一種光伏板清潔裝置的制作方法

本實用新型涉及一種光伏板清潔裝置。

背景技術：

太陽能光伏板是利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種裝置。

太陽能光伏板由于長期暴露在戶外，光伏板表面經常由于天氣原因布滿灰塵，造成光伏板的發電效率大幅下降，所以需要定期進行清掃。在實際使用中，大體分為兩種類型的光伏板，一種是獨立的光伏板，比如太陽能路燈類的光伏板，另一種是大規模的并網光伏板，比如光伏板發電系統。這兩種類型的光伏板都需要進行清潔，以保證發電效率。

中國專利授權公開號CN203108833U公開了一種太陽能光伏板清潔機，包括動力裝置、臂桿、支架、清潔刷、手柄和移動載體，動力裝置安裝在臂桿的后端，清潔刷安裝在臂桿的前端，支架設置于移動載體并將臂桿撐起，動力裝置通過傳動裝置驅動清潔刷清潔太陽能光伏板；清潔刷為滾筒式；還配置噴水裝置及吸塵裝置。此專利的清洗部和光伏板無法相對固定，人工操作易造成清洗部對光伏板施加過大作用力而損壞光伏板，清洗效果憑肉眼判斷，并且對高處的光伏板清潔無能為力。

中國專利授權公開號CN104777851A公開了了一種太陽能電池板清洗車，包括清洗車的車體的液壓站和水箱，車體上固定一支撐架，支撐架通過轉軸連接活動桿的一端，活動桿的另一端端末通過轉軸安裝一固定塊；支撐架上固定第一液壓缸，第一液壓缸上的第一活塞桿通過轉軸安裝在活動桿上；活動桿上靠近固定塊的位置設有一“人”字形折桿，折桿一端固定在固定塊上，另一端通過轉軸固定在活動桿上，活動桿上固定第二液壓缸，第二液壓缸上的第二活塞桿固定在折桿上；固定塊上固定一固定板，固定板上安裝旋轉電機，旋轉電機的轉軸上安裝圓形刷；第一液壓缸、二液壓缸分別連接至液壓站，液壓站連接控制器，控制器還通過電路連接旋轉電機。此專利的清洗部只能清洗較低處的光伏板，對比如說太陽能路燈上的光伏板無法清洗。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種光伏板清潔裝置，能夠清洗較高處單塊的光伏板，也能清洗大規模的光伏板系統。本實用新型夾持安全可靠，工作穩定，不易損傷光伏板。

本實用新型解決其上述問題所采用的技術方案是：

提供一種光伏板清潔裝置，包括夾持部、清洗部、支撐部和控制器。

所述夾持部包括呈口型結構的夾緊支撐架，在所述夾緊支撐架左側，安裝有夾緊電機，夾緊電機輸出軸上安裝有主夾緊絲杠，在與主夾緊絲杠相對的夾緊支撐架上安裝有副夾緊絲杠，且主夾緊絲杠和副夾緊絲杠為雙向絲杠，所述主夾緊絲杠末端安裝有夾緊絲杠主動輪，在副夾緊絲杠同側末端安裝有夾緊絲杠從動輪，一夾緊絲杠同步帶固定繞設在夾緊絲杠主動輪和夾緊絲杠從動輪上，實現主夾緊絲杠和副夾緊絲杠同步轉動，在主夾緊絲杠和副夾緊絲杠上安裝有夾緊組件，所述夾緊組件包括位于主夾緊絲杠和副夾緊絲杠之間左右兩側安裝的可隨絲杠轉動而左右移動的左夾持板和右夾持板，所述左夾持板和右夾持板相向的兩側面上分別安裝有左壓力開關和右壓力開關。

所述清洗部可拆卸的固定在夾持部上方，所述清洗部包括呈口型結構的清洗支撐架和清洗組件，在所述清洗支撐架上側，安裝有往復電機，電機輸出軸上安裝有主往復絲杠，在與主往復絲杠相對的清洗支撐架上安裝有副往復絲杠，所述主往復絲杠兩端分別安裝有上限位開關和下限位開關，主往復絲杠末端安裝有往復絲杠主動輪，在副往復絲杠同側末端安裝有往復絲杠從動輪，一往復絲杠同步帶繞設在往復絲杠主動輪和往復絲杠從動輪上，實現主往復絲杠和副往復絲杠同步轉動，在主往復絲杠和副往復絲杠之間安裝有可隨絲杠轉動上下移動的清洗組件。

所述清洗組件包括隨主往復絲杠和副往復絲杠轉動而上下運動的安裝板，安裝板上安裝有毛刷組件、吸塵組件和定位組件。

所述毛刷組件包括并列安裝的通過毛刷同步帶傳動的多組毛刷驅動輪組，所述毛刷驅動輪組止端安裝有毛刷，一毛刷電機安裝在安裝板上，且毛刷電機輸出軸與其中一組毛刷驅動輪組相連。

所述吸塵組件包括安裝在安裝板上的吸塵器和通過連通管連接的位于安裝板下方的吸塵管，所述吸塵管上開有面向光伏板的均布的吸塵孔。

所述定位組件包括安裝在安裝板兩側的清洗定位開關，所述清洗定位開關的檢測部件面向光伏板安裝，在安裝板面向光伏板一面上，安裝有用于檢測清潔程度的灰塵傳感器。

所述支撐部包括支撐平臺、旋轉臺、旋轉電機、旋轉齒輪、升降油缸、釋放油缸、清洗調節油缸、左支撐臂、右支撐臂和橫梁。

所述左支撐臂和右支撐臂的一端分別固定在清洗支撐架的兩側，止端通過橫梁相連接，所述橫梁下方與升降油缸頂端活動鉸接，在清洗支撐架和升降油缸上活動鉸接有清洗調節油缸，所述旋轉臺為齒輪結構，可繞自身中心轉動的設置在支撐平臺上方，升降油缸的底端活動鉸接在旋轉臺上，在升降油缸和旋轉臺上活動鉸接有釋放油缸，所述旋轉電機通過位于輸出軸上的旋轉齒輪與旋轉臺嚙合配合，實現旋轉臺的轉動，在橫梁上方設置有攝像頭。

所述控制器安裝在支撐平臺上方，且夾緊電機、左壓力開關、右壓力開關、往復電機、上限位開關、下限位開關、毛刷電機、吸塵器、清洗定位開關、灰塵傳感器、旋轉電機和攝像頭分別與控制器電性連接，并通過控制器進行控制。

優選的，所述夾緊支撐架和清洗支撐架采用鋁合金材質，且夾緊支撐架和清洗支撐架可拆卸的固定在一起。

優選的，所述吸塵管采用橡膠材質。

優選的，所述左夾持板和右夾持板相向的兩個側面安裝有橡膠層。

優選的，所述攝像頭為可旋轉攝像頭。

優選的，所述控制器中含有監控屏幕。

優選的，所述清洗定位開關為3個超聲波距離傳感器，且與安裝板平行安裝。

同時，基于以上的一種光伏板清潔裝置，本實用新型還提供了本實用新型的使用方法，包括如下步驟：

步驟1：前期定位

將支撐平臺移動到光伏板下，控制器控制升降油缸升起，頂動夾持部和清洗部上升到光伏板上方，通過位于橫梁上的可旋轉攝像頭隨時觀察夾持部和清洗部的位置，通過調節清洗調節油缸和旋轉臺使夾持部和清洗部與光伏板大致平行。

步驟2：準確定位

通過控制器調節升降油缸、清洗調節油缸和釋放油缸，使夾持部套設在光伏板周圍，繼續緩慢調節升降油缸，當位于清洗部安裝板上的清洗定位開關檢測到的數值與設定的數值距離都相同時，即清洗部與光伏板實現精確平行。

步驟3：設備夾緊

當清洗部精確就位后，控制器控制夾緊電機正向夾持工作，帶動主夾緊絲杠和副夾緊絲杠轉動，使左夾持板和右夾持板向中間方向運動，當左壓力開關和右壓力開關都檢測到壓力信號時，夾緊電機停止工作，使左夾持板和右夾持板夾持住光伏板的兩側，防止在清洗時光伏板和清洗部相對運動，影響清潔效果。

步驟4：單塊光伏板清掃

當夾持部夾持住光伏板后，控制器控制往復電機正向工作，帶動安裝板向下運動，當安裝板觸碰到下限位開關后，控制器控制往復電機反向工作，帶動安裝板向上運動，當安裝板觸碰到上限位開關后，控制器控制往復電機正向工作，并一直重復以上工作流程，同時控制器控制毛刷電機工作，通過毛刷同步帶帶動毛刷驅動輪組轉動，從而帶動毛刷在光伏板上轉動，清掃灰塵，與此同時，控制器控制位于安裝板上的吸塵器工作，通過均布吸塵孔的吸塵管將灰塵吸走，同時灰塵傳感器實時監測光伏板上的灰塵情況，當檢測數值小于設定值時，控制器控制清洗部停止工作，當檢測數值大于設定值時，控制器控制清洗部繼續清掃，直到滿足清洗要求。

步驟5：多塊光伏板清掃

將夾持部拆下，控制器控制支撐部將清洗部移動到光伏板上方，緩慢控制支撐部運動，通過安裝在安裝板上的3個清洗定位開關與光伏板進行距離定位，始終控制清洗部與光伏板處于等距平行狀態，控制器控制清洗組件按照步驟4進行清洗。

步驟6：設備脫離

當光伏板清潔完成后，控制器控制夾緊電機反向松開工作，帶動主夾緊絲杠和副夾緊絲杠轉動，使左夾持板和右夾持板向兩側方向運動，返回到初始位置，隨后控制器控制升降油缸、清洗調節油缸和釋放油缸工作，使夾持部和清洗部脫離光伏板，完成清潔作業。

實施本實用新型的一種光伏板清潔裝置，具有以下有益效果：

1、可以選擇清洗單塊或多塊光伏板，提高了設備的使用率，節約了成本。

2、通過夾持部可以使單塊光伏板固定并清洗，防止光伏板和清潔部的相對晃動，提高了清洗質量。

3、通過攜帶的超聲波距離傳感器，可以防止清洗部對光伏板的按壓，保護光伏板。

4、通過攜帶的灰塵傳感器，系統自動判斷清洗效果，并決定清洗時間，減輕工人工作量。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明；

圖1是本實用新型優選實施例的安裝示意圖；

圖2是本實用新型優選實施例的俯視圖示意圖；

圖3是本實用新型優選實施例的夾緊部示意圖；

圖4是本實用新型優選實施例的清洗部示意圖；

圖5是本實用新型優選實施例的清洗組件主視圖示意圖；

圖6是本實用新型優選實施例的清洗組件仰視圖示意圖。

附圖中：

1、夾持部，

11、夾緊支撐架，

12、夾緊電機，13、主夾緊絲杠，14、副夾緊絲杠，15、夾緊組件

16、夾緊絲杠主動輪，17、夾緊絲杠從動輪，18、夾緊絲杠同步帶，

151、左夾持板，152、右夾持板，153、左壓力開關，154、右壓力開關，

2、清洗部，

21、清洗支撐架，

22、往復電機，23、主往復絲杠，231、上限位開關，233、下限位開關，24、副往復絲杠，

25、清洗組件，

251、安裝板，252、毛刷組件，253、吸塵組件，254、定位組件

2521、毛刷電機，2522、毛刷驅動輪組，2523、毛刷，2524、毛刷同步帶，

2531、吸塵器，2533、連通管，2534、吸塵管，2535、吸塵孔

2541、清洗定位開關，2542、灰塵傳感器，

26、往復絲杠主動輪，27、往復絲杠從動輪，28、往復絲杠同步帶，

3、支撐部，

31、支撐平臺，32、旋轉臺，321、旋轉電機，322、旋轉齒輪，33、升降油缸，34、釋放油缸，35、清洗調節油缸，36、左支撐臂，37、右支撐臂，38、橫梁，

4、控制器，41、攝像頭；

5、光伏板

具體實施方式

現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

如圖1和圖2所示，一種光伏板清潔裝置，包括夾持部1、清洗部2、支撐部3和控制器4。

如圖3所示，夾持部1包括呈口型結構的夾緊支撐架11，在夾緊支撐架11左側，安裝有夾緊電機12，夾緊電機12輸出軸上安裝有主夾緊絲杠13，在與主夾緊絲杠13相對的夾緊支撐架11上安裝有副夾緊絲杠14，且主夾緊絲杠13和副夾緊絲杠14為雙向絲杠，主夾緊絲杠末端安裝有夾緊絲杠主動輪16，在副夾緊絲杠同側末端安裝有夾緊絲杠從動輪17，一夾緊絲杠同步帶18固定繞設在夾緊絲杠主動輪16和夾緊絲杠從動輪17上，實現主夾緊絲杠13和副夾緊絲杠14同步轉動，在主夾緊絲杠13和副夾緊絲杠14上安裝有夾緊組件15，夾緊組件15包括位于主夾緊絲杠13和副夾緊絲杠14之間左右兩側安裝的可隨絲杠轉動而左右移動的左夾持板151和右夾持板152，左夾持板151和右夾持板152相向的兩側面上分別安裝有左壓力開關153和右壓力開關154。

進一步的，左夾持板151和右夾持板152相向的兩個側面安裝有橡膠層。

如圖4所示，清洗部2可拆卸的固定在夾持部1上方，清洗部2包括呈口型結構的清洗支撐架21和清洗組件25，在清洗支撐架21上側，安裝有往復電機22，電機輸出軸上安裝有主往復絲杠23，在與主往復絲杠23相對的清洗支撐架21上安裝有副往復絲杠24，主往復絲杠23兩端分別安裝有上限位開關231和下限位開關233，主往復絲杠23末端安裝有往復絲杠主動輪26，在副往復絲杠24同側末端安裝有往復絲杠從動輪27，一往復絲杠同步帶28繞設在往復絲杠主動輪26和往復絲杠從動輪27上，實現主往復絲杠23和副往復絲杠24同步轉動，在主往復絲杠23和副往復絲杠24之間安裝有可隨絲杠轉動上下移動的清洗組件25。

進一步的，夾緊支撐架11和清洗支撐架21采用鋁合金材質，且夾緊支撐架11和清洗支撐架21可拆卸的固定在一起。

如圖5和圖6所示，清洗組件25包括隨主往復絲杠23和副往復絲杠24轉動而上下運動的安裝板251，安裝板251上安裝有毛刷組件252、吸塵組件253和定位組件254。

毛刷組件252包括并列安裝的通過毛刷同步帶2524傳動的多組毛刷驅動輪組2522，毛刷驅動輪組2522止端安裝有毛刷2523，一毛刷電機2521安裝在安裝板251上，且毛刷電機2521輸出軸與其中一組毛刷驅動輪組2522相連。

吸塵組件253包括安裝在安裝板251上的吸塵器2531和通過連通管2533連接的位于安裝板251下方的吸塵管2534，吸塵管2534上開有面向光伏板5的均布的吸塵孔2535。

進一步的，吸塵管2534采用橡膠材質。

定位組件254包括安裝在安裝板251兩側的清洗定位開關2541，清洗定位開關2541的檢測部件面向光伏板5安裝，在安裝板251面向光伏板5一面上，安裝有用于檢測清潔程度的灰塵傳感器2542。

進一步的，清洗定位開關2541為3個超聲波距離傳感器，且與安裝板251平行安裝。

如圖1所示，支撐部3包括支撐平臺31、旋轉臺32、旋轉電機321、旋轉齒輪322、升降油缸33、釋放油缸34、清洗調節油缸35、左支撐臂36、右支撐臂37和橫梁38。

左支撐臂36和右支撐臂37的一端分別固定在清洗支撐架21的兩側，止端通過橫梁38相連接，橫梁38下方與升降油缸33頂端活動鉸接，在清洗支撐架21和升降油缸33上活動鉸接有清洗調節油缸35，旋轉臺32為齒輪結構，可繞自身中心轉動的設置在支撐平臺31上方，升降油缸33的底端活動鉸接在旋轉臺32上，在升降油缸33和旋轉臺32上活動鉸接有釋放油缸34，旋轉電機321通過位于輸出軸上的旋轉齒輪322與旋轉臺嚙合配合，實現旋轉臺32的轉動，在橫梁38上方設置有攝像頭41。

進一步的，攝像頭41為可旋轉攝像頭。

控制器4安裝在支撐平臺31上方，且夾緊電機12、左壓力開關153、右壓力開關154、往復電機22、上限位開關231、下限位開關233、毛刷電機2521、吸塵器2531、清洗定位開關2541、灰塵傳感器2542、旋轉電機321和攝像頭41分別與控制器4電性連接，并通過控制器4進行控制。

進一步的，控制器4中含有監控屏幕。

進一步的，為更好的理解本實用新型，還提供了本實用新型的使用方法，包括如下步驟：

步驟1：前期定位

將支撐平臺31移動到光伏板5下，控制器4控制升降油缸33升起，頂動夾持部1和清洗部2上升到光伏板5上方，通過位于橫梁38上的可旋轉攝像頭41隨時觀察夾持部1和清洗部2的位置，通過調節清洗調節油缸35和旋轉臺32使夾持部1和清洗部2與光伏板5大致平行。

步驟2：準確定位

通過控制器4調節升降油缸33、清洗調節油缸35和釋放油缸34，使夾持部1套設在光伏板5周圍，繼續緩慢調節升降油缸33，當位于清洗部2安裝板251上的清洗定位開關2541檢測到的數值與設定的數值距離都相同時，即清洗部2與光伏板5實現精確平行。

步驟3：設備夾緊

當清洗部2精確就位后，控制器4控制夾緊電機12正向夾持工作，帶動主夾緊絲杠13和副夾緊絲杠14轉動，使左夾持板151和右夾持板152向中間方向運動，當左壓力開關153和右壓力開關154都檢測到壓力信號時，夾緊電機12停止工作，使左夾持板151和右夾持板152夾持住光伏板5的兩側，防止在清洗時光伏板5和清洗部2相對運動，影響清潔效果。

步驟4：單塊光伏板清掃

當夾持部1夾持住光伏板5后，控制器4控制往復電機22正向工作，帶動安裝板251向下運動，當安裝板251觸碰到下限位開關233后，控制器4控制往復電機22反向工作，帶動安裝板251向上運動，當安裝板251觸碰到上限位開關231后，控制器4控制往復電機22正向工作，并一直重復以上工作流程，同時控制器4控制毛刷電機2521工作，通過毛刷同步帶2524帶動毛刷驅動輪組2522轉動，從而帶動毛刷2523在光伏板5上轉動，清掃灰塵，與此同時，控制器4控制位于安裝板251上的吸塵器2531工作，通過均布吸塵孔2535的吸塵管2534將灰塵吸走，同時灰塵傳感器2542實時監測光伏板5上的灰塵情況，當檢測數值小于設定值時，控制器4控制清洗部2停止工作，當檢測數值大于設定值時，控制器4控制清洗部2繼續清掃，直到滿足清洗要求。

步驟5：多塊光伏板清掃

將夾持部1拆下，控制器4控制支撐部3將清洗部2移動到光伏板5上方，緩慢控制支撐部3運動，通過安裝在安裝板251上的3個清洗定位開關2541與光伏板5進行距離定位，始終控制清洗部2與光伏板5處于等距平行狀態，控制器4控制清洗組件25按照單塊光伏板步驟進行清洗。

步驟6：設備脫離

當光伏板5清潔完成后，控制器4控制夾緊電機12反向松開工作，帶動主夾緊絲杠13和副夾緊絲杠14轉動，使左夾持板151和右夾持板152向兩側方向運動，返回到初始位置，隨后控制器4控制升降油缸33、清洗調節油缸35和釋放油缸34工作，使夾持部1和清洗部2脫離光伏板5，完成清潔作業。

綜上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的范圍，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，凡依本實用新型的要求范圍所述的形狀、構造、特征及精神所謂的均等變化與修飾，均應包括與本實用新型的權利要求范圍內。