CN111530803A - 一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人 - Google Patents

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王刚
万腾
李罡
李冰
杨文静
王涵
周锦源
汤国强
王春奇
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Abstract

本发明公开了一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，涉及光伏板清洁技术领域，解决了现有的太阳能光伏板在长时间使用过程中会有灰尘会其他杂质落在光伏板表面，对太阳能光伏板吸收太阳能的效率产生极大的影响的问题。一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，包括光伏板安装框架，所述光伏板安装框架的内部均匀安装有若干个光伏板，所述光伏板安装框架的上端面均匀安装有两个滑轨底座，所述滑轨底座的一侧均匀安装有两个L形连接板。本发明通过安装有横向移动机构、纵向移动机构、支撑螺纹杆、擦拭布片和清洁刷可以对太阳能光伏板表面进行清洁，避免灰尘堆积，影响光伏板的吸收太阳能的效率，结构简单、操作方便。

Description

一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人
技术领域
本发明涉及光伏板清洁技术领域，具体为一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人。
背景技术
随着社会经济的快速发展，光伏板是属于太阳能光伏组件中的用于吸收太阳能的板材，太阳能光伏组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成，由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗，简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏***可为房屋照明，并为电网供电，太阳能光伏组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力，光伏板清洁机器人是指对太阳能光伏板进行清洁处理的装置。
但是，现有的现有的太阳能光伏板在长时间使用过程中会有灰尘会其他杂质落在光伏板表面，对太阳能光伏板吸收太阳能的效率产生极大的影响；因此，不满足现有的需求；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，以解决上述背景技术中提出的现有的太阳能光伏板在长时间使用过程中会有灰尘会其他杂质落在光伏板表面，对太阳能光伏板吸收太阳能的效率产生极大的影响；因此，不满足现有的需求等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，包括光伏板安装框架，所述光伏板安装框架的内部均匀安装有若干个光伏板，所述光伏板安装框架的上端面均匀安装有两个滑轨底座，所述滑轨底座的一侧均匀安装有两个L形连接板，所述滑轨底座的上表面安装有导向滑轨，所述导向滑轨的一侧设置有导向限位滑槽，所述导向滑轨的上方安装有横向移动机构，两个所述横向移动机构的中间均匀安装有两个支撑螺纹杆，所述支撑螺纹杆的外侧均匀安装有两个限位板，两个所述支撑螺纹杆的中间安装有纵向移动机构；
所述纵向移动机构包括保护外壳体，所述保护外壳体的内部均匀安装有两个纵向动力电机，所述纵向动力电机的前端安装有纵向动力电机锥齿轮，所述纵向动力电机锥齿轮的一侧安装有传动锥齿轮，所述保护外壳体的两侧均安装有移动支撑块，所述移动支撑块的内侧安装有旋转螺纹套管，所述旋转螺纹套管的外侧安装有旋转螺纹套管齿轮，所述旋转螺纹套管齿轮的一侧安装有传动齿轮；
所述纵向移动机构的下方安装有擦拭转盘，所述擦拭转盘的下端面安装有清洁刷。
优选的，所述横向移动机构包括U形移动框架，所述U形移动框架的中间均匀安装有若干个移动滚轮转轴，所述移动滚轮转轴的外侧安装有移动滚轮，所述移动滚轮转轴的一端外侧安装有传动皮带轮，所述传动皮带轮的上方安装有横向动力电机皮带轮，所述横向动力电机皮带轮的一侧安装有横向动力电机。
优选的，所述擦拭转盘的外侧安装有擦拭布片固定板，所述擦拭布片固定板与保护外壳体的中间均匀安装有四个固定杆，所述固定杆与保护外壳体和擦拭布片固定板均通过焊接固定。
优选的，所述支撑螺纹杆位于两个限位板中间部分外侧表面与旋转螺纹套管的内侧均设置有旋向相同的螺纹，所述旋转螺纹套管与支撑螺纹杆通过螺纹连接。
优选的，所述L形连接板与滑轨底座的中间均匀安装有若干个定位杆，所述定位杆的外侧设置有复位弹簧。
优选的，所述传动齿轮与传动锥齿轮的后侧均安装有同步皮带轮，两个所述同步皮带轮的外侧均设置有皮带。
优选的，所述旋转螺纹套管的两端外侧与移动支撑块的中间均设置有滚珠轴承，所述旋转螺纹套管与移动支撑块通过滚珠轴承连接。
优选的，所述支撑螺纹杆的一端与横向移动机构的一侧完全贴合，所述支撑螺纹杆与横向移动机构通过焊接固定。
优选的，所述移动滚轮的下方安装有导向限位滑杆，所述导向限位滑杆的一侧设置有连接杆，所述连接杆一端插接在U形移动框架的内侧，所述导向限位滑杆与U形移动框架的中间设置有轻质弹簧。
优选的，所述擦拭布片固定板的下端面均匀设置有四个擦拭布片，所述擦拭布片与擦拭布片固定板通过胶粘剂固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过横向移动机构内部横向动力电机带动传动机构进行运转，使得移动机构带动两个支撑螺纹杆中间的纵向移动机构下方旋转清洁刷和滑动擦拭布片顺着光伏板安装框架和光伏板进行移动，可以将光伏板安装框架和光伏板横向进行清洁，然后在横向移动机构运动至导向滑轨的端部时，启动纵向移动机构内部的纵向动力电机，使得纵向动力电机带动齿轮组旋转，通过旋转螺纹套管和支撑螺纹杆之间的螺纹连接使得擦拭布片和清洁刷进行纵向位移，然后使得横向移动机构顺着导向滑轨进行反向运动，使得清洁刷和擦拭布片对光伏板表面的其他位置进行清洁，依次重复操作可以将光伏板表面进行全方位的清洁，避免灰尘堆积，影响光伏板的吸收太阳能的效率，运行稳定；
2、本发明通过将滑轨底座固定在光伏板安装框架的两侧，然后将两个横向移动机构抬起放置在两个滑轨底座一端的上方，然后将两个滑轨底座进行拉动，使得滑轨底座与L形连接板分离且内部的复位弹簧被动压缩，使得两个滑轨底座上方的导向滑轨位于U形移动框架的中间，然后将导向限位滑杆向U形移动框架内侧压动，使得导向限位滑杆侧面的连接杆进入内部U形移动框架且轻质弹簧被动压缩，此时将U形移动框架向下放置，使得U形移动框架中间的移动滚轮转轴卡合在滑轨底座上方的导向滑轨表面，此时松开导向限位滑杆，使得轻质弹簧弹性复原，将导向限位滑杆进行复位，使得导向限位滑杆的侧边卡入导向滑轨侧面的导向限位滑槽内部，此时U形移动框架会完全卡合在导向滑轨的表面，不会轻易出现偏移和错位，方便装置的进行安装和固定，且可以防止装置在移动过程中出现错误和偏移的问题，且方便对装置进行拆卸，方便进行回收和收纳。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明整体的侧视图；
图3为本发明纵向移动机构的结构示意图；
图4为本发明移动支撑块的结构示意图；
图5为本发明保护外壳体的局部结构示意图；
图6为本发明横向移动机构的结构示意图。
图中：1、光伏板安装框架；2、光伏板；3、L形连接板；4、滑轨底座；5、导向限位滑槽；6、横向移动机构；601、U形移动框架；602、横向动力电机；603、横向动力电机皮带轮；604、传动皮带轮；605、移动滚轮转轴；606、移动滚轮；607、导向限位滑杆；7、支撑螺纹杆；8、纵向移动机构；801、保护外壳体；802、移动支撑块；803、旋转螺纹套管； 804、旋转螺纹套管齿轮；805、传动齿轮；806、传动锥齿轮；807、纵向动力电机锥齿轮；808、纵向动力电机；809、同步皮带轮；9、擦拭布片固定板；10、擦拭布片；11、导向滑轨；12、擦拭转盘；13、清洁刷；14、限位板。
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。
本发明中提到的光伏板2(型号为XKD-350)、横向动力电机602 (型号为5GN15K)和纵向动力电机808(型号为GA12-N20)均可在市场或者私人订购所得。
请参阅图1至图6，本发明提供的一种实施例：一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，包括光伏板安装框架1，光伏板安装框架1 的内部均匀安装有若干个光伏板2，光伏板安装框架1的上端面均匀安装有两个滑轨底座4，滑轨底座4的一侧均匀安装有两个L形连接板3，滑轨底座4的上表面安装有导向滑轨11，导向滑轨11的一侧设置有导向限位滑槽5，导向滑轨11的上方安装有横向移动机构6，两个横向移动机构 6的中间均匀安装有两个支撑螺纹杆7，支撑螺纹杆7的外侧均匀安装有两个限位板14，限制纵向移动机构8的行程，保证装置运行稳定，不会造成磕碰，两个支撑螺纹杆7的中间安装有纵向移动机构8，可以带动擦拭布片10和清洁刷13进行位置变换，方便对光伏板2和光伏板安装框架 1进行全面清洁；
纵向移动机构8包括保护外壳体801，保护外壳体801的内部均匀安装有两个纵向动力电机808，纵向动力电机808的前端安装有纵向动力电机锥齿轮807，纵向动力电机锥齿轮807的一侧安装有传动锥齿轮806，保护外壳体801的两侧均安装有移动支撑块802，移动支撑块802的内侧安装有旋转螺纹套管803，旋转螺纹套管803的外侧安装有旋转螺纹套管齿轮804，旋转螺纹套管齿轮804的一侧安装有传动齿轮805；
纵向移动机构8的下方安装有擦拭转盘12，擦拭转盘12的下端面安装有清洁刷13。
进一步，横向移动机构6包括U形移动框架601，U形移动框架601 的中间均匀安装有若干个移动滚轮转轴605，移动滚轮转轴605的外侧安装有移动滚轮606，移动滚轮转轴605的一端外侧安装有传动皮带轮604，传动皮带轮604的上方安装有横向动力电机皮带轮603，横向动力电机皮带轮603的一侧安装有横向动力电机602，方便装置进行横向移动，便于对光伏板2进行清洁。
进一步，擦拭转盘12的外侧安装有擦拭布片固定板9，擦拭布片固定板9与保护外壳体801的中间均匀安装有四个固定杆，固定杆与保护外壳体801和擦拭布片固定板9均通过焊接固定，加强了的擦拭布片固定板 9的稳定性和连接性。
进一步，支撑螺纹杆7位于两个限位板14中间部分外侧表面与旋转螺纹套管803的内侧均设置有旋向相同的螺纹，旋转螺纹套管803与支撑螺纹杆7通过螺纹连接，螺纹连接使得旋转螺纹套管803旋转后可以顺着支撑螺纹杆7表面移动，便于装置运转。
进一步，L形连接板3与滑轨底座4的中间均匀安装有若干个定位杆，定位杆的外侧设置有复位弹簧，使得L形连接板3和滑轨底座4连接更加稳定，且方便使用，便于装置固定。
进一步，传动齿轮805与传动锥齿轮806的后侧均安装有同步皮带轮 809，两个同步皮带轮809的外侧均设置有皮带，方便两个同步皮带轮809 同步旋转，方便运动传导。
进一步，旋转螺纹套管803的两端外侧与移动支撑块802的中间均设置有滚珠轴承，旋转螺纹套管803与移动支撑块802通过滚珠轴承连接，方便旋转螺纹套管803进行自由旋转，不会造成阻碍。
进一步，支撑螺纹杆7的一端与横向移动机构6的一侧完全贴合，支撑螺纹杆7与横向移动机构6通过焊接固定，保证支撑螺纹杆7完全固定，不会进行转动，保证旋转螺纹套管803顺利运转。
进一步，移动滚轮606的下方安装有导向限位滑杆607，导向限位滑杆607的一侧设置有连接杆，连接杆一端插接在U形移动框架601的内侧，导向限位滑杆607与U形移动框架601的中间设置有轻质弹簧，方便导向限位滑杆607顺利卡合进入导向限位滑槽5内部，对装置的运行进行导向定位，避免装置错位。
进一步，擦拭布片固定板9的下端面均匀设置有四个擦拭布片10，擦拭布片10与擦拭布片固定板9通过胶粘剂固定，擦拭布片10可以将清洁刷清洁时遗留的区域进行清洁，使得清洁更加全面、彻底。
工作原理：使用时，首先将滑轨底座4固定在光伏板安装框架1的两侧，然后将两个横向移动机构6抬起放置在两个滑轨底座4一端的上方，然后将两个滑轨底座4进行拉动，使得滑轨底座4与L形连接板3分离且内部的复位弹簧被动压缩，使得两个滑轨底座4上方的导向滑轨11位于U形移动框架601的中间，然后将导向限位滑杆607向U形移动框架601 内侧压动，使得导向限位滑杆607侧面的连接杆进入U形移动框架601 内部且轻质弹簧被动压缩，此时将U形移动框架601向下放置，使得U 形移动框架601中间的移动滚轮转轴605卡合在滑轨底座4上方的导向滑轨11表面，此时松开导向限位滑杆607，使得轻质弹簧弹性复原，将导向限位滑杆607进行复位，使得导向限位滑杆607的侧边卡入导向滑轨 11侧面的导向限位滑槽5内部，此时U形移动框架601会完全卡合在导向滑轨11的表面，不会轻易出现偏移和错位，方便装置的进行安装和固定，且可以防止装置在移动过程中出现错误和偏移的问题，且方便对装置进行拆卸，方便进行回收和收纳，在横向移动机构6和两个导向滑轨11 连接完毕后可以接通装置电源，电源接通后擦拭转盘12上端连接动力机构会带动擦拭转盘12和擦拭转盘12下端面底面贴合光伏板2和光伏板安装框架1表面的清洁刷13进行旋转，此时可以启动横向动力电机602，使得横向动力电机602通过带动横向动力电机皮带轮603转动，使得横向动力电机皮带轮603通过带动和传动皮带轮604之间的皮带旋转从而使得传动皮带轮604和与传动皮带轮604固定的移动滚轮转轴605转动，而移动滚轮转轴605转动时会带动其外侧的固定的移动滚轮606转动，移动滚轮606转动时会与导向滑轨11产生摩擦，会使得移动滚轮606带动横向移动机构6整体顺着导向滑轨11表面进行移动，使得两个横向移动机构6通过带动两个支撑螺纹杆7移动使得支撑螺纹杆7带动纵向移动机构8 和纵向移动机构8下方旋转的擦拭转盘12和清洁刷13与固定在擦拭布片固定板9底面的擦拭布片10贴合光伏板2和光伏板安装框架1表面进行滑动，此时旋转的清洁刷13和滑动的擦拭布片10会对光伏板2表面的灰尘和杂质进行清洁，在横向移动机构6运动至导向滑轨11的另一端时，启动纵向动力电机808，使得纵向动力电机808带动纵向动力电机锥齿轮 807转动使得纵向动力电机锥齿轮807带动和其啮合的传动锥齿轮806和与传动锥齿轮806固定在同一根轴上的同步皮带轮809转动，同步皮带轮 809会通过皮带将运动传导至另一个同步皮带轮809和与此同步皮带轮 809固定在同一根轴上的传动齿轮805，使得传动齿轮805转动，传动齿轮805转动时会带动旋转螺纹套管齿轮804和与旋转螺纹套管齿轮804 固定的旋转螺纹套管803转动，旋转螺纹套管803转动时会通过和支撑螺纹杆7之间螺纹连接带动移动支撑块802顺着支撑螺纹杆7进行移动，使得清洁刷13和擦拭布片10的纵向位置进行偏移，然后反向启动横向动力电机602，使得横向移动机构6顺着导向滑轨11进行反向运动，使得清洁刷13和擦拭布片10对光伏板2表面的其他位置进行清洁，可以将光伏板2表面进行全方位的清洁，避免灰尘堆积，影响光伏板2的吸收太阳能的效率，运行稳定，结构简单、操作方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，包括光伏板安装框架(1)，其特征在于：所述光伏板安装框架(1)的内部均匀安装有若干个光伏板(2)，所述光伏板安装框架(1)的上端面均匀安装有两个滑轨底座(4)，所述滑轨底座(4)的一侧均匀安装有两个L形连接板(3)，所述滑轨底座(4)的上表面安装有导向滑轨(11)，所述导向滑轨(11)的一侧设置有导向限位滑槽(5)，所述导向滑轨(11)的上方安装有横向移动机构(6)，两个所述横向移动机构(6)的中间均匀安装有两个支撑螺纹杆(7)，所述支撑螺纹杆(7)的外侧均匀安装有两个限位板(14)，两个所述支撑螺纹杆(7)的中间安装有纵向移动机构(8)；
所述纵向移动机构(8)包括保护外壳体(801)，所述保护外壳体(801)的内部均匀安装有两个纵向动力电机(808)，所述纵向动力电机(808)的前端安装有纵向动力电机锥齿轮(807)，所述纵向动力电机锥齿轮(807)的一侧安装有传动锥齿轮(806)，所述保护外壳体(801)的两侧均安装有移动支撑块(802)，所述移动支撑块(802)的内侧安装有旋转螺纹套管(803)，所述旋转螺纹套管(803)的外侧安装有旋转螺纹套管齿轮(804)，所述旋转螺纹套管齿轮(804)的一侧安装有传动齿轮(805)；
所述纵向移动机构(8)的下方安装有擦拭转盘(12)，所述擦拭转盘(12)的下端面安装有清洁刷(13)。
2.根据权利要求1所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述横向移动机构(6)包括U形移动框架(601)，所述U形移动框架(601)的中间均匀安装有若干个移动滚轮转轴(605)，所述移动滚轮转轴(605)的外侧安装有移动滚轮(606)，所述移动滚轮转轴(605)的一端外侧安装有传动皮带轮(604)，所述传动皮带轮(604)的上方安装有横向动力电机皮带轮(603)，所述横向动力电机皮带轮(603)的一侧安装有横向动力电机(602)。
3.根据权利要求1所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述擦拭转盘(12)的外侧安装有擦拭布片固定板(9)，所述擦拭布片固定板(9)与保护外壳体(801)的中间均匀安装有四个固定杆，所述固定杆与保护外壳体(801)和擦拭布片固定板(9)均通过焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述支撑螺纹杆(7)位于两个限位板(14)中间部分外侧表面与旋转螺纹套管(803)的内侧均设置有旋向相同的螺纹，所述旋转螺纹套管(803)与支撑螺纹杆(7)通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述L形连接板(3)与滑轨底座(4)的中间均匀安装有若干个定位杆，所述定位杆的外侧设置有复位弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述传动齿轮(805)与传动锥齿轮(806)的后侧均安装有同步皮带轮(809)，两个所述同步皮带轮(809)的外侧均设置有皮带。
7.根据权利要求1所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述旋转螺纹套管(803)的两端外侧与移动支撑块(802)的中间均设置有滚珠轴承，所述旋转螺纹套管(803)与移动支撑块(802)通过滚珠轴承连接。
8.根据权利要求1所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述支撑螺纹杆(7)的一端与横向移动机构(6)的一侧完全贴合，所述支撑螺纹杆(7)与横向移动机构(6)通过焊接固定。
9.根据权利要求2所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述移动滚轮(606)的下方安装有导向限位滑杆(607)，所述导向限位滑杆(607)的一侧设置有连接杆，所述连接杆一端插接在U形移动框架(601)的内侧，所述导向限位滑杆(607)与U形移动框架(601)的中间设置有轻质弹簧。
10.根据权利要求3所述的一种具有导轨机构且稳定运行光伏板清洁机器人，其特征在于：所述擦拭布片固定板(9)的下端面均匀设置有四个擦拭布片(10)，所述擦拭布片(10)与擦拭布片固定板(9)通过胶粘剂固定。
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