一种动态可调整光质配比的植物补光灯的制作方法

本发明属于智慧农业技术领域，同时属于LED照明技术领域，特别涉及一种动态可调整光质配比的植物补光灯。

背景技术：

目前，LED植物补光灯广泛应用于农业生产中，有效地解决了春冬季节光照不足、雨雪天气无光条件对作物的影响，随着精细农业的发展，根据不同作物不同生长阶段需求，进行按需补光是未来农业发展的方向。由于一般植物补光灯具多为固定式灯板，其生产出来光质配比就已确定，还有一种是灯管式补光灯，用户可以根据需求进行人工拆卸更换新的灯管，不符合智慧农业发展方向；研究发现，不同作物在不同生长阶段对光质配比需求是不同，因此如何设计一种根据不同作物不同生长阶段可动态调整光质配比的补光灯成为关键问题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种动态可调整光质配比的植物补光灯，解决了一般植物补光灯光质配比不可变或需要人手动改变光质配比的问题，该植物补光灯能够满足不同作物不同生长阶段对光质需求，整个过程还能够自动实现，同时维修方便，用户也可根据需求进行扩展，能够在保证作物提产增质的基础上方便用户使用

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种动态可调整光质配比的植物补光灯，包括补光灯外壳1，其特征在于，在补光灯外壳1内开有若干内漏光槽18，在内漏光槽18中设置有与其同轴的多棱柱灯架8，多棱柱灯架8的各侧面上设置有不同波段的铝基板灯条9，多棱柱灯架8的一端连接舵机动力组，由舵机动力组带动其在内漏光槽18内转动。

所述内漏光槽18的数量大于2个，在补光灯外壳1内平行分布，其尺寸满足多棱柱灯架8能够在其中旋转，且正对槽口的铝基板灯条9的发光不被遮挡。

所述多棱柱灯架8的另一端设置有支撑轴端盖10，内漏光槽18内在该端固定有轴承座11，轴承座11内安装有深沟球轴承，支撑轴端盖10的轴端与轴承座11配合安装，可以减小转动过程的摩擦力。

所述舵机动力组由舵机5、舵机十字盘6和舵机支架4装配而成，舵机支架4将舵机动力组固定在内漏光槽18的一端，多棱柱灯架8通过联轴器与舵机十字盘6连接。

所述联轴器由联轴器母头2和联轴器公头端盖3组成，舵机十字盘6和联轴器母头2通过螺丝刚性连接，多棱柱灯架8的一端与联轴器公头端盖3连接。

所述多棱柱灯架8的各侧面开有缝隙，各铝基板灯条9的长宽一致，分别插入一个侧面的缝隙中，各铝基板灯条9的一圈棱线被车削以展露出所有正负极供电焊盘12。

在补光灯外壳1上安装有与内漏光槽18一一对应的电刷组件，所述电刷组件包括固定在补光灯外壳1上的固定座14，固定座14上设置有与多棱柱灯架8轴向平行的轴15，电刷支架16的一端下方设置弯头电刷17，另一端套在所述轴15上沿其转动，电刷支架16和固定座14之间设置回力弹簧13。

所述多棱柱灯架8为正六棱柱结构，相应的，铝基板灯条9有六条，每一条上的LED灯的波段分别为655-660nm、450-455nm、395-400nm、590-595nm、520-530nm和730nm，分别对应红光、蓝光、紫光、黄光、绿光和红外光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该植物补光灯的灯架采用六棱柱，在每个棱面的缝隙中插入植物红光(655-660nm)、植物蓝光(450-455nm)、紫光(395-400nm)、黄光(590-595nm)、绿光(520-530nm)红外光(730nm)六种不同波段的光源，其中红蓝光是对作物光合作用其主要作用的两种光源，而其他光源对作物的生长发育、形态调控方面有重要意义；每个灯体有6种光质选择，整个补光灯有6个灯体，每个灯体可以独立控制，总计有6⁶＝46656种光质配比方式，可满足不同作物不同生长阶段光质需求，灯体通过舵机连接，通过发送控制指令，舵机带动灯体精确转动到指定光质中，整个过程自动实现。

2、该植物补光灯的结构设计，可满足用户根据自己的需求进行扩展使用，整个过程简单方便，易于操作。

3、该植物补光灯不仅可以应用于实际农业生产中，还可以为科研人员提供作物多光质栽培实验平台。

附图说明

图1为本发明植物补光灯整体结构示意图(未体现内漏光槽和电刷组件)。

图2为本发明植物补光灯整体结构示意图(体现局部的内漏光槽和电刷组件)。

图3为本发明植物补光灯灯体结构示意图。

图4为本发明植物补光灯中联轴器连接灯体与舵机结构示意图。

图5为本发明植物补光灯外置电刷结构示意图。

图6为本发明植物补光灯外置电刷工作原理图。

其中：1-补光灯外壳，2-联轴器母头，3-联轴器公头端盖，4-舵机支架，5-舵机，6-舵机十字盘，7-销钉，8-六棱柱灯架，9-不同波段铝基板灯条，10-支撑轴端盖，11-轴承座，12-灯条正负极供电焊盘，13-回力弹簧，14-固定座，15-轴，16-电刷支架，17-弯头电刷，18-内漏光槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1和图2所示，本发明一种动态可调整光质配比的植物补光灯，包括补光灯外壳1，补光灯外壳1采用不锈钢304，在其上开有若干平行的内漏光槽18，在内漏光槽18中设置有与其同轴的多棱柱灯架8，多棱柱灯架8的各侧面上设置有不同波段的铝基板灯条9，多棱柱灯架8的一端连接舵机动力组，由舵机动力组带动其在内漏光槽18内沿轴向转动。内漏光槽18的切割尺寸需满足多棱柱灯架8能够在其中自由旋转，且正对槽口的铝基板灯条9的发光不被遮挡，从而旋转实现光质切换。本实施例中，多棱柱灯架8为正六棱柱。

参考图3和图4，多棱柱灯架8的另一端设置有支撑轴端盖10，内漏光槽18内在该端固定有轴承座11，轴承座11内安装有深沟球轴承，支撑轴端盖10的轴端与轴承座11配合安装，可以减小转动过程的摩擦力。多棱柱灯架8的各侧面开有缝隙，各铝基板灯条9的长宽一致，分别插入一个侧面的缝隙中，然后用联轴器公头端盖3和支撑轴端盖10安装在两侧，将其卡紧；各铝基板灯条9的一圈棱线被车削以展露出所有正负极供电焊盘12，其中，每个铝基板灯条9上均均布有若干LED灯珠。使用时可以根据需求更换铝基板灯条9和多棱柱灯架8的规格，便于维修和扩展使用。

本实施例中，多棱柱灯架8为正六棱柱结构，相应的，铝基板灯条9有六条，每一条上的LED灯的波段分别为655-660nm、450-455nm、395-400nm、590-595nm、520-530nm和730nm，分别对应红光、蓝光、紫光、黄光、绿光和红外光。

参考图1和图4，舵机动力组由舵机5、舵机十字盘6和舵机支架4装配而成，舵机支架4将舵机动力组固定在内漏光槽18的一端，多棱柱灯架8通过联轴器与舵机十字盘6连接。舵机动力组实现灯体精确转动，采用六棱柱灯体，舵机5实现270度可控，其每种光质切换需要转动60度。

参考图1和图4，联轴器由联轴器母头2、联轴器公头端盖3以及销钉7组成，舵机十字盘6和联轴器母头2通过螺丝刚性连接，多棱柱灯架8的一端与联轴器公头端盖3连接。联轴器的设计可以实现灯体的方便更换，将销钉7取出，联轴器母头2和联轴器公头端盖3通过配合设计，既保证转动过程动力传递，又保证拆卸方便。

参考图2和图5，在补光灯外壳1上安装有与内漏光槽18一一对应的电刷组件，电刷组件包括固定在补光灯外壳1上的固定座14，固定座14上设置有与多棱柱灯架8轴向平行的轴15，电刷支架16的一端下方设置弯头电刷17，另一端套在轴15上沿其一定范围内转动，电刷支架16和固定座14之间设置回力弹簧13。

参考图6，电刷中回力弹簧13可以让灯体在旋转的过程中与正负极供电焊盘12与弯头电刷17柔性接触，保证铝基板灯条9正常通电，电刷设计可以有效避免灯体旋转过程中电线绞在一起。

本发明使用时，安装在作物上方，使补光灯外壳1对着作物，在舵机5精准控制下多棱柱灯架8配合电刷组件实现动态平稳地旋转，完成光质配比，其中每个舵机5可以独立控制，从而实现针对不同作物不同生长阶段可动态调整光质配比。

本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的；本领域的技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，如采用其他形式的棱柱型材进行嵌套灯条,灯条数量根据实际情况调整等，这些均属于本发明的保护之内。