一种自适应光伏镀膜玻璃自动清洗装置

本发明涉及机械装置设计，具体指一种自适应光伏镀膜玻璃自动清洗装置。

背景技术：

1、2020年底，我国光伏装机已达2.5亿kw，是10年前的300倍，随着光伏成本优势凸显，光伏发电将迎来广阔的发展空间。研究光伏镀膜玻璃表面自动清洗装置，对助推光伏材料研究行稳致远具有深远意义。

2、光伏镀膜玻璃的制备是一种关键的能源技术，玻璃表面通常涂有特殊的涂层，以吸收太阳能并将其转化为电能或热能。然而，玻璃表面容易受到各种污染物的污染，新生产的玻璃有尘土、污染物和生产时的液体残留等，这些污染物的存在会降低太阳能吸收效率，从而降低整个光伏系统的性能。

3、当前常见的光伏玻璃表面清洗方法中有人工多工序清洗、玻璃架式清洗机、滚筒玻璃清洗机等。

4、人工多工序清洗通常需要更多的人力和时间，因此可能会增加清洁的成本。这涉及到雇佣经过培训的工人，成本可能在长期内积累，尤其是对于大规模的太阳能制备系统来说。传统人工作业容易在清洗过程中造成多次不必要的污染，影响玻璃的制备。

5、玻璃架式清洗机保证了量的清洗，但是将所有玻璃都放在架子中整体清洗，洗净度低，洗后在玻璃表面仍会留有大量的微小颗粒物和有机物渍残留造成清洁不到位。玻璃架式清洗设备可能无法均匀分布清洁剂或确保每个区域都受到同等程度的清洁。这可能导致一些区域仍然有残留的污垢，影响太阳能系统的效率。

6、滚筒玻璃清洗机将玻璃放置在滚筒上进行传送，无法清洗玻璃的反面并无法确保每个区域都收到同等程度的清洁，可能在生产过程背面的残留影响整体清洗要求，在通过滚筒进行运输这个过程中，如果玻璃板有坚硬的颗粒物质，可能会导致玻璃表面被划伤或损伤。水平放置清洗液可能会在玻璃表面形成水珠，这些水珠可能会在太阳能玻璃上留下水印或污迹，降低透明度和性能。

7、这些传统的清洗方法存在一个共同的问题，即它们缺乏自适应性，无法根据不同的玻璃型号或玻璃厚度进行有效调整，只清洗玻璃导电面，洗净度低且会对玻璃造成二次污染。

8、本发明针对光伏镀膜玻璃清洗所产生的上述问题进行改善，此装置不仅能够适应各种不同尺寸和厚度的太阳能玻璃，还能够高效去除各种类型的污染物，无论是尘土、油脂还是其他污垢。确保在清洗和传输过程中不会造成任何损害或破损，做到批量清洗。通过最小化再次污染的风险，提高了太阳能系统的性能和产出。本发明的装置在光伏镀膜玻璃清洗领域具有革命性的改进，提供了自适应性、高效性、安全性、可持续性和环保性的综合解决方案。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提出一种自适应光伏镀膜玻璃自动清洗装置，能够适应各种不同尺寸和厚度的太阳能玻璃，还能够高效去除各种类型的污染物。确保在清洗和传输过程中不会造成任何损害或破损，且做到可以批量清洗，通过最小化再次污染的风险，提高了太阳能系统的性能和产出。本发明的装置提供了自适应性、高效性、安全性、可持续性和环保性的综合解决方案。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

3、一种自适应光伏镀膜玻璃自动清洗装置，包括装置平台、清洁装置、清洁箱、清洗液超声机、超纯水超声机、酒精超声机和烘干机，

4、所述清洁箱的一侧设有入料口，所述清洁箱的另一侧的底部设有引导出料装置，所述清洁装置设置在清洁箱内，所述清洗液超声机、超纯水超声机、酒精超声机和烘干机依次并排设置，所述清洗液超声机位于引导出料装置的正下方，

5、所述清洗液超声机与超纯水超声机之间、超纯水超声机与酒精超声机之间、酒精超声机与烘干机之间均设有转运机构，

6、所述清洁装置设置清洁箱内，并且与入料口和引导出料装置相配合。

7、作为优选，所述清洁装置包括夹紧机构、输送机构和清洗机构，所述输送机构包括x轴第一导轨和x轴第二导轨，所述x轴第一导轨设置在清洁箱的上方，所述x轴第二导轨固定在清洁箱的底侧，所述x轴第一导轨位于x轴第二导轨正上方，且相互平行；所述夹紧机构设置在输送机构上，所述清洗机构设置在清洁箱内，且位于中间位置，所述引导出料装置设置在x轴第二导轨的尾部。

8、上述技术方案中，通过夹紧机构夹紧待清洗的玻璃，并通过输送机构对玻璃进行输送，输送至清洗机构对玻璃进行清洗，完成清洗后，输送机构继续向前输送玻璃，直至输送至引导出料装置上方，进而将玻璃通过引导出料装置送入清洗液超声机。

9、作为优选，所述夹紧机构包括四个夹紧座，所述x轴第一导轨和x轴第二导轨上分别设置有两个夹紧座，所述夹紧座包括夹紧件、夹紧件底座和第三导轨滑动件，

10、所述夹紧件底座固定设置在第三导轨滑动件上，所述夹紧件设置在夹紧件底座上，所述夹紧件由两个夹板组成，所述夹板成l型结构，所述夹板的直角边缘侧向相对侧延伸设有支撑板。

11、上述技术方案中，x/z轴导轨实现两轴移动，满足两自由度的移动和位移调整；导轨使用滚子导轨，导轨连接件使用六角头加强螺栓与导轨连接。导轨通过螺栓螺母与平台底座连接。

12、上述技术方案中，采用气缸控制玻璃夹持件夹紧，适应不同厚度的玻璃厚度。玻璃夹持件内部设置有软接触体且面积较小，保证清洁的面积和玻璃表面的保护。软接触体与玻璃具有一定摩擦力，玻璃夹持件设置为直角，良好保护玻璃的四个角且不会掉落，对玻璃进行六自由度的完全定位。

13、另外，通过设置支撑板从而将玻璃和夹紧件底座进行分离，从而对玻璃起到一定的保护作用。优选的，在支撑板上设置柔性材料层，从而对玻璃起到进行的保护作用。

14、作为优选，所述夹紧件底座上设置由连接柱，所述夹板的角端设置有套接在连接柱上的通孔，所述夹板的两侧设置有气缸，所述气缸动力输出中夹板的外侧，所述气缸固定设置在夹紧件底座上。

15、上述技术方案中，通过气缸驱动夹板的运动夹紧玻璃，可控性更高，适用范围更广。

16、作为优选，所述清洁箱内设置有纵向设置的z轴第一导轨和z轴第二导轨，所述z轴第一导轨和z轴第二导轨上均可滑动连接有第一导轨滑动件，所述第一导轨滑动件上固定由固定件，所述x轴第一导轨的两端分别固定在两个固定件上。

17、作为优选，所述清洗机构包括滚筒支架、支架滑块、滚筒和喷淋头，四根所述滚筒支架呈四方阵结构固定在清洁箱底侧，且呈对称结构设置在x轴第二导轨的两侧，所述滚筒支架沿x轴方向的相对侧设有凹形滑轨，所述支架滑块设置在凹形滑轨内，所述凹形滑轨的顶部固定由气缸，所述气缸的输出端与支架滑块的顶侧固定连接，所述滚筒的两端分别通过x连接件连接至x轴第二导轨同一侧的两个支架滑块上，所述清洁箱内壁设置有两块呈对称结构的喷淋底板，若干所述喷淋头设置在喷淋底板上。

18、上述技术方案中，通过气缸输出动力，从而带动支架滑块在滚筒支架上纵向运动，从而能够对玻璃的表面进行全面的清洗。并且，通过x连接件连接滚筒，从而便于实现滚筒的前后运动，进而便于对不同厚度玻璃的清洗。

19、其中，清洁装置的两背板安装喷淋头，且喷淋头通过电机控制旋转元件可至上而下摆动。喷淋液体可通过清洗装置底部过滤网片，过滤较大杂质，通过底部净水器使喷淋液体可以循环重复利用，液体使用清水与玻璃清洗液5:1的溶剂，对玻璃两表面进行喷淋。且设置在滚筒擦拭玻璃过程中，可以结合滚筒与清洗液的双重作用对玻璃表面杂质进行彻底清洗。

20、作为优选，所述清洗装置内部设置有两对滑行轨道，滑行轨道通过六角螺栓固定在清洗装置底板上，滑行轨道上连接有滑行件，气缸带动滑行件带动滚筒对玻璃两侧进行至上而下、至下而上的清洗。因为玻璃表面较为脆弱，采取同一方向的擦拭，以免造成不必要的损坏。弹簧件连接在所述滑行件上调节滚筒擦洗厚度，可以更好地依据玻璃厚度进行距离调整，并可保证擦拭质量，防止杂物残留。

21、作为优选，所述支架滑块内设有活动腔，所述活动腔内设置由两根连接销，其中一根所述连接销固定在活动腔内，另一根所述连接销可滑动连接至活动腔内，所述活动腔内设置由气缸，所述气缸的动力输出端连接至滑动连接活动腔内的连接销上，所述x连接件的两端可转动连接至两根连接销，所述滚动的两端固定设置由滚筒固定件，所述滚筒固定件的外侧设置由滑轨，所述x连接件另一侧的两端分别通过两个连接销可滑动连接至滚筒固定件。

22、本发明的进一步设置，通过设置连接销，从而通过气缸的动力输出推动连接销运动，进行实现x连接件的伸缩，从而可实现两个滚筒之间的距离，进而适用不同厚度玻璃的清洗。所述喷淋口转动喷淋含有清水和玻璃清洗液5:1的液体。

23、进一步的，所述清洁箱的底侧设有出水口，所述出水口位于清洗机构的下方，所述清洁箱的下方设有净化装置，所述净化装置对应出水口设置。

24、作为优选，所述清洁箱的底侧设有条形的出料口，所述出料口设置在x轴第二导轨的尾端，所述引导出料装置沿出料口内壁安装，所述出料口两侧边缘处设置有挡板，所述挡板呈条形结构，所述挡板与x轴第二导轨方向相同。

25、作为优选，所述引导出料装置包括矩形的递送架、左合页和右合页，所述递送架为回字型结构且与出料口的形状相同，所述递送架固定安装在出料口，所述左合页的一侧通过左铰接件连接至递送架的一侧，所述右合页通过右铰接件连接至递送架的一侧，所述左铰接件和右铰接件分别通过锁扣螺钉呈对称结构固定在递送架的两侧。

26、作为优选，所述左铰接件和右铰接件结构相同，均包括铰接座、固定页和活动页，所述固定页通过锁扣螺钉固定在递送架，所述活动页与合页的一侧固定连接，所述活动页的另一侧可转动连接至铰接座，所述铰接座上设置右固定销轴，所述固定销轴上套接有扭簧，所述扭簧的两端分别抵住固定页和活动页。

27、作为优选，所述递送架的内壁设有柔性保护层。

28、作为优选，所述清洗液超声机包括清洗液超声机体，所述超纯水超声机包括超纯水超声机机体，所述酒精超声机包括酒精超声机体，所述清洗液超声机体、超纯水超声机机体，和酒精超声机体底侧均设有隔板，相邻的所述隔板中间形成一个隔间，所述清洗液超声机体、超纯水超声机机体，和酒精超声机体内的隔间均一一对应。

29、作为优选，所述转运机构包括无杆气缸、叶片旋转气缸、吸盘架和吸盘，所述无杆气缸固定安装，所述叶片旋转气缸的固定安装在无杆气缸动力输出平台，所述吸盘架的一端固定连接至叶片旋转气缸的动力输出端，所述吸盘固定安装在吸盘架的另一端。

30、其中，通过无杆气缸控制玻璃放入不同隔间，叶片旋转气缸控制玻璃从上一装置转送到下一装置的空余隔间。吸盘连接在旋转件上，旋转件与叶片旋转气缸头部圆柱体固连。

31、无杆气缸可以控制精准的距离带动吸盘吸附玻璃，叶片旋转气缸具有0°-270°的角度转动，满足不同厚度不同大小的玻璃传送。

32、作为优选，所述烘干机包括烘干机体和设置在烘干机体内的加热装置、烘干轨道和烘干滑块，所述烘干轨道固定设置在烘干机体的底侧，所述烘干滑块可滑动安装在烘干轨道，所述烘干滑块的上侧设有置料槽，每个所述置料槽分别与超声机中的隔间相对应，所述烘干机体的顶侧设有隔间门。

33、作为优选，所述清洗液超声机、超纯水超声机、酒精超声机和烘干机的底部设置有位置调整机构，所述位置调整机构包括y轴导轨、z轴第三导轨、上固定架和下固定架，所述若干所述y轴导轨固定安装在装置平台上表面，所述下固定架通过滑块可滑动连接至y轴导轨，若干所述z轴第三导轨固定安装在下固定架的一侧，所述上固定架的一侧通过滑块可滑动安装在z轴第三导轨上，所述清洗液超声机、超纯水超声机、酒精超声机和烘干机固定安装在上固定架上。

34、上述y/z轴导轨实现两轴移动，结合上述x/z轴轨道，满足三自由度的移动和位移调整；导轨使用滚子导轨，导轨连接件使用六角头加强螺栓与导轨连接。导轨通过螺栓螺母与平台底座连接。

35、上述技术方案中，控制上述z轴第三轨道上下移动与上述转移装置进行完美衔接，使得玻璃可以平稳安全地落入超声机隔间内。控制上述y轴轨道前后移动使得在上述清洗装置中初步清洗后的玻璃送入到超声装置的空余隔间。

36、上述技术方案中，超声装置由三种存有不同液体的超声机体组成，分别是清洗液超声机体、超纯水超声机体、酒精超声机体。超声机体与导轨滑块件使用螺栓连接在y轴导轨上，y、z轴导轨通过加强螺栓连接在装置平台上。将无杆气缸与超声机、烘干机箱体通过双头螺栓连接安装，叶片旋转气缸通过单头螺栓固连在无杆气缸上，吸盘架通过圆柱体连接在叶片旋转气缸上，吸盘3与吸盘架相接。吸附滚筒安装在超声机侧面。

37、三个超声机装有不同液体，从左至右分别的水和玻璃清洗液5:1的溶剂，超纯水，酒精，液体量均可以漫过玻璃顶部，对玻璃全表面进行超声。每种液体超声30min，对玻璃表面细微杂质进行进一步处理。超声机包括发生器、超声换能器、声波引导装置。通过控制面板允许用户设置超声功率、清洗时间、温度等参数。

38、三个超声机底部设置不同隔间，前一步骤结束可通过上述吸盘传送进入到下一步骤，并且保证了清洗的玻璃量，批量作业，提升清洗效率。

39、三个超声机顶部根据隔间的大小设置有吸水滚筒，材料设置为吸附力较强的高吸水性树脂，用于吸附上一超声装置或清洗步骤中的液体残留，以免与下一步骤的液体混合，影响清洁质量。

40、烘干装置底部同样设置有多个传送轨道，传送滑块通过气缸控制在轨道上滑动。超声完成的玻璃，通过吸盘放置在传送滑块上，滑块下滑进入烘干机体体内部进行烘干。设计允许玻璃片在烘干过程中自动传送，减少了人工处理的需求。更重要的，减少了烘干装置每次作业的开合面积，降低了能源消耗，大大提升了烘干效率。

41、烘干机体体配备了加热元件，以确保玻璃片在烘干过程中迅速蒸发残留水分。烘干的过程在一个封闭的环境中进行，以减少外界的干扰。

42、本发明具有以下的特点和有益效果：

43、采用上述技术方案，创新得一种自适应光伏镀膜玻璃自动清洗装置，本发明针对光伏镀膜玻璃清洗所产生的上述问题进行改善，以解决缺乏自适应性，洗净度低且会对玻璃造成二次污染的问题。

44、本项发明具备多项关键特点和有益效果，为太阳能玻璃清洗领域带来了全面的改进，如下所述：

45、(1)自适应性：装置能够灵活适应各种不同尺寸和厚度的太阳能玻璃。传统的清洗方法常受限于特定玻璃规格，而本发明打破了这一局限，无论玻璃的大小或形状如何，都能够有效进行清洗，从而降低了清洗过程的复杂性。

46、(2)高效清洗：装置采用创新技术，能够高效去除各种类型的污染物。它不仅能够迅速清洗玻璃表面的尘埃和杂质，还可以有效地消除油脂、污垢以及其他难以清除的污染物。这种高效清洗提高了太阳能系统的吸收率，进而提升了能源产出。

47、(3)安全性：装置极为关注太阳能玻璃的安全性，确保在清洗和传输过程中不会对玻璃造成任何损害或破损。这一特性有助于延长太阳能玻璃的使用寿命，减少了维修和更换的需求，从而节省了成本。

48、批量清洗：本发明的装置具备批量清洗的能力，可以同时处理多块太阳能玻璃。这意味着在相同时间内可以清洗更多的玻璃，提高了清洗的效率和速度，降低了操作成本，尤其对于大规模太阳能系统来说尤为重要。

49、再次污染最小化：通过最小化再次污染的风险，我们确保清洗效果的持久性。这意味着太阳能系统在较长的一段时间内能够维持高效的能源产出，减少了清洗的频率，同时也降低了维护和能源成本。

50、可持续和环保：本发明的装置不仅有助于太阳能系统的性能提升，还有益于环境保护。通过减少能源消耗、化学品使用和再次污染，它降低了对环境的不利影响，符合可持续发展的原则。

51、总之，这一创新装置代表了太阳能玻璃清洗领域的重大进步，强调了自适应性、高效性、安全性、可持续性和环保性，为太阳能系统的可靠性、性能和可维护性提供了显著的改进。它将有助于推动清洁能源技术的可持续发展，为未来的太阳能应用提供更高效和可持续的解决方案。