CN111828924A - 一种快速切换颜色和照射方向的led灯组 - Google Patents

Abstract

本发明属于LED灯组技术领域，尤其为一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，包括灯箱，所述灯箱为一侧开口的矩形箱体，所述灯箱的中部活动贯穿有四根垂直转轴，四根所述垂直转轴之间均平行等距设置，所述垂直转轴的边侧等分固定有三具反光槽，三具所述反光槽的中心均固定安装有LED灯带，所述垂直转轴的底端均固定连接有从动锥齿轮，所述灯箱的底端转动连接有水平花键轴，所述水平花键轴上嵌合固定有四个主动锥齿轮。本发明工作时，切换电机通过减速箱带动水平花键轴转动，并通过锥齿轮副带动垂直转轴转动，再由四根垂直转轴带动三具反光槽和LED灯带转动，根据转动的角度实现光线的偏转和切换，偏转惯性小，频率高。

Description

一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组

技术领域

本发明涉及LED灯组技术领域，具体为一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组。

背景技术

LED灯不仅重量轻、体积小、使用寿命长，而且具有波长带宽窄、发热小、效率高等优点，在特种照明及显示领域，利用不同色温的白光相组合，能够得到形态各异的光谱能量比及连续的色温调节；在医疗健康领域，利用红色或蓝色光源可进行美容、理疗，调节细胞生物活性，改善皮肤老化，促进毛囊细胞由休止向生长转化改善脱发，高光效的LED灯珠可以提高电源利用率，减小产品体积；特别在植物照明方面，通过把不同波长单色光的LED与白光相组合，可匹配到植物的吸收光谱并影响植物的形态和组成成分，LED的这些优点也使得LED正逐渐取代传统照明使之成为植物照明的首选光源；因此目前出现了各种规格的LED灯组，目前的LED灯组通常在一块底板上安装多种规格和颜色的发光灯芯，在进行光线强度调节时，关闭一部分灯芯，在进行颜色调节时，只开启相应颜色的灯芯，如此就导致一块底板上需要安装大量的灯芯以及与之匹配的控制元件，造成了零部件的过量使用，经济性差；并且当光线需要偏转时，为灯组的整体转动，此类情况适用于小型或微型的LED灯组，对于大型的LED灯组则会出现偏转的频率低下，同时反复震荡式偏转造成零部件损伤。

目前的LED灯组存在下列问题：

1、目前的LED灯组为灯组的整体转动，对于大型的LED灯组则会出现偏转的频率低下，同时反复震荡式偏转造成零部件损伤。

2、目前的LED灯组一块底板上需要安装大量的灯芯以及与之匹配的控制元件，零部件的过量使用，经济性差。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，解决了目前的LED灯组为灯组的整体转动，对于大型的LED灯组则会出现偏转的频率低下，以及需要安装大量的灯芯以及与之匹配的控制元件，零部件过量使用，经济性差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，包括灯箱，所述灯箱为一侧开口的矩形箱体，所述灯箱的中部活动贯穿有四根垂直转轴，四根所述垂直转轴之间均平行等距设置，所述垂直转轴的边侧等分固定有三具反光槽，三具所述反光槽的中心均固定安装有LED灯带，所述垂直转轴的底端均固定连接有从动锥齿轮，所述灯箱的底端转动连接有水平花键轴，所述水平花键轴上嵌合固定有四个主动锥齿轮，四个所述主动锥齿轮分别啮合与之对应的所述从动锥齿轮，所述灯箱的内底壁固定安装有灯珠驱动板，所述灯珠驱动板上等距安装有四对导电触头，所述垂直转轴的顶端等分嵌合固定有三组导电圆弧片，三组所述导电圆弧片分别与其对应的LED灯带电性连接，四对所述导电触头分别通过三组导电圆弧片交替电性连接与之对应的LED灯带，所述灯箱的一侧固定安装有减速箱，所述减速箱的输入轴固定安装有切换电机，所述减速箱的输出轴固定连接所述水平花键轴的端部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述灯箱的底端隔空设置有底座，所述底座的顶端通过四根电动推杆支撑连接所述灯箱的底面，所述底座的中部通过轴承转动连接有花键套管，所述花键套管的中心活动嵌合有垂直花键杆，所述垂直花键杆的顶端通过法兰固定连接所述灯箱底面的中心，所述花键套管的外圆同轴串接固定有蜗轮盘，所述底座的一侧转动连接有蜗杆轴，所述蜗杆轴啮合所述蜗轮盘。

作为本发明的一种优选技术方案，所述灯箱内底壁的一侧固定安装有控制电路板，所述控制电路板上固定安装有控制芯片、信号接收器和两台电机驱动器，所述信号接收器电性连接所述控制芯片的信号端，所述控制芯片的输出端电性连接两台所述电机驱动器的控制端，两台所述电机驱动器的输出端分别电性连接所述切换电机和四根电动推杆。

作为本发明的一种优选技术方案，所述灯箱的开口侧铰接有变光板，所述变光板中掺杂有荧光粉。

作为本发明的一种优选技术方案，三组所述导电圆弧片的顶面均与所述垂直转轴的外表面持平，三组所述导电圆弧片之间的间距为所述导电触头间距的1.5—2倍。

作为本发明的一种优选技术方案，三组所述LED灯带包括红基色灯条、绿色等条和蓝色灯条。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，具备以下有益效果：

1、该快速切换颜色和照射方向的LED灯组，切换电机通过减速箱带动水平花键轴转动，并通过锥齿轮副带动垂直转轴转动，再由四根垂直转轴带动三具反光槽和LED灯带转动，根据转动的角度实现光线的偏转和切换，偏转惯性小，频率高。

2、该快速切换颜色和照射方向的LED灯组，因为灯珠驱动板通过导电触头交替与三根LED灯带进行电性连接，因此能够大幅度减少灯珠驱动板上电器元件时使用量，降低其生产成本。

附图说明

图1为本发明主观结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明侧剖结构示意图；

图4为本发明顶面剖视结构示意图。

图中：1、灯箱；2、垂直转轴；3、反光槽；4、LED灯带；5、从动锥齿轮；6、水平花键轴；7、主动锥齿轮；8、灯珠驱动板；9、导电触头；10、导电圆弧片；11、减速箱；12、切换电机；13、底座；14、电动推杆；15、花键套管；16、垂直花键杆；17、蜗轮盘；18、蜗杆轴；19、控制电路板；20、控制芯片；21、信号接收器；22、电机驱动器；23、变光板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，包括灯箱1，灯箱1为一侧开口的矩形箱体，灯箱1的中部活动贯穿有四根垂直转轴2，四根垂直转轴2之间均平行等距设置，垂直转轴2的边侧等分固定有三具反光槽3，三具反光槽3的中心均固定安装有LED灯带4，垂直转轴2的底端均固定连接有从动锥齿轮5，灯箱1的底端转动连接有水平花键轴6，水平花键轴6上嵌合固定有四个主动锥齿轮7，四个主动锥齿轮7分别啮合与之对应的从动锥齿轮5，灯箱1的内底壁固定安装有灯珠驱动板8，灯珠驱动板8上等距安装有四对导电触头9，垂直转轴2的顶端等分嵌合固定有三组导电圆弧片10，三组导电圆弧片10分别与其对应的LED灯带4电性连接，四对导电触头9分别通过三组导电圆弧片10交替电性连接与之对应的LED灯带4，灯箱1的一侧固定安装有减速箱11，减速箱11的输入轴固定安装有切换电机12，减速箱11的输出轴固定连接水平花键轴6的端部。

本实施例中，进行快速的偏转和调节时，接通切换电机12，切换电机12通过减速箱11带动水平花键轴6转动，水平花键轴6通过四个主动锥齿轮7以及与之啮合的从动锥齿轮5带动四根垂直转轴2转动，再由四根垂直转轴2带动其边侧固定的三具反光槽3和LED灯带4转动，当反光槽3和LED灯带4的转动角度小于九十度，此时导电触头9依然与当前的导电圆弧片10电性连接，此状态下实现光线的偏转，当反光槽3的转动角度大于九十度，此时导电触头9与第一组导电圆弧片10断开，继续转动至一百二十度后，导电触头9与第二组导电圆弧片10电性连接，点亮第二根LED灯带4，当反光槽3的转动角度大于二百一十度后，导电触头9与第二组导电圆弧片10断开，当反光槽3的转动角度大于二百四十度后，导电触头9与第三组导电圆弧片10接通，点亮第三根LED灯带4，在此状态下灯箱1整体不摆动，因此惯量小，LED灯带4偏转和切换的频率高，可适合高频率闪烁的灯光场合，例如广场上的霓虹灯或机场跑道的示宽灯，因为灯珠驱动板8通过导电触头9交替与三根LED灯带4进行电性连接，因此能够大幅度减少灯珠驱动板8上电器元件时使用量，降低其生产成本。

其中，灯珠驱动板8采用CREE-XML2型驱动电路，切换电机12采用直流电机或步进电机，能够根据设定要求进行正反转控制。

具体的，灯箱1的底端隔空设置有底座13，底座13的顶端通过四根电动推杆14支撑连接灯箱1的底面，底座13的中部通过轴承转动连接有花键套管15，花键套管15的中心活动嵌合有垂直花键杆16，垂直花键杆16的顶端通过法兰固定连接灯箱1底面的中心，花键套管15的外圆同轴串接固定有蜗轮盘17，底座13的一侧转动连接有蜗杆轴18，蜗杆轴18啮合蜗轮盘17。

本实施例中，需要变更灯组的整体照射方向时，转动蜗杆轴18时，蜗杆轴18啮合蜗轮盘17带动花键套管15和垂直花键杆16转动，进而带动灯箱1转动，实现灯组主体的缓慢转动，以便对准需要进行照射的区域，并且蜗杆传动具有单向锁止特性，因此当蜗杆轴18不转动时，蜗轮盘17自动锁定灯箱1的偏转角度，使其稳定地对准需要进行照射的区域；需要对灯组的整体高度进行调节时，同时接通四根电动推杆14的电源，灯箱1能够在电动推杆14的伸缩状态下上升或下降；因为花键套管15的中心活动嵌合有垂直花键杆16，所以即使灯箱1升降后，也能够通过蜗杆轴18调节灯箱1的偏转角度。

具体的，灯箱1内底壁的一侧固定安装有控制电路板19，控制电路板19上固定安装有控制芯片20、信号接收器21和两台电机驱动器22，信号接收器21电性连接控制芯片20的信号端，控制芯片20的输出端电性连接两台电机驱动器22的控制端，两台电机驱动器22的输出端分别电性连接切换电机12和四根电动推杆14。

本实施例中，控制芯片20采用SMT32F03型MCU芯片，其内部录入相应的程序，具有信号的分析和运算功能，对输入信息进行计算，并将计算结果通自身存储的数据进行对比，然后通过自身的输出端口将运输结果输出相应的指令和数据；信号接收器21采用WIFI芯片或GSM芯片，此两种芯片均为目前普及的通信技术，具有通信效果好，费用低廉的优点，能够精本发明的工作状态和参数传送至远程终端并接收远程控制终端的指令；电机驱动器22采用TKS-M08型直流电机正反转模块或采用DM860H型步进驱动器，能够根据设定的脉冲电流对电动机进行精切的转速和转角控制；

工作时，信号接收器21接收到远程控制信号，然后将此信号传输至控制芯片20，控制芯片20根据内部设定的程序分析此信号，然后输出对应的指令至电机驱动器22，电机驱动器22将此对应的指令转化为相应的控制电流传输至切换电机12和四根电动推杆14，切换电机12根据指令转动设定的圈数，从而依次通过水平花键轴6和垂直转轴2带动反光槽3和LED灯带4转动设定的角度，或切换至设定的位置，实现角度偏转和切换；电动推杆14根据设定的指令正反转，推动灯箱1上升或下降。

具体的，灯箱1的开口侧铰接有变光板23，变光板23中掺杂有荧光粉。

本实施例中，灯箱1的开口侧铰接有变光板23，变光板23中掺杂有荧光粉，荧光粉对每一根LED灯带4所发出光线进行改变和折射，因此能够对每一根LED灯带4所发出的不同颜色的光线进行过滤，使其达到所需的光线强度和色度。

具体的，三组导电圆弧片10的顶面均与垂直转轴2的外表面持平，三组导电圆弧片10之间的间距为导电触头9间距的1.5—2倍。

本实施例中，三组导电圆弧片10的顶面均与垂直转轴2的外表面持平，因此当三组导电圆弧片10跟随垂直转轴2转动时，导电触头9能够顺畅的在三组导电圆弧片10之间进行切换，三组导电圆弧片10之间的间距为导电触头9间距的1.5—2倍，因此三组导电圆弧片10能够实现完全隔离，保证每一根LED灯带4均能够独立点亮。

具体的，三组LED灯带4包括红基色灯条、绿色等条和蓝色灯条。

本实施例中，三组LED灯带4包括红基色灯条、绿色等条和蓝色灯条，以便根据实际需要进行光线颜色的调节。

本实施例中，灯珠驱动板8、控制芯片20、信号接收器21和电机驱动器22为已经公开的广泛运用于工业生产和日常生活的已知技术。

本发明的工作原理及使用流程：进行快速的偏转和调节时，接通切换电机12，切换电机12通过减速箱11带动水平花键轴6转动，水平花键轴6通过四个主动锥齿轮7以及与之啮合的从动锥齿轮5带动四根垂直转轴2转动，再由四根垂直转轴2带动其边侧固定的三具反光槽3和LED灯带4转动，当反光槽3和LED灯带4的转动角度小于九十度，此时导电触头9依然与当前的导电圆弧片10电性连接，此状态下实现光线的偏转，当反光槽3的转动角度大于九十度，此时导电触头9与第一组导电圆弧片10断开，继续转动至一百二十度后，导电触头9与第二组导电圆弧片10电性连接，点亮第二根LED灯带4，当反光槽3的转动角度大于二百一十度后，导电触头9与第二组导电圆弧片10断开，当反光槽3的转动角度大于二百四十度后，导电触头9与第三组导电圆弧片10接通，点亮第三根LED灯带4，在此状态下灯箱1整体不摆动，因此惯量小，LED灯带4偏转和切换的频率高，可适合高频率闪烁的灯光场合，例如广场上的霓虹灯或机场跑道的示宽灯，因为灯珠驱动板8通过导电触头9交替与三根LED灯带4进行电性连接，因此能够大幅度减少灯珠驱动板8上电器元件时使用量，降低其生产成本。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，包括灯箱(1)，其特征在于：所述灯箱(1)为一侧开口的矩形箱体，所述灯箱(1)的中部活动贯穿有四根垂直转轴(2)，四根所述垂直转轴(2)之间均平行等距设置，所述垂直转轴(2)的边侧等分固定有三具反光槽(3)，三具所述反光槽(3)的中心均固定安装有LED灯带(4)，所述垂直转轴(2)的底端均固定连接有从动锥齿轮(5)，所述灯箱(1)的底端转动连接有水平花键轴(6)，所述水平花键轴(6)上嵌合固定有四个主动锥齿轮(7)，四个所述主动锥齿轮(7)分别啮合与之对应的所述从动锥齿轮(5)，所述灯箱(1)的内底壁固定安装有灯珠驱动板(8)，所述灯珠驱动板(8)上等距安装有四对导电触头(9)，所述垂直转轴(2)的顶端等分嵌合固定有三组导电圆弧片(10)，三组所述导电圆弧片(10)分别与其对应的LED灯带(4)电性连接，四对所述导电触头(9)分别通过三组导电圆弧片(10)交替电性连接与之对应的LED灯带(4)，所述灯箱(1)的一侧固定安装有减速箱(11)，所述减速箱(11)的输入轴固定安装有切换电机(12)，所述减速箱(11)的输出轴固定连接所述水平花键轴(6)的端部。

2.根据权利要求1所述的一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，其特征在于：所述灯箱(1)的底端隔空设置有底座(13)，所述底座(13)的顶端通过四根电动推杆(14)支撑连接所述灯箱(1)的底面，所述底座(13)的中部通过轴承转动连接有花键套管(15)，所述花键套管(15)的中心活动嵌合有垂直花键杆(16)，所述垂直花键杆(16)的顶端通过法兰固定连接所述灯箱(1)底面的中心，所述花键套管(15)的外圆同轴串接固定有蜗轮盘(17)，所述底座(13)的一侧转动连接有蜗杆轴(18)，所述蜗杆轴(18)啮合所述蜗轮盘(17)。

3.根据权利要求1所述的一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，其特征在于：所述灯箱(1)内底壁的一侧固定安装有控制电路板(19)，所述控制电路板(19)上固定安装有控制芯片(20)、信号接收器(21)和两台电机驱动器(22)，所述信号接收器(21)电性连接所述控制芯片(20)的信号端，所述控制芯片(20)的输出端电性连接两台所述电机驱动器(22)的控制端，两台所述电机驱动器(22)的输出端分别电性连接所述切换电机(12)和四根电动推杆(14)。

4.根据权利要求1所述的一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，其特征在于：所述灯箱(1)的开口侧铰接有变光板(23)，所述变光板(23)中掺杂有荧光粉。

5.根据权利要求1所述的一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，其特征在于：三组所述导电圆弧片(10)的顶面均与所述垂直转轴(2)的外表面持平，三组所述导电圆弧片(10)之间的间距为所述导电触头(9)间距的1.5—2倍。

6.根据权利要求1所述的一种快速切换颜色和照射方向的LED灯组，其特征在于：三组所述LED灯带(4)包括红基色灯条、绿色等条和蓝色灯条。

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