一种智能射灯的制作方法

本发明涉及照明灯具技术领域，尤其涉及一种方便进行照射区域及方向控制的智能射灯。

背景技术：

led作为照明行业的一种新型光源，因其节能、环保、寿命长等优点被广泛应用于各类照明领域。其中，射灯是典型的无主灯、无定规模的现代流派照明，由于射灯的光线集中，可以重点突出或强调某物件或空间，装饰效果明显，营造室内照明气氛。

目前的射灯要么就只能旋转不能摆动，要么就只能摆动不能旋转，使用比较单一。而市面上出现一些既能摆动又能旋转的射灯，但是,该射灯不能便捷有效的控制照射位置及方向，当需要调整重点照明的区域时，其调整响应速度慢，且操作十分繁杂，使得用户体验感差，难以满足用户的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种结构简单，功能多样，既能水平旋转又能摆动，以及能够方便及时调节灯具的照射区域以及方向的智能射灯。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种智能射灯，包括灯体外壳以及灯体面环，所述灯体外壳呈圆筒状、且一端敞口，所述灯体面环扣合于所述灯体外壳的敞口处，所述灯体外壳内设有主控制电路板、led灯头组件、自动水平旋转机构、自动垂直摇摆机构以及光束伸缩调节机构；所述主控制电路板设于灯体外壳内面顶部，所述自动水平旋转机构设于主控制电路板下方且与所述自动垂直摇摆机构连接；所述led灯头组件一端与自动垂直摇摆机构连接、另一端与所述光束伸缩调节机构连接；所述自动水平旋转机构可通过自动垂直摇摆机构控制所述led灯头组件的水平旋转，所述自动垂直摇摆机构用于控制led灯头组件的垂直摇摆角度，所述光束伸缩调节机构用于改变led灯头组件光束照射角度大小及照射面积；所述控制电路板分别与所述led灯头组件、自动水平旋转机构、自动垂直摇摆机构以及光束伸缩调节机构电性连接，且控制电路板上还设有无线传输模块，所述无线传输模块用以与移动终端通讯；无线传输模块将所述移动终端发送的目的位置坐标信息传输给控制电路板，所述控制电路板处理所述目的位置坐标信息并向所述水平旋转机构、自动垂直摇摆机构、光束伸缩调节机构发出控制信号以使智能射灯照射在所述目的坐标上；并且，智能射灯可实现自动校准过程，该智能射灯配合安装位置的地磁传感器能够实将实际安装位置与预先安装位置进行比对，自动将预先安装位置修正为实际安装位置，确保自动调节时计算目的坐标的参数精度。

上述结构中，所述自动水平旋转机构包括水平旋转电机、万向摇摆总承支架、旋转传动齿轮、旋转传动链杆以及轴承；所述水平旋转电机通过万向摇摆总承支架固定在灯体外壳内，所述旋转传动链杆通过轴承安装在灯体外壳内、且与所述自动垂直摇摆机构固定连接，所述旋转传动齿轮套装于旋转传动链杆外圆周面上并与水平旋转电机上的齿轮啮合；所述水平旋转电机转动并驱使自动垂直摇摆机构水平旋转。

上述结构中，所述自动垂直摇摆机构包括垂直摇摆电机、摇摆齿轮轨道、万向摇摆活节球头、摇摆活节外环、摇摆活节内环、活节销钉；所述摇摆齿轮轨道与自动水平旋转机构上的旋转传动链杆固定连接，且摇摆齿轮轨道内周面设有与所述垂直摇摆电机输出端上齿轮啮合的齿轮条；所述垂直摇摆电机与万向摇摆活节球头固定连接，所述摇摆齿轮轨道与万向摇摆活节球头活动连接，所述万向摇摆活节球头与灯头组件固定连接，所述垂直摇摆电机转动并驱使万向摇摆活节球头垂直摇摆，万向摇摆活节球头带动与其固定连接的灯头组件垂直摇摆；所述摇摆活节内环以及摇摆活节外环通过活节销钉活动连接在led灯头组件外部、用于调节所述led灯头组件在灯体面环内摇摆。

上述结构中，所述led灯头组件包括灯头上半球壳、灯头下半球壳、灯头光源散热器、led光源；所述灯头上半球壳与灯头下半球壳盖合后形成球形万向灯头，所述灯头光源散热器安装于灯头上半球壳前端且与灯头上半球壳固设为一体，所述led光源设于灯头光源散热器与灯头上半球壳之间且置于灯头光源散热器正面中心位置；灯头下半球壳与摇摆活节内环通过活节销钉连接，摇摆活节内环与摇摆活节外环通过活节销钉连接，摇摆活节外环与灯体面环通过活节销钉连接；所述自动水平旋转机构与自动垂直摇摆机构联动机构，能够驱使led灯头组件万向摇摆。

上述结构中，所述光束伸缩调节机构安装于led灯头组件上，该光束伸缩调节机构包括伸缩筒、伸缩电机以及设于所述伸缩电机输出端的伸缩蜗杆；所述灯头上半球壳与灯头下半球壳内分别设有用于安装所述伸缩蜗杆的轴承座，所述伸缩电机设于灯头上半球壳外部，所述伸缩蜗杆的上端伸出灯头上半球壳外部并与伸缩电机固定连接、所述伸缩蜗杆的下端分别与灯头上半球壳与灯头下半球壳上的轴承座转动连接；所述伸缩筒活动连接于所述led灯头组件内、且伸缩筒对应伸缩蜗杆的外侧壁上设有蜗杆轴套，所述蜗杆轴套内设有与伸缩蜗杆同轴的轴孔，伸缩蜗杆与蜗杆轴套内的轴孔螺纹连接；所述伸缩电机驱动伸缩蜗杆转动，伸缩筒通过蜗杆轴套带动其沿着伸缩蜗杆轴向伸缩。

上述结构中，所述伸缩筒内设有可调光束角透镜及多功能镜片；所述led光源置于所述可调光束角透镜的后端，所述灯头上下半球将多功能镜片及可调光束角透镜盖合在伸缩筒内并形成球形万向灯头；伸缩电机驱动伸缩蜗杆转动，并且带动与伸缩蜗杆连接的伸缩筒轴向伸缩，使伸缩筒内的可调光束角透镜和多功能镜片沿led灯头组件的轴向伸缩以改变光束照射角度大小。

上述结构中，所述灯体外壳包括壳体以及扣合在所述壳体敞口的灯体面环和装饰面盖，所述灯体面环和装饰面盖通过安装卡板与灯体面环卡位组成灯体安装卡板。

上述结构中，所述灯体安装卡板包括卡板体、卡板活动节、卡板支架、s形卡簧以及卡板调节螺杆。

上述结构中，所述灯体安装卡板，成品灯体安装时，嵌入到建筑场地的天花装修板面已开好的孔洞内，先通过安装定位弹片让面环紧贴天花装饰板面，按灯体标示箭头调整朝向，锁紧灯体安装卡板的调节螺杆。

上述结构中，还包括散热器，所述散热器设于所述led光源的背面用以为所述led光源散热。

上述结构中，所述灯体面环内还装配有激光接收模块，所述激光接收模块用于接收到激光摇控器发出的激光指令并传输给主控制电路板，主控制电路板将激光指令与主控制电路板内所设置id码进行配对，从而使得激光摇控器能够进行精确单控，群控，调节控制该智能射灯。

上述结构中，所述无线传输模块为zigbee模块、wifi模块或蓝牙模块。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过在智能射灯内设有无线传输模块，无线传输模块可将移动终端发送的目的位置坐标信息传输给主控制电路板，经控制电路板处理后转化为控制信号，主控制电路板将控制信号发送至自动水平旋转机构、自动垂直摇摆机构以及光束伸缩调节机构，使得智能射灯能够照射在目的坐标上,进而能够便捷有效的控制照射位置及方向。并且，各机构电机联动时间经过软件运算，筛选出最短运行路径，在最少时间内完成所执行动作，使得该智能射灯具有省时、节能、高效等有益效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构实施例示意图；

图2为本发明的拆分实施例示意图。

图中：led灯头组件1、自动水平旋转机构2、自动垂直摇摆机构3、光束伸缩调节机构4、主控制电路板5、安装卡板6、激光接收模块7、灯体外壳8、灯体面环9、装饰面盖10、灯头上半球壳11、灯头下半球壳12、灯头光源散热器13、led光源14、摇摆活节内环15、摇摆活节外环16、活节销钉17、电机驱动模块18、水平旋转电机21、旋转传动齿轮22、旋转传动链杆23、轴承24、直摇摆电机31、摇摆齿轮轨道32、万向摇摆活节球头33、摆限位检测模块支架34、伸缩电机41、伸缩蜗杆42、伸缩筒43、可调光束角透镜44、多功能镜片45、多功能内筒组件46、多功能组件紧固盖47、主控制板上盖51、接口转换端子台52、端子台压线盖板53、卡板支架60、卡板体61、卡板活动节62、s形卡簧63、卡板调节螺杆64、安装定位弹片65。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

如图1和图2所示，一种智能射灯，包括灯体外壳8，该灯体外壳8呈圆筒状、且一端敞口，包括壳体以及扣合在壳体敞口处的灯体面环9和装饰面盖10，灯体面环9和装饰面盖10通过安装卡板6与壳体固定。灯体外壳8内设有主控制电路板5、led灯头组件1、自动水平旋转机构2、自动垂直摇摆机构3以及光束伸缩调节机构4，自动水平旋转机构2可通过自动垂直摇摆机构3控制led灯头组件1的水平旋转，自动垂直摇摆机构3用于控制led灯头组件1的垂直摇摆角度，光束伸缩调节机构4用于改变led灯头组件1光束照射角度大小及照射面积。控制电路板5分别与led灯头组件1、自动水平旋转机构2、自动垂直摇摆机构3以及光束伸缩调节机构4电性连接，控制电路板5上还设有无线传输模块(图未示)，无线传输模块用以与移动终端通讯，即无线传输模块将移动终端发送的目的位置坐标信息传输给主控制电路板5，主控制电路板5处理所述目的位置坐标信息并向水平旋转机构2、自动垂直摇摆机构3、光束伸缩调节机构4发出控制信号以使智能射灯照射在目的坐标上。

控制电路板5上还设有上电源管理电路、can总线电路、0～10v调光接口转换电路、led恒流电路、电机正反转驱动电路、电机堵转检测电路、电机驱动模块18、激光接收模块7、限位检测模块、超温度检测电路、调节灯具亮度及色温pwm电路、无线传输模块、adc采集电路以及mcu工作电路。其中，智能射灯可通过内置的无线传输模块(图未示)及can总线网络，可将移动终端及pc端传输的所需调节的目标位置坐标转化为控制信号，并由主控制电路板5处理所述目的位置坐标信息并向自动水平旋转机构2、自动垂直摇摆机构3、光束伸缩调节机构4发出控制信号以使智能射灯照射在所述目的坐标上。控制信号传输还可通过can总线网络，保证发送接收信号的稳定性及可靠性。智能射灯配合安装位置的地磁传感器实现自校准，所有智能射灯统一起始点，将不同安装朝向的智能射灯自动校正统一起始点为实际水平旋转起始位置，确保自动调节时计算目的坐标的参数精确。并且，智能射灯内装配有电机驱动模块18、激光接收模块7以及限位检测装置(图未示)，电机驱动模块18能够准确读取电机转数传输给主控制电路板5，主控制电路板5发出指令驱动相应的电机。激光接收模块7能够接收到手持摇控器发出的激光指令传输给主控制电路板进行id码配对，手持摇控器可立即对该智能射灯进行调节控制。限位检测装置包括旋转限位检测模块、摇摆限位检测模块及伸缩限位检测模块，旋转限位检测模块安装在水平旋转电机21相应的位置上，摇摆限位检测模块通过摇摆限位检测模块支架与摇摆齿轮轨道32固定连接，伸缩限位检测模块安装在万向摇摆活节球头33底部且置于led灯头组件1的灯头上半球壳12内，上述各个限位检测模块用于控制各活动机构的方向，位置及行程等。

优选地，自动水平旋转机构2包括水平旋转电机21、万向摇摆总承支架(图未示)、旋转传动齿轮22、旋转传动链杆23以及轴承24。水平旋转电机21通过万向摇摆总承支架固定在灯体外壳8内，旋转传动链杆23通过轴承24安装在灯体外壳8内、且与自动垂直摇摆机构3固定连接，旋转传动齿轮22套装于旋转传动链杆23外圆周面上并与水平旋转电机21上的齿轮啮合；即水平旋转电机21可控制自动垂直摇摆机构3水平旋转。

优选地，自动垂直摇摆机构3包括垂直摇摆电机31、摇摆齿轮轨道32、万向摇摆活节球头33、摇摆活节外环16、摇摆活节内环15、活节销钉17。摇摆齿轮轨道32与自动水平旋转机构2上的旋转传动链杆23固定连接。其中，摇摆齿轮轨道32的截面呈工字形，且与万向摇摆活节球头33顶部所开设有导向槽滑动连接，万向摇摆活节球头33底部与led灯头组件1固定连接。直摇摆电机31安装在万向摇摆活节球头33一侧、且直摇摆电机31输出端上的齿轮置于导向槽内。进一步地，该导向槽为十字型结构，万向摇摆活节球头33可通过十字型导向槽安装在摇摆齿轮轨道32上，并且垂直摇摆电机31输出端上齿轮与摇摆齿轮轨道32内周面的齿轮条啮合，即垂直摇摆电机31转动，万向摇摆活节球头33可通过垂直摇摆电机31上齿轮带动其沿摇摆齿轮轨道32移动，进而使得万向摇摆活节球头33相对于自动水平旋转机构2垂直摇摆，万向摇摆活节球头33带动与之固定连接的led灯头组件1垂直摇摆。

摇摆活节内环15以及摇摆活节外环16通过活节销钉17活动连接在led灯头组件1外部、用于调节led灯头组件1在灯体面环9内摇摆。具体地，led灯头组件1包括灯头上半球壳11、灯头下半球壳12、灯头光源散热器13、led光源14。其中，灯头上半球壳11与灯头下半球壳12将多功能镜片45及可调光束角透镜44盖合在伸缩筒43内并形成球形万向灯头。灯头光源散热器13安装于灯头上半球壳11前端与灯头上半球壳11固设为一体，led光源14设于灯头光源散热器13正面中心位置且置于可调光束角透镜44的后端。

进一步地，灯头下半球壳12与摇摆活节内环15通过活节销钉连接，摇摆活节内环15与摇摆活节外环16通过活节销钉17连接，摇摆活节外环16与灯体面环9通过活节销钉连接。更详细地，摇摆活节内环15套装在灯头下半球壳12外侧且通过活节销钉17与灯头下半球壳12活动连接。摇摆活节外环16与摇摆活节内环15通过活节销钉17连接、且摇摆活节外环16通过活节销钉安装在灯体面环9的内侧。即led灯头组件1通过摇摆活节内环15以及摇摆活节外环16安装在在灯体面环9内，当垂直摇摆电机31通过万向摇摆活节球头33带动led灯头组件1摇摆时，摇摆活节内环15以及摇摆活节外环16用于限定该led灯头组件1在灯体面环9内摇摆。即本发明通过自动水平旋转机构与自动垂直摇摆机构构成该智能射灯的多轴联动机构，并配合摇摆活节内环15与摇摆活节外环16使led灯头组件1在灯体外壳8内实现多维度摇摆。

优选地，光束伸缩调节机构4安装于led灯头组件1上，该光束伸缩调节机构4包括伸缩筒43、伸缩电机41以及设于伸缩电机41输出端的伸缩蜗杆42。其中，灯头上半球壳11与灯头下半球壳12内分别设有用于安装伸缩蜗杆42的轴承座(图未示)，伸缩电机41设于灯头上半球壳11外部且固定在灯头光源散热器13上。伸缩蜗杆42的上端伸出灯头上半球壳11外部并与伸缩电机41输出端固定连接，伸缩蜗杆42的下端分别与灯头上半球壳11与灯头下半球壳12上的轴承座转动连接。伸缩筒43活动连接于灯头下半球壳12内、且伸缩筒43对应伸缩蜗杆42的外侧壁上设有蜗杆轴套(图未示)，蜗杆轴套内设有与伸缩蜗杆42同轴的轴孔，伸缩蜗杆42与蜗杆轴套内的轴孔螺纹连接，即伸缩电机41驱动伸缩蜗杆42转动时，伸缩筒43通过蜗杆轴套带动该伸缩筒43沿着伸缩蜗杆42轴向伸缩。

优选地，伸缩筒43内设有可调光束角透镜44及多功能镜片45。led光源14置于可调光束角透镜44的后端，灯头上半球壳11与灯头下半球壳12能够将多功能镜片45及可调光束角透镜44盖合在伸缩筒43内形成球形万向灯头。即伸缩电机41驱动伸缩蜗杆42转动，并且带动与伸缩蜗杆42连接的伸缩筒43轴向伸缩，使伸缩筒43内的可调光束角透镜44以及多功能镜片45沿伸缩蜗杆42的轴向伸缩以改变光束照射角度大小。伸缩筒43内还设有多功能内筒组件46，多功能内筒组件46通过多功能组件紧固盖47安装固定光束伸缩调节机构4下端，多功能内筒组件46可组装可选配件，比如遮光罩，蜂窝网等。

优选地，灯体外壳8包括壳体以及安装在壳体顶端的主控制板上盖51、接口转换端子台52、端子台压线盖板53以及扣合在壳体敞口处的灯体面环9和装饰面盖10。灯体面环9和装饰面盖10通过安装卡板6和安装定位弹片65与壳体固定，该安装卡板6包括卡板体61、卡板活动节62、s形卡簧63、卡板调节螺杆64。具体地，卡板体61通过卡板支架60安装在壳体外壁、且与卡板支架60一端铰接；卡板调节螺杆64穿套在s形卡簧63内且通过卡板活动节62与卡板体61连接。安装时，先将壳体嵌入到建筑场地的天花装修板面已开好的孔洞内，然后通过安装卡板6和安装定位弹片65让灯体面环9和装饰面盖10紧贴天花装饰板面，最后按灯体标示箭头调整朝向，并锁紧安装卡板6上的的卡板调节螺杆64。

安装时，先将壳体嵌入到建筑场地的天花装修板面已开好的孔洞内，然后通过安装卡板6和安装定位弹片65让灯体面环9和装饰面盖10紧贴天花装饰板面，最后按灯体标示箭头调整朝向，并锁紧安装卡板6上的的卡板调节螺杆64。

优选地，灯体面环9内还装配有激光接收模块7，激光接收模块7用于接收到激光摇控器发出的激光指令并传输给主控制电路板5，主控制电路板5将激光指令与主控制电路板5内所设置id码进行配对，从而使得激光摇控器能够进行精确单控，群控，调节控制该智能射灯。

优选地，无线传输模块为zigbee模块、wifi模块或蓝牙模块。

工作时，采用pc端进行调试布局，实现复杂的工程调试及分组编程。手机平板作为移动终端，使用时在手机上装上相应app软件，将手机与智能射灯建立通讯时，app软件会生成以智能射灯作为坐标原点的网格状立体坐标网并在手机屏幕上显示上述网格状立体坐标网，此时手机屏幕上会显示上次智能射灯照射的坐标位置，想要调整智能射灯的照射位置以及角度时，只需要在手机屏幕上设置相应的所需要设定的目的地坐标位置，智能射灯就会自动进行调节到指定位置。

此外，除了通过移动终端进行照射位置的调节外，还可以采用激光遥控器的方式调节。实现快速匹配单灯id号，精准点对点控制智能射灯，除了进行智能射灯单个控制制或多个控制，并对智能射灯的角度动作，颜色以及亮度等参数进行快速局部调节。pc端设置编程场景保存后与手机平板移动端、激光遥控器可进行同步更新。安装时，智能射灯配合安装位置的地磁传感器可实现自校准功能，将实际安装位置与预先设置安装位置做比对，如出现偏差，则自动修正为安装后的实际安装位置，确保自动调节时的参数精确。同时，上述电机都带有编码器，在调节过程中有软硬件保护措施，各电机可联动，可单独调节，调节过程顺畅无抖动，配合编码器可精准调整智能射灯角度。特别是多个智能射灯同时使用时，每个智能射灯的有效照射范围经过软件预先运算，筛选出在有效照射范围内的智能射灯执行动作。调节完成后可以记忆存储为多种情景模式，下次使用直接调出无需重新调节，调节灯光效果高效快捷。

本发明通过在智能射灯内设有无线传输模块，无线传输模块可将移动终端发送的目的位置坐标信息传输给主控制电路板，经控制电路板处理后转化为控制信号，主控制电路板将控制信号发送至自动水平旋转机构、自动垂直摇摆机构以及光束伸缩调节机构，使得智能射灯能够照射在目的坐标上,进而能够便捷有效的控制照射位置及方向。并且，各机构电机联动时间经过软件运算，筛选出最短运行路径，在最少时间内完成所执行动作，使得该智能射灯具有省时、节能、高效等有益效果。

以上陈述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。