一种具有高散热性能的视觉检测设备的制作方法

1.本实用新型属于视觉检测技术领域，尤其涉及一种具有高散热性能的视觉检测设备。


背景技术：

2.铁路巡检使用车载道床巡检系统来替代人工巡检已经成为趋势，巡检系统一般采用高速高清相机拍摄道床铁轨图像，通过非接触式高清相机对轨道图像信息进行采集，再通过大数据分析系统进行图像数据实时处理解析，其中为了保证高速高清相机拍摄的质量和减小干扰，同时能够全天候的工作，一般使用半导体激光器发射激光作为相机光源。半导体激光器有体积小、寿命长、电光转换效率高，目前已广泛应用于工业、医疗、军事等领域。但是半导体激光器再工作时会产生很大热量，而其本身受温度影响很大，长时间工作在高温下会影响激光器使用寿命和其工作性能。
3.目前激光器主要的散热方法分为传统散热方法和新型散热方法，传统散热方法包括：风冷散热、半导体制冷散热、自然对流散热等，新型散热方法包括：倒装散热、微通道散热等等，但是上述散热方式一般需要额外的设备电源，体积结构也很大。铁路巡检由于需要在线工作，对设备体积重量和供电安全性都有严格要求，不能超限超重，现有技术的散热效果不够理想。
4.公开号为cn214153418u的实用新型专利公开了一种散热系统及风冷式半导体激光器，包括壳体、散热片组、制冷器和风源，散热片组、制冷器和风源均设置在壳体内；制冷器设置在散热片组上；风源与散热片组对应设置，用于带走散热片组上的热量；制冷器用于与激光器本体贴合后，对激光器本体进行散热。
5.但是上述专利以及现有的散热方法存在以下技术缺点：1.使用主动散热需要额外的设备和外接电力，主动散热需要半导体制冷器和风扇，都需要引入额外的设备同时制冷器和风扇需要电作为动力，不方便在线使用，电池又会引入额外重量。2.为了保护激光器和相机需要制作外壳保护，而外壳不利于散热：相机和半导体激光器都是精密光学仪器，对震动碰撞都很敏感，一般使用金属外壳防护，还有固定相机整体还需要支架，增加了重量。3.为了能够有足够的风道空间和散热空间，设备体积重量大：由于是局部散热，需要通过风道将热量从设备内部通过风道传输到外部，单独设计的风道结构，又扩大了体积和重量。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种具有高散热性能的视觉检测设备，该检测设备可实现双散热模式，散热性能好。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
8.一种具有高散热性能的视觉检测设备，包括主体、若干散热组件和若干图像采集器，所述主体的侧端沿其长度方向依次设有若干所述散热组件，且所述主体内沿其长度方向设有散热腔道；
9.所述散热组件的一端为安装端且作为所述散热腔道的内壁、相对的另一端为散热端且作为所述主体的外立面；
10.若干所述图像采集器均设于所述散热腔道内且依次安装于各个所述散热组件的安装端上；
11.所述图像采集器产生的部分热量散发至所述散热腔道后经所述主体传导至外部以形成第一散热通道、产生的另一部分热量传导至所述散热组件后经其散热端散发至外部以形成第二散热通道。
12.根据本实用新型一实施例，所述散热组件包括散热背板和散热鳍片，所述散热背板的一端安装有所述图像采集器、相对的另一端设有所述散热鳍片。
13.根据本实用新型一实施例，所述图像采集器包括相机和激光器。
14.根据本实用新型一实施例，每个所述图像采集器上均套设有密封罩壳，所述密封罩壳设于所述散热腔道内且密封安装于所述散热组件的安装端上，且所述密封罩壳由散热材料制成，所述图像采集器产生的部分热量经所述密封罩壳传导至所述散热腔道内。
15.根据本实用新型一实施例，所述主体为箱体，所述箱体为长方体笼形框架结构，所述箱体在除所述散热组件之外的其余部位均设有蒙皮。
16.根据本实用新型一实施例，所述箱体的长方体笼形框架结构由4根长横梁、12根短纵梁和12根短竖梁构成。
17.根据本实用新型一实施例，所述长横梁、所述短纵梁和所述短竖梁均由铝型材制成。
18.根据本实用新型一实施例，所述蒙皮为银色氧化薄铝。
19.根据本实用新型一实施例，所述箱体长度方向的两端均设有通风口。
20.根据本实用新型一实施例，所述主体设有用于所述图像采集器采集图像的拍摄窗口。
21.本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
22.(1)本实用新型实施例中若干图像采集器均同时设于散热腔道中，实现了各个图像采集器共享一个大的散热腔道的散热方式，相比于各个图像采集器单独散热的方式，散热效果更好。且同时图像采集器安装在散热组件上，热量可通过散热腔道和散热组件分别形成的第一散热通道和第二散热通道传导至外部，实现了散热腔道和散热组件双散热模式。
23.(2)本实用新型实施例中将散热背板作为主体的组成结构，图像采集器直接安装在散热背板上，散热背板既作为主体的组成结构，也作为图像采集器的支撑结构，同时散热背板可将图像采集器产生的热量直接传导至箱体外部，大大提升了散热效果。
24.(3)本实用新型实施例中箱体为包裹有蒙皮的长方体笼形框架结构，且箱体长度方向的两端面均设有通风口，使得箱体内部形成长筒型的风道，加强了空气对流，在不增加额外设备以及内部体积空间的前提下提升了散热效果。
附图说明
25.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
26.图1为本实用新型的一种具有高散热性能的视觉检测设备透视图；
27.图2为本实用新型的一种具有高散热性能的视觉检测设备散热组件示意图；
28.图3为本实用新型的一种具有高散热性能的视觉检测设备外观示意图。
29.附图标记说明：
30.1：箱体；2：散热背板；3：密封罩壳；4：散热鳍片；5：相机；6：激光器；7：折叠把手；8：支撑脚。
具体实施方式
31.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
32.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.参看图1至3，本实用新型的核心是提供一种具有高散热性能的视觉检测设备，包括主体、若干散热组件和若干图像采集器。
34.主体由散热材料制成，主体的侧端沿其长度方向依次设有若干散热组件，且主体内沿其长度方向设有散热腔道。
35.散热组件的一端为安装端且作为散热腔道的内壁、相对的另一端为散热端且作为主体的外立面。若干图像采集器均设于散热腔道内且依次安装于各个散热组件的安装端上。
36.图像采集器产生的部分热量散发至散热腔道后经主体传导至外部以形成第一散热通道、产生的另一部分热量传导至散热组件后经其散热端散发至外部以形成第二散热通道。
37.散热组件包括散热背板2和散热鳍片4，散热背板2的一端为散热腔道的内壁、相对的另一端为主体的外立面且设有散热鳍片4。散热鳍片4由银白色氧化铝制成，散热鳍片4是被动性散热元件，热量以对流的形式散发掉，散热效率取决于表面积的大小，散热鳍片4可以在不增加重量和体积的情况下增加表面积有利于散热。散热鳍片4直接暴露在空气中，不仅可以使用空气对流散热，还可以通过辐射散热。同时银白的颜色也能反射外部热量减少热量积聚。
38.若干图像采集器设于散热腔道内且安装于散热背板2上，若干图像采集器产生的部分热量散发至散热腔道，再经散热腔道传导至外部。图像采集器产生的另一部分热量通过散热背板2和散热鳍片4传导至外部。
39.散热背板2既作为主体的组成结构，也作为图像采集器的支撑安装结构，图像采集器可以很方便快捷的安装和拆卸。
40.各个图像采集器共享一个大的散热腔道的散热方式，相比于各个图像采集器单独散热的方式，散热效果更好。且同时图像采集器安装在散热背板2上，热量可通过散热腔道和散热组件分别形成的第一散热通道和第二散热通道传导至外部，实现了散热腔道和散热组件的双散热模式，大大提升了散热性能。
41.图像采集器包括相机5、激光器6以及电路板，激光器6发射激光作为相机5光源，电路板用于控制相机5和激光器6。
42.每个图像采集器上均套设有密封罩壳3，密封罩壳3设于散热腔道内且密封安装于散热背板2上，密封罩壳3由散热材料制成且整体密封，图像采集器产生的部分热量经密封罩壳3传导至散热腔道内。通过设置密封罩壳3可进一步加强图像采集器的密封效果，可防止外部湿气进入到相机5、激光器6和电路板内，防止水汽凝结损坏内部电器元件。
43.主体为箱体1，箱体1为长方体笼形框架结构，各个散热组件沿箱体1的长度方向依次设置，每个图像采集器均对应安装在一个散热组件上，箱体1在除散热组件之外的其余部位均设有蒙皮。
44.具体的，箱体1的长方体笼形框架结构由4根长横梁、12根短纵梁和12根短竖梁通过角链接件连接构成，为设备提供主要支撑结构，同时也是相机5、激光器6和电路板的承载结构。散热背板2通过角接件安装到箱体1的梁体上面，成为梁体的一个立面，加强稳定性。应用了角链接件卡紧构造而不使用焊接结构保证结构精度，同时即使承受力过大也可以归位。
45.长横梁、短纵梁和短竖梁均由铝型材制成，在强度和尺寸相同情况下，铝型材重量只有铜或铁的1/3，同时铝型材强度高弹性系数小，保证相机5安装精度和牢固度，同时给与设备以保护，铝有良好的导热性能，可以更快的将热量从内部传到外部有利于散热。
46.蒙皮为银色氧化薄铝，实现防尘防水，且强度高导热性能好有利于散热，银色金属光泽有利于在太阳光直射的情况下反射太阳光有利于散热。
47.若干组相机5、激光器6、电路板和散热组件沿箱体1的长度方向依次平行设置，本实施例中共设置3组相机5、激光器6、电路板和散热组件。箱体1为长方体笼形框架结构使得箱体1内部有足够的空间安装三组相机5、激光器6、电路板和散热组件，大空间有利于散热同时也有足够空间制作散热鳍片4。
48.箱体1长度方向的两端面均设有通风口，使得箱体1内部形成长筒型的风道，加强了空气对流，在不增加额外设备以及内部体积空间的前提下提升了散热效果。
49.箱体1外部还设有折叠把手7，折叠把手7方便收纳运输减少设备整体长度。使用时向上翻折便可手提搬运。箱体1下端面设有支撑脚8，能够在箱体1放置时候提供支撑且与地面隔开防潮，使下底部有空气流通有利于散热，同时可在地面不平整的情况下使设备摆放稳定。
50.且箱体1和密封罩壳3均设有用于相机5采集图像的拍摄窗口，在密封罩壳3上的拍摄窗口可以为透明玻璃、透明亚克力等制成，箱体1在蒙皮上可以设置缺口用作拍摄窗口，也可以设置透明玻璃、透明亚克力等。
51.本实用新型具有以下技术优势：
52.1、使用被动散热设计，散热鳍片4设置在散热背板2外部实现散热鳍片4对流散热和辐射散热方式，不需要引入额外设备与电源。将原先单个激光器6的散热模式转变成一体化梁体散热，散热背板2直接作为箱体1的外立面组成结构，可将相机5和激光器6的热量直接传到箱体1外部，大大增大散热面积和散热空间。使用坚固的横梁、短纵梁、短竖梁对相机5支撑防护。
53.2、使用铝作为材料制作散热背板2，并在其上制作散热鳍片4，散热鳍片4是被动性
散热元件热量以对流的形式在空气中散发掉，散热鳍片4在不增加重量和体积的情况下大大增加表面积有利于散热。由于相机5和激光器6直接固定在散热背板2上，热量能更快的传递到散热背板2上有利于散热。散热背板2通过角接件与长方体笼形框架结构连接在一起提供稳固结实的链接，给相机5和激光器6支撑和防护。同时也是支撑结构的一个立面，再一次提升结构强度。
54.3、使用铝型材搭建框架结构，三组相机5和激光器6平行安装，在提供稳固结实支撑结构同时，自然形成了长筒型的风道，在不增加额外设备内部体积空间同时提升了散热效果，实现内部风道和散热组件的双重散热。
55.4、双层防护设计，箱体1包裹有蒙皮作为一层防护，相机5和激光器6和通过密封罩壳3密封，与外部空气隔绝，同时防止外部湿气在设备内部水汽凝结。双层结构能够大大加强设备强度，提升防尘防水达到ip65防护等级。
56.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。