[發明專利]一種太陽能電池板清洗裝置的一鍵收展臂系統及方法

在審

• 申請號: 201611223794.3
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106774460A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 申留勛;盛銘真;尹騰飛;許紅飛;鄭超;胡明志;王潛;董書杰;楊浩宇;申子龍
• 申請（專利權）人: 河南森源重工有限公司
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20;B08B13/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 羅民健

1.一種太陽能電池板清洗裝置的一鍵收展臂系統，其特征在于：包括控制裝置、處理器、執行裝置以及安裝在機械臂上的數據采集裝置，所述控制裝置以及數據采集裝置均與處理器的信號輸入端電連接，處理器的信號輸出端與執行裝置電連接；

所述機械臂包括可旋轉且可伸縮的垂直臂（1）、可伸縮的水平臂（2）、可伸縮的刷架升降推桿（3）和清洗刷架（4），所述垂直臂（1）由相互套接的兩個立筒組成，且垂直臂（1）的伸縮由伸縮油缸來驅動，垂直臂（1）的下端可旋轉設置在清洗裝置的機架上，且垂直臂（1）的旋轉由液壓轉動馬達驅動，所述垂直臂（1）通過轉臺限位裝置限定其轉動的角度，所述水平臂（2）由通過軌道（8）套接的多節水平臂架組成，且水平臂（2）的伸縮由伸縮油缸來驅動，所述水平臂（2）鉸接在垂直臂（1）的頂端，并通過變幅油缸（5）可調節水平臂（2）的仰角大小，所述刷架升降推桿（3）由相互套接的兩個升降臂組成，且刷架升降推桿（3）的伸縮由電機驅動，所述刷架升降推桿（3）的上端與水平臂（2）的端頭之間固定連接，所述清洗刷架（4）鉸接在刷架升降推桿（3）的下端，且通過刷架變幅推桿（6）可調節刷架升降推桿（3）與清洗刷架（4）的角度；

所述控制裝置包括操作面板（7）和顯示器，所述操作面板（7）上設置有一個示教按鍵、一個臂架搖桿和兩個功能鍵，其中一個功能按鍵是“一鍵收臂”,另一個功能按鍵是三位鍵，所述三位鍵上撥為“左展臂”，下撥為“右展臂”，中間為零位，所述臂架搖桿可以用來手動調節機械臂；所述操作面板（7）和顯示器均安裝在控制室，所述操作面板（7）和顯示器電連接；

所述數據采集裝置包括長度傳感器一（9）、長度傳感器二（10）、長度傳感器三（11）、長度傳感器四（12）和長度傳感器五（13），所述長度傳感器一（9）設置在垂直臂（1）的底端，用于監測垂直臂（1）的伸出長度狀態，所述長度傳感器二（10）設置在變幅油缸（5）的底端，用于監測變幅油缸（5）的伸出長度狀態，所述長度傳感器三（11）設置在水平臂（2）側面的前端，用于監測水平臂（2）的伸出長度狀態，所述長度傳感器四（12）設置在刷架升降推桿（3）的頂端，用于監測刷架升降推桿（3）的伸出長度狀態，所述長度傳感器五（13）設置在刷架變幅推桿（6）的底端，用于監測刷架變幅推桿（6）的伸出長度狀態；

所述處理器包括依次相連的輸入電路，可編程控制器以及輸出電路；

所述執行裝置包括控制刷架升降推桿（3）和刷架變幅推桿（6）的處理器，還包括控制垂直臂（1）伸縮油缸、液壓轉動馬達、變幅油缸（5）和水平臂（2）伸縮油缸的多路閥；

2.一種基于權利要求1所述的一種太陽能電池板清洗裝置的一鍵收展臂系統的方法，其特征在于：包括一鍵展臂、一鍵收臂和示教編程；

A、一鍵展臂

一鍵展臂的工作方式分為兩種：左展臂和右展臂，分別對應清洗刷架（4）的左限位和右限位，機械臂的初始狀態是一鍵收臂后停留的狀態，即是清洗刷架（4）位于中限位；操作員可以按照系統默認的程序執行，也可以進行示教編程；左展臂即是由機械臂從中限位往車輛左限位展開的動作組成，機械臂的初始狀態是一鍵收臂后停留的狀態，當操作員將控制裝置上的展臂開關向上撥到左展臂時，控制裝置執行默認程序，即水平臂（2）向前伸出，當控制裝置檢測水平距離達到預設值d時，水平臂（2）進行順時針回轉，當回轉到左限位時，回轉停止，與此同時垂直臂（1）向上伸出，直至垂直長度大于e，當控制裝置檢測到垂直長度大于e后，水平臂（2）上前伸出，直至到達人工設定距離f時，當控制裝置檢測到水平長度到達設定距離f時，垂直臂（1）向下收縮，直至到達人工設定距離g處，此時左展臂過程結束；

右展臂即是由臂架從中限位往車輛右限位展開的動作組成，機械臂的初始狀態是一鍵收臂后停留的狀態，當操作員通過將控制裝置上的展臂開關向下撥到右展臂時，控制裝置執行默認程序，即水平臂（2）向前伸出，當控制裝置檢測水平距離到達d處時，水平臂（2）進行逆時針回轉，當回轉到右限位時，回轉停止，與此同時垂直臂（1）向上伸出，直至垂直長度大于e，當控制裝置檢測到垂直長度大于e后，水平臂（2）上前伸出，直至到達人工設定位置，當控制裝置檢測到水平長度到達設定距離f后，垂直臂（1）向下收縮，直至到達人工設定距離g處，此時右展臂過程結束；

B、一鍵收臂

一鍵收臂即當車輛完成清潔工作后將機械臂收至中限位的一種操作，操作員可以按照系統默認的程序執行，也可以進行示教編程，當操作員結束了本次的清潔任務時，機械臂一般停留在左限位或右限位，所以默認程序動作分為從左側收臂和從右側收臂兩種情況，這兩種情況都是系統根據機械臂所在位置自動判定的；程序開始時，先執行清洗刷架（4）上升動作，以防止對其它動作的干涉，清洗刷架（4）上升到位后，系統對垂直臂（1）的垂直長度進行判斷，如果垂直長度大于a，則執行垂直臂（1）下降動作，直到垂直長度小于或等于a；此時程序再根據機械臂是位于車輛左側或是右側，進而決定執行回轉的方向；在進行回轉動作時，系統檢測水平長度是否等于b，如果小于b，則執行水平臂（2）伸的動作，相反，則執行水平臂（2）縮的動作，當回轉到位后，水平臂上的距離傳感器發出指令給控制裝置，此時控制裝置輸出水平臂（2）縮的信號，直至水平長度小于或等于c，此時收臂架動作結束；

C、示教編程

所述示教編程即當操作員按下操作面板（7）上的示教按鍵時，控制裝置會存儲下之后每節機械臂做的動作及停留的位置，直至再次按下示教按鈕時，停止存儲，當操作員再次執行收臂或展臂時，每節機械臂會把存儲的位置作為設定位置進行使用。