CN219025083U - 一种光伏板清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能光伏板清扫技术领域，公开了一种光伏板清扫机器人，用以解决现有技术中存在的行走装置的结构复杂、且行走精度不高的问题。该光伏板清扫机器人包括机架、行走装置、清扫装置；行走装置包括安装板、第一驱动电机、第一电机轴、行走轮轴、行走轮，安装板与机架连接，第一驱动电机设于安装板；第一电机轴与第一驱动电机连接，且第一电机轴的端部嵌套于行走轮轴内；行走轮轴穿设于安装板的第一安装孔中，行走轮轴通过第一法兰与安装板连接，且行走轮轴与第一法兰之间设置有第一轴承；行走轮套设于行走轮轴上；清扫装置设于机架，用于清扫光伏板。

Description

一种光伏板清扫机器人

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏板清扫技术领域，尤其涉及一种光伏板清扫机器人。

背景技术

光伏发电作为新能源发电的重要组成，近来年发展迅猛，光伏电站一般建在地域开阔，阳光充足的露天环境中，在长期使用过程中，光伏板表面会积聚大量的灰尘、落叶等污物，这些污物附着在光伏板的表面会遮挡阳光，导致光伏板的发电效率降低，还可能造成光伏板产生热斑，降低光伏板的使用寿命，因此，光伏电站在运维过程中，保持光伏板表面的清洁十分重要。

光伏板清扫机器人可以对光伏板的表面进行清扫，主要包括机架、行走装置以及清扫装置，然而，现有技术中，行走装置的结构较复杂，例如，在CN214053023U一案中，由一台电机通过链条、链轮带动两行走轮与传动轴转动，传动轴带动另外一侧的行走轮转动，介于电机与行走轮之间的传动部件较多，并且，链条与链轮的配合存在间隙，导致链传动的精度不高，影响机器人的行走精度。

实用新型内容

本实用新型提供一种光伏板清扫机器人，用以解决现有技术中存在的行走装置的结构复杂、且行走精度不高的问题。

本实用新型实施例提供了一种光伏板清扫机器人，该光伏板清扫机器人包括机架、行走装置、清扫装置；

所述行走装置包括安装板、第一驱动电机、第一电机轴、行走轮轴、行走轮，所述安装板与所述机架连接，所述第一驱动电机设于所述安装板；

所述第一电机轴与所述第一驱动电机连接，且所述第一电机轴的端部嵌套于所述行走轮轴内；

所述行走轮轴穿设于所述安装板的第一安装孔中，所述行走轮轴通过第一法兰与所述安装板连接，且所述行走轮轴与所述第一法兰之间设置有第一轴承；所述行走轮套设于所述行走轮轴上；

所述清扫装置设于所述机架，用于清扫光伏板。

上述实施例中，第一电机轴通过嵌套方式与行走轮轴直连，从而将第一驱动电机输出的动力直接传导至行走轮轴，传动方式简单，且第一电机轴与行走轮轴配合紧密，在传动过程中不存在动力的损失，传动误差较小，控制精度较高。

可选的，所述行走装置还包括第一传动轮、第二传动轮、传动带、从动轴、从动轮；

所述第一传动轮设于所述第一电机轴远离所述行走轮轴的一端；

所述第二传动轮和所述从动轮设于所述从动轴的两端；

所述传动带套设于所述第一传动轮和所述第二传动轮上；

所述从动轴穿设通过所述安装板，并与所述行走轮轴并排设置。

可选的，所述行走装置的数量为两套，两套所述行走装置分别设置在所述机架的两端。

可选的，所述光伏板清扫机器人还包括传感组件和控制装置，所述传感组件设于所述光伏板清扫机器人正对光伏板侧壁的位置，所述传感组件用于检测安装位置与所述光伏板侧壁之间的间距；

所述控制装置与所述传感组件连接，用于根据所述传感组件测量的距离值调整两套所述行走装置中所述第一驱动电机的转速。

可选的，所述光伏板清扫机器人还包括中间轮组件，所述中间轮组件包括底座和中间轮，所述底座固定于所述机架，所述中间轮与所述底座转动连接。

可选的，所述清扫装置包括清洁毛刷以及驱动所述清洁毛刷转动的驱动装置。

上述可选的实施方式中，清扫装置和行走装置分别采用独立的电机进行驱动，清扫装置中毛刷的转速可以单独进行控制，从而达到最佳的清扫效果。

可选的，所述驱动装置包括第二驱动电机、第二电机轴、毛刷轴；

所述第二电机轴与所述第二驱动电机连接，且所述第二电机轴的端部嵌套于所述毛刷轴内；

所述毛刷轴穿设于所述安装板的第二安装孔内，所述毛刷轴通过第二法兰与所述安装板连接，且所述毛刷轴与所述第二法兰之间设置有第二轴承。

可选的，所述机架的顶面设置有薄膜光伏板组件，所述薄膜光伏板组件用于利用光能发电；

所述光伏板清扫机器人还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述薄膜光伏板组件连接，用于存储所述薄膜光伏组件产生的电能或向用电部件输出电能。

可选的，所述机架为铝型材结构。

可选的，所述第一驱动电机为减速电机，所述减速电机包括空心轴，所述行走轮轴穿设于所述空心轴内，并与所述空心轴通过键连接。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的光伏板清扫机器人的结构示意图；

图2为图1所示出的光伏板清扫机器人中行走装置的结构意图；

图3为图1所示出的光伏板清扫机器人中行走装置的主视图；

图4为图3所示出的行走装置的A-A剖视图；

图5为图3所示出的行走装置的B-B剖视图；

图6为图3所示出的行走装置的C-C剖视图。

附图标记：

10-机架；20-行走装置；201-安装板；202-第一驱动电机；203-第一电机轴；204-行走轮轴；205-行走轮；206-第一法兰；207-第一轴承；208-第一传动轮；209-第二传动轮；210-传动带；211-从动轴；212-从动轮；213-第三法兰；214-第三轴承；215-导向轮；216-防风挂钩；30-清扫装置；31-清洁毛刷；32-驱动装置；321-第二驱动电机；322-第二电机轴；323-毛刷轴；324-第二法兰；325-第二轴承；40-传感组件；50-中间轮组件；51-中间轮；60-传动轴；70-薄膜光伏板组件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种光伏板清扫机器人，用以解决现有技术中存在的行走装置的结构复杂、且行走精度不高的问题。

如图1～图6所示，该光伏板清扫机器人包括机架10、行走装置20、清扫装置30，行走装置20具体包括安装板201、第一驱动电机202、第一电机轴203、行走轮轴204、行走轮205，其中：安装板201与机架10连接，第一驱动电机202设于安装板201；第一电机轴203与第一驱动电机202连接，且第一电机轴203的端部嵌套于行走轮轴204内；行走轮轴204穿设于安装板201上的第一安装孔内，行走轮轴204通过第一法兰206与安装板201连接，且行走轮轴204与第一法兰206之间设置有第一轴承207；行走轮205设于行走轮轴204上，能够随行走轮轴204的转动而转动；清扫装置30设于机架10，用于清扫光伏板。

具体来说，如图1所示，机架10为长方形机架，行走装置20设置在机架10的端部，行走装置20包括安装板201，安装板201与机架10固定连接，第一驱动电机202设于安装板201，第一驱动电机202为动力输出装置，可以为行走装置20提供动力，第一驱动电机202与第一电机轴203连接，第一电机轴203通过嵌套的方式与行走轮轴204直连，第一驱动电机202在运行过程中，第一电机轴203将第一驱动电机202输出的动力直接传导至行走轮轴204，传动方式简单，并且，第一电机轴203与行走轮轴204的配合紧密，在传动过程中不存在动力的损失，传动误差较小，控制精度较高。

可选的，第一驱动电机202为减速电机，减速电机包括空心轴，第一电机轴203从空心轴中穿过，第一电机轴203与空心轴可以通过键连接或其他方式连接，这样，第一电机轴203能够与空心轴同步转动，并且，结构更加紧凑，传动效果较好。

如图4所示，行走轮轴204为中空的轴体，第一电机轴203的端部嵌套于行走轮轴204内部，并通过键连接的方式实现传动。

安装板201设置有第一安装孔，行走轮轴204穿设于第一安装孔内，为了保持行走轮轴204的稳定，行走轮轴204通过第一法兰206与安装板201连接，且行走轮轴204与第一法兰206之间设置有第一轴承207，第一轴承207和第一法兰206对行走轮轴204起到支撑的作用，提高了行走轮轴204的稳定性，可以减少或避免行走轮轴204出现晃动。

具体的，第一法兰206与安装板201通过螺栓固定，并且，沿行走轮轴204的轴线方向，第一法兰206内部具有较大的安装空间，从而为第一轴承207的安装提供了便利。

在一些实施例中，如图2、图3、图6所示，行走装置20还包括第一传动轮208、第二传动轮209、传动带210、从动轴211、从动轮212，其中：第一传动轮208设于第一电机轴203远离行走轮轴204的一端，第一电机轴203在转动过程中，第一传动轮208以及行走轮轴204随第一电机轴203同步转动；从动轴211穿设通过安装板201，且与行走轮轴204并排设置，从动轴211可以通过第三法兰213以及第三轴承214与安装板201连接；第二传动轮209和从动轮212设于从动轴211的两端，传动带210套设于第一传动轮208和第二传动轮209上。

在第一驱动电机202的驱动下，第一电机轴203可通过行走轮轴204带动行走轮205转动，同时，还可以通过第一传动轮208、传动带210、第二传动轮209、从动轴211带动从动轮212转动，行走轮205和从动轮212在转动的同时，还可以在机架10底部起到支撑的作用，提高了运行的稳定性。

可选的，第一传动轮208、第二传动轮209均为链轮，传动带210为链条。

如图1所示，该光伏板清扫机器人中，行走装置20的数量为两套，两套行走装置20分别设置在机架10的两端，两套行走装置20的结构相同，均通过各自的第一驱动电机202提供动力，并且，两个第一驱动电机202可以独立运行，转速可以相同，也可以不同，当两个第一驱动电机202以不同的转速运行时，两套行走装置20的行进速度不同，使得光伏板清扫机器人的姿态发生改变。

在运行过程中，当光伏板清扫机器人的姿态未发生偏斜时，对于光伏板清扫机器人左侧壁(或右侧壁)上正对光伏板左侧壁(或右侧壁)的任一点而言，其到光伏板左侧壁(或右侧壁)的距离始终为一个定值；当光伏板清扫机器人的姿态发生偏斜时，则该点到光伏板左侧壁(或右侧壁)的距离值将会发生改变，因此，可以在光伏板清扫机器人正对光伏板左侧壁和/或右侧壁的位置设置传感组件40，通过传感组件40检测安装位置与光伏板侧壁之间的间距，并设定阈值，通过传感组件40测量的距离值与阈值的大小关系判断光伏板清扫机器人是否发生偏斜或偏斜的程度，同时，还可以设置控制装置，使控制装置与第一驱动电机202连接，控制装置可以根据传感组件40的测量值与阈值的大小关系调整第一驱动电机202的转速，达到纠正光伏板清扫机器人的姿态的目的。

在光伏板清扫机器人的同一侧，可以设置两组传感组件40，从而增加检测的准确性。

如图2所示，行走装置20还包括导向轮215和防风挂钩216，导向轮215可以沿着光伏板的侧壁移动，防风挂钩216可保证机器人能在光伏板上行走，不会因为风力等外界因素脱离轨道。

在一些实施例中，光伏板清扫机器人还包括中间轮组件50，中间轮组件50位于两套行走装置20之间，中间轮组件50包括底座、中间轮51，底座与机架10固定连接，中间轮51与底座转动连接，中间轮51可以在光伏板清扫机器人的中部起到支撑的作用，可以增加结构的稳定性。

继续参考图1，中间轮组件50与行走装置20之间设置有传动轴60，传动轴60的一端与行走轮轴204连接，另一端与中间轮51连接，这样，第一驱动电机202输出的动力可以经第一电机轴203、行走轮轴204、传动轴60传导至中间轮51。另外，在行走装置20设置有从动轴211以及从动轮212的情况下，还可以另设一根传动轴60，并设置与之对应的中间轮51，该传动轴60的一端与从动轴211连接，另一端与中间轮51连接。

该光伏板清扫机器人在行走过程中，通过清扫装置30对光伏板的表面进行清扫，到达清洁的目的，在一些实施例中，清扫装置30包括清洁毛刷31以及驱动清洁毛刷31转动的驱动装置32，清扫装置30和行走装置20分别采用了独立的电机进行驱动，这样，清扫装置30中清洁毛刷31的转速可以单独进行控制，从而达到最佳的清扫效果。

如图5所示，驱动装置32包括第二驱动电机321、第二电机轴322、毛刷轴323；第二电机轴322与第二驱动电机321连接，且第二电机轴322的端部嵌套于毛刷轴323内；毛刷轴323穿设于安装板201的第二安装孔内，毛刷轴323通过第二法兰324与安装板201连接，且毛刷轴323与第二法兰324之间设置有第二轴承325。

第二驱动电机321为动力输出装置，用于为清扫装置30提供动力，第二驱动电机321与第二电机轴322连接，第二电机轴322通过嵌套的方式与毛刷轴323直连，第二驱动电机321在运行过程中，第二电机轴322将第二驱动电机321输出的动力直接传导至毛刷轴323，第二电机轴322与毛刷轴323配合紧密，在传动过程中不存在动力的损失，传动误差较小，控制精度较高，并且，传动方式简单。

继续参考图5，毛刷轴323通过第二法兰324与安装板201连接，且毛刷轴323与第二法兰324之间设置有第二轴承325，第二轴承325和第二法兰324对毛刷轴323起到支撑的作用，提高了毛刷轴323的稳定性，可以减少或避免毛刷轴323出现晃动。

为了实现自驱动，机架10的顶面设置有薄膜光伏板组件70，薄膜光伏板组件70用于利用光能发电；并且，该光伏板清扫机器人还包括电源管理模块，电源管理模块与薄膜光伏板组件70连接，用于存储薄膜光伏组件产生的电能或向用电部件输出电能，这样，该光伏板清扫机器人在运行过程中可以采用薄膜光伏板自主发电，不需要消耗外部能源。

该光伏板清扫机器人的机架10可以采用铝型材，铝型材的结构较轻，能够达到减重的目的，实现轻量化，并且，在运行过程中，对光伏板的压力较小，运行时耗能低，续航能力强。

通过以上描述可以看出，本实用新型实施例提供的光伏板清扫机器人，行走装置20的第一电机轴203通过嵌套的方式与行走轮轴204直连，第一驱动电机202在运行过程中，第一电机轴203将第一驱动电机202输出的动力直接传导至行走轮轴204，传动方式简单，并且，第一电机轴203与行走轮轴204的配合紧密，在传动过程中不存在动力的损失，传动误差较小，控制精度较高。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光伏板清扫机器人，其特征在于，包括机架、行走装置、清扫装置；

所述行走装置包括安装板、第一驱动电机、第一电机轴、行走轮轴、行走轮，所述安装板与所述机架连接，所述第一驱动电机设于所述安装板；

所述第一电机轴与所述第一驱动电机连接，且所述第一电机轴的端部嵌套于所述行走轮轴内；

所述行走轮轴穿设于所述安装板的第一安装孔中，所述行走轮轴通过第一法兰与所述安装板连接，且所述行走轮轴与所述第一法兰之间设置有第一轴承；所述行走轮套设于所述行走轮轴上；

所述清扫装置设于所述机架，用于清扫光伏板。

2.如权利要求1所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述行走装置还包括第一传动轮、第二传动轮、传动带、从动轴、从动轮；

所述第一传动轮设于所述第一电机轴远离所述行走轮轴的一端；

所述第二传动轮和所述从动轮设于所述从动轴的两端；

所述传动带套设于所述第一传动轮和所述第二传动轮上；

所述从动轴穿设通过所述安装板，并与所述行走轮轴并排设置。

3.如权利要求1或2所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述行走装置的数量为两套，两套所述行走装置分别设置在所述机架的两端。

4.如权利要求3所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述光伏板清扫机器人还包括传感组件和控制装置，所述传感组件设于所述光伏板清扫机器人正对光伏板侧壁的位置，所述传感组件用于检测安装位置与所述光伏板侧壁之间的间距；

所述控制装置与所述传感组件连接，用于根据所述传感组件测量的距离值调整两套所述行走装置中所述第一驱动电机的转速。

5.如权利要求3所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述光伏板清扫机器人还包括中间轮组件，所述中间轮组件包括底座和中间轮，所述底座固定于所述机架，所述中间轮与所述底座转动连接。

6.如权利要求1或2所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述清扫装置包括清洁毛刷以及驱动所述清洁毛刷转动的驱动装置。

7.如权利要求6所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述驱动装置包括第二驱动电机、第二电机轴、毛刷轴；

所述第二电机轴与所述第二驱动电机连接，且所述第二电机轴的端部嵌套于所述毛刷轴内；

所述毛刷轴穿设于所述安装板的第二安装孔内，所述毛刷轴通过第二法兰与所述安装板连接，且所述毛刷轴与所述第二法兰之间设置有第二轴承。

8.如权利要求1或2所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述机架的顶面设置有薄膜光伏板组件，所述薄膜光伏板组件用于利用光能发电；

所述光伏板清扫机器人还包括电源管理模块，所述电源管理模块与所述薄膜光伏板组件连接，用于存储所述薄膜光伏板组件产生的电能或向用电部件输出电能。

9.如权利要求1或2所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述机架为铝型材结构。

10.如权利要求1或2所述的光伏板清扫机器人，其特征在于，所述第一驱动电机为减速电机，所述减速电机包括空心轴，所述行走轮轴穿设于所述空心轴内，并与所述空心轴通过键连接。

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