CN102909164A - 一种uv漆的固化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及漆干燥器，尤其是涉及一种UV漆的固化器。一种UV漆固化器，包括：紫外灯，所述的紫外灯设置在固定部上；驱动部，所述的固定部连接在驱动部上；控制部，该控制部控制驱动部，使紫外灯按照输入控制部的行进路线照射工件上待固化的UV漆面。该UV漆固化器可以高效的固化异形面及面交接处的UV漆面，从而扩大UV漆的应用范围。

Description

一种UV漆的固化器

技术领域

本发明涉及漆干燥器，尤其是涉及一种UV漆的固化器。

背景技术

随着UV固化漆的品质提高，成本降低，越来越广泛应用在工件的表面涂装中。传统的涂料或者油漆，通常是采用热量或者空气换热的形式，使其中的溶剂逐步脱离涂料或油漆，从而达到干燥的效果，也即同时实现了固化。与传统的漆类不同，UV漆待固化面是通过紫外光照射，使漆内的UV敏感物质固化，同时实现干燥的过程。由于紫外光的直射，无法像传统油漆干燥过程中，通过空气流动，可以把各种异型的待固化漆面都干燥到。特别是，对于异形面或者存在有内凹面得工件，由于传统的UV固化装置是从周围向工件照射紫外光，异形面、面的交界处或者内凹面只能从侧面照射或者无法直接照射到，使得固化时间非常长，甚至无法固化，从而影响了这种类型的工件采用UV固化漆作为涂装材料，所以，能很好的解决加快这些复杂面的固化效率，是进一步扩大UV固化漆应用亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种UV漆的固化器。

根据本发明实施例的UV漆的固化器，包括：紫外灯，所述的紫外灯设置在固定部上；驱动部，所述的固定部连接在驱动部上；控制部，该控制部控制驱动部，使紫外灯按照输入控制部的路线行进照射工件上待固化的UV漆面。

所述的驱动部包括摇头装置或/和行进控制装置。

所述的摇头装置包括以旋转轴为圆心沿圆弧转动的摇头机构；或在该摇头机构基部还包括转动该摇头机构旋转轴方向的转动机构；或该摇头机构结合有与摇头机构轴向垂直的点头机构。

所述的行进控制装置包括沿X轴行进驱动机构、沿Y轴行进驱动机构、沿Z轴行进驱动机构或以上机构的组合。

所述的待固化UV漆面为平面、曲面、或由平面和/或曲面组成的凹陷面或交界面。

所述的紫外灯朝向待固化UV漆面，当待固化UV漆面的垂直角度发生改变，紫外灯朝向发生适应的改变。

所述的紫外灯后部还设置有反光凹镜，或所述的紫外灯为多个灯头的组合。

所述的输入控制部的线路为往复的直线、往复的弧线摆动、沿X轴、Y轴、Z轴行进的折线或者以上的组合。

一种UV漆固化机械，包括机架，工作台，其特征在于该UV漆固化机械包括上述权利要求1-8中任一项权利要求所述的UV漆固化器；所述的驱动装置设置在机架上；有待固化UV漆面的工件设置在工作台上；所述的紫外灯按照输入控制部的路线行进照射工件上待固化的UV漆面。

一种UV漆喷射固化系统，包括喷枪，传送带，其特征在于UV漆喷射固化机械包括权利要求9中的UV漆固化机械，所述的喷枪先按照输入控制部的路线行进向工件喷射UV漆，工件经传送带送至所述的工作台，所述的紫外灯按照与喷枪相同的路线行进照射工件上待固化的UV漆面。

根据本发明的UV漆的固化器通过驱动装置使紫外灯按照设定的路线行进，从而可以对特定结构工件的待固化UV漆面实现高效的固化，特别是对于待固化UV漆面为曲面，面的交界处，以及凹陷的面，可以高效的实现固化。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的UV固化器的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的UV固化器的示意图；

图3是根据本发明实施例待固化UV漆面为圆弧型的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的待固化UV漆面为内凹平面示意图；

图5是根据本发明一个实施例的待固化UV漆面为圆弧内壁面示意图。

附图标记：1、UV固化器； 2、紫外灯；3、固定部； 4、驱动部； 5、控制部；6、行进路线；7、待固化UV面；8、工件； 9、漆面垂直角度；10、紫外灯朝向。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

描述根据本发明一些实施例的UV固化器，如图1所示，该UV固化器1，包括：紫外灯2，所述的紫外灯2设置在固定部3上；驱动部4，所述的固定部3连接在驱动部4上；控制部5，该控制部控制驱动部4，使紫外灯2按照输入控制部5的行进路线6行进照射工件8上待固化的UV漆面7。

对于特定尺寸和形状的工件的待固化UV漆面，常规的UV固化室无法有效固化特定尺寸和异型的工件内外表面。根据本发明的UV固化器，控制部可以根据事先输入的运行路线，由驱动部控制紫外灯按照一定的路线照射待固化UV漆面，从而可以对个性化、异型的工件实现高效的固化。

在本发明的一些实施例中，驱动部可以为单独的摇头装置、或者单独的行进控制装置，也可以是两者的组合。通过采用不同的驱动机构，从而实现与之对应的行进路线，实现不同工件表面对于紫外灯照射的需求。本领域内技术人员可以理解，在涂装机械领域，采用驱动部驱动喷漆口，使其沿着设定的路线移动，从而控制喷漆的位置。具体的，驱动部可以由电动机通过齿轮、驱动轴、或者同步带传递动力，通过三轴伺服控制机构控制喷漆口沿X轴，Y轴或者Z轴移动，也可以是在某两个轴同时移动，或者三轴同时移动，另外，通过摇头机构控制喷漆口沿特定的轴进行弧形范围内的运动，通过转向机构调整摇头机构的特定轴的方向，从而控制弧形的位置，控制喷漆口朝向和运动轨迹，这些都是在广泛采用的驱动手段。

根据本发明的一些实施例，其中控制部为可编程序控制器、PC机或者便携式操控器，通过交互界面输入相关的程序数据，设置紫外灯的运行路线，调节其高低，前后，角度位置，以及纵向，横向，竖向的摇头。进一步的，该运行路线为空间立体直线、弧线、局部往复线，以及以上路线的组合。为了更好的固化UV漆面，紫外灯运行的路线需要根据工件的待固化UV漆面的形状而确定，以实现紫外灯连续的照射，同时各伺服轴和摇头装置协同运动，最大程度的提高效率和缩短固化周期。

 为了更清楚地描述，如图2所示，UV漆面有其最优的光照入射角度，在该角度单位面积的得UV光照的效率最高。在此定义，对于某UV漆面，其垂直于该平面的角度为UV漆面的垂直角度9；对于弧形的UV漆面，垂直于该面处切面的角度为UV漆面的垂直角度9，而垂直角度9朝向紫外灯入射处的方向为UV漆面的朝向。紫外灯2入射光线最强处的入射光的角度为紫外灯的朝向10。在本发明的一些实施例中，为了更高效的实现UV漆面的照射和固化，采用漆面朝向（垂直角度且朝向紫外灯入射处）和紫外灯朝向平行，且方向相反，即紫外灯的朝向随着漆面的垂直角度的变化而变化，实现漆面朝向与紫外灯的朝向平行，且方向相反。

待固化UV漆面可以是平面、曲面、或由平面和/或曲面组成的凹陷面或交界面。通过设定紫外灯的行进路线可以照射以上的各种UV待固化漆面。

根据本发明提供的UV固化器还可以设置在机架上，从而构成一种UV漆固化机械，包括设置工件的工作台，驱动装置设置在机架上；有待固化UV漆面的工件设置在工作台上；所述的紫外灯按照输入控制部的路线行进照射工件上待固化的UV漆面。采用该UV漆固化机械，可以批量加工工件，从而实现自动化运行。

根据本发明提供的UV漆固化机械还可以与UV漆喷射机械设置在一起，而组成UV漆喷射固化系统，包括喷枪，传送带，所述的喷枪先按照输入控制部的路线行进向工件喷射UV漆，工件经传送带送至所述的工作台，所述的紫外灯按照与喷枪相同的路线行进照射工件上待固化的UV漆面。由于在向工件喷UV漆的同时，紫外灯也在照射的待固化UV漆面，经过传送带把喷UV漆完毕的工件送到紫外固化机械处，可以批量加工工件，从而实现喷漆和固化的自动化运行。

下面参考图1 -图5通过多个实施例对根据本发明的UV固化器进行详细描述。

实施例一

如图1所示，本实施例的UV漆的固化器1，包括紫外灯2，驱动部4，固定部3，和控制部(图中未示出)，其中紫外灯2设置在固定部3上，固定部3的另一部分连接在驱动部4上，控制部控制驱动部4运动，从而使得紫外灯2发生运动，使紫外灯按照输入控制部的行进路线照射工件上待固化的UV漆面。在本实施例中，工件的待固化UV漆面为水平面，水平面的宽度与紫外灯2的长度相同，紫外灯2为单根的紫外灯管，如图看到的是灯管一端的剖视图，实际的灯管为类似圆柱或椭圆柱状，灯管的长度为15cm，紫外灯2在工件的待固化UV漆面上，沿水平面的长度方向上，即X轴方向做直线运动，即输入控制部的路线为沿水平面的长度方向上做直线。在本实施例中，驱动部为单独X轴方向的行进控制装置，只控制水平方向的单向运动。

在本实施例中，驱动部4只采用了行进控制装置，并且，由于待固化UV漆面为15cm宽的窄直线面，所以只采用可以X轴行进驱动机构的行进控制装置，驱动在固定部上设置的紫外灯2就可以实现高效的对窄直线UV漆面的固化。当一次无法实现固化，可以在X轴方向上往复行进，直至完成UV漆面的固化。在本实施例中，行进路线6为往复的X轴直线行进。

由于UV漆面为水平面，即该UV漆面的垂直方向为Z轴的方向，UV漆面的朝向为垂直向上，即图2中左侧水平处的朝向，在本实施例中，紫外灯2的朝向垂直于UV漆面，即与UV漆面的朝向平行，方向相反。

实施例二

如图2所示，本实施例二与上述的实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一，工件8的待固化UV漆面7为三个平面的组合，形成斜坡连接的两个阶梯平面，即形成了平面和斜面的交界面；第二，紫外灯2的行进路线6也适应地沿着待固化UV漆面7行进。具体的，参考图2，当待固化UV漆面7在左侧为平面时，UV漆面7的垂直角度9为垂直向上，这时的紫外灯2的朝向10为垂直向下，两者的方向平行且方向相反。驱动部位单独X轴方向的行进控制装置，只控制水平方向的单向运动；当待固化UV漆面7变为坡面时，紫外灯2的朝向10随着UV漆面的垂直角度的变化而变化，实现漆面朝向与紫外灯的朝向平行，且方向相反；右侧的平面与左侧的平面情况一样。

在本实施例中，驱动部4采用了摇头装置和行进控制装置，由于待固化UV漆面为斜坡连接的两个阶梯平面，其中摇头装置以垂直于纸面的旋转轴为圆心沿圆弧转动的摇头机构，并逆时针转动斜坡的角度，即，紫外灯的朝向改变，并保持该朝向，实现漆面朝向与紫外灯的朝向平行，提高对于斜面和斜面-平面连接处的UV漆固化效果。在待固化UV漆面为平面时，摇头装置调整紫外灯的朝向垂直向下。驱动部4还采用行进控制装置，在两个阶梯平面处，紫外灯由X轴行进驱动机构进行驱动，在斜坡处，在使用X轴行进驱动机构进行驱动的同时还采用Z轴行进驱动机构进行驱动。在本实施例中，行进路线6为X轴和Z轴折线的组合。

在本实施例中，为了进一步提高固化效率，在紫外灯2的后部设置有反光凹镜，反光凹镜把射向后面的紫外光反射回待固化UV漆面。其他的技术特征与实施例一种的类似，在此不再赘述。

实施例三

如图3所示，本实施例三与上述的实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：待固化UV漆面为一段圆弧曲面，同时，紫外灯的行进路线为与圆弧面对应的曲线，具体的，参考图3，驱动部4采用了摇头装置，由于待固化UV漆面为一段圆弧面，摇头装置以垂直于纸面的旋转轴为圆心沿圆弧转动的摇头机构，则摇头装置驱动的紫外灯也可以沿圆弧转动，当一次不能实现UV漆固化，则可以往复转动最终实现固化。

实施例四

如图4、图5所示，本实施例四与上述的实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：本实施例中，工件8为一个桶体，需要对其内壁面的各待固化UV漆面进行固化，具体的包括一个内陷的桶底面、桶内壁面和两者的结合部。

桶底面的待固化UV漆面为设置在桶壁面的最下部，如图4所示，紫外灯2的行进路线6为先沿Z轴向下行进到桶内合适照射的高度，调整摇头装置使紫外灯2朝向桶底待固化UV漆面，摇头装置的摇头机构的旋转轴向为水平方向，然后，紫外灯2同时由X轴和Y轴驱动机构驱动，沿行进路线6的圆圈部分的圆圈部分运动。在本实施例中，驱动部4包括摇头装置和行进控制装置，其中摇头装置转动，并保持某一确定的朝向；行进控制装置包括Z轴、Y轴和X轴三种方向的组合，而行进路线6为直线和弧线的组合。可以高效的完成以往UV固化设备无法完成的，特别是当桶壁高度较高时，以往UV固化设备无法实现固化。

桶内壁面的待固化UV漆面为竖直设置的曲面，由于曲面的曲率较大，单靠摇头装置的摇头无法实现固化效果，具体的如图5所示，紫外灯2的行进路线6为先沿Z轴向下行进到桶内合适照射的高度，摇头装置调整紫外灯2的朝向，此时摇头装置的摇头机构的旋转轴向为垂直方向，与桶内壁的朝向相适应，并根据行进路线6的不同位置调整紫外灯2的朝向；然后，紫外灯2同时由X轴和Y轴驱动机构驱动，沿行进路线6的圆圈部分的圆圈部分运动，当该高度的桶内壁待固化UV漆面固化后，沿Z轴向上驱动紫外灯2到合适的高度，即中间的圆圈处，紫外灯2同时由X轴和Y轴驱动机构驱动，沿行进路线6的圆圈部分的圆圈部分运动，重复以上动作，直至把桶内壁的UV漆面固化。可以高效的完成以往UV固化设备无法完成的桶内壁UV漆面的固化。由于对桶内壁操作时，摇头装置的摇头机构的轴向不同，所以，如果需要同一套设备能够完成两种面的固化，需要该摇头机构基部还包括转动该摇头机构旋转轴方向的转动机构，当操作完桶底面UV漆固化后，转动机构旋转90度，摇头机构的旋转轴就成为垂直方向。本领域的技术人员可以理解，采用摇头机构结合有与摇头机构轴向垂直的点头机构也同样可以实现类似的功能。

桶底面和桶内壁的结合部为本实施例中最难固化的部分，当从桶底面固化后，要固化结合部处的待固化UV漆，则需要在摇头装置沿水平轴转动的基础上，仍然需要实现竖直方向上的转动。所以需要类似摇头机构与点头机构结合的摇头装置，另外，为了进一步提高固化效率，在紫外灯2的为多个灯头的组合。

实施例五

采用上面一些实施例中的UV漆固化器，还可以用于组成一种UV漆固化机械，包括机架，工作台，其中UV漆固化器1的驱动部4设置在机架上；有待固化UV漆面的工件设置在工作台上；所述的紫外灯按照输入控制部的行进路线照射工件上待固化的UV漆面。采用该UV漆固化机械，可以批量加工工件，从而实现自动化运行。

实施例六

采用如实施例五披露的一种UV漆固化机械，还可以用于组成一种UV漆喷射固化系统，还包括喷枪，传送带，所述的喷枪先按照输入控制部的行进路线向工件喷射UV漆，工件经传送带送至所述UV漆固化机械的工作台，所述的紫外灯按照与喷枪相同的行进路线照射工件上待固化的UV漆面。由于在向工件喷UV漆的同时，紫外灯也在照射的待固化UV漆面，经过传送带把喷UV漆完毕的工件送到紫外固化机械处，可以批量加工工件，从而实现喷漆和固化的自动化运行。

由于UV漆固化机械或设备中的喷枪、传送带、工作台或机架，对本领域内普通技术人员已熟知，在此不再详细描述。另外，根据本发明实施例的驱动部的实际构成，例如可以采用齿轮驱动，或者皮带轮驱动等结构以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里也不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种UV漆固化器，包括：紫外灯，所述的紫外灯设置在固定部上；驱动部，所述的固定部连接在驱动部上；控制部，该控制部控制驱动部，使紫外灯按照输入控制部的行进路线照射工件上待固化的UV漆面。

2. 根据权利要求1所述的UV漆固化器，其特征在于：所述的驱动部包括摇头装置或/和行进控制装置。

3. 根据权利要求2所述的UV漆固化器，其特征在于：所述的摇头装置包括以旋转轴为圆心沿圆弧转动的摇头机构；或在该摇头机构基部还包括转动该摇头机构旋转轴方向的转动机构；或该摇头机构结合有与摇头机构轴向垂直的点头机构。

4. 根据权利要求2所述的UV漆固化器，其特征在于：所述的行进控制装置包括沿X轴行进驱动机构、沿Y轴行进驱动机构、沿Z轴行进驱动机构或以上机构的组合。

5. 根据权利要求1至4项中任一项所述的UV漆固化器，其特征在于：所述的待固化UV漆面为平面、曲面、或由平面和/或曲面组成的凹陷面或交界面。

6. 根据权利要求1至4项中任一项所述的UV漆固化器，其特征在于：所述的紫外灯朝向待固化UV漆面，当待固化UV漆面的垂直角度发生改变，紫外灯朝向发生适应的改变。

7. 根据权利要求1至4项中任一项所述的UV漆固化器，其特征在于：所述的紫外灯后部还设置有反光凹镜，或所述的紫外灯为多个灯头的组合。

8. 根据权利要求1至4项中任一项所述的UV漆固化器，其特征在于：所述的输入控制部的线路为往复的直线、往复的弧线摆动、沿X轴、Y轴、Z轴行进的折线或者以上的组合。

9. 一种UV漆固化机械，包括机架，工作台，其特征在于该UV漆固化机械包括上述权利要求1-8中任一项权利要求所述的UV漆固化器；所述的驱动装置设置在机架上；有待固化UV漆面的工件设置在工作台上；所述的紫外灯按照输入控制部的路线行进照射工件上待固化的UV漆面。

10. 一种UV漆喷射固化系统，包括喷枪，传送带，其特征在于UV漆喷射固化机械包括权利要求9中的UV漆固化机械，所述的喷枪先按照输入控制部的路线行进向工件喷射UV漆，工件经传送带送至所述的工作台，所述的紫外灯按照与喷枪相同的路线行进照射工件上待固化的UV漆面。

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