一种单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人的制作方法

allin2022-07-12  165



1.本发明涉及清洁装置技术领域,尤其涉及一种单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人。


背景技术:

2.光伏发电是一种前景非常广阔的清洁能源,我国到2025年预计太阳能发电装机容量将达到2.5亿千瓦。然而,由于我国空气质量较差,空气中的灰尘严重影响光伏组件的发电效率。有数据显示,一年不清洗光伏组件板,影响发电效率达20%以上,。因此目前在每个发电站均设置有一套清扫基站,清扫基站固定安装于太阳能电池板上,同时每个发电站还设置有与清扫基站通讯连接的上位机,上位机向清扫基站发送清扫指令,清扫基站按照上位机所发送的指令自动清扫太阳能电池板。光伏智能清扫机器人技术已趋于成熟,在确保设备功能稳定的情况下,成本控制将提上日程。
3.目前,双轨清扫机器人材料成本较高,铺设上下口轨道所需时间相对较长,在农光互补和渔光互补的光伏电站上,部分组件的阵间错位以及安装环境影响因素加大,双轨清扫机器人的轨道成本居高不下。


技术实现要素:

4.有鉴于此,为解决目前双轨清扫机器人材料成本较高,铺设上下口轨道所需时间相对较长,在农光互补和渔光互补的光伏电站上,部分组件的阵间错位以及安装环境影响因素加大,双轨清扫机器人的轨道成本居高不下的技术问题,为此,本发明提供了一种单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,适用安装环境复杂,阵间错位较大的光伏电站,通过单轨驱动能更好的应对阵间错位,且省去设备一半的轨道及配件,在确保系统运行稳定的同时,能缩短设备安装时间并减少轨道成本,且省去下口轨道对设备安装成本和轨道成本有极大的降低。
5.为实现上述目的,本发明提供了如下的技术方案:
6.一种单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,包括清洁梁、旋转驱动装置、辅助驱动装置;
7.所述清洁梁的一端连接所述旋转驱动装置的一端,另一端连接所述辅助驱动装置的一端;
8.所述清洁梁下端连接有用于清洁光伏组件的清洁组件;
9.所述旋转驱动装置的另一端与设置于所述光伏组件一端的铝边框上的上口轨道相连接,并沿上口轨道延伸方向移动;
10.所述辅助驱动装置的另一端与所述光伏组件另一端的铝边框相接触滑动,并沿铝边框延伸方向移动。
11.优选地,所述旋转驱动装置包括与所述清洁梁一端相连接的旋转支架、通过旋转轴与所述旋转支架转动连接的电机支架、设置于所述电机支架上的驱动电机、与所述驱动
电机的输出端相连接的驱动齿轮;
12.所述驱动齿轮与所述上口轨道啮合传动。
13.优选地,所述电机支架上还设置有滚轮,所述滚轮与所述上口轨道的两侧相适配连接。
14.优选地,所述电机支架上还设置有用于检测所述清洁梁倾斜角度的角度传感器,所述角度传感器根据检测到的所述清洁梁的倾斜角度控制所述辅助驱动装置的运行速度。
15.优选地,所述辅助驱动装置包括与所述清洁梁的另一端相连接辅助电机支架、与所述辅助电机支架相连接的辅助驱动电机、与所述辅助电机支架的输出端相连接的辅助滚轮;
16.所述辅助滚轮与所述光伏组件另一端的铝边框相接触。
17.优选地,所述辅助驱动装置的运行速度大于所述旋转驱动装置的运行速度。
18.优选地,所述清洁组件为胶条。
19.本发明相对于现有技术,具有如下的有益效果;
20.1.本发明提供的单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,适用安装环境复杂,阵间错位较大的光伏电站,通过单轨驱动能更好的应对阵间错位,且省去设备一半的轨道及配件,在确保系统运行稳定的同时,能缩短设备安装时间并减少轨道成本,且省去下口轨道对设备安装成本和轨道成本有极大的降低。
21.2.本发明提供的单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,通过设置的角度传感器对清洁梁的倾斜角度进行检测,并控制辅助驱动装置的运行速度,满足设备稳定运行的要求。
22.3.本发明提供的单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,仅在上口设置一条上口轨道,节省了下口轨道,即,节省一条轨道能降低材料成本,安装时间也可缩短。
附图说明
23.图1为本发明装配于光伏组件上的结构示意图;
24.图2为旋转驱动装置结构示意图;
25.图3为辅助装置结构示意图;
26.图4为本发明的运动关系示意图;
27.图中,1.旋转驱动装置,11.旋转支架,12.旋转轴,13.电机支架,14.驱动电机,15.驱动齿轮,16.滚轮,17.角度传感器,2.辅助驱动装置,21.辅助电机支架,22.辅助电机,23.辅助滚轮,3.清洁梁,4.清洁组件,5.上口轨道, 6.光伏组件。
具体实施方式
28.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,基于本发明中的实施例;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;都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/ 底端”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。
30.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,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发明中的具体含义。
31.如图1-3所示,本发明提供了一种单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,包括清洁梁3、旋转驱动装置1、辅助驱动装置2;
32.所述清洁梁3的一端连接所述旋转驱动装置1的一端,另一端连接所述辅助驱动装置2的一端;
33.所述清洁梁3下端连接有用于清洁光伏组件6的清洁组件4;
34.所述旋转驱动装置1的另一端与设置于所述光伏组件6一端的铝边框上的上口轨道5相连接,并沿上口轨道5延伸方向移动;
35.所述辅助驱动装置2的另一端与所述光伏组件6另一端的铝边框相接触,并沿铝边框延伸方向移动。
36.本发明提供的上述单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,通过旋转驱动装置1与光伏组件6一端铝边框上的上口轨道5相连接,辅助驱动装置2直接与光伏组件6另一端的铝边框相接触,并滑动连接;旋转驱动装置1能够沿着上口轨道5延伸方向移动,辅助驱动装置2沿着铝边框延伸方向移动。仅需要一条上口轨道5即可,节省了一条下口轨道,能降低材料成本,安装时间也可缩短,并且单轨驱动能适用于阵与阵之间错位较大的光伏电站。
37.在本发明中,所述旋转驱动装置1包括与所述清洁梁3一端相连接的旋转支架11、通过旋转轴12与所述旋转支架11转动连接的电机支架13、设置于所述电机支架13上的驱动电机14、与所述驱动电机14的输出端相连接的驱动齿轮15;
38.所述驱动齿轮15与所述上口轨道5啮合传动。
39.本发明提供的上述单轨车头可旋转的双电机光伏清洁机器人,通过驱动齿轮15与上口轨道5的啮合传动实现移动,采用齿轮与轨道啮合方式,运行稳定可靠。
40.在本发明中,所述电机支架13上还设置有滚轮16,所述滚轮16与所述上口轨道5的两侧相适配连接,即,滚轮16上的轮槽与上口轨道5两侧相接触,并沿着上口轨道5延伸的方向滚动,进一步提高了设备运行的稳定性。
41.在本发明中,所述电机支架13上还设置有用于检测所述清洁梁3倾斜角度的角度传感器17,所述角度传感器17根据检测到的所述清洁梁3的倾斜角度控制所述辅助驱动装置2的运行速度,通过上口处设置的角度传感器17对下口处的辅助驱动装置2进行定位,来控制一定范围的上下口之间的位差,通过传输信号调速下口处的辅助驱动装置2来控制清洁梁3及清洁梁下的清洁组件4倾斜前进或竖直前进,完成光伏组件6的清洁,使滚轮16受力较小,通过角度传感器17的控制调整,使运行更可靠。
42.在本发明中,所述辅助驱动装置2包括与所述清洁梁3的另一端相连接辅助电机支架21、与所述辅助电机支架21相连接的辅助驱动电机22、与所述辅助电机支架21的输出端相连接的辅助滚轮23;
43.所述辅助滚轮23与所述光伏组件6另一端的铝边框相接触。
44.下口处通过采用辅助滚轮23直接与铝边框相接触,并能沿着铝边框延伸的方向移动,在节省了一条下口轨道5降低了成本的同时,保证了设备运行的稳定性。
45.由于上口轨道5驱动更为稳定,下口驱动容易被外部环境原因干扰受阻。因此,在本发明中,所述辅助驱动装置2的运行速度大于所述旋转驱动装置1 的运行速度。
46.在本发明中,所述清洁组件4为胶条。
47.本发明的工作原理如下:
48.本发明提供的一种单轨双电机光伏清洁机器人,旋转驱动装置2在与清洁梁 3固定后,可使清洁梁3旋转,辅助驱动装置2是不旋转的,是连接保留有自由度;
49.上口处的旋转驱动装置2的驱动电机14带动驱动齿轮15,驱动齿轮15与上口轨道5啮合,滚轮16支撑定位,保证设备稳定运行;
50.下口处的辅助驱动装置2的辅助驱动电机22驱动辅助滚轮23,辅助滚轮23直接接触光伏板组件6另一端的铝边框,清洁梁3固定于旋转支架11,可旋转,通过上口处的角度传感器17对下口出的辅助驱动装置2进行定位,角度传感器17的传输信号用于调速下口辅助驱动装置2来控制清洁梁3及清洁梁3下端的清洁组件4倾斜前进竖直前进,完成光伏组件6的清洁,滚轮16受力较小。
51.角度传感器17通过感应信号调整下口辅助驱动装置2的运行速度来控制一定范围的上下口位差。因此本发明根据实际工况分析,并根据附图可了解到,会存在以下两种运动关系,如图4所示,图4中:
52.m——拟定支点所受合力矩;
53.f——辅助驱动装置的牵引力;
54.f——清洁组件对光伏板的阻力;
55.l——梁长度;
56.1、m=f*l-f*l/2≥0
57.在运行过程中,角度传感器17可实时控制下口处的辅助驱动装置2的运行速度来驱动清洁梁3,满足设备稳定运行的需求。
58.2、m=f*l-f*l/2<0
59.上口处的旋转驱动装置1始终在下口处的辅助驱动装置2前面,不满足设备需求。
60.由于上口轨道5驱动更为稳定,下口驱动容易被外部环境原因干扰受阻,因此尽量使下口处的辅助驱动装置2的运行速度稍快于上口处的旋转驱动装置1的运行速度。
61.在本发明中,优选辅助驱动装置2的运行速度比旋转驱动装置1的运行速度快5%-10%,用以修正下口运行环境不稳定造成的落后现象。
62.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改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。
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