[发明专利]一种太阳能电池板清洗装置的一键收展臂系统及方法

权利要求书

1.一种太阳能电池板清洗装置的一键收展臂系统，其特征在于：包括控制装置、处理器、执行装置以及安装在机械臂上的数据采集装置，所述控制装置以及数据采集装置均与处理器的信号输入端电连接，处理器的信号输出端与执行装置电连接；

所述机械臂包括可旋转且可伸缩的垂直臂（1）、可伸缩的水平臂（2）、可伸缩的刷架升降推杆（3）和清洗刷架（4），所述垂直臂（1）由相互套接的两个立筒组成，且垂直臂（1）的伸缩由伸缩油缸来驱动，垂直臂（1）的下端可旋转设置在清洗装置的机架上，且垂直臂（1）的旋转由液压转动马达驱动，所述垂直臂（1）通过转台限位装置限定其转动的角度，所述水平臂（2）由通过轨道（8）套接的多节水平臂架组成，且水平臂（2）的伸缩由伸缩油缸来驱动，所述水平臂（2）铰接在垂直臂（1）的顶端，并通过变幅油缸（5）可调节水平臂（2）的仰角大小，所述刷架升降推杆（3）由相互套接的两个升降臂组成，且刷架升降推杆（3）的伸缩由电机驱动，所述刷架升降推杆（3）的上端与水平臂（2）的端头之间固定连接，所述清洗刷架（4）铰接在刷架升降推杆（3）的下端，且通过刷架变幅推杆（6）可调节刷架升降推杆（3）与清洗刷架（4）的角度；

所述控制装置包括操作面板（7）和显示器，所述操作面板（7）上设置有一个示教按键、一个臂架摇杆和两个功能键，其中一个功能按键是“一键收臂”,另一个功能按键是三位键，所述三位键上拨为“左展臂”，下拨为“右展臂”，中间为零位，所述臂架摇杆可以用来手动调节机械臂；所述操作面板（7）和显示器均安装在控制室，所述操作面板（7）和显示器电连接；

所述数据采集装置包括长度传感器一（9）、长度传感器二（10）、长度传感器三（11）、长度传感器四（12）和长度传感器五（13），所述长度传感器一（9）设置在垂直臂（1）的底端，用于监测垂直臂（1）的伸出长度状态，所述长度传感器二（10）设置在变幅油缸（5）的底端，用于监测变幅油缸（5）的伸出长度状态，所述长度传感器三（11）设置在水平臂（2）侧面的前端，用于监测水平臂（2）的伸出长度状态，所述长度传感器四（12）设置在刷架升降推杆（3）的顶端，用于监测刷架升降推杆（3）的伸出长度状态，所述长度传感器五（13）设置在刷架变幅推杆（6）的底端，用于监测刷架变幅推杆（6）的伸出长度状态；

所述处理器包括依次相连的输入电路，可编程控制器以及输出电路；

所述执行装置包括控制刷架升降推杆（3）和刷架变幅推杆（6）的处理器，还包括控制垂直臂（1）伸缩油缸、液压转动马达、变幅油缸（5）和水平臂（2）伸缩油缸的多路阀；

2.一种基于权利要求1所述的一种太阳能电池板清洗装置的一键收展臂系统的方法，其特征在于：包括一键展臂、一键收臂和示教编程；

A、一键展臂

一键展臂的工作方式分为两种：左展臂和右展臂，分别对应清洗刷架（4）的左限位和右限位，机械臂的初始状态是一键收臂后停留的状态，即是清洗刷架（4）位于中限位；操作员可以按照系统默认的程序执行，也可以进行示教编程；左展臂即是由机械臂从中限位往车辆左限位展开的动作组成，机械臂的初始状态是一键收臂后停留的状态，当操作员将控制装置上的展臂开关向上拨到左展臂时，控制装置执行默认程序，即水平臂（2）向前伸出，当控制装置检测水平距离达到预设值d时，水平臂（2）进行顺时针回转，当回转到左限位时，回转停止，与此同时垂直臂（1）向上伸出，直至垂直长度大于e，当控制装置检测到垂直长度大于e后，水平臂（2）上前伸出，直至到达人工设定距离f时，当控制装置检测到水平长度到达设定距离f时，垂直臂（1）向下收缩，直至到达人工设定距离g处，此时左展臂过程结束；

右展臂即是由臂架从中限位往车辆右限位展开的动作组成，机械臂的初始状态是一键收臂后停留的状态，当操作员通过将控制装置上的展臂开关向下拨到右展臂时，控制装置执行默认程序，即水平臂（2）向前伸出，当控制装置检测水平距离到达d处时，水平臂（2）进行逆时针回转，当回转到右限位时，回转停止，与此同时垂直臂（1）向上伸出，直至垂直长度大于e，当控制装置检测到垂直长度大于e后，水平臂（2）上前伸出，直至到达人工设定位置，当控制装置检测到水平长度到达设定距离f后，垂直臂（1）向下收缩，直至到达人工设定距离g处，此时右展臂过程结束；

B、一键收臂

一键收臂即当车辆完成清洁工作后将机械臂收至中限位的一种操作，操作员可以按照系统默认的程序执行，也可以进行示教编程，当操作员结束了本次的清洁任务时，机械臂一般停留在左限位或右限位，所以默认程序动作分为从左侧收臂和从右侧收臂两种情况，这两种情况都是系统根据机械臂所在位置自动判定的；程序开始时，先执行清洗刷架（4）上升动作，以防止对其它动作的干涉，清洗刷架（4）上升到位后，系统对垂直臂（1）的垂直长度进行判断，如果垂直长度大于a，则执行垂直臂（1）下降动作，直到垂直长度小于或等于a；此时程序再根据机械臂是位于车辆左侧或是右侧，进而决定执行回转的方向；在进行回转动作时，系统检测水平长度是否等于b，如果小于b，则执行水平臂（2）伸的动作，相反，则执行水平臂（2）缩的动作，当回转到位后，水平臂上的距离传感器发出指令给控制装置，此时控制装置输出水平臂（2）缩的信号，直至水平长度小于或等于c，此时收臂架动作结束；

C、示教编程

所述示教编程即当操作员按下操作面板（7）上的示教按键时，控制装置会存储下之后每节机械臂做的动作及停留的位置，直至再次按下示教按钮时，停止存储，当操作员再次执行收臂或展臂时，每节机械臂会把存储的位置作为设定位置进行使用。