一种光伏组件清洁及检测的自动机器人的制作方法

本发明涉及光伏组件清洁技术领域，尤其公开了一种光伏组件清洁及检测的自动机器人。

背景技术：

光伏组件是太阳能电站电能产生的基础要件，光伏组件的转换效率直接决定着太阳能电站的发电效率，在光伏组件的使用过程中，光伏组件在灰尘、鸟粪等影响下可导致光伏电站的发电量损失20%以上，因而保持光伏组件的清洁成为保持光伏电站最大发电效率的关键因素之一。

目前市场上主要有人工清洗、大型清洗设备清洗以及机器人清洗，人工清洗主要是通过高压水枪冲洗后辅以人工刷洗的方式进行，该方式不但作业效率低及浪费水，并且作业人员容易踩坏光伏组件。

大型清洗设备主要采用车载或滚桶式，该方式对清洗通道要求非常高，同时由于结构原因以及光伏组件的工作环境影响，型清洗设备适应范围极大受限。

现有机器人清洗虽然自动化程度较高，但受限于目前国内清洗机器人构造不合理，机器人的清洗效果不佳，且使用极其不便。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种光伏组件清洁及检测的自动机器人，自动化程度高，减少人工使用成本，提高光伏组件的清洁效率；自动机器人构造简单，使用方便。

为实现上述目的，本发明的一种光伏组件清洁及检测的自动机器人，包括架体，设置于架体的清洁组件、检测组件及驱动组件，驱动组件用于驱动架体相对外界的光伏组件移动，清洁组件用于清洁外界的光伏组件，检测组件用于检测光伏组件；所述清洁组件包括设置于架体的净水箱、过滤器、水泵、真空泵及真空罩，真空罩设有容置盲腔，容置盲腔自真空罩的外表面凹设而成；还包括设置于真空罩并位于容置盲腔内的清洁刷、喷水管、吸污管，光伏组件用于遮盖容置盲腔的开口，水泵抽取净水箱内的清洗液并将清洗液经由喷水管喷出到光伏组件上，清洁刷用于清洗喷射有清洗液的光伏组件，真空泵经由吸污管将清洗刷清洗后的污液抽入过滤器中，经由过滤器过滤后的清洗液循环进入净水箱内。

其中，所述清洁刷包括转动设置于真空罩内的轴体、螺旋绕设于轴体外侧的毛刷，真空罩设置有用于驱动轴体转动的第一电机。

其中，所述真空罩设有密封胶条，密封胶条环绕容置盲腔设置，密封胶条抵触在光伏组件上，密封胶条用于密封真空罩与光伏组件之间的间隙。

其中，所述架体装设有第二电机，真空罩转动设置于架体，第二电机用于驱动真空罩相对架体转动进而调整真空罩与光伏组件之间的压持力大小。

其中，所述驱动组件包括设置于架体的第三电机、分别转动设置于架体两侧的两个驱动轮组、分别套设于两个驱动轮组外侧的两个橡胶履带，两个橡胶履带分别抵触在光伏组件上，第三电机用于驱动两个驱动轮组转动。

其中，所述驱动轮组包括分别转动设置于架体的滚轮及两个齿轮，滚轮位于两个齿轮之间，滚轮与两个齿轮共线设置，滚轮设有环形盲槽，环形盲槽环绕滚轮的中心轴线设置，橡胶履带设有环形齿牙部及导条部，环形齿牙部及导条部均沿橡胶履带的长度方向延伸设置，环形齿牙部与齿轮啮合，导条部突伸入环形盲槽内。

其中，所述架体设有控制模块，控制模块分别与清洁组件、检测组件及驱动组件电性连接，控制模块具有无线传输单元，外界的移动控制终端经由无线传输单元调控清洁组件、检测组件、驱动组件的运行参数及规划自动机器人的行走路径。

其中，所述检测组件包括红外线热成像摄像头，红外线热成像摄像头用于对清洁组件清洁后的光伏组件拍摄图像，控制模块根据红外线热成像摄像头的拍摄图像判定光伏组件是否损坏。

其中，所述检测组件包括超声波测距传感器、陀螺仪、倾角传感器，控制模块经由超声波测距传感器检测架体或/和真空罩的行走位置，控制模块经由陀螺仪及倾角传感器控制自动机器人的架体的方向、角度及位置。

其中，所述清洁刷采用尼龙或橡胶制成，架体装设有锂电池，锂电池用于为清洁组件、检测组件及驱动组件供电。

有益效果：实际使用时，驱动组件用于驱动架体相对外界的光伏组件移动，水泵抽取净水箱内的清洗液经由喷水管喷出到光伏组件上，清洁刷清洗喷射有清洗液的光伏组件，真空泵经由吸污管将清洗刷清洗后的污液抽入过滤器中，经由过滤器过滤后的清洗液循环进入净水箱内，自动化程度高，减少人工使用成本，提高光伏组件的清洁效率；自动机器人构造简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的分解结构示意图；

图3为图2中a部分的局部放大结构示意图；

图4为本发明的结构原理框图。

附图标记包括：

1—架体2—清洁组件3—检测组件

4—驱动组件5—净水箱6—过滤器

7—水泵8—真空泵9—真空罩

11—清洁刷12—喷水管13—吸污管

14—容置盲腔15—毛刷16—密封胶条

17—第二电机18—第三电机19—橡胶履带

21—滚轮22—齿轮23—环形盲槽

24—导条部25—控制模块26—红外线热成像摄像头

27—超声波测距传感器28—锂电池29—陀螺仪

31—倾角传感器。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

请参阅图1至图4所示，本发明的一种光伏组件清洁及检测的自动机器人，包括架体1，设置在架体1上的清洁组件2、检测组件3及驱动组件4，驱动组件4用于驱动架体1相对外界的光伏组件移动，清洁组件2用于清洁外界的光伏组件，检测组件3用于检测光伏组件的清洁效果、光伏组件是否损坏、架体1的移动位置；所述清洁组件2包括设置在架体1上的净水箱5、过滤器6、水泵7、真空泵8及真空罩9，真空罩9设有容置盲腔14，容置盲腔14自真空罩9的下表面凹设而成；还包括设置在真空罩9上并位于容置盲腔14内的清洁刷11、喷水管12、吸污管13，光伏组件用于遮盖容置盲腔14的开口，水泵7抽取净水箱5内的清洗液并将清洗液经由喷水管12喷出到光伏组件上，移动的架体1经由真空罩9连带清洁刷11清洗喷射有清洗液的光伏组件，真空泵8经由吸污管13将清洗刷清洗后的污液抽入过滤器6中，经由过滤器6过滤后的清洗液循环进入净水箱5内，实现清洗液循环利用。

实际使用时，驱动组件4用于驱动架体1相对外界的光伏组件移动，水泵7抽取净水箱5内的清洗液经由喷水管12喷出到光伏组件上，清洁刷11清洗喷射有清洗液的光伏组件，真空泵8经由吸污管13将清洗刷清洗后的污液抽入过滤器6中，经由过滤器6过滤后的清洗液循环进入净水箱5内，检测组件3即可自动检测光伏组件的清洁效果；本发明的光伏组件清洁及检测的自动机器人自动化程度高，减少人工使用成本，提高光伏组件的清洁效率；自动机器人构造简单，使用方便。

所述清洁刷11包括转动设置在真空罩9内的轴体、螺旋绕设在轴体外侧的毛刷15，根据实际需要，轴体可以经由轴承铰接在真空罩9上，真空罩9上设置有用于驱动轴体转动的第一电机。实际使用时，在架体1连带真空罩9及清洁刷11移动的过程中，第一电机驱动轴体连带毛刷15转动，提升光伏组件的清洁效果及清洁效率。经由毛刷15螺旋设置在轴体上，在毛刷15对光伏组件清洁的过程中，毛刷15清洁后的脏污在毛刷15的螺旋沟槽中被吸污管13抽走，避免毛刷15清洁掉的脏污对清洁后的光伏组件二次污染。

所述真空罩9设有密封胶条16，密封胶条16环绕容置盲腔14设置，密封胶条16设置在容置盲腔14的开口位置处，密封胶条16抵触在光伏组件上，密封胶条16用于密封真空罩9与光伏组件之间的间隙。经由增设密封胶条16，当喷水管12向容置盲腔14内的光伏组件喷清洗液时，降低清洗液经由真空罩9与光伏组件之间的间隙的溢流量，节约清洗液；同时避免真空罩9与光伏组件之间的间隙漏气而影响吸污管13吸取清洁组件2清洗后的脏污的吸取效果。当密封胶条16磨损无法使用时，更换新的密封胶条16即可。

所述架体1装设有第二电机17，真空罩9转动设置在架体1上，第二电机17用于驱动真空罩9相对架体1转动进而调整真空罩9与光伏组件之间的压持力大小，根据不同光伏组件的清洁需求，第二电机17驱动真空罩9连带清洁组件2转动，进而调整清洁组件2对光伏组件的清洁力度大小，确保本发明的光伏组件清洁及检测的自动机器人可以适用于多种规格的光伏组件。

所述驱动组件4包括设置在架体1上的第三电机18、分别转动设置在架体1左右两侧上的两个驱动轮组、分别套设在两个驱动轮组外侧的两个橡胶履带19，真空罩9连接在架体1的后端，两个橡胶履带19分别抵触在光伏组件上，第三电机18用于驱动两个驱动轮组转动。实际使用时，第三电机18驱动两个驱动轮组连带两个橡胶履带19转动，由于橡胶履带19抵触在光伏组件上，利用橡胶履带19与光伏组件之间的摩擦力即可驱动架体1沿光伏组件移动，进而完成对光伏组件不同部位的清洁作业。

所述驱动轮组包括分别转动设置在架体1的滚轮21及两个齿轮22，滚轮21位于两个齿轮22之间，滚轮21与两个齿轮22共线设置，滚轮21设有环形盲槽23，环形盲槽23位于滚轮21的中部，环形盲槽23环绕滚轮21的中心轴线设置，橡胶履带19设有环形齿牙部及导条部24，环形齿牙部及导条部24均沿橡胶履带19的长度方向延伸设置，导条部24及环形齿牙部均呈环形，环形齿牙部与齿轮22啮合，导条部24突伸入环形盲槽23内。实际使用时，环形齿牙部驱动橡胶履带19转动，为橡胶履带19的转动提供驱动力；环形盲槽23的侧壁挡止导条部24，防止橡胶履带19从驱动轮组上脱落。

所述架体1设有控制模块25，控制模块25分别与清洁组件2、检测组件3及驱动组件4电性连接，控制模块25用于对清洁组件2、检测组件3及驱动组件4的实际运行参数进行调控设置，控制模块25具有无线传输单元（无线wifi或蓝牙等），外界的移动控制终端（如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等）经由无线传输单元调控清洁组件2、检测组件3、驱动组件4的运行参数及规划自动机器人的行走路径，进而调整光伏组件清洁及检测的自动机器人的实际运行参数。

所述检测组件3包括红外线热成像摄像头26，红外线热成像摄像头26用于对清洁组件2清洁后的光伏组件拍摄视频图像，控制模块25根据红外线热成像摄像头26的拍摄视频图像判定光伏组件是否损坏。例如，红外线热成像摄像头26通过对清洗后的光伏组件进行热成像检测，可以发现光伏组件的热斑、隐裂等状况，方便后续可以快速找到损坏的光伏组件进行维修作业。

所述检测组件3包括超声波测距传感器27、陀螺仪29及倾角传感器31，控制模块25经由超声波测距传感器27检测架体1或/和真空罩9的行走位置。经由超声波测距传感器27，能使本发明的光伏组件清洁及检测的自动机器人在设定的路线移动运行，确保机器人不会走出光伏组件的边界之外。控制模块25经由陀螺仪29及倾角传感器31控制自动机器人的架体的方向、角度及位置，确保自动机器人准确地移动到预定的地点，防止自动机器人在移动过程中侧翻倾倒。优选地，架体1的四周均设置有超声波测距传感器27。

所述清洁刷11采用尼龙或橡胶制成，降低清洁刷11的制造成本，架体1装设有锂电池28，锂电池28用于为清洁组件2、检测组件3及驱动组件4供电，优选地，锂电池28为可充电锂电池28，确保本发明的光伏组件清洁及检测的自动机器人无需经由电源线与外界的电源连接，提升光伏组件清洁及检测的自动机器人使用的便捷性。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。