CN212597266U - 一种联动式光伏组件清洁机器人控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏太阳能电池板清洁机器人技术领域，特别涉及一种联动式光伏组件清洁机器人控制机构，包括清洁机构安装架、行走机构、清洁机构，行走机构包括滑块和滑套，两个滑套之间为清洁机构，包括若干根可拆卸连接在一起的连接杆，各连接杆下方独立设置有用于接触太阳能电池板组件上表面以实现清扫的条状接触部。

Description

一种联动式光伏组件清洁机器人控制机构

技术领域

本实用新型属于光伏太阳能电池板清洁机器人技术领域，特别涉及一种联动式光伏组件清洁机器人控制机构。

背景技术

太阳能作为一种新型能源日益受到人们的关注,光伏发电是目前太阳能利用的主要方式。其中，太阳能光伏电池板是光伏发电的主要部件，但太阳能光伏电池板在工作时长期暴露在自然环境下，其表面易堆积灰尘和杂物，影响电池板的发电效率和使用寿命。定期清洁光伏组件的表面是十分必要的，因此，光伏组件清洁机器人应运而生。

清洁部件的大小、尺寸一般是固定的，而为了吸收到更多光能，太阳能电池板组件的铺开面积越来越大，而之前装配在面积较小的太阳能电池板组件上的清洁部件由于尺寸等原因而无法与之相匹配。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种联动式光伏组件清洁机器人控制机构，包括清洁机构安装架、行走机构、清洁机构，

清洁机构安装架包括由第一安装杆、第三安装杆、第二安装杆、第四安装杆依次拼接而成的框架，其中，第一安装杆与第二安装杆为相对平行设置，第三安装杆和第四安装杆为相对平行设置，第三安装杆和第四安装杆均转动套接于第一安装杆上，而第二安装杆则同时可滑动地套接在第三安装杆和第四安装杆上，

行走机构包括沿第一安装杆长度方向依次配合套设于第一安装杆上并可沿第一安装杆长度方向往复滑动的第一滑块、第一滑套、第二滑块，第一滑套在轴向上分别与第一滑块和第二滑块相抵靠，还包括相对于第一滑套设置的配合套设于第二安装杆上并可沿第二安装杆长度方向往复滑动的第二滑套，还包括用于驱动第一滑块和第二滑块于第一安装杆上往复滑动的滚珠丝杠机构；

清洁机构包括若干根依次排列的连接杆，各连接杆沿自身长度方向首尾可拆卸连接在一起形成组合杆，组合杆沿自身长度方向平行于框架所在平面，组合杆沿自身长度方向一端连接在第一滑套上，另一端连接在第二滑套上，各连接杆下方独立设置有用于接触太阳能电池板组件上表面以实现清扫的条状接触部，条状接触部在长度方向上与连接杆平行，

通过滚珠丝杠机构驱动第一滑块和第二滑块于第一安装杆上往复滑动时，可推动第一滑套于第一安装杆上同步往复滑动，并基于组合杆，可带动第二滑套于第二安装杆上同步往复滑动。

作为优选：第三安装杆杆身上靠近第一安装杆的部位开设有与第一安装杆为同轴设置的第三通孔，第三安装杆通过第三通孔垂直配合套接在第一安装杆上并且能以第一安装杆为中心轴发生转动，第三安装杆上还开设有与第三通孔为轴向垂直且相互连通的第三螺栓孔，通过螺栓配合充分旋入第三螺栓孔从而压紧固定住第三安装杆与第一安装杆的相对位置；

第四安装杆杆身上靠近第一安装杆的部位开设有与第一安装杆为同轴设置的第四通孔，第四安装杆通过第四通孔垂直配合套接在第一安装杆上并且能以第一安装杆为中心轴发生转动，第四安装杆上还开设有与第四通孔为轴向垂直且相互连通的第四螺栓孔，通过螺栓配合充分旋入第四螺栓孔从而压紧固定住第四安装杆与第一安装杆的相对位置；

第二安装杆杆身上靠近其两端的部位分别开设有与第三安装杆为同轴设置的第一通孔以及与第四安装杆为同轴设置的第二通孔，第二安装杆通过第一通孔和第二通孔同时可滑动地垂直配合套接在第三安装杆和第四安装杆上，第二安装杆上还开设有与第一通孔为轴向垂直且相互连通的第一螺栓孔、与第二通孔为轴向垂直且相互连通的第二螺栓孔，通过螺栓配合充分旋入第一螺栓孔从而压紧固定住第二安装杆与第三安装杆的相对位置，通过螺栓配合充分旋入第二螺栓孔从而压紧固定住第二安装杆与第四安装杆的相对位置；

作为优选：第一安装杆上沿自身长度方向排列设置有若干个由第一安装杆杆身的某段沿径向向外凸起而形成的限位圈，其中，包括两个与第三安装杆相邻且能避免第三安装杆沿第一安装杆长度方向往复滑动的限位圈，也包括两个与第四安装杆相邻且能避免第四安装杆沿第一安装杆长度方向往复滑动的限位圈；

作为优选：滚珠丝杠机构中包括驱动电机、滚珠丝杠、第一丝母、第二丝母，驱动电机固定设置于第一安装杆一端的附近，驱动电机的输出端与滚珠丝杠同轴安装连接，滚珠丝杠自身长度方向与第一安装杆平行，第一丝母和第二丝母均配合套接在滚珠丝杠上且分别与第一滑块、第二滑块一一对应固定连接，驱动电机通过控制滚珠丝杠轴向转动从而驱动第一丝母和第二丝母沿滚珠丝杠长度方向往复移动，并一一对应地同步带动第一滑块和第二滑块沿第一安装杆长度方向往复滑动；

作为优选：各连接杆沿自身长度方向首尾可拆卸连接在一起形成组合杆时，组合杆下方的各条状接触部之间首尾靠近或抵靠。

附图说明

图1是本实用新型的联动式光伏组件清洁机器人控制机构的正视图，

图2是附图1的A—A剖视图(左视)，

图3是本实用新型的联动式光伏组件清洁机器人控制机构的俯视图，

图4是第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆之间的连接安装关系示意图(第一安装杆、第二安装杆、第四安装杆之间的连接安装关系也参照此图)，

其中，1—第一安装杆，101—第一支撑杆，102—限位圈，2—第二安装杆，201—第一通孔，2011—第一螺栓孔，3—第三安装杆，31—第三通孔，311—第三螺栓孔，4—第四安装杆，5—第一滑块，6—第二滑块，7—第一滑套，8—第二滑套，9—连接杆，91—支杆，10—条状接触部，103—刷座，104—刷毛，11—驱动电机，12—滚珠丝杠，13—第一丝母，14—第二丝母，15—升降台，151—滚珠丝杠支撑座，16—建筑物，17—第二支撑杆，171—通槽，18—固定杆，19—螺栓，20—联轴器，21—太阳能电池板组件，22—太阳能电池板组件安装架。

具体实施方式

如附图所示，本实用新型的联动式光伏组件清洁机器人控制机构一般安装于建筑物16顶部，主要包括以矩形形状铺开的太阳能电池板组件21、配合该太阳能电池板组件21安装的清洁机构安装架、行走机构、清洁机构，

清洁机构安装架包括由第一安装杆1、第三安装杆3、第二安装杆2、第四安装杆4依次拼接而成的矩形平面框架(第一安装杆1、第三安装杆3、第二安装杆2、第四安装杆4均为圆杆，但尺寸不同)，其中，第一安装杆1与第二安装杆2为相对平行设置(且沿自身长度方向水平设置)，第三安装杆3和第四安装杆4为相对平行设置，第一安装杆1、第三安装杆3、第二安装杆2、第四安装杆4均与太阳能电池板组件21上表面平行，第一安装杆1沿自身长度方向的两端均竖直向下伸出有第一支撑杆101，两根第一支撑杆101底部分别通过螺栓19可拆卸地固定连接至不同的升降台15的台面上，升降台15底部则通过螺栓19可拆卸地固定安装于建筑物16上(用于将升降台15底部可拆卸固定安装在水泥建筑物16上的螺栓19具体为水泥螺纹钉)，

第一安装杆1上沿自身长度方向排列设置有若干个由第一安装杆1杆身的某段沿径向向外凸起而形成的限位圈102，

第三安装杆3杆身上靠近第一安装杆1的部位开设有与第一安装杆1为同轴设置的第三通孔31，第三安装杆3通过第三通孔31垂直(第三安装杆3与第一安装杆1相垂直)配合套接在第一安装杆1上靠近一端的位置并且能以第一安装杆1为中心轴发生转动，第三安装杆3与第一安装杆1的连接处设置有两个与第三安装杆3相邻抵靠且能避免第三安装杆3沿第一安装杆1长度方向往复滑动的限位圈102，此外，第三安装杆3上还开设有与第三通孔31为轴向垂直且相互连通的第三螺栓孔311，通过螺栓19配合充分旋入第三螺栓孔311对第一安装杆1形成压紧(如附图4)，配合前述的与第三安装杆3相邻抵靠的两个限位圈102，共同固定住第三安装杆3与第一安装杆1的相对位置，

第四安装杆4杆身上靠近第一安装杆1的部位开设有与第一安装杆1为同轴设置的第四通孔，第四安装杆4通过第四通孔垂直(第四安装杆4与第一安装杆1相垂直)配合套接在第一安装杆1上靠近另一端的位置并且能以第一安装杆1为中心轴发生转动，第四安装杆4与第一安装杆1的连接处设置有两个与第四安装杆4相邻抵靠且能避免第四安装杆4沿第一安装杆1长度方向往复滑动的限位圈102，此外，第四安装杆4上还开设有与第四通孔为轴向垂直且相互连通的第四螺栓孔，通过螺栓19配合充分旋入第四螺栓孔对第一安装杆1形成压紧，配合前述的与第四安装杆4相邻抵靠的两个限位圈102，共同固定住第四安装杆4与第一安装杆1的相对位置，

第二安装杆2杆身上靠近其两端的部位分别开设有与第三安装杆3为同轴设置的第一通孔201以及与第四安装杆4为同轴设置的第二通孔，第二安装杆2通过第一通孔201和第二通孔同时可滑动地垂直(第二安装杆2与第三安装杆3、第四安装杆4均为垂直)配合套接在第三安装杆3和第四安装杆4上，第二安装杆2上还开设有与第一通孔201为轴向垂直且相互连通的第一螺栓孔2011、与第二通孔为轴向垂直且相互连通的第二螺栓孔，通过螺栓19配合充分旋入第一螺栓孔2011对第三安装杆3形成压紧(如附图4)，从而固定住第二安装杆2与第三安装杆3的相对位置，通过螺栓19配合充分旋入第二螺栓孔对第四安装杆4形成压紧，从而固定住第二安装杆2与第四安装杆4的相对位置，

第二安装杆2沿自身长度方向的两端分别被竖直设置的第二支撑杆17所托住，第二支撑杆17顶部向下凹陷形成与第二安装杆2杆身形状相配合的开口正向上的通槽171，第二安装杆2竖直向下配合嵌入通槽171中，通槽171径向上为半圆形，通槽171配合上上述第一螺栓孔和第二螺栓孔中的螺栓19压紧，可更好地避免第二安装杆2沿第三安装杆3和/或第四安装杆4长度方向发生滑动，

第二支撑杆17的底部则通过螺栓19可拆卸地固定连接至独立的升降台15的台面上，升降台15底部则通过螺栓19可拆卸地固定安装于建筑物16上(用于将升降台15底部可拆卸固定安装在水泥建筑物16上的螺栓19具体为水泥螺纹钉)；

行走机构包括沿第一安装杆1长度方向依次配合套设于第一安装杆1上并可沿第一安装杆1长度方向往复滑动的第一滑块5、第一滑套7、第二滑块6，第一滑套7与第一安装杆1为同轴设置，第一滑套7能以第一安装杆1为中心轴发生轴向转动，第一滑套7在轴向上分别与第一滑块5和第二滑块6相抵靠，第一滑块5和第二滑块6之间通过长度方向与第一安装杆1平行的水平的固定杆18固定连接在一起，固定杆18使第一滑块5和第二滑块6于第一安装杆1上往复滑动时的间距保持不变(使第一滑块5和第二滑块6恰好从两头对第一滑套7形成抵靠)，

行走机构还包括相对于第一滑套7设置的配合套设于第二安装杆2上并可沿第二安装杆2长度方向往复滑动的第二滑套8，第二滑套8与第二安装杆2为同轴设置，第二滑套8能以第二安装杆2为中心轴发生轴向转动，

清洁机构包括若干根依次排列的连接杆9，各连接杆9沿自身长度方向首尾通过联轴器20可拆卸连接在一起形成组合杆，组合杆沿自身长度方向平行于框架所在平面，组合杆沿自身长度方向一端固定连接在第一滑套7上，另一端固定连接在第二滑套8上，各连接杆9下方独立设置有用于接触太阳能电池板组件21上表面以实现清扫的条状接触部10(各连接杆9杆身上伸出有用于固定连接条状接触部10的支杆，如附图2)，例如条状接触部10为刷毛向下接触抵靠到太阳能电池板组件21上表面的条形毛刷，当然还可以是其他形式的清洁部件，条形毛刷在长度方向上与连接杆9平行，因此，组合杆下方的各条形毛刷沿一直线整齐排列，且各条形毛刷的刷座之间首尾靠近或抵靠，

还包括驱动第一滑块5和第二滑块6于第一安装杆1上往复滑动的滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构中包括驱动电机11、滚珠丝杠12、第一丝母13、第二丝母14，驱动电机11固定设置于其中一个升降台13的台面上位于第一支撑杆101附近，驱动电机11的输出端与滚珠丝杠12同轴安装连接，滚珠丝杠12位于第一安装杆1正下方且长度方向与第一安装杆1平行，两个第一支撑杆101所在的升降台15的台面上均固定设置有滚珠丝杠支撑座151，滚珠丝杠12沿自身长度方向可轴向转动地依次同轴配合穿设于这两个滚珠丝杠支撑座151上的安装孔中，从而受到滚珠丝杠支撑座151的限位与支撑，且不影响滚珠丝杠12的轴向转动，第一丝母13和第二丝母14均配合套接在滚珠丝杠12上且分别与第一滑块5底部、第二滑块6底部一一对应固定连接，驱动电机11通过控制滚珠丝杠12轴向转动从而驱动第一丝母13和第二丝母14沿滚珠丝杠12长度方向往复移动，并一一对应地同步带动第一滑块5和第二滑块6沿第一安装杆1长度方向往复滑动，如此，可推动第一滑套7于第一安装杆1上同步往复滑动，第一滑套7于第一安装杆1上往复滑动时通过组合杆同步带动第二滑套8于第二安装杆2上往复滑动，同时带动清洁机构于太阳能电池板组件21上表面上往复接触滑动实现清洁。作为滑轨的第一安装杆1和第二安装杆2优选不锈钢材质，这样可使杆身表面比较光滑，确保第一滑套7和第二滑套8在上面顺利滑行。

本实用新型的方案中，清洁机构安装架相当于是以第一安装杆1为基础延伸拼接而成的平面框架：

第一安装杆1下方设有升降机构，并且基于该升降机构使第一安装杆1和滚珠丝杠机构同步升降，配合上第二安装杆2下方的升降机构，可用来调节该框架的整体高度，以适应不同太阳能电池板组件21的安装高度，

第三安装杆3和第四安装杆4套接安装于第一安装杆1上并且能以第一安装杆1为中心轴发生转动，从而使该框架可发生翻转，以适应不同太阳能电池板组件21的倾斜安装角度，第二安装杆2配合套接在第三安装杆3和第四安装杆4上并可沿第三安装杆3和第四安装杆4长度方向滑动，从而可调整该框架的宽度，以适应不同太阳能电池板组件21的铺设面积，

清洁机构通过多根连接杆9拼接而成，即通过联轴器20实现各连接杆9及各连接杆9下方的清洁部件的联动，可以对连接杆9的根数进行增减(除了与第一滑套7、第二滑套8直接相连的连接杆9外)，以适应不同太阳能电池板组件21的铺设面积，同时，基于上文中提到的“第二安装杆2可沿第三安装杆3和第四安装杆4长度方向滑动”，可以使第一安装杆1和第二安装杆2之间的距离灵活可调，避免了清洁机构安装架尺寸固定时所导致的“组合杆中多一根连接杆9相比于清洁机构安装架宽度会太长，少一根连接杆9又够不到(连接杆9长度固定)”的问题，

清洁机构的组合杆翻转时所基于的中心轴与平面框架翻转时所基于的中心轴为同轴，即都是第一安装杆1，因此，在平面框架以第一安装杆1为中心轴发生角度翻转时，清洁机构也能发生相应角度的同步翻转，以适应不同太阳能电池板组件21的倾斜安装角度；同时用来支撑托住第二安装杆2的第二支撑杆17所在的升降台15为可拆卸固定于建筑物16上，当框架发生上述翻转时，可改变相应升降台15的固定位置以重新对第二安装杆2形成配合支撑。

综上，整个机构结构简单、成本低，拆装方便，可人工操作，可灵活安装到不同铺设面积、倾斜角度的太阳能电池板组件21上实现板面清洁。

此外，第三安装杆3和第四安装杆4均距离太阳能电池板组件21的正表面(上表面)存在着一定距离，这样清洁部件沿太阳能电池板组件21长度方向进行移动清扫时可将清扫下来的灰层充分推离太阳能电池板组件21上表面。

Claims (5)

1.一种联动式光伏组件清洁机器人控制机构，其特征在于：所述机构包括清洁机构安装架、行走机构、清洁机构，

所述的清洁机构安装架包括由第一安装杆(1)、第三安装杆(3)、第二安装杆(2)、第四安装杆(4)依次拼接而成的框架，其中，所述第一安装杆(1)与所述第二安装杆(2)为相对平行设置，所述第三安装杆(3)和所述第四安装杆(4)为相对平行设置，所述第三安装杆(3)和所述第四安装杆(4)均转动套接于所述第一安装杆(1)上，而所述第二安装杆(2)则同时可滑动地套接在所述第三安装杆(3)和所述第四安装杆(4)上，

所述的行走机构包括沿所述第一安装杆(1)长度方向依次配合套设于所述第一安装杆(1)上并可沿所述第一安装杆(1)长度方向往复滑动的第一滑块(5)、第一滑套(7)、第二滑块(6)，所述第一滑套(7)在轴向上分别与所述第一滑块(5)和所述第二滑块(6)相抵靠，还包括相对于所述第一滑套(7)设置的配合套设于所述第二安装杆(2)上并可沿所述第二安装杆(2)长度方向往复滑动的第二滑套(8)，还包括用于驱动所述第一滑块(5)和所述第二滑块(6)于所述第一安装杆(1)上往复滑动的滚珠丝杠机构；

所述的清洁机构包括若干根依次排列的连接杆(9)，各所述连接杆(9)沿自身长度方向首尾可拆卸连接在一起形成组合杆，所述组合杆沿自身长度方向平行于所述框架所在平面，所述组合杆沿自身长度方向一端连接在所述第一滑套(7)上，另一端连接在所述第二滑套(8)上，各所述连接杆(9)下方独立设置有用于接触太阳能电池板组件(21)上表面以实现清扫的条状接触部(10)，所述的条状接触部(10)在长度方向上与所述连接杆(9)平行，

通过所述的滚珠丝杠机构驱动所述第一滑块(5)和所述第二滑块(6)于所述第一安装杆(1)上往复滑动时，可推动所述第一滑套(7)于所述第一安装杆(1)上同步往复滑动，并基于所述组合杆，可带动所述第二滑套(8)于所述第二安装杆(2)上同步往复滑动。

2.如权利要求1所述的联动式光伏组件清洁机器人控制机构，其特征在于：

所述第三安装杆(3)杆身上靠近所述第一安装杆(1)的部位开设有与所述第一安装杆(1)为同轴设置的第三通孔(31)，所述第三安装杆(3)通过所述第三通孔(31)垂直配合套接在所述第一安装杆(1)上并且能以所述第一安装杆(1)为中心轴发生转动，所述第三安装杆(3)上还开设有与所述第三通孔(31)为轴向垂直且相互连通的第三螺栓孔(311)，通过螺栓配合充分旋入所述第三螺栓孔(311)从而压紧固定住所述第三安装杆(3)与所述第一安装杆(1)的相对位置；

所述第四安装杆(4)杆身上靠近所述第一安装杆(1)的部位开设有与所述第一安装杆(1)为同轴设置的第四通孔，所述第四安装杆(4)通过所述第四通孔垂直配合套接在所述第一安装杆(1)上并且能以所述第一安装杆(1)为中心轴发生转动，所述第四安装杆(4)上还开设有与所述第四通孔为轴向垂直且相互连通的第四螺栓孔，通过螺栓配合充分旋入所述第四螺栓孔从而压紧固定住所述第四安装杆(4)与所述第一安装杆(1)的相对位置；

所述第二安装杆(2)杆身上靠近其两端的部位分别开设有与所述第三安装杆(3)为同轴设置的第一通孔(201)以及与所述第四安装杆(4)为同轴设置的第二通孔，所述第二安装杆(2)通过所述第一通孔(201)和所述第二通孔同时可滑动地垂直配合套接在所述第三安装杆(3)和所述第四安装杆(4)上，所述第二安装杆(2)上还开设有与所述第一通孔(201)为轴向垂直且相互连通的第一螺栓孔(2011)、与所述第二通孔为轴向垂直且相互连通的第二螺栓孔，通过螺栓配合充分旋入所述第一螺栓孔(2011)从而压紧固定住所述第二安装杆(2)与第三安装杆(3)的相对位置，通过螺栓配合充分旋入所述第二螺栓孔从而压紧固定住所述第二安装杆(2)与所述第四安装杆(4)的相对位置。

3.如权利要求1所述的联动式光伏组件清洁机器人控制机构，其特征在于：

所述第一安装杆(1)上沿自身长度方向排列设置有若干个由所述第一安装杆(1)杆身的某段沿径向向外凸起而形成的限位圈(102)，其中，包括两个与所述第三安装杆(3)相邻且能避免所述第三安装杆(3)沿所述第一安装杆(1)长度方向往复滑动的所述限位圈(102)，也包括两个与所述第四安装杆(4)相邻且能避免所述第四安装杆(4)沿所述第一安装杆(1)长度方向往复滑动的所述限位圈(102)。

4.如权利要求1所述的联动式光伏组件清洁机器人控制机构，其特征在于：所述滚珠丝杠机构中包括驱动电机(11)、滚珠丝杠(12)、第一丝母(13)、第二丝母(14)，所述驱动电机(11)固定设置于所述第一安装杆(1)一端的附近，所述驱动电机(11)的输出端与所述滚珠丝杠(12)同轴安装连接，所述滚珠丝杠(12)自身长度方向与所述第一安装杆(1)平行，所述第一丝母(13)和所述第二丝母(14)均配合套接在所述滚珠丝杠(12)上且分别与所述第一滑块(5)、所述第二滑块(6)一一对应固定连接，所述驱动电机(11)通过控制所述滚珠丝杠(12)轴向转动从而驱动所述第一丝母(13)和所述第二丝母(14)沿所述滚珠丝杠(12)长度方向往复移动，并一一对应地同步带动所述第一滑块(5)和所述第二滑块(6)沿所述第一安装杆(1)长度方向往复滑动。

5.如权利要求1所述的联动式光伏组件清洁机器人控制机构，其特征在于：各所述连接杆(9)沿自身长度方向首尾可拆卸连接在一起形成所述的组合杆时，所述组合杆下方的各所述条状接触部(10)之间首尾靠近或抵靠。

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