CN104756780A - 多层植物培养架用光源高度独立调节装置及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置，包括立架，所述立架内部自上而下间隔固定有若干层承接架，任意一承接架上方均设置有主光板，所述主光板与竖设在主光板周侧的导向滑槽滑动配合，每一主光板中心处均穿设有从动转动轴，每一从动转动轴分别对应连接有一传动轮组件，所述立架内部竖设有第一主动转动轴和第二主动转动轴，所述第一主动转动轴上套设的切换臂组与套设在第二主动转动轴上的连接件组转动配合，其中一连接件与其中一传动轮组件相连接后带动相对应的从动转动轴转动，其余连接件空转，本发明还涉及一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置的调节方法。本发明实现不同架层主光板的独立调节，灵活性好，适用性广。

Description

多层植物培养架用光源高度独立调节装置及调节方法

技术领域

本发明涉及一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置及调节方法。

背景技术

光不仅是植物光合作用的能量来源，而且是影响植物生长的最关键环境因子之一。光照环境对植物生长影响的作用机理非常复杂，需要长久深入的研究才能进一步明确，自然光源因受到地理位置、季节、气象及时辰等条件的限制难以提供理想的研究环境，植物培养架能够完全采用人工光源来创造可调控的植物生长光环境，为光环境对植物生长影响机理的研究提供了有利条件。

在传统的植物培养架中，其人工光源的安装高度往往是采用固定的方式。由于人工光源的照度符合平方反比定律，即距离光源越远的地方光照度越小，且因为不同植物间或者同一植物在不同的生长阶段中其高度的差异，导致了植物获得的光照度的不同，因此大大降低了植物培养架的通用性；特别是对于多层植物培养架而言，传统的植物培养架更是难以独立调节其中任意一架层的植物光源高度，适用性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置及调节方法，不仅结构简单，设计合理，而且能够实现不同架层主光板的独立调节，灵活性好，适用性广。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置，包括立架，所述立架内部自上而下间隔固定有若干层用以承放植物的承接架，任意一承接架上方均设置有用以提供植物光源的主光板，所述主光板与竖设在主光板周侧以防止主光板转动的导向滑槽滑动配合，每一主光板中心处均穿设有与主光板螺纹连接以带动主光板上下滑动的从动转动轴，每一从动转动轴分别对应连接有一传动轮组件，所述立架内部竖设有分别由切换电机、光源调节电机驱动的第一主动转动轴和第二主动转动轴，所述第一主动转动轴上套设的切换臂组与套设在第二主动转动轴上的连接件组转动配合以带动连接件组上下滑动，其中一连接件与其中一传动轮组件相连接后带动相对应的从动转动轴转动，其余连接件空转。

进一步的，所述切换臂组包含自上而下间隔套设在第一主动转动轴上的若干切换臂，所述连接件组包含自上而下间隔套设在第二主动转动轴上且与若干切换臂一一对应的若干连接件。

进一步的，所述切换臂包含套设在第一主动转动轴上且与第一主动转动轴相啮合的升降螺母和焊接在升降螺母外周的卡爪，所述连接件包含套设在第二主动转动轴上的滑动齿轮，所述滑动齿轮中部开设有与卡爪转动配合的凹槽。

进一步的，所述传动轮组件包含套主动轮以及套设在从动转动轴上的从动轮，所述主动轮和用以与滑动齿轮相啮合的转动齿轮同轴连接。

进一步的，任意两个相邻切换臂之间的距离成等差数列，并且所述等差数列的公差大于滑动齿轮的齿宽和转动齿轮的齿宽之和。

进一步的，所述从动转动轴、第一主动转动轴均为丝杆，所述第二主动转动轴为花键轴。

进一步的，所述第一主动转动轴、第二主动转动轴以及每一从动转动轴的顶、底两端均设置有利于转动的轴承。

进一步的，所述切换电机、光源调节电机均经联轴器和齿轮副与第一主动转动轴、第二主动转动轴相连接。

进一步的，所述主光板底面交叉间隔布置有若干颜色不同的LED灯，任意三个两两相邻且不位于同一直线上的LED灯构成一个等边三角形。

一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置的调节方法，包括以下步骤：

（1）启动切换电机、关闭光源调节电机，第一主动转动轴在切换电机的驱动下带动切换臂组转动的同时上下滑动，在所述切换臂组中的卡爪的作用下，所述切换臂组的每一切换臂均带动连接件组中相对应的连接件上下滑动，在连接件组上下滑动的过程中，其中一连接件与其中一传动轮组件相连接，其余连接件不与任何传动轮组件相连接；

（2）关闭切换电机、启动光源调节电机，第二主动转动轴在光源调节电机的驱动下带动连接件转动，与传动轮组件相连接的连接件带动传动组件转动，其余连接件空转，所述传动组件带动从动转动轴转动，所述从动转动轴在转动的过程中带动主光板运动，所述主光板在滑槽和从动转动轴的作用下，沿着从动转动轴上下滑动，直至主光板达到预定位置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过双电机控制实现对培养架多个架层中的单独架层光源高度的独立调节，大大节省了电机的数量；实现不同架层主光板高度的独立调节，弥补植物培养架因光源高度的固定造成的通用性不足，不会影响其它架层的光源高度；结构简单，设计合理，灵活性好。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的构造正视示意图。

图2为本发明实施例的构造侧视示意图。

图中：1-立架，2-承接架，3-主光板，31-LED灯，32-连接螺母，4-导向滑槽，5-从动转动轴，6-传动轮组件，61-主动轮，62-从动轮，63-转动齿轮，7-切换电机，8-光源调节电机，9-第一主动转动轴，10-第二主动转动轴，11-切换臂组，111-切换臂，1111-升降螺母，1112-卡爪，12-连接件组，121-连接件，1211-滑动齿轮，12111-凹槽，13-轴承，14-联轴器，15-齿轮副。

具体实施方式

如图1~2所示，一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置，包括立架1，所述立架1内部自上而下间隔固定有若干层用以承放植物的承接架2，任意一承接架2上方均设置有用以提供植物光源的主光板3，所述主光板3与竖设在主光板3周侧以防止主光板3转动的导向滑槽4滑动配合，每一主光板3中心处均穿设有与主光板3螺纹连接以带动主光板3上下滑动的从动转动轴5，每一从动转动轴5分别对应连接有一传动轮组件6，所述立架1内部竖设有分别由切换电机7、光源调节电机8驱动的第一主动转动轴9和第二主动转动轴10，所述第一主动转动轴9上套设的切换臂组11与套设在第二主动转动轴10上的连接件组12转动配合以带动连接件组12上下滑动，其中一连接件121与其中一传动轮组件6相连接后带动相对应的从动转动轴5转动，其余连接件121空转。

在本发明中，所述切换臂组11包含自上而下间隔套设在第一主动转动轴9上的若干切换臂111，所述连接件组12包含自上而下间隔套设在第二主动转动轴10上且与若干切换臂111一一对应的若干连接件121。

在本发明中，所述切换臂111包含套设在第一主动转动轴9上且与第一主动转动轴9相啮合的升降螺母1111和焊接在升降螺母1111外周的卡爪1112，所述连接件121包含套设在第二主动转动轴10上的滑动齿轮1211，所述滑动齿轮1211中部开设有与卡爪1112转动配合的凹槽12111。

在本发明中，所述传动轮组件6包含套主动轮61以及套设在从动转动轴5上的从动轮62，所述主动轮61和用以与滑动齿轮1211相啮合的转动齿轮63经平键同轴连接，其中主动轮61与主动轮61做同步皮带轮传动或同步链轮传动。

在本发明中，任意两个相邻切换臂111之间的距离成等差数列，并且所述等差数列的公差大于滑动齿轮1211的齿宽和转动齿轮63的齿宽之和；若设滑动齿轮1211的齿宽为a，转动齿轮63的齿宽为b，培养架的架层高度为h，则各个相邻承接架2的切换臂111之间的间距均为                                                。

在本发明中，所述从动转动轴5、第一主动转动轴9均为丝杆，所述第二主动转动轴10为花键轴。

在本发明中，所述第一主动转动轴9、第二主动转动轴10以及每一从动转动轴5的顶、底两端均设置有利于转动的轴承13，所述轴承13包含设置在第一主动转动轴9、第二主动转动轴10以及每一从动转动轴5顶端的深沟球轴承13，以及设置在第一主动转动轴9、第二主动转动轴10以及每一从动转动轴5底端的推力轴承13。

在本发明中，所述切换电机7、光源调节电机8均经联轴器14和齿轮副15与第一主动转动轴9、第二主动转动轴10相连接。

在本发明中，所述主光板3中心处设置有用以与从动转动轴5螺纹连接的连接螺母32；所述主光板3底面交叉间隔布置有若干颜色不同的LED灯31，任意三个两两相邻且不位于同一直线上的LED灯31构成一个等边三角形；所述LED灯31采用红色LED灯31和蓝色LED灯31，满足了植物生长对光谱的要求；所述红色LED灯31和蓝色LED灯31交替布置，保证了植物光源整个区域光谱中红、蓝光比例的均匀性。

在本发明中，一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置的调节方法，包括以下步骤：

（1）启动切换电机7、关闭光源调节电机8，第一主动转动轴9在切换电机7的驱动下带动切换臂组11转动的同时上下滑动，在所述切换臂组11中的卡爪1112的作用下，所述切换臂组11的每一切换臂111均带动连接件组12中相对应的连接件121上下滑动，在连接件组12上下滑动的过程中，其中一连接件121与其中一传动轮组件6相连接，其余连接件121不与任何传动轮组件6相连接；

（2）关闭切换电机7、启动光源调节电机8，第二主动转动轴10在光源调节电机8的驱动下带动连接件121转动，与传动轮组件6相连接的连接件121带动传动组件转动，其余连接件121空转，所述传动组件带动从动转动轴5转动，所述从动转动轴5在转动的过程中带动主光板3运动，所述主光板3在滑槽和从动转动轴5的作用下，沿着从动转动轴5上下滑动，直至主光板3达到预定位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置，包括立架，其特征在于：所述立架内部自上而下间隔固定有若干层用以承放植物的承接架，任意一承接架上方均设置有用以提供植物光源的主光板，所述主光板与竖设在主光板周侧以防止主光板转动的导向滑槽滑动配合，每一主光板中心处均穿设有与主光板螺纹连接以带动主光板上下滑动的从动转动轴，每一从动转动轴分别对应连接有一传动轮组件，所述立架内部竖设有分别由切换电机、光源调节电机驱动的第一主动转动轴和第二主动转动轴，所述第一主动转动轴上套设的切换臂组与套设在第二主动转动轴上的连接件组转动配合以带动连接件组上下滑动，其中一连接件与其中一传动轮组件相连接后带动相对应的从动转动轴转动，其余连接件空转。

2.根据权利要求1所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：所述切换臂组包含自上而下间隔套设在第一主动转动轴上的若干切换臂，所述连接件组包含自上而下间隔套设在第二主动转动轴上且与若干切换臂一一对应的若干连接件。

3.根据权利要求2所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：所述切换臂包含套设在第一主动转动轴上且与第一主动转动轴相啮合的升降螺母和焊接在升降螺母外周的卡爪，所述连接件包含套设在第二主动转动轴上的滑动齿轮，所述滑动齿轮中部开设有与卡爪转动配合的凹槽。

4.根据权利要求3所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：所述传动轮组件包含套主动轮以及套设在从动转动轴上的从动轮，所述主动轮和用以与滑动齿轮相啮合的转动齿轮同轴连接。

5.根据权利要求4所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：任意两个相邻切换臂之间的距离成等差数列，并且所述等差数列的公差大于滑动齿轮的齿宽和转动齿轮的齿宽之和。

6.根据权利要求5所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：所述从动转动轴、第一主动转动轴均为丝杆，所述第二主动转动轴为花键轴。

7.根据权利要求6所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：所述第一主动转动轴、第二主动转动轴以及每一从动转动轴的顶、底两端均设置有利于转动的轴承。

8.根据权利要求7所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：所述切换电机、光源调节电机均经联轴器和齿轮副与第一主动转动轴、第二主动转动轴相连接。

9.根据权利要求8所述的多层植物培养架用光源高度独立调节装置，其特征在于：所述主光板底面交叉间隔布置有若干颜色不同的LED灯，任意三个两两相邻且不位于同一直线上的LED灯构成一个等边三角形。

10.一种多层植物培养架用光源高度独立调节装置的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）启动切换电机、关闭光源调节电机，第一主动转动轴在切换电机的驱动下带动切换臂组转动的同时上下滑动，在所述切换臂组中的卡爪的作用下，所述切换臂组的每一切换臂均带动连接件组中相对应的连接件上下滑动，在连接件组上下滑动的过程中，其中一连接件与其中一传动轮组件相连接，其余连接件不与任何传动轮组件相连接；

（2）关闭切换电机、启动光源调节电机，第二主动转动轴在光源调节电机的驱动下带动连接件转动，与传动轮组件相连接的连接件带动传动组件转动，其余连接件空转，所述传动组件带动从动转动轴转动，所述从动转动轴在转动的过程中带动主光板运动，所述主光板在滑槽和从动转动轴的作用下，沿着从动转动轴上下滑动，直至主光板达到预定位置。