一种光伏电站的模块化清扫机器人的制作方法

本发明涉及一种清扫机器人，尤其涉及一种光伏电站的模块化清扫机器人。

背景技术：

众所周知，光伏电站发电量与发电面板的清洁程度有一定的比例关系，而光伏电站布置在室外，发电面板上必然会落有灰尘，遇到风沙天气更是落满尘土，有时还会有鸟粪落到面板上，这些都会严重影响发电量。然后现在发电面板的清扫主要由人工完成，人工作业不仅耗时长，而且会有很多的因素制约不能及时的清扫，人工清扫还会造成发电面板的损伤，但随着人力成本的增加，发展机器自动化清扫为趋势。自动化清扫设备不能马上实施，主要有两点原因，其一，清扫设备不能跨行作业，这样清扫设备只能在一行上来回清扫，这使其利用率非常低；其二，光伏电站的光伏设备有数百甚至上千行，每一行都布置一个清扫设备，清扫设备的数量很多，成本大幅增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术的缺陷，提出了一种光伏电站的模块化清扫机器人，该清扫机器人结构简单、设计合理，一方面使光伏电站的清扫自动化具有了技术可行性和经济可行性，另一方面设备结构保证对大风、雨雪、低温等各种环境干扰，稳定运行。

本发明所采用的技术方案是：一种光伏电站的模块化清扫机器人，包括上罩、下罩、刷辊罩、刷辊、端模块和中间模块，所述中间模块的两端均设有端模块，两端模块的端部均设有安装架，两安装架上分别设有上罩和下罩，所述的上罩和下罩之间设有刷辊罩，刷辊罩的下方设有刷辊，所述的刷辊包括中间刷辊和端刷辊，中间刷辊的两侧均设有端刷辊，所述的中间刷辊位于中间模块内，所述的端刷辊位于端模块内，所述其中之一的端刷辊的端部设有驱动电机，驱动电机驱动刷辊；所述中间模块的一侧设有驱动杆，驱动杆的两端均设有驱动轮，其中在驱动杆与驱动电机相邻的一侧设有连接轴，所述的连接轴通过驱动轮组与驱动电机相连。

在本发明中：所述中间模块包括中间模块框架、中间刷辊，驱动轮和驱动杆，所述的中间模块框架内设有中间刷辊，中间模块框架一侧的外侧通过两支撑杆与驱动杆相连，所述的驱动杆通过轴承固定在支撑杆上，驱动杆与驱动轮之间通过中间轴相连；所述中间模块框架另一侧的内侧设有支撑轮，所述的支撑轮通过支撑杆与中间模块框架相连，所述的支撑杆上设有轴承座，所述的支撑轮通过中间轴固定在轴承座上。

在本发明中：所述的中间模块框架两端的两侧均设有弹性连接板和型材连接销，通过弹性连接板的弹性变形，使端模块上的侧轮始终与光伏电池板的边缘接触，通过型材连接销使端模块只能在弹性连接板变形的上下方向变动，行走方向确保清扫机器人为整体。

在本发明中：所述的中间刷辊的两端均设有相互对应的刷辊芯轴和柔性轴，所述的柔性轴通过联轴节与刷辊芯轴相连，所述的中间刷辊的两端通过轴承固定在中间模块框架上。

在本发明中：所述的端模块包括端模块框架和端刷辊，所述的端模块框架内设有端刷辊，所述的端刷辊的一端通过柔性轴与中间刷辊相连，另一端通过轴承固定在端模块框架上，所述的轴承与端刷辊之间设有端刷辊轴；所述的端模块框架的端部的两侧均设有侧轮组件，使得端模块在重力作用下始终支撑在光伏电池板的边缘，与侧轮组件相邻的下方设有防风轮，与防风轮相邻的一侧设有限位轮，避免清扫机器人脱离光伏电池板。

在本发明中：所述的侧轮组件包括侧轮、侧轮轴和轴承座，所述的轴承座固定在端模块框架上，所述的侧轮通过侧轮轴与轴承座相连。

在本发明中：所述的防风轮固定在端模块框架的下方，并通过防风轮架与端模块框架相连，所述的防风轮与防风轮架之间设有固定轴。

在本发明中：所述的防风轮挂在电池板上、下端的下方，保持适当的距离，当大风起时，被风掀起的清扫机器人，其防风轮在与电池板下方接触时，确保清扫机器人在电池板上不被吹掉，同时保持没有大的颠簸，不会造成电池板的损坏。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果为：本发明结构简单稳固，设计合理，可以快速的实现模块化拼装，提高了产品的标准化程度，降低了安装难度和使用成本；同时轻型化的防风结构使得重量和同类产品相比降低了50%，提高了野外抗风能力，避免重量碾压对电池板的破坏；另外，传动与连接结构的柔性化，还可适应电池板安装误差和自然变形，从性能和经济性两方面都具有了大规模推广的价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明中端模块的结构示意图；

图4为图3的爆炸示意图；

图5为本发明中间模块的结构示意图；

图6为图5的爆炸示意图；

图7为防风轮与电池板的连接示意图；

图8为本发明的驱动轮组和驱动电机的示意图。

图中：1.上罩；2.下罩；3.刷辊罩；4.刷辊；5.端模块；6.中间模块；7.安装架；8.侧轮；9.限位轮；10.驱动轮；11.驱动杆；12.驱动轮组；13.驱动电机；14.支撑轮；15.支撑杆；16.端模块框架；17.侧轮轴；18.轴承座；19.轴承；20.端刷辊轴；21.端刷辊;22.防风轮架；23.防风轮；24.中间模块框架；25.中间轴；26.弹性连接板;27.型材连接销;28.柔性轴；29.联轴节；30.刷辊芯轴；31.中间刷辊；32.连接轴；33.电池板；34.从动轮；35.主动轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

由图1-7可见，一种光伏电站的模块化清扫机器人，包括上罩1、下罩2、刷辊罩3、刷辊4、端模块5和中间模块6，所述中间模块6的两端均设有端模块5，两端模块5的端部均设有安装架7，两安装架7上分别设有上罩1和下罩2，所述的上罩1和下罩2之间设有刷辊罩3，刷辊罩3的下方设有刷辊4，所述的刷辊4包括中间刷辊31和端刷辊21，中间刷辊31的两侧均设有端刷辊21，所述的中间刷辊31位于中间模块6内，所述的端刷辊21位于端模块5内，所述其中之一的端刷辊5的端部设有驱动电机13，驱动电机13驱动刷辊4；所述中间模块6的一侧设有驱动杆10，驱动杆10的两端均设有驱动轮11，其中在驱动杆10与驱动电机13相邻的一侧设有连接轴32，所述的连接轴32通过驱动轮组12与驱动电机13相连。所述的驱动轮组12包括两从动轮34，两从动轮34之间通过从动皮带相连，其中设在驱动电机13上的从动轮与设在驱动电机13上的主动轮35相齿合，通过主动轮35带动从动轮34的运行。所述的驱动电机13一方面直接驱动端刷辊21，同时通过主动轮35驱动驱动轮组12。所述中间模块6包括中间模块框架24、中间刷辊31，驱动轮11和驱动杆10，所述的中间模块框架24内设有中间刷辊31，中间模块框架24一侧的外侧通过两支撑杆15与驱动杆10相连，所述的驱动杆10通过轴承19固定在支撑杆15上，驱动杆10与驱动轮11之间通过中间轴25相连；所述中间模块框架24另一侧的内侧设有支撑轮14，所述的支撑轮14通过支撑杆15与中间模块框架24相连，所述的支撑杆15上设有轴承座18，所述的支撑轮14通过中间轴25固定在轴承座18上。

所述的中间模块框架24两端的两侧均设有弹性连接板26和型材连接销27，通过弹性连接板26的弹性变形，使端模块5上的侧轮8始终与光伏电池板的边缘接触，通过型材连接销27使端模块5只能在弹性连接板26变形的上下方向变动，行走方向确保清扫机器人为整体。

所述的中间刷辊31的两端均设有相互对应的刷辊芯轴30和柔性轴28，所述的柔性轴28通过联轴节29与刷辊芯轴30相连，所述的中间刷辊31的两端通过轴承19固定在中间模块框架24上。

所述的端模块5包括端模块框架16和端刷辊21，所述的端模块框架16内设有端刷辊21，所述的端刷辊21的一端通过柔性轴28与中间刷辊31相连，另一端通过轴承19固定在端模块框架16上，所述的轴承19与端刷辊21之间设有端刷辊轴20；所述的端模块框架16的端部的两侧均设有侧轮组件，使得端模块5在重力作用下始终支撑在光伏电池板33的边缘，与侧轮组件相邻的下方设有防风轮23，与防风轮23相邻的一侧设有限位轮9，避免清扫机器人脱离光伏电池板33。所述的侧轮组件包括侧轮8、侧轮轴17和轴承座18，所述的轴承座18固定在端模块框架16上，所述的侧轮8通过侧轮轴17与轴承座18相连。

所述的防风轮23固定在端模块框架16的下方，并通过防风轮架22与端模块框架16相连，所述的防风轮23与防风轮架22之间设有固定轴。

所述的防风轮23挂在电池板33上、下端的下方，保持适当的距离，当大风起时，被风掀起的清扫机器人，其防风轮23在与电池板33下方接触时，确保清扫机器人在电池板上不被吹掉，同时保持没有大的颠簸，不会造成电池板的损坏。

在实际操作中，本清扫机器人通过4个侧轮8（放置在光伏电站的上下2条框架边上），分别支撑上、下两端的端模块框架16，同时在驱动轮组12的驱动下，通过连接轴32和驱动杆11带动驱动轮10沿驱动方向旋转运动，同时也带动支撑轮14运动，从而使本清扫机械人整体同步运动；驱动轮组12放置在光伏电站中的2条框架边上，并驱动本清扫机器人在光伏电站的电池板上方作往复运动，在运动的过程中，刷辊4对电池板33进行旋转式清扫。

以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本发明的范围之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。