專利名稱：一種條形線形視覺光源一體化異型材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器視覺檢測(cè)、測(cè)量與控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種條形線形視覺光源一體化異型材，適用于生產(chǎn)線形條形光源。
背景技術(shù)：
條形線形光源已逐漸被廣泛應(yīng)用于工業(yè)視覺檢測(cè)系統(tǒng)及建筑行業(yè)照明行業(yè)，特別是寬幅材料在線高速檢測(cè)應(yīng)用環(huán)境中。在現(xiàn)有該類光源設(shè)計(jì)中已有一些采用工業(yè)型材，但也有明顯不足之處(1)目前公知或標(biāo)準(zhǔn)的型材一般均是單體，或?yàn)榧兩嵝托筒?，或?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)支架類安裝型材，在條形線形視覺光源設(shè)計(jì)過程中需要將散熱型材和支架型材進(jìn)行機(jī)加工，然后連接安裝，但由于條形線形視覺光源一般較長(zhǎng)，在某些場(chǎng)合甚至達(dá)到數(shù)米或數(shù)十米長(zhǎng)，這無疑給加工帶來了很多困難，甚至無法加工；(2)通過加工組合方式實(shí)現(xiàn)的光源外殼代費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對(duì)于較長(zhǎng)長(zhǎng)度的應(yīng)用場(chǎng)合， 直線精度難以保證；(3)標(biāo)準(zhǔn)散熱型材沒有為大功率條形線形視覺光源設(shè)計(jì)考慮，散熱形式單一，特別是被動(dòng)散熱形式的型材無法達(dá)到現(xiàn)有大功率LED光源單位顆粒對(duì)于散熱面積的需求，如強(qiáng)制性增大型材尺寸勢(shì)必帶來成本的提升以及安裝條件的限制；(4)無論是通過加工組合，還是簡(jiǎn)單的被動(dòng)散熱型材，在進(jìn)行大功率條形線形視覺光源設(shè)計(jì)成型以后，其機(jī)械強(qiáng)度一般不高，特別是在冶金加工類重工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合往往需要增加外部防護(hù)支撐，這樣一方面使得設(shè)計(jì)制造周期加長(zhǎng)，而且還可能會(huì)使光源系統(tǒng)的散熱性能降低。因此，如何設(shè)計(jì)出一種適用于大功率條形線形視覺照明系統(tǒng)的異形型材，提高光源的設(shè)計(jì)制造效率，降低成本，同時(shí)更好滿足光源的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，提高裝置的易操作性與可靠性，是一個(gè)亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種克服現(xiàn)有條形線形光源，特別是大功率應(yīng)用場(chǎng)合下存在的技術(shù)不足的條形線形視覺光源一體化異型材。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種條形線形視覺光源一體化異型材，包括散熱區(qū)、光源承載區(qū)、光控制功能區(qū)或防護(hù)區(qū)，另外根據(jù)實(shí)際使用需求輔助配以端蓋安裝接口區(qū)、整體安裝及外掛區(qū)、端蓋流體密封安裝區(qū)，散熱區(qū)可以由第一被動(dòng)散熱區(qū)、第二被動(dòng)散熱區(qū)、第三被動(dòng)散熱區(qū)以及主動(dòng)散熱區(qū)完整構(gòu)成，也可以是其中一個(gè)或多個(gè)構(gòu)成，具體可以根據(jù)成本、安裝空間以及散熱性能來決定，另外，所述主動(dòng)散熱區(qū)可以為一個(gè)或多個(gè)，主要形式為主動(dòng)式氣體或液體散熱腔體， 腔體可以通過端蓋進(jìn)行密封，以可將中心區(qū)域的大量熱量迅速排出腔體為目的。光源承載區(qū)用于安裝光源發(fā)光體，位于熱能釋放區(qū)與光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)之間，該區(qū)域產(chǎn)生的熱量由熱能釋放區(qū)進(jìn)行釋放，產(chǎn)生的光輻射能量通過光控制功能區(qū)按照實(shí)際需求對(duì)外照射。光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)用于安裝光學(xué)功能器件及防護(hù)設(shè)備，同時(shí)接收光源承載區(qū)產(chǎn)生的光輻射能量，并通過區(qū)域內(nèi)安裝的光學(xué)功能器件進(jìn)行相應(yīng)個(gè)光學(xué)需求轉(zhuǎn)換，可以提供包括聚光、均勻散射、偏振、窄帶限制等器件的安裝空間，光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)與外界之間提供防護(hù)器件安裝接口。端蓋安裝接口為型材與兩側(cè)端蓋鏈接提供統(tǒng)一接口，整體安裝及外掛區(qū)用于與外界主體設(shè)備以及外掛設(shè)備的連接安裝，所述端蓋流體密封安裝區(qū)與端蓋相連接，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)散熱區(qū)中的流體在密封的環(huán)境下工作，在有壓力源的情況下，可實(shí)現(xiàn)通過主動(dòng)散熱區(qū)中的流體迅速將光源承載區(qū)產(chǎn)生的熱量迅速帶出，防止體內(nèi)中間部位溫度過高損壞光源發(fā)光器件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的整個(gè)異型材由擠壓一次成型，降低條形線形光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)效率；構(gòu)成要素為散熱區(qū)、光源承載區(qū)、光控制與防護(hù)功能區(qū)，外部接口區(qū)幾大部分構(gòu)成，實(shí)際設(shè)計(jì)可以根據(jù)需求進(jìn)行針對(duì)性取舍，并可以賦予形式及數(shù)量上的變化。該異型材使用方便，直線精度高、長(zhǎng)度極大地滿足了幾乎所有應(yīng)用場(chǎng)合，同時(shí)為整體安裝以及外掛器件提供安裝空間，無縫地將線形條形光源所有部件進(jìn)行集成，具有以下優(yōu)占.(1)綜合考慮成本、光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)易用性、機(jī)械強(qiáng)度、散熱性能、防護(hù)能力等因素， 在滿足實(shí)際光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用的前提下，盡量減少材料成本；(2)簡(jiǎn)單直接地安裝條形線形光源成品；(3)為以后更大功率的條形線形視覺光源設(shè)計(jì)提供更佳的散熱性能，使更高集成度大功率光源設(shè)計(jì)成為可能。


圖1為本發(fā)明異型材的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明異型材第二種的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明異型材第三種的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明異型材第四種的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明異型材第五種的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明異型材第六種的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明的另一種安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例一種條形線形視覺光源一體化異型材，為上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)，采用鋁、鋁合金、銅、銅合金或有利于熱傳輸?shù)膹?fù)合材料構(gòu)成，共有六種結(jié)構(gòu)，分別如圖1-6所示。該異型材包括第一被動(dòng)散熱區(qū)1、第二被動(dòng)散熱區(qū)2、第三被動(dòng)散熱區(qū)3、主動(dòng)散熱區(qū)4、光源承載區(qū)5、光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)6、端蓋安裝接口區(qū)7、整體安裝及外掛區(qū)8、端蓋流體密封安裝區(qū)9，第一被動(dòng)散熱區(qū)1、第二被動(dòng)散熱區(qū)2、第三被動(dòng)散熱區(qū)3位于主動(dòng)散熱區(qū)4外側(cè)，與空氣接觸，直接通過外界空氣對(duì)流將熱量釋放，主動(dòng)散熱區(qū)4分別與上述被動(dòng)散熱區(qū)以及光源承載區(qū)5相連接，并處與中間位置，光源承載區(qū)5用于安裝光源發(fā)光體，位于第一被動(dòng)散熱區(qū)1、第二被動(dòng)散熱區(qū)2、第三被動(dòng)散熱區(qū)3、主動(dòng)散熱區(qū)4與光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)6之間，光源承載區(qū) 5產(chǎn)生的熱量由第一被動(dòng)散熱區(qū)1、第二被動(dòng)散熱區(qū)2、第三被動(dòng)散熱區(qū)3、主動(dòng)散熱區(qū)4進(jìn)行釋放，光源承載區(qū)5產(chǎn)生的光輻射能量通過光控制功能區(qū)6按照實(shí)際需求對(duì)外照射，光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)6用于安裝光學(xué)功能器件及防護(hù)設(shè)備，用于接收光源承載區(qū)5產(chǎn)生的光輻射能量并通過區(qū)域內(nèi)的光學(xué)功能器件進(jìn)行相應(yīng)個(gè)光學(xué)需求轉(zhuǎn)換，包括方向性器件、均勻散射化器件等，光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)6與外界之間提供防護(hù)器件安裝接口，端蓋安裝接口區(qū)7為型材與兩側(cè)端蓋鏈接提供統(tǒng)一接口，整體安裝及外掛區(qū)8用于與外界主體設(shè)備以及外掛設(shè)備的連接安裝，端蓋流體密封安裝區(qū)9與端蓋相連接，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)散熱區(qū)4中的流體在密封的環(huán)境下工作，在有壓力源的情況下，可實(shí)現(xiàn)通過主動(dòng)散熱區(qū)4中的流體迅速將光源承載區(qū)5產(chǎn)生的熱量迅速帶出。第一被動(dòng)散熱區(qū)1、第二被動(dòng)散熱區(qū)2及第三被動(dòng)散熱區(qū)3均包含各種出于增大與外界接觸面積而設(shè)計(jì)的形狀，三個(gè)被動(dòng)散熱區(qū)可以出于安裝條件、成本、重量等等因素的限制而進(jìn)行數(shù)量、形式上的任意取舍，被動(dòng)散熱區(qū)直接與外界接觸，通過外界空氣對(duì)流將熱量排出。主動(dòng)散熱區(qū)4可以由一個(gè)或多個(gè)流體腔體構(gòu)成，包括一個(gè)氣體流體腔體，或者是一個(gè)液體流體腔體，或者是一個(gè)氣體流體腔體加一個(gè)或多個(gè)液體流體腔體，或者是一個(gè)液體流體腔體加一個(gè)或多個(gè)氣體流體腔體，或者是多個(gè)氣體流體腔體加多個(gè)液體流體腔體， 主動(dòng)散熱區(qū)4將光源承載區(qū)5產(chǎn)生的光輻射能量迅速帶出并釋放至其它空間。光源承載區(qū)5與第一被動(dòng)散熱區(qū)1、第二被動(dòng)散熱區(qū)2、第三被動(dòng)散熱區(qū)3、主動(dòng)散熱區(qū)4，特別是散熱區(qū)4有緊密、平整的接觸區(qū)域，將光源承載區(qū)5中的熱量傳輸給第一被動(dòng)散熱區(qū)1、第二被動(dòng)散熱區(qū)2、第三被動(dòng)散熱區(qū)3、主動(dòng)散熱區(qū)4，光源承載區(qū)5與光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)6直接連通。光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)6提供一個(gè)或多個(gè)對(duì)光源承載區(qū)5中輻射過來的光的形式轉(zhuǎn)換的功能器件，并提供一個(gè)或多個(gè)與外界相連接并起到防護(hù)作用的器件的一個(gè)或多個(gè)、 一種或多種規(guī)格的安裝位置。異型材。異型材的光源承載區(qū)、光控制或防護(hù)器件安裝區(qū)腔體開放，在開放口處，有多種規(guī)格及形式的卡嵌結(jié)構(gòu)。異型材光源承載腔體、光控制功能與防護(hù)區(qū)開放，在開放口處設(shè)計(jì)出便于封口的卡嵌結(jié)構(gòu)。光源發(fā)光體經(jīng)基板固定后可直接固定在光源承載區(qū)，如圖8所示，也可以通過夾持方式固定，如圖7所示，異型材經(jīng)簡(jiǎn)單加工組裝成條形或線形光源后，可以通過端蓋或上端T形槽位快速固定，主動(dòng)散熱區(qū)無論數(shù)量多少，均可直接通過開孔將其散熱介質(zhì)與外界容器中的介質(zhì)進(jìn)行帶壓力回流，如果散熱要求不高，也可以通過自然對(duì)流將熱量帶出。需要理解到的是上述說明，包括整體與其中結(jié)構(gòu)元素的形式、數(shù)量以及尺寸，并非是對(duì)本發(fā)明的限制，在本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)，所進(jìn)行的添加、變換、替換等，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，該異型材包括第一被動(dòng)散熱區(qū) (1)、第二被動(dòng)散熱區(qū)(2)、第三被動(dòng)散熱區(qū)(3)、主動(dòng)散熱區(qū)(4)、光源承載區(qū)(5)、光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)(6)、端蓋安裝接口區(qū)(7)、整體安裝及外掛區(qū)(8)、端蓋流體密封安裝區(qū)(9)， 所述第一被動(dòng)散熱區(qū)(1)、第二被動(dòng)散熱區(qū)(2)、第三被動(dòng)散熱區(qū)(3)位于主動(dòng)散熱區(qū)(4) 外側(cè)，與空氣接觸，直接通過外界空氣對(duì)流將熱量釋放，所述主動(dòng)散熱區(qū)(4)分別與上述被動(dòng)散熱區(qū)以及光源承載區(qū)(5)相連接，并處與中間位置，所述光源承載區(qū)(5)用于安裝光源發(fā)光體，位于第一被動(dòng)散熱區(qū)(1)、第二被動(dòng)散熱區(qū)(2)、第三被動(dòng)散熱區(qū)(3)、主動(dòng)散熱區(qū)(4)與光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)(6)之間，光源承載區(qū)(5)產(chǎn)生的熱量由第一被動(dòng)散熱區(qū) (1)、第二被動(dòng)散熱區(qū)(2)、第三被動(dòng)散熱區(qū)(3)、主動(dòng)散熱區(qū)(4)進(jìn)行釋放，光源承載區(qū)(5) 產(chǎn)生的光輻射能量通過光控制功能區(qū)(6)按照實(shí)際需求對(duì)外照射，所述光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)(6)用于安裝光學(xué)功能器件及防護(hù)設(shè)備，用于接收光源承載區(qū)(5)產(chǎn)生的光輻射能量并通過區(qū)域內(nèi)的光學(xué)功能器件進(jìn)行相應(yīng)個(gè)光學(xué)需求轉(zhuǎn)換，包括方向性器件、均勻散射化器件等，光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)(6)與外界之間提供防護(hù)器件安裝接口，所述端蓋安裝接口區(qū)(7)為型材與兩側(cè)端蓋鏈接提供統(tǒng)一接口，所述整體安裝及外掛區(qū)(8)用于與外界主體設(shè)備以及外掛設(shè)備的連接安裝，所述端蓋流體密封安裝區(qū)(9)與端蓋相連接，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)散熱區(qū)(4)中的流體在密封的環(huán)境下工作，在有壓力源的情況下，可實(shí)現(xiàn)通過主動(dòng)散熱區(qū)(4) 中的流體迅速將光源承載區(qū)(5)產(chǎn)生的熱量迅速帶出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，所述的第一被動(dòng)散熱區(qū)(1)、第二被動(dòng)散熱區(qū)(2)及第三被動(dòng)散熱區(qū)(3)均包含各種出于增大與外界接觸面積而設(shè)計(jì)的形狀，被動(dòng)散熱區(qū)直接與外界接觸，通過外界空氣對(duì)流將熱量排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，所述的主動(dòng)散熱區(qū)(4)可以由一個(gè)或多個(gè)流體腔體構(gòu)成，包括一個(gè)氣體流體腔體，或者是一個(gè)液體流體腔體，或者是一個(gè)氣體流體腔體加一個(gè)或多個(gè)液體流體腔體，或者是一個(gè)液體流體腔體加一個(gè)或多個(gè)氣體流體腔體，或者是多個(gè)氣體流體腔體加多個(gè)液體流體腔體，主動(dòng)散熱區(qū)(4)將光源承載區(qū)(5)產(chǎn)生的光輻射能量迅速帶出并釋放至其它空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，所述的光源承載區(qū)(5)與第一被動(dòng)散熱區(qū)(1)、第二被動(dòng)散熱區(qū)(2)、第三被動(dòng)散熱區(qū)(3)、主動(dòng)散熱區(qū)(4)，特別是散熱區(qū)(4)有緊密、平整的接觸區(qū)域，將光源承載區(qū)(5)中的熱量傳輸給第一被動(dòng)散熱區(qū)(1)、第二被動(dòng)散熱區(qū)(2)、第三被動(dòng)散熱區(qū)(3)、主動(dòng)散熱區(qū)(4)，光源承載區(qū) (5)與光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)(6)直接連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，所述的光控制功能區(qū)與防護(hù)區(qū)(6)提供一個(gè)或多個(gè)對(duì)光源承載區(qū)(5)中輻射過來的光的形式轉(zhuǎn)換的功能器件，并提供一個(gè)或多個(gè)與外界相連接并起到防護(hù)作用的器件的一個(gè)或多個(gè)、一種或多種規(guī)格的安裝位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，所述的異型材為上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，所述的異型材采用鋁、鋁合金、銅、銅合金或有利于熱傳輸?shù)膹?fù)合材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種條形線形視覺光源一體化異型材，其特征在于，所述的異型材主體由散熱區(qū)、光源承載區(qū)、光控制或防護(hù)器件安裝區(qū)構(gòu)成，異型材的光源承載區(qū)、 光控制或防護(hù)器件安裝區(qū)腔體開放，在開放口處，有多種規(guī)格及形式的卡嵌結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種條形線形視覺光源一體化異型材，由散熱區(qū)、光源承載區(qū)、光控制及防護(hù)區(qū)三部分構(gòu)成，其中散熱區(qū)包含被動(dòng)散熱區(qū)、主動(dòng)風(fēng)冷區(qū)與液體冷卻區(qū)構(gòu)成；光源承載區(qū)指安裝光源發(fā)光體的位置空間，可以為光源提供直接螺栓固定安裝和夾持式安裝，與散熱區(qū)之間存在大面積緊密接觸，有效將光源釋放的大量熱能傳導(dǎo)至散熱區(qū)。光控制及防護(hù)功能區(qū)可以靈活承載光控制器件，控制器件可以是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸，也可以是非標(biāo)器件，可以是單個(gè)器件，也可以同時(shí)承載組合器件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明經(jīng)擠壓一次成形，具有防護(hù)性好、光源設(shè)計(jì)易用性、對(duì)于散熱流體易密封設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21V29/00GK102353031SQ20111032825
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者傅山, 羅新斌 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)