光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置的制作方法

本发明涉及光伏清扫机器人的技术领域，尤其是指一种光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置。

背景技术：

为了满足光伏电站提升发电量的要求，需要对太阳能电池板表面的污垢、异物进行清洁，但目前主流的清洁方式如人工干洗、人工水洗、工程车清洁等方式，无论何种形式，都做不到随时清洁，只能定期清洁，因此费用成本较高。

为了克服上述问题，已有较多企业和研究机构已经设计出对应的清扫机器装置，如中国发明专利(cn105149258a)公开了一种智能光伏清扫机自清洁装置，包括固定在光伏组件一端的自清洁框架，所述自清洁框架上设置有与光伏清扫机上光伏板位置相对应的清洁体。采用上述智能光伏清扫机自清洁装置，当智能光伏清扫机，经过自清洁装置时，清洁毛刷开始旋转，主动清扫智能光伏清扫机的光伏板。上述虽然安装后不需要操作人员，智能光伏清扫机每次运行都自动清扫本身光伏板，能够解决光伏组件表面浮灰等非粘性污垢，但对于鸟粪等粘结性污垢清扫效果仍居不理想，并且仍存在设备价格昂贵、环境适应能力差等问题。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中清洁效果差，且成本高的问题，从而提供一种清洁效果好且成本低的光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置。

为解决上述技术问题，本发明的一种光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置，包括与动力装置相铰接的回转台，所述回转台通过机械臂组件与辊刷组件相铰接，所述机械臂组件包括与所述回转台铰接的第一臂体以及与所述第一臂体相铰接的第二臂体，所述第二臂体与所述辊刷组件相铰接，所述辊刷组件包括置放在辊刷支架上的辊刷轴，所述辊刷支架上设有喷嘴以及铲板，所述辊刷轴上设有辊刷，且沿所述辊刷的运动方向，所述喷嘴设置在所述铲板的前方，所述铲板设置在所述辊刷的前方。

在本发明的一个实施例中，所述铲板沿所述辊刷的运动方向呈弧形，且所述铲板的前端较尖。

在本发明的一个实施例中，所述辊刷支架上还设有光电传感器和测距传感器。

在本发明的一个实施例中，所述辊刷支架上还设有伸出架以及延伸架，所述伸出架上设有所述测距传感器，所述延伸架设有所述光电传感器和所述测距传感器。

在本发明的一个实施例中，所述喷嘴与气泵或者水管相连。

在本发明的一个实施例中，所述动力装置包括旋转驱动缸、第一连杆以及第二连杆，其中所述旋转驱动缸通过所述第一连杆与所述第二连杆相铰接，所述第二连杆与所述回转台相铰接。

在本发明的一个实施例中，所述第一臂体上设有第一臂体变幅缸，且所述第一臂体变幅缸设置在所述回转台上。

在本发明的一个实施例中，所述第二臂体上设有第二臂体张角缸，且所述第二臂体张角缸设置在所述第一臂体上。

在本发明的一个实施例中，所述第二臂体通过第二臂体铰接耳座与所述辊刷组件铰接。

在本发明的一个实施例中，所述第二臂体上还设有辊刷调角缸，且所述辊刷调角缸与所述第二臂体铰接耳座铰接。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置，所述辊刷支架上设有喷嘴以及铲板，所述喷嘴用于对鸟粪等粘结性污垢进行软化，所述铲板用于将粘结性污垢与光伏阵列组件表面剥离，所述辊刷轴上设有辊刷，所述辊刷用于对鸟粪等粘结性污垢进行清洁处理，且沿所述辊刷的运动方向，所述喷嘴设置在所述铲板的前方，所述铲板设置在所述辊刷的前方，由于可以先对粘结性污垢进行软化，待软化完成后，将粘结性污垢从所述光伏阵列组件表面脱离，最后对粘结性污垢进行清洁处理，因此不但清理干净，而且操作灵活，清洗效率高，成本低。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明光伏发电站机械臂式组件清扫智能的立体示意图；

图2是本发明辊刷支架的示意图；

图3是本发明辊刷组件的示意图；

图4是本发明辊刷组件的局部示意图。

说明书附图标记：10-回转台支撑架，11-回转台，12-旋转驱动缸，13a-第一连杆，13b-第二连杆，21-第一臂体，21a-角度传感器，22-第二臂体，23-第一臂体变幅缸，24-第二臂体张角缸，25-第二臂体铰接耳座，26-辊刷调角缸，27-支撑托架，28-第三连杆，29-第四连杆，30-辊刷组件，31-辊刷支架，32-辊刷轴，32a-辊刷，33-喷嘴，34-铲板，35a-测距传感器，35b-光电传感器，36-伸出架，36a-延伸架,37-集尘罩，38-辊刷驱动马达，39-端板轴套，39a-辊刷连接套筒。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例提供一种光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置，包括与动力装置相铰接的回转台11，所述回转台11通过机械臂组件与辊刷组件30相铰接，所述机械臂组件包括与所述回转台11铰接的第一臂体21以及与所述第一臂体21相铰接的第二臂体22，所述第二臂体22与所述辊刷组件30相铰接，所述辊刷组件30包括置放在辊刷支架31上的辊刷轴32，所述辊刷支架30上设有喷嘴33以及铲板34，所述辊刷轴32上设有辊刷32a，且沿所述辊刷32a的运动方向，所述喷嘴33设置在所述铲板34的前方，所述铲板34设置在所述辊刷32a的前方。

本实施例所述光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置，包括与动力装置相铰接的回转台11，从而可以使所述回转台11进行旋转，所述回转台11通过机械臂组件与辊刷组件30相铰接，有利于控制所述辊刷组件30的位置，所述机械臂组件包括与所述回转台11铰接的第一臂体21以及与所述第一臂体21相铰接的第二臂体22，有利于精确的控制所述辊刷组件30的位置，所述第二臂体22与所述辊刷组件30相铰接，从而实现控制所述辊刷组件30的位置，所述辊刷组件30包括置放在辊刷支架31上的辊刷轴32，所述辊刷支架30上设有喷嘴33以及铲板34，所述喷嘴33用于对鸟粪等粘结性污垢进行软化，所述铲板34用于将粘结性污垢与光伏阵列组件表面剥离，所述辊刷轴32上设有辊刷32a，所述辊刷32a用于对粘结性污垢进行清洁处理，且沿所述辊刷32a的运动方向，所述喷嘴33设置在所述铲板34的前方，所述铲板34设置在所述辊刷32a的前方，由于可以先对粘结性污垢进行软化，待软化完成后，将粘结性污垢从所述光伏阵列组件表面脱离，最后对粘结性污垢进行清洁处理，因此不但清理干净，而且操作灵活，清洗效率高，成本低。

所述动力装置包括旋转驱动缸12、第一连杆13a以及第二连杆13b，其中所述旋转驱动缸12通过所述第一连杆13a与所述第二连杆13b相铰接，所述第二连杆13b与所述回转台11相铰接，从而有利于使所述回转台11进行旋转。具体地，所述回转台11置放在回转台支撑架10上，且所述回转台10铰接在所述回转台支撑架10上。为了方便的控制所述辊刷组件30的位置，所述回转台支撑架10也设置有滚轮，可以带动整个装置移动至光伏组件间前后组件的任意位置。

所述机械臂组件包括与所述回转台11铰接的第一臂体21以及与所述第一臂体21相铰接的第二臂体22，所述第二臂体22与所述辊刷组件30铰接，有利于精确的控制所述辊刷组件30的位置。为了控制所述第一臂体21的移动角度，所述第一臂体21上设有第一臂体变幅缸23，且所述第一臂体变幅缸23设置在所述回转台11上，从而可以实现对所述第一臂体21的角度调整。另外，所述第一臂体21上还设有角度传感器21a，所述角度传感器21a用于检测所述第一臂体21的旋转角度。

为了控制所述第二臂体22的移动角度，所述第二臂体22上设有第二臂体张角缸24，且所述第二臂体张角缸24设置在所述第一臂体22上，从而可以实现对所述第二臂体22的角度调整。所述第二臂体22通过第二臂体铰接耳座25与所述辊刷组件30铰接，从而有利于控制所述辊刷组件30的位置。为了控制所述辊刷组件30的移动角度，所述第二臂体22上还设有辊刷调角缸26，且所述辊刷调角缸26与所述第二臂体铰接耳座25铰接，从而可以实现对所述辊刷组件30的角度调整。所述第一臂体21上设有支撑托架27，当所述第二臂体张角缸24缩回，整体不工作时，使所述第二臂体22置放在所述支撑托架27上。

为了实现所述第二臂体22与所述辊刷组件30的铰接，所述第二臂体铰接耳座25上还设有第三连杆28以及第四连杆29，由所述第二臂体22、第三连杆28、第四连杆29以及所述第二臂体铰接耳座25组成一个四连杆，从而带动所述辊刷组件30的平稳运动。

如图2所示，所述铲板34沿所述辊刷32a的运动方向呈弧形，且所述铲板的前端较尖，从而有利于快速的将粘结性污垢从所述光伏阵列组件表面脱离。如图3所示，所述辊刷支架31上还设有测距传感器35a和光电传感器35b，所述测距传感器35a用于侦测所述辊刷组件30至所述光伏阵列组件的距离，所述光电传感器35b用于侦测所述光伏阵列组件上污垢的情况。所述辊刷支架31上还设有伸出架36，所述伸出架36上设有所述测距传感器35a，所述延伸架36a设有所述测距传感器35a和所述光电传感器35b，从而有利于保证整个侦测的精确度。

如图4所示，为了实现利用所述辊刷轴32带动辊刷32a运动，所述辊刷轴32与辊刷驱动马达38相连，为所述辊刷轴32的转动提供动力。另外，所述辊刷轴32安装在端板内，所示端板内设有端板轴套39，所述辊刷轴32安装在所述端板轴套39内，所述辊刷轴32还与所述辊刷连接套筒39a连接。所述辊刷支架31上还设有集尘罩37，从而避免在清理的过程中，灰尘的飞扬。

本实施例中，为了实现对粘结性污垢进行软化，所述喷嘴33与气泵或者水管相连。若所述喷嘴33与所述气泵相连，则通过对所述粘结性污垢进行吹气，可以将污垢软化；若所述喷嘴33与所述水管相连，则通过对所述粘结性污垢进行淋水，也可以将污垢软化。

本实施例所述光伏发电站机械臂式组件清扫智能装置的工作过程如下：

当需要清除鸟粪等粘结性污垢时，所述回转台支撑架10带动整个装置运动，通过所述测距传感器35a测试所述辊刷组件30至所述光伏阵列组件的距离，所述角度传感器21a检测所述第一臂体21的旋转角度，所述光电传感器35b用于检测所述光伏组件上的污垢情况，最后利用所述辊刷组件30对所述光伏阵列组件进行清理。具体地，所述旋转驱动缸12通过所述第一连杆13a与所述第二连杆13b带动所述回转台11的旋转，所述回转台11的旋转带动所述第一臂体21的运动，所述第一臂体21带动所述第二臂体22的运动，所述第二臂体22带动所述辊刷组件30的运动，从而有利于将所述辊刷组件30调整至距离所述光伏阵列组件的合适位置；然后，启动所述第一臂体变幅缸23，对所述第一臂体21的角度进行调整，启动所述第二臂体张角缸24，实现对所述第二臂体22的角度调整，启动所述辊刷调角缸26，实现对所述辊刷组件30的角度调整，从而使所述辊刷组件30精确调整至距离所述光伏阵列组件的合适位置；开启所述喷嘴33，对粘结性污垢进行软化，利用所述铲板34将粘结性污垢与光伏阵列组件表面剥离，最后利用所述辊刷32a用于对鸟粪等粘结性污垢进行清洁处理，本装置可实现光伏组件间前后、高低跨越、长距离跨串清洁工作，而且整个装置能平稳快速地在前后组件间移动。

本发明接触光伏组件采用柔性履带式设计理念，对组件压强小、无损害，并通过多段机械臂与固定基座相连接，且各连接点转向灵活以适应清洗效率、效果的双重需求；另外，本发明可以实现智能清洗和远程操控清洗两种技术方式，具有良好的受控性；再者，本发明应最大程度地采用碳纤维材料，并辅以密度小、强度大的高耐腐蚀性金属材料制造。另外，本发明能适应离地较高的光伏板清洗。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。