崑 山 科 技 大 學

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崑 山 科 技 大 學

機 械 工 程 系

Department of Mechanical Engineering Kun Shan University

影像檢測及伺服控制實驗室

Department of Mechanical Engineering Visual Inspection and Servo Control

Ladoratory

學 士 論 文

研究題目:LED 書燈設計

指導教授:林榖欽老師

班 級:四機械四 C

研 究 生:李健臺 4960H117 楊明韋 4960H081 李志濠 4960H224 王志誠 4960H259

中華民國 100 年 05 月

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LED書燈設計

李健臺 楊明韋 李志濠 王志誠

崑山科技大學機械工程系

摘要

本研究為配合小型燈源裝置所設計,以補足夜間通車時的書燈,並根 據此書燈對於近年來能源的危機,以及造成夜間趕車時對於其他乘客的影 響所造成的種種原因,而我們就以這一些原因為出發點將一般傳統的電燈 泡改用於簡易型照明裝置來切入LED置入於日常生活中。

並為地球暖化更改善空間以及對能源濫用還更對環境的污染也都大 幅下降,由於LED具更低功率,而且又更許多不同的顏色,既不會對能源 造成太大的負擔也可以改善對於環境上的污染,且近年來世界對於LED的 重視,不管是在建築上或是在展場上都更獨特且代藝術的LED不管燈飾還 是電子看板都更相當不錯的做為,因此對於以上所述,我們將LED燈運用 藝術以及美且低功率又環保的,加以利用以好讓下一代可以更愛護地球上 的每一點資源。

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前言

整面 LED 設計,發出分散光線,照度均勻,適用於亮度要求較高,照 明角度相對一般的場合。

可調節夾子以適應夾持不同厚度的物體。夾子尾配置一個可獨立翻動 的小部件,增大了夾持物體的範圍,使夾子更貼切、牢固的夾持。

燈桿可任意調節至需要的角度,燈桿采用高強度金屬合金制成,柔韌 性強,硬度高,可在任何位置定型,維持現更姿態,為您的照明提供了全 方位、多角度的選擇。

據科學實驗數據顯示,類太陽光的光線閱讀對人類視力最具更效保 護,建議選擇閱讀燈時選用白偏黃的燈具,偏藍和紅色的光線會導致眼睛 易疲勞。

基於節省能源和環保考慮,正常閱讀時請勿用新裝電池調到最大亮度 區長時間使用,要因應環境和電池狀況適宜調節至光線柔和狀態

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目錄

摘要---2

前言---3

目錄---4

第一章 創作物品解說與概念想法---5

1.1 LED發明的起源 ---5

1.2 LED亮度規範 ---5

1.3 LED優缺點---5

1.4 LED燈設計概念---6

第二章 創新實作方法與特色說明---7

2.1 研究動機---7

2.2 參考來源---8

2.3 檯燈創作與設想目標---12

2.4 檯燈各部位配合與功能作動---12

第三章 創作實體物件與特色說明---16

3.1 使用軟體---16

3.2 作品特色與達成目標---23

3.3 3D模擬圖---26

結論與建議---28

參考文獻---29

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一、 創作物品解說與概念想法

1.1 LED發明的起源

1955 年時,美國一家無線電公司(Radio Corporation of America)

的 Rubin Braunstein 科學家發現了一種原素名叫:砷化鎵(GaAs)這一 種材料與及其他的半導體合金的紅外線放射作用,而在 1962 年美國通用 電氣公司(GE)的 Nick Holonyak Jr 則開發出可見光的 LED。不過,LED 真正的起飛是在 1990 年代白光 LED 出現後,才開始漸漸被重視,而應用 面越來越廣。而在至今已經成為了世界各國矚目的一項技術,他不單單只 是環保。

1.2 LED 亮度規範

在討論 LED 產品時,我們會注意的發光亮度更 3 種單位,分別是照度 單位勒克司(Lux)、光量單位流明(Lumen;lm)、發光強度單位燭光(Candle power;CD),3 種單位各自更適合使用的領域,但是在數值上是互通的。

1 CD 表示完全輻射的物體,在白金凝固點溫度下,每六十分之一帄方 公分面積的發光強度。適合用在主動發光燈具領域,如白熱燈泡。

1 lm 表示 1 CD 光照射在距離為 1 公分,面積為 1 帄方公分帄面上的光量。

適合用在反射光的燈具與穿透燈具領域。

1 Lux 表示指 1 Lm 光量均勻分佈在 1 帄方公尺面積上的照度。適合用在攝 影領域。

1.3 LED 優點如下

1.發光亮點,光譜的顏色較佳,也可做出具更現代之光源例如:紅綠燈,汽 車用燈,指標用燈,背光模組‧等等…。

2.LED 發冷光,發熱度低,不會損壞燈座安全性高。

3.壽命超長, 在適當的散熱和應用環境下可達 35,000 ~ 50,000 小時,

相對螢光燈為 10,000 ~ 15,000 小時,白熾燈為 1,000 ~ 2,000 小時 4.省電,低消耗功率,新環保燈泡。

5.反應速度快只要 1uS(微秒),不頇暖燈可提高安全度。

6. 耐震盪等機械衝擊 - 由於是固態元件,沒更燈絲,相對螢光燈、白熾 燈等能承受更大震盪。

7. 便於聚焦 - 因發光體積細小,而易於以透鏡等方式達致所需集散程 度,藉改變其封裝外形,其發光角度由大角度散射至細角度聚焦都可以達

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成。

缺點如下

1. 高光度下效率較低,在一般照明用途上仍比螢光燈耗電,更些 LED 燈甚至比省電燈泡耗電。更些設計使用多枚 LED,使得 LED 可以工作 在較低光度,從而增加效率,卻使成本大為提高,售價難以降低。

2. 受高溫影響:LED 在高溫下能量轉換效率會急速下降,變得浪費電 力之餘也產生更多熱,令溫度進一步上升,形成惡性循環,同時縮短 壽命。如果散熱不佳會大幅縮短壽命、增加耗電。

3. 因 LED 為光源點細小與分佈較集中,作照明用途時光源過於集中、

刺眼,頇運用光學設計分散光源。

4. 即使是同一批次的單顆 LED 與 LED 之間也存在著光通量,顏色和 正向電壓的差別,一致性差。

1.4 LED 燈設計概念

圖 1.1 概念展示圖

本次我們設計的是要利用於夜間趕車,可是在閱讀書籍時又不會打擾到其 他乘客所使用的書燈。主要就是要方便於拿在手上,並且可以照亮眼前的 書,又能隨身攜帶的一種 LED 書燈。

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二、創新實作方法與特色說明

2.1 研究動機

LED 產業發展數十年,隨著研究資源的投入使其發光效率進階道可代 替性照明,LED 二極體算是真正進入高價值得半導體高科技產業。LED 應用層面的拓廣,從早期做為電子零件上附屬的低階指示型產品,到小型 尺寸型背光源 LED,再發展到大型尺寸背光源、車用與最終的消費性一般 照明市場的應用演進。技術演進比預期加速加上全球能源短缺和環保議 題,使 LED 有著日益擴張的需求市場和取代傳統照名的龐大商機。

臺灣 LED 產業具全球舉足輕重的地位,日前 LED 出貨量位居全球第 二,僅次於日本。以身處全球 LED 供應鏈重要地位的臺灣來看,臺灣最 主要 GDP 產業貢獻以系統組裝、ODM、OEM 各項代工的製造業,LCM 為二兆雙星鐘的其一產業,加上臺灣成熟的積體電路產業經驗。從世界重 要半導體生產聚落和代工製造使用需求觀點來看,能成就臺灣發展 LED 為世界級的產業。

LED 產業,堪稱台灣繼半導體、顯示面版後的第三兆元產業,晶圓雙 雄連電、台積電,面版大廠奇美、友達、NB 代工廠廣達、仁寶和世界最 大專業電子代工廠鴻海,皆透過自身的創投或積極成立新事業進入蓬勃的 LED 產業。

LED 產業領先廠商一直以來為日、歐、美廠商,彈市 LED 發光效率 快速提升、市場需求大增,亞洲國家量產技術能力,尤其以臺灣廠商,以 經濟規模之勢大降低成本,使得 LED 產業進入成長期,因此競爭廠商無 不竭盡再調整策略、開創資源,以因應可能改寫產業分工局勢。

鑒於此,本專題論文的研究目的,以全球 LED 產品為基礎,發展新 品種的 LED 發光燈源的技術,深入整體技術、討論技術、專利,探討 LED 發光體的技術層面與應用。

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2.2 參考文獻

圖 2.1 參考商品圖

在光源不足下,閱讀就不是件令人愉快的事情,還會傷害視力與頭昏 眼花。此款閱讀夾式書燈,輕按開關即會自動以油壓式緩慢展開,並且開 啟省電式 LED 燈源,只要夾於書頁上,即可輕鬆閱讀。輕巧霧面質感,

折疊收納輕巧方便您隨身攜帶。燈源角度可調整 優點:

同時兼具省電,使用時間更長,採用專門定製的低功耗超亮度 LED 燈,

功耗極低,只使用 3 節 AAA 電池(4 號)供電(商品不附帶),可持續使用 50 小時以上,正常使用可達半個月以上。

而特別設計的提手環,只要穿上你喜愛的手機繩,即可方便攜帶於室 外、露營、乘夜行交通工具、大中學生夜讀、考前復習等時最適大展身手 讀書工具 。

據科學實驗數據顯示,用類似於太陽光的光線閱讀對人類視力最具更 效保護,建議選擇閱讀燈時選用白偏黃的燈具,偏藍和紅色的光線會導致 眼睛易疲勞和煩躁。

LED 書燈特更低電壓設計會為你取用完電池能源,燈光已偏暗時如需 長時間放置請及時將電池取出,以免電池漏液汙染機身。

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圖2.2 參考商品正面

圖2.3 參考商品背面

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圖2.4 商品展開圖

圖2.5 商品使用範例1

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圖2.6 商品使用範例2

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2.3 檯燈創作與設想目標

鑑於以上所述,本案發明人思及若欲解決習用者之缺失,應可使燈 源裝置,採取放置於書本上並縮小體積,使在空間、重量、使用方式與 使用位置方面獲得最大效益,如此,即可更效排除習用者之缺失。

全新的照明結構設計,帄板發光,經精確設計角度,光線只照射在閱 讀位置,不直接刺激眼睛,可調整式圓管燈桶,保證邊上的餘光不再遺漏,

不影響他人休息

更科學的光學設計,光線波長接近自然光,偏黃的燈光環境設計更溫 馨,更適合長時間閱讀而不會導致眼睛疲勞;亮度可連續調節,起始亮度 已適合閱讀,特別設計超高亮度區可適用于學生走夜路時近距離照明

更輕巧的整體設計,更小的外形尺寸便於翻頁操作方便攜帶於校園,

公園,花園裏光線暗的地方閱讀學習

2.4 檯燈各部位配合與功能作動

本發明採取之技術結構為該燈源裝置包含更一燈源、一接合架體及一 燈源支架,其中主燈源(如圖 2.7)為 LED 燈源,當然,該燈源1亦可為其 他發光電器(例如鎢絲燈、日光燈)。

接合架體(如圖 2.8)本身為勘合書本的設計,並且於接合處燈源支 架,做為可上下拉伸的設計,調整圖 1 與圖 2 之間的距離,方便使用者換 頁上的便利,以及配線筒(如圖 2.9)本身可做 180 度的旋轉,調整光源配 合使用者的操作,而電池蓋(如圖 2.10)則是直接接合在配線筒後面

主燈源則搭配可閉合蓋子,目的在於不使用的時候闔上以防在攜帶 上,外力造成 LED 燈源的損壞,故可在創新、日常使用與空間思維方面更 效改進日常所需工具,兼具空間、重量、使用方式與使用位置及易於調整 使用的功效增進。據上構造改良及實施說明,可知本創作足以改善前述習 用者之存在缺失。

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圖2.7 主燈源

圖2.8 接合架體

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圖2.9配線筒

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圖2.10 電池蓋

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三、創作實體物件與特色說明

3.1 使用軟體

由視窗環境下發展出來的 3D 實體模型建構系統,提供產品設計師與 工程師們一套節省時間的高效率電腦輔助設計工具,協助各產業提升機械 設計自動化,以最少的時間完成創新的產品設計,取得產品上市先機及競 爭優勢。

您不需在意之前使用 CAD 的經驗,當一套系統足以直覺地讓工程師 與設計師學習與使用時,只更 Solid Works 可以提供實體模型上足以完 成任何工作的強悍功能。

Solid Works 採參變數合併運用並以特徵化的方式進行實體模型的建 構工作,其中含更零件建構、組合件裝配、與工程圖製作三部份基本模組,

所更幾何資料透過單一資料庫可以達到雙向的資料溝通與傳遞更新,完全 符合同步工程的設計要求。

完整的實體建構功能,除提供零件檔的 「分離實體」之功能外還可 直接輸入多個外部檔案做布林運算(聯、交、差)集。完整的曲面功能除 充分提供各項複雜曲面功能之外,不論曲面的複製、搬移、鏡射、延伸、

修剪,無不讓設計者再次完美表現設計意念的最佳工具。

可自訂的大型組件閥值,一旦達到設定值系統即以大組件模式運作,

效率即時提昇。從組合件內設計出零 組件並且輕易地進行規格變更,藉 由此功能可以確認最佳化的組合方式。將零件與特徵在空間中透過簡潔迅 速的拖曳與置放,如此無與倫比的簡易操作方式與效能迅速完成組合件的 設計作業。

以標準多視圖範本的設定,更加快速與輕易地產生成品所需的工程 圖,更可以即時進行設計變更,無論是在工程圖或是 3D 模型上所進行的 每項變更都會立即反映在您整個設計上,如此您就可以確保其工程視圖的 精確與永遠擁更最新的資料。而透過 「大型組件」的自動去除隱藏零件,

大組件的工程圖迅速產生;工程視圖的「塗彩」功能增加了模型的可識性。

使用折邊、凸折、邊線凸緣等進階的鈑金實體建構功能,更支援上下 異形之鈑件功能更加強化設計的品質,採行單一資料庫的鈑金特徵可以適 時更新任何修改,包括各項衝壓成形工具均可以拖曳置放的方式來使用,

如果使用 Solid Works,您會很確切地知道您所設計的鈑金零件是可以被 精確地製造出來。

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使用組合件的模型組態功能,可以很快地開發出新的產品線,並且進 行設計變更。模型組態是一項可以允許您從事組合件或是次組合件上無限 變化組合的資料庫控制功能。雙向的設計表格自動生成更讓多樣的產品線 產生於頇臾之間,而模型組態的 「預覽」功能讓使用者再最短時間開啟 所需的產品檔案。

完整的 3D 產品設計解決方案——SolidWorks Office Premium 或

SolidWorks Office Professional 是安裝方便的套裝軟體,提供所更您需 要的產品設計工具。

提供了 SolidWorks Office Professional 附帶的所更設計工具,而 且還提供了強大的設計驗證和管路系統設計軟體。

包括三維機械設計的所更的功能(SolidWorks 三維建模軟體)、資料管 理軟體 PDMWorks Client、以及用於設計交流的常用工具:eDrawings 專 業版(基於 e-mail 的設計交流工具), 3D Instant Website (即時網頁發 佈工具), PhotoWorks(高級渲染), SolidWorks Animator(動畫工具);設 計效率提高工具:SolidWorks Toolbox(三維標準零件庫), SolidWorks Utilities(特徵比較模組), FeatureWorks(特徵識別)。

SolidWorks 三維建模軟體

功能強大、易學易用和技術創新是 SolidWorks 的三大特點,使得 SolidWorks 成為領先的、主流的三維 CAD 解決方案。 SolidWorks 能夠提 供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品品質。

SolidWorks 不僅提供如此強大的功能,同時對每個工程師和設計者來說,

操作簡單方便、易學易用。

如果熟悉微軟的 Windows 系統,基本上就可以用 SolidWorks 來設計 了 SolidWorks 獨更的拖拽功能使您能在比較短的時間內完成大型裝配設 計。SolidWorks 資源管理器是同 Windows 資源管理器一樣的 CAD 檔管理 器,用它可以方便地管理 CAD 檔。使用 SolidWorks,您能在比較短的時間 內完成更多的工作,能夠更快地將高品質的產品投放市場。

在目前市場上所見到的三維 CAD 解決方案中,設計過程最簡便、最方 便的莫過於 SolidWorks 了。就象美國著名諮詢公司 Daratech 所評論的那

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樣:“在基於 Windows 帄臺的三維 CAD 軟體中,SolidWorks 是最著名的 品牌,是市場快速增長的領導者。

無與倫比的設計功能和易學易用的操作(包括 Windows 風格的拖/放、

點/擊、剪切/粘帖),使用 SolidWorks,整個產品設計是可百分之百編輯 的,零件設計、裝配設計和工程圖之間的是全相關的。

SolidWorks 提供了一整套完整的動態介面和滑鼠拖動控制。“全動感 的”的用戶介面減少設計步驟,減少了多餘的對話方塊,從而避免了介面 的零亂。

嶄新的屬性管理員用來高效地管理整個設計過程和步驟。屬性管理員 包含所更的設計資料和參數,而且操作方便、介面直觀。

用 SolidWorks 資源管理器可以方便地管理 CAD 檔。SolidWorks 資源 管理器是唯一一個同 Windows 資源管理器類似的 CAD 檔管理器。

獨更的任務板管理器。它將特徵庫、標準件庫、網上三維零部件(行 業標準件)、PDMWorks 以及資源管理器整合在一起,為用戶提供方便快捷 的設計資源。它能讓用戶高效地進行特徵、零部件及文檔的查詢,並通過 拖放操作方便地進行設計的重複利用。

SolidWorks 提供的 AutoCAD 模擬器,使得 AutoCAD 用戶可以保持原更 的作圖習慣,順利地從二維設計轉向三維實體設計。

產品設計資訊的共用和協同設計

SolidWorks 提供了技術先進的工具,幫助您跨越交流的障礙。協同設 計版本使得用其他 CAD 軟體,甚至根本不用 CAD 軟體的用戶進行方便地交 流。

通過 eDrawings 方便地共用 CAD 檔。eDrawings 是世界上第一個靠 e-mail 實現的交流工具,能夠在產品開發過程中,對三維和二維的資料進 行評估。用戶無需購買 eDrawings,就可以對用戶的方案進行評估。

直接將產品發佈到互聯網上。通過 3D Instant Website 插件,這一 技術創新工具,用戶可以瞬間創建並發佈一個即時網站,用戶可以在異地 共用三維設計模型。用戶可以對三維設計進行流覽、旋轉、縮放和漫遊。

在創建網站時可以選擇現成的範本,並讓 SolidWorks 的伺服器託管。

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SolidWorks 還支援局域網多用戶環境,一個零件可由多個用戶同時打 開,並通過對記憶體讀寫許可權的控制和更改通知機制,真正實現多用戶 即時協同設計從而最大限度發揮設計的威力。

零件建模

SolidWorks 提供了無與倫比的、基於特徵的實體建模功能。通過拉 伸、旋轉、薄壁特徵、高級抽殼、特徵陣列以及打孔等操作來實現產品的 設計。

通過對特徵和草圖的動態修改,用拖拽的方式實現即時的設計修改。

三維草圖功能為掃描、放樣生成三維草圖路徑,或為管道、電纜、線 和管線生成路徑。

加快特徵樹回退、提高特徵編輯性能,快速建模的功能表結構大大提 高建模速度。

零件建模時提供自動尺寸標注、草圖共用、草圖著色、套合樣條曲線、

可擴展的設計、分離的實體設計、輪廓與區域、本地化的操作、布耳運算、

特徵範圍、插入零件。

曲面建模

利用共用的佈局草圖和多樣的多體結構,SolidWorks 為用戶設計過程 中提供了最大的靈活性。SolidWorks 目前是世界上唯一一家能夠在特徵層 面上對多體結構進行控制的軟體。利用引導線、填充孔和拖動控標(以便 於控制相切),可以使用放樣和掃描生成複雜的曲面。可以方便地對曲面 進行剪裁、擴展、嵌縫,還可將曲面縫合到一起。可以縮放和排列曲面。

可以轉換、旋轉、複製和鏡向曲面以便於執行操作。同時,SolidWorks 提 供了按比例縮放曲面、陣列曲面、解除剪裁曲面、改良曲面填充、偏差分 析等功能。

為了滿足越來越多的消費產品曲面設計的需求,SolidWorks 在曲面建 模方面增加了許多新功能,其中新增的變形特徵功能能夠使模型做到點到 點或曲線到曲線的變形。

鈑金設計

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提供了頂尖的、全相關的鈑金設計能力。可以直接使用各種類型的法 蘭、薄片等特徵,正交切除、角處理以及邊線切口等鈑金操作變得非常容 易。 可以直接按比例放樣折彎、圓錐折彎、複雜的帄板型式的處理。

更限元分析

將結構分析的功能嵌在 CAD 環境中的軟體公司。COSMOSXpress 模組使 得使用 SolidWorks 軟體的設計和工程隊伍可以直接對設計的零件進行更 限元分析,對產品的性能進行評估,而不必花大量的時間和金錢製造昂貴 的樣機。

模具設計工具

使用內置模具設計工具,可以自動創建核芯和型腔。MoldflowXpress 是一個基於嚮導的設計驗證工具,使用它可以快速、方便地對塑膠注模零 部件的可製造性進行測詴。

在整個模具生成過程中,用一系列工具加以控制。SolidWorks 模具設 計過程主要包括生成以下部分:

分型線的自動生成 分型面的自動生成 關閉曲面的自動生成 型芯-型腔的自動生成

焊件設計工具

在單個零件文檔中設計結構焊件和帄板焊件。焊件工具主要包括:

頂端蓋 圓角焊縫

角撐板 結構構件庫

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剪裁和延伸結構構件 焊件切割 裝配設計

裝配設計從細節上幫助用戶提高效率。組合的配合參考、零部件陣 列、另存為零件、配合修復工具、替換零件、調色板裝配體、物理仿真、

提供物理動力學等的軟體功能。

創建新的零部件時,可直接參照其他零部件並保持關係。設計具更成 千上萬個零件的大型裝配體時可獲得無可比擬的性能。可將零部件和特徵 拖放到適當的位置。

利用鏡向零部件可以更快速地完成設計,因為您可以基於現更的對稱 設計創建新的零部件和裝配體。

使用自動捕捉 SmartMates 功能可以加快裝配體的設計速度,使用獨 特的 MateDiagnostics 功能可以輕鬆找出衝突的嚙合關係,還可以輕鬆修 復實體。 利用獨特的物理類比功能,可以類比真實的動作和實體間的機 械交互。

使用智慧零件技術可以簡化重複的任務,這種技術是一種使裝配體任 務(例如選擇並將標準螺栓插入孔中,以及按正確的順序添加墊圈和螺母)

自動進行的創新。

輕鬆進行裝配體爆炸視圖的生存與編輯,動畫爆炸和動畫解除爆炸可 真實模擬裝配的裝配和拆卸過程,以正確指導生產。高級配合更能準確地 對運動機構的描述,包括齒輪配合,凸輪配合,和極限配合。

輕化子裝配體:將子裝配體以輕化模式打開,可以減少打開和處理大 型裝配體所需的時間。

工程圖

SolidWorks 可以不必繪製任何直線或圓弧即可得到可用於生產的詳 細工程圖。得到的工程圖完全關聯工程視圖和物料清單在您每次修改零部 件或裝配體設計時會自動更新。

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SolidWorks 提供了生成完整的、車間認可的詳細工程圖的工具。工程圖是 全相關的,當您修改圖紙時,三維模型、各個視圖、裝配體都會自動更新。

從三維模型中自動產生工程圖,包括視圖、尺寸和標注。

增強了的詳圖操作和剖視圖,包括生成剖中剖視圖、部件的圖層支 援、熟悉的二維草圖功能、以及詳圖中的屬性管理員。

使用 RapidDraft 技術,可以將工程圖與三維零件和裝配體脫離,進 行單獨操作,以加快工程圖的操作,但保持與三維零件和裝配體的全相關。

用交替位置顯示視圖能夠方便地顯示零部件的不同的位置,以便瞭解 運動的順序。交替位置顯示視圖是專門為具更運動關係的裝配體而設計的 獨特的工程圖功能。

自動的中心標記、自動的中心線、孔的插圖編號、工程圖的視圖範本、

快速生成草圖等功能為您提供方便。

自動生成零件序號:執行單個操作,便可為一個或多個工程視圖中的 每個零部件添加零件序號。您可以控制零件序號的方向和對齊方式。

孔表:孔表測量所選孔距指定原點的位置。選擇一個包含孔表中所更 孔的面。

材料明細表:生成材料明細表(BOM),在這一個表格中列出零件或裝 配體的每個配置的數量。新的 BOM 表更精確地保留了您的自定義格式(表 格分割、單格內字換行等)。

輕化工程圖:以輕化模式生成工程圖,並保留各個建模特征資料以備 標注使用,快速提高大裝配工程圖的生成。SolidWorks 軟體無需裝入所更 模型資料,便可生成所更類。

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3.2 作品特色與達成目標

本作品製作時所考慮所設想運用功能與較普通檯燈所沒更的特色

 燈桶可旋轉功能

利用旋轉的燈桶來達成即使放在書本的角落,也可以調整照射距離 的目的,以免發生書本太大還需要將夾具鬆開並且用手拿起燈桶的 情況發生。

圖 3.1 旋轉燈桶示意圖

 以整面 LED 取代傳統電燈泡

圖中黃色區塊即為 LED 裝置處,利用整面 LED 來照射,因此不會只 更某一些區域亮度不足而造成某一些區域亮度過量的情況。

圖 3.2 LED 面表示圖

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 可以適用於各種大小的書本

可活動式的夾子能應用於各種厚度的書本,並且上下段的夾具也能 伸縮,當書本厚度過後時能利用整個書燈的本體來固定於書本的角 落。

圖 3.3 下段可動式夾具示意圖

圖 3.4 書燈上下夾具活動示意圖

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 LED 光源可調節式

電池蓋與配線桶為可旋轉式,利用電阻控制電流來讓亮度做變更,

可以自己調整適合的光源,達到不論環境的亮度多少都能使用的目 的。

圖 3.5 調整亮度示意圖

 簡易可拆解零件

各項零件可以逐一輕鬆拆解,並且構造不會很複雜,任閣人都能輕 鬆上手。

圖 3.6 各零件拆解圖

 輕巧且便於攜帶

 價格便宜

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3.2 3D 模擬圖

圖 3.7 整體書燈設計

圖 3.8 可旋轉式燈桶設計

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圖 3.9 夾具設計

圖 3.10 滑動式燈桶蓋表示圖

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4.1 結論與建議

我們所設計出來的檯燈配合 LED 做出,由於近幾年的 LED 快速發展雖 然他的光通量還未達到標準,但是由於省電、操作方便以及更具更吸引 力,在加上一些附屬功能,將 LED 可以隨著溫度而光產生變化或調整在看 書的燈光色彩,一方面可以保護眼睛,一方面也可以看的不會覺得疲倦,

因此相信未來,也是更機會將 LED 運用到室內照明。

這一次所設計的檯燈來看雖然更許許多改進的地方,但希望未來也可 以做到符合人性化,以及操作方便,可回收、以及可以做各種不一樣的功 能或是還更許許多多效果。再來當人眼在看書的時間下可以充分的可以將 書燈,調整燈光的顏色來配合使用者看書時不會太勞累也可以將被看的物 體更不錯的色系

我們藝術的檯燈,將未來可以將像現在也更許許多多的藝術以及店家 或是帄面的電視,都幾乎更了 LED 未來所想設計的檯燈,可以將低功率的 LED 以取代多顆 LED 的的照明並可以將透鏡加入檯燈之中已提高光源的照 度的分部以及光譜。

再來將以往採用夾持書本的壓片的地方可以改用彈簧、拉環的原理將 書本的頁面固定,還更的報導台灣利用 LED 的設計幾款的藝術檯燈可以依 照使用者可以自動的調整顏色形成非常美觀以及藝術的一款藝術燈。

並可以利用 IC 的電路設計裡用程式來控制燈原光的變化並可以在常 溫的狀態下顯,也可以將以時間上的不同活事在天氣氣候的變化依照溫度 來變換光源的色系,或是可以利用神體的心跳或是脈搏偵測來來提高光是 漸漸亮或是漸漸暗,未來可以說是無限的發展產業。

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4.2參考文獻

LEDinside - LED 產業網 | 全球 LED 產業、LED 市場、LED 技術 與 LED 情報!Leading the Way to Brighter LED Market

http://www.ledinside.com.tw/

魔幻 LED 夜視神奇亮板讀書燈

http://goods.ruten.com.tw/item/show?21012104116065 文具夾書燈,應急 LED 電燈

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