CN104828169B - 多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置 - Google Patents

多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光伏太阳能电池板清洗装置，属于光伏发电运行和维护领域。多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，清洗机器人包括设置在太阳能电池板表面的清洗部件和设置在太阳能电池板上下的行走装置及设置在行走装置边的跨越装置，其特征在于：所述跨越装置包括左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，设置在行走装置的左边和右边，在所述左跨越轮组单元和右跨越轮组单元中间设置有电机，电机通过联轴器连接T型换向器，T型换向器的水平方向的两个输出轴分别输出转向一致的转速，分别带动连接的左旋和右旋滚珠丝杠转动，从而带动设置在滚珠丝杠上的滑块连接板往复移动，实现与滑块连接板分别连接的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元同时伸缩。

Description

多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置
技术领域
本发明涉及光伏太阳能电池板清洗机器人，尤其涉及一种多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置。
背景技术
太阳能作为一种新型可再生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。光伏电池板作为光伏发电的主要部件，由于其长期暴露在自然环境下，其表面极易堆积灰尘和杂物，严重影响电池板的发电效率和使用寿命，因此，对于大型光伏电站，光伏组件的定期清洁十分必要。
在专利号为201210457688.7的基于单轨行走部的光伏电池板清洗装置的专利中，现有光伏电池板清洗装置的行走跨越机构是在行走轮行走方向一侧设置有跨越轮，跨越轮由安装在顶板或底板上的跨越电机驱动，跨越轮通过包括跨越轮支杆的连接组件与跨越电机连接，使跨越轮能以跨越电机为轴心旋转或缩放或既旋转又缩放，跨越轮支杆从而向后收起或向前放出跨越轮。在清洗机器人从一块太阳能电池板跨越到另一块电池板时，是由控制器控制跨越轮在跨越电机的牵引下翻转和伸长至下一块太阳能电池板的上端面上，作为跨越支点使用，通过两块电池板间的间隙到达下一块电池板，实现清洗机器人在两块太阳能电池板之间的跨越。
但是，依靠跨越轮支杆和跨越电机的作用进行伸缩的跨越轮在跨越时，一是存在伸缩的准确度和精确度的问题，二是在跨越过程中，两个行走轮会有一个在一段时间内空置，跨越轮需要和另外一个行走轮作用，使清洗机器人转移到相邻的电池板上，这时现有的跨越轮会出现无法夹紧电池板的状况，因此使清洗机器人跨越时不平稳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，解决现在的清洗机器人的行走跨越装置在跨越过程中精准度不够，以及跨越时不平稳的缺陷。
技术方案
多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，清洗机器人包括设置在太阳能电池板表面的清洗部件和设置在太阳能电池板上下的行走装置及设置在行走装置边的跨越装置，其特征在于：所述跨越装置包括左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，设置在行走装置的左边和右边，在所述左跨越轮组单元和右跨越轮组单元中间设置有电机，电机通过联轴器连接T型换向器，T型换向器的水平方向的两个输出轴分别输出转向一致的转速，分别带动连接的左旋和右旋滚珠丝杠转动，从而带动设置在左旋和右旋滚珠丝杠上的滑块连接板往复移动，且左侧滑块连接板与右侧滑块连接板的运动方向相反，实现与所述左侧滑块连接板与右侧滑块连接板分别连接的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元同时伸展或回缩。
所述跨越装置包括设置在上行走装置左边和右边的上跨越装置的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，和设置在下行走装置左边和右边的下跨越装置的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，所述上跨越装置的左跨越轮组单元和上跨越装置的右跨越轮组单元和下跨越装置的左跨越轮组单元和下跨越装置的右跨越轮组单元的连接和运动方式相同。
所述左跨越轮组单元和右跨越轮组单元的结构完全相同，包括轮组结构支架和设置在轮组结构支架内的三面轮组，三面轮组包括一个跨越行走导轮和用于将电池板两侧面夹紧的两面的脚轮。
所述跨越行走导轮与轮轴通过胀套内圈和胀套外圈胀紧连接，跨越行走导轮与轮轴通过弹性挡圈和法兰轴承连接件安装在滚轮前叉中，跨越行走导轮相对滚轮前叉能自由转动；所述滚轮前叉通过导柱连接板和法兰线性轴承固定在轮组结构支架上，导柱穿过导柱连接板，一端与直线支撑座固接，另一端穿过轮组结构支架，在轮组结构支架内的部分套有压簧，实现轮轴相对轮组结构支架存在移动空间，并保持一定弹性力；脚轮导柱一端通过螺母固定在轮组结构支架上，另一端穿过轮组结构支架，套装的脚轮压簧与直线支撑座固接，直线支撑座和脚轮沿脚轮导柱方向固定在连接板上，实现脚轮相对轮组结构支架存在移动空间，并保持一定弹性力。
行走装置的行走轮组单元的结构与跨越轮组单元结构相同。
有益效果
本发明的多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置通过将电机的驱动经过联轴器和T型换向器输出，实现同时伸展或回缩左右两侧的跨越轮组，跨越的方向和距离由步进电机和滚珠丝杠精确控制，且输出的是相同的转速，提高了跨越的准确性和受力强度，每个轮组单元的三面轮组的复合机构也能保证轮组行走的摩擦力和弹性，从而保证了跨越的准确、轻松、平稳和贴合。
附图说明
图1为本发明的工作状态示意图。
图2为本发明的跨越装置的结构示意图。
图3为本发明的跨越装置回缩状态示意图。
图4为本发明的跨越装置伸展开状态示意图。
图5为本发明的跨越轮组单元的结构装配完成示意图。
图6为本发明的跨越轮组单元的结构***示意图。
其中：1-太阳能电池板组单元，2-行走轮组单元，3-清洗部件，4-行走装置框架，5-左跨越轮组单元，6-右跨越轮组单元，7-电机，8-联轴器，9-T型换向器，10-滚珠丝杠，11-滑块连接板，12-轮组端光杆固定座，13-光杆，14-线性轴承，15-轴承座，16-丝杠端光杆固定座，17-导轨，18-轮组结构支架，19-跨越行走导轮，20-脚轮，21-轮轴，22-胀套内圈，23-胀套外圈，24-弹性挡圈，25-法兰轴承连接件，26-滚轮前叉，27-导柱连接板，28-法兰线形轴承，29-导柱，30-直线支撑座，31-压簧，32-脚轮导柱，33-螺母，34-脚轮压簧，35-支撑座，36-连接板。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
本发明针对现在的光伏太阳能电池板清洗机器人的跨越装置上的缺点，提出一种多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，清洗机器人包括设置在太阳能电池板表面的清洗部件和设置在太阳能电池板上下的行走装置及设置在行走装置边的跨越装置，所述跨越装置包括左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，设置在行走装置的左边和右边，如附图1所示为清洗机器人在太阳能电池板组单元上的工作情况，清洗机器人需要从一块电池板跨越到另一块电池板。
在所述左跨越轮组单元和右跨越轮组单元中间设置有电机，电机通过联轴器连接T型换向器，T型换向器的水平方向的两个输出轴分别输出转向一致的转速，分别带动连接的左旋和右旋滚珠丝杠转动，从而带动设置在左旋和右旋滚珠丝杠上的滑块连接板往复移动，且左侧滑块连接板与右侧滑块连接板的运动方向相反，实现与所述左侧滑块连接板与右侧滑块连接板分别连接的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元同时伸展或回缩。结构如附图2示意，电机通过联轴器将运动传递至T型换向器，T型换向器的两个输出轴分别输出转向一致的转速，分别带动左旋和右旋滚珠丝杠转动，带动滑块连接板往复移动，且实现左侧滑块连接板与右侧滑块连接板与运动方向相反，从而实现左、右两侧的跨越轮组单元同时伸缩运动。
如附图2中示意，滑块连接板安装在滚珠丝杠的导轨上，在滑块连接板上通过丝杠端光杆固定座连接有光杆，光杆的另一端连接跨越轮组单元，固定在轮组端光杆固定座上，中间在丝杠和跨越轮组单元之间以线性轴承连接。
跨越装置包括设置在上行走装置左边和右边的上跨越装置的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，和设置在下行走装置左边和右边的下跨越装置的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，所述上跨越装置的左跨越轮组单元和上跨越装置的右跨越轮组单元和下跨越装置的左跨越轮组单元和下跨越装置的右跨越轮组单元的连接和运动方式相同。
左跨越轮组单元和右跨越轮组单元的结构完全相同，包括轮组结构支架和设置在轮组结构支架内的三面轮组，三面轮组包括一个跨越行走导轮和用于将电池板两侧面夹紧的两面的脚轮。
具体的跨越轮组的结构采用：跨越行走导轮与轮轴通过胀套内圈和胀套外圈胀紧连接，跨越行走导轮与轮轴通过弹性挡圈和法兰轴承连接件安装在滚轮前叉中，跨越行走导轮相对滚轮前叉能自由转动；所述滚轮前叉通过导柱连接板和法兰线性轴承固定在轮组结构支架上，导柱穿过导柱连接板，一端与直线支撑座固接，另一端穿过轮组结构支架，在轮组结构支架内的部分套有压簧，实现轮轴相对轮组结构支架存在移动空间，并保持一定弹性力；脚轮导柱一端通过螺母固定在轮组结构支架上，另一端穿过轮组结构支架，套装的脚轮压簧与直线支撑座固接，直线支撑座和脚轮沿脚轮导柱方向固定在连接板上，实现脚轮相对轮组结构支架存在移动空间，并保持一定弹性力。
行走装置的行走轮组单元的结构可以采用与跨越轮组单元相同的结构。当清洗部件在清洗机器人轨道上下移动进行清洗时，压簧始终保证行走导轮和脚轮与电池板表面接触，可以提供足够的摩擦力，防止打滑现象的发生。同时压簧与其他构件组成弹性***，对机构运行能起到缓冲作用，确保机构运行平稳可靠。
当清洗部件清洗完一个太阳能电池板组单元后，行走装置移动至一个单元的边缘时触发行走装置末端的传感器，控制***接收信号并停止行走装置移动，同时控制跨越装置伸展，将跨越轮组单元伸展至相邻的一个太阳能电池板组单元上，再启动行走装置，将清洗部件移动至该太阳能电池板组单元上，完成跨越，并继续清洗。
本发明的多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置通过将电机的驱动经过联轴器和T型换向器输出，实现同时伸展或回缩左右两侧的跨越轮组，跨越的方向和距离由步进电机和滚珠丝杠精确控制，且输出的是相同的转速，提高了跨越的准确性和受力强度，每个轮组单元的三面轮组的复合机构也能保证轮组行走的摩擦力和弹性，从而保证了跨越的准确、轻松、平稳和贴合。

Claims (5)

1.多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，清洗机器人包括设置在太阳能电池板表面的清洗部件和设置在太阳能电池板上下的行走装置及设置在行走装置边的跨越装置，其特征在于：所述跨越装置包括左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，设置在行走装置的左边和右边，在所述左跨越轮组单元和右跨越轮组单元中间设置有电机，电机通过联轴器连接T型换向器，T型换向器的水平方向的两个输出轴分别输出转向一致的转速，分别带动连接的左旋和右旋滚珠丝杠转动，从而带动设置在左旋和右旋滚珠丝杠上的滑块连接板往复移动，且左侧滑块连接板与右侧滑块连接板的运动方向相反，实现与所述左侧滑块连接板与右侧滑块连接板分别连接的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元同时伸展或回缩。
2.如权利要求1所述的多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，其特征在于：所述跨越装置包括设置在上行走装置左边和右边的上跨越装置的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，和设置在下行走装置左边和右边的下跨越装置的左跨越轮组单元和右跨越轮组单元，所述上跨越装置的左跨越轮组单元和上跨越装置的右跨越轮组单元和下跨越装置的左跨越轮组单元和下跨越装置的右跨越轮组单元的连接和运动方式相同。
3.如权利要求1或2所述的多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，其特征在于：所述左跨越轮组单元和右跨越轮组单元的结构完全相同，包括轮组结构支架和设置在轮组结构支架内的三面轮组，三面轮组包括一个跨越行走导轮和用于将电池板两侧面夹紧的两面的脚轮。
4.如权利要求3所述的多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，其特征在于：所述跨越行走导轮与轮轴通过胀套内圈和胀套外圈胀紧连接，跨越行走导轮与轮轴通过弹性挡圈和法兰轴承连接件安装在滚轮前叉中，跨越行走导轮相对滚轮前叉能自由转动；所述滚轮前叉通过导柱连接板和法兰线性轴承固定在轮组结构支架上，导柱穿过导柱连接板，一端与直线支撑座固接，另一端穿过轮组结构支架，在轮组结构支架内的部分套有压簧，实现轮轴相对轮组结构支架存在移动空间，并保持一定弹性力；脚轮导柱一端通过螺母固定在轮组结构支架上，另一端穿过轮组结构支架，套装的脚轮压簧与支撑座固接，支撑座和脚轮沿脚轮导柱方向固定在连接板上，实现脚轮相对轮组结构支架存在移动空间，并保持一定弹性力。
5.如权利要求4所述的多排太阳能电池板清洗机器人的行走跨越装置，其特征在于：行走装置的行走轮组单元的结构与所述跨越轮组单元结构相同。
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