CN117277949A - 一种干式光伏板清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干式光伏板清扫机器人，包括壳体、上行走机构和下行走机构，所述上行走机构位于壳体的顶部，下行走机构固定于壳体的底部，所述壳体内部的前方通过支撑架固定安装有第一电机，且第一电机的输出端固定连接有齿轮，所述壳体内部的后方固定安装有滑轨，且滑轨的内部通过滑块滑动连接有齿板，所述齿板的一侧与齿轮的表面啮合，本发明涉及机器人技术领域。该干式光伏板清扫机器人，能够根据光伏板的实际尺寸进行相应调节，使用者只需通过按钮控制操作即可，且毛刷也会相应进行调节，保证整体尺寸调节的同时其清扫区域也相应调节，满足大面积光伏板的清扫需求，一定程度上降低了使用者的使用成本，整体适用性强。

Description

一种干式光伏板清扫机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种干式光伏板清扫机器人。

背景技术

光伏电站投入运营后，在没有运维的情况下发电量一个月就会减少约30%，而对发电量下降影响最大因素的就是组件积灰。尤其是在集中式电站布点较多的西部地区，地广人稀日照长是区域优势，但风沙大、少雨、小倾角安装容易导致灰尘快速聚集，不仅影响发电效率，更会给组件造成热斑效应、化学腐蚀等不可逆的伤害。

现有技术中普遍采取人工清洗、车辆设备清洗两种方式。人工清洗效率低，价格高、全年清洗频次受限；车辆设备清洗效率提升不少，但是对地形要求高，应用场景受限。传统的清洗方式都是有水清洗，据统计每年用于光伏电板清洗的水足以供200万人饮用。

所以干式光伏板清扫机器人的使用越来越广泛，符合大面积清扫的需求，但是干式光伏板清扫机器人在实际使用过程中也存在一些问题，具体如下：

1.因为光伏板的规格根据实际地形和安排会有所不同，在使用时，机器人的尺寸是一定的，不能根据实际的需求进行调节，且光伏板的清扫是短时间的，如果每个光伏板都配备一台机器人，资源有些许浪费，所以机器人根据实际情况进行尺寸调节十分必要；

2.机器人尺寸调节后，是可以满足根据光伏板的尺寸进行安装，但最主要的是对其清扫区域也进行相应调节。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种干式光伏板清扫机器人，解决了干式光伏板清扫机器人不能根据光伏板规格进行相应调节的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种干式光伏板清扫机器人，包括壳体、上行走机构和下行走机构，所述上行走机构位于壳体的顶部，下行走机构固定于壳体的底部，所述壳体内部的前方通过支撑架固定安装有第一电机，且第一电机的输出端固定连接有齿轮，所述壳体内部的后方固定安装有滑轨，且滑轨的内部通过滑块滑动连接有齿板，所述齿板的一侧与齿轮的表面啮合，所述齿板的顶部固定安装有调节板，所述调节板的顶部贯穿壳体并延伸至壳体的顶部，且调节板延伸至壳体顶部的表面与上行走机构的底部固定安装；

所述壳体内腔的底部固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端通过联轴器固定连接有套筒，所述套筒内部的两侧均开设有放置槽，所述上行走机构底部的后方固定安装有轴承座，且轴承座的内部转动连接有安装环，所述安装环的内部通过螺钉固定安装有调节杆，所述调节杆的底端贯穿套筒并延伸至套筒的内部，且调节杆底部的两侧均安装有与放置槽相配合使用的卡块，所述套筒表面的两侧和调节杆表面的两侧均安装有毛刷。

优选的，所述上行走机构和下行走机构均包括安装壳，所述安装壳的内部安装有第三电机，且第三电机的输出端通过联轴器固定安装有蜗杆，所述蜗杆远离第三电机的一端与安装壳内腔的一侧通过轴承转动连接，所述安装壳内腔前方的两侧均通过轴承转动连接有转动杆，所述转动杆的一端贯穿安装壳并延伸至安装壳的背面，且转动杆延伸至安装壳背面的一端固定连接有行走轮，所述转动杆的表面固定安装有蜗轮，所述蜗轮的底部与蜗杆的表面啮合。

优选的，所述安装壳的两侧均通过安装架设置有限位轮，且限位轮与安装架之间通过转轴转动连接。

优选的，所述壳体的顶部固定安装有刮板，且刮板的表面与调节板的背面接触。

优选的，所述壳体内腔的底部固定安装有导尘板，且导尘板的内部开设有与套筒相配合使用的通孔。

优选的，所述调节杆上毛刷的长度大于套筒上毛刷的长度，毛刷延伸至壳体的外部，调节杆上毛刷延伸至壳体外部的长度与套筒上毛刷延伸至壳体外部的长度在竖直方向上一致。

优选的，所述毛刷采用软质塑料材料制成，是尼龙、聚丙烯和聚酯PBT中的任意一种。

优选的，所述壳体的背面是敞口设计，开设有与毛刷相配合使用的开口。

有益效果

本发明提供了一种干式光伏板清扫机器人。与现有技术相比具备以下有益效果：

该干式光伏板清扫机器人，通过壳体内腔的底部固定安装有第二电机，第二电机的输出端通过联轴器固定连接有套筒，套筒内部的两侧均开设有放置槽，上行走机构底部的后方固定安装有轴承座，且轴承座的内部转动连接有安装环，安装环的内部通过螺钉固定安装有调节杆，调节杆的底端贯穿套筒并延伸至套筒的内部，且调节杆底部的两侧均安装有与放置槽相配合使用的卡块，套筒表面的两侧和调节杆表面的两侧均安装有毛刷。能够根据光伏板的实际尺寸进行相应调节，使用者只需通过按钮控制操作即可，且毛刷也会相应进行调节，保证整体尺寸调节的同时其清扫区域也相应调节，满足大面积光伏板的清扫需求，一定程度上降低了使用者的使用成本，整体适用性强。

附图说明

图1为本发明结构的立体图；

图2为本发明结构的侧视图；

图3为本发明内部结构的侧视图；

图4为本发明图3中A处局部的放大图；

图5为本发明图3中B处局部的放大图；

图6为本发明调节杆和套筒分离时的结构示意图；

图7为本发明轴承座的结构示意图；

图8为本发明安装壳内部结构的俯视图。

图中：1、壳体；2、上行走机构；3、下行走机构；31、安装壳；32、第三电机；33、蜗杆；34、转动杆；35、行走轮；36、蜗轮；37、限位轮；4、第一电机；5、齿轮；6、滑轨；7、滑块；8、齿板；9、调节板；10、第二电机；11、套筒；12、放置槽；13、轴承座；14、安装环；15、调节杆；16、卡块；17、毛刷；18、刮板；19、导尘板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种干式光伏板清扫机器人，包括壳体1、上行走机构2和下行走机构3，上行走机构2位于壳体1的顶部，下行走机构3固定于壳体1的底部，其特征在于：壳体1内部的前方通过支撑架固定安装有第一电机4，且第一电机4的输出端固定连接有齿轮5，壳体1内部的后方固定安装有滑轨6，且滑轨6的内部通过滑块7滑动连接有齿板8，齿板8的一侧与齿轮5的表面啮合，齿板8的顶部固定安装有调节板9，调节板9的顶部贯穿壳体1并延伸至壳体1的顶部，且调节板9延伸至壳体1顶部的表面与上行走机构2的底部固定安装；

壳体1内腔的底部固定安装有第二电机10，第二电机10的输出端通过联轴器固定连接有套筒11，套筒11内部的两侧均开设有放置槽12，上行走机构2底部的后方固定安装有轴承座13，轴承座13和安装环14之间相对转动，且轴承座13上设置有一定的限位结构，当上行走机构2带动轴承座13运动时，轴承座13可以带动安装环14同步运动，且轴承座13的内部转动连接有安装环14，安装环14的内部通过螺钉固定安装有调节杆15，调节杆15的底端贯穿套筒11并延伸至套筒11的内部，且调节杆15底部的两侧均安装有与放置槽12相配合使用的卡块16，套筒11表面的两侧和调节杆15表面的两侧均安装有毛刷17。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

具体的，因为光伏板的实际规格是有差别的，当需要根据光伏板的长度对整个装置进行相应调节，方便整体安装在光伏板上时，使用者可启动第一电机4，第一电机4启动后会带动齿轮5转动，进而带动可齿板8的运动，继而通过调节板9带动上行走机构2的运动，这样上行走机构2和下行走机构3之间的距离可以根据光伏板的长度进行相应调节，在上行走机构2运动的同时，也会通过轴承座13和安装环14带动调节杆15向上运动，这样调节杆15的底端会从套筒11的内部向外运动，这样根据整体装置调节后的尺寸，也相应调节了毛刷17清扫的长度，第二电机10启动后带动套筒11转动，在卡块16的作用下带动调节杆15的转动，进而带动毛刷17转动对光伏板上的灰尘清扫。

上行走机构2和下行走机构3均包括安装壳31，安装壳31的内部安装有第三电机32，且第三电机32的输出端通过联轴器固定安装有蜗杆33，蜗杆33远离第三电机32的一端与安装壳31内腔的一侧通过轴承转动连接，安装壳31内腔前方的两侧均通过轴承转动连接有转动杆34，转动杆34的一端贯穿安装壳31并延伸至安装壳31的背面，且转动杆34延伸至安装壳31背面的一端固定连接有行走轮35，转动杆34的表面固定安装有蜗轮36，蜗轮36的底部与蜗杆33的表面啮合，安装壳31的两侧均通过安装架设置有限位轮37，且限位轮37与安装架之间通过转轴转动连接。

具体的，在正常使用时，使用者将整体安装在光伏板上，然后通过第三电机32启动驱动蜗杆33，蜗杆33上设置有两处螺纹结构，是与两个转动杆34上的蜗轮36相配合使用的，这样第三电机32启动后带动行走轮35转动，最终在光伏板上行走进行清扫，限位轮37的设置，在遇到风力较大或者其他外界情况下，可以保证整个装置行走时的稳定性和安全性。

壳体1的顶部固定安装有刮板18，且刮板18的表面与调节板9的背面接触，壳体1内腔的底部固定安装有导尘板19，且导尘板19的内部开设有与套筒11相配合使用的通孔。

具体的，当调节板9进行相应调节后，在对光伏板清扫时，这些沾染在调节板9上的灰尘通过刮板18导入壳体1内开口，最后排出，且调节板9二次调节时，刮板18也会刮除调节板9背面的灰尘，导尘板19的设置，可以将清扫后残留在壳体内开口的灰尘导出。

调节杆15上毛刷17的长度大于套筒11上毛刷17的长度，毛刷17延伸至壳体1的外部，调节杆15上毛刷17延伸至壳体1外部的长度与套筒11上毛刷17延伸至壳体1外部的长度在竖直方向上一致。毛刷17采用软质塑料材料制成，是尼龙、聚丙烯和聚酯PBT中的任意一种。壳体1的背面是敞口设计，开设有与毛刷17相配合使用的开口。

使用时，启动第三电机32，第三电机32启动后带动行走轮35转动，最终在光伏板上行走进行清扫，限位轮37的设置，在遇到风力较大或者其他外界情况下，可以保证整个装置行走时的稳定性和安全性，当需要根据光伏板的长度对整个装置进行相应调节，方便整体安装在光伏板上时，使用者可启动第一电机4，第一电机4启动带动上行走机构2的运动，这样上行走机构2和下行走机构3之间的距离可以根据光伏板的长度进行相应调节，上行走机构2运动的同时，也会通过轴承座13和安装环14带动调节杆15向上运动，这样调节杆15的底端会从套筒11的内部向外运动，调节了毛刷17清扫的长度，最后启动第二电机10带动毛刷17转动进行清扫。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种干式光伏板清扫机器人，包括壳体（1）、上行走机构（2）和下行走机构（3），所述上行走机构（2）位于壳体（1）的顶部，下行走机构（3）固定于壳体（1）的底部，其特征在于：所述壳体（1）内部的前方通过支撑架固定安装有第一电机（4），且第一电机（4）的输出端固定连接有齿轮（5），所述壳体（1）内部的后方固定安装有滑轨（6），且滑轨（6）的内部通过滑块（7）滑动连接有齿板（8），所述齿板（8）的一侧与齿轮（5）的表面啮合，所述齿板（8）的顶部固定安装有调节板（9），所述调节板（9）的顶部贯穿壳体（1）并延伸至壳体（1）的顶部，且调节板（9）延伸至壳体（1）顶部的表面与上行走机构（2）的底部固定安装；

所述壳体（1）内腔的底部固定安装有第二电机（10），所述第二电机（10）的输出端通过联轴器固定连接有套筒（11），所述套筒（11）内部的两侧均开设有放置槽（12），所述上行走机构（2）底部的后方固定安装有轴承座（13），且轴承座（13）的内部转动连接有安装环（14），所述安装环（14）的内部通过螺钉固定安装有调节杆（15），所述调节杆（15）的底端贯穿套筒（11）并延伸至套筒（11）的内部，且调节杆（15）底部的两侧均安装有与放置槽（12）相配合使用的卡块（16），所述套筒（11）表面的两侧和调节杆（15）表面的两侧均安装有毛刷（17）。

2.根据权利要求1所述的一种干式光伏板清扫机器人，其特征在于：所述上行走机构（2）和下行走机构（3）均包括安装壳（31），所述安装壳（31）的内部安装有第三电机（32），且第三电机（32）的输出端通过联轴器固定安装有蜗杆（33），所述蜗杆（33）远离第三电机（32）的一端与安装壳（31）内腔的一侧通过轴承转动连接，所述安装壳（31）内腔前方的两侧均通过轴承转动连接有转动杆（34），所述转动杆（34）的一端贯穿安装壳（31）并延伸至安装壳（31）的背面，且转动杆（34）延伸至安装壳（31）背面的一端固定连接有行走轮（35），所述转动杆（34）的表面固定安装有蜗轮（36），所述蜗轮（36）的底部与蜗杆（33）的表面啮合。

3.根据权利要求2所述的一种干式光伏板清扫机器人，其特征在于：所述安装壳（31）的两侧均通过安装架设置有限位轮（37），且限位轮（37）与安装架之间通过转轴转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种干式光伏板清扫机器人，其特征在于：所述壳体（1）的顶部固定安装有刮板（18），且刮板（18）的表面与调节板（9）的背面接触。

5.根据权利要求1所述的一种干式光伏板清扫机器人，其特征在于：所述壳体（1）内腔的底部固定安装有导尘板（19），且导尘板（19）的内部开设有与套筒（11）相配合使用的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种干式光伏板清扫机器人，其特征在于：所述调节杆（15）上毛刷（17）的长度大于套筒（11）上毛刷（17）的长度，毛刷（17）延伸至壳体（1）的外部，调节杆（15）上毛刷（17）延伸至壳体（1）外部的长度与套筒（11）上毛刷（17）延伸至壳体（1）外部的长度在竖直方向上一致。

7.根据权利要求1所述的一种干式光伏板清扫机器人，其特征在于：所述毛刷（17）采用软质塑料材料制成，是尼龙、聚丙烯和聚酯PBT中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种干式光伏板清扫机器人，其特征在于：所述壳体（1）的背面是敞口设计，开设有与毛刷（17）相配合使用的开口。