一种光伏板组件清洁机器人制造技术

本发明专利技术属于机器人技术领域，特别是涉及一种光伏板组件清洁机器人。该清洁机器人主要由固定架、行走机构、清洁机构、跨域机构、调整机构以及按钮一体控制盒组成，行走机构分为横向行走机构和纵向行走机构，通过横向移动机构的驱动轮和纵向移动机构的滚珠丝杠使清洁机器人进行一定距离的移动；上部的清洁机构安装在滑块和直线轴承组件上，根据检测信号控制整个清洁机构的启停以及控制直流电机带动跨越机构和调整机构工作。该清洁机器人能够实现智能化控制，对于光伏板组件边框高度以及光伏板列阵路面不平整等状况可以进行跨越以及对刮板和擦板实现锁紧和位置调节,通过刷、刮、擦三道工序，真正达到清洁程度最大化，并适应于积雪以及灰尘大的环境。

A Cleaning Robot for Photovoltaic Panel Module

The invention belongs to the technical field of robots, in particular to a photovoltaic panel module cleaning robot. The cleaning robot is mainly composed of fixed frame, walking mechanism, cleaning mechanism, trans-domain mechanism, adjusting mechanism and button integrated control box. The walking mechanism is divided into transverse walking mechanism and longitudinal walking mechanism. The driving wheel of the transverse moving mechanism and the ball screw of the longitudinal moving mechanism make the cleaning robot have a certain distance. The upper cleaning mechanism is installed on the slider and linear bearing components, and the starting and stopping of the whole cleaning mechanism are controlled according to the detection signal, as well as the work of the straddling mechanism and the adjusting mechanism driven by the DC motor. This cleaning robot can realize intelligent control. It can span the edge height of photovoltaic panel module and the uneven condition of the photovoltaic panel array road surface, and adjust the lock and position of scraper and scraper. Through three processes of brushing, scraping and scrubbing, it can really achieve the greatest degree of cleanliness and adapt to snow and dust. Big environment.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏板组件清洁机器人
本专利技术属于机器人
，特别是涉及一种光伏板组件清洁机器人。
技术介绍
随着经济发展和环境恶化，人们对于清洁能源的需求越来越大，太阳能发电就是其中一个发展迅猛的新能源技术。太阳能转化为电能需要通过太阳能电池板来实现，大型的光伏发电需要在野外建设大规模的光伏板组件。由于野外环境恶劣，组件表面会积累沙尘、雪以及其他杂物等，严重影响光电转化效率，故需要对组件表面进行清洁。对于大型光伏发电厂，人工清理太费时费力，最适合自动行走的清洁机器人来工作,但目前市面上还没有非常有效的光伏组件清洁机器人。目前光伏组件的清洁设备只是使用干洗或者清扫刷进行清扫，方式简单且清洁程度不高，对于灰尘较大的环境以及积雪较多、对清洁程度要求高的地方却不能清洁干净，而且清洁效率低。具体缺点有：第一，现有设备会对光伏板组件造成一定的压力，造成组件隐裂，同时，会在组件表面留下痕迹；第二，此类清洁只是简易的将光伏板表面的灰尘进行洗刷，通过附带的水管冲洗，这样的清洁程度不高，而且比较浪费水资源；第三，这种简单的清洁方式并不能对灰尘较大的环境进行高程度的清洁，清扫完表面的灰尘后不能及时排出光伏板表面。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光伏板组件清洁机器人，使用刷、刮、擦一体的光伏板组件清洁机器人，对于光伏板组件边框高度以及光伏板列阵路面不平整等状况可以进行跨越以及对刮板和擦板实现锁紧和位置调节，真正达到高效率和清洁程度最大化，进行智能化控制，无死角清洁，适应于积雪以及灰尘大的环境。为达到上述目的，本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种光伏板组件清洁机器人，包括行走机构、清洁机构和架体，行走机构和清洁机构分别安装在架体下部和上部；所述行走机构通过架体上的步进电机带动清洁机器人进行横向和纵向移动，横向的每次移动范围根据光伏板的宽度来调节确定，纵向的每次移动范围根据接近开关位置确定；所述清洁机构包括洗刷单元和刮擦单元，洗刷单元由直流电机控制盘刷和辊刷进行初步清洁，刮擦单元由刮板和擦板进行刮、擦清洁，再通过跨越机构和调整机构实现刮板和擦板在光伏板边框凸起处的跨越以及跨越后的锁紧和位置调节。所述的一种光伏板组件清洁机器人，所述行走机构包括光轴、滚珠丝杠、第一同步带、10齿第一同步轮、30齿第一直齿轮、10齿第一直齿轮、30齿第一同步轮、第一步进电机、直线轴承组件、滚珠丝杠滑块、第二步进电机、10齿第二直齿轮、30齿第二直齿轮、10齿第一锥齿轮、30齿第一锥齿轮、10齿第二锥齿轮、30齿第二锥齿轮、10齿第三锥齿轮、10齿第四锥齿轮、主动轮、从动轮、从动轮支架；所述第一步进电机、第二步进电机和从动轮支架安装在所述架体相应位置上，第一步进电机输出轴与10齿第一直齿轮通过销轴固定连接，10齿第一同步轮与30齿第一直齿轮安装在同一轴上，10齿第一同步轮与30齿第一同步轮通过第一同步带传动连接，30齿第一同步轮与10齿第二锥齿轮安装在同一轴上，30齿第二锥齿轮与10齿第三锥齿轮安装在同一轴上，主动轮与10齿第三锥齿轮安装在同一个轴上，从动轮安装在从动轮支架上，主动轮与从动轮之间通过齿轮进行运动传递；所述滚珠丝杠通过带座轴承安装在架体左右两侧，光轴安装在光轴支撑座上，第二步进电机输出轴与10齿第二直齿轮通过销轴固定连接，10齿第一锥齿轮与30齿第二直齿轮安装在同一轴上，滚珠丝杠轴端与30齿第一锥齿轮所在轴通过联轴器固定。所述的一种光伏板组件清洁机器人，所述行走机构横向行走过程：由单片机控制系统控制第一步进电机转动，带动10齿第一直齿轮转动，再依次带动30齿第一直齿轮、10齿第一同步轮、30齿第一同步轮、10齿第二锥齿轮、30齿第二锥齿轮、10齿第三锥齿轮、10齿第四锥齿轮，最后带动主动轮行走，从动轮跟随运动。所述的一种光伏板组件清洁机器人，所述行走机构纵向行走过程：由单片机控制系统控制第二步进电机转动，带动10齿第二直齿轮运动，再依次带动30齿第二直齿轮、10齿第一锥齿轮、30齿第一锥齿轮运动，最后带动滚珠丝杠旋转进而带动滚珠丝杠滑块纵向运动，安装在滑块上的直线轴承组件跟随运动。所述的一种光伏板组件清洁机器人，所述清洁机构的洗刷单元包括第一直流电机、10齿第三直齿轮、30齿第三直齿轮、10齿第五锥齿轮、10齿带轴承锥齿轮、30齿第三锥齿轮、30齿第四锥齿轮、30齿第五锥齿轮、10齿第二同步轮、第二同步带、30齿第二同步轮、10齿第六锥齿轮、10齿第七锥齿轮、10齿第三同步轮、30齿第三同步轮、盘刷、辊刷、多组轴承座；所述第一直流电机安装在架体上，多组轴承座安装在架体和空心方管上，空心方管焊接于平板上，平板安装在架体上，第一直流电机的输出轴与10齿第三直齿轮通过销轴固定连接；10齿第五锥齿轮和10齿带轴承锥齿轮以及10齿第二同步轮与30齿第三直齿轮输出轴固定，10齿第二同步轮通过第二同步带与30齿第二同步轮传动连接，30齿第二同步轮和10齿第二同步轮通过螺母固定于轴端，辊刷轴端与30齿第三同步轮输出轴通过联轴器连接。所述的一种光伏板组件清洁机器人，所述洗刷单元工作过程为：单片机控制系统控制第一直流电机带动10齿第三直齿轮，再依次带动30齿第三直齿轮、10齿第五齿锥齿轮，然后再分别带动30齿第三锥齿轮和10齿第二同步轮，30齿第三锥齿轮带动30齿第四齿锥齿轮进而传递动力给30齿第五锥齿轮，再带动盘刷转动；10齿第二同步轮通过第二同步带带动30齿第二同步轮，再由10齿第六锥齿轮带动10齿第七锥齿轮，最后由10齿第三同步轮通过短同步带带动30齿第三同步轮转动，进而带动辊刷转动。所述的一种光伏板组件清洁机器人，所述清洁机构的刮擦单元包括平板、空心方管、10齿第三直齿轮、刮板、擦板、V型导轨、直齿轮、第三齿条、第一V型滚轮固定架、第一V型滚轮、第一固定架、第二直流电机、第一齿条、直线导轨滑块、方板、直线导轨、长方体板、第三直流电机、10齿第四直齿轮、30齿第三直齿轮、第一链轮、第二链轮、双排链、第二V型滚轮固定架、第二V型滚轮、第二固定架、深沟球轴承、转轴、圆管；所述第二直流电机和第三直流电机安装在架体上，直线导轨滑块通过螺钉固定于平板上，平板通过螺栓安装在架体上，第一齿条通过螺栓和方板连接，直线导轨滑块和方板通过螺栓连接，刮板和擦板固定于一体并与圆管焊接，长方体板焊接于圆管上，深沟球轴承安装于圆管中，第一固定架和第二固定架两侧与架体通过螺栓连接固定，V型导轨和第三齿条的侧面和背面靠紧第一固定架和第二固定架的台阶面并通过螺栓连接固定，双排链外的第一链轮和第二V型滚轮固定架以及直齿轮都在转轴上固定，转轴两端的第一V型滚轮固定架以及第一链轮通过螺母连接固定，第二V型滚轮和第一V型滚轮安装在第二V型滚轮固定架和第一V型滚轮固定架上，双排链内的第二链轮连接的轴伸出至第二固定架连接固定并支撑第二固定架。所述的一种光伏板组件清洁机器人，在机器人进行清洁光伏板时，所述刮擦单元随机器人一起行走，其刮板和擦板始终与光伏板垂直接触以保证刮擦功能，当遇到光伏板边框阻挡时，刮擦单元能实现跨越动作和调整动作以对刮板和擦板进行保护、锁紧和位置调节。所述的一种光伏板组件清洁机器人，所述跨越动作的实现过程为：接近开关将检测信号输送至单片机控制系统，单片机控制系统控制第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏板组件清洁机器人，其特征在于，包括行走机构、清洁机构和架体，行走机构和清洁机构分别安装在架体下部和上部；所述行走机构通过架体上的步进电机带动清洁机器人进行横向和纵向移动，横向的每次移动范围根据光伏板的宽度来调节确定，纵向的每次移动范围根据接近开关位置确定；所述清洁机构包括洗刷单元和刮擦单元，洗刷单元由直流电机控制盘刷和辊刷进行初步清洁，刮擦单元由刮板和擦板进行刮、擦清洁，再通过跨越机构和调整机构实现刮板和擦板在光伏板边框凸起处的跨越以及跨越后的锁紧和位置调节。

【技术特征摘要】
1.一种光伏板组件清洁机器人，其特征在于，包括行走机构、清洁机构和架体，行走机构和清洁机构分别安装在架体下部和上部；所述行走机构通过架体上的步进电机带动清洁机器人进行横向和纵向移动，横向的每次移动范围根据光伏板的宽度来调节确定，纵向的每次移动范围根据接近开关位置确定；所述清洁机构包括洗刷单元和刮擦单元，洗刷单元由直流电机控制盘刷和辊刷进行初步清洁，刮擦单元由刮板和擦板进行刮、擦清洁，再通过跨越机构和调整机构实现刮板和擦板在光伏板边框凸起处的跨越以及跨越后的锁紧和位置调节。2.如权利要求1所述的一种光伏板组件清洁机器人，其特征在于，所述行走机构包括光轴、滚珠丝杠、第一同步带、10齿第一同步轮、30齿第一直齿轮、10齿第一直齿轮、30齿第一同步轮、第一步进电机、直线轴承组件、滚珠丝杠滑块、第二步进电机、10齿第二直齿轮、30齿第二直齿轮、10齿第一锥齿轮、30齿第一锥齿轮、10齿第二锥齿轮、30齿第二锥齿轮、10齿第三锥齿轮、10齿第四锥齿轮、主动轮、从动轮、从动轮支架；所述第一步进电机、第二步进电机和从动轮支架安装在所述架体相应位置上，第一步进电机输出轴与10齿第一直齿轮通过销轴固定连接，10齿第一同步轮与30齿第一直齿轮安装在同一轴上，10齿第一同步轮与30齿第一同步轮通过第一同步带传动连接，30齿第一同步轮与10齿第二锥齿轮安装在同一轴上，30齿第二锥齿轮与10齿第三锥齿轮安装在同一轴上，主动轮与10齿第三锥齿轮安装在同一个轴上，从动轮安装在从动轮支架上，主动轮与从动轮之间通过齿轮进行运动传递；所述滚珠丝杠通过带座轴承安装在架体左右两侧，光轴安装在光轴支撑座上，第二步进电机输出轴与10齿第二直齿轮通过销轴固定连接，10齿第一锥齿轮与30齿第二直齿轮安装在同一轴上，滚珠丝杠轴端与30齿第一锥齿轮所在轴通过联轴器固定。3.如权利要求2所述的一种光伏板组件清洁机器人，其特征在于，所述行走机构横向行走过程：由单片机控制系统控制第一步进电机转动，带动10齿第一直齿轮转动，再依次带动30齿第一直齿轮、10齿第一同步轮、30齿第一同步轮、10齿第二锥齿轮、30齿第二锥齿轮、10齿第三锥齿轮、10齿第四锥齿轮，最后带动主动轮行走，从动轮跟随运动。4.如权利要求2所述的一种光伏板组件清洁机器人，其特征在于，所述行走机构纵向行走过程：由单片机控制系统控制第二步进电机转动，带动10齿第二直齿轮运动，再依次带动30齿第二直齿轮、10齿第一锥齿轮、30齿第一锥齿轮运动，最后带动滚珠丝杠旋转进而带动滚珠丝杠滑块纵向运动，安装在滑块上的直线轴承组件跟随运动。5.如权利要求1所述的一种光伏板组件清洁机器人，其特征在于，所述清洁机构的洗刷单元包括第一直流电机、10齿第三直齿轮、30齿第三直齿轮、10齿第五锥齿轮、10齿带轴承锥齿轮、30齿第三锥齿轮、30齿第四锥齿轮、30齿第五锥齿轮、10齿第二同步轮、第二同步带、30齿第二同步轮、10齿第六锥齿轮、10齿第七锥齿轮、10齿第三同步轮、30齿第三同步轮、盘刷、辊刷、多组轴承座；所述第一直流电机安装在架体上，多组轴承座安装在架体和空心方管上，空心方管焊接于平板上，平板安装在架体上，第一直流电机的输出轴与10齿第三直齿轮通过销轴固定连接；10齿第五锥齿轮和1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王同辉，张升，马莉莎，
申请(专利权)人：甘肃银虹机器人科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62