CN116865661B - 光伏组件用清洁机器人 - Google Patents

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CN116865661B CN202311085668.6A CN202311085668A CN116865661B CN 116865661 B CN116865661 B CN 116865661B CN 202311085668 A CN202311085668 A CN 202311085668A CN 116865661 B CN116865661 B CN 116865661B
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Shanghai Sailafu Electric Power Technology Co.,Ltd.
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Abstract

本发明专利涉及光伏组件用清洁机器人,具有移动底座,移动底座上设有转台,转台上固定设有机身,机身内设有控制单元,机身两端均设有调节臂、以及调节组件,调节臂包括第一臂杆、以及第二臂杆,调节组件均设置在第二臂杆上远离第一臂杆的一端,调节组件包括调节支架、调节电机、以及转板,转板上分别设有清扫组件、冲刷组件、以及刮净组件,清扫组件、冲刷组件和刮净组件沿转板的轴线圆周分布在转板上,侧边电机、底部电机、驱动电机、驱动气缸、旋转电机、调节电机均与控制单元电连接。本发明结构巧妙,能够实现光伏组件的快速清洁和使用,高效便捷。

Description

光伏组件用清洁机器人
技术领域
本发明专利涉及光伏组件清洁领域,特别涉及光伏组件用清洁机器人。
背景技术
太阳能光伏组件是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。只要被光照到,瞬间就可输出电压及电流。太阳能光伏组件中的太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。
随着太阳能光伏产业的不断壮大,光伏电站的后期运维问题也开始突出,尤其是直接关系到发电效率的光伏组件的清洁问题尤其明显。影响发电量的因素除了逆变器、变压器、电缆等设备的损耗外,还包括表面的灰尘影响光线的透射率,进而影响到组件表面所接受的辐射量,而传统的清洁方式需要耗费加多的人力物力,清洁效率低的同时清洁质量也无法保证,因此需要研发一种自动化程度高、清洁的效率和质量高的清洁装置。
发明内容
本发明专利的目的是提供一种光伏组件用清洁机器人,结构巧妙,可以全面且高效的对光伏组件进行清洁,自动化程度高,且能保证光伏组件的清洁效率和清洁质量,便捷实用。
实现本发明专利目的的技术方案是:本发明专利具有可在侧边电机的驱动下在相邻的光伏组件之间移动的移动底座,所述移动底座上设有可在底部电机的驱动下旋转的转台,所述转台上固定设有机身,所述机身内设有控制单元,所述机身两端均设有调节臂、以及安装在调节臂上的调节组件,所述调节臂包括可在驱动电机的驱动下转动连接在机身上的第一臂杆、以及在驱动气缸的驱动下转动连接在第一臂杆上的第二臂杆,所述调节组件均设置在第二臂杆上远离第一臂杆的一端,所述调节组件包括在旋转电机的驱动下转动连接在第二臂杆上的调节支架、固定在调节支架上的调节电机、以及在调节电机的驱动下转动连接在调节支架上的转板,所述转板上分别设有可对光伏组件进行清扫的清扫组件、可对光伏组件进行冲洗的冲刷组件、以及可将冲刷后的残液进行擦除的刮净组件,所述清扫组件、冲刷组件和刮净组件沿转板的轴线圆周分布在转板上,所述侧边电机、底部电机、驱动电机、驱动气缸、旋转电机、调节电机均与控制单元电连接,调节组件通过侧边电机对移动底座的驱动、底部电机对转台的驱动、驱动电机对第一臂杆的驱动、驱动气缸对第二臂杆的驱动、以及旋转电机对调节支架的驱动转移至光伏组件的上方,并通过调节电机对转板的驱动分别对光伏组件进行扫灰、冲洗和擦净。
进一步的,上述第二臂杆上设有连接轴,所述调节支架包括可在旋转电机的驱动下转动连接在连接轴上的转动环、固定在转动环一侧的定位板、多个沿定位板的轴线圆周分布的连接杆、以及与定位板同轴设置的定位环,各个连接杆的两端分别与定位板和定位环固定连接,所述定位环的内壁上设有与定位环同轴设置的内环槽,所述转板的侧壁上设有与转板同轴设置的外环块,所述调节电机固定在定位板上,调节电机的输出端固定在转板上,转板通过调节电机的驱动、以及外环块与内环槽的配合转动连接在定位环上。
进一步的,上述连接轴上远离第二臂杆的一端设有固定设有安装块,所述旋转电机固定在安装块的端面上,所述转动环的内壁上设有限位滑块,所述连接轴的外壁上设有限位环槽,所述转动环通过限位滑块和限位环槽的配合转动连接在连接轴上,所述转动环的两端均设有与转动环同轴设置的环形延伸部,所述第二臂杆的端面以及安装块上与第二臂杆相对的端面上均设有可供环形延伸部嵌入的嵌槽,转动环两端的环形延伸部通过与嵌槽的插接配合分别与第二臂杆和安装块转动连接,与安装块上的嵌槽插接配合的环形延伸部的内壁上设有与环形延伸部同轴设置的环形齿部,所述旋转电机的输出端固定设有与环形齿部配合连接的驱动齿轮,所述转动环通过旋转电机对驱动齿轮的驱动、驱动齿轮与环形齿部的传动配合、环形延伸部与嵌槽的插接配合、以及限位滑块与限位环槽的配合转动连接在连接轴上。
进一步的,上述清扫组件包括固定在转板上的第一气缸、固定在第一气缸的伸缩端的第二气缸、固定在第二气缸的伸缩端的第一安装板、以及多个安装在第一安装板上的清洁刷组,所述第一气缸的伸缩方向与转板的轴线平行设置,所述第二气缸的伸缩方向垂直于转板的轴线方向,所述清洁刷组包括固定在第一安装板上的主刷电机、在主刷电机的驱动下转动连接在第一安装板上的主刷轴、多个与主刷轴平行设置的从动轴、以及固定在主刷轴和各个从动轴上的刷头,所述主刷电机的输出端与主刷轴固定连接,所述主刷轴上固定设有传动齿轮,各个从动轴上均设有从动齿轮,所述传动齿轮与相邻的从动齿轮传动连接,各个相邻的从动齿轮传动连接,所述第一气缸、第二气缸和各个主刷电机均与控制单元电连接,各个刷头通过主刷电机对主刷轴的驱动、传动齿轮与从动齿轮的传动配合、以及各个从动齿轮之间的传动配合进行同步转动,并在第一气缸对第二气缸的驱动、以及第二气缸对第一安装板的驱动对光伏组件进行清扫除尘。
进一步的,上述冲刷组件包括固定在转板上的第三气缸、固定在第三气缸的伸缩端的冲刷杆、以及固定在冲刷杆上的冲刷头,所述第三气缸的伸缩方向与转板的轴线平行设置,所述冲刷杆上设有进水通道,所述冲刷杆上固定设有可用于调节进水通道内进水量的调节阀,所述冲刷头设有与进水通道连通的连接通道、以及多个与连接通道连通的分支通道,各个分支通道的一端与连接通道连通,各个分支通道的另一端伸出冲刷头,并在冲刷头的端面上形成多个冲刷孔,所述转动环上与定位板相对的一侧固定设有用于盛放清洁液的清洁箱,所述清洁箱内设有第一水泵,第一水泵通过水管与进水通道进行连接,第三气缸、调节阀和第一水泵与控制单元电连接。
进一步的,上述刮净组件包括固定在转板上的第四气缸、固定在第四气缸的伸缩端的第二安装板、多个固定在第二安装板上的第五气缸、在各个第五气缸的驱动下升降设置在第二安装板上的升降板、以及固定在各个升降板上的清洁刷板,所述第四气缸的伸缩方向与转板的轴线平行设置,各个第五气缸的伸缩方向与转板的轴线垂直设置,所述升降板上设有两个相对设置的升降杆,各个升降杆均滑动连接在第二安装板上,各个第五气缸的伸缩端与任一升降杆固定连接,各个升降板通过对应的第五气缸的驱动,以及各个升降杆与第二安装板的滑动配合升降连接在第二安装板上,所述第四气缸和第五气缸均与控制单元电连接。
进一步的,上述移动底座上的底部固定设有相对设置的安装座,各个安装座内均设有可在侧边电机的驱动下转动连接在安装座上的转动辊轴、以及转动连接在安装座内的从动辊轴,各个安装座内还设有履带,所述履带套设在对应的转动辊轴和从动辊轴上,各个安装座的侧面均设有可与光伏组件的支架连接的连接槽,所述连接槽内设有多个导向滚轮和用于检测移动底座与光伏组件支架是否连接的定位传感器,各个导向滚轮的轴线竖直设置,所述移动底座通过侧边电机对转动辊轴的驱动、转动辊轴通过履带对从动辊轴的带动、连接槽的导向、以及各个导向滚轮的导向滑动连接在相邻的光伏组件之间,所述定位传感器与控制单元电连接。
进一步的,上述机身的两侧设有可在第一臂杆和第二臂杆收回时供其收纳的收纳槽,所述机身的前后端面上分别设有第一容腔和第二容腔,所述机身上设有用于控制第一容腔开合的第一腔门,以及用于控制第二容腔开合的第二腔门,所述第一容腔内固定安装有总控电源,所述控制单元安装在第一容腔内,控制单元与总控电源电连接,所述第二容腔内设有用于存储清洁液的储液箱,所述储液箱内固定设有第二水泵,所述清洁箱内设有水位传感器,所述水位传感器与控制单元电连接,所述第二水泵的出水端固定设有导液管,导液管的另一端穿过机身和收纳槽后伸入清洁箱内,所述第二水泵与控制单元电连接。
进一步的,上述机身的顶端固定设有雨滴传感器和风速传感器,所述雨滴传感器和风速传感器均与控制单元电连接,所述第一安装板上设有多个测距传感器,位于第一安装板各个侧边的刷头内均安装有第一压力传感器,各个清洁刷板内均安装有第二压力传感器,各个测距传感器、各个第一压力传感器以及各个第二压力传感器均与控制单元电连接。
进一步的,上述控制单元包括存储器、处理器、以及存储在存储器上并在处理器上运行以下步骤的操作程序:
S1、预设值:在控制单元内设置雨滴传感器的输出信号为R,风速传感器的输出信号为V,清洁箱内标准的水位值为A,水位传感器测得的实时的水位值为B;
S2、前期检测备料:当A≥B时,控制单元向第二水泵发送驱动信号,第二水泵将储液箱内的清洁液导入清洁箱内,直至A<B时,控制单元向第二水泵发送停止驱动的信号;
S3、整体定位:控制单元向侧边电机发送驱动信号,各个移动底座在侧边电机的驱动下通过履带移动至相邻的光伏组件之间;
S4、检测降雨:控制单元开始接收雨滴传感器的输出信号;
S4.1、当初始的输出信号R=1时,代表有雨落下,则无需对光伏组件进行清洁,清扫组件、冲刷组件和刮净组件处于准备清洁的状态;
S4.2、当输出信号由R=1变为R=0时,表示雨已停下,控制单元控制清扫组件、冲刷组件和刮净组件依次对光伏组件进行清洁;
S5、检测风速:当初始的输出信号R=0时,代表没有雨落下,则控制单元开始接收风速传感器的信号;
S5.1、当风速传感器的输出信号V≥5.4m/s时,则风速过大,无需对光伏组件进行清洁,清扫组件、冲刷组件和刮净组件处于准备清洁的状态;
S5.2、当风速传感器的输出信号V<3.4m/s时,此时风速无法带起沙尘,控制单元控制清扫组件、冲刷组件和刮净组件依次对光伏组件进行清洁;
S6、整理收纳:清洁完成后,控制单元通过对驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将第一臂杆和第二臂杆进行回收,控制单元对旋转电机发送驱动信号,转动环转动90°,第一臂杆、第二臂杆、转动环以及转动环上的清洁箱均收纳至收纳槽内。
进一步的,上述执行步骤S4.2和步骤S5.2中控制单元控制清扫组件、冲刷组件和刮净组件依次对光伏组件进行清洁时,还包括以下操作步骤:
A1、在控制单元上设置第一安装板与光伏组件的间距为M,各个测距传感器实测的间距为N,间距的设定值与实测的间距值的误差范围为P,各个第一压力传感器的实测数据为Q1,各个第二压力传感器的实测数据为Q2;
A2、控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将调节支架转移至光伏组件上方;
A3、第一安装板上的各个测距传感器将其实测的间距N的数据发送至控制单元,控制单元根据实测的N与M的差值与P进行比较,当N与M的差值未在P的误差范围内时,控制单元向驱动电机、驱动气缸、调节电机以及旋转电机发送驱动信号,直至实测的间距N与设置的间距M的差值落入P的误差范围内后,控制单元向驱动电机、驱动气缸、调节电机和旋转电机发送止动信号;
A4、在第一安装板调整至与光伏组件平行后,控制单元向各个主刷电机、第一气缸、第二气缸、驱动电机、驱动气缸、旋转电机和调节电机发送驱动信号来对光伏组件进行清扫除尘;
A4.1、各个刷头在主刷电机的驱动下开始转动,并在第一气缸和第二气缸的驱动下接近光伏组件的表面并对其进行清扫除尘;
A4.2、控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,带动各个刷头进行横向往复的清扫除尘,在横向移动的过程中,各个第一压力传感器的实测数值Q1实时的发送至控制单元,当第一安装板的任一侧的压力数值变大时,控制单元向调节电机和旋转电机发送驱动信号,转板和调节支架转动后将第一安装板的各侧压力调至平衡;
A4.3、横向清洁完成后控制单元向第一气缸、第二气缸、调节电机、驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将各个刷头移动至初始状态;
A4.4、控制单元向侧边电机发送驱动信号,移动底座定向移动一端距离后停止,控制单元向第一气缸、第二气缸、调节电机、驱动电机、旋转电机和驱动气缸发送驱动信号,使其执行A4.1~A4.3的操作步骤;
A4.5、当移动底座与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机发送驱动信号,并驱动移动底座恢复至初始位置;
A5、控制单元向调节电机发送驱动信号,将冲刷组件转动至光伏组件的正上方,控制单元向第一水泵、控制阀、第三气缸、驱动电机、驱动气缸、侧边电机和调节电机发送驱动信号,冲刷头开始对光伏组件进行清洗冲刷;
A5.1、控制单元向第一水泵和控制阀发送驱动信号,将其出水量调节至10%~20%;
A5.2、控制单元向第三气缸将冲刷头转移至光伏组件的正上方,然后控制单元向第一水泵和控制阀发送驱动信号,将其出水量调节至70%~80%,再向驱动电机、调节电机和驱动气缸发送驱动信号,使冲刷头在光伏组件上进行横向往复的冲刷;
A5.3、横向清洁完成后控制单元向驱动电机、驱动气缸、第三气缸、第一水泵和调节阀发送驱动信号,将各个冲刷头移动至初始状态;
A5.4、控制单元向侧边电机发送驱动信号,移动底座定向移动一端距离后停止,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第三气缸、第一水泵和调节阀发送驱动信号,使其执行A5.1~A5.3的操作步骤;
A5.5、当移动底座与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机发送驱动信号,并驱动移动底座恢复至初始位置;
A6、控制单元向调节电机发送驱动信号,将刮净组件转动至光伏组件的正上方,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸、第五气缸、侧边电机、旋转电机和调节电机发送驱动信号,清洁刷板开始对光伏组件进行刮净;
A6.1、控制单元向第四气缸将各个清洁刷板转移至光伏组件的正上方,然后控制单元向第五气缸发送驱动信号,使各个清洁刷板与光伏组件进行接触,控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,带动各个清洁刷板进行横向移动并对光伏组件上的残液进行往复的刮取和擦净,在各个清洁刷板移动的过程中,各个第二压力传感器实时的将其实测的压力值Q2传输至控制单元,当清洁刷板的任一侧边的压力发生改变时,控制单元向调节电机和旋转电机发送驱动信号,并通过转板和调节支架的转动调节清洁刷板的受力平衡;
A6.2、横向清洁完成后控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸、第五气缸、旋转电机和调节电机发送驱动信号,将各个清洁刷板移动至初始状态;
A6.3、控制单元向侧边电机发送驱动信号,移动底座定向移动一端距离后停止,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸、第五气缸、旋转电机和调节电机发送驱动信号,使其执行A6.1~A6.2的操作步骤;
A6.4、当移动底座与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机发送驱动信号,并驱动移动底座恢复至初始位置;
A7、清洁完成后,控制单元向调节电机发送驱动信号,使其复位。
本发明专利具有积极的效果:(1)本发明通过移动底座来控制清洁机器人进行前后移动,通过转台来对光伏组件的清洁角度和清洁范围进行控制,第一臂杆和第二臂杆的转动连接,可以对清扫组件、冲刷组件和刮净组件进行清洁范围的调整,从而实现光伏组件的全面清洁,同时机身的两侧均设置了第一臂杆和第二臂杆,两侧的同时清洁也极大的提高了清洁的效率,旋转电机对调节支架的驱动,可以便于调节支架实时的根据控制单元反馈的信息进行角度的调整,同时配合调节电机对转板的驱动来适用各种朝向、各种角度的光伏组件,有效的解决了现有技术中对光伏组件的清洁耗时耗力、清洁效率低、清洁质量差的问题,通过自动化的方式极大的提高了光伏组件的清洁效率和清洁质量,结构巧妙,高效便捷。
(2)本发明通过将转动环通过旋转电机转动连接在连接轴上,转动环的转动带动调节支架、以及调节支架上转板的角度变化,转板通过外环块和内环槽的插接配合保证与调节支架连接的稳定、以及转动的顺畅,同时转动环的转动、以及转板的转动也可以对清洁的角度进行实时的调整,具有较好的可调节性和适用性,稳定便捷且实用。
(3)本发明通过在第二臂杆上设置安装块,连接轴设置在安装块和第二臂杆之间,转动环通过限位滑块和限位滑槽的滑动配合稳定的连接在连接轴上,避免转动环在转动的过程中发生偏移,同时也保证了调节支架与第二臂杆连接的稳定性,各个环形延伸部与嵌槽的配合来保证了转动环与安装块和第二臂杆的稳定连接,旋转电机上的驱动齿轮与环形齿部的传动配合稳定的对转动环进行驱动,保证转动环转动的顺畅和稳定,便捷实用。
(4)本发明通过在转板上设置清扫组件,通过第一气缸带动第二气缸进行伸出,第二气缸带动第一安装板和第一安装板上的各个刷头与光伏组件进行接触,并在主刷电机的驱动下、以及传动齿轮和各个从动齿轮的传动配合来带动各个刷头对光伏组件进行清扫除尘,通过自动化的方式保证了光伏组件表面除尘的高效性,同时也保证了清扫的质量,稳定高效。
(5)本发明通过设置调节阀来控制清洁液的进水量,设置多个分支通道和冲刷孔来对光伏组件进行大面积的冲刷,通过清洁箱和第一水泵的配合来控制冲刷的时长和冲刷时清洁液的流速,从而实现对光伏组件全面的清洁,进一步的保证了光伏组件的清洁效率和清洁质量。
(6)本发明通过设置刮净组件,通过第四气缸对第二安装板的驱动、各个第五气缸对升降板的驱动将清洁刷板与光伏组件进行靠压,并通过控制单元对各个部件的控制来进行实时的角度调整,从而适用各种不同角度的光伏组件,从而全面且高效的对光伏组件进行擦拭,进而保证了光伏组件整体的洁净,便捷实用。
(7)本发明通过设置履带,履带相对于四轮驱动,履带受力面积大,压强小,能在沙地里正常运行,也能翻越一些较小的障碍物,各个连接槽和光伏组件上支架的连接进行导向和定位,各个连接槽内的导向滚轮可以辅助移动底座进行定位的同时也可以对移动底座的移动进行辅助导向,便捷实用。
(8)本发明通过设置第一容腔来放置控制单元和总控电源,通过设置第二容腔储液箱,通过储液箱来对清洁箱内的清洁箱进行及时的补充,避免冲刷的过程中发生缺水的情况。
(9)本发明通过两种传感器的联动启动方式,当有雨时进入清洁准备,在雨停后及时的对光伏组件上的尘屑和雨水进行清洁,在无雨时且风力达到三级风时,清洁机器人进入清洁准备,在风雨变小时,开始光伏组件进行清洁,从而有效的保证了对光伏组件的清洁效率,同时也可以防止光伏之间发生二次污染。
附图说明
为了使本发明专利的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明专利作进一步详细的说明,其中
图1为本发明中光伏组件用清洁机器人的整体结构示意图;
图2为本发明中光伏组件用清洁机器人的整体结构的主视图;
图3为本发明中光伏组件用清洁机器人的整体结构的侧面剖视图;
图4为本发明中第二臂杆的整体结构的剖视图;
图5为图4中A处的放大图;
图6为本发明中清扫组件的整体结构的剖视图;
图7为本发明中冲刷组件的整体结构的剖视图;
图8为本发明中刮净组件的整体结构的剖视图;
图9为本发明中控制单元的运行流程图。
实施方式
见图1至图9,本发明专利涉及光伏组件用清洁机器人,具有可在侧边电机10的驱动下在相邻的光伏组件之间移动的移动底座1,所述移动底座1上设有可在底部电机15的驱动下旋转的转台11,所述转台11上固定设有机身12,所述机身12内设有控制单元;
所述移动底座1上的底部固定设有相对设置的安装座16,各个安装座16内均设有可在侧边电机10的驱动下转动连接在安装座16上的转动辊轴、以及转动连接在安装座16内的从动辊轴,各个安装座16内还设有履带17,所述履带17套设在对应的转动辊轴和从动辊轴上,各个安装座16的侧面均设有可与光伏组件的支架连接的连接槽18,所述连接槽18内设有多个导向滚轮19和用于检测移动底座1与光伏组件支架是否连接的定位传感器,各个导向滚轮19的轴线竖直设置,所述移动底座1通过侧边电机10对转动辊轴的驱动、转动辊轴通过履带17对从动辊轴的带动、连接槽18的导向、以及各个导向滚轮19的导向滑动连接在相邻的光伏组件之间,所述定位传感器与控制单元电连接。
本发明中的光伏组件用清洁机器人可以适用于各种环境下的光伏组件,例如在沙地或者其他一些不平面或者覆有杂质的底面,而履带17的使用,相对于四轮车而言,履带17的受力面积大、压强便会变小,能够保证移动底座1在移动过程中的稳定,同时也能够保证移动底座1移动的过程中可以翻越各种杂质或者障碍物,各个连接槽18和光伏组件上支架的连接进行导向和定位,各个连接槽18内的导向滚轮19可以辅助移动底座1进行定位的同时也可以对移动底座1的移动进行辅助导向,便捷实用。
所述机身12两端均设有调节臂2、以及安装在调节臂2上的调节组件,所述调节臂2包括可在驱动电机的驱动下转动连接在机身12上的第一臂杆21、以及在驱动气缸的驱动下转动连接在第一臂杆21上的第二臂杆22,所述调节组件均设置在第二臂杆22上远离第一臂杆21的一端,所述调节组件包括在旋转电机24的驱动下转动连接在第二臂杆22上的调节支架3、固定在调节支架3上的调节电机34、以及在调节电机34的驱动下转动连接在调节支架3上的转板4,所述转板4上分别设有可对光伏组件进行清扫的清扫组件5、可对光伏组件进行冲洗的冲刷组件6、以及可将冲刷后的残液进行擦除的刮净组件7,所述清扫组件5、冲刷组件6和刮净组件7沿转板4的轴线圆周分布在转板4上,所述侧边电机10、底部电机15、驱动电机、驱动气缸、旋转电机24、调节电机34均与控制单元电连接,调节组件通过侧边电机10对移动底座1的驱动、底部电机15对转台11的驱动、驱动电机对第一臂杆21的驱动、驱动气缸对第二臂杆22的驱动、以及旋转电机24对调节支架3的驱动转移至光伏组件的上方,并通过调节电机34对转板4的驱动分别对光伏组件进行扫灰、冲洗和擦净。
驱动气缸的一端固定在第一臂杆21上,驱动气缸的另一端滑动连接在第二臂杆22上,调节电机34对转板4驱动进行转动,从而进行不同功能的切换,初始状态时对光伏组件进行有序的清扫除尘,然后调节电机34对转板4驱动,转动120度至下一个工位,对光伏组件进行冲刷和清洗,在清洗完成后,调节电机34对转板4驱动,转板4再转动120度至下一个工位,对光伏组件进行擦拭,对光伏组件上残余的残液或杂质进行擦除,从而保证整体的整洁度,从而确保光伏组件的清洁效率和清洁质量,在清洁完成后通过转板4通过逆时针的转动进行复位;
所述第二臂杆22上设有连接轴23,所述调节支架3包括可在旋转电机24的驱动下转动连接在连接轴23上的转动环8、固定在转动环8一侧的定位板31、多个沿定位板31的轴线圆周分布的连接杆33、以及与定位板31同轴设置的定位环32,各个连接杆33的两端分别与定位板31和定位环32固定连接,所述定位环32的内壁上设有与定位环32同轴设置的内环槽30,所述转板4的侧壁上设有与转板4同轴设置的外环块41,所述调节电机34固定在定位板31上,调节电机34的输出端固定在转板4上,转板4通过调节电机34的驱动、以及外环块41与内环槽30的配合转动连接在定位环32上,转动环8在旋转电机24的驱动下其转动的范围为0度至120度。
转动环8的转动一方面可以在第一臂杆21和第二臂杆22进行收纳时,将转板4转动至机身12的外侧,从而保证第一臂杆21和第二臂杆22完全收纳的效果,此外,转动环8可以在进行清扫除尘、冲刷清洁和残液擦拭的过程中实时的通过控制单元对旋转电机24的信号输送、以及旋转电机24的驱动对调节支架3进行角度调节,从而更加全面且高效的对光伏组件进行清洁。
所述连接轴23上远离第二臂杆22的一端固定设有安装块26,所述旋转电机24固定在安装块26的端面上,所述转动环8的内壁上设有限位滑块83,所述连接轴23的外壁上设有限位环槽231,所述转动环8通过限位滑块83和限位环槽231的配合转动连接在连接轴23上,所述转动环8的两端均设有与转动环8同轴设置的环形延伸部81,所述第二臂杆22的端面以及安装块26上与第二臂杆22相对的端面上均设有可供环形延伸部81嵌入的嵌槽,转动环8两端的环形延伸部81通过与嵌槽的插接配合分别与第二臂杆22和安装块26转动连接,与安装块26上的嵌槽插接配合的环形延伸部81的内壁上设有与环形延伸部81同轴设置的环形齿部82,所述旋转电机24的输出端固定设有与环形齿部82配合连接的驱动齿轮25,所述转动环8通过旋转电机24对驱动齿轮25的驱动、驱动齿轮25与环形齿部82的传动配合、环形延伸部81与嵌槽的插接配合、以及限位滑块83与限位环槽231的配合转动连接在连接轴23上。
所述清扫组件5包括固定在转板4上的第一气缸51、固定在第一气缸51的伸缩端的第二气缸52、固定在第二气缸52的伸缩端的第一安装板53、以及多个安装在第一安装板53上的清洁刷组,所述第一气缸51的伸缩方向与转板4的轴线平行设置,所述第二气缸52的伸缩方向垂直于转板4的轴线方向,所述清洁刷组包括固定在第一安装板53上的主刷电机54、在主刷电机54的驱动下转动连接在第一安装板53上的主刷轴55、多个与主刷轴55平行设置的从动轴58、以及固定在主刷轴55和各个从动轴58上的刷头59,所述主刷电机54的输出端与主刷轴55固定连接,所述主刷轴55上固定设有传动齿轮57,各个从动轴58上均设有从动齿轮56,所述传动齿轮57与相邻的从动齿轮56传动连接,各个相邻的从动齿轮56传动连接,所述第一气缸51、第二气缸52和各个主刷电机54均与控制单元电连接,各个刷头59通过主刷电机54对主刷轴55的驱动、传动齿轮57与从动齿轮56的传动配合、以及各个从动齿轮56之间的传动配合进行同步转动,并在第一气缸51对第二气缸52的驱动、以及第二气缸52对第一安装板53的驱动对光伏组件进行清扫除尘。
所述冲刷组件6包括固定在转板4上的第三气缸61、固定在第三气缸61的伸缩端的冲刷杆62、以及固定在冲刷杆62上的冲刷头63,所述第三气缸61的伸缩方向与转板4的轴线平行设置,所述冲刷杆62上设有进水通道65,所述冲刷杆62上固定设有可用于调节进水通道65内进水量的调节阀64,所述冲刷头63设有与进水通道65连通的连接通道66、以及多个与连接通道66连通的分支通道67,各个分支通道67的一端与连接通道66连通,各个分支通道67的另一端伸出冲刷头63,并在冲刷头63的端面上形成多个冲刷孔68,所述转动环8上与定位板31相对的一侧固定设有用于盛放清洁液的清洁箱9,所述清洁箱9内设有第一水泵91,第一水泵91通过水管与进水通道65进行连接,第三气缸61、调节阀64和第一水泵91与控制单元电连接。
所述刮净组件7包括固定在转板4上的第四气缸71、固定在第四气缸71的伸缩端的第二安装板72、多个固定在第二安装板72上的第五气缸73、在各个第五气缸73的驱动下升降设置在第二安装板72上的升降板74、以及固定在各个升降板74上的清洁刷板75,所述第四气缸71的伸缩方向与转板4的轴线平行设置,各个第五气缸73的伸缩方向与转板4的轴线垂直设置,所述升降板74上设有两个相对设置的升降杆76,各个升降杆76均滑动连接在第二安装板72上,各个第五气缸73的伸缩端与任一升降杆76固定连接,各个升降板74通过对应的第五气缸73的驱动,以及各个升降杆76与第二安装板72的滑动配合升降连接在第二安装板72上,所述第四气缸71和第五气缸73均与控制单元电连接。
所述机身12的两侧设有可在第一臂杆21和第二臂杆22收回时供其收纳的收纳槽120,所述机身12的前后端面上分别设有第一容腔123和第二容腔124,所述机身12上设有用于控制第一容腔123开合的第一腔门121,以及用于控制第二容腔124开合的第二腔门122,所述第一容腔123内固定安装有总控电源,所述控制单元安装在第一容腔123内,控制单元与总控电源电连接,所述第二容腔124内设有用于存储清洁液的储液箱125,所述储液箱125内固定设有第二水泵126,所述清洁箱9内设有水位传感器,所述水位传感器与控制单元电连接,所述第二水泵126的出水端固定设有导液管,导液管的另一端穿过机身12和收纳槽120后伸入清洁箱9内,所述第二水泵126与控制单元电连接。
水管和导液管的长度均能满足使用要求。
所述机身12的顶端固定设有雨滴传感器13和风速传感器14,所述雨滴传感器13和风速传感器14均与控制单元电连接,所述第一安装板53上设有多个测距传感器,位于第一安装板53各个侧边的刷头59内均安装有第一压力传感器,各个清洁刷板75内均安装有第二压力传感器,各个测距传感器、各个第一压力传感器以及各个第二压力传感器均与控制单元电连接。
通过设置雨滴传感器13来监测实时的天气,通过设置风速传感器14来测试实时风速,通过设置多个测距传感器,使第一安装板53在使用的过程中可与光伏组件实时的保持平行的状态,各个第一压力传感器和各个第二压力传感器可以对各个刷头59和清洁刷板75的压力进行实时检测,并根据第一压力传感器和第二压力传感器与控制单元的信号传递来实时的刷头59、冲刷头63、以及清洁刷板75的角度进行调节,各个冲刷头63上的各个冲刷孔68的冲刷范围进行相互覆盖,从而保证了整体的清洁范围,有效的避免光伏组件上出现清洁死角,保证了清洁的全面性和清洁的整体性,便捷实用。
所述控制单元包括存储器、处理器、以及存储在存储器上并在处理器上运行以下步骤的操作程序:
S1、预设值:在控制单元内设置雨滴传感器13的输出信号为R,风速传感器14的输出信号为V,清洁箱9内标准的水位值为A,水位传感器测得的实时的水位值为B;
S2、前期检测备料:当A≥B时,控制单元向第二水泵126发送驱动信号,第二水泵126将储液箱125内的清洁液导入清洁箱9内,直至A<B时,控制单元向第二水泵126发送停止驱动的信号;
S3、整体定位:控制单元向侧边电机10发送驱动信号,各个移动底座1在侧边电机10的驱动下通过履带17移动至相邻的光伏组件之间;
S4、检测降雨:控制单元开始接收雨滴传感器13的输出信号;
S4.1、当初始的输出信号R=1时,代表有雨落下,则无需对光伏组件进行清洁,清扫组件5、冲刷组件6和刮净组件7处于准备清洁的状态;
S4.2、当输出信号由R=1变为R=0时,表示雨已停下,控制单元控制清扫组件5、冲刷组件6和刮净组件7依次对光伏组件进行清洁;
S5、检测风速:当初始的输出信号R=0时,代表没有雨落下,则控制单元开始接收风速传感器14的信号;
S5.1、当风速传感器14的输出信号V≥5.4m/s时,则风速过大,无需对光伏组件进行清洁,清扫组件5、冲刷组件6和刮净组件7处于准备清洁的状态;
S5.2、当风速传感器14的输出信号V<3.4m/s时,此时风速无法带起沙尘,控制单元控制清扫组件5、冲刷组件6和刮净组件7依次对光伏组件进行清洁;
S6、整理收纳:清洁完成后,控制单元通过对驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将第一臂杆21和第二臂杆22进行回收,控制单元对旋转电机24发送驱动信号,转动环8转动90°,第一臂杆21、第二臂杆22、转动环8以及转动环8上的清洁箱9均收纳至收纳槽120内。
执行步骤S4.2和步骤S5.2中控制单元控制清扫组件5、冲刷组件6和刮净组件7依次对光伏组件进行清洁时,还包括以下操作步骤:
A1、在控制单元上设置第一安装板53与光伏组件的间距为M,各个测距传感器实测的间距为N,间距的设定值与实测的间距值的误差范围为P,各个第一压力传感器的实测数据为Q1,各个第二压力传感器的实测数据为Q2;
A2、控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将调节支架3转移至光伏组件上方;
A3、第一安装板53上的各个测距传感器将其实测的间距N的数据发送至控制单元,控制单元根据实测的N与M的差值与P进行比较,当N与M的差值未在P的误差范围内时,控制单元向驱动电机、驱动气缸、调节电机34以及旋转电机24发送驱动信号,直至实测的间距N与设置的间距M的差值落入P的误差范围内后,控制单元向驱动电机、驱动气缸、调节电机34和旋转电机24发送止动信号;
A4、在第一安装板53调整至与光伏组件平行后,控制单元向各个主刷电机54、第一气缸51、第二气缸52、驱动电机、驱动气缸、旋转电机24和调节电机34发送驱动信号来对光伏组件进行清扫除尘;
A4.1、各个刷头59在主刷电机54的驱动下开始转动,并在第一气缸51和第二气缸52的驱动下接近光伏组件的表面并对其进行清扫除尘;
A4.2、控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,带动各个刷头59进行横向往复的清扫除尘,在横向移动的过程中,各个第一压力传感器的实测数值Q1实时的发送至控制单元,当第一安装板53的任一侧的压力数值变大时,控制单元向调节电机34和旋转电机24发送驱动信号,转板4和调节支架3转动后将第一安装板53的各侧压力调至平衡;
A4.3、横向清洁完成后控制单元向第一气缸51、第二气缸52、调节电机34、驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将各个刷头59移动至初始状态;
A4.4、控制单元向侧边电机10发送驱动信号,移动底座1定向移动一端距离后停止,控制单元向第一气缸51、第二气缸52、调节电机34、驱动电机、旋转电机24和驱动气缸发送驱动信号,使其执行A4.1~A4.3的操作步骤;
A4.5、当移动底座1与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机10发送驱动信号,并驱动移动底座1恢复至初始位置;
A5、控制单元向调节电机34发送驱动信号,将冲刷组件6转动至光伏组件的正上方,控制单元向第一水泵91、控制阀、第三气缸61、驱动电机、驱动气缸、侧边电机10和调节电机34发送驱动信号,冲刷头63开始对光伏组件进行清洗冲刷;
A5.1、控制单元向第一水泵91和控制阀发送驱动信号,将其出水量调节至10%~20%;
A5.2、控制单元向第三气缸61将冲刷头63转移至光伏组件的正上方,然后控制单元向第一水泵91和控制阀发送驱动信号,将其出水量调节至70%~80%,再向驱动电机、调节电机34和驱动气缸发送驱动信号,使冲刷头63在光伏组件上进行横向往复的冲刷;
A5.3、横向清洁完成后控制单元向驱动电机、驱动气缸、第三气缸61、第一水泵91和调节阀64发送驱动信号,将各个冲刷头63移动至初始状态;
A5.4、控制单元向侧边电机10发送驱动信号,移动底座1定向移动一端距离后停止,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第三气缸61、第一水泵91和调节阀64发送驱动信号,使其执行A5.1~A5.3的操作步骤;
A5.5、当移动底座1与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机10发送驱动信号,并驱动移动底座1恢复至初始位置;
A6、控制单元向调节电机34发送驱动信号,将刮净组件7转动至光伏组件的正上方,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸71、第五气缸73、侧边电机10、旋转电机24和调节电机34发送驱动信号,清洁刷板75开始对光伏组件进行刮净;
A6.1、控制单元向第四气缸71将各个清洁刷板75转移至光伏组件的正上方,然后控制单元向第五气缸73发送驱动信号,使各个清洁刷板75与光伏组件进行接触,控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,带动各个清洁刷板75进行横向移动并对光伏组件上的残液进行往复的刮取和擦净,在各个清洁刷板75移动的过程中,各个第二压力传感器实时的将其实测的压力值Q2传输至控制单元,当清洁刷板75的任一侧边的压力发生改变时,控制单元向调节电机34和旋转电机24发送驱动信号,并通过转板4和调节支架3的转动调节清洁刷板75的受力平衡;
A6.2、横向清洁完成后控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸71、第五气缸73、旋转电机24和调节电机34发送驱动信号,将各个清洁刷板75移动至初始状态;
A6.3、控制单元向侧边电机10发送驱动信号,移动底座1定向移动一端距离后停止,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸71、第五气缸73、旋转电机24和调节电机34发送驱动信号,使其执行A6.1~A6.2的操作步骤;
A6.4、当移动底座1与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机10发送驱动信号,并驱动移动底座1恢复至初始位置;
A7、清洁完成后,控制单元向调节电机34发送驱动信号,使其复位。
在使用完成后,控制单元控制驱动电机和驱动气缸进行复位将第一臂杆21和第二臂杆22收纳到收纳槽120内。
以上所述的具体实施例,对本发明专利的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明专利的具体实施例而已,并不用于限制本发明专利,凡在本发明专利的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.光伏组件用清洁机器人,其特征在于:具有可在侧边电机的驱动下在相邻的光伏组件之间移动的移动底座,所述移动底座上设有可在底部电机的驱动下旋转的转台,所述转台上固定设有机身,所述机身内设有控制单元,所述机身两端均设有调节臂、以及安装在调节臂上的调节组件,所述调节臂包括可在驱动电机的驱动下转动连接在机身上的第一臂杆、以及在驱动气缸的驱动下转动连接在第一臂杆上的第二臂杆,所述调节组件均设置在第二臂杆上远离第一臂杆的一端,所述调节组件包括在旋转电机的驱动下转动连接在第二臂杆上的调节支架、固定在调节支架上的调节电机、以及在调节电机的驱动下转动连接在调节支架上的转板,所述转板上分别设有可对光伏组件进行清扫的清扫组件、可对光伏组件进行冲洗的冲刷组件、以及可将冲刷后的残液进行擦除的刮净组件,所述第二臂杆上设有连接轴,所述调节支架包括可在旋转电机的驱动下转动连接在连接轴上的转动环、固定在转动环一侧的定位板、多个沿定位板的轴线圆周分布的连接杆、以及与定位板同轴设置的定位环,各个连接杆的两端分别与定位板和定位环固定连接,所述定位环的内壁上设有与定位环同轴设置的内环槽,所述转板的侧壁上设有与转板同轴设置的外环块,所述调节电机固定在定位板上,调节电机的输出端固定在转板上,转板通过调节电机的驱动、以及外环块与内环槽的配合转动连接在定位环上,所述清扫组件、冲刷组件和刮净组件沿转板的轴线圆周分布在转板上,所述侧边电机、底部电机、驱动电机、驱动气缸、旋转电机、调节电机均与控制单元电连接,调节组件通过侧边电机对移动底座的驱动、底部电机对转台的驱动、驱动电机对第一臂杆的驱动、驱动气缸对第二臂杆的驱动、以及旋转电机对调节支架的驱动转移至光伏组件的上方,并通过调节电机对转板的驱动分别对光伏组件进行扫灰、冲洗和擦净。
2.根据权利要求1所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于:所述连接轴上远离第二臂杆的一端固定设有安装块,所述旋转电机固定在安装块的端面上,所述转动环的内壁上设有限位滑块,所述连接轴的外壁上设有限位环槽,所述转动环通过限位滑块和限位环槽的配合转动连接在连接轴上,所述转动环的两端均设有与转动环同轴设置的环形延伸部,所述第二臂杆的端面以及安装块上与第二臂杆相对的端面上均设有可供环形延伸部嵌入的嵌槽,转动环两端的环形延伸部通过与嵌槽的插接配合分别与第二臂杆和安装块转动连接,与安装块上的嵌槽插接配合的环形延伸部的内壁上设有与环形延伸部同轴设置的环形齿部,所述旋转电机的输出端固定设有与环形齿部配合连接的驱动齿轮,所述转动环通过旋转电机对驱动齿轮的驱动、驱动齿轮与环形齿部的传动配合、环形延伸部与嵌槽的插接配合、以及限位滑块与限位环槽的配合转动连接在连接轴上。
3.根据权利要求2所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于:所述清扫组件包括固定在转板上的第一气缸、固定在第一气缸的伸缩端的第二气缸、固定在第二气缸的伸缩端的第一安装板、以及多个安装在第一安装板上的清洁刷组,所述第一气缸的伸缩方向与转板的轴线平行设置,所述第二气缸的伸缩方向垂直于转板的轴线方向,所述清洁刷组包括固定在第一安装板上的主刷电机、在主刷电机的驱动下转动连接在第一安装板上的主刷轴、多个与主刷轴平行设置的从动轴、以及固定在主刷轴和各个从动轴上的刷头,所述主刷电机的输出端与主刷轴固定连接,所述主刷轴上固定设有传动齿轮,各个从动轴上均设有从动齿轮,所述传动齿轮与相邻的从动齿轮传动连接,各个相邻的从动齿轮传动连接,所述第一气缸、第二气缸和各个主刷电机均与控制单元电连接,各个刷头通过主刷电机对主刷轴的驱动、传动齿轮与从动齿轮的传动配合、以及各个从动齿轮之间的传动配合进行同步转动,并在第一气缸对第二气缸的驱动、以及第二气缸对第一安装板的驱动对光伏组件进行清扫除尘。
4.根据权利要求3所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于:所述冲刷组件包括固定在转板上的第三气缸、固定在第三气缸的伸缩端的冲刷杆、以及固定在冲刷杆上的冲刷头,所述第三气缸的伸缩方向与转板的轴线平行设置,所述冲刷杆上设有进水通道,所述冲刷杆上固定设有可用于调节进水通道内进水量的调节阀,所述冲刷头设有与进水通道连通的连接通道、以及多个与连接通道连通的分支通道,各个分支通道的一端与连接通道连通,各个分支通道的另一端伸出冲刷头,并在冲刷头的端面上形成多个冲刷孔,所述转动环上与定位板相对的一侧固定设有用于盛放清洁液的清洁箱,所述清洁箱内设有第一水泵,第一水泵通过水管与进水通道进行连接,第三气缸、调节阀和第一水泵与控制单元电连接。
5.根据权利要求4所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于:所述刮净组件包括固定在转板上的第四气缸、固定在第四气缸的伸缩端的第二安装板、多个固定在第二安装板上的第五气缸、在各个第五气缸的驱动下升降设置在第二安装板上的升降板、以及固定在各个升降板上的清洁刷板,所述第四气缸的伸缩方向与转板的轴线平行设置,各个第五气缸的伸缩方向与转板的轴线垂直设置,所述升降板上设有两个相对设置的升降杆,各个升降杆均滑动连接在第二安装板上,各个第五气缸的伸缩端与任一升降杆固定连接,各个升降板通过对应的第五气缸的驱动,以及各个升降杆与第二安装板的滑动配合升降连接在第二安装板上,所述第四气缸和第五气缸均与控制单元电连接。
6.根据权利要求5所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于:所述移动底座上的底部固定设有相对设置的安装座,各个安装座内均设有可在侧边电机的驱动下转动连接在安装座上的转动辊轴、以及转动连接在安装座内的从动辊轴,各个安装座内还设有履带,所述履带套设在对应的转动辊轴和从动辊轴上,各个安装座的侧面均设有可与光伏组件的支架连接的连接槽,所述连接槽内设有多个导向滚轮和用于检测移动底座与光伏组件支架是否连接的定位传感器,各个导向滚轮的轴线竖直设置,所述移动底座通过侧边电机对转动辊轴的驱动、转动辊轴通过履带对从动辊轴的带动、连接槽的导向、以及各个导向滚轮的导向滑动连接在相邻的光伏组件之间,所述定位传感器与控制单元电连接。
7.根据权利要求6所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于:所述机身的两侧设有可在第一臂杆和第二臂杆收回时供其收纳的收纳槽,所述机身的前后端面上分别设有第一容腔和第二容腔,所述机身上设有用于控制第一容腔开合的第一腔门,以及用于控制第二容腔开合的第二腔门,所述第一容腔内固定安装有总控电源,所述控制单元安装在第一容腔内,控制单元与总控电源电连接,所述第二容腔内设有用于存储清洁液的储液箱,所述储液箱内固定设有第二水泵,所述清洁箱内设有水位传感器,所述水位传感器与控制单元电连接,所述第二水泵的出水端固定设有导液管,导液管的另一端穿过机身和收纳槽后伸入清洁箱内,所述第二水泵与控制单元电连接。
8.根据权利要求7所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于:所述机身的顶端固定设有雨滴传感器和风速传感器,所述雨滴传感器和风速传感器均与控制单元电连接,所述第一安装板上设有多个测距传感器,位于第一安装板各个侧边的刷头内均安装有第一压力传感器,各个清洁刷板内均安装有第二压力传感器,各个测距传感器、各个第一压力传感器以及各个第二压力传感器均与控制单元电连接。
9.根据权利要求8所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于所述控制单元包括存储器、处理器、以及存储在存储器上并在处理器上运行以下步骤的操作程序:
S1、预设值:在控制单元内设置雨滴传感器的输出信号为R,风速传感器的输出信号为V,清洁箱内标准的水位值为A,水位传感器测得的实时的水位值为B;
S2、前期检测备料:当A≥B时,控制单元向第二水泵发送驱动信号,第二水泵将储液箱内的清洁液导入清洁箱内,直至A<B时,控制单元向第二水泵发送停止驱动的信号;
S3、整体定位:控制单元向侧边电机发送驱动信号,各个移动底座在侧边电机的驱动下通过履带移动至相邻的光伏组件之间;
S4、检测降雨:控制单元开始接收雨滴传感器的输出信号;
S4.1、当初始的输出信号R=1时,代表有雨落下,则无需对光伏组件进行清洁,清扫组件、冲刷组件和刮净组件处于准备清洁的状态;
S4.2、当输出信号由R=1变为R=0时,表示雨已停下,控制单元控制清扫组件、冲刷组件和刮净组件依次对光伏组件进行清洁;
S5、检测风速:当初始的输出信号R=0时,代表没有雨落下,则控制单元开始接收风速传感器的信号;
S5.1、当风速传感器的输出信号V≥5.4m/s时,则风速过大,无需对光伏组件进行清洁,清扫组件、冲刷组件和刮净组件处于准备清洁的状态;
S5.2、当风速传感器的输出信号V<3.4m/s时,此时风速无法带起沙尘,控制单元控制清扫组件、冲刷组件和刮净组件依次对光伏组件进行清洁;
S6、整理收纳:清洁完成后,控制单元通过对驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将第一臂杆和第二臂杆进行回收,控制单元对旋转电机发送驱动信号,转动环转动90°,第一臂杆、第二臂杆、转动环以及转动环上的清洁箱均收纳至收纳槽内。
10.根据权利要求9所述的光伏组件用清洁机器人,其特征在于执行步骤S4.2和步骤S5.2中控制单元控制清扫组件、冲刷组件和刮净组件依次对光伏组件进行清洁时,还包括以下操作步骤:
A1、在控制单元上设置第一安装板与光伏组件的间距为M,各个测距传感器实测的间距为N,间距的设定值与实测的间距值的误差范围为P,各个第一压力传感器的实测数据为Q1,各个第二压力传感器的实测数据为Q2;
A2、控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将调节支架转移至光伏组件上方;
A3、第一安装板上的各个测距传感器将其实测的间距N的数据发送至控制单元,控制单元根据实测的N与M的差值与P进行比较,当N与M的差值未在P的误差范围内时,控制单元向驱动电机、驱动气缸、调节电机以及旋转电机发送驱动信号,直至实测的间距N与设置的间距M的差值落入P的误差范围内后,控制单元向驱动电机、驱动气缸、调节电机和旋转电机发送止动信号;
A4、在第一安装板调整至与光伏组件平行后,控制单元向各个主刷电机、第一气缸、第二气缸、驱动电机、驱动气缸、旋转电机和调节电机发送驱动信号来对光伏组件进行清扫除尘;
A4.1、各个刷头在主刷电机的驱动下开始转动,并在第一气缸和第二气缸的驱动下接近光伏组件的表面并对其进行清扫除尘;
A4.2、控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,带动各个刷头进行横向往复的清扫除尘,在横向移动的过程中,各个第一压力传感器的实测数值Q1实时的发送至控制单元,当第一安装板的任一侧的压力数值变大时,控制单元向调节电机和旋转电机发送驱动信号,转板和调节支架转动后将第一安装板的各侧压力调至平衡;
A4.3、横向清洁完成后控制单元向第一气缸、第二气缸、调节电机、驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,将各个刷头移动至初始状态;
A4.4、控制单元向侧边电机发送驱动信号,移动底座定向移动一端距离后停止,控制单元向第一气缸、第二气缸、调节电机、驱动电机、旋转电机和驱动气缸发送驱动信号,使其执行A4.1~A4.3的操作步骤;
A4.5、当移动底座与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机发送驱动信号,并驱动移动底座恢复至初始位置;
A5、控制单元向调节电机发送驱动信号,将冲刷组件转动至光伏组件的正上方,控制单元向第一水泵、控制阀、第三气缸、驱动电机、驱动气缸、侧边电机和调节电机发送驱动信号,冲刷头开始对光伏组件进行清洗冲刷;
A5.1、控制单元向第一水泵和控制阀发送驱动信号,将其出水量调节至10%~20%;
A5.2、控制单元向第三气缸将冲刷头转移至光伏组件的正上方,然后控制单元向第一水泵和控制阀发送驱动信号,将其出水量调节至70%~80%,再向驱动电机、调节电机和驱动气缸发送驱动信号,使冲刷头在光伏组件上进行横向往复的冲刷;
A5.3、横向清洁完成后控制单元向驱动电机、驱动气缸、第三气缸、第一水泵和调节阀发送驱动信号,将各个冲刷头移动至初始状态;
A5.4、控制单元向侧边电机发送驱动信号,移动底座定向移动一端距离后停止,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第三气缸、第一水泵和调节阀发送驱动信号,使其执行A5.1~A5.3的操作步骤;
A5.5、当移动底座与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机发送驱动信号,并驱动移动底座恢复至初始位置;
A6、控制单元向调节电机发送驱动信号,将刮净组件转动至光伏组件的正上方,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸、第五气缸、侧边电机、旋转电机和调节电机发送驱动信号,清洁刷板开始对光伏组件进行刮净;
A6.1、控制单元向第四气缸将各个清洁刷板转移至光伏组件的正上方,然后控制单元向第五气缸发送驱动信号,使各个清洁刷板与光伏组件进行接触,控制单元向驱动电机和驱动气缸发送驱动信号,带动各个清洁刷板进行横向移动并对光伏组件上的残液进行往复的刮取和擦净,在各个清洁刷板移动的过程中,各个第二压力传感器实时的将其实测的压力值Q2传输至控制单元,当清洁刷板的任一侧边的压力发生改变时,控制单元向调节电机和旋转电机发送驱动信号,并通过转板和调节支架的转动调节清洁刷板的受力平衡;
A6.2、横向清洁完成后控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸、第五气缸、旋转电机和调节电机发送驱动信号,将各个清洁刷板移动至初始状态;
A6.3、控制单元向侧边电机发送驱动信号,移动底座定向移动一端距离后停止,控制单元向驱动电机、驱动气缸、第四气缸、第五气缸、旋转电机和调节电机发送驱动信号,使其执行A6.1~A6.2的操作步骤;
A6.4、当移动底座与光伏组件的支架脱离时,定位传感器向控制单元发送控制信号,控制单元向侧边电机发送驱动信号,并驱动移动底座恢复至初始位置;
A7、清洁完成后,控制单元向调节电机发送驱动信号,使其复位。
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