CN116274088A - 一种装配式光伏板清扫机器人及装配方法 - Google Patents

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刘强
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Abstract

本发明公开了一种装配式光伏板清扫机器人及装配方法，包括头部清扫模块、中部清扫模块和尾部清扫模块，头部清扫模块和尾部清扫模块之间通过快装结构至少连接有一组中部清扫模块；快装结构包括设置在头部清扫模块、中部清扫模块上的第一快装组件，第一快装组件能够与设置在中部清扫模块、尾部清扫模块上的第二快装组件可拆卸连接。有益效果是：通过快装结构能够快速实现头部清扫模块、中部清扫模块和尾部清扫模块之间的可拆卸连接，模块化的组装方式，可实现快速拆装；中部清扫模块可根据光伏板的拼接情况增加，尾部清扫模块可根据实际情况进行微调。模块化快速安装，非高空专业作业人员即可快速安装，无需高空长时间作业。

Description

一种装配式光伏板清扫机器人及装配方法
技术领域
本发明涉及光伏板清扫技术领域，尤其涉及一种装配式光伏板清扫机器人及装配方法。
背景技术
目前光伏板的清扫主要采用固装式光伏板清扫车，固装式光伏板清扫车需要安装在固定支架或者具有固定轨道的移动小车上，安装完成后只能针对一组或者几组光伏板清扫，单体车辆不能实现全光伏电站的全面清扫。且固装式光伏板清扫车的长度是根据电站现场光伏板的拼接情况定制长度，一旦安装完成，长度就不可以调整；另外，固装式光伏板清扫车本体加上安装支架或者固定轨道，总体重量重。
此外，光伏板的选装位置通常是屋顶、工业厂房顶部、建筑物顶部、独立设施以及山坡等，在屋顶、工业厂房顶部以及建筑物顶部安装都属于高空作业，导致危险系数高而且安装难度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配式光伏板清扫机器人及装配方法，通过快装结构能够快速实现头部清扫模块、中部清扫模块和尾部清扫模块之间的可拆卸连接，模块化的组装方式，可实现快速拆装；中部清扫模块可根据光伏板的拼接情况增加，尾部清扫模块可根据实际情况进行微调，可实现长度尺寸的灵活调整，以便实现光伏板表面的全覆盖。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种装配式光伏板清扫机器人及装配方法，包括头部清扫模块、中部清扫模块和尾部清扫模块，所述头部清扫模块和尾部清扫模块之间通过快装结构至少连接有一组中部清扫模块；
所述快装结构包括设置在头部清扫模块、中部清扫模块上的第一快装组件，所述第一快装组件能够与设置在中部清扫模块、尾部清扫模块上的第二快装组件可拆卸连接，通过快装结构实现头部清扫模块、中部清扫模块和尾部清扫模块之间的可拆卸连接，形成装配式光伏板清扫机器人。
进一步的，所述头部清扫模块、中部清扫模块和尾部清扫模块分别包括头部安装板、中部安装板及尾部安装板；
所述头部安装板、中部安装板及尾部安装板内设有清扫光伏板的驱动组件。
进一步的，所述第一快装组件包括固定在头部安装板、中部安装板侧面的快装母盘；
所述快装母盘两侧通过螺丝锁附有锁座安装板，所述锁座安装板上通过螺丝固定有快锁座。
进一步的，所述第一快装组件还包括快装母盘表面开设的多个锥孔。
进一步的，所述第二快装组件包括可分离式设置在中部安装板、尾部安装板表面的快锁盖板；
所述快锁盖板两侧安装有快锁把手，所述快锁把手上设有与快锁座限位配合的阻挡块，所述快锁盖板底端设有与锥孔一一嵌合的锥头。
进一步的，所述驱动组件包括安装在头部安装板、中部安装板及尾部安装板内的驱动盒，所述驱动盒内通过电机安装板固定有电机；
所述电机的轴端安装有第一同步带轮，所述驱动盒内通过带座轴承安装有布置在电机两侧的转动轴，所述转动轴上分别安装有第二同步带轮，并通过第一同步带与第一同步带轮传动连接；
所述转动轴的两端分别安装有第三同步带轮，相邻两个第三同步带轮通过第二同步带传动连接，两根转动轴的端部安装有第四同步带轮。
进一步的，还包括螺丝锁附在驱动盒两侧的清扫轮支架，所述清扫轮支架侧面安装有与清扫轮连接的第五同步带轮；
所述清扫轮支架侧面还安装有第六同步带轮，所述第五同步带轮、第六同步带轮与第四同步带轮通过第三同步带传动连接。
进一步的，所述头部安装板上开设有腰形孔，并通过腰形孔安装有螺柱，所述螺柱的底端安装有轮毂。
进一步的，所述头部安装板、中部安装板及尾部安装板的两侧通过水管卡扣安装有能够相互连通的水管，所述水管上连接有多个喷头。
一种装配式光伏板清扫机器人的装配方法，包括以下步骤：
步骤一：先将头部清扫模块放置在光伏板上，并通过头部安装板上的轮毂挂靠在光伏板高侧边框上；
步骤二：将头部安装板侧面的快装母盘***中部安装板的腔体内，直至头部安装板与中部安装板的侧面抵接；
步骤三：将快锁盖板底端的锥头通过中部安装板表面的通孔与快装母盘上的锥孔嵌设配合；
步骤四：在锁座安装板上通过螺丝固定有快锁座，使快锁座与快锁把手上的阻挡块限位配合，完成至少一组中部清扫模块的连接；
步骤五：将中部安装板侧面的快装母盘***尾部安装板的腔体内，直至中部安装板与尾部安装板的侧面抵接；
步骤六：将快锁盖板底端的锥头通过尾部安装板表面的通孔与快装母盘上的锥孔嵌设配合；
步骤七：在锁座安装板上通过螺丝固定有快锁座，使快锁座与快锁把手上的阻挡块限位配合，使尾部清扫模块上的清扫轮与光伏板底端相适配，并完成光伏板清扫机器人的装配。
本发明的有益效果是：
(1)通过快装结构能够快速实现头部清扫模块、中部清扫模块和尾部清扫模块之间的可拆卸连接，模块化的组装方式，可实现快速拆装；中部清扫模块可根据光伏板的拼接情况增加，尾部清扫模块可根据实际情况进行微调，可实现长度尺寸的灵活调整，以便实现光伏板表面的全覆盖。
(2)模块化快速安装，非高空专业作业人员即可快速安装，无需高空长时间作业，安装难度极小，而且无需固定支架和固定轨道的移动小车，除机器人本体采购费用外，无需其他安装费用。快速拆卸后，可在地面维保，无需高空作业，而且仅需对机器人本体进行维保即可，维修成本极低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为装配式光伏板清扫机器人的组装结构整体示意图；
图2为装配式光伏板清扫机器人的装配逻辑轴侧图；
图3为快装结构的***图；
图4为快装结构的装配图；
图5为头部清扫模块的结构示意图；
图6为头部清扫模块的***图；
图7为中部清扫模块的结构示意图；
图8为中部清扫模块的***图；
图9为尾部清扫模块的结构示意图；
图10为尾部清扫模块的***图；
图11为装配式光伏板清扫机器人安装在光伏板上的侧视图。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
根据本发明的实施例，提供了一种装配式光伏板清扫机器人。
如图1所示，该装配式光伏板清扫机器人，包括头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C，头部清扫模块A和尾部清扫模块C之间通过快装结构D至少连接有一组中部清扫模块B。
通过快装结构D能够快速实现头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C之间的可拆卸连接，头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C之间通过模块化的组装方式，可实现快速拆装。其中，中部清扫模块B可根据光伏板的拼接情况增加，尾部清扫模块C可根据实际情况进行微调，来进行长度尺寸的灵活调整，以便实现光伏板表面的全覆盖。
如图2所示，该快装结构D包括设置在头部清扫模块A、中部清扫模块B上的第一快装组件D1，第一快装组件D1能够与设置在中部清扫模块B、尾部清扫模块C上的第二快装组件D2可拆卸连接，通过快装结构D实现头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C之间的可拆卸连接，形成装配式光伏板清扫机器人。
采用头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C之间的模块化快速安装，非高空专业作业人员即可快速安装，无需高空长时间作业，安装难度极小，而且无需固定支架和固定轨道的移动小车，除机器人本体采购费用外，无需其他安装费用。快速拆卸后，可在地面维保，无需高空作业，而且仅需对机器人本体进行维保即可，维修成本极低。
如图5、图7和图9所示，分别为头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C，该头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C分别包括头部安装板A1、中部安装板B1及尾部安装板C1；头部安装板A1、中部安装板B1及尾部安装板C1内设有清扫光伏板的驱动组件E。
另外，在头部安装板A1、中部安装板B1及尾部安装板C1顶部两侧通过水管卡扣10安装有能够相互连通的水管20，水管20上连接有多个喷头30。在通过快装结构D实现头部清扫模块A、中部清扫模块B和尾部清扫模块C连接时，可以将相邻清扫模块上的水管20依次连接，并在尾部清扫模块C处外接水源。而且，尾部清扫模块C是挂靠在光伏板的低端位置处，方便供水。
如图3和图4所示，该第一快装组件D1包括固定在头部安装板A1、中部安装板B1侧面的快装母盘D11；快装母盘D11两侧通过螺丝锁附有锁座安装板D12，锁座安装板D12上通过螺丝固定有快锁座D13。第二快装组件D2包括可分离式设置在中部安装板B1、尾部安装板C1表面的快锁盖板D21，快锁盖板D21两侧安装有快锁把手D22，快锁把手D22上设有与快锁座D13限位配合的阻挡块D24，快锁盖板D21底端设有与锥孔D14一一嵌合的锥头D23。
具体的，先将头部清扫模块A放置在光伏板上，并通过头部安装板A1上的轮毂A13挂靠在光伏板高侧边框上；再将头部安装板A1侧面的快装母盘D11***中部安装板B1的腔体内，直至头部安装板A1与中部安装板B1的侧面抵接；将快锁盖板D21底端的锥头D23通过中部安装板B1表面的通孔与快装母盘D11上的锥孔D14嵌设配合；在锁座安装板D12上通过螺丝固定有快锁座D13，使快锁座D13与快锁把手D22上的阻挡块D24限位配合，完成一组中部清扫模块B的连接，中部清扫模块B可根据光伏板的拼接情况增加。
同理，将中部安装板B1侧面的快装母盘D11***尾部安装板C1的腔体内，直至中部安装板B1与尾部安装板C1的侧面抵接；将快锁盖板D21底端的锥头D23通过尾部安装板C1表面的通孔与快装母盘D11上的锥孔D14嵌设配合；在锁座安装板D12上通过螺丝固定有快锁座D13，使快锁座D13与快锁把手D22上的阻挡块D24限位配合，尾部清扫模块C可根据实际情况进行微调，可实现长度尺寸的灵活调整，并使安装在尾部清扫模块C上的清扫轮E13与光伏板底端相适配，并完成光伏板清扫机器人的装配，装配方便快捷。
如图5和图11所示，头部安装板A1上开设有腰形孔A11，并通过腰形孔A11设有螺柱A12，螺柱A12的底端安装有轮毂A13，轮毂A13可以使头部清扫模块A挂靠在光伏板高侧边框，对装配式光伏板清扫机器人整体运动方向进行引导。
如图6、图8和图10所示，分别为驱动结构E安装在头部安装板A1、中部安装板B2及尾部安装板C1内的示意图。具体的，该驱动结构E包括安装在头部安装板A1、中部安装板B2及尾部安装板C1内的驱动盒E1，驱动盒E1内通过电机安装板E2固定有电机E3，保证喷头30在喷水时电机E3避免进水。
电机E3的轴端安装有第一同步带轮E4，驱动盒E1内通过带座轴承E5安装有布置在电机E3两侧的转动轴E6，转动轴E6上分别安装有第二同步带轮E7，并通过第一同步带E8与第一同步带轮E4传动连接。通过电机E3带动其轴端连接的第一同步带轮E4转动，并通过第一同步带E8连接第二同步带轮E7，带动转动轴E6转动。
转动轴E6的两端分别安装有第三同步带轮E9，相邻两个第三同步带轮E9通过第二同步带E10传动连接，两根转动轴E6的端部安装有第四同步带轮E11。并通过第四同步带轮E11驱动清扫轮E13的转动清扫。
具体的，清扫轮E13转动安装在清扫轮支架E12上，清扫轮支架E12通过螺丝所附在驱动盒E1的两侧。清扫轮E13与安装在清扫轮支架E12上的第五同步带轮E14连接，且清扫轮支架E12侧面还安装有第六同步带轮E15，使第五同步带轮E14、第六同步带轮E15与第四同步带轮E11通过第三同步带E16传动连接，从而通过启动电机E3实现安装在头部安装板A1、中部安装板B2及尾部安装板C1内的清扫轮E13对光伏板表面的全覆盖清扫，保证传动过程的稳定性和清扫的全面性。
该装配式光伏板清扫机器人的装配方法，包括以下步骤：
步骤一：先将头部清扫模块A放置在光伏板上，并通过头部安装板A1上的轮毂A13挂靠在光伏板高侧边框上；
步骤二：将头部安装板A1侧面的快装母盘D11***中部安装板B1的腔体内，直至头部安装板A1与中部安装板B1的侧面抵接；
步骤三：将快锁盖板D21底端的锥头D23通过中部安装板B1表面的通孔与快装母盘D11上的锥孔D14嵌设配合；
步骤四：在锁座安装板D12上通过螺丝固定有快锁座D13，使快锁座D13与快锁把手D22上的阻挡块D24限位配合，完成至少一组中部清扫模块B的连接；
步骤五：将中部安装板B1侧面的快装母盘D11***尾部安装板C1的腔体内，直至中部安装板B1与尾部安装板C1的侧面抵接；
步骤六：将快锁盖板D21底端的锥头D23通过尾部安装板C1表面的通孔与快装母盘D11上的锥孔D14嵌设配合；
步骤七：在锁座安装板D12上通过螺丝固定有快锁座D13，使快锁座D13与快锁把手D22上的阻挡块D24限位配合，使尾部清扫模块C上的清扫轮E13与光伏板底端相适配，并完成光伏板清扫机器人的装配。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，包括头部清扫模块(A)、中部清扫模块(B)和尾部清扫模块(C)，所述头部清扫模块(A)和尾部清扫模块(C)之间通过快装结构(D)至少连接有一组中部清扫模块(B)；
所述快装结构(D)包括设置在头部清扫模块(A)、中部清扫模块(B)上的第一快装组件(D1)，所述第一快装组件(D1)能够与设置在中部清扫模块(B)、尾部清扫模块(C)上的第二快装组件(D2)可拆卸连接，通过快装结构(D)实现头部清扫模块(A)、中部清扫模块(B)和尾部清扫模块(C)之间的可拆卸连接，形成装配式光伏板清扫机器人。
2.根据权利要求1所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，所述头部清扫模块(A)、中部清扫模块(B)和尾部清扫模块(C)分别包括头部安装板(A1)、中部安装板(B1)及尾部安装板(C1)；
所述头部安装板(A1)、中部安装板(B1)及尾部安装板(C1)内设有清扫光伏板的驱动组件(E)。
3.根据权利要求2所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，所述第一快装组件(D1)包括固定在头部安装板(A1)、中部安装板(B1)侧面的快装母盘(D11)；
所述快装母盘(D11)两侧通过螺丝锁附有锁座安装板(D12)，所述锁座安装板(D12)上通过螺丝固定有快锁座(D13)。
4.根据权利要求3所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，所述第一快装组件(D1)还包括快装母盘(D11)表面开设的多个锥孔(D14)。
5.根据权利要求4所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，所述第二快装组件(D2)包括可分离式设置在中部安装板(B1)、尾部安装板(C1)表面的快锁盖板(D21)；
所述快锁盖板(D21)两侧安装有快锁把手(D22)，所述快锁把手(D22)上设有与快锁座(D13)限位配合的阻挡块(D24)，所述快锁盖板(D21)底端设有与锥孔(D14)一一嵌合的锥头(D23)。
6.根据权利要求2所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，所述驱动组件(E)包括安装在头部安装板(A1)、中部安装板(B2)及尾部安装板(C1)内的驱动盒(E1)，所述驱动盒(E1)内通过电机安装板(E2)固定有电机(E3)；
所述电机(E3)的轴端安装有第一同步带轮(E4)，所述驱动盒(E1)内通过带座轴承(E5)安装有布置在电机(E3)两侧的转动轴(E6)，所述转动轴(E6)上分别安装有第二同步带轮(E7)，并通过第一同步带(E8)与第一同步带轮(E4)传动连接；
所述转动轴(E6)的两端分别安装有第三同步带轮(E9)，相邻两个第三同步带轮(E9)通过第二同步带(E10)传动连接，两根转动轴(E6)的端部安装有第四同步带轮(E11)。
7.根据权利要求6所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，还包括螺丝锁附在驱动盒(E1)两侧的清扫轮支架(E12)，所述清扫轮支架(E12)侧面安装有与清扫轮(E13)连接的第五同步带轮(E14)；
所述清扫轮支架(E12)侧面还安装有第六同步带轮(E15)，所述第五同步带轮(E14)、第六同步带轮(E15)与第四同步带轮(E11)通过第三同步带(E16)传动连接。
8.根据权利要求2所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，所述头部安装板(A1)上开设有腰形孔(A11)，并通过腰形孔(A11)安装有螺柱(A12)，所述螺柱(A12)的底端安装有轮毂(A13)。
9.根据权利要求2所述的一种装配式光伏板清扫机器人，其特征在于，所述头部安装板(A1)、中部安装板(B1)及尾部安装板(C1)的两侧通过水管卡扣(10)安装有能够相互连通的水管(20)，所述水管(20)上连接有多个喷头(30)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的装配式光伏板清扫机器人的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：先将头部清扫模块(A)放置在光伏板上，并通过头部安装板(A1)上的轮毂(A13)挂靠在光伏板高侧边框上；
步骤二：将头部安装板(A1)侧面的快装母盘(D11)***中部安装板(B1)的腔体内，直至头部安装板(A1)与中部安装板(B1)的侧面抵接；
步骤三：将快锁盖板(D21)底端的锥头(D23)通过中部安装板(B1)表面的通孔与快装母盘(D11)上的锥孔(D14)嵌设配合；
步骤四：在锁座安装板(D12)上通过螺丝固定有快锁座(D13)，使快锁座(D13)与快锁把手(D22)上的阻挡块(D24)限位配合，完成至少一组中部清扫模块(B)的连接；
步骤五：将中部安装板(B1)侧面的快装母盘(D11)***尾部安装板(C1)的腔体内，直至中部安装板(B1)与尾部安装板(C1)的侧面抵接；
步骤六：将快锁盖板(D21)底端的锥头(D23)通过尾部安装板(C1)表面的通孔与快装母盘(D11)上的锥孔(D14)嵌设配合；
步骤七：在锁座安装板(D12)上通过螺丝固定有快锁座(D13)，使快锁座(D13)与快锁把手(D22)上的阻挡块(D24)限位配合，使尾部清扫模块(C)上的清扫轮(E13)与光伏板底端相适配，并完成光伏板清扫机器人的装配。
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