CN115722472A - 一种光伏板清扫机 - Google Patents

Abstract

一种光伏板清扫机，其包括本体及移位机构，所述本体包括用于带动清扫机在光伏板表面沿第一方向行走的第一行走轮组，所述移位机构用于使清扫机在光伏板表面沿第二方向产生位移，第二方向与第一方向垂直；移位机构包括支架及致动器，支架活动连接于所述本体，支架包括第一状态和第二状态，支架的靠近光伏板的一端连接有第二行走轮组，第一状态下，第二行走轮组与光伏板接触，第二状态下，第二行走轮组与光伏板脱开，支架设置有第一电机，第一电机与第二行走轮组传动连接；致动器安装于所述本体，致动器用于控制支架在第一状态与第二状态之间切换。其具有移位机构简单，移位动作简单的优点。

Description

一种光伏板清扫机

技术领域

本发明涉及光伏板清扫机领域，尤其是带有移位机构的光伏板清扫机，所述移位机构用于使清扫机在光伏板表面沿与清扫方向垂直的第二方向移位。

背景技术

BIPV(Building Integrated PV，光伏建筑一体化)金属屋面系统适用于门式钢架轻型房屋钢结构系统，用于新建钢结构建筑屋面及翻新钢结构建筑屋面，BIPV系统集成了光伏发电系统，是一套结构完整、符合建筑设计要求的优质屋面金属维护系统，该系统包含檩条、内板、保温棉、外板、光伏发电层等完整的屋面建筑节点。

BIPV系统的光伏板宽度大，光伏板清扫机单次行走无法清扫整个光伏板，需要换道清扫。现有光伏板清扫机大多只能沿清扫方向行走，需要人工移位进行换道，存在清扫效率低的缺陷。一些光伏板清扫机设置有移位机构，通过移位机构实现换道，换道时先用真空泵通过吸盘将连接板与光伏板固定，然后用电机推动机身相对连接板移位实现换道，移位后使真空泵停止，吸盘与光伏板分离，连接板升起，该移位机构需要设置真空泵、吸盘、连接板、连接板升降机构等结构，采用电机推动机身与连接板相对移位的方式实现换道，结构较为复杂，移位动作也较为繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏板清扫机，以至少在一定程度简化光伏板清扫机的移位机构。

为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光伏板清扫机，包括：本体，其包括第一行走轮组，所述第一行走轮组用于带动所述清扫机在光伏板表面沿第一方向行走；以及移位机构，其用于使所述清扫机在光伏板表面沿第二方向产生位移；所述第二方向与第一方向垂直；其中，所述移位机构包括：支架，所述支架活动连接于所述本体，所述支架包括第一状态和第二状态，所述支架的靠近光伏板的一端连接有第二行走轮组，所述第一状态下，所述第二行走轮组与光伏板接触，所述第二状态下，所述第二行走轮组与光伏板脱开，所述支架设置有第一电机，所述第一电机与所述第二行走轮组传动连接；以及致动器，其安装于所述本体，用于控制所述支架在所述第一状态与第二状态之间切换；所述支架在第一状态下，所述第一行走轮组与光伏板脱开。

在一些实施例中，所述本体设置有沿第三方向延伸的直线导轨，所述支架安装于所述直线导轨，所述支架通过所述直线导轨与所述本体活动连接，所述第三方向与光伏板表面垂直。

在另一些实施例中，所述本体设置有摆动中心，所述支架安装于所述摆动中心，所述支架通过所述摆动中心与所述本体活动连接。

在一种实施例中，所述致动器包括推杆电机。

在一种实施例中，所述致动器还包括：第一传感器，其用于与光伏板边沿的位置标志配合检测清扫机是否运行到光伏板边沿；第二传感器，其用于检测所述支架的第一状态；第三传感器，其用于检测所述支架的第二状态；以及控制器，其与所述第一传感器、第二传感器、第三传感器、推杆电机及第一电机通信连接，用于：在检测到清扫机运行到光伏板边沿时控制推杆电机运行，在检测到支架进入第一状态时控制第一电机运行，以及第一电机运行结束后控制推杆电机运行使支架进入第二状态。

在一种实施例中，所述第二传感器和第三传感器安装于所述推杆电机，所述第一电机为伺服电机。

在一些实施例中，所述支架包括：两个竖梁；和一个横梁；所述横梁的两端与所述两个竖梁的顶端固定连接，所述第一电机安装于所述横梁，所述横梁位于所述本体的上侧，所述两个竖梁位于所述本体的与上侧相邻的两个外侧。

在一种实施例中，所述本体包括连接两个第一行走轮组的、用于实现两个第一行走轮组之间的相对扭转的连接轴，所述连接轴固定有支撑板，所述支撑板设置有沿第三方向延伸的直线导轨；所述两个竖梁安装于所述直线导轨；所述致动器包括推杆电机，所述推杆电机固定于所述支撑板，所述推杆电机的动力输出部与所述横梁连接；所述第三方向与光伏板表面垂直。

在另一种实施例中，所述本体包括连接两个第一行走轮组的、用于实现两个行走轮组之间的相对扭转的连接轴，所述连接轴固定有横跨所述本体且与所述连接轴十字交叉的第一轴；所述两个竖梁对应与所述第一轴的两端转动连接。

在一些实施例中，所述光伏板为光伏瓦，所述光伏瓦上包括凸起；所述第一行走轮组的行走轮沿轮周设置有凹槽，所述凹槽与所述凸起相适配。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本光伏板清扫机的移位机构包括支架，所述支架活动连接于所述本体，所述支架包括第一状态和第二状态，所述支架的靠近光伏板的一端连接有第二行走轮组，所述第一状态下，所述第二行走轮组与光伏板接触，所述第二状态下，所述第二行走轮组与光伏板脱开；以及致动器，致动器安装于所述本体，致动器用于控制所述支架在所述第一状态与第二状态之间切换；所述支架在第一状态下，所述第一行走轮组与光伏板脱开。使得通过致动器可以使清扫机进入第二行走轮组与光伏板接触而第一行走轮组从光伏板脱开的第一状态，结合设置在支架的第一电机及第一电机与第二行走轮组传动连接，使得清扫机进入到前述第一状态后，第一电机可驱动第二行走轮组在光伏板上行走带动清扫机移位，该移位机构具有移位机构简单，移位动作简单的优点。

附图说明

图1为第一实施例的立体示意图；

图2为第一实施例的侧视示意图；

图3为第一实施例的俯视示意图；

图4为第一实施例的端视示意图；

图5为第二实施例的立体示意图；

图6为第二实施例的侧视示意图；

图7为第二实施例的俯视示意图；

图8为第二实施例的端视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

第一实施例：

请参照图1至图4，本光伏板清扫机包括本体10和移位机构20。本实施例中，第一方向为图1中的X方向或其反方向，第二方向为图1中的Y方向或其反方向，第三方向为图1中的Z方向或其反方向，第一方向为清扫机的清扫方向，第二方向为清扫机的移位方向或者说换道方向，第三方向是与光伏板表面垂直的方向。

本体10包括第一行走轮组11，第一行走轮组11用于带动所述清扫机在光伏板表面沿第一方向行走。具体在本实施方式中，本体10包括两个第一行走装置12，两个第一行走装置12通过连接轴15相连，每个第一行走装置12包括前轮13和后轮14，前轮13和后轮14构成了该第一行走装置12的行走轮组，称为第一行走轮组11。作为其它实施方式，当需要构成长度更长的光伏板清扫机时，可以设置三个或更多个第一行走装置12，所有第一行走装置12通过一个连接轴15相连。需要指出，第一行走装置12之间通过连接轴15连接，是为了使相邻第一行走装置12之间能够关于连接轴15相对扭转，对于第一行走装置12的具体数量、以及是否采用连接轴15连接第一行走装置12本发明不做具体限定。

移位机构20用于使所述清扫机在光伏板表面沿第二方向产生位移，所述第二方向与第一方向垂直。所述移位机构20包括支架21和致动器22。

支架21活动连接于所述本体10。本实施方式中，所述本体10设置有沿第三方向延伸的直线导轨26，所述第三方向与光伏板表面垂直，所述支架21安装于所述直线导轨26，所述支架21通过所述直线导轨26与所述本体10活动连接。更具体地，在所述连接轴15上固定有支撑板25，所述支撑板25的两端分别设置有沿所述第三方向延伸的直线导轨26。所述支架21包括两个竖梁23和一个横梁24，所述横梁24的两端与所述两个竖梁23的顶端固定连接，所述横梁24位于所述本体10的上侧，所述两个竖梁23位于所述本体10的与上侧相邻的两个外侧，所述两个竖梁23安装于所述直线导轨26，使得所述支架21可以沿所述第三方向运动。

支架21设置有第一电机28，所述第一电机28与所述第二行走轮组27传动连接，用于驱动第二行走轮组27转动，以带动清扫机在光伏板表面沿第二方向行走。本实施例中第一电机28具体安装于支架21的横梁上，在支架的竖梁23设置有传动机构，传动机构与第二行走轮组27的轴及第一电机28的动力轴相连。传动机构可以采用带传动机构、链传动机构、齿轮传动机构等传动机构，本发明对传动机构不做具体限定。作为其它实施方式，第一电机也可以安装在竖梁，本发明对第一电机的安装位置不做具体限定。第一电机优选伺服电机或步进电机。

支架21包括第一状态和第二状态，支架21的靠近光伏板的一端连接有第二行走轮组27，所述第一状态下，所述第二行走轮组27与光伏板接触，所述第一行走轮组11与光伏板脱开，所述第二状态下，所述第二行走轮组27与光伏板脱开，第一行走轮组11与光伏板接触。

致动器22安装于清扫机的本体10，用于控制支架21在所述第一状态与第二状态之间切换。本实施例中致动器22包括推杆电机，推杆电机固定于所述支撑板25，所述推杆电机的动力输出部与所述横梁24连接。当推杆电机的动力输出部处于伸出状态时，支架21被动力输出部顶起，第二行走轮组27与光伏板脱开，第一行走轮组11与光伏板接触，即支架21处于所述第二状态；当推杆电机的动力输出部由伸出状态转变为缩回状态时，支架21沿直线导轨26向下运动，使得第二行走轮组27与光伏板接触，第一行走轮组11与光伏板脱开，支架21进入所述第一状态。

参照图1和图2，本实施例中包括两个移位机构20，两个移位机构20分别靠近本体10的两端，两个移位机构20包括四个第二行走轮组27，四个第二行走轮组27呈矩形分布，可以对清扫机形成可靠支撑。需要指出，移位机构20的数量也可以为三个或更多，本发明对移位机构20的数量不做具体限定。

本光伏板清扫机的工作过程大致如下：

开始工作后，支架21处于第二状态，清扫机的第一行走轮组11与光伏板接触，第二行走轮组27与光伏板脱开，第一行走轮组11在其驱动电机的驱动下转动，带动清扫机沿第一方向行走，本体10上的辊刷对光伏板表面进行清洁，当清扫机行走到光伏板边沿时，致动器22控制支架21进入第一状态，第二行走轮组27与光伏板接触，第一行走轮组11与光伏板脱开，第一电机28驱动第二行走轮组27转动，第二行走轮组27带动清扫机沿第二方向行走，使清扫机在第二方向上移位，移位后即完成了清扫机的换道，致动器22控制支架21返回第二状态，第一行走轮组11在其驱动电机的驱动下转动，带动清扫机沿第一方向行走，对光伏板表面进行清洁，重复上述过程，直到整个光伏板全部清扫完毕。

本实施例中，通过致动器22可以使清扫机进入第二行走轮组27与光伏板接触而第一行走轮组11从光伏板脱开的第一状态，结合设置在支架21的第一电机28及第一电机与第二行走轮组传动连接，使得清扫机进入到前述第一状态后，第一电机28驱动第二行走轮组27在光伏板上行走带动清扫机移位，该移位机构具有结构简单，移位动作简单的优点。

进一步致动器22还包括：第一传感器，其用于与光伏板边沿的位置标志配合检测清扫机是否运行到光伏板边沿；第二传感器，其用于检测所述支架的第一状态；第三传感器，其用于检测所述支架的第二状态；以及控制器，其与所述第一传感器、第二传感器、第三传感器、推杆电机及第一电机通信连接，用于：在检测到清扫机运行到光伏板边沿时控制推杆电机运行，在检测到支架进入第一状态时控制第一电机运行，以及第一电机运行结束后控制推杆电机运行使支架进入第二状态。

可以采用的第一传感器包括但不限于光电开关、微动开关、磁传感器等，第一传感器固定于清扫机的本体10，当清扫机运行到光伏板边沿时，设置在光伏板边沿的与第一传感器配合的位置标志使得第一传感器的输出发生变化，第一传感器输出该变化至所述控制器。

可以采用的第二传感器和第三传感器包括但不限于光电开关、微动开关、磁传感器等。在一些实施方式中，第二传感器和第三传感器安装于所述推杆电机，检测推杆的伸出状态和缩回状态，一些实施例中，推杆的伸出状态与支架的第二状态对应，推杆的缩回状态与支架的第一状态对应。作为其它实施方式，第二传感器和第三传感器也可以安装在清扫机的本体10，在支架21的竖梁设置对应的检测标志，通过第二传感器和第三传感器与对应检测标志的配合，检测支架处于第一状态或者处于第二状态。或者还可以将第二传感器和第三传感器安装在支架21的竖梁，而将对应的检测标志设置在清扫机的本体10，通过第二传感器和第三传感器与对应检测标志的配合，检测支架处于第一状态或者处于第二状态。

由于光伏板清扫机换道时，沿第二方向的移位长度是固定的，该长度与清扫机的辊刷的长度相等，因此控制第一电机28的转动圈数，即可使清扫机沿第二方向实现该固定长度的位移。当第一电机采用伺服电机或步进电机时，第一电机与控制器可以形成闭环控制，可以使该移位长度的控制更加精确。

参照图3，一些实施例中，第一行走轮组的行走轮沿轮周设置有凹槽141，所述凹槽141与光伏瓦上的凸起相适配。当本光伏板清扫机在光伏瓦上执行清扫作业时，该凹槽141与光伏瓦上的凸起相嵌配合，以光伏瓦上的凸起为行走轨迹线进行清扫，可以确保清扫机的行走轨迹。

第一实施例中，移位机构20采用垂直运动方式。

第二实施例：

请参照图5至图8，本光伏板清扫机包括本体10和移位机构20。本实施例中，第一方向为图5中的X方向或其反方向，第二方向为图5中的Y方向或其反方向。第一方向为清扫机的清扫方向，第二方向为清扫机的移位换道方向。

清扫机的本体10与第一实施例相同，此处不再赘述。

移位机构20用于使所述清扫机在光伏板表面沿第二方向产生位移，所述第二方向与第一方向垂直。所述移位机构20包括支架21和致动器22，移位机构20采用摆动运动方式。

具体在本体10设置有摆动中心16，所述支架21安装于所述摆动中心16，所述支架21通过所述摆动中心16与所述本体10活动连接。

支架21可绕摆动中心16摆动，支架21包括第一状态和第二状态，所述支架21的靠近光伏板的一端连接有第二行走轮组27，所述第一状态下，所述第二行走轮组27与光伏板接触，所述第二状态下，所述第二行走轮组27与光伏板脱开，支架21设置有第一电机28，所述第一电机28与所述第二行走轮组27传动连接。

本实施例中，摆动中心16采用第一轴，该第一轴横跨清扫机的本体10，该第一轴通过抱箍固定在连接轴15，该第一轴与连接轴15垂直。支架21的两个竖梁与该第一轴的两端通过轴承连接。致动器22包括推杆电机，推杆电机固定在连接轴15，推杆电机的推杆与支架21的横梁铰接。

当推杆电机的推杆处于缩回状态时，支架21处于图5所示状态，此状态为所述第二状态。当推杆电机的推杆伸出后，推动图5中右侧的支架21绕摆动中心16摆动顺时针摆动，使支架21进入所述第一状态。通过推杆电机的推杆的缩回或伸出，即可控制支架21在第一状态与第二状态之间切换。

如上所述，第二实施例中，移位机构20采用摆动运动方式实现支架21在第一状态与第二状态之间的切换。当支架21进入第一状态后，第一电机28驱动第二行走轮组27转动，第二行走轮组27带机清扫机的本体10沿第二方向移位，实现换道。该移位机构20具有结构简单、且实现移位换道的方式简单的特点。

第二实施例中未做描述的部分均与第一实施例的实施方式相同。

上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏板清扫机，包括：

本体(10)，其包括第一行走轮组(11)，所述第一行走轮组用于带动所述清扫机在光伏板表面沿第一方向行走；以及

移位机构(20)，其用于使所述清扫机在光伏板表面沿第二方向产生位移；

所述第二方向与第一方向垂直；

其特征在于，所述移位机构包括：

支架(21)，所述支架活动连接于所述本体，所述支架包括第一状态和第二状态，所述支架的靠近光伏板的一端连接有第二行走轮组(27)，所述第一状态下，所述第二行走轮组与光伏板接触，所述第二状态下，所述第二行走轮组与光伏板脱开，所述支架设置有第一电机(28)，所述第一电机与所述第二行走轮组传动连接；以及

致动器(22)，其安装于所述本体，用于控制所述支架在所述第一状态与第二状态之间切换；

所述支架在第一状态下，所述第一行走轮组与光伏板脱开。

2.根据权利要求1所述的光伏板清扫机，其特征在于，所述本体设置有沿第三方向延伸的直线导轨(26)，所述支架安装于所述直线导轨，所述支架通过所述直线导轨与所述本体活动连接，所述第三方向与光伏板表面垂直。

3.根据权利要求1所述的光伏板清扫机，其特征在于，所述本体设置有摆动中心(16)，所述支架安装于所述摆动中心，所述支架通过所述摆动中心与所述本体活动连接。

4.根据权利要求1所述的光伏板清扫机，其特征在于，所述致动器包括推杆电机。

5.根据权利要求4所述的光伏板清扫机，其特征在于，所述致动器还包括：

第一传感器，其用于与光伏板边沿的位置标志配合检测清扫机是否运行到光伏板边沿；

第二传感器，其用于检测所述支架的第一状态；

第三传感器，其用于检测所述支架的第二状态；以及

控制器，其与所述第一传感器、第二传感器、第三传感器、推杆电机及第一电机通信连接，用于：在检测到清扫机运行到光伏板边沿时控制推杆电机运行，在检测到支架进入第一状态时控制第一电机运行，以及第一电机运行结束后控制推杆电机运行使支架进入第二状态。

6.根据权利要求5所述的光伏板清扫机，其特征在于，所述第二传感器和第三传感器安装于所述推杆电机，所述第一电机为伺服电机。

7.根据权利要求1所述的光伏板清扫机，其特征在于，所述支架包括：

两个竖梁(23)；和

一个横梁(24)；

所述横梁的两端与所述两个竖梁的顶端固定连接，所述第一电机安装于所述横梁，所述横梁位于所述本体的上侧，所述两个竖梁位于所述本体的与上侧相邻的两个外侧。

8.根据权利要求7所述的光伏板清扫机，其特征在于，

所述本体包括连接两个第一行走轮组的、用于实现两个第一行走轮组之间的相对扭转的连接轴(15)，所述连接轴固定有支撑板(25)，所述支撑板设置有沿第三方向延伸的直线导轨；

所述两个竖梁安装于所述直线导轨；

所述致动器(20)包括推杆电机，所述推杆电机固定于所述支撑板(25)，所述推杆电机的动力输出部与所述横梁连接；

所述第三方向与光伏板表面垂直。

9.根据权利要求7所述的光伏板清扫机，其特征在于，

所述本体包括连接两个第一行走轮组的、用于实现两个行走轮组之间的相对扭转的连接轴(15)，所述连接轴固定有横跨所述本体且与所述连接轴十字交叉的第一轴；

所述两个竖梁对应与所述第一轴的两端转动连接。

10.根据权利要求1所述的光伏板清扫机，其特征在于，

所述光伏板为光伏瓦，所述光伏瓦上包括凸起；

所述第一行走轮组的行走轮沿轮周设置有凹槽(141)，所述凹槽与所述凸起相适配。

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