CN217797612U - 一种具有吸尘功能的光伏清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种具有吸尘功能的光伏清扫机器人，包括控制器、支架、驱动机构、储电装置、行走装置、毛刷辊、积灰传感装置和吸尘***。吸尘***包括真空泵和吸尘管，吸尘管带有网孔，并垂直于光伏清扫机器人的行走方向设置。吸尘管布置于毛刷辊的后方或者前后两侧。所述吸尘管还可构成支架的纵梁。控制器控制驱动机构驱动行走装置行走，并驱动毛刷辊进行清扫；控制器还根据积灰传感装置获得的清洗前的积灰程度调整清洗速度和吸尘***的吸力，并通过清洗后的积灰程度评价清洗效果。还可另外设置供电光伏组件，为控制器和储电装置供电。本申请的吸尘***结构简单、容易控制，易于实现智能化的清洗。

Description

一种具有吸尘功能的光伏清扫机器人

技术领域

本实用新型涉及光伏清扫机器人技术领域，尤其涉及一种具有吸尘功能的光伏清扫机器人。

背景技术

在行业内现有的光伏清扫机器人采用的多是毛刷辊旋转清扫，灰尘在毛刷旋转的作用下被扫起来。由于灰尘的质量轻以及毛刷和组件玻璃摩擦产生的静电，导致被毛刷扬起来的灰尘会被光伏组件表面二次吸附，造成清扫不彻底、影响周边环境、设备容易积尘等风险。

为此公开号为CN110681622A的发明专利申请提供了一种光伏板智能清洁机器人，其清洁机构包括双口吸尘风道、人字形毛刷、吸尘电机等结构，使清洁机器人同时具有清扫和吸尘的功能。

但是上述技术方案还存在以下不足之处：其毛刷和双口吸尘风道仅能实现局部吸尘，而且大面积的吸尘口需要设置较大吸尘功率的吸尘电机、运行噪声较大、不易控制吸力的大小，从而不易实现通过积灰程度调整吸力的大小。吸尘口还容易吸入树叶和塑料袋等异物，造成风道堵塞甚至吸尘电机堵转。

实用新型内容

针对现有技术存在的以上不足，本实用新型的目的在于提供一种吸尘结构简单、吸尘范围大、且容易调整吸力大小、运行安静、吸尘口具有异物阻挡功能的具有吸尘功能的光伏清扫机器人。

为了实现上述目的，本实用新型提供了下述的技术方案。

一种具有吸尘功能的光伏清扫机器人，包括：支架，用于提供安装功能；行走装置，设置于所述支架上，用于使所述光伏清扫机器人在光伏面板上行走；毛刷辊，用于清扫所述光伏面板，所述毛刷辊设置于所述支架上；吸尘***，包括真空泵和吸尘管，所述真空泵设置于所述支架上，所述吸尘管垂直于所述光伏清扫机器人的行走方向设置，所述吸尘管的管壁上设置有用于吸尘的网孔。

在一些实施方式中，所述吸尘管的长度不小于所述毛刷辊的有效长度；所述吸尘管的数量为一个，并沿所述毛刷辊的长度设置于后方；或，所述吸尘管的数量为两个，并沿所述毛刷辊设置于前后两侧。

在一些实施方式中，所述吸尘管构成所述支架的纵梁。

在一些实施方式中，还包括积灰传感装置，用于检测清洗前和清洗后所述光伏面板上的积灰程度。

在一些实施方式中，还包括驱动机构，所述驱动机构包括驱动器和传动机构；所述支架包括第一端部、第二端部和纵梁，所述纵梁连接所述第一端部和所述第二端部；所述驱动器和所述传动机构连接于所述第一端部。

在一些实施方式中，所述毛刷辊的第一端传动连接至所述传动机构，所述毛刷辊的第二端转动设置于所述第二端部，所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述毛刷辊转动。

在一些实施方式中，所述行走装置包括若干行走轮和若干导向轮，用于贴合行走于所述光伏面板上，所述行走轮传动连接至所述传动机构，所述导向轮设置于所述支架，所述驱动器通过所述传动机构驱动所述行走轮实现所述光伏清扫机器人的行走功能。

在一些实施方式中，还包括供电光伏组件、控制器和储电装置，所述供电光伏组件用于为所述储电装置和所述控制器供电，所述控制器用于控制所述驱动器和所述真空泵，所述储电装置设置于所述控制器内部。

在一些实施方式中，所述真空泵包括高速电机、气旋组件和集灰装置，所述气旋组件用于将灰尘从所述吸尘管的网孔吸入的气流中分离，所述集灰装置用于收集所述气旋组件分离的灰尘。

在一些实施方式中，所述第一端部包括第一箱体和第一箱盖，所述传动机构设置于所述第一箱体内，所述驱动器、所述传动机构的轴承和所述毛刷辊的第一端的轴承设置于所述第一箱体上，所述第一箱盖密封盖合至所述第一箱体；所述第二端部包括第二箱体和第二箱盖，所述毛刷辊的第二端的轴承、位于所述第二端部一侧的所述行走轮和所述导向轮的轴承设置于所述第二箱体上，所述第二箱盖密封盖合至所述第二箱体。

本实用新型的各个实施例具有以下技术效果中的至少一种：

1.通过垂直于光伏清扫机器人的行走方向设置毛刷辊和吸尘管，并沿毛刷辊的整个长度设置吸尘管，使吸尘***和清扫***协同工作；

2.通过在吸尘管的管壁上设置网孔进行吸尘，使吸尘管可同时在较大范围内吸尘，且吸尘力容易控制；网孔的消声作用使清扫过程更加安静；

3.通过用网孔构成吸尘结构，还可具有初步过滤的功能，避免树叶、塑料袋等异物被吸入吸尘***造成堵塞，并降低吸尘***内的尘土分离和过滤结构的工作压力；

4.通过在毛刷辊的后方或者前后两侧同时设置吸尘管，可保证吸尘***的吸尘效率；

5.通过积灰传感装置检测清洗前后的积灰程度，可调整清扫速度和吸尘力，实现吸尘速度、吸尘效果和能耗的平衡；还可评价清扫效果；

6.通过将容纳传动机构和轴承的第一箱体和第二箱体同时用作支架的端部结构、通过将吸尘管同时用作支架的纵梁，在保证为传动机构和轴承提供密封空间、实现吸尘结构的同时，为所有其他部件提供安装结构。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是光伏清扫机器人在光伏面板上的工作状态示意图；

图2是实施例一的光伏清扫机器人的结构示意图；

图3是部分实施例的光伏清扫机器人的立体图；

图4是图3的仰视图；

图5是图4中局部A的放大图；

图6是图3中的第一端部和第二端部具体结构示意图；

图7是部分实施例的光伏清扫机器人的立体图；

附图标号说明：

10.光伏清扫机器人，20.光伏面板，100.支架，110.纵梁，120.第一端部，121.第一箱体，122.第一箱盖，130.第二端部，131.第二箱体，132.第二箱盖，200.行走装置，210.行走轮，220.导向轮，230.不锈钢转轴，300.毛刷辊，400.吸尘***，410.真空泵，420.吸尘管，421.网孔，500.驱动机构，510.驱动器，600.供电光伏组件，700.控制器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例一。如图1所示，本申请提供的具有吸尘功能的光伏清扫机器人10用于光伏面板20的清扫和吸尘。如图2所示，光伏清扫机器人10包括支架100、行走装置200(图中未示出，请参见图3)、毛刷辊300、吸尘***400。其中支架100用于提供安装功能；行走装置200和毛刷辊300设置于支架100上，行走装置200用于使光伏清扫机器人10可在光伏面板20上行走，毛刷辊300用于清扫光伏面板20。

吸尘***400包括真空泵410和吸尘管420，真空泵410设置于支架100上，吸尘管420的管壁上设置有用于吸尘的网孔421(具体结构请参见图4和图5)，构成吸尘结构，且吸尘管420垂直于光伏清扫机器人10的行走方向设置。真空泵410可采用家用吸尘器中所用的现有结构，可降低成本。真空泵410启动时，通过吸尘管420的网孔421吸入带有灰尘的空气，实现吸尘功能。吸尘管420的网孔421为沿吸尘管420的长度方向间隔设置的小孔，或者为多个小孔组合成的筛网状结构，并在吸尘管420的长度方向间隔设置或布满整个长度设置，网孔421的孔洞大小可调整，以起到筛查不同颗粒的灰尘的效果，避免颗粒过大的灰尘进入吸尘管420。

家用吸尘器和现有技术的光伏清扫机器人10通常采用吸尘风道实现吸尘，这些吸尘风道往往具有一个较大面积的进风口，在没有阻挡时，其吸力很小，需要较大功率的真空泵410配合工作；而在有部分阻挡或者较大面积被阻挡时，则会出现吸力突然增大的情况，甚至造成真空泵410堵转而发热。用带有网孔421的吸尘管420替代现有技术中的吸尘风道时，可在更大的范围内实现吸尘操作，而且可使整个吸尘范围内吸力均匀，同时也容易通过控制真空泵410调整吸力的大小；同时网孔421包括多个进气小孔，使进气气流分散且均匀，因此具有消音作用，使吸尘***400在工作时的噪声也明显降低。由于光伏面板20一般设置在室外，经常会有树叶或者塑料袋等杂物，吸尘管420的网孔421还有过滤阻挡这些杂物的作用，以免这些杂物被吸入后堵塞吸尘管420和真空泵410的过滤器，降低真空泵410的工作压力和更换频次，也降低真空泵410的电机频繁堵转发热而缩短使用寿命的风险。

实施例二。在实施例一的基础上，如图2所示，本实施例的吸尘管420的长度不小于毛刷辊300的有效长度。毛刷辊300的有效长度指的是其设有毛刷部分的长度。吸尘管420的数量为一个，并沿毛刷辊300的长度方向设置于毛刷辊300的后方；后方是相对于光伏清扫机器人10的前进方向而言的，以更好地将毛刷辊300扬起的灰尘吸走。相应地，吸尘管420对应毛刷辊300的有效长度的范围内设置有网孔421，以在毛刷辊300进行清扫时，同时在整个清扫范围内均匀地吸尘。

作为本实施例的变化方式，吸尘管420的数量可为两个或更多个，并沿毛刷辊300设置于其前后两侧；两个或多个吸尘管420可在毛刷辊300前后对称设置，也可在毛刷辊300后方设置更多个，以免灰尘二次沉积至后方已经清扫干净的光伏面板20。在毛刷辊300设置有多个时，还可将吸尘管420和毛刷辊300间隔布置。

实施例三。在上述实施例中，并未限定吸尘管420的具体安装方式，因为吸尘管420既可以单独设置，并和真空泵410作为一个模块安装至支架100上，同时还可如本实施例中，将吸尘管420作为支架100的一部分，即利用支架100的结构实现吸尘管420的设置。具体地，如图3所示，吸尘管420构成支架100的纵梁110，即在本实施例和本申请部分其他实施例中，吸尘管420和纵梁110为同一结构，或者吸尘管420为纵梁110的一部分。例如吸尘管420为纵梁110具有中空结构的一部分，并在该中空结构上连接真空泵410和设置吸尘用的网孔421。如图5所示，网孔421包括网状布置的多个小孔，可布置在吸尘管420的底部，也可布置在吸尘管420的前方或后方；图中仅示出了部分网孔421，实际可在吸尘管420的整个长度上灵活布置。

实施例四。在以上实施例的基础上，本实施例还包括积灰传感装置，用于检测清洗前和清洗后光伏面板20上的积灰程度。积灰传感装置为现有技术，通常利用照相测量技术对光伏面板20的图像进行分析对比；或者通过光电组件测量光伏面板20对红外光线的反射率，来对光伏面板20上的积灰程度进行测量，技术人员可根据其安装要求和检测需求将其设置在支架100上，在本申请不再对其结构和安装方式进行详细说明，说明书附图中亦未示出积灰传感装置。为了测量清洗前和清洗后的积灰程度，可在支架100上前后设置两组摄像头或者光电组件。

通过检测清洗前的积灰程度，使光伏清扫机器人10可以通过控制行走装置200的行走速度和毛刷辊300的转速调整其清扫速度，还可通过控制真空泵410来调整吸尘管420的吸力，实现自适应智能清扫，提高清扫效率和清扫效果。例如清洗路径上的部分光伏面板20积灰严重时，可适当降低行走装置200的行走速度，适当提高毛刷辊300的转速，并适当提高真空泵410的吸尘功率；相应地，积灰不严重的光伏面板20仅需快速清扫即可，以提高效率和节约能源。通过测量清洗后的积灰程度，可以对光伏清洗机器人10的工作状态进行实时监控，并对上述调整清扫速度的效果进行实时评估，以优化调整策略。

实施例五。本实施例为以上实施例的基础上的进一步细化和改进。在以上实施例中，可为行走装置200和毛刷辊300设置独立的驱动。而如图3和图6所示，本实施例包括单独设置的驱动机构500，驱动机构500具体包括驱动器510和传动机构(未示出)。支架100包括第一端部120、第二端部130和纵梁110，纵梁110连接第一端部120和第二端部130，构成具有足够强度的基座。驱动器510和传动机构设置于第一端部120。纵梁110可设置一个，并和第一端部120、第二端部130构成工字形结构；纵梁110也可设置两个，使支架100构成框架结构，可结合毛刷辊300和吸尘***400的布置灵活选择。

实施例六。在实施例五的基础上，仍如图3所示，毛刷辊300的第一端传动连接至传动机构，毛刷辊300的第二端转动连接于第二端部130，驱动器510通过传动机构驱动毛刷辊300转动。具体地，驱动器510为伺服电机，传动机构由多个齿轮构成，可同时驱动行走装置200和毛刷辊300。

实施例七。在以上各实施例的基础上，如图3所示，本实施例的行走装置200包括若干行走轮210和若干导向轮220，用于贴合行走于光伏面板20上。行走轮210传动连接至传动机构的齿轮，导向轮220设置于支架100上，驱动器510通过传动机构内部的齿轮机构驱动行走轮210实现光伏清扫机器人10的行走功能。

本实施例的行走轮210和导向轮220均为直径80mm、表面设有橡胶层的滚轮，4个行走轮210分为两对，每一对行走轮210设置于水平的不锈钢转轴230上，不锈钢转轴230的一端设有轴承和齿轮，另一端仅设置轴承并转动设置于支架100的第二端部130。4个导向轮220均竖直设置。行走轮210和导向轮220的设置方向均按图3中的光伏清扫机器人10的方位描述，实际工作时并不一定呈水平或竖直状态。

实施例八。在以上各实施例的基础上，如图7所示，本实施例还包括供电光伏组件600、控制器700和储电装置(图中未示出)。其中供电光伏组件600用于为储电装置、控制器700供电，控制器700用于控制驱动器510和真空泵410。当然控制器700也可分别设置于各个模块中，并通过相互通讯协同工作，因此在以上实施例中并未限定。本实施例的供电光伏组件600在光照良好时可提供85W的平均电力，可以在正常的清扫操作中配合储电装置提供额外的辅助电力，还可以在光伏清扫机器人10停靠休息时为储电装置充电。供电光伏组件600固定在支架100的顶部，还可加强支架100的强度。储电装置设置于控制器700内部。

实施例九。在以上各实施例的基础上，本实施例的真空泵410包括高速电机、气旋组件和集灰装置，气旋组件用于将灰尘从吸尘管420的网孔421吸入的气流中分离，集灰装置用于收集气旋组件分离后的灰尘。气旋组件可以降低过滤装置的负担，减少过滤装置的更换频率，适用于灰尘量较大的应用场合。上述结构本身均为现有技术，技术人员可根据具体需要进行灵活设置。

实施例十。在以上各实施例的基础上，如图6所示，本实施例的第一端部120包括第一箱体121和第一箱盖122，传动机构设置于第一箱体121内，驱动器510、传动机构的轴承和毛刷辊300的第一端的轴承均设置于第一箱体121的端面上，位于第一端部120一侧的行走轮210和导向轮220的轴承设置于第一箱体121的端面或底面上。第一箱盖122密封盖合至第一箱体121上，形成封闭的齿轮箱，以便对传动机构的各部件进行保护和润滑，还可利用其封闭结构使支架100具有足够的强度。

第二端部130包括第二箱体131和第二箱盖132，毛刷辊300的第二端的轴承、位于第二端部130一侧的行走轮210和导向轮220的轴承设置于第二箱体131的端面或底面上，第二箱盖132密封盖合至第二箱体131，形成封闭的轴承箱。第一箱体121、第二箱体131、第一箱盖122、第二箱盖132均可为铸铝件，在提供复杂形状的同时可实现轻质、高强度的结构。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本申请构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点和功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，包括：

支架，用于提供安装功能；

行走装置，设置于所述支架上，用于使所述光伏清扫机器人在光伏面板上行走；

毛刷辊，用于清扫所述光伏面板，所述毛刷辊设置于所述支架上；

吸尘***，包括真空泵和吸尘管，所述真空泵设置于所述支架上，所述吸尘管垂直于所述光伏清扫机器人的行走方向设置，所述吸尘管的管壁上设有用于吸尘的网孔。

2.根据权利要求1所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

所述吸尘管的长度不小于所述毛刷辊的有效长度；

所述吸尘管的数量为一个，并沿所述毛刷辊的长度方向设置于所述毛刷辊的后方；或，所述吸尘管的数量为两个或多个，并沿所述毛刷辊的长度方向设置于前后两侧。

3.根据权利要求1所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

所述吸尘管构成所述支架的纵梁。

4.根据权利要求1所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

还包括积灰传感装置，用于检测清洗前和清洗后所述光伏面板上的积灰程度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

还包括驱动机构，所述驱动机构包括驱动器和传动机构；

所述支架包括第一端部、第二端部和纵梁，所述纵梁连接所述第一端部和所述第二端部；

所述驱动器和所述传动机构设置于所述第一端部。

6.根据权利要求5所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

所述毛刷辊的第一端传动连接至所述传动机构，所述毛刷辊的第二端转动连接于所述第二端部，所述驱动机构通过所述传动机构驱动所述毛刷辊转动。

7.根据权利要求5所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

所述行走装置包括若干行走轮和若干导向轮，用于贴合行走于所述光伏面板上，所述行走轮传动连接至所述传动机构，所述导向轮设置于所述支架，所述驱动器通过所述传动机构驱动所述行走轮实现所述光伏清扫机器人的行走功能。

8.根据权利要求5所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

还包括供电光伏组件、控制器和储电装置，所述供电光伏组件用于为所述储电装置和所述控制器供电，所述控制器用于控制所述驱动器和所述真空泵，所述储电装置设置于所述控制器内部。

9.根据权利要求5所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

所述真空泵包括高速电机、气旋组件和集灰装置，所述气旋组件用于将灰尘从所述吸尘管的网孔吸入的气流中分离，所述集灰装置用于收集所述气旋组件分离的灰尘。

10.根据权利要求7所述的具有吸尘功能的光伏清扫机器人，其特征在于，

所述第一端部包括第一箱体和第一箱盖，所述传动机构设置于所述第一箱体内，所述驱动器、所述传动机构的轴承和所述毛刷辊的第一端的轴承设置于所述第一箱体上，所述第一箱盖密封盖合至所述第一箱体；

所述第二端部包括第二箱体和第二箱盖，所述毛刷辊的第二端的轴承、位于所述第二端部一侧的所述行走轮和所述导向轮的轴承设置于所述第二箱体上，所述第二箱盖密封盖合至所述第二箱体。

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