冷却装置及使用其的线扫相机和自动光学检测设备的制作方法

1.本发明涉及相机领域，尤其是涉及一种冷却装置及使用其的线扫相机和自动光学检测设备。


背景技术：

2.现有的相机结构简单紧凑、安装空间小，特别是cis相机，在相机工作中相机的控制部分会产生大量的热量，产生的热量传导至相机内部各处，由于全部器件集成于全封闭的合金外壳内，热量无法及时传递出去，从而导致相机内部工作温度升高，并且相机的传感器部件对温度变化比较敏感，温度的变化会引起传感器部件的明显胀缩，从而影响相机整体的测量精度。
3.现有的冷却方法包括水冷装置、风冷装置和半导体冷却装置，其中，水冷装置与风冷装置无法达到恒温控制，半导体冷却装置无法在窄长空间安装且实现恒温控制，因此，相机工作时迫切需要一种使其内部温度能够保持在可控温度范围内的冷却装置。
4.现有相机在工作开机时温度降低，而较低的温度使相机无法正常使用，常常要等相机发热至一定温度才可使用，大大降低相机的工作效率。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种冷却装置，所述冷却装置使得相机各处的温度均匀冷却。
6.本发明的另一个目的在于提出一种相机，所述相机包括上述冷却装置，所述相机工作时其内部能够保持在恒定温度，提高相机的使用性能。
7.根据本发明第一方面实施例的冷却装置，所述冷却装置包括：第一散热组件，所述第一散热组件包括多个半导体散热片，所述半导体散热片的冷端朝向被作用物体；第二散热组件，所述第二散热组件设在所述第一散热组件远离所述被作用物体的一侧，所述半导体散热片的热端朝向所述第二散热组件，所述第二散热组件用于对所述半导体散热片的热端降温；温度控制组件，所述温度控制组件包括温度传感器和温度控制器，所述温度传感器用于检测所述被作用物体的温度值，所述温度控制器用于根据所述温度值控制所述第一散热组件的通电频率。
8.根据本发明实施例的冷却装置，通过多段相互独立的半导体散热片同时给相机降温冷却，每段半导体散热片提供相同的制冷量，使得相机内部各处的温度均匀冷却；通过温度传感器检测被作用物体的温度，温度传感器将检测的温度反馈至温度控制器，温度控制器根据温度传感器测得温度调节散热组件的工作频率，进而实现高精度控温的目的，使得相机内部保持在恒定温度。
9.另外，根据本发明的冷却装置，还可以具有如下附加的技术特征：
10.在本发明的一些实施例中，所述冷却装置还包括：导热件，所述导热件设在所述第一散热组件和所述被作用物体之间。
11.进一步地，所述冷却装置还包括：隔热件，所述隔热件设在所述导热件上，所述隔热件上形成有多个与所述半导体散热片对应的装配通孔，所述半导体散热片的至少部分穿过所述装配通孔与所述导热件贴合。
12.进一步地，所述第二散热组件包括：水箱；水轨，所述水轨内形成有第一水流通道，所述第一水流通道与所述水箱联通，所述水轨为铝轨或者铜轨；水泵，所述水泵设在所述第一水流通道的进水口和所述水箱之间。
13.进一步地，所述冷却装置还包括第三散热组件，所述第三散热组件设在所述第一水流通道的出水口和所述水箱之间，所述第三散热组件包括：风冷水排，所述风冷水排内形成有第二水流通道，所述第二水流通道的两端分别与所述第一水流通道的出水口和所述水箱联通；风扇，所述风扇设在所述风冷水排上，用于朝向所述风冷水排吹风。
14.进一步地，所述冷却装置还包括：流量控制组件，所述流量控制组件包括：流量传感器，所述流量传感器用于检测所述水泵的流量；流量控制器，所述流量控制器用于接收所述通电频率控制所述水泵的流量。
15.进一步地，所述第二散热组件包括：散热板，所述散热板的一侧与所述半导体散热片贴合；散热翅片，所述散热翅片设有多个，多个所述所述散热翅片设在所述散热板的另一侧。
16.进一步地，所述第二散热组件还包括：封闭板，所述封闭板用于与所述散热板配合，以使相邻的两个所述散热翅片之间构造出多个散热风道；风机和风嘴，所述风机与所述风嘴联通，所述风嘴正对多个所述散热风道；消音器，所述消音器设在所述散热风道的出风口。
17.进一步地，相邻的两个所述半导体散热片之间的距离a与所述半导体散热片的长度b之间满足：a≤1.5b。
18.本发明还提出一种具有上述实施例的冷却装置的线扫相机。
19.根据本发明第二方面实施例的线扫相机包括：相机壳体和冷却装置，所述冷却装置设在所述相机壳体的至少一侧。
20.根据本发明实施例的线扫相机，通过在线扫相机上设置冷却装置，可以使得线扫相机工作时产生的热量传导至相机壳体上，通过冷却装置与相机壳体的相贴合冷却线扫相机，使得线扫相机的温度保持在恒定温度，提高线扫相机的工作性能。
21.本发明还提出一种具有上述实施例的线扫相机的自动光学检测设备。
22.根据本发明实施例的自动光学检测设备，通过设有上述实施例的线扫相机，可以较好地提高自动光学检测设备的工作性能。
23.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
24.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
25.图1是根据本发明实施例的冷却装置的结构示意图；
26.图2是根据本发明实施例的冷却装置的相机被作用物体、第一散热组件和第二散
热组件的爆炸图；
27.图3是根据本发明实施例的冷却装置的半导体制冷片、隔热件和导热件的爆炸图；
28.图4是根据本发明实施例的冷却装置的相机被作用物体、第一散热组件和第二散热组件的结构示意图；
29.图5是图4中ⅰ区域的放大图；
30.图6是根据本发明实施例的冷却装置的半导体制冷片、隔热件和导热件的结构示意图；
31.图7是根据本发明实施例的冷却装置的第二散热组件的水冷散热的剖视图；
32.图8是根据本发明实施例的冷却装置的第二散热组件的风冷散热的结构示意图；
33.图9是图8中ⅱ区域的放大图；
34.图10是根据本发明实施例的冷却装置的电路示意图；
35.附图标记：
36.1000
‑
相机；100
‑
冷却装置；
37.10
‑
第一散热组件；11
‑
半导体散热片；12
‑
半导体加热片；20
‑
相机壳体；
38.30
‑
第二散热组件；300
‑
水箱；301
‑
水轨；302
‑
水泵；303
‑
第一水流通道；304
‑
进水口；
39.310
‑
散热板；311
‑
散热翅片；312
‑
封闭板；313
‑
出风口；314
‑
风嘴；315
‑
进风口；316
‑
消音器；
40.40
‑
温度控制组件；41
‑
温度传感器；42
‑
温度控制器；50
‑
导热件；51
‑
隔热件；52
‑
装配通孔；60
‑
第三散热组件；600
‑
风冷水排；601
‑
风扇；602
‑
第二水流通道。
具体实施方式
41.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.下面参考附图描述根据本发明实施例的冷却装置100。
45.如图1和图2所示，根据本发明实施例的冷却装置100包括：第一散热组件10、第二
散热组件30、加热组件和温度控制组件40，第一散热组件10包括多个半导体散热片11，多个半导体散热片11均匀间隔开地设在被作用物体上，半导体散热片11的冷端朝向被作用物体，半导体散热片11采用多段相互独立的设置，多段半导体散热片11同时给发热元件降温冷却，每段半导体散热片11提供相同的制冷量，使得发热元件内部各处的温度均匀冷却。
46.第二散热组件30设在第一散热组件10远离被作用物体的一侧，半导体散热片11的热端朝向第二散热组件30，第二散热组件30用于对半导体散热片11的热端降温，发热元件产生热量后，通过被作用物体传导热量，半导体散热片11的冷端贴合设置于被作用物体上，半导体散热片11通电开始工作，半导体散热片11的冷端会吸收被作用物体散发的热量，半导体散热片11的热端释放冷端吸收的热量，第二散热组件30与半导体散热片11的热端贴合，第二散热组件30进一步散发半导体散热片11的热端的热量，从而达到冷却效果。
47.如图5和图6所示，由于一些发热元件启动初始时的温度达不到室温或者无法高于室温1
‑
2℃，在启动前就需要对发热元件进行预热，另外设置多个半导体散热片11的热端贴合被作用物体，形成一部分半导体冷却片的冷端贴合导热件50，另一部分半导体冷却片的热端贴合导热件50，使得冷却装置100的使用功能增加，提高工作效率。
48.温度控制组件40包括温度传感器41和温度控制器42，温度传感器41设置多个，温度传感器41用于检测被作用物体的温度值，温度控制器42用于根据温度值控制第一散热组件10的通电频率，温度传感器41检测被作用物体的温度，温度传感器41还可以用于检测半导体散热片11的热端的温度，温度传感器41将检测的温度反馈至温度控制器42，温度控制器42根据温度传感器41测得温度调节散热组件的工作频率，进而实现高精度控温的目的，使得发热元件内部保持在恒定温度。
49.发热元件在工作后产生热量，通过被作用物体传导热量，半导体散热片11的冷端贴合设置于被作用物体上，半导体散热片11通电开始工作，半导体散热片11的冷端会吸收被作用物体散发的热量，半导体散热片11的热端释放冷端吸收的热量，第二散热组件30与半导体散热片11的热端贴合，第二散热组件30进一步散发半导体散热片11的热端的热量，从而达到冷却效果；半导体散热片11采用多段相互独立的设置，多段半导体散热片11同时给发热元件降温冷却，每段半导体散热片11提供相同的制冷量，使得发热元件内部各处的温度均匀冷却。
50.在设备刚开始工作因为温度较低无法启动时，半导体加热片12为设备提供热量，使得设备达到工作温度，防止设备因温度过低无法使用，进而提高设备工作性能；温度传感器41检测被作用物体的温度，温度传感器41还可以用于检测半导体散热片11的热端的温度，温度传感器41将检测的温度反馈至温度控制器42，温度控制器42根据温度传感器41测得温度调节散热组件的工作频率，进而实现高精度控温的目的，使得发热元件内部保持在恒定温度。
51.根据本发明实施例的冷却装置100，通过多段相互独立的半导体散热片11同时给线扫相机1000降温冷却，每段半导体散热片11提供相同的制冷量，使得线扫相机1000内部各处的温度均匀冷却；在设备刚开始工作因为温度较低无法启动时，通过半导体加热片12为设备提供热量，使得设备达到工作温度，防止设备因温度过低无法使用，进而提高设备工作性能；通过温度传感器41检测被作用物体的温度，温度传感器41将检测的温度反馈至温度控制器42，温度控制器42根据温度传感器41测得温度调节散热组件的工作频率，进而实
现高精度控温的目的，使得线扫相机1000内部保持在恒定温度。
52.如图2和图3所示，进一步地，冷却装置100还包括：导热件50和隔热件51，导热件50设在第一散热组件10和被作用物体之间，导热件50与被作用物体相贴合设置，被作用物体产生的热量通过导热件50更好的传输，第一散热件与导热件50相贴合，也就是半导体散热片11的冷端与导热件50相贴合，导热件50将被作用物体散发的热量传到至半导体散热片11的冷端上，半导体散热片11工作后的冷端温度降低，通过半导体散热片11的冷端与导热件50之间的温差实现热传递，即半导体散热片11的冷端吸收导热件50传导的热量，使得被作用物体的温度整体下降，半导体散热片11采用多段相互独立的设置，多段半导体散热片11同时给导热件50降温冷却，每段半导体散热片11提供相同的制冷量，使得导热件50各处的温度均匀冷却，被作用物体的温度也得到均匀冷却，导热件50可以选用长条形结构的铝均热板或铜均热板，半导体散热片11与导热件50之间设有导热硅脂起到更好的导热效果。
53.如图3所示，隔热件51设在导热件50上，隔热件51上形成有多个与半导体散热片11对应的装配通孔52，半导体散热片11的至少部分穿过装配通孔52与导热件50贴合，隔热件51设置于导热件50上，隔热件51与导热件50相贴合设置，并且隔热件51上留有半导体散热片11伸出的装配通孔52，在被作用物体的热量通过导热件50传导时，半导体散热片11的冷端吸收被作用物体散发的热量，半导体散热片11采用多段相互独立的设置，并未全覆盖导热件50设置，因此，为了防止导热件50上半导体散热片11未覆盖处散发的热量扩散至被作用物体内，采用隔热件51将未覆盖处隔绝，进而防止热量散发至被作用物体内，保证所有热量通过半导体散热片11的冷端冷却降温，隔热件51可以选用保温隔热棉、隔热板、隔热膜或隔热箔。
54.如图4所示，导热件50与被作用物体相贴合设置，被作用物体产生的热量通过导热件50更好的传输，起到更好的导热效果，半导体散热片11的冷端吸收导热件50传导的热量，使得被作用物体的温度整体下降，半导体散热片11采用多段相互独立的设置，多段半导体散热片11同时给导热件50降温冷却，每段半导体散热片11提供相同的制冷量，使得导热件50各处的温度均匀冷却，被作用物体的温度也得到均匀冷却；为了防止导热件50上半导体散热片11未覆盖处散发的热量扩散至被作用物体内，采用隔热件51将未覆盖处隔绝，进而防止热量散发至被作用物体内，保证所有热量通过半导体散热片11的冷端冷却降温。
55.如图1和图5所示，进一步地，第二散热组件30包括：水箱300、水轨301和水泵302，水轨301内形成有第一水流通道303，水轨301与半导体散热片11之间设有导热硅脂，起到更好的导热效果，水轨301与半导体散热片11的热端相贴合，第一水流通道303与水箱300联通，水箱300中的冷却介质通过第一水流通道303进入水轨301，进入水轨301中的冷却介质吸收半导体散热片11的热端传导来的热量；水泵302设在第一水流通道303的进水口304和水箱300之间，通过水泵302实现水轨301内的冷却介质循环使用的效果，水箱300中的冷却介质通过水泵302提供的动力进入第一水流通道303中，流经第一水流通道303的冷却介质吸收半导体散热片11的热端传导来的热量，然后在循环流回水箱300中。
56.如图5所示，水箱300中的冷却介质通过第一水流通道303进入水轨301，进入水轨301中的冷却介质吸收半导体散热片11的热端传导来的热量，然后在循环流回水箱300中进行下一轮冷却，提高半导体散热片11的冷却效果。
57.进一步地，水轨301为铝轨或者铜轨，铝质和铜质的轨道能够更好的导热，将半导
体散热片11的热端的热量吸收，进而实现半导体散热片11的热端的冷却降温。
58.如图1所示，进一步地，冷却装置100还包括第三散热组件60，第三散热组件60设在第一水流通道303的出水口和水箱300之间，流经第一水流通道303的冷却介质吸收半导体散热片11的热端传导来的热量，经过第三散热组件60的冷却循环流回水箱300中，第三散热组件60将吸收热量的冷却介质再次降温，冷却后的介质循环流回水箱300，准备进行下一轮冷却，提高半导体散热片11的热端的冷却效果。
59.如图1所示，进一步地，第三散热组件60包括：风冷水排600和风扇601，风冷水排600内形成有第二水流通道602，第二水流通道602的两端分别与第一水流通道303的出水口和水箱300联通，流经第一水流通道303的冷却介质吸收半导体散热片11的热端传导来的热量，经过第一水流通道303流出进入第二水流通道602，在第二水流通道602内冷却后再循环流回水箱300中，冷却后的介质循环流回水箱300，准备进行下一轮冷却，提高半导体散热片11的热端的冷却效果；风扇601设在风冷水排600上，用于朝向风冷水排600吹风，经过第一水流通道303的冷却介质流出进入第二水流通道602，通过风冷水排600对第二水流通道602内的冷却介质进行冷却降温，更进一步提高半导体散热片11的热端的冷却效果。
60.进一步地，冷却装置100还包括：流量控制组件，流量控制组件包括：流量传感器和流量控制器，流量传感器用于检测水泵302的流量；流量控制器用于接收通电频率控制水泵302的流量，流量传感器检测的水泵302流量反馈至流量控制器，根据当前的温度，流量控制器调整水泵302的流量，使得水泵302的流量足以吸收半导体散热片11的热端散发的热量，进而保证被作用物体保持在恒定温度范围内。
61.如图2和图8所示，进一步地，第二散热组件30包括：散热板310和散热翅片311，散热板310的一侧与半导体散热片11贴合；散热翅片311设有多个，多个散热翅片311设在散热板310的另一侧，散热板310与半导体散热片11的热端相贴合，散热板310将半导体散热片11的热端的热量传导至散热翅片311上，散热翅片311散发半导体散热片11的热端的热量，设置多个散热翅片311提高半导体散热片11的冷却效果。
62.如图4和图8所示，进一步地，第二散热组件30还包括：封闭板312、风机、风嘴314和消音器316，封闭板312用于与散热板310配合，以使相邻的两个散热翅片311之间构造出多个散热风道，风机与风嘴314相连接，通过风机产生的风通过风嘴314进入散热风道，通过风将散热通道内的热量带出，进而为散热翅片311降温，使得散热翅片311更高效的吸收半导体散热片11的热端的热量；风机与风嘴314联通，风嘴314正对多个散热风道的进风口315，风机产生的风经过风嘴314进入散热风道，风嘴314将风机产生的风分隔加速，使得风分散至不同的散热风道内，更高效的为每个风道吸收热量，使得每个散热翅片311都能得到散发热量；消音器316设在散热风道的出风口313，风进入散热通道会产生一定的噪音，通过安装消音器316减弱风的噪音，提高使用的舒适度。
63.如图5所示，进一步地，相邻的两个半导体散热片11之间的距离a与半导体散热片11的长度b之间满足：a≤1.5b，例如，半导体散热片11的长度选择a＝1.5b，这时能够保证较好的散热效果，不会出现制冷量过剩的浪费情况，也不会出现散热不足的情况。
64.本发明还提出一种具有上述实施例的冷却装置100的线扫相机1000。
65.如图4和图9所示，根据本发明第二方面实施例的线扫相机1000包括：相机壳体20和上述的冷却装置100，冷却装置100设在相机壳体20的至少一侧。
66.线扫相机1000工作时产生的热量传导至相机壳体20上，通过冷却装置100与相机壳体20的相贴合冷却线扫相机1000，冷却装置100可以与相机壳体20的一面设置，也可以两面都贴合设置，使得线扫相机1000的温度保持在恒定温度，提高线扫相机1000的工作性能。
67.根据本发明实施例的线扫相机1000，通过在线扫相机上设置冷却装置100，可以使得线扫相机工作时产生的热量传导至相机壳体20上，通过冷却装置100与相机壳体20的相贴合冷却线扫相机1000，使得线扫相机1000的温度保持在恒定温度，提高线扫相机1000的工作性能。
68.本发明还提出一种具有上述实施例的线扫相机1000的自动光学检测设备。用于电路板检测的自动光学检测设备包括机台、可移动地设于机台上的工作台和设于机台上的线扫相机1000，工作台上用于承载待检测的电路板并带动电路板经过线扫相机1000，线扫相机1000可采用接触式图像传感器。
69.根据本发明实施例的自动光学检测设备，通过设有上述实施例的线扫相机1000，可以较好地提高自动光学检测设备的工作性能。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。