一种搬运设备及具有该搬运设备的清洗装置的制作方法

本实用新型涉及机械设计技术领域，更具体地说，涉及一种搬运设备。此外，本实用新型还涉及一种包括上述搬运设备的清洗装置。

背景技术：

由于使用时光伏板上会产生污垢，会导致光伏板表面产生导热差异，最终造成“热斑”，损坏光伏组件；污垢还会导致光伏板表面透射率降低，从而影响光伏板组件阵列的光热转化率，即降低发电效率。因此为了保证发电效率不下降，避免光伏组件损坏，光伏板清洗是必须的。

目前现有地面清洗车的底盘与小型挖掘机相同，机械臂结构也与挖机的臂相似，两条履带驱动前进；清洗由机械臂末端的滚刷完成，清洗过程中可喷水。现场应用情况中，地面清洗车的行驶速度较慢，清洗操作复杂，对操作人员要求较高，自动化程度低，且对路面的要求较高。路面如果有坑洼，特别是两侧履带对应地面有高差，会导致车体侧滚。地面清洗车的底盘与挖掘机类似，配有驾驶室，由人工驾驶进行清洗任务，需要有挖掘机驾驶经验的人员。

综上所述，如何提供一种自动化程度高的搬运技术，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种搬运设备，该搬运方法自动化程度高，可以降低操作的人工成本，并能够使得位置精准可靠。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述搬运设备的清洗装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种搬运设备，包括：

用于吊装板上清洗机的工装，所述工装与机械臂连接；

用于对所述板上清洗机进行控制的机械臂；

用于获取当前位置与搬运目标位置的相对位置信息、根据所述相对位置信息控制所述机械臂的关节运动的控制系统，所述控制系统分别与所述工装、所述机械臂连接。

优选的，所述机械臂为具有至少两个自由度的机械臂，所述机械臂的末端固定所述工装。

优选的，所述机械臂包括设置有角度传感器的回转底座，所述回转底座上设有第一臂，所述第一臂上设置有第二臂，所述第二臂上设置有第三臂；所述第一臂与所述第二臂的连接位置、所述第二臂与所述第三臂的连接位置均设置有用于测量关节角度调整的角度传感器。

优选的，所述工装包括连接所述机械臂的支架、绳索、均设于所述支架上的导轨、卷簧、容绳卷筒和设于所述导轨上的移动滑轮；所述卷簧固定于所述支架、并与所述移动滑轮连接；所述绳索的一端用于连接板上清洗机，所述绳索的另一端绕过所述移动滑轮并固定于所述容绳卷筒；所述绳索受所述板上清洗机的拉力时，所述移动滑轮向远离所述卷簧方向移动，所述卷簧的回复力小于所述板上清洗机对所述绳索的拉力，所述容绳卷筒与驱动机连接。

优选的，所述导轨上未设置有所述卷簧的一端设有两个定滑轮，所述绳索的另一端依次绕过第一个所述定滑轮、所述移动滑轮和第二个所述定滑轮并固定于所述容绳卷筒。

优选的，所述卷簧和所述容绳卷筒之间设置有导向滑轮，所述导向滑轮为位于所述卷簧和所述容绳卷筒之间的所述绳索进行导向。

优选的，所述导向滑轮包括横向导向滑轮和纵向导向滑轮，所述横向导向滑轮和所述纵向导向滑轮的导向方向共线。

优选的，所述支架的两端分别设置所述导轨，且两个所述导轨上分别设置所述移动滑轮，所述移动滑轮上分别绕设所述绳索，两条所述绳索分别用于连接所述板上清洗机的不同位置。

一种清洗装置，包括搬运设备和板上清洗机本体，所述搬运设备为上述任意一项所述的搬运设备。

本实用新型所提供的搬运设备用于对板上清洗机的移动控制，提升了光伏跨板清洗的自动化特性和位置准确性，方便了清洗过程的操作，与现有技术相比，可以极大节省人工操作和成本投入，并能够保护光伏板免受人工操作不当引起的损坏。本实用新型还提供了一种包括上述搬运设备的清洗装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中工装的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中工装的俯视图；

图4为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中工装的局部俯视图；

图5为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中机械臂的正视图。

上图1-5中：

1为工装、11为工装支架、12为电机减速机、13为出绳锚点、14为容绳卷筒、15为纵向导向滑轮、16为横向导向滑轮、17为移动滑轮、18为换向滑轮、19为直线导轨、10为张力卷簧、2为机械臂、21回转驱动器、22为第一臂、23为第二臂、24为第三臂、25为第一驱动缸、26为第二驱动缸、27为第三驱动缸、28为驱动电机、29为角度传感器、3为检测装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

本实用新型的核心是提供一种搬运设备，该搬运设备自动化程度高，可以降低操作的人工成本，并能够使得位置精准可靠。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述搬运设备的清洗装置。

请参考图1至5，图1为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例的结构示意图；图2为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中工装的结构示意图；图3为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中工装的俯视图；图4为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中工装的局部俯视图；图5为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中机械臂的正视图。

本实用新型所提供的一种搬运设备，包括：工装1、机械臂2和控制系统。工装1用于吊装板上清洗机，工装与机械臂2连接；机械臂2用于通过自身结构的对板上清洗机进行移动控制；控制系统用于获取当前位置与搬运目标位置的相对位置信息、根据相对位置信息控制机械臂2的关节运动，控制系统分别与工装、机械臂2连接。控制机械臂2的关节运动的具体方式可以为根据相对位置信息获得或计算机械臂2的各关节的线性移动量，并根据线性移动量控制对应的关节运动。

需要说明的是，上述工装可以为矩形架或其他结构的框架，内部设置有卷绳设备，用于吊装板上清洗机。本实施例并不限定其具体结构。机械臂2可以为任何结构的连杆机构，机械臂2与工装固定连接，用于通过控制工装的移动，实现对板上清洗机的移动控制。控制系统可以包括控制器和感应装置。

上述装置的使用方法如下：

控制系统获取工装的当前位置与搬运目标位置的相对位置信息。控制系统根据相对位置信息计算机械臂的各关节的线性移动量。控制系统根据线性移动量控制对应的关节运动；当工装调整至搬运目标位置时，控制系统控制机械臂停止运动。控制系统控制工装放下或拾取板上清洗机。

本实用新型所提供的搬运设备用于对板上清洗机的移动控制，提升了光伏跨板清洗的自动化特性和位置准确性，方便了清洗过程的操作，与现有技术相比，可以极大节省人工操作和成本投入，并能够保护光伏板免受人工操作不当引起的损坏。

在上述任意一个实施例的基础之上，机械臂2为具有至少两个自由度的机械臂2，工装固定于机械臂2的末端，即机械臂的末端用于固定工装。

可选的，机械臂2可以包括至少三个连接臂，各个连接臂之间设置的转动角度和方向可以不同。

在上述任意一个实施例的基础之上，请参考图5，图5为本实用新型所提供的搬运设备的具体实施例中机械臂2的正视图。

机械臂2包括设置有角度传感器29的回转底座21，回转底座21上设有第一臂22，第一臂22上设置有第二臂23，第二臂23上设置有第三臂24；第一臂22与第二臂23的连接位置、第二臂23与第三臂24的连接位置均设置有用于测量关节角度调整的角度传感器29。

本实施例中，机械臂2是由多个杆件组成的多关节机构，底部是一个回转驱动，具有多个臂关节的转动自由度和1个平面回转的自由度，活动范围分别是90°和360°，能够将末端的固定着的工装和板上清洗机调整到合适的姿态，以适应不同姿态的光伏板。

底座是一个回转驱动器，与回转驱动器相连的是第一臂22，驱动第一臂22相对于底座转动的是第一驱动缸25，需要说明的是驱动缸可以是油缸也可以是电缸，或其他驱动装置，第一驱动缸25的尾座与底座相连，第一驱动缸25出轴末端与第一臂22的上端相连；第一臂22的末端与第二臂23相连，第二臂23长较长，是为了适应板上清洗机的长度，驱动第二臂23相对第一臂22转动的第二驱动缸26的底座固定在第一臂22上，第二驱动缸26的出轴末端固定在第二臂23的与第一臂22的关节附近；与第二臂23相连的第三臂24较短，类似机械上一个的铰点，第三臂24的主要作用是与工装连接，驱动第三臂24相对第二臂23转动的第三驱动缸27的尾座固定在第二臂23的末端附近，其缸出轴末端与第三臂24连接。每个关节的回转轴上都安装了角度传感器29，回转底座21上也安装角度传感器29。

需要说明的是，工装上方即机械臂2末端还安装了位置检测传感器，即检测装置，检测装置可以为3D激光或其他感应装置。

在上述任意一个实施例的基础之上，工装包括用于连接机械臂的支架11、绳索、均设于支架11上的导轨19、卷簧10、容绳卷筒14和设于导轨19上的移动滑轮17；卷簧10固定于支架11、并与移动滑轮17连接；绳索的一端用于连接板上清洗机，绳索的另一端绕过移动滑轮17并固定于容绳卷筒14；绳索受板上清洗机的拉力时，移动滑轮17向远离卷簧10方向移动，卷簧10的回复力小于板上清洗机对绳索的拉力，容绳卷筒14与驱动机连接。

需要说明的是，上述支架11上固定安装了导轨19和卷簧10，卷簧10的一部分与移动滑轮17连接，移动滑轮17设置在导轨19上，绳索绕过移动滑轮17，绳索的一端与容绳卷筒14连接，当容绳卷筒14转动时带动绳索进行缠绕或放出，绳索的另一端用于连接板上清洗机。需要说明的是，上述绳索绕过移动滑轮17指的是以移动滑轮17作为动滑轮的缠绕方式连接，也就是说，绳索在绕过移动滑轮17的前后需要分别绕过其他固定点或者定滑轮18，以便移动滑轮17实现动滑轮的作用。

当机械臂2末端晃动较严重时，绳索受板上清洗机的拉力时，移动滑轮17向远离卷簧10方向移动，也就是说当绳索与板上清洗机为受力状态时，移动滑轮17可以远离卷簧10，此时，卷簧10受力，向移动滑轮17施加反向的牵引力，使得缠绕在移动滑轮17上的绳索形成双向拉伸状态，此时绳索伸出部分变长，可以使得机械臂2的晃动不会将板上清洗机拉离光伏板表面，也就消除了地形突变对移动设备和机械臂2的负面影响。

当机械臂2平稳移动时，卷簧10拉力就将移动滑轮17沿直线导轨19拉向靠近自己的位置，出绳锚点与板上清洗机直接的绳长就变短了，也就不会导致绳索卷入到板上清洗机的驱动轮中或者挂在光伏板支架11上，避免了安全隐患。

本实用新型采用具有张力的卷簧10和导轨19结合，用来解决冗余绳索的问题。采用这个组合的效果类似于钓鱼竿的收线器，可以以一定的拉力自由地从线轴中抽出鱼线，需要收线的时候也可以反向卷起鱼线。本实用新型通过将用于吊装板上清洗机的绳索绕过与卷簧10连接的移动滑轮17，实现了在不同使用情况下对绳索的控制，消除了地形突变对移动设备和机械臂2的负面影响，也不会导致绳索卷入到板上清洗机的驱动轮中或者挂在光伏板支架11上，避免了安全隐患。

在上述实施例的基础之上，导轨19的未设置有卷簧10的一端设有两个定滑轮18，绳索的另一端依次绕过第一个定滑轮18、移动滑轮17和第二个定滑轮18并固定于容绳卷筒14。

考虑到移动滑轮17作为动滑轮的设置方式，在导轨19的一端设置两个定滑轮18，绳索由容绳卷筒14伸出，绕过第二个定滑轮18，反向朝移动滑轮17的方向延伸，绕过移动滑轮17后，向第一个定滑轮18延伸，绕过第一个定滑轮18后，向外伸出并与板上清洗机连接。

在上述任意一个实施例的基础之上，卷簧10和容绳卷筒14之间设置有导向滑轮，导向滑轮用于为位于卷簧10和容绳卷筒14之间的绳索进行导向。由于上述装置中，绳索可能在使用中存在摆动，而摆动可能会造成容绳卷筒14收绳的困难，甚至是影响板上清洗机的位置，所以，为了避免绳索的摆动，在支架11内部可以设置导向滑轮，具体地，导向滑轮可以设置在定滑轮18与容绳卷筒14之间，或者设置在定滑轮18与移动滑轮17之间。

进一步地，为了在双方向上对绳索的晃动进行控制，导向滑轮可以包括横向导向滑轮16和纵向导向滑轮15，横向导向滑轮16和纵向导向滑轮15的导向方向共线。横向导向滑轮16和纵向导向滑轮15的导向方向共线可以使得绳索在移动过程中避免出现弯折点。

考虑工装1吊装板上清洗机通常具有两点或多点连接，也就是说上述各个实施例所提供的绳索可能有多条，而两天或多条绳索需要分别设置移动滑轮17和卷簧10进行绳索长度的自控制。所以，在上述任意一个实施例的基础之上，在支架11的两端可以分别设置导轨19，且两个导轨19上分别设置移动滑轮17，移动滑轮17上分别绕设绳索，两条绳索分别用于连接板上清洗机的不同位置。

可选的，上述支架11上可以设置三个或者更多个导轨19，以及对应配合的绳索、移动滑轮17等，各个导轨19形成的吊装组之间互相不影响。

在上述任意一个实施例的基础之上，支架11上、与定滑轮18对应的位置设置有出绳锚点孔13，绳索穿过与出绳锚点孔13与板上清洗机连接。

出绳锚点孔13的作用是可以使绳索的摆动尽量减小，并保证了支架11内部具有一定的封闭性，保证了各个滑轮与导轨19之间的移动不受外部的影响。

在上述任意一个实施例的基础之上，定滑轮18与移动滑轮17的旋转轴平行。可以进一步地保证绳索在定滑轮18、移动滑轮17之间移动时的稳定性。

可选的，上述导轨19可以为直线导轨19，直线导轨19可以最大程度的节省支架11的空间。或者，上述导轨19还可以为曲率具有变化的曲线导轨19，当将导轨19设置为曲线导轨19时，可以通过设置不同的曲率改变绳索伸出不同位置时，伸出与缩回的速度。尤其是针对较为精确的控制时，可以通过改变曲率，实现对绳索的精准控制。

除了上述实施例所公开的搬运设备，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的搬运设备的清洗装置，该清洗装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的搬运设备及具有该清洗装置的搬运设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。