CN109163283B - 一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,包括底座、灯杆、支杆、灯壳、灯管、修剪机构和防尘机构太阳能板,修剪机构包括两个修剪组件,修剪组件包括调向组件、铰接组件和修剪盒,修剪盒内设有驱动组件、伸缩架、修剪单元和两个连杆,防尘机构包括顶板、防尘组件和两个竖板,防尘组件包括移动块、防尘块、第二电机和两个移动单元,该具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯通过摄像头检测到灯管的下方有树叶时,通过修剪机构剪去遮挡的树叶,防止灯管的照射光线被树叶遮挡,不仅如此,通过防尘机构带动防尘块移动,在白天通过将移动块移动至灯管的下方,避免了灯管吸附灰尘,保证了照明亮度,提高了设备的实用性。

Description

一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯
技术领域
本发明涉及户外照明设备领域,特别涉及一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯。
背景技术
太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电,免维护阀控式密封蓄电池(胶体电池)储存电能,超高亮LED灯具作为光源,并由智能化充放电控制器控制,用于代替传动公路电力照明的路灯。
太阳能路灯广泛应用于各种路面的照明,在白天通过光伏发电储备电能,在夜晚释放电能使灯管发光在夜间照明,但是在白天时,由于路面车流量大,空气中尘土飞扬,容易导致灯管的表面吸附灰尘,降低了路灯的照明亮度,不仅如此,随着城市绿化的建设,在路灯的周围人们通常会种植各种树木,达到美化城市净化空气的作用,但是随着树木的生长,树木的枝叶容易伸展到路灯的下方,阻挡光线的传播和照射,导致人们难以看清路面的状况,从而给夜间行车带来安全隐患,使现有的太阳能路灯实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,包括底座、灯杆、支杆、灯壳、灯管和太阳能板,所述灯杆的底端固定在底座上,所述太阳能板固定在灯杆的顶端,所述灯壳通过支杆固定在灯杆的一侧,所述灯管设置在灯杆内,还包括修剪机构和防尘机构,所述修剪机构包括两个修剪组件,两个修剪组件分别设置在灯壳的两侧;
所述修剪组件从上而下依次包括调向组件、铰接组件和修剪盒,所述修剪盒通过铰接组件与灯壳连接,所述调向组件设置在灯壳的上方;
所述修剪盒内设有驱动组件、伸缩架、修剪单元和两个连杆,所述驱动组件与伸缩架的顶端连接,所述伸缩架的底端的两侧分别通过两个连杆与修剪单元连接,所述修剪单元包括第一电机、第一驱动轴和刀片,所述第一电机与连杆铰接,所述第一电机与第一驱动轴传动连接,所述刀片周向均匀分布在第一驱动轴的外周;
所述防尘机构包括顶板、防尘组件和两个竖板,所述顶板固定在支杆的上方,两个竖板的顶端分别固定在顶板的下方的两端,所述防尘组件设置在两个竖板之间,所述防尘组件包括移动块、防尘块、第二电机和两个移动单元,所述防尘块固定在移动块的上方,所述第二电机固定在移动块的下方,两个移动单元分别设置在第二电机的两侧,所述移动单元与竖板一一对应,所述移动单元包括第二驱动轴、齿轮和齿条,所述第二电机与第二驱动轴的一端传动连接,所述齿轮固定在第二驱动轴的另一端,所述齿条固定在竖板上,所述齿条位于齿轮的下方,所述齿条与齿轮啮合。
作为优选,为了便于调节修剪盒的角度,所述调向组件包括第三电机、缓冲块、第三驱动轴、线盘、拉线和两个竖杆,所述第三电机和缓冲块分别通过两个竖杆固定在灯壳的上方,所述第三驱动轴设置在第三电机和缓冲块之间,所述第三电机与第三驱动轴传动连接,所述线盘套设在第三驱动轴上,所述拉线的一端设置在线盘上,所述拉线的另一端与修剪盒连接。
作为优选,为了保证拉线的强度和韧性,所述拉线为碳素线。
作为优选,为了便于修剪盒的转动,所述铰接组件包括连接板和两个铰接单元,两个铰接单元分别设置在连接板的两侧,所述铰接单元包括插杆和固定管,所述固定管固定在灯壳上,所述插杆的一端与连接板固定连接,所述插杆的另一端设置在固定管内,所述连接板与修剪盒固定连接。
作为优选,为了驱动伸缩架伸缩,所述驱动组件包括第四电机和两个驱动单元,两个驱动单元分别设置在第四电机的两侧,所述驱动单元包括轴承、第四驱动轴和滑块,所述第四电机和轴承均固定在修剪盒内的底部,所述第四驱动轴设置在第四电机和轴承之间,所述第四电机与第四驱动轴传动连接,所述第四驱动轴的外周设有外螺纹,所述滑块内设有内螺纹,所述滑块内的内螺纹与第四驱动轴上的外螺纹相匹配,所述滑块与伸缩架铰接。
作为优选,为了保证第一电机的驱动力,所述第一电机为直流伺服电机。
作为优选,为了保证移动块平稳地移动,所述移动单元包括连接块、滑环和滑轨,所述滑轨的形状为U形,所述滑轨的两端固定在竖板上,所述滑轨位于齿条的上方,所述滑环套设在滑轨上,所述滑环通过连接块与移动块固定连接。
作为优选,为了保证太阳能板的使用寿命,所述太阳能板为单晶硅太阳能板。
作为优选,为了便于检测灯管的照射范围内是否有枝叶遮挡,所述灯壳的远离支杆的一端设有摄像头。
作为优选,为了保证防尘块足够的移动距离,所述齿条的长度大于灯壳的长度。
本发明的有益效果是,该具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯通过摄像头检测到灯管的下方有树叶时,通过修剪机构剪去遮挡的树叶,防止灯管的照射光线被树叶遮挡,与现有的修剪机构相比,该修剪机构通过伸缩架使修剪单元的移动距离增长,在无遮挡物时,将刀片收进修剪盒中,避免了刀片被雨水腐蚀引起钝化,不仅如此,通过防尘机构带动防尘块移动,在白天通过将移动块移动至灯管的下方,避免了灯管吸附灰尘,保证了照明亮度,与现有的防尘机构相比,该防尘机构通过顶板和竖板对防尘块进行遮挡,避免雨天雨水弄脏防尘块,保证了防尘块的清洁,从而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯的结构示意图;
图2是本发明的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯的修剪组件的结构示意图;
图3是本发明的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯的修剪盒的剖视图;
图4是本发明的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯的防尘机构的结构示意图;
图中:1.底座,2.灯杆,3.支杆,4.灯壳,5.太阳能板,6.修剪盒,7.伸缩架,8.连杆,9.第一电机,10.第一驱动轴,11.刀片,12.顶板,13.竖板,14.移动块,15.防尘块,16.第二电机,17.第二驱动轴,18.齿轮,19.齿条,20.第三电机,21.缓冲块,22.第三驱动轴,23.线盘,24.拉线,25.竖杆,26.连接板,27.插杆,28.固定管,29.第四电机,30.轴承,31.第四驱动轴,32.滑块,33.连接块,34.滑环,35.滑轨,36.摄像头,37.灯管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示,一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,包括底座1、灯杆2、支杆3、灯壳4、灯管37和太阳能板5,所述灯杆2的底端固定在底座1上,所述太阳能板5固定在灯杆2的顶端,所述灯壳4通过支杆3固定在灯杆2的一侧,所述灯管37设置在灯杆2内,还包括修剪机构和防尘机构,所述修剪机构包括两个修剪组件,两个修剪组件分别设置在灯壳4的两侧;
该太阳能路灯使用时,在白天由灯杆2的顶端的太阳能板5通过光伏发电,储存电能,在夜晚通过灯壳4内的灯管37发光实现夜间照明。为了保证照明亮度,通过防尘机构在白天对灯壳4进行遮挡,当灯管37的照射范围内检测到有树叶遮挡时,通过灯壳4两侧的修剪组件对枝叶进行修剪,保证夜间路面的正常照明。
如图2所示,所述修剪组件从上而下依次包括调向组件、铰接组件和修剪盒6,所述修剪盒6通过铰接组件与灯壳4连接,所述调向组件设置在灯壳4的上方;
修剪组件内,由铰接组件方便修剪盒6的转动,通过调向组件对修剪盒6进行转动,调节修剪盒6的角度,从而便于对灯管37下方的各个角度位置的枝叶进行修剪,防止树叶遮挡灯光照射。
如图3所述,所述修剪盒6内设有驱动组件、伸缩架7、修剪单元和两个连杆8,所述驱动组件与伸缩架7的顶端连接,所述伸缩架7的底端的两侧分别通过两个连杆8与修剪单元连接,所述修剪单元包括第一电机9、第一驱动轴10和刀片11,所述第一电机9与连杆8铰接,所述第一电机9与第一驱动轴10传动连接,所述刀片11周向均匀分布在第一驱动轴10的外周;
在修剪盒6的内部,通过驱动组件带动伸缩架7的形态发生变化,使伸缩架7伸长,从而使第一电机9露出修剪盒6的外部,第一电机9运行,带动第一驱动轴10转动,使刀片11旋转对灯管37下方的枝叶进行修剪,防止枝叶遮挡灯管37的照射。
如图4所示,所述防尘机构包括顶板12、防尘组件和两个竖板13,所述顶板12固定在支杆3的上方,两个竖板13的顶端分别固定在顶板12的下方的两端,所述防尘组件设置在两个竖板13之间,所述防尘组件包括移动块14、防尘块15、第二电机16和两个移动单元,所述防尘块15固定在移动块14的上方,所述第二电机16固定在移动块14的下方,两个移动单元分别设置在第二电机16的两侧,所述移动单元与竖板13一一对应,所述移动单元包括第二驱动轴17、齿轮18和齿条19,所述第二电机16与第二驱动轴17的一端传动连接,所述齿轮18固定在第二驱动轴17的另一端,所述齿条19固定在竖板13上,所述齿条19位于齿轮18的下方,所述齿条19与齿轮18啮合。
在防尘机构内,利用支杆3固定顶板12的高度位置,顶板12和竖板13可对防尘组件进行遮挡,避免雨天防尘块15淋湿和变脏,在白天,通过移动块14下方的第二电机16运行,带动第二驱动轴17和齿轮18转动,使齿轮18沿着与其啮合的齿条19移动,从而使移动块14带动防尘块15移动,使防尘块15移动至灯壳4的下方,对防尘块15进行遮挡,防止道路上扬起的灰尘吸附在灯壳4的表面,影响设备的照明,而在夜间,第二电机16反向转动,使齿轮18沿着齿条19向靠近灯杆2的方向移动,从而使防尘块15和移动块14移动至顶板12和两个竖板13之间,便于灯管37发出的光线照射到路面,实现夜间照明。
如图2所示,所述调向组件包括第三电机20、缓冲块21、第三驱动轴22、线盘23、拉线24和两个竖杆25,所述第三电机20和缓冲块21分别通过两个竖杆25固定在灯壳4的上方,所述第三驱动轴22设置在第三电机20和缓冲块21之间,所述第三电机20与第三驱动轴22传动连接,所述线盘23套设在第三驱动轴22上,所述拉线24的一端设置在线盘23上,所述拉线24的另一端与修剪盒6连接。
竖杆25用以固定第三电机20和缓冲块21的高度,第三电机20运行,带动第三驱动轴22旋转,使线盘23转动,从而拉动或者放松拉线24,使修剪盒6转动。
作为优选,利用碳素线强度高且韧性优良的特点,为了保证拉线24的强度和韧性,所述拉线24为碳素线。
作为优选,为了便于修剪盒6的转动,所述铰接组件包括连接板26和两个铰接单元,两个铰接单元分别设置在连接板26的两侧,所述铰接单元包括插杆27和固定管28,所述固定管28固定在灯壳4上,所述插杆27的一端与连接板26固定连接,所述插杆27的另一端设置在固定管28内,所述连接板26与修剪盒6固定连接。在铰接单元内,固定管28的位置固定,插杆27可沿着固定管28的轴线转动,从而通过连接板26方便了修剪盒6的转动。
如图3所述,所述驱动组件包括第四电机29和两个驱动单元,两个驱动单元分别设置在第四电机29的两侧,所述驱动单元包括轴承30、第四驱动轴31和滑块32,所述第四电机29和轴承30均固定在修剪盒6内的底部,所述第四驱动轴31设置在第四电机29和轴承30之间,所述第四电机29与第四驱动轴31传动连接,所述第四驱动轴31的外周设有外螺纹,所述滑块32内设有内螺纹,所述滑块32内的内螺纹与第四驱动轴31上的外螺纹相匹配,所述滑块32与伸缩架7铰接。
第四电机29运行,带动两侧的第四驱动轴31旋转,使第四驱动轴31上的外螺纹作用于滑块32内的内螺纹,使滑块32沿着第四驱动轴31的轴线方向移动,从而使两个滑块32相互靠近或相互远离,当两个滑块32相互靠近时,伸缩架7的长度增加,当两个滑块32相互远离时,伸缩架7的长度缩小。
作为优选,利用直流伺服电机驱动力强的特点,为了保证第一电机9的驱动力,所述第一电机9为直流伺服电机。
作为优选,为了保证移动块14平稳地移动,所述移动单元包括连接块33、滑环34和滑轨35,所述滑轨35的形状为U形,所述滑轨35的两端固定在竖板13上,所述滑轨35位于齿条19的上方,所述滑环34套设在滑轨35上,所述滑环34通过连接块33与移动块14固定连接。利用滑轨35固定了滑环34的移动方向,通过连接块33使移动块14的移动方向得到了固定,从而保证了移动块14平稳地移动。
作为优选,利用单晶硅太阳能板5使用寿命长的特点,为了保证太阳能板5的使用寿命,所述太阳能板5为单晶硅太阳能板。
作为优选,为了便于检测灯管37的照射范围内是否有枝叶遮挡,所述灯壳4的远离支杆3的一端设有摄像头36。利用摄像头36拍摄图像,通过检测图像中是否有树叶从而判断灯管37的照射范围内是否有枝叶遮挡。
作为优选,为了保证防尘块15足够的移动距离,所述齿条19的长度大于灯壳4的长度。通过增加齿条19的长度,从而延长了齿轮18的移动距离和范围,使顶板12和两个竖板13之间有足够的空间容纳防尘块15,使防尘块15移动至顶板12下方时,防尘块15不会遮挡灯管37的照射。
该太阳能路灯通过摄像头36检测灯管37的下方是否有树叶遮挡,当检测到有遮挡物时,利用调向组件带动修剪盒6转动,同时修剪盒6中的驱动组件带动伸缩架7延长,使第一电机9移动至修剪盒6的外部,通过第一电机9带动刀片11转动,剪去遮挡的树叶,防止灯管37发出的光线被树叶遮挡,不仅如此,在白天通过防尘组件中的移动单元带动移动块14移动,使防尘块15紧贴灯管37的下方,避免道路上的灰尘吸附在灯管37的表面,影响设备的照射亮度,在夜晚通过移动单元将移动块14移动至顶板12和两个竖板13之间,便于灯管37发光进行夜间照明。
与现有技术相比,该具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯通过摄像头36检测到灯管37的下方有树叶时,通过修剪机构剪去遮挡的树叶,防止灯管37的照射光线被树叶遮挡,与现有的修剪机构相比,该修剪机构通过伸缩架7使修剪单元的移动距离增长,在无遮挡物时,将刀片11收进修剪盒6中,避免了刀片11被雨水腐蚀引起钝化,不仅如此,通过防尘机构带动防尘块15移动,在白天通过将移动块14移动至灯管37的下方,避免了灯管37吸附灰尘,保证了照明亮度,与现有的防尘机构相比,该防尘机构通过顶板12和竖板13对防尘块15进行遮挡,避免雨天雨水弄脏防尘块15,保证了防尘块15的清洁,从而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,包括底座(1)、灯杆(2)、支杆(3)、灯壳(4)、灯管(37)和太阳能板(5),所述灯杆(2)的底端固定在底座(1)上,所述太阳能板(5)固定在灯杆(2)的顶端,所述灯壳(4)通过支杆(3)固定在灯杆(2)的一侧,所述灯管(37)设置在灯杆(2)内,其特征在于,还包括修剪机构和防尘机构,所述修剪机构包括两个修剪组件,两个修剪组件分别设置在灯壳(4)的两侧;
所述修剪组件从上而下依次包括调向组件、铰接组件和修剪盒(6),所述修剪盒(6)通过铰接组件与灯壳(4)连接,所述调向组件设置在灯壳(4)的上方;
所述修剪盒(6)内设有驱动组件、伸缩架(7)、修剪单元和两个连杆(8),所述驱动组件与伸缩架(7)的顶端连接,所述伸缩架(7)的底端的两侧分别通过两个连杆(8)与修剪单元连接,所述修剪单元包括第一电机(9)、第一驱动轴(10)和刀片(11),所述第一电机(9)与连杆(8)铰接,所述第一电机(9)与第一驱动轴(10)传动连接,所述刀片(11)周向均匀分布在第一驱动轴(10)的外周;
所述防尘机构包括顶板(12)、防尘组件和两个竖板(13),所述顶板(12)固定在支杆(3)的上方,两个竖板(13)的顶端分别固定在顶板(12)的下方的两端,所述防尘组件设置在两个竖板(13)之间,所述防尘组件包括移动块(14)、防尘块(15)、第二电机(16)和两个移动单元,所述防尘块(15)固定在移动块(14)的上方,所述第二电机(16)固定在移动块(14)的下方,两个移动单元分别设置在第二电机(16)的两侧,所述移动单元与竖板(13)一一对应,所述移动单元包括第二驱动轴(17)、齿轮(18)和齿条(19),所述第二电机(16)与第二驱动轴(17)的一端传动连接,所述齿轮(18)固定在第二驱动轴(17)的另一端,所述齿条(19)固定在竖板(13)上,所述齿条(19)位于齿轮(18)的下方,所述齿条(19)与齿轮(18)啮合。
2.如权利要求1所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述调向组件包括第三电机(20)、缓冲块(21)、第三驱动轴(22)、线盘(23)、拉线(24)和两个竖杆(25),所述第三电机(20)和缓冲块(21)分别通过两个竖杆(25)固定在灯壳(4)的上方,所述第三驱动轴(22)设置在第三电机(20)和缓冲块(21)之间,所述第三电机(20)与第三驱动轴(22)传动连接,所述线盘(23)套设在第三驱动轴(22)上,所述拉线(24)的一端设置在线盘(23)上,所述拉线(24)的另一端与修剪盒(6)连接。
3.如权利要求2所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述拉线(24)为碳素线。
4.如权利要求1所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述铰接组件包括连接板(26)和两个铰接单元,两个铰接单元分别设置在连接板(26)的两侧,所述铰接单元包括插杆(27)和固定管(28),所述固定管(28)固定在灯壳(4)上,所述插杆(27)的一端与连接板(26)固定连接,所述插杆(27)的另一端设置在固定管(28)内,所述连接板(26)与修剪盒(6)固定连接。
5.如权利要求2所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述驱动组件包括第四电机(29)和两个驱动单元,两个驱动单元分别设置在第四电机(29)的两侧,所述驱动单元包括轴承(30)、第四驱动轴(31)和滑块(32),所述第四电机(29)和轴承(30)均固定在修剪盒(6)内的底部,所述第四驱动轴(31)设置在第四电机(29)和轴承(30)之间,所述第四电机(29)与第四驱动轴(31)传动连接,所述第四驱动轴(31)的外周设有外螺纹,所述滑块(32)内设有内螺纹,所述滑块(32)内的内螺纹与第四驱动轴(31)上的外螺纹相匹配,所述滑块(32)与伸缩架(7)铰接。
6.如权利要求1所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述第一电机(9)为直流伺服电机。
7.如权利要求1所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述移动单元包括连接块(33)、滑环(34)和滑轨(35),所述滑轨(35)的形状为U形,所述滑轨(35)的两端固定在竖板(13)上,所述滑轨(35)位于齿条(19)的上方,所述滑环(34)套设在滑轨(35)上,所述滑环(34)通过连接块(33)与移动块(14)固定连接。
8.如权利要求1所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述太阳能板(5)为单晶硅太阳能板。
9.如权利要求1所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述灯壳(4)的远离支杆(3)的一端设有摄像头(36)。
10.如权利要求1所述的具有防尘和防遮挡功能的智能型太阳能路灯,其特征在于,所述支杆(3)的长度大于灯壳(4)的长度。
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