一种光固化系统及其光固化方法技术方案

本发明专利技术提供了一种光固化系统及其光固化方法，该系统包括三维移动装置、光路系统和上位机控制系统，三维移动装置和光路系统通过上位机控制系统进行控制；三维移动装置包括设置在X、Y、Z轴方向的4个电机模组、灯支撑件和固定平台，固定平台滑动设置在第四电机模组的上表面；灯支撑件滑动设置在第三电机模组的正端面，灯支撑件内放置有正对固定平台的光源，光源与光路系统进行电连接。该系统解决了多批量操作人工误差的问题；该系统自动化程度高、设备操作简单、便于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种光固化系统及其光固化方法
本专利技术属于光固化
，尤其是涉及一种光固化系统及其光固化方法。
技术介绍
近年来随着技术的进步，做实验也多用于自动化，排除人工误差，做到可重复性高，这样实验数据才做到有效和可信度高，因此提高精度和高重复精度是必不可少的，尤其是在测试水凝胶成型性能的实验中。现如今，光敏水凝胶光固化实验的操作存在以下问题：一、水凝胶光固化实验需要控制曝光时间、曝光距离以及孔位的对准，而曝光时间的控制、曝光距离和孔位的对准都是由实验员人工操作完成，人工因素过多，造成过大的实验误差，不能做到有效的变量控制，且大批量的操作费时费力，实验人员长期操作很容易出现操作失误，从而使得实验数据的可信度极大降低。二、现有的平台可实现桌面运动平台，但仍不能满足通过指定路径、指定时间间隔的光路系统完成上述实验。三、由于使用了紫外光源的照射，而紫外光对人体的伤害很大，容易造成真皮细胞的损伤，控制急性损伤转变为慢性损伤，引发长久性难以治愈的日晒斑、皱纹、加速衰老。因此在提高自动化减少人工误差的同时还需要保障实验人员的健康状况，避免造成不必要的风险。
技术实现思路
为了解决以上现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种光固化系统及其光固化方法，该系统能够有效解决光敏水凝胶在固化过程的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种光固化系统，包括三维移动装置、光路系统和上位机控制系统，所述三维移动装置和光路系统通过上位机控制系统进行控制；所述三维移动装置包括多个电机模组、灯支撑件和固定平台，所述多个电机模组为第一电机模组、第二电机模组、第三电机模组和第四电机模组，所述第一电机模组和第二电机模组平行设置在三维坐标的Z轴方向，所述第三电机模组水平设置在三维坐标的X轴方向、其两端滑动设置在第一电机模组和第二电机模组上，所述第四电机模组设置在第一电机模组和第二电机模组之间的底面于三维坐标的Y轴方向；所述固定平台滑动设置在第四电机模组的上表面；所述灯支撑件滑动设置在第三电机模组的正端面，所述灯支撑件内放置有正对固定平台的光源，所述光源与光路系统进行电连接。进一步的，每个电机模组包括电机、模组安装座、两个电机座、滑块、丝杆和两根导杆，两个电机座分别固定在模组安装座的两端，其中一个电机座的外端面通过螺丝固定有电机，所述滑块上设有两个导杆孔和一个丝杆孔，所述两个电机座的中心设有电机座通孔，所述两个电机座相对的端面上设有与两根导杆相配合的安装孔，两根导杆穿入导杆孔内其两端卡设在电机座上的安装孔内，所述丝杆穿入丝杆孔内其两端与电机座通孔为过盈配合，所述丝杆的一端通过联轴器与电机进行连接，所述丝杆与丝杆孔之间为螺纹配合。进一步的，每个电机模组靠近电机侧的电机座上通过螺丝固定有限位开关，所述上位机控制系统设有三轴回零机制。进一步的，所述固定平台的上表面设有多个放置注射器的凹槽，所述固定平台通过铜柱螺钉与盖板进行固定连接。进一步的，所述第一电机模组和第二电机模组通过模组安装座由螺丝紧固在束线箱上，所述第三电机模组通过模组安装座由螺丝紧固在第一电机模组和第二电机模组的滑块上，所述第四电机模组通过模组安装座由螺丝紧固在钢板底板上，所述灯支撑件固定在第三电机模组的滑块上。进一步的，所述光路系统包括开关电源、转压模块、1路光耦隔离继电器驱动模块，所述1路光耦隔离继电器驱动模块与上位机控制系统控制的控制主板进行连接。使用本专利技术所述的装置进行光固化的方法，包括以下步骤：（1）将水凝胶注入经过处理过的注射器中；（2）将注射器置于固定平台的凹槽中，盖上盖板固定各个注射器，打开设备电源以及上位机控制系统，通过串口的模式调整好预先设定的串口号和波特率，实现上位机控制系统与三维移动装置的通信连接；（3）整个装置回到原点，然后将Z轴滑块向下移动，使得光源与盖板间距为2cm，利用上位机控制系统设定光路系统的参数，控制自定义光照路径，设定曝光时间；（4）通过三维移动装置控制光源对准注射器，自动依次完成整个光源照射过程。有益效果：本专利技术提供了一种光固化系统，该系统将上位机控制系统与三维移动装置、光路系统能够完美融合，整个光固化实验所需的可调高度和可调曝光时间的要求都可以在该套装置上完成，解决了多批量操作产生人工误差的问题；该系统避免了实验人员与紫外光源密切接触，降低了紫外光对人体的伤害；同时经该系统制备的光固化水凝胶具有更高的抗压强度。该系统自动化程度高、设备操作简单、便于实现，因此该系统具有广泛的应用前景。附图说明图1是本专利技术所述装置的结构示意图。图2是本专利技术所述电机模组的结构示意图。图3是本专利技术的工作原理示意图。图4是本专利技术实施例2固化后水凝胶检测曲线图。图中：1、电机模组；2、灯支撑件；3、固定平台；11、第一电机模组；12、第二电机模组；13、第三电机模组；14、第四电机模组；4、光源；101、电机；102、模组安装座；103、电机座；104、滑块；105、丝杆；106、导杆；107、安装孔；108、限位开关；5、铜柱螺钉；6、盖板；7、束线箱；8、钢板底板。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，但实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。实施例1一种光固化系统，如图1所示，包括三维移动装置、光路系统和上位机控制系统，所述三维移动装置和光路系统通过上位机控制系统进行控制；所述三维移动装置包括多个电机模组1、灯支撑件2和固定平台3，所述多个电机模组为第一电机模组11、第二电机模组12、第三电机模组13和第四电机模组14，所述第一电机模组11和第二电机模组12平行设置在三维坐标的Z轴方向，所述第三电机模组13水平设置在三维坐标的X轴方向、其两端滑动设置在第一电机模组11和第二电机模组12上，所述第四电机模组14设置在第一电机模组11和第二电机模组12之间的底面于三维坐标的Y轴方向；所述固定平台3滑动设置在第四电机模组14的上表面；所述灯支撑件2滑动设置在第三电机模组13的正端面，所述灯支撑件2内放置有正对固定平台的光源4，所述光源4与光路系统进行电连接。每个电机模组包括电机101、模组安装座102、两个电机座103、滑块104、丝杆105和两根导杆106，两个电机座103分别固定在模组安装座102的两端，其中一个电机座103的外端面通过螺丝固定有电机101，所述滑块104上设有两个导杆孔和一个丝杆孔，所述两个电机座103的中心设有电机座通孔，所述两个电机座103相对的端面上设有与两根导杆106相配合的安装孔107，两根导杆106穿入导杆孔内其两端卡设在电机座103上的安装孔107内，所述丝杆105穿入丝杆孔内其两端与电机座通孔为过盈配合，所述丝杆105的一端通过联轴器与电机101进行连接，所述丝杆105与丝杆孔之间为螺纹配合。其中所用的电机为步进电机，步进电机的步距值不受各种干扰因素的影响，如电压的大小、电流的数值、波形、温度的变化；步进电机误差不会长期累积，从而可以提高运动的精度；步进电机的控制性能好，具有优秀的启停和反转响应，在一定的频率范围内运行时，任何运动方式都不会出现丢步的现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化系统，其特征在于，包括三维移动装置、光路系统和上位机控制系统，所述三维移动装置和光路系统通过上位机控制系统进行控制；所述三维移动装置包括多个电机模组、灯支撑件和固定平台，所述多个电机模组为第一电机模组、第二电机模组、第三电机模组和第四电机模组，所述第一电机模组和第二电机模组平行设置在三维坐标的Z轴方向，所述第三电机模组水平设置在三维坐标的X轴方向、其两端滑动设置在第一电机模组和第二电机模组上，所述第四电机模组设置在第一电机模组和第二电机模组之间的底面于三维坐标的Y轴方向；所述固定平台滑动设置在第四电机模组的上表面；所述灯支撑件滑动设置在第三电机模组的正端面，所述灯支撑件内放置有正对固定平台的光源，所述光源与光路系统进行电连接。

【技术特征摘要】
1.一种光固化系统，其特征在于，包括三维移动装置、光路系统和上位机控制系统，所述三维移动装置和光路系统通过上位机控制系统进行控制；所述三维移动装置包括多个电机模组、灯支撑件和固定平台，所述多个电机模组为第一电机模组、第二电机模组、第三电机模组和第四电机模组，所述第一电机模组和第二电机模组平行设置在三维坐标的Z轴方向，所述第三电机模组水平设置在三维坐标的X轴方向、其两端滑动设置在第一电机模组和第二电机模组上，所述第四电机模组设置在第一电机模组和第二电机模组之间的底面于三维坐标的Y轴方向；所述固定平台滑动设置在第四电机模组的上表面；所述灯支撑件滑动设置在第三电机模组的正端面，所述灯支撑件内放置有正对固定平台的光源，所述光源与光路系统进行电连接。2.根据权利要求1所述的一种光固化系统，其特征在于，每个电机模组包括电机、模组安装座、两个电机座、滑块、丝杆和两根导杆，两个电机座分别固定在模组安装座的两端，其中一个电机座的外端面通过螺丝固定有电机，所述滑块上设有两个导杆孔和一个丝杆孔，所述两个电机座的中心设有电机座通孔，所述两个电机座相对的端面上设有与两根导杆相配合的安装孔，两根导杆穿入导杆孔内其两端卡设在电机座上的安装孔内，所述丝杆穿入丝杆孔内其两端与电机座通孔为过盈配合，所述丝杆的一端通过联轴器与电机进行连接，所述丝杆与丝杆孔之间为螺纹配合。3.根据权利要求2所述的一种光固化系统，其特征在于，每个电机模组...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺永，陈路路，高庆，邵磊，
申请(专利权)人：苏州永沁泉智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32