光学模块、激光真空烘箱及激光真空加热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种光学模块、激光真空烘箱及激光真空加热系统，本光学模块包括：扩束准直模块、反射镜、柱面镜阵列，以及变倍镜组；其中激光束经过扩束准直模块后，由所述反射镜反射进入所述柱面镜阵列形成光斑后，通过所述变倍镜组调节该光斑尺寸；本实用新型专利技术通过由激光束形成光斑以对待加热物料进行照射加热，实现了快速加热的功能，克服了传统烘箱加热缓慢、能量利用率低的问题。

Optical Module, Laser Vacuum Oven and Laser Vacuum Heating System

The utility model relates to an optical module, a laser vacuum oven and a laser vacuum heating system. The optical module includes a beam expanding collimation module, a mirror, a cylindrical mirror array, and a zoom lens group. After the laser beam passes through the beam expanding collimation module, the laser beam is reflected by the mirror into the cylindrical mirror array to form a spot, and the spot size is adjusted by the zoom lens group. The utility model realizes the function of fast heating by forming a spot of laser beam to irradiate and heat the heating material, and overcomes the problems of slow heating and low energy utilization of the traditional oven.

【技术实现步骤摘要】
光学模块、激光真空烘箱及激光真空加热系统
本技术涉及一种激光加热领域，尤其涉及一种光学模块、激光真空烘箱及激光真空加热系统。
技术介绍
真空烘箱广泛用于化工、电子、能源、生物、食品、制药、卫生、轻工等领域，其工作原理是将物料处于负压、高温环境中，加快水分或者其它气化，实现物料快速干燥的设备；以锂电池为例，由于锂电池材料对水非常敏感，水分过高会导致电池品质下降、鼓胀、自燃、甚至爆炸等后果，尤其是对整个电池组一致性和安全性要求更高的动力电池来说，超标的水分更是不可接受的。因此，锂电池生产厂商会在产线的多个控水点上采用真空干燥工艺，尽可能地降低电池中的水分含量。按控水点划分，锂电池产线的真空干燥包括：正负极材料真空干燥、极片卷真空干燥、极片真空干燥、封装前电芯真空干燥、注液前电芯真空干燥。目前的主流产品是单体真空烘箱和隧道式全自动真空干燥系统，单体真空烘箱：在常压下加热一段时间，使物料整体升温到设定温度，同时物料中的部分水分转化为水蒸气；水分蒸发到一定程度后，真空泵开始工作，抽湿、抽真空；充氮气破真空，保持干燥环境。在实际的烘烤过程中，根据不同的工艺，以上三个步骤先后各有不同，一般都要多次循环，且该方法全程需要在干燥房内操作；需要人工多次干预，引入人为“二次污染”；自动化程度低；多批次一致性差；隧道式全自动真空干燥系统：将隧道划分为连续的三个独立功能段：预热段、真空干燥段、降温段，载着物料的货架车自动步进式通过隧道，实现对物料的预热、真空干燥、降温，出隧道时即完成干燥，可以直接进入下一道工序。相对单体真空烘箱具有高度自动化、高品质、多批次产品高度一致性的优势，是目前锂电池大规模自动化生产的主流装备，且设备庞大，占用大量场地和空间；腔体整体加热，能耗高；设备较复杂；温度调节较慢。因此，亟需开发一种光学模块、激光真空烘箱及激光真空加热系统，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光学模块、激光真空烘箱及激光真空加热系统，以解决如何调节激光束形成的光斑尺寸问题。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种光学模块，其包括：扩束准直模块、反射镜、柱面镜阵列，以及变倍镜组；其中激光束经过扩束准直模块后，由所述反射镜反射进入所述柱面镜阵列形成光斑后，通过所述变倍镜组调节光斑尺寸。进一步，所述变倍镜组包括：第一透镜组、第二透镜组；通过调节所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间距，以改变所述变倍镜组的焦距，从而调节通过所述变倍镜组的光斑尺寸。进一步，所述第一透镜组与所述第二透镜组结构相同；所述第一透镜组包括：卡环、透镜座，以及用于调节焦距的透镜镜片；所述透镜座开设有卡环放置位，所述卡环适于固定透镜镜片；若干接杆适于垂直贯穿所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜座，通过若干锁紧螺柱从所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜座侧边插入以锁紧接杆，从而将所述第一透镜组和所述第二透镜组进行固定，即所述第一透镜组、所述第二透镜组通过在接杆上移动以调节所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间距。另一方面，本技术提供一种激光真空烘箱，其包括：环境腔、激光模块，以及如上述的光学模块；其中所述激光模块适于发出激光束，经所述光学模块形成光斑后照射进入所述环境腔，以对所述环境腔中待加热物料进行加热。进一步，所述环境腔适于采用真空环境。第三方面，本技术还提供一种激光真空加热系统，其包括：卷对卷加工机构、布设在所述卷对卷加工机构四周的若干带有激光模块的如上述的光学模块；其中激光模块适于发出激光束，经光学模块形成光斑后以对所述卷对卷加工机构上待加热物料进行加热。进一步，所述卷对卷加工机构采用辊轴传动组件；所述辊轴传动组件适于运输待加热物料。本技术的有益效果是，本技术通过将激光束形成光斑，并调节光斑尺寸以对待加热物料进行照射加热，实现了快速加热的功能，克服了传统烘箱加热缓慢、能量利用率低、均匀性差的问题。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术光学模块的结构图；图2是本技术变倍镜组的结构图；图3是本技术激光真空烘箱的结构图；图4是本技术激光真空加热系统的结构图。图中：扩束准直模块1、反射镜2、柱面镜阵列3；变倍镜组4、第一透镜组4a、第二透镜组4b、卡环401、透镜座402、接杆403、插入孔404；激光模块5、激光束501a；环境腔6、激光窗片601；待加热物料7、带有激光模块的光学模块8、卷对卷加工机构9。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。实施例1图1是本技术光学模块的结构图。在本实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种光学模块，其包括：扩束准直模块1、反射镜2、柱面镜阵列3，以及变倍镜组4；其中激光束501a经过扩束准直模块1后，由所述反射镜2反射进入所述柱面镜阵列3形成光斑后，通过所述变倍镜组4调节光斑尺寸。本实施例通过将激光束501a形成光斑，并调节光斑尺寸，实现了能量利用率高、均匀性好的功能。在本实施例中，激光束501a沿a方向射入扩束准直模块1，通过反射镜2反射后沿b方向进入柱面镜阵列3，后由变倍镜组4射出。图2是本技术变倍镜组4的结构图。具体的，如图2所示，所述变倍镜组4包括：第一透镜组4a、第二透镜组4b；通过调节所述第一透镜组4a与所述第二透镜组4b之间的间距，以改变所述变倍镜组4的焦距，从而调节通过所述变倍镜组4的光斑尺寸。为了改变第一透镜组4a与第二透镜组4b之间的距离，所述第一透镜组4a与所述第二透镜组4b结构相同；所述第一透镜组4a包括：卡环401、透镜座402，以及用于调节焦距的透镜镜片；所述透镜座402开设有卡环401放置位，所述卡环401适于固定透镜镜片；若干接杆403适于垂直贯穿所述第一透镜组4a和所述第二透镜组4b的透镜座402，通过若干锁紧螺柱从第一透镜组4a和所述第二透镜组4b的透镜座402侧边插入以锁紧接杆403，从而将第一透镜组4a和第二透镜组4b进行固定，即第一透镜组4a、第二透镜组4b通过在接杆403上移动以调节第一透镜组4a与第二透镜组4b之间的间距。在本实施例中，为了更好对结构进行展示，透镜镜片本身为透明，已在图中隐去。在本实施例中，如图2所示，透镜座402的侧边设置有若干插入孔404，插入孔404适于锁紧螺柱旋入以将第一透镜组4a、第二透镜组4b和接杆403进行固定。实施例2图3是本技术激光真空烘箱的结构图。在实施例1的基础上，如图3所示，本实施例提供一种激光真空烘箱，其包括：环境腔6、激光模块5以及光学模块；其中所述激光模块5适于发出激光束501a，经所述光学模块形成光斑后照射进入所述环境腔6，以对所述环境腔6中待加热物料7进行加热；以及所述光学模块适于调节光斑尺寸。在本实施例中，激光模块5包括：激光头、激光控制器、冷却装置、主控机。通过设置该激光模块5可以控制激光输出功率、波长、频率等参数。为了创造真空环境，所述环境腔6适于采用真空环境，能够有效降低溶剂的沸点，帮助水分的移除。具体的，所述光学模块包括：扩束准直模块1及反射镜2；所述激光束501a通过扩束准直模块1后，由所述反射镜2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学模块，其特征在于，包括：扩束准直模块、反射镜、柱面镜阵列，以及变倍镜组；其中激光束经过扩束准直模块后，由所述反射镜反射进入所述柱面镜阵列形成光斑后，通过所述变倍镜组调节光斑尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种光学模块，其特征在于，包括：扩束准直模块、反射镜、柱面镜阵列，以及变倍镜组；其中激光束经过扩束准直模块后，由所述反射镜反射进入所述柱面镜阵列形成光斑后，通过所述变倍镜组调节光斑尺寸。2.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于，所述变倍镜组包括：第一透镜组、第二透镜组；通过调节所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间距，以改变所述变倍镜组的焦距，从而调节通过所述变倍镜组的光斑尺寸。3.如权利要求2所述的光学模块，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组结构相同；所述第一透镜组包括：卡环、透镜座，以及用于调节焦距的透镜镜片；所述透镜座开设有卡环放置位，所述卡环适于固定透镜镜片；若干接杆适于垂直贯穿所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜座，通过若干锁紧螺柱从所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜座侧边插入以锁紧接杆，从而将所述第一透镜组和所述第二透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云申，林子棋，郭鹏峰，
申请(专利权)人：江苏微纳激光应用技术研究院有限公司，英诺激光科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32