宏观检查机用投影光源灯箱的制作方法

1.本发明涉及对液晶面板进行检查的宏观检查机，具体涉及一种宏观检查机用投影光源灯箱。


背景技术：

2.在液晶面板生产过程中，产品检查是整个工艺生产中的重要环节。液晶面板的检查包括微观检查、宏观检查以及数据测试，这三种检查互相支持。目前液晶面板生产线用宏观检测机，普遍采用投影光源灯箱将光投影到反射镜，反射光经过菲涅尔透镜进行聚光后照射到被检测基板上，检测人员在不同角度观察基板是否存在缺陷和不良，以确定产品品质。
3.投影用金属灯安装在灯箱内，其使用一段时间后灯箱内会形成高温，目前普遍的散热方式是：在灯箱宽度方向的侧板上设置进风口和散热风扇，进风口进入的风会垂直的打在金属灯外壳上，以对其外部进行散热，由于金属灯内外温差大，而影响金属灯的使用寿命；再者由于进风口和散热风扇位于同一直线上，进入的风被快速地抽出，使得灯箱整体散热效果差。
4.另外，对于不同品质缺陷检测需要不同颜色光进行照射，现有单一光源不能满足检查要求，往往需要人工切换光源以实现不同品质缺陷的检测，使得检测效率低；由于检测时主要依赖人工实现，而操作者在金属灯常开的情况下长时间工作会影响视力，使得需要频繁关闭金属灯，而金属灯频繁开关会影响使用寿命。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的宏观检查机用投影光源灯箱解决了金属灯内外温差大影响使用寿命的问题。
6.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
7.提供一种宏观检查机用投影光源灯箱，包括灯箱，灯箱的进风口至出风口之间依次安装有投影镜头、金属灯组件和散热风扇，灯箱中与进风口所在侧板垂直的侧板上开设有至少一个侧进风口，侧板上设置有将侧进风导向进风口方向的侧导流板，散热风扇远离出风口侧设置有风扇导流板，风扇导流板上开设有正对金属灯组件的风口；
8.金属灯组件包括安装在机箱上的灯固定座，灯固定座上安装有呈锥形的前灯罩，前灯罩的前面板上开设有透光孔，侧壁上对称开设有至少两个进风通道；透光孔上通过压板固定安装有隔热玻璃；
9.灯固定座上固定安装有出光方向正对隔热玻璃的金属灯，灯箱上下侧固定有与金属灯的灯杯接触、用于对灯杯中流出的气体导向至散热风扇方向的上导流板和下导流板。
10.本发明的有益效果为：本方案前灯罩上设置进风通道后，风可以进入灯杯，并在灯杯的弧形侧壁作用发生反射，以在灯杯内形成涡流，以带走灯杯内的热量，流出灯杯的气流在上导流板和下导流板的作用下，会沿着灯杯外壁运动，以对灯杯外壁再次冷却，本方案通
过上述冷却方式能够充分对金属灯进行冷却，同时还能大幅降低金属灯内外温差，从而保证了金属灯的使用寿命。
11.本方案设置的侧进风口能够增加进入灯箱内的风量，再配合侧导流板能够将进入的风转向90
°
朝向进风口方向，以在进风口处的灯箱转角等盲区形成涡流，以对金属灯照射方向的灯箱进行充分冷却，保证整个灯箱热量被充分带走。
12.在散热风扇处设置的风扇导流板，能够使流过金属灯的气流朝着风扇导流板的风口汇集，以避免气流扩散至散热风扇这边灯箱的转角处，使热风在灯箱停留过长时间，影响灯箱的散热。
13.进一步地，宏观检查机用投影光源灯箱还包括光源切换机构，其包括滤光片转盘和带着滤光片转盘旋转的旋转机构，旋转机构安装在灯箱上；滤光片转盘位于金属灯组件与投影镜头之间，且其周向设置有多个与投影镜头配合的滤光片安装孔，多片不同颜色的滤光片分别通过滤光片压板安装于滤光片安装孔上。
14.上述技术方案的有益效果为：本方案设置光源切换机构后，当需要不同颜色光源对产品缺陷进行检查时，可以通过旋转机构带着滤光片转盘转动，以对实现不同颜色滤光片的切换，以取代操作工人手动更换滤光片，从而提高液晶面板检测效率。
15.进一步地，宏观检查机用投影光源灯箱还包括光源亮度调整机构，其包括遮光片和带动遮光片旋转的旋转机构，遮光片位于滤光片转盘与投影镜头之间，其周向开设有若干对进入投影镜头的光源强度进行调节的光孔，且光孔的尺寸在圆周上呈由大至小的方式排布。
16.上述技术方案的有益效果为：本方案设置光源亮度调整机构后，通过调整不同大小光孔正对光源的位置，以对不同光源亮度的调整，以此降低过强的光源对操作人员眼睛造成影响。
17.进一步地，旋转机构包括固定安装在灯箱上的电机支撑架，电机支撑架下端固定安装有电机，其上端通过支撑轴承安装有转轴，电机输出轴上的主动轮与转轴上安装的从动轮通过同步带转动连接；
18.遮光片和滤光片转盘安装于与其对应的转轴上；转轴上设置有具有开口的感应片，电机支撑架上设置有感知感应片上开口位置的传感器。
19.上述技术方案的有益效果为：本方案通过旋转电机实现遮光片和滤光片转盘的调整，同时再配合传感器和感应片，能够对遮光片和滤光片转盘位置的精准调整，从而保证滤光片和遮光片切换时的精准调节。
20.进一步地，灯箱包括电源盒和上灯箱，电源盒安装于固定连接在上灯箱底部的灯箱支撑架内，投影镜头、金属灯组件和散热风扇均安装在上灯箱中。
21.进一步地，电源盒包括固定于灯箱支撑架上的电源固定架，电源安装板通过连接柱固定于电源固定架上，电源和点灯板设置于电源安装板上；电源固定架顶部设置的电源盒盖上安装有排气风扇，电源固定架的侧面设置有冷却风扇。
22.上述技术方案的有益效果为：排气风扇设置在顶部，将电源盒内的气体向外抽吸，可以避免上箱体产生的热量向下扩散，以影响电源盒散热，排气风扇抽出的气体打在上灯箱底部，反弹后从灯箱支撑架两侧流出，一定程度还可以对上灯箱起到冷却作用。排气风扇和冷却风扇的相互配合，能够提高电源盒内部的散热效率。
23.进一步地，上灯箱包括固定于灯箱支撑架上的中间承载结构，中间承载结构连接灯箱前支架和灯箱后支架构成灯箱主体；灯箱前支架和灯箱后支架通过支撑架连接；机箱下护罩、机箱上护罩与灯箱前支架和灯箱后支架连接形成灯箱腔体；侧导流板安装在机箱上护罩侧面的侧进风口处，散热风扇固定在灯箱后支架上。
24.上述技术方案的有益效果为：上灯箱采用多块板体构成，方便上灯箱的拼装的同时，还可以保证上灯箱的整体强度，拼装处的多个间隙，可以构成多个进风口，以提高进入的气体均布在上灯箱光源照射前端。
25.进一步地，中间承载结构包括点灯板安装板，底板通过连接柱安装于点灯板安装板上，两者之间的间隙形成进风通道；底板的两侧设置有与机箱下护罩连接的立板，立板、机箱下护罩、机箱上护罩依次连接后构成灯箱的侧板。
26.上述技术方案的有益效果为：本方案在中间承载结构内形成的进风通道能够对底板进行冷却，以使风均匀于可能存在较高热量分布处，以提高灯箱散热效率。
27.进一步地，前灯罩采用铝合金制成，其内侧采用磨砂喷塑成黑色；黑色可以吸收金属灯工作产生的热量，另外也确保避免大量气流流过灯芯急速降温影响金属灯寿命，外部不做表面处理，单外部气流流过灯罩外壁时带走金属灯内侧吸收的热量，这样间接散热延长金属灯的使用寿命。
附图说明
28.图1为宏观检查机用投影光源灯箱的立体图。
29.图2为宏观检查机用投影光源灯箱的主视图。
30.图3为宏观检查机用投影光源灯箱的侧视图。
31.图4为图3中沿a-a方向的剖视图，其箭头为气流方向。
32.图5为图2中沿b-b方向的剖视图。
33.图6为图3中沿c-c方向的剖视图，其箭头为气流方向。
34.图7为电源盒的立体图。
35.图8为上灯箱去除顶板和机箱上护罩后的立体图。
36.图9为上灯箱去除顶板后的俯视图。
37.图10为中间承载结构的立体图。
38.图11为金属灯、上导流板和下导流板安装在一起后的立体图。
39.图12为图11的侧视图。
40.图13为图12中沿d-d方向的剖视图。
41.图14为镜头支撑架的立体图。
42.图15为光源切换机构的立体图。
43.图16为光源切换机构的主视图。
44.图17为图16中沿e-e方向的剖视图。
45.图18为光源切换机构的侧视图。
46.图19为光源亮度调整机构的立体图。
47.图20为从上灯箱前视角度观测的内部气流分布图。
48.图21为从上灯箱俯视角度观测的内部气流分布图。
49.图22为上灯箱前视角度的气流流速图。
50.图23为上灯箱俯视角度的气流流速图。
51.其中，1、灯箱；11、电源盒；111、电源固定架；112、电源安装板；113、连接柱；114、点灯板；115、排气风扇；116、冷却风扇；12、上灯箱；121、中间承载结构；1211、点灯板安装板；1212、底板；1213、立板；122、灯箱前支架；123、灯箱后支架；124、支撑架；125、机箱下护罩；126、机箱上护罩；
52.13、进风口；14、出风口；15、侧进风口；16、侧导流板；2、投影镜头；21、镜头支撑架；211、导向环；3、金属灯组件；31、金属灯；311、灯杯；32、灯固定座；33、前灯罩；331、透光孔；332、进风通道；34、钢丝卡扣；35、上导流板；36、下导流板；4、散热风扇；41、风扇导流板；411、风口；5、灯箱支撑架；
53.6、光源切换机构；61、滤光片转盘；62、旋转机构；621、电机支撑架；622、电机；623、支撑轴承；624、转轴；625、从动轮；626、同步带；627、感应片；628、传感器；63、滤光片；7、光源亮度调整机构；71、遮光片；711、光孔。
具体实施方式
54.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
55.实施例1
56.如图1-图6所示，本方案提供的宏观检查机用投影光源灯箱1包括灯箱1，灯箱1的进风口41113至出风口41114之间依次安装有投影镜头2、金属灯31组件3和散热风扇4，具体地投影镜头2安装在镜头支撑架21的导向环211内，并通过镜头支撑架21安装在灯箱1内，镜头支撑架21的结构可以参见图14。
57.如图1、图6和图9所示，灯箱1中与进风口41113所在侧板垂直的侧板上开设有至少一个侧进风口41115，侧板上设置有将侧进风导向进风口41113方向的侧导流板16，在本方案中侧导流板16优选设置呈z字形，其与侧板平行的板长度大于侧进风口41115的布置宽度，以保证所有从侧进风口41115进入的风都能被顺利导向。
58.侧进风口41115能够增加进入灯箱1内的风量，再配合侧导流板16能够将进入的风转向90
°
朝向进风口41113方向，以在进风口41113处的灯箱1转角等盲区形成涡流，对金属灯31照射方向的灯箱1进行充分冷却，保证整个灯箱1热量被充分带走。
59.如图8所示，散热风扇4远离出风口41114侧设置有风扇导流板41，风扇导流板41上开设有正对金属灯31组件3的风口411；风扇导流板41能够使流过金属灯31的气流朝着风扇导流板41的风口411汇集，以避免气流扩散至散热风扇4这边灯箱1的转角处，使热风在灯箱1停留过长时间，影响灯箱1的散热。
60.如图3、图6及图11至图13所示，金属灯31组件3包括安装在机箱上的灯固定座32，灯固定座32上安装有呈锥形的前灯罩33，前灯罩33的前面板上开设有透光孔711331，侧壁上对称开设有至少两个进风通道332；透光孔711331上通过压板固定安装有隔热玻璃。
61.灯固定座32上固定安装有出光方向正对隔热玻璃的金属灯31，具体可以通过钢丝
卡扣34实现二者的固定；灯箱1上下侧固定有与金属灯31的灯杯311接触、用于对灯杯311中流出的气体导向至散热风扇4方向的上导流板35和下导流板36。
62.前灯罩33上设置进风通道332后，风可以从此处进入灯杯311，并在灯杯311的弧形侧壁作用下发生反射，以在灯杯311内形成涡流，带走灯杯311内的热量，流出灯杯311的气流在上导流板35和下导流板36的作用下，会沿着灯杯311外壁运动，以对灯杯311外壁再次冷却，本方案通过上述冷却方式能够充分对金属灯31内外壁进行冷却，同时还能大幅降低金属灯31内外温差，从而保证了金属灯31的使用寿命。
63.前灯罩33采用铝合金制成，其内侧采用磨砂喷塑成黑色；黑色可以吸收金属灯31工作产生的热量，另外也确保避免大量气流流过灯芯急速降温影响金属灯31寿命，外部不做表面处理，单外部气流流过灯罩外壁时带走金属灯31内侧吸收的热量，这样间接散热延长金属灯31的使用寿命。
64.实施例2
65.本实施例是在实施例1的基础上做出的进一步改进，具体为：
66.如图1所示，灯箱1包括电源盒11和上灯箱12，电源盒11安装于固定连接在上灯箱12底部的灯箱支撑架5内，投影镜头2、金属灯31组件3和散热风扇4均安装在上灯箱12中。灯箱支撑架5的长度方向两侧设置有多个开口，可以保证电源盒11所在区域内气流的顺畅流通。
67.如图7所示，电源盒11包括固定于灯箱支撑架5上的电源固定架111，电源安装板112通过连接柱113固定于电源固定架111上，电源和点灯板114设置于电源安装板112上；连接柱113可以使电源安装板112和电源固定架111之间具有一较大间隙，以形成供气体流动的通道，以保证散热的顺畅性；电源固定架111顶部设置的电源盒11盖上安装有排气风扇115，电源固定架111的侧面设置有冷却风扇116。
68.排气风扇115设置在顶部，将电源盒11内的气体向外抽吸，可以避免上箱体产生的热量向下扩散，以影响电源盒11散热，排气风扇115抽出的气体打在上灯箱12底部，反弹后从灯箱支撑架5两侧流出，一定程度还可以对上灯箱12起到冷却作用。排气风扇115和冷却风扇116的相互配合，能够提高电源盒11内部的散热效率。
69.如图8和图9所示，上灯箱12包括固定于灯箱支撑架5上的中间承载结构121，中间承载结构121连接灯箱前支架122和灯箱后支架123构成灯箱1主体；灯箱前支架122和灯箱后支架123通过支撑架124连接；机箱下护罩125、机箱上护罩126与灯箱前支架122和灯箱后支架123连接形成灯箱1腔体，机箱上护罩126和机箱下护罩125在灯箱1长度方向的同一侧面呈上下布置；侧导流板16安装在机箱上护罩126侧面的侧进风口41115处，散热风扇4固定在灯箱后支架123上。
70.上灯箱12采用多块板体构成，方便上灯箱12拼装的同时，还可以保证上灯箱12的整体强度，拼装处的多个间隙，可以构成多个进风口41113，以提高进入的气体均布在上灯箱12光源照射前端。
71.如图10所示，中间承载结构121包括点灯板安装板1211，底板1212通过连接柱113安装于点灯板安装板1211上，两者之间的间隙形成进风通道332；底板1212的两侧设置有与机箱下护罩125连接的立板1213，立板1213、机箱下护罩125、机箱上护罩126依次连接后构成灯箱1的侧板。
72.本方案在中间承载结构121内形成的进风通道332能够对底板1212进行冷却，以使风均匀于可能存在较高热量分布处，以提高灯箱1散热效率。
73.实施例3
74.本实施例是在实施例1或2的基础上做出的进一步改进，具体为：
75.如图15～图18所示，宏观检查机用投影光源灯箱1还包括光源切换机构6，其包括滤光片63转盘61和带着滤光片63转盘61旋转的旋转机构62，旋转机构62安装在灯箱1上；滤光片63转盘61位于金属灯31组件3与投影镜头2之间，且其周向设置有多个与投影镜头2配合的滤光片63安装孔，多片不同颜色的滤光片63分别通过滤光片63压板安装于滤光片63安装孔上。
76.本方案设置光源切换机构6后，当需要不同颜色光源对产品缺陷进行检查时，可以通过旋转机构62带着滤光片63转盘61转动，以对实现不同颜色滤光片63的切换，以取代操作工人手动更换滤光片63，从而提高液晶面板检测效率。
77.实施例4
78.本实施例是在实施例1或2的基础上做出的进一步改进，具体为：
79.如图15～图17及图19所示，宏观检查机用投影光源灯箱1还包括光源亮度调整机构7，其包括遮光片71和带动遮光片71旋转的旋转机构62，遮光片71位于滤光片63转盘61与投影镜头2之间，其周向开设有若干对进入投影镜头2的光源强度进行调节的光孔711，且光孔711的尺寸在圆周上呈由大至小的方式排布。
80.本方案设置光源亮度调整机构7后，通过调整不同大小通光孔711正对光源的位置，以对不同光源亮度的调整，以此降低过强的光源对操作人员眼睛造成影响。
81.实施例5
82.本实施例是在实施例3或4的基础上做出的进一步改进，具体为：
83.如图15～19所示，旋转机构62包括固定安装在灯箱1上的电机622支撑架621，电机622支撑架621下端固定安装有电机622，其上端通过支撑轴承623安装有转轴624，电机622输出轴上的主动轮与转轴624上安装的从动轮625通过同步带626转动连接；
84.遮光片71和滤光片63转盘61安装于与其对应的转轴624上；转轴624上设置有具有开口的感应片627，电机622支撑架621上设置有感知感应片627上开口位置的传感器628。
85.本方案通过旋转电机622实现遮光片71和滤光片63转盘61的调整，同时再配合传感器628和感应片627，能够对遮光片71和滤光片63转盘61位置的精准调整，从而保证滤光片63和遮光片71切换时的精准调节。
86.下面结合放置试验对本方案的灯箱1内部的气流场和风速流动情况进行说明：
87.如图20和21所示，其示出了灯箱1内部气流的分布情况，通过气流分布可知，本方案通过对前灯罩33及多个导流板的独特设置，侧导流板16将侧面进气口的气流导向为灯箱的上、下和前三路气流，前气流改善了灯箱角部的涡流和负压状态，使整体气流更加匀速，上下的气流增加灯箱上部和下部的气流，使灯箱内部气流匀速，遮挡住中间的气流避免前灯罩33面的气流过大使灯罩温度下降太快造成灯罩内外温差大影响使用寿命。
88.前灯罩33上下设置进气口，使气流在灯罩、灯杯内部流动散热，使其内部温度控制在50-70℃内。散热风扇前的导流板主要作用是使风口正对灯金属灯抽气，防止外围气流影响灯杯的散热气流造成散热不好影响灯的散热。
89.如图22和23所示，其示出了进入灯箱1的气流的流速分布情况，外部气流通过前灯罩上下进气孔进入，气流在灯杯311内流速比外侧高，能快速带走灯芯处的高温，灯杯311外表面相对内部流速慢避免外部温度快速冷却内外温差较大影响灯的寿命，金属灯在使用时内部温度高于外部温度，为了确保温差，所以灯杯311内部的散热气流需要大于灯杯311外部使其温差平衡提高灯具的使用寿命。