CN223334634U - 一种光伏板清扫机构及清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光伏板清扫机构及清扫机器人，包括：清扫刷、升降架、固定架、电机和驱动机构，所述驱动机构分别与升降架和固定架连接，所述驱动机构驱动升降架相对固定架上下移动，所述清扫刷与升降架转动连接，所述电机安装在升降架，所述电机驱动清扫刷相对升降架转动。本实用新型的驱动机构驱动升降架向下运动，进而给清扫刷下足够的压力，使得履带式机器人的重量可以更轻，减少了光伏板半导体的隐裂纹的数量；在不进行清扫作业时，驱动机构驱动升降架上升，使清扫刷脱离与光伏板接触，降低了履带式机器人运动时的阻力，进而降低了耗电量，提高了续航。

Description

一种光伏板清扫机构及清扫机器人

技术领域

本实用新型涉及光伏板清洁设备领域，尤其是一种光伏板清扫机构及清扫机器人。

背景技术

由于光伏板露天放置，长时间使用后光伏板表面会附着有灰尘等附着物，这些附着物会遮挡光线，进而造成光伏板的发电效率降低。

现在对光伏板的清洁方式可以采用机器人带动清扫刷在光伏板表面运动进行清洁。圆盘清扫刷的刷毛与光伏板接触，圆盘清扫刷转动时的旋转轴大致与光伏板垂直，并在转动时去除光伏板表面的附着物。

清扫时，为了增大清扫刷刷毛与光伏板的接触面积和去除附着力强的附着物的能力，需要给清扫刷向下的压力。

现有的机器人体积和重量较大，通过机器人的自重就可以给给清扫刷足够的下压力。如果机器人自重较小，则无法给清扫刷足够的下压力，会造成清扫效果不佳。所以现有的清扫光伏板的机器人的自重较大，以保证给清扫刷足够的下压力，从而保证清扫效果。

但是较重的机器人容易将光伏板内的半导体压出隐裂纹，造成光伏板发电效率下降。

而且现有的机器人在不进行清扫时，清扫刷的刷毛依然与光伏板表面接触，在机器人移动时增加了机器人的阻力，进而增加了机器人的耗电量，降低了机器人的续航。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种光伏板清扫机构及清扫机器人，解决了上述问题。

一种光伏板清扫机构，包括：清扫刷、升降架、固定架、电机和驱动机构，所述驱动机构分别与升降架和固定架连接，所述驱动机构驱动升降架相对固定架上下移动，所述清扫刷与升降架转动连接，所述电机安装在升降架，所述电机驱动清扫刷相对升降架转动。

进一步地，所述驱动机构为电动推杆，所述驱动机构的缸体与固定架固定连接，所述驱动机构的推杆与升降架固定连接。

进一步地，所述升降架与两个清扫刷连接，两个清扫刷的转动方向相反且转速相同。

进一步地，还包括第一齿轮、第二齿轮、第一转动轴和第二转动轴，所述电机的壳体相对升降架固定，所述电机的输出轴与第一转动轴固定连接，所述第一转动轴与升降架转动连接，第一转动轴与第一齿轮固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第二转动轴固定连接，所述第二转动轴与升降架转动连接，所述第一转动轴和第二转动轴分别驱动不同的清扫刷转动。

进一步地，还包括第一链轮、第二链轮和第三链轮，所述清扫刷的转动轴与升降架转动连接，所述转动轴与第二链轮固定连接，所述第一转动轴与第一链轮固定连接，所述第一链轮通过第一链条驱动一个第二链轮转动，所述第二转动轴与第三链轮固定连接，所述第三链轮通过第二链条驱动另一个第二链轮转动。

进一步地，还包括滑杆和直线轴承，所述滑杆与升降架固定连接，所述直线轴承与固定架固定连接，所述滑杆穿过直线轴承并与直线轴承连接。

进一步地，所述清扫刷包括第一刷毛、第二刷毛、基板和转动轴，所述转动轴与基板固定连接，所述第一刷毛的上端和第二刷毛的上端分别与基板固定连接，所述第一刷毛的刚度大于第二刷毛的刚度，所述第一刷毛到转动轴的距离大于第二刷毛到转动轴的距离。

进一步地，所述第一刷毛绕基板的旋转轴做圆周排布，所述第二刷毛绕基板的旋转轴做圆周排布。

进一步地，所述第一刷毛与基板的旋转轴的夹角α为125度到135度，所述第二刷毛与基板的旋转轴的夹角β为120到130度。

一种使用所述的光伏板清扫机构的清扫机器人，还包括履带式机器人，所述履带式机器人的机壳与固定架固定连接。

本实用新型具有如下优点：

1.驱动机构驱动升降架向下运动，进而给清扫刷下足够的压力，使得履带式机器人的重量可以更轻，减少了光伏板半导体的隐裂纹的数量；

2.在不进行清扫作业时，驱动机构驱动升降架上升，使清扫刷脱离与光伏板接触，降低了履带式机器人运动时的阻力，进而降低了耗电量，提高了续航；

3.刚度较大的第一刷毛清扫附着力较强的附着物效果较好，刚度较小的第二算清扫浮灰的效果较好，同时使用第一刷毛和第二刷毛，清扫效果好于只使用单一刚度刷毛的现有技术；

4.由于同时使用第一刷毛和第二刷毛，刷毛整体的刚度低于只使用较硬的刷毛的现有技术，在下压力相同的情况下第一刷毛与光伏板的接触面增大，提高了清扫效果，同时避免了履带式机器人的履带部分脱离与光伏板的接触。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本实用新型的俯视结构示意图；

图2：在图1中A-A处的剖视结构示意图；

图3：本实用新型的立体结构示意图；

图4：清扫刷的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1到图4所示，一种光伏板清扫机构，包括：清扫刷1、升降架3、固定架4、电机31和驱动机构41，所述驱动机构41分别与升降架3和固定架4连接，所述驱动机构41驱动升降架3相对固定架4上下移动，所述清扫刷1与升降架3转动连接，所述电机31安装在升降架3，所述电机31驱动清扫刷1相对升降架3转动。

清扫时，驱动机构41在清扫刷1与光伏板9接触后，继续驱动升降架3和清扫刷1同步下降一定高度，之后驱动机构停止动作，从而将清扫刷1压在光伏板9上。驱动机构41给了清扫刷1一定下压力，使得刷毛发生弹性形变，使刷毛的侧面能与光伏板9接触。

进一步地，所述驱动机构41为电动推杆，所述驱动机构41的缸体与固定架4固定连接，所述驱动机构41的推杆与升降架3固定连接。电动推杆的体积小，且不需要额外的气泵，可以减轻清扫机构整体的重量。

进一步地，所述升降架3与两个清扫刷1连接，两个清扫刷1的转动方向相反且转速相同，如此设置的清扫效果更佳。

进一步地，还包括第一齿轮35、第二齿轮36、第一转动轴38和第二转动轴39，所述电机31的壳体相对升降架3固定，所述电机31的输出轴与第一转动轴38固定连接，所述第一转动轴38与升降架3转动连接，第一转动轴38与第一齿轮35固定连接，所述第一齿轮35与第二齿轮36啮合，所述第二齿轮36与第二转动轴39固定连接，所述第二转动轴39与升降架3转动连接，所述第一转动轴38和第二转动轴39分别驱动不同的清扫刷1转动。第一转动轴38和第二转动轴39的转动方向相反，从而驱动两个清扫刷1的转动方向相反。

进一步地，还包括第一链轮33、第二链轮34和第三链轮37，所述清扫刷1的转动轴14与升降架3转动连接，所述转动轴14与第二链轮34固定连接，所述第一转动轴38与第一链轮33固定连接，所述第一链轮33通过第一链条驱动一个第二链轮34转动，所述第二转动轴39与第三链轮37固定连接，所述第三链轮37通过第二链条驱动另一个第二链轮34转动。

进一步地，还包括滑杆32和直线轴承42，所述滑杆32与升降架3固定连接，所述直线轴承42与固定架4固定连接，所述滑杆32穿过直线轴承42并与直线轴承42连接。滑杆32和直线轴承42配合，加强了升降架3运动时的稳定性。

进一步地，所述清扫刷1包括第一刷毛11、第二刷毛12、基板13和转动轴14，所述转动轴14与基板13固定连接，所述第一刷毛11的上端和第二刷毛12的上端分别与基板13固定连接，所述第一刷毛11的刚度大于第二刷毛12的刚度，所述第一刷毛11到转动轴14的距离大于第二刷毛12到转动轴14的距离。相比全使用第一刷毛11，第一刷毛11和第二刷毛12搭配使用，所有刷毛所需的下压力更小。下压力更小降低了对驱动机构41提供下压力的要求，使驱动机构41可以选用更轻的型号；同时也避免了全使用第一刷毛11导致整体的刚度过大，第一刷毛11几乎不弹性变形，驱动机构41伸长，使得履带式机器人2被顶起，部分履带脱离与光伏板9的接触。

由于同时采用第一刷毛11和第二刷毛12，在下压力一定的情况下，本申请的第一刷毛11的弹性变形程度相比全使用较硬刷毛的现有技术较大，所以本实施例单根第一刷毛11与光伏板9的接触面积相比现有技术较大。再加上第二刷毛12的接触面积，本实施例总体的接触面积大于全使用较硬刷毛的现有技术，清扫的效果较好。

进一步地，所述第一刷毛11绕基板13的旋转轴做圆周排布，所述第二刷毛12绕基板13的旋转轴做圆周排布。

进一步地，所述第一刷毛11与基板13的旋转轴的夹角α为125度到135度，所述第二刷毛12与基板13的旋转轴的夹角β为120到130度。所述第一刷毛11与基板13的旋转轴的夹角α大于第二刷毛12与基板13的旋转轴的夹角β。夹角α大于夹角β的好处是：第二刷毛12转动时第一刷毛11与其接触限制第二刷毛12外飘幅度过大，避免了因第二刷毛12外飘过大(即第二刷毛12弹性形变量过大)导致第二刷毛12脱离与光伏板9的接触，从而保证第二刷毛12与光伏板9表面保持接触、保持清扫效果。

如图1到图3所示，一种使用所述的光伏板清扫机构的清扫机器人，还包括履带式机器人2，所述履带式机器人2的机壳与固定架4固定连接。

工作时，驱动机构41驱动升降架3向下运动，将清扫刷1的刷毛压在与光伏板9表面，使刷毛弹性变形。电机31驱动两个清扫刷1反方向转动，履带式机器人2带动固定架4在光伏板9上运动，从而带动清扫刷1移动以清扫光伏板9表面的附着物。

在清扫刷1开始转动后由于刷毛受离心力影响，刷毛的下部会向上运动脱离与光伏板9的接触，导致了清扫面积下降。此时驱动机构41可以进一步向下运动一段距离，使刷毛向下运动重新与光伏板9接触。

在清扫光伏板9的边缘时，由于驱动机构41驱动刷毛进一步向下运动，清扫刷1与光伏板9的接触面的直径较大，所以履带式机器人2可以距离边缘较远，降低了履带式机器人2从光伏板9掉落的可能性。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种光伏板清扫机构，其特征在于，包括：清扫刷(1)、升降架(3)、固定架(4)、电机(31)和驱动机构(41)，所述驱动机构(41)分别与升降架(3)和固定架(4)连接，所述驱动机构(41)驱动升降架(3)相对固定架(4)上下移动，所述清扫刷(1)与升降架(3)转动连接，所述电机(31)安装在升降架(3)，所述电机(31)驱动清扫刷(1)相对升降架(3)转动。

2.根据权利要求1所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：所述驱动机构(41)为电动推杆，所述驱动机构(41)的缸体与固定架(4)固定连接，所述驱动机构(41)的推杆与升降架(3)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：所述升降架(3)与两个清扫刷(1)连接，两个清扫刷(1)的转动方向相反且转速相同。

4.根据权利要求3所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：还包括第一齿轮(35)、第二齿轮(36)、第一转动轴(38)和第二转动轴(39)，所述电机(31)的壳体相对升降架(3)固定，所述电机(31)的输出轴与第一转动轴(38)固定连接，所述第一转动轴(38)与升降架(3)转动连接，第一转动轴(38)与第一齿轮(35)固定连接，所述第一齿轮(35)与第二齿轮(36)啮合，所述第二齿轮(36)与第二转动轴(39)固定连接，所述第二转动轴(39)与升降架(3)转动连接，所述第一转动轴(38)和第二转动轴(39)分别驱动不同的清扫刷(1)转动。

5.根据权利要求4所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：还包括第一链轮(33)、第二链轮(34)和第三链轮(37)，所述清扫刷(1)的转动轴(14)与升降架(3)转动连接，所述转动轴(14)与第二链轮(34)固定连接，所述第一转动轴(38)与第一链轮(33)固定连接，所述第一链轮(33)通过第一链条驱动一个第二链轮(34)转动，所述第二转动轴(39)与第三链轮(37)固定连接，所述第三链轮(37)通过第二链条驱动另一个第二链轮(34)转动。

6.根据权利要求1所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：还包括滑杆(32)和直线轴承(42)，所述滑杆(32)与升降架(3)固定连接，所述直线轴承(42)与固定架(4)固定连接，所述滑杆(32)穿过直线轴承(42)并与直线轴承(42)连接。

7.根据权利要求1所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：所述清扫刷(1)包括第一刷毛(11)、第二刷毛(12)、基板(13)和转动轴(14)，所述转动轴(14)与基板(13)固定连接，所述第一刷毛(11)的上端和第二刷毛(12)的上端分别与基板(13)固定连接，所述第一刷毛(11)的刚度大于第二刷毛(12)的刚度，所述第一刷毛(11)到转动轴(14)的距离大于第二刷毛(12)到转动轴(14)的距离。

8.根据权利要求7所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：所述第一刷毛(11)绕基板(13)的旋转轴做圆周排布，所述第二刷毛(12)绕基板(13)的旋转轴做圆周排布。

9.根据权利要求8所述的一种光伏板清扫机构，其特征在于：所述第一刷毛(11)与基板(13)的旋转轴的夹角α为125度到135度，所述第二刷毛(12)与基板(13)的旋转轴的夹角β为120到130度；夹角α大于夹角β。

10.一种使用如权利要求1到9任意一项所述的光伏板清扫机构的清扫机器人，其特征在于：还包括履带式机器人(2)，所述履带式机器人(2)的机壳与固定架(4)固定连接。