CN110440155A - 一种超强度防水的led发光模组及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超强度防水的LED发光模组及加工方法，属于灯具加工领域。本发明超强度防水的LED发光模组包括外壳和设置在外壳内部的光源模组，所述光源模组包括PCB板和设置在所述PCB板上的灯珠，所述LED发光模组还包括与PCB板相连的导线，所述外壳两端分别设有与导线过盈配合的导线引出通道，所述导线引出通道与导线配合面设有螺纹，所述导线外皮与导线引出通道的螺纹熔接。本发明的有益效果为：有效提升导线外皮线与外壳结构件过线时的密合问题，有效提升防水等级。

Description

一种超强度防水的LED发光模组及加工方法
技术领域
本发明涉及一种灯具结构，尤其涉及一种超强度防水的LED发光模组及其加工方法。
背景技术
超声波熔焊装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz可40KHz的高频电能，供应给转换器；转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能；调节装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头；焊头将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置；振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶接触面熔化，振动会在熔融状态物质到达其介面时停止，短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键，整个周期通常是不到一秒钟便完成，但是其焊接强度接近于一体成型的强度。
因此，超声波熔焊是一种快捷、干净、有效的防水装配工艺，用来处理热塑性塑料配件及一些合成构件。但是其熔接强度必须依赖于多项设计要素的配合，相同材料相互熔接强度高，但对于不同材料之间的熔合，因熔点各异，造成熔合强度不够。目前运用的塑胶制品ABS、PC与PVC线之间的直接熔接因熔点各异，防水性能不佳，导致防水等级下滑。加入硅胶圈或其它防水材料后造成工艺复杂，成本增加。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种超强度防水的LED发光模组，还提供了一种加工所述超强度防水的LED发光模组的方法。
本发明超强度防水的LED发光模组包括外壳和设置在外壳内部的光源模组，所述光源模组包括PCB板和设置在所述PCB板上的灯珠，所述LED发光模组还包括与PCB板相连的导线，所述外壳两端分别设有与导线过盈配合的导线引出通道，所述导线引出通道与导线配合面设有螺纹，所述导线外皮与导线引出通道的螺纹熔接。
本发明作进一步改进，所述螺纹为设置在导线引出通道的凸起螺纹线，所述导线与导线引出通道的凸起螺纹线通过超声波熔焊固定连接。
本发明作进一步改进，所述外壳包括密封连接的上盖和下盖，所述上盖和下盖外围接触面设有用于超声波熔焊的第一防水超声线。
本发明作进一步改进，所述上盖底面沿侧围设有一圈台阶面，所述下盖与台阶面对应处设有与台阶面配合的凹槽，所述台阶面上和凹槽的底部设有第二防水超声线，所述上盖和下盖通过第二防水超声线熔焊加强防水。
本发明作进一步改进，所述第一防水超声线、第二防水超声线和凸起螺纹线均与上盖或下盖一体成型。
本发明作进一步改进，所述外壳顶部与灯珠对应处设有透镜。
本发明作进一步改进，所述外壳顶部设有透镜安装孔，所述透镜包括上表面、下表面以及侧曲面，所述下表面内凹形成一容置空间，该容置空间的底面呈外凸曲面状，透镜本体的上表面为出光面，容置空间的底面为入光面，该侧曲面为反射面。所述灯珠设置在容置空间的底面中心。
本发明作进一步改进，所述透镜为内外双椭圆互补形珠面，所述上表面为第一半椭圆面，侧曲面为设置在内层的第二半椭圆面，所述灯珠设置在第二椭圆面内侧。
本发明作进一步改进，所述导线外皮的材质为PVC或PU，所述外壳的材质为PC、PP、PE、ABS或ABS与PC混合料。
本发明还提供了一种加工所述超强度防水的LED发光模组的方法，包括如下步骤：
S1：将光源模组安装入所述下盖内固定，两侧的导线安装入下盖两侧的导线引出通道内；
S2：将上盖与下盖盖合，其中，上盖和下盖的第一防水超声线、第一防水超声线和凸起螺纹线的位置分别上下对应；
S3：在无尘环境下，用超声波机对导线引出通道上的凸起螺纹线与导线外皮融焊，直至导线外皮嵌入螺纹内，对上盖和下盖的第一防水超声线和第二防水超声线融焊。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：简单易操作、成本低、效率高，容易实现自动化生产；有效解决不同材质的导线外皮线与外壳结构件过线时的密合问题，有效提升发光模组的防水等级。
附图说明
图1为本发明分解结构示意图；
图2为本发明装配后示意图；
图3为本发明纵向中部剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-图3所示，本发明超强度防水的LED发光模组包括外壳和设置在外壳内部的光源模组，所述光源模组包括PCB板(印刷电路板)3和设置在所述PCB板3上的LED灯珠5，所述LED发光模组还包括与PCB板3两端相连的导线4，所述外壳两端分别设有与导线4过盈配合的导线引出通道，所述导线引出通道与导线4配合面设有螺纹，所述导线4的外皮与导线引出通道的螺纹熔接。
本例的所述导线外皮的材质可以为PVC(聚氯乙烯)或PU(聚氨基甲酸酯简称聚氨酯)等线材外皮常用材料，而本例的外壳的材质为PC(聚碳酸酯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯塑料)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)或ABS与PC混合料等与导线外皮材质不同的塑料或树脂。
针对ABS、PC与PVC线外皮的熔合防水，在结构件上增加上下螺纹压线，采用过盈配合外加上下双重螺纹形成一个瓶颈口，短时熔接固化后能够使导线外皮嵌入到螺纹内，从而达到嵌件的效果，以达到超强度防水。
具体的，本例的所述外壳包括密封连接的上盖1和下盖6，其中，所述下盖内设有安装光源模组的卡槽61，在卡槽61前后两侧设有限位槽63，在上盖1的内壁上设有与限位槽63对应设置的限位凸起11，安装时，所述限位凸起11容纳入所述限位槽63内，从而对上下盖的配合位置限位。本例的导线4包括左端的导线41和右端的导线42，用于连接外部电源或与其他的发光模组串联。每端的导线数量为2根，分别为正极电源线和负极电源线。
本例的上盖1和下盖2外围接触面设有用于超声波熔焊的第一防水超声线14、65，两端设有两个半圆形导线引出通道上部11和导线引出通道下部61，两者通过端部的第一防水超声线14、65密封围合成导线引出通道，其中，在导线引出通道的的内侧，所述螺纹为设置在每个导线引出通道内的凸起螺纹线，所述导线4与导线引出通道的凸起螺纹线通过超声波熔焊固定连接。上下盖融焊后形成第一密合线7，两端导线4外皮与导线引出通道融焊后形成第二密合线8，因发光模组的材质为同一种材质，所以上下盖的超声波焊接的强度接近于一体成型，防水效果也比较好，而不同材质的线材外皮通过超声融合嵌入导线引出通道凸起螺纹线内部，从而加强防水，有效解决不同材质的导线外皮线与外壳结构件过线时的密合问题，有效提升发光模组的防水等级。
优选地，本例的上盖1底面沿侧围设有一圈台阶面12，所述下盖12与台阶面对应处设有与台阶面12配合的凹槽62，所述台阶面12上和凹槽62的底部设有第二防水超声线，所述上盖1和下盖6通过第二防水超声线熔焊加强防水。由于第一防水超声线与第二防水超声线不在同一平面上，台阶面12的侧面能进一步阻隔水汽进入发光模组内部，从而使本例达到三层防水，防水效果更佳。
本例的第一防水超声线、第二防水超声线和用于压紧导线4的凸起螺纹线均与上盖或下盖一体成型。
如图3所示，本例的上盖1与在灯珠对应处设有透镜2，在顶部设有透镜安装孔，所述透镜2边缘与透镜安装孔四周同样通过超声波机融焊密封连接。本例的透镜2包括上表面、下表面以及侧曲面，所述下表面内凹形成一容置空间，该容置空间的底面呈外凸曲面状，透镜本体的上表面为出光面，容置空间的底面为入光面，该侧曲面为反射面。所述灯珠设置在容置空间的底面中心。
LED灯珠5散发的光线一部分经由入光面折射后准直进入透镜2的上表面；另一部分由柱形容置空间的侧面折射进入透镜本体的侧曲面，再经过透镜2的侧曲面反射垂直进入透镜2的上表面，在经过该上表面自由散射到目标面，得到均匀的照明效果，本例的光学透镜的整体为旋转对称结构，使得得到的照明光斑亦为均匀的圆面。
优选的，本例透镜2采用光学级PC，经多次光学实验、测试，选用内外双椭圆互补形珠面设计，发光角度大，光效均匀，上表面为第一椭圆面21，侧曲面为设置在内层的第二椭圆面22，所述LED灯珠5设置在第二椭圆面22内侧。双椭圆互补形珠面设计能够针对LED灯珠射出来的光存在有黄斑或不够饱满的现象而进行的一种补光设计。
本发明还提供了一种加工所述超强度防水的LED发光模组的方法，包括如下步骤：
将透镜焊2接在上盖1上，将光源模组安装入所述下盖内固定，两侧的导线安装入下盖两侧的导线引出通道内；然后将上盖与下盖盖合，其中，上盖和下盖的第一防水超声线、第一防水超声线和凸起螺纹线的位置分别上下对应。
本例的电线外皮材质采用柔软度85P的PVC进行焊接，LED发光模组装配完成后，在在26°+正负2°的无尘环境下进行焊接，用2000W20HKZ的超声波机，焊接时压力在5.5KgF、熔点温度188°，焊接0.48S，首先焊接上盖和下盖的第二防水超声线和靠近发光模组内侧的一圈凸起螺纹线，然后焊接第一防水超声线和光模组外侧的一圈凸起螺纹线，直至导线外皮嵌入螺纹内，完成融焊。
本发明简单易操作、成本低、效率高，采用超声波融焊，无需装备散烟散热的通风装置，容易实现自动化生产；此外，有效解决不同材质的导线外皮线与外壳结构件过线时的密合问题，同时也有效提升相同材质的密合防水性能，有效提升发光模组的防水等级。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超强度防水的LED发光模组，其特征在于：包括外壳和设置在外壳内部的光源模组，所述光源模组包括PCB板和设置在所述PCB板上的灯珠，所述LED发光模组还包括与PCB板相连的导线，所述外壳两端分别设有与导线过盈配合的导线引出通道，所述导线引出通道与导线配合面设有螺纹，所述导线外皮与导线引出通道的螺纹熔接。
2.根据权利要求1所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述螺纹为设置在导线引出通道的凸起螺纹线，所述导线与导线引出通道的凸起螺纹线通过超声波熔焊固定连接。
3.根据权利要求2所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述外壳包括密封连接的上盖和下盖，所述上盖和下盖外围接触面设有用于超声波熔焊的第一防水超声线。
4.根据权利要求3所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述上盖底面沿侧围设有一圈台阶面，所述下盖与台阶面对应处设有与台阶面配合的凹槽，所述台阶面上和凹槽的底部设有第二防水超声线，所述上盖和下盖通过第二防水超声线熔焊加强防水。
5.据权利要求4所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述第一防水超声线、第二防水超声线和凸起螺纹线均与上盖或下盖一体成型。
6.根据权利要求1-5任一项所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述外壳顶部与灯珠对应处设有透镜。
7.根据权利要求6所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述透镜包括上表面、下表面以及侧曲面，所述下表面内凹形成一容置空间，该容置空间的底面呈外凸曲面状，透镜本体的上表面为出光面，容置空间的底面为入光面，该侧曲面为反射面。
所述灯珠设置在容置空间的底面中心。
8.根据权利要求7所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述透镜为内外双椭圆互补形珠面，所述上表面为第一半椭圆面，侧曲面为设置在内层的第二半椭圆面，所述灯珠设置在第二椭圆面内侧。
9.根据权利要求1-5任一项所述的超强度防水的LED发光模组，其特征在于：所述导线外皮的材质为PVC或PU，所述外壳的材质为PC、PP、PE、ABS或ABS与PC混合料。
10.一种加工权利要求5所述的超强度防水的LED发光模组的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将光源模组安装入所述下盖内固定，两侧的导线安装入下盖两侧的导线引出通道内；
S2：将上盖与下盖盖合，其中，上盖和下盖的第一防水超声线、第一防水超声线和凸起螺纹线的位置分别上下对应；
S3：在无尘环境下，用超声波机对导线引出通道上的凸起螺纹线与导线外皮融焊，直至导线外皮嵌入螺纹内，对上盖和下盖的第一防水超声线和第二防水超声线融焊。
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