多波长耦合的UV固化设备制造技术

本发明专利技术公开了一种多波长耦合的UV固化设备，包括传送装置和固化箱，所述固化箱设置于传送装置上，且固化箱的两端具有供传送装置传送待固化件的出入口，所述固化箱上设置有若干个用于出射不同波长的UV光线并使UV光线耦合后固化所述待固化件的UV固化组件和用于通入保护气体的通气孔，通过传送装置将待固化件输送至固化箱中，由UV固化组件固化待固化件，同时经所述通气孔通入保护气体，以解决固化箱内氧阻聚现象，最后由传送装置将待固化件自固化箱中移出。其中，所述固化箱呈半密封状态，通过出入口便于传送装置上、下料，使固化箱不需要完全打开即可连续完成上、下料操作。下料操作。下料操作。

【技术实现步骤摘要】
多波长耦合的UV固化设备


[0001]本专利技术涉及UV固化
，特别涉及一种多波长耦合的UV固化设备。

技术介绍

[0002]UV固化技术是利用紫外线照射光引发剂产生自由基引发丙烯酸单体预聚物等发生交联固化，该技术具有固化快速，实现无溶剂等绿色环保的优点。如果UV光源在目标靶面上照射不均匀，如中间区域的照射强度较高，边缘区域的光强较低，会导致UV固化不均匀，边缘区域的处理效果不理想等问题。
[0003]现有技术中主要采用透镜以提高UV照射均匀性，但是，一个UV灯珠至少需要一个透镜才能提高UV照射均匀性，若装置内安装有多个UV灯则需要相应数量的透镜，导致生产成本高。另外，在装置中安装透镜需要额外的空间，造成固化装置占用空间大。至于UV
‑
LED光源的波长，现有的光固化设备一般采用单一波长的UV
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LED光源，存在光能量输出偏低和选择性差的技术问题。
[0004]譬如，申请号：CN202020634951.5，名称为：一种UV固化机的中国专利技术专利中,通过UV发光装置进行固化，其UV发光装置通过触点接头方式电性连接，便于拆卸安装和维护，还便于更换产生不同波长UV光线的UV发光装置，但是，在此专利方案中UV发光装置设置在箱体的中间导致箱体两侧的UV光能量少，固化不均匀，而且由于箱体为密封箱体，在固化时需手动放置待固化半成品，固化完成后再手动取出，无法实现流水线作业，生产效率低下。并且此UV固化机的箱体呈密封状态，虽然处理氧阻聚现象有效果，但在更换待固化件进行下一个待固化件的固化时，需要再次打开通气阀门通保护气体，操作繁琐，影响流水线工作效率。
[0005]并且在固化过程中，光源功率、传送速度、光源距离三者决定了待固化物接收到的能量密度大小，接收到的能量密度大小对固化程度(固化不足或过度)有直接影响，较小会导致固化不足(印品固化层附着力及耐摩擦性差等)，较大会导致固化过度(印品固化层视觉黯淡、易爆色等)；而待固化物接收到的光能量辐射均匀性对固化均匀性有影响。待固化物满足要求的固化程度所需的能量密度范围与涂层配方中光引发剂浓度和种类、涂层厚度、涂层配方中活性稀释剂、固化光源辐射温度效应以及辐射后暗反应等相关。通常，根据日常生产中能够满足固化质量需求的光源功率、生产速度及光源距离的浮动范围，可测得所需能量密度范围。现有技术存在的问题是，固化设备无法自动调节光源功率、传送速度以及光源距离，无法自动寻找到可使待固化物固化程度在满足要求的固化程度范围内(即所需能量密度范围内)的最低光源功率或最快传送速度，即无法自动寻找到满足固化需求的最低能耗或最高效率的生产方案。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种多波长耦合的UV固化设备，在固化时能实现流水线作业。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术采取了以下技术方案：
[0008]一种多波长耦合的UV固化设备，包括传送装置和固化箱，所述传送装置滑动设置于固化箱上，且固化箱的两端具有供传送装置传送待固化件的出入口，所述固化箱上设置有至少一用于出射不同波长的UV光线并使UV光线耦合后固化所述待固化件的UV固化组件，所述固化箱和UV固化组件上设置有用于通入保护气体的通气孔。
[0009]所述的多波长耦合的UV固化设备中，所述UV固化组件包括固化罩、灯罩和若干排UV
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LED灯珠，所述固化罩设置于固化箱的顶部，所述灯罩设置于固化罩上，所述UV
‑
LED灯珠设置于固化罩中。
[0010]所述的多波长耦合的UV固化设备中，所述灯罩呈拱形，位于所述灯罩两侧的UV
‑
LED灯珠之间的间距大于灯罩中间的UV
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LED灯珠之间的间距。
[0011]所述灯罩呈下凹的弧形，位于所述灯罩底部的UV
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LED灯珠之间的间距大于灯罩两侧的UV
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LED灯珠之间的间距。
[0012]所述的多波长耦合的UV固化设备中，所述UV
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LED灯珠设置于灯罩的一侧，所述固化罩上设置有若干第一散热翅片。
[0013]所述的多波长耦合的UV固化设备中，所述UV固化组件包括拱形灯罩，位于所述拱形灯罩两侧的UV
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LED灯珠之间的间距大于灯罩中间的UV
‑
LED灯珠之间的间距。
[0014]所述的多波长耦合的UV固化设备中，所述拱形灯罩包括：内罩和外罩，所述外罩设于内罩上，各排UV
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LED灯珠设置于外罩的一侧，所述外罩的另一侧设置有若干第二散热翅片，所述外罩的内壁设置有反光片。
[0015]所述的多波长耦合的UV固化设备中，所述UV固化组件包括单片机和若干个用于控制各排UV
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LED灯珠的亮灭状态的开关单元，所述单片机的一GPIO口通过一开关单元连接UV
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LED灯珠。
[0016]所述的多波长耦合的UV固化设备中，还包括用于调节传送装置的输送速度的第一调节机构、用于调节UV固化组件的高度的第二调节机构和用于控制第一调节机构、第二调节机构、单片机的工作状态的控制模块，所述第一调节机构、第二调节机构和单片机与控制模块连接。
[0017]所述的多波长耦合的UV固化设备中，在UV固化组件的输出功率不变时，所述控制模块根据固化所需的能量密度控制传送装置的输送速度和UV固化组件的高度，具体通过如下方式获得：
[0018][0019]式中，Q为能量密度，单位为mJ/cm^2；V为传送装置的输送速度，单位为m/mi n；H为UV固化组件与传送装置之间的距离，单位为cm；a
ij
(i＝0,1,
…
,m)(j＝0,1,
…
,n)为待定系数；m、n为拟合回归模型的最高阶次。
[0020]所述的多波长耦合的UV固化设备中，在UV固化组件的高度不变时，所述控制模块根据固化所需的能量密度控制传送装置的输送速度和UV固化组件的输出功率，具体通过如下方式获得：
[0021][0022]式中，Q为能量密度，单位为mJ/cm^2；V为传送装置的输送速度，单位为m/mi n；P为UV固化组件的输出功率，相对额定功率百分比％；a
ij
(i＝0,1,
…
,m)(j＝0,1,
…
,n)为待定系数；m、n为拟合回归模型的最高阶次。
[0023]相较于现有技术，本专利技术提供的多波长耦合的UV固化设备，在固化过程中，通过所述传送装置将待固化件输送至固化箱中，由所述UV固化组件出射不同波长的UV光线，并使UV光线耦合后投射至待固化件上，使待固化件上的油墨固化均匀，而且在固化过程中，经所述通气孔通入保护气体，待UV固化完成后，再由所述传送装置将待固化件自固化箱中移出，即自动完成待固化件的上料、UV固化、下料的自动化操作，固化效率高。其中，所述固化箱呈半密封状态，通过其上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多波长耦合的UV固化设备，其特征在于，包括传送装置和固化箱，所述传送装置滑动设置于固化箱上，且固化箱的两端具有供传送装置传送待固化件的出入口，所述固化箱上设置有至少一用于出射不同波长的UV光线并使UV光线耦合后固化所述待固化件的UV固化组件，所述固化箱和UV固化组件上设置有用于通入保护气体的通气孔。2.根据权利要求1所述的多波长耦合的UV固化设备，其特征在于，所述UV固化组件包括固化罩、灯罩和若干排UV
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LED灯珠，所述固化罩设置于固化箱的顶部，所述灯罩设置于固化罩上，所述UV
‑
LED灯珠设置于固化罩中。3.根据权利要求2所述的多波长耦合的UV固化设备，其特征在于，所述灯罩呈下凹的弧形，位于所述灯罩底部的UV
‑
LED灯珠之间的间距大于灯罩两侧的UV
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LED灯珠之间的间距。4.根据权利要求3所述的多波长耦合的UV固化设备，其特征在于，所述UV
‑
LED灯珠设置于灯罩的一侧，所述固化罩上设置有若干第一散热翅片。5.根据权利要求1所述的多波长耦合的UV固化设备，其特征在于，所述UV固化组件包括拱形灯罩，位于所述拱形灯罩两侧的UV
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LED灯珠之间的间距大于灯罩中间的UV
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LED灯珠之间的间距。6.根据权利要求5所述的多波长耦合的UV固化设备，其特征在于，所述拱形灯罩包括：内罩和外罩，所述外罩设于内罩上，各排UV
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LED灯珠设置于外罩的一侧，所述外罩的另一侧设置有若干第二散热翅片，所述外罩的内壁设置有反光片。7.根据权利要求1所述的多波长耦合的UV固化设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史太川，李静，吕伟，张圆圆，
申请(专利权)人：深圳劲嘉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：