一种立体发光字及其制作方法
专利名称：一种立体发光字及其制作方法
技术领域：
本发明涉及广告标识领域，尤其是涉及一种立体发光字及其制作方法。
背景技术：
随着城市亮化工程的推广，立体发光字在广告标识行业中使用也越来越广泛。立体发光字在白天显得美观高档，而晚上立体发光字能够通过其内置的LED光源发光，可以在很远的地方看见，具有卓越的广告宣传效果。目前立体发光字已经逐步开始取代霓虹灯及喷绘招牌，成为商家店面、企业形象的首选。立体发光字包括树脂发光字、亚克力发光字等，树脂发光字主要特征是发光字的面板是通过树脂浇注成型的。而亚克力发光字的面板是通过雕刻机雕刻的。现有技术中，亚克力发光字包括面板、围边字壳及底板，构成一个封闭的立体字， 面板采用透光的亚克力材料，在底板上沿字的轮廓布置一系列LED灯，当打开电源的时候， LED光便从亚克力面板上透过，形成发光字的效果。由于LED灯处在封闭的字壳中，可以有效地提高LED灯的寿命，也可以确保立体发光字能适应户外的恶劣环境。现有的亚克力发光字的制备方法包括以下步骤(1)采用雕刻机根据字的轮廓形状雕刻亚克力面板和雕刻底板；(2)将金属或塑料的边条制作成围边字壳，该步骤可以手工完成也可以采用弯字机实现；(3)亚克力面板与围边字壳粘结，包括a、为了提高粘附性能，清洗围边字壳上的灰尘及油脂；b、沿围边字壳周边布置磁性定位器进一步固定围边字壳的形状，确保边条不反弹，避免后续步骤中围边字壳与面板分离；C、使用3秒胶先进行围边字壳与亚克力面板的预固定；d、使用AB胶粘附围边字壳与面板，主要靠边条上的的三角头与亚克力面板间的粘附力固定亚克力面板与围边字壳；f、等待AB胶的固化，通常需等待30min 120min ；g、 移去磁性定位器；(4)安装底板，包括a、使用打孔钳在围边字壳下部打孔；b、在底板上安装LED灯； C、用螺丝固定底板与围边字壳。通过以上的6个步骤，即可制备立体发光字。其中，步骤( 和步骤(3)比较耗时，步骤(2)中的制作围边字壳，由于目前已经有商品化的五轴全自动弯字机可以在30s IOOs完成一个围边字壳的制作，该步骤的工作量已经大为减轻，所需的时间已大大缩短。目前步骤(3)围边字壳与亚克力面板的粘结固定是一个大问题，为了提高围边字壳与亚克力面板的粘结强度，并加强密封效果，通常采用上端带有折边的边条来制作围边字壳，即围边字壳上与亚克力面板连接处设有折边结构，形成边条的三角头，通过该三角头和3秒胶及 AB胶来确保亚克力面板与围边字壳的固定，同时边条的三角头也起到一个密封包含作用， 避免雨水阳光直接接触胶水，提高整个立体发光字的密封性与耐久性。在上述立体发光字的制作步骤中，虽然采用了带折边结构的边条制作围边字壳， 使得加工效率和亚克力面板与围边字壳的粘结强度都有所增加，但亚克力面板与围边字壳
4的粘结过程仍然是立体发光字的制作瓶颈所在。此外边条围成围边字壳后不可避免的存在一定程度的反弹，为了确保面板与围边字壳在粘合期间能够精密结合，需要使用磁性定位器固定在围边字壳的周边对围边字壳进行定型，这也需要花费大量时间，并且对于立体发光字笔画比较细小的区域，磁性定位器定型的时候容易出现干涉，影响定型效果，会导致笔画细小区域围边字壳和面板结合度较差，直接影响发光字的密封效果。此外AB胶固化所耗费的时间也比较长，从而导致整个立体发光字的制作仍然颇为耗时。虽然粘结剂可以采用快速干燥的胶水比如3秒胶，但由于这种胶水的持久性差，故通常的做法是先用3秒胶简单定型，然后使用AB胶进行最终固定，而AB胶的固化时间较长，为了配合AB胶的固化，还需要使用磁性定位器先对做好围边的型材进行定型。由于AB胶的固化时间需要30min 120min，再加上使用磁性定位器进行型材定型等操作的耗时，仅仅是粘附面板与围边字壳需要的时间就大于150min。此外，使用3秒胶、AB胶等粘结剂所能达到的固定效果也和边条表面的清洗程度有很大关系，粘结剂的使用过程中有大量的刺激气味，影响工人的身体健康，也不够环保。通过以上步骤制备的立体发光字是一个封闭的结构，一旦内部的LED灯源出现损坏需要更换LED灯源时，需要先将立体发光字从安装的墙面上拆下来，然后将底板与围边字壳分离后才能更换内部的LED灯源。这使得立体发光字维修起来非常费时、效率低，同时重复地将立体发光字从墙面上拆下，再安装也对墙面有很大的破坏作用。公开号为CN 101079219A的中国专利申请公开了一种发光立体字牌，包括亚克力面板、底板、连接字面板和底板的内外侧围板以及底板上的装有发光二极管的灯座块，夹芯围板是以薄金属带为芯的塑料或橡胶围板，其横截面的上端为F形，下端为卜形，字面板的内外缘分别嵌进截面为“F”字形的围板水平密封槽中，底板的内外边缘分别嵌进截面为卜字形的围板的水平密封槽中，底板与围板的里侧用L形紧固件通过螺钉联接。虽然该专利申请取消了全部焊接工作，降低生产成本，提高了产品质量，增加使用寿命。但是，该发光立体字牌制作过程中仍使用粘结剂进行固定并仍采用封闭结构，其粘结剂和封闭的结构带来的技术问题依旧没有解决，此外该发光立体字牌采用一体式密封结构，如果内部LED灯源出现损坏，根本无法维修。公开号为CN 102157116A的中国专利申请公开了一种立体发光字及其制作方法， 立体发光字包括安装在一起的透光板、侧板和底板，所述透光板与侧板通过连接件安装在一起，所述连接件包括用于连接所述立体发光字的透光板的插接部和用于连接所述立体发光字的侧板的卡接部，所述插接部和卡接部连接在一起，所述插接部设有与所述透光板相适配的插槽，所述插槽具有敞口小底部大的截面形状；所述侧板上设有与所述卡接部相匹配的卡边。该技术方案不需要采用胶粘，通过卡接部与卡边的配合安装和拆卸，但该立体发光字的安装牢固程度不理想。此外边条围成字壳后不可避免的会出现反弹及各种变形，将面板装到字壳中去的时候，为了便于将面板嵌入，必须要将字壳扳开，然后嵌入面板，而扳开字壳的过程又将引入很多变形，使得最终操作时稍微复杂的字体便会导致字壳与面板无法紧密贴合，直接影响整个立体发光字密封效果。
发明内容
本发明提供了一种立体发光字，通过对围边字壳的结构进行改进，采用大小相匹配并可拆卸连接的连接面板用字壳与连接底板用字壳组合作为围边字壳，使得该立体发光字结构牢固并可以拆卸，能够提高立体发光字使用的耐久性和维修方便性。一种立体发光字，包括面板、围边字壳和底板，所述的围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；所述的连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；所述的连接面板用字壳由连接面板用型材沿字的轮廓围成，所述的连接底板用字壳由连接底板用型材沿字的轮廓围成；所述的连接面板用型材包括连接面板用型材本体、设置在连接面板用型材本体一端的密封延伸部以及设置在连接面板用型材本体上紧贴面板表面的面板固定延伸部，所述的面板固定延伸部与面板固定连接；所述的连接底板用型材包括连接底板用型材本体以及设置在连接底板用型材本体上紧贴底板表面的底板固定延伸部，所述的底板固定延伸部与底板固定连接。为了取得更好的发明效果，以下作为本发明的优选所述的面板固定延伸部与面板铆接；所述的底板固定延伸部与底板铆接，使得立体发光字具有较高的结构强度。所述的密封延伸部为三角头或者平头，保证了密封延伸部与面板之间的密封性。所述的连接底板用型材本体的两端设有向底板固定延伸部一侧翻折的第一端部倒角和第二端部倒角，所述的第二端部倒角的一面紧贴底板表面。两端形成倒角一方面可以避免操作人员被划伤，也可以增加后续制得的连接底板用字壳的强度，第二端部倒角的一面紧贴底板表面，起到一定的固定底板的作用。所述的面板为聚丙烯面板或者聚碳酸酯面板，使得该立体发光字在使用时不易开裂，延长了立体发光字的使用寿命。所述的底板为聚氯乙烯底板、聚丙烯底板或者聚碳酸酯底板，可以使底板具有较好的结构强度。所述的连接面板用字壳嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定；或者，所述的连接面板用字壳套接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定。采用这两种方式的可拆卸连接，使用和维修都非常的方便，并且结构强度也比较理想。相对而言，后者的连接方式的效果更好。本发明还提供了一种立体发光字的制作方法，其制作时间短、加工效率高。一种立体发光字的制作方法，包括以下步骤(a)采用雕刻机根据字的轮廓形状雕刻面板和雕刻底板，面板的尺寸与底板的尺寸相匹配；(b)将连接面板用型材和连接底板用型材分别按字的轮廓弯曲得到连接面板用字壳和连接底板用字壳；步骤(b)可以手工完成也可以采用全自动数控五轴弯字机实现；(c)将连接面板用字壳沿拼合处扳开，将面板卡入连接面板用型材的密封延伸部和面板固定延伸部之间，沿面板轮廓使面板和连接面板用型材保持紧密接触，将面板与面板固定延伸部固定连接，直到完成面板的安装；(d)在底板上沿字的轮廓布置和安装一系列LED灯；
(e)将带有LED灯的底板贴住底板固定延伸部，将底板与底板固定延伸部固定连接，直到完成底板的安装；(f)将连接面板用字壳套接或者嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定，得到立体发光字成品。步骤(e)还包括当连接底板用型材本体的两端设有第一端部倒角和第二端部倒角时，将连接底板用字壳沿拼合处扳开，将带有LED灯的底板卡入底板固定延伸部和第二端部倒角之间，沿底板轮廓使底板和连接底板用型材保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接，直到完成底板的安装。步骤(c)中，使用铆接枪或气钉枪将面板与面板固定延伸部铆接；步骤(e)中，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接，从而加快围边的速度。所述的面板的材料为聚丙烯或者聚碳酸酯；避免了采用传统的亚克力面板铆接时会出现开裂以及长期光照下热稳定性差引起开裂的情形。所述的底板的材料为聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或者聚碳酸酯(PC)，可以使底板具有较好的结构强度。与现有技术相比，本发明具有如下优点本发明通过对围边字壳的结构的改进将立体发光字分为上下两部分，当需要对立体发光字维修时，只需将连接面板用字壳与连接底板用字壳通过可拆卸连接分离，就可以很方便地更换立体发光字内的LED灯源以及对发光电路维修。本发明的面板固定延伸部与面板铆接，底板固定延伸部与底板铆接，具有较好的连接强度。本发明立体发光字的制作方法，使用铆接枪或气钉枪将面板固定延伸部与面板铆接固定以及底板固定延伸部与底板铆接固定，与现有技术采用粘结剂粘结的方法相比，不需要对型材进行表面的清洁处理，更为环保；使用铆接方法固定面板与围边字壳以及底板与围边字壳，通常1分钟内即可完成，大幅提高了加工效率，制作车间不再有3秒胶、AB胶等粘结剂所挥发的有害物质，有利于工人的身体健康。本发明立体发光字的制作方法，将目前面板使用的亚克力(PMMA)材料改为聚丙烯(PP)或聚碳酸酯(PC)，由于亚克力材料脆性大，在铆接时会出现局部开裂现象，影响密封效果及视觉美观效果，无法满足使用要求。经过反复测试比对各种高分子材料，最终发现聚丙烯与聚碳酸酯由于有更好的韧性及耐久性，不会在铆接时出现开裂。此外使用亚克力面板在长期光照下也会由于受热不均勻及热应力的影响出现开裂，从而导致立体发光字报废。由于聚丙烯或聚碳酸酯的热稳定性及韧性好，因而在铆接时以及在长期的光照下不会出现开裂现象。
图1是现有的立体发光字的结构示意图(以字母“0”立体发光字为例)；图2是图1中立体发光字沿A-A剖面线的剖面图；图3是本发明立体发光字的结构示意图(以字母“0”立体发光字为例)；图4是图3中立体发光字沿B-B剖面线的剖面图；图5是本发明中连接面板用型材200的两种结构示意图；图6是本发明中连接底板用型材300的两种结构示意图7是本发明立体发光字的制作方法中固定面板的结构流程图(以字母“0”立体发光字为例)；图8是本发明立体发光字的制作方法的流程示意图(以字母“0”立体发光字为例)。
具体实施例方式如图1和图2所示，为现有的立体发光字，以字母“0”立体发光字为例，立体发光字包括面板3、由型材100沿字的轮廓围成的围边字壳、底板5、在底板5上沿字的轮廓布置一系列LED灯4以及用于固定底板5的螺钉2，型材100包括型材本体102以及设置在型材本体102 —端的三角头101。三角头101主要功能是为粘附面板3以及对围边字壳起支撑作用，同时也保证能够起到密封效果。通过3秒胶和AB胶将面板3与型材本体102的内壁和三角头101的内侧紧贴固定。通过螺钉2将底板5固定在型材本体102上远离三角头 101的一端。面板3采用透光的亚克力材料。底板5采用聚氯乙烯或者亚克力材料。如图3和图4所示，为本发明的立体发光字，以字母“0”立体发光字为例，包括面板3、围边字壳、底板5和在底板5上沿字的轮廓布置一系列LED灯4，围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；连接面板用字壳由连接面板用型材200沿字母“0”字的轮廓围成，连接底板用字壳由连接底板用型材300沿字母“0”字的轮廓围成。面板3为聚丙烯面板或者聚碳酸酯面板。底板5为聚氯乙烯底板、聚丙烯底板或者聚碳酸酯底板。如图4、图5和图6所示，连接面板用型材200包括连接面板用型材本体202、设置在连接面板用型材本体202 —端的密封延伸部201以及设置在连接面板用型材本体202上紧贴面板3表面的面板固定延伸部203，面板固定延伸部203与面板3铆接，通过铆钉6将面板3与连接面板用型材200固定。密封延伸部201可采用三角头，如图5中a所示，也可以采用平头，如图5中b所示。连接底板用型材300包括连接底板用型材本体302以及设置在连接底板用型材本体302上紧贴底板5表面的底板固定延伸部303，如图6中c所示。底板固定延伸部303与底板5铆接，通过铆钉6将底板5与连接底板用型材300固定。连接底板用型材本体302 的两端设有向底板固定延伸部303 —侧翻折的第一端部倒角301和第二端部倒角304，如图 6中d所示。第二端部倒角304的一面紧贴底板5表面。连接面板用字壳和连接底板用字壳的一种可拆卸连接方式是连接面板用字壳嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉2固定。另一种可拆卸连接方式是，连接面板用字壳套接在连接底板用字壳上并通过螺钉2固定，如图4中所示。当然还可以采用其他的形式的可拆卸连接，如卡扣等其他形式，但是效果没有上面的两种可拆卸连接方式好。如图4、图5、图6、图7和图8所示，一种立体发光字的制作方法，包括以下步骤(以制作字母“0”立体发光字为例)(a)雕刻面板3和底板5 采用雕刻机根据字母“0”字的轮廓形状雕刻面板3和雕刻底板5，面板3的尺寸与底板5的尺寸相匹配；可具体选，面板3的尺寸与底板5的尺寸差值为连接面板用型材本体202的厚度的两倍或者连接底板用型材本体302的厚度的两倍；(b)制作连接面板用字壳和连接底板用字壳将连接面板用型材200和连接底板用型材300分别按字母“0”字的轮廓弯曲得到连接面板用字壳和连接底板用字壳；连接面板用型材200和连接底板用型材300为铝、不锈钢、铁皮、树脂或者塑料，连接面板用型材200和连接底板用型材300的制造方法可以通过使用与型材结构相同的模具，采用挤压拉伸成型法直接获得；或者通过将密封延伸部201、面板固定延伸部203焊接到连接面板用型材本体202获得连接面板用型材200，通过将底板固定延伸部303焊接到连接底板用型材300获得连接底板用型材300 ；步骤(b)可以手工完成也可以采用全自动数控五轴弯字机实现；(c)安装面板3 由于连接面板用型材200的密封延伸部201和面板固定延伸部203会对面板3的放置有干涉作用，将连接面板用字壳沿拼合处扳开(如图7中e所示)，将面板3卡入连接面板用型材200的密封延伸部201和面板固定延伸部203之间(如图7中f、g、h所示，其中h是g中沿C-C剖面线的剖面图)，沿面板3轮廓使面板3和连接面板用型材200保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将面板3与面板固定延伸部203铆接(如图7中i所示)，一边铆接一边将连接面板用字壳合拢，直到完成面板3的安装(如图7中j所示)；(d)底板 5 装 LED 灯 4 在底板5上沿字母“0”字的的轮廓布置和安装一系列LED灯4 ；(e)安装底板5 将带有LED灯4的底板5贴住底板固定延伸部303，使用铆接枪或气钉枪将底板5 与底板固定延伸部303铆接，直到完成底板的安装；当连接底板用型材本体300的两端设有第一端部倒角301和第二端部倒角304 时，将连接底板用字壳沿拼合处扳开，将带有LED灯4的底板5卡入底板固定延伸部303和第二端部倒角304之间，沿底板5轮廓使底板5和连接底板用型材300保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将底板5与底板固定延伸部303铆接，一边铆接一边将连接底板用字壳合拢，直到完成底板3的安装，具体可参照步骤(c)；(f)安装连接面板用字壳和连接底板用字壳将连接面板用字壳套接或者嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉2固定，得到立体发光字成品。面板3的材料为聚丙烯或者聚碳酸酯，底板5的材料为聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯 (PP)或者聚碳酸酯(PC)。
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权利要求
1.一种立体发光字，包括面板、围边字壳和底板，其特征在于，所述的围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；所述的连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；所述的连接面板用字壳由连接面板用型材沿字的轮廓围成，所述的连接底板用字壳由连接底板用型材沿字的轮廓围成；所述的连接面板用型材包括连接面板用型材本体、设置在连接面板用型材本体一端的密封延伸部以及设置在连接面板用型材本体上紧贴面板表面的面板固定延伸部，所述的面板固定延伸部与面板固定连接；所述的连接底板用型材包括连接底板用型材本体以及设置在连接底板用型材本体上紧贴底板表面的底板固定延伸部，所述的底板固定延伸部与底板固定连接。
2.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的面板固定延伸部与面板铆接；所述的底板固定延伸部与底板铆接。
3.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的连接底板用型材本体的两端设有向底板固定延伸部一侧翻折的第一端部倒角和第二端部倒角，所述的第二端部倒角的一面紧贴底板表面。
4.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的面板为聚丙烯面板或者聚碳酸酯面板。
5.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的底板为聚氯乙烯底板、聚丙烯底板或者聚碳酸酯底板。
6.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的连接面板用字壳嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定；或者，所述的连接面板用字壳套接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定。
7.一种立体发光字的制作方法，包括以下步骤(a)采用雕刻机根据字的轮廓形状雕刻面板和雕刻底板，面板的尺寸与底板的尺寸相匹配；(b)将连接面板用型材和连接底板用型材分别按字的轮廓弯曲得到连接面板用字壳和连接底板用字壳；(c)将连接面板用字壳沿拼合处扳开，将面板卡入连接面板用型材的密封延伸部和面板固定延伸部之间，沿面板轮廓使面板和连接面板用型材保持紧密接触，将面板与面板固定延伸部固定连接，直到完成面板的安装；(d)在底板上沿字的轮廓布置和安装一系列LED灯；(e)将带有LED灯的底板贴住底板固定延伸部，将底板与底板固定延伸部固定连接，直到完成底板的安装；(f)将连接面板用字壳套接或者嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定，得到立体发光字成品。
8.根据权利要求7所述的立体发光字的制作方法，其特征在于，步骤(e)还包括当连接底板用型材本体的两端设有第一端部倒角和第二端部倒角时，将连接底板用字壳沿拼合处扳开，将带有LED灯的底板卡入底板固定延伸部和第二端部倒角之间，沿底板轮廓使底板和连接底板用型材保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接，直到完成底板的安装。
9.根据权利要求7所述的立体发光字的制作方法，其特征在于，步骤(c)中，使用铆接枪或气钉枪将面板与面板固定延伸部铆接；步骤(e)中，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接。
10.根据权利要求7所述的立体发光字的制作方法，其特征在于，所述的面板的材料为聚丙烯或者聚碳酸酯；所述的底板的材料为聚氯乙烯、聚丙烯或者聚碳酸酯。
全文摘要
本发明公开了一种立体发光字，包括面板、围边字壳和底板，围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；连接面板用字壳由连接面板用型材沿字的轮廓围成，连接底板用字壳由连接底板用型材沿字的轮廓围成，连接面板用型材与面板固定连接，连接底板用型材与底板固定连接。该立体发光字结构牢固并可以拆卸，能够提高使用的耐久性和维修方便性。本发明还公开了一种立体发光字的制作方法，使用铆接枪或气钉枪将面板固定延伸部与面板铆接以及底板固定延伸部与底板铆接，无需采用粘结剂，其制作时间短、加工效率高；面板的材料为聚丙烯或聚碳酸酯，在铆接时以及在长期的光照下基本不会出现开裂现象。
文档编号G09F7/18GK102402919SQ201110437668
公开日2012年4月4日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者傅建中, 傅李达, 贺永 申请人:浙江大学
技术领域：
本发明涉及广告标识领域，尤其是涉及一种立体发光字及其制作方法。
背景技术：
随着城市亮化工程的推广，立体发光字在广告标识行业中使用也越来越广泛。立体发光字在白天显得美观高档，而晚上立体发光字能够通过其内置的LED光源发光，可以在很远的地方看见，具有卓越的广告宣传效果。目前立体发光字已经逐步开始取代霓虹灯及喷绘招牌，成为商家店面、企业形象的首选。立体发光字包括树脂发光字、亚克力发光字等，树脂发光字主要特征是发光字的面板是通过树脂浇注成型的。而亚克力发光字的面板是通过雕刻机雕刻的。现有技术中，亚克力发光字包括面板、围边字壳及底板，构成一个封闭的立体字， 面板采用透光的亚克力材料，在底板上沿字的轮廓布置一系列LED灯，当打开电源的时候， LED光便从亚克力面板上透过，形成发光字的效果。由于LED灯处在封闭的字壳中，可以有效地提高LED灯的寿命，也可以确保立体发光字能适应户外的恶劣环境。现有的亚克力发光字的制备方法包括以下步骤(1)采用雕刻机根据字的轮廓形状雕刻亚克力面板和雕刻底板；(2)将金属或塑料的边条制作成围边字壳，该步骤可以手工完成也可以采用弯字机实现；(3)亚克力面板与围边字壳粘结，包括a、为了提高粘附性能，清洗围边字壳上的灰尘及油脂；b、沿围边字壳周边布置磁性定位器进一步固定围边字壳的形状，确保边条不反弹，避免后续步骤中围边字壳与面板分离；C、使用3秒胶先进行围边字壳与亚克力面板的预固定；d、使用AB胶粘附围边字壳与面板，主要靠边条上的的三角头与亚克力面板间的粘附力固定亚克力面板与围边字壳；f、等待AB胶的固化，通常需等待30min 120min ；g、 移去磁性定位器；(4)安装底板，包括a、使用打孔钳在围边字壳下部打孔；b、在底板上安装LED灯； C、用螺丝固定底板与围边字壳。通过以上的6个步骤，即可制备立体发光字。其中，步骤( 和步骤(3)比较耗时，步骤(2)中的制作围边字壳，由于目前已经有商品化的五轴全自动弯字机可以在30s IOOs完成一个围边字壳的制作，该步骤的工作量已经大为减轻，所需的时间已大大缩短。目前步骤(3)围边字壳与亚克力面板的粘结固定是一个大问题，为了提高围边字壳与亚克力面板的粘结强度，并加强密封效果，通常采用上端带有折边的边条来制作围边字壳，即围边字壳上与亚克力面板连接处设有折边结构，形成边条的三角头，通过该三角头和3秒胶及 AB胶来确保亚克力面板与围边字壳的固定，同时边条的三角头也起到一个密封包含作用， 避免雨水阳光直接接触胶水，提高整个立体发光字的密封性与耐久性。在上述立体发光字的制作步骤中，虽然采用了带折边结构的边条制作围边字壳， 使得加工效率和亚克力面板与围边字壳的粘结强度都有所增加，但亚克力面板与围边字壳
4的粘结过程仍然是立体发光字的制作瓶颈所在。此外边条围成围边字壳后不可避免的存在一定程度的反弹，为了确保面板与围边字壳在粘合期间能够精密结合，需要使用磁性定位器固定在围边字壳的周边对围边字壳进行定型，这也需要花费大量时间，并且对于立体发光字笔画比较细小的区域，磁性定位器定型的时候容易出现干涉，影响定型效果，会导致笔画细小区域围边字壳和面板结合度较差，直接影响发光字的密封效果。此外AB胶固化所耗费的时间也比较长，从而导致整个立体发光字的制作仍然颇为耗时。虽然粘结剂可以采用快速干燥的胶水比如3秒胶，但由于这种胶水的持久性差，故通常的做法是先用3秒胶简单定型，然后使用AB胶进行最终固定，而AB胶的固化时间较长，为了配合AB胶的固化，还需要使用磁性定位器先对做好围边的型材进行定型。由于AB胶的固化时间需要30min 120min，再加上使用磁性定位器进行型材定型等操作的耗时，仅仅是粘附面板与围边字壳需要的时间就大于150min。此外，使用3秒胶、AB胶等粘结剂所能达到的固定效果也和边条表面的清洗程度有很大关系，粘结剂的使用过程中有大量的刺激气味，影响工人的身体健康，也不够环保。通过以上步骤制备的立体发光字是一个封闭的结构，一旦内部的LED灯源出现损坏需要更换LED灯源时，需要先将立体发光字从安装的墙面上拆下来，然后将底板与围边字壳分离后才能更换内部的LED灯源。这使得立体发光字维修起来非常费时、效率低，同时重复地将立体发光字从墙面上拆下，再安装也对墙面有很大的破坏作用。公开号为CN 101079219A的中国专利申请公开了一种发光立体字牌，包括亚克力面板、底板、连接字面板和底板的内外侧围板以及底板上的装有发光二极管的灯座块，夹芯围板是以薄金属带为芯的塑料或橡胶围板，其横截面的上端为F形，下端为卜形，字面板的内外缘分别嵌进截面为“F”字形的围板水平密封槽中，底板的内外边缘分别嵌进截面为卜字形的围板的水平密封槽中，底板与围板的里侧用L形紧固件通过螺钉联接。虽然该专利申请取消了全部焊接工作，降低生产成本，提高了产品质量，增加使用寿命。但是，该发光立体字牌制作过程中仍使用粘结剂进行固定并仍采用封闭结构，其粘结剂和封闭的结构带来的技术问题依旧没有解决，此外该发光立体字牌采用一体式密封结构，如果内部LED灯源出现损坏，根本无法维修。公开号为CN 102157116A的中国专利申请公开了一种立体发光字及其制作方法， 立体发光字包括安装在一起的透光板、侧板和底板，所述透光板与侧板通过连接件安装在一起，所述连接件包括用于连接所述立体发光字的透光板的插接部和用于连接所述立体发光字的侧板的卡接部，所述插接部和卡接部连接在一起，所述插接部设有与所述透光板相适配的插槽，所述插槽具有敞口小底部大的截面形状；所述侧板上设有与所述卡接部相匹配的卡边。该技术方案不需要采用胶粘，通过卡接部与卡边的配合安装和拆卸，但该立体发光字的安装牢固程度不理想。此外边条围成字壳后不可避免的会出现反弹及各种变形，将面板装到字壳中去的时候，为了便于将面板嵌入，必须要将字壳扳开，然后嵌入面板，而扳开字壳的过程又将引入很多变形，使得最终操作时稍微复杂的字体便会导致字壳与面板无法紧密贴合，直接影响整个立体发光字密封效果。
发明内容
本发明提供了一种立体发光字，通过对围边字壳的结构进行改进，采用大小相匹配并可拆卸连接的连接面板用字壳与连接底板用字壳组合作为围边字壳，使得该立体发光字结构牢固并可以拆卸，能够提高立体发光字使用的耐久性和维修方便性。一种立体发光字，包括面板、围边字壳和底板，所述的围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；所述的连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；所述的连接面板用字壳由连接面板用型材沿字的轮廓围成，所述的连接底板用字壳由连接底板用型材沿字的轮廓围成；所述的连接面板用型材包括连接面板用型材本体、设置在连接面板用型材本体一端的密封延伸部以及设置在连接面板用型材本体上紧贴面板表面的面板固定延伸部，所述的面板固定延伸部与面板固定连接；所述的连接底板用型材包括连接底板用型材本体以及设置在连接底板用型材本体上紧贴底板表面的底板固定延伸部，所述的底板固定延伸部与底板固定连接。为了取得更好的发明效果，以下作为本发明的优选所述的面板固定延伸部与面板铆接；所述的底板固定延伸部与底板铆接，使得立体发光字具有较高的结构强度。所述的密封延伸部为三角头或者平头，保证了密封延伸部与面板之间的密封性。所述的连接底板用型材本体的两端设有向底板固定延伸部一侧翻折的第一端部倒角和第二端部倒角，所述的第二端部倒角的一面紧贴底板表面。两端形成倒角一方面可以避免操作人员被划伤，也可以增加后续制得的连接底板用字壳的强度，第二端部倒角的一面紧贴底板表面，起到一定的固定底板的作用。所述的面板为聚丙烯面板或者聚碳酸酯面板，使得该立体发光字在使用时不易开裂，延长了立体发光字的使用寿命。所述的底板为聚氯乙烯底板、聚丙烯底板或者聚碳酸酯底板，可以使底板具有较好的结构强度。所述的连接面板用字壳嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定；或者，所述的连接面板用字壳套接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定。采用这两种方式的可拆卸连接，使用和维修都非常的方便，并且结构强度也比较理想。相对而言，后者的连接方式的效果更好。本发明还提供了一种立体发光字的制作方法，其制作时间短、加工效率高。一种立体发光字的制作方法，包括以下步骤(a)采用雕刻机根据字的轮廓形状雕刻面板和雕刻底板，面板的尺寸与底板的尺寸相匹配；(b)将连接面板用型材和连接底板用型材分别按字的轮廓弯曲得到连接面板用字壳和连接底板用字壳；步骤(b)可以手工完成也可以采用全自动数控五轴弯字机实现；(c)将连接面板用字壳沿拼合处扳开，将面板卡入连接面板用型材的密封延伸部和面板固定延伸部之间，沿面板轮廓使面板和连接面板用型材保持紧密接触，将面板与面板固定延伸部固定连接，直到完成面板的安装；(d)在底板上沿字的轮廓布置和安装一系列LED灯；
(e)将带有LED灯的底板贴住底板固定延伸部，将底板与底板固定延伸部固定连接，直到完成底板的安装；(f)将连接面板用字壳套接或者嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定，得到立体发光字成品。步骤(e)还包括当连接底板用型材本体的两端设有第一端部倒角和第二端部倒角时，将连接底板用字壳沿拼合处扳开，将带有LED灯的底板卡入底板固定延伸部和第二端部倒角之间，沿底板轮廓使底板和连接底板用型材保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接，直到完成底板的安装。步骤(c)中，使用铆接枪或气钉枪将面板与面板固定延伸部铆接；步骤(e)中，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接，从而加快围边的速度。所述的面板的材料为聚丙烯或者聚碳酸酯；避免了采用传统的亚克力面板铆接时会出现开裂以及长期光照下热稳定性差引起开裂的情形。所述的底板的材料为聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或者聚碳酸酯(PC)，可以使底板具有较好的结构强度。与现有技术相比，本发明具有如下优点本发明通过对围边字壳的结构的改进将立体发光字分为上下两部分，当需要对立体发光字维修时，只需将连接面板用字壳与连接底板用字壳通过可拆卸连接分离，就可以很方便地更换立体发光字内的LED灯源以及对发光电路维修。本发明的面板固定延伸部与面板铆接，底板固定延伸部与底板铆接，具有较好的连接强度。本发明立体发光字的制作方法，使用铆接枪或气钉枪将面板固定延伸部与面板铆接固定以及底板固定延伸部与底板铆接固定，与现有技术采用粘结剂粘结的方法相比，不需要对型材进行表面的清洁处理，更为环保；使用铆接方法固定面板与围边字壳以及底板与围边字壳，通常1分钟内即可完成，大幅提高了加工效率，制作车间不再有3秒胶、AB胶等粘结剂所挥发的有害物质，有利于工人的身体健康。本发明立体发光字的制作方法，将目前面板使用的亚克力(PMMA)材料改为聚丙烯(PP)或聚碳酸酯(PC)，由于亚克力材料脆性大，在铆接时会出现局部开裂现象，影响密封效果及视觉美观效果，无法满足使用要求。经过反复测试比对各种高分子材料，最终发现聚丙烯与聚碳酸酯由于有更好的韧性及耐久性，不会在铆接时出现开裂。此外使用亚克力面板在长期光照下也会由于受热不均勻及热应力的影响出现开裂，从而导致立体发光字报废。由于聚丙烯或聚碳酸酯的热稳定性及韧性好，因而在铆接时以及在长期的光照下不会出现开裂现象。
图1是现有的立体发光字的结构示意图(以字母“0”立体发光字为例)；图2是图1中立体发光字沿A-A剖面线的剖面图；图3是本发明立体发光字的结构示意图(以字母“0”立体发光字为例)；图4是图3中立体发光字沿B-B剖面线的剖面图；图5是本发明中连接面板用型材200的两种结构示意图；图6是本发明中连接底板用型材300的两种结构示意图7是本发明立体发光字的制作方法中固定面板的结构流程图(以字母“0”立体发光字为例)；图8是本发明立体发光字的制作方法的流程示意图(以字母“0”立体发光字为例)。
具体实施例方式如图1和图2所示，为现有的立体发光字，以字母“0”立体发光字为例，立体发光字包括面板3、由型材100沿字的轮廓围成的围边字壳、底板5、在底板5上沿字的轮廓布置一系列LED灯4以及用于固定底板5的螺钉2，型材100包括型材本体102以及设置在型材本体102 —端的三角头101。三角头101主要功能是为粘附面板3以及对围边字壳起支撑作用，同时也保证能够起到密封效果。通过3秒胶和AB胶将面板3与型材本体102的内壁和三角头101的内侧紧贴固定。通过螺钉2将底板5固定在型材本体102上远离三角头 101的一端。面板3采用透光的亚克力材料。底板5采用聚氯乙烯或者亚克力材料。如图3和图4所示，为本发明的立体发光字，以字母“0”立体发光字为例，包括面板3、围边字壳、底板5和在底板5上沿字的轮廓布置一系列LED灯4，围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；连接面板用字壳由连接面板用型材200沿字母“0”字的轮廓围成，连接底板用字壳由连接底板用型材300沿字母“0”字的轮廓围成。面板3为聚丙烯面板或者聚碳酸酯面板。底板5为聚氯乙烯底板、聚丙烯底板或者聚碳酸酯底板。如图4、图5和图6所示，连接面板用型材200包括连接面板用型材本体202、设置在连接面板用型材本体202 —端的密封延伸部201以及设置在连接面板用型材本体202上紧贴面板3表面的面板固定延伸部203，面板固定延伸部203与面板3铆接，通过铆钉6将面板3与连接面板用型材200固定。密封延伸部201可采用三角头，如图5中a所示，也可以采用平头，如图5中b所示。连接底板用型材300包括连接底板用型材本体302以及设置在连接底板用型材本体302上紧贴底板5表面的底板固定延伸部303，如图6中c所示。底板固定延伸部303与底板5铆接，通过铆钉6将底板5与连接底板用型材300固定。连接底板用型材本体302 的两端设有向底板固定延伸部303 —侧翻折的第一端部倒角301和第二端部倒角304，如图 6中d所示。第二端部倒角304的一面紧贴底板5表面。连接面板用字壳和连接底板用字壳的一种可拆卸连接方式是连接面板用字壳嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉2固定。另一种可拆卸连接方式是，连接面板用字壳套接在连接底板用字壳上并通过螺钉2固定，如图4中所示。当然还可以采用其他的形式的可拆卸连接，如卡扣等其他形式，但是效果没有上面的两种可拆卸连接方式好。如图4、图5、图6、图7和图8所示，一种立体发光字的制作方法，包括以下步骤(以制作字母“0”立体发光字为例)(a)雕刻面板3和底板5 采用雕刻机根据字母“0”字的轮廓形状雕刻面板3和雕刻底板5，面板3的尺寸与底板5的尺寸相匹配；可具体选，面板3的尺寸与底板5的尺寸差值为连接面板用型材本体202的厚度的两倍或者连接底板用型材本体302的厚度的两倍；(b)制作连接面板用字壳和连接底板用字壳将连接面板用型材200和连接底板用型材300分别按字母“0”字的轮廓弯曲得到连接面板用字壳和连接底板用字壳；连接面板用型材200和连接底板用型材300为铝、不锈钢、铁皮、树脂或者塑料，连接面板用型材200和连接底板用型材300的制造方法可以通过使用与型材结构相同的模具，采用挤压拉伸成型法直接获得；或者通过将密封延伸部201、面板固定延伸部203焊接到连接面板用型材本体202获得连接面板用型材200，通过将底板固定延伸部303焊接到连接底板用型材300获得连接底板用型材300 ；步骤(b)可以手工完成也可以采用全自动数控五轴弯字机实现；(c)安装面板3 由于连接面板用型材200的密封延伸部201和面板固定延伸部203会对面板3的放置有干涉作用，将连接面板用字壳沿拼合处扳开(如图7中e所示)，将面板3卡入连接面板用型材200的密封延伸部201和面板固定延伸部203之间(如图7中f、g、h所示，其中h是g中沿C-C剖面线的剖面图)，沿面板3轮廓使面板3和连接面板用型材200保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将面板3与面板固定延伸部203铆接(如图7中i所示)，一边铆接一边将连接面板用字壳合拢，直到完成面板3的安装(如图7中j所示)；(d)底板 5 装 LED 灯 4 在底板5上沿字母“0”字的的轮廓布置和安装一系列LED灯4 ；(e)安装底板5 将带有LED灯4的底板5贴住底板固定延伸部303，使用铆接枪或气钉枪将底板5 与底板固定延伸部303铆接，直到完成底板的安装；当连接底板用型材本体300的两端设有第一端部倒角301和第二端部倒角304 时，将连接底板用字壳沿拼合处扳开，将带有LED灯4的底板5卡入底板固定延伸部303和第二端部倒角304之间，沿底板5轮廓使底板5和连接底板用型材300保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将底板5与底板固定延伸部303铆接，一边铆接一边将连接底板用字壳合拢，直到完成底板3的安装，具体可参照步骤(c)；(f)安装连接面板用字壳和连接底板用字壳将连接面板用字壳套接或者嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉2固定，得到立体发光字成品。面板3的材料为聚丙烯或者聚碳酸酯，底板5的材料为聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯 (PP)或者聚碳酸酯(PC)。
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权利要求
1.一种立体发光字，包括面板、围边字壳和底板，其特征在于，所述的围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；所述的连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；所述的连接面板用字壳由连接面板用型材沿字的轮廓围成，所述的连接底板用字壳由连接底板用型材沿字的轮廓围成；所述的连接面板用型材包括连接面板用型材本体、设置在连接面板用型材本体一端的密封延伸部以及设置在连接面板用型材本体上紧贴面板表面的面板固定延伸部，所述的面板固定延伸部与面板固定连接；所述的连接底板用型材包括连接底板用型材本体以及设置在连接底板用型材本体上紧贴底板表面的底板固定延伸部，所述的底板固定延伸部与底板固定连接。
2.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的面板固定延伸部与面板铆接；所述的底板固定延伸部与底板铆接。
3.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的连接底板用型材本体的两端设有向底板固定延伸部一侧翻折的第一端部倒角和第二端部倒角，所述的第二端部倒角的一面紧贴底板表面。
4.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的面板为聚丙烯面板或者聚碳酸酯面板。
5.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的底板为聚氯乙烯底板、聚丙烯底板或者聚碳酸酯底板。
6.根据权利要求1所述的立体发光字，其特征在于，所述的连接面板用字壳嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定；或者，所述的连接面板用字壳套接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定。
7.一种立体发光字的制作方法，包括以下步骤(a)采用雕刻机根据字的轮廓形状雕刻面板和雕刻底板，面板的尺寸与底板的尺寸相匹配；(b)将连接面板用型材和连接底板用型材分别按字的轮廓弯曲得到连接面板用字壳和连接底板用字壳；(c)将连接面板用字壳沿拼合处扳开，将面板卡入连接面板用型材的密封延伸部和面板固定延伸部之间，沿面板轮廓使面板和连接面板用型材保持紧密接触，将面板与面板固定延伸部固定连接，直到完成面板的安装；(d)在底板上沿字的轮廓布置和安装一系列LED灯；(e)将带有LED灯的底板贴住底板固定延伸部，将底板与底板固定延伸部固定连接，直到完成底板的安装；(f)将连接面板用字壳套接或者嵌接在连接底板用字壳上并通过螺钉固定，得到立体发光字成品。
8.根据权利要求7所述的立体发光字的制作方法，其特征在于，步骤(e)还包括当连接底板用型材本体的两端设有第一端部倒角和第二端部倒角时，将连接底板用字壳沿拼合处扳开，将带有LED灯的底板卡入底板固定延伸部和第二端部倒角之间，沿底板轮廓使底板和连接底板用型材保持紧密接触，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接，直到完成底板的安装。
9.根据权利要求7所述的立体发光字的制作方法，其特征在于，步骤(c)中，使用铆接枪或气钉枪将面板与面板固定延伸部铆接；步骤(e)中，使用铆接枪或气钉枪将底板与底板固定延伸部铆接。
10.根据权利要求7所述的立体发光字的制作方法，其特征在于，所述的面板的材料为聚丙烯或者聚碳酸酯；所述的底板的材料为聚氯乙烯、聚丙烯或者聚碳酸酯。
全文摘要
本发明公开了一种立体发光字，包括面板、围边字壳和底板，围边字壳包括连接面板用字壳和连接底板用字壳；连接面板用字壳与连接底板用字壳大小相匹配并可拆卸连接；连接面板用字壳由连接面板用型材沿字的轮廓围成，连接底板用字壳由连接底板用型材沿字的轮廓围成，连接面板用型材与面板固定连接，连接底板用型材与底板固定连接。该立体发光字结构牢固并可以拆卸，能够提高使用的耐久性和维修方便性。本发明还公开了一种立体发光字的制作方法，使用铆接枪或气钉枪将面板固定延伸部与面板铆接以及底板固定延伸部与底板铆接，无需采用粘结剂，其制作时间短、加工效率高；面板的材料为聚丙烯或聚碳酸酯，在铆接时以及在长期的光照下基本不会出现开裂现象。
文档编号G09F7/18GK102402919SQ201110437668
公开日2012年4月4日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者傅建中, 傅李达, 贺永 申请人:浙江大学
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