CN113580060A - 一种光伏组件安装机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种光伏组件安装机械臂，包括机械臂本体，所述机械臂本体架设在运载车上；所述运载车上设置有用于调整机械臂本体角度和位置的第一驱动体；所述第一驱动体上设置有用于翻转机械臂本体的第二驱动体；该装置的拾取安装动作较为稳定，能够多角度、多方位进行调整。

Description

一种光伏组件安装机械臂

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及光伏组件安装机械臂。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成，太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏组件中光伏板的安装是一项较为困难安装作业，现有的安装装置或机械臂无法保证被光伏板水平拾取，极易导致光伏板受力不均匀而产生隐裂的出现；此外，在安装的过程中需要不断地调整角度和位置，现有机械臂缺少上述功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏组件安装机械臂，解决了现有技术中存在的上述不足。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种光伏组件安装机械臂，包括机械臂本体，所述机械臂本体架设在运载车上；

所述运载车上设置有用于调整机械臂本体角度和位置的第一驱动体；

所述第一驱动体上设置有用于翻转机械臂本体的第二驱动体。

优选地，所述第一驱动体包括第一电机和两个驱动件，其中，两个驱动件平行布置；第一电机安装在其中一个驱动件上，且第一电机的输出轴与该驱动件连接；所述两个驱动件之间通过同步件连接；

所述两个驱动件的中间位置分别连接有第一液压缸和转动板；

所述第一液压缸的输出端转动安装在转动板上开设的通槽内。

优选地，驱动件包括两个竖板，两个竖板平行布置在运载车上；两个竖板之间设置有螺杆，螺杆与竖板之间转动连接；

两个竖板之间还设置有两个立板，两个立板平行布置；

所述螺杆穿过两个立板；

所述螺杆上套装有螺纹筒，螺纹筒的两端固定在两个立板上；

转动板和第一液压缸分别固定在两个螺纹筒上。

优选地，所述同步件包括两个带轮，两个带轮分别套装在两个螺杆上，且两个带轮之间通过同步带连接。

优选地，所述第二驱动体包括第二电机、转动关节和两个架板，其中，两个架板安装在第一驱动体上，两个架板上分别安装有一个连接板；所述转动关节转动安装在两个连接板上；所述第二电机安装在其中一个连接板上，且其输出轴与转动关节连接；所述机械臂本体安装在转动关节上。

优选地，所述机械臂本体包括操作台和两个支撑板，两个支撑板布置在操作台的两侧；每个支撑板的两端均安装有一个吸盘。

优选地，所述操作台上设置有用于调整两个支撑板之间距离的调节件。

优选地，所述调节件包括第三电机和两个齿条，其中，第三电机安装在操作台上，所述第三电机的输出轴套装有驱动齿轮；

两个齿条呈上下的方式安装在操作台上开设的通槽内，且两个齿条均与驱动齿轮啮合连接；

两个齿条的自由端分别与一个支撑板连接。

优选地，所述支撑板的两端均设置有用于调整吸盘伸缩的伸缩件。

优选地，所述伸缩件包括第四电机和移动杆，其中，所述第四电机安装在支撑板的内腔中，其输出轴套装有主齿轮，所述主齿轮啮合连接有从齿轮，所述从齿轮套装在移动杆上，所述移动杆穿过支撑板，其一端端部安装有吸盘；所述吸盘和从齿轮分别置于支撑板的两侧；所述移动杆上还设置有与吸盘连通的电动气囊，所述电动气囊置于从齿轮一侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种光伏组件安装机械臂，通过第一驱动体实现了机械臂的角度改变和位置调整；通过第二驱动体实现了操作台的翻转；所述机械臂本体对光伏板进行拾取，该装置的拾取安装动作较为稳定，能够多角度、多方位进行调整。

进一步的，通过可伸缩的液压缸结合可同步移动的螺纹筒，实现了转动板的角度转变和位置调整，进而实现了机械臂的角度改变和位置调整。

附图说明

图1是本发明实施例的光伏组件安装机械臂的整体结构图；

图2是本发明实施例的光伏组件安装机械臂的局部结构图；

图3是本发明实施例的光伏组件安装机械臂的另一角度局部结构图；

图4是本发明实施例的光伏组件安装机械臂的移动装置结构图。

图中：1、限位台；2、运载车；3、挡板；4、操作台；5、安装板；6、转动板；7、第一液压缸；8、螺纹筒；9、立板；10、套筒；11、第三电机；12、吸盘；13、挡板；14、支撑板；15、主齿轮；16、从齿轮；17、移动杆；18、电动气囊；19、第二液压缸；20、转动关节；21、连接板；22、架板；23、第二电机；24、齿条；25、驱动齿轮；26、竖板；27、同步带；28、带轮；29、螺杆；30、第一电机。

具体实施方式

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

实施例

本发明提供的一种光伏组件安装机械臂，如图1-4所示，架设在运载车2顶部一侧，包括：

转动板6，中部开设有通槽，通槽内侧通过第一转轴转动连接有第一液压缸7。

两个螺纹筒8，分别与转动板6底部和第一液压缸7的末端转动连接；每个螺纹筒8的两侧均固定有与运载车2顶部抵接的立板9。

两组移动装置，分别驱动一个螺纹筒8移动；每组移动装置均包括：

两个竖板26，均固定架设在运载车2的顶部；螺杆29，穿过并与螺纹筒8和两个立板9螺纹配合；螺杆29的两端分别与两个竖板26转动连接；两个螺杆29通过同步装置驱动同步转动。

如图1和图4所示，具体的，同步装置包括：两个带轮28，分别固定设置在螺杆29上，两个带轮28通过同步带27传动连接。

第一电机30，固定设置在一个竖板26的外侧，第一电机30的输出轴与一个螺杆29传动连接。通过驱动第一电机30转动，带动螺杆29转动，通过同步带结构的同步驱动，带动两个螺杆29同步转动，实现了两个螺纹筒8同步移动，进而带动了第一液压缸7和转动板6的同步移动；通过第一液压缸7的伸缩，能够实现转动板6的角度改变，最终实现了机械臂的位置和角度的调整。

进一步的，两个第二液压缸19均与转动板6顶部固定。通过第二液压缸19的伸缩实现了机械臂的伸缩，能够适应不同高度的光伏板。

操作台4，其底部通过转动装置转动架设在两个第二液压缸19端部；操作台4驱动两个分别带有两个吸盘12的移动板相反运动。

具体的，转动装置包括：两个连接板21，分别与两个第二液压缸19的顶部固定连接。

两个架板22，分别与连接板21相对的一侧的顶部固定连接；转动关节20，固定设置在操作台4的底部，其通过第二转轴与两个架板22转动连接。

第二电机23，固定设置在一个架板22的外侧，其输出轴与第二转轴传动连接。驱动第二电机23，带动了第二转轴转动，继而带动了操作台转动，能够使机械臂实现翻转，实现了从运载车2拾取光伏板动作，以及翻转后安装光伏板的功能。

两组第二液压缸19之间的距离大于操作台4的宽度，避免在转动操作台4时产生机械干涉。

进一步的，如图2和图3所示，移动板包括：两个齿条24，滑动设置在操作台4内，并通过驱动装置驱动同步相反运动。

两个支撑板14，其中部分别与两个齿条24的末端固定连接；四个吸盘12分别通过一组升降组件架设在两个支撑板14的两端的底部，具体的：

操作台4横向开设有通槽，通槽内固定架设有多个挡板13，形成两个供齿条24滑动的槽体。

驱动装置包括：驱动齿轮25，通过第三转轴转动设置在通槽的槽内，分别与两个齿条24啮合；第三电机11，固定设置在操作台4的顶部，其输出轴与第三转轴传动连接。通过驱动第三电机11转动，进而带动了驱动齿轮25转动，驱动齿轮25带动齿条24往相反的方向运动，实现两个支撑板14距离的调节，适用于不同宽度的光伏板。

为了能够较为稳定地拾取光伏板，本发明提出了高度可调且独立驱动的吸盘12，如图2所示，每组升降组件均包括：移动杆17，其一端与吸盘12的顶部固定连接，另一端设有螺纹，并穿过支撑板14，与支撑板14螺纹配合。

移动杆17的另一端设有与吸盘12连通的电动气囊；第四电机，内置于支撑板14内；主齿轮15，通过第四转轴转动架设与支撑板14的顶部，第四转轴与第四电机的输出轴传动连接。

从齿轮16，固定设置在移动杆17上，与支撑板14转动连接，并与主齿轮15啮合。通过驱动第四电机，即可通过一组齿轮传动结构实现对吸盘12的高度调节。

较佳的，还包括：两个C字型的限位台1，分别对称且固定设置于运载车2顶部；两个挡板3，分别固定设置在限位台1的底部，其相对一侧固定设置有若干个用于分隔光伏板的隔板。

本实施例中，

调整机械臂的角度和位置：通过驱动第一电机30转动，带动螺杆29转动，通过同步带结构的同步驱动，带动两个螺杆29同步转动，实现了两个螺纹筒8同步移动，进而带动了第一液压缸7和转动板6的同步移动；通过第一液压缸7的伸缩，能够实现转动板6的角度改变，最终实现了机械臂的位置和角度的调整。

翻转机械臂：驱动第二电机23，带动了第二转轴转动，继而带动了操作台转动，能够使机械臂实现翻转，实现了从运载车2拾取光伏板动作，以及翻转后安装光伏板的功能。为了实现较为安全有效的翻转，两组第一液压缸19之间的距离大于操作台4的宽度，避免在转动操作台4时产生机械干涉。

调整机械臂的高度：通过第二液压缸19的伸缩实现了机械臂的伸缩，能够适应不同高度的光伏板

调整机械臂的宽度：通过驱动第三电机11转动，进而带动了驱动齿轮25转动，驱动齿轮25带动齿条24往相反的方向运动，实现两个支撑板14距离的调节，适用于不同宽度的光伏板。

拾取光伏组件：为了能够较为稳定地拾取光伏板，本发明提出了高度可调且独立驱动的吸盘12，通过驱动第四电机，即可通过一组齿轮传动结构实现对吸盘12的高度调节。

另外，该机械臂设置可视化的视觉辅助设备以及多个测距传感器，能够辅助光伏板的安装和位置调整。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，包括机械臂本体，所述机械臂本体架设在运载车(2)上；

所述运载车(2)上设置有用于调整机械臂本体角度和位置的第一驱动体；

所述第一驱动体上设置有用于翻转机械臂本体的第二驱动体。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述第一驱动体包括第一电机(30)和两个驱动件，其中，两个驱动件平行布置；第一电机(30)安装在其中一个驱动件上，且第一电机(30)的输出轴与该驱动件连接；所述两个驱动件之间通过同步件连接；

所述两个驱动件的中间位置分别连接有第一液压缸(7)和转动板(6)；

所述第一液压缸(7)的输出端转动安装在转动板(6)上开设的通槽内。

3.根据权利要求2所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，驱动件包括两个竖板(26)，两个竖板(26)平行布置在运载车(2)上；两个竖板(26)之间设置有螺杆(29)，螺杆(29)与竖板(26)之间转动连接；

两个竖板(26)之间还设置有两个立板(9)，两个立板(9)平行布置；

所述螺杆(29)穿过两个立板(9)；

所述螺杆(29)上套装有螺纹筒(8)，螺纹筒(8)的两端固定在两个立板(9)上；

转动板(6)和第一液压缸(7)分别固定在两个螺纹筒(8)上。

4.根据权利要求3所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述同步件包括两个带轮(28)，两个带轮(28)分别套装在两个螺杆(29)上，且两个带轮(28)之间通过同步带(27)连接。

5.根据权利要求1所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述第二驱动体包括第二电机(23)、转动关节(20)和两个架板(22)，其中，两个架板(22)安装在第一驱动体上，两个架板(22)上分别安装有一个连接板(21)；所述转动关节(20)转动安装在两个连接板(21)上；所述第二电机(23)安装在其中一个连接板(21)上，且其输出轴与转动关节(20)连接；所述机械臂本体安装在转动关节(20)上。

6.根据权利要求1所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述机械臂本体包括操作台(4)和两个支撑板(14)，两个支撑板(14)布置在操作台(4)的两侧；每个支撑板(14)的两端均安装有一个吸盘(12)。

7.根据权利要求6所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述操作台(4)上设置有用于调整两个支撑板(14)之间距离的调节件。

8.根据权利要求7所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述调节件包括第三电机(11)和两个齿条(24)，其中，第三电机(11)安装在操作台(4)上，所述第三电机(11)的输出轴套装有驱动齿轮(25)；

两个齿条(24)呈上下的方式安装在操作台(4)上开设的通槽内，且两个齿条均与驱动齿轮(25)啮合连接；

两个齿条(24)的自由端分别与一个支撑板连接。

9.根据权利要求7所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述支撑板(14)的两端均设置有用于调整吸盘伸缩的伸缩件。

10.根据权利要求9所述的一种光伏组件安装机械臂，其特征在于，所述伸缩件包括第四电机和移动杆，其中，所述第四电机安装在支撑板的内腔中，其输出轴套装有主齿轮(15)，所述主齿轮(15)啮合连接有从齿轮(16)，所述从齿轮(16)套装在移动杆(17)上，所述移动杆(17)穿过支撑板(14)，其一端端部安装有吸盘(12)；所述吸盘(12)和从齿轮(16)分别置于支撑板的两侧；所述移动杆(17)上还设置有与吸盘连通的电动气囊(18)，所述电动气囊(18)置于从齿轮(16)一侧。

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