后，步进至下一块光伏板的铺装位置。

在一个实施例中，翻转尾叉机构检测到光伏板的箱体后，将箱体从地面90°叉翻至浮动平台调平机构表面。

本发明的光伏板自动铺装工程车及其控制方法，旨在解决目前新建光伏发电站光伏板铺装问题，代替传统人工铺装劳动强度大、效率低、成本高、野外高空作业危险、作业质量不可控，实现大型光伏电站自动铺装光伏板作业。

附图说明

图1为一种光伏板自动铺装工程车的立体结构图；

图2为一种光伏板自动铺装工程车的侧视图；

图3为一种光伏板自动铺装工程车的俯视图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本发明提出了一种光伏板自动铺装工程车，参照说明书附图1-图3，该工程车包括驾驶室、发动机舱和行走装置。优选地，行走装置为钢制履带式底盘，可攀爬25°坡，越250mm≥障碍物；驾驶室为全封闭驾驶室，自带空调，恶劣天气正常作业。

工程车还包括翻转尾叉机构1、光伏板铺装机构2、传感矩阵3以及浮动平台机构4，翻转尾叉机构1与浮动平台机构4连接，光伏板铺装机构2和传感矩阵3连接，光伏板铺装机构2固定在浮动平台机构4上。

翻转尾叉机构1包括尾叉11、承载盘12和翻转部13，尾叉11和承载盘12垂直固定，翻转部13一端固定连接在上车作业浮动平台41的底部，一端固定连接承载盘12的背面，翻转部13控制承载盘12竖直方向的翻转，翻转后的承载盘12位于上车作业浮动平台41上。翻转尾叉机构1还包括左右调节组件14，左右调节组件14设置在承载盘12的背面，且左右调节组件14调节承载盘12和尾叉11的横向位置。优选地，翻转尾叉机构1可以实现整箱光伏板(1T)的搬运翻转，左右调节组件14能够调节±100mm、翻转尾叉机构1可以上下举升1050mm，翻转90°至上车作业浮动平台41。

光伏板铺装机构2包括作业升降主臂21、作业伸缩横臂22、作业升降副臂23、摄像头24和搬运夹具25，作业升降主臂21和作业升降副臂23通过作业伸缩横臂22连接固定，搬运夹具25设置在作业升降副臂23的下端部，摄像头24设置在作业升降主臂21的下端部。优选地，作业升降主臂21和作业升降副臂23可以自动升降，可实现1-3.5米高的光伏板铺装作业。优选地，搬运夹具25为吸盘搬运夹具，吸盘搬运夹具可负载100KG，≤6级风的工况作业，吸盘搬运夹具上设置有6个吸盘251，搬运夹具25还包括吸盘控制组件(图未示)，吸盘控制组件控制吸盘的吸紧与松开。

传感矩阵3包括三个L型支架31,32,33，在L型支架31,32,33的短边端部设置一传感器(图未示)，传感矩阵3通过固定臂34固定在作业升降主臂21上，固定臂34还铰接一移动臂35，L型支架31,32,33的长边端部固定连接在移动臂35，一个L型支架31设置在移动臂35中部，一个L型支架32设置在移动臂35远离铰接固定臂34的一端，另一个设置在移动臂35的另一侧，与L型支架31,32相对，且L型支架33位于L型支架32与L型支架33的中部，在移动臂35带动传感矩阵3在水平方向移动。优选地，传感矩阵3与摄像头24协作，光伏板铺装机构2实现半自动铺装作业，同时，传感矩阵3与摄像头24协作，光伏板自动铺装工程车在作业时实现步进1m的半自动驾驶。

浮动平台机4构包括检测组件(图未示)、上车作业浮动平台41和上车浮动平台42，检测组件检测上车作业浮动平台41和上车浮动平台42的水平度，实时调整上车作业浮动平台41和上车浮动平台42水平于光伏板支架，作业升降主臂21固定在上车作业浮动平台41上。优选地，上车作业浮动平台41，左右自动偏转±10°，前后俯仰±15°，自动调平于水平面；上车浮动平台42，左右自动偏转±10°自动调平于水平面。

在一个可选的实施例中，光伏板自动铺装工程车包括两组光伏板铺装机构2和传感矩阵3，传感矩阵3固定在光伏板铺装机构2上，光伏板铺装机构2分别设置在上车作业浮动平台41的左右两侧，两组光伏板铺装机构2和传感矩阵3交替工作，光伏板铺装机构2的自动交替作业实现了对于左右的光伏架同时交替铺板。

本发明还提出了一种光伏板自动铺装工程车的控制方法，工程车的组件参照上述光伏板自动铺装工程车，该控制方法通过开发一种解决光伏板铺装工程车的控制技术，解决大型光伏电站铺装建设的问题。

通过在光伏板自动铺装工程车上安装翻转尾叉机构1、光伏板铺装机构2、传感矩阵3以及浮动平台机构4，实现光伏板的自动铺装。其中，光伏板铺装机构2用于接收传感器矩阵系统反馈的位置数据后，自动启动作业臂完成光伏板铺装作业；传感矩阵3用于检测光伏板的铺装位置数据反馈给铺装作业装置，实现精准铺装；浮动平台机构4，用于自适应调平于水平面，时时保持与光伏板支架水平。

具体地，传感矩阵3检测光伏板的铺装位置数据，反馈给，光伏板铺装机构2接收传感矩阵3的铺装位置数据后，光伏板铺装机构2的铺装夹具25夹取光伏板，启动作业升降主臂21、作业伸缩横臂22和作业升降副臂23，完成光伏板的铺装作业。

优选地，传感矩阵3和光伏板铺装机构2的摄像头25协同检测光伏板是否安装至铺装位置，反馈安装结果，光伏板自动铺装工程车接收安装结果后，步进至下一块光伏板的铺装位置。

翻转尾叉机构1检测到装有光伏板的箱体后，将箱体从地面90°叉翻至浮动平台机构4表面。

在一个可选的实施例中，本发明的控制方法，能通过控制传感矩阵3检测光伏板所在安装位置。本发明的控制方法，能通过浮动平台机构4检测及控制光伏板自动铺装工程车的上车作业浮动平台41和上车浮动平台42实时水平于光伏板支架。本发明的控制方法，能通过光伏板铺装机构2控制光伏板自动铺装工程车行驶、能控制光伏板自动铺装工程车的尾叉翻转机构1的插取及翻转、能控制光伏板铺装机构2的自动铺装作业。本发明的控制方法，能通过两组光伏板铺装机构2的自动交替作业，实现自动将光伏板从上车作业浮动平台41的纸箱搬运至离地1米-3.5米高的光伏板支架上方完成自动铺装光伏板作业。

本发明公开了一种光伏板自动铺装工程车及其控制方法,针对目前新建光伏发电站光伏板铺装问题，解决传统人工铺装劳动强度大、效率低、成本高、野外高空作业危险、作业质量不可控的问题，实现大型光伏电站自动铺装光伏板作业。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏板自动铺装工程车，所述工程车包括驾驶室、发动机舱和行走装置，其特征在于，所述工程车还包括翻转尾叉机构、光伏板铺装机构、传感矩阵以及浮动平台机构，所述翻转尾叉机构与浮动平台机构连接，所述光伏板铺装机构和传感矩阵连接，所述光伏板铺装机构固定在浮动平台机构上；其中，所述光伏板铺装机构包括作业升降主臂、作业伸缩横臂、作业升降副臂、摄像头和搬运夹具，所述作业升降主臂和作业升降副臂通过所述作业伸缩横臂连接固定，所述搬运夹具设置在所述作业升降副臂的下端部，所述摄像头设置在所述作业升降主臂下端部。

2.根据权利要求1所述的工程车，其特征在于，所述浮动平台机构包括检测组件、上车作业浮动平台和上车浮动平台，所述检测组件检测上车作业浮动平台和上车浮动平台的水平度，实时调整所述上车作业浮动平台和上车浮动平台水平于光伏板支架，所述作业升降主臂固定在上车作业浮动平台上。

3.根据权利要求2所述的工程车，其特征在于，所述翻转尾叉机构包括尾叉、承载盘和翻转部，所述尾叉和承载盘垂直固定，所述翻转部一端固定连接在上车作业浮动平台的底部，一端固定连接承载盘的背面，所述翻转部控制承载盘竖直方向的翻转，翻转后的所述承载盘位于所述上车作业浮动平台上。

4.根据权利要求3所述的工程车，其特征在于，所述翻转尾叉机构还包括左右调节组件，所述左右调节组件设置在承载盘的背面，且所述左右调节组件调节所述承载盘和尾叉的横向位置。

5.根据权利要求1所述的工程车，其特征在于，所述传感矩阵包括三个L型支架，在每个所述L型支架的短边端部设置一传感器，所述传感矩阵通过固定臂固定在作业升降主臂上，所述固定臂还铰接一移动臂，所述L型支架的长边端部固定连接在移动臂，一个L型支架设置在移动臂中部，一个L型支架设置在所述移动臂远离所述固定臂的一端，一个L型支架设置在所述移动臂的另一侧，所述移动臂带动传感矩阵在水平方向移动。

6.根据权利要求1所述的工程车，其特征在于，所述搬运夹具为吸盘搬运夹具，所述搬运夹具上设置有6个吸盘，所述搬运夹具还包括吸盘控制组件，所述吸盘控制组件控制所述吸盘的吸紧与松开。

7.根据权利要求2所述的工程车，其特征在于，所述工程车包括两组光伏板铺装机构和传感矩阵，传感矩阵固定在光伏板铺装机构上，所述光伏板铺装机构分别设置在上车作业浮动平台的左右两侧，所述两组光伏板铺装机构和传感矩阵交替工作。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述工程车的控制方法，其特征在于，所述传感矩阵检测光伏板的铺装位置数据，反馈给光伏板铺装机构，光伏板铺装机构接收传感矩阵的铺装位置数据后，所述光伏板铺装机构的铺装夹具夹取光伏板，启动作业升降主臂、作业伸缩横臂和作业升降副臂，完成光伏板的铺装作业。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述传感矩阵和摄像头协同检测光伏板是否安装至铺装位置，反馈安装结果，所述工程车接收安装结果后，步进至下一块光伏板的铺装位置。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述翻转尾叉机构检测到光伏板的箱体后，将箱体从地面90°叉翻至浮动平台机构表面。

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