CN116901046A - 光伏组件配置用机械手、光伏组件安装方法以及维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于光伏技术领域，提供了光伏组件配置用机械手、光伏组件安装方法以及维护方法，包括底座，所述底座底部设有移动部，底座上设有升降驱动机构，升降驱动机构上设有n个升降放置架机构，底座上设有转动板机构，转动板机构和底座之间设有驱动杆机构，转动板机构上设有转动座，转动座和转动板机构之间设有旋转机构，转动座上设有第一电机和放置架机构，第一电机的输出轴连接有往复滑块机构，往复滑块机构和放置架机构连接，往复滑块机构上设有真空吸盘和清洁毛刷杆，本发明的升降放置架机构能够放置光伏组件，配合升降驱动机构能够驱动光伏组件升降，通过驱动杆机构能够对转动板机构的状态进行调节，从而实现光伏组件的取放。

Description

光伏组件配置用机械手、光伏组件安装方法以及维护方法

技术领域

本发明属于光伏技术领域，尤其涉及光伏组件配置用机械手、光伏组件安装方法以及维护方法。

背景技术

由于单片太阳电池输出电压较低，加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落，因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成太阳电池组件，以避免电池电极和互连线受到腐蚀，另外封装也避免了电池碎裂，方便了户外安装，封装质量的好坏决定了太阳电池组件的使用寿命及可靠性。

申请公开号为CN115890609A的专利中，公开了一种光伏组件配置设备、光伏组件安装方法以及维护方法，该发明通过车体、承托装置以及执行装置的配合，能够集成光伏组件的搬运、拆装和维护功能。

但是现有技术在实际使用过程，承托装置并不能够对光伏组件进行有序多层放置，同时不便于对多块光伏组件进行转运安装，从而导致转运安装效率较低，因此现有技术有较大的使用局限性。

为避免上述技术问题，确有必要提供光伏组件配置用机械手、光伏组件安装方法以及维护方法以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供光伏组件配置用机械手、光伏组件安装方法以及维护方法，旨在解决背景技术中所提出的问题。

本发明是这样实现的，光伏组件配置用机械手，包括底座，所述底座底部设有移动部，底座上设有升降驱动机构，升降驱动机构上设有n个（n为大于零的正整数）升降放置架机构，底座上设有转动板机构，转动板机构和底座之间设有驱动杆机构，转动板机构上设有转动座，转动座和转动板机构之间设有旋转机构，转动座上设有第一电机和放置架机构，第一电机的输出轴连接有往复滑块机构，往复滑块机构和放置架机构连接，往复滑块机构上设有真空吸盘和清洁毛刷杆。

进一步的技术方案，所述升降驱动机构包括固定于底座上的滑杆，滑杆远离底座的一端固定连接顶板，顶板固定连接第二电机支架，第二电机支架固定连接第二电机，第二电机的输出轴固定连接螺纹杆，螺纹杆与顶板和底座转动连接，底座和顶板之间固定连接限位杆，限位杆上设有m个（m为大于零的正整数）限位孔。

进一步的技术方案，所述升降放置架机构包括和滑杆滑动连接的升降块，升降块固定连接第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆远离升降块的一端固定连接半螺纹块，半螺纹块和螺纹杆啮合，半螺纹块固定连接连接杆，连接杆穿过升降块，并与升降块滑动连接，连接杆远离半螺纹块的一端固定连接连接板，连接板靠近限位杆的一侧固定连接插杆，插杆的直径小于限位孔的直径，升降块固定连接放置架。

进一步的技术方案，所述转动板机构包括和底座转动连接的第一转轴，第一转轴设有两对，第一转轴与转动杆转动连接，转动杆与第二转轴转动连接，第二转轴与转动板转动连接，转动板和转动座转动连接。

进一步的技术方案，所述驱动杆机构包括和底座转动连接的第三转轴，第三转轴固定连接第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆与伸缩杆转动座转动连接，伸缩杆转动座和转动杆固定连接。

进一步的技术方案，所述旋转机构包括固定于转动板上的第三电机，第三电机的输出轴固定连接齿轮轴，齿轮轴固定连接第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮和转动座固定连接。

进一步的技术方案，所述放置架机构包括固定于转动座上的支撑杆，支撑杆远离转动座的一端固定连接限位框，限位框底部设有清洁毛刷。

进一步的技术方案，所述往复滑块机构包括和第一电机的输出轴固定连接的第四转轴，第四转轴固定连接转动架，转动架转动连接q个（q为大于零的正整数）第五转轴，第五转轴转动连接变位杆，变位杆转动连接第六转轴，第六转轴转动连接滑块，滑块位于限位框，并与限位框滑动连接，滑块和真空吸盘固定连接，滑块的侧边和清洁毛刷杆固定连接，清洁毛刷杆和限位框滑动连接。

光伏组件安装方法：包括以下步骤，

步骤1、开启移动部，带动底座移动到需要安装光伏组件位置处；

步骤2、开启升降驱动机构带动升降放置架机构下降，将升降放置架机构上放置的光伏组件移动至指定高度；

步骤3、开启驱动杆机构，驱动杆机构带动转动板机构变位，同时开启第一电机，实现往复滑块机构变位，带动真空吸盘变位，适应不同大小的光伏组件吸附，开启真空吸盘吸附在光伏组件上；

步骤4，开启驱动杆机构，驱动杆机构带动转动板机构变位，从而带动光伏组件变位，实现光伏组件安装。

光伏组件维护方法：包括以下步骤，

步骤1、开启移动部，带动底座移动到需要维护的光伏组件位置处；

步骤2、开启驱动杆机构，驱动杆机构带动转动板机构变位，使得清洁毛刷杆贴合在光伏组件上；

步骤3、开启第一电机，实现往复滑块机构变位，带动清洁毛刷杆伸缩变位，对不同大小的光伏组件进行清洁维护；

步骤4，开启旋转机构，旋转机构带动转动座转动，转动座转动带动放置架机构转动，放置架机构转动会带动清洁毛刷杆转动，实现对光伏组件进行清洁维护。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

本发明通过升降放置架机构能够放置光伏组件，配合升降驱动机构能够驱动光伏组件升降，通过驱动杆机构能够对转动板机构的状态进行调节，从而实现光伏组件的取放，通过旋转机构能够带动真空吸盘转动变位，从而带动光伏组件转动变位，同时能够带动放置架机构和清洁毛刷杆转动，从而实现对光伏组件进行清洁维护，通过第一电机能够驱动往复滑块机构变位，从而实现真空吸盘和清洁毛刷杆变位，适应不同大小的光伏组件吸附以及清洁维护。

附图说明

图1为本发明第一视角的结构示意图；

图2为本发明第二视角的结构示意图；

图3为图2中A区域的放大结构示意图；

图4为本发明第三视角的结构示意图。

图5为本发明第四视角的结构示意图。

图6为本发明的正视图。

图7为本发明的侧视图。

图8为本发明的俯视图。

附图中：1、底座；2、移动部；3、升降驱动机构；301、滑杆；302、顶板；303、第二电机支架；304、第二电机；305、螺纹杆；306、限位杆；307、限位孔；4、升降放置架机构；401、升降块；402、第一电动伸缩杆；403、半螺纹块；404、连接杆；405、连接板；406、插杆；407、放置架；5、转动板机构；501、第一转轴；502、转动杆；503、第二转轴；504、转动板；6、驱动杆机构；601、第三转轴；602、第二电动伸缩杆；603、伸缩杆转动座；7、转动座；8、旋转机构；801、第三电机；802、齿轮轴；803、第一齿轮；804、第二齿轮；9、第一电机；10、放置架机构；1001、支撑杆；1002、限位框；11、往复滑块机构；1101、第四转轴；1102、转动架；1103、第五转轴；1104、变位杆；1105、第六转轴；1106、滑块；12、真空吸盘；13、清洁毛刷杆。

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。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例一

如图1-图8所示，光伏组件配置用机械手，包括底座1，所述底座1底部设有移动部2，底座1上设有升降驱动机构3，升降驱动机构3上设有n个（n为大于零的正整数）升降放置架机构4，底座1上设有转动板机构5，转动板机构5和底座1之间设有驱动杆机构6，转动板机构5上设有转动座7，转动座7和转动板机构5之间设有旋转机构8，转动座7上设有第一电机9和放置架机构10，第一电机9的输出轴连接有往复滑块机构11，往复滑块机构11和放置架机构10连接，往复滑块机构11上设有真空吸盘12和清洁毛刷杆13。

所述升降驱动机构3包括固定于底座1上的滑杆301，滑杆301远离底座1的一端固定连接顶板302，顶板302固定连接第二电机支架303，第二电机支架303固定连接第二电机304，第二电机304的输出轴固定连接螺纹杆305，螺纹杆305与顶板302和底座1转动连接，底座1和顶板302之间固定连接限位杆306，限位杆306上设有m个（m为大于零的正整数）限位孔307。所述升降放置架机构4包括和滑杆301滑动连接的升降块401，升降块401固定连接第一电动伸缩杆402，第一电动伸缩杆402远离升降块401的一端固定连接半螺纹块403，半螺纹块403和螺纹杆305啮合，半螺纹块403固定连接连接杆404，连接杆404穿过升降块401，并与升降块401滑动连接，连接杆404远离半螺纹块403的一端固定连接连接板405，连接板405靠近限位杆306的一侧固定连接插杆406，插杆406的直径小于限位孔307的直径，升降块401固定连接放置架407。

光伏组件能够放置在放置架407上，此时如需实现光伏组件升降，则开启第一电动伸缩杆402，从而带动半螺纹块403与螺纹杆305接触，同时插杆406也不再卡在限位孔307内，此时开启第二电机304，第二电机304转动会带动半螺纹块403升降，进而带动升降块401升降，从而带动放置架407和光伏组件升降，当放置架407带动光伏组件移动到指定高度后，此时则再次开启第一电动伸缩杆402，第一电动伸缩杆402会解除半螺纹块403与螺纹杆305的接触，同时插杆406则会卡在限位孔307内，用以实现对升降块401的高度进行限定，从而对光伏组件的高度进行限定，而通过多个升降驱动机构3和升降放置架机构4的设置，能够实现光伏组件的多层有序放置。

放置架407内部设有防撞片，通过防撞片的设置可以避免光伏组件撞击导致损坏，而防撞片可以为橡胶材质，防撞片能够起到防撞和增加摩擦的效果，避免在放置架407内的光伏组件滑落。

所述转动板机构5包括和底座1转动连接的第一转轴501，第一转轴501设有两对，第一转轴501与转动杆502转动连接，转动杆502与第二转轴503转动连接，第二转轴503与转动板504转动连接，转动板504和转动座7转动连接。所述驱动杆机构6包括和底座1转动连接的第三转轴601，第三转轴601固定连接第二电动伸缩杆602，第二电动伸缩杆602与伸缩杆转动座603转动连接，伸缩杆转动座603和转动杆502固定连接。

开启第二电动伸缩杆602，能够使得转动杆502以第一转轴501为轴心转动，随着其中一个转动杆502以第一转轴501为轴心转动，此时能够带动其它与第二电动伸缩杆602并不连接的转动杆502同步以第一转轴501为轴心转动，进而带动转动板504转动变位，从而对转动板504的高度和位置进行调节。

所述旋转机构8包括固定于转动板504上的第三电机801，第三电机801的输出轴固定连接齿轮轴802，齿轮轴802固定连接第一齿轮803，第一齿轮803啮合第二齿轮804，第二齿轮804和转动座7固定连接。所述放置架机构10包括固定于转动座7上的支撑杆1001，支撑杆1001固定连接，支撑杆1001远离转动座7的一端固定连接限位框1002，限位框1002底部设有清洁毛刷。所述往复滑块机构11包括和第一电机9的输出轴固定连接的第四转轴1101，第四转轴1101固定连接转动架1102，转动架1102转动连接q个（q为大于零的正整数）第五转轴1103，第五转轴1103转动连接变位杆1104，变位杆1104转动连接第六转轴1105，第六转轴1105转动连接滑块1106，滑块1106位于限位框1002，并与限位框1002滑动连接，滑块1106和真空吸盘12固定连接，滑块1106的侧边和清洁毛刷杆13固定连接，清洁毛刷杆13和限位框1002滑动连接。

如需对真空吸盘12的位置进行调节，此时开启第一电机9，第一电机9的输出轴转动会带动第四转轴1101转动，第四转轴1101转动会带动转动架1102转动，转动架1102转动会带动第五转轴1103转动，第五转轴1103转动会带动变位杆1104转动，从而带动第六转轴1105变位，第六转轴1105则会带动滑块1106沿限位框1002移动，进而带动真空吸盘12移动变位，随着真空吸盘12移动变位，则能够实现对真空吸盘12之间的间距进行调节，因此真空吸盘12能够根据光伏组件的大小不同进行调节适应，当真空吸盘12的间距调整至合适间距时，则开启真空吸盘12能够对光伏组件进行吸附固定，从而适应对不同大小的光伏组件进行吸附固定。

随着滑块1106沿限位框1002移动，由于清洁毛刷杆13是固定于滑块1106上的，同时滑块1106也能够带动清洁毛刷杆13沿限位框1002伸缩，从而适应对不同大小的光伏组件进行清洁维护，也就是当清洁毛刷杆13伸出限位框1002的长度变长时，则能够适应更大的光伏组件的清洁维护，当清洁毛刷杆13伸出限位框1002的长度变短时，能够适应较小的光伏组件维护。

实施例二

如图1-图8所示，光伏组件安装方法：包括以下步骤，

步骤1、开启移动部2，带动底座1移动到需要安装光伏组件位置处；

步骤2、开启升降驱动机构3带动升降放置架机构4下降，将升降放置架机构4上放置的光伏组件移动至指定高度；

步骤3、开启驱动杆机构6，驱动杆机构6带动转动板机构5变位，同时开启第一电机9，实现往复滑块机构11变位，带动真空吸盘12变位，适应不同大小的光伏组件吸附，开启真空吸盘12吸附在光伏组件上；

步骤4，开启驱动杆机构6，驱动杆机构6带动转动板机构5变位，从而带动光伏组件变位，实现光伏组件安装。

实施例三

如图1-图8所示，光伏组件维护方法：包括以下步骤，

步骤1、开启移动部2，带动底座1移动到需要维护的光伏组件位置处；

步骤2、开启驱动杆机构6，驱动杆机构6带动转动板机构5变位，使得清洁毛刷杆13贴合在光伏组件上；

步骤3、开启第一电机9，实现往复滑块机构11变位，带动清洁毛刷杆13伸缩变位，对不同大小的光伏组件进行清洁维护；

步骤4，开启旋转机构8，旋转机构8带动转动座7转动，转动座7转动带动放置架机构10转动，放置架机构10转动会带动清洁毛刷杆13转动，实现对光伏组件进行清洁维护。

本发明在实施过程中，通过开启移动部2将底座1移动到指定位置，首先是对光伏组件进行取拿，即开启驱动杆机构6，驱动杆机构6能够驱动转动板机构5升降变位，转动板机构5升降变位会带动转动座7升降变位，随着转动座7升降变位会带动真空吸盘12升降变位，此时根据所要夹持的光伏组件大小不同，对真空吸盘12的间距进行调节，具体为开启第一电机9，第一电机9的输出轴转动会带动往复滑块机构11变位，往复滑块机构11变位则会带动真空吸盘12变位，当真空吸盘12贴合在光伏组件上，此时开启真空吸盘12，通过真空吸盘12对光伏组件进行吸附，然后开启驱动杆机构6，驱动杆机构6会驱动转动板机构5转动上升，使得光伏组件卡在升降放置架机构4上，此时可以解除真空吸盘12对光伏组件的吸附，同时开启升降驱动机构3，通过升降驱动机构3带动升降放置架机构4上升，进而带动升降放置架机构4上的光伏组件上升，如此往复操作能够实现光伏组件的多层有序放置，当需要对光伏组件进行清洁维护时，则通过移动部2带动底座1到指定位置，此时根据所要清洁维护的光伏组件大小不同，对清洁毛刷杆13的位置状态进行调节，具体为开启第一电机9，第一电机9会驱动往复滑块机构11，进而带动清洁毛刷杆13伸缩变位，然后开启驱动杆机构6，带动转动板机构5变位，使得清洁毛刷杆13贴合在光伏组件上，这时开启旋转机构8，旋转机构8则会带动转动座7转动，进而带动清洁毛刷杆13转动，用以实现对光伏组件的清洁维护。

本发明的升降放置架机构4能够放置光伏组件，配合升降驱动机构3能够驱动光伏组件升降，通过驱动杆机构6能够对转动板机构5的状态进行调节，从而实现光伏组件的取放，通过旋转机构8能够带动真空吸盘12转动变位，从而带动光伏组件转动变位，同时能够带动放置架机构10和清洁毛刷杆13转动，从而实现对光伏组件进行清洁维护，通过第一电机9能够驱动往复滑块机构11变位，从而实现真空吸盘12和清洁毛刷杆13变位，适应不同大小的光伏组件吸附以及清洁维护。

以上所述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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.光伏组件配置用机械手，包括底座，其特征在于，所述底座底部设有移动部，底座上设有升降驱动机构，升降驱动机构上设有n个升降放置架机构，底座上设有转动板机构，转动板机构和底座之间设有驱动杆机构，转动板机构上设有转动座，转动座和转动板机构之间设有旋转机构，转动座上设有第一电机和放置架机构，第一电机的输出轴连接有往复滑块机构，往复滑块机构和放置架机构连接，往复滑块机构上设有真空吸盘和清洁毛刷杆；

其中，n为大于零的正整数。

2.根据权利要求1所述的光伏组件配置用机械手，其特征在于，所述升降驱动机构包括固定于底座上的滑杆，滑杆远离底座的一端固定连接顶板，顶板固定连接第二电机支架，第二电机支架固定连接第二电机，第二电机的输出轴固定连接有螺纹杆，螺纹杆与顶板和底座转动连接，底座和顶板之间固定连接有限位杆，限位杆上设有m个限位孔；

其中，m为大于零的正整数。

3.根据权利要求2所述的光伏组件配置用机械手，其特征在于，所述升降放置架机构包括和滑杆滑动连接的升降块，升降块固定连接第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆远离升降块的一端固定连接半螺纹块，半螺纹块和螺纹杆啮合，半螺纹块固定连接连接杆，连接杆穿过升降块，并与升降块滑动连接，连接杆远离半螺纹块的一端固定连接连接板，连接板靠近限位杆的一侧固定连接插杆，插杆的直径小于限位孔的直径，升降块固定连接放置架。

4.根据权利要求1所述的光伏组件配置用机械手，其特征在于，所述转动板机构包括和底座转动连接的第一转轴，第一转轴设有两对，第一转轴与转动杆转动连接，转动杆与第二转轴转动连接，第二转轴与转动板转动连接，转动板和转动座转动连接。

5.根据权利要求4所述的光伏组件配置用机械手，其特征在于，所述驱动杆机构包括和底座转动连接的第三转轴，第三转轴固定连接第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆与伸缩杆转动座转动连接，伸缩杆转动座和转动杆固定连接。

6.根据权利要求4所述的光伏组件配置用机械手，其特征在于，所述旋转机构包括固定于转动板上的第三电机，第三电机的输出轴固定连接齿轮轴，齿轮轴固定连接第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮和转动座固定连接。

7.根据权利要求6所述的光伏组件配置用机械手，其特征在于，所述放置架机构包括固定于转动座上的支撑杆，支撑杆远离转动座的一端固定连接限位框，限位框底部设有清洁毛刷。

8.根据权利要求7所述的光伏组件配置用机械手，其特征在于，所述往复滑块机构包括和第一电机的输出轴固定连接的第四转轴，第四转轴固定连接转动架，转动架转动连接q个第五转轴，第五转轴转动连接变位杆，变位杆转动连接第六转轴，第六转轴转动连接滑块，滑块位于限位框内，并与限位框滑动连接，滑块和真空吸盘固定连接，滑块的侧边和清洁毛刷杆固定连接，清洁毛刷杆和限位框滑动连接；

其中，q为大于零的正整数。

9.光伏组件安装方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、开启移动部，带动底座移动到需要安装光伏组件位置处；

步骤2、开启升降驱动机构带动升降放置架机构下降，将升降放置架机构上放置的光伏组件移动至指定高度；

步骤3、开启驱动杆机构，驱动杆机构带动转动板机构变位，同时开启第一电机，实现往复滑块机构变位，带动真空吸盘变位，适应不同大小的光伏组件吸附，开启真空吸盘吸附在光伏组件上；

步骤4，开启驱动杆机构，驱动杆机构带动转动板机构变位，从而带动光伏组件变位。

10.光伏组件维护方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、开启移动部，带动底座移动到需要维护的光伏组件位置处；

步骤2、开启驱动杆机构，驱动杆机构带动转动板机构变位，使得清洁毛刷杆贴合在光伏组件上；

步骤3、开启第一电机，实现往复滑块机构变位，带动清洁毛刷杆伸缩变位，对不同大小的光伏组件进行清洁维护；

步骤4，开启旋转机构，旋转机构带动转动座转动，转动座转动带动放置架机构转动，放置架机构转动会带动清洁毛刷杆转动。