本实用新型涉及光伏板清洁设备技术领域，具体而言，涉及一种光伏板自清洁装置及光伏板清洁机器人。
背景技术：
光伏板清洁设备，或称光伏板清洁机器人，用于清洁光伏板阵列中光伏板表面的沙尘。光伏板清洁机器人在运行中需要耗费电能，来满足自身在光伏板阵列上移动行走及清洁控制等需要，因此，为保障光伏板清洁机器人的持续运行，会在光伏板清洁机器人的顶部固定安装一块自带光伏板，自带光伏板将其转化的电能存储在光伏板清洁机器人的蓄电池中，供光伏板清洁机器人运行使用。
由于自带光伏板的面积本来就比较小，一旦上面落上泥沙，会导致发电效率急剧下降，经常会造成光伏板清洁机器人停机。因此，需要考虑对光伏板清洁机器人的自带光伏板进行有效清洁。
现有技术中，对自带光伏板的清洁方式一般是在光伏板阵列(这里指的是光伏板清洁机器人需要清扫的光伏板阵列)的间隙设置清洁刷，当机器人移动至光伏板阵列的间隙时，清洁刷才能清扫机器人背部的自带光伏板，这存在较多弊端：由于不可能在每个光伏板阵列的间隙设置清洁刷，且光伏板阵列面积大、距离远，所以会造成机器人的自带光伏板蒙尘后得不到及时清洁；另外，一旦机器人转场，则需要重新安装清洁自带光伏板的自清洁装置。另一方面，由于自带光伏板需要随清洁机器人移动，因此自带光伏板会因震动造成其固定结构的松动。
技术实现要素：
为在一定程度上解决上述技术问题的至少一个方面，本实用新型提供一种光伏板自清洁装置，包括光伏板、边框、清洁组件和拉绳，所述光伏板的至少两边与所述边框卡接，所述清洁组件跨搭在所述光伏板上，所述清洁组件的两端分别与所述边框滑动连接，所述拉绳与所述清洁组件的两端固定连接。
本实用新型的光伏板自清洁装置，光伏板和清洁组件均与边框连接，结构简洁紧凑；自带光伏板两边与边框卡接，保障光伏板安装更加稳固可靠；且本实用新型的光伏板自清洁装置可以安装到光伏板清洁机器人上，随机器人一起移动，可以随时清洁机器人自带光伏板上的沙尘。
可选地，所述光伏板的至少一边与所述边框之间设有缝隙。设置缝隙，便于清扫的泥沙从光伏板上漏下。
可选地，所述边框相对的两侧分别设有卡槽和滑槽，所述光伏板边沿卡入所述卡槽内，所述清洁组件包括排刷安装部和滑块，所述排刷安装部两端各连接一滑块，所述滑块卡入所述滑槽内。清洁组件和光伏板均与边框直接连接，有效简化了安装结构，使得光伏板自清洁装置结构更加紧凑
可选地，所述滑块上设有滑动头，所述滑动头卡入所述滑槽内。
可选地，所述排刷安装部两端均连接固定件，所述固定件与所述滑块固定连接；
所述固定件包括第一夹板和第二夹板，所述滑块包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第一夹板用于夹持所述第一侧面，所述第二夹板用于夹持所述第二侧面和所述第三侧面。
可选地，所述滑块上设有绳孔和压紧孔，所述拉绳穿过所述绳孔；
所述压紧孔与所述绳孔贯通，所述压紧孔用于安装压紧件，所述压紧件用于压住所述拉绳。
可选地，当所述清洁组件相对于所述光伏板静止时，所述拉绳分为第一下段、第二下段、和相互平行的第一上段与第二上段，所述第一下段的两端分别与所述第一上段的一端和所述第二上段的一端连接，所述第二下段的两端分别与所述第一上段的另一端和所述第二上段的另一端连接，且所述第一下段和所述第二下段交叉；
所述第一下段和所述第二下段与电机的输出轴错位连接。
可选地，还包括绕线轴，所述绕线轴包括第一绳槽和第二绳槽，所述第一下段和所述第二下段分别缠绕在所述第一绳槽和所述第二绳槽内，所述绕线轴与所述电机的输出轴连接。
本实用新型拉绳绕线方式简洁，且由一个闭环拉绳在电机的输出轴上错位缠绕，既能实现清洁组件在光伏板上的平行移动，又保障拉绳有较长的部分位于光伏板下面，减少光伏板上面的阴影，这对于较小面积的光伏板来说可有效提高光伏板效率。
可选地，所述光伏板底部设有安装板，所述安装板与所述边框连接，所述安装板设有几字型的支板，所述支板用于安装所述电机，所述电机的输出轴伸向所述光伏板的方向。
本实用新型的另一目的在于提供一种光伏板清洁机器人，包括上述光伏板自清洁装置。本实用新型的光伏板清洁机器人的有益效果与上述光伏板自清洁装置的有益效果相同，这里不再赘述。
附图说明
图1为本实用新型实施例的光伏板自清洁装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的光伏板组件的结构示意图；
图3为图2中d处的局部放大图；
图4为本实用新型实施例的边框结构图；
图5为图1中a处的局部放大图；
图6为图5中c-c方向的剖面图；
图7为本实用新型实施例清洁组件与边框连接部位的爆炸图；
图8为本实用新型实施例固定件与滑块的爆炸图；
图9为本实用新型实施例的光伏板底部结构图；
图10为本实用新型实施例的拉绳与定位滑轮和换向换轮的位置关系图；
图11为本实用新型实施例拉绳环绕线路的示意图；
图12为本实用新型实施例的安装板结构图；
图13为本实用新型实施例的支板与安装板的爆炸图；
图14为图1中b处的局部放大图；
图15为本实用新型实施例的滑轮架与边框的爆炸图；
图16为本实用新型实施例的滑轮架结构图；
图17为本实用新型实施例光伏板清洁机器人的结构示意图；
图18为图17中e处局部放大图。
附图标记说明：
1-光伏板；11-缝隙；2-边框；21-第一边框；211-插槽；22-第二边框；23-支撑柱；24-边槽角块；25-卡槽；26-滑槽；27-换向滑轮；28-滑轮架；281-滑轮轴装配孔；282-螺钉装配孔；
3-清洁组件；31-排刷安装部；32-固定件；321-第一夹板；322-第二夹板；3221-第一夹部；3222-第二夹部；323-条形孔；33-滑块；331-滑动头；332-绳孔；333-压紧孔；335-第一侧面；336-第二侧面；337-第三侧面；34-压紧件；
4-拉绳；41-第一上段；42-第二上段；43-第一下段；44-第二下段；
5-安装板；51-定位滑轮；52-螺钉孔；53-插孔；54-安装螺钉；
6-支板；61-插耳；62-腰型孔；9-电机；91-输出轴；92-绕线轴；921-第一绳槽；922-第二绳槽。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
如图1所示，本实施例提供一种光伏板自清洁装置，该光伏板自清洁装置适宜安装在光伏板清洁机器人上。所述光伏板自清洁装置包括光伏板1、边框2、清洁组件3和拉绳4。边框2围绕光伏板1设置，用于支撑和固定光伏板1，光伏板1是光伏板清洁机器人自带的光伏板，用于给光伏板清洁机器人提供运行所需的能量。清洁组件3跨搭在光伏板1上，且清洁组件3的两端均与边框2滑动连接，清洁组件3用于清扫光伏板1表面的泥沙。
如图2所示，光伏板1的至少两边与边框2卡接，光伏板1的至少一边与边框2之间有缝隙11。以矩形光伏板1为例，则边框2也为矩形。为描述方便，定义边框2包括第一边框21和第二边框22。其中第一边框21为上述矩形的长边，第二边框22为上述矩形的短边。光伏板1的一组相对的长边卡在第一边框21上，光伏板1的一组相对的短边与第二边框22之间具有缝隙11。当然，也可以将两个第二边框22中一个与光伏板1的一侧短边卡接，使得矩形光伏板1只有一个短边与一个第二边框22之间具有缝隙11，或者将矩形光伏板1的一组相对的短边与第二边框22卡接，光伏板1的一组相对的长边与第一边框21之间留有缝隙11。
本实施例中，清洁组件3的两端分别与一个第一边框21滑动连接，且清洁组件3的两端均固定连接拉绳，拉绳可由电机牵动，拉绳能够拉动清洁组件3在光伏板1表面移动，实现对光伏板1的清扫。
本实施例的光伏板自清洁装置，适宜直接安装在光伏板清洁机器人上，随时清洁光伏板1表面的泥沙；由于光伏板1的至少两个边沿与边框2卡接，安装牢固可靠，能够有效抵御光伏板自清洁装置随机器人一起移动的过程中受到的震动；由于清洁组件3和光伏板1均与边框2直接连接，有效简化了安装结构，使得光伏板自清洁装置结构更加紧凑(现有技术中，光伏板1固定用框架与清洁组件滑动连接用框架是不同的结构，体积较大)。另外，边框2与光伏板1边沿设置缝隙11，便于使清扫的沙尘从缝隙11处漏下，清洁效果好。
如图3和图4所示，较佳地，边框2为铝型材，铝型材的相对的两侧分别设有卡槽25和滑槽26。采用铝型材作为边框2，既能够实现光伏板1的卡接，也便于将光伏板组件与其他结构连接。
卡槽25朝向光伏板侧开口，且卡槽25的开口宽度略大于或等于光伏板1的厚度，卡槽25的开口长度(开口长度指的是卡槽25沿第一边框21轴向延伸的距离)等于或大于光伏板1的边沿长度，如此，使得光伏板1的一组对边可全部卡入卡槽25内。
卡槽25的开口边沿设有朝向卡槽25开口中心的弯折结构。相邻的边框2之间(即第一边框21和第二边框22之间)采用边槽角块24固定连接。边槽角块24为直角结构，边槽角块24的两个直角边上各至少设有一个紧固螺孔。边槽角块24的两个直角边分别卡入相邻的边框2的卡槽25中，然后使用紧固螺钉旋入紧固螺孔，使紧固螺钉头部抵触卡槽25的槽底，卡槽25开口的弯折结构将边槽角块24的两个直角边限位在卡槽25内，从而实现边槽角块24的两个直角边各与一个边框2的固定连接。本实施例使用边槽角块24将相邻的边框2固定，既能实现边框2的固定，也同时相当于固定了光伏板1，减少了安装结构。
如图5-图8所示，清洁组件3包括排刷安装部31和滑块33，排刷安装部31设有相对的垂向光伏板1的夹持耳，夹持耳可夹紧排刷，排刷用于清扫光伏板1表面的灰尘，这些扫起来的灰尘被排刷清扫至光伏板1边沿，从边框2与光伏板1之间的缝隙11处掉落。
排刷安装部31两端均固定连接固定件32，固定件32与滑块33连接，滑块33与边框2滑动连接，且滑块33与光伏板自清洁装置的拉绳4固定连接。拉绳4可在电机的牵引下移动，从而带动滑块33沿边框2滑动，滑块33带动排刷在光伏板1表面移动，实现对光伏板清洁机器人的自带光伏板1的清扫。
较佳地，边框2的滑槽26设置在卡槽25的相对侧。与卡槽26的结构类似，滑槽26设有朝向滑槽26开口中心的弯折结构。滑块33底部设有滑动头331，滑动头331卡入滑槽26内，且滑动头331底部设有凸出头，凸出头被滑槽26边沿的弯折结构限位，使滑动头331只能在滑槽26内滑动。本实施例中，由拉绳4牵动的滑块33直接与光伏板组件的边框2卡接，既能实现滑块33相对于边框2的滑动，又能将滑块33限位在边框2上，进一步简化了安装结构。
较佳地，固定件32包括第一夹板321和第二夹板322。滑块33包括两相对的第一侧面335，第一侧面335垂直于滑块33的滑动方向。滑块33还包括第二侧面336和第三侧面337，第二侧面336和第三侧面337均连接第一侧面335。且第二侧面336为远离光伏板1的侧面，第三侧面337为滑块33的底面(这里的底面指的是光伏板自清洁装置静置时，常规认知中滑块33的底面)。第一夹板321垂向滑块33的方向，且第一夹板321包括相对设置的两片，用于夹持滑块33的第一侧面335。第二夹板322也垂向滑块33的方向，第二夹板322位于滑块33的外侧(这里所述外侧指的是远离光伏板1的方向)，第二夹板322用于夹持滑块33的第二侧面336和第三侧面337。
较佳地，第二夹板322包括第一夹部3221和第二夹部3222。第一夹部3221和第二夹部3222之间设有条形孔323，条形孔323的方向与第二夹部3222边沿平行。在固定件32未与滑块33夹紧时，第一夹部3221和第二夹部3222在同一平面上，当固定件32与滑块33固定后，第二夹部3222沿条形孔323向滑块33的底部弯折，至第二夹部3222正好托在滑块33的底面为宜。本实施例中固定件32与滑块33的连接结构简洁可靠，而且易于安装。
较佳地，滑块33上设有绳孔332，绳孔332为贯通滑块33的通孔，绳孔332的轴心沿滑块33滑动的方向，绳孔332用于光伏板清洁机器人的自清洁装置的拉绳4穿过。滑块33上还设置压紧孔333，压紧孔333与绳孔332贯通，且压紧孔333的轴心与绳孔332的轴心垂直。压紧孔333内用于插入压紧件34，压紧件34将拉绳4压在绳孔332的侧壁上，从而实现拉绳4与滑块33的固定连接。可选地，压紧件34为螺钉，旋紧螺钉可压紧拉绳4，旋松螺钉可调整排刷的位置。本实施例中，滑块33与拉绳4的连接方式便于调节，操作简单。
如图9、图10和图11所示，拉绳4的首尾固定连接，即拉绳4为一根闭合环状结构。为表述方便，当清洁组件相对于光伏板1处于静止状态下，定义整个拉绳4分为第一下段43、第二下段44和相互平行的第一上段41与第二上段42。
其中，第一上段41与第二上段42均位于光伏板1的上面(本说明所述的上面指的是在光伏板清洁机器人工作时，常规认知中的上方，参见附图1所示的方向z；后续提及的下方指的是与上方相反的方向)，且第一上段41与第二上段42相互平行，清洁组件3的一端连接第一上段41，清洁组件2的另一端连接第二上段42。
第一下段43和第二下段44均位于光伏板1的下面，且第一下段43和第二下段44交叉。第一下段43的两端分别与第一上段41的一端和第二上段42的一端连接，第二下段44的两端分别与第一上段41的另一端和第二上段42的另一端连接。
为保障第一上段41与第二上段42能够拉动清洁组件3的两端向同向移动，交叉的第一下段43和第二下段44均与电机9的输出轴91连接，并且第一下段43和第二下段44缠绕在电机9的输出轴91上的轴向位置不同，或者说，第一下段43和第二下段44与电机9的输出轴91错位连接。
显然，拉绳4在电机9的牵引下是会移动的，上述对拉绳4进行分段定义，仅仅是为了对拉绳4的缠绕方式进行说明，不能将其作为对本实用新型的不当限定。
本实施例中拉绳4的绕线结构，由一个闭环拉绳4在电机9的输出轴91上错位缠绕，既能实现清洁组件3在光伏板1上的平行移动，又保障拉绳4有较长的部分位于光伏板1下面，减少光伏板1上面的阴影，这对于较小面积的光伏板1来说可有效提高光伏板效率。
如图12和图13所示，第一边框21底部固定安装有安装板5，安装板5与光伏板1平行设置，即安装板5设置在光伏板1下方。安装板5底部可拆卸连接支板6，支板6用于安装电机9，电机9用于驱动拉绳4移动。
支板6为一几字型板。支板6包括安装部、第一连接部和第二连接部，安装部位于第一连接部和第二连接部之间。安装部用于安装电机9，安装部与安装板5平行设置。第一连接部和第二连接部与安装部垂直，第一连接部和第二连接部用于与安装板5连接。电机9固定安装在支板6的安装部上，且电机9的输出轴91穿过安装部上的让位孔，伸向光伏板1的方向，便于与拉绳4连接。
较佳地，电机9的输出轴91上连接绕线轴92。绕线轴92套装在输出轴91的外壁上。绕线轴92包括沿其轴向设置的第一绳槽921和第二绳槽922，第一绳槽921和第二绳槽922均与电机9的输出轴91同轴心。拉绳4的第一下段43和第二下段44分别缠绕在第一绳槽921和第二绳槽922内，且第一下段43和第二下段44缠绕在绕线轴92上的匝数至少为一匝。
本实施例采用几字形支板6的设计，可以给绕线轴92让位，使得电机9的输出轴91可以朝向光伏板1的方向，从而尽量减小位于光伏板1下面拉绳4的高度差，保障拉绳4平稳运行。并且，本实施例设计了绕线轴92，绕线轴92设有两个平行的绳槽，能够较好实现拉绳4的错位缠绕；在不改变电机9结构的情况下，将绕线轴92与电机9的输出轴91连接，结构简单、装配方便。
较佳地，支板6的第一连接部与安装板5插接，支板6的第二连接部与安装板5通过螺钉连接。第一连接部末端固定设有插耳61，插耳61与第一连接部具有一定角度。较佳地，插耳61与安装板5平行。安装板5上设有插孔53，插耳61用于插入插孔53内。
第二连接部末端设有朝向支板6外侧的弯折结构，弯折结构上设有腰型孔62。安装板5上设有与腰型孔62对应的螺钉孔52。较佳地，弯折结构与安装板5平行。
装配时，首先将支板6的插耳61插入安装板5的插孔53内，然后将支板6的弯折结构与安装板5贴合，将安装螺钉54依次旋入腰型孔62与螺钉孔52即可。本实施例中，支板6与安装板5的装配采用插接和螺钉连接结合的安装方式，进一步减少零部件，简化安装过程，且采用插孔53和插耳61配合的插接方式，结构简单、节约成本。
结合图10和图12所示，安装板5上固定设有多个定位滑轮51，定位滑轮51用于定位拉绳4的走线方向，定位滑轮51的轴心垂直于安装板5。本实施例中，包括四个定位滑轮51，四个定位滑轮51围绕电机9的输出轴91呈矩形分布，电机9的输出轴91位于所述矩形的中心。本实施例中的定位滑轮51既能引导拉绳4的绕线方向，又具有张紧作用；且采用四个定位滑轮51矩形分布，较好的降低了滑轮的使用量、节约成本。
如图14、图15和图16所示，第一边框21的两端均固定设置一换向滑轮27，换向滑轮27的轴心垂直于第一边框21的轴心，且换向滑轮27的轴心平行于光伏板1。拉绳4的第一上段41和第二上段42各自绕过一个第一边框21上的两个换向滑轮27至光伏板1的下面。
换向滑轮27通过滑轮架28与第一边框21连接。滑轮架28为“h”形，滑轮架28一端设有滑轮轴装配孔281，用于安装换向滑轮28；滑轮架28另一端用于与第一边框21插接，第一边框21的端部设有与滑轮架28匹配的插槽211。由于拉绳4张紧在各个滑轮之间，因此将滑轮架28挤压在第一边框21上需要的力较小，所以可选的一种方案是滑轮架28与第一边框21上的插槽211过盈配合。可选地，另一方案是滑轮架28与第一边框21装配的一端设有螺钉装配孔282，通过螺钉将滑轮架28与第一边框21固定连接。
本实施例中，拉绳4会向换向滑轮27施加一个朝向光伏板1的压力，换向滑轮27受的力传递至滑轮架28上，因此，实际上滑轮架28与第一边框21之间进一步固定的力不需太大，采用插接既可以保障滑轮架28与第一边框21的连接强度，又简化了安装结构。
结合图1、图17和图18所示，本实用新型另一实施例提供一种光伏板清洁机器人，该光伏板清洁机器人包括上述光伏板自清洁装置。所述光伏板自清洁装置的边框2底部固定安装支撑柱23，支撑柱23用于与光伏板机器人本体的支架固定连接。所述光伏板自清洁装置的光伏板1用于给光伏板清洁机器人提供电能，跨搭在光伏板1上的清洁组件3用于清洁光伏板1上的沙尘。
本实施例的光伏板清洁装置可以直接安装在光伏板清洁机器人本体上，随机器人一起移动，可以随时清洁机器人自带的光伏板1上的沙尘。
另外，需要说明的是，虽然本实用新型的光伏板自清洁装置适宜安装在光伏板清洁机器人上，但并不能将其作为对本实用新型的不利限定，因为本实用新型的光伏板自清洁装置可应用至其他任何需要对光伏板进行清洁的设备和场合中。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。
1.一种光伏板自清洁装置，其特征在于，包括光伏板(1)、边框(2)、清洁组件(3)和拉绳(4)，所述光伏板(1)的至少两边与所述边框(2)卡接，所述清洁组件(3)跨搭在所述光伏板(1)上，所述清洁组件(3)的两端分别与所述边框(2)滑动连接，所述拉绳(4)与所述清洁组件(3)的两端固定连接。
2.根据权利要求1所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，所述光伏板(1)的至少一边与所述边框(2)之间设有缝隙(11)。
3.根据权利要求1所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，所述边框(2)相对的两侧分别设有卡槽(25)和滑槽(26)，所述光伏板(1)边沿卡入所述卡槽(25)内，所述清洁组件(3)包括排刷安装部(31)和滑块(33)，所述排刷安装部(31)两端各连接一所述滑块(33)，所述滑块(33)卡入所述滑槽(26)内。
4.根据权利要求3所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，所述滑块(33)上设有滑动头(331)，所述滑动头(331)卡入所述滑槽(26)内。
5.根据权利要求3所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，所述排刷安装部(31)两端均连接固定件(32)，所述固定件(32)与所述滑块(33)固定连接；
所述固定件(32)包括第一夹板(321)和第二夹板(322)，所述滑块(33)包括第一侧面(335)、第二侧面(336)和第三侧面(337)，所述第一夹板(321)用于夹持所述第一侧面(335)，所述第二夹板(322)用于夹持所述第二侧面(336)和所述第三侧面(337)。
6.根据权利要求3-5任一项所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，所述滑块(33)上设有绳孔(332)和压紧孔(333)，所述拉绳(4)穿过所述绳孔(332)；
所述压紧孔(333)与所述绳孔(332)贯通，所述压紧孔(333)用于安装压紧件(34)，所述压紧件(34)用于压住所述拉绳(4)。
7.根据权利要求1所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，当所述清洁组件(3)相对于所述光伏板(1)静止时，所述拉绳(4)分为第一下段(43)、第二下段(44)、和相互平行的第一上段(41)与第二上段(42)，所述第一下段(43)的两端分别与所述第一上段(41)的一端和所述第二上段(42)的一端连接，所述第二下段(44)的两端分别与所述第一上段(41)的另一端和所述第二上段(42)的另一端连接，且所述第一下段(43)和所述第二下段(44)交叉；
所述第一下段(43)和所述第二下段(44)与电机(9)的输出轴错位连接。
8.根据权利要求7所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，还包括绕线轴(92)，所述绕线轴(92)包括第一绳槽(921)和第二绳槽(922)，所述第一下段(43)和所述第二下段(44)分别缠绕在所述第一绳槽(921)和所述第二绳槽(922)内，所述绕线轴(92)与所述电机(9)的输出轴(91)连接。
9.根据权利要求7所述的光伏板自清洁装置，其特征在于，所述光伏板(1)底部设有安装板(5)，所述安装板(5)与所述边框(2)连接，所述安装板(5)设有几字型的支板(6)，所述支板(6)用于安装所述电机(9)。
10.一种光伏板清洁机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的光伏板自清洁装置。
技术总结